giáo trình công nghệ chế tạo máy

Chương 1 NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT 1.1. Khái niệm về quá trình hình thành sản phẩm cơ khí 1.1.1.Khái niệm về sản phẩm cơ khí Sản phẩm cơ khí có thể là một chi tiết độc lập được chế tạo bằng kim loại hay một cụm chi tiết kim loại và phi kim loại được lắp ghép với nhau tạo thành một sản phẩm hoàn chỉnh phục vụ cho nhu cầu sử dụng cụ thể. Ví dụ: nhà máy cơ khí thực phẩm chuyên chế tạo các máy móc, dây chuyền sản xuất và các phụ tùng thay thế cho ngành chế biến thực phẩm như là các băng tải, gầu tải…các chi tiết khung sàn, bộ truyền động được làm bằng sắt thép còn băng tải, gầu tải được làm bằng cao nhựa. Nhà máy cơ khí ôtô xe máy chuyên sản xuất phụ tùng như: pittông, xylanh, lốc máy… Nhà máy sản xuất bạc đạn chuyên sản xuất tất cả các loại bạc đạn trong đó bao gồm bi trượt, bạc trươt, ổ đỡ làm bằng kim loại còn các bộ phận như là roong, phớt cao su là các chi tiết phi kim loại. 1.1.2. Mô hình hình thành sản phẩm cơ khí: Quá trình hình thành sản phẩm cơ khí được mô tả bằng mô hình dưới đây: SP : Sản phẩm. XH – TT : Xã hội – thị trường. T – TH : Tiếp thị. NC – PT : Nghiên cứu – phát triển. CT : Chế thử. CBSX và TCSX : Chuẩn bị sản xuất và tổ chức sản xuất. SX : Sản xuất. Tiếp thị: là đầu mối cung cấp giữa cung và cầu. - Chào và bán hàng. - Nắm bắt nhu cầu thị hiếu của khách hàng đối với sản phẩm công ty, xí nghiệp đang sản xuất. - Kích thích nhu cầu chính đáng mới, qua đó tạo ra thị trường mới. - Dự báo về nhu cầu phát triển về số lượng, chất lượng và những yêu cầu khác. Bộ phận nghiên cứu và phát triển: - Nghiên cứu để cải tiến sản phẩm đang sản xuất. - Nghiên cứu sản xuất những sản phẩm mới do thị trường yêu cầu. 1 SP XH-TT T-TH NC-PT CT SX CBSX&TCSX - Nghiên cứu các công nghệ mới đang ứng dụng vào lĩnh vực sản xuất của các xí nghiệp. Chế thử: - Kiểm nghiệm về nguyên lý kết cấu và chất lượng sản phẩm sao cho thoả mãn điều kiện tối ưu. Từ đó rút kinh nghiệm và thay đổi nếu cần đồng thời thăm dò thị trường trước khi tiến hành sản xuất qui mô. Chuẩn bị sản xuất và tổ chức sản xuất: bao gồm chuẩn bị về thiết kế và chuẩn bị về công nghệ. - Chuẩn bị về thiết kế: do bộ phận kỹ thuật (nghiên cứu – phát triển) thực hiện có nhiệm vụ thiết kế hoàn chỉnh trước khi đưa qua bộ phận sản xuất. - Chuẩn bị về công nghệ: nhà công nghệ có nhiệm vụ đọc các bản vẽ thiết kế và các yêu cầu kỹ thuật của sản phẩm từ đó lập ra qui trình công nghệ sao cho sản xuất đạt hiệu quả kinh tế kỹ thuật cao nhất trong điều kiện sản xuất cho phép. Công nghệ chế tạo máy là một lĩnh vực khoa học kỹ thuật có nhiệm vụ nghiên cứu thiết kế và tổ chức thực hiện quá trình chế tạo sản phẩm cơ khí sao cho đạt chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật nhất định trong điều kiện qui mô sản xuất cụ thể. Công nghệ chế tạo máy là lý thuết phục vụ cho công việc chuẩn bị sản xuất và tổ chức sản xuất có hiệu quả nhất. Mặt khác nó là môn học nghiên cứu quá trình hình thành bề mặt chi tiết và lắp ráp chúng thành sản phẩm. 1.2. Quá trình sản xuất và quá trình công nghệ 1.2.1. Quá trình sản xuất Theo nghĩa rộng, quá trình sản xuất là quá trình con người tác động vào tài nguyên thiên nhiên để biến nó thành sản phẩm phục vụ cho lợi ích của con người. Quá trình sản xuất bao gồm mọi giai đoạn từ tài nguyên biến thành sản phẩm. Ví dụ như quặng sắt được khai thác tại mỏ, chuyển đến nhà máy luyện kim, nấu chảy thành phôi kim loại. Phôi đó được đưa đến nhà máy cơ khí, qua quá trình gia công cơ, nhiệt tạo thành các chi tiết. Các chi tiết qua quá trình kiểm tra, lắp ráp tạo thành sản phẩm và phục vụ mục đích nhất định. Theo nghĩa hẹp, quá trình sản xuất trong một nhà máy cơ khí là tổng hợp các hoạt động có ích biến nguyên vật liệu và bán thành phẩm thành sản phẩm hoàn chỉnh. Quá trình sản xuất chia ra: - Quá trình chính: là quá trình liên quan trực tiếp đến việc chế tạo chi tiết, lắp ráp và hoàn chỉnh sản phẩm: + Quá trình tạo phôi. + Quá trình gia công cắt gọt. + Quá trình nhiệt luyện. + Quá trình lắp ráp. + Quá trình bao gói, sơn.v.v… - Quá trình phụ gồm cung cấp năng lượng, cung cấp nước, khí nén, vận chuyển, bảo quản, sữa chữa, v.v… 2 1.2.2. Quá trình công nghệ Quá trình công nghệ là một phần của quá trình sản xuất trực tiếp làm thay đổi về hình dáng kích thước, tính chất lý hóa của bản thân chi tiết và vị trí tương quan giữa các chi tiết trong sản phẩm 1.2.3. Các thành phần của qui trình công nghệ a. Nguyên công là một phần của quá trình công nghệ được hoàn thành liên tục, tại một chỗ làm việc và do một hay nhóm công nhân cùng thực hiện. Nếu thay đổi một trong các điều kiện: tính liên tục hay chỗ làm việc thì ta đã chuyển sang một nguyên công khác Ví dụ: tiện trục bậc như hình vẽ có thể có 3 phương án gia công như sau: Phương án 1: Tiện đầu A xong trở đầu tiện đầu C ngay, đó là một nguyên công. Phương án 2: Tiện đầu A cho hàng loạt chi tiết sau đó chuyển sang tiện đầu C cũng cho cả loạt chi tiết trên cùng một máy đó. Như vậy ta đã chia thành hai nguyên công vì không đảm bảo tính liên tục. Phương án 3: Tiện đầu A trên máy số 1, tiện đầu C trên máy số 2. như vậy cũng đã chia thành 2 nguyên công vì chỗ làm việc đã thay đổi từ máy số 1 sang máy số 2. Thực hiện nguyên công tiện xong tiến hành phay rãnh then ở một máy khác ( máy phay đứng ) cũng là 2 nguyên công. Nguyên công là đơn vị cơ bản của quá trình công nghệ để hoạch toán và tổ chức sản xuất. Việc phân chia quá trình công nghệ thành các bước nguyên công có ý nghĩa kinh tế kỹ thuật: Ý nghĩa kỹ thuật: tùy theo yêu cầu kỹ thuật của chi tiết mà phải lựa chọn phương pháp gia công. Ví dụ như gia công mặt phẳng tùy theo yêu cầu chi tiết thô hay tinh mà ta lựa chọn phương pháp phay hay mài tinh. Ý nghĩa kinh tế: việc phân chia các nguyên công ít hay nhiều còn tùy thuộc vào chủng loại, đặc tính kỹ thuật của thiết bị và số lượng sản phẩm. Đối với máy gia chính xác thì không nên dùng để gia công thô mà chỉ nên dùng để gia công tinh. Máy lớn thì nên sử dụng để gia công chi tiết lớn còn máy nhỏ thì gia công chi tiết nhỏ vì máy gia công chính xác, máy có kích thướt gia công lớn thì đắt tiền hơn, chi phí cho 1 ca máy cao hơn làm cho giá thành sản phẩm cũng cao theo. b. Gá là một phần của nguyên công được hoàn thành trong một lần gá đặt chi tiết. Ví dụ như chi tiết trên hình 1.1 là: gá lần 1 tiện một đầu, rồi quay đầu gá lần 2 tiện tiếp đầu kia. Một nguyên công có thể có một hay nhiều lần gá. 3 Hình 1.1 A C c. Vị trí là một phần của nguyên công, được xác định bởi vị trí tương quan giữa chi tiết với máy hoặc giữa chi tiết với dao cắt. Ví dụ trên hình 1.1 ta gá chi tiết trên đầu phân độ phay rãnh then thứ nhất sau đó quay 180 0 phay tiếp rãnh then thứ 2 được gọi là một lần gá nhưng có 2 vị trí. Như vậy một lần gá có thể có một hay nhiều vị trí. d. Bước Cũng là một phần của nguyên công gia công một bề mặt ( hoặc tập hợp bề mặt ) sử dụng một hoặc một bộ dao mà trong quá trình làm việc không thay đổi chế độ cắt. Ví dụ: tiện mặt trụ C sau đó thay đổi tốc độ, bước tiến, thay dao để tiện ren là hai bước khác nhau. e. Đường chuyển dao là một phần của bước để hớt đi một lớp vật liệu có cùng chế độ cắt và sử dụng cùng một dao. Như vậy một bước có thể có nhiều đường chuyển dao f. Động tác là một hành động của công nhân đề điều khiển máy thực hiện việc gia công hay lắp ráp. Ví dụ: nhấn nút khởi động máy, kẹp êtô…Động tác là đơn vị nhỏ nhất của nguyên công. 1.3. Các dạng sản xuất và hình thức tổ chức sản xuất: 1.3.1. Các dạng sản xuất: Tùy theo sản lượng hàng năm và mức độ ổn định của sản phẩm mà người ta chia ra 3 dạng sản xuất: Sản lượng hàng năm của chi tiết được xác định theo công thức:       + += 100 1. 1 βα mNN Trong đó: 1 N -Số sản phẩm được sản xuất trong một năm m-Số chi tiết trong một sản phẩm α -Số chi tiết phế phẩm ( α =3 ÷ 6) β -Số chi tiết được chế tạo dự trữ ( β =5 ÷ 7) Sản xuất đơn chiếc: sản lượng ít ( khoảng vài chục chiếc ), sản phẩm không ổn định gồm nhiều chủng loại. Thường sử dụng các máy vạn năng. Qui trình công nghệ có phần đơn giản dưới dạng các bảng hay phiếu công nghệ đòi hỏi trình độ tay nghề thợ giỏi. Ví dụ như các , cơ sở, xí nghiệp cơ khí nhỏ sản xuất theo đơn đặt hàng. Sản xuất hàng loạt: có sản phẩm hàng năm không quá ít, chế tạo từng loạt theo chu kỳ xác định, sản phẩm tương đối ổn định. Sản xuất hàng khối: có sản lượng rất lớn, sản phẩm ổn định, trình độ chuyên môn hóa cao, máy móc chuyên dùng, qui trình công nghệ được thiết kế và tính toán chính xác và được lặp thành tài liệu công nghệ có nội dung cụ thể và tỷ mỉ. Ví dụ như các nhà máy chuyên sản xuất động cơ, hộp tốc độ, đinh vít… ở hình thức này dể dàng ứng dụng các phương pháp công nghệ tiên tiến, tự động hóa quá trình sản xuất tạo thành một dây chuyền sản xuất đạt hiệu quả kinh tế ỹ thuật cao. 4 1.3.2. Các hình thức tổ chức sản xuất a. Tổ chức sản xuất theo dây chuyền Mỗi nguyên công được thực hiện và hoàn tất tại một địa điểm làm việc nhất định nhưng chúng có mối quan hệ với nhau về mặt thời gian và không gian. Ơ phương pháp này các máy móc được bố trí theo trình tự các nguyên công đồng thời phải tuân thủ theo nhịp sản xuất T ( phút ) và bước vận chuyển L ( mét ). Phương pháp này luôn mang lại hiệu quả kinh tế cao. Ap dụng cho các dạng sản xuất hàng loạt, hàng khối. b. Tổ chức sản xuất không theo dây chuyền Mỗi nguyên công được thực hiện độc lập với nhau không có mối liên hệ về mặt không gian và thời gian với các nguyên công khác. Hiệu quả kinh tế của phương pháp này thấp. Việc bố trí các máy móc thiết bị thường theo nhóm chức năng của máy như là nhóm máy tiện, nhóm máy phay, nhóm máy bào…thường được áp dụng cho dạng sản xuất đơn chiếc, hàng loạt nhỏ, sửa chữa thay thế. 1.3.3. Quan hệ giữa đường lối, biện pháp công nghệ, và qui mô sản xuất trong việc chuẩn bị sản xuất. Chuẩn bị công nghệ trong việc chuẩn bị sản xuất đóng một vai trò hết sức quan trọng làm cho sản xuất mang tính ổn định và đem lại hiệu quả cao, đảm bảo được các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật cho sản phẩm đồng thời hoàn thành kế hoạch và tiến độ sản xuất đề ra. Nội dung thực hiện của quá trình công nghệ được ghi thành văn bản được gọi là qui trình công nghệ. Số lượng các nguyên công trong một quá trình công nghệ phụ thuộc vào phương pháp thiết kế nguyên công, phụ thuộc vào trang thiết bị sẵn có và trình độ tay nghề của công nhân vận hành máy. Có 2 phương pháp thiết kế nguyên công như sau: Phân tán nguyên công: số bước trong một nguyên công ít, số lượng nguyên công nhiều. Trong một số trường hợp phương pháp này có lợi nếu như ra sử dụng các loại máy chuyên dùng, đơn giãn, giá thành thấp, dụng cụ cắt chuyên dùng. Tập trung nguyên công: tập trung nhiều bước công nghệ trong một nguyên công. Như vậy số lượng nguyên công trong quá trình công nghệ sẽ ít. Phương pháp này áp dụng trong trường hợp có mấy tổ hợp, máy CNC, gia công các chi tiết phức tạp, yêu cầu độ chính xác cao vì khi tập trung thì một lần gá đặt chi tiết ta có thể gia công nhiều bước sẽ giảm được sai lệch do gá đặt. Xu hướng hiện nay trong ngành cơ khí chế tạo máy người ta áp dụng phương pháp tập trung nguyên công nhằm rút ngắn thời gian phụ, tiết kiệm chi phí sản xuất và do đó hạ giá thành sản phẩm. 5 Chương 2 PHƯƠNG PHÁP TẠO PHÔI VÀ GIA CÔNG CHUẨN BỊ PHÔI 2.1. Các phương pháp chế tạo phôi Chi phí chôi chiếm từ 20-50% giá thành sản phẩm. Vì vậy việc lựa chọn vật liệu, lựa chọn phương pháp tạo phôi và gia công chuẩn bị phôi hợp lý sẽ góp phần vào việc đảm bảo yêu cầu kỹ thuật của chi tiết mà còn giảm chi phí sản xuất nâng cao hiệu quả kinh tế kỹ thuật cho quá trình sản xuất. Nhiệm vụ của nhà thiết kế công nghệ là phải lựa chọn vật liệu và phương pháp chế tạo phôi mang lại hiệu quả kinh tế cao nhất. Các phương pháp chế tạo phôi: phôi đúc, phôi tạo bằng phương pháp gia công áp lực như là phôi rèn, phôi dập, phôi cán, phôi kéo ép và phôi hàn là phôi được lắp ghép từ các loại phôi khác. Việc lựa chọn phương pháp chế tạo phôi sẽ căn cứ vào hình dạng, kích thước chi tiết, dạng sản xuất và hình thức tổ chức sản xuất cũng như là cơ sở vật chất sẳn có của cơ sở. Nếu chi tiết làm việc với chế độ chịu tải phức tạp như tải trọng thay đổi, chịu kéo nén, chịu uốn, chịu xoắn đồng thời, ta nên lựa chọn phôi đã qua gia công áp lực. Nếu tiết diện ngang ít thay đổi, chi tiết có dạng tròn xoay ta nên chọn phôi thép cán theo tiêu chuẩn của nhà sản xuất và có sẳn trên thị trường. Các chi tiết có khối lượng lớn, hình dáng phức tạp chịu tải trọng không phức tạp ta nên lựa chọn phôi đúc. Các chi tiết có dạng khung, hộp ta nên lựa chọn phôi hàn. Tùy thuộc vào dạng sản xuất và hình thức tổ chức sản xuất mà ta lựa chọn phôi cho phù hợp. Ơ dạng sản xuất đơn chiếc nên chọn phôi đúc trong khuôn cát hay phôi rèn tự do vì chí phí chế tạo phôi thấp. Dạng sản xuất hàng loạt, hàng khối nên chọn phương pháp đúc trong khuôn kim loại, đúc trong khuôn mẫu chảy hay dùng phương pháp dập nóng ( rèn khuôn ) cho năng suất rất cao. 2.1.1 Phôi chế tạo bằng phương pháp đúc Phôi đúc được chế tạo bằng cách rót kim loại lỏng vào khuôn có hình dáng và kích thước định sẵn. Sau khi kim loại kết tinh ta thu được chi tiết có hình dạng và kích thước tương ứng với lòng khuôn gọi là vật đúc, sau đó đem vật đúc gia công cơ để tăng độ bóng và đạt được kích thước chính xác gọi là phôi đúc. Thông thường các chi tiết làm bằng gang ta sử dụng phôi đúc vì gang có tính dẻo thấp Ưu điểm: có thể đúc được tất cả các kim loại và hợp kim có thành phần khác nhau. Có thể chế tạo các chi tiết có kích thước và hình dạng đơn giản đến phức tạp mà các phương pháp tạo phôi khác không thực hiện được. Khối lượng vật đúc từ nhỏ vài chục gam cho đến những chi tiết có kích thước to vài chục tấn. Chi phí sản xuất thấp, giá thành chi tiết thấp. Nhược điểm: hệ số sử dụng kim loại thấp do đậu rót, đậu ngót. Chi phí kiểm tra thành phần các nguyên tố cao do phải dùng đến máy kiểm tra hiện đại ( máy phân tích thành phần kim loại ) 6 a. Đúc trong khuôn cát Là dạng đúc phổ biến. Khuôn cát là loại khuôn đúc một lần (chỉ rót một lần rồi phá khuôn), được chế tạo bằng một hỗn hợp mà cát là thành phần chính. Là phương pháp tạo phôi được áp dụng cho sản xuất đơn chiếc, hàng loạt nhỏ. Vật đúc trong khuôn nguội dần từ ngoài vào trong, kim loại ở mặt ngoài bị nguội khá nhanh và tạo nên cơ cấu tinh thể có các hạt nhỏ, cón kim loại phía trong nguội chậm hơn và cho cơ cấu tinh thể có hạt to, vì vậy vật đúc có mặt ngoài cứng hơn bên trong. Ở giữa khuôn trên và khuôn dưới có lớp cát nguyên chất để tạo vách ngăn tránh hiện tượng dính lại khuôn. Mẫu thường làm bằng gỗ có hình dáng giống nguyên vẹn với vật cần đúc nhưng kích thước phải lớn hơn tuỳ theo kim loại đúc và hình dáng hình học vật đúc mà có tỷ lệ tương ứng để tránh hiện tượng co rút phôi. Có thể đúc được những chi tiết có kích thước lớn, phức tạp nhưng độ bóng bề mặt kém, độ chính xác thấp và lượng dư gia công lớn.  Quy trình sản xuất vật đúc trong khuôn cát Quy trình sản xuất vật đúc trong khuôn cát có thể tóm tắt như sau: Bộ phận kỹ thuật căn cứ vào bản vẽ cơ khí, lập ra bản vẽ đúc, trong đó có mặt phân khuôn, lõi, độ dốc đúc, lượng dư gia công cơ khí, dung sai, độ co ngót của kim loại sau khi đông đặc,. . . Bộ mẫu là một loạt các mẫu khác nhau như: tấm mẫu, mẫu hệ thống rót, đậu ngót. Trong đó mẫu đúc và hộp lõi là bộ phận chủ yếu. Mẫu đúc dùng để chế tạo lòng khuôn 7 BỘ MẪU Hỗn hợp làm khuôn Làm khuôn Sấy khuôn Hỗn hợp làm lõi Làm lõi Sấy lõi Lắp ráo khuôn & rót hợp kim vào khuôn. Dỡ khuôn Làm sạch Kiểm tra đúc trong hỗn hợp làm khuôn, hộp lõi dùng để làm lõi (nếu có). Mẫu, hộp lõi thường do xưởng mộc sản xuất. Khuôn, mẫu hộp lõi thường làm thành hai nửa và lắp với nhau bằng các chốt định vị. Khuôn đúc và lõi thường phải sấy khô để tăng cơ tính và khả năng thông khí. Bộ phận nấu chảy kim loại lỏng phải phối hợp nhịp nhàng với quá trình làm khuôn, lắp ráp khuôn để tiến hành rót kim loại lỏng vào khuôn kịp thời. Sau khi kim loại đông đặc, vật đúc được hình thành trong khuôn, tiến hành dỡ khuôn, phá lõi, kiểm tra vật đúc bằng thủ công hoặc máy. Kiểm tra là khâu cuối cùng gồm kiểm tra hình dáng, kích thước, chất lượng bên trong, . . .  Những bộ phận chính để đúc vật đúc trong khuôn cát: Lõi là bộ phận bên trong khuôn đúc nhằm tạo ra khoảng không gian rỗng bên trong vật đúc hoặc tạo phần lồi, phần lõm của vật đúc. Thông thường hình dạng bên ngoài của lõi (trừ tai lõi) giống hình dạng bên trong của vật đúc. Cấu tạo chung của lõi như hình 2.2 8 Hình 2.1 – Các bộ phận của khuôn đúc. Chi tiết; b) Mẫu đúc; c) Hộp lõi; d) Khuôn đúc; e) Vật đúc. 1. Tai mẫu; 2. Lõi; 3. Chốt định vị; 4. Hòm khuôn; 5. Hệ thống rót; 6. Vật đúc; 7. Lòng khuôn; 8. Đậu ngót và đậu hơi; 9. Hỗn hợp khuôn; 10. Xăm hơi; 11. Lỗ thoát hơi của lõi; 12. Mặt phân khuôn. Hình 2.2 - Cấu tạo của lõi Lõi bao gồm: + Tai lõi (1) : dùng để định vị lõi trong khuôn theo vị trí xác định. + Xương lõi (2) : Để tăng độ bền của lõi (thường được làm bằng thép hoặc gang) + Rãnh thông khí (3) : Để tăng khả năng thông khí của lõi Hệ thống rót là hệ thống dẫn kim loại lỏng từ thùng rót vào khuôn. Hệ thống rót vào khuôn được bố trí chính xác sẽ giảm được lượng kim loại hao phí (vào hệ thống rót, đảm bảo chất lượng vật đúc). Hệ thống rót gồm: cốc rót, ống rót, rãnh lọc xỉ, rãnh dẫn. Đậu hơi có công dụng dẫn khí vào lòng khuôn thoát ra, làm giảm áp lực động của kim loại trong khuôn, bào hiệu mức kim loại lỏng vào trong khuôn. Đậu ngót dùng để bổ sung kim loại cho vật đúc khi động đặc, đặc biệt khi đúc gang trắng, gang rèn, gang có độ bền cao, thép và hợp kim màu và khi vật đúc có thành dày. Đậu ngót phải được đặc vào chỗ thành vật đúc tập trung nhiều kim loại, động đặc chậm, co ngót nhiều. Hỗn hợp làm khuôn, làm lõi: hỗn hợp này phải có tính dẻo, độ bền, tính lún, tính thông khí, tính bền nhiệt, độ ẩm và tính bền lâu. Để đáp ứng các yêu cầu đó, hỗn hợp làm khuôn gồm: cát, đật sét, chất kết dính và chất phụ. - Cát: là thành phần chủ yếu của hỗn hợp làm khuôn, lõi. Thành phần chủ yếu của cát là thạch anh (SiO 2 ), ngoài ra còn có ít đất sét và tạp chất khác. - Đất sét: thành phần chủ yếu là cao lanh. Đất sét có tác dụng tăng độ dẻo và độ bền của hỗn hợp. - Chất kết dính: là những chất được đưa vào hỗn hợp để tăng độ dẻo, độ bền. Chất kết dính thường là dầu thực vật (dầu lanh, dầu bông, dầu trầu), các chất hòa tan trong nước (đường, mật mía, bột hồ, . . .), các chất dính kết hóa cứng (nhựa thông, ximăng, hắc ín, . . .) và nước thuỷ tinh. - Chất phụ: thường là mùn cưa, rơm rạ, bột than và chất sơn khuôn như bột graphít, bột than, nước thuỷ tinh hoặc dung dịch của chúng với đất sét. Chất phụ đưa vào nhằm tăng tính lún, tính thông khí, độ bóng bề mặt khuôn và tăng khả năng chịu nhiệt của hỗn hợp. Đem trộn các hỗn hợp trên với tỷ lệ nhất định, ta được hỗn hợp làm khuôn. Hỗn hợp làm khuôn chia làm hai loại: + Cát áo: dùng để phủ sát mẫu khi làm khuôn nên phải có độ bền, độ dẻo cao và bền nhiệt vì lớp cát này tiếp xúc trực tiếp với kim loại lỏng. Cát áo phải có độ hạt nhỏ, mịn để tăng độ bóng bề mặt của vật đúc; chiế, 10 – 15% lượng cát làm khuôn. + Cát đệm: dùng để đệm cho phần khuôn còn lại nhằm tăng độ bền của khuôn, nên không cần yêu cầu cao như cát áo; chiếm khoảng 85 – 90% tổng lượng cát khuôn. b. Đúc trong khuôn kim loại: khuôn sử dụng được nhiều lần. Thường dùng với những kim loại có độ nóng chảy thấp như kẽm, nhôm, magiê, hoàng đồng và gang, chi tiết có độ chính xác cao, trọng lượng nhỏ dưới 12kg. Độ chính xác và chất lượng bề mặt cao, dễ dàng cơ khí hóa và tự động hóa. Tuy nhiên khối lượng vật đúc hạn chế, khó thực hiện đối với các chi tiết có hình dạng phức tạp, có thành mỏng. Thích hợp cho sản xuất hàng loạt và hàng khối với vật đúc đơn giản, nhỏ hoặc trung bình vì chi phí đầu tư ban đầu cao. c. Đúc áp lực: là phương pháp dùng áp lực ép kim loại lỏng điền đầy vào khuôn sau khi đông đặc, ta thu được vật đúc. Trên hình 2.3 giới thiệu sơ đồ nguyên lí máy đúc áp lực kiểu pittông có buồng ép nguội. 9 Hợp kim lỏng đã được định lượng được rót vào buồng ép 2. Khi pittông ép 1 thực hiện hành trình ép, hợp kim lỏng ép lên pittông 3 đi xuống. Cửa 4 sẽ dẫn hợp kim lỏng qua rãnh dẫn vào khuôn 5. Khuôn đúc gồm 2 phần tĩnh và động có cơ cấu đóng mở. Vật đúc sau khi đông đặc được lấy ra theo phần động của khuôn. Lúc này pittông 3 thực hiện sự dịch chuyển ngược để đẩy phần hợp kim thừa ra khỏi miệng xilanh chuẩn bị cho hành trình ép tiếp tục. Đúc áp lực có các đặc điểm sau: - Đúc được vật đúc phức tạp, thành mỏng (1÷5mm), đúc được các loại lỗ có kích thước nhỏ. - Độ bóng và độ chính xác cao. - Cơ tính vật đúc cao - Năng suất cao nhờ mật độ vật đúc lớn. Nhưng khuôn chóng bị mài mòn do dòng áp lực của hợp kim ở nhiệt độ cao và không dùng được lõi cát vì dòng chảy có áp lực. d. Đúc ly tâm: là rót kim loại lỏng vào khuôn quay. Nhờ lực ly tâm sinh ra trong khi quay, kim loại lỏng bị ép vào thành khuôn và động đặc tại đó. Hình 2.4 giới thiệu hai phương pháp đúc ly tâm: đúc ly tâm có trục quay thẳng đứng (a) và đúc ly tâm có trục quay nằm ngang (b). 10 Hình 2.3 – Sơ đồ đúc áp lực kiểu pittông Hình 2.4 – Sơ đồ đúc ly tâm a) Đúc ly tâm trục đứng; b) Đúc ly tâm trục ngang. [...]... Gia công chuẩn bị phôi Gia công chuẩn bị phôi là những nguyên công mở đầu cho quá trình công nghệ gia công cơ Cần phải có nguyên công gia công chuẩn bị phôi vì những lý do sau: - Phôi được chế tạo ra có chất lượng bề mặt còn quá xấu so với yêu cầu: xù xì, nứt, chai cứng, đó là nguyên nhân làm dao bị hỏng, mòn nhanh, chế độ cắt khi cắt bị hạn chế Quá trình cắt dễ sinh ra va đập và rung động làm máy. .. tinh, gia công bóng − Phân lọai theo máy gia công: gia công tiện, phay, bào, mài, khoan, khóet, doa, xọc, chuốt… − Phân lại theo bế mặt gia công: gia công mặt phẳng, gia công mặt trụ, gia công rãnh, gia công lỗ, gia công bánh răng… 7.1.3 Hệ thống công nghệ: MÁY – DAO – ĐỒ GÁ – CHI TIẾT Để tiến hành gia công sản phẩm cơ khí, con người phải sử dụng những máy móc thiết bị thỏa mãn yêu cầu kinh tế - kỹ... gia công kim lọai Xuất phát từ mục đích nghiên cứu và sử dụng khác nhau, các phương pháp gia công kim lọai thường được phân lọai như sau: − Phân lọai theo nguyên lý tạo hình bề mặt: phương pháp gia công chép hình, phương pháp gia công định hình, phương pháp gia công bao hình − Phân lọai theo yêu cầu của chi tiết gia công: gia công thô, gia công bán tinh, gia công tinh, gia công bóng − Phân lọai theo máy. .. còn được gọi là hệ thống công nghệ Bao gồm bốn thành phần: máy công cụ – dụng cụ cắt – đồ gá – chi tiết − Máy: thực hiện nhiệm vụ cung cấp năng lượng cho quá trình gia công − Dụng cụ cắt: trực tiếp cắt bỏ lượng dư gia công ra khỏi chi tiết nhờ năng lượng của máy cung cấp thông qua các chuyển động tạo hình 16 − Đồ gá: có nhiệm vụ xác định vị trí của chi tiết trong hệ thống công nghệ đồng thời cố định... quá trình gia công − Chi tiết gia công: là đối tượng của quá trình cắt gọt 7.1.4 Sự hình thành bề mặt chi tiết trong quá trình cắt gọt Các bề mặt được hình thành trong quá trình cắt ( hình 7.1 ) Mặt đã gia công Mặt đang gia công Mặt sẽ gia công Vùng cắt Hình 7.1 − Mặt sẽ gia công: bề mặt dao sẽ cắt đến − Mặt đang gia công: bề mặt trên chi tiết mà dao đang thực hiện nhiệm vụ tách phoi − Mặt đã gia công: ... tiết gia công là vết chuyển động tương đối của lưỡi cắt với bề mặt chi tiết gia công Hình 7.2 – Các phương pháp cắt gọt kim loại - Xuất phát từ máy cắt kim loại, ta có: phương pháp tiện, phay, bào, xọc, khoan, khoét, doa, mài, chuốt, - Xuất phát từ yêu cầu chất lượng chi tiết gia công, ta có: gia công thô, gia công bán tinh, gia công tinh, gia công siêu tinh - Xuất phát từ bề mặt chi tiết gia công, ... thường phải gia công lại ( mài, dập… ) Cắt bằng tia lửa điện ( máy cắt dây đồng, máy cắt molip đen ) cho độ chính xác chất lượng bề mặt chi tiết cao nhưng năng xuất thấp Dùng để cắt thép hợp kim đã qua gia công áp lực trong ngành chế tạo khuôn mẫu Phôi tiết diện tròn có thể cắt trên máy tiện đồng thời vạt mặt khoan tâm nên gia công trục trên máy tiện đồng thời Phôi có dạng tấm dùng hồ quang để cắt đức... trước khi đưa lên máy để gia công - Vì phôi còn xù xì, cong vênh nên quá trình gá đặt (định vị và kẹp chặt) gặp nhiều khó khăn Việc gia công chuẩn bị bao gồm: + Làm sạch phôi + Nắn thẳng phôi + Cắt đứt phôi + Gia công phá + Gia công lỗ tâm làm chuẩn phụ 2.2.1 Làm sạch phôi Khâu làm sạch phôi loại bỏ các xỉ, rổ của phôi đúc hay oxít trên bề mặt phôi rèn sẽ giúp cho quá trình gia công cắt gọt thuận... cơ lý trong quá trình cắt − Vùng cắt: là vùnng kim lọai của chi tiết vừa tách ra sát mũi dao và lưỡi cắt nhưng chưa thóat ra ngòai Đây là vùng xảy ra các hiện tượng cơ lý hết sức phức tạp 7.1.5 Các chuyển động cắt gọt Tùy thuộc vào phương pháp gia công, tùy thuộc vào yêu cầu tạo hình bề mặt mà hệ thống công nghệ cần tạo ra những chuyển động tương đối nhằm hình thành nên bề mặt gia công và được gọi... chịu được va đập, rung động và rất khó mài sắc h Kim cương Gồm hai loại: tự nhiên và nhân tạo Kim cương nhân tạo được tổng hợp từ graphít trong điều kiện áp suất và nhiệt độ đặc biệt, được sử dụng để chế tạo đá mài, dùng mài sắc dụng cụ và gia công các loại vật liệu khó gia công Ngoài ra còn dùng làm dao tiện để gia công hợp kim cứng, hợp kim màu và vật liệu phi kim loại ở tốc độ cắt cao - Độ cứng cao . hiện của quá trình công nghệ được ghi thành văn bản được gọi là qui trình công nghệ. Số lượng các nguyên công trong một quá trình công nghệ phụ thuộc vào phương pháp thiết kế nguyên công, phụ. từ máy số 1 sang máy số 2. Thực hiện nguyên công tiện xong tiến hành phay rãnh then ở một máy khác ( máy phay đứng ) cũng là 2 nguyên công. Nguyên công là đơn vị cơ bản của quá trình công nghệ. việc chế tạo chi tiết, lắp ráp và hoàn chỉnh sản phẩm: + Quá trình tạo phôi. + Quá trình gia công cắt gọt. + Quá trình nhiệt luyện. + Quá trình lắp ráp. + Quá trình bao gói, sơn.v.v… - Quá trình