thiết kế nhà xưởng gia công cơ khí

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI THIẾT KẾ NHÀ XƯỞNG GIA CÔNG CƠ KHÍ Sinh viên thực hiện: Đậu Thế Kỷ hghieh euu eohg tae ke to

Trang 1

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP

KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI

THIẾT KẾ NHÀ XƯỞNG GIA CÔNG CƠ KHÍ

Sinh viên thực hiện: Đậu Thế Kỷ

hghieh euu eohg tae ke toah voh bahg tieh tai eohg ty thhh xay duhg va thuohg mai 555 viet hcm my dihh ha hoihghieh euu eohg tae ke toah voh bahg tieh tai eohg ty thhh xay duhg va thuohg mai 555 viet hcm my dihh ha hoihghieh euu eohg tae ke toah voh bahg tieh tai eohg ty thhh xay duhg va thuohg mai 555 viet hcm my dihh ha hoihghieh euu eohg tae ke toah voh bahg tieh tai eohg ty thhh xay duhg va thuohg mai 555 viet hcm my dihh ha hoi

hghieh euu eohg tae ke toah voh bahg tieh tai eohg ty thhh xay duhg va thuohg mai 555 viet hcm my dihh ha hoihghieh euu eohg tae ke toah voh bahg tieh tai eohg ty thhh xay duhg va thuohg mai 555 viet hcm my dihh ha hoihghieh euu eohg tae ke toah voh bahg tieh tai eohg ty thhh xay duhg va thuohg mai 555 viet hcm my dihh ha hoihghieh euu eohg tae ke toah voh bahg tieh tai eohg ty thhh xay duhg va thuohg mai 555 viet hcm my dihh ha hoihghieh euu eohg tae ke toah voh bahg tieh tai eohg ty thhh xay duhg va thuohg mai 555 viet hcm my dihh ha hoihghieh euu eohg tae ke toah voh bahg tieh tai eohg ty thhh xay duhg va thuohg mai 555 viet hcm my dihh ha hoihghieh euu eohg tae ke toah voh bahg tieh tai eohg ty thhh xay duhg va thuohg mai 555 viet hcm my dihh ha hoihghieh euu eohg tae ke toah voh bahg tieh tai eohg ty thhh xay duhg va thuohg mai 555 viet hcm my dihh ha hoi

106Thursday, June 13, 20249:21:08 PM9:21:08 PM106Thursday, June 13, 20249:21:08 PM9:21:08 PM106Thursday, June 13, 20249:21:08 PM9:21:08 PM

hghieh euu eohg tae ke toah voh bahg tieh tai eohg ty thhh xay duhg va thuohg mai 555 viet hcm my dihh ha hoihghieh euu eohg tae ke toah voh bahg tieh tai eohg ty thhh xay duhg va thuohg mai 555 viet hcm my dihh ha hoihghieh euu eohg tae ke toah voh bahg tieh tai eohg ty thhh xay duhg va thuohg mai 555 viet hcm my dihh ha hoihghieh euu eohg tae ke toah voh bahg tieh tai eohg ty thhh xay duhg va thuohg mai 555 viet hcm my dihh ha hoihghieh euu eohg tae ke toah voh bahg tieh tai eohg ty thhh xay duhg va thuohg mai 555 viet hcm my dihh ha hoihghieh euu eohg tae ke toah voh bahg tieh tai eohg ty thhh xay duhg va thuohg mai 555 viet hcm my dihh ha hoihghieh euu eohg tae ke toah voh bahg tieh tai eohg ty thhh xay duhg va thuohg mai 555 viet hcm my dihh ha hoihghieh euu eohg tae ke toah voh bahg tieh tai eohg ty thhh xay duhg va thuohg mai 555 viet hcm my dihh ha hoihghieh euu eohg tae ke toah voh bahg tieh tai eohg ty thhh xay duhg va thuohg mai 555 viet hcm my dihh ha hoihghieh euu eohg tae ke toah voh bahg tieh tai eohg ty thhh xay duhg va thuohg mai 555 viet hcm my dihh ha hoihghieh euu eohg tae ke toah voh bahg tieh tai eohg ty thhh xay duhg va thuohg mai 555 viet hcm my dihh ha hoihghieh euu eohg tae ke toah voh bahg tieh tai eohg ty thhh xay duhg va thuohg mai 555 viet hcm my dihh ha hoihghieh euu eohg tae ke toah voh bahg tieh tai eohg ty thhh xay duhg va thuohg mai 555 viet hcm my dihh ha hoihghieh euu eohg tae ke toah voh bahg tieh tai eohg ty thhh xay duhg va thuohg mai 555 viet hcm my dihh ha hoihghieh euu eohg tae ke toah voh bahg tieh tai eohg ty thhh xay duhg va thuohg mai 555 viet hcm my dihh ha hoihghieh euu eohg tae ke toah voh bahg tieh tai eohg ty thhh xay duhg va thuohg mai 555 viet hcm my dihh ha hoi

106hghieh euu eohg tae ke toah voh bahg tieh tai eohg ty thhh xay duhg va thuohg mai 555 viet hcm my dihh ha hoiThursday, June 13, 2024

Trang 2

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan: Khoá luận tốt nghiệp này là kết quả nghiên cứu của riêng tôi, được thực hiện dưới sự hướng dẫn khoa học của Thạc sĩ Trần Nho Thọ, đảm bảo tính trung thực và tuân thủ các quy định về trích dẫn, chú thích tài liệu tham khảo

Tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm về lời cam đoan này!

… , ngày….tháng….năm……

Sinh viên

(Ký và ghi rõ họ tên)

1062413069:21:08 PM9:21:08 PM1062413069:21:08 PM9:21:08 PM1062413069:21:08 PM9:21:08 PM

Trang 3

LỜI CẢM ƠN

Sau một thời gian làm việc khẩn trương và nghiêm túc, đến nay em đã hoàn thành đề tài “ Thiết kế xưởng gia công cơ khí” Đề tài được hoàn thành với sự cố gắng của bản thân và sự giúp đỡ của thầy cô, gia đình và bạn bè Nhân dịp này cho phép em được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới:

Thầy giáo Thạc sĩ Trần Nho Thọ đã trực tiếp hướng dẫn và chỉ bảo em tận tình trong suốt quá trình làm khóa luận

Tập thể cán bộ, giáo viên Khoa Cơ Điện và Công Trình đã giúp đỡ em trong suốt quá trình học tập và làm khóa luận tốt nghiệp

Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn thầy cô cùng các bạn sinh viên đã góp ý kiến quý báu giúp em hoàn thành bản khóa luận này

Em xin trân trọng cảm ơn!

1062413069:21:08 PM9:21:08 PM1062413069:21:08 PM9:21:08 PM1062413069:21:08 PM9:21:08 PM

Trang 4

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 2.1: Những dụng cụ gia công cơ khí 33

Bảng 3.1: Phân loại quy mô sản xuất theo số máy cắt 65

Bảng 3.2: Phân loại dạng sản xuất theo sản lượng và trọng lượng chi tiết 66

Bảng 3.3: Lượng lao động theo từng nhóm 67

Bảng 3.4: Bảng thống kê hệ số của các máy: 74

Bảng 3.5: Thông số máy biến áp 80 1062413069:21:08 PM9:21:08 PM1062413069:21:08 PM9:21:08 PM1062413069:21:08 PM9:21:08 PM

Trang 5

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ SƠ ĐỒ BIỂU ĐỒ

Hình 2.1: Sơ đồ quy trình công nghệ 26

Hình 3.1: Máy phay CNC VU620 59

Hình 3.2: Máy Tiện CNC PDL-T6/T6A 59

Hình 3.3: Máy đột cắt liên hợp IW-60S 60

Hình 3.4: Máy cắt sắt Bosch GCD 12 JL 61

Hình 3.5: Máy cắt plasma CNC-2060 ROBOTEC 61

Hình 3.6: Máy khoan CNC SM-612 62

Hình 3.7: Máy mài cầm tay Mikita 9556HB 63

Hình 3.8: Máy hàn hồ quang Asic ARC-200 63

Hình 3.9: Máy hàn MIG Jasic MIG 350 64

Hình 3.10: Máy nhiệt luyện Naberthem 65

Trang 6

Hình 4.2: Sơ đồ mặt bằng bố trí máy móc thiết bị 82

Hình 4.3: Mặt bằng trục A-E 84

Hình 4.4: Mặt bằng trục A-E 85

Hình 4.5: Mặt bằng trục 1- 6 85

Hình 4.6: Sơ đồ dây điện trong xưởng 86

Hình 4.7: Biên dạng khung nhà xưởng 88

Hình 4.14: Khung xưởng được bao quanh bằng tấm tôn 91

Hình 4.15: Gắn khung cửa trước của xưởng 92

Hình 4.16: Tính toán sản phẩm 92

123docz.net - File bi loi xin lienhe: lethikim34079@hotmail.com

1062413069:21:08 PM9:21:08 PM1062413069:21:08 PM9:21:08 PM1062413069:21:08 PM9:21:08 PM

Trang 7

Trang 8

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 4

1.1 Sự phát triển của lĩnh vực gia công cơ khí và tính cấp thiết của thiết kế xưởng 4

1.1.1 Tình hình phát triển của lĩnh vực gia công cơ khí hiện nay ở Việt Nam và tại khu vực bố trí xưởng: 4

1.1.2 Tính cấp thiết của thiết kế xưởng: 5

1.2 Tổng quan về nhà xưởng: 7

1.2.1 Giới thiệu về nhà xưởng: 7

1.2.2 Nhu cầu về nhà xưởng hiện nay: 8

1.2.3 Phân loại các dạng nhà xưởng: 8

1.3 Lựa chọn loại hình nhà xưởng cho xưởng gia công cơ khí 11

1.3.1 Xưởng và cấu trúc của xưởng gia công cơ khí 11

1.3.2 Nhà xưởng thép tiền chế 12

1.4 Công nghệ CAD/CAM/CAE và phần mềm dùng để thiết kế, tính toán sản phẩm 15

1.4.1 Công nghệ CAD/CAM/CAE: 15

1.4.2 Chức năng và lợi ích của CAD/CAM/CAE: 16

1.4.3 Phần mềm được sử dụng để tính toán thiết kế lắp ráp sản phẩm: 18

CHƯƠNG II: THIẾT KẾ NHÀ XƯỞNG CƠ KHÍ 24

2.1 Tài liệu ban đầu để thiết kế phân xưởng cơ khí: 24

2.2 Các bước thiết kế nhà xưởng cơ khí: 24 1062413069:21:08 PM9:21:08 PM1062413069:21:08 PM9:21:08 PM1062413069:21:08 PM9:21:08 PM

Trang 9

2.2.1 Xác định quy trình công nghệ các loại chi tiết của sản phẩm cơ khí cần

chế tạo: 24

2.2.2 Xác định tổng khối lượng lao động: 26

2.2.3 Xác định số máy cắt cần thiết và nhu cầu về năng lượng cho sản xuất: 27

2.2.4 Xác định nhu cầu về vật liệu, dụng cụ, gá lắp, kho tàng, vận chuyển, sửa chữa: 32

2.2.5 Nhu cầu về nhà kho: 44

2.2.6 Nhu cầu vận chuyển: 45

2.2.7 Nhu cầu sửa chữa và bảo dưỡng định kì: 45

2.2.8 Xác định nhu cầu lao động: 48

2.2.9 Xác định nhu cầu về diện tích: 48

2.2.10 Bố trí mặt bằng phân xưởng cơ khí: 49

2.2.11 Xác định kết cấu nhà xưởng và thiết bị nâng chuyển: 50

CHƯƠNG III: XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỆN CHIẾU SÁNG CỦA XƯỞNG CƠ KHÍ 57

3.1 Xác định các thông số cơ bản của phân xưởng cơ khí: 57

3.1.1 Tính toán số lượng trang thiết bị: 57

3.1.2 Xác định quy mô của xưởng: 65

3.1.3 Xác định diện tích phân xưởng cơ khí: 66

3.1.4 Số lao động: 67

3.1.5 Bố trí máy móc thiết bị trong xưởng: 67

3.2 Tính toán hệ thống chiếu sáng cho nhà xưởng: 68

3.3 Thiết kế hệ thống điện: 73

3.3.1 Tính toán phụ tải: 73

3.3.2.Tính toán và lựa chọn phương án cung cấp điện: 76

3.3.3 Lựa chọn biến áp phân xưởng 79

CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ KHUNG NHÀ THÉP TIỀN CHẾ 81

4.1 Sử dụng phần mềm AutoCAD thiết kế sản phẩm trên mặt phẳng 2D: 81 1062413069:21:08 PM9:21:08 PM1062413069:21:08 PM9:21:08 PM1062413069:21:08 PM9:21:08 PM

Trang 10

4.1.1 Sơ đồ mặt bằng chung: 81

4.1.2 Sơ đồ mặt bằng bố trí máy móc thiết bị: 82

4.1.3 Sơ đồ mặt bằng các trục: 84

4.1.4 Sơ đồ đường dây điện trong xưởng: 86

4.2 Sử dụng phần mềm inventer để thiết kế mô hình 3D và tính toán khối lượng sản phẩm: 87

4.3 Các bản vẽ sơ đồ mặt bằng xưởng gia công cơ khí: 92

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 95

TÀI LIỆU THAM KHẢO 96 1062413069:21:08 PM9:21:08 PM1062413069:21:08 PM9:21:08 PM1062413069:21:08 PM9:21:08 PM

Trang 11

PHẦN MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài:

Trong cuộc sống hiện nay, các sản phẩm cơ khí có vai trò rất quan trọng trong việc sản xuất công nghiệp và cuộc sống sinh hoạt hàng ngày Chế tạo máy và công cụ cơ khí làm cho mọi ngành trong nền kinh tế quốc dân, tạo điều kiện để các ngành này phát triển tốt hơn

Xưởng cơ khí đóng vai trò và ảnh hưởng vô cùng quan trọng trong quá trình sản xuất và sự ổn định của các sản phẩm cơ khí Đáp ứng nhanh và có hiệu quả nhu cầu thị trường Có sức cạnh tranh trên thị trường hàng hoá cơ khí nội địa và quốc tế

Thiết kế nhà xưởng cơ khí là giải pháp rất quan trọng để đảm bảo phân xưởng cơ khí hoạt động đúng quy mô, chức năng, đáp ứng mục tiêu sản xuất, hoạt động theo mong muốn và yêu cầu của chủ đầu tư xây dựng Có thể cải tạo để thay đổi mặt hàng hoặc tăng sản lượng hoặc thay đổi về công nghệ chế tạo và đưa ra phương án cải tạo hợp lý: Tận dụng tối đa năng lực sản xuất hiện có, loại trừ hạn chế của quá trình sản xuất

 Chính vì những lí do trên nên em đã quyết định chọn đề tài khóa luận tốt nghiệp với tiêu đề: Thiết kế xưởng gia công cơ khí

2 Tình hình nghiên cứu đề tài:

Ngành cơ khí giữ một vị trí quan trọng trong hoạt động và phát triển kinh tế của xã hội, là nền tảng thúc đẩy sản xuất, giao thương vận chuyển hàng hóa,

tạo việc làm cho người lao động

Tuy nhiên thực trạng hiện nay của ngành cơ khí: Quy mô nhỏ lẻ, sản xuất manh mún, năng lực hạn chế, sản phẩm làm ra đơn điệu, thiếu sức cạnh tranh trên thị trường

Máy móc, công nghệ của ngành cơ khí nhìn chung rất lạc hậu nên không chế tạo được ra các loại máy móc, thiết bị có giá trị cao, chưa hình thành được nhóm sản phẩm chủ lực đủ sức cạnh tranh với các sản phẩm cùng loại trên thị trường, ngay cả những sản phẩm thủ công cũng khó cạnh tranh với sản phẩm 1062413069:21:08 PM9:21:08 PM1062413069:21:08 PM9:21:08 PM1062413069:21:08 PM9:21:08 PM

Trang 12

nhập về từ nơi khác do giá thành cao, mẫu mã không đẹp trong khi các công trình, nhà máy ngày càng đòi hỏi các loại hàng hoá phức tạp, có mức độ tinh xảo cao nên khó đáp ứng được

Máy thiết bị tự động trong các doanh nghiệp cơ khí hiện nay vẫn chiếm tỷ lệ rất nhỏ, chỉ chiếm khoảng 15% và những thiết bị này phát huy tác dụng cũng rất hạn chế trong các dây chuyền sản xuất do tính đồng bộ của dây chuyền sản xuất không cao Theo số liệu thống kê, hiện nay trong các doanh nghiệp cơ khí sử dụng trên 70% máy công cụ vạn năng Do đó, khả năng gia công chính xác và đảm bảo chất lượng sản phẩm ổn định của các dây chuyền sản xuất cơ khí còn thấp

Các doanh nghiệp, cơ sở cơ khí đang hoạt động cũng gặp phải rất nhiều khó khăn do ngành nghề này đòi hỏi lượng vốn đầu tư ban đầu khá lớn, chu kỳ sản xuất dài, vòng quay vốn chậm, lợi nhuận thấp, việc thu hồi vốn lâu

Bên cạnh đó, trình độ kỹ thuật của người lao động đều hạn chế, không được đào tạo bài bản mà thường là tự học nghề nên không đáp ứng được những công việc đòi hỏi kỹ thuật cao, khả năng sản xuất tập trung, trình độ chuyên môn hóa của các doanh nghiệp và cơ sở này chưa cao

 Chính vì vậy việc đầu tư xây dựng cơ sở gia công cơ khí, hiện đại hóa trang thiết bị, xây dựng quy trình sản xuất có tính đồng bộ cao, nâng cao trình độ của người lao động là việc làm mang tính thiết thực cao, rất có triển vọng về kinh tế, nhằm đáp ứng nhu cầu và cạnh tranh chất lượng của đất nước hiện nay

3 Mục tiêu nghiên cứu đề tài: Thiết kế xưởng gia công cơ khí, tính toán khối

lượng vật liệu thi công bằng phần mềm CAD/CAM/CAE (Inventer, Catia, Solid work, )

4 Phương pháp nghiên cứu: Nghiên cứu lí thuyết 5 Nội dung khóa luận: Thiết kế xưởng gia công cơ khí 6 Bố cục tổng quát của khoá luận:

1062413069:21:08 PM9:21:08 PM1062413069:21:08 PM9:21:08 PM1062413069:21:08 PM9:21:08 PM

Trang 13

Chương 1: Tổng quan vấn đề nghiên cứu

1.1 Sự phát triển của lĩnh vực gia công cơ khí và tính cấp thiết của thiết kế xưởng

1.2 Tổng quan về nhà xưởng

1.3 Lựa chọn loại hình nhà xưởng cho xưởng gia công cơ khí

1.4 Công nghệ CAD/CAM/CAE và sử dụng phần mềm để thiết kế, tính toán và chế tạo sản phẩm

Chương 2: Thiết kế nhà xưởng cơ khí

2.1 Tài liệu ban đầu để thiết kế phân xưởng cơ khí 2.2 Các bước thiết kế nhà xưởng cơ khí

Chương 3: Xác định các thông số cơ bản và thiết kế hệ thống điện chiếu sáng của xưởng cơ khí

3.1 Xác định các thông số cơ bản của phân xưởng cơ khí 3.2 Tính toán hệ thống chiếu sáng cho nhà xưởng

3.3 Thiết kế hệ thống điện

Chương 4: Thiết kế khung nhà thép tiền chế

4.1 Sử dụng phần mềm AutoCAD thiết kế sản phẩm trên mặt phẳng 2D 4.2 Sử dụng phần mềm Inventer để thiết kế mô hình 3D và tính khối lượng sản phẩm

1062413069:21:08 PM9:21:08 PM1062413069:21:08 PM9:21:08 PM1062413069:21:08 PM9:21:08 PM

Trang 14

CHƯƠNG I

TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

1.1 Sự phát triển của lĩnh vực gia công cơ khí và tính cấp thiết của thiết kế xưởng

1.1.1 Tình hình phát triển của lĩnh vực gia công cơ khí hiện nay ở Việt Nam và tại khu vực bố trí xưởng:

a, Tình hình phát triển của lĩnh vực gia công cơ khí hiện nay ở Việt Nam:

Cơ khí là một trong những ngành công nghiệp có lịch sử lâu đời ở nước ta Ban đầu nó được biểu hiện dưới dạng các nghề thủ công tạo ra công cụ sản xuất, binh khí… phục vụ công cuộc xây dựng, phát triển và gìn giữ đất nước

Dưới thời Pháp thuộc, tuy nghề này đã được phát triển mạnh, nhưng chưa thể trở thành một ngành theo đúng nghĩa là ngành Cơ khí Phải đến năm 1958, khi nhà máy cơ khí Trần Hưng Đạo được xây dựng, thì nền móng ngành công nghiệp cơ khí mới được nhen nhóm

Từ đó đến nay, gia công cơ khí đã phát triển khá toàn diện, đã có sự chuyên môn hóa ở một số lĩnh vực, trình độ công nghệ cũng ở một mức độ nhất định và đóng vai trò là ngành công nghiệp “xương sống” của nền sản xuất xã hội, cung cấp thiết bị, máy công cụ, máy động lực… cho tất cả các ngành kinh tế, đáp ứng nhu cầu hàng ngày của người dân, góp phần quan trọng vào sự phát triển của nền kinh tế đất nước

Không chỉ ở các công ty trong nước mà cả các công ty nước ngoài cũng đang đầu tư hệ thống máy móc hiện đại vào trong ngành sản xuất cơ khí tại Việt Nam, nhằm thúc đẩy quá trình phát triển kinh tế theo hướng công nghiệp hóa, hiện đại hóa

 Gia công cơ khí tạo ra các sản phẩm thay thế sức người, nhờ đó vừa giúp tiết kiệm thời gian vừa giảm chi phí nhân công trong quá trình sản xuất

 Với các máy móc hiện đại như hiện nay: máy cưa, máy mài, máy ép, máy CNC, máy tiện… cùng với công nghệ tự động mang đến sự vận hành chính xác, chuẩn mực đến từng ly từng tí một

1062413069:21:08 PM9:21:08 PM1062413069:21:08 PM9:21:08 PM1062413069:21:08 PM9:21:08 PM

Trang 15

Ứng dụng được trong đa dạng các loại nguyên vật liệu: nhựa, thủy tinh, đồng, sắt, thép, inox,…

 Số lượng doanh nghiệp cơ khí tăng nhanh, từ khoảng 10.000 doanh nghiệp (năm 2010) lên hơn 21.000 doanh nghiệp năm 2016, chiếm 28% tổng số doanh nghiệp công nghiệp chế tạo, tạo việc làm cho hơn 1 triệu lao động, chiếm 17% tổng số lao động trong ngành chế biến, chế tạo Theo tính toán của Viện Chiến lược và Chính sách công nghiệp (Bộ Công Thương), giá trị sản xuất công nghiệp ngành Cơ khí năm 2015 chiếm 16,36% giá trị sản xuất ngành công nghiệp chế biến, chế tạo

b, Tình hình phát triển của lĩnh vực gia công cơ khí tại khu vực bố trí xưởng:

Hiện nay trên địa bàn thị trấn Xuân Mai chưa có nhiều cơ sở sản xuất gia công cơ khí

Phần lớn những cơ sở này đều có quy mô nhỏ theo kiểu hộ gia đình, số lượng lao động ít, hầu hết là cơ khí gia công chỉ thực hiện một số công việc và sản xuất những thiết bị đơn giản như: Hàn, làm cửa sắt, cán tôn và sản xuất các công cụ lao động phục vụ nông nghiệp như cuốc, xẻng, dao và các đồ gia dụng khác phục vụ cho đời sống sinh hoạt Tại các cơ sở trên, máy và trang thiết bị tự động vẫn chiếm tỉ lệ nhỏ và những thiết bị này chưa được sử dụng một cách tối ưu Xưởng chủ yếu vẫn sử dụng các loại máy công cụ vạn năng Do đó khả năng gia công chính xác và đảm bảo chất lượng ổn định không cao

Bên cạnh đó trình độ người lao động còn hạn chế, chưa được đào tạo bài bản và thường là tự học nghề nên không đáp ứng được được những công việc đòi hỏi kĩ thuật cao

1.1.2 Tính cấp thiết của thiết kế xưởng:

Hiện nay ngành cơ khí đang giữ vị trí quan trọng trong việc phát triển kinh tế của xã hội, là nền tảng thúc đẩy sự phát triển các ngành sản xuất chế biến, giao thông vận tải,… và tạo công ăn việc làm cho người lao động Góp phần giúp nền kinh tế Việt Nam hội nhập với quốc tế

1062413069:21:08 PM9:21:08 PM1062413069:21:08 PM9:21:08 PM1062413069:21:08 PM9:21:08 PM

Trang 16

Việc thiết kế xưởng gia công cơ khí nhằm mục đích tối ưu hóa và đảm bảo sự ổn định của quá trình sản xuất, đảm bảo nhà xưởng gia công cơ khí hoạt động đúng quy mô, chức năng, mục đích và đảm bảo các yếu tố an toàn và hiệu quả là rất quan trọng và có ý nghĩa thực tế cao

 Tôi chọn vị trí bố trí nhà xưởng nằm trên địa bàn thị trấn Xuân Mai thuộc huyện Chương Mỹ ngoại thành thành phố Hà Nội

Cách trung tâm thành phố gần 40 km, Xuân Mai có vị trí địa lí quan trọng nằm trên điểm giao giữa quốc lộ 6 và đường Hồ Chí Minh, hai tuyến quốc lộ trên đều là các tuyến đường huyết mạch đóng vai trò trong việc giao thương giữa các vùng và phát triển xã hội

 Xuân Mai có diện tích 10,6 km2 dân số thị trấn hơn 26000 người An sinh xã hội được đảm bảo, đời sống vật chất của người dân nâng cao rõ rệt, an ninh chính trị, trật tự an toàn xã hội ổn định, lực lượng lao động của thị trấn dồi dào nhưng phần lớn là lao động phổ thông chưa được đào tạo qua các trường nghề

 Tôi chọn nhà xưởng quy mô vừa và nhỏ vì:

Căn cứ vào vị trí địa lí và diện tích khu vực Xuân Mai: Tuy đặt xưởng ở thị trấn Xuân Mai có vị trí địa lí thuận lợi, đảm bảo nguồn cung vật liệu và nguồn nhân công dồi dào giao thông thuận tiện nhưng do dân cư đông đúc nên diện tích xây dựng xưởng có sự hạn chế

Nhà xưởng quy mô vừa và nhỏ giúp tôi giảm được chi phí đầu tư ban đầu: Thành lập, duy trì, phát triển đúng định hướng là một quá trình gian nan Xưởng sẽ phải đang phải đối diện với những khó khăn về vốn Trong khi, việc xây dựng nhà xưởng để ổn định hoạt động sản xuất là điều tiên quyết Chính vì vậy, nhà xưởng quy mô vừa và nhỏ là một lựa chọn phù hợp

Nhà xưởng quy mô vừa và nhỏ giúp hạn chế rủi ro trong quá trình do chưa thống nhất được kế hoạch phát triển cụ thể Khi mới thành lập thường vẫn chưa thống nhất được kế hoạch phát triển cụ thể Cho nên ta thường chỉ xác định đây là giai đoạn thử nghiệm trước khi đi vào sản xuất Đồng thời, nếu sau 1062413069:21:08 PM9:21:08 PM1062413069:21:08 PM9:21:08 PM1062413069:21:08 PM9:21:08 PM

Trang 17

một thời gian khi sản xuất ổn định, có đủ tiềm lực thì việc mở rộng quy mô nhà xưởng sẽ tốt hơn

Nhà xưởng quy mô vừa và nhỏ giúp tiết kiệm thời gian nhanh chóng đưa xưởng đi vào hoạt động Tiết kiệm được thời gian xây dựng so với những xưởng có quy mô lớn hơn

 Tôi lựa chọn gia công khuôn mẫu là sản phẩm gia công chính của xưởng vì:

 Ngành khuôn mẫu đang ngày càng có nhiều cơ hội phát triển mạnh mẽ Nhu cầu ở rất nhiều lĩnh vực công nghiệp sản xuất hiện nay đều cần đến khuôn mẫu Có thể nói rằng chế tạo khuôn mẫu là ngành công nghiệp phụ trợ mang tính chất nền móng cho sự phát triển công nghiệp hiện đại

 Ngành khuôn mẫu đã và đang có sự tăng trưởng rõ rệt qua nhiều năm và đang ngày càng được hiện đại hóa, đổi mới và tiến bộ không ngừng

1.2 Tổng quan về nhà xưởng:

1.2.1 Giới thiệu về nhà xưởng:

Nhà xưởng hay còn gọi là nhà công nghiệp, có diện tích và quy mô lớn hơn nhiều so với nhà ở, văn phòng hay cửa hàng thông thường Mỗi nhà xưởng là nơi tập trung nhân lực, trang thiết bị, nguyên vật liệu, phục vụ cho một quy trình sản xuất, chế biến nhất định Bên cạnh đó, nhà xưởng còn là nơi chứa đựng, bảo quản hàng hóa trong khi chờ vận chuyển đến bộ phận, khu công nghiệp khác hay phân phối ra thị trường

Nhà xưởng ra đời thể hiện rõ rệt sự phát triển của ngành công nghiệp, nó có tầm quan trọng rất lớn đối với các doanh nghiệp sản xuất, hay đúng hơn là xương sống của doanh nghiệp Đó là nơi doanh nghiệp đặt để các dây truyền máy móc sản xuất và hiện thực hóa các kế hoạch sản xuất Đây cũng là nơi dùng để lưu trữ hàng hóa sau khi thành phẩm để đưa vào thị trường tiêu thụ Cũng là nơi người lao động làm việc để kiếm sống

Nhà xưởng xuất hiện khi cuộc cách mạng công nghiệp của con người bắt đầu Và từ đó đến nay, hệ thống xưởng sản xuất các loại sản phẩm hàng hóa tiêu dùng cho nhu cầu của con người không ngừng phát triển và mở rộng Nhà 1062413069:21:08 PM9:21:08 PM1062413069:21:08 PM9:21:08 PM1062413069:21:08 PM9:21:08 PM

Trang 18

xưởng xuất hiện ngày càng nhiều tại các khu công nghiệp, cụm công nghiệp trên toàn thế giới, và nó cũng đóng góp không nhỏ vào việc thay đổi lớn trong thế giới loài người

1.2.2 Nhu cầu về nhà xưởng hiện nay:

Nhà xưởng ngày nay là một phần quan trọng không thể thiếu của sản xuất, nó là nơi tạo ra hàng hóa và tất cả các nhu yếu phẩm cần thiết cho con người Thế giới ngày nay là thế giới của thương mại hàng hóa Chính vì nhu cầu của con người rất lớn nên nền kinh tế thương mại hàng hóa nên các doanh nghiệp sản xuất hàng hóa ra đời ngày một nhiều hơn Đó chính là lý do mà nhu cầu cần đến nhà xưởng cũng tăng vọt

 Nhu cầu cần nhà xưởng để sản xuất và làm kho chứa đã và đang là nhu cầu tối cần thiết của các doanh nghiệp trên toàn thế giới nói chung và Việt Nam hiện tại nói riêng Cùng với tiến độ phát triển của kinh tế thế giới, Việt Nam hiện nay ngày càng phát triển mạnh về công nghiệp, chính vì thế mà các nhà đầu tư trong và ngoài nước luôn chọn Việt Nam làm điểm đến Đây là lý do các doanh nghiệp sản xuất tại Việt Nam cần đến nhiều nhà xưởng cho sản xuất hàng hóa kinh doanh

1.2.3 Phân loại các dạng nhà xưởng:

 Có 5 dạng nhà xưởng phổ biến hiện nay:

1 Nhà xưởng thép tiền chế:

Là kiểu nhà xưởng có cấu tạo từ các vật liệu thép rời và được lắp đặt theo bản thiết kế đã được lên sẵn Để hoàn thiện nhà xưởng thép tiền chế cần thực hiện 3 giai đoạn chính là: Thiết kế, gia công cấu kiện và lắp đặt tại công trình Về giai đoạn gia công cấu kiện sẽ được sản xuất đồng bộ tại nhà máy rồi sau đó mang tới địa điểm xây dựng xưởng để lắp dựng

Nhà xưởng thép tiền chế có tính linh hoạt cao, giúp doanh nghiệp tiết kiệm thời gian và chi phí xây dựng

 Ưu điểm của nhà xưởng thép tiền chế:

Đây là kiểu nhà xưởng có tính linh hoạt cao, rất thuận lợi để doanh nghiệp mở rộng diện tích, quy mô xưởng nếu có nhu cầu mở rộng sản xuất kinh 1062413069:21:08 PM9:21:08 PM1062413069:21:08 PM9:21:08 PM1062413069:21:08 PM9:21:08 PM

Trang 19

doanh Mô hình khung thép tiền chế cũng dễ dàng gỡ rời và di chuyển tới địa điểm mới nếu doanh nghiệp có ý định thay đổi địa điểm xưởng (thường là những doanh nghiệp đi thuê đất để làm xưởng)

Phù hợp với những khu vực đặt xưởng có nền đất dẻo, địa chất không chắc chắn thì xây dựng nhà xưởng thép tiền chế là lựa chọn lý tưởng Bởi khung thép có trọng lượng nhẹ, tính đồng bộ cao nên giảm áp lực về tải trọng xuống nền móng

Quá trình lắp dựng đơn giản, nhanh chóng

Nhà xưởng thép tiền chế giúp doanh nghiệp tiết kiệm chi phí so với những dạng nhà xưởng khác

Nhà xưởng thép tiền chế phù hợp với những đơn vị có quy mô nhỏ và vừa Thường là những đơn vị gia công cơ khí, nhà máy thép, sản xuất, chế biến thực phẩm hay là kho chứa nguyên liệu, thành phẩm,…

2 Nhà xưởng bê tông cốt thép:

Đây là loại nhà xưởng được xây dựng với vật liệu chính là bê tông cốt thép Nhà xưởng sử dụng kết cấu cột, dầm sàn bằng bê tông và mái khung thép Phần mái sẽ có thêm lớp cách nhiệt để chống nóng, chống ồn tạo môi trường thoáng mát để công nhân làm việc hiệu quả Quá trình thi công sẽ phải thực hiện các công đoạn chính như: Thi công nền móng, dựng cột bê tông, khung thép, tường bao và làm mái

 Ưu điểm của nhà xưởng bê tông cốt thép:

3 Nhà xưởng nhiều tầng:

Là dạng nhà xưởng được thiết kế với nhiều tầng (nhà xưởng 2 tầng trở lên) để phục vụ sản xuất kinh doanh Đây là kiểu nhà xưởng đang trở thành xu 1062413069:21:08 PM9:21:08 PM1062413069:21:08 PM9:21:08 PM1062413069:21:08 PM9:21:08 PM

Trang 20

thế hiện nay khi mà quỹ đất ngày càng trở nên ít Nhà xưởng nhiều tầng có thể sử dụng nhiều loại vật liệu để hoàn thiện như: Kết cấu thép, kết cấu bê tông và tường bao có thể là tường gạch xây, panel hoặc tôn Việc thi công nhà xưởng nhà tường còn phụ thuộc vào vật liệu dựng xưởng nhưng thường phải trải qua các công đoạn: Thiết kế, thi công nền móng, thi công từng tầng, làm mái, tường bao

 Ưu điểm của nhà xưởng nhiều tầng:

 Tiết kiệm diện tích

 Thuận tiện quản lý nhà xưởng do giảm được khoảng cách giữa các phân xưởng

 Dễ tạo mỹ quan kiến trúc

 Giảm chi phí xây dựng kết cấu bao che (giảm chi phí làm mái cho phân xưởng)

Vì ưu điểm nổi bật là tăng diện tích sử dụng trên nền đất hẹp nên nhà xưởng nhiều tầng được nhiều doanh nghiệp ở các lĩnh vực lựa chọn như: Đơn vị sản xuất may mặc, chế biến thực phẩm, lắp ráp điện tử,…

4 Nhà xưởng kết hợp văn phòng:

Là dạng nhà xưởng kết hợp vừa là khu vực sản xuất, kho chứa vừa là khu văn phòng để quản lý, điều phối hoạt động của công ty Nhà xưởng kết hợp văn phòng là lựa chọn tối ưu của những doanh nghiệp vừa và nhỏ Nhà xưởng kiểu này có thể xây dựng bằng kết cấu thép hoặc bê tông cốt thép tùy theo mục đích và yêu cầu của mỗi đơn vị Để hoàn thiện công trình nhà xưởng cần thực hiện các công đoạn chính: Thiết kế, dựng xưởng theo kết cấu thép hoặc xây dựng bê tông cốt thép và hoàn thiện

 Ưu điểm của nhà xưởng kết hợp văn phòng:

 Giúp tiết kiệm diện tích xây dựng mà vẫn đảm bảo đáp ứng đủ những hạng mục cần thiết cho doanh nghiệp

 Tạo sự liên kết, dễ dàng trong việc quản lý, theo dõi tiến độ công việc 1062413069:21:08 PM9:21:08 PM1062413069:21:08 PM9:21:08 PM1062413069:21:08 PM9:21:08 PM

Trang 21

 Giúp nhân viên tiết kiệm thời gian, công sức di chuyển giữa các bộ phận trong công ty

Với việc tiết kiệm tối ưu diện tích xây dựng, nhà xưởng kết hợp văn phòng thường được áp dụng cho các ngành như: Nội thất, thực phẩm, linh kiện điện tử, sản xuất phụ tùng ô tô, công ty gia công bao bì, may mặc,…

5 Nhà xưởng đi kèm hệ sinh thái:

Nhà xưởng đi kèm hệ sinh thái là xu thế được rất nhiều chủ doanh nghiệp ưa chuộng hiện nay Đây là dạng nhà xưởng có tích hợp thêm yếu tố sinh thái với việc trồng cây xanh, xây hồ nước trong khuôn viên xưởng Việc thi công kiểu nhà xưởng này sẽ được thực hiện với 4 công đoạn chính là: Thiết kế, xây dựng nhà xưởng, thi công cảnh quan cây xanh và hoàn thiện công trình

 Ưu điểm của nhà xưởng đi kèm hệ sinh thái:

 Hạn chế bụi bặm, sự ồn ào của nhà xưởng

 Tạo cảnh quan và môi trường trong lành, thoáng mát, sạch sẽ giúp người lao động có không gian thư giãn để tăng năng suất lao động

 Góp phần hạn chế chất thải công nghiệp, bảo vệ trái đất

 Nếu bố trí hệ sinh thái theo quy luật phong thủy còn góp phần tăng vượng khí, tài lộc cho doanh nghiệp

Dạng nhà xưởng này được nhiều chủ doanh nghiệp đặc biệt yêu thích Phù hợp với những đơn vị sản xuất thức ăn chăn nuôi, bao bì, may mặc, sắt thép,…

1.3 Lựa chọn loại hình nhà xưởng cho xưởng gia công cơ khí

1.3.1 Xưởng và cấu trúc của xưởng gia công cơ khí

a, Xưởng gia công cơ khí:

Xưởng cơ khí (hay xưởng gia công cơ khí) là những đơn vị chuyên ứng dụng máy móc, kỹ thuật cùng các nguyên liệu cơ khí (sắt, thép, nhôm, inox, ) để tạo nên những thành phẩm có độ chính xác cao, ứng dụng sâu rộng trong hoạt động kinh tế, sản xuất và đời sống con người Tất cả các chi tiết của sản phẩm cơ khí đều được gia công tại đây Khối lượng công việc của nhà xưởng 1062413069:21:08 PM9:21:08 PM1062413069:21:08 PM9:21:08 PM1062413069:21:08 PM9:21:08 PM

Trang 22

cơ khí chiếm 60 – 70% của cả doanh nghiệp Đây là nơi đặt nhiều máy móc hiện đại, đắt tiền

 Gia công cơ khí hiện nay được chia thành 2 dạng là: Gia công cơ khí chính xác và gia công cơ

Gia công cơ khí chính xác: Phương pháp gia công bằng máy cắt được điều khiển tự động bằng phần mềm CNC Kết hợp với thợ cơ khí có trình độ kỹ thuật cao nhằm tạo ra những sản phẩm có độ chính xác cực cao, tinh xảo theo đúng hình dạng, bản vẽ

Gia công cơ: Là phương pháp gia công cần đến bàn tay của thợ cơ khí, thông qua các thao tác mài, phay, tiện, cắt,… Để tạo ra những sản phẩm như mong muốn

 Những công nghệ thường sử dụng trong xưởng gia công cơ khí:  Công nghệ gia công không phoi (gia công áp lực): Gia công biến dạng hay gia công nóng, tạo ra những sản phẩm cơ khí bằng các hoạt động đúc, rèn, ép, kéo, dập, hàn,…

 Công nghệ gia công phôi: Có sự hỗ trợ của máy móc nhưng vẫn cần các hoạt động cắt gọn, phay, tiện, mài, bào,… Của thợ cơ khí

b, Cấu trúc xưởng cơ khí:

 Bộ phận sản xuất: Trong bộ phận sản xuất bao gồm rất nhiều các gian để hình thành nên một bộ phận, cụ thể như: Máy cắt, gian nguội, gian kiểm tra chất lượng gia công

 Bộ phận phụ: Các gian cũng tương tự như bộ phận sản xuất và các gian cũng được sắp xếp theo trình tự nhất định như: Chuẩn bị phôi, gian mài cắt dụng cụ cắt, kho bán thành phẩm, kho thành phẩm

 Bộ phận phục vụ và sinh hoạt văn phòng: Là một bộ phận không thể thiếu trong một phân xưởng bao gồm văn phòng, phòng sinh hoạt…

1.3.2 Nhà xưởng thép tiền chế

 Tôi lựa chọn loại hình nhà xưởng thép tiền chế để làm nhà xưởng vì:

Tiết kiệm chi phí: Tiết kiệm 20% đến 30% chi phí so với phương pháp thi công truyền thống Do các thành phần có độ bền thấp được thiết kế để giảm 1062413069:21:08 PM9:21:08 PM1062413069:21:08 PM9:21:08 PM1062413069:21:08 PM9:21:08 PM

Trang 23

thiểu lượng thép nên khung thép nhẹ hơn và tiết kiệm được nhiều vật liệu Nhà xưởng thép tiền chế giúp tiết kiệm chi phí nguyên vật liệu, chi phí thi công rẻ hơn Từ đó, giúp tiết kiệm thời gian và tiền bạc cho doanh nghiệp

Tính bền vững: Rất bền, khung thép đủ chắc chắn để nâng đỡ các vật liệu, máy móc bên trong ngôi nhà Đặc biệt khung thép có thể chống chọi với gió to, mưa lớn, bão và động đất mạnh

Lắp đặt nhanh chóng: Lắp đặt nhanh chóng và dễ dàng Quá trình thi công bao gồm bản vẽ thiết kế tiêu chuẩn, kết cấu thép được gia công sẵn tại xưởng và lắp dựng nhanh chóng tại công trường thi công Tính linh hoạt: Nhà xưởng thép tiền chế thường có ít hoặc không có cột bên trong Điều này giúp cho việc bố trí nội thất trong nhà trở nên linh hoạt, bố trí các thiết bị, lắp đặt thang máy, máy móc để tiến hành sản xuất, sử dụng một cách hiệu quả Hơn nữa, đây là kiểu nhà rất dễ dàng và linh hoạt trong việc mở rộng quy mô hoặc tháo dỡ, lắp dựng ở địa điểm mới với chi phí phải chăng

Dễ dàng kiểm soát: Dễ kiểm soát uy tín sản phẩm do cấu kiện thép được tập trung sản xuất tại công trình

Chi phí bảo hành hợp lý: Chi phí bảo hành hợp lý và thấp hơn so với những chất liệu cũng như kết cấu khác

 Lợi thế của nhà xưởng thép tiền chế so với nhà xưởng bê tông thông thường

Trọng lượng của kết cấu thép bằng 1/2 khối lượng của bê tông cốt thép Nó đáp ứng nhu cầu của những không gian rộng mở Diện tích sử dụng cao hơn nhà thật có cốt thép khoảng 4%

Kết cấu thép có độ cứng tổng thể tuyệt vời và độ đàn hồi mạnh, khả năng chống cháy cao, chống ăn mòn và hiệu suất làm kín Kết cấu thép có thể được tái chế và ít gây ô nhiễm môi trường trong quá trình xây dựng và phá dỡ An toàn và đáng tin cậy, hiệu suất địa chấn tốt, khả năng chống gió tốt, khả năng chịu tải mạnh và hiệu suất địa chấn có thể đạt đến tám cấp độ Những trận động đất mạnh sẽ không sụp đổ

1062413069:21:08 PM9:21:08 PM1062413069:21:08 PM9:21:08 PM1062413069:21:08 PM9:21:08 PM

Trang 24

 Thông số kỹ thuật xây dựng nhà xưởng thép tiền chế:

 Chiều rộng : Chiều rộng của nhà tùy thuộc vào yêu cầu Không hạn chế về chiều rộng Chiều rộng được tính từ mép ngoài tường đến mép ngoài tường

 Chiều dài: Chiều dài của nhà tùy thuộc vào yêu cầu Không hạn chế về chiều dài nhà Chiều dài nhà được tính từ mép ngoài tường đến mép ngoài tường  Chiều cao: Chiều cao của nhà tùy thuộc vào yêu cầu Chiều cao nhà được tính từ chân cột đến diềm mái (giao giữa tôn mái và tôn tường)

Độ dốc: Độ dốc ảnh hưởng đến hệ thống thoát nước của mái Thông thường, yêu cầu về độ dốc mái được lấy là i = 10% đến 15%

Bước cột: Bước cột là khoảng cách giữa các cột theo phương thẳng đứng được xác định theo chiều dài của ngôi nhà và mục đích sử dụng của ngôi nhà, thường từ 5m đến 10m

 Tải trọng: Gồm các loại sau: Tải trọng mái, tải trọng gió, tải trọng cầu trục, tải trọng sàn, tải trọng, tải trọng các tấm treo trên trần (kho lạnh hoặc sử dụng)

 Các kết cấu thành phần bổ sung như là: đèn tường, quạt hút, quạt thông gió, cửa đi và cửa sổ, giàn, gác lửng, hệ thống cầu, cách nhiệt, v.v theo yêu cầu sử dụng của nhà xưởng thép tiền chế

 Kết cấu của nhà xưởng thép tiền chế:

 Các bộ phận nhúng nền (xưởng kết cấu thép ổn định)

 Cột: Thép hình chữ H, thép hình chữ I, ống tròn hoặc thép hình chữ C (hai mối nối thép hình chữ C)

 Dầm: Thép hình C và thép hình H

 Xà gồ: thường là thép hình chữ C, thép kênh

Tấm tường và mái sử dụng tấm tôn màu đơn Vật liệu cách nhiệt bao gồm bọt, bông đá, bông thủy tinh và polyurethane, được cách nhiệt ở giữa hai tấm kim loại để đạt được hiệu quả chống cháy, bịt kín và cách âm

1062413069:21:08 PM9:21:08 PM1062413069:21:08 PM9:21:08 PM1062413069:21:08 PM9:21:08 PM

Trang 25

1.4 Công nghệ CAD/CAM/CAE và phần mềm dùng để thiết kế, tính toán sản phẩm

1.4.1 Công nghệ CAD/CAM/CAE:

 CAD là thuật ngữ tiếng anh Computer Aided Design (Thiết kế với sự hỗ trợ của máy tính) được ứng dụng vào việc hỗ trợ các kỹ sư hay kiến trúc sư thiết kế trên nền tảng 2D trên mặt phẳng cố định hoặc 3D trên hình khối để tạo hình hướng nhìn 3 chiều, những công ty phát triển nền tảng CAD quen thuộc như: Autodesk, PTC, Solidwork Corp,…Và còn nhiều công ty khác phát triển

những phần mềm CAD để phù hợp với mục đích người dùng

 CAM là thuật ngữ tiếng anh Computer Aided Manufacturing (gia công với sự hỗ trợ của máy tính) được ứng dụng vào việc hỗ trợ chế tạo các chi tiết cơ khí với độ chính xác cực cao với hệ thống điều khiển số, trước đây khi chưa có CAM ta phải lập trình trên nền tảng Gcode và Mcode nhưng chỉ giới hạn ở mức độ là những chi tiết dễ dàng, hiện tại với sự phát triển của những công nghệ mới thì ta có thể gia công được những chi tiết có độ khó cao Hiện tại CAMer( nhân viên lập trình CAM) thường sẽ chia ra 2 dạng CAMer 2D, CAMer3D hoặc là cả 2 tùy vào nhân sự của công ty để phân chia việc phù hợp, tránh việc tồn đọng công việc dồn tới khiến các CAMer có thể lập trình sai việc của mình, thì đây là 2 dạng CAMer thường gặp, ngoài ra còn có nhiều dạng bố trí vị trí CAMer khác tùy theo người đứng đầu ở công ty

 CAE là thuật ngữ tiếng anh Computer Aided Engineering (sử dụng phần mềm máy tính để hỗ trợ các nhiệm vụ phân tích kỹ thuật).CAE sử dụng các phần mềm máy tính mô phỏng hoạt động hỗ trợ các nhiệm vụ phân tích kĩ thuật để cải thiện thiết kế sản phẩm hoặc hỗ trợ trong việc giải quyết các vấn đề kỹ thuật cho một loạt các ngành công nghiệp Điều này bao gồm mô phỏng, xác nhận và tối ưu hóa các sản phẩm, quy trình và công cụ sản xuất Nếu CAD (Computer Aided Design) là phần mềm được dùng để thiết kế các chi tiết, sản phẩm theo định dạng 2D hoặc 3D, thì CAE (Computer Aided Engineering là quá trình tiếp nối theo sau CAD Đó là việc sử dụng phần mềm máy tính để mô phỏng hoạt động và phân tích ứng xuất của sản phẩm, từ đó có hướng điều 1062413069:21:08 PM9:21:08 PM1062413069:21:08 PM9:21:08 PM1062413069:21:08 PM9:21:08 PM

Trang 26

chỉnh để sản phẩm được tối ưu hơn CAE sẽ là nguồn cung cấp thông tin chủ yếu hỗ trợ người kỹ sư, người thiết kế đưa ra quyết định giải quyết vấn đề đặt ra Trong CAE người ta sử dụng 3 phương pháp chính đó là phương pháp phần tử hữu hạn (Finite Element Method – FEM), phương pháp sai phân hữu hạn (Finite Difference Method – FDM) và phương pháp phần tử biên (Boundary Element Method- BEM) Vì vậy, việc xây dựng quá trình mô phỏng và phân tích đòi hỏi người sử dụng có một nền tảng kiến thức về cơ khí, vật lý nhất định (ví dụ: lực, ứng lực, ứng suất, biến dạng,…)

1.4.2 Chức năng và lợi ích của CAD/CAM/CAE:

 Chức năng của CAD/CAM/CAE:

 Khác biệt cơ bản với qui trình thiết kế theo công nghệ truyền thống, CAD cho phép quản lý đối tượng thiết kế dưới dạng mô hình hình học số trong cơ sở dữ liệu trung tâm, do vậy CAD có khả năng hỗ trợ các chức năng kỹ thuật ngay từ giai đoạn phát triển sản phẩm cho đến giai đoạn cuối của quá trình sản xuất, tức là hỗ trợ điều khiển các thiết bị sản xuất bằng điều khiển số

 Hiện nay những bộ phần mềm chuyên nghiệp phục vụ thiết kế và gia công khuôn mẫu có khả năng thực hiện được các chức năng cơ bản sau:

 Thiết kế mô phỏng hình học 3 chiều (3D) những hình dạng phức tạp  Giao tiếp với các thiết bị đo, quét toạ độ 3D thực hiện nhanh chóng các chức năng mô phỏng hình học từ dữ liệu số

 Phân tích và liên kết dữ liệu: Tạo mặt phân khuôn, tách khuôn, quản lý kết cấu lắp ghép

 Tạo bản vẽ và ghi kích thước tự động: Có khả năng liên kết các bản vẽ 2D với mô hình 3D và ngược lại

 Liên kết với các chương trình tính toán thực hiện các chức năng phân tích kỹ thuật: Tính biến dạng khuôn, mô phỏng dòng chảy vật liệu, trường áp suất, trường nhiệt độ, độ co rút vật liệu,

 Nội suy hình học, biên dịch các kiểu đường chạy dao chính xác cho công nghệ gia công điều khiển số

 Giao tiếp dữ liệu theo các định dạng đồ hoạ chuẩn

1062413069:21:08 PM9:21:08 PM1062413069:21:08 PM9:21:08 PM1062413069:21:08 PM9:21:08 PM

Trang 27

 Xuất dữ liệu đồ hoạ 3D dưới dạng tập tin STL để giao tiếp với các thiết bị tạo mẫu nhanh theo công nghệ tạo hình lập thể

Phân tích động lực học các thành phần của bộ phận lắp ráp bằng cách phân tích phần tử hữu hạn FEA (finite element analysis)

 Phân tích nhiệt và chất lỏng sử dụng động lực học chất lỏng CFD (computational fluid dynamics)

 Phân tích chuyển động và động lực học của cơ cấu máy móc

 Mô phỏng hệ thống cơ điện tử, thiết kế hệ thống cơ điện tử đa miền  Phân tích hệ thống điều khiển

 Mô phỏng các quy trình sản xuất như đúc và dập  Tối ưu hóa các sản phẩm hoặc quy trình

 Lợi ích của CAD/CAM/CAE:

 Lợi ích của chúng có nhiều, nhưng chỉ có một số trong đó là có thể định lượng được Một số lợi ích khác khó có thể lượng hoá được mà chỉ thể hiện ở chất lượng công việc được nâng cao, thông tin tiện dụng, điều khiển tốt hơn,…

 Một số lợi ích của CAD/CAM/CAE: Nâng cao năng suất kỹ thuật  Giảm số lượng nhân viên kỹ thuật  Dễ cải tiến cho phù hợp với khách hàng  Phản ứng nhanh với nhu cầu thị trường Độ chính xác thiết kế cao

 Khi phân tích dễ nhận ra những tương tác giữa các phần tử cấu thành  Phân tích chức năng vận hành tốt hơn nên giảm khâu thử nghiệm trên mẫu

 Thuận lợi cho việc lập hồ sơ, tư liệu  Bản thiết kế có tính tiêu chuẩn cao  Nâng cao năng suất thiết kế dụng cụ cắt  Dễ tiết kiệm về chi phí, giảm giá thành

1062413069:21:08 PM9:21:08 PM1062413069:21:08 PM9:21:08 PM1062413069:21:08 PM9:21:08 PM

Trang 28

 Giảm thời gian đào tạo lập trình viên cho máy NC  Ít sai sót trong lập trình cho máy NC

Giúp tăng cường sử dụng các chi tiết máy và dụng cụ cắt có sẵn  Thiết kế dễ phù hợp với các kỹ thuật chế tác hiện có

 Tiết kiệm vật liệu và thời gian máy nhờ các thuật toán tối ưu  Nâng cao hiệu quả quản lý trong thiết kế

 Dễ kiểm tra chất lượng sản phẩm phức tạp

 Nâng cao hiệu quả giao diện thông tin và dễ hiểu nhau hơn giữa các nhóm kỹ sư, thiết kế, quản lý và các nhóm khác

 Thiết kế có thể được đánh giá và hoàn thiện bằng sử dụng mô phỏng máy tính hơn là mẫu thử nghiệm vật lý, tiết kiệm tiền bạc và thời gian

 CAE có thể cung cấp những thông tin trước khi quy trình được triển khai, làm cho thay đổi thiết kế ít tốn kém hơn

 CAE giúp các nhóm kỹ thuật quản lý rủi ro và hiểu được ý nghĩa thực hiện các thiết kế của họ

 Tỉ lệ sản phẩm bảo hành giảm xuống bằng cách xác định và loại bỏ các vấn đề tiềm năng

 Khi kết hợp hợp lý vào phát triển sản phẩm và sản xuất, CAE có thể cho phép giải quyết vấn đề trước đó, có thể làm giảm đáng kể các chi phí liên quan đến sản phẩm

1.4.3 Phần mềm được sử dụng để tính toán thiết kế lắp ráp sản phẩm:

1.4.3.1 AutoCAD:

 AutoCAD (Automatic Computer Aided Design) là một phần mềm được phát triển bởi Autodesk, nó cho phép thiết kế và soạn thảo với sự hỗ trợ máy tính (CAD).Phần mềm được sử dụng để tạo bản vẽ 2D và 3D Phần mềm AutoCAD cho phép người dùng khái niệm hóa các ý tưởng, tạo ra các thiết kế và bản vẽ theo mức độ chính xác kỹ thuật cần thiết và thậm chí thực hiện các tính toán và mô phỏng thiết kế nhanh chóng trên một loạt các ngành công nghiệp Phiên bản mới nhất hiện nay của AutoCAD là AutoCAD 2023

1062413069:21:08 PM9:21:08 PM1062413069:21:08 PM9:21:08 PM1062413069:21:08 PM9:21:08 PM

Trang 29

 AutoCAD là một trong những sản phẩm đi đầu trong ngành công nghiệp CAD, sản phẩm chủ lực của Autodesk Phiên bản AutoCAD đầu tiên đã được trình diễn tại Comdex 1982, và được phát hành vào cuối năm đó Bản phát hành đã chứng tỏ sự rung chuyển mạnh mẽ đối với ngành công nghiệp CAD, với AutoCAD là một trong những gói CAD đầu tiên trên thị trường chạy trên PC Là một trong những chương trình CAD đầu tiên có sẵn cho khách hàng trên toàn thế giới

 Là một bộ phần mềm với chức năng mở rộng và không ngừng mở rộng, AutoCAD thu hút rất nhiều ngành và lĩnh vực khác nhau Cho dù đó là kỹ thuật cơ khí, kiến trúc hay là thiết kế đồ họa, AutoCAD đều có chỗ đứng trong các doanh nghiệp trên toàn thế giới, bất kể nhỏ hay lớn Vì lý do này mà ngày nay rất nhiều nghề nghiệp liên quan kỹ thuật đòi hỏi phải có chuyên môn về AutoCAD

 Tính năng của AutoCAD:

 Ngành thiết kế ô tô: AutoCAD được ngành thiết kế ôtô khá ưa chuộng sử dụng, bởi bạn có thể dùng phần mềm này để xây dựng và thiết kế các thành phần như bệ, lốp xe, động cơ,…

1062413069:21:08 PM9:21:08 PM1062413069:21:08 PM9:21:08 PM1062413069:21:08 PM9:21:08 PM

Trang 30

 Ngành kỹ thuật dân dụng: Phần mềm AutoCAD được ngành kỹ thuật dân dụng thường xuyên sử dụng để lên các dự án về kế hoạch xây dựng cơ sở hạ tầng như các cây cầu, các khu công nghiệp, khu phức hợp văn phòng,

 Ngành kiến trúc, nội thất: Chắc hẳn phần mềm AutoCAD được những kiến trúc sư sử dụng hàng ngày và thao tác liên tục để khởi tạo những dự án về các tòa nhà, nội thất trong văn phòng, nhà ở, khi phần mềm này cung cấp những thông số chính xác như khối lượng, trọng lượng và các phép tính toán, đo khác sẽ giúp ích rất nhiều cho họ

1.4.3.2 Autodesk Inventor:

Autodesk Inventor là phần mềm xây dựng mô hình 3D, thiết kế, hình mẫu và kiểm tra ý tưởng các sản phầm Inventor tạo ra các nguyên mẫu mô phỏng chuẩn xác khối lượng, áp lực, độ ma sát, tải trọng,… của các đối tượng sản phẩm trong môi trường 3D Các công cụ mô phỏng, phân tích được tích hợp trong Inventor cho phép người dùng thiết kế từ khuôn đúc cơ bản đến nâng cao như thiết kế chi tiết máy, trực quan hóa sản phẩm Inventor còn được tích hợp CAD và các công cụ giao tiếp thiết kế nhằm nâng cao năng suất làm việc của CAD và giảm thiểu phát sinh lỗi, tiết kiệm thời gian

 Lợi ích khi sử dụng Inventor:

 Những người đang hoặc sẽ sử dụng AutoCAD sẽ thừa hưởng được nhiều lợi ích của Inventor Inventor cung cấp một môi trường thiết kế và phím tắt tương tự với AutoCAD, hỗ trợ tập tin DWG, cho phép người dùng chuyển từ vẽ 2D hiện hành sang xây dựng mô hình 3D Inventor được sử dụng phổ biến trong tạo nguyên mẫu kỹ thuật số, các mẫu được tạo ra từ bản vẽ 2D AutoCAD được tích hợp và các dữ liệu 3D, hình thành nên sản phẩm ảo Bằng cách này, các kỹ sư có thể thiết kế, mô phỏng sản phẩm mà không phải tạo ra các mẫu vật lý Người dùng có thể sử dụng các công cụ thiết kế 3D cơ khí trong Inventor để nghiên cứu và đánh giá mô hình thuận tiện và hiệu quả hơn AutoDesk Inventor còn đưa ra các công cụ và tính năng khác nhằm nâng cao năng suất 1062413069:21:08 PM9:21:08 PM1062413069:21:08 PM9:21:08 PM1062413069:21:08 PM9:21:08 PM

Trang 31

làm việc như: Integrated Data Management, Design Automation, Automatic Drawing Updates and Views, Automatic Bill of Materials

 Ứng dụng của Inventor:

Autodesk Inventor được sử dụng để rút ngắn khoảng cách giữa thiết kế, kỹ thuật và sản xuất Ví dụ: Ngành sản xuất xe đạp leo núi sử dụng Inventor tạo ra các mẫu kỹ thuật số và thành phẩm để tối ưu các tác động giữa các bộ phận lắp ráp, đảm bảo chính xác dung sai và các khoảng hở Trong sản xuất thuyền buồm, Inventor được sử dụng để xây dựng mô hình và tạo mẫu đột phá, chạy các thử nghiệm áp lực nhằm xác định các bộ phận cần cắt giảm khối lượng và cải thiện hiệu suất Một ứng dụng khác của Inventor là trong công nghiệp khai khoáng, nhằm thực hiện các phân tích ứng suất, mô phỏng chuyển động máy tìm ra các va chạm ngoài ý muốn và các lỗi phát sinh

 Inventor giúp cắt giảm chi phí sản xuất bằng việc tạo ra các nguyên mẫu và thử nghiệm ảo, hạn chế lỗi và lao động thủ công, tăng chu kỳ sản xuất và đưa sản phẩm đến thị trường nhanh hơn

 Xây dựng dễ dàng chi tiết, mô hình 3D: Toàn bộ hình học sketch được tạo và chỉnh sữa trong môi trường sketch, dùng các công cụ sketch trên thanh panel Ta có thể điều khiển các ô sketch và dùng các công cụ sketch để vẽ đường thẳng, đường cong(spline), đường tròn(circle), elip(ellipse), cung(arc), hình chữ nhật/vuông(retangle), hình đa giác (polygon), hay điểm, có thể bo tròn góc (fillet), mở rộng hay cắt cung, offset và hình học đối tượng từ các đặc trưng khác  Xuất bản vẽ nhanh chóng, chuẩn xác: Xuất bản vẽ trong Inventor – Môi trường Drawing hỗ trợ đầy đủ các công cụ để xây dựng một bảng vẽ hoàn chỉnh nhất Bản vẽ của các hình cắt, hình chiếu riêng phần, đến bản vẽ lắp tạo bảng kê cho vật liệu,đánh số cho các chi tiết lắp, thêm kích thước, các kí hiệu liên quan về độ nhám, độ bóng, chất lượng bề mặt,…

 Thiết kế chi tiết kim loại tấm: Với Module Metal ta sẽ dễ dàng thiết kế được các phần đột dập trên tấm, các gờ, bản lề, mặt bích, mộng, gân, và làm đúng theo yêu cầu

1062413069:21:08 PM9:21:08 PM1062413069:21:08 PM9:21:08 PM1062413069:21:08 PM9:21:08 PM

Trang 32

 Phần kim loại tấm (Sheet Metal): Có nhiều công cụ không chỉ giúp tạo hình, thiết kế nhanh mà còn có khả năng trải tấm hiệu quả, xác lập các thư viện đột dập và tùy chỉnh kim loại, và tạo ra các bản vẽ sản xuất để hỗ trợ hoạt động sản xuất tấm kim loại

 Tính toán, thiết kế chi tiết máy: Để giảm bớt khối lượng cho các nhà thiết kế phần mềm, Inventor cho ta module Design Accelerator là module dùng để tính toán và thiết kế các chi tiết điển hình như: Trục, bánh răng, then, lò xo, bulong, đai ốc

 Phần lắp ráp (Assembly): Thiết kế kết hợp giữa chi tiết và cụm chi tiết Người dùng có thể kiểm tra va chạm giữa các chi tiết Presentation Modeling là môi trường để mô phỏng quá trình lắp ráp các chi tiết lại với nhau theo đúng qui trình lắp ráp thực tế của cụm chi tiết

 Sử dụng phân tích trong phần mềm inventor cho phép ta biết được trường ứng suất và biến dạng trong chi tiết dưới tác dụng của các loại tải trọng khác nhau(lực tập trung, lực phân bố theo diện tích, momen, thể tích )

 Phần mô phỏng chuyển động tích hợp mô phỏng và phân tích ứng suất (Dynamic and Stress Analysis): Được dùng để mô phỏng và dự đoán trước các phản ứng của thiết kế đối với các tác động vật lý trong môi trường thực Nhờ đó tối ưu hóa thiết kế

 Thiết kế khuôn ép nhựa (Mold design): Được tích hợp phần mềm moldflow chuyên dùng cho phân tích tính toán toàn bộ hệ thống khuôn, đạt độ chính xác cao, phân tích sản phẩm nhựa đa vật liệu, phân tích quá trình ép phun, tương tác biến đổi trường nhiệt độ của sản phẩm và toàn bộ hệ thống khuôn

 Thiết kế khung dàn (Frame Generator): Giúp người dùng thiết kế và phát triển khung hàn cho các ứng dụng máy móc công nghiệp Nó xây dựng kết cấu khung bằng cách thả chi tiết vào khung dây đã được xác định trước Công cụ sinh khung đơn giản hoá khung về dạng khung dây và sau khi thiết kế xong khung dây chỉ việc xác lập lại các thành phần theo thư viện thép hình sẵn có

 Khả năng kết hợp và trao đổi dữ liệu với các phần mềm khác: Inventor sử dụng các định dạng tập tin cụ thể cho các chi tiết (IPT), cụm (IAM), và bản 1062413069:21:08 PM9:21:08 PM1062413069:21:08 PM9:21:08 PM1062413069:21:08 PM9:21:08 PM

Trang 33

vẽ (IDW hoặc DWG) Tập tin có thể được nhập hoặc xuất trong định dạng DWG Định dạng bản vẽ trên Web (DWF) được ưa thích của Autodesk 2D/3D có thể dùng để trao đổi dữ liệu dễ dàng Inventor có thể trao đổi dữ liệu với hầu hết các phần mềm được phát triển bởi Autodesk Ngoài ra Inventor có thể trao đổi dữ liệu với các ứng dụng như: CATIA V5, UGS, SolidWorks và ENGINEER / Pro Inventor hỗ trợ nhập trực tiếp và xuất của CATIA V5, Parasolid, Granite, UG-NX, SolidWorks, Pro / E, với các tập tin SAT, STEP, IGS Phần mềm cung cấp rất nhiều công cụ để đơn giản hoá, nhận biết và chuyển đổi sang thiết kế 3D cho những người dùng AutoCAD Tất cả các gói phần mềm của Inventor đều hỗ trợ phiên bản mới nhất của phần mềm AutoCAD Mechanical trong những trường hợp người dùng cần sử dụng công cụ thiết kế bản vẽ kỹ thuật với năng suất cao

KẾT LUẬN CHƯƠNG:

Đã khái quát được về tình hình phát triển lĩnh vực gia công cơ khí hiện nay ở Việt Nam và địa phương khu vực bố trí xưởng, đưa ra tính cấp thiết của việc thiết kế xưởng Lựa chọn vị trí bố trí xưởng, quy mô sản xuất và sản phẩm chính của xưởng

Đã giới thiệu tổng quan về nhà xưởng, tìm hiểu về nhu cầu và vai trò của nhà xưởng hiện nay, phân loại các dạng nhà xưởng và lựa chọn loại hình nhà xưởng cho xưởng cơ khí: Nhà thép tiền chế

Đã tìm hiểu và giới thiệu về chức năng, lợi ích của công nghệ CAD/CAM/CAE Lựa chọn và giới thiệu về lợi ích, chức năng của các phần mềm được sử dụng để thiết kế, lắp ráp và tính toán sản phẩm

1062413069:21:08 PM9:21:08 PM1062413069:21:08 PM9:21:08 PM1062413069:21:08 PM9:21:08 PM

Trang 34

CHƯƠNG II

THIẾT KẾ NHÀ XƯỞNG CƠ KHÍ

2.1 Tài liệu ban đầu để thiết kế phân xưởng cơ khí:

 Mặt hàng (kiểu loại, đặc tính kỹ thuật của sản phẩm cần chế tạo)  Sản lượng của sản phẩm, trọng lượng của sản phẩm

 Số lượng chi tiết, các loại có trong kết cấu một sản phẩm và toàn bộ sản lượng

 Bản vẽ lắp chung sản phẩm, cụm, bộ phận

 Bản vẽ chế tạo từng loại chi tiết (ghi đầy đủ kích thước và điều kiện kỹ thuật)

2.2 Các bước thiết kế nhà xưởng cơ khí:

2.2.1 Xác định quy trình công nghệ các loại chi tiết của sản phẩm cơ khí cần chế tạo:

 Khái niệm quy trình công nghệ gia công cơ khí:

 Trong một xưởng cơ khí, để chế tạo ra một sản phẩm cơ khí (chi tiết, cụm cơ cấu, thiết bị…) đòi hỏi phải trải qua một quá trình sản xuất phức tạp Các phôi liệu (phôi đúc, phôi rèn, dập…) Sau khi chế tạo, phôi được đưa vào nhà xưởng cơ khí gia công trên các máy công cụ (tiện, phay, bào, khoan, doa, cắt răng, mài…), gia công nguội và sửa đúng, nhiệt luyện… Để tạo nên chi tiết thành phẩm với hình dáng, kích thước, chất lượng theo yêu cầu

Quá trình để biến nguyên vật liệu và bán thành phẩm, thành sản phẩm theo yêu cầu được gọi là quá trình sản xuất trong một xưởng cơ khí

 Quá trình sản xuất có thể chia ra nhiều quá trình khác nhau như: Quá trình chế tạo phôi, gia công cắt gọt, gia công nhiệt, hoá, lắp ráp, sửa chữa, chế tạo và phục hồi dụng cụ, vận chuyển…

 Quy trình công nghệ trong xưởng gia cơ khí:

1 Giai đoạn một của quy trình là chọn vật liệu gia công, để tạo ra sản phẩm cơ khí chất lượng với độ chính xác cao thì nguyên vật liệu gia công cần 1062413069:21:08 PM9:21:08 PM1062413069:21:08 PM9:21:08 PM1062413069:21:08 PM9:21:08 PM

Trang 35

được lựa chọn cẩn thận, kỹ càng Các loại vật liệu được sử dụng phổ biến: Sắt, đồng, nhôm, thép, inox, gang

2 Giai đoạn hai của quy trình công nghệ là chế tạo phôi Phôi có thể được chế tạo chủ yếu bằng các phương pháp đúc, gia công áp lực, hàn Phôi đúc được chế tạo bằng cách rót kim loại chảy lỏng vào khuôn có hình dạng, kích thước xác định Sau khi kim loại kết tinh ta thu được chi tiết có hình dạng, kích thước theo yêu cầu Và sau khi đúc xong phôi được làm sạch và cắt gọt phần kim loại thừa

3 Giai đoạn ba của quy trình công nghệ là gia công cắt gọt kim loại, đây là phương pháp tạo hình dáng cho chi tiết gia công bằng cách cắt bỏ một lớp kim loại dư trên bề mặt vật gia công (phôi) để thu được một chi tiết có kích thước, hình dáng, chất lượng bề mặt và các yêu cầu kỹ thuật khác trên bề mặt chi tiết phù hợp với bản vẽ thiết kế Ở giai đoạn này sử dụng nhiều máy công cụ như: Tiện, phay, khoan, mài, bào…

Sau khi được cắt gọt các chi tiết máy chịu mài mòn như bánh răng, trục máy, Chúng cần phải gia công nhiệt luyện như: Tôi, ram, ủ,… Công đoạn này thường dùng các lò tôi, lò ram,…

 Những sản phẩm lỗi trong quá trình gia công sẽ được đưa về khu vực phế liệu để xử lí: Gia công nguội, sửa chữa, làm nguyên liệu, phôi,

4 Giai đoạn bốn của quy trình công nghệ là bảo quản, sau khi gia công có những chi tiết sản phẩm cần được bảo quản bằng các phương pháp phù hợp: Sơn, mạ, tráng, phủ hoặc đóng gói Những chi tiết khác được chuyển sang giai đoạn lắp ráp

5 Lắp ráp là giai đoạn cuối cùng để hoàn thiện sản phẩm, ở giai đoạn này các chi tiết sau khi kiểm tra đạt yêu cầu được lắp ráp thành khối và máy hoàn chỉnh Những chi tiết máy bị lỗi sẽ được mang trở lại khu phế liệu để gia công

1062413069:21:08 PM9:21:08 PM1062413069:21:08 PM9:21:08 PM1062413069:21:08 PM9:21:08 PM

Trang 36

Sơ đồ quy trình công nghệ:

Hình 2.1: Sơ đồ quy trình công nghệ 2.2.2 Xác định tổng khối lượng lao động:

 Công việc trong xưởng gồm:

 Chế tạo phôi, làm sạch và cắt gọt kim loại thừa

 Gia công cắt gọt kim loại sử dụng máy công cụ: Phay, tiện, khoan,…  Gia công nhiệt đối với chi tiết chịu mài mòn

 Kiểm tra và loại bỏ sản phẩm lỗi Sơn mạ bảo quản

 Lắp ráp hoàn thiện sản phẩm

1062413069:21:08 PM9:21:08 PM1062413069:21:08 PM9:21:08 PM1062413069:21:08 PM9:21:08 PM

Trang 37

 Xác định chính xác khối lượng lao động: Hai bước Bước 1: Xác định thời gian hoàn thành 1 sản phẩm

Bước 2: Xác định tổng thời gian hoàn thành toàn bộ sản lượng của xưởng  Xác định gần đúng khối lượng lao động:

Tld=Q.T (giờ/năm) Q: Sản lượng sản phẩm (Tấn sản phẩm/năm)

T: Thời gian hoàn thành sản phẩm ( giờ/ tấn sản phẩm)

2.2.3 Xác định số máy cắt cần thiết và nhu cầu về năng lượng cho sản xuất:

 Việc lựa chọn thiết bị cho nhà xưởng tùy thuộc vào công nghệ và phương pháp sản xuất sản phẩm mà nhà đầu tư đã chọn và cũng xuất phát từ mục tiêu hiệu quả nên thiết bị được chọn phải phù hợp

 Những nhân tố ảnh hưởng đến sự lựa chọn thiết bị:  Nhu cầu sản phẩm trong tương lai trên thị trường Quy mô và năng lực sản xuất

 Nguồn nguyên vật liệu  Khả năng về tài chính

 Những yêu cầu về lựa chọn máy móc thiết bị:

 Tính tiên tiến và hiện đại của máy móc thiết bị với điều kiện phải phù hợp khả năng sử dụng của công nhân

 Giá cả máy móc phải phù hợp với khả năng tài chính của chủ đầu tư  Phải thích hợp với điều kiện khí hậu và môi trường tự nhiên tại nơi bố trí nhà máy

2.2.3.1 Máy cắt cần thiết trong xưởng cơ khí:

1 Máy tiện CNC:

 Máy tiện CNC được sử dụng để tạo ra các vết cắt và các chi tiết máy bằng cách xoay phôi so với một công cụ cắt tĩnh Máy tiện chủ yếu được áp dụng cho các yêu cầu tạo hình sử dụng vật liệu gia công bằng gỗ hoặc kim loại, do đó nó thuộc loại công cụ đa năng Đây là thiết bị gia công có mặt ở hầu hết các xưởng gia công hiện nay, có nhiều loại để sử dụng như máy tiện trước, máy tiện sau, máy tiện CNC cỡ trung bình, cỡ nhỏ và cỡ lớn

1062413069:21:08 PM9:21:08 PM1062413069:21:08 PM9:21:08 PM1062413069:21:08 PM9:21:08 PM

Trang 38

 Mục đích chính của máy tiện CNC là để gia công mặt trục hoặc côn trục, lỗ, ren, gia công cắt rãnh, thực hiện cắt bỏ vật liệu từ phôi trục, gia công các chi tiết tròn xoay, các chi tiết phức tạp về mẫu mã

 Lợi ích sử dụng máy tiện CNC:

 Máy tiện CNC được sử dụng trong các ngành gia công cơ khí, giúp gia công nhanh, đảm bảo độ chính xác cao từ các chi tiết đơn phức tạp

 Gia công tiện CNC giúp giảm tối đa chi phí thuê nhân công, giảm thời gian sản xuất, tiết kiệm dụng cụ cắt gọt,

Tăng cường độ chính xác của sản phẩm trong sản xuất hàng loạt

2 Máy phay CNC:

 Là thiết bị hỗ trợ đắc lực cho ngành gia công cơ khí chính xác

 Máy phay CNC là thiết bị tạo ra các bộ phận bằng cách xoay một công cụ cắt so với một phôi tĩnh nhằm loại bỏ vật liệu khỏi phôi để tạo thành bộ phận mong muốn

 Máy phay CNC không thể thiếu trong quá trình gia công cơ khí chính xác, được sử dụng rộng rãi tại các xưởng gia công lớn nhỏ, mang lại hiệu quả tối ưu nhất Máy phay CNC được trang bị công nghệ hiện đại, điều khiển tự động bằng máy tính thông minh, có khả năng cắt gọt đa dạng các chi tiết máy khác nhau nhanh chóng với độ chính xác cao

 Máy phay CNC sử dụng phổ biến trong các ngành công nghiệp, có nhiều hoạt động phay phổ biến bao gồm: Phay mặt, phay rãnh, doa lỗ

 Lợi ích sử dụng máy phay CNC:

 Có tính linh hoạt cao, có thể thay đổi một cách tự động theo các chi tiết gia công có hình dạng khác nhau

 Với công nghệ hiện đại có thể gia công với độ chính xác cao, tính thẩm mỹ cao và tiết kiệm thời gian gia công

 Sản phẩm gia công đảm bảo, chất lượng cao

3 Máy khoan CNC:

 Máy khoan là thiết bị sử dụng phổ biến trong các quy trình gia công cơ khí, được dùng để tạo ra các lỗ trên các sản phẩm gia công như: Thép, inox 1062413069:21:08 PM9:21:08 PM1062413069:21:08 PM9:21:08 PM1062413069:21:08 PM9:21:08 PM

Trang 39

và các kim loại khác Có nhiều loại máy khoan cơ khí đa dạng về kích thước và chủng loại được sử dụng

 Máy khoan CNC khá giống với máy khoan truyền thống, chúng sử dụng công cụ cắt xoay để tạo lỗ trên phôi tĩnh Tuy nhiên, do máy khoan CNC dựa trên công nghệ CNC nên chúng có độ chính xác và linh hoạt cao hơn so với máy khoan truyền thống

Máy khoan CNC đặc biệt thích hợp để sản xuất lỗ để chứa bu lông hoặc vít máy cho mục đích lắp ráp Chúng hữu ích để tạo các chữ cái hoặc chạm khắc trên phôi

 Lợi ích của máy khoan:

 Tiện lợi, đa dụng, độ chính xác cao

 Có thể thực hiện trên các vật liệu khác nhau, linh hoạt thay đổi kích thước lỗ khoan

4 Máy đột cắt liên hợp cơ khí:

Máy đột dập là loại máy công nghiệp được sử dụng rất rộng rãi trong các ngành gia công cơ khí Loại máy này giúp tăng hiệu suất làm việc, giảm chi phí mang đến sản phẩm có tính thẩm mỹ cao, máy đột dập chuyên gia công các loại inox tấm hay tôn tấm, thường được sản xuất trên dây chuyền công nghệ hiện đại, là giải pháp nhằm giảm nhân lực trong sản xuất

Máy Đột cắt liên hợp là một loại máy công cụ tích hợp chức năng của máy đột dập và thêm vào đó là chức năng, cắt kim loại,

 Lợi ích của máy đột cắt liên hợp:

 Sử dụng 1 cách linh hoạt với nhiều tính năng của máy và kích thước lỗ đột có thể thay đổi theo bản vẽ

 Sản phẩm ổn định về chất lượng và hình dạng hình học các lỗ đục mang tính thẩm mĩ cao

 Tiết kiệm thời gian gia công, mất ít sức lao động và tối ưu được nguyên công sản xuất

1062413069:21:08 PM9:21:08 PM1062413069:21:08 PM9:21:08 PM1062413069:21:08 PM9:21:08 PM

Trang 40

5 Máy cắt kim loại:

 Máy cắt kim loại là một thiết bị quan trọng có khả năng cưa, cắt những nguyên liệu khác nhau như: Sắt, thép, nhôm Thành những kích thước, hình dạng khác nhau theo yêu cầu của người dùng Máy cắt kim loại là một phương tiện giúp công việc của bạn trở nên dễ dàng hơn, nhanh hơn và hạn chế được những rủi ro ngoài ý muốn

 Lợi ích của máy cắt kim loại:

 Khả năng làm việc hiệu quả, nhỏ gọn dễ dàng di chuyển

 Mang lại đường cắt nhỏ với độ chính xác cao ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng sản phẩm

 Cắt được đa dạng vật liệu (các kim loại, gỗ ,các loại nhựa)

6 Máy mài cầm tay:

 Máy mài là một dụng cụ quan trọng trong các nhà máy cơ khí, chế biến gỗ, đá, kim loại Giúp mài các chi tiết, làm nhẵn bề mặt chi tiết và mối hàn, các cạnh sắc ở nhiều vị trí khác nhau

 Lợi ích máy mài:

 Mài góc cắt, làm sạch kim loại dễ dàng

 Trọng lượng nhẹ linh hoạt sử dụng ở những vị trí khó  Vận hành mạnh mẽ độ ồn và độ rung thấp

7 Máy cắt platma CNC:

 Máy cắt plasma CNC là dòng máy cắt CNC sử dụng các đầu trục Plasma có nhiệt độ cao để cắt bề mặt các vật dụng làm từ kim loại sắt, thép…Hiện nay dòng máy cắt cao cấp này đang được ứng dụng trong các ngành chế tạo máy móc, cơ khí với sự đa dạng về chủng loại

 Máy cắt plasma CNC cũng cung cấp độ chính xác cắt cao và nhiều loại vật liệu tương thích, giống như máy cắt laser Chúng chỉ khác với máy cắt laser là thực hiện các thao tác cắt bằng mỏ hàn Plasma

 Máy cắt plasma tạo ra plasma công suất cao (hoặc khí tích điện) có khả năng đạt nhiệt độ lên đến 50000°F Lượng nhiệt năng này cắt liên tục xuyên qua bất kỳ vật liệu nào miễn là nó có tính dẫn điện

1062413069:21:08 PM9:21:08 PM1062413069:21:08 PM9:21:08 PM1062413069:21:08 PM9:21:08 PM