Công nghệ sử dụng sự hỗ trợ của máy tính để lập kế hoạch sản xuất

LỜI NĨI ĐẦU Hiện nay,các ngành kỹ thuật nói chung nghành khí nói riêng đòi hỏi kỹ sư đào tạo phải có kiến thức sâu rộng, đồng thời phải biết vận dụng kiến thức để giải vấn đề cụ thể thường gặp sản xuất, sữa chữa sử dụng Mục tiêu chuyên đề tạo điều kiện cho người học nắm vững vận dụng có hiệu phương pháp lập kế hoạch sản xuất, thiết kế, xây dựng quản lý trình chế tạo sản phẩm khí kỹ thuật tổ chức sản xuất nhằm đạt tiêu kinh tế kỹ thuật theo yêu cầu điều kiện quy mô sản xuất cụ thể Chuyên đề truyền đạt yêu cầu tiêu cơng nghệ qua trình thiết kế kết cấu khí để góp phần nâng cao hiệu sản xuất chúng Chuyên đề CAPP nằm chương trình đào tạo nghành chế tạo máy thuộc khoa khí có vai trò quan trọng nhằm tạo cho sinh viên hiểu hết cách sâu sắc vấn đề mà người kỹ sữ gặp phải thiết kế,lập kế hoạch quy trình sản xuất chi tiết khí Được giúp đỡ tận tình thầy bạn đặc biệt thầy Nguyễn Hoài Sơn giúp chúng em hồn thành chun đề mơn học Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội ,ngày….tháng….năm… Nhóm thực hiện: Nhóm 1 Mục lục LỜI NÓI ĐẦU Chương 1: Tổng quan CAPP KHÁI NIỆM CAPP 1.1 Giới thiệu trình lập kế hoạch sản xuất 1.2 Các bước tiếp cận để lập trình sản xuất 1.2.1 Lập kế hoạch tay dựa kinh nghiệm sản xuất 1.2.2 Quy trình lập kế hoạch có hỗ trợ máy tính 1.3 Các bước tham gia vào CAPP 1.4 Phân loại loại hình CAPP 1.4.1 Lập quy trình sản xuất vòng lặp (Retrieval CAPP systems) 1.4.2 Lập quy trình sản xuất (Generative Process Planning Systems) .10 1.5 Lợi ích ứng dụng CAPP 10 1.6 Tổng kết CAPP 11 Chương 2:phân tích quy trình cơng nghệ gia cơng nhóm mơ hình hóa chi tiết CƠNG NGHỆ NHĨM 12 2.1 Khái niệm: 12 2.2 Lợi ích cơng nghệ nhóm 13 2.3 Mơ hình hóa quy trình 14 2.4 Phạm vi gia cơng nhóm 16 2.5 Mục đích gia cơng nhóm 16 2.6 Các bước tiến hành gia cơng nhóm 16 2.6.1 Phân nhóm chi tiết 16 2.6.2 Thiết kế quy trình cơng nghệ nhóm 20 2.7 Mơ hình hóa chi tiết 21 2.7.1 Tổng quan chi tiết gối trục vít .21 2.7.2 Phân tích tính cơng nghệ kết cấu chi tiết .22 2.7.3 Mơ hình hóa chi tiết trục vít 22 2.8 xác định dạng sản xuất .24 2.8.1 * Ý nghĩa việc xác định dạng sản xuất .24 2.8.2 * Xác định dạng sản xuất: 24 Sản Lượng Hàng Năm 25 Chương LẬP QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ GIA CƠNG CHI TIẾT ỨNG DỤNG CAPP 27 3.1 Phân tích sản phẩm 27 3.1.1 Phân tích chức làm việc chi tiết .27 3.1.2 Phân tích tính cơng nghệ kết cấu chi tiết: .27 3.1.3 Điều kiện kỹ thuật chi tiết dạng trục .28 3.2 Xác định phương pháp gia công thứ tự nguyên công 28 3.2.1 Xác định phương pháp chế tạo phôi 28 3.2.2 Xác định đường lối công nghệ 29 3.2.3 Lập tiến trình quy trình cơng nghệ 29 3.3 Ứng dụng phần mềm máy tính để mã hóa tính tốn thông số nguyên công 30 3.3.1 Dập phôi 30 3.3.2 Nguyên công khỏa mặt đầu khoan tâm 31 3.3.3 Nguyên công tiện thô tiện tinh đầu A 32 3.3.4 Nguyên công tiện thô tiện tinh đầu B 33 34 3.3.5 Nguyên công tiện ren .34 35 3.3.6 Nguyên công nhiệt luyện 35 3.3.7 Nguyên công mài ổ trục 36 3.3.8 Ngun cơng mài ren vít 37 3.3.9 Nguyên công kiểm tra 38 3.4 Tính tốn thiết kế đồ gá cho ngun cơng khoan tâm- khỏa mặt đầu 38 CHƯƠNG IV: PHÂN TÍCH , ĐÁNH GIÁ CHUYÊN ĐỀ 41 4.1 Phân tích, đánh giá 41 4.2 Tính tốn giá thành sản phẩm 44 4.3 Kết luận 44 CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ CAPP KHÁI NIỆM CAPP Computer aided process planning - CAPP công nghệ sử dụng hỗ trợ máy tính để lập kế hoạch sản xuất Nó dựa yêu cầu sản phẩm cần gia công khách hàng Vì để đảm bảo yêu cầu thông số kĩ thuật, giá thành thấp thời gian giao hàng sớm cần có lên kế hoạch Mà việc lập kế hoạch có trợ giúp máy tính quan trọng cần thiết, dễ dàng giúp thay đổi chỉnh sửa thông số sản phẩm dựa sản phẩm điển hình lập CAPP Trong sản xuất có lượng lớn khối lượng cơng việc, hoạt động khác, sở liệu u cầu, dòng chảy thông tin để giúp cho lập kế hoạch sản xuất cách nhanh chóng, có hiệu suất làm việc cao tổng sản xuất hệ thống -Sơ đồ quy trình sản xuất có hỗ trợ CAPP: 1.1 Giới thiệu trình lập kế hoạch sản xuất Quy hoạch trình sản xuất hoạt động tổ chức biến đổi thiết kế sản phẩm vào tập hợp hướng dẫn để chế tạo sản phẩm, phần q trình sản xuất Các thông tin cung cấp thiết kế bao gồm đặc điểm kỹ thuật(hình học hình tính nó) đặc điểm kỹ thuật (dung sai, bề mặt ) Bây giờ, lập kế hoạch trình sản xuất áp dụng cho nhiều ngành sản xuất cắt kim loại,tấm kim loại hình thành, chế tạo composite gốm sản xuất khác Việc phân tích yêu cầu phần hoàn thành bước trình lập kế hoạch Ban đầu ta phân tích tính chi tiết sản xuất Ví dụ tính hình học bao gồm máy bay, hình trụ, hình nón Bước thứ hai lựa chọn hình dạng phơi, kích thước (kích thước trọng lượng), vật liệu thuộc tính khác xác định.Trọng lượng vật chất phần thô xác định yêu cầu chức kế hoạch Các bước trình lập kế hoạch để xác định loại thích hợp hoạt động chế biến trình tự họ để chuyển đổi tính năng, kích thước dung sai phần từ nguyên liệu đến thành phẩm Bước việc lựa chọn máy công cụ Một số yếu tố gây ảnh hưởng đến việc lựa chọn công cụ máy sau: Các thuộc tính liên quan đến phơi, chẳng hạn tính mong muốn, kích thước phơi, dung sai chiều hình dáng phơi Các thuộc tính liên quan đến máy cơng cụ: kích thước khả xử lý, phương thức hoạt động, khả công cụ khả thay đổi cơng cụ tự động Thuộc tính liên quan đến khối lượng