Ngành Chế tạo máy đóng vai trò quan trọng trong việc sản xuất ra các thiết bị, công cụ cho mọi ngành trong nền kinh tế quốc dân, tạo tiền đề cần thiết để các ngành này phát triển mạnh hơn. Vì vậy, việc phát triển KH KT trong lĩnh vực Công nghệ chế tạo máy có ý nghĩa hàng đầu nhằm thiết kế, hoàn thiện và vận dụng các phương pháp chế tạo, tổ chức và điều khiển quá trình sản xuất đạt hiệu quả kinh tế cao nhất. Công nghệ chế tạo máy là một lĩnh vực khoa học kỹ thuật có nhiệm vụ nghiên cứu, thiết kế và tổ chức thực hiện quá trình chế tạo sản phẩm cơ khí đạt các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật nhất định trong điều kiện quy mô sản xuất cụ thể. Một mặt Công nghệ chế tạo máy là lý thuyết phục vụ cho công việc chuẩn bị sản xuất và tổ chức sản xuất có hiệu quả nhất. Mặt khác, nó là môn học nghiên cứu các quá trình hình thành các bề mặt chi tiết và lắp ráp chúng thành sản phẩm. Công nghệ chế tạo máy là một môn học liên hệ chặt chẽ giữa lý thuyết và thực tiễn sản xuất. Nó được tổng kết từ thực tế sản xuất trải qua nhiều lần kiểm nghiệm để không ngừng nâng cao trình độ kỹ thuật, rồi được đem ứng dụng vào sản xuất để giải quyết những vấn đề thực tế phức tạp hơn, khó khăn hơn. Vì thế, phương pháp nghiên cứu Công nghệ chế tạo máy phải luôn liên hệ chặt chẽ với điều kiện sản xuất thực tế. Ngày nay, khuynh hướng tất yếu của Chế tạo máy là tự động hóa và điều khiển quá trình thông qua việc điện tử hóa và sử dụng máy tính từ khâu chuẩn bị sản xuất tới khi sản phẩm ra xưởng. Đối tượng nghiên cứu của Công nghệ chế tạo máy là chi tiết gia công khi nhìn theo khía cạnh hình thành các bề mặt của chúng và quan hệ lắp ghép chúng lại thành sản phẩm hoàn chỉnh. Để làm công nghệ được tốt cần có sự hiểu biết sâu rộng về các môn khoa học cơ sở như: Sức bền vật liệu, Nguyên lý máy, Chi tiết máy, Máy công cụ, Nguyên lý cắt, Dụng cụ cắt v.v... Các môn học Tính toán và thiết kế đồ gá, Thiết kế nhà máy cơ khí, Tự động hóa quá trình công nghệ sẽ hỗ trợ tốt cho môn học Công nghệ chế tạo máy và là những vấn đề có quan hệ khăng khít với môn học này. Môn học Công nghệ chế tạo máy không những giúp cho người học nắm vững các phương pháp gia công các chi tiết có hình dáng, độ chính xác, vật liệu khác nhau và công nghệ lắp ráp chúng thành sản phẩm, mà còn giúp cho người học khả năng phân tích so sánh ưu, khuyết điểm của từng phương pháp để chọn ra phương pháp gia công thích hợp nhất, biết chọn quá trình công nghệ hoàn thiện nhất, vận dụng được kỹ thuật mới và những biện pháp tổ chức sản xuất tối ưu để nâng cao năng suất lao động. Mục đích cuối cùng của Công nghệ chế tạo máy là nhằm đạt được: chất lượng sản phẩm, năng suất lao động và hiệu quả kinh tế cao.
ZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZFZZZVF ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG CAO ĐẲNG KINH TẾ - KỸ THUẬT KHOA KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP BỘ MÔN CƠ KHÍ ThS Đỗ Đức Trung BÀI GIẢNG CƠNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY Thái Nguyên, năm 2009 Chương Các khái niệm 1.1- Mở đầu 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 mạnh Vì vậy, việc phát triển KH - KT lĩnh vực Cơng 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 Công nghệ chế tạo máy lĩnh vực khoa học kỹ thuật 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 Một mặt Công nghệ chế tạo máy lý thuyết phục vụ cho công việc chuẩn bị sản xuất tổ chức sản xuất có hiệu Mặt khác, mơn học nghiên cứu q trình hình thành bề mặt chi tiết lắp ráp chúng thành sản phẩm Công nghệ chế tạo máy môn học liên hệ chặt chẽ lý thuyết thực tiễn sản xuất Nó tổng kết từ thực tế sản xuất trải qua nhiều lần kiểm nghiệm để khơng ngừng nâng cao trình độ kỹ thuật, đem ứng dụng vào sản xuất để giải vấn đề thực tế phức tạp hơn, khó khăn Vì thế, phương pháp nghiên cứu Cơng nghệ chế tạo máy phải liên hệ chặt chẽ với điều kiện sản xuất thực tế Ngày nay, khuynh hướng tất yếu Chế tạo máy tự động hóa điều khiển q trình thơng qua việc điện tử hóa sử dụng máy tính từ khâu chuẩn bị sản xuất tới sản phẩm xưởng Đối tượng nghiên cứu Công nghệ chế tạo máy chi tiết gia cơng nhìn theo khía cạnh hình thành bề mặt chúng quan hệ lắp ghép chúng lại thành sản phẩm hồn chỉnh Để làm cơng nghệ tốt cần có hiểu biết sâu rộng môn khoa học sở như: Sức bền vật liệu, Nguyên lý máy, Chi tiết máy, Máy công cụ, Nguyên lý cắt, Dụng cụ cắt v.v Các mơn học Tính tốn thiết kế đồ gá, Thiết kế nhà máy khí, Tự động hóa q trình công nghệ hỗ trợ tốt cho môn học Công nghệ chế tạo máy vấn đề có quan hệ khăng khít với mơn học Mơn học Công nghệ chế tạo máy giúp cho người học nắm vững phương pháp gia công chi tiết có hình dáng, độ xác, vật liệu khác công nghệ lắp ráp chúng thành sản phẩm, mà giúp cho người học khả phân tích so sánh ưu, khuyết điểm phương pháp để chọn phương pháp gia cơng thích hợp nhất, biết chọn q trình cơng nghệ hồn thiện nhất, vận dụng kỹ thuật biện pháp tổ chức sản xuất tối ưu để nâng cao suất lao động Mục đích cuối Cơng nghệ chế tạo máy nhằm đạt được: chất lượng sản phẩm, suất lao động hiệu kinh tế cao 1.2 Q trình sản xuất q trình cơng nghệ 1.2.1 Q trình sản xuất Nói cách tổng qt, q trình sản xuất trình người tác động vào tài nguyên thiên nhiên để biến thành sản phẩm phục vụ cho lợi ích người Định nghĩa rộng, bao gồm nhiều giai đoạn Ví dụ, để có sản phẩm khí phải qua giai đoạn: Khai thác quặng, luyện kim, gia cơng khí, gia cơng nhiệt, lắp ráp v.v Nếu nói hẹp nhà máy khí, q trình sản xuất q trình tổng hợp hoạt động có ích để biến ngun liệu bán thành phẩm thành sản phẩm có giá trị sử dụng định, bao gồm q trình như: Chế tạo phôi, gia công cắt gọt, gia công nhiệt, kiểm tra, lắp ráp trình phụ như: vận chuyển, chế tạo dụng cụ, sửa chữa máy, bảo quản kho, chạy thử, điều chỉnh, sơn lót, bao bì, đóng gói v.v Tất q trình tổ chức thực cách đồng nhịp nhàng trình sản xuất liên tục Sự ảnh hưởng trình nêu đến suất, chất lượng trình sản xuất có mức độ khác ảnh hưởng nhiều đến chất lượng, suất trình sản xuất q trình có tác động làm thay đổi trạng thái, tính chất đối tượng sản xuất, q trình cơng nghệ 1.2.2- Q trình cơng nghệ Q trình cơng nghệ phần trình sản xuất, trực tiếp làm thay đổi trạng thái tính chất đối tượng sản xuất Đối với sản xuất khí, thay đổi trạng thái tính chất bao gồm: - Thay đổi trạng thái hình học (kích thước, hình dáng, vị trí tương quan phận chi tiết ) - Thay đổi tính chất (tính chất lý độ cứng, độ bền, ứng suất dư ) * Quá trình cơng nghệ bao gồm: - Q trình cơng nghệ tạo phơi: hình thành kích thước phơi từ vật liệu phương pháp đúc, hàn, gia công áp lực - Q trình cơng nghệ gia cơng cơ: làm thay đổi trạng thái hình học lý tính lớp bề mặt - Q trình cơng nghệ nhiệt luyện: làm thay đổi tính chất lý vật liệu chi tiết cụ thể tăng độ cứng, độ bền - Q trình cơng nghệ lắp ráp: tạo vị trí tương quan xác định chi tiết thông qua mối lắp ghép chúng để tạo thành sản phẩm hồn thiện Q trình cơng nghệ cho đối tượng sản xuất (chi tiết) phải xác định phù hợp với yêu cầu chất lượng suất đối tượng Xác định trình cơng nghệ hợp lý ghi thành văn kiện cơng nghệ văn kiện cơng nghệ gọi quy trình cơng nghệ 1.3 Các thành phần quy trình cơng nghệ 1.3.1 Ngun cơng Ngun cơng phần q trình cơng nghệ, hồn thành cách liên tục chỗ làm việc hay nhóm cơng nhân thực Ở đây, nguyên công đặc trưng điều kiện bản, hồn thành tính liên tục đối tượng sản xuất vị trí làm việc Trong q trình thực quy trình cơng nghệ thay đổi điều kiện ta chuyển sang ngun cơng khác Ví dụ: Tiện trục có sau: Nếu ta tiện đầu A trở đầu để tiện đầu B (hoặc ngược lại) thuộc ngun cơng đảm bảo tính chất liên tục vị trí làm việc Nhưng tiện đầu A cho loạt xong trở lại tiện đầu B cho loạt thành hai ngun cơng khơng đảm bảo tính liên tục, có gián đoạn tiện bề mặt khác chi tiết Hoặc tiện đầu A máy này, đầu B tiện máy khác rõ ràng hai ngun cơng vị trí làm việc thay đổi Ngun cơng đơn vị q trình cơng nghệ Việc chọn số lượng nguyên công ảnh hưởng lớn đến chất lượng giá thành sản phẩm, việc phân chia q trình cơng nghệ thành ngun cơng có ý nghĩa kỹ thuật kinh tế * Ý nghĩa kỹ thuật: Mỗi phương pháp cắt gọt có khả công nghệ định (khả tạo hình bề mặt chất lượng đạt được) Vì vậy, xuất phát từ yêu cầu kỹ thuật dạng bề mặt cần tạo hình mà ta phải chọn phương pháp gia cơng tương ứng hay nói cách khác chọn ngun cơng phù hợp Ví dụ: Ta khơng thể thực việc tiện cổ trục phay rãnh then chỗ làm việc Tiện cổ trục thực máy tiện, phay rãnh then thực máy phay * Ý nghĩa kinh tế: Khi thực công việc, tùy thuộc mức độ phức tạp hình dạng bề mặt, tùy thuộc số lượng chi tiết cần gia cơng, độ xác, chất lượng bề mặt yêu cầu mà ta phân tán tập trung ngun cơng nhằm mục đích đảm bảo cân cho nhịp sản xuất, đạt hiệu qủa kinh tế Ví dụ: Trên máy, khơng nên gia công thô tinh mà nên chia gia cơng thơ tinh hai máy Vì gia cơng thơ cần máy có cơng suất lớn, suất cao, khơng cần xác cao để đạt hiệu kinh tế (lấy phần lớn lượng dư); gia công tinh cần máy có độ xác cao để đảm bảo yêu cầu kỹ thuật chi tiết 1.3.2- Gá Trước gia công, ta phải xác định vị trí tương quan chi tiết so với máy, dụng cụ cắt tác dụng lên chi tiết lực để chống lại xê dịch lực cắt yếu tố khác gây gia công nhằm đảm bảo xác vị trí tương quan Quá trình ta gọi trình gá đặt chi tiết Gá phần nguyên công, hoàn thành lần gá đặt chi tiết Trong ngun cơng có nhiều lần gá Ví dụ: Để tiện mặt trụ bậc A, B, C ta thực lần gá: - Lần gá 1: Gá lên mũi chống tâm truyền mômen quay tốc để gia công bề mặt C B - Lần gá 2: Đổi đầu để gia cơng bề mặt B (vì mặt chưa gia công lần gá trước phải lắp với tốc) 1.3.3 Vị trí Vị trí phần ngun cơng, xác định vị trí tương quan chi tiết với máy chi tiết với dụng cụ cắt Một lần gá có nhiều vị trí Ví dụ: Khi phay bánh dao phay định hình, lần phay răng, khoan lỗ chi tiết có nhiều lỗ gọi vị trí (một lần gá có nhiều vị trí) Còn phay bánh dao phay lăn răng, lần phay vị trí (nhưng tất gia cơng nên lần gá có vị trí) 1.3.4 Bước Bước phần nguyên công thực gia công bề mặt (hoặc tập hợp bề mặt) sử dụng dụng cụ cắt (hoặc dụng cụ) với chế độ công nghệ (v, s, t) khơng đổi Một ngun cơng có nhiều bước Ví dụ: Cũng gia công hai đoạn trục gia công đồng thời hai dao bước; gia cơng dao đoạn trục hai bước * Khi có trùng bước (như tiện dao cho bề mặt lúc), thời gian gia cơng cần tính cho bề mặt gia cơng có chiều dài lớn nhát 1.3.5 Đường chuyển dao Đường chuyển dao phần bước để hớt lớp vật liệu có chế độ cắt dao Mỗi bước có nhiều đường chuyển dao Ví dụ: Để tiện ngồi mặt trụ dùng chế độ cắt, dao để hớt làm nhiều lần; lần đường chuyển dao 1.3.6 Động tác Động tác hành động công nhân để điều khiển máy thực việc gia công lắp ráp Ví dụ: Bấm nút, quay ụ dao, đẩy ụ động Động tác đơn vị nhỏ trình cơng nghệ Việc phân chia thành động tác cần thiết để định mức thời gian, nghiên cứu suất lao động tự động hóa ngun cơng 1.4 Các dạng sản xuất hình thức tổ chức sản xuất Dạng sản xuất khái niệm cho ta hình dung quy mơ sản xuất sản phẩm Nó giúp cho việc định hướng hợp lý cách tổ chức kỹ thuật công nghệ tổ chức tồn q trình sản xuất Các yếu tố đặc trưng dạng sản xuất: - Sản lượng - Tính ổn định sản phẩm - Tính lặp lại trình sản xuất - Mức độ chun mơn hóa sản xuất Tùy theo yếu tố mà người ta chia dạng sản xuất: - Đơn - Hàng loạt - Hàng khối 1.4.1 Dạng sản xuất đơn Dạng sản xuất đơn có đặc điểm là: - Sản lượng hàng năm ít, thường từ đến vài chục - Sản phẩm không ổn định chủng loại nhiều - Chu kỳ chế tạo không xác định Đối với dạng sản xuất ta phải tổ chức kỹ thuật công nghệ sau: - Sử dụng trang thiết bị, dụng cụ công nghệ vạn để đáp ứng tính đa dạng sản phẩm - u cầu trình độ thợ cao, thực nhiều công việc khác - Tài liệu hướng dẫn công nghệ nét bản, thường dạng phiếu tiến trình cơng nghệ 1.4.2 Dạng sản xuất hàng loạt Dạng sản xuất hàng loạt có đặc điểm là: - Sản lượng hàng năm khơng q - Sản phẩm tương đối ổn định - Chu kỳ chế tạo xác định Tùy theo sản lượng mức độ ổn định sản phẩm mà ta chia dạng sản xuất loạt nhỏ, loạt vừa, loạt lớn Sản xuất loạt nhỏ gần giống với sản xuất đơn chiếc, sản xuất loạt lớn gần giống sản xuất hàng khối 1.4.3 Dạng sản xuất hàng khối Dạng sản xuất hàng khối có đặc điểm là: - Sản lượng hàng năm lớn - Sản phẩm ổn định - Trình độ chun mơn hóa sản xuất cao Đối với dạng sản xuất ta phải tổ chức kỹ thuật công nghệ sau: - Trang thiết bị, dụng cụ công nghệ thường chuyên dùng - Quá trình cơng nghệ thiết kế tính tốn xác, ghi thành tài liệu cơng nghệ có nội dung cụ thể tỉ mỉ - Trình độ thợ đứng máy khơng cần cao đòi hỏi phải có thợ điều chỉnh máy giỏi - Tổ chức sản xuất theo dây chuyền Dạng sản xuất hàng khối cho phép áp dụng phương pháp cơng nghệ tiên tiến, có điều kiện khí hóa tự động hóa sản xuất, tạo điều kiện tổ chức đường dây gia cơng chun mơn hóa Các máy dạng sản xuất thường bố trí theo theo thứ tự nguyên cơng q trình cơng nghệ Chú ý việc phân chia thành ba dạng sản xuất mang tính tương đối Trong thực tế, người ta chia dạng sản xuất sau: - Sản xuất đơn loạt nhỏ - Sản xuất hàng loạt - Sản xuất loạt lớn hàng khối Ngoài ra, cần phải nắm vững hình thức tổ chức sản xuất để sử dụng thích hợp cho dạng sản xuất khác Trong trình chế tạo sản phẩm khí thường thực theo hai hình thức tổ chức sản xuất là: sản xuất theo dây chuyền khơng theo dây chuyền 1.4.4 Hình thức tổ chức sản xuất Hình thức sản xuất theo dây chuyền thường áp dụng quy mô sản xuất hàng loạt lớn hàng khối Đặc điểm: - Máy bố trí theo thứ tự ngun cơng q trình cơng nghệ, nghĩa ngun cơng hồn thành vị trí định - Số lượng chỗ làm việc suất lao động chỗ làm việc phải xác định