CHƯƠNG 1 KHÁI NIỆM và ĐỊNH NGHĨA cơ bản QTSX

TỔNG CỤC KỸ THUẬT TRƯỜNG SĨ QUAN KỸ THUẬT QN SỰ CƠNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY TP HỒ CHÍ MINH - 2011 Tác giả mong bạn đọc góp ý kiến phê bình (Quyết đònh ban hành số………ngày……tháng…….năm 2011) TÁC GIẢ: Chủ biên: Thượng tá, Thạc só, Nguyễn Thanh Toàn Tham gia biên soạn: Thượng úy, Thạc só, Huỳnh Đức Thuận MỤC LỤC Mục lục .3 Lời nói đầu .7 Phần Những vấn đề sở cơng nghệ chế tạo máy .9 Chương Khái niệm định nghĩa q trình sản xuất .9 1.1 Q trình sản xuất q trình cơng nghệ 1.2 Thành phần sản xuất nhà máy 10 1.3 Các thành phần q trình cơng nghệ 11 1.4 Sản lượng sản lượng hàng năm 14 1.5 Dạng sản xuất .15 1.6 Nhịp sản xuất .16 1.7 Xác định dạng sản xuất .17 1.8 Tập trung phân tán ngun cơng 17 Chương Chất lượng bề mặt gia cơng 19 2.1 Khái niệm 19 2.2 Tính chất hình học lớp bề mặt 20 2.3 Tính chất lý lớp bề mặt 24 2.4 Ảnh hưởng độ nhám bề mặt tới chất lượng chi tiết 25 2.5 Ảnh hưởng biến cứng bề mặt tới chất lượng chi tiết máy 26 2.6 Ảnh hưởng ứng suất dư bề mặt tới chất lượng chi tiết máy 26 2.7 Các yếu tố ảnh hưởng đến độ nhám bề mặt gia cơng 26 2.8 Phương pháp đảm bảo chất lượng bề mặt 30 2.9 Phương pháp đánh giá chất lượng bề mặt 34 Chương Độ xác gia cơng 36 3.1 Khái niệm 36 3.2 Các phương pháp đạt độ xác gia cơng 38 3.3 Các ngun nhân gây sai số gia cơng .40 3.4 Các phương pháp xác định độ xác gia cơng .63 3.5 Điều chỉnh máy 66 3.6 Điều khiển độ xác gia cơng .70 Chương Lượng dư gia cơng 73 4.1 Khái niệm định nghĩa 73 4.2 Phân loại lượng dư gia cơng .74 4.3 Phương pháp xác định lượng dư 76 4.4 Trình tự tính lượng dư 80 4.5 Ví dụ tính lượng dư 81 Chương Phương pháp tạo phơi chuẩn bị phơi .89 5.1 Ngun tắc chung 89 5.2 Vật liệu phơi .90 5.3 Phân loại phơi .100 5.4 Gia cơng chuẩn bị phơi .103 Chương Chuẩn gá đặt chi tiết .112 6.1 Định nghĩa phân loại .112 6.2 Q trình gá đặt chi tiết gia cơng 116 6.3 Ngun tắc điểm định vị chi tiết .116 6.4 Ngun tắc chọn chuẩn .120 6.5 Cách tính sai số gá đặt 122 Chương Phương pháp thiết kế qui trình cơng nghệ 131 7.1 Ý nghĩa việc thiết kế qui trình cơng nghệ 131 7.2 Các tài liệu cần thiết để thiết kế qui trình cơng nghệ 132 7.3 Trình tự thiết kế qui trình cơng nghệ 132 7.4 Một số bưóc thiết kế qui trình cơng nghệ 133 Phần Các phương pháp gia cơng khí 148 Chương Gia cơng mặt phẳng .148 8.1 Khái niệm u cầu kỹ thuật gia cơng mặt phẳng 148 8.2 Các phương pháp gia cơng mặt phẳng .148 8.3 Kiểm tra mặt phẳng 164 Chương Các phương pháp gia cơng mặt trụ ngồi 165 9.1 Khái niệm u cầu kỹ thuật .165 9.2 Các phương pháp gia cơng mặt trụ ngồi 166 9.3 Kiểm tra trục .179 Chương 10 Các phương pháp gia cơng lỗ 181 10.1 Khái niệm, phân loại u cầu kỹ thuật 181 10.2 Các phương pháp gia cơng lỗ 181 10.3 Kiểm tra lỗ 195 Chương 11 Các phương pháp gia cơng rãnh then, then hoa, ren 197 11.1 Gia cơng rãnh then trục .197 11.2 Gia cơng rãnh then lỗ 198 11.3 Gia cơng then hoa .199 11.4 Mài rãnh then hoa 200 11.5 Kiểm tra