BG quá trinh cong nghe sx

V NỘI DUNG CHI TIẾT MÔN HỌC TT I 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 4.1 4.2 II 10 III IV V NỘI DUNG Phần I Những vấn đề sở công nghệ chế tạo máy Khái niệm định nghĩa Chất lượng bề mặt gia công chi tiết máy Độ xác gia công Khái niệm, định nghĩa Các phương pháp đạt độ xác gia công máy Nguyên nhân gây sai số gia công Các phương pháp xác định độ xác gia công Điều chỉnh máy Chuẩn gá đặt Chuẩn Đồ gá Phương pháp thiết kế QTCN Kiểm tra hết phần I Phần II Đặc trưng phương pháp gia công khí Phương pháp gia công chuẩn bị phôi Phương pháp gia công mặt phẳng Phương pháp gia công mặt trụ Phương pháp gia công lỗ Phương pháp gia công rãnh then Phương pháp gia công ren Phương pháp gia công bánh Phương pháp gia công bề mặt định hình Các phương pháp gia công đặc biệt Kiểm tra hết phần II Phần III Gia công máy CNC Những vấn đề chung máy NC CNC Lập trình gia công máy NC CNC Thực hành lập trình gia công số chi tiết đơn giản mô hình máy CNC Phần IV QTCN điển hình QTCN chế tạo chi tiết dạng hộp QTCN chế tạo chi tiết dạng trục QTCN chế tạo chi tiết dạng bạc QTCN chế tạo chi tiết dạng Giao đồ án môn học Phần V QTCN lắp ráp Cơ sở công nghệ lắp ráp Lắp ráp số mối lắp điển hình Bảo vệ đồ án môn học Cộng Thời gian Lên lớp 30 29 4 1 4 1 22 20 2 2 2 2 10 2 2 2 2 10 4 4 12 3 2 10 3 2 3 10 90 3 75 Hình thức huấn luyện Thảo Thực KT, luận hành Thi 1 2 2 10 15 Chương KHÁI NIỆM VÀ ĐỊNH NGHĨA CƠ BẢN QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT  Quá trình sản xuất, lĩnh vực khí trình phức tạp qua nhiều giai đoạn khác trước hình thành sản phẩm Trước hết, tìm hiểu số khái niệm sản xuất nói chung ngành khí nói riêng 1.1 Quá trình sản xuất trình công nghệ 1.1.1 Quá trình sản xuất Một cách tổng quát, trình sản xuất trình người tác động vào tài nguyên thiên nhiên để biến thành sản phẩm phục vụ cho lợi ích người Như vậy, ta thấy khái niệm rộng, bao gồm nhiều giai đoạn với ngành tính chất khác Ví dụ, để có sản phẩm khí phải qua giai đoạn: Khai thác quặng, luyện kim, gia công khí, gia công nhiệt, lắp ráp, thử nghiệm v.v Riêng nhà máy khí, trình sản xuất trình tổng hợp hoạt động có ích để biến nguyên liệu bán thành phẩm thành sản phẩm có giá trị sử dụng định, bao gồm trình như: Chế tạo phôi, gia công cắt gọt, gia công nhiệt, kiểm tra, lắp ráp trình phụ như: vận chuyển, chế tạo dụng cụ, sửa chữa máy, bảo quản kho, chạy thử, điều chỉnh, sơn lót, bao bì, đóng gói v.v Tất trình tổ chức thực cách đồng nhịp nhàng trình sản xuất liên tục Mỗi trình có ảnh hưởng khác đến suất, chất lượng sản phẩm Quá trình sản xuất có ảnh hưởng nhiều đến chất lượng, suất trình sản xuất trình có tác động làm thay đổi trạng thái, tính chất đối tượng sản xuất, trình công nghệ 1.1.2 Quá trình công nghệ Quá trình công nghệ phần trình sản xuất trực tiếp làm thay đổi trạng thái tính chất đối tượng sản xuất Thay đổi tính chất trạng thái bao gồm: Thay đổi hình dạng, thay đổi kích thước, thay đổi tính chất lý hóa vật liệu thay đổi vị trí tương quan phận chi tiết Quá trình công nghệ gia công trình cắt gọt phôi để làm thay đổi kích thước hình dáng Quá trình công nghệ nhiệt luyện trình thay đổi tính chất vật lý hóa học vật liệu chi tiết Quá trình công nghệ lắp ráp trình tạo thành quan hệ tương quan chi tiết thông qua loại liên kết mối lắp ghép Ngoài có trình công nghệ chế tạo phôi, qúa trình đúc, trình gia công áp lực, v.v… Quá trình công nghệ hợp lý trình công nghệ thõa mãn yêu cầu chi tiết độ xác gia công, độ nhám bề mặt, vị trí tương quan bề mặt, độ xác hình dáng hình học… Quá trình công nghệ thực chỗ làm việc 1.1.3 Chỗ làm việc Chỗ làm việc phần xưởng sản xuất dùng để thực công việc một nhóm công nhân Tại bố trí loại dụng cụ đồ gá, máy cắt gọt, thiết bị nâng hạ, giá đỡ phôi, chi tiết đơn vị lắp ráp 1.2 Thành phần sản xuất nhà máy Các nhà máy chế tạo máy bao gồm đơn vị sản xuất riêng biệt gọi phân xưởng sản xuất phận khác Thành phần phân xưởng xác định sản lượng sản phẩm, đặc tính qui trình công nghệ, yêu cầu chất lượng sản phẩm yếu tố sản xuất khác, mức độ chuyên môn hóa sản xuất hợp tác nhà máy chế tạo máy với nhiều nhà máy, xí nghiệp khác có liên quan Chuyên môn hóa đòi hỏi phải tập trung sản xuất khối lượng lớn hàng hóa với số chủng loại sản phẩm nhà máy Sự hợp tác đòi hỏi cung cấp như: - Cung cấp phôi (phôi đúc, phôi rèn, phôi dập…) - Cung cấp thiết bị lượng cho nhà máy (năng lượng điện, gas, hơi, nước…) - Cung cấp linh kiện, vật tư (ốc, vít, sơn ) - Trong sản xuất lớn có nhiều hợp tác nhà máy chuyên môn hóa cao để cung cấp phận sản phẩm dùng cho sản phẩm chế tạo nhà máy Một số ví dụ: - Nhà máy chế tạo ô tô xe máy đặt hàng động cơ, giảm xóc từ nhà máy khác Một số loại xe máy Honda sản xuất Việt Nam nhiều chi tiết sản xuất nhà máy Việt Nam - Nhà máy sản xuất cửa đặt động điện, bánh răng, xích tải, ốc vít… nhà máy khác Thông thường thành phần nhà máy chế tạo máy chia nhóm sau đây: - Các phân xưởng chuẩn bị phôi (phân xưởng đúc thép, phân xưởng đúc gang, phân xưởng rèn, dập v.v ) - Các phân xưởng gia công (phân xưởng gia công cơ, phân xưởng nhiệt luyện, phân xưởng dập nguội, phân xưởng mạ, phân xưởng lắp ráp, phân xưởng sơn v.v ) - Các phân xưởng phụ (phân xưởng dụng cụ, phân xưởng sửa chữa khí, phân xưởng sửa chữa điện, phân xưởng chế tạo khuôn mẩu, phân xưởng thí nghiệm, phân xưởng chế thử v.v ) - Các kho chứa (kho chứa vật liệu, kho chứa dụng cụ, kho chứa khuôn mẩu, kho chứa nhiên liệu, kho chứa sản phẩm v.v ) - Các trạm cung cấp lượng (trạm cung cấp điện, trạm cung cấp nhiệt, trạm cung cấp ép khí nén, trạm cung cấp nước v.v…) - Các phận vận chuyển (đội xe, đội nâng chuyển ) - Các phận phụ trách vệ sinh- kỹ thuật (thiết bị sưởi ấm, thiết bị thông gió, hút bụi, thiết bị đường ống cấp nước…) - Các phận chung nhà máy (phòng thí nghiệm trung tâm, phòng thí nghiệm công nghệ, phòng thí nghiệm đo lường, trạm xá, nhà ăn…) 1.3 