Giáo trình nhập nghề cắt gọt kim loại

BỘ CÔNG THƢƠNG TRƢỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHI ỆP NAM ĐỊNH GIÁO TRÌNH MƠN HỌC: NHẬP NGHỀ CẮT GỌT KIM LOẠI NGÀNH: CẮT GỌT KIM LOẠI TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG Ban hành kèm theo Quyết định số: /QĐ-… ngày…….tháng….năm 2018 Trường Cao đẳng Công nghiệp Nam Định NAM ĐỊNH 2018 TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu thuộc loại sách giáo trình nên nguồn thơng tin đƣợc phép dùng nguyên trích dùng cho mục đích đào tạo tham khảo Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh bị nghiêm cấm LỜI NĨI 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 Nhập nghề cắt gọt kim loại 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 BÀI 1: CÁC ĐẶC ĐIỂM CƠ BẢN CỦA QUÁ TRÌNH GIA CÔNG KIM LOẠI GIỚI THIỆU Bài học cung cấp cho học sinh số nét khái quát phƣơng pháp gia công sản xuất khí, riêng phần kiến thức liên quan đến nghề nghề cắt gọt kim loại sâu vào phần sau MỤC TIÊU THỰC HIỆN - Trình bày đƣợc khái quát đặc điểm đúc kim loại, gia công áp lực, hàn cắt gọt kim loại Phân biệt nhận dạng phƣơng pháp gia công kim loại nhà máy sản xuất khí I ĐƯC Định nghĩa: Thực chất phƣơng pháp đúc kim loại đun kim loại nóng chảy thành trạng thái lỏng cho phù hợp với u cầu định rót vào khn, sau nguội kim loại đƣợc đông đặc làm ba via, ta nhận đƣợc sản phẩm vật đúc có hình dáng, kích thƣớc hồn tồn giống nhƣ khn đúc Đặc điểm: Do trình đúc trình chuyển kim loại hợp kim trạng thái lỏng kết tinh đông đặc khuôn nên sản xuất đúc có đặc điểm sau: - Phải có nguồn lƣợng để nung nóng chảy kim loại - Cần phải có vật liệu chịu nhiệt để giữ cho kim loại đƣợc định hình khn - Ƣu điểm: + Đúc đƣợc vật có hình dáng phức tạp mà phƣơng pháp gia cơng khác khó thực nhƣ cánh quạt tua bin nhà máy điện + Đúc đƣợc vật có độ xác tƣơng đối cao mà không cần gia công tinh + Có thể đúc đƣợc loại vật liệu có tính đặc biệt nhƣ chịu mài mịn, chịu ăn mòn, giảm dao động + Năng suất cao, giá thành hạ - Nhƣợc điểm: + Trong trình sản xuất đúc thƣờng gây nên bụi, khí độc hại ồn, nên cần phải có biện pháp an tồn cao + Khó đúc đƣợc vật liệu có độ nóng chảy cao 2000 c II GIA CƠNG ÁP LỰC Đặc điểm: - Gia công kim loại áp lực phƣơng pháp chế tạo phôi chi tiết cách dùng ngoại lực tác dụng làm cho kim loại biến dạng dẻo để nhận hình dạng kích thƣớc mong muốn - Phƣơng pháp gia cơng kim loại áp lực đƣợc sử dụng nhiều sản xuất khí có suất cao, giảm đƣợc tiêu hao vật liệu Các dạng gia công kim loại áp lực: - Cán: làm biến dạng kim loại cách ép phôi hai trục quay máy cán, phôi đƣợc dịch chuyển nhờ ma sát tiếp xúc phôi trục cán - Kéo: phƣơng pháp kéo dài kim loại qua lỗ khuôn kéo - Ép chảy: phƣơng pháp ép kim loại buồng chứa qua lỗ khuôn ép - Rèn tự do: phƣơng pháp gia công kim loại trạng thái nóng nhờ lực đập lực ép thiết bị, kim loại biến dạng tự mà không bị hạn chế bề mặt dụng cụ - Rèn khuôn: kim loại bị biến dạng cƣỡng lịng khn để đạt đƣợc hình dáng kích thƣớc định - Dập tấm: phƣơng pháp chế tạo từ kim loại thành chi tiết cong rỗng có hình dạng kích thƣớc khác III HÀN CẮT KIM LOẠI Định nghĩa: Hàn q trình cơng nghệ chế tạo kết cấu máy thành khối không tháo rời đƣợc cách tác dụng nguồn lƣợng học, lƣợng điện, hóa học tổ hợp điện năng, hóa điện vào bề mặt tiếp xúc chi tiết làm cho hình thành mối hàn có cấu tạo mạng tinh thể kim loại đồng Đặc điểm: - Hàn đƣợc tất kim loại hợp kim tính chất khác tính chất với nhƣ thép với thép, gang với gang, đồng với đồng, nhơm với nhơm - Có thể nối vật liệu phi kim loại với nhau, hàn chất dẻo, hàn sứ gốm với kim loại - Độ bền mối hàn cao nên đƣợc dùng ngành chế tạo máy bay, ô tô, tàu thủy, cầu cống v v - Tiết kiệm đƣợc nguyên vật liệu, giảm thời gian, nâng cao suất, giảm giá thành IV CẮT GỌT KIM LOẠI Định nghĩa: Thực chất phƣơng pháp cắt gọt kim loại lấy bề mặt phôi lớp kim loại (gọi lƣợng dƣ gia cơng)để nhận đƣợc chi tiết có hình dáng, kích thƣớc, độ xác độ nhắn bóng bề mặt theo yêu cầu, đƣợc thực máy cắt gọt kim loại nhƣ: máy tiện, máy phay, bào, khoan, doa, mài nhờ dụng cụ cắt (dao tiện, doa phay, bào, mũi khoan, mũi doa, đá mài ) Đặc điểm: - Gia công cắt gọt kim loại phƣơng pháp gia công lần cuối để tạo chi tiết máy đạt đƣợc độ xác hình dáng kích thƣớc - Khả chế tạo chi tiết máy máy cắt kim loại đạt đƣợc độ xác cao hay thấp tùy thuộc vào trình độ kỹ thuật khả thiết bị gia công - Máy cắt kim loại (máy công cụ) tạo chuyển động theo nguyên lý phù hợp với trình cắt, mà dụng cụ cắt gá máy hoạt động theo nguyên lý - Ngày nay, tỷ trọng gia công cắt gọt kim loại xí nghiệp khí chiếm đa số đóng vai trị vơ quan trọng, ngày đƣợc hoàn thiện liên tục đƣợc cải tiến, thay phƣơng pháp gia công với công nghệ đại (sẽ đƣợc học nghiên cứu cụ thể mô đun sau chƣơng trình) BÀI 2: VỊ TRÍ, TÍNH CHẤT CỦA NGHỀ VÀ VAI TRÕ TRÁCH NHIỆM CỦA NGƢỜI THỢ CẮT GỌT KIM LOẠI    MỤC TIÊU THỰC HIỆN  Trình bày đầy đủ vị trí tính chất nghề cắt gọt kim loại ngành chế tạo máy.  Nhận biết thực vai trò trách nhiệm thợ cắt gọt  I VỊ TRÍ, TÍNH CHẤT CỦA NGHỀ - Cắt gọt kim loại phƣơng pháp gia công chi tiết máy đƣợc dùng rộng rãi ngành khí chế tạo Nó bao gồm phƣơng pháp gia công nhƣ: Tiện, phay bào, khoan, mài, doa - Gia công cắt gọt kim loại phƣơng pháp gia cơng cắt gọt có phoi bao gồm nhiều loại máy nhƣ máy tiện, máy phay, máy bào, xọc, máy khoan, mài , doa v v Trong máy tiện chiếm nhiều tới thiết bị nhà máy khí - Chỉ có gia công cắt gọt kim loại cho chi tiết máy có hình dạng, kích thƣớc xác độ nhẵn bóng bề mặt cao - Gia cơng cắt gọt kim loại xí nghiệp khí chiếm tới 60% tổng số hao phí để sản xuất thiết bị máy Trong nhà máy khí, phân xƣởng gia cơng khí thƣờng phân xƣởng lớn có nhiều máy cắt gọt kim loại - Với cánh mạng công nghệ vào cuối kỷ 18, máy cắt gọt xuất liên tục đƣợc cải tiến, phát triển máy cắt gọt công nghệ liên quan tiến nhanh ngày - Hiện quy trình gia cơng máy cắt gọt kim loại đƣợc điều khiển kỹ thuật số máy tính, gia cơng tia lửa điện, thiết kế với trợ giúp máy tính (CAD), chế tạo với trợ giúp máy tính (CAM), hệ thống gia công linh hoạt thay phƣơng pháp công nghệ cổ điển - Hiện bƣớc vào thời đại máy tính Các máy tính tác động đến mặt sống đại từ công nghệ thông tin đến quy trình sản xuất cơng nơng nghiệp ngành nghề khác - Mặc dù máy tính tác động đến sống hàng ngày, nhƣng ngƣời thợ khí, việc nắm vững nguyên công máy cắt kim loại tiêu chuẩn quan trọng, kiến thức kỹ làm sở cần thiết để tiến xa nghề nghiệp II.YÊU CẦU ĐỐI VỚI NGƢỜI THỢ CẮT GỌT - Ngƣời thợ hay cơng nhân, cơng nhân khí cơng nhân lành nghề vận hành cách thành thạo tất máy cắt gọt kim loại tiêu chuẩn - Thợ khí phải có khả đọc vẽ, hiểu gia công đƣợc chi tiết theo yêu cầu vẽ - Phải có đủ kiến thức, kỹ để điều chỉnh, sử dụng an toàn máy cắt gọt kim loại phụ kiện, đồ gá kèm theo máy, thao tác thành thạo, nắm vững cấu tạo, nguyên lý hoạt động máy, nguyên lý cắt gọt, sử dụng chế độ cắt hợp lý - Nắm vững cách tính tốn, lập quy trình công nghệ, đồ gá máy cắt gọt kim loại - Có đủ kiến thức cấu tạo, sử dụng có hiệu loại dao cắt gia công vật liệu khác nhau, áp dụng đƣợc kiểu dao tiên tiến nhằm nâng cao suất cắt gọt - Sử dụng xác dụng cụ đo kiểm dụng cụ cầm tay, giữ gìn bảo quản tốt loại dụng cụ đo xác - Ngồi họ cịn có khả thực lập kế hoạch, tính tốn xếp cơng việc gia cơng hợp lý, có kiến thức hàn, điện, sử dụng thành thạo máy tính - Phải thực quy định an toàn lao động, vệ sinh cơng nghiệp phịng hỏa - Rèn luyện thể lực, tính bình tĩnh, kiên nhẫn, thận trọng mạnh dạn nghiên cứu, học tập sản xuất Có lòng yêu nghề, yêu khoa học, ham học, hết lòng phục vụ BÀI 3: LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA MÁY CẮT KIM LOẠI VÀ CẤU TRÖC CÁC PHÂN XƢỞNG TRONG NHÀ MÁY       MỤC TIÊU THỰC HIỆN  Trình bày đƣợc lịch sử phát triển máy cắt kim loại cách bố trí máy cắt kim loại phân xƣởng.  Mô tả loại máy gia cơng có phoi, khơng có phoi máy hệ đƣợc bố trí phân xƣởng. NỘI DUNG CHÍNH  Lịch sử phát triển máy cắt kim loại  Triển vọng máy cắt kim loại nay  Tổ chức quy mô phân xƣởng nhà máy  I LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA MÁY CẮT KIM LOẠI: (MÁY CÔNG CỤ) Lịch sử phát triển: - Lịch sử máy công cụ thời kỳ đồ đá (hơn 50000 năm trƣớc), lồi ngƣời có công cụ cầm tay đƣợc làm từ gỗ, đá, xƣơng động vật - Đến khoảng năm 4500 – 4000 năm trƣớc công nguyên, số lƣợng đồ đá giảm dần đƣợc thay công cụ đƣợc chế tạo đồng hợp kim đồng Trong thời kỳ loài ngƣời bắt đầu sử dụng cơng cụ đƣợc vận hành từ sức động vật, địn bẩy, sức nƣớc v.v.Thay cho bắp ngƣời - Vào khoảng 1000 năm trƣớc công nguyên, thời kỳ đồ sắt bắt đầu xuất hiện, hầu hết công cụ đồng đƣợc thay công cụ sắt nên bền hiệu cao Công cụ vũ khí đƣợc cải tiến rõ rệt, sức động vật ngày thay cho sức ngƣời, hầu hết sản phẩm sắt đƣợc sử dụng xây dựng, đóng thuyền, xe kéo Đều đƣợc thợ thủ công lành nghề chế tạo - Khoảng 300 năm trƣớc, thời kỳ đồ sắt bƣớc sang thời kỳ máy móc, xuất loại máy mới, suất lao động tăng lên, có nhiều sản phẩm trở nên thơng dụng - Thời kỳ có máy tiện đơn giản để tiện gỗ cách dùng dây thừng kéo cho vật quay giá gỗ, dụng cụ cắt ngƣời khác cầm giữ để tiện Đến năm 1710 -1712 ngƣời thợ khí Nga phát minh loại máy tiện có chuyển động giới có bàn dao Đến cuối kỷ 18 chế tạo máy tiện ren vít - khiển bàn dao, vít me, trục trơn máy phay, bào, khoan mài - Hiện máy móc liên tục đƣợc cải tiến, máy cắt gọt kim loại đại ngày có hiệu đạt độ xác cao Năng suất độ xác gia công liên tục đƣợc nâng cao nhờ áp dụng rộng rãi công nghệ nhƣ thủy lực, khí nén thiết bị điện tử cho máy tiêu chuẩn Khái niệm máy cắt kim loại: - Các máy cắt kim loại máy gia cơng tạo hình để tạo hình sản phẩm kim loại cắt gọt loại bỏ phần lƣợng thừa gọi phoi, dập ép, kéo, cán Máy cắt gọt kim loại có khả năng: + Giữ kẹp chặt chi tiết gia công + Giữ định vị dụng cụ cắt + Truyền chuyển động quay cho chi tiết chuyển động tịnh tiến cho dụng cụ cắt(dao cắt) + Có khả dịch chuyển dụng cụ cắt chi tiết để tạo tác động cắt đạt đƣợc độ xác theo mong muốn - Máy cắt gọt kim loại đƣợc chia thành ba nhóm: + Nhóm 1: Các máy gia cơng có phoi, dùng để gia cơng kim loại đến kích thƣớc hình dáng cách cắt bỏ phần thừa không cần thiết, máy thƣờng gia cơng tạo hình cho sản phẩm kim loại sau đƣợc chế tạo phƣơng pháp đúc, rèn dập, cán + Nhóm 2: Các máy gia cơng khơng có phoi, dùng để gia cơng kim loại đến kích thƣớc hình dáng cách nén ép, kéo, đột dập Các máy thƣờng gia cơng tạo hình cho sản phẩm kim loại nén ép vật liệu kim loại bột + Nhóm 3: Các máy hệ đƣợc phát triển để thực cơng việc khó gia cơng, gia công đƣợc máy gia công có phoi khơng có phoi, nhƣ máy tia lửa điện, điện hóa, laser Sử dụng điện năng lƣợng hóa học để tạo hình kim loại theo kích thƣớc hình dáng u cầu Các loại máy cắt gọt kim loại: gồm có a Máy khoan: Là thiết bị học xuất từ thời tiền sử, đƣợc dùng chủ yếu để tạo lỗ trịn Máy khoan có chức kẹp chặt làm quay dụng cụ cắt để tạo lỗ trịn có đƣờng kính khác kim loại vật liệu khác b Máy tiện: Đƣợc dùng để gia cơng chi tiết hình trụ trịn xoay, chi tiết gia công đƣợc giữ phận kẹp chặt lắp trục máy, thực chuyển động quay tròn kết hợp với chuyển động tịnh tiến dụng cụ cắt để tạo Nhập nghề cắt gọt kim loại Trang Trường Cao Đẳng Nghề Nha Trang Khoa Cơ Khí Bộ mơnCTM chi tiết hình trụ bên ngồi hay bên chi tiết Trên máy tiện thực đƣợc công việc tiện trụ, tiện côn, tiện mặt đầu, tiện ren, khoan, ta rô, cắt ren c Máy phay: Dùng để gia công bề mặt phẳng, phay rãnh, phay góc, cắt thẳng, xoắn, khoan, chuốt, doa Chi tiết gia công đƣợc giữ chặt bàn máy, dao cắt thực chuyển động quay d Máy bào xọc: Dùng để gia công bánh răng, xọc rãnh Chi tiết gia công đƣợc định vị kẹp chặt bàn máy, dao đƣợc lắp đầu bào, xọc chuyển động lại theo chiều ngang thẳng đứng e Máy mài: Các máy mài sử dụng dao cắt mài mịn để gia cơng chi tiết đến kích thƣớc tạo độ nhẵn bóng bề mặt cao Khi mài bề mặt chi tiết tiếp xúc với đá mài quay - Máy mài bề mặt dùng để mài mặt phẳng, góc, biên dạng chi tiết gia cơng - Máy mài trịn đƣợc dùng để mài đƣờng kính hình trụ, hình cơn, biên dạng - Máy mài dụng cụ cắt dùng để mài dao cắt f Các máy cắt gọt đặc biệt: Đƣợc thiết kế để tạo sản phẩm máy chuyên dùng nhƣ máy gia công bánh răng, máy mài ren, mài vô tâm, máy cắt ren tự động, máy Rơvônve g Máy điều khiển số máy tính (CNC): - Cơng nghệ điều khiển số máy tính (CNC) đem lại thay đổi có tính đột biến cơng nghiệp máy cắt gọt kim loại - Các máy cắt gọt kim loại đƣợc điều khiển máy tính cho phép công nghiệp tạo chi tiết máy nhanh chóng với độ xác cao mà trƣớc mơ ƣớc ngành chế tạo máy - Cùng chi tiết chế tạo số lƣợng lớn khơng hạn chế với độ xác cao nhƣ nhau, chƣơng trình gia cơng đƣợc lập cách chuẩn xác Các lệnh điều hành điều khiển máy đƣợc thực với tốc độ, độ xác, hiệu suất độ tin cậy cao - Với việc sử dụng máy cắt gọt kim loại mới, suất chất lƣợng tăng mạnh so với phƣơng pháp gia công tiêu chuẩn cũ, nhiều sản phẩm đƣợc sản xuất tự động dây chuyền liên tục, tạo nhiều sản phẩm đại - Các máy cắt gọt kim loại đóng vai trị to lớn sản xuất hàng loạt tự động hóa, góp phần giảm rõ rệt chi phí sản xuất, phục vụ cho sống ngƣời II TRIỂN VỌNG CỦA MÁY CẮT KIM LOẠI HIỆN NAY - Trƣớc kỷ 20, phƣơng pháp sản xuất gia công khí nói chung gia cơng cắt gọt kim loại nói riêng thay đổi chậm Dạng sản xuất hàng loạt hình thành phát triển từ đầu kỷ 20, năm 1930 phát Z24 trục XXI trƣợt lên bàn xe dao tự động dọc, gạt Z24 trục XXI trƣợt xuống dƣới thì bàn trƣợt ngang chạy tự động + Nhóm bánh dảo chiều hộp điều khiển bàn dao đảo chiều tự động dao trục trơn,chứ khơng ảnh hƣởng đến trục vít me + Phƣơng trình xích động đƣợc viết nhƣ sau: III MÁY PHAY Đặc điểm công dụng - Phay phƣơng pháp gia công kim loại đƣợc dùng rộng rãi nƣớc công nghiệp phát triển, phân xƣởng nhà máy khí - Gia cơng phay đạt đƣợc độ xác độ bóng khơng cao phƣơng pháp khác, nhƣng phƣơng pháp gia công đạt suát cao, dao phay có nhiều lƣỡi cắt tham gia cắt gọt đồng thời thực đƣợc nhiều biện pháp công nghệ để nâng cao suất - Chuyển động máy phay chuyển động quay dao, chuyển động chạy dao bàn máy mang phôi thực chuyển động tịnh tiến - Trên máy phay ngƣời ta gia cơng mặt phẳng, mặt định hình phức tạp, rãnh thên, cắt đứt, bánh răng, trục then hoa, mặt tròn xoay v.v Các loại máy phay Máy phay có nhiều loại gồm có: - Máy phay vạn có trục thẳng đứng (hình 15.4.13), nằm ngang (hình 15 14) gia cơng đƣợc nhiều dạng bề mặt khác Máy phay đứng có phận sau: Thân máy (1), đầu đứng (2), bảng điều khiển tốc độ (3), bàn máy (4), hệ thống tay quay bàn máy (5), trụ đỡ (6), bệ máy (7) Hình 15.4.13 Máy phay đứng Hình 15.4.14 Máy phay nằm vạn 6P82 - Máy phay chuyên dùng dùng để gia công số loại bề mặt định nhƣ máy phay bánh răng, máy phay ren, v v Máy phay vạn nằm ngang 6P82 a Đặc tính kỹ thuật - Kích thƣớc bàn máy dọc 1250 x 320mm - Hành trình lớn bàn máy : + Dọc 700mm + Ngang 250mm + Thẳng đứng 320mm - Góc quay lớn bàn máy - Số cấp vịng quay trục 18 - Phạm vi tốc độ quay trục 30 x 1600 vòng/ phút - Phạm vi lƣợng chạy dao + Lƣợng chạy dao dọc: 23.5 x 1180mm/ph + Lƣợng chạy dao ngang: 23.5 x 1180mm/ph + Lƣợng chạy dao thẳng đứng: x 390mm/ph - Phạm vi lƣợng chạy dao nhanh 770 x 2300mm/ph - Cơng suất động 7.7kw - Số vịng quay trục động 1450 v/ph - Kích thƣớc bao bì máy 2100 x 1740 x 1615mm - Trọng lƣợng máy 2800kg b Các phận máy phay vạn nằm ngang - Thân máy (1) - Bảng điện (2) - Hộp tốc độ (3) - Bảng điều khiển hộp tốc độ (4) - Xà ngang (5) - Bàn máy (6) - Bàn máy dƣới (7) - Hộp tốc độ chạy dao (8) c Nguyên lý chuyển động sơ đồ động máy phay ngang hình15.4.15 - Mạch chuyển động (xích tốc độ): Từ động có cơng suất 5,5kw với số vòng quay 1450 vòng/phút, chuyển động đƣợc truyền qua ly hợp đến trục XXII tới trục XXIII qua tỷ số truyền Nhƣ trục XXIII có tốc độ, chuyển động truyền tới trục XXIV qua tỷ số truyền 34 : 27; 31 : 31; 27 : 34 24 : 38 , trục XXIV có tốc độ quay khác nhau, đến trục XXV qua 24 : 24 Từ trục XXV chuyển động truyền qua trục XXVI qua đai truyền hình thang với tỷ số truyền : 3, đến trục XXVII nhờ cặp bánh 30 : 66, đến trục XXVIII qua tỷ số truyền 25 : 71 Xích tốc độ có trục từ trục XXII đến trục XXVIII x x x x x x = tốc độ Nhƣ trục XXVIII có tốc độ thấp tốc cao mở ly hợp nối thục XXVI trục XXVIII Hình 15.4.15 Sơ đồ động máy phay ngang 6P82 - Mạch chạy dao (Xích chạy dao): Cơ cấu chạy dao nhận chuyển động tùe động 1,5kw có tốc độ quay 1400 v/phút Hộp chạy dao có trục từ trục I đến trục IX, để xác định lƣợng chạy dao dọc, chạy dao ngang chạy dao thẳng đứng - Chuyển động làm việc từ hộp chạy dao đƣợc truyền tới hộp đảo chiều nhờ cấu ly hợp chiều Hộp đảo chiều có tác dụng chuyển mô men xoắn từ trục cuối hộp chạy dao thành chuyển động tƣơng ứng (dọc, ngang, thẳng đứng) theo hai hƣớng ngƣợc Trên trục X có ly hợp an toàn để điều chỉnh giới hạn mơ men xoắn - Trục XIII trục vít chạy dao ngang, cuối trục XII XIII có tay gạ tay quay để dịch chuyển bàn máy tay theo phƣơng ngang thẳng đứng IV MÁY DOA Đặc điểm công dụng - Máy doa chủ yếu dùng để gia công tinh chi tiết lỗ, nhằm nâng cao độ xác độ nhẵn bóng bề mặt Máy doa đặc biệt hữu ích việc sản xuất chi tiết bạc dẫn hƣớng, đồ gá, cần thiết đảm bảo độ xác tƣơng quan chi tiết định vị lỗ cần gia công - Máy doa loại máy công cụ đặc biệt quan trọng sản xuất đơn chiếc, hàng loạt, đặc biệt sản xuất khuôn mẫu yêu cầu độ xác cao chi tiết định vị - Các lỗ chi tiết dạng bạc, giá đỡ khuôn dập, lỗ dẫn hƣớng, bạc dẫn đƣợc gia cơng máy doa - Chi tiết có nhiều lỗ gia cơng cách nhanh chóng xác lắp lẫn dụng dụng cụ trục máy doa toạ độ - Các thao tác khoan, khoét, doa lỗ thực dễ dàng Các loại máy doa a Máy khoan doa kết hợp: Có kết cấu nguyên lý làm việc nhƣ máy khoan đứng, thay mũi khoan mũi doa gia công lỗ b Máy doa toạ độ xác (Hình 15.4.17) - Có kết cấu tƣơng tự nhƣ máy phay đứng nhƣng có độ xác cao hơn, máy có khả nâng độ xác lên cao tới 0,002mm - Máy có độ cứng vững cao để nâng cao độ xác gia công thô gia công tinh Các phận máy gồm có + Cơ cấu truyền động thay đổi puli - đai truyền dùng để thay đổi tốc độ quay trục + Bệ đỡ thục nâng lên hạ xuống cho phù hợp với chi tiết gia công + Cần hãm để dừng máy nhanh cần thiết + Tay quay vị trí đứng bệ đỡ trục dùng để điều chỉnh nhanh tốc độ trục tay Ly hợp ma sát dùng để điều chỉnh ăn khớp ra, vào bạc đỡ trục tay Hình 15.4.17 Máy doa toạ độ xác + Đồng hồ tiến xuống dùng để đo lƣợng dịch chuyển theo phƣơng thẳng đứng trục + Cữ chặn chiều sâu vi kế dùng để xác định khỏang di chuyển trục đến chiều sâu quy định + Trục quay bệ đỡ truyền chuyển động cho dao cắt + Thang đo quy chiếu dọc ngang để kiểm tra mẫu theo phƣơng đứng phƣơng ngang để xác định điểm định vị + Du xích vi kế dùng gồm có đồng hồ với du xích tay quay vít me dọc ngang cho bàn máy di chuyển nhanh đến vị trí cần thiết + Bảng điều khiển + Kẹp trƣợt ngang + Ly hợp công suất ly hợp ma sát V MÁY BÀO, XỌC Đặc điểm công dụng - Máy bào xọc dùng đẻ gia công mặt phẳng ngang, thẳng đứng, bề mặt nghiêng, loại rãnh có hình dạng đặc biệt nhƣ rãnh vng, rãnh trịn, chữ T, rãnh then, rãnh én v v Ngồi máy bào, xọc cịn gia cơng loại bánh răng, răng, mặt định hình đơn giản - Bào xọc thực đƣợc hai chuyển động thẳng nối tiếp Chuyển động cắt chuyển động thẳng qua lại, chuyển động chạy dao chuyển động thẳng - Máy bào, xọc có hành trình làm việc (tiến thực cắt gọt) tốc độ thấp, hành trình lùi ( khơng cắt gọt) có tốc độ lớn để tăng suất gia công - Máy bào, xọc dùng sản xuất đơn chiếc, loạt nhỏ làm việc tốc độ thấp nên hiệu suất nên độ nhẵn bóng bề mặt độ xác thấp, suất thấp - Có thể thực bào máy bào ngang, máy bào giƣờng, máy xọc máy bào đứng mà dao thực chuyển động cắt lên xuống Các loại máy bào, xọc a Máy bào ngang (hình 15.4.18) Hình 15.4.18 Máy bào ngang Vỏ cấu culit; Tay kẹp đầu trƣợt; Tay gạt trục bàn máy; Tay gạt trục tiến ngang; Bàn máy; Gía dao - Là loại máy vạn dùng để gia công bề mặt phẳng chi tiết dài hẹp ( có chiều dài từ 200 – 500mm) - Bàn máy với phôi di chuyển theo chiều ngang mặt thân máy gọi chuyển động chạy dao, đầu trƣợt máy với bàn dao dao chuyển động lại thành hành trình - Cơ cấu chuyển động Culít quay cấu bánh - Cơ cấu Culít cho phép biến đổi chuyển động quay thành chuyển động tịnh tiến, nhờ mà thay đổi chiều dài tốc độ hành trình công tác đầu trƣợt - Cơ cấu chuyển động chạy dao đƣợc thực nhờ cấu cóc – bánh cóc Bƣớc tiến đƣợc thực đầu trƣợt chuyển động theo hành trình chạy khơng - Các phận máy gồm có + Vỏ cấu culit (1) + Tay kẹp đầu trƣợt (2) + Tay gạt trục nâng bàn máy (3) + Tay gạt trục tiến ngang (4) + Bàn máy (5) + Giá dao (6) b Máy bào thủy lực - Truyền dẫn vô cấp thƣờng sử dụng cấu thủy lực dầu ép Máy chuyển động êm, tốc độ đều, đạt đƣợc độ nhẵn bóng độ xác cao - Trên máy bào giƣờng gia cơng chi tiết dài tới 12mét c Máy bào giƣờng Dùng để gia công chi tiết lớn nhƣ bàn máy, thân máy, vỏ hộp Bàn máy với phôi di chuyển theo chiều dọc chuyển động chính, cịn dao kẹp giá doa chuyển động theo chiều ngang chuyển động tiến d Máy xọc (hình 15.4.19) - Dùng để gia công lỗ, rãnh, bánh ăn khớp trong, mặt phẳng đứng, mặt phẳng nghiêng v.v Chuyển động máy xọc chuyển động thẳng đứng lên xuống bàn trƣợt nhờ cấu culít quay - Hành trình lớn bàn máy 200mm - Chuyển động chạy dao bàn máy thực Có thể chạy dao vòng (dao quay), tịnh tiến ngang, dọc nghiêng - Các phận máy gồm có: + Thân máy hình hộp bố trí thẳng đứng, bên có hộp tốc độ (2) + Phần phía trƣớc có có bàn trƣợt để gá dao gọi giá dao (1) Bàn máy để gá chi tiết đồ gá (3) Hình 15.4.19 Máy xọc VI MÁY MÀI Công dụng - Mài đƣợc dùng phổ biến để gia công tinh sửa chi tiết, gia cơng thơ, cắt đứt, làm - Mài gia cơng đƣợc nhiều dạng bề mặt khác nhƣ mặt trụ ngoài, mặt trụ trong, mặt phẳng, mặt định hình - Mài gia cơng đƣợc vật liệu cứng đạt chất lƣợng cao vật liệu mềm, nhƣng không gia công đƣợc vật liệu mềm - Bản chất trình mài cọ xát tế vi bề mặt vật rắn hạt mài có vận tốc cao Phần làm việc đá mài gồm có vơ số lƣỡi cắt vơ số hạt mài riêng biệt, chúng có hình dạng khơng giống phân bố khơng có trật tự chất dính kết hạt mài - Gia cơng phƣơng pháp mài đạt độ xác độ bóng bề mặt cao (độ xác cấp 2, độ bóng cấp -10) - Mài gia cơng đƣợc bề mặt cứng, loại thép dụng cụ, loại dao cắt Nguyên công mài thƣờng có lƣợng dƣ nhỏ nên tiết kiệm nguyên vật liệu Đặc điểm - Trên đá mài (dao cắt) có nhiều lƣỡi cắt với hình dạng khác nhau, góc độ khác Các lƣỡi cắt xếp không theo quy luật nào, lực cắt hƣớng kính tƣơng đối lớn - Chiều sâu cắt nhỏ lƣỡi cắt không sắc tuyệt đối nên cắt dễ bị trƣợt làm ảnh hƣởng đến chất lƣợng bề mạt gia công - Đá mài có khả tự sửa cách phá vỡ lớp hạt cũ để tạo lớp hạt sắc hơn, hạt mài chịu nhiệt độ cao - Tốc độ cắt đá mài đạt đƣợc giá trị lớn nên động lực máy lớn - Trong nhà máy khí chế tạo đại, ngun cơng mài chiếm tỷ trọng lớn Trong nhà máy chế tạo ô tô, máy bay, động lực tàu biển mài chiếm 10%, nhà máy chế tạo ổ bi máy mài chiếm tới 60 – 80% Các loại máy mài a Máy mài phẳng - Máy mài phẳng loại máy cơng cụ đa xác, máy gia cơng tinh bề mặt chi tiết đến độ xác hoàn hảo - Mài phẳng bề mặt chi tiết đƣợc thực máy mài phẳng mặt đầu đá Gồm có kiểu sau: + Máy mài phẳng có trục nằm ngang, bàn máy di chuyển qua