CHƯƠNG 1 KHÁI QUÁT CHUNG VỀ CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY-CÔNG NGHỆ ĐÚC

Chươngư1 Kháiưquátưchungưvềưcôngưnghệưchếưtạoưmáy 1.1 Quá trInh sản xuất trinh công nghệ 1.1 1.Quá trinh sản xuất trinh công nghệ a.Quá trinh sản xuất Nói cách tổng quát trinh sản xuất trinh tác động ngời vào cải vật chất thiên nhiên để biến thành sản phẩm phục vụ cho lợi ích ngời Nói hẹp hơn, nhà máy khí, trinh sản xuất trinh tổng hợp hoạt động có ích để biến nguyên vật liệu bán thành phẩm thành sản phẩm nhà máy Nó gồm nhiều trinh trinh phụ Các trinh trinh nh: trinh tạo phôi (úc, Rèn, Dập ), trinh gia công khí (Tiện, Phay, Bào ), trinh nhiệt luyện, trinh lắp ráp, trinh kiểm tra trinh phụ nh: vận chuyển, sửa cha thiết bị, sơn lót, bao bi đóng gói b Quá trinh công nghệ - Quá trinh công nghệ gia công cơ: Là trinh làm thay đổi hinh dáng, kích thớc đối tợng sản xuất - Quá trinh nhiệt luyện: Là trinh làm thay đổi tính chất vật lý, học (độ cứng), hoá học (cấu trúc hạt kim loại) vật liệu - Quá trinh lắp ráp: Là trinh trinh tạo thành mối liên kết gia chi tiết thông qua mối lắp ghép gia chúng Xác định trinh công nghệ hợp lý ghi thành kiện công nghệ thi đợc gọi quy trinh công nghệ 1.1.2 Các thành phần trinh công nghệ a Nguyên công: Là phần trinh công nghệ đợc hoàn thành liên tục chổ làm việc hay nhóm công nhân thực B A Ví dụ tiện bề mặt A, B trục nh hinh vẽ: - Nếu tiện mặt A xong, quay lại tiện mặt B nguyên công - Nếu tiện mặt A xong cho loạt trở đầu tiện mặt B nguyên công Nguyên công đơn vị trinh công nghệ đợc dùng để hạch toán tổ chức sản xuất Việc phân chia tơng đối, tuỳ thuộc vào điều kiện cụ thể nhng có ý nghĩa kinh tế, kỹ thuật Một quy trinh công nghệ gồm nhiều nguyên công b.Gá (gá đặt): Là phần nguyên công đợc hoàn thành lần gá đặt chi tiết gia công Một nguyên công gồm hay nhiều lần gá B A Ví dụ: Khi tiện A xong lại tiện B thi có lần gá c Vị trí: Là phần nguyên công đợc xác định vị trí chi tiết so với máy dao Nh lần gá có nhiều vị trí d.Bớc: Là phần nguyên công tiến hành gia công một tập hợp bề mặt hay dao với chế độ cắt không đổi suốt thời gian gia công e ờng chuyển dao: Là phần bớc để hớt (cắt) lớp vật liệu có chế độ cắt dao cắt f ộng tác: Là hành động công nhân để điều khiển máy gia công lắp ráp ộng tác đơn giản nhng yếu tố quan trọng việc thực Tự động hoá trinh sản xuất 2.chất lợng bề mặt chi tiết máy 1.2.1 Các yếu tố đặc trng chất lợng bề mặt Gồm: - Hinh dáng lớp bề mặt (độ sóng, độ nhám ) - Trạng thái tính chất lý lớp bề mặt (độ cứng, chiều sâu lớp biến cứng, ứng suất d ) - Phản ứng lớp bề mặt môi trờng làm việc (tính chống mòn, khả nng chống xâm thực hoá học, độ bền mỏi ) Chất lợng bề mặt chi tiết máy phụ thuộc vào phơng pháp điều