các quá trình gia công

1 CÁC QUÁ TRÌNH GIA CÔNG PGS.TS. Nguyễn Văn Dự Thai Nguyen University of Technology (© Fundamentals of Modern Manufacturing; Materials, Processes and Systems, by M. P. Groover) Chương 1. GIỚI THIỆU Thai Nguyen University of Technology – 2014 Nội dung chính 1. “Gia công” là gì? 2. Vai trò của gia công 3. Gia công và Sản xuất 4. Vật liệu gia công 5. Giới thiệu các quá trình gia công 6. Hệ thống sản xuất 2 Thai Nguyen University of Technology – 2014 3 2 Nguyễn Văn Dự – Thai Nguyen University of Technology – 01.2014 1. Gia công là gì? Khái niệm gia công Gia công hiện đại 4 Thai Nguyen University of Technology – 2014 1. “Gia công” là gì  The word manufacture is derived from two Latin words manus (hand) and factus (make); the combination means “made by hand” – Chế tạo bằng tay (Nhân tạo);  Manufacturing is the production of goods for use or sale using labor and machines, tools, chemical and biological processing, or formulation.  “Chế tạo”/ “Gia công?” là quá trình tạo ra sản phẩm, sử dụng sức lao động; máy móc; công cụ; xử lý hóa học, sinh học hay tạo hình. 5 Thai Nguyen University of Technology – 2014 Gia công & Công nghệ  Gia công là một quá trình công nghệ:  Tác động của quá trình vật lý/ hóa học làm thay đổi hình dáng/ tính chất/ tình trạng của vật liệu (phôi), biến chúng thành sản phẩm.  Gia công là một chuỗi các tác động công nghệ 6 Hình 1.1. Gia công Gồm Chuỗi Các Tác động Công nghệ 3 Thai Nguyen University of Technology – 2014 Gia công và kinh tế  Gia công làm tăng giá trị kinh tế cho vật liệu (phôi) ban đầu; 7 Hình 1.1 (b) Gia công với vai trò như một quá trình kinh tế Thai Nguyen University of Technology – 2014 Gia công hiện đại  Được thực hiện một cách Cơ khí hóa và Tự động hóa, do con người quản lý, điều khiển.  Quan tâm đến 3 yếu tố:  Vật liệu  Quá trình  Hệ thống 8 Thai Nguyen University of Technology – 2014 Nội dung chính 1. “Gia công” là gì? 2. Vai trò của gia công 3. Gia công và Sản xuất 4. Vật liệu gia công 5. Giới thiệu các quá trình gia công 6. Hệ thống sản xuất 9 4 Nguyễn Văn Dự – Thai Nguyen University of Technology – 01.2014 2. Vai trò của gia công Gia công hiện thực hóa công nghệ Gia công làm tăng giá trị kinh tế 10 Thai Nguyen University of Technology – 2014 2. Vai trò của gia công  Hiện thực hóa công nghệ  Công nghệ <Technology>:  Áp dụng tiến bộ khoa học, kỹ thuật nhằm cung cấp sản phẩm chất lượng cao, làm cuộc sống tốt đẹp, tiện nghi hơn.  Gia công là quá trình làm cho công nghệ mới trở thành hiện thực;  Sản phẩm công nghệ cao không thể có nếu không thể gia công, chế tạo ra chúng (!)  Làm giàu  Mang lại thu nhập cho nền kinh tế 11 Thai Nguyen University of Technology – 2014 Nội dung chính 1. “Gia công” là gì? 2. Vai trò của gia công 3. Gia công và Sản xuất 4. Vật liệu gia công 5. Giới thiệu các quá trình gia công 6. Hệ thống sản xuất 12 5 Nguyễn Văn Dự – Thai Nguyen University of Technology – 01.2014 3. Gia công và Sản xuất Khái niệm, ảnh hưởng tương tác Sản lượng sản xuất Mức độ biến động của sản phẩm 13 Thai Nguyen University of Technology – 2014 3. Gia công và sản xuất  Phân biệt:  Gia công (Manufacturing): QUÁ TRÌNH tác động TRỰC TIẾP lên vật liệu để tạo ra SẢN PHẨM. Quan tâm đến các hành động, tiến trình (sequence).  