lại (hình 15.4.20) quay trịn Máy mài phẳng có trục thẳng đứng, bàn máy di chuyển qua lại quay trịn Hình 15.4.20 Máy mài phẳng kiểu trục nằm ngang, bàn máy di chuyển qua lại - Các phận máy mài phẳng gồm có: + Đầu mài lắp trục đá mài (1) + Tay quay điều khiển đầu mài lên xuống để lấy chiều sâu cắt (2) + Bàn máy di chuyển qua lại (3) + Tay quay bàn ngang tiến vào (4) + Tay quay bàn máy (5) + Đèn chiếu sáng (6) + Tủ điện (7) b Máy mài tròn vạn - Trên máy mài trịn vạn gia cơng xác đƣờng kính ngồi đƣờng kính lỗ chi tiết hình trụ, hình cơn, lệch tâm, mặt định hình đạt độ bóng bề mặt cao - Máy mài trịn có nhiều kiểu khác nhau, tuỳ theo yêu cầu cơng nghệ, kích thƣớc, hình dạng chi tiết gia cơng mà chọn máy cho phù hợp Hình 15.4.21 Các phận máy mài tròn vạn - Các phận máy mài tròn vạn thơng dụng nhƣ hình 15.4.21 gồm có: + Ụ trƣớc đƣợc lắp trục mâm cặp hoa động khởi động trục chính, dùng để giữ truyền chuyển động quay cho chi tiết gia công + Thân máy phía có lắp ụ trƣớc ụ sau máy, thân máy có đƣờng trƣợt dẫn hƣớng bàn máy dịch chuyển + Ụ sau lắp mũi tâm quay, chi tiết gia công đƣợc gá mũi tâm + Ụ mài có trục mang đá nắp chắn bảo vệ đá, gồm có tay quay điều khiển đá mài phận sửa đá + Bàn máy + Bảng điều khiển Ngồi máy cịn có hệ thống làm nguội truyền động thủy lực riêng c Máy mài tròn - Máy mài tròn đƣợc sử dụng rộng rãi cơng nghệ chế tạo vịng bi, loại dụng cụ cắt nhiều lĩnh vực khác - Các kiểu máy mài lỗ thơng dụng gồm có: + Máy mài lỗ có hai trục mang đá + Máy mài lỗ có trục mang đá + Máy mài lỗ vạn + Máy mài lỗ chuyên dùng v v d Máy mài vô tâm - Máy mài vơ tâm loại máy mài trịn, nhƣng khác với máy mài có tâm chi tiết gia công đƣợc đặt tự đỡ mà không định vị tâm chi tiết - Khi mài vô tâm, chi tiết nằm đá mài, đá mài cắt đá dẫn Đá dẫn dùng để tạo chuyển tiến ngang chi tiết gia công, đá dẫn quay chiều với đá cắt, chi tiết quay ngƣợc chiều với đá dẫn đá cắt - Máy mài vơ tâm có nhiều kiểu khác nhau, gồm có: + Máy mài vơ tâm bán tự động dùng để gia công chi tiết có đƣờng kính nhỏ từ 0,2 – 4mm + Máy mài vô tâm bán tự động dùng để gia công chi tiết có đƣờng kính từ 0,8 – 25mm + Máy mài vô tâm tự động + Máy mài vô tâm bán tự động dùng để gia công chi tiết có đƣờng kính tới 75mm nhƣ kiểu 3184 (hình 15.4.22) gồm có phận sau: - Ụ mài, ụ đá dẫn, cấu sửa đá mài, cấu sửa đá dẫn, cữ mài, cấu cân đá, thiết bị điện - Tuỳ theo kích thƣớc hình dạng chi tiết, độ xác dạng sản xuất mà chọn máy cho phù hợp Hình 15.4.22 Máy mài vơ tâm kiểu 3184 VII MÁY CẮT GỌT KIM LOẠI ĐIỀU KHIẾN BẰNG CHƢƠNG TRÌNH SỐ (CNC) Khái niệm - Điều khiển chƣơng trình số đƣợc định nghĩa: Là ’’một hệ thống đƣợc điều khiển liệu đƣợc đƣa vào máy hệ thống máy phải tự động thực theo liệu nhập vào’’ - Điều khiển theo chƣơng trình dạng điều khiển tự động mà tín hiệu điều khiển thay đổi theo quy luật đƣợc định trƣớc Hay máy điều khiển theo chƣơng trình thứ tự, giá trị chuyển động nhƣ thứ tự đóng mở phận máy, đóng mở hệ thống làm nguội, bôi trơn, thay dao, kẹp phôi v v đƣợc thực theo chƣơng trình vạch sẵn - Các cấu mang chƣơng trình đƣợc đặt vào thiết bị điều khiển máy làm việc tự động theo chƣơng trình định sẵn - Máy cắt gọt kim loại điều khiển chƣơng trình số viết tắt NC (Numerical Control) máy tự động điều khiển số toàn hoạt động, hành động điều khiển đƣợc đƣa sở cung cấp liệu dạng lệnh - Các lệnh hợp thành chƣơng trình làm việc, chƣơng trình đƣợc ghi lên cấu mang chƣơng trình dƣới dạng mã số - Cơ cấu mang chƣơng trình băng đột lỗ, băng từ nhớ máy tính - Các hệ sau, hệ thống điều khiển máy NC đƣợc cài đặt cụm vi tính, vi xử lý việc điều khiển lúc phần lớn hoàn toàn phần mềm Các máy NC đƣợc gọi CNC ( Computer Numerical Control) - Máy CNC chƣơng trình đƣợc soan thảo tỉ mỉ gia cơng chi tiết có hình dạng phức tạp máy phay, máy tiện, máy doa, máy mài Các đặc trƣng cơng dụng - Máy có tính tự động