Bài giảng Công nghệ chế tạo máy 1

Khi lắp ráp bước được xem là một quá trình nối ghép các chi tiết lại với nhau để đạt độ chính xác cần thiết hoặc các quá trình khác nhau như cạo sửa then để lắp nó vào vị trí, lắp một [r]

ả

TRƯỜNG ĐẠI HỌC PHẠM VĂN ĐỒNG KHOA KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ

-  -

TRƯƠNG QUANG DŨNG (B)

Bài Giảng

CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

(Dùng cho bậc CĐ - Ngành CNKT cơ khí)

LỜI NĨI ĐẦU

Hiện nay, nghiệp cơng nghiệp hóa - đại hóa đất nước, chế tạo máy ngành quan trọng kinh tế quốc dân sử dụng hầu hết lĩnh vực công, nông nghiệp Các cán kỹ thuật ngành chế tạo máy đào tạo phải có kiến thức kỹ thuật đồng thời phải biết vận dụng kiến thức để giải vấn đề cụ thể thực tế sản xuất chế tạo, lắp ráp, sữa chữa …

Với mục đích đó, tài liệu cung cấp lượng kiến thức có hệ thống, cụ thể, dễ áp dụng giúp cho người đọc nhanh chóng lựa chọn nội dung lý thuyết lĩnh vực công nghệ chế tạo máy, yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng gia cơng khí, ngun nhân gây sai số q trình gia cơng, đồ gá gia công Đồng thời giới thiệu phương pháp gia công thông dụng để chế tạo dạng bề mặt đạt yêu cầu khác chất lượng gia công Tài liệu dùng cho SV ngành công nghệ kỹ thuật khí việc học tập mơn cơng nghệ chế tạo máy tài liệu tham khảo cho SV ngành học liên quan

Trong trình biên soạn cố gắng, khơng tránh khỏi thiếu sót Tác giả mong nhận ý kiến đóng góp bạn đọc đồng nghiệp Các ý kiến đóng góp xin gởi vềtruongquangdungb@gmail.com; Bộmơn Cơ khí – Khoa Kỹ thuật cơng nghệ, trường Đại học Phạm Văn Đồng

MỤC LỤC

Nội dung Trang

Ch ng CÁC KHÁI NIỆM VÀ ĐỊNH NGHĨA C BẢN

1.1 Khái niệm sản phẩm, chi tiết máy, phận, cấu máy phơi

1.2 Q trình sản xuất, q trình cơng nghệ

1.3 Các thành phần q trình cơng nghệ gia cơng

1.4 Các dạng sản xuất hình thức tổ chức sản xuất

Ch ng CHẤT L ỢNG SẢN PHẨM 12

2.1 Khái niệm 12

2.2 Chất lượng bề mặt gia cơng 12

2.3 Độ xác gia cơng 27

Ch ng GÁ ĐẶT CHI TIẾT TRÊN MÁY CẮT KIM LOẠI 52

3.1 Quá trình gá đặt chi tiết gia công 52

3.2 Định nghĩa phân loại chuẩn 57

3.3 Sai số gá đặt 61

3.4 Nguyên tắc chọn chuẩn 68

Ch ng ĐỒ GÁ GIA CƠNG C KHÍ 73

4.1 Khái niệm vềđồ gá 73 4.2 Cơ cấu địnhvịcủa đồ gá 74

4.3 Kẹp chặt cấu kẹp chặt 82 4.4 Cơ cấu dẫn hướng dụng cụ cắt 97

4.5 Cơcấu so dao 99

4.6 Cơcấu quay phân độ 100

4.7 Thân đồ gá 101

Ch ng GIA CƠNG CÁC BỀ MẶT ĐIỂN HÌNH 103

5.3 Gia cơng mặt trụ ngồi 121

5.4 Gia công mặt trụ 129

5.5 Gia công ren 139

5.6 Gia công rãnh then then hoa 145

5.7 Gia cơng mặt định hình 147

CH NG 1. CÁC KHÁI NI M VĨ Đ NH NGHƾA C B N Mục đích:

Nhằm trang bị cho SV kiến thức hiểu sâu sắc trình sản xuất, q trình cơng nghệ, thành phần q trình công nghệ, dạng sản xuất; kiến thức về sản phẩm phơi Qua giúp cho em biết hình thức tổ chức sản xuất.

1.1 Khái ni m s n phẩm, chi tiết máy, ph n, c cấu máy vƠ phôi 1.1.1 S n phẩm

Sản phẩm danh từquy ước để vật phẩm chế tạo giai

đoạn cuốicùng trình sản xuất, s sản xuất Sản phẩm

là máy móc thiết bị hồn chỉnh, sử dụng phận,

cụm máy hay chi tiết…dùng để lắp ráp hay thay Ví dụ 1:

+ Nhà máy sản xuất xe đạp, xe máy, ô tơ có sản phẩm xe đạp, xe máy, tơ + Nhà máy sản xuấtổ bi sản phẩm lại ổ bi

1.1.2 Chi tiết máy

Chi tiết máy đơn vị nhỏ hồn chỉnh mặt kỹ thuật, khơng thể tháo r i để cấu tạo nên máy

Ví dụ 2: Bánh răng, trục, vít, lốp…

1.1.3 Bộ ph n máy (cụm máy)

Bộ phận máy hai hay nhiều chi tiết máy liên kết với theo nguyên lý quy luật định Nhưng tự chưa thể hoạt động độc lập mà phải lắp ghép hay liên kết vào thành sản phẩm hoàn chỉnh để hoạt động

Ví dụ 3:Xích, líp, moay ơ…có quy luật làm việc riêng phải lắp vào xe

đạp hoạt động 1.1.4 C cấu máy

Ví dụ 4: cấu bánh di trượt, dùng để thay đổi tỉ số truyền hai trục

Một cấu máy phận máy, chi tiết máy cấu nằm cụm khác

1.1.5 Phôi

Phôi bán thành phẩm danh từ kỹ thuật để vật phẩm

tạo từ trình sản xuất chuyển sang trình sản xuất khác

Ví dụ 5: Q trình đúc, q trình rót kim loại lỏng vào khuôn, sau kim loại đông đặc khn ta nhậnđược vậtđúc kim loại có hình dáng, kích thước theo u cầu Những vật đúc là:

- Sản phẩm trình đúc

- Chi tiếtđúc khơng cần gia cơng cắt gọt nữa, sử dụng - Phôi đúc vật đúc phải qua gia công cắt gọt tiện, phay, bào

1.2.Quá trình s n xuất, q trình cơng ngh 1.2.1 Q trình s n xuất

Nói cách tổng qt, trình sản xuất trình ngư i tác động vào tài nguyên thiên nhiên để biến thành sản phẩm phục vụ cho lợi ích ngư i

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 công

khí, gia cơng nhiệt, lắp ráp v.v

Nếu nói hẹp nhà máy khí, q trình sản xuất 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,

Sự ảnh hư ng trình nêu đến suất, chất lượng q trình sản xuất có mức độ khác ảnh hư ng nhiều đến chất lượng, suất q 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 ngh

Q trình cơng nghệ phần q trình sản xuất trực tiếp làm thay đổi trạng thái tính chất đối tượng sản xuất Thay đổi tính chất trạng thái bao hàm; Thay đổi hình dạng, thay đổi kích thước, thay đổi tính chất lý hóa vật liệu thay đổi vị trí tương quan phận chi tiết

Quá trình cơng nghệ gia cơng q trình cắt gọt phơi để làm thay đổi kích thước hình dáng

Q trình cơng nghệ nhiệt luyện q trình thay đổi tính chất vật lý hóa học vật liệu chi tiết

Q trình cơng nghệ lắp ráp q trình tạo thành quan hệ tương quan chi tiết thông qua loại liên kết mối lắp ghép

Ngoài cịn có q trình cơng nghệ chế tạo phơi, qúa trình đúc, q trình gia cơng áp lực, vv…

Q trình cơng nghệ hợp lý q trình cơng nghệ thỏa mãn u cầu

của chi tiết độ xác gia cơng, độ nhám bề mặt, vị trí tương quan bề mặt, độ xác hình dáng hình học…

Q trình cơng nghệ thực chỗ làm việc 1.3 Các thƠnh phần trình công ngh

1.3.1. Nguyên công

Nguyên công phần q trình cơng nghệ, hồn thành cách

liên tục chỗ làm việc hay nhóm cơng nhân thực hiệnđối với

đối tượng sản xuất không đổi

Ví dụ 6:Tiện trục có sau:

Nếu ta tiện đầu A tr 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 tr 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

Nguyên công đơn vị q trình cơng nghệ để hạch tốn tổ chức sản xuất Việc chọn số lượng nguyên công ảnh hư ng 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 nghƿa kỹ thu t: Mỗi phương pháp cắt gọt có khả cơng 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 ứnghay nói cách khác chọn ngun cơng phù hợp

Ta thực việc tiện cổ trục phay rãnh then

một chỗ làm việc Tiện cổ trục thực máy tiện, phay rãnh then thực máy phay

Ý nghƿa 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 u cầu mà ta phân tán tập trung nguyên công nhằm mục đích đảm bảo

cân cho nhịp sản xuất, đạt hiệu qủa kinh tế

Trên máy, không nên gia công thô tinh mà nên chia gia công thô

khơng cần xác cao để đạt hiệu kinh tế (lấy phần lớn lượng dư); gia cơng tinh cần máy có độ xác cao để đảm bảo yêu cầu kỹ thuật chi tiết

1.3.2 Gá

Trước gia cơng, 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 cơng nhằm đảm bảo xác vị trí tương quan Q trình ta gọi trình gá đặt chi tiết

Gá phần ngun cơng, hồn thành lần gá đặt chi

tiết.Trong ngun cơng có nhiều lần gá, tốt nên dùng số

lần gá nguyên cơng

Ví dụ 7: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 A (vì mặt chưa gia công

lần gá trước phải lắp với tốc)

1.3.3 V trí

Vị trí phần nguyên cơng, xác định b i vị trí tương quan

giữa chi tiết với máy chi tiết với dụng cụ cắt Một lần gá có

hoặc nhiều vị trí

Ví dụ 8: Khi phay bánh dao phay định hình, lần phay răng,

hoặc khoan lỗ chi tiết có nhiều lỗ gọi vị trí (một lần gá có

nhiều vị trí) Cịn phay bánh dao phay lăn răng, lần phaylà

Khi thiết kế qui trình cơng nghệ cần lưu ý giảm số lần gá đặt (trong giữ vị trí cần thiết) b i lần gá đặt gây sai số gia công

1.3.4 B ớc

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 làm việc máy trì khơng đổi (v, s, t, không đổi).

Nếu thay đổi điều kiện như: bề mặt gia công chế độ cắt

(tốc độ, lượng chạy dao chiều sâu cắt)thì ta chuyển sang bước khác

Bước bước đơn giản bước phức tạp ví dụ , tiên trục bâc

gồm ba đoạn với đư ng kính khác (bằng dao) ta phải thực ba

bước đơn giản Cịn tiện trục bậc đồng th i nhiều dao ta có bước phức tạp

Khi lắp ráp bước xem trình nối ghép chi tiết lại với để đạt độ xác cần thiết q trình khác cạo sửa then để lắp vào vị trí, lắp vịng bi trục…

Một ngun cơng có nhiều bước

Ví dụ 9: Cũng gia cơng hai đoạn trục gia công đồng th i

hai dao bước; cịn gia cơng dao đoạn trục hai bước

Khi có sự trùng bước (như tiện dao cho bề mặt lúc), th i gian gia cơng cần tính cho bề mặt gia cơng có chiều dài lớn

1.3.5 Đ ờng chuyển dao

Đư ng chuyển dao phần bước (hoặc nguyên công) để hớt mộtlớp vật liệu có chế độ cắt dao

Ví dụ 10: Để tiện ngồi mặt trụ dùng chế độ cắt, dao để hớt làm nhiều lần; lần đư ng chuyển dao

1.3.6 Động tác

Động tác hành động công nhân để điều khiển máy thực việc gia cơng lắp ráp

Ví dụ 11:Bấm nút, quay ụ dao, đẩy ụ động

Động tác đơn vị nhỏnhất trình công nghệ

Việc phân chia thành động tác cần thiết để định mức th i gian, nghiên cứu

năng suất lao động tự động hóa nguyên công

1.4 Các d ng s n xuất vƠ hình thức tổ chức s n xuất 1.4.1 Các d ng s n xuất

Sản lượng số lượng máy, chi tiết phôi chế tạo đơn vị th i gian (năm, quí, tháng)

Sản lượng hàng năm chi tiết xác định theo công thức: N N m.(11 )

100

 

 

đây: N - số chi tiết sản xuất năm

N1 - số sản phẩm (số máy) sản xuất năm

m - số chi tiết sản phẩm (một máy)

 - Số chi tiết phế phẩm ( 3 6%)

 - số chi tiết chế tạo thêm để dự phịng (β=5÷7%)

Qui trình cơng nghệ mà ta thiết kế phải đảm bảo độ xác chất

lượng gia cơng, đồng th i phải đảm bảo tăng suất lao động giảm giá thành Qui trình cơng nghệ phải đảm bảo sản lượng đặt Để đạt tiêu qui trình cơng nghệ phải thiết kế thích hợp với dạng sản xuất

Tùy theo sản lượng hàng năm mức độ ổn định sản phẩm mà ta chia ba dạng sản xuất sau:

Dạng sản xuất đơn sản lượng hàng năm ít, thư ng từ đến vài chục

chiếc Sản phẩm không ổn định chủng loại nhiều Chu kỳ chế tạo không

xác định

Dạng sản xuất đơn có đặc điểm sau:

-Tại chỗ làm việc gia công nhiều loại chi tiết khác

- Gia công chi tiết lắp ráp sản phẩm thực theo tiến trình công nghệ

- Sử dụng thiết bị dụng cụ vạn Thiết bị bố trí theo loại

theo phận sản xuất khác

- Sử dụng đồ gá vạn Đồ gá chuyên dùng sử dụng để gia công

những chi tiết thư ng xuyên lặp lại

- Không thực việc lắp lẫn hồn tồn, có nghĩa phần lớn cơng việc lắp

ráp điều thực phương pháp cạo sửa - Cơng nhân phải có trình độ tay nghề cao

- Năng suất lao động thấp, giá thành sản phẩm cao

Sản xuất đơn thư ng sử dụng công nghệ sửa chữa, chế thử…

1.4.1.2 Sản xuất hàng loạt

Sản xuất hàng loạt dạng sản xuất hàng năm không ít, sản phẩm

chế tạo theo loạt với chu kỳ xác định, sản phẩm tương đối ổn định

Sản xuất hàng loạt có đặc điểm sau:

- Tại chỗ làm việc thực số ngun cơng có chu kỳ lặp lại ổn

định

- Gia công lắp ráp thực theo qui trình cơng nghệ

- Sử dụng máy vạn chuyên dùng

- Các máy bố trí theo qui trình cơng nghệ

- Sử dụng nhiều dụng cụ đồ gá chuyên dùng

- Đảm bảo nguyên tắc lắp lẫn hồn tồn

- Cơng nhân có trình độ trung bình

Sản xuất hàng loạt dạng sản xuất phổ biến ngành chế tạo máy Tùy

theo sản lượng mức độ ổn định sản phẩm chia thành: sản xuất loạt nhỏ, vừa

và lớn Sản xuất loạt nhỏ thư ng gần với sản xuất đơn Sản xuất loạt lớn gần với sản xuất hàng khối

1.4.1.3 Dạng sản xuất hàng khối

Sản xuất hàng khối dạng sản xuất sản phẩm sản xuất liên

tục th i gian dài với số lượng lớn (mặt hàng ổn định, thay đổi) thực ổn định địa điểm Xí nghiệp sản xuất hàng khối thư ng phân chia thành nhiều nguyên công nhỏ

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 vàcông nghệ sau: - Trang thiết bị, dụng cụ công nghệ thư ng la chuyên dùng

- Q trình cơng nghệ thiết kế tính tốn xác, ghi tài liệu cơng nghệ có nội dung cụ thể vàtỉ mỉ

- Trình độ thợ đứng máy khơng cần cao địi 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 đư ng dây gia công chuyên mơn hóa Các máy dạng sản xuất thư ng bố trí theo theo thứ tự ngun cơng q trình cơng nghệ

Ngồi ra, cần phải nắm vững hình thức tổ chức sản xuất để sử dụng thích hợp cho dạng sản xuất khác

Sau xác định sản lượng hàng năm N chi tiết ta phải xác định khối lượng chi tiết Khối lượng Q chi tiết xác định theo công thức : Q = V. (kg)

 -khối lượng riêng vật liệu ( thép 7,852kg/dm3; của gang dẻo 7,2kg/dm3;  gang xám 7kg/dm3 ;  nhôm 2,7kg/dm3  đồng 8,72kg/dm3 )

Khi có N Q dựa vào bảng 1.1 để chọn dạng sản xuất phù hợp

B ng 1.1 Xác đ nh d ng s n xuất D ng s n xuất

Q – khối lượng chi tiết (kg)

> 200 kg – 200 kg < kg Sản lượng hàng năm chi tiết (chiếc)

Đơn Hàng loạt nhỏ Hàng loạt vừa Hang loạt lớn Hàng khối

< 55 – 100 100 – 300 300 – 1000 > 1000

< 10

10 - 200 200 – 500 500 – 1000 > 5000

< 100 100 – 500 500 – 5000 5000 – 50000 > 50000 1.4.2 Các hình thức tổ chức s n xuất

Có hai hình thức tổ chức sản xuất: 1.4.2.1 Sản xuất dây chuyền

Trong sản hàng khối hàng loạt lớn ngư i ta thư ng dùng phương pháp

theo dây chuyền (gia công dây chuyền lắp ráp) theo phương pháp

máy xếp theo thứ tự ngun cơng Sau hồn thành việc gia cơng

nguyên công, đối tượng chuyển sang máy để thực nguyên công kế Số máy suất máy cần tính tốn để đảm bảo dây chuyền ổn định, bình thư ng, khơng ứ đọng Gia công phải đồng (đảm bảo nhịp sản xuất) Nhịp sản xuất khoảng th i gian lặp lại chu kỳ gia công lắp ráp tính theo cơng thức:

n T t

N

 (phút/chiếc)

Trong đó: T- Khoảng th i gian làm việc (phút),

Trong nguyên công thực độc lập, không liên quan th i gian, địa điểm làm việc nguyên công khác, thư ng dùng cho sản xuất đơn chiếc, loạt nhỏ, xuất hiệu sản xuất thấp

CÂU HỎI ÔN T P

1 Hãy phân biệt khái niệm sản phẩm, chi tiết máy, phận, cấu máy phôi

2 Q trình cơng nghệ gì? Hãy nêu thành phần q trình cơng nghệ Cho ví dụ minh họa

CH NG 2. CH T L NG S N PH M

Mục đích:

Trang bị cho SV kiến thức chất lượng bề mặt, thông số đánh giá chất lượng bề mặt, biết cấp độ nhám nh hưởng nhám bề mặt đến chất lượng s n phẩm Bên c nh đó, em nắm phương pháp đ t độ xác gia cơng, ngun nhân gây sai số q trình gia cơng.

2.1 Khái niệm

Chất lượng s n phẩm tiêu quan trọng cần ph i đặc biệt quan tâm chế t o s n phẩm khí Chất lượng s n phẩm khí bao gồm chất lượng chế t o chi tiết máy chất lượng lắp ráp chúng thành s n phẩm hoàn chỉnh

Đối với chi tiết máy riêng biệt chất lượng chế t o chúng đánh giá thông số cơb n sau đây:

- Độ xác mặt kích thước bề mặt

- Độ xác hình dáng hình học c a bề mặt - Độ xác vị trí tương quan bề mặt - Chất lượng bề mặt

2.2 Ch t l ng bề mặt gia công 2.2.1 Khái niệm

Chất lượng bề mặt tiêu chất lượng chế t o chi tiết, có nh hư ng lớn đến kh làm việc c a chi tiết máy Chất lượng bề mặt gia công phụ thuộc vào phương pháp điều kiện gia công cụ thể Chất lượng bề mặt mục

tiêu ch yếu cần đ t bước gia công tinh Sau yếu tố đặc trưng b n

2.2.1.1 Các yếu tố đặc trưng chất lượng bề mặt

Chất lượng bề mặt c a chi tiết máy đặc trưng yếu tố sau:

- Hình dáng, lớp bề mặt (độ sóng, độ nhám…)

- Tr ng thái tính chất lý c a lớp bề mặt (độ c ng, chiều sâu biến c ng, ng

suất dư…)

- Ph n ng c a lớp bề mặt với mơi trư ng làm việc (tính chống mịn, kh

Trong ph m vi cần sâu vào tính chất hình học tính chất lý c a bề mặt gia công

2.2.1.2 Các tiêu đánh giá chất lượng bề mặt Tính chất hình học c a bề mặt gia công a Độ nhấp nhô tế vi (độ nhám)

Trong q trình gia cơng lưỡi cắt dụng cụ hìnht hành phoi t o

những ết xướt cục bộ, nhỏ bề mặt gia cơng làm cho bề mặt có độ nhám Độ

nhám bề mặt độ nhấp nhô tế vi c a lớp bề mặt (hình 1.4), gồm độ lồi, lõm, độ

sóng, độ nhẵn (độ nhám) Đó tiêu đánh giá độ nhấp nhơ bề mặt gia công, thể đ i lượng Ra Rz tính micromét (μm)

- Ra sai lệch trung bình số học kho ng cách đo theo phương y từ đỉnh

nhấp nhơ đến đư ng trung bình chiều dài chuẩn l Ta tính:

- Tính gần đúng:

1 1 n

a i

i

R y

n 

 

- Tính xác:

1

0

1

a i

R y dx l

 

Chiều cao nhấp nhô Rz trị số trung bình c a kho ng cách từ đỉnh cao

đến5 đáy thấp c a nhấp nhô bề mặt đo đến đư ng thẳng song song với đư ngg trun bình chiều dài chuẩn l Trịsố Rzđược tínhh sau:

 9  10

5

h h h h h h h h h h

z

R          

Hay: 5 1 5 cao thap i i z h h

R  



  

Độ nhám bề mặt s để đánh giá độ bóng (độ nhẵn, độ nhẵn bóng) bề mặt ph m vi chiều dài s l Theo tiêu chuẩn Việt Nam độ bóng bề mặt chia làm 14 cấp tương ng với giá trị Rz Ra Độ nhám bề mặt cao ng

với cấp 14 (Ra = 0.01m ; Rz = 0.05 m) Trên b n vẽ chi tiết máy, yêu cầu độ nhám bề mặt cho theo giá trị c a Ra Rz Trị số Ra cho yêu cầu độ nhám bề mặt (độ nhẵn bóng bề mặt) cần đ t từ cấp đến cấp 12 (Ra = 2.5  0.04 m) Trị số Rz đựơc ghi b n vẽ yêu cầu độ nhám bề mặt cần đ t ph m vi từ cấp đến cấp (Rz = 320  20 m) từ cấp 13 đến 14 (Rz = 0.08  0.05 m) Trong thực tế s n xuất nhiều ngư i ta đánh giá độ nhám bề mặt chi tiết máy theo m c độ: thô (cấp  4), bán tinh (cấp  7), tinh (cấp  11),

và siêu tinh (cấp 12 14)

B ng 2.1 Các giá trị thông số độ nhám bề mặt (TCVN 2511 - 78)

C p độ

nhám

Trị số độ nhám (μm) Chiều dài

chu n L

(mm)

Ph ng

pháp gia

công ng dụng

Ra Rz

1 - - - 320-160 160-80 80-40 8

Tiện thô,

cưa, dũa, khoan…

Các bề mặt không tiếp xúc, bề mặt không quan trọng : chân máy, giá đỡ… - - 40-20 20-10 2,5 2,5

Tiện tinh, dũa tinh, phay…

Bề mặt tiếp xúc tĩnh, động, trục vít, mặt mút bánh răng… 2,5-1,25 1,25-0,63 0,63-0,32 - - - 2,5 0,8 0,8

Doa, mài,

mài, đánh bóng…

Bề mặt tiếp xúc động: bề mặt răng, bề mặt pittông, bề mặt xilanh, bề mặt chốt… 10 11 12 0,32-0,16 0,16-0,08 0,08-0,04 0,04-0,02 - - - - 0,8 0,25 0,25 0,25

Mài tinh

mỏng, nghiền, rà,

gia công

đặc biệt,

13 14

- -

0,1-0,05 0,05-0,025

0,08 0,08

phương

pháp

khác…

Bề mặt làm việc chi tiết xác cao, dụng cụ đo, mẫu chuẩn… b Độ sóng bề mặt:

Độ sóng bề mặt chu kỳ không phẳng c a bề mặt chi tiết máy quan sát ph m vi lớn độ nhám bề mặt, quan sát ph m vi từ

1÷10mm Đây tiêu trung gian sai lệch tế vi sai lệch đ i quan hình dáng hình học c a chi tiết Căn c vào tỉ lệ chiều cao nhấp nhơ bước sóng để phân biệt độ nhấp nhơ tế vi bề mặt độ sóng bề mặt

- Nhám bề mặt: l/h = 0÷50 - Sóng bề mặt: L/H = 50÷100 Tính chất lí c a lớp bề mặt

Tính chất lý lớp bề mặt biểu thị độ c ng tế vi giá trị ng suất dư lớp bề mặt

a Hiện tượng biến c ng: Lực cắt gây nên biến d ng dẻo kim lo i, t i vùng

cắt làm xô lệch m ng tinh thể làm xuất ng suất h t tinh thể làm thể tích riêng tăng mật độ kim lo i gi m Làm tăng độ c ng, dòn gi m độ dẻo, dai c a vật liệu Ngồi ra, cịn làm thay đổi tính dẫn từ, dẫn điệncũng số tính chất khác

Kết qu lớp kim lo i bề mặt gia công bị c ng nguội rắn l i so với

kim lo i b n chất

M c độ biến c ng chiều sâu lớp biến c ng bề mặt phụthuộc vào tác dụng c a lực cắt, phụ thuộc vào quái tình biến d ng dẻo kim lo i phụ thuộc vào nhiệt

cắt sinh Nếu lực cắt tăng m c độ biến d ng dẻo cu a ật liệu tăng, th i gian tác dụng c a chúng kéo dài làm m c độ biến c ng chiều sâu lớp biến c ng tăng Ngược l i nếunhiệt độcắt sinh lớn, th i gian tác dụng kéo dài làm

gi m m c độ biến c ng

b Hiện tượng ng suất dư,:

Khi gia công lớp bề mặt chi tiết xuất ng suất dư Các nguyên nhân gây ng suất dư lớp bề mặt gia công :

Khi cắt lớp mỏng vật liệu trư ng lực gây biến d ng dẻo không

Khi trư ng lực biến d ng dẻo gây ng suất dư

Biến d ng dẻo cắt làm lớp kim lo i bề mặt Lớp kim lo i bên không biến d ng dẻo nên bình thư ng Lớp kim lo i bên ngồi có xu hướng

tăng thể tích khơng tăng nên gây ng suất nén, để cân lớp bên gây ng suất kéo

Nhiệt sinh t i vùng cắt nung nóng cục bề mặt, làm gi m môđun đàn hồi c a vật liệu Sau cắt lớp bề mặt nguội nhanh, co l i gây ng suất dư kéo, để cân lớp gây ng suất dư nén

Kim lo i chuyển pha nhiệt cắt làm thay đổi cấu trúc lớp kim lo i bề mặt gây ng suất dư nén có xu hướng tăng thể tích

2.2.2 Ch t l ng bề mặt nh h ởng đến kh lƠm việc c a chi tiết máy

Chất lượng bề mặt nh hư ng nhiều đến kh làm việc c a chi tiết máy: tính chống mịn, độ bền mỏi, tính chống ăn mịn hóa học, độ xác mối lắp

ghép

2.2.2.1 nh hư ng đến tính chống mịn

a nh hưởng độ nhám bề mặt

Do bề mặt hai chi tiết tiếp xúc với có nhấp nhô tế vi nên giai đo n

đầu hai bề mặt tiếp xúc với sốđỉnh nhấp nhơ cao, diện tích tiếp xúc phần diện tích tính tốn t i có áp suất lớn, thường vượt giới h n ch y, có vượt c giới h n bền vật liệu, làm cho điểm tiếp xúc bịnén đàn hồi biến d ng dẻo nhấp nhơ, biến d ng tiếp xúc Biến d ng tiếp xúc xác định theo công th c kinh nghiệm sau :

( ) x

Cp m