CÁC ĐẶC ĐIỂM CƠ BẢN CỦA QUÁ TRÌNH GIA CÔNG KIM LOẠI

Trường Cao Đẳng Nghề Nha Trang Khoa Cơ Khí Bộ mônCTM BÀI 1: CÁC ĐẶC ĐIỂM CƠ BẢN CỦA QUÁ TRÌNH GIA CÔNG KIM LOẠI GIỚI THIỆU Bài học cung cấp cho học sinh số nét khái quát phương pháp gia công sản xuất khí, riêng phần kiến thức liên quan đến nghề nghề cắt gọt kim loại sâu vào phần sau MỤC TIÊU THỰC HIỆN Trình bày khái quát đặc điểm đúc kim loại, gia công áp lực, hàn cắt gọt kim loại Phân biệt nhận dạng phương pháp gia công kim loại nhà máy sản xuất khí I ĐÚC Định nghĩa: Thực chất phương pháp đúc kim loại đun kim loại nóng chảy thành trạng thái lỏng cho phù hợp với yêu cầu định rót vào khuôn, sau nguội kim loại đông đặc làm ba via, ta nhận sản phẩm vật đúc có hình dáng, kích thước hoàn toàn giống khuôn đúc Đặc điểm: Do trình đúc trình chuyển kim loại hợp kim trạng thái lỏng kết tinh đông đặc khuôn nên sản xuất đúc có đặc điểm sau: - Phải có nguồn lượng để nung nóng chảy kim loại - Cần phải có vật liệu chịu nhiệt để giữ cho kim loại định hình khuôn - Ưu điểm: + Đúc vật có hình dáng phức tạp mà phương pháp gia công khác khó thực cánh quạt tua bin nhà máy điện + Đúc vật có độ xác tương đối cao mà không cần gia công tinh + Có thể đúc loại vật liệu có tính đặc biệt chịu mài mòn, chịu ăn mòn, giảm dao động + Năng suất cao, giá thành hạ - Nhược điểm: + Trong trình sản xuất đúc thường gây nên bụi, khí độc hại ồn, nên cần phải có biện pháp an toàn cao + Khó đúc vật liệu có độ nóng chảy cao 20000c Nhập nghề cắt gọt kim loại Trang Trường Cao Đẳng Nghề Nha Trang Khoa Cơ Khí Bộ mônCTM II GIA CÔNG ÁP LỰC Đặc điểm: - Gia công kim loại áp lực phương pháp chế tạo phôi chi tiết cách dùng ngoại lực tác dụng làm cho kim loại biến dạng dẻo để nhận hình dạng kích thước mong muốn - Phương pháp gia công kim loại áp lực sử dụng nhiều sản xuất khí có suất cao, giảm tiêu hao vật liệu Các dạng gia công kim loại áp lực: - Cán: làm biến dạng kim loại cách ép phôi hai trục quay máy cán, phôi dịch chuyển nhờ ma sát tiếp xúc phôi trục cán - Kéo: phương pháp kéo dài kim loại qua lỗ khuôn kéo - Ép chảy: phương pháp ép kim loại buồng chứa qua lỗ khuôn ép - Rèn tự do: phương pháp gia công kim loại trạng thái nóng nhờ lực đập lực ép thiết bị, kim loại biến dạng tự mà không bị hạn chế bề mặt dụng cụ - Rèn khuôn: kim loại bị biến dạng cưỡng lòng khuôn để đạt hình dáng kích thước định - Dập tấm: phương pháp chế tạo từ kim loại thành chi tiết cong rỗng có hình dạng kích thước khác III HÀN CẮT KIM LOẠI Định nghĩa: Hàn trình công nghệ chế tạo kết cấu máy thành khối không tháo rời cách tác dụng nguồn lượng học, lượng điện, hóa học tổ hợp điện năng, hóa điện vào bề mặt tiếp xúc chi tiết làm cho hình thành mối hàn có cấu tạo mạng tinh thể kim loại đồng Đặc điểm: - Hàn tất kim loại hợp kim tính chất khác tính chất với thép với thép, gang với gang, đồng với đồng, nhôm với nhôm - Có thể nối vật liệu phi kim loại với nhau, hàn chất dẻo, hàn sứ gốm với kim loại - Độ bền mối hàn cao nên dùng ngành chế tạo máy bay, ô tô, tàu thủy, cầu cống v v - Tiết kiệm nguyên vật liệu, giảm thời gian, nâng cao suất, giảm giá thành IV CẮT GỌT KIM LOẠI Nhập nghề cắt gọt kim loại Trang Trường Cao Đẳng Nghề Nha Trang Khoa Cơ Khí Bộ mônCTM Định nghĩa: Thực chất phương pháp cắt gọt kim loại lấy bề mặt phôi lớp kim loại (gọi lượng dư gia công)để nhận chi tiết có hình dáng, kích thước, độ xác độ nhắn bóng bề mặt theo yêu cầu, thực máy cắt gọt kim loại như: máy tiện, máy phay, bào, khoan, doa, mài nhờ dụng cụ cắt (dao tiện, doa phay, bào, mũi khoan, mũi doa, đá mài ) Đặc điểm: - Gia công cắt gọt kim loại phương pháp gia công lần cuối để tạo chi tiết máy đạt độ xác hình dáng kích thước - Khả chế tạo chi tiết máy máy cắt kim loại đạt độ xác cao hay thấp tùy thuộc vào trình độ kỹ thuật khả thiết bị gia công - Máy cắt kim loại (máy công cụ) tạo chuyển động theo nguyên lý phù hợp với trình cắt, mà dụng cụ cắt gá máy hoạt động theo nguyên lý - Ngày nay, tỷ trọng gia công cắt gọt kim loại xí nghiệp khí chiếm đa số đóng vai trò vô quan trọng, ngày hoàn thiện liên tục cải tiến, thay phương pháp gia công với công nghệ đại (sẽ học nghiên cứu cụ thể mô đun sau chương trình) Nhập nghề cắt gọt kim loại Trang Trường Cao Đẳng Nghề Nha Trang Khoa Cơ Khí Bộ mônCTM BÀI 2: VỊ TRÍ, TÍNH CHẤT CỦA NGHỀ VÀ VAI TRÒ TRÁCH NHIỆM CỦA NGƯỜI THỢ CẮT GỌT KIM LOẠI MỤC TIÊU THỰC HIỆN  Trình bày đầy đủ vị trí tính chất nghề cắt gọt kim loại ngành chế tạo máy  Nhận biết thực vai trò trách nhiệm thợ cắt gọt I VỊ TRÍ, TÍNH CHẤT CỦA NGHỀ - Cắt gọt kim loại phương pháp gia công chi tiết máy dùng rộng rãi ngành khí chế tạo Nó bao gồm phương pháp gia công như: Tiện, phay bào, khoan, mài, doa - Gia công cắt gọt kim loại phương pháp gia công cắt gọt có phoi bao gồm nhiều loại máy máy tiện, máy phay, máy bào, xọc, máy khoan, mài , doa v v Trong máy tiện chiếm nhiều tới thiết bị nhà máy khí - Chỉ có gia công cắt gọt kim loại cho chi tiết máy có hình dạng, kích thước xác độ nhẵn bóng bề mặt cao - Gia công cắt gọt kim loại xí nghiệp khí chiếm tới 60% tổng số hao phí để sản xuất thiết bị máy Trong nhà máy khí, phân xưởng gia công khí thường phân xưởng lớn có nhiều máy cắt gọt kim loại - Với cánh mạng công nghệ vào cuối kỷ 18, máy cắt gọt xuất liên tục cải tiến, phát triển máy cắt gọt công nghệ liên quan tiến nhanh ngày - Hiện quy trình gia công máy cắt gọt kim loại điều khiển kỹ thuật số máy tính, gia công tia lửa điện, thiết kế với trợ giúp máy tính (CAD), chế tạo với trợ giúp máy tính (CAM), hệ thống gia công linh hoạt thay phương pháp công nghệ cổ điển - Hiện bước vào thời đại máy tính Các máy tính tác động đến mặt sống đại từ công nghệ thông tin đến quy trình sản xuất công nông nghiệp ngành nghề khác - Mặc dù máy tính tác động đến sống hàng ngày, người thợ khí, việc nắm vững nguyên công máy cắt kim loại tiêu chuẩn quan trọng, kiến thức kỹ làm sở cần thiết để tiến xa nghề nghiệp II.YÊU CẦU ĐỐI VỚI NGƯỜI THỢ CẮT GỌT Nhập nghề cắt gọt kim loại Trang Trường Cao Đẳng Nghề Nha Trang Khoa Cơ Khí Bộ mônCTM - Người thợ hay công nhân, công nhân khí công nhân lành nghề vận hành cách thành thạo tất máy cắt gọt kim loại tiêu chuẩn - Thợ khí phải có khả đọc vẽ, hiểu gia công chi tiết theo yêu cầu vẽ - Phải có đủ kiến thức, kỹ để điều chỉnh, sử dụng an toàn máy cắt gọt kim loại phụ kiện, đồ gá kèm theo máy, thao tác thành thạo, nắm vững cấu tạo, nguyên lý hoạt động máy, nguyên lý cắt gọt, sử dụng chế độ cắt hợp lý - Nắm vững cách tính toán, lập quy trình công nghệ, đồ gá máy cắt gọt kim loại - Có đủ kiến thức cấu tạo, sử dụng có hiệu loại dao cắt gia công vật liệu khác nhau, áp dụng kiểu dao tiên tiến nhằm nâng cao suất cắt gọt - Sử dụng xác dụng cụ đo kiểm dụng cụ cầm tay, giữ gìn bảo quản tốt loại dụng cụ đo xác - Ngoài họ có khả thực lập kế hoạch, tính toán xếp công việc gia công hợp lý, có kiến thức hàn, điện, sử dụng thành thạo máy tính - Phải thực quy định an toàn lao động, vệ sinh công nghiệp phòng hỏa - Rèn luyện thể lực, tính bình tĩnh, kiên nhẫn, thận trọng mạnh dạn nghiên cứu, học tập sản xuất Có lòng yêu nghề, yêu khoa học, ham học, hết lòng phục vụ Nhập nghề cắt gọt kim loại Trang Trường Cao Đẳng Nghề Nha Trang Khoa Cơ Khí Bộ mônCTM BÀI 3: LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA MÁY CẮT KIM LOẠI VÀ CẤU TRÚC CÁC PHÂN XƯỞNG TRONG NHÀ MÁY MỤC TIÊU THỰC HIỆN  Trình bày lịch sử phát triển máy cắt kim loại cách bố trí máy cắt kim loại phân xưởng  Mô tả loại máy gia công có phoi, phoi máy hệ bố trí phân xưởng NỘI DUNG CHÍNH  Lịch sử phát triển máy cắt kim loại  Triển vọng máy cắt kim loại  Tổ chức quy mô phân xưởng nhà máy I LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA MÁY CẮT KIM LOẠI: (MÁY CÔNG CỤ) Lịch sử phát triển: - Lịch sử máy công cụ thời kỳ đồ đá (hơn 50000 năm trước), loài người có công cụ cầm tay làm từ gỗ, đá, xương động vật - Đến khoảng năm 4500 – 4000 năm trước công nguyên, số lượng đồ đá giảm dần thay công cụ chế tạo đồng hợp kim đồng Trong thời kỳ loài người bắt đầu sử dụng công cụ vận hành từ sức động vật, đòn bẩy, sức nước v.v.Thay cho bắp người - Vào khoảng 1000 năm trước công nguyên, thời kỳ đồ sắt bắt đầu xuất hiện, hầu hết công cụ đồng thay công cụ sắt nên bền hiệu cao Công cụ vũ khí cải tiến rõ rệt, sức động vật ngày thay cho sức người, hầu hết sản phẩm sắt sử dụng xây dựng, đóng thuyền, xe kéo Đều thợ thủ công lành nghề chế tạo - Khoảng 300 năm trước, thời kỳ đồ sắt bước sang thời kỳ máy móc, xuất loại máy mới, suất lao động tăng lên, có nhiều sản phẩm trở nên thông dụng - Thời kỳ có máy tiện đơn giản để tiện gỗ cách dùng dây thừng kéo cho vật quay giá gỗ, dụng cụ cắt người khác cầm giữ để tiện Đến năm 1710 -1712 người thợ khí Nga phát minh loại máy tiện có chuyển động giới có bàn dao Đến cuối kỷ 18 chế tạo máy tiện ren vít Nhập nghề cắt gọt kim loại Trang Trường Cao Đẳng Nghề Nha Trang Khoa Cơ Khí Bộ mônCTM - Sau người ta chế tạo máy tiện có hộp tốc độ bàn dao, hộp điều khiển bàn dao, vít me, trục trơn máy phay, bào, khoan mài - Hiện máy móc liên tục cải tiến, máy cắt gọt kim loại đại ngày có hiệu đạt độ xác cao Năng suất độ xác gia công liên tục nâng cao nhờ áp dụng rộng rãi công nghệ thủy lực, khí nén thiết bị điện tử cho máy tiêu chuẩn Khái niệm máy cắt kim loại: - Các máy cắt kim loại máy gia công tạo hình để tạo hình sản phẩm kim loại cắt gọt loại bỏ phần lượng thừa gọi phoi, dập ép, kéo, cán Máy cắt gọt kim loại có khả năng: + Giữ kẹp chặt chi tiết gia công + Giữ định vị dụng cụ cắt + Truyền chuyển động quay cho chi tiết chuyển động tịnh tiến cho dụng cụ cắt(dao cắt) + Có khả dịch chuyển dụng cụ cắt chi tiết để tạo tác động cắt đạt độ xác theo mong muốn - Máy cắt gọt kim loại chia thành ba nhóm: + Nhóm 1: Các máy gia công có phoi, dùng để gia công kim loại đến kích thước hình dáng cách cắt bỏ phần thừa không cần thiết, máy thường gia công tạo hình cho sản phẩm kim loại sau chế tạo phương pháp đúc, rèn dập, cán + Nhóm 2: Các máy gia công phoi, dùng để gia công kim loại đến kích thước hình dáng cách nén ép, kéo, đột dập Các máy thường gia công tạo hình cho sản phẩm kim loại nén ép vật liệu kim loại bột + Nhóm 3: Các máy hệ phát triển để thực công việc khó gia công, gia công máy gia công có phoi phoi, máy tia lửa điện, điện hóa, laser Sử dụng điện năng lượng hóa học để tạo hình kim loại theo kích thước hình dáng yêu cầu Các loại máy cắt gọt kim loại: gồm có a Máy khoan: Là thiết bị học xuất từ thời tiền sử, dùng chủ yếu để tạo lỗ tròn Máy khoan có chức kẹp chặt làm quay dụng cụ cắt để tạo lỗ tròn có đường kính khác kim loại vật liệu khác b Máy tiện: Được dùng để gia công chi tiết hình trụ tròn xoay, chi tiết gia công giữ phận kẹp chặt lắp trục máy, thực chuyển động quay tròn kết hợp với chuyển động tịnh tiến dụng cụ cắt để tạo Nhập nghề cắt gọt kim loại Trang Trường Cao Đẳng Nghề Nha Trang Khoa Cơ Khí Bộ mônCTM chi tiết hình trụ bên hay bên chi tiết Trên máy tiện thực công việc tiện trụ, tiện côn, tiện mặt đầu, tiện ren, khoan, ta rô, cắt ren c Máy phay: Dùng để gia công bề mặt phẳng, phay rãnh, phay góc, cắt thẳng, xoắn, khoan, chuốt, doa Chi tiết gia công giữ chặt bàn máy, dao cắt thực chuyển động quay d Máy bào xọc: Dùng để gia công bánh răng, xọc rãnh Chi tiết gia công định vị kẹp chặt bàn máy, dao lắp đầu bào, xọc chuyển động lại theo chiều ngang thẳng đứng e Máy mài: Các máy mài sử dụng dao cắt mài mòn để gia công chi tiết đến kích thước tạo độ nhẵn bóng bề mặt cao Khi mài bề mặt chi tiết tiếp xúc với đá mài quay - Máy mài bề mặt dùng để mài mặt phẳng, góc, biên dạng chi tiết gia công - Máy mài tròn dùng để mài đường kính hình trụ, hình côn, biên dạng - Máy mài dụng cụ cắt dùng để mài dao cắt f Các máy cắt gọt đặc biệt: Được thiết kế để tạo sản phẩm máy chuyên dùng máy gia công bánh răng, máy mài ren, mài vô tâm, máy cắt ren tự động, máy Rơvônve g Máy điều khiển số máy tính (CNC): - Công nghệ điều khiển số máy tính (CNC) đem lại thay đổi có tính đột biến công nghiệp máy cắt gọt kim loại - Các máy cắt gọt kim loại điều khiển máy tính cho phép công nghiệp tạo chi tiết máy nhanh chóng với độ xác cao mà trước mơ ước ngành chế tạo máy - Cùng chi tiết chế tạo số lượng lớn không hạn chế với độ xác cao nhau, chương trình gia công lập cách chuẩn xác Các lệnh điều hành điều khiển máy thực với tốc độ, độ xác, hiệu suất độ tin cậy cao - Với việc sử dụng máy cắt gọt kim loại mới, suất chất lượng tăng mạnh so với phương pháp gia công tiêu chuẩn cũ, nhiều sản phẩm sản xuất tự động dây chuyền liên tục, tạo nhiều sản phẩm đại - Các máy cắt gọt kim loại đóng vai trò to lớn sản xuất hàng loạt tự động hóa, góp phần giảm rõ rệt chi phí sản xuất, phục vụ cho sống người II TRIỂN VỌNG CỦA MÁY CẮT KIM LOẠI HIỆN NAY Nhập nghề cắt gọt kim loại Trang Trường Cao Đẳng Nghề Nha Trang Khoa Cơ Khí Bộ mônCTM - Trước kỷ 20, phương pháp sản xuất gia công khí nói chung gia công cắt gọt kim loại nói riêng thay đổi chậm Dạng sản xuất hàng loạt hình thành phát triển từ đầu kỷ 20, năm 1930 phát minh bật sản xuất bắt đầu tác động mạnh đến quy trình sản xuất - Từ đó, phát triển trở nên nhanh chóng có nhiều phát minh thành tựu mới, phát triển vượt bậc coi cách mạng khoa học kỹ thuật thứ hai - Quá trình sản xuất trước năm 1932 thực máy cắt kim loại vạn năng, không tự động hóa Vậy thời kỳ chủ yếu dùng máy tiện vạn năng, máy phay ngang, máy bào, máy khoan, máy Rơvônve - Hầu hết dụng cụ cắt chế tạo từ thép cacbon thép gió chất lượng thấp, không đáp ứng với tiêu chuẩn ngày nay, suất thấp, có nhiều công việc phải làm thủ công tay nên chí phí sản xuất cao - Từ nhà chế tạo máy công cụ bắt đầu nâng cấp máy móc cách cải tiến linh hoạt phân điều khiển, xu hướng đưa đến máy đại ngày - Hầu sản phẩm sử dụng xã hội, từ công, nông nghiệp, khai thác mỏ, xây dựng, giao thông vận tải, truyền thông Cho đến vật dụng hàng ngày có liên quan đến máy công cụ nhiều công đoạn sản xuất - Sự cải tiến liên tục sử dụng hiệu máy công cụ có ảnh hưởng lớn đến mức sống trình độ phát triển công nghiệp đất nước - Thông qua cải tiến liên tục, máy công cụ đại ngày xác hiệu cao hơn, suất lao động, độ xác gia công ngày tăng nhờ ứng dụng thành tựu khoa học kỹ thuật lĩnh vực máy công cụ như: Thủy lực, khí nén, thiết bị điện tử, điều khiển số NC, điều khiển số máy tính CNC, laser, (sẽ học môđun sau chương trình) III TỔ CHỨC VÀ QUY MÔ CÁC PHÂN XƯỞNG TRONG NHÀ MÁY Trong nhà máy khí thường có loại phân xưởng sau: 1.Xưởng bảo trì - Xưởng bảo trì thường gắn liền với xưởng sản xuất, xưởng dụng cụ xưởng tạo phôi (đúc) - Công nhân bảo trì chế tạo thay chi tiết cho đồ gá, dụng cụ cắt, máy sản xuất Công nhân phải có khả vận hành tất máy cắt gọt kim loại, thông thạo nguội lắp ráp Nhập nghề cắt gọt kim loại Trang Trường Cao Đẳng Nghề Nha Trang Khoa Cơ Khí Bộ mônCTM Xưởng sản xuất - Xưởng sản xuất thường gia công hàng loạt kiểu chi tiết khác - Công nhân phân xưởng sản xuất thường vận hành loại máy cắt gọt tạo hàng loạt chi tiết đồng Xưởng gia công - Xưởng gia công thường trang bị loại máy công cụ tiêu chuẩn số máy sản xuất - Xưởng gia công yêu cầu thực để thực nhiệm vụ khác hợp đồng với nơi khác Sản phẩm đa dạng, nhiều loại hình khác - Công nhân xưởng vận hành thành thạo loại máy cắt gọt loại dụng cụ đo Nhập nghề cắt gọt kim loại Trang 10 Trường Cao Đẳng Nghề Nha Trang Khoa Cơ Khí Bộ mônCTM Hình 15.4.13 Máy phay đứng Hình 15.4.14 Máy phay nằm vạn 6P82 - Máy phay chuyên dùng dùng để gia công số loại bề mặt định máy phay bánh răng, máy phay ren, v v Máy phay vạn nằm ngang 6P82 a Đặc tính kỹ thuật Nhập nghề cắt gọt kim loại Trang 29 Trường Cao Đẳng Nghề Nha Trang Khoa Cơ Khí Bộ mônCTM - Kích thước bàn máy dọc 1250 x 320mm - Hành trình lớn bàn máy : + Dọc 700mm + Ngang 250mm + Thẳng đứng 320mm - Góc quay lớn bàn máy - Số cấp vòng quay trục 18 - Phạm vi tốc độ quay trục 30 x 1600 vòng/ phút - Phạm vi lượng chạy dao + Lượng chạy dao dọc: 23.5 x 1180mm/ph + Lượng chạy dao ngang: 23.5 x 1180mm/ph + Lượng chạy dao thẳng đứng: x 390mm/ph - Phạm vi lượng chạy dao nhanh 770 x 2300mm/ph - Công suất động 7.7kw - Số vòng quay trục động 1450 v/ph - Kích thước bao bì máy 2100 x 1740 x 1615mm - Trọng lượng máy 2800kg b Các phận máy phay vạn nằm ngang - Thân máy (1) - Bảng điện (2) - Hộp tốc độ (3) - Bảng điều khiển hộp tốc độ (4) - Xà ngang (5) - Bàn máy (6) - Bàn máy (7) - Hộp tốc độ chạy dao (8) c Nguyên lý chuyển động sơ đồ động máy phay ngang hình15.4.15 - Mạch chuyển động (xích tốc độ): Từ động có công suất 5,5kw với số vòng quay 1450 vòng/phút, chuyển động truyền qua ly hợp đến trục XXII tới trục XXIII qua tỷ số truyền Như trục XXIII có tốc độ, chuyển động truyền tới trục XXIV qua tỷ số truyền 34 : 27; 31 : 31; 27 : 34 24 : 38 , trục XXIV có tốc độ quay khác nhau, đến trục XXV qua 24 : 24 Từ trục XXV chuyển động truyền qua trục XXVI qua đai truyền hình thang với tỷ số truyền : 3, đến trục XXVII nhờ cặp bánh 30 : 66, đến trục XXVIII qua tỷ số truyền 25 : 71 Xích tốc độ có trục từ trục XXII đến trục XXVIII Phương trình xích động viết sau: Nhập nghề cắt gọt kim loại Trang 30 Trường Cao Đẳng Nghề Nha Trang Khoa Cơ Khí Bộ mônCTM x x x x x x = tốc độ Như trục XXVIII có tốc độ thấp tốc cao mở ly hợp nối thục XXVI trục XXVIII Hình 15.4.15 Sơ đồ động máy phay ngang 6P82 - Mạch chạy dao (Xích chạy dao): Cơ cấu chạy dao nhận chuyển động tùe động 1,5kw có tốc độ quay 1400 v/phút Hộp chạy dao có trục từ trục I đến trục IX, để xác định lượng chạy dao dọc, chạy dao ngang chạy dao thẳng đứng - Chuyển động làm việc từ hộp chạy dao truyền tới hộp đảo chiều nhờ cấu ly hợp chiều Hộp đảo chiều có tác dụng chuyển mô men xoắn từ trục cuối hộp chạy dao thành chuyển động tương ứng (dọc, ngang, thẳng Nhập nghề cắt gọt kim loại Trang 31 Trường Cao Đẳng Nghề Nha Trang Khoa Cơ Khí Bộ mônCTM đứng) theo hai hướng ngược Trên trục X có ly hợp an toàn để điều chỉnh giới hạn mô men xoắn - Trục XIII trục vít chạy dao ngang, cuối trục XII XIII có tay gạ tay quay để dịch chuyển bàn máy tay theo phương ngang thẳng đứng IV MÁY DOA Đặc điểm công dụng - Máy doa chủ yếu dùng để gia công tinh chi tiết lỗ, nhằm nâng cao độ xác độ nhẵn bóng bề mặt Máy doa đặc biệt hữu ích việc sản xuất chi tiết bạc dẫn hướng, đồ gá, cần thiết đảm bảo độ xác tương quan chi tiết định vị lỗ cần gia công - Máy doa loại máy công cụ đặc biệt quan trọng sản xuất đơn chiếc, hàng loạt, đặc biệt sản xuất khuôn mẫu yêu cầu độ xác cao chi tiết định vị - Các lỗ chi tiết dạng bạc, giá đỡ khuôn dập, lỗ dẫn hướng, bạc dẫn gia công máy doa - Chi tiết có nhiều lỗ gia công cách nhanh chóng xác lắp lẫn dụng dụng cụ trục máy doa toạ độ - Các thao tác khoan, khoét, doa lỗ thực dễ dàng Các loại máy doa a Máy khoan doa kết hợp: Có kết cấu nguyên lý làm việc máy khoan đứng, thay mũi khoan mũi doa gia công lỗ b Máy doa toạ độ xác (Hình 15.4.17) - Có kết cấu tương tự máy phay đứng có độ xác cao hơn, máy có khả nâng độ xác lên cao tới 0,002mm - Máy có độ cứng vững cao để nâng cao độ xác gia công thô gia công tinh Các phận máy gồm có + Cơ cấu truyền động thay đổi puli - đai truyền dùng để thay đổi tốc độ quay trục + Bệ đỡ thục nâng lên hạ xuống cho phù hợp với chi tiết gia công + Cần hãm để dừng máy nhanh cần thiết + Tay quay vị trí đứng bệ đỡ trục dùng để điều chỉnh nhanh tốc độ trục tay Ly hợp ma sát dùng để điều chỉnh ăn khớp ra, vào bạc đỡ trục tay Nhập nghề cắt gọt kim loại Trang 32 Trường Cao Đẳng Nghề Nha Trang Khoa Cơ Khí Bộ mônCTM Hình 15.4.17 Máy doa toạ độ xác + Đồng hồ tiến xuống dùng để đo lượng dịch chuyển theo phương thẳng đứng trục + Cữ chặn chiều sâu vi kế dùng để xác định khỏang di chuyển trục đến chiều sâu quy định + Trục quay bệ đỡ truyền chuyển động cho dao cắt + Thang đo quy chiếu dọc ngang để kiểm tra mẫu theo phương đứng phương ngang để xác định điểm định vị + Du xích vi kế dùng gồm có đồng hồ với du xích tay quay vít me dọc ngang cho bàn máy di chuyển nhanh đến vị trí cần thiết + Bảng điều khiển + Kẹp trượt ngang + Ly hợp công suất ly hợp ma sát V MÁY BÀO, XỌC Đặc điểm công dụng - Máy bào xọc dùng đẻ gia công mặt phẳng ngang, thẳng đứng, bề mặt nghiêng, loại rãnh có hình dạng đặc biệt rãnh vuông, rãnh tròn, chữ T, rãnh then, rãnh đuôi én v v Ngoài máy bào, xọc gia công loại bánh răng, răng, mặt định hình đơn giản Nhập nghề cắt gọt kim loại Trang 33 Trường Cao Đẳng Nghề Nha Trang Khoa Cơ Khí Bộ mônCTM - Bào xọc thực hai chuyển động thẳng nối tiếp Chuyển động cắt chuyển động thẳng qua lại, chuyển động chạy dao chuyển động thẳng - Máy bào, xọc có hành trình làm việc (tiến thực cắt gọt) tốc độ thấp, hành trình lùi ( không cắt gọt) có tốc độ lớn để tăng suất gia công - Máy bào, xọc dùng sản xuất đơn chiếc, loạt nhỏ làm việc tốc độ thấp nên hiệu suất nên độ nhẵn bóng bề mặt độ xác thấp, suất thấp - Có thể thực bào máy bào ngang, máy bào giường, máy xọc máy bào đứng mà dao thực chuyển động cắt lên xuống Các loại máy bào, xọc a Máy bào ngang (hình 15.4.18) Hình 15.4.18 Máy bào ngang Vỏ cấu culit; Tay kẹp đầu trượt; Tay gạt trục bàn máy; Tay gạt trục tiến ngang; Bàn máy; Gía dao - Là loại máy vạn dùng để gia công bề mặt phẳng chi tiết dài hẹp ( có chiều dài từ 200 – 500mm) - Bàn máy với phôi di chuyển theo chiều ngang mặt thân máy gọi chuyển động chạy dao, đầu trượt máy với bàn dao dao chuyển động lại thành hành trình - Cơ cấu chuyển động Culít quay cấu bánh - Cơ cấu Culít cho phép biến đổi chuyển động quay thành chuyển động tịnh tiến, nhờ mà thay đổi chiều dài tốc độ hành trình công tác đầu trượt - Cơ cấu chuyển động chạy dao thực nhờ cấu cóc – bánh cóc Bước tiến thực đầu trượt chuyển động theo hành trình chạy không - Các phận máy gồm có + Vỏ cấu culit (1) Nhập nghề cắt gọt kim loại Trang 34 Trường Cao Đẳng Nghề Nha Trang Khoa Cơ Khí Bộ mônCTM + Tay kẹp đầu trượt (2) + Tay gạt trục nâng bàn máy (3) + Tay gạt trục tiến ngang (4) + Bàn máy (5) + Giá dao (6) b Máy bào thủy lực - Truyền dẫn vô cấp thường sử dụng cấu thủy lực dầu ép Máy chuyển động êm, tốc độ đều, đạt độ nhẵn bóng độ xác cao - Trên máy bào giường gia công chi tiết dài tới 12mét c Máy bào giường Dùng để gia công chi tiết lớn bàn máy, thân máy, vỏ hộp Bàn máy với phôi di chuyển theo chiều dọc chuyển động chính, dao kẹp giá doa chuyển động theo chiều ngang chuyển động tiến d Máy xọc (hình 15.4.19) - Dùng để gia công lỗ, rãnh, bánh ăn khớp trong, mặt phẳng đứng, mặt phẳng nghiêng v.v Chuyển động máy xọc chuyển động thẳng đứng lên xuống bàn trượt nhờ cấu culít quay - Hành trình lớn bàn máy 200mm - Chuyển động chạy dao bàn máy thực Có thể chạy dao vòng (dao quay), tịnh tiến ngang, dọc nghiêng - Các phận máy gồm có: + Thân máy hình hộp bố trí thẳng đứng, bên có hộp tốc độ (2) + Phần phía trước có có bàn trượt để gá dao gọi giá dao (1) Bàn máy để gá chi tiết đồ gá (3) Nhập nghề cắt gọt kim loại Trang 35 Trường Cao Đẳng Nghề Nha Trang Khoa Cơ Khí Bộ mônCTM Hình 15.4.19 Máy xọc VI MÁY MÀI Công dụng - Mài dùng phổ biến để gia công tinh sửa chi tiết, gia công thô, cắt đứt, làm - Mài gia công nhiều dạng bề mặt khác mặt trụ ngoài, mặt trụ trong, mặt phẳng, mặt định hình - Mài gia công vật liệu cứng đạt chất lượng cao vật liệu mềm, không gia công vật liệu mềm - Bản chất trình mài cọ xát tế vi bề mặt vật rắn hạt mài có vận tốc cao Phần làm việc đá mài gồm có vô số lưỡi cắt vô số hạt mài riêng biệt, chúng có hình dạng không giống phân bố trật tự chất dính kết hạt mài - Gia công phương pháp mài đạt độ xác độ bóng bề mặt cao (độ xác cấp 2, độ bóng cấp -10) - Mài gia công bề mặt cứng, loại thép dụng cụ, loại dao cắt Nguyên công mài thường có lượng dư nhỏ nên tiết kiệm nguyên vật liệu Đặc điểm - Trên đá mài (dao cắt) có nhiều lưỡi cắt với hình dạng khác nhau, góc độ khác Các lưỡi cắt xếp không theo quy luật nào, lực cắt hướng kính tương đối lớn Nhập nghề cắt gọt kim loại Trang 36 Trường Cao Đẳng Nghề Nha Trang Khoa Cơ Khí Bộ mônCTM - Chiều sâu cắt nhỏ lưỡi cắt không sắc tuyệt đối nên cắt dễ bị trượt làm ảnh hưởng đến chất lượng bề mạt gia công - Đá mài có khả tự sửa cách phá vỡ lớp hạt cũ để tạo lớp hạt sắc hơn, hạt mài chịu nhiệt độ cao - Tốc độ cắt đá mài đạt giá trị lớn nên động lực máy lớn - Trong nhà máy khí chế tạo đại, nguyên công mài chiếm tỷ trọng lớn Trong nhà máy chế tạo ô tô, máy bay, động lực tàu biển mài chiếm 10%, nhà máy chế tạo ổ bi máy mài chiếm tới 60 – 80% Các loại máy mài a Máy mài phẳng - Máy mài phẳng loại máy công cụ đa xác, máy gia công tinh bề mặt chi tiết đến độ xác hoàn hảo - Mài phẳng bề mặt chi tiết thực máy mài phẳng mặt đầu đá Gồm có kiểu sau: + Máy mài phẳng có trục nằm ngang, bàn máy di chuyển qua lại (hình 15.4.20) quay tròn Máy mài phẳng có trục thẳng đứng, bàn máy di chuyển qua lại quay tròn Hình 15.4.20 Máy mài phẳng kiểu trục nằm ngang, bàn máy di chuyển qua lại - Các phận máy mài phẳng gồm có: + Đầu mài lắp trục đá mài (1) + Tay quay điều khiển đầu mài lên xuống để lấy chiều sâu cắt (2) + Bàn máy di chuyển qua lại (3) + Tay quay bàn ngang tiến vào (4) + Tay quay bàn máy (5) Nhập nghề cắt gọt kim loại Trang 37 Trường Cao Đẳng Nghề Nha Trang Khoa Cơ Khí Bộ mônCTM + Đèn chiếu sáng (6) + Tủ điện (7) b Máy mài tròn vạn - Trên máy mài tròn vạn gia công xác đường kính đường kính lỗ chi tiết hình trụ, hình côn, lệch tâm, mặt định hình đạt độ bóng bề mặt cao - Máy mài tròn có nhiều kiểu khác nhau, tuỳ theo yêu cầu công nghệ, kích thước, hình dạng chi tiết gia công mà chọn máy cho phù hợp Hình 15.4.21 Các phận máy mài tròn vạn - Các phận máy mài tròn vạn thông dụng hình 15.4.21 gồm có: + Ụ trước lắp trục mâm cặp hoa động khởi động trục chính, dùng để giữ truyền chuyển động quay cho chi tiết gia công + Thân máy phía có lắp ụ trước ụ sau máy, thân máy có đường trượt dẫn hướng bàn máy dịch chuyển + Ụ sau lắp mũi tâm quay, chi tiết gia công gá mũi tâm Nhập nghề cắt gọt kim loại Trang 38 Trường Cao Đẳng Nghề Nha Trang Khoa Cơ Khí Bộ mônCTM + Ụ mài có trục mang đá nắp chắn bảo vệ đá, gồm có tay quay điều khiển đá mài phận sửa đá + Bàn máy + Bảng điều khiển Ngoài máy có hệ thống làm nguội truyền động thủy lực riêng c Máy mài tròn - Máy mài tròn sử dụng rộng rãi công nghệ chế tạo vòng bi, loại dụng cụ cắt nhiều lĩnh vực khác - Các kiểu máy mài lỗ thông dụng gồm có: + Máy mài lỗ có hai trục mang đá + Máy mài lỗ có trục mang đá + Máy mài lỗ vạn + Máy mài lỗ chuyên dùng v v d Máy mài vô tâm - Máy mài vô tâm loại máy mài tròn, khác với máy mài có tâm chi tiết gia công đặt tự đỡ mà không định vị tâm chi tiết - Khi mài vô tâm, chi tiết nằm đá mài, đá mài cắt đá dẫn Đá dẫn dùng để tạo chuyển tiến ngang chi tiết gia công, đá dẫn quay chiều với đá cắt, chi tiết quay ngược chiều với đá dẫn đá cắt - Máy mài vô tâm có nhiều kiểu khác nhau, gồm có: + Máy mài vô tâm bán tự động dùng để gia công chi tiết có đường kính nhỏ từ 0,2 – 4mm + Máy mài vô tâm bán tự động dùng để gia công chi tiết có đường kính từ 0,8 – 25mm + Máy mài vô tâm tự động + Máy mài vô tâm bán tự động dùng để gia công chi tiết có đường kính tới 75mm kiểu 3184 (hình 15.4.22) gồm có phận sau: - Ụ mài, ụ đá dẫn, cấu sửa đá mài, cấu sửa đá dẫn, cữ mài, cấu cân đá, thiết bị điện - Tuỳ theo kích thước hình dạng chi tiết, độ xác dạng sản xuất mà chọn máy cho phù hợp Nhập nghề cắt gọt kim loại Trang 39 Trường Cao Đẳng Nghề Nha Trang Khoa Cơ Khí Bộ mônCTM Hình 15.4.22 Máy mài vô tâm kiểu 3184 VII MÁY CẮT GỌT KIM LOẠI ĐIỀU KHIẾN BẰNG CHƯƠNG TRÌNH SỐ (CNC) Khái niệm - Điều khiển chương trình số định nghĩa: Là ’’một hệ thống điều khiển liệu đưa vào máy hệ thống máy phải tự động thực theo liệu nhập vào’’ - Điều khiển theo chương trình dạng điều khiển tự động mà tín hiệu điều khiển thay đổi theo quy luật định trước Hay máy điều khiển theo chương trình thứ tự, giá trị chuyển động thứ tự đóng mở phận máy, đóng mở hệ thống làm nguội, bôi trơn, thay dao, kẹp phôi v v thực theo chương trình vạch sẵn - Các cấu mang chương trình đặt vào thiết bị điều khiển máy làm việc tự động theo chương trình định sẵn - Máy cắt gọt kim loại điều khiển chương trình số viết tắt NC (Numerical Control) máy tự động điều khiển số toàn hoạt động, hành động điều khiển đưa sở cung cấp liệu dạng lệnh - Các lệnh hợp thành chương trình làm việc, chương trình ghi lên cấu mang chương trình dạng mã số - Cơ cấu mang chương trình băng đột lỗ, băng từ nhớ máy tính Nhập nghề cắt gọt kim loại Trang 40 Trường Cao Đẳng Nghề Nha Trang Khoa Cơ Khí Bộ mônCTM - Các hệ sau, hệ thống điều khiển máy NC cài đặt cụm vi tính, vi xử lý việc điều khiển lúc phần lớn hoàn toàn phần mềm Các máy NC gọi CNC ( Computer Numerical Control) - Máy CNC chương trình soan thảo tỉ mỉ gia công chi tiết có hình dạng phức tạp máy phay, máy tiện, máy doa, máy mài Các đặc trưng công dụng - Máy có tính tự động cao: + Máy CNC có suất cắt gọt cao giẩm tối đa thời gian phụ mức độ tự động nâng cao + Máy CNC thực lúc nhiều chuyển động khác nhau, tự động hiệu chỉnh sai số dao cắt, tự động kiểm tra kích thước chi tiết tự động hiệu chỉnh sai lệch vị trí tương đối dao cắt chi tiết - Tính linh hoạt cao: + Chương trình máy CNC thay đổi dễ dàng nhanh chóng thích ứng với loại chi tiết khác nhau, rút ngắn thời gian phụ thời gian chuẩn bị sản xuất, tạo điều kiện cho tự động hóa sản xuất hàng loạt + Có thể gia công nhanh chóng chi tiết có chương trình lúc nào, nên không cần phải sản xuất chi tiết dự trữ mà cần lưu trữ chương trình chi tiết + Máy CNC gia công chi tiết nhỏ vừa, phản ứng cách linh hoạt công nghệ thay đổi, việc lập trình gia công chi tiết thực bên máy văn phòng thông qua kỹ sư lập trình - Tính tập trung nguyên công: Đa số máy CNC thực nhiều nguyên công khác mà không cần thay đổi vị trí gá đặt chi tiết gia công Từ khả tập trung nguyên công máy CNC phát triển thành trung tâm gia công - Tính xác, đảm bảo chất lượng cao: + Trên máy CNC giảm hư hỏng sai sót người, đồng thời giảm cường độ ý người làm việc + Có khả gia công xác hàng loạt chi tiết Độ xác lặp lại đặc trưng cho mức độ ổn định suốt trình gia công, đảm bảo chất lượng cao điểm ưu việt tuyệt đối máy CNC - Tính hiệu kinh tế kỹ thuật cao: + Giảm giá thành sản phẩm + Giảm giá thành gia công gián tiếp giảm thời gian tồn trữ sản phẩm, giảm thời gian kiểm tra + Cho phép gia công chi tiết có biên dạng phức tạp + Có tính công nghệ Nhập nghề cắt gọt kim loại Trang 41 Trường Cao Đẳng Nghề Nha Trang Khoa Cơ Khí Bộ mônCTM + Cải thiện việc điều khiển thiết kế sản phẩm + Không yêu cầu tay nghề lao động cao Các loại máy điều khiển kỹ thuật số (CNC) - Sự lựa chọn máy CNC ngày trở thành yêu cầu cần thiết có tầm định xí nghiệp công nghiệp sở đào tạo nghề, nhiều nghiên cứu dự báo khả phát triển, lợi nhuận suất thuyết phục giới công nghiệp ngày tiến tới phổ cập kỹ thuật điều khiển số cho máy cắt gọt kim loại Các máy CNC sử dụng phổ biến gồm có loại như: Máy tiện CNC (hình 15.4.23), máy phay CNC, máy doa CNC, máy mài CNC v v (nội dung chi tiết học mô đun sau chương trình) Hình 15.4.23 Máy tiện CNC VIII CÁC PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG ĐẶC BIỆT C BIỆKhoa học ngày phát triển, vật xuất ngày nhiều Yêu cầu kết cấu chi tiết máy phức tạp với yêu cầu kỹ thuật chất lượng ngày cao hơn, mà phương pháp gia công thông thường thoả mãn yêu cầu Vì vậy, phương pháp gia công đặc biệt đời ngày phát triển gia công tia lửa điện, điện hóa, dao động siêu âm Đặc điểm phương pháp gia công đặc biệt - Chất lượng tính chất gia công không phụ thuộc vào tính chất lý hóa vật liệu mà phụ thuộc vào thông số nhiệt chúng - Đạt độ xác cao trường hợp khó thực phương pháp cắt gọt thông thường Nhập nghề cắt gọt kim loại Trang 42 Trường Cao Đẳng Nghề Nha Trang Khoa Cơ Khí Bộ mônCTM - Không cần dụng cụ cắt có độ cứng cao vật liệu gia công, tiết kiệm nguyên vật liệu, nâng cao suất - Dễ khí hóa tự động hóa Các phương pháp gia công đặc biệt Hiện phương pháp gia công đặc biệt chia thành nhóm: - Các phương pháp gia công phóng điện ăn mòn tia lửa điện, xung điện v v - Các phương pháp gia công chùm tia tia laser, tia plasma - Các phương pháp gia công siêu âm - Các phương pháp gia công điện hóa học - Các phương pháp gia công phối hợp phương pháp Nhập nghề cắt gọt kim loại Trang 43