cao: + Máy CNC có suất cắt gọt cao giẩm đƣợc tối đa thời gian phụ mức độ tự động đƣợc nâng cao + Máy CNC thực lúc nhiều chuyển động khác nhau, tự động hiệu chỉnh sai số dao cắt, tự động kiểm tra kích thƣớc chi tiết tự động hiệu chỉnh sai lệch vị trí tƣơng đối dao cắt chi tiết - Tính linh hoạt cao: + Chƣơng trình máy CNC thay đổi dễ dàng nhanh chóng thích ứng với loại chi tiết khác nhau, rút ngắn đƣợc thời gian phụ thời gian chuẩn bị sản xuất, tạo điều kiện cho tự động hóa sản xuất hàng loạt + Có thể gia cơng nhanh chóng chi tiết có chƣơng trình lúc nào, nên không cần phải sản xuất chi tiết dự trữ mà cần lƣu trữ chƣơng trình chi tiết + Máy CNC gia cơng đƣợc chi tiết nhỏ vừa, phản ứng cách linh hoạt cơng nghệ thay đổi, việc lập trình gia cơng chi tiết đƣợc thực bên máy văn phịng thơng qua kỹ sƣ lập trình - Tính tập trung ngun cơng: Đa số máy CNC thực đƣợc nhiều ngun cơng khác mà khơng cần thay đổi vị trí gá đặt chi tiết gia công Từ khả tập trung nguyên công máy CNC phát triển thành trung tâm gia cơng - Tính xác, đảm bảo chất lƣợng cao: + Trên máy CNC giảm đƣợc hƣ hỏng sai sót ngƣời, đồng thời giảm đƣợc cƣờng độ ý ngƣời làm việc + Có khả gia cơng xác hàng loạt chi tiết Độ xác lặp lại đặc trƣng cho mức độ ổn định suốt q trình gia cơng, đảm bảo chất lƣợng cao điểm ƣu việt tuyệt đối máy CNC - Tính hiệu kinh tế kỹ thuật cao: + Giảm giá thành sản phẩm + Giảm giá thành gia công gián tiếp nhƣ giảm thời gian tồn trữ sản phẩm, giảm thời gian kiểm tra + Cho phép gia cơng chi tiết có biên dạng phức tạp + Có tính cơng nghệ + Cải thiện việc điều khiển thiết kế sản phẩm + Không yêu cầu tay nghề lao động cao Các loại máy điều khiển kỹ thuật số (CNC) - Sự lựa chọn máy CNC ngày trở thành yêu cầu cần thiết có tầm định xí nghiệp cơng nghiệp sở đào tạo nghề, nhiều nghiên cứu dự báo khả phát triển, lợi nhuận suất thuyết phục giới công nghiệp ngày tiến tới phổ cập kỹ thuật điều khiển số cho máy cắt gọt kim loại Các máy CNC đƣợc sử dụng phổ biến gồm có loại nhƣ: Máy tiện CNC (hình 15.4.23), máy phay CNC, máy doa CNC, máy mài CNC v v (nội dung chi tiết đƣợc học mô đun sau chƣơng trình) Hình 15.4.23 Máy tiện CNC VIII CÁC PHƢƠNG PHÁP GIA CÔNG ĐẶC BIỆT C BIỆKhoa học ngày phát triển, vật xuất ngày nhiều Yêu cầu kết cấu chi tiết máy phức tạp với yêu cầu kỹ thuật chất lƣợng ngày cao hơn, mà phƣơng pháp gia công thông thƣờng thoả mãn đƣợc u cầu Vì vậy, phƣơng pháp gia công đặc biệt đƣợc đời ngày phát triển nhƣ gia công tia lửa điện, điện hóa, dao động siêu âm Đặc điểm phƣơng pháp gia công đặc biệt - Chất lƣợng tính chất gia cơng khơng phụ thuộc vào tính chất lý hóa vật liệu mà phụ thuộc vào thông số nhiệt chúng - Đạt đƣợc độ xác cao trƣờng hợp khơng thể khó thực đƣợc phƣơng pháp cắt gọt thông thƣờng - Không cần dụng cụ cắt có độ cứng cao vật liệu gia công, tiết kiệm đƣợc nguyên vật liệu, nâng cao suất - Dễ khí hóa tự động hóa Các phƣơng pháp gia cơng đặc biệt Hiện phƣơng pháp gia công đặc biệt đƣợc chia thành nhóm: - Các phƣơng pháp gia cơng phóng điện ăn mịn nhƣ tia lửa điện, xung điện v v - Các phƣơng pháp gia công chùm tia nhƣ tia laser, tia plasma - Các phƣơng pháp gia công siêu âm - Các phƣơng pháp gia cơng điện hóa học - Các phƣơng pháp gia công phối hợp phƣơng pháp ... Khái niệm máy cắt kim loại: - Các máy cắt kim loại máy gia cơng tạo hình để tạo hình sản phẩm kim loại cắt gọt loại bỏ phần lƣợng thừa gọi phoi, dập ép, kéo, cán Máy cắt gọt kim loại có khả năng:... sau chƣơng trình) BÀI 2: VỊ TRÍ, TÍNH CHẤT CỦA NGHỀ VÀ VAI TRÕ TRÁCH NHIỆM CỦA NGƢỜI THỢ CẮT GỌT KIM LOẠI    MỤC TIÊU THỰC HIỆN  Trình bày đầy đủ vị trí tính chất nghề cắt gọt kim loại ngành... nhiều loại hình khác - Cơng nhân xƣởng vận hành thành thạo loại máy cắt gọt loại dụng cụ đo BÀI 4: CÁC LOẠI MÁY CẮT GỌT KIM LOẠI THÔNG DỤNG GIỚI THIỆU Bài học cung cấp cho học sinh kiến thức loại