hợp lý để đảm bảo tính đồng thời gian nguyên công sở nhịp sản xuất dây chuyền Nhịp sản xuất khoảng thời gian lặp lại chu kỳ gia công lắp ráp, nghĩa khoảng thời gian nguyên công trình cơng nghệ thực đồng sau khoảng thời gian đối tượng sản xuất hoàn thiện chuyển khỏi dây chuyền sản xuất Hình thức sản xuất khơng theo dây chuyền thường áp dụng quy mô sản xuất loạt nhỏ Đặc điểm: - Các ngun cơng qúa trình cơng nghệ thực khơng có ràng buộc lẫn thời gian địa điểm Máy bố trí theo kiểu, loại khơng phụ thuộc vào thứ tự nguyên công - Năng suất hiệu kinh tế thấp hình thức sản xuất theo dây chuyền Ngày nay, nhờ ứng dụng thành tựu điện tử, tin học, xử lý điện toán kỹ thuật điều khiển tự động, công nghệ trình sản xuất thực máy điều khiển tự động nhờ máy tính điện tử, có khả lập trình đa dạng để thích nghi với sản phẩm Dạng sản xuất gọi sản xuất linh hoạt dạng sản xuất đặc trưng ngày phổ biến xã hội 10 - Ít tốn khí ép - Hành trình ngắn, thường hành trình cán khơng lớn đường kính màng * Tính lực kẹp W Q1 Q2 q .p ( D Dd d ) q 12 d Q1 p Q2 .p ( R R.r 2r ) Trong đó: d - đường kính đĩa đỡ màng D - đường kính lớn xy lanh q - lực chống lại lò xo Q1 – áp suất tác dụng lên đĩa kim loại đỡ đường kính d truyền tồn lên cán để kẹp chặt chi tiết gia công Q2 – áp lực tạo áp suất tác dụng lên hình vành khăn truyền lên cán để kẹp chặt chi tiết gia cơng 216 Từ cơng thức tính W ta thấy muốn tăng lực kẹp phải tăng đường kính d, tức tăng tỷ số d Song tỷ số lại bị hạn chế đàn tính màng, D tỷ số tăng làm giảm hành trình kẹp, thơng thường lấy d 0,8 Để tăng D W mà không tăng D người ta dùng loại xy lanh nhiều màng (có thể tới 12 màng) VIII).Một số nguồn lực dùng cho việc kẹp chặt Các hình thức kẹp chặt chi tiết gia cơng nguồn lực kẹp như: ép, dầu ép, điện từ hình thức kẹp tiên tiến, có suất cao, giảm nhẹ sức lao động, có khả tự động hố cao nên có vai trò quan trọng sản xuất loạt lớn hàng khối 8.1 Kẹp ép 8.1.1 Ưu, nhược điểm 217 a) Ưu điểm - Giảm nhẹ sức lao động, thao tác đơn giản, nhẹ nhàng việc đóng mở van - Rút ngắn nhiều thời gian phụ (tốc độ ép ống dẫn tới 180 m/s) - Lực kẹp lớn, đều, điều chỉnh - Dễ tự động hoá, khống chế từ xa b) Nhược điểm - Khí nén có độ đàn hồi cao nên độ cứng vững kẹp chặt không lớn Áp suất ép không cao (p= atm xy lanh truyền lực) yêu cầu lực kẹp lớn đường kính xy lanh phải lớn Vì lý ép dùng để kẹp chặt chi tiết to, nặng - Phải có số trang bị phụ van, bình lọc khí, phận điều hồ tốc độ, áp lực, lưu lượng nên tốn - Hệ thống trang bị chiếm nhiều không gian c) Yêu cầu ép - Máy nén khí phải nén khí tới áp suất p = atm để qua ống dẫn đến xy lanh truyền lực p = atm - Hơi ép phải khử axit để khơng làm gỉ đồ gá Vì thường phải cho ép qua máy làm lạnh sau phải sấy khô ép 8.1.2 Hệ thống trang bị ép Hơi ép từ trạm bơm qua máy làm lạnh để khử nước, qua bình lọc F để khử tạp chất, sau qua bình dầu để trộn dầu bôi trơn cho phận Tiếp tục qua máy giảm áp để điều chỉnh áp suất ép đảm bảo trị số lực kẹp (áp suất đồng hồ kiểm tra) qua van chiều (để ép không 218 thể ngược lại) Nhờ qua van phân phối mà ép vào buồng phải trái xy lanh Trước vào xy lanh ép qua phận điều tốc để điều chỉnh tốc độ cho phù hợp Xy lanh xy lanh màng pits tông 8.2 Kẹp chặt dầu ép 8.2.1 Ưu, nhược điểm a) Ưu điểm - Dầu ép có áp suất cao (tới 60 70 atm) nên đường kính xy lanh nhỏ Dầu lại có đàn tính nên độ cứng vững kẹp chặt cao Vì lý