sản xuất: số lượng sản xuất trật tự tần số, chi phí Đơn vị sản xuất, sản xuất dẫn đến thời gian chất lượng ba tiêu chí để đánh giá phù hợp máy công cụ để thực hoạt động Tiếp việc lựa chọn công cụ làm việc giữ thiết bị thiết bị kiểm tra.Tính phơi tạo cách sử dụng kết hợp công cụ máy dụng cụ cắt Thiết bị làm việc cần sử dụng để xác định vị trí giữ phơi để tạo tính Để đảm bảo tính xác chiều, dung sai bề mặt kết thúc vào tính năng, thiết bị kiểm tra u cầu.Phần tính đóng vai trò quan trọng việc lựa chọn máy công cụ, vật cố thiết bị kiểm tra Bước tiếp phải thực việc xác định điều kiện công nghệ thời gian sản xuất 1.2 Các bước tiếp cận để lập q trình sản xuất Về có hai cách tiếp cận để lập kế hoạch sản xuất cụ thể sau: Bằng tay dựa kinh nghiệm lập kế hoạch sản xuất(phương pháp lập kế hoạch truyền thống) Phương pháp lập kế hoạch sản xuất có hỗ trợ máy tính CAPP(hướng phát triển tương lai 1.2.1 Lập kế hoạch tay dựa kinh nghiệm sản xuất Lập kế hoạch trình thủ công dựa kinh nghiệm kiến thức sở sản xuất, thiết bị, khả mình, quy trình, cơng cụ sản xuất nhà máy Lập kế hoạch trình tốn thời gian kết khác dựa người làm quy hoạch Tính khả thi quy trình, lập kế hoạch phụ thuộc vào nhiều yếu tố (thiết kế tính sẵn sàng máy cơng cụ) Hoạt động sản xuất lập kế hoạch phân bổ máy công cụ bị ảnh hưởng kế hoạch trình Vì vậy, để tạo kế hoạch sản xuất thích hợp, người lập kế hoạch phải có đủ kiến thức kinh nghiệm Bên cạnh tốn thời gian để thay đổi linh hoạt sản phẩm tương tư sản xuất, ứng dụng phát triển khoa học kỹ thuật tới hoạt động sản xuất 1.2.2 Quy trình lập kế hoạch có hỗ trợ máy tính Cơng nghệ CAD/CAM phát triển, kéo theo phát triển CAPP Phương pháp sử dụng tập tin trình chuẩn kế hoạch để lấy kế hoạch tốt tập tin sau xem xét thiết kế Kế hoạch sau điều chỉnh tay khơng hồn toàn phù hợp CAPP bắt đầu với việc thiết kế sản phẩm số tạo kế hoạch chi tiết q trình hồn chỉnh với thiết lập máy Hệ thống CAPP sử dụng thuật toán thiết kế, tập tin đặc điểm máy, định xử lý để xây dựng kế hoạch Hệ chuyên gia dựa quy định sử dụng số hệ thống CAPP liên kết quan trọng để tích hợp hệ thống CAD/CAM Trọng tâm để tối ưu hóa hiệu suất hệ thống Ví dụ thay đổi thiết kế, phải có khả trở lại vào môđun CAPP để tạo ước tính chi phí cho thay đổi thiết kế Tương tự trường hợp cố máy sàn cửa hàng Trong trường hợp này, kế hoạch q trình thay phải có tay để có giải pháp kinh tế tốt cho tình hình thơng qua chức chứng minh Do đó, việc sử dụng máy tính trình lập kế hoạch thiết yếu CAPP ứng dụng máy tính để hỗ trợ người chức lập kế hoạch sản xuất Trong việc đơn giản CAPP, làm giảm thời gian nỗ lực cần thiết để chuẩn bị kế hoạch trình cung cấp kế hoạch