1.1. Khái niệm Độ chính xác máy là một chỉ tiêu quan trọng của máy cắt kim loại, quyết định chất lượng chi tiết gia công từ độ chính xác kích thước đến sai lệch hình dạng và sai lệch vị trí tương quan giữa các bề mặt chi tiết. Độ chính xác của máy ảnh hưởng trực tiếp đến độ chính xác gia công. Sai số của máy sẽ chuyển toàn bộ hoặc một phần đến chi tiết gia công và biểu thị qua các dạng: • Sai số ban đầu của máy bao gồm sai số hình học và động học. • Sai số do chế độ làm việc của máy bao gồm sai số đàn hồi, sai số động lực học và sai số nhiệt • Sai số do thời gian và điều kiện sử dụng máy như sai số mòn, biến dạng ứng suất dư trong kết cấu. • Sai số do dụng cụ cắt và sai số tạo hình.
Page1 BÁO CÁO TÌM HIỂU VỀ CÁC CHỈ TIÊU CƠ BẢN CỦA MÁY CẮT KIM LOẠI Độ xác máy Khái niệm Độ xác máy tiêu quan trọng máy cắt kim loại, định 1.1 chất lượng chi tiết gia công từ độ xác kích thước đến sai lệch hình dạng sai lệch vị trí tương quan bề mặt chi tiết Độ xác máy ảnh hưởng trực tiếp đến độ xác gia công Sai số máy chuyển toàn phần đến chi tiết gia công biểu thị qua dạng: • • Sai số ban đầu máy bao gồm sai số hình học động học Sai số chế độ làm việc máy bao gồm sai số đàn hồi, sai số động • lực học sai số nhiệt Sai số thời gian điều kiện sử dụng máy sai số mòn, biến • dạng ứng suất dư kết cấu Sai số dụng cụ cắt sai số tạo hình Các cấp xác: Theo TCVN 1742-75, máy cắt kim lọai phân thành cấp xác kí hiệu chữ E, D, C, B, A với mức độ xác tăng dần, cấp E cấp thông thường sử dụng phổ biến - Biện pháp nâng cao độ xác gia công máy Chọn quy trình công nghệ gia công cho độ máy ảnh hưởng - tới độ xác chi tiết gia công Trang bị hệ thống đo lường tự động để kiểm tra tích cực, khống chế kích - thước, giảm độ sai lệch gia công Sử dụng hệ thống điều chỉnh bù trừ sai số tự động 1.2 Page2 - Hạn chế ảnh hưởng xấu biến dạng đàn hồi tăng cường độ cứng - vững, dùng đỡ phụ Khử khe hở hệ thống đỡ cấu truyền động quan trọng Giảm tác dụng xấu biến dạng nhiệt cách giảm việc phát sinh - giảm lan truyền nhiệt Giảm ma sát ổ đỡ cấu truyền động quan trọng cấu dịch chuyển tế vi, cấu định vị xác Độ cứng vững máy 2.1 Khái niệm độ cứng vững máy Độ cứng vững hệ thống máy khả chống lại ngoại lực làm cho biến dạng Độ cứng vững tỷ số tải trọng với biến dạng vị trí chịu tải: J= Trong đó: P- tải trọng vị trí kiểm tra (KG) W- biến dạng ví trí chịu tải (m) Tăng độ cứng vững hai phương pháp nhằm làm giảm rung động máy (ngoài phương pháp tăng độ giảm chấn) 2.2 Phân loại Có cách phân loại độ cứng cững: - Theo biến dạng đàn hồi: độ cứng vững tịnh tiến (chuyển vị tịnh tiến tác dụng lực F) độ cứng vững xoay (chuyển vị xoay tác dụng - momen Mx) Theo cách xác định độ cững vững riêng cho chi tiết máy: độ cứng vững - phận độ cứng vững tổng cộng Theo phương pháp đo biến dạng phận so với chi tiết sở máy móng máy, thân máy: chia thành loại độ cứng vững tương đối (đo Page3 biến dạng tương đối hai chi tiết) độ cứng vững tuyệt đối (đo - biến dạng chi tiết với chi tiết sở xem vật rắn tuyệt đối) Theo tính chất tải trọng: độ cứng cững tĩnh (tải trọng không đổi theo thời gian) độ cứng vững động học (tải trọng không đổi có quy luật ngẫu nhiên theo thời gian) 2.3 Biện pháp nâng cao độ cứng vững Trong thực tế để xác định độ cứng vững thường dùng phương pháp đo lường thực nghiệm với hai thông số đánh giá tải trọng biến dạng biến dạng.Tăng độ cứng vững máy đôi với phí hao tổn lớn nhiều đạt kết với thay đổi kết cấu cấu máy Các biện pháp để nâng cao độ cứng vững máy gồm: - Bảo đảm cân hợp lí độ cứng vững hệ thống, tránh sử dụng chi tiết có độ biến dạng lớn có độ cứng vũng lớn Thường độ cứng vững tiếp xúc mối ghép so với độ cững vững vỏ - hộp, thân máy Phân bố ổ trục hợp lý số lượng, chủng loại, khoảng cách Dùng vật liệu chế tạo chi tiết có modun đàn hồi cao gang thép, gang - graphit cầu… Chọn hình dạng tiết diện ngang chi tiết hợp lý, tính toán kích thước đảm - bảo độ cứng vững Cố gắng sử dụng kết cấu chi tiết cho có khả chịu kéo nén, có độ cứng vững cao nhiều so với trường hợp phải chịu uốn xoắn Độ tin cậy tuổi thọ máy 3.1 Khái niệm - Độ tin cậy đặc trưng cho khả máy chế tạo thành phẩm tạo liên tục với số lượng chất lượng quy định thời hạn làm việc Page4 nhât định Độ tin cậy bao gồm tính không hỏng hóc, tính sửa chữa, tính bảo - quản tuổi thọ Tuổi thọ máy trì khả làm việc khoảng thời gian hay hoàn thành khối lượng công việc trước đến trạng thái tới - hạn để bảo dưỡng sửa chữa Tuổi thọ máy chủ yếu có liên quan đến tượng mài mòn mối ghép động, tượng mỏi tác dụng tải trọng động…, độ mòn yếu tố quan trọng ảnh hưởng tới khả trì độ xác ban đầu hạn chế tuổi thọ máy 3.2 Các nhân tố ảnh hưởng tới độ tin cậy máy: - Môi trường làm việc tải trọng tác động lên máy - Quá trình hao mòn máy ảnh hưởng tới độ tin cậy máy - Sự biến động tiêu chất lượng máy theo thời gian 3.3 Các biện pháp bảo đảm độ tin cậy máy gồm: - Nâng cao độ tin cậy máy cách: • Bảo dưỡng quy trình thời gian • Kiểm tra độ xác máy định kì để kịp thời điều chỉnh sửa - - • chữa thích hợp Người sử dụng máy phải qua đào tạo việc sử dụng máy tuân thủ • quy định sử dụng thao tác máy Vị trí đặt máy tổ hợp máy phải phù hợp với công dụng, cấp xác chế độ làm việc Nâng cao độ tin cậy hệ thống thủy lực máy máy cách: • Bảo đảm chất lỏng hệ thống thủy lực phải đủ độ • Giữ cho dầu sử dụng hệ thông không bị lão hóa • Giữ cho nhiệt độ dầu không vượt giới hạn cho phép Nâng cao độ tin cậy hệ thống điện máy, cách tuân thủ nguyên tắc thiết kế hệ thông điện: • Giảm số lượng thiết bị sơ đồ điện, tiêu chuẩn hóa thống hóa sơ đồ điều khiển Page5 • Dùng rơle tự động ngắt điện dòng điện yếu, sử dụng thiết bị cảnh • báo hỏng hóc điện có độ tin cậy cao Dùng thiết bị điện đảm bảo chất lượng, bảo vệ đường dây dẫn Độ bền độ mỏi máy 4.1 Độ bền máy Độ bền tiêu chủ yếu đảm bảo suốt thời gian sử dụng máy không bị hỏng hóc Các dạng hỏng có liên quan đén độ bền chi tiết máy gồm: - Phá hủy mỏi: phát sinh điều kiện tải trọng thay đổi theo chu kì Tùy theo trạng thái ứng suất, có phá hủy mỏi phá hủy bề mặt chi tiết - chịu tải trọng lớn trục, bánh răng, ổ lăn… Biến dạng dẻo: phát sinh chi tiết bị tải sinh biến dạng dẻo toàn tượng cong trục, kéo dài trục…hoặc biến dạng dẻo bề mặt móp - thành hố đường lăn ổ bi, sống trượt… Từ biến: trình chi tiết có biến dạng ứng suất thay đổi theo thời gian tác dụng lâu dài tải trọng không đổi Các chi tiết chất dẻo - phi kim loại cần phải ý đến tượng Phá hủy giòn: thường xảy với chi tiết vật liệu giòn có ứng suất dư lớn, ứng suất tập trung chịu tải trọng va đập 4.2 Các biện pháp nâng cao độ bền gồm có: - Thiết kế kết cấu có độ bền suốt chiều dài chi tiết Bảo đảm ứng suất phân bố tiết diện ngang (khi bị uốn nên dùng chi tiết có đáy dày, thành cao; bị xoắn nên dùng ống thành mỏng - khép kín) Giảm ứng suất tập chung điểm có độ bền mỏi thấp Cố gắng phân bố lực công suất truyền toàn chi tiết Page6 - Sử dụng chi tiết có cấu trúc lớp bề mặt chịu ứng suất tốt nâng cao độ bền để tránh phá hủy từ bề mặt 4.3 Độ mòn máy Mòn kết thay đổi dần kích thước bề mặt làm việc chi tiết trình ma sát Quá trình mòn xảy có tương tác hai bề mặt, xuất phá hủy hạt nhỏ tăng nhiệt độ số điểm tiếp xúc làm thay đổi cấu trúc tính chất lí hóa lớp bề mặt tiếp xúc 4.4 Các dạng mòn chủ yếu • Mòn oxy hóa: trình phá hủy dần bề mặt chi tiết chịu ma sát tương tác lớp bề mặt kim loai với oxy không khí hay • dầu bôi trơn Mòn hạt mài: trình phá hủy dần bề mặt chi tiết có hạt mài • vùng ma sát Mòn mỏi lớp bề mặt: kết tác động ứng suất thay đổi theo • chu kỳ ứng suất vượt giới hạn đàn hồi Mòn biến dạng dẻo (hiên tượng tróc dính) : có biến dạng dẻo, tình trạng bề mặt chi tiết thay đổi, màng oxit màng bôi trơn bị phá hủy, bề mặt chi tiết hình thành mối liên kết kim loại cục Khi ma sát trượt với tốc độ nhỏ áp suất riêng vượt giới hạn chảy, mối liên kết kim loai bị phá hủy làm bong tách bám dính hạt kim lọai • lên bề mặt tiếp xúc Mòn ăn mòn điện hóa: trình phá hủy bề mặt chi tiết • tác dụng hóa điện hóa môi trường Mòn tróc rỉ: trình phá hủy bề mặt ma sát đồng thời có tác dụng tượng ăn mòn di động tương đối chi tiết tiếp xúc, sinh dao động với biên độ nhỏ bề mặt tếp xúc Page7 4.5 Các biện pháp làm giảm độ mòn gồm có: • Bộ ma sát cần che kín để bảo vệ • Phân bố ứng suất bề mặt ma sát, tránh ứng suất tập trung, • • • tăng độ cứng vững chi tiết lắp ghép Giảm tải trọng cho nhũng bề mặt bị mòn Bảo đảm tuổi thọ cho tất chi tiết có khả bị mòn Giảm bớt công ma sát cấu ứng dụng ma sát (dùng • ly hợp ma sát nhiều đĩa) Chọn độ nhám tối ưu cho bề mặt chịu ma sát tương ứng với dạng ma • • sát Dùng vật liệu phù hợp với điều kiện làm việc Bề mặt ma sát nên tạo đứt quãng xẻ rãnh để làm nguội Độ dao động ảnh hưởng nhiệt 5.1 Độ dao động Khi gia công vật liệu khó cắt gọt hay cắt gọt với tốc độ cắt cao, máy cắt kim loại thường xày tượng dao động Ta sử dụng biên pháp đơn giản máy có sẵn nhằm làm tăng độ giảm chấn như: làm gối đỡ giảm chấn dầu ép trục máy tiện tăng suất cắt lên gấp đôi mà không ảnh hưởng lớn dao động, đổ cát vào hộc trống thân máy nhằm làm giảm chấn… 5.2 Ảnh hưởng nhiệt Trong trình gia công, thay đổi chênh lệch nhiệt độ lớn phận máy làm ảnh hưởng lớn đến độ xác hình học, độ xác chuyển động, độ cứng vững… Nguồn gốc phát nhiệt thông thường ổ trục, hộp tốc độ, hệ thống dầu ép, sống trượt, phoi nóng, động điện…Để giảm bớt biến dạng nhiệt người ta đua nguồn phát nhiệt máy, sử dụng gối đỡ khí ép dầu ép thay cho sống trượt, đặt nghiêng sống trượt để dễ thoát phoi… Page8 ... thọ máy 3.2 Các nhân tố ảnh hưởng tới độ tin cậy máy: - Môi trường làm việc tải trọng tác động lên máy - Quá trình hao mòn máy ảnh hưởng tới độ tin cậy máy - Sự biến động tiêu chất lượng máy. .. khó cắt gọt hay cắt gọt với tốc độ cắt cao, máy cắt kim loại thường xày tượng dao động Ta sử dụng biên pháp đơn giản máy có sẵn nhằm làm tăng độ giảm chấn như: làm gối đỡ giảm chấn dầu ép trục máy. .. đường dây dẫn Độ bền độ mỏi máy 4.1 Độ bền máy Độ bền tiêu chủ yếu đảm bảo suốt thời gian sử dụng máy không bị hỏng hóc Các dạng hỏng có liên quan đén độ bền chi tiết máy gồm: - Phá hủy mỏi: phát