dầu ép thích hợp việc kẹp chặt chi tiết to, nặng - Dầu thường dùng loại dầu CN20 nên hệ thống khơng cần bơi trơn - Ngồi dầu ép có ưu điểm ưu điểm 1, 3, ép b) Nhược điểm - Mỗi máy phải có hệ thống riêng (bao gồm bơm, loại van,…) nên tốn Thường máy công cụ có hệ thống truyền dẫn thuỷ lực người ta rút nhánh dùng co kẹp chặt Dầu ép dùng khí ép (khí ép có trạm bơm dùng chung cho nhà máy) c) Yêu cầu dầu ép - Độ nhớt dầu không lớn để lượng tổn hao không nhiều, đồng thời không nhỏ để không làm cho xy lanh – pits tông phải chế tạo với độ xác cao - Độ nhớt thay đổi theo nhiệt độ - Điểm cháy phải cao (180 2000C), điểm đặc phải thấp (-10 -250C) - Đàn tính nhỏ - Trong dầu phải khí, khơng có tạp chất 8.2.2 Hệ thống trang bị Đã giới thiệu giáo trình máy cắt 8.3 Kẹp chặt lực điện từ 219 Chủ yếu dùng để kẹp chặt chi tiết mỏng, phẳng mà dùng phương pháp khác làm chi tiết biến dạng nhiều kẹp khơng chặt Dòng điện để tạo lực điện từ dòng chiều Đồ gá điện từ (còn gọi bàn từ) thường dùng rộng rãi máy mài phẳng Đôi dùng máy khoan, phay để gia cơng chi tiết có hình dáng phức tạp IX).Cơ cấu kẹp phối hợp dầu ép – khí ép 9.1 Nguyên lý làm việc Hơi ép vào buồng đẩy pis tông sang phải Cán pis tông làm rỗng để dầu buồng A thơng với dầu buồng B Vì pis tơng 1sang phải dầu buồng A dồn sang buồng B làm cho pis tông tiến nhanh đến mặt bị kẹp Đó hành trình chạy khơng pis tơng Khi cán pis tơng chạm mặt bị kẹp lỗ bị bịt kín, tác dụng kẹp chặt bắt đầu Lúc toàn dầu buồng A dồn sang phải (vách ngăn trượt bạc 10, ép buồng C ngồi), áp suất dầu buồng B tăng dần tạo nên áp lực lớn để kẹp chặt chi tiết gia công Bạc 10 vách ngăn lắp cố định với cố định xy lanh 9.2 Tính lực kẹp (Khi bắt đầu kẹp chặt - lỗ bị bịt kín) - Áp lực ép tác dụng lên pis tông D Q - Áp suất dầu buồng B (rút từ điều kiện cân lực pis tông 1) 220 2 Q d2 - Áp suất dầu tác dụng lên pis tông (tức lực kẹp W) W D D D D2 Q 1 4 d d Như lực kẹp phóng đại D2 lần so với trường hợp dùng d2 ép 9.3 Ưu điểm cấu kẹp phối hợp dầu ép – khí ép - Lực kẹp phóng đại lên nhiều lần - Khắc phục nhược điểm dầu ép khí ép dùng độc lập Phát huy ưu điểm dầu ép khí ép như: tăng độ cứng vững kẹp chặt, ép lấy từ trạm bơm chung nhà máy, hệ thống trang bị đơn giản nhiều… X) Cơ cấu tự định tâm 10.1 Khái niệm: Cơ cấu tự định tâm cấu vừa định vị,vừa kẹp chặt đồng thời có tác dụng làm cho tâm đối xứng chi tiết gia công trùng với tâm cấu định tâm Tác dụng tự định tâm cần thiết phải gá đặt chi tiết hai nhiều lần đảm bảo tâm chi tiết lần gá đặt có vị trí khơng đổi Trên hình vẽ êtơ có hai má tiến, lùi ngược chiều có bước tiến Với kết cấu thế, dù đường kính định vị D chi tiết 221 thay đổi tâm khơng thay đổi Êtơ cấu tự định tâm 10.2 Đặc điểm: Các bề mặt định vị cấu tự định tâm dịch chuyển được, không cố định, chúng tiến vào lùi với tốc độ, mặt định vị đồng thời mặt kẹp chặt - Ưu điểm cấu tự định tâm: + Giảm thời gian định vị kẹp chặt chi tiết + Độ xác định tâm cao dung sai khoảng cách hai mặt chuẩn phân cho hai bên Cơ cấu tự định tâm thường dùng để định vị chi tiết tròn xoay, chi tiết đối xứng, lúc ta có sai số mđv = XI).Kẹp nhiều chi tiết lúc Để nâng cao suất lao động trường hợp gia cơng nhiều chi tiết lúc (nhất với chi tiết nhỏ, có bề mặt gia cơng đơn giản), lúc khơng tập trung vào việc kẹp chặt tay quay phải kẹp chi tiết khiến suất thấp, kết cấu đồ gá cồng kềnh phức tạp, tốn sức lao động Vì việc kẹp chặt nhiều chi tiết lúc sử dụng rộng rãi có ý nghĩa lớn sản xuất Theo chiều lực kẹp phân làm hai loại sau: 11.1 Kẹp nối tiếp Lực kẹp nhau, truyền từ chi tiết sang chi tiết theo chiều Chú ý: kẹp liên tục dung sai bề mặt định vị chi tiết không nên cấu kẹp dồn chi tiết theo chiều lực kẹp, đến chi tiết cuối 222 sai số tích luỹ nhiều vị trí định vị bị sai nhiều Nếu kích thước khởi xuất song song với phương lực kẹp gây sai số lớn Vì loại kẹp nối tiếp dùng cho kích thước khởi xuất thẳng góc với phương lực kẹp, nghĩa bề mặt gia công song song với phương lực kẹp 11.2 Kẹp song song Lực kẹp phân bố chi tiết theo hướng song song - Lực kẹp chi tiết: W1 W n W - lực kẹp tổng n - số chi tiết kẹp đồng thời Chú ý: kẹp song song, dung sai chi tiết không nên miếng kẹp cứng kẹp tất chi tiết Ở miếng kẹp phải tự lựa theo chi tiết (kết cấu tham khảo sổ tay Công nghệ Chế tạo máy) 223 CÁC CƠ CẤU KHÁC CỦA ĐỒ GÁ I Cơ cấu gá dao Khi gia công phương pháp chỉnh sẵn dao người ta dùng cấu gá dao để điều chỉnh cho dao cắt có vị trí tương bàn máy đồ gá (cũng tức chi tiết gia công) Cơ cấu gá dao hay dùng máy phay, bao gồm miếng gá dao - Miếng gá dao: có kết cấu phụ thuộc vào dạng bề mặt gia công lắp thân đồ gá vị trí thuận tiện Miếng gá dao định vị chốt bắt chặt vít chìm Sau lắp chặt vỏ đồ gá, phải mài bề mặt làm việc đến 7 224 - Căn dùng để điều chỉnh kích thước đệm miếng gá dao dao cắt để lưỡi cắt dao không làm hỏng bề mặt miếng gá dao Căn thường có dạng phiến mỏng dày từ 5mm hình viên trụ Căn hình viên trụ dùng để gá dao phay định hình - Vật liệu làm miếng gá dao thép Y7A, Y8A thép 40 đạt 55 60 HRC II Cơ cấu dẫn hướng 2.1 Nhiệm vụ Cơ cấu dẫn hướng có nhiệm vụ giữ cho hướng tiến dao không thay đổi q trình cắt khơng bị lệch lực cắt, rung động, độ cứng vững dao kém… 2.2 Phân loại Cơ cấu dẫn hướng thường thấy bạc dẫn hướng lắp dẫn đồ gá khoan doa để dẫn mũi khoan (hoặc mũi doa) cho thẳng không bị vẹo bên Bạc dẫn hướng tiêu chuẩn hố phân làm loại a) Bạc dẫn cố định 225 A A A Bạc lắp với dẫn theo c , c , T b) Bạc dẫn thay đổi - Loại thay đổi chậm - Loại thay đổi nhanh A A - Lắp ghép: bạc lắp cố dịnh với dẫn theo c , c Bạc lắp lỏng A A với bạc để dễ tháo lắp theo L , L c) Bạc dẫn quay Trên máy doa, để tránh cho bạc dẫn khỏi bị mòn phoi rơi vào bạc, người ta thường dùng loại bạc dẫn hướng quay với dao doa Khi 226 bạc dẫn lắp với dẫn thông qua ổ bi ổ trượt lưu ý tới việc bôi trơn cho ổ Các bạc dẫn quay có rãnh then để quay theo cán dao doa d) Vật liệu – kích thước Bạc dẫn ngồi làm thép 45 đại 45 50HRC, bạc dẫn làm thép Y10A, Y12a, với bạc cỡ lớn làm thép 20 thấm bon thép 20X Bạc phải đạt 62 64HRC - Kích thước phần lấy theo tỷ lệ sau: b = (1,5 2)d a = (1/3 1)d Nếu b ngắn q dẫn hướng khơng tốt, dài ma sát tăng Nếu a dài mũi khoan dễ bị vẹo, ngắn phoi dễ bị lọt vào lỗ làm dẫn hướng mau mòn Khi gia cơng vật liệu giòn gang, đồng thau,… b lấy trị số lớn, a lấy trị số nhỏ Với vật liệu dẻo thép lấy ngược lại * Chú ý: - Khi gia công lỗ bậc sâu mặt cong phải dùng bạc dẫn có kết cấu cho mũi khoan khơng bị thò dài bị đẩy bên gia công - Khi gia công lỗ gần nhau, khơng gian khơng đủ để bố trí bạc dẫn hướng riêng biệt dùng bạc dẫn hướng có nhiều lỗ bạc dẫn có lỗ dẫn lệch tâm để sau gia công song lỗ phân độ để gia cơng lỗ 227 III.Cơ cấu phân độ Đại đa số chi tiết máy có kết cấu đòi hỏi phải gia cơng nhiều vị trí khác