Sản xuất (Production): QUÁ TRÌNH hoạt động tạo ra sản phẩm từ các nguyên liệu khác nhau. Quan tâm đến quá trình, tổ chức, kế hoạch.  Ví dụ:  Gia công (chế tạo) vỏ điện thoại, gia công vỏ xe ô tô;  Sản xuất bánh mì, sản xuất gạo, sản xuất ô tô.  Sản lượng sản xuất, tính ổn định của sản xuất: ảnh hưởng đến cách tổ chức, cách thức gia công (???) 14 Thai Nguyen University of Technology – 2014 Sản lượng sản xuất  Thuật ngữ “Production Quantity, Q”  Sản lượng hàng năm của một cơ sở sản xuất  Loạt nhỏ: 1 – 100 sản phẩm;  Loạt vừa: 100 – 10.000 sản phẩm  Loạt lớn: 10.000 – hàng triệu sản phẩm  Có ảnh hưởng lớn đến tổ chức, trang thiết bị, vận hành và quản lý sản xuất 15 6 Thai Nguyen University of Technology – 2014 Mức độ biến động sản phẩm  Thuật ngữ “Product Variety, P”  Mức độ sai khác kiểu dáng, chủng loại sản phẩm trong kế hoạch sản xuất  Số lượng kiểu, loại sản phẩm NHIỀU  Mức độ biến động LỚN.  Ví dụ liên hệ P-Q:  1 công ty chỉ sản xuất 2 loại găng tay, mỗi loại sản lượng 5 triệu đôi găng tay/ năm. Công ty có P nhỏ, Q lớn.  Hãng Boing sản xuất vài ba máy bay mỗi năm (Q nhỏ); chủng loại chi tiết RẤT đa dạng (P lớn). 16 Thai Nguyen University of Technology – 2014 Quan hệ P- Q 17 Thai Nguyen University of Technology – 2014 Nội dung chính 1. “Gia công” là gì? 2. Vai trò của gia công 3. Gia công và Sản xuất 4. Vật liệu gia công 5. Giới thiệu các quá trình gia công 6. Hệ thống sản xuất 18 7 Nguyễn Văn Dự – Thai Nguyen University of Technology – 01.2014 4. Vật liệu gia công Các loại vật liệu đượ c gia công trong chế tạo cơ khí: Kim loại, Gốm, Chất dẻo 19 Thai Nguyen University of Technology – 2014 Vật liệu được gia công  Hầu hết các vật liệu kỹ thuật được xếp vào một trong 3 nhóm:  Kim loại (Metals)  Gốm (Ceramics)  Chất dẻo (Polymers)  Composites  Các vật liệu khác nhau về CƠ TÍNH, HÓA TÍNH, LÝ TÍNH  Đặc tính khác nhau của vật liệu dẫn đến cách thức gia công chúng KHÁC NHAU. 20 Thai Nguyen University of Technology – 2014 4.1. Kim loại  Kim loại nguyên chất (Gọi tắt là kim loại) và Hợp kim  Hợp kim: Hợp chất của một hay nhiều kim loại với một số chất khác  Sắt và Hợp kim đen - Các hợp kim chứa sắt, 75% sản lượng kim loại.  Thép: Fe+C; C = 0,02 ÷ 2%;  Gang: Fe+C; C = 2 ÷ 4%  Kim loại và Hợp kim màu - Các hợp kim của các kim loại khác: Al, Cu, Cr, Mn, Zn, Ti, W … 21 8 Thai Nguyen University of Technology – 2014 4.2. Gốm (Ceramics)  Hợp chất của kim loại với các vật liệu tinh thể vô cơ  Cứng, dòn, chịu mài mòn, chịu nhiệt, chịu axit, kiềm. 22 Thai Nguyen University of Technology – 2014 4.3. Chất dẻo (Polymers)  Hợp chất cao phân tử – các nguyên tử dùng chung electron, tạo thành phân tử lớn;  Bị biến dạng khi chịu tác động của nhiệt, áp suất; giữ được biến dạng khi hết tác động;  Bền, nhẹ, khó vỡ, nhiều màu sắc (đẹp) 23 Thai Nguyen University of Technology – 2014 4.4. Composites  Tổng hợp từ hai hay nhiều vật liệu khác nhau; tính năng hơn hẳn các vật liệu ban đầu 24 9 Thai Nguyen University of Technology – 2014 25 Thai Nguyen University of Technology – 2014 Nội dung chính 1. “Gia công” là gì? 2. Vai trò của gia công 3. Gia công và Sản xuất 4. Vật liệu gia công 5. Giới thiệu các quá trình gia công 6. Hệ thống sản xuất 26 Nguyễn Văn Dự – Thai Nguyen University of Technology – 01.2014 5. Các quá trình gia công 27 10 Thai Nguyen University of Technology – 2014 Tóm tắt  Quá trình tạo ra sản phẩm gồm 2 giai đoạn chính:  Gia công chế tạo  Từng bước hoàn thiện chi tiết để hình thành sản phẩm;  Sau mỗi bước, sản phẩm thay đổi hình dạng, kích thước, tính chất theo ý đồ gia công.  Gia công lắp ráp  Ghép nối hai hay nhiều chi tiết đã chế tạo hoàn chỉnh để hình thành máy hay bộ phận máy. 28 Thai Nguyen University of Technology – 2014 29 Gia công Chế tạo Tạo hình Hóa ran Thiêu, ép Gia công biến dạng Gia công cat gọt Cải thiện tính chất Xử lý nhiệt Xử lý bề mặt Làm sạch, xử lý Phun phủ Lap ráp Lap cố định Hàn Đinh tán Lap tháo đượ c Ren Then Thai Nguyen University of Technology – 2014 Gia công chế tạo  Tạo hình  Biến đổi hình dạng đối tượng gia công  Cải thiện tính chất  Nâng cao tính chất lý học của đối tượng, không thay đổi hình dạng đối tượng  Xử lý bề mặt  Làm sạch, tăng bền, phun phủ, mạ … lớp bề mặt bên ngoài đối tượng gia công 30 [...]... khai các biện pháp đảm bảo, nâng cao chất lượng sản phẩm 52 Thai Nguyen University of Technology – 2014 Kết luận chương 1 Gia công là gì? 2 Vai trò của gia công 3 Gia công và Sản xuất 4 Vật liệu gia công 5 Giới thiệu các quá trình gia công 6 Hệ thống sản xuất 53 Thai Nguyen University of Technology – 2014 Practice?  Tìm kiếm các thông tin chi tiết về các quá trình gia công:  Thiết bị?  Khả năng gia. .. thiết bị gia công  Máy móc, thiết bị  Cách bố trí, dây chuyền 2 Hoạt động hỗ trợ gia công  Kỹ thuật gia công  Kế hoạch, quản lý gia công  Quản lý chất lượng 41 Thai Nguyen University of Technology – 2014 6.1 Trang thiết bị gia công (Facilities)  Bao gồm: Máy móc, dụng cụ, đồ gá, xưởng phục vụ gia công  Các trang thiết bị tác động trực tiếp lên chi tiết gia công  Cách bố trí các trang... Nguyen University of Technology – 2014 15 Bố trí gia công loạt nhỏ – xưởng tiến trình  Các chi tiết của các sản phẩm cồng kềnh được gia công tại các xưởng tiến trình (Process layout)  Các máy cùng loại được bố trí thành cụm, theo chức năng (function)  Các chi tiết luân chuyển từng loạt giữa các cụm theo tiến trình công nghệ  Tiến trình mềm dẻo cho các loại chi tiết khác nhau  Đáp ứng được sự biến... gì? 2 Vai trò của gia công 3 Gia công và Sản xuất 4 Vật liệu gia công 5 Giới thiệu các quá trình gia công 6 Hệ thống sản xuất 39 Thai Nguyen University of Technology – 2014 13 6 Hệ thống sản xuất Nguyễn Văn Dự – Thai Nguyen University of Technology – 01.2014 40 Khái quát  Hệ thống sản xuất bao gồm: Con người, thiết bị và hệ thống chức năng phục vụ cho việc tổ chức gia công  Hệ thống bao... Nguyen University of Technology – 2014 Máy, thiết bị gia công  Quá trình gia công thường được thực hiện bằng máy (machines), dụng cụ (tools) gia công và con người;  Máy móc:  Máy cắt gọt (Machine tools);  Máy rèn, máy dập, máy hàn … - tên máy theo chức năng  Dụng cụ:  Công dụng chung: dao tiện, dao phay, đá mài…  Công dụng riêng: chuyên dụng gia công một loại sản phẩm 36 Thai Nguyen University... chuyên dụng cho sản phẩm  Flow line production  Các máy móc bố trí thành dây chuyền theo trình tự gia công sản phẩm 50 Thai Nguyen University of Technology – 2014 51 Thai Nguyen University of Technology – 2014 17 6.2 Hệ thống hỗ trợ  Bao gồm nhân lực, chia thành 3 nhóm sau:  Kỹ thuật gia công: quyết định cách thức gia công sản phẩm; bố trí hệ thống gia công  Kế hoạch và quản lý sản xuất: lập kế hoạch,... phí trong gia công cắt gọt  Thực trạng: Cắt bỏ phần vật liệu thừa  gây lãng phí vật liệu, công sức  Mong muốn: Gia công không phoi (đúc, ép, thiêu kết…) ít lãng phí hơn  Giải pháp:  Tạo hình sản phẩm chính xác bằng gia công không phoi;  Tạo hình phôi ít sai lệch nhất so với sản phẩm cuối cùng  hạn chế gia công cắt gọt 38 Thai Nguyen University of Technology – 2014 Nội dung chính 1 Gia công là... thành từng cụm/ khu vực (Cell)  Khác với xưởng tiến trình, mỗi cell gồm các thiết bị đáp ứng gia công, lắp ráp một loại sản phẩm  Giảm thời gian di chuyển phôi liệu 49 Thai Nguyen University of Technology – 2014 Loạt lớn – hàng khối  Sản lượng trên 10.000 sản phẩm/ năm  Có 2 cách tổ chức sản xuất:  Quantity production:  Một sản phẩm được gia công hoàn toàn trên 1 hay vài máy chuyên dụng  Máy...  Phôi liệu (Kim loại, gốm) ở dạng hạt  Gồm 2 giai đoạn: Ép  Nung đến trạng thái chảy dẻo (Sintering)  các hạt dính vào nhau 33 Thai Nguyen University of Technology – 2014 11 Gia công biến dạng (Gia công áp lực)  Tác động lực lên phôi liệu gây biến dạng dẻo  tạo hình  Ví dụ: Dập khuôn (a); Kéo (b) 34 Thai Nguyen University of Technology – 2014 Gia công cắt gọt  Cắt bỏ vật liệu thừa thành hình... University of Technology – 2014 Gia công loạt vừa (Batch production)  Máy/ thiết bị A gia công số lượng nhỏ chi tiết  chuyển sang thiết bị B  Thay đổi đồ gá, dao… trên thiết bị A, tiếp nhận số lượng nhỏ chi tiết loại khác Gia công xong chuyển số chi tiết đó sang B hoặc C tùy yêu cầu  Thiết bị thường bố trí theo kiểu Process-layout 47 Thai Nguyen University of Technology – 2014 Gia công loạt vừa (Batch production) . Technology – 2014 Nội dung chính 1. Gia công là gì? 2. Vai trò của gia công 3. Gia công và Sản xuất 4. Vật liệu gia công 5. Giới thiệu các quá trình gia công 6. Hệ thống sản xuất 2 Thai Nguyen. Technology – 2014 Nội dung chính 1. Gia công là gì? 2. Vai trò của gia công 3. Gia công và Sản xuất 4. Vật liệu gia công 5. Giới thiệu các quá trình gia công 6. Hệ thống sản xuất 12 5 Nguyễn. Technology – 2014 Nội dung chính 1. Gia công là gì? 2. Vai trò của gia công 3. Gia công và Sản xuất 4. Vật liệu gia công 5. Giới thiệu các quá trình gia công 6. Hệ thống sản xuất 18 7 Nguyễn