Các thành phần trình công nghệ 1.3.1 Nguyên công Nguyên công phần trình công nghệ, hoàn thành cách liên tục chỗ làm việc hay nhóm công nhân thực Như vậy, nguyên công đặc trưng điều kiện bản, là: - Hoàn thành nội dung công việc - Tính liên tục đối tượng sản xuất - Vị trí làm việc chỗ Trong trình thực quy trình công nghệ thay đổi điều kiện ta chuyển sang nguyên công khác Ví dụ: Tiện chi tiết trục hình 1.1: Nếu ta tiện đầu (1) trở đầu để tiện đầu (2) (hoặc ngược lại) thuộc nguyên công đảm bảo tính chất liên tục vị trí làm việc Nhưng Hình 1.1 Minh họa nguyên công tiện đầu (1) cho loạt xong trở lại tiện đầu (2) cho loạt thành hai nguyên công không đảm bảo tính liên tục, có gián đoạn tiện bề mặt khác chi tiết Hoặc tiện đầu (1) máy này, đầu (2) tiện máy khác rõ ràng hai nguyên công vị trí làm việc thay đổi Nguyên công đơn vị trình công nghệ Việc chọn số lượng nguyên công ảnh hưởng lớn đến chất lượng giá thành sản phẩm, việc phân chia trình công nghệ thành nguyên công có ý nghĩa kỹ thuật kinh tế Ý nghĩa kỹ thuật: Mỗi phương pháp cắt gọt có khả công nghệ định (khả tạo hình bề mặt chất lượng đạt được) Vì vậy, xuất phát từ yêu cầu kỹ thuật dạng bề mặt cần tạo hình mà ta phải chọn phương pháp gia công tương ứng hay nói cách khác chọn nguyên công phù hợp Chẳn hạn, ghép việc tiện cổ trục phay rãnh then nguyên công (ở chỗ làm việc), tiện cổ trục thực máy tiện, phay rãnh then thực máy phay Ý nghĩa kinh tế: Khi thực công việc, tùy thuộc mức độ phức tạp hình dạng bề mặt, tùy thuộc số lượng chi tiết cần gia công, độ xác, chất lượng bề mặt yêu cầu mà ta phân tán tập trung nguyên công nhằm mục đích đảm bảo cân cho nhịp sản xuất, đạt hiệu qủa kinh tế Chẳn hạn, việc gia công thô tinh không nên thực máy (cùng nguyên công) xét khả công nghệ, máy thực tất công việc Do đó, nên chia gia công thô tinh hai máy (2 nguyên công) Vì gia công thô cần máy có công suất lớn, suất cao, không cần xác cao để đạt hiệu kinh tế (lấy phần lớn lượng dư); gia công tinh cần máy có độ xác cao để đảm bảo yêu cầu kỹ thuật chi tiết 1.3.2 Gá Trước gia công, ta phải xác định vị trí tương quan chi tiết so với máy, dụng cụ cắt tác dụng lên chi tiết lực để chống lại xê dịch lực cắt yếu tố khác gây gia công nhằm đảm bảo xác vị trí tương quan Quá trình ta gọi trình gá đặt chi tiết Hình 1.2 Minh họa gá Gá phần nguyên công, hoàn thành lần gá đặt chi tiết Trong nguyên công có nhiều lần gá Ví dụ: Để tiện mặt trụ bậc 1, 2, (H.1.2) ta thực lần gá: - Lần gá 1: Gá lên mũi chống tâm truyền mômen quay tốc để gia công bề mặt - Lần gá 2: Đổi đầu để gia công bề mặt (vì mặt chưa gia công lần gá trước phải lắp với tốc) 1.3.3 Vị Trí Vị trí phần nguyên công, xác định vị trí tương quan chi tiết với máy chi tiết với dụng cụ cắt Một lần gá có nhiều vị trí Ví dụ: - Khoan lỗ chi tiết có nhiều lỗ vị trí (nhiều vị trí lần gá) - Phay bánh dao phay định hình, lần phay vị trí (nhiều vị trí lần gá) - Phay bánh dao phay lăn răng, lần phay độ sâu tất vị trí (một vị trí lần gá) Thiết kế qui trình công nghệ cần ý giảm số lần gá đặt tới mức (trong giữ vị trí cần thiết); lần gá đặt gây sai số gia công tốn thời gian gá đặt 1.3.4 Bước Bước phần nguyên công thực gia công bề mặt (hoặc tập hợp bề mặt) sử dụng dụng cụ cắt (hoặc dụng cụ) với chế độ công nghệ (tốc độ cắt v, lượng chạy dao s chiều sâu cắt t) không đổi Nếu thay đổi điều kiện như: bề mặt gia công chế độ cắt ta chuyển sang bước khác Bước bước đơn giản bước phức tạp Bước đơn giản bước thực với dao cắt bề mặt; bước phức tạp bước thực với nhiều dao cắt nhiều bề mặt Ví dụ: Tiện trục bậc gồm ba đoạn với đường kính khác dao ta phải thực ba bước đơn giản Còn tiện trục bậc đồng thời nhiều dao ta có bước phức tạp Lắp ráp bước xem trình nối ghép chi tiết lại với để đạt độ xác cần thiết trình khác cạo sửa then để lắp vào vị trí, lắp vòng bi trục… Một nguyên công có nhiều bước Ví dụ: Cũng gia công hai đoạn trục gia công đồng thời hai dao bước; gia công dao đoạn trục hai bước (H.1.3) n n S S Hình 1.3 Minh hoạ bước Khi có trùng bước (như tiện dao cho bề mặt lúc), thời gian gia công cần tính cho bề mặt gia công có chiều dài lớn 1.3.5 Đường Chuyển Dao Đường chuyển dao phần bước để hớt lớp vật liệu có chế độ cắt dao Mỗi bước có nhiều đường chuyển dao Ví dụ: Để tiện mặt trụ dùng chế độ cắt, dao cắt để hớt làm nhiều lần; lần đường chuyển dao 1.3.6 Động Tác Động tác hành động công nhân để điều khiển máy thực việc gia công lắp ráp Ví dụ: Bấm nút, quay ụ dao, đẩy ụ động Động tác đơn vị nhỏ trình công nghệ Việc phân chia thành động tác cần thiết để định mức thời gian, nghiên cứu suất lao động tự động hóa nguyên công 1.4 Sản lượng sản lượng hàng năm Sản lượng số lượng máy, chi tiết phôi chế tạo đơn vị thời gian (năm, quí, tháng) Sản lượng hàng năm chi tiết xác định theo công thức: N=N1.m(1+ β ) 100 (1.1) Ở đây: N- số chi tiết sản xuất năm N1- số sản phẩm (số máy) sản xuất năm m – số chi tiết sản phẩm (một máy) – số chi tiết chế tạo thêm để dự phòng (β=5÷7%) Nếu tính đến số α% chi tiết phế phẩm (chủ yếu phân xưởng đúc rèn)thì ta có công thức xác định N sau: N=N1.m[1+ α +β ] 100 (1.2) Trong đó: α=3÷6% Số lượng máy, chi tiết phôi chế tạo theo vẽ định gọi xeri (loạt) Mỗi loại máy đời đánh số xeri (số loạt) 1.5 Dạng sản xuất Qui trình công nghệ mà ta thiết kế phải đảm bảo độ xác chất lượng gia công, đồng thời phải đảm bảo tăng suất lao động giảm giá thành Qui trình công nghệ phải đảm bảo sản lượng đặt Để đạt tiêu qui trình công nghệ phải thiết kế thích hợp với dạng sản xuất Tùy theo sản lượng hàng năm mức độ ổn định sản phẩm mà ta chia ba dạng sản xuất sau: 1.5.1 Sản xuất đơn - Dạng sản xuất đơn sản lượng hàng năm ít, thường từ đến vài chục Sản phẩm không ổn định chủng loại nhiều Chu kỳ chế tạo không xác định - Dạng sản xuất đơn có đặc điểm sau: + Tại chỗ làm việc gia công nhiều loại chi tiết khác + Gia công chi tiết lắp ráp sản phẩm thực theo tiến trình công nghệ + Sử dụng thiết bị dụng cụ vạn Thiết bị bố trí theo loại theo phận sản xuất khác + Sử dụng đồ gá vạn Đồ gá chuyên dùng sử dụng để gia công chi tiết thường xuyên lặp lại + Không thực việc lắp lẫn hoàn toàn, có nghĩa phần lớn công việc lắp ráp điều thực phương pháp cạo sửa + Công nhân phải có trình độ tay nghề cao + Năng suất lao động thấp, giá thành sản phẩm cao 1.5.2 Sản xuất hàng loạt - Sản xuất hàng loạt dạng sản xuất hàng năm không ít, sản phẩm chế tạo theo loạt với chu kỳ xác định Sản phẩm tương đối ổn định - Là dạng sản xuất phổ biến ngành chế tạo máy Sản xuất hàng loạt có đặc điểm sau: - Tại chỗ làm việc thực số nguyên công có chu kỳ lặp lại ổn định - Gia công lắp ráp thực theo qui trình công nghệ - Sử dụng máy vạn chuyên dùng - Các máy bố trí theo qui trình công nghệ - Sử dụng nhiều dụng cụ đồ gá chuyên dùng - Đảm bảo nguyên tắc lắp lẫn hoàn toàn - Công nhân có trình độ trung bình Ví dụ: Dạng sản xuất hàng loạt nhà máy sản xuất ô tô (Toyota, Suzuki)…Hay nhà máy sản xuất thép xây dựng Vina Kyoei 1.5.3 Dạng sản xuất hàng khối Dạng sản xuất hàng khối có đặc điểm là: - Sản lượng hàng năm lớn - Sản phẩm ổn định - Trình độ chuyên môn hóa sản xuất cao Đối với dạng sản xuất ta phải tổ chức kỹ thuật công nghệ sau: - Trang thiết bị, dụng cụ công nghệ thường chuyên dùng - Quá trình công nghệ thiết kế tính toán xác, ghi thành tài liệu công nghệ có nội dung cụ thể tỉ mỉ - Trình độ thợ đứng máy không cần cao đòi hỏi phải có thợ điều chỉnh máy giỏi - Tổ chức sản xuất theo dây chuyền Dạng sản xuất hàng khối cho phép áp dụng phương pháp công nghệ tiên tiến, có điều kiện khí hóa tự động hóa sản xuất, tạo điều kiện tổ chức đường dây gia công chuyên môn hóa Các máy dạng sản xuất thường bố trí theo theo thứ tự nguyên công trình công nghệ Chú ý việc phân chia thành ba dạng sản xuất mang tính tương đối Trong thực tế, người ta chia dạng sản xuất sau: - Sản xuất đơn loạt nhỏ - Sản xuất hàng loạt - Sản xuất loạt lớn hàng khối Ngoài ra, cần phải nắm vững hình thức tổ chức sản xuất để sử dụng thích hợp cho dạng sản xuất khác Trong trình chế tạo sản phẩm khí thường thực theo hai hình thức tổ chức sản xuất la: sản xuất theo dây chuyền va không theo dây chuyền 1.6 Nhịp sản xuất Trong sản xuất hàng loạt lớn hàng khối thường sử dụng phương pháp sản xuất dây chuyền Theo phương pháp máy bố trí theo thứ tự nguyên công Số thứ tự xuất phải tính toán cho đồng muốn có dây chuyền sản xuất đồng phải tuân theo nhịp sản xuất định Nhịp sản xuất khoảng thời gian lặp lại chu kỳ gia công tính công thức: t= F q (1.3) Trong đó: t- nhịp sản xuất (phút) F- thời gian làm việc tính theo ca, tháng, năm (phút) q- số lượng sản phẩm chế tạo thời gian F Ví dụ: Trong ngày làm việc giờ, ta có: F=8x60 phút =480 phút, gia công q=200 chi tiết Như nhịp sản xuất t = 480/200 = 2,4 phút Có nghĩa thời gian nguyên công 2,4 phút (kể vận chuyển) bội số 2,4 (ví dụ, nguyên công phay rãnh then cần có máy làm việc kịp cho nguyên công trước máy phay rãnh then phải phay chi tiết 9,6 phút tức bội số 2,4) 1.7 Xác định dạng sản xuất Sau xác định sản lượng hàng năm N chi tiết theo công thức (1.2) ta phải xác định khối lượng chi tiết Khối lượng Q chi tiết xác định theo công thức: Q = V.γ (1.4) Trong đó: V- Thể tích chi tiết (dm3) γ - Khối lượng riêng vật liệu (γ thép 7,852kg/dm 3, γ gang dẻo 7,2 kg/dm3, γ gang xám kg/dm 3, γ nhôm 2,7 kg/dm 3, γ đồng 8,72 kg/dm3) Khi có N Q dựa vào bảng 1.1 để chọn dạng sản xuất phù hợp Thiết kế đồ án môn học thông thường áp dụng dạng sản xuất hàng loạt hàng loạt vừa Bảng 1.1 Xác định dạng sản xuất Dạng sản xuất Đơn Hàng loạt nhỏ Hàng loạt vừa Hang loạt lớn Hàng khối Q – khối lượng chi tiết > 200 kg – 200 kg < kg Sản lượng hàng năm chi tiết (chiếc) 1000 > 5000 > 50000 1.8 Tập trung phân tán nguyên công 1.8.1 Phương pháp tập trung nguyên công Tập trung nguyên công có nghĩa bố trí nhiều bước công nghệ vào nguyên công thực máy Thông thường tập trung nguyên công thực bước công nghệ gần giống như: khoan, khoét, doa, cắt ren tiện ngoài, tiện trong… Phương pháp tập trung nguyên công ứng dụng cho chi tiết phức tạp có nhiều bề mặt cần gia công Để gia công loại chi tiết người ta phải sử dụng máy có suất cao Đó máy tổ hợp, máy có nhiều trục 10 Trong trường hợp thời gian gia công chi tiết thời gian gia công trục Năng suất gia công tăng lên nhờ gia công song song trùng hợp thời gian máy Thời gian phụ thời gian quay bàn máy vị trí Ngoài máy tổ hợp máy nhiều trục người ta dùng máy nhiều dao để thực gia công theo phương pháp tập trung nguyên công Ngoài suất cao ra, phương pháp tập trung nguyên công cho phép nâng cao hệ số sử dụng mặt sản xuất Tuy nhiên phương pháp dùng máy có độ phức tạp cao điều chỉnh máy khó khăn 1.8.2 Phương pháp phân tán nguyên công Phương pháp phân tán nguyên công có nghĩa chia qui trình công nghệ nhiều nguyên công nhỏ, nguyên công thực máy Trong trường hợp người ta sử dụng máy thông dụng, dụng cụ tiêu chuẩn trang thiết bị đơn giản Nhờ nét đặc trưng mà phương pháp phân tán nguyên công có tính linh hoạt cao Cụ thể trình chuyển đổi đối tượng gia công thực nhanh chóng chi phí không đáng kể Hiện lĩnh vực chế tạo máy, nhìn chung người ta có xu hướng áp dụng phương pháp tập trung nguyên công sở tự động hóa sản xuất nhằm tăng xuất lao động, rút ngắn chu kỳ sản xuất, giảm chi phí điều hành lập kế hoạch sản xuất Còn phương pháp phân tán nguyên công áp dụng qui mô sản xuất lớn trình độ sản xuất nhìn từ góc độ kỹ thuật sản xuất 11 [...]... trường hợp này người ta sử dụng các máy thông dụng, các dụng cụ tiêu chuẩn và các trang thiết bị đơn giản Nhờ những nét đặc trưng đó mà phương pháp phân tán nguyên công có tính linh hoạt cao Cụ thể là quá trình chuyển đổi đối tượng gia công được thực hiện nhanh chóng và chi phí không đáng kể Hiện nay trong lĩnh vực chế tạo máy, nhìn chung người ta có xu hướng áp dụng phương pháp tập trung nguyên công