trình quán Trong trạng thái cao nó, cung cấp giao diện tự động CAD CAM q trình đạt tích hợp đầy đủ với CAD / CAM Việc sử dụng máy tính q trình sx có ưu điểm sau: Nó có hệ thống sản xuất kế hoạch xác q trình thống Nó dẫn đến việc giảm chi phí thời gian hồn thành kế hoạch trình Yêu cầu kỹ trình giảm đến mức thấp Dẫn đến tăng suất tất q trình Do đó, q trình lập kế hoạch hỗ trợ máy tính (CAPP) trở thành mục tiêu cần thiết quan trọng hệ thống CIM 1.3 Các bước tham gia vào CAPP Ngày công nghệ thay đổi mang tính đại nhanh chóng, chúng thực tự động hóa q trình sản xuất thực tế yếu tố thiết kế sản phẩm CAPP có tiềm để phát triển thời kì tương lai Nói chung, hệ thống CAPP hồn chỉnh có bước sau đây: - Thiết kế đầu vào - Lựa chọn chất liệu - Quy trình lựa chọn - Quy trình trình tự - Máy lựa chọn công cụ - Trung cấp bề mặt - Lựa chọn gia công - Lựa chọn tham số Máy - Chi phí / thời gian lập dự tốn - Chuẩn bị kế hoạch - Mc băng hình ảnh generatio 1.4 Phân loại loại hình CAPP Dựa vào cách tiếp cận quy trình sản xuất ta có hai phương pháp lập quy trình sản xuất sau: 1.4.1 Lập quy trình sản xuất vòng lặp (Retrieval CAPP systems) Trong phương pháp lập quy trình sản xuất vòng lặp chi tiết khác phân loại thành nhóm khác mã hóa,thơng số chi tiết nhóm lưu trữ máy tính.Các thơng số sau áp dụng cho sản phẩm mới.Việc lập quy trình sản xuất theo phương pháp có nhiều lợi ích xuất hàng loạt,hiệu chỉnh thay đổi thiết kế theo yêu cầu.Ví dụ :chúng ta cần số sản phẩm chai nhựa chai thủy tinh với thiết kế khác tương ứng với loại bước chúng cần phân loại quy trình sản xuất cho nhóm chai nhưa,tiếp nhóm chai thủy tinh,khi có điều chỉnh thiết kế sản phẩm đó,chúng ta cần xem thuộc nhóm sản phẩm hiệu chỉnh liệu đầu vào nhanh nhất,chúng ta cần hiệu chỉnh lần đầu,các sản phẩm theo chế tạo Phương pháp gồm bước sau: +Bước 1:Phân loại mã hóa nhóm sản phẩm +Bước 2:Hình thành phận sản xuất cho nhóm sản phẩm +Bước 3:Lập quy trình sản xuất theo tiêu chuẩn cho nhóm Bước bước lặp lại với sản phẩm thiết kế -Sơ đồ quy trình sản xuất theo vòng lặp: 10 Bước RZ Ta 2Zbmin Phôi Tiện thô Tiện tinh Mài thô Mài tinh 150 250 50 50 624 20 30 10 dtính T(µm) dmin dmax 2Zmin 2Zmax 28,423 1000 28,42 29,42 2048 26,375 160 26,37 26,53 1,76 2,92 37,5 275 26,10 100 26,10 26,2 0,27 0,46 20 15 70 26,03 25 26,03 26,055 0,07 0,089 15 20 26,01 16 26,01 26,018 0,02 0,027 Bảng 3.3.1.a bảng lượng dư gia công 3.3.2 Nguyên công khỏa mặt đầu khoan tâm Phân tích : Chi tiết gia cơng định vị khối V, chuyển động dọc trục khống chế chốt tỳ, áp vào mặt đầu bậc trục bánh - Chi tiết kẹp chặt nhờ khối V ngắn Chọn chế độ cắt -Lập bảng excel tính tốn chết độ cắt (bảng 3.3.2.b) 