then, then hoa 202 Chương 12 Các phương pháp gia cơng ren 203 12.1 Gia cơng ren máy tiện 203 12.2 Phay ren 206 12.3 Kiểm tra ren 209 Chương 13 Gia cơng bề mặt định hình 211 13.1 Gia cơng phương pháp chép hình 211 13.2 Gia cơng phương pháp bao hình .214 Chương 14 Các phương pháp gia cơng .215 14.1 Khái niệm, phân loại u cầu kỹ thuật 215 14.2 Các phương pháp gia cơng bánh trụ 217 14.3 Các phương pháp gia cơng bánh vít 228 Chương 15 Một số phương pháp gia cơng đặc biệt .231 15.1 Gia cơng tia lửa điện (Electric Discharge Machining - EDM) 232 15.2 Gia cơng chùm tia điện tử (Electric Bim Machining - EBM)….238 15.3 Gia cơng chùm tia laser (Laser Beam Machining - LBM)…… 239 15.4 Gia cơng điện hóa (Eletro Chemical Machining - ECM)……… ….241 Chương 16 Gia cơng máy NC, CNC .252 16.1 Các khái niệm điều khiển số 252 16.2 Máy điều khiển số 261 16.3 Dụng cụ dùng cho máy gia cơng NC, CNC .264 16.4 Lập trình gia cơng .265 Phần Qui trình cơng nghệ điển hình 280 Chương 17 Quy trình cơng nghệ chế tạo chi tiết dạng hộp 281 17.1 Đặc điểm cấu tạo 281 17.2 u cầu kỹ thuật 281 17.3 Vật liệu phương pháp chế tạo phơi .281 17.4 Tính cơng nghệ kết cấu 283 17.5 Quy trình cơng nghệ gia cơng chi tiết hộp 283 17.6 Biện pháp cơng nghệ thực ngun cơng 285 17.7 Kiểm tra chi tiết dạng hộp 290 Chương 18 Quy trình cơng nghệ chế tạo chi tiết dạng 294 18.1 Đặc điểm, u cầu kỹ thuật 294 18.2 Vật liệu phương pháp chế tạo phơi .294 18.3 Tính cơng nghệ kết cấu 295 18.4 Quy trình cơng nghệ gia cơng chi tiết .295 18.5 Biện pháp cơng nghệ thực ngun cơng 296 18.6 Kiểm tra .299 Chương 19 Quy trình cơng nghệ chệ tạo chi tiết trục 301 19.1 Đặc điểm cấu tạo, u cầu kỹ thuật 301 19.2 Vật liệu phương pháp chế tạo phơi .302 19.3 Tính cơng nghệ kết cấu 302 19.4 Quy trình cơng nghệ gia cơng chi tiết trục 303 19.5 Biện pháp cơng nghệ thực ngun cơng 304 19.6 Kiểm tra .308 Chương 20 Quy trình cơng nghệ chế tạo chi tiết dạng bạc 310 20.1 Đặc điểm cấu tạo u cầu kỹ thuật .310 20.2 Vật liệu phương pháp chế tạo phơi .311 20.3 Tính cơng nghệ kết cấu 312 20.4 Quy trình cơng nghệ gia cơng chi tiết bạc 312 20.5 Biện pháp cơng nghệ thực ngun cơng 313 20.6 Kiểm tra .315 Chương 21 Quy trình cơng nghệ chế tạo bánh .316 21.1.Phân loại bánh 316 21.2 Độ xác .316 21.3 Vật liệu chế tạo bánh 316 21.4 Phơi bánh 317 21.5 Nhiệt luyện bánh 317 21.6 u cầu kỹ thuật .317 21.7 Tính cơng nghệ kết cấu 317 21.8 Chuẩn định vị 318 21.9 Quy trình cơng nghệ trước cắt .318 21.10 Các phương pháp gia cơng 319 Chương 22 Cơng nghệ lắp ráp sản phẩm khí 320 22.1 Khái niệm cơng nghệ lắp ráp 320 22.2 Các phương pháp lắp ráp 321 22.3 Các hình thức tổ chức lắp ráp 329 22.4 Thiết kế quy trình cơng nghệ lắp ráp 332 Tài liệu tham khảo 335 LỜI NĨI ĐẦU Cơng nghệ chế tạo máy mơn học thuộc chương trình đào tạo hệ Đại học chun ngành Xe máy, Tăng thiết giáp, Vũ khí, Đạn Trường Sĩ quan kỹ thuật qn sự, Đại học Trần Đại Nghĩa Để đáp ứng kịp thời tài liệu tham khảo giảng dạy chúng tơi tổ chức biên soạn giảng “Cơng nghệ chế tạo máy” Đây tài liệu dùng cho chun ngành khí khơng chun chế tạo máy Mơn học có tính chất tổng hợp từ mơn học sở ngành khí như: Vẽ kỹ thuật, Sức bền vật liệu, Cơng nghệ kim loại, Dung sai đo lường Do đó, để học, nghiên cứu đọc tài liệu cần phải có kiến thức mơn học Bài giảng biên soạn gồm phần, 22 chương: Phần Những vấn đề sở cơng nghệ chế tạo máy - Chương Khái niệm định nghĩa q trình sản xuất; - Chương Chất lượng bề mặt gia cơng; - Chương Độ xác gia cơng; - Chương Lượng dư gia cơng; - Chương Phương pháp tạo phơi chuẩn bị phơi; - Chương Chuẩn gá đặt chi tiết; - Chương Phương pháp thiết kế qui trình cơng nghệ; Phần Các phương pháp gia cơng khí - Chương Gia cơng mặt phẳng; - Chương Các phương pháp gia cơng mặt trụ ngồi - Chương 10 Các phương pháp gia cơng lỗ - Chương 11 Các phương pháp gia cơng rãnh then, then hoa - Chương 12 Các phương pháp gia cơng ren - Chương 13 Gia cơng bề mặt định hình - Chương 14 Các phương pháp gia cơng - Chương 15 Một số phương pháp gia cơng đặc biệt - Chương 16 Gia cơng máy NC, CNC Phần Qui trình cơng nghệ điển hình - Chương 17 Quy trình cơng nghệ chế tạo chi tiết dạng hộp - Chương 18 Quy trình cơng nghệ chế tạo chi tiết dạng - Chương 19 Quy trình cơng nghệ chế tạo chi tiết trục - Chương 20 Quy trình cơng nghệ chế tạo chi tiết dạng bạc - Chương 21 Quy trình cơng nghệ chế tạo bánh - Chương 22 Cơng nghệ lắp ráp sản phẩm khí Biên soạn giảng, chúng tơi cố gắng bám sát chương trình chung Bộ Giáo dục – đào tạo, chương trình đào tạo Đại học Nhà trường, tham khảo giáo trình trường Đại học khác, cập nhật kiến thức cơng nghệ chế tạo máy Mục tiêu chúng tơi biên soạn nội dung giảng dùng để tham khảo cho việc thiết kế qui trình cơng nghệ gia cơng chi tiết đơn giản hồn thành đồ án mơn học Tuy nhiên, đặc thù mơn học có quan hệ mật thiết với số mơn học khác, gắn liền với phát triển khoa học kỹ thuật nên học viên, sinh viên cần phải tham khảo thêm số tài liệu khác, hệ thống sổ tay tra cứu cơng nghệ chế tạo máy việc hồn thành tốt nội dung mơn học Được giao nhiệm vụ biên soạn tài liệu, chúng tơi cố gắng, nỗ lực khả kinh nghiệm hạn chế nên khơng tránh khỏi thiếu sót Mong bạn đọc đóng góp ý kiến để chúng tơi bước hồn chỉnh nâng cao chất lượng tài liệu TÁC GIẢ Phần NHỮNG VẤN ĐỀ CƠ SỞ CỦA CƠNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY Chương KHÁI NIỆM VÀ ĐỊNH NGHĨA CƠ BẢN CỦA Q TRÌNH SẢN XUẤT  Q trình sản xuất, lĩnh vực khí q 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 Q trình sản xuất q trình cơng nghệ 1.1.1 Q trình sản xuất Một cách tổng qt, q trình sản xuất q trình người tác động vào tài ngun 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 cơng khí, gia cơng nhiệt, lắp ráp, thử nghiệm v.v Riêng nhà máy khí, q trình sản xuất q trình tổng hợp hoạt động có ích để biến ngun liệu bán thành phẩm thành sản phẩm có giá trị sử dụng định, bao gồm q trình như: Chế tạo phơi, gia cơng cắt gọt, gia cơng nhiệt, kiểm tra, lắp ráp q 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 q trình tổ chức thực cách đồng nhịp nhàng q trình sản xuất liên tục Mỗi q trình có ảnh hưởng khác đến suất, chất lượng sản phẩm Q trình sản xuất có ảnh hưởng nhiều đến chất lượng, suất q trình sản xuất q trình có tác động làm thay đổi trạng thái, tính chất đối tượng sản xuất, q trình cơng nghệ 1.1.2 Q trình cơng nghệ Q trình cơng nghệ phần q 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 Q trình cơng nghệ gia cơng q trình cắt gọt phơi để làm thay đổi kích thước hình dáng Q trình cơng nghệ nhiệt luyện q trình thay đổi tính chất vật lý hóa học vật liệu chi tiết Q trình cơng nghệ lắp ráp q trình tạo thành quan hệ tương quan chi tiết thơng qua loại liên kết mối lắp ghép Ngồi có q trình cơng nghệ chế tạo phơi, qúa trình đúc, q trình gia cơng áp lực, v.v… Q trình cơng nghệ hợp lý q trình cơng nghệ thỏa mãn u cầu chi tiết độ xác gia cơng, độ nhám bề mặt, vị trí tương quan bề mặt, độ xác hình dáng hình học… Q trình cơng nghệ thực chỗ làm việc 1.1.3 Chỗ làm việc Chỗ làm việc phần xưởng sản xuất dùng để thực cơng việc một nhóm cơng nhân Tại bố trí loại dụng cụ, đồ gá, máy cắt gọt, thiết bị nâng hạ, giá đỡ phơi, 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 cơng nghệ, u cầu chất lượng sản phẩm yếu tố sản xuất khác, mức độ chun mơn hóa sản xuất hợp tác nhà máy chế tạo máy với nhiều nhà máy, xí nghiệp khác có liên quan Chun mơn 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 phơi (phơi đúc, phơi rèn, phơi 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 chun mơn hóa cao để cung cấp phận sản phẩm dùng cho sản phẩm chế tạo nhà máy Một số ví dụ: - Nhà máy chế tạo tơ 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 Thơng thường thành phần nhà máy chế tạo máy chia nhóm sau đây: - Các phân xưởng chuẩn bị phơi (phân xưởng đúc thép, phân xưởng đúc gang, phân xưởng rèn, dập v.v ) 10 - Các phân xưởng gia cơng (phân xưởng gia cơng 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 khn mẩu, phân xưởng thí nghiệm, phân xưởng chế thử v.v ) - Các kho chứa (kho chứa vật liệu, kho chứa dụng cụ, kho chứa khn 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 thơng gió, hút bụi, thiết bị đường ống cấp nước…) - Các phận chung nhà máy (phòng thí nghiệm trung tâm, phòng thí nghiệm cơng nghệ, phòng thí nghiệm đo lường, trạm xá, nhà ăn…) 1.3 Các thành phần q trình cơng nghệ 1.3.1 Ngun cơng Ngun cơng phần q trình cơng nghệ, hồn thành cách liên tục chỗ làm việc hay nhóm cơng nhân thực Như vậy, ngun cơng đặc trưng điều kiện bản, là: - Hồn thành nội dung cơng việc - Tính liên tục đối tượng sản xuất - Vị trí làm việc chỗ Trong q trình thực quy trình cơng nghệ thay đổi điều kiện ta chuyển sang ngun cơng 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 ngun cơng đảm bảo tính chất liên tục vị trí làm Hình 1.1 Minh họa ngun cơng việc Nhưng tiện đầu (1) cho loạt xong trở lại tiện đầu (2) cho loạt thành hai ngun cơng khơng 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 ngun cơng vị trí làm việc thay đổi 11 Ngun cơng đơn vị q trình cơng nghệ Việc chọn số lượng ngun cơng ảnh hưởng lớn đến chất lượng giá thành sản phẩm, việc phân chia q trình cơng nghệ thành ngun cơng có ý nghĩa kỹ thuật kinh tế Ý nghĩa kỹ thuật: Mỗi phương pháp cắt gọt có khả cơng nghệ định (khả tạo hình bề mặt chất lượng đạt được) Vì vậy, xuất phát từ u cầu kỹ thuật dạng bề mặt cần tạo hình mà ta phải chọn phương pháp gia cơng tương ứng hay nói cách khác chọn ngun cơng phù hợp Chẳng hạn, khơng thể ghép việc tiện cổ trục phay rãnh then ngun cơng (ở chỗ làm việc), tiện cổ trục thực máy tiện, phay rãnh then thực máy phay Ý nghĩa kinh tế: Khi thực cơng việc, tùy thuộc mức độ phức tạp hình dạng bề mặt, tùy thuộc số lượng chi tiết cần gia cơng, độ xác, chất lượng bề mặt u cầu mà ta phân tán tập trung ngun cơng nhằm mục đích đảm bảo cân cho nhịp sản xuất, đạt hiệu qủa kinh tế Chẳn hạn, việc gia cơng thơ tinh khơng nên thực máy (cùng ngun cơng) xét khả cơng nghệ, máy thực tất cơng việc Do đó, nên chia gia cơng thơ tinh hai máy (2 ngun cơng) Vì gia cơng thơ cần máy có cơng suất lớn, suất cao, khơng cần xác cao để đạt hiệu kinh tế (lấy phần lớn lượng dư); gia cơng tinh cần máy có độ xác cao để đảm bảo u cầu kỹ thuật chi tiết 1.3.2 Gá Trước gia cơng, 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 cơng nhằm đảm bảo xác vị trí tương quan Q trình ta gọi q trình gá đặt chi tiết Hình 1.2 Minh họa gá Gá phần ngun cơng, hồn thành lần gá đặt chi tiết Trong ngun cơng có nhiều lần gá Ví dụ: Để tiện mặt trụ bậc 1, 2, (H.1.2) ta thực lần gá: 12 - Lần gá 1: Gá lên mũi chống tâm truyền mơmen quay tốc để gia cơng bề mặt - Lần gá 2: Đổi đầu để gia cơng bề mặt (vì mặt chưa gia cơng lần gá trước phải lắp với tốc) 1.3.3 Vị Trí Vị trí phần ngun cơng, 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 cơng nghệ cần ý giảm số lần gá đặt tới mức (trong giữ vị trí cần thiết); lần gá đặt gây sai số gia cơng tốn thời gian gá đặt 1.3.4 Bước Bước phần ngun cơng thực gia cơng bề mặt (hoặc tập hợp bề mặt) sử dụng dụng cụ cắt (hoặc dụng cụ) với chế độ cơng nghệ (tốc độ cắt v, lượng chạy dao s chiều sâu cắt t) khơng đổi Nếu thay đổi điều kiện như: bề mặt gia cơng 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 q trình nối ghép chi tiết lại với để đạt độ xác cần thiết q trình khác cạo sửa then để lắp vào vị trí, lắp vòng bi trục… Một ngun cơng có nhiều bước 13 Ví dụ: Cũng gia cơng hai đoạn trục gia cơng đồng thời hai dao bước; gia cơng 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 cơng cần tính cho bề mặt gia cơng 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 ngồi 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 cơng nhân để điều khiển máy thực việc gia cơng lắp ráp Ví dụ: Bấm nút, quay ụ dao, đẩy ụ động Động tác đơn vị nhỏ q trình cơng nghệ Việc phân chia thành động tác cần thiết để định mức thời gian, nghiên cứu suất lao động tự động hóa ngun cơng 1.4 Sản lượng sản lượng hàng năm Sản lượng số lượng máy, chi tiết phơi chế tạo đơn vị thời gian (năm, q, tháng) Sản lượng hàng năm chi tiết xác định theo cơng 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 cơng thức xác định N sau: N=N1.m[1+ α +β ] 100 14 (1.2) Trong đó: α=3÷6% Số lượng máy, chi tiết phơi chế tạo theo vẽ định gọi xeri (loạt) Mỗi loại máy đời đánh số xeri (số loạt) 1.5 Dạng sản xuất Qui trình cơng nghệ mà ta thiết kế phải đảm bảo độ xác chất lượng gia cơng, đồng thời phải đảm bảo tăng suất lao động giảm giá thành Qui trình cơng nghệ phải đảm bảo sản lượng đặt Để đạt tiêu qui trình cơng 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 khơng ổn định chủng loại nhiều Chu kỳ chế tạo khơng xác định - Dạng sản xuất đơn có đặc điểm sau: + Tại chỗ làm việc gia cơng nhiều loại chi tiết khác + Gia cơng chi tiết lắp ráp sản phẩm thực theo tiến trình cơng 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 chun dùng sử dụng để gia cơng chi tiết thường xun lặp lại + Khơng thực việc lắp lẫn hồn tồn, có nghĩa phần lớn cơng việc lắp ráp điều thực phương pháp cạo sửa + Cơng 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 khơng q 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 ngun cơng có chu kỳ lặp lại ổn định - Gia cơng lắp ráp thực theo qui trình cơng nghệ - Sử dụng máy vạn chun dùng - Các máy bố trí theo qui trình cơng nghệ - Sử dụng nhiều dụng cụ đồ gá chun dùng - Đảm bảo ngun tắc lắp lẫn hồn tồn 15 - Cơng nhân có trình độ trung bình Ví dụ: Dạng sản xuất hàng loạt nhà máy sản xuất tơ (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 chun mơn hóa sản xuất cao Đối với dạng sản xuất ta phải tổ chức kỹ thuật cơng nghệ sau: - Trang thiết bị, dụng cụ cơng nghệ thường chun dùng - Q trình cơng nghệ thiết kế tính tốn xác, ghi thành tài liệu cơng nghệ có nội dung cụ thể tỉ mỉ - Trình độ thợ đứng máy khơng 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 cơng nghệ tiên tiến, có điều kiện khí hóa tự động hóa sản xuất, tạo điều kiện tổ chức đường dây gia cơng chun mơn hóa Các máy dạng sản xuất thường bố trí theo theo thứ tự ngun cơng q trình cơng 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 Ngồi ra, cần phải nắm vững hình thức tổ chức sản xuất để sử dụng thích hợp cho dạng sản xuất khác Trong q trình chế tạo sản phẩm khí thường thực theo hai hình thức tổ chức sản xuất là: sản xuất theo dây chuyền khơng 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 ngun cơng Số thứ tự xuất phải tính tốn cho đồng muốn có dây chuyền sản xuất đồng phải tn theo nhịp sản xuất định Nhịp sản xuất khoảng thời gian lặp lại chu kỳ gia cơng tính cơng thức: t= F q (1.3) Trong đó: 16 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 cơng q=200 chi tiết Như nhịp sản xuất t = 480/200 = 2,4 phút Có nghĩa thời gian ngun cơng 2,4 phút (kể vận chuyển) bội số 2,4 (ví dụ, ngun cơng phay rãnh then cần có máy làm việc kịp cho ngun cơng 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 cơng thức (1.2) ta phải xác định khối lượng chi tiết Khối lượng Q chi tiết xác định theo cơng 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 nhơm 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 mơn học thơng 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 < kg ÷ 200 kg Sản lượng hàng năm chi tiết (chiếc) 1000 > 5000 > 50000 1.8 Tập trung phân tán ngun cơng 1.8.1 Phương pháp tập trung ngun cơng Tập trung ngun cơng có nghĩa bố trí nhiều bước cơng nghệ vào ngun cơng thực máy Thơng thường tập trung ngun cơng thực bước cơng nghệ gần giống như: khoan, kht, doa, cắt ren tiện ngồi, tiện trong… Phương pháp tập trung ngun cơng ứng dụng cho chi tiết phức tạp có nhiều bề mặt cần gia cơng Để gia cơng loại chi tiết người ta 17 phải sử dụng máy có suất cao Đó máy tổ hợp, máy có nhiều trục Trong trường hợp thời gian gia cơng chi tiết thời gian gia cơng trục Năng suất gia cơng tăng lên nhờ gia cơng song song trùng hợp thời gian máy Thời gian phụ thời gian quay bàn máy vị trí Ngồi máy tổ hợp máy nhiều trục người ta dùng máy nhiều dao để thực gia cơng theo phương pháp tập trung ngun cơng Ngồi suất cao ra, phương pháp tập trung ngun cơng 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 ngun cơng Phương pháp phân tán ngun cơng có nghĩa chia qui trình cơng nghệ nhiều ngun cơng nhỏ, ngun cơng thực máy Trong trường hợp người ta sử dụng máy thơng dụng, dụng cụ tiêu chuẩn trang thiết bị đơn giản Nhờ nét đặc trưng mà phương pháp phân tán ngun cơng có tính linh hoạt cao Cụ thể q trình chuyển đổi đối tượng gia cơng thực nhanh chóng chi phí khơng đáng kể Hiện lĩnh vực chế tạo máy, nhìn chung người ta có xu hướng áp dụng phương pháp tập trung ngun cơng sở tự động hóa sản xuất nhằm tăng suất lao động, rút ngắn chu kỳ sản xuất, giảm chi phí điều hành lập kế hoạch sản xuất Còn phương pháp phân tán ngun cơng áp dụng qui mơ sản xuất lớn trình độ sản xuất nhìn từ góc độ kỹ thuật sản xuất 18 [...]... hàng loạt vừa Bảng 1. 1 Xác định dạng sản xuất Dạng sản xuất Đơn chiếc Hàng loạt nhỏ Hàng loạt vừa Hang loạt lớn Hàng khối Q – khối lượng của chi tiết > 200 kg < 4 kg 4 ÷ 200 kg Sản lượng hàng năm của chi tiết (chiếc) 10 00 > 5000 > 50000 1. 8 Tập trung và phân tán nguyên công 1. 8 .1 Phương pháp... (chủ yếu trong các phân xưởng đúc và rèn)thì ta có công thức xác định N như sau: N=N1.m [1+ α +β ] 10 0 14 (1. 2) Trong đó: α=3÷6% Số lượng máy, chi tiết hoặc phôi được chế tạo theo một bản vẽ nhất định được gọi là xeri (loạt) Mỗi một loại máy mới ra đời đều được đánh số xeri (số loạt) 1. 5 Dạng sản xuất Qui trình công nghệ mà ta thiết kế phải đảm bảo được độ chính xác và chất lượng gia công, đồng thời... động tác rất cần thiết để định mức thời gian, nghiên cứu năng suất lao động và tự động hóa nguyên công 1. 4 Sản lượng và sản lượng hàng năm Sản lượng là số lượng máy, chi tiết hoặc phôi được chế tạo ra trong một đơn vị thời gian (năm, quí, tháng) Sản lượng hàng năm của chi tiết được xác định theo công thức: N=N1.m (1+ β ) 10 0 (1. 1) Ở đây: N- số chi tiết được sản xuất trong một năm N1- số sản phẩm (số máy)... nhau trên chi tiết Hoặc tiện đầu (1) ở máy này, đầu (2) tiện ở máy khác thì rõ ràng đã hai nguyên công vì vị trí làm việc đã thay đổi 11 Nguyên công là đơn vị cơ bản của quá trình công nghệ Việc chọn số lượng nguyên công sẽ ảnh hưởng lớn đến chất lượng và giá thành sản phẩm, việc phân chia quá trình công nghệ ra thành các nguyên công có ý nghĩa kỹ thuật và kinh tế Ý nghĩa kỹ thuật: Mỗi một phương pháp... xác định theo công thức: Q = V.γ (1. 4) Trong đó: V- Thể tích của chi tiết (dm3) γ - Khối lượng riêng của vật liệu (γ của thép là 7,852kg/dm 3, γ của gang dẻo là 7,2 kg/dm3, γ của gang xám là 7 kg/dm 3, γ của nhôm là 2,7 kg/dm 3, và γ của đồng là 8,72 kg/dm3) Khi có N và Q dựa vào bảng 1. 1 để chọn dạng sản xuất phù hợp Thiết kế đồ án môn học thông thường chỉ áp dụng các dạng sản xuất hàng loạt và hàng... hiện quy trình công nghệ nếu chúng ta thay đổi 1 trong 3 điều kiện trên thì ta đã 1 2 chuyển sang một nguyên công khác Ví dụ: Tiện chi tiết trục hình 1. 1: Nếu ta tiện đầu (1) rồi trở đầu để tiện đầu (2) (hoặc ngược lại) thì vẫn thuộc một nguyên công vì vẫn đảm bảo tính chất liên tục và vị trí làm Hình 1. 1 Minh họa về nguyên công việc Nhưng nếu tiện đầu (1) cho cả loạt xong rồi mới trở lại tiện đầu (2)... dịch do lực cắt và các yếu tố khác gây ra khi gia công nhằm đảm bảo chính xác vị trí tương quan đó Quá trình này ta gọi là quá trình gá đặt chi tiết 1 2 3 Hình 1. 2 Minh họa về gá Gá là một phần của nguyên công, được hoàn thành trong một lần gá đặt chi tiết Trong một nguyên công có thể có một hoặc nhiều lần gá Ví dụ: Để tiện các mặt trụ bậc 1, 2, 3 (H .1. 2) ta thực hiện 2 lần gá: 12 - Lần gá 1: Gá lên 2... phút Có nghĩa là thời gian của mỗi nguyên công là 2,4 phút (kể cả vận chuyển) hoặc là bội số của 2,4 (ví dụ, ở nguyên công phay rãnh then cần có 4 máy làm việc mới kịp cho nguyên công trước bởi vì mỗi máy phay rãnh then phải phay 1 chi tiết mất 9,6 phút tức là bội số của 2,4) 1. 7 Xác định dạng sản xuất Sau khi xác định được sản lượng hàng năm N của chi tiết theo công thức (1. 2) ta phải xác định khối... suất lao động và giảm giá thành Qui trình công nghệ này phải đảm bảo được sản lượng đặt ra Để đạt được các chỉ tiêu trên đây thì qui trình công nghệ phải được thiết kế thích hợp với dạng sản xuất Tùy theo sản lượng hàng năm và mức độ ổn định của sản phẩm mà ta chia ra ba dạng sản xuất sau: 1. 5 .1 Sản xuất đơn chiếc - Dạng sản xuất đơn chiếc là sản lượng hàng năm ít, thường từ một đến vài chục chiếc... sau: - Tại các chỗ làm việc được thực hiện một số nguyên công có chu kỳ lặp lại ổn định - Gia công cơ và lắp ráp được thực hiện theo qui trình công nghệ - Sử dụng các máy vạn năng và chuyên dùng - Các máy được bố trí theo qui trình công nghệ - Sử dụng nhiều dụng cụ và đồ gá chuyên dùng - Đảm bảo nguyên tắc lắp lẫn hoàn toàn 15 - Công nhân có trình độ trung bình Ví dụ: Dạng sản xuất hàng loạt như các nhà