LờI NóI ĐầU Tr-ớc sự đa dạng của rất nhiều cuốn sách nói về Công nghệ Chế tạo máy, cuốn nào cũng rất dày. Kiến thức thì nhiều nh- vậy mà số học trình của môn này trong tr-ờng là không nhiều. Chính vì vậy, sau khi sửa chính tả và một số lỗi khác đã quyết định đ-a ra tập tài liệu này với mục đích để tiện cho các bạn nghiên cứu ! Thay mặt nhóm biên soạn cũng nh- tập thể chúng tôi xin chân thành cám ơn thầy Luyện Duy Tuấn , khoa Cơ Khí đã cung cấp tài liệu để chúng tôi hoàn thành cuốn sách này ! Tài liệu này chúng tôi phát hành chỉ với mục đích chia sẻ không có bất kỳ lợi ích cá nhân nào. Vì vậy chúng tôi không chịu trách nhiệm về vấn đề bản quyền. Lần xuất bản này chúng tôi đ-a ra 3 phiên bản cho bạn lựa chọn với ph-ơng châm “ai có Computer cũng phải đọc đ-ợc tài liệu của H-K4 Pro” Microsoft Office Word : rất quen thuộc định dạng PDF : dùng Adobe Reader hoặc Foxit Reader định dạng CHM: đọc đ-ợc trên mọi máy, kể cả máy ch-a cài phần mềm nào Đa phần máy của bạn sẽ đọc đ-ợc tài liệu này dễ dàng, Máy nào không đọc đ-ợc văn bản này, chỉ thấy đầu lâu x-ơng cá +ì›ặ thì bạn vào ổ C chọn mục WINDOWS và chọn tiếp mục Fonts Tiếp đó bạn Copy hết các tập tin ở trong th- mục Font-abc trong USB của bạn và Paste vào th- mục Fonts của máy tính nh- hình, rồi cứ OK là đ-ợcCông nghệ Chế tạo máy Đại học S- phạm Kỹ thuật H-ng Yên Hàn K4 Copyright 2008 3 Ch-ơng I Những khái niệm cơ bản và định nghĩa 1.1. Quá trình sản xuất và quá trình công nghệ 1.1.1. Quá trình sản xuất Quá trình sản xuất là quá trình con ng-ời tác động vào tài nguyên thiên nhiên để biến nó thành lợi ích để phục vụ cho lợi ích của con ng-ời. Theo nghĩa rộng, ví dụ, để có một sản phẩm cơ khí thì con ng-ời phải thực hiện các quá trình nh- khai thác quặng, luyện kim, gia công cơ, gia công nhiệt, hoá, lắp ráp, kiểm tra,.v.v Theo nghĩa hẹp, ví dụ trong một nhà máy cơ khí thì quá trình sản xuất là quá trình tổng hợp các hoạt động có ích của con ng-ời để biến nguyên liệu và bán thành phẩm thành sản phẩm của nhà máy. Quá trình tổng hợp đó bao gồm: Chế tạo phôi , gia công cắt gọt, gia công nhiệt, hoá kiểm tra, lắp ráp và hàng loạt các quá trình phụ khác nh- chế tạo dụng cụ, chế tạo đồ gá, vận chuyển, sửa máy, chạy thử , điều chỉnh, sơn lót, bao bì , đóng gói, bảo quản trong kho.v.v… 1.1.2. Quá trình công nghệ Là một phần của quá trình sản xuất trực tiếp làm thay đổi trạng thái và tính chất của đối t-ợng sản xuất. Thay đổi trạng thái và tính chất bao hàm. Thay đổi hình dạng, thay đổi kích th-ớc, thay đổi tính chất cơ lí hoá của vật liệu và thay đổi vị trí t-ơng quan giữa các bộ phận của các chi tiết Quy trình công nghệ gia công cơ là quá trình cắt gọt phôi để làm thay đổi kích th-ớc và hình dáng của nó. Quá trình công nghệ nhiệt luyện là quá trình thay đổi tính chất vật lí và hoá học của chi tiết. Quá trình công nghệ lắp giáp là quá trình tạo thành những quan hệ t-ơng quan giữa các chi tiết thông qua các loại liên kết mối lắp ghép. Ngoài ra còn có các quá trình công nghệ phôi nh- quá trình đúc (công nghệ đúc) quá trình gia công áp lực.v.v... Xác định quá trình công nghệ hợp lý rồi ghi thành văn kiện công nghệ yêu cầu của chi tiết nh- độ chính xác gia công, độ nhám bề mặt vị trí t-ơng quan giữa các bề mặt, độ chính xác hình dáng học.v.v... Quá trình công nghệ thực hiện taị các chỗ làm việc. 1.1.3. Chỗ làm việc Chỗ làm việc là phần của x-ởng sản xuất đ-ợc dùng để thực hiện công việc bằng một hoặc một nhóm công nhân. Tại đây đ-ợc bố trí các loại dụng cụ, đồ gá, máy cắt gọt, thiết bị nâng hạ, giá đỡ phôi, chi tiết hoặc đơn vị lắp giáp . 1.1.4 Thành phần sản xuất của nhà sản xuất chế tạo máy. Các nhà máy chế tạo bao gồm các đơn vị sản xuất riêng biệt đ-ợc gọi là các phân x-ởng và các cơ cấu khác.Công nghệ Chế tạo máy Đại học S- phạm Kỹ thuật H-ng Yên Hàn K4 Copyright 2008 4 Thành phần của các phân x-ởng và cơ cấu đ-ợc xác định bằng sản l-ợng của sản phẩm. Đặc tính của quy trình công nghệ, yêu cầu đối với chất l-ợng sản phẩm và các yếu tố sản xuất khác, đồng thời bằng mức độ chuyên môn hóa sản xuất và sự hợp tác của nhà máy với các xí nghiệp khác trong ngành cũng nh- ngoài ngành . Chuyên môn hoá đòi hỏi phải tập trung sản xuất một khối l-ợng lớn hàng hoá (của một số dạng sản phẩn nhất định) trong từng nhà máy. Sự hợp tác đòi hỏi cung cấp phôi (phôi đúc, phôi rèn, phôi dập) và các thiết bị (hoặc cơ cấu) khác từ các nhà máy chuyên môn hoá. Nếu một nhà máy đ-ợc thiết kế sẽ nhận phôi đúc từ nhà máy khác thì trong thành phần của nhà máy này không có phân x-ởng đúc. Ví dụ: Một số nhà máy chế tạo công cụ nhận phôi đúc từ một nhà máy đúc phôi chuyên môn hoá , nhà máy có khả năng cung cấp các loại phôi đúc cho tất cả các khách hàng theo một trình tự tập chung hóa cao độ. Thành phần của thiết bị cung cấp năng l-ợng của nhà máy cũng rất đa dạng, tuỳ thuộc vào khả năng hợp tác với các xí nghiệp công nghiệp khác đối với việc cung cấp năng l-ợng điện, ga, hơi, n-ớc v.v... Trong sản xuất lớn có rất nhiều nhà máy đl biết hợp tác với các nhà máy chuyên môn hoá để cung cấp các bộ phận sản phẩm dùng cho sản phẩm để chế tạo tại nhà máy. Ví dụ: Các nhà máy chế tạo ôtô và chế tạo máy kéo đl đặt hàng các động cơ từ nhà máy khác. Nhìn chung thành phần của một nhà máy chế tạo máy có thể đ-ợc chia ra các nhóm sau: 1) Các phân x-ởng chuẩn bị phôi (phân x-ởng đúc thép, phân x-ởng nung gang, phân x-ởng đúc hợp kim mầu, phân x-ởng rèn dập v.v...) 2) Các phân x-ởng ra công (phân x-ởng gia công cơ, phân x-ởng nhiệt luyện, phân x-ởng dập nguội, phân x-ởng gia công gỗ, phân x-ởng mạ, phân x-ởng lắp ráp, phân x-ởng sơn v.v...) 3) Các phân x-ởng phụ (phân x-ởng dụng cụ, phân x-ởng sửa chữa cơ khí, phân x-ởng sửa chữa điện, phân x-ởng chế tạo khuôn, phân x-ởng thí nghiệm, phân x-ởng chế tạo thử v.v...) 4) Các kho chứa (kho chứa vật liệu, kho chứa dụng cụ, kho chứa khuông mẫu, kho chứa nhiên liệu, kho chứa sản phẩm v.v...) 5) Các trạm cung cấp năng l-ợng (trạm cung cấp điện, trạm cung cấp nhiệt, các trạm cung cấp hơi ép và khí nén , trạm cung cấp n-ớc v.v...) 6 ) Cơ cấu vận chuyển. 7 Các thiết bị vệ sinh– kỹ thuật (thiết bị s-ởi ấm, thiết bị thông gió, đ-ờng ống cấp n-ớc, hệ thống cống rlnh) 8 ) Các bộ phận cung của nhà máy (phòng thí nghiệm trung tâm, phòng thí nghiệm công nghệ, phòng thí nghiệm đo l-ờng trung tâm, các văn phòng, trạm xá, nhà ăn, hệ thống liên lạc v.v...) 1.2. Các thành phần của quy trình công nghệ Quy trình công nghệ gia công cơ đ-ợc chia ra các thành phần: Nguyên công, gá, vị trí, b-ớc, đ-ờng chuyển dao, động tác. 1) Nguyên cô
Trờng Đại học S Phạm KT Hng Yên Khoa Cơ KhÝ -*** - Đề CƯƠNG CÔNG NGHệ CHế TạO MáY Sửa lỗi : Đỗ Hồng Phong Đinh Ngọc Anh Nguyễn Tiến Mạnh Chu Quốc Nam Giáp Tiến Hiệp Hng Yên , tháng năm 2008 Công nghệ Chế tạo máy Đại học S phạm Kỹ thuật Hng Yên LờI NóI ĐầU Trớc đa dạng nhiều sách nói Công nghệ Chế tạo máy, dày Kiến thức nhiều nh mà số học trình môn trờng không nhiều Chính vậy, sau sửa tả số lỗi khác đà định đa tập tài liệu với mục đích để tiện cho bạn nghiên cứu ! Thay mặt nhóm biên soạn nh tập thể xin chân thành cám ơn thầy Luyện Duy Tuấn , khoa Cơ Khí đà cung cấp tài liệu để hoàn thành sách ! Tài liệu phát hành với mục đích chia sẻ lợi ích cá nhân Vì không chịu trách nhiệm vấn đề quyền Lần xuất đa phiên cho bạn lựa chọn với phơng châm có Computer phải đọc đợc tµi liƯu cđa H-K4 Pro” Microsoft Office Word : rÊt quen thuộc định dạng PDF : dùng Adobe Reader Foxit Reader định dạng CHM: đọc đợc máy, kể máy cha cài phần mềm Đa phần máy bạn đọc đợc tài liệu dễ dàng, Máy không đọc đợc văn này, thấy đầu lâu xơng cá +ìặ bạn vào ổ C chän mơc WINDOWS vµ chän tiÕp mơc Fonts TiÕp bạn Copy hết tập tin th mục Font-abc USB bạn Paste vào th mục Fonts máy tính nh hình, OK đợc Hàn K4 Copyright 2008 Công nghệ Chế tạo máy Đại học S phạm Kỹ thuật Hng Yên Chơng I Những khái niệm định nghĩa 1.1 Quá trình sản xuất trình công nghệ 1.1.1 Quá trình sản xuất Quá trình sản xuất trình ngời tác động vào tài nguyên thiên nhiên để biến thành lợi ích để phục vụ cho lỵi Ých cđa ng−êi Theo nghÜa réng, vÝ dụ, để có sản phẩm khí ngời phải thực trình nh khai thác quặng, luyện kim, gia công cơ, gia công nhiệt, hoá, lắp ráp, kiểm tra,.v.v Theo nghĩa hẹp, ví dụ nhà máy khí trình sản xuất trình tổng hợp hoạt động có ích ngời để biến nguyên liệu bán thành phẩm thành sản phẩm nhà máy Quá trình tổng hợp bao gồm: Chế tạo phôi , gia công cắt gọt, gia công nhiệt, hoá kiểm tra, lắp ráp hàng loạt trình phụ khác nh chế tạo dụng cụ, chế tạo đồ gá, vận chuyển, sửa máy, chạy thử , điều chỉnh, sơn lót, bao bì , đóng gói, bảo quản kho.v.v 1.1.2 Quá trình công nghệ Là phần trình sản xuất trực tiếp làm thay đổi trạng thái tính chất đối tợng sản xuất Thay đổi trạng thái tính chất bao hàm Thay đổi hình dạng, thay đổi kích thớc, thay đổi tính chất lí hoá vật liệu thay đổi vị trí tơng quan phận chi tiết Quy trình công nghệ gia công trình cắt gọt phôi để làm thay đổi kích thớc hình dáng Quá trình công nghệ nhiệt luyện trình thay đổi tính chất vật lí hoá học chi tiết Quá trình công nghệ lắp giáp trình tạo thành quan hệ tơng quan chi tiết thông qua loại liên kết mối lắp ghép Ngoài có trình công nghệ phôi nh trình đúc (công nghệ đúc) trình gia công áp lực.v.v Xác định trình công nghệ hợp lý ghi thành văn kiện công nghệ yêu cầu chi tiết nh độ xác gia công, độ nhám bề mặt vị trí tơng quan bề mặt, độ xác hình dáng học.v.v Quá trình công nghệ thực taị chỗ làm việc 1.1.3 Chỗ làm việc Chỗ làm việc phần xởng sản xuất đợc dùng để thực công việc một nhóm công nhân Tại đợc bố trí loại dụng cụ, đồ gá, máy cắt gọt, thiết bị nâng hạ, giá đỡ phôi, chi tiết đơn vị lắp giáp 1.1.4 Thành phần sản xuất nhà sản xuất chế tạo máy Các nhà máy chế tạo bao gồm đơn vị sản xuất riêng biệt đợc gọi phân xởng cấu khác Hàn K4 Copyright 2008 Công nghệ Chế tạo máy Đại học S phạm Kỹ thuật Hng Yên Thành phần phân xởng cấu đợc xác định sản lợng sản phẩm Đặc tính quy trình công nghệ, yêu cầu chất lợng sản phẩm yếu tố sản xuất khác, đồng thời mức độ chuyên môn hóa sản xuất hợp tác nhà máy với xí nghiệp khác ngành nh ngành Chuyên môn hoá đòi hỏi phải tập trung sản xuất khối lợng lớn hàng hoá (của số dạng sản phẩn định) nhà máy Sự hợp tác đòi hỏi cung cấp phôi (phôi đúc, phôi rèn, phôi dập) thiết bị (hoặc cấu) khác từ nhà máy chuyên môn hoá Nếu nhà máy đợc thiết kế nhận phôi đúc từ nhà máy khác thành phần nhà máy phân xởng đúc Ví dụ: Một số nhà máy chế tạo công cụ nhận phôi đúc từ nhà máy đúc phôi chuyên môn hoá , nhà máy có khả cung cấp loại phôi đúc cho tất khách hàng theo trình tự tập chung hóa cao độ Thành phần thiết bị cung cấp lợng nhà máy đa dạng, tuỳ thuộc vào khả hợp tác với xí nghiệp công nghiệp khác việc cung cấp lợng điện, ga, hơi, nớc v.v Trong sản xuất lớn có nhiều nhà máy đ biết hợp tác với nhà máy chuyên môn hoá để cung cấp phận sản phẩm dùng cho sản phẩm để chế tạo nhà máy Ví dụ: Các nhà máy chế tạo ôtô chế tạo máy kéo đ đặt hàng động từ nhà máy khác Nhìn chung thành phần nhà máy chế tạo máy đợc chia nhóm sau: 1) Các phân xởng chuẩn bị phôi (phân xởng đúc thép, phân xởng nung gang, phân xởng đúc hợp kim mầu, phân xởng rèn dập v.v ) 2) Các phân xởng công (phân xởng gia công cơ, phân xởng nhiệt luyện, phân xởng dập nguội, phân xởng gia công gỗ, phân xởng mạ, phân xởng lắp ráp, phân xởng sơn v.v ) 3) Các phân xởng phụ (phân xởng dụng cụ, phân xởng sửa chữa khí, phân xởng sửa chữa điện, phân xởng chế tạo khuôn, phân xởng thí nghiệm, phân xởng chế tạo thử v.v ) 4) Các kho chøa (kho chøa vËt liƯu, kho chøa dơng cơ, kho chứa khuông mẫu, kho chứa nhiên liệu, kho chứa sản phẩm v.v ) 5) Các trạm cung cấp lợng (trạm cung cấp điện, trạm cung cấp nhiệt, trạm cung cấp ép khí nén , trạm cung cÊp n−íc v.v ) ) C¬ cÊu vËn chun Các thiết bị vệ sinh kỹ thuật (thiết bị sởi ấm, thiết bị thông gió, đờng ống cấp nớc, hƯ thèng cèng r nh) ) C¸c bé phËn cung nhà máy (phòng thí nghiệm trung tâm, phòng thí nghiệm công nghệ, phòng thí nghiệm đo lờng trung tâm, văn phòng, trạm xá, nhà ăn, hệ thống liên lạc v.v ) 1.2 Các thành phần quy trình công nghệ Quy trình công nghệ gia công đợc chia thành phần: Nguyên công, gá, vị trí, bớc, đờng chuyển dao, động tác 1) Nguyên công Hàn K4 Copyright 2008 Công nghệ Chế tạo máy Đại học S phạm hKỹ thuật Hng Yên e f d g Nguyên công phần quy trình công nghệ đợc hoàn thành liên tục chỗ lµm viƯc mét a b c hay nhiỊu nhãm công nhân thực để gia công chi tiết lúc (khi công nhân Hình 1.1 Gia công trục bậc phục vụ nguyên công đợc tự động hoá hoàn toàn) Nếu thay đổi điều kiện nh tính làm việc liên tục chỗ làm việc ta đ chuyển sang nguyên công khác Ta xét trờng hợp gia công trục bậc (hình 1.1) Nếu ta tiện đầu trở đầu để tiện đầu thuộc nguyên công Nhng tiện đầu cho loạt chi tiết ta có hai nguyên công Hoặc máy khác ta có hai nguyên công Sau tiện xong (hoặc hai máy tiện) tiến hành phay r nh then H máy phay có nguyên công khác (nguyên công phay) Nguyên công đơn vị quy trình công nghệ.Phân chia quy trình công nghệ thành nguyên công có ý nghĩa kỹ thuật vµ ý nghÜa kinh tÕ ý nghÜa kü thuËt lµ chỗ tuỳ theo yêu cầu kỹ thuật chi tiết mà phải gia công bề mặt phơng pháp bào, phay hay mài ý nghĩa kinh tế (ví dụ, trờng hợp gia công trục bậc hình 1.1) chỗ tuỳ theo sản lợng điều kiện sản xuất cụ thể mà chia quy trình công nghệ làm nhiều nguyên công (phân tán nguyên công) tập trung vài nguyên công (tập trung nguyên công) nhằm đảm bảo cân nhịp sản xuất Hoặc máy xác không nên làm việc thô việc tinh mà phải chia thành hai nguyên công Thô tinh cho hai máy (máy thô máy xác) 2) Gá Gá phần nguyên công đợc hoàn thành lần gá đặt nhiều chi tiết lúc Ví dụ : đầu chi tiết (hình 1.1) gá lại chi tiết đầu hai lần gá đặt Một nguyên công có nhiều lầ gá 3) Vị trí Vị trí phần nguyên công đợc xác định vị trí tơng quan chi tiết gia công máy chi tiết gia công đồ gá hay dụng cụ cắt Ví dụ: Mỗi lần phay cạnh khoan lỗ chi tiết có nhiều lỗ đợc vị trí Trờng hợp gia công lỗ nhng qua nhiều bớc khác nh khoan khoét, doa (hình 1.2) đựơc xem chi tiết có nhiều vị Hình 1.2 Gia công chi tiết có vị trí máy trí khoan hạ trục Khi thiết kế quy trình công nghệ cần lu ý giảm số lần gá 1- Vị trí gá th¸o chi tiÕt : 2- khoan : 3- khoÐt : 4- bàn máy : 5- doa đặt (trong giữ đợc số vị Hàn K4 Copyright 2008 Công nghệ Chế tạo máy Đại học S phạm Kỹ thuật Hng Yên trí cần thiết) lần gá đặt gây sai số gia công Khi lắp ráp, đồ gá (ví dụ, đồ gá vệ tinh) băng tải dịch chuyển tới vị trí để thực nguyên công lắp ráp 4) Bớc Bớc phần nguyên công để tiến hành gia công bề mặt (hơn nhiỊu bỊ mỈt) b»ng mét dao hc nhiỊu dao víi chế độ cắt không thay đổi Nếu thay đổi điều khiển nh Bề mặt gia công chế độ cắt (tốc độ, lợng chạy dao chiều sâu cắt ) ta đ chuyển sang bớc khác Ví dụ: Tiện ba đoạn A,B,C (hình 1.1) ba bớc khác nhau, tiện bốn mặt đầu D,E,F,G (hình 1.1) bốn bớc độc lập Sau tiện ta thay dao, thay đổi tốc độ cắt bớc tiến dao (lợng chạy dao) để tiện ren hai bớc khác Hoặc gia công lỗ xác lần lợt phơng pháp khoan, khoét, dao có ba bớc khác Bớc có thề bớc đơn giản bớc phức tạp Ví dụ: tiện trục bậc gồm ba đoạn với đờng kính khác (bằng dao) ta phải thực ba bớc đơn giản Còn tiện trục bậc nhiều dao ta phải có bớc phức tập Khi lắp ráp bớc đợc xem trình nối ghép chi tiết lại với để đạt độ xác cần thiết trình khác nh cạo sửa then để lắp vào vị trí, lắp vòng bi trục v.v 5) Đờng chuyển dao Đờng chuyển dao phần cđa b−íc ®Ĩ hít ®i mét líp vËt liƯu cã chế độ cắt đo Ví dụ: Để tiện mặt trụ mặt ta dùng dao với chế độ cắt để hớt làm nhiều lần, lần lần chuyển dao, mài mặt ta phải thực nhiều lần chuyển dao Nh bớc có nhiều đờng chuyển dao 6) Động tác Động tác hành động ngời công nhân để điều khiển máy gia công lắp ráp Ví dụ, bấm nút, quay ụ dao, đẩy ụ động, thay đổi chế dộ cắt v.v Còn lắp ráp động tác lấy chi tiết, lau chi tiết, bôi mỡ lên chi tiết cầm cờ lê, xiết đai ốc v.v Việc phân chia thành động tác cần thiết để định mức thời gian gia công lắp ráp, đồng thời để nghiên cứu xuất lao động tự động hoá nguyên công 1.3 Các dạng sản xuất hình thức tổ chức sản xuất Quy trình công nghệ mà ta thiết kế phải đảm bảo đợc dộ xác chất lợng gia công, đồng thời phải đảm bảo tăng xuất lao động giảm giá thành Quy trình công nghệ phải đảm bảo đạt đợc sản lợng đề Để đạt đợc tiêu quy trình công nghệ phải đợc thiết kế thích hợp với dạng sản xuất Tuỳ theo sản lợng hàng năm mức độ ổn định sản phẩm ngời ta chia ba dạng sản xuất: sản xuất đơn chiếc, sản xuất hàng loạt, sản xuất hàng khối Hàn K4 Copyright 2008 Công nghệ Chế tạo máy Đại học S phạm Kỹ thuật Hng Yên 1.3.1 Sản xuất đơn Sản xuất đơn sản xuất có số lợng hàng năm (thờng từ đến vài chục chiếc) sản phẩm không ổn định chủng loại nhiều, chu kì chế tạo không đợc xác định Sản xuất đơn có đặc điểm sau: - Tại chỗ làm việc đợc gia công nhiều chi tiết khác nhiên chi tiết có hình dáng hình học đặc tính công nghệ tơng tự - Gia công chi tiết lắp ráp sản phẩm đợc thực theo tiến trình công nghệ (quy trình công nghệ sơ lợc) - Sử dụng thiết bị dụng cụ vạn Thiết bị (máy) đợc bố trí theo loại theo phận sản xuất khác - Sử dụng đồ gá vạn Đồ gá chuyên dùng đợc sử dụng để đợc gia công chi tiết thờng xuyên đợc lặp lại Không thực đợc việc lắp lẫn hoàn toàn, có nghĩa phần lớn công việc lắp ráp đợc thực phơng pháp cạo sửa việc lắp lẫn hoàn toàn đợc ®¶m b¶o ®èi víi mèi ghÐp nh− ren, mèi ghÐp then hoa phận truyền bánh phận truyền xích - Công nhân phải có trình độ tay nghề cao - Năng suất lao động thấp, giá thành sản phẩm cao Ví dụ dạng sản xuất đơn chế tạo máy hạng nặng sản phẩm chế thử, sản phẩm đợc chế tạo theo đơn đặt hàng 1.3.2 Sản xuất hàng loạt - Sản xuất hàng loạt dạng sản xuất có sản lợng hàng năm không ít, sản phẩm đợc chế tạo theo loạt với chu kỳ xác định Sản phẩm tơng đối ổn định - Sản xuất hàng loạt dạng sản xuất phổ biến ngành chế tạo máy (70%- 80% sản phẩm ngành chế tạo máy đợc chế tạo theo loạt) Sản xuất hàng loạt có nhũng đặc điểm sau đây: - Tại chỗ làm việc đợc thực số nguyên công có chu kỳ lặp lại ổn định - Gia công lắp ráp đợc thực theo qui trình công nghệ (quy trình công nghệ đợc chia nguyên công khác nhau) - Sử dụng máy vạn chuyên dùng - Các máy đợc bố trí theo qui trình công nghệ - Sử dụng nhiều dụng cụ đồ gá chuyên dùng - Đảm bảo nguyên tắc lắp lẫn hoàn toàn - Công nhân có trình độ tay nghề trung bình Tuỳ theo sản lợng mức độ ổn định sản phẩm mà ngời ta chia ra: Sản xuất hàng loạt nhỏ Sản xuất hàng loạt vừa sản xuất hàng loạt lớn Sản xuất hàng loạt nhỏ gần với sản xuất đơn chiếc, có sản xuất hàng loạt lớn gần với sản xuất hàng khối Ví dụ: Dạng sản xuất hàng loạt chế tạo máy công cụ, chế tạo máy nông nghiệp v.v Trong dạng sản xuất hàng loạt vừa tổ chức dây chuyền sản xuất linh hoạt (dây chuyền sản xuất thay đổi) Điều có nghĩa sau khoảng Hàn K4 Copyright 2008 Công nghệ Chế tạo máy Đại học S phạm Kỹ thuật Hng Yên thời gian định (2-3 ngày) tiến hành gia công loạt chi tiết khác có kết cấu qui trình công nghệ tơng tự 13.3 Sản xuất hàng khối Sản xuất hàng khối dạng sản xuất có sản lợng lớn, sản phẩm ổn định thời gian dài (có thể từ đến năm) Sản xuất hàng khối có đặc điểm sau đây: - Tại vị trí làm việc (chỗ làm việc) đợc thực cố định nguyên công - Các máy đợc bố trí theo quy trình công nghệ chặt chẽ - Sử dụng nhiều máy tổ hợp, máy tự động, máy chuyên dùng đờng dây tự động - Gia công chi tiết lắp ráp sản phẩm đợc thực theo phơng pháp dây chuyền liên tục - Sử dụng đồ gá chuyên dùng, dụng cụ chuyên dùng thiết bị đo tự động hoá - Đảm bảo nguyên tắc lắp lẫn hoàn toàn - Năng xuất lao động cao, giá thành sản phẩm hạ - Công nhân đứng máy có trình độ tay nghề không cao nhng thợ điều chỉnh máy lại có trình độ tay nghề cao Ví dụ: Dạng sảng xuất hàng khối chế tạo ô tô, chế tạo máy kéo, chế tạo vòng bi, chế tạo thiết bị đo lờng v.v sản xuất hàng khối mang lại hiệu kinh tế sản lợng chi tiết (hoặc sản phẩm) đủ lớn, mà tất chi phí cho việc tổ chức sản xuất hàng khối đợc hoàn lại giá thành đơn vị sản phẩm nhỏ so với sản xuất hàng loạt Hiệu kinh tế chế tạo số lợng sản phẩm đợc tính theo công thức: n c SL SK (1.3) đây: n- số đơn vị sản phẩm; c- chi phí cho việc thay đổi từ dạng sản xuất hàng loạt sang dạng sản xuất hàng khối S l - giá thành đơn vị sản phẩm sản xuất hàng loạt S K - giá thành đơn vị sản phẩm sản hàng khối Điều kiện xác định hiệu sản xuất hàng khối trớc hết sản lợng chuyên môn hoà nhà máy loại sản phẩm cụ thể Nhng điều kiện thích hợp sản xuất hàng khối chế tạo loại sản phẩm với kết cấu Tuy nhiên, với phát triển khoa học kỹ thuật kết cấu sản phẩm cần đợc thay đổi để có chất lợng hoàn thiện trờng hợp nh quy trình công nghệ cần đợc hiệu chỉnh lại 1.3.4 Sản lợng sản lợng hàng năm Sản lợng số lợng máy, chi tiết phôi đợc chế tạo đơn vị thời gian (năm, quý, tháng) Sản lợng hàng năm chi tiết đợc xác định theo công thức: N = N1.m(1 + ) 100 Hàn K4 Copyright 2008 Công nghệ Chế tạo máy Đại học S phạm Kỹ thuật Hng Yên N: Số chi tiết đợc sản xuất năm : N1: Số sản phẩm (số máy ) đợc sản xuất năm m: Số chi tiết sản phẩm (một máy) : Số chi tiết đợc chế tạo thêm để dự phòng ( = ữ 7%) Nếu tính đến số % chi tiết phế phẩm (chủ yếu phân xởng đúc rèn) ta có công thức xác định N nh sau N = N1m(1 + α +β 100 ) Trong = ữ 6% Số lợng máy chi tiết phôi đợc chế tạo theo vẽ định đợc gọi xeri (loạt) Mỗi máy đời đợc đánh số xeri (số loạt) 1.3.5 Nhịp sản xuất Trong sản xuất hàng loạt lớn hàng khối thờng sử dụng phơng pháp sản xuất dây truyền (cả gia công lắp ráp) Theo phơng pháp máy đợc bố trí theo thứ tự nguyên công Số vị trí (chỗ làm việc) suất phải đợc tính toán cho đồng (không bị đình đốn nguyên công) Muốn cho dây truyền sản suất đồng phải tuân theo nhịp sản suất định Nhịp sản suất khoảng thời gian lập lại chu kỳ gia công (hoặc lắp ráp) đợc tính công thức : t= F q : t- nhịp sản xuất (phút); F- thời gian làm việc tính theo ca, tháng, năm (phút); q- số lợng sản phẩm (hoặc chi tiết) đợc chế tạo thời gian F Ví dụ: Trong ngày làm việc ta có: F = ì 60 phut = 480 phut Gia công đợc q = 160 chi tiết Nh nhịp sản xuất t = 480 = phut Cã 160 nghÜa thời gian nguyên công phút (kể vận chuyển) bội số (ví dụ, nguyên công cắt cần có máy làm việc kịp cho nguyên công trớc máy cắt phải cắt chi tiÕt mÊt 12 tøc lµ béi sè cđa 3) 1.3.6 Xác định dạng sản xuất Sau xác định đợc sản lợng hàng năm N chi tiết theo công thức (1.2) ta phải xác dịnh khối lợng chi tiết Khối lợng Q chi tiết đợc xác định theo công thức: Q= v : v - ThĨ tÝch cđa chi tiÕt (dm3): γ - Khối lợng riêng vật liệu ( thép 7,852 kg /dm3; gang dẻo 7,2 kg/dm3; gang xám 7kg/dm3; nhôm 2,7 kg/dm3 đồng 8,72kg/dm3) Khi có N Q có bảng 1.1 để chọn dạng sản xuất phù hợp Khi thiết đồ án môn học đồ án tốt nghiệp công nghệ chế tạo máy sinh viên thờng gặp dạng sản xuất hàng loạt vừa, hàng loạt lớn hàng khối để Hàn K4 Copyright 2008 Công nghệ Chế tạo máy Đại học S phạm Kỹ thuật Hng Yên thiét kế quy trình công nghệ với đồ gá chuyên dùng, máy chuyên dùng, máy bán tự động, dao đặc chủng v.v Bảng 1.1 xác định dạng sản xuất Dạng sản xuất Đơn Hàng loạt nhỏ Hàng loạt vừa Hàng loạt lớn Hàng khối Q Khối lợng chi tiết >200 kg 4- 200kg < kg Sản lợng hàng năm chi tiết (chiếc ) 1000 > 5000 > 50000 1.4 quan hệ đờng lối, biện pháp công nghệ quy mô sản xuấtrong chuẩn bị sản xuất Trong sản xuất hàng loạt lớn hàng khối gia công chi tiết đợc thực theo phơng pháp tập trung nguyên công theo phơng pháp phân tán nguyên công 1.4.1 Phơng pháp tập trung nguyên công Tập trung nguyên công có nghĩa bố trí nhiều bớc công nghệ vào nguyên công đợc thực máy Thông thờng tập trung nguyên công đợc thực bớc công nghệ gần giống nh: Khoan, khoét, doa, cắt ren tiện ngoài, tiện v.v Phơng pháp tập trung nguyên công đợc ứng dụng cho chi tiết phức tạp có nhiều bề mặt cần gia công Để gia công loại chi tiết ngời ta phải dùng máy có xuất cao máy tổ hợp, máy nhiều trục (gia công đựơc tiến hành trục đồng thời nhiều vị trí khác nhau) Trong trờng hợp thòi gian gia c«ng mét chi tiÕt b»ng thêi gian gia c«ng trục Năng suất gia công tăng nhờ gia công song song trùng hợp thời gian m¸y Thêi gian phơ b»ng thêi gian quay cđa bàn máy vị trí Ngoài máy tổ hợp máy nhiều trục ngời ta dùng máy nhiều dao dể thực gia công theo phơng pháp tập trung nguyên công Ngoài suất cao ra, phơng pháp tập trung nguyên công cho phép nâng cao hệ số sử dụng mặt sản xuất Tuy nhiên phơng pháp có nhợc điểm dùng máy có độ phức tạp điều chỉnh máy khó khăn 1.4.2 Phơng pháp phân tán nguyên công Phơng pháp phân tán nguyên công có nghĩa chia quy trình công nghệ nhiều nguyên công nhỏ, nguyên công đợc thực máy Trong trờng hợp ngời ta sử dụng máy thông dụng, dụng cụ tiêu chuẩn 10 Hàn K4 Copyright 2008 Công nghệ Chế tạo máy Đại học S phạm Kỹ thuật Hng Yên Kết cấu dụng cụ phần chà sát phơng pháp kẹp phần làm việc đợc thể hình 10.13 Hình 10.14 Kết cấu dụng cụ chà sát kim cơng 1- vít điều chỉnh áp lực, 2- lò xo, 3- đồng hồ xo, 4- mũi kim cơng, 5- chi tiết gia công, 6- ống giữ dụng cụ, 7- ống bọc, 8- tay đòn, 9- vít giữ Các mũi chà sát đợc lắp đồ gá hay dụng cụ để gia công Trên hình 10.14 thể kết cấu toàn dụng cụ chà sát mũi kim cơng có tác dụng đàn hồi để gia công mặt trụ mặt đầu Dụng cụ chà sát bao gồm mũi kim cơng đợc bắt chặt vào ống giữ nhờ vít ống giữ di trợt ống bọc để điều chỉnh áp lực vặn vít tác động vào lò xo Giá trị áp lực đợc biết thông qua đồng hồ có mũi tỳ tỳ vào tay đòn tay đòn đợc bắt chặt với ống giữ Víi dơng nµy cã thĨ thùc hiƯn gia công máy tiện 10.2.3 Nong lỗ bi chày nong Nong lỗ phơng pháp gia công nén ép bề mặt lỗ để nâng cao độ xác độ nhẵn bóng bề mặt lỗ Nong lỗ thực bi cầu chày nong Nong lỗ bi cầu 237 Hàn K4 Copyright 2008 Công nghệ Chế tạo máy Đại học S phạm Kỹ thuật Hng Yên Khi gia công lỗ thông suốt chọn bi tiêu chuẩn kích thớc cần gia công dùng cấu đơn giản thực tay dùng máy ép bi qua lỗ Phơng pháp thực nh gọi nong lỗ bi cầu Hình 10.15 sơ đồ nong lỗ bi cầu 1- đầu ép; 2- bi cầu; 3- vật gia công Sơ đồ nong lỗ bi cầu đợc thể hình 10.15 phơng pháp cho độ thẳng tâm lỗ so với phơng pháp dùng chày đẩy có phần dẫn hớng Vì dùng gia công lỗ ngắn thông suốt với vật liệu kim loại màu Lỗ sau nong bi đạt đến độ xác cấp độ nhẵn bóng Ra = 0,1- 0,2 ( àm ) bi có độ xác kích thớc cấp độ nhẵn bóng bề mặt tiêu chuẩn Nong lỗ chày nong Đây phơng pháp gia công đẩy kéo chày nong có kết cấu kích thuớc thích hợp với lỗ gia công qua lỗ gia công Với phơng pháp gia công dùng hai loại chày nong nấc nhiều nấc a.Nong lỗ chày nong nấc Sơ đồ gia công với chày nong nấc kết cấu chày nong nấc đợc trình bày hình 10.16 chày nong nấc chủ yếu dùng gia công lỗ nhỏ có độ xác cấp 7- độ nhẵn bề mặt Ra = 0,8- 0,4 ( àm ) Chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật phơng pháp gia công phụ thuộc chủ yếu vào việc chọn kết cấu chày thích hợp, chọn lợng d chế độ gia công hợp lý - Hình dạng hình học kết cấu chày nong ( hình 10.16) 238 Hàn K4 Copyright 2008 Công nghệ Chế tạo máy Đại học S phạm Kỹ thuật Hng Yên Hình 10.16 sơ đồ gia công với chầy nong nấc a, kết cấu chầy nong nấc; b, đẩy chầy; c, kéo chầy Chày nong có phận làm việc thờng có góc côn vào có góc côn góc đợc chọn nh sau: α = 30 − vµ α = 10 − BỊ réng lµm viƯc đợc lấy theo giá trị tùy theo đờng kính chày Thông thờng bề rộng b đợc chọn từ 0,5- 1,2 mm VËt liƯu lµm chµy nong cã thĨ ®−ỵc dïng CD100A(Y10A), CD120A( Y12A) thÐp Cr: CrWMn( XB ), OLCrl , thép gió P18 đạt độ cứng 62-65 HRC Để nâng cao tính chống mòn phần làm việc cđa chµy nong cã thĨ phđ mét líp Cr dµy khoảng 0,005- 0,012 mm , thấm nitơ với chiều sâu chừng 0,5- 0,7 mm Làm đợc nh tuổi bền chày nong nâng cao từ 2- lần Ngoài ngời ta làm chày nong có phần làm việc hợp kim cứng BK8, BK15, với kim loại đạt tuổi bền cao Phần hợp kim cứng làm dời thành vòng kẹp chặt khí hàn với chuôi chày nong Một chày nong nh gia công đợc 500.000 bạc thép 20 có thành dày 5mm - Lợng d gia công 239 Hàn K4 Copyright 2008 Công nghệ Chế tạo máy Đại học S phạm Kỹ thuật Hng Yên Việc xác định lợng d gia công phơng pháp khó thông thờng vào đặc tính biến dạng vật liệu gia công yêu cầu kỹ thuật bề mặt gia công tính theo phơng pháp giải tích, vào kết thực nghiệm để xác định lọng d nong lợng d gia công lớn hay nhỏ tạo lên lực ép lớn hay nhỏ ảnh hởng định đến chất lợng gia công Lợng d cần phải bảo đảm đủ để sau nong ép không để lại dấu vết bề mặt sau gia công Nhìn chung lợng d tăng theo đờng kính chiều dài lỗ gia công giảm tăng độ nhẵn bóng bề mặt trớc gia công Cụ thể nh sau : đờng kính lỗ 5- 30mm , dài 5- 40mm đ đạt cấp xác 7-8 lợng d theo ®−êng kÝnh kho¶ng 0,05- 0,2 mm NÕu ®−êng kÝnh lỗ nhỏ 5mm tỷ lệ chiều dài đờng kính L/d 2-8 đ đạt cấp xác lợng d theo đờng kính Zb = 0,12mm đờng kính D < 5mm tỷ lệ L/D = 2-7 ( chi tiết bạc, lỗ bánh răng) lợng d Zb = 0,02- 0,04mm - Chế độ gia công: Độ dôi nong ép định lực kéo ( đẩy) lớn hay nhỏ, mức độ chiều sâu biến dạng, độ nhẵn bóng bề mặt đợc ép Chất lợng gia công phơng pháp phụ thuộc vào tốc độ ép Tốc độ ép chủ yếu ảnh hởng đến suất gia công Tuy nhiên nong lỗ, tốc độ gia công v( m/ph) đợc chọn theo vật liệu gia công Có thĨ tham kh¶o theo sè liƯu sau: vËt liƯu thÐp cacbon cã ®é cøng HB = 143- 320 chän v= 12-15m/ph, víi HB >320 chän v= 810 m/ph : víi vật liệu nhôm, đồng thau, đồng chọn v= 20- 25 m/ph , nÕu vËt liƯu lµ babit chän v= 15-20m/ ph b Nong lỗ chày nong nhiều nấc Ngoài chày nong nấc để nong lỗ ngời ta sử dụng loại chày nong nhiều nấc Loại thờng dùng để gia công lỗ có đờng kính 6mm , hình 10.17 kết cấu ba loại chµy nong nhiỊu nÊc 240 Hµn K4 Copyright 2008 Công nghệ Chế tạo máy Đại học S phạm Kỹ thuật Hng Yên Hình 10.17 loại chầy nong nhiều nấc a, chầy nong nhiều nấc tổ hợp lỡi cắt nòng nong b, chầy nong nhiều nấc liền khối c, chầy nong nhiều nấc ghép từ vòng nong 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 nòng nong Chày nong nhiều nấc tổng hợp lỡi cắt vòng nong ( 10.17 a) Chày nong nhiều nấc chế tạo liền khối (10.17b) Chày nong nhiều nấc cách ghép vòng nong với nhau( 10.17 c) Đối với loại nh hình 10.17 a chày nong có phần lỡi cắt Phần lỡi cắt có kết cấu tơng tự nh dao chuốt lỗ Các vòng nong đợc xếp sau lỡi cắt tinh chỉnh Lợng d vòng nong ( độ chênh kích thứoc hai vòng nong liên tiếp ) không 0,03- 0,04mm ( thờng có từ 4-6 vòng nong loại này) Đôi sau vòng nong nói ngời ta làm thêm vòng nong tinh chØnh cã kÝch th−íc b»ng kÝch th−íc vßng nong ci phần nong Nhìn chung chày nong nhiều nấc nh hình 10.17 b, c phải có nhiều chày nong Các chày nong đợc chia làm ba loại ( hình 10.18 ) nh sau: - Các vòng nong ép - Các vòng nong sửa chỉnh - Các vòng nong kết thúc Trong điều kiện làm việc bình thờng độ xác gia công, độ nhẵn bóng bề mặt suất phụ thuộc vào độ nâng vòng nong cạnh 241 Hàn K4 Copyright 2008 Công nghệ Chế tạo máy Đại học S phạm Kỹ thuật Hng Yên Tổng số vòng nong phụ thuộc vào lợng d gia công Lợng d lỗ gia công định hiệu số kích thứoc gia công lần cuối kích thớc bé trứơc nong cộng với lợng dôi Lợng dôi hiệu số kích thớc lớn vòng nong kích thớc lớn lỗ gia công ( hình 10.18) Hình 10.18 loại nòng nong chầy nhiều nấc Cần phải có lợng dôi sau nong xong bề mặt gia công có biến dạng đàn hồi, làm cho bề mặt lỗ bé lại so với kích thớc vòng nong ép( vòng nong chỉnh sửa) , kích thứoc vòng nong sửa chỉnh phải lớn kích thớc gia công cần đạt Lợng lớn gọi lợng dôi Lợng dôi phụ thuộc vào lực nong ( lợng d) tính chất vật liệu gia công Bảng 10 trình bày lợng dôi phần làm việc chày nong đẩy kéo gia công loại vật liệu khác Lợng d gia công phụ thuộc vào đờng kính ,chiều dài vật liệu lỗ cụ thể, đờng kính lỗ từ 10-60 mm , lợng d khoảng 0,1-0,3 mm Lợng nâng hai vòng nong cạnh chọn 0,005-0,015 mm Khi gia công ống mỏng độ cứng thấp dùng lợng nâng bé, ngợc lại dùng lợng nâng lớn - Bớc vòng t: Khoảng cách hai vòng nong cạnh gọi bớc vòng Bớc hai vòng nong tính theo công thức : t= (1-1,2) (mm) 242 Hàn K4 Copyright 2008 Công nghệ Chế tạo máy Đại học S phạm Kỹ thuật Hng Yên Trong : t: bớc vòng (mm) L : chiều dài lỗ gia công (mm) 10.2.4 Lăn ép lăn bi có cấu đàn hồi Trong tròng hợp tiếp xúc lăn với bề mặt gia công có cấu đàn hồi hình dạng phôi không đổi gia công nghĩa không sửa đợc sai số hình dáng phôi Sau lăn ép kích thớc phôi nhỏ lại toàn bề mặt gia công với hình dáng nh cũ Đờng kính gia công thay đổi d tính theo công thức (10.2) trớc đ tiện đạt độ nhẵn bóng cấp 5-6 d = K ( Rbđ- Rz) ( àm ) Trong Rbd: độ nhấp nhô bề mặt trớc loăn ép( àm ) Rz: độ nhấp nhô bề mặt sau lăn ép ( àm ) K: hệ số phụ thuộc tính chất dẻo vật liệu gia công Hệ số K số kim loại đợc chọn nh sau: ThÐp 12CrNi3A(12XH3A) K=1,21 ThÐp CD100A ( Y10A) K=1,41 ThÐp C45 K=1,32 K = 1,31 Đồng brông Đồng thau latông K= 1,26 Đura K= 1,3 Gang xám GX18-36 K= 1,36 Công thức dùng để tính lợng d gia công tinh biến dạng dẻo Tuy nhiên lăn ép với lợng d lớn xảy biến dạng trợt đáng kể theo hớng tiến dao, có lợng d d xác định thực nghiệm 10.2.5 Lăn ép lăn bi cứng( không đàn hồi) Phơng pháp gia công thuộc loại định kích thớc, sửa đợc sai số hình dáng theo hớng kính hớng trục Phôi bị biến dạng dẻo không vïng tiÕp xóc dơng ViƯc sưa sai sè h×nh dáng phôi nằm giới hạn d đợc xác định theo công thức (10.2 ) Khả sửa sai số hình dáng hình học phôi ( theo h−íng kÝnh cịng nh− h−íng trơc ph¶i tháa m n ®iỊu kiƯn sau): ( ∆d ≥ δ − δ ' ) Hc (δ − δ ' ) ≤ K (Rbd- Rz) Trong ®ã : δ - dung sai cđa phôi trớc lăn ép ( àm) 243 Hàn K4 Copyright 2008 Công nghệ Chế tạo máy Đại học S phạm Kỹ thuật Hng Yên ' - dung sai phôi sau lăn ép ( àm) chơng11 phơng pháp gia công điện vật lý điện hóa Đặc điểm phơng pháp gia công chúng gia công đợc vật liệu cứng mềm mà phơng pháp gia công thực đợc Ngoài ra, chúng gia công đợc biên dạng phức tạp Điều đạt đợc hầu hết truờng hợp sử dụng lợng điện, lợng hóa lợng khí trực tiếp vùng gia công Nếu có lợng điện tác động vào vùng gia công trở thành lợng nhiệt, lợng hóa lợng khí để phá hủy lợng d gia công 11.1 Gia công tia lửa điện Bản chất phơng pháp phóng tia lửa điện để ăn mòn kim loại truyền lợng qua r nh dẫn điện Phơng pháp đợc dùng để gia công lỗ bề mặt có biên dạng chi tiết từ hợp kim cứng théo nhiệt luyện ( khuôn, ván kéo sợi , dụng cụ cắt ,), để cắt đứt vật liệu cứng Hình 11.1 sơ đồ nguyên lý máy phát xung RC máy tia lửa điện ( hình 11.2) để gia công lỗ mặt định hình Máy phát xung RC ( thông số quan trọng R - điện trở C- dung lợng) có cấu tạo gồm nguồn điện 1, điện trở 2, tụ điện 3, điện cực 5, đợc ngâm dung dịch cách điện Dụng cụ điện cực gia công tia lửa điện luôn catod ( cực âm ) chi tiết gia công anod ( cực dơng) Khe hở điện cực phải luôn cố định Khe hở cố định đợc điều chỉnh chạy dao tự động đảm bảo Khi hai điện cực tiến lại gần ( khe hở đủ bé ) chúng xuất tia lửa điện, chọc thủng lớp cách điện hai điện cực, tạo lên r nh dẫn điện Lúc nhiệt độ vùng gia công lên tới hàng ngàn độ, làm nóng chảy đốt cháy phần kim loại bề mặt gia công ( cực dơng ) tạo hình dạng theo hình dạng điện cực dụng cụ ( cực âm ) Hình 11.2 ta thấy khả dịch chuyển chi tiết gia công điện cực dụng cụ ( ký hiệu tuơng tự nh hình 11.1) Bể chứa ( với chi tiết gia công ) đợc nâng lên nhờ động điện thông qua truyền đai truyền truc vít Điện cực dụng cụ dịch chuyển tay theo phơng 244 Hàn K4 Copyright 2008 Công nghệ Chế tạo máy Đại học S phạm Kỹ thuật Hng Yên vuông góc với đợc cố định đồ gá ( đồ gá đợc lắp ống trục máy ) Dòng điện hai pha đợc nối với máy qua đầu dây 11, dòng điện ba pha đợc nối với máy qua đầu dây 10 Hình 11.1 a sơ đồ nguyên lý máy phát xung RC 1- nguồn điện, 2- điện trở, 3- tụ điện, 4- điều chỉnh lợng chạy dao; 5,6 - điện cực ,7- bể chứa dung dịch chi tiết gia công b máy gia công tia lưa ®iƯn 2- ®iƯn trë; 3- tơ ®iƯn; 4- điều chỉnh lợng chạy dao; 5- điện cực dụng cụ; 7- bể chứa dung dịch chi tiết gia công ; 8- đồ gá ; 9- động điện; 10,11- đầu dây 245 Hàn K4 Copyright 2008 Công nghệ Chế tạo máy Đại học S phạm Kỹ thuật Hng Yên Điện cực dụng cụ có mặt đầu thờng đợc chế tạo từ vật liệu nh ; đồng thau, đồng vàng, gang, nhôm vônfram Khi gia công tinh lỗ, đờng kính điện cực dụng cụ cần lấy nhỏ kích thớc yêu cầu khoảng 0,05- 0.1mm Tùy thuộc vào chế độ gia công, độ xác phơng pháp đạt từ 0,3- 0,01mm , độ bóng bề mặt nằm khoảng cấp 1-7 Môi trờng gia công ( dung dịch) tia lửa điện dầu hỏa, dầu biến gia công môi trờng không khí, nhiên trờng hợp có hiệu thấp Nhợc điểm phơng pháp gia công tia lửa điện suất thấp ( khoảng 800 900 mm3/phút gia công thép ) , tiêu hao lợng điện lớn ( 10 17 kw/ kg trọng lợng kim loại đợc bóc ) hao mòn dụng cụ lớn ( khoảng 25 50 % , 100% thể tích kim loại đợc bóc ) 11.2 Gia công chùm tia lade Quá trình gia công chùm tia lade xảy tơng tự trình gia công điện tử đợc sử dụng với mục đích nguồn lợn hai trình hoàn toàn khác Khi gia công chùm lade nguồn lợng sinh máy phát lợng tử quang học hay gọi máy phát lade Máy phát lade thiết bị phát nguồn sáng đơn sắc có tính định hớng cao, bớc sóng ngắn nên dùng hệ thống quang học để tập trung diện tích nhỏ, có mật độ lợng cao, đạt tới 1000 KW/ mm2 Nguồn điện công nghiệp qua biến nắn dòng đợc nạp vