Giáo trình kỹ thuật cơ khí hoàng minh công

I HC BCH NNG ThS H O N G M IN H c O n G BlABTRlNH ^ T H T C K H NG . NH XUT BN XY DNG I HC BCH KHOA NNG ThS HONG MINH CễNG GIO TRèNH K THUT c KH TRH6BAI HCNHANG TH V ớ M / |g S > i NH XUT BN XY DNG H NềI -2 LI NểI U Sn xual c ngnh chu yu san xual vti cung ccip mỏy mc ih ic t b cho nhtúu ngbnh sn xuat khc dhng mt vai trũ tjuan trng tro ng vic i mi thiờt b v cOng ngh sn xut cUa nhiốu nghnh Theo ngha rng, sn xut c kh Ici cju tr'inh xuyờn sut tt' san xut vt hu - tcto phOớ - gta cng c kh hohn thin vCi nõng cao chat lung snphõm nhfing kien thUc v sựn xut c kht l ht si'ic cn thlốt ụi vt chn b nhlốu chuyCn ngbnh k thut vự uc cõu trỳ c nhu mt mụn hc chinh chung trinh Cto tc.to cho cỏc ngUnh thuc iTnh VI.I'C c khl nhu: ch tcu) inhy, dng l'c c nhit luvn luyn cỏn thp cong ngh VI mCiy clt dng thbl du'c glCing dctv cho sinh vờn nhiu ngdnh thuc Knh VI.I.C khc nhu: xy dng ln din tu, cOng ngh thOng tin, nng lung, hoỏ kinh t cụng nghip, Trong nhiu nam ejua, tUy theo yờu cu v th i lu ng l VI tUng ngdnh cCtc nl dung c bdn cựa mún hc K thut C k h l duc truyn td l t l ngul hc thOng cjua nhiu mũn hc khc nhu; cng ngh klm lo l cụng ngh to phOl, k thut c khl, c khl di cung cOng ngh klm lo i va thit b nhit, dp ng nhu cu tai liu h(.)c cho sinh vlCn cc tru ng ky thul, glo trin h K y thut c kh l duc biờn socin gm cc nl tlung chinh: Chung 1: N h rng khai nim chung: ChiLong 2: Vl liu dhng san xuat c kill: Chuomg : Tớio phOl bangphuorngphtip Uc: Chuong 4: To phOl bngphu''tgphap gia cng ỏp lire; C huong 5; To phOl bangplim rngphp him va ct: Chng 6- Gia cong cai gi VI nhUng nl dung trờn, gl trinh cUng la tai liu tham kho b Ich cho nhiu cỏn b ky thut Idm vic cc lin h virc quan n sn xudt c khl Trong qu trinh biờn soan mc dit da ht sUc c gng chc chn giỏ o trinh ndy cOn c nhiu khim khuyt Rt mong vd trõn trpng s dOng gp kin cUa cdc dng nghip vd cỏc bqn quan tm dố nhng lựn tl brln sau glUo trin h duc hodn thin hn Cúc y kin ng gOp xln gUl v B mũn Cúng ngh klm lo l Khoa C khl, Trung a l hc Bỏch khoa Nng Tỏc g Chong CC KHI NIM C BN Sn xut c ! ngnh chti yu ch to v cung cp mỏy múc, thiờt b cho nhiờu nghnh cụng nghip khỏc Cựng vi s phỏt Itin nhanh chúng cUa khoa hc v cOng ngh, dc bit l lnh vc tin hc, din, din t, cQng nhu' sn xut vt liu, ngnh sdn xut co ds cú nhng btiOc tin nhy vt gúp phn nng cao hiu qu sn xut nhicu lnh vc khỏc Trong sỏn xut, k thut co d v dang dOng mt vai tiO qttan trng nhiu quỏ trinh sn xut, vy trang b nhng kin thUc co bỏn v sn xut co l mt ni dung quan ti-ng chirong tiỡnh to k su cỏc chuyờn ngnh k thut 1.1 MT SO H U T NGTHNG NG a) Ch tớt mỏy: l don vl nhO nht v hon chitih v mt k thut ca mỏy nhu bỏnh rng, trc, bi v thỏo mỏy khụng th tỏch ri nhO hon b) B phn mỏy: l mt phn ca mỏy, bao gm hai hay nhiu chi tit mỏy duc liCn kt V'i nhati theo nhug nguyờn ly !nỏy nht dinh (liờn kt dng hay liờn kt c dinh) nhtr lip lc , mayo xe p c) Co' cu mỏy: l nt phn cUa mỏy hoc b ptin my cú nliin v nht nh nỏy ' d: da, xớch, llp ctia xe dp to thdnli co cu truyốn dng xớch xe dp d) Phi: cũn gi l bdn thnh phm l danh tớr k thut duc quv uOc chl vt phm duc to t mt qud trỡnlt sn xLit ny chuyờn sang mt quỏ trinh sn xut khdc V d: sn phm ỳc cú th 11 chi tit dUc (nu dem dựng ngay) cú th l phụi ỳc nu nú cn gia cụng thờm (ct gt, nhit luyn, rốn dp ) iruOc dUng Cỏc phõn xuOng ch to pliụi l dUc, rốn, dp, hn, gũ, ct kim loi e) Sn phm: l mt danh t quy irdc dộ chi mt vt phm du'c to giai on cui cUng cUa mt quỏ trinh sn xut, ti mt co s' sn xut Sn phm cú thờ l mỏy múc hon chinh liay mt b phn, cqm mỏy, chi tit, mỏy dựng d lp rỏp liay thay th .2 QU TRèNH SN XUT QU TRNH CễNG NGH 1.2.1 Quỏ trinh sn xut Dờ lo mt sn phm núi chung v sn phm co núi riờng, thuOng phi qua hai qudtrinh: - Qud tilnh tliit k; - Qud trinh sn xut Quỏ trinh tlỡit kộ: ú l trỡnh thotớnli toỏn, thit k mt dng stin phm th hin trờn bn v k thut kốm ttieo thuyộl minh tinh toỡ , cc ti liu hng dn k thut Bn thit k ũ s d thc liin u trinh sn xut, c s phỏp ly d kim tra, lng, thc hin cc hp dng Quỏ trinh sỏn xitól: l u trinh ngi tc dng vo ti nguyờn thiờn nhiờn bin nú thnh sn phm phc v cho ớch ca ngi Trong mụn hc c i cng ch yu nghiờn cu quỏ trinh sn xut Theo ngha rng, quỏ trinh sỏn xut c bao gom nhiu giai on, di t khõu khai thỏc qung; luyn kim; ch to phụi; gia cụng ct gt; gia cụng nhit, húa; sn ph b mt; lp rỏp d to mt sn phm phc v x3 hi S d tng quỏt quỏ tiỡnh sn xut c dc th hin trờn s d hlnh 1.1 Hỡnh 1.1 S ú quỏ trinh sn xut c T sa ụ cú thờ nhn thy, quỏ trinh sn xut bao gm nhiốu gia on, mi giai on tng ng mt cụng on, mt fhn xng hay mt b phn sn xut lm nhng nhim v chuyờn mụn khỏc v tin hnh theo mt quy trinh cụng ngh nht nh Cụng on sỏn xuat vt liu: sn xut mt sn phm c thng dựng nhiu loi vt liu khỏc (vt hu kim loi, vt lu phi kim), dú vt liu kim loi chiờm mt tl trng ln ụi VI vt liu kim loi chri yờu s dng quy tiỡnh luyn kim (hoa luyn hoc thuý luyn) d sn xut d d sỏn xut gang, s dng qung st, than cc, cht tr dung da vo 10 cao luyn thnh gang thOi dỳc hoc gang luyn thộp Gang thOi dUc dc nu li cỏc 10 ỳc thnh gang dUc Gang luyn thộp (dng thOi hoc lOng) dc chuyn sang lũ luyn thộp d luyn thnh thộp lm phụi cỏn hoc dỳc chi tit i vi cỏc vt lu phi kim (nh cao su, g ) thng qua ch bớn, x lý d nhn dc vt liu phự hp hoc bng cỏc quy trinh gia cụng c bit d nhn dc cỏc vt liu mi (nha, polime, ) Cụng on to phụi: dờ tit kim vt liu v chi phi gia cụng, ch to mt chi tit ngi ta thng tin hnh qua cụng on to phụi Phụi cú th ch to theo quy trinh to phụi bng phng phỏp dỳc, bng gia cụng ỏp lc (GCAL) hoc bng hn v ct Cụng on gia cụng cat gt: phụi dUc, pliOi G CAL hoc phụi hn thirCmg cú chinh xỏc, nhn b mt thp, dú sau to phụi thng qua cụng on gia cụng ct gt d nõng cao chinh xỏc v nhn b mt Tu thuc vt liu ch to, hnh dỏng, kớch thc v yờu cu k thut cựa chi tit, ngi ta c th tin hnh gia cụng bng cỏc phng phỏp khc nhau, ph bin l cỏc phng pliỏp: tin, phay, bo, khoan, mi Cụng on x / beta v: sau gia cụng ct gt, nhốu chi tit dc da di x lý nhit (nhit luyn), x ly nhit toỏ (ho;'i nhit luyn) ci thin c ly tinh vt liu nhm nõng cao tinh nng s dng va tuụ th, mt sụ chi tiet phi qua cụng on x ly bố mt nh sn, m, phU bo v chng n mũn Sau gia cụng ta nhn dc cỏc chi tit mỏy, d to thnh mt c mỏy hoc kt cu hon chinh phỏi tin hnh cụng on lp rỏp Trong cụng on ny, cỏc chi tit mỏy dc lp ghộp, liờn kt vi theo nhng nguyờn lc nht nh tựy thuc chc nng lm vic cUa chUng Trong phm vi mt nh mỏy c khi, quỏ trinh sn xut dc hu theo ngha hp la quỏ trinh bao gm cỏc ho,t ng cri ớcli d bin nguyờn liu v bỏn thnh phm thnh sỏn phm c ca nh mỏy Trong dú cỏc cụng on chinh l: ch to phụi; gia cụng ct gt; gia cụng nhit, húa, sn phu b mt; lp rỏp d to mt sn phm 1.2.2 Quỏ trinh cụng ngh a) Khỏi nim Nh cliUng ta thy trờn, quỏ trinh sn xut c bao gm nhiu giai on, mi siai doan tng ng vi mt cụ!ig on sn xut dc thc hin ti mt phõn xng hay mt b phn sn xut thto mt cụng ngh nht dnh Bi vy, tễhc v qn ý sn xut cú hiu qu, ngi ta chia quỏ ttỡnh sn xut cỏc tliUnh phn theo dc trtmg cụng ngh gi l qu tiỡnh cụng ngh Quỏ trỡnh cụng ngh l mt phn ca quỏ tiỡnh sn xut trc tip lm thay di trng thỏi v tinh cht ca di tung sn xut theo mt thtr t clit ch, bng mt cụng ngh nht dinh Thay di trng thỏi \-' tinh cht bao hm: tliay di hỡnh dỏng, kớcli thtrOc, tinh cht ly húa cUa vt liu, v tri ttrong quan gia cỏc phn ctia chi tit d: quỏ trinh gia cụng ct gt l quỏ tiỡnh ht bO mt phn kim loi khOi phụi d thay di kớch thtrOc hnh dng cUa nú; quỏ trinh cụng ngh nhit luyn l quỏ trinh lm thay dụi tinh chõt vt ly v húa hc ca vt liu chi tit nhu' cUng, bn, kh nng chng mi mũn, Khi xõy dng mt quỏ trinh cụng ngh ngi ta thng ghi thnh kin cụng ngh v cỏc kin cụng ngh dú dc gi l quy trinli cụng ngh b) Cỏc thnh phn ca quỏ trinh cụng ngh - Niyờn Cụng', l mt phn ca quỏ trinh cụng ngh mt hoc mt nhOm cụng nhõn th'c hin liờn tc ti mt ch lm vic gia cụng mt chi tit (hay mt nhOm chi tit cựng gia cụng mt ln) Khi thay di mt cdc iờu kin: tinh lm vic liờn tc, hoc ch lm vic thi ta chuyn sang mt nguyờn cụng khỏc V d; gia cụng tic bc trờn hỡnh 1.2 Nu ta gia cụng mt du ri tr du d gia cụng du thỡ thuc mt nguyờn cụng Nhng B nu gia cụng mt u cho c lot xong ri gia cụng du cũn li cng clio cỏ lot dú thl bao gm c Iiỡnh 1.2 Tin triớc bc hai nguyờn cOng - Bc" l mt phn ca nguyờn cụng d lc lip lm thay di trng thỏi hỡnh dỏng k thut cUit sn phm bng mt hay mt hcrir dng c vi ch lm vic cUa mỏy khụng di Khi thay di n c, thay di b mt, thay i ch gia cụng ta da chuyn sang mt bc mi V d: gia cụng chi tit trờn hớnh 1.2, gia cụng ba on A, B v c la ba bc khỏc ng tỏc', la mt hnh ng ca cụng nhhn thc hin nhim v cUa bc hoc nguyờn cụng 1.3 CC DNG SN XUT Dng sn xut la CO sO d xỏc nh quy mụ sn xut, bin phỏp cụng ngh v hỡnli thtrc t chc sn xut d ch to sn phm dt cỏc ch tiờu v kinh t k thut Cỏc yu t dc tnmg cUa dng sn xut l: t Sn lng; + Tinh n nh ca sn phm; + Tớnh lp li ca quỏ trỡnh sn xut; + Mc chuyờn mụn húa sỏn xut, Tựy theo sn lng hng nm v mc ct n nh ca sn phõm m ngi ta chia ba dng sỏn xut sau: + San xut n chic; + San xut hng lot; + San xut hng 1.3.1 Sn xut oTi chic L dng sn xut m sn phm c sn xut vi s lng ớt (t mt n vi chc sỏn phõm); ớt lp li hoc lp li khụng theo mt quy lut no Chỳng loi mt hng rt da dng, s lng mi loi rt ớt vỡ th thng chỡ s dn cỏc trang thit b, dng c cụng ngh nng õy l dng sỏn xut thng dựng sa cha, thay th 1.3.2 Sn xut hng lot L dng sn xut m sn phm c sn xut tng i nhiu (vi trm n hng nghỡn), sn phm c ch to theo tng lot, theo chu k xỏc nh Tu thuc sn lng v mc n nh ca sn phõm, ngi ta cũn chia dng sn xut lot nh, lot va v lot ln Trong sn xut hng lot, cỏc thit b, dng c s dng l cỏc loi chuyờn mụn hoỏ cú thờ cú c loi nng hp 1.3.3 Sn xut hng L dng sn xut ú sn lng rt ln; sn phm ụn nh; sn phm c sn xut licn tc mt thi gian di Trong sn xut hng khi, trỡnh chuyờn mụn húa sỏn xut cao; trang thit b, dng c cụng ngh thng l loi chuyờn dựng; mỏy múc, thit b thng c b trớ theo th t nguyờn cng ca quỏ trỡnh cụng ngh Dng san xLiõt ny cho phộp c khớ hoỏ v t dng hoỏ quỏ trỡnh sn xut em li hiu qu kinh t, k thut cao 1.4 CHT LNG Bẩ MT CHI TIẫT MY Cht lng sn phm l mt ch tiờu quan trng sỏn xut Cht lmg sn phm c khớ bao gụm cht lng ch to cỏc chi tit mỏy v cht lng lp rỏp chỳng thnh sn phõm i vi chi tiờt mỏy thỡ cht lng ch to chỳng c ỏnh giỏ bng cỏc thụng sụ c bn sau õy; - chớnh xỏc v kớch thc ca cỏc b mt; - chớnh xỏc v hỡnh dng ca cỏc b mt; - chớnh xỏc v v trớ tng quan gia cỏc b mt; - Cht lng b mt Trong phn ny ch yu tỡm hiờu v cht lng b mt 1.4.1 Tớnh cht hỡnh hc ca b mt gia a) nhp nhụ t v ( nhỏm h mt) B mt chi tit sau gia cụng khụng bng phng mt cỏch lý Rm: tng nh trờn bn v m cú nhng nhp nhụ cc nh gi l nhp nhụ t vi (hỡnh 1.3) nhp nhụ t vi (hay l nhỏm b Hỡnh 1.3 nhỏm b mt chi tit mt), c ỏnh giỏ qua chiu cao nhp nhụ (Rz) v sai lch prụfin trung bỡnh cng (Ra) ca b mt Chiu cao nhp nhụ (R-J: l tr s trung bỡnh ca khong cỏch t nh cao nht n ỏy thp nht ca nhp nhụ b mt t vi phm vi chiu di chun / (I h| I + 1h3 1+ 1h5 1+ 1h^ I + 1hg I) - (I h21 + 1h4 1+ 1hg I + 1hg 1+ 1h | I) Sai lch prụýn trung bỡnh s hc (Ra): l tr s trung bỡnh ca cỏc khong cỏch t cỏc im trờn ng nhp nhụ t vi n ng trung bỡnh ox (ng chia prụớin thnh hai phn cú din tớch phn li bng din tớch phn lừm) phm vi chiu di chun / Tớnh gn ỳng: R = - ( ly , I + |y |+ |y | + ããã + |yn|) = Z "= ily i| n n Tớnh chớnh xỏc; R hè |y dx Jx=() l ' nhỏm b mt l c s ỏnh giỏ nhn ca b mt chi tit TC V N 2511- 78 cng nh ISO quy nh 14 cp nhn ng vi nhn tng dn: 1, 2, 3, 14 Bng 1.1 Tr s nhỏm theo cp nhn b mt (TCVN 2511 - 78) cp Tr s nhỏm (pm) nhn Ra Rz Chiu di chun / (mm) ỡ - 320V 160 160 -- 80 80 t 40 - 40 3-20 2,5 20 3-10 2,5 10 PhiroTỡg phỏp gia cụng ng dng Tin thụ, ca da, khoan Cỏc b mt khụng tip xỳc b mt khụng quan trng: giỏ , chõn mỏy Tin tinh, dua tinh, phay Be mt tip xỳc tnh, ng trc vớt, bỏnh rng, 2,5-fl,25 2,5 l,25-r0,63 0,8 0,63--0,32 - 0,8 0,32-f0,16 - 0,8 10 (),164-0,08 - 0,25 11 0,084-0,04 - 0.25 12 0,044-0,02 0,25 13 - 0,14-0,05 0,08 14 - 0,054-0,025 0,08 Doa, mi, ỏnh B mt tip xỳc ng: mt rng, mt pittụng, xi lanh búng, cht, B mt mỳt van, bi, ln, Mi tinh mũng, nghin dng c o, cn mu, r, gia cụng c bit, B mt lm vic chi tit chớnh xỏc, dng c o Trờn bn v k thut, yờu cu v nhỏm b mt c ghi theo giỏ tr ca Ra hoc Rz (tớnh bng |j.m) kốm theo ký hiu / T cp a) hoc cp 13 - - ghi theo tr Hỡnh 1.4 Ký hiu nhan a) Ký hiu theo /?; b) Ký hiu theo /?ã s R^ T cp - - ghi theo tr s Rab) súng súng b mt l khụng phang ca b mt gia cụng xột trờn mt chiu di kho sỏt Hỡnh 1.5 súng b mt tong i ln 1.4.2 Tớnh cht CO' lý ca b mt gia cụng Tớnh cht c lý ca lúp b mt chi tit c biu th bi s thay i cu trỳc t vi lúp, cng b mt, tr s v du ca ng sut d lúp b mt Tớnh cht c lý ca lúp b mt nh hng ln n tui th ca chi tit mỏy a) Cu trỳc t vi v hin tng bin cỳng Kho sỏt s bin i cu trỳc t vi v tớnh cht c lý ca lp b mt chi tit sau gia cụng ct gt, cú th phõn thnh cỏc lúp sau (hnh r.6): Lp khớ hp ph (ly dy khoỏng ^ A ( lA " = 10'*cm), hỡnh thnh rt nhanh tip xỳc vi khụng khớ v mt i b nung núng; Lp b ox hoỏ (2): cú chiu dy khong 40 80 A cu trỳc kim loi lp ny b phỏ hu, cng tng cao; Lp hin cng (3): cú chiu dy khong 50.000., l lúp kim loi chu s bin dng dộo v b bin cng Do s bin cỳng bin dng, cng ca lúp ny khỏ cao v gim dn theo chiu sõu ca lp Mt khỏc, mt s tớnh cht c lý khỏc cng thay i, 11 Cỏc h thng ACC ch yu dựng d du khin gi hn cỏc thụng s ct gt Cỏc h thng ACO dUng cho vic ti u liOa cỏc quỏ trinli gla cụng nhm gm thi gian gia cụng hoc gim gỏ thnh gia cụng, cú cliU ý n cỏc yu t nh hCmg trỏi ngc Cỏc h thong gia cụng hot: l cỏc h thng cho phộp gia cOng cỏc chi tit khỏc cựng mt li chi t i t \ i s lng chi tit v th t gia cụng tựy ý M t h thng gia cụng linh hot gm c ba thnh phn cliớnh: + M t hoc nhiu cm gia cụng; Cỏc h thng chuyn chi tit v dng c; Mỏy tinh ca h thng DNC úng vai trũ l thit b ch mt h thng gia cụng linh liot lm vic mt cỏch t dng khụng cn ngi hnh, dOi hi phai trang b thờm cỏc thit b theo dụi v lng t dng nh: + Do kớch thc dng c trờn mỏy; t Theo dừi t dng tui bn cUa dao v hin tng v dao; + Cỏc thit b t ng v kim tra chi tit b) Cỏc dng iu khitt trờu mỏy cụng c NC v CNC Trờn cỏc mỏy cụng c diu khin theo chng trinh s, theo quy c gia cụng dng c ct chuyn dng cũn phụi dng yờn TUy theo dng chuyn dng cUa dao gia im du v im cui chy dao, ngi ta chia ba dng diu khin: - Diu khin theo im; - Diu khin theo dng; - Diu khin phi tuyn Khi diu khin theo im, dng c s thc hin chy dao nhanli dn cỏc ta dó lp trinh, cỏc trc chuyn dng dc diu khin riờng r, chuyn dng ca cỏc trc cú th k tip hoc ig thi, song khụng cú quan li hm s gia cỏc chuyn dng ny Dng diu khin ny chu yu ng dng trờn cỏc mỏy klioan ta So d h thng diu khin CNC theo im nliu hỡnh 6.47 Khi diu khin theo dng, cho phộp cliy dao nhanh dinh vi, chy dao gia cụng theo cỏc ng thng song song vi cỏc trc ta mt phng gia cụng Dng diờu khin ny ch dc ng dting trờn mt s my phay v mỏy tin nht dinh Khi diu khin phi tuyn, cho phộp nh v dch chuyn chy dao nhanh, chy dao gia cụng theo mt drrOng thng hoc dớmg cong bt k mt phng hoc kliOng gian Diu ny thc hin dc nh chuyn dng dng thOi cUa cỏc bn trt mỏy theo hai trc lioc nhiu trc v gia c.^ trc cú quan h hm s vi Tựy thuc sụ lng trc diu khin dng thOi m diu khin phi tuyn dc chia thnh: diu khiờn 2D, du khin D, diu khin 3D, diu khin 4D, diu khin 5D 190 ffinh 6.47 S h thong iu kựn CNC theo iem Hỡnli 6.48 S kh u khtờn CNCph tu) n 191 / X b) i u k h i ) khi.n 2D c) iờ u k h iờ n iD D Hỡnh 6.49 C ỏ c d n g ố u W ilố'.np h l 'm a y N C v C N C 6.8.3 Nhng c bn ớờn quan dn lp trinh gia cụng trờn mỏy CNC a) H thig ta v cỏc chiu chuyn ng trờn mỏy ic lp trinh gia cụng trờn mỏy CNC gn lin vi h thng ta v quy c v chiu chuyn ng tr