kiện gia công cụ thể 1.2.1.1 Chất lợng hinh học bề mặt gia công Bề mặt sau gia công không phẳng cách lý tởng mà có nhng nhấp nhô Nhng nhấp nhô trinh biến dạng dẻo bề mặt chi tiết gia công cắt gọt, vết lii cắt để lại bề mặt gia công, ảnh hởng rung động cắt nhiều nguyên nhân khác Bề mặt CTM sau mài Bề mặt chi tiết máy sau gia công (Mài) Hinh dáng hinh học bề mặt CTM đợc đặc trng bởi: độ nhấp nhô tế vi (độ nhám) độ sóng - ộ nhấp nhô tế vi (độ nhám bề mặt) ợc xác định hai thông số sau: Hinh ộ nhám bề mặt CTM + Chiều cao nhấp nhô prôfin theo 10 điểm, RZ: Là trị số trung binh tổng giá trị tuyệt đối chiều cao đỉnh cao chiều sâu đáy thấp prôfin giới hạn chiều dài chuẩn Rz = H i =1 Max H i =1 Nh vậy, gá đặt chi tiết, tuỳ theo yêu cầu gá đặt gia công mà sử dụng kết hợp gia phơng pháp để tiến hành gá đặt chi tiết cho đảm bảo yêu cầu kỹ thuật gia công chi tiết Ví dụ: ể gia công đạt kích thớc H nh hinh vẽ phơng pháp phay, định vị bậc tự đủ H Chú ý: Trong trinh định vị, bậc tự đợc khống chế lần Bậc tự đợc khống chế lần thi đợc gọi siêu định vị ây trờng hợp cần tránh gá đặt chi tiết Gá đặt siêu định 1.4.4 Cách tính sai số gá đặt Sai số gá đặt đợc xác định theo công thức Trong đó: gd = C + K + dg c: Sai số chuẩn gd = + + C K dg K: Sai số kẹp chặt dg: Sai số đồ gá Sai số kẹp chặt K Sai số kẹp chặt sai số lực kẹp gây Nó lợng chuyển vị gốc kích thớc chiếu lên phơng kích thớc thực lực kẹp thay đổi gây K = (ymax - ymin)cos Trong đó: - ymax, ymin lợng chuyển vị max, gốc khíc thớc lực kẹp thay đổi - góc gia phơng kích thớc thực phơng dịch chuyển y Công thức tính độ biến dạng chỗ tiếp xúc đồ gá chi tiết: yMax yMin HMa H x Mi H n W Sơ đồ tính sai số kẹp chặt lực kẹp gây Sai số đồ gá dg Sai số đồ gá sinh chế tạo đồ gá không xác, mòn gá đặt đồ gá lên máy không xác dg = ct + m + ld Trong đó: ct : sai số chế tạo đồ gá ct : sai số mòn đồ ct gá : sai số gá đặt chi tiết lên máy ể hạn chế sai số đồ gá, ngời ta thờng lấy độ xác đồ cao so với chi tiết gia công đồ gá 1-2 cấp Sai số chuẩn C Ví dụ, xét kích thớc 100+0.1 nh hinh bên Do yêu cầu làm việc, ngời thiết kế cho kích thớc 100mm với dung sai cho phép 0.1mm Còn quan điểm công nghệ thi lại ý đến hinh thành kích thớc trinh gia công nh nào? Mặt A hay mặt B đợc gia công tr ớc, hinh thành kích thớc phải nh để tránh bớt phế phẩm 100+0.1 Nh biết, chuẩn thiết kế chuẩn công nghệ trùng không trùng Nếu trùng tức thể tốt quan điểm công nghệ công tác thiết kế Nếu chế tạo ta thực dễ dàng kích thớc cho thiết kế thi mặt đó, thiết kế có tính công nghệ cao Về mặt công nghệ mà nói thi kích thớc ghi vẽ chế tạo không kích thớc tĩnh vô hớng na A B Nếu mặt A đợc gia công nguyên công sát trớc, mặt B đợc gia công thi kích thớc 100mm có gốc