Giáo trình Nhập nghề cắt gọt kim loại - CĐ Nghề Nha Trang

Trường Cao Đẳng Nghề Nha Trang Khoa Cơ Khí Bộ mônCTM BÀI 1: CÁC ĐẶC ĐIỂM CƠ BẢN CỦA QUÁ TRÌNH GIA CƠNG KIM LOẠI GIỚI THIỆU Bài học cung cấp cho học sinh số nét khái quát phương pháp gia công sản xuất khí, riêng phần kiến thức liên quan đến nghề nghề cắt gọt kim loại sâu vào phần sau MỤC TIÊU THỰC HIỆN Trình bày khái quát đặc điểm đúc kim loại, gia công áp lực, hàn cắt gọt kim loại Phân biệt nhận dạng phương pháp gia công kim loại nhà máy sản xuất khí I ĐÚC Định nghĩa: Thực chất phương pháp đúc kim loại đun kim loại nóng chảy thành trạng thái lỏng cho phù hợp với u cầu định rót vào khn, sau nguội kim loại đông đặc làm ba via, ta nhận sản phẩm vật đúc có hình dáng, kích thước hồn tồn giống khn đúc Đặc điểm: Do trình đúc trình chuyển kim loại hợp kim trạng thái lỏng kết tinh đông đặc khuôn nên sản xuất đúc có đặc điểm sau: - Phải có nguồn lượng để nung nóng chảy kim loại - Cần phải có vật liệu chịu nhiệt để giữ cho kim loại định hình khn - Ưu điểm: + Đúc vật có hình dáng phức tạp mà phương pháp gia cơng khác khó thực cánh quạt tua bin nhà máy điện + Đúc vật có độ xác tương đối cao mà không cần gia công tinh + Có thể đúc loại vật liệu có tính đặc biệt chịu mài mịn, chịu ăn mòn, giảm dao động + Năng suất cao, giá thành hạ - Nhược điểm: + Trong trình sản xuất đúc thường gây nên bụi, khí độc hại ồn, nên cần phải có biện pháp an tồn cao + Khó đúc vật liệu có độ nóng chảy cao 20000c Nhập nghề cắt gọt kim loại Trang Trường Cao Đẳng Nghề Nha Trang Khoa Cơ Khí Bộ mơnCTM II GIA CƠNG ÁP LỰC Đặc điểm: - Gia công kim loại áp lực phương pháp chế tạo phôi chi tiết cách dùng ngoại lực tác dụng làm cho kim loại biến dạng dẻo để nhận hình dạng kích thước mong muốn - Phương pháp gia công kim loại áp lực sử dụng nhiều sản xuất khí có suất cao, giảm tiêu hao vật liệu Các dạng gia công kim loại áp lực: - Cán: làm biến dạng kim loại cách ép phôi hai trục quay máy cán, phôi dịch chuyển nhờ ma sát tiếp xúc phôi trục cán - Kéo: phương pháp kéo dài kim loại qua lỗ khuôn kéo - Ép chảy: phương pháp ép kim loại buồng chứa qua lỗ khuôn ép - Rèn tự do: phương pháp gia công kim loại trạng thái nóng nhờ lực đập lực ép thiết bị, kim loại biến dạng tự mà không bị hạn chế bề mặt dụng cụ - Rèn khuôn: kim loại bị biến dạng cưỡng lịng khn để đạt hình dáng kích thước định - Dập tấm: phương pháp chế tạo từ kim loại thành chi tiết cong rỗng có hình dạng kích thước khác III HÀN CẮT KIM LOẠI Định nghĩa: Hàn q trình cơng nghệ chế tạo kết cấu máy thành khối không tháo rời cách tác dụng nguồn lượng học, lượng điện, hóa học tổ hợp điện năng, hóa điện vào bề mặt tiếp xúc chi tiết làm cho hình thành mối hàn có cấu tạo mạng tinh thể kim loại đồng Đặc điểm: - Hàn tất kim loại hợp kim tính chất khác tính chất với thép với thép, gang với gang, đồng với đồng, nhơm với nhơm - Có thể nối vật liệu phi kim loại với nhau, hàn chất dẻo, hàn sứ gốm với kim loại - Độ bền mối hàn cao nên dùng ngành chế tạo máy bay, ô tô, tàu thủy, cầu cống v v - Tiết kiệm nguyên vật liệu, giảm thời gian, nâng cao suất, giảm giá thành IV CẮT GỌT KIM LOẠI Nhập nghề cắt gọt kim loại Trang Trường Cao Đẳng Nghề Nha Trang Khoa Cơ Khí Bộ mơnCTM Định nghĩa: Thực chất phương pháp cắt gọt kim loại lấy bề mặt phôi lớp kim loại (gọi lượng dư gia công)để nhận chi tiết có hình dáng, kích thước, độ xác độ nhắn bóng bề mặt theo yêu cầu, thực máy cắt gọt kim loại như: máy tiện, máy phay, bào, khoan, doa, mài nhờ dụng cụ cắt (dao tiện, doa phay, bào, mũi khoan, mũi doa, đá mài ) Đặc điểm: - Gia công cắt gọt kim loại phương pháp gia công lần cuối để tạo chi tiết máy đạt độ xác hình dáng kích thước - Khả chế tạo chi tiết máy máy cắt kim loại đạt độ xác cao hay thấp tùy thuộc vào trình độ kỹ thuật khả thiết bị gia công - Máy cắt kim loại (máy công cụ) tạo chuyển động theo nguyên lý phù hợp với trình cắt, mà dụng cụ cắt gá máy hoạt động theo nguyên lý - Ngày nay, tỷ trọng gia cơng cắt gọt kim loại xí nghiệp khí chiếm đa số đóng vai trị vơ quan trọng, ngày hoàn thiện liên tục cải tiến, thay phương pháp gia công với công nghệ đại (sẽ học nghiên cứu cụ thể mơ đun sau chương trình) Nhập nghề cắt gọt kim loại Trang Trường Cao Đẳng Nghề Nha Trang Khoa Cơ Khí Bộ mơnCTM BÀI 2: VỊ TRÍ, TÍNH CHẤT CỦA NGHỀ VÀ VAI TRỊ TRÁCH NHIỆM CỦA NGƯỜI THỢ CẮT GỌT KIM LOẠI MỤC TIÊU THỰC HIỆN  Trình bày đầy đủ vị trí tính chất nghề cắt gọt kim loại ngành chế tạo máy  Nhận biết thực vai trò trách nhiệm thợ cắt gọt I VỊ TRÍ, TÍNH CHẤT CỦA NGHỀ - Cắt gọt kim loại phương pháp gia công chi tiết máy dùng rộng rãi ngành khí chế tạo Nó bao gồm phương pháp gia công như: Tiện, phay bào, khoan, mài, doa - Gia công cắt gọt kim loại phương pháp gia cơng cắt gọt có phoi bao gồm nhiều loại máy máy tiện, máy phay, máy bào, xọc, máy khoan, mài , doa v v Trong máy tiện chiếm nhiều tới thiết bị nhà máy khí - Chỉ có gia công cắt gọt kim loại cho chi tiết máy có hình dạng, kích thước xác độ nhẵn bóng bề mặt cao - Gia cơng cắt gọt kim loại xí nghiệp khí chiếm tới 60% tổng số hao phí để sản xuất thiết bị máy Trong nhà máy khí, phân xưởng gia cơng khí thường phân xưởng lớn có nhiều máy cắt gọt kim loại - Với cánh mạng công nghệ vào cuối kỷ 18, máy cắt gọt xuất liên tục cải tiến, phát triển máy cắt gọt công nghệ liên quan tiến nhanh ngày - Hiện quy trình gia cơng máy cắt gọt kim loại điều khiển kỹ thuật số máy tính, gia cơng tia lửa điện, thiết kế với trợ giúp máy tính (CAD), chế tạo với trợ giúp máy tính (CAM), hệ thống gia công linh hoạt thay phương pháp công nghệ cổ điển - Hiện bước vào thời đại máy tính Các máy tính tác động đến mặt sống đại từ công nghệ thông tin đến quy trình sản xuất cơng nơng nghiệp ngành nghề khác - Mặc dù máy tính tác động đến sống hàng ngày, người thợ khí, việc nắm vững nguyên công máy cắt kim loại tiêu chuẩn quan trọng, kiến thức kỹ làm sở cần thiết để tiến xa nghề nghiệp II.YÊU CẦU ĐỐI VỚI NGƯỜI THỢ CẮT GỌT Nhập nghề cắt gọt kim loại Trang Trường Cao Đẳng Nghề Nha Trang Khoa Cơ Khí Bộ mơnCTM - Người thợ hay cơng nhân, cơng nhân khí cơng nhân lành nghề vận hành cách thành thạo tất máy cắt gọt kim loại tiêu chuẩn - Thợ khí phải có khả đọc vẽ, hiểu gia công chi tiết theo yêu cầu vẽ - Phải có đủ kiến thức, kỹ để điều chỉnh, sử dụng an toàn máy cắt gọt kim loại phụ kiện, đồ gá kèm theo máy, thao tác thành thạo, nắm vững cấu tạo, nguyên lý hoạt động máy, nguyên lý cắt gọt, sử dụng chế độ cắt hợp lý - Nắm vững cách tính tốn, lập quy trình cơng nghệ, đồ gá máy cắt gọt kim loại - Có đủ kiến thức cấu tạo, sử dụng có hiệu loại dao cắt gia cơng vật liệu khác nhau, áp dụng kiểu dao tiên tiến nhằm nâng cao suất cắt gọt - Sử dụng xác dụng cụ đo kiểm dụng cụ cầm tay, giữ gìn bảo quản tốt loại dụng cụ đo xác - Ngồi họ cịn có khả thực lập kế hoạch, tính tốn xếp cơng việc gia cơng hợp lý, có kiến thức hàn, điện, sử dụng thành thạo máy tính - Phải thực quy định an tồn lao động, vệ sinh cơng nghiệp phịng hỏa - Rèn luyện thể lực, tính bình tĩnh, kiên nhẫn, thận trọng mạnh dạn nghiên cứu, học tập sản xuất Có lịng yêu nghề, yêu khoa học, ham học, hết lòng phục vụ Nhập nghề cắt gọt kim loại Trang Trường Cao Đẳng Nghề Nha Trang Khoa Cơ Khí Bộ mơnCTM BÀI 3: LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA MÁY CẮT KIM LOẠI VÀ CẤU TRÚC CÁC PHÂN XƯỞNG TRONG NHÀ MÁY MỤC TIÊU THỰC HIỆN  Trình bày lịch sử phát triển máy cắt kim loại cách bố trí máy cắt kim loại phân xưởng  Mơ tả loại máy gia cơng có phoi, khơng có phoi máy hệ bố trí phân xưởng NỘI DUNG CHÍNH  Lịch sử phát triển máy cắt kim loại  Triển vọng máy cắt kim loại  Tổ chức quy mô phân xưởng nhà máy I LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA MÁY CẮT KIM LOẠI: (MÁY CÔNG CỤ) Lịch sử phát triển: - Lịch sử máy công cụ thời kỳ đồ đá (hơn 50000 năm trước), lồi người có công cụ cầm tay làm từ gỗ, đá, xương động vật - Đến khoảng năm 4500 – 4000 năm trước công nguyên, số lượng đồ đá giảm dần thay công cụ chế tạo đồng hợp kim đồng Trong thời kỳ loài người bắt đầu sử dụng cơng cụ vận hành từ sức động vật, địn bẩy, sức nước v.v.Thay cho bắp người - Vào khoảng 1000 năm trước công nguyên, thời kỳ đồ sắt bắt đầu xuất hiện, hầu hết công cụ đồng thay công cụ sắt nên bền hiệu cao Công cụ vũ khí cải tiến rõ rệt, sức động vật ngày thay cho sức người, hầu hết sản phẩm sắt sử dụng xây dựng, đóng thuyền, xe kéo Đều thợ thủ công lành nghề chế tạo - Khoảng 300 năm trước, thời kỳ đồ sắt bước sang thời kỳ máy móc, xuất loại máy mới, suất lao động tăng lên, có nhiều sản phẩm trở nên thơng dụng - Thời kỳ có máy tiện đơn giản để tiện gỗ cách dùng dây thừng kéo cho vật quay giá gỗ, dụng cụ cắt người khác cầm giữ để tiện Đến năm 1710 -1712 người thợ khí Nga phát minh loại máy tiện có chuyển động giới có bàn dao Đến cuối kỷ 18 chế tạo máy tiện ren vít Nhập nghề cắt gọt kim loại Trang Trường Cao Đẳng Nghề Nha Trang Khoa Cơ Khí Bộ mơnCTM - Sau người ta chế tạo máy tiện có hộp tốc độ bàn dao, hộp điều khiển bàn dao, vít me, trục trơn máy phay, bào, khoan mài - Hiện máy móc liên tục cải tiến, máy cắt gọt kim loại đại ngày có hiệu đạt độ xác cao Năng suất độ xác gia công liên tục nâng cao nhờ áp dụng rộng rãi cơng nghệ thủy lực, khí nén thiết bị điện tử cho máy tiêu chuẩn Khái niệm máy cắt kim loại: - Các máy cắt kim loại máy gia công tạo hình để tạo hình sản phẩm kim loại cắt gọt loại bỏ phần lượng thừa gọi phoi, dập ép, kéo, cán Máy cắt gọt kim loại có khả năng: + Giữ kẹp chặt chi tiết gia công + Giữ định vị dụng cụ cắt + Truyền chuyển động quay cho chi tiết chuyển động tịnh tiến cho dụng cụ cắt(dao cắt) + Có khả dịch chuyển dụng cụ cắt chi tiết để tạo tác động cắt đạt độ xác theo mong muốn - Máy cắt gọt kim loại chia thành ba nhóm: + Nhóm 1: Các máy gia cơng có phoi, dùng để gia cơng kim loại đến kích thước hình dáng cách cắt bỏ phần thừa không cần thiết, máy thường gia cơng tạo hình cho sản phẩm kim loại sau chế tạo phương pháp đúc, rèn dập, cán + Nhóm 2: Các máy gia cơng khơng có phoi, dùng để gia cơng kim loại đến kích thước hình dáng cách nén ép, kéo, đột dập Các máy thường gia cơng tạo hình cho sản phẩm kim loại nén ép vật liệu kim loại bột + Nhóm 3: Các máy hệ phát triển để thực cơng việc khó gia cơng, khơng thể gia cơng máy gia cơng có phoi khơng có phoi, máy tia lửa điện, điện hóa, laser Sử dụng điện năng lượng hóa học để tạo hình kim loại theo kích thước hình dáng yêu cầu Các loại máy cắt gọt kim loại: gồm có a Máy khoan: Là thiết bị học xuất từ thời tiền sử, dùng chủ yếu để tạo lỗ trịn Máy khoan có chức kẹp chặt làm quay dụng cụ cắt để tạo lỗ trịn có đường kính khác kim loại vật liệu khác b Máy tiện: Được dùng để gia công chi tiết hình trụ trịn xoay, chi tiết gia cơng giữ phận kẹp chặt lắp trục máy, thực chuyển động quay tròn kết hợp với chuyển động tịnh tiến dụng cụ cắt để tạo Nhập nghề cắt gọt kim loại Trang Trường Cao Đẳng Nghề Nha Trang Khoa Cơ Khí Bộ mơnCTM chi tiết hình trụ bên ngồi hay bên chi tiết Trên máy tiện thực công việc tiện trụ, tiện côn, tiện mặt đầu, tiện ren, khoan, ta rô, cắt ren c Máy phay: Dùng để gia công bề mặt phẳng, phay rãnh, phay góc, cắt thẳng, xoắn, khoan, chuốt, doa Chi tiết gia công giữ chặt bàn máy, dao cắt thực chuyển động quay d Máy bào xọc: Dùng để gia công bánh răng, xọc rãnh Chi tiết gia công định vị kẹp chặt bàn máy, dao lắp đầu bào, xọc chuyển động lại theo chiều ngang thẳng đứng e Máy mài: Các máy mài sử dụng dao cắt mài mịn để gia cơng chi tiết đến kích thước tạo độ nhẵn bóng bề mặt cao Khi mài bề mặt chi tiết tiếp xúc với đá mài quay - Máy mài bề mặt dùng để mài mặt phẳng, góc, biên dạng chi tiết gia cơng - Máy mài trịn dùng để mài đường kính hình trụ, hình cơn, biên dạng - Máy mài dụng cụ cắt dùng để mài dao cắt f Các máy cắt gọt đặc biệt: Được thiết kế để tạo sản phẩm máy chuyên dùng máy gia công bánh răng, máy mài ren, mài vô tâm, máy cắt ren tự động, máy Rơvônve g Máy điều khiển số máy tính (CNC): - Cơng nghệ điều khiển số máy tính (CNC) đem lại thay đổi có tính đột biến cơng nghiệp máy cắt gọt kim loại - Các máy cắt gọt kim loại điều khiển máy tính cho phép công nghiệp tạo chi tiết máy nhanh chóng với độ xác cao mà trước mơ ước ngành chế tạo máy - Cùng chi tiết chế tạo số lượng lớn khơng hạn chế với độ xác cao nhau, chương trình gia cơng lập cách chuẩn xác Các lệnh điều hành điều khiển máy thực với tốc độ, độ xác, hiệu suất độ tin cậy cao - Với việc sử dụng máy cắt gọt kim loại mới, suất chất lượng tăng mạnh so với phương pháp gia công tiêu chuẩn cũ, nhiều sản phẩm sản xuất tự động dây chuyền liên tục, tạo nhiều sản phẩm đại - Các máy cắt gọt kim loại đóng vai trị to lớn sản xuất hàng loạt tự động hóa, góp phần giảm rõ rệt chi phí sản xuất, phục vụ cho sống người II TRIỂN VỌNG CỦA MÁY CẮT KIM LOẠI HIỆN NAY Nhập nghề cắt gọt kim loại Trang Trường Cao Đẳng Nghề Nha Trang Khoa Cơ Khí Bộ mônCTM - Trước kỷ 20, phương pháp sản xuất gia cơng khí nói chung gia cơng cắt gọt kim loại nói riêng thay đổi chậm Dạng sản xuất hàng loạt hình thành phát triển từ đầu kỷ 20, năm 1930 phát minh bật sản xuất bắt đầu tác động mạnh đến quy trình sản xuất - Từ đó, phát triển trở nên nhanh chóng có nhiều phát minh thành tựu mới, phát triển vượt bậc coi cách mạng khoa học kỹ thuật thứ hai - Quá trình sản xuất trước năm 1932 thực máy cắt kim loại vạn năng, khơng tự động hóa Vậy thời kỳ chủ yếu dùng máy tiện vạn năng, máy phay ngang, máy bào, máy khoan, máy Rơvônve - Hầu hết dụng cụ cắt chế tạo từ thép cacbon thép gió chất lượng thấp, khơng đáp ứng với tiêu chuẩn ngày nay, suất thấp, có nhiều cơng việc phải làm thủ cơng tay nên chí phí sản xuất cao - Từ nhà chế tạo máy công cụ bắt đầu nâng cấp máy móc cách cải tiến linh hoạt phân điều khiển, xu hướng đưa đến máy đại ngày - Hầu sản phẩm sử dụng xã hội, từ công, nông nghiệp, khai thác mỏ, xây dựng, giao thông vận tải, truyền thông Cho đến vật dụng hàng ngày có liên quan đến máy cơng cụ nhiều công đoạn sản xuất - Sự cải tiến liên tục sử dụng hiệu máy cơng cụ có ảnh hưởng lớn đến mức sống trình độ phát triển cơng nghiệp đất nước - Thông qua cải tiến liên tục, máy công cụ đại ngày xác hiệu cao hơn, suất lao động, độ xác gia công ngày tăng nhờ ứng dụng thành tựu khoa học kỹ thuật lĩnh vực máy cơng cụ như: Thủy lực, khí nén, thiết bị điện tử, điều khiển số NC, điều khiển số máy tính CNC, laser, (sẽ học mơđun sau chương trình) III TỔ CHỨC VÀ QUY MÔ CÁC PHÂN XƯỞNG TRONG NHÀ MÁY Trong nhà máy khí thường có loại phân xưởng sau: 1.Xưởng bảo trì - Xưởng bảo trì thường gắn liền với xưởng sản xuất, xưởng dụng cụ xưởng tạo phơi (đúc) - Cơng nhân bảo trì chế tạo thay chi tiết cho đồ gá, dụng cụ cắt, máy sản xuất Công nhân phải có khả vận hành tất máy cắt gọt kim loại, thông thạo nguội lắp ráp Nhập nghề cắt gọt kim loại Trang Trường Cao Đẳng Nghề Nha Trang Khoa Cơ Khí Bộ mônCTM Xưởng sản xuất - Xưởng sản xuất thường gia công hàng loạt kiểu chi tiết khác - Công nhân phân xưởng sản xuất thường vận hành loại máy cắt gọt tạo hàng loạt chi tiết đồng Xưởng gia công - Xưởng gia công thường trang bị loại máy công cụ tiêu chuẩn số máy sản xuất - Xưởng gia cơng u cầu thực để thực nhiệm vụ khác hợp đồng với nơi khác Sản phẩm đa dạng, nhiều loại hình khác - Cơng nhân xưởng vận hành thành thạo loại máy cắt gọt loại dụng cụ đo Nhập nghề cắt gọt kim loại Trang 10 ... vận hành thành thạo loại máy cắt gọt loại dụng cụ đo Nhập nghề cắt gọt kim loại Trang 10 Trường Cao Đẳng Nghề Nha Trang Khoa Cơ Khí Bộ mơnCTM BÀI 4: CÁC LOẠI MÁY CẮT GỌT KIM LOẠI THÔNG DỤNG GIỚI... máy cắt kim loại tiêu chuẩn quan trọng, kiến thức kỹ làm sở cần thiết để tiến xa nghề nghiệp II.YÊU CẦU ĐỐI VỚI NGƯỜI THỢ CẮT GỌT Nhập nghề cắt gọt kim loại Trang Trường Cao Đẳng Nghề Nha Trang. .. Khái niệm máy cắt kim loại: - Các máy cắt kim loại máy gia cơng tạo hình để tạo hình sản phẩm kim loại cắt gọt loại bỏ phần lượng thừa gọi phoi, dập ép, kéo, cán Máy cắt gọt kim loại có khả năng: