Giáo trình công nghệ chế tạo máy

BỘ CÔNG THƢƠNG TRƢỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHI ỆP NAM ĐỊNH GIÁO TRÌNH MƠN HỌC: CƠNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY NGÀNH: CẮT GỌT KIM LOẠI TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG NAM ĐỊNH 2014 LỜI NÓI ĐẦU Hiện nghiệp cơng nghiệp hóa, đại hóa đất nƣớc, chế tạo máy ngành quan trọng kinh tế quốc dân đƣợc sử dụng hầu hết lĩnh vực cơng, nơng nghiệp, xây dựng, giao thơng, quốc phịng Các cán kỹ thuật ngành chế tạo máy đƣợc đào tạo phải có kiến thức kỹ thuật công nghệ chế tạo đồng thời phải biết vận dụng kiến thức để giải vấn đề cụ thể thực tế sản xuất nhƣ chế tạo, lắp ráp, sử dụng, sửa chữa Môn học Cơng nghệ chế tạo máy có vị trí quan trọng chƣơng trình đào tạo cán kỹ thuật, công nhân kỹ thuật ngành công nghệ kỹ thuật khí thiết kế quy trình cơng nghệ chế tạo loại máy trang bị khí phục vụ ngành kinh tế nhƣ công nghiệp, nông nghiệp, giao thông, điện lực Mục tiêu môn học tạo điều kiện cho ngƣời học nắm vững vận dụng có hiệu phƣơng pháp thiết kế, xây dựng quản lý trình chế tạo sản phẩm khí kỹ thuật sản xuất tổ chức sản xuất nhằm đạt đƣợc tiêu kinh tế kỹ thuật theo yêu cầu điều kiện quy mô sản xuất cụ thể Với mục đích tài liệu cung cấp phần lý thuyết lĩnh vực công nghệ chế tạo máy, yếu tố ảnh hƣởng đến chất lƣợng gia cơng khí, đồng thời giới thiệu phƣơng pháp gia công thông dụng để tạo dạng bề mặt chi tiết khí với yêu cầu khác chất lƣợng gia công Trong tài liệu trình bày số quy trình cơng nghệ gia cơng chi tiết điển hình đƣợc áp dụng thực tế sản xuất Trong trình biên soạn sách khơng tránh khỏi sai sót Chúng tơi mong nhận đƣợc ý kiến đóng góp bạn đọc đồng nghiệp Các ý kiến đóng góp gửi về: Bộ mơn Cơng nghệ khí, Trƣờng Cao đẳng Cơng nghiệp Nam Định MỤC LỤC Lời nói đầu Mục lục Danh mục bảng, hình sơ đồ Chƣơng Những khái niệm 14 1.1 Quá trình sản xuất q trình cơng nghệ 14 1.1.1 Quá trình sản xuất 14 1.1.2 Q trình cơng nghệ 14 1.2 Các thành phần q trình cơng nghệ 15 1.2.1 Nguyên công 15 1.2.2 Bƣớc 15 1.2.3 Đƣờng chuyển dao (lần chuyển dao) 16 1.2.4 Gá vị trí 17 1.2.5 Động tác 17 1.3 Dạng sản xuất hình thức tổ chức sản xuất 17 1.3.1 Sản lƣợng khí 17 1.3.2 Dạng sản xuất 18 1.3.3 Các hình thức tổ chức sản xuất 20 1.4 Biện pháp công nghệ 21 1.4.1 Trật tự gia công 21 1.4.2 Biện pháp công nghệ 21 Tóm tắt nội dung cốt lõi 21 Câu hỏi ôn tập 21 Hƣớng dẫn tự học 22 Nội dung phần thảo luận 22 Chƣơng Chất lƣợng bề mặt gia công 23 2.1 Khái niệm chất lƣợng bề mặt gia công 23 2.1.1 Khái niệm 23 2.1.2 Tính chất hình học lớp bề mặt 23 2.1.3 Tính chất lý lớp bề mặt 24 2.2 Ảnh hƣởng chất lƣợng bề mặt đến khả làm việc chi tiết máy 25 2.2.1 Ảnh hƣởng đến tính chống mịn 25 2.2.2 Ảnh hƣởng đến độ bền mỏi chi tiết máy 27 2.2.3 Ảnh hƣởng tới tính chống ăn mịn hóa học lớp bề mặt 27 2.2.4 Ảnh hƣởng đến độ xác mối ghép 28 2.3 Các yếu tố ảnh hƣởng đến chất lƣợng bề mặt 28 2.3.1 Ảnh hƣởng đến nhám bề mặt 28 2.3.2 Ảnh hƣởng đến lớp biến cứng bề mặt 31 2.3.3 Ảnh hƣởng đến ứng suất dƣ bề mặt 32 2.4 Phƣơng pháp đánh giá chất lƣợng bề mặt 32 2.4.1 Đánh giá độ nhám bề mặt 32 2.4.2 Đánh giá mức độ chiều sâu biến cứng 32 2.4.3 Đánh giá ứng suất dƣ 32 2.5 Phƣơng pháp đảm bảo chất lƣợng bề mặt 32 Tóm tắt nội dung cốt lõi 33 Câu hỏi ôn tập 33 Hƣớng dẫn tự học 33 Nội dung phần thảo luận 33 Chƣơng Độ xác gia cơng 34 3.1 Khái niệm 34 3.2 Các phƣơng pháp đảm bảo độ xác gia công máy công cụ 35 3.2.1 Phƣơng pháp đo dò cắt thử 35 3.2.2 Phƣơng pháp chỉnh dao sắn 36 3.3 Nguyên nhân gây sai số gia công 37 3.3.1 Do độ xác máy công cụ 37 3.3.2 Nguyên nhân dụng cụ cắt 38 3.3.3 Do biến dạng đàn hồi hệ thống công nghệ 40 3.3.4 Nguyên nhân gá đặt chi tiết 42 3.3.5 Nguyên nhân biến dạng nhiệt ứng suất dƣ 43 3.3.6 Nguyên nhân rung động hệ thống công nghệ 44 3.3.7 Nguyên nhân dụng cụ đo phƣơng pháp đo 45 3.4 Điều chỉnh máy 46 3.4.1 Khái niệm 46 3.4.2 Điều chỉnh tĩnh 46 3.4.3 Điều chỉnh theo chi tiết cắt thử nhờ calíp làm