A hớng mặt B ( ờng xanh) Nh vậy, kích thớc công nghệ có hớng rõ rệt, hớng từ gốc kích thớc Xét mặt công nghệ, điều qua trọng gốc kích thớc chuẩn định vị nguyên công có trùng hay không Xét ví dụ: Trờng hợp a, gia công mặt N để đạt kích thớc A, gốc kích thớc chuẩn định vị mặt K nên trinh gia công, kích thớc A không đổi, tức sai số chuẩn Trờng hợp b, gia công mặt N để hinh thành kích thớc B Khi chuẩn định vị K, gốc kích th ớc mặt M nên gia công, kích thớc B chịu ảnh hởng biến động gốc kích thớc (H) Khi kích thớc B có sai số chuẩn Nh vậy, sai số chuẩn sai số chọn chuẩn tạo nên Sai số chuẩn xuất chuẩn định vị không trùng với gốc kích thớc có trị số lợng biến thiên gốc kích thớc chiếu lên phơng kích thớc thực hiên Thực chất, kích thớc cần đạt gia công khâu khép kín chuỗi kích thớc công nghệ Chuỗi hinh thành nguyên công hay số nguyên công Gọi kích thớc cần đạt đợc L, thi L phụ thuộc vào khâu thành phần chuỗi kích thớc ai, xi : L = (x1, x2,, xn ; a1, a2,, an) Trong đó: - xi kích thớc thay đổi có dung sai xi - kích thớc không đổi (thờng kích thớc điều chỉnh) Khi tính sai số chuẩn cL cho kích thớc L nghĩa tim biến động nhng kích thớc liên quan thay đổi Gọi lợng biến động L L thi L đợc xác định tổng lợng biến động kích thớc liên quan: L = x + x + + x n x x x n Hay: n C (L ) = i=1 xi x i Các phơng pháp xác định sai số chuẩn: a) Phơng pháp cực đại-cực tiểu Theo phơng pháp này, phải lập chuỗi kích thớc công nghệ cho kích th ớc cần tính sai số chuẩn L cho L khâu khép kín Khi kích th ớc L đóng vai trò hàm số mà biến số khâu thành phần chuỗi kích thớc công nghệ Sai số chuẩn đợc tính theo công thức sau: n C ( L ) = L = i =1 xi xi Chuỗi kích thớc công nghệ đợc lập theo nguyên tắc sau: Có a khâu Có a khâu Có b khâu L L Mặt gia công Chuẩn định vị Gốc kích thớc Mặt gia công Có b khâu Gốc kích thớc Chuẩn định vị b) Phơng pháp xác suất thống kê Sai số chuẩn đợc tính theo công thức sau: C (L ) = K i xi i=1 x i n Trong Ki hệ số phụ thuộc vào quy luật phân bố khâu thành phần chuỗi kích thớc công nghệ (các xi), thờng lấy Ki = ữ 1,5 Khi phân bố theo đờng cong phân bố chuẩn (Gauss) thi K = Nh vậy, muốn tính sai số chuẩn cho kích thớc L đó, trớc tiên phải xác định đợc chuỗi kích thớc liên quan nó, sau dùng công thức để tính Ví dụ tính sai số chuẩn H3 D+0.05 Với chi tiết hinh trụ có đờng kính Dd đợc gá khối V dài nh hinh vẽ Sử dụng dao phay ngón để gia công đạt kích thớc H1, H2 H3 Hãy tính sai số chuẩn H1, H2, H3 Giải: Tính sai số chuẩn cho kích thớc H1 H2 a I H1 I Sơ đồ gá đặt gia công chi tiết Khi gia công H1, chuẩn định vị I, gốc kích thớc A, có sai số chuẩn Lập chuỗi kích thớc: a1-x1+x2-H1=0 H1=a1-x1+x2 Trong a1 khâu điều chỉnh (khâu không đổi), x1 x2 khâu thay