33 Bảng 3.3.2.a bảng chế độ cắt,chọn máy excel 3.3.3 Nguyên công tiện thơ tiện tinh đầu A  Phân tích - Định vị :: Chi tiết định vị mũi chống tâm; đầu (đầu B ) kẹp tốc cong hạn chế bậc tự -Kẹp chặt : Dùng lực từ dòng ụ động cố định mũi tâm (hình 3.3.3.a)  Chọn chế độ cắt Lập bảng excel tính tốn chết độ cắt (bảng 3.3.3.b) 34 3.3.3.a cơng tiện thơ,tinh đầu A Hình ngun Bảng 3.b bảng chế độ cắt tiện đầu A 3.3.4 Nguyên công tiện thô tiện tinh đầu B  Phân tích - Định vị :: Chi tiết định vị mũi chống tâm; đầu (đầu B ) kẹp tốc cong hạn chế bậc tự -Kẹp chặt : Dùng lực từ dòng ụ động cố định mũi tâm (hình 3.4.a)  Chọn chế độ cắt Lập bảng excel tính tốn chết độ cắt (hình 3.4.b) 35 Hình 3.4.a sơ đồ tiện đầu B Hình 3.4.b bảng chế độ cắt tiện đầu B 3.3.5 Nguyên công tiện ren - Chi tiết định vị mâm cặp ba chấu tự định tâm đầu (định vị bậc tự đầu định vị kẹp chặt cách chống tâm - Chọn chế độ theo bảng excel (hình 3.5 b) 36 Hình 3.5.b bảng chế độ cắt tiện ren vít 3.3.6 Ngun cơng nhiệt luyện 37 38 Sau gia công ta đem nhiệt luyện để chi tiết đạt độ cứng vững 30-35HRC -Phương pháp ta chọn ram chi tiết +Chi tiết nung nóng đến 720ºC giữ nhiệt độ 2-3 giờ, sau làm nguội chi tiết cách nhúng chi tiết vào nước muối, nhúng vào dầu +Khi chi tiết nguội ta lai nung chi tiết đến nhiệt độ 250ºC, ta giữ nguyên nhiệt độ khoảng 1.5-2 giờ, sau hạ nhiệt độ xuống để chi tiết nguội từ từ 3.3.7 Ngun cơng mài ổ trục Mài tròn ngồi thực hai phương pháp: mài có tâm mài khơng tâm +Mài có tâm: phương pháp mài có tính vạn cao, chi tiết gá vào hai lỗ tâm đầu mâm cặp đầu chống tâm Lỗ tâm chuẩn thống dùng nguyên công trước lên đảm bảo lượng dư 39 +Mài không tâm: Đặc điểm đá mài không tâm chuẩn định vị chi tiết gia cơng Mài vơ tâm thực hai cách chạy dao: Chạy dao dọc chạy dao ngang Dựa vào đặc điểm hai phương pháp ta sử dụng phuơng pháp mài có tâm -Định vị: Chi tiết định vị mũi chống tâm.một đầu kẹp với tốc cong Chi tiết khống chế bậc tự - Kẹp chặt : Dùng lực từ dòng ụ động cố định mũi chống tâm 3.3.8 Nguyên công mài ren vít Chi tiết định vị cách chống tâm hai đầu, chống xoay cách lắp thêm tốc tiện Một đầu hạn chê bậc tự đầu hạn chê hai bậc tự Mục đích để nâng cao độ nhẵn bóng bề mặt ren đạt Ra = 0,63, hiệu chỉnh sai số chung dạng răng, bước độ đảo, biến dạng sau nhiệt luyện, làm ôxit vết lồi lõm, làm việc giảm tiếng ồn Mài ren ta dùng phương pháp mài ren đá mài dạng trục vít -Định vị: Chi tiết định vị lỗ tâm, đầu A trục kẹp tốc cong: Định vị lỗ tâm cố định khống chế bậc tự Định vị 1lỗ tâm quay khống chế bậc tự 40 Hình 3.8 thơng số mài 3.3.9 Ngun công kiểm tra -Gá chi tiết hai mũi chống tâm -Dùng đồng hồ so kiểm tra độ ô van cổ trục Ø26