việc 47 3.4.4 Điều chỉnh theo chi tiết cắt thử dụng cụ đo vạn 47 Tóm tắt nội dung cốt lõi 47 Câu hỏi ôn tập 47 Hƣớng dẫn tự học 48 Nội dung phần thảo luận 48 Chƣơng 4: Chuẩn .49 4.1 Định nghĩa phân loại 49 4.1.1 Định nghĩa 49 4.1.2 Phân loại 49 4.2 Quá trình gá đặt chi tiết gia công 52 4.2.1 Khái niệm trình gá đặt 52 4.2.2 Các phƣơng án gá đặt chi tiết gia công 53 4.3 Nguyên tắc sáu điểm định vị 54 4.3.1 Nguyên tắc điểm định vị 54 4.3.2 Ứng dụng nguyên tắc điểm trình định vị 56 4.3.3 Một số ý 58 4.4 Sai số gá đặt 59 4.4.1 Sai số kẹp chặt 59 4.4.2 Sai số đồ gá 60 4.4.3 Sai số chuẩn 60 4.5 Nguyên tắc chọn chuẩn 62 4.5.1 Nguyên tắc chung 62 4.5.2.Nguyên tắc chọn chuẩn thô 62 4.5.3 Nguyên tắc chọn chuẩn tinh 63 Tóm tắt nội dung cốt lõi 64 Câu hỏi ôn tập 64 Hƣớng dẫn tự học 64 Nội dung phần thảo luận 64 Chƣơng Đặc trƣng phƣơng pháp gia công 66 5.1 Tổng quan phƣơng pháp gia công 66 5.2 Phôi gia công chuẩn bị phôi 66 5.2.1 Các phƣơng pháp tạo phôi 66 5.2.2 Gia công chuẩn bị phôi 67 5.3 Tiện 72 5.3.1 Đặc điểm - khả công nghệ 72 5.3.2 Gá đặt chi tiết tiện 75 5.3.3 Các phƣơng pháp cắt tiện 79 5.4 Phay 85 5.4.1 Đặc điểm, khả công nghệ 85 5.4.2 Các phƣơng pháp phay 85 5.5 Bào xọc 95 5.5.1 Đặc điểm khả công nghệ 95 5.5.2 Các phƣơng pháp bào – xọc 96 5.6 Khoan, khoét, do, ta rô 97 5.6.1 Khoan 97 5.6.2 Khoét 100 5.6.3 Doa 101 5.6.4 Gia công ren ta rô 103 5.7 Chuốt 104 5.7.1 Đặc điểm – khả công nghệ 104 5.7.2 Một số biện pháp công nghệ 105 5.8 Mài 107 5.8.1 Đặc điểm – khả công nghệ 107 5.8.2 Các phƣơng pháp mài 108 5.9 Các phƣơng phá gia công tinh lần cuối 114 5.9.1 Mài nghiền 114 5.9.2 Mài khôn 119 5.9.3 Mài siêu tinh xác 121 5.9.4 Đánh bóng 122 5.9.5 Cạo 122 5.10.1 Khái niệm 123 5.10.2 Các phƣơng pháp gia công biến dạng dẻo 124 5.11 Các phƣơng pháp gia cơng băng điện vật lý điện hóa 127 5.11.1 Khái niệm 127 5.11.2 Gia công tia lửa điện EDM 127 5.11.3 Gia công dùng chùm tia laser 129 5.11.4 Gia công siêu âm 130 5.11.5 Gia cơng điện hóa 131 5.11.6 Gia cơng mài điện hóa 131 5.11.7 Gia công tia nƣớc 132 Tóm tắt nội dung cốt lõi 133 Câu hỏi ôn tập 133 Hƣớng dẫn tự học 133 Nội dung phần thảo luận 134 Chƣơng 6: Phƣơng pháp thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết máy 137 6.1 Ý nghĩa việc chuẩn bị sản xuất 137 6.2 Phƣơng pháp thiết kế quy trình cơng nghệ gia cơng chi tiết máy 138 6.2.1 Những tài liệu ban đầu để thiết kế quy trình cơng nghệ 138 6.2.2 Trình tự thiết kế quy trình cơng nghệ 138 6.3 Một số bƣớc thiết kế quy trình cơng nghệ 139 6.3.1 Tính cơng nghệ kết cấu 139 6.3.2 Xác định lƣợng dƣ gia công 141 6.3.3 Chọn phôi phƣơng pháp chế tạo phôi 141 6.3.4 Thiết kế nguyên công 142 6.3.5 So sánh phƣơng án công nghệ 143 Tóm tắt nội dung cốt lõi 143 Câu hỏi ôn tập 143 Hƣớng dẫn tự học 144 Nội dung phần thảo luận 144 Chƣơng Quy trình cơng nghệ gia cơng chi tiết điển hình 140 7.1 Khái niệm cơng nghệ điển hình 145 7.2 Quy trình cơng nghệ gia công chi tiết dạng hộp 145 7.2.1 Đặc điểm yêu cầu kỹ thuật 145 7.2.2 Tính cơng nghệ kết cấu chi tiết dạng hộp 146 7.2.3 Vật liệu, phôi phƣơng pháp chế tạo phôi 147 7.2.4 Quy trình cơng nghệ chế tạo chi tiết dạng hộp 148 7.2.5 Biện pháp thực ngun cơng 149 7.3 Quy trình cơng nghệ gia công chi tiết dạng 154 7.3.1 Đặc điểm yêu cầu kỹ thuật 154 7.3.2 Vật liệu, phôi phƣơng pháp chế tạo phôi 155 7.3.3 Tính cơng nghệ kết cấu chi tiết dạng 155 7.3.4 Quy trình cơng nghệ chế tạo chi tiết dạng 156 7.4 Quy trình cơng nghệ gia cơng chi tiết dạng trục 163 7.4.1 Đặc điểm yêu cầu kỹ thuật 163 7.4.2 Vật liệu, phôi phƣơng pháp chế tạo phôi 164 7.4.3 Tính cơng nghệ kết cấu 164 7.4.4 Quy trình cơng nghệ chế tạo chi tiết dạng trục 165 7.5 Quy trình công nghệ gia công chi tiết dạng bạc 174 7.5.1 Đặc điểm yêu cầu kỹ thuật 174 7.5.2 Vật liệu, phôi phƣơng pháp chế tạo phôi 174 7.5.3 Tính cơng nghệ kết cấu chi tiết dạng bạc 175 7.5.4 Quy trình cơng nghệ chế tạo chi tiết dạng bạc 175 7.6 Quy trình cơng nghệ gia cơng chi tiết bánh 179 7.6.1 Phân loại bánh 179 7.6.2 Độ xác bánh 180 7.6.4 Nhiệt luyện bánh 181 7.6.5 Tính cơng nghệ kết cấu 181 7.6.6 Yêu cầu kỹ thuật 181 7.6.7.Quy trình cơng nghệ gia cơng bánh 181 7.6.8 Các phƣơng pháp gia công 183 Tóm tắt nội dung cốt lõi 191 Câu hỏi ôn tập 191 Hƣớng dẫn tự học 192 Nội dung phần thảo luận 192 Chƣơng 8: Công nghệ lắp ráp sản phẩm khí 196 8.1 Khái niệm công nghệ lắp ráp 196 8.1.1.Vị trí cơng nghệ lắp ráp 196 8.1.2 Nhiệm vụ công nghệ lắp ráp 196 8.2 Các phƣơng pháp lắp ráp 197 8.2.1 Phân loại mối lắp 197 8.2.2 Khái niệm độ xác lắp ráp 197 8.2.3 Các phƣơng pháp lắp ráp 197 8.3 Các hình thức tổ chƣacs lắp ráp 199 8.3.1 Lắp ráp cố định 200 8.3.2 Lắp ráp di động 200 8.4 Thiết kế quy trình cơng nghệ lắp ráp 201 8.4.1 Khái niệm định nghĩa 201 8.4.2 Những tài liệu ban đầu để thiết kế quy trình cơng nghệ lắp ráp 201 8.4.3 Trình tự thiết kế quy trình cơng nghệ lắp ráp 202 8.5 Công nghệ lắp ráp số mối ghép điển hình 202 8.5.1 Lắp mối lắp cố định tháo đƣợc 202 8.5.2 Lắp mối lắp cố định không tháo đƣợc 202 8.5.3 Lắp mối lắp di động 203 8.5.4 Lắp ráp truyền bánh 203 Tóm tắt nội dung cốt lõi 204 Câu hỏi ôn tập 204 Hƣớng dẫn tự học 204 Nội dung phần thảo luận 204 Tài liệu tham khảo 205 DANH MỤC CÁC BẢNG, HÌNH VẼ VÀ SƠ ĐỒ Danh mục bảng, hình vẽ Hình 1-1 Ngun cơng Trang 15 Hình 1-2 Bƣớc 16 Hình 1-3 Đƣờng chuyển dao 17 Hình 1-4 Gá vị trí 17 Bảng 1-1 Bảng xác định dạng sản xuất theo số lƣợng trọng lƣợng 20 Hình 2-1 Sơ đồ xác định độ nhấp nhơ tế vi 24 Hình 2-2 Tổng qt độ nhám độ sóng bề mặt chi tiết máy 24 Hình 2-3 Mơ hình hai bề mặt tiếp xúc 26 Hình 2-4 Q trình mài mịn cặp chi tiết 26 Hình 2-5 Q trình ăn mịn hóa học lớp bề mặt chi tiết máy 28 Hình 2-6 Ảnh hƣởng hình dáng hình học dụng cụ cắt chế độ cắt đến độ nhám bề mặt tiện 29 Hình 2-7 Ảnh hƣởng vận tốc cắt đến độ nhấp nhơ tế vi 30 Hình 2-8 Ảnh hƣởng lƣợng chạy dao đến độ nhấp nhô tế vi 30 Hình 3-1 Phƣơng pháp cắt thử kích thƣớc riêng biệt 35 Hình 3-2 Phƣơng pháp tự động đạt kích thƣớc máy phay 36 Hình 3-3 Hệ thống đo lƣờng, sử lý điều khiển điện tử 37 Hình 3-4 Sai số tiện trục máy khơng xác 37 Hình 3-5 Sai số phay 38 Hình 3-6 Sai số dao mịn 39 Hình 3-7 Quan hệ độ mịn dao với chiều dài đƣờng cắt 39 Hình 3-8 Ảnh hƣởng chuyển vị D đến kích thƣớc gia cơng tiện 40 Hình 3-9 Ảnh hƣởng độ cứng vững 41 Hình 3-1 Sai số phơi 42 Hình 4-1 Phân loại chuẩn 50 Hình 4-2 Chuẩn thiết kế 50 Hình 4-3 Chuẩn gia cơng 51 Hình 4-4 Chuẩn tinh 51 Hình 4-5 Phân loại chuẩn 52 Hình 4-6 Chuẩn khởi xuất 52 Hình 4-7 Gá chi tiết mâm cặp ba chấu 53 Hình 4-8 Gá chi tiết máy phay 54 Hình 4-9 Đồ gá tiện lỗ 54 Hình 4-10 Sơ đồ xác định vị trí vật rắn hệ tọa độ Đề 56 Hình 4-11 Sơ đồ ký hiệu điểm chuẩn 57 Hình 4-12 Khả khống chế khối V 58 Hình 4-13 Khả khống chế chốt trụ 58 Hình 4-14 Phiến tỳ kết hợp với chốt trụ ngắn, 58 Hình 4-15 Mâm cặp chấu tự định tâm khống chế bậc tự 59 Hình 4-16 Hai mũi tâm khống chế bậc tự 59 Hình 4-17 Siêu định vị 60 Hình 4-18 Một số trƣờng hợp định vị thƣờng gặp 61 Hình 4-19 Sai số lực kẹp gây 62 Hình 4-20 Sự hình thành kích thƣớc cơng nghệ 62 Hình 4-21 Sự hình thành sai số chuẩn 63 Hình 4-22 Chuẩn thơ mặt khơng gia cơng 64 Hình 4-23 Chuẩn thơ mặt khơng gia cơng có vị trí tƣơng quan cao nhấ Hình 5-1 Các phƣơng pháp gia cơng Hình 5-2 Nắn thẳng hai mũi tâm 64 Hình 5-3 Máy nắn thẳng chuyên dùng 71 Hình 5-4 Sơ đồ nắn thẳng máy cán ren 72 Hình 5-5 Các loại lỗ tâm 74 Hình 5-6 Mũi khoan tâm 75 Hình 5-7 Gia cơng lỗ tâm máy chun dùng 75 Hình 5-8 Khả cơng nghệ phƣơng pháp tiện 76 Bảng 5-1 Độ xác gia cơng mặt trụ mặt đầu máy tiện 77 Hình 5-9 Gá mâm cặp ba chấu tự định tâm 78 Hình 5-1 Gá mâm cặp chấu đầu chống tâm 79 Hình 5-11 Gá hai mũi tâm 79 Hình 5-12 Một số loại tốc truyền lực 79 Hình 5-13 Các loại luynet: a)Luynet tính; b)Luynet động 80 Hình 5-14 Gá mâm cặp bốn chấu khơng tự định tâm 81 Hình 5-15 Gá chấu kẹp đàn 81 Hình 5-16 Gá trục gá 82 Hình 5-17 Gá chi tiết bàn dao 82 67 71 Cũng có trƣờng hợp bánh cần vát bên, trƣờng hợp chuyển động chiều - Ngun cơng vê, vát đầu thực nguyên công nguội nhƣng suất thấp, để nâng cao suất thực máy chuyên dùng Hình 7-61: Vê, vát đầu TĨM TẮT NỘI DUNG CỐT LÕI Công nghệ gia công chi tiết hình dạng hộp, dạnh càng, dạng trục, dạng bạc, bánh bao gồm nội dung: Phân tích tính cơng nghệ kết cấu, yêu cầu kỹ thuật chủ yếu, chọn phôi phƣơng pháp chế tạo phôi, chọn chuẩn gia cơng, lập trình tự gia cơng biện pháp cơng nghệ thực ngun cơng CÂU HỎI ƠN TẬP Trình bày u cầu kỹ thuật chủ yếu phƣơng pháp chế tạo phôi chi tiết dạng hộp ? Trình bày phƣơng pháp chọn chuẩn gia công chi tiết dạng hộp ? Trình bày trình tự gia cơng chi tiết dạng hộp? Trình bày phƣơng pháp gia cơng lỗ hộp? Trình bày u cầu kỹ thuật chủ yếu phƣơng pháp chế tạo phơi chi tiết dạng ? Trình bày phƣơng pháp chọn chuẩn gia công chi tiết dạng ? Trình bày trình tự gia cơng chi tiết dạng càng? Trình bày phƣơng pháp chọn chuẩn gia công chi tiết dạng trục ? Trình bày trình tự gia cơng chi tiết dạng trục? 10 Trình bày phƣơng pháp chọn chuẩn gia cơng chi tiết dạng bánh ? 11 Trình bày trình tự gia cơng chi tiết bánh răng? 12 Trình bày phƣơng pháp cắt theo nguyên lý định hình? 13 Trình bày phƣơng pháp cắt theo nguyên lý bao hình? 191 HƢỚNG DẪN TỰ HỌC Sinh viên đọc từ trang 153-200 tài liệu [1] trang 313-438 trả lời câu hỏi sau: Tại phải tìm hiểu cơng nghệ gia cơng điển hình? Các để phân loại chi tiết thành dạng? Trình bày tính cơng nghệ kết cấu, yêu cầu kỹ thuật chủ yếu, chọn phôi phƣơng pháp chế tạo phôi, chộn chuẩn gia công, lập trình tự gia cơng biện pháp cơng nghệ thực ngun cơng chi tiết dạng hộp, dạnh càng, dạng trục, dạng bạc, bánh răng? Từ vẽ chi tiết lập trình tự gia công biện pháp công nghệ thực ngun cơng chính? NỘI DUNG PHẦN THẢO LUẬN Cho vẽ chi tiết thảo luận: Đọc vẽ xác định dạng chi tiết, nêu yêu cầu kỹ thuật chủ yếu? Phân tích tính cơng nghệ kết cấu chi tiết? Chọn phôi phƣong pháp chế tạo phôi? Lập thứ tự nguyên công, bƣớc (vẽ sơ đồ gá đặt, ký hiệu định vị, kẹp chặt, chọn máy, chọn dao, vẽ chiều chuyển động dao, chi tiết) 192 193 194 195 Chƣơng CÔNG NGHỆ LẮP RÁP CÁC SẢN PHẨM CƠ KHÍ * Mục tiêu: - Hiểu đƣợc khái niệm công nghệ lắp ráp, phƣơng pháp lắp ráp hình thức tổ chức lắp ráp - Trình bày đƣợc việc thiết kế quy trình cơng nghệ lắp ráp, cơng nghệ lắp ráp số mối lắp điển hình - Vân dụng để thiết kế quy trình cơng nghệ lắp ráp cụm chi tiết, máy cụ thể 8.1 KHÁI NIỆM VỀ CƠNG NGHỆ LẮP RÁP 8.1.1.Vị trí cơng nghệ lắp ráp - Một sản phẩm khí thƣờng gồm nhiều chi tiết hợp thành Sau trình gia công cơ, chi tiết đƣợc lắp ráp với tạo thành sản phẩm khí hồn chỉnh Nếu q trình gia cơng khí giai đoạn chủ yếu qúa trình sản xuất trình lắp ráp giai đoạn cuối quy trình sản xuất Quá trình lắp ráp trình lao động kỹ thuật phức tạp, có liên quan chặt chẽ tới q trình gia cơng q trình thiết kế sản phẩm - Khối lƣợng lao động lắp ráp thƣờng chiếm từ 10-15% khối lƣợng gia công sản xuất loạt lớn hàng khối, 20-35% sản xuất hàng loạt, 30-45% sản xuất đơn - Mặt khác, khối lƣợng lao động lắp ráp có liên quan chặt chẽ với trình thiết kế sản phẩm , viêc lắp ráp phải đảm bảo yêu cầu kỹ thuật thiết kế đề ra, đảm bảo yêu cầu mối ghép, yêu cầu độ xác truyền động Vì vậy, thiết kế hợp lý khối lƣợng lao động lắp ráp giảm Nói chung, cơng nghệ lắp ráp khâu bản, trƣờng hợp định tới chất lƣợng sản phẩm Ví dụ: Mối ghép có độ dơi, cơng nghệ lắp ráp hồn thiện mối ghép chất lƣợng tốt, độ kín khít cao 8.1.2 Nhiệm vụ công nghệ lắp ráp * Nhiệm vụ: - Nhiệm vụ công nghệ lắp ráp vào điều kiện kỹ thuật vẽ lắp sản phẩm mà thiết kế qui trình cơng nghệ lắp ráp hợp lý * Yêu cầu Công nghệ lắp ráp cần thoả mãn yêu cầu sau: - Đảm bảo tính kỹ thuật theo yêu cầu nghiệm thu sản phẩm - Nâng cao suất lắp ráp, hạ giá thành sản phẩm * Để đạt đƣợc yêu cầu trên, cần phải giải vấn đề sau: - Nghiên cứu kỹ yêu cầu kỹ thuật sản phẩm, nắm vững ngun lý hình thành chuỗi kích thƣớc lắp ráp, lựa chọn phƣơng pháp lắp ráp hợp lý - Cần thực qui trình cơng nghệ lắp ráp theo trình tự hợp lý 196 - Nắm vững cơng nghệ lắp ráp, sử dụng hợp lý trang bị, đồ gá, dụng cụ kiểm, để giảm sức lao động nâng cao suất, chất lƣợng lắp ráp 8.2 CÁC PHƢƠNG PHÁP LẮP RÁP 8.2.1 Phân loại mối lắp 8.2.1.1 Mối lắp cố định - Là mối lắp mà vị trí tƣơng đối chi tiết q trình làm việc khơng thay đổi - Trong mối lắp cố định chia loại: + Mối lắp cố định tháo đƣợc, ví dụ: bu lơng, ốc vít, chêm chốt, + Mối lắp khơng tháo đƣợc, ví dụ: hàn, định tán, dán, 8.2.1.2 Mối lắp di động - Là mối lắp mà chi tiết lắp ghép có khả chuyển động tƣơng nhau, mối lắp di động chia làm loại: + Mối lắp di động tháo đƣợc, ví dụ: mối ghép trục bạc, xi lanh pít tơng, + Mối lắp di động khơng tháo đƣợc, ví dụ: vịng bi cầu 8.2.2 Khái niệm độ xác lắp ráp Trong q trình lắp, có khả xuất sai lệch vị trí chi tiết lắp, cụm lắp làm cho sản phẩm không đảm bảo tính kỹ thuật mà vẽ thiết kế đề Có thể có nguyên nhân ảnh hƣởng đến độ xác lắp ráp sau: + Do độ xác gia cơng chi tiết máy khơng đảm bảo + Do ứng suất xuất trình lắp gây lên dịch chuyển vị trí chi tiết + Do thực trình lắp kiểm tra khơng xác * Để đảm bảo độ xác lắp ráp, phải đạt đƣợc yêu cầu sau: - Phải đảm bảo tính chất mối lắp theo yêu cầu thiết kế - Phải đảm bảo mối quan hệ khâu chuỗi kích thƣớc lắp ráp để đạt đƣợc tính độ ổn định máy - Cần tìm cách giảm khe hở ban đầu mối lắp Với mối lắp có yêu cầu cao, nên chọn phƣơng pháp lắp điều chỉnh để hiệu chỉnh vị trí chi tiết mịn q trình làm việc 8.2.3 Các phƣơng pháp lắp ráp 8.2.3.1 hương pháp lắp lẫn hoàn toàn * Nếu lấy chi tiết lắp vào vị trí sản phẩm mà không cần phải sửa chữa điều chỉnh mà đảm bảo yêu cầu theo thiết kế gọi lắp lẫn hoàn toàn * Ƣu điểm: 197 - Đơn giản, cho suất lắp ráp cao, khơng địi hỏi cơng nhân có trình độ cao, xây dựng định mức nhanh chóng xác - D khí hố tự động hố - Rất thuận tiện q trình sửa chữa sẵn có chi tiết thay *Nhƣợc điểm: - Giả sử chuỗi lắp ráp có n khâu khâu có dung sai TAi Do dung sai khâu khép kín là: n 1 T TA=  TAi  ( n  1)TAi  TAi= A n 1 i 1 Nhƣ phƣơng pháp độ xác chế tạo khâu thành phần chuỗi kích thƣớc lắp ráp phụ thuộc vào dung sai khâu khép kín số khâu thành phần có chuỗi Nếu dung sai khâu khép kín nhỏ số khâu thành phần chuỗi nhiều thị dung sai khâu thành phần nhỏ Việc chế tạo gặp nhiều khó khăn * Phạm vi áp dụng: - Phƣơng pháp lắp ráp thƣờng đƣợc sử dụng sản xuất loạt lớn hàng khối 8.2.3.2 hương pháp lắp lẫn khơng hồn tồn * Thực chất phƣơng pháp cho phép mở rộng dung sai khâu thành phần chuỗi kích thƣớc lắp ráp để d chế tạo Trong trình lắp ráp phải đảm bảo yêu cầu thiết kế đề Mở rộng miền dung sai khâu thành phần Dung sai khâu khép kín tăng, xuất phế phẩm nhƣng có tỉ lệ nhỏ * Nhƣợc điểm: Nhƣ phƣơng pháp ngƣời ta phải chấp nhận tỷ lệ phế phẩm định Tỉ lệ phụ thuộc nhiều vào dạng đƣờng cong phân bố * Phạm vi áp dụng: Phƣơng pháp áp dụng cho sản phẩm có độ xác cao số khâu thành phần nhiều 8.2.3.3 hương pháp lắp chọn * Trong nhiều trƣờng hợp, dung sai yêu cầu khâu khép kín q cao, địi hỏi dung sai khâu thành phàn bé, việc chế tạo gặp nhiều khó khăn Để chế tạo d dàng hơn, ngƣời ta mở rộng miền dung sai khâu thành phần Cịn để đảm bảo độ xác lắp ráp khâu khép kín, ngƣời ta chọn chi tiết có kích thƣớc phù hợp lắp với * Có phƣơng pháp chọn lắp: - Chọn lắp chiếc: phƣơng pháp này, ngƣời ta đo kích thƣớc chi tiết vào yêu cầu mối lắp để xác định kích thƣớc cần lắp với nó, sau chọn chi tiết lắp có kích thƣớc xác định Nhƣợc điểm phƣơng pháp nhiều thời gian, -Chọn lắp theo nhóm: Theo phƣơng pháp này, loạt chi tiết sau chế tạo với miền dung sai đƣợc mở rộng, trƣớc lắp, ngƣời ta đo kích thƣớc chúng Tuỳ theo yêu cầu mối lắp, phân chi tiết thành nhóm nhỏ Lƣợng dao động 198 kích thƣớc nhóm phù hợp với yêu cầu mối lắp Khi lắp ráp ngƣời ta lắp chi tiết nhóm tƣơng ứng với - Nhƣợc điểm: + Phƣơng pháp đòi hỏi phải đo phân nhóm trƣớc lắp Vì số khâu thành phần chuỗi nhiều việc phân nhóm phức tạp + Theo phƣơng pháp này, có chi tiết nhóm tƣơng ứng lắp đƣợc với nhau.Vì vậy, số lƣợng chi tiết nhóm phải Để đạt đƣợc điều đƣờng cong phân bố loạt kích thƣớc trục loạt kích thƣớc lỗ phải đồng dạng với Điều thƣờng khó đạt đƣợc luật phân bố loạt chi tiết khơng hồn tồn giống 8.2.3.4 hương pháp lắp s a - Về chất, phƣơng pháp phƣơng pháp lắp lẫn không hồn tồn Đối với khâu khép kín có u cầu cao, để d chế tạo, ngƣời ta mở rộng dung sai khâu thành phần, sau để thoả mãn yêu cầu khâu khép kín, ngƣời ta tiến hành sửa chữa khâu đó, khâu gọi khâu bồi thƣờng Ví dụ: Để đảm bảo độ đồng tâm tâm ụ động với tâm trục máy tiện theo phƣơng thẳng đứng, ngƣời ta lựa chọn phƣơng pháp lắp sửa - Khi lựa chọn phƣơng pháp lắp sửa, cần ý vấn đề sau: + Không chọn khâu bồi thƣờng khâu chung chuỗi kích thƣớc quan hệ + Xác định lƣợng dƣ cần cạo sửa khâu bồi thƣờng cách hợp lý 8.2.3.5 hương pháp lắp điều chỉnh - Về chất, phƣơng pháp lắp điều chỉnh tƣơng tự nhƣ phƣơng pháp lắp sửa Nghĩa ngƣời ta mở rộng dung sai khâu thành phần chuỗi lắp ráp để d chế tạo, để đạt đƣợc yêu cầu khâu khép kín, ngƣời ta tiến hành điều chỉnh khâu đó, khâu gọi khâu điều chỉnh - Các kết cấu điều chỉnh thông thƣờng kết cấu ren vít, chêm, bề mặt lệch tâm vịng đệm có chiều dày khác Nó chi tiết đàn hồi -Ƣu điểm phƣơng pháp đạt đƣợc độ xác cao khâu khép kín, đồng thời có khả điều chỉnh vị trí chi tiết sau q trình sử dụng 8.3 CÁC HÌNH THỨC TỔ CHỨC LẮP RÁP Việc chọn hình thức lắp ráp phụ thuộc vào yếu tố sau: - Dạng sản xuất - Mức độ phức tạp sản phẩm - Độ xác chi tiết - Tính chất mối lắp, phƣơng pháp lắp ráp - Trọng lƣợng sản phẩm * Căn vào trạng thái vị trí đối tƣợng lắp ráp, ngƣời ta phân thành hình thức tổ chức lắp ráp: 199 8.3.1 Lắp ráp cố định - Lắp ráp cố định hình thức tổ chức lắp ráp mà cơng việc đƣợc thực hay số địa điểm xác định Lắp ráp cố định có hình thức: 8.3.1.1 Lắp ráp cố định t p trung - Là hình thức tổ chức lắp ráp mà đối tƣợng lắp đƣợc hồn thành vị trí định hay nhóm cơng nhân thực * Đặc điểm: -Địi hỏi có mặt diện tích lớn - Cơng nhân cần có trình độ cao, có tính vạn cao - Chu kỳ lắp ráp kéo dài nên suất thấp * Phạm vi áp dụng - Thƣờng sử dụng lắp ráp máy hạng nặng Nó đƣợc áp dụng sản xuất đơn loạt nhỏ 8.3.1.2 Lắp ráp cố định phân tán - Là hình thức tổ chức lắp ráp mà phận sản phẩm đƣợc lắp ráp nhiều địa điểm, sau phận đƣợc lắp ráp thành sản phẩm hoàn chỉnh địa điểm định - So với hình thức hình thức tổ chức lắp ráp có suất cao thợ lắp ráp khơng địi hỏi có tính vạn cao Hình thức phù hợp với sản phẩm phức tạp, thƣờng dùng nhà máy khí quy mơ sản suất trung bình 8.3.2 Lắp ráp di động - Ở hình thức này, đối tƣợng lắp đƣợc di chuyển từ vị trí sang vị trí khác phù hợp với quy trình lắp ráp Ở vị trí lắp ráp, đối tƣợng đƣợc thực nguyên cơng lắp ráp định Theo tính chất di động đối tƣợng lắp, ngƣời ta phân làm loại: 8.3.2.1 Lắp ráp di động tự - Ở hình thức này, vị trí lắp thực hồn chỉnh ngun cơng lắp ráp, sau đối tƣợng láp đƣợc di chuyển đến vị trí ( thời gian nguyên công phụ thuộc vào cơng việc ngun cơng đó) - Việc di chuyển đối tƣợng lắp đƣợc thực phƣơng tiện nhƣ xe đẩy, cầu trục, 8.3.2.2 Lắp ráp di động cưỡng - Là hình thức tổ chức lắp ráp mà trình di động đối tƣợng đƣợc điều khiển thống phù hợp với nhịp chu kỳ lắp Việc di chuyển đối tƣợng lắp đƣợc thực nhờ băng tải, xích tải, bàn quay, Theo hình thức di động ngƣời ta chia ra: + Lắp ráp di động cưỡng liên tục: Đối tƣợng lắp đƣợc di chuyển liên tục công nhân thực thao tác lắp đối tƣợng di chuyển Vì vậy, 200 hình thức cần phải xác định vận tốc di chuyển đối tƣợng cách hợp lý để hồn thành công việc lắp + Lắp ráp di động cưỡng gián đoạn: Là phƣơng pháp lắp ráp mà đối tƣợng lắp dừng lại vị trí lắp khoảng thời gian xác định để công nhân thực ngun cơng lắp ráp, sau đối tƣợng tiếp tục di chuyển tới vị trí Tổng thời gian dừng thời gian di chuyển phù hợp với nhịp chu kỳ lắp 8.3.3 Lắp ráp dây chuyền - Là hình thức lắp ráp sản phẩm lắp đƣợc thực cách liên tục qua vị trí lắp ráp khoảng thời gian xác định Trong lắp ráp dây chuyền, đối tƣợng lắp di động cƣỡng liên tục hay cƣỡng gián đoạn Để thực lắp ráp dây chuyền cần đảm bảo điều kiện sau: + Các chi tiết lắp ráp phải đảm bảo điều kiện lắp lẫn hoàn toàn + Cần phân chia trình lắp ráp thành nguyên công cho thời gian nguyên công bội số để đảm bảo tính đồng dây chuyền lắp ráp, xác định số lƣợng cơng nhân có trình độ phù hợp, lựa chọn trang thiết bị, đồ gá, - Ƣu điểm lắp ráp dây chuyền: + Năng suất cao + Mặt nhỏ gọn + Cơng nhân có trình độ chun mơn hố cao 8.4 THIẾT KẾ QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ LẮP RÁP 8.4.1 Khái niệm định nghĩa Quá trình cơng nghệ lắp ráp chia thành ngun công, bƣớc động tác 8.4.1.1 Nguyên công lắp ráp - Nguyên công lắp ráp phần trình lắp ráp đƣợc hồn thành liên tục phận hay sản phẩm chỗ làm việc định hay nhóm cơng nhân thực 8.4.1.2 Bước lắp ráp - Bƣớc lắp ráp phần nguyên công đƣợc quy định khơng thay đổi vị trí dụng cụ lắp 8.4.1.3 Động tác - Là thao tác công nhân thực công việc lắp ráp 8.4.2 Những tài liệu ban đầu để thiết kế quy trình cơng nghệ lắp ráp 1/ Bản vẽ lắp chung toàn sản phẩm với đầy đủ yêu cầu kỹ thuật 2/ Bản kê đầy đủ chi tiết 3/ Bản thuyết minh đặc tính sản phẩm 4/ Các yêu cầu kỹ thuật nghiệm thu, yêu cầu đặc biệt lắp 5/ Sản lƣợng mức độ ổn định sản phẩm 201 6/ Điều kiện cụ thể trang thiết bị lắp ráp 8.4.3 Trình tự thiết kế quy trình cơng nghệ lắp ráp - Nghiên cứu vẽ lắp chung sản phẩm, kiểm tra tính cơng nghệ lắp ráp Nếu cần phải giải chuỗi kích thƣớc lắp ráp, sửa đổi kết cấu để đạt tính cơng nghệ lắp cao - Chọn phƣơng pháp lắp ráp sản phẩm - Lập sơ đồ lắp - Chọn hình thức tổ chức lắp ráp, lập quy trình cơng nghệ lắp - Xác định nội dung, công việc hco nguyên công bƣớc lắp ráp - Xác định điều kiện kỹ thuật cho mối lắp, phận hay cụm lắp - Chọn dụng cụ, đồ gá, trang bị cho nguyên công lắp ráp hay kiểm tra - Xác định tiêu kỹ thuật, thời gian cho nguyên công Tính tốn, so sánh phƣơng án lắp mặt kinh tế - Xác định thiết bị vận chuyển hình thức vận chuyển qua nguyên công - Xây dựng tài liệu cần thiết: vẽ, sơ đồ lắp, thống kê, hƣớng dẫn cách lắp, kiểm tra, 8.5 CƠNG NGHỆ LẮP RÁP MỘT SỐ MỐI GHÉP ĐIỂN HÌNH 8.5.1 Lắp mối lắp cố định tháo đƣợc 8.5.1.1 Lắp gugiơng (vít cấy) Gugiơng chi tiết có dạng hình trụ, hai đầu có ren, thƣờng dùng lắp vào chi tiết sở, sau lắp chi tiết khác lên vặn chặt mũ ốc Yêu cầu lắp phải thẳng, không bị cong, nghiêng đảo q trình vặn 8.5.1.2 Lắp bulơng đai ốc Khi lắp phải đảm bảo mặt phẳng đai ốc hay bulơng áp sát vào bề mặt chi tiết, phải khít, không đƣợc kênh, hở Khi vặn nhiều bulông mặt phẳng phải vặn dần theo thứ tự định với lực vặn để tránh biến dạng không chi tiết lắp 8.5.2 Lắp mối lắp cố định không tháo đƣợc 8.5.2.1 Lắp chặt phương pháp nung nóng v t bao Khi nung nóng vật bao, dãn nở nhiệt, kích thƣớc chúng tăng lên Q trình lắp khơng cần lực ép, nhấp nhô không bị san phẳng, bảo đảm mối lắp chặt đủ lực căng cần thiết Phƣơng pháp thƣờng dùng cho mối lắp chịu tải trọng lớn, chi tiết lắp có đƣờng kính lớn, chiều dài lắp nhỏ Nung nóng vật bao thực lị điện, lò tần số luộc dầu, Trong điều kiện lắp thủ cơng nung lị than 202 Nhƣợc điểm chi tiết có hình dáng phức tạp nung nóng bị biến dạng nhiệt gây cong vênh, nứt, rạn, Ngoài phƣơng pháp luộc dầu, phƣơng pháp khác làm cho bề măt bị oxy hóa làm giảm chất lƣợng bề mặt gia công 8.5.2.2 Lắp chặt phương pháp làm lạnh v t bị bao Phƣơng pháp khắc phục đƣợc nhƣợc điểm phƣơng pháp nung nóng vật bao Nhƣng phƣơng pháp phải sử dụng thiết bị phức tạp, đắt tiền nên tăng chi phí Để làm lạnh chi tiết, sử dụng phƣơng pháp sau: - Dùng băng CO2 khơ làm lạnh tới nhiệt độ - 80oC - Làm lạnh khơng khí lỏng hay nitơ hạ tới nhiệt độ - 220oC 8.5.2.3 Lắp chặt ép nguội Thực cách dùng lực để ép nguội trục vào lỗ Trong trình thực cần phải giải hai yêu cầu là: định hƣớng chi tiết tốt xác định lực ép cần thiết cho mối ghép 8.5.2.4 Lắp chặt đinh tán Kết cấu đinh tán thƣờng dùng cho mối ghép chịu tải trọng lớn, rung động mạnh nhƣ kết cấu khung giàn ngành xây dựng, giàn cầu cơng nghiệp đóng tàu, máy bay 8.5.3 Lắp mối lắp di động 8.5.3.1 Lắp ổ trượt liền Ổ trƣợt thƣờng dùng ngành chế tạo máy ổ trƣợt liền ổ trƣợt hai nửa Mối lắp ghép ổ trƣợt liền có u cầu sau: - Đƣờng kính ngồi ổ lắp chặt với vỏ hộp - Đƣờng kính lắp lỏng với cổ trục Khi lắp bạc lên hộp nung nóng vật bao, làm lạnh vật bị bao hay lắp ép, hay dùng ép nguội Khi ép bạc phải định hƣớng tốt để tránh biến dạng 8.5.3.2 Lắp ổ lăn Để lắp ổ lăn thƣờng dùng hai cách: - Vịng lắp chặt với trục cịn vịng ngồi lắp lỏng với thân hộp - Vòng lắp lỏng với trục cịn vịng ngồi lắp chặt với vỏ nhằm đảm bảo q trình làm việc ổ khơng bị kẹt dãn nở nhiệt Để thực trình lắp, thực nung nóng vịng bi (luộc dầu nhiệt độ 100oC) Tiếp theo ép ổ bi vào trục cần phải dẫn hƣớng tốt lực ép Ổ bi sau lắp cần phải cố định vị trí cần thiết chúng theo chiều trục 8.5.4 Lắp ráp truyền bánh 8.5.4.1 Lắp ráp truyền bánh thẳng 203 Do yêu cầu làm việc mà mối lắp bánh trục lắp lỏng hay lắp chặt Để truyền mô men xoắn thƣờng dùng kết cấu then hay then hoa Cố định vị trí chiều trục bánh dùng gờ trục, bạc chặn, vít cấy đai ốc hãm, Sau lắp ráp cần kiểm tra chất lƣợng cụm lắp nhƣ: độ đảo, khe hở bánh răng, khe hở mặt răng, điều kiện ăn khớp, 8.5.4.2 Lắp ráp truyền bánh côn Bánh côn lắp lên trục thƣờng sử dụng mối lắp chặt Truyền mô men xoắn thông qua then hay nhờ áp lực độ dơi tạo nên Một số bánh kích thƣớc bé thƣờng chế tạo liền trục Quá trình lắp tƣơng tự truyền bánh trụ 8.5.4.3 Lắp truyền bánh vít – trục vít Lắp truyền bánh vít trục vít cần phải đảm bảo điều kiện ăn khớp giống nhƣ truyền bánh TÓM TẮT NỘI DUNG CỐT LÕI Khái niệm công nghệ lắp ráp, phƣơng pháp lắp ráp hình thức tổ chức lắp ráp Thiết kế quy trình cơng nghệ lắp ráp, công nghệ lắp ráp số mối lắp điển hình CÂU HỎI ƠN TẬP Trình bày khái niệm công nghệ lắp ráp, phƣơng pháp lắp ráp hình thức tổ chức lắp ráp? Trình bày trình tự thiết kế quy trình cơng nghệ lắp ráp? Trình bày phƣơng pháp lắp mối ghép khơng tháo đƣợc? Trình bày phƣơng pháp lắp mối ghép di động? HƢỚNG DẪN TỰ HỌC Sinh viên đọc từ trang 204-211 tài liệu [1] trang 443-484 trả lời câu hỏi sau: Công nghệ lắp ráp gì, nằm cơng đoạn qua trình sản xuất, có phƣơng pháp hình thức tổ chức lắp ráp nào? Việc thiết kế quy trình cơng nghệ phải tn theo trình tự nào? Các phƣơng pháp để lắp mối ghép tháo đƣợc, không tháo đƣợc di động? NỘI DUNG PHẦN THẢO LUẬN Lập quy trình cơng nghệ lắp ráp hộp giảm tốc cấp, động xe máy 204 TÀI LIỆU THAM KHẢO Bộ môn Công nghệ chế tạo máy – Khoa Cơ khí – Trƣờng Đại học Bách khoa Hà Nội (2008), Cơ sở Công nghệ Chế tạo máy, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật Chƣơng trình đào tạo bậc Cao đẳng, Trƣờng Cao đẳng Công nghiệp Nam Định GS.TS Trần Văn Địch (2008), Công nghệ chế tạo máy, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật GS.TS Trần Văn Địch, PGS TS Lê Văn Tiến, PGS TS Trần Xuân Việt (2005), Đồ gá khí & Tự động hóa, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật GS.TS Trần Văn Địch, (2005), Thiết kế Đồ án Công nghệ chế tạo máy, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật GS.TS Nguy n Đắc Lộc (2003), Sổ tay Công nghệ chế tạo máy 1+2+3, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật ThS Phạm Minh Thanh – Trƣờng ĐH Sƣ phạm kỹ thuật TP Hồ Chí Minh (2013), Cơ sở Công nghệ Chế tạo máy, Nhà xuất QG TP Hồ Chia Minh 205 ... nhƣ q trình cơng nghệ kiểm tra, q trình cơng nghệ lắp ráp… 14 Xác định q trình cơng nghệ hợp lý, ghi thành văn kiện công nghệ đƣợc coi quy trình cơng nghệ 1.2 CÁC THÀNH PHẦN CỦA Q TRÌNH CƠNG NGHỆ... thức kỹ thuật công nghệ chế tạo đồng thời phải biết vận dụng kiến thức để giải vấn đề cụ thể thực tế sản xuất nhƣ chế tạo, lắp ráp, sử dụng, sửa chữa Môn học Công nghệ chế tạo máy có vị trí... ráp hàng loạt trình phụ khác nhƣ chế tạo dụng cụ, chế tạo đồ gá, vận chuyển, chạy thử, điều chỉnh, sơn, bao bì, đóng gói, bảo quản kho… 1.1.2 Q trình cơng nghệ Q trình cơng nghệ phần trình sản xuất,