GIÁO TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ tạo máy

Lời giới thiệu Thực chủ trương lãnh đạo thành phố Hà Nội thực chương trình mục tiêu sở giáo dục đào tạo Hà Nội ,giai đoạn từ đến 2005 tiếp đến 2010 , để đẩy mạnh đào tạo nhân lực bậc trung học chuyên nghiệp dạy nghề phục vụ công nghiệp hoá , đại hoá thủ đô ,đó : Biên soạn chương trình giảng dạy giáo trình môn học trường trung học chuyên nghiệp Hà Nội Bộ chương trình giáo trình sử dụng hệ thống trường trung học chuyên nghiệp công lập, bán công, dân lập tư thục Hà Nội Trường trung học công nghiệp Hà Nội tổ chức biên soạn số giáo trình cho ngành "Sửa chữa , khai thác thiết bị khí ", chuyên ngành cắt gọt kim loạivà chuyên ngành sửa chữa Đây cố gắng lớn cán giáo viên trường ngành giáo dục chuyên nghiệp thành phố bước thống nội dung dạy học trường trung học chuyên nghiệp địa bàn thành phố Hà Nội Nội dung giáo trình xây dựng sở kế thừa nội dung giảng dạy gần 30 năm trường THCN Hà Nội số trường bạn có đào tạo chuyên ngành , kết hợp với nội dung nhằm đáp ứng yêu cầu nâng cao chất lượng đào tạo Các giáo trình xây dựng sở "Chương trình đào tạo trung học chuyên nghiệp ngành sửa chữa , khai thác thiết bị khí , chuyên ngành cắt gọt kim loại sửa chữa " hội đồng thẩm định giáo dục đào tạo thông qua ngày 12/4/2002 Giáo trình nhà giáo có nhiều kinh nghiệm giảng dạy trường trung học công nghiệp Hà Nội biên soạn , theo định hướng , phù hợp cấp học , câp nhật kiến thức có tính đến tính đa ngành tính liên thông ; giáo trình trình bầy ngắn gọn, dễ hiểu phù hợp với đối tượng học sinh trung học bổ ích với đội ngũ kỹ thuật viên công nhân kỹ thuật để nâng caokiến thức tay nghề Tuy tác giả có nhiều cố gắng biên soạn , song giáo trình chắn không tránh khỏi khiếm khuyết Hy vọng nhận góp ý đồng nghiệp khác trường bạn đọc để giáo trình biên soạn tiếp tái lần sau có chất lượng tốt Mọi ý kiến xin gửi trường trung học công nghiệp Hà Nội , địa 131 phố Thái Thịnh , quận Đống Đa , thành phố Hà Nội Hiệu trưởng Trường trung học công nghiệp Hà Nội Phạm Đình Tân Lời nói đầu Giáo trình công nghệ chế tạo máy biên soạn sở " Chương trình đào tạo trung học chuyên nghiệp ngành Sửa chữa, khai thác thiết bị khí, chuyên ngành cắt gọt kim loại sửa chữa" Hội đồng thẩm định Bộ giáo dục Đào tạo thông qua ngày 12/4/2002 Nội dung biên soạn theo tinh thần ngắn gọn, dễ hiểu Giáo trình phần nội dung chuyên ngành đào tạo người dạy người học cần tham khảo thêm tài liệu có liên quan ngành học để việc sử dụng có hiệu Hiện nay, nghiệp công nghiệp hoá, đại hoá đất nước, sửa chữa khai thác thiết bị khí ngành quan trọng kinh tế quốc dân, sử dụng hầu hết lĩnh vực công nông nghiệp Cồng nghệ chế tạo máy môn chuyên môn chủ yếu ngành sửa chữa khai thác thiết bị Trang bị kiến thức để lập quy trình công nghệ gia công chế tạo, lắp ráp, kiểm tra sửa chữa sản phẩm khí máy móc thiết bị cho đạt yêu cầu kỹ thuật kinh tế phù hợp với điều kiện sản xuất cụ thể Cán kỹ thuật công nhân ngành khai thác sửa chữa thiết bị khí đào tạo phải có kiến thức bản, đồng thời phải biết vận dụng kiến thức để giải vấn đề cụ thể thực tế sản xuất sử dụng, chế tạo, sửa chữa, lắp ráp Với mục đích đó, môn học cung cấp lí luận kinh nghiệm để thiết kế, chế tạo, sửa chữa khai thác máy Giáo trình biên soạn với dung lượng 90 tiết, bao gồm 18 chương với thống chi tiết nội dung chương K.S Phạm Ngọc Dũng K.S Nguyễn Quang Hưng Trong trình biên soạn, giáo trình nhận đóng góp ý kiến tập thể giáo viên Trường Trung học Công nghiệp Hà Nội, đặc biệt Ban Lý thuyết Cơ Sở Các tác giả có nhiều cố gắng tâm huyết trình biên soạn giáo trình, nhiên tính chất phức tạp công việc biên soạn chắn tránh khỏi chỗ chưa thoả đáng, khiếm khuyết định Các tác giả mong đóng góp ý kiến bạn đọc để giáo trình hoàn thiện nữa.Mọi ý kiến đóng góp xin gửi Nhà xuất Hà Nội, Sở Giáo dục Đào tạo Hà Nội Ban Lý thuyết Cơ Sở Trường Trung học Công nghiệp Hà Nội Xin chân thành cảm ơn! Các tác giả B ÀI M Ở Đ ẦU (1 tiết) i vị trí môn học : Môn học Công nghệ chế tạo máy có vị trí quan trọng chương trình đào tạo kỹ sư cán kỹ thuật thiết kế, chế tạo loại máy trang bị khí phục vụ ngành kinh tế công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vận tải … Hiện nay, ngành kinh tế nói chung ngành khí nói riêng đòi hỏi kỹ sư khí cán kỹ thuật khí đào tạo phải có kiến thức tương đối rộng, đồng thời phải biết vận dụng kiến thức để giải vấn đề cụ thể thường gặp sản xuất, sửa chữa sử dụng Chính vậy, để làm công nghệ tốt cần có hiểu biết sâu sắc môn khoa học sở như: sức bền vật liệu, nguyên lý máy, chi tiết máy, máy công cụ, nguyên lý cắt, dụng cụ cắt, vật liệu học… Các môn tính toán thiết kế đồ gá, thiết kế nhà máy khí, tự động hoá trình sản xuất hỗ trợ tốt cho môn học Công nghệ chế tạo máy vấn đề có quan hệ khăng khít với môn học ii Tính chất môn học : Môn học Công nghệ chế tạo máy giúp cho người học nắm vững phương pháp gia công chi tiết có hình dạng, độ xác, vật liệu khác công nghệ lắp ráp chúng thành sản phẩm mà giúp cho người học khả phân tích, đánh giá so sánh ưu khuyết điểm phương pháp để chọn phương pháp gia công thích hợp nhất, biết chọn trình công nghệ hoàn thiện nhất, vận dụng kỹ thuật biện pháp tổ chức sản xuất tối ưu để nâng cao suất lao động Mục đích cuối công nghệ chế tạo máy nhằm đạt được: chất lượng sản phẩm, suất lao động hiệu kinh tế cao Công nghệ chế tạo máy có nhiệm vụ nghiên cứu, thiết kế tổ chức thực trình chế tạo sản phẩm khí đạt tiêu kinh tế kỹ thuật định điều kiện quy mô sản xuất cụ thể Mặt khác nghiên cứu trình hình thành bề mặt chi tiết lắp ráp chúng thành sản phẩm Nó có mối liên hệ chặt chẽ lý thuyết thực tiễn sản xuất, tổng kết từ thực tế sản xuất trải qua nhiều lần kiểm nghiệm sản xuất để không ngừng nâng cao trình độ kỹ thuật đem ứng dụng vào sản xuất để giải vấn đề phức tạp hơn, khó khăn iii Mục tiêu môn học : Mục tiêu môn học tạo điều kiện cho người học nắm vững, vận dụng có hiệu phương pháp thiết kế, xây dựng; quản lý trình chế tạo sản phẩm khí kỹ thuật sản xuất tổ chức sản xuất nhằm đạt tiêu kinh tế kỹ thuật theo yêu cầu điều kiện quy mô sản xuất cụ thể Môn học truyền đạt yêu cầu tiêu công nghệ cần thiết nhằm nâng cao tính công nghệ trình thiết kế kết cấu khí góp phần nâng cao hiệu chế tạo chúng Tóm lại, ta nhận thấy ngành Chế tạo máy đóng vai trò quan trọng việc sản xuất thiết bị, công cụ cho ngành kinh tế quốc dân, tạo tiền đề cần thiết để ngành phát triển Vì việc phát triển khoa học kỹ thuật lĩnh vực Công nghệ chế tạo máy có ý nghĩa hàng đầu nhằm thiết kế, hoàn thiện, vận dụng phương pháp chế tạo, tổ chức điều khiển trình sản xuất đạt hiệu kinh tế cao Căn vào yêu cầu sử dụng, thiết kế nguyên lý thiết bị; từ nguyên lý thiết kế kết cấu thực, sau chế thử để kiểm nghiệm kết cấu sửa đổi hoàn thiện đưa vào sản xuất hàng loạt Nhiệm vụ nhà thiết kế thiết kế thiết bị đảm bảo phù hợp với yêu cầu sử dụng, nhà công nghệ vào kết cấu thiết kế để chuẩn bị trình sản xuất tổ chức sản xuất Nhưng thiết kế chế tạo có mối quan hệ chặt chẽ Nhà thiết kế nghĩ tới yêu cầu sử dụng thiết bị đồng thời phải nghĩ đến vấn đề công nghệ để sản xuất chúng Vì nhà thiết kế cần phải nắm vững kiến thức công nghệ chế tạo Từ thiết kế kết cấu đến lúc sản phẩm cụ thể trình phức tạp, chịu tác động nhiều yếu tố khách quan chủ quan làm cho sản phẩm khí sau chế tạo có sai lệch so với thiết kế kết cấu Như chuẩn bị công nghệ chế tạo cần ý khống chế sai lệch phạm vi chế tạo cho phép IV Khái quát nội dung : Chương trình môn học thực 90 tiết, bao gồm 18 chương: _ Chương : Các khái niệm _ Chương : Chất lượng bề mặt _ Chương : Độ xác gia công _ Chương : Chuẩn cách chọn chuẩn _ Chương : Thiết kế quy trình công nghệ _ Chương : Phôi lượng dư gia công _ Chương : Đúc _ Chương : Gia công biến dạng dẻo _ Chương : Hàn cắt kim loại _ Chương 10 : Gia công chuẩn bị _ Chương 11 : Các phương pháp gia công mặt phẳng _ Chương 12 : Các phương pháp gia công mặt trụ _ Chương 13 : Gia công định hình _ Chương 14 : Gia công chi tiết họ hộp _ Chương 15 : Gia công bánh _ Chương 16 : Gia công vật liệu siêu cứng _ Chương 17 : Lắp ráp máy _ Chương 18 : Công nghệ phục hồi chi tiết máy Ngoài phần lý thuyết chuyên môn, sách cung cấp số tập ví dụ tham khảo số câu hỏi ôn tập sau chương giúp học sinh nắm vững học Chương CÁC KHÁI NIỆM VÀ ĐỊNH NGHĨA (3 tiết) Mục tiêu học _ Cung cấp trang bị cho học sinh kiến thức trình hình thành sản phẩm khí dạng sản xuất _ Thông qua học, học sinh nắm phân biệt được: + Quá trình sản xuất trình công nghệ + Các thành phần trình công nghệ + Các dạng sản xuất đặc điểm Nội dung I Quá trình sản xuất trình công nghệ: Quá trình sản xuất: Quá trình sản xuất trình mà người tác động trực tiếp vào đối tượng sản xuất nhờ công cụ sản xuất, nhằm biến đổi tài nguyên thiên nhiên bán thành phẩm thành sản phẩm hoàn chỉnh, cụ thể đáp ứng yêu cầu xã hội Quá trình bao gồm nhiều giai đoạn Ví dụ: để có sản phẩm khí phải qua khai thác quặng, luyện kim, gia công khí, gia công nhiệt hoá, lắp ráp Nói cách hẹp nhà máy khí, trình sản xuất trình tổng hợp hoạt động có ích để biến nguyên liệu bán thành phẩm thành sản phẩm nhà máy Trong có trình như: chế tạo phôi, gia công cắt gọt, gia công nhiệt hoá, kiểm tra, lắp ráp với hàng loạt trình phụ vận chuyển, sửa chữa, bảo quản, chạy thử, điều chỉnh, bao bì Từ quan điểm công nghệ cần nghiên cứu phần trình sản xuất trên, trình trình công nghệ 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 trạng thái tính chất bao gồm: thay đổi hình dáng kích thước, tính chất lý hoá vật liệu, vị trí tương quan phận chi tiết + Quá trình công nghệ gia công trình cắt gọt phôi, nhằm tạo hình dáng, kích thước, độ nhẵn bề mặt, độ xác chi tiết + Quá trình công nghệ nhiệt luyện trình làm thay đổi tính chất vật lý hoá 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 đúc, gia công áp lực Như ta thấy xác định trình công nghệ hợp lý ghi thành văn công nghệ văn gọi quy trình công nghệ Chính mà quy trình công nghệ tối ưu phải thoả mãn điều sau: + Nâng cao chất lượng sản phẩm + Hoàn thành sản lượng đề giá thành sản phẩm phải rẻ + Đảm bảo an toàn cho người lao động trình sản xuất II Các thành phần quy trình công nghệ : a) Nguyên công: Là phần trình công nghệ hoàn thành liên tục chỗ làm việc hay nhóm công nhân thực Nếu thay đổi điều kiện như: tính làm việc liên tục, chỗ làm việc ta chuyển sang nguyên công khác VD: ta tiện trục hình vẽ sau: f g e d a c b Hình 1.1 Tiện trục bậc Nếu ta tiện đầu trở đầu để tiện đầu thuộc nguyên công Nhưng tiện đầu cho loạt xong tiện đầu lại cho loạt thành hai nguyên công Hoặc máy tiện đầu, đầu lại tiện máy khác hai nguyên công Mặt khác, sau tiện mặt trụ máy, phay rãnh then máy khác hai nguyên công Nguyên công đơn vị trình công nghệ để hoạch toán tổ chức sản xuất Phân chia trình công nghệ thành nguyên công có ý nghĩa: + ý nghĩa kỹ thuật chỗ, tuỳ theo yêu cầu kỹ thuật chi tiết mà người kỹ thuật viên phải gia công bề mặt chi tiết phương pháp mài, phay, khoan hay tiện + ý nghĩa kinh tế: phải tuỳ theo sản lượng điều kiện sản xuất cụ thể mà chia nhỏ làm nhiều nguyên công (phân tán nguyên công) tập trung vài nguyên công (tập trung nguyên công) nhằm mục đích đảm bảo cân cho nhịp sản xuất Hoặc máy xác không nên làm việc thô việc tinh mà phải chia thành hai nguyên công thô tinh cho hai máy, máy xác máy thô (vì máy gia công xác đắt máy gia công thô) 10 b) Gá: Gá phần nguyên công, hoàn thành lần gá đặt chi tiết VD : gá tiện đầu đổi gá đầu hai lần gá Một nguyên công có nhiều lần gá c) Vị trí: Là phần quan trọng nguyên công, xác định vị trí tương quan chi tiết với máy chi tiết với dao cắt VD: lần phay cạnh khoan lỗ chi tiết có nhiều lỗ gọi vị trí Như lần gá có nhiều vị trí d) Bước: Cũng phần nguyên công tiến hành gia công bề mặt (hoặc tập hợp bề mặt) sử dụng dao (hoặc dao) đồng thời chế độ làm việc máy trì không đổi (chế độ cắt không đổi) Nếu thay đổi điều kiện: bề mặt gia công chế độ làm việc máy (như đổi tốc độ cắt, bước tiến chiều sâu cắt…) ta chuyển sang bước khác VD: hình I.1 ta tiện ba đoạn A, B, C ba bước khác nhau; tiện bốn mặt đầu D, E, F, G bốn bước độc lập với Tiện đổi tốc độ, bước tiến thay dao để tiện ren hai bước khác Như nguyên công có nhiều bước e) Đường chuyển dao: Là phần bước để hớt lớp vật liệu có chế độ cắt dao VD: để tiện mặt trụ dùng chế độ cắt, dao để hớt làm nhiều lần; lần đường chuyển dao Như bước có nhiều đường chuyển dao f) Động tác: Là hành động người công nhân để điều khiển máy thực việc gia công lắp ráp VD: 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 hoá nguyên công III Các dạng sản xuất : Dựa vào nhu cầu xã hội mức tiêu thụ thị trường tiêu dùng, nhà máy cần phải sản xuất số lượng sản phẩm khoảng thời gian định Đó kế hoạch sản xuất nhà máy, kế hoạch cấp giao cho, thân nhà máy tự lập theo nhu cầu xã hội thị trường tiêu thụ Khi có kế hoạch, nhà máy phải động viên toàn lực lượng để thực kế hoạch Trong kế hoạch sản xuất, tiêu quan trọng sản 11 *Muốn làm tăng đường kính trụ rỗng ta việc rèn xung quanh theo phương hướng kính, làm cho thành mỏng giảm lượng đường kính D tăng lên *Muốn làm dài chi tiết lượng ∆l (hình 18.3) Ta chọn chỗ đường kính phép thắt lại ta thúc chỗ Ví dụ: trục có chiều dài l muốn dài thêm ∆l ta chọn đoạn trục B cho phép giảm đường kính hai vai không hỏng ta xấn đoạn B xuống dài thêm ∆l Hình 18.3 Làm dài thêm trục A C B ∆l L Nhận xét: Gia công áp lực dùng để phục hồi có nhiều điểm giống sản xuất sản phẩm Gia công áp lực dùng để biến dạng nhiều tạo sản phẩm Nhưng trình phục hồi vật gia công có kích thước, hình dáng gần giống với kích thước hình dáng sản phẩm, lượng biến dạng gia công áp lực ít, sau gia công áp lực, chi tiết cần qua vài bước gia công thành sản phẩm Vì việc chọn chế độ gia công thiết kế khuôn rèn dập để phục hồi công việc phức tạp chất lượng công việc ảnh hưởng đến chất lượng công việc phục hồi Khi dùng phương pháp phục hồi cần lưu ý số điểm sau đây: _ Nhiệt độ nung nhân tố ảnh hưởng nhiều đến chất lượng phục hồi đặc tính gia công phục hồi độ biến dạng không cần đốt nóng quá, đốt nóng qúa thép bị ôxy hoá, tinh thể kim loại hạt to gây ứng suất nhiệt, làm giảm tính vật liệu làm chi tiết bị biến dạng (ví dụ thép C45, nung 650÷7000C) _ Tốc độ biến dạng: nói chung có tốc độ nhanh, đặc biệt chi tiết nhỏ dễ nguội, gia công máy búa đạt tốc độ 3÷9m/s gia công máy ép gia công chi tiết trạng thái nguội chọn chế độ hợp lý không làm hỏng chi tiết _ Thiết kế khuôn dập phải thoả mãn yêu cầu: + Lượng kim loại dồn từ phận sang phận phải đủ, với lượng dư để gia công 226 + Sau ép, không phá huỷ khả làm việc chi tiết không ảnh hưởng đến độ bền chịu tải chi tiết sau + Đường cong khuôn dập phải tạo điều kiện biến dạng thuận lợi + Các thông số gia công phải cân nhắc cẩn thận cho phù hợp v.v… chưa thể chọn thông số lý luận, thuật toán mà chủ yếu dựa vào kinh nghiệm thực nghiệm trước để tìm thông số tin cậy III Phục hồi chi tiết hàn đắp: Giới thiệu chung Bằng phương pháp hàn để đắp lên chi tiết mòn lượng kim loại đủ lượng dư để gia công đạt yêu cầu kỹ thuật, chi tiết luc đầu hàn đắp, bề mặt chi tiết bị nóng lên đến trạng thái dẻo tạo sở bám lớp kim loại Phương pháp ảnh hưởng nhiều đến chất lượng kim loại đắp vào Hàn đắp kim loại làm chi tiết nóng lên gây biến dạng chi tiết, chọn cách hàn đắp phù hợp ảnh hưởng biến dạng Hàn đắp có nhấp nhô lớn, nên lượng dư phải phù hợp Bề mặt hàn đắp dễ gây biến cứng khó gia công Phương pháp hàn đắp dùng nhiều sửa chữa, người ta đắp lên bề mặt bị mòn, hàn lại vết nứt, sứt mẻ hư hỏng cục v.v… Các phương pháp hàn đắp: _ Hàn điện hồ quang thủ công, bán tự động tự động Có điều kiện người ta dùng phương pháp hàn hồ quang rung động dây hàn tần số ≈ 100 lần/ph biên độ thấp 1,5÷2 mm mục đích làm cho kim loại nóng chảy phủ lên bề mặt phẳng _ Hàn đắp bằn lửa hàn (hàn hơi) phương pháp thường phải kèm theo chất trợ dung NaH3O7 kim loại lỏng phủ hơn, phẳng _ Hàn tiếp xúc: phương pháp áp dụng chi tiết cần “đắp dầy” chi tiết phải biến dạng sau chi tiết chịu tải nhỏ, thực chất phương pháp gắn lớp tôn mỏng lên bề mặt hàn nhiều điểm bề mặt cần đắp Công nghệ hàn đắp (theo bước sau): 227 _ Làm bề mặt không dầu mỡ gỉ bám _ Phát có vết nứt phải khoan liên tiếp nhiều lỗ để tạo khe cho hàn ngấu sâu _ Khi hàn phải hàn đường đối xứng (không hàn theo thứ tự liên tiếp) Chú ý: hàn gang phải tuân theo nguyên tắc “chân rết, rễ chùm” trước hàn phải nung nóng toàn 200÷3000C quanh khu vực hàn Trong công nghệ hàn dùng hai phương pháp hàn nóng hàn nguội Hàn nóng tức nung nóng khu vực cần hàn 600÷7000C hàn Hàn nguội hàn chi tiết nhiệt độ thường Mỗi phương pháp có ưu khuyết điểm riêng nên phải tuỳ trường hợp cụ thể mà chọn phương án cho thích hợp Chọn phương pháp hàn đắp Lựa chọn phương pháp hàn đắp cần xét đến vấn đề sau: _ Vật liệu chi tiết _ Chế độ nhiệt luyện độ cứng bề mặt _ Điều kiện làm việc chi tiết _ Mức độ đặc điểm chỗ hỏng _ Trị số biến dạng cho phép _ Năng suất tính công nghệ, kinh tế Kiểm tra chất lượng phục hồi sau đắp: Trong qúa trình hàn có nhiều nhân tố làm ảnh hưởng đến chất lượng hàn, muôn đảm bảo chất lượng cao cần phải tổ chức kiểm tra toàn trình hàn: _ Chuẩn bị sản phẩm cần hàn _ Chọn quen hàn thích hợp chưa _ Tình trạng thiết bị hàn _ Chấp hành nghiêm túc quy trình hàn Cuối mắt thường kiểm tra sơ nghi ngờ (đặc biệt nghi ngờ độ dính bám) phải dùng phương tiện kiểm tra 228 IV Phục hồi phương pháp phun kim loại Nguyên lý phun kim loại: Là phương pháp dùng ép thổi kim loại nóng chảy vào bề mặt chi tiết để đắp lên chi tiết lớp kim loại, nhằm khôi phục kích thước bị mòn khôi phục lại hình dáng hình học chúng, liên kết kim loại gốc kim loại bám vào liên kết học dính bám có số ưu khuyết điểm sau: ưu điểm: + Không phá huỷ kết cấu kim tương kim loại gốc nhiệt độ phun lên chi tiết không cao + Chiều dày kim loại phun lớn phục hồi chi tiết mòn nhiều + Lớp kim loại phun dày xốp nên tích luỹ dầu bồi trơn nhiều + Công nghệ phun đắp đơn giản, dễ thao tác, suất, giá thành rẻ mạ nhiều + Có thể phun đắp lớp kim loại khác với kim loại gốc, phun nhiều lớp kim loại khác vào chi tiết gốc Khuyết điểm + Độ dính bám lớp kim loại đắp vào kim loại gốc kém, phun kim loại dùng cho chi tiết bị va đập, tải trọng lớn + Khi làm chảy kim loại để phụ đắp người ta dùng dòng điện hồ quang nhiệt khí hàn, điện tần số cao, plasma v.v… Tính chất lý lớp kim loại phun đắp: Xét lớp kim loại phun đắp thấy có vấn đề sau: a) Độ cứng: yếu tố ảnh hưởng đến độ cứng kim loại lỏng có cự li xa hay gần áp lực khí nén đẩy kim loại mạnh hay yếu trình phun, hạt kim loại bị thổi nguội nhanh (từ vài ngàn độ xuống 100÷1500C) kim loại chuyển sang thể đặc hạt cứng, bị oxyt hoá nên độ cứng hạt lớn chúng nằm sát nên độ cứng tổng thể lớn so với kim loại nguyên thuỷ, độ cứng phụ thuộc vào dây hàn (vật liệu nóng chảy) có độ thấm lớn độ cứng lớn 229 b.Độ bền học:Lớp kim loại có độ bền nén cao phụ thuộc vào vật liệu đắp, trị số thường thay đổi giới hạn rộng trị số bền kéo nhiều so sánh với gang lớp kim loại xấp xỉ gần gang hạt có màng oxyt hoá, có tạp chất khuyếch tán trong, hạt kim loại c.Độ bám: thông số định chất lượng phục hồi, nhân tố ảnh hưởng đến độ bám kim loại phun vào nhiệt độ hạt kim loại dính lên bề mặt phun đắp, chiều dầy lớp phun đắp, tốc độ cự ly phun Chuẩn bị bề mặt định phun phải cẩn thận, đánh hết lớp gỉ, dầu mỡ phỉa phun để lâu lớp kim loại mặt chi tiết lại bị oxyt hoá độ bám dính d.Độ chịu mòn: điều kiện ma sát khô lớp kim loại phun chịu mòn lớp kim loại xốp hạt liên kết với độ dính bám, mà chúng lại có màng oxyt hoá, nên hạt chịu ma sát khô chúng dễ tách bung Nhưng lỗ rỗng xốp lại chứa nhiều dầu nên ma sát ướt chịu mòn tốt Những bước công nghệ phun đắp: Chuẩn bị bề mặt phun đắp Sức bám kim loại phụ thuộc nhiều vào việc chuẩn bị bề mặt Công việc chuẩn bị bề mặt bao gồm: - Bịt chỗ không cần phun - Làm nhám bề mặt để tăng khả dính bám lớp kim loại phun - Làm khử hết dầu mỡ Làm nhám bề mặt tia lửa điện với quét niken Khi niken khuyếch tán vào bề mặt chi tiết làm tăng sức bền, làm nhám phun cát, tiện rãnh bề mặt Lăn tiện nhám có độ nhám rộng sâu nên chất lượng phun tốt b.Công nghệ phun chiều dày lớp phun tạm tính theo công thức: h0 = D−d +Z+b 230 Trong đó: D: đường kính sau phun d: đường kính trước phun Z: lượng đủ gia công b: hệ số kể đến mức phun không (b=0,2÷0,5)mm chiều dày lớp kim loại sau gia công phải để lại h≥1mm Kiểm tra lớp kim loại phun đắp Chất lượng lớp kim loại phun phụ thuộc vào việc thực trình công nghệ phun theo ba giai đoạn: _ Chuẩn bị bề mặt chi tiết cần phun _ Phun _ Gia công sau phun Trong giai đoạn cần phải kiểm tra, xác định chất lượng chuẩn bị bề mặt trước phun chủ yếu xem xét bề mặt, bề mặt nhám tốt cần phải không dầu mỡ, axit Khi làm nhám phun cát bề mạt phải xám chỗ đen, chỗ trắng Khi làm nhám xâm thực điện vậy, mặt có màu xám phân bố khắp không theo quy luật tốt Việc phun kim loại phải chọn chế độ phun hợp lý theo sổ tay kinh nghiệm Việc gia công phải ý chọn chế độ cắt cho không làm bong lớp kim loại dính bám (việc thường chọn sổ tay kinh nghiệm) V Phục hồi phương pháp mạ: 1.Khái niệm chung mạ: Mạ phương pháp phục hồi thông dụng Khi mạ chi tiết cần mạ đặt vào thùng đựng dung dịch điện phân nối vào cực âm bể mạ, cực dương dung dịch mạ cực vật liệu kim loại mạ Do có điện áp chiều ion dương kim loại mạ hoà tan dung dịch điện phân chạy bám vào cực âm tức bám vào bề mặt chi tiết cần mạ Trong qúa trình mạ có số phản ứng hoá học đẩy 231 ion hydro tạo thành H2 bay số phản ứng hoá học khác Như trình mạ phục hồi tiến hành qua giai đoạn: - Chuẩn bị chi tiết trước mạ - Mạ - Gia công sau mạ Chuẩn bị chi tiết trước mạ quan trọng bao gồm gia công tẩy dầu mỡ rửa nước axit gia công sửa hết độ ôvan, côn, lệch, độ mòn không v.v… Phục hồi phương pháp mạ lớp mạ thường mỏng nên việc chuẩn bị phải cẩn thận để sau mạ không cần gia công Thông thường sửa chữa hay dùng mạ crôm lên chi tiết thép Mạ crôm: a.Nguyên tắc chung: Mạ crôm với bể mạ có hai cực: cực dương chì, cực âm chi tiết mạ, dung dịch mạ H2SO4 dung dịch có chứa ôxit crôm Cr2O3 với nồng độ xấp xỉ 250 g/l Quá trình điện phân chì không tham gia phản ứng hoá học cực âm, crôm trung hoà bám vào cực âm phục thuộc vào cường độ mật độ dòng điện loại trắng xám khoảng HB≈1200 trắng bóng khoảng HB≈900 trắng sữa khoảng HB≈500 _ Độ chịu mòn chi tiết mạ crôm có độ chịu mài mòn tăng cao (5÷15 lần) so với chi tiết nguyên thuỷ Nhưng chịu mỏi lớp lại lớp mạ ứng suất nguyên tử H2 lách vào tinh thể phá hoại cân băng bề mặt chúng gây Để khắc phục nhược điểm ram 2000C 3h để có hội H2 thoát _ Độ dính bám lớp mạ, theo kinh nghiệm mạ 650C dính bám tốt nhất, nhiệt độ cao thấp dính bám *Mạ crôm xốp: mạ crôm cần chiều dày >0,3mm lớp mạ thường xuất vết nứt tế vi (mắt thường không thấy) ta đảo cực dòng điện vết nứt mở rộng tạo thành vết rỗ gọi crôm xốp Mạ crôm xốp có ưu điểm chỗ xốp chứa 232 dầu bôi trơn nhiều, lợi dụng điều người ta dùng cho ma sát ướt nửa ướt, áp lực lớn nhiệt độ cao ví dụ ống lót xi lanh, xécmang động đốt b.Quy trình sau mạ: Mạ crôm thường mạ với chiều dày không 0,5mm, thời gian mạ ta tính theo công thức: t= 1000 hλ KDα Trong đó: t: thời gian mạ tính theo (h) h: chiều dày lớp mạ (mm) λ: nồng độ crôm (6,9÷7,1 g/cm3) K: đương lượng điện hoá g/Ah thường (0,324 g/Ah) D: mật độ dòng điện A/dm2 thường tốt 80A/dm2 α: hiệu suất dòng mạ % thường 10÷15% Quy trình mạ: - Rửa vật mạ nước tráng kỹ nước cất, để thu hồi lại CrO3 bám giá treo chi tiết - Rửa nước nóng - Kiểm tra chất lượng bề mặt chiều dày lớp mạ - Xử lý nhiệt để khử H2 lớp mạ (có thể đốt thùng sắt 200÷2500C thời gian 2÷3h) - Mài đạt kích thước độ bóng yêu cầu Mạ thép: Mạ thép tương tự mạ crôm dung dịch điện phân ta dùng FeCl24H2O FeO47H2O HCl, cực âm chi tiết mạ, cực dương thép bon thấp Mạ thép có cưu điểm tốc độ mạ nhanh vật liệu rẻ nên mạ dày hơn… Kiểm tra chất lượng mạ: Để đảm bảo chất lượng mạ phải kiểm tra phần việc khâu quy trình mạ cách cẩn thận Khi xong thành phẩm thì: 233 _ Nhìn mắt thường kính lúp _ Xác định độ cứng (bằng thủ công dùng dũa, đại dùng máy đo) _ Đo kích thước lớp mạ (D-d) _ Thử độ dính bám (có thể phá mẫu soi kim tương, búa đập nhẹ ***** Câu hỏi ôn tập chương 18 Nêu ý nghĩa việc phục hồi chi tiết máy, phận máy? Trình bày nêu ý nghĩa phương pháp phục hồi hàn đắp, mạ phun kim loại 234 Tài liệu tham khảo Giáo trình Công nghệ Chế tạo máy (2 tập) khoa Công nghệ Chế tạo máy Máy xác trường Đại học Bách khoa biên soạn Giáo trình Công nghệ khai thác Thiết bị khí tác giả Nguyễn tiến Đào Trần công Đức biên soạn Giáo trình công nghệ chế tạo máy tác giả Phí trọng Hảo Nguyễn Mai Giáo trình Cơ khí đại cương tác giả Hoàng Tùng, Nguyễn tiến Đào Nguyễn thúc Hà biên soạn Giáo trình Vật liệu khí Công nghệ kim loại tác giả Nguyễn văn Sắt biên soạn Sổ tay Công nghệ Chế tạo máy (1 tập) khoa Công nghệ Chế tạo máy biên soạn Sổ tay Công nghệ Chế tạo máy (2 tập) tác giả Nguyễn đắc Lộc, Lê văn Tiến, Ninh đức Tốn Trần xuân Việt biên soạn 235 Mục lục Lời giới thiệu Lời nói đầu Bài mở đầu I Vị trí môn học II Tính chất môn học III Mục tiêu môn học IV Khái quát nội dung Chương Các Khái niệm định nghĩa I Quá trình sản xuất trình công nghệ II Các thành phần quy trình công nghệ III Các dạng sản xuất IV Quan hệ đường lối, biện pháp công nghệ qui mô sản xuất việc chuẩn bị sản xuất Chương Chất lượng bề mặt chi tiết máy I Khái niệm chất lượng bề mặt II ảnh hưởng chất lượng bề mặt tới khả làm việc chi tiết máy III Các yếu tố ảnh hưởng tới bề mặt chi tiết máy Chương Độ xác gia công cắt gọt I Khái niệm độ xác gia công II Những nguyên nhân gây sai lệch trình gia công Chương Chuẩn cách chọn chuẩn I Khái niệm trình gá đặt chi tiết II Nguyên tắc điểm định vị chi tiết III Định nghĩa phân loại chuẩn IV Những điểm cần tuân thủ chọn chuẩn Chương Thiết kế quy trình công nghệ I Khái niệm thiết kế quy trình công nghệ II Tài liệu dùng để lập quy trình công nghệ III Trình tự thiết kế quy trình công nghệ IV Một số bước thiết kế Chương Phôi lượng dư gia công I Khái niệm phôi phân loại phôi II Khái niệm lượng dư phân loại lượng dư 236 5 6 8 11 14 17 17 22 25 32 32 34 46 46 48 54 57 65 65 66 66 68 71 71 72 III Xác định trị số lượng dư tra bảng tính lượng dư IV Nguyên tắc chọn phôi Chương Đúc I Khái niệm đúc II Đúc khuôn cát III Đúc đặc biệt IV Kiểm tra sửa chữa vật đúc Chương Gia công biến dạng dẻo I Khái niệm chung biến dạng dẻo II Nung nóng kim loại III Cán kim loại IV Kéo kim loại V.ép VI Rèn, Dập kim loại VII Dập thể tích Chương Hàn cắt kim loại I Khái niệm, đặc điểm phân loại II Phương pháp hàn điện hồ quang III Hàn điện tiếp xúc IV Hàn hàn Chương 10 Gia công chuẩn bị I.Khái niệm, đặc điểm phôi II Các phương pháp chuẩn bị phôi Chương11 Các phương pháp gia công mặt phẳng I Khái niệm vàyêu cầu kỹ thuật mặt phẳng II.Các phương pháp gia công mặt phẳng Chương 12 Các phương pháp gia công mặt trụ I Khái niệm yêu cầu kỹ thuật mặt trụ tròn xoay II Gia công mặt III Phương pháp gia công mặt trụ Chương 13 Gia công định hình I Tiện định hình, chép hình II Phay định hình, chép hình III Gia công ren 237 73 79 81 81 82 89 92 95 95 96 97 99 10 101 102 105 105 107 111 113 120 120 121 129 129 130 147 147 147 150 157 157 159 161 Chương 14 Gia công chi tiết hộp máy I.Khái niệm yêu cầu kỹ thuậtvà tính công nghệ II Vật liệu phôi để chế tạo chi tiết dạng hộp III Quy trình công nghệ IV Biện pháp thực nguyên công Chương 15 Gia công bánh I Khái niệm yêu cầu kỹ thuật II Các phương pháp gia công bánh III Gia công then IV Gia công bánh côn Chương 16 Phương pháp gia công tia lửa điện I Gia công kim loại tia lửa điện II Phương pháp gia công chùm tia lade III Gia công kim loại siêu âm IV Gia công điện hoá mài điện hoá Chương17 Lắp ráp máy I Khái niệm công nghệ lắp ráp II Các phương pháp lắp ráp III Các hình thức tổ chức lắp ráp IV Thiết kế quy trình công nghệ lắp ráp V Công nghệ lắp ráp số lắp ráp điển hình VI Cân máy Chương 18 Công nghệ phục hồi chi tiết máy I Khái niệm chung II Phương pháp phục hồi chi tiết gia công áp lực III Phục hồi chi tiết hàn đắp IV Phục hồi phương pháp phun kim loại V Phục hồi phương pháp mạ Tài liệu tham khảo 238 171 171 173 174 175 180 180 182 193 194 199 199 200 203 204 206 206 207 210 213 216 219 223 223 226 229 231 233 237 NHÀ XUẤT BẢN HÀ NỘI SỐ – TỐNG DUY TÂN, QUẬN HOÀN KIẾM, HÀ NỘI ĐT: (04) 8252916 – FAX: (04) 9289143 GIÁO TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY NHÀ XUẤT BẢN HÀ NỘI Chịu trách nhiệm xuất NGUYỄN KHẮC OÁNH Biên tập PHẠM QUỐC TUẤN Bìa TRẦN QUANG Kỹ thuật vi tính THU YẾN Sửa in PHẠM QUỐC TUẤN 239 241 [...]... theo trình độ phát triển sản xuất của nghành Chế tạo máy, đó là phương pháp tập trung nguyên công và phân tán nguyên công _ Tập trung nguyên công có nghĩa là bố trí nhiều bước công nghệ trong phạm vi một nguyên công, vì vậy số lượng nguyên công của quá trình công nghệ sẽ ít đi _ Phân tán nguyên công có nghĩa là bố trí ít bước công nghệ trong phạm vi một nguyên công, như vậy số nguyên công của quá trình. .. bị công nghệ là thiết kế, thử nghiệm quá trình công nghệ chế tạo sản phẩm, đồng thời giám sát và điều hành quá trình ấy trong thực tế sản xuất đạt hiệu quả tốt Như vậy quan hệ giữa chuẩn bị công nghệ và quá trình công nghệ trong thực tế sản xuất có tính chất tương hỗ, hoàn thiện lẫn nhau Giai đoạn chuẩn bị công nghệ nhằm thiết kế, thử nghiệm quá trình công nghệ để áp dụng vào sản xuất; Quá trình công. .. hồ sơ công nghệ cần phải lập và chuyển giao cho bộ phận sản xuất là phiếu tiến trình công nghệ, phiếu nguyên công và sơ đồ nguyên công với nội dung cụ thể về trang thiết bị, dụng cụ, thông số công nghệ, định mức vật tư, định mức thời gian và bậc thợ Hiện tại trình độ chuẩn bị công nghệ trong nghành Chế tạo máy ở nước ta còn rất thấp, chủ yếu là thủ công Vì vậy mà hiệu quả của việc chuẩn bị công nghệ. .. pháp tập trung nguyên công ở cả qui mô sản xuất hàng loạt vừa và hàng loạt nhỏ theo hướng công nghệ linh hoạt hoá và tự động hoá trên cơ sở ghép nhóm đối tượng sản xuất theo mức độ giống nhau về kết cấu và công nghệ Việc chuẩn bị công nghệ có vai trò quan trọng trong quá trình chuẩn bị kỹ thuật cho sản xuất Mục đích của chuẩn bị công nghệ Chế tạo máy là đảm bảo quá trình chế tạo sản phẩm cơ khí ổn... của quá trình công nghệ tuỳ theo quy mô sản xuất ở quy mô sản xuất nhỏ (sản xuất đơn chiếc, loạt nhỏ) thường chỉ cần lập hồ sơ công nghệ dưới dạng phiếu tiến trình công nghệ, trong đó định thứ tự các nguyên công, hướng dẫn sơ bộ thực hiện từng nguyên công quan trọng ở quy mô sản xuất lớn (sản xuất hàng loạt lớn, hàng khối) phải lập hồ sơ công nghệ tỉ mỉ, chính xác, phải chia quá trình công nghệ tới... nhà máy Chế tạo máy Còn ở các nước có nền công nghiệp phát triển người ta đang nâng cao dần trình độ chuẩn bị công nghệ trong nghành Chế tạo máy theo hướng cơ khí hoá và tự động hoá bằng cách sử dụng các thiết bị văn phòng bán tự động và ở mức cao hơn là sử dụng máy vi tính cho việc chuẩn bị và điều hành sản xuất ***** 15 Câu hỏi ôn tập chương 1 1 Thế nào là quá trình sản xuất, quá trình công. .. dụng cụ công nghệ thường là chuyên dùng; quá trình công nghệ được thiết kế và tính toán chính xác và được ghi thành các tài liệu công nghệ có nội dung cụ thể và tỉ mỉ Trình độ thợ đứng máy không cần cao, nhưng phải có thợ điều chỉnh máy giỏi Dạng sản xuất hàng khối cho phép áp dụng các công nghệ tiên tến, có điều kiện cơ khí hoá và tự động hoá sản xuất, tạo điều kiện 12 tổ chức các đường dây gia công. .. thống công nghệ đến chất lượng bề mặt gia công: Quá trình rung động trong hệ thống công nghệ sẽ tạo ra chuyển động tương đối có chu kỳ giữa dụng cụ cắt và chi tiết gia công, làm thay đổi điều kiện ma sát, gây nên độ sóng và nhấp nhô tế vi trên bề mặt gia công Sai lệch của các bộ phận máy làm cho chuyển động của máy không ổn định, hệ thống công nghệ sẽ có dao động cưỡng bức, nghĩa là các bộ phận máy khi... chục chiếc, sản phẩm không ổn định do chủng loại nhiều, chu kì chế tạo lại không được xác định Do vậy trong dạng sản xuất này thường chỉ dùng các trang thiết bị, dụng cụ công nghệ vạn năng Máy móc được bố trí theo loại máy thành từng bộ phận sản xuất khác nhau Tài liệu công nghệ có nội dung sơ lược, dưới dạng phiếu tiến trình công nghệ Yêu cầu trình độ thợ phải cao 2 Dạng sản xuất hàng loạt: Dạng sản xuất... xuất; Quá trình công nghệ trong thực tế khi triển khai sẽ thể hiện rõ những sai sót mà trong giai đoạn thiết kế, thử nghiệm quá trình công nghệ chưa thể phát hiện được Thông tin ngược này từ quá trình sản xuất thực tế sẽ góp phần hoàn thiện chất lượng chuẩn bị công nghệ và tạo điều kiện để đạt hiệu quả sản xuất tốt hơn sau này ứng với mỗi thành phần của quá trình công nghệ (nguyên công, gá, bước,…) cần