Khi tập trung nguyên cơng ngun cơng người ta sử dụng đồ gá có cấu phân độ để sau gia cơng xong bề mặt phân độ để đưa bề mặt cần gia cơng đến vị trí tương quan cần thiết với dao cắt chỉnh sẵn Cơ cấu phân độ thường sử dụng đồ gá nhiều chi tiết để gia công theo thứ tự bề mặt giống nguyên cơng Cơ cấu phân độ có ý nghĩa lớn sản xuất giảm nhiều thời gian phụ, nâng cao suất lao động độ xác gia công IV.Thân đồ gá 4.1 Nhiệm vụ yêu cầu thân đồ gá Thân đồ gá chi tiết để lắp ghép với cấu định vị, kẹp chặt cấu khác để tạo thành đồ gá hoàn chỉnh Thân đồ gá phải đảm bảo yêu cầu sau: - Độ cứng vững, cho tác dụng lực cắt, lực kẹp,… vị trí chi tiết gia cơng khơng bị phá huỷ - Đảm bảo an toàn, đồ gá quay nhanh - Kết cấu đơn giản, giá thành hạ, dễ chế tạo, dễ thao tác, dễ quét phoi 4.2 Chế tạo thân đồ gá 4.2.1 Thân đồ gá chế tạo phương pháp đúc Vật liệu để đúc thường GX 12-28, GX15-32 Có thể dùng hợp kim nhẹ thiết kế đồ gá có kích thước lớn lại u cầu nhẹ cần vận chuyển di chuyển nhiều đồng thời chịu lực khơng lớn a) Ưu điểm - Có thể chế tạo thân đồ gá có hình dáng phức tạp với độ cong vênh nhỏ - Gang có khả chống rung tốt, cho phép đạt độ bóng bề mặt gia công chi tiết b) Nhược điểm - Nếu chế tạo đơn giá thành cao (vì phải chuẩn bị khn) tốn nhiều thời gian 228 - Sau đúc thường phải gia công lại với lượng dư lớn nên tốn thời gian tốn kim loại 4.2.2 Thân đồ gá chế tạo phương pháp hàn a) Ưu điểm - Chế tạo nhanh, giá thành hạ, phù hợp với sản xuất đơn - Thép có sức bền uốn lớn gang nên kết cấu gọn nhẹ thân đúc b) Nhược điểm - So với loại thân đúc thân hàn có độ cong vênh lớn tốn nhiều thời gian kim loại gia công lại bề mặt làm việc - Khả chống rung động thân hàn thân đúc - Khó chế tạo kết cấu phức tạp V Đồ gá vạn lắp ghép Cũng giống thiết bị khác, đồ gá mn hình, mn vẻ, có nhiều kiểu kết cấu khác Trong sản xuất hàng loạt hàng khối, số lượng đồ gá nhà máy lên tới hàng vạn bộ, giá thành chế tạo chúng chiếm tới 20% giá thành sản phẩm sản xuất ra, thời gian công chế tạo gánh nặng cho nhà máy Trong sản xuất đơn loạt nhỏ công thiết kế chế tạo đồ gá ảnh hưởng lớn tới hiệu kinh tế Vì hướng phát triển đồ gá thống hoá tiêu chuẩn hoá đồ gá, đồng thời năm gần xuất loại đồ gá vạn - lắp ghép Với nhà máy dùng đồ gá vạn - lắp ghép phải tuân theo nguyên tắc: – Dùng chi tiết tiêu chuẩn – Dùng phận vỏ đồ gá tiêu chuẩn – Dùng đồ gá tiêu chuẩn 5.1 Ưu điểm việc sử dụng đồ gá vạn - lắp ghép - Nhiều chi tiết không cần thiết kế giảm thời gian thiết kế - Tập trung sản xuất hàng loạt chi tiết tiêu chuẩn khiến chất lượng tăng, giá thành hạ, thời gian sản xuất giảm - Sửa chữa thuận tiện 229 - Với việc sử dụng chi tiết phận tiêu chuẩn chế tạo sẵn, vài lắp lại thành đồ gá giảm nhiều thời gian chuẩn bị sản xuất 5.2 Nhược điểm Vốn đầu tư ban đầu lớn cần phải chế tạo nhiều chi tiết với độ xác cao (một đồ gá VN-LG có từ 8000 25000 chi tiết khác nhau) vật liệu chế tạo thường thép hợp kim Vì sản xuất việc dùng đồ gá VN-LG gặp nhiều khó khăn 230 ... so sánh (bằng mắt) vật cần đo với mẫu có sẵn Đo ứng suất dư: - Dùng tia Rơnghen: chiếu tia khảo sát phân tích biểu đồ Rơnghen - Dùng cấu trúc điện tử: Đo biến cứng: - Độ cứng: dùng máy đo độ cứng... lên r2 chiều cao nhấp nhơ Rz giảm (hình 2.6e) Khi bán kính đỉnh r nhỏ lượng chạy dao S lớn, phần cong lưỡi cắt, phần thẳng tham gia vào việc ảnh hưởng đến hình dạng chiều cao nhấp nhơ (hình 2.6f)