đổi x1=D/2 sin; = = x1 sin sin x2=D/2 = = x2 áp dụng công thức: n C ( L ) = L = i =1 c ( H1 ) xi xi = + = ( 1) sin sin Nhận xét: Sai số chuẩn H1 =900 (2=1800) Khi N trùng với A, tức gốc kích thớc trùng với chuẩn định vị 4.5 Nhng điểm cần tuân thủ chọn chuẩn Mục đích việc chọn chuẩn để đảm bảo hai yêu cầu: - Chất lợng chi tiết trinh gia công - Nâng cao nng suất, giảm giá thành 4.5.1 Chọn chuẩn thô Khi chọn chuẩn thô cần phải: - Phân bố đủ lợng d cho bề mặt gia công - ảm bảo độ xác cần thiết vị trí tơng quan gia bề mặt không gia công nhng bề mặt gia công B m n Ví dụ: Khi gia công mặt A B chi tiết hộp phôi đúc, phải chia hai trờng hợp: - Cha có lỗ đúc sẵn: Có thể lấy A làm chuẩn thô để gia công lỗ, sau lấy lỗ để gia công lại A Lấy A làm chuẩn để gia công B - Có lỗ đúc sẵn: Phải lấy lỗ làm chuẩn thô để gia công A, sau lấy A làm chuẩn để gia công mặt B lỗ A Dựa vào yêu cầu trên, ngời ta đa lời khuyên sau: Nếu chi tiết gia công có bề mặt không gia công thi nên chọn mặt làm chuẩn thô, vi nh làm cho thay đổi vị trí tơng quan gia bề mặt gia công bề mặt không gia công nhỏ (Hinh a) Ký hiệu mặt không gia công Chuẩn thô mặt không gia công Chuẩn thô mặt không gia công có vị trí tơng quan cao Nếu có số bề mặt không gia công, nên chọn bề mặt không gia công có yêu cầu xác vị trí tơng quan cao bề mặt gia công làm chuẩn thô Trong bề mặt phải gia công, nên chọn mặt lợng d nhỏ, làm chuẩn thô Cố gắng chọn bề mặt làm chuẩn thô tơng đối phẳng, ba via, đậu ngót, đậu rót gồ gề Mặt làm chuẩn thô nên dùng lần trinh gia công Chọn chuẩn tinh Khi chọn chuẩn tinh nên quan tâm đến số lời khuyên sau : Cố gắng chọn chuẩn tinh chuẩn tinh chính, nh làm cho chi tiết gia công có vị trí tơng tự nh lúc làm việc Cố gắng chọn chuẩn định vị trùng với gốc kích thớc để sai số chuẩn không Chọn chuẩn cho gia công chi tiết không bị biến dạng vi lực cắt, lực kẹp Mặt làm chuẩn phải đủ diện tích để chi tiết vng vàng Chọn chuẩn cho kết cấu đồ gá đơn giản, sử dụng thuận tiện Cố gắng chọn chuẩn thống nhất, dùng nhiều nguyên công quy trinh công nghệ Vi thay đổi chuẩn sinh sai số tích luỹ lần gá sau ... l (mm) 84 40 20 320 15 0 80 10 40 20 2,5 2,5 1, 25 0,63 10 6,3 3,2 0,8 10 11 12 0,32 0 ,16 0,08 0,04 1, 6 0,8 0,4 0,2 0,25 13 14 0,02 0, 01 0 ,1 0,05 0,08 Ghi chú: Ch in đậm màu đỏ ký hiệu độ nhám... cấp 14 Rz đợc dùng cho trờng hợp độ nhám từ cấp 1- 5, cấp 13 , 14 Còn từ cấp 6 -12 thi sử dụng Ra Cấp độ nhám Ra(àm) Rz(àm) Không lớn Chiều dài chuẩn l (mm) 84 40 20 320 15 0 80 10 40 20 2,5 2,5 1, 25... tiến dao S S1 S1 T Rz Rz T 1 , Lợng tiến dao nhỏ Lợng tiến dao lớn + Với S > 0 ,15 mm/vg : + Với S < 0 ,1 mm/vg : S2 Rz = 8r S a r.a Rz = + + 8r S Rz Rz theo lý thuyết Rz=S2/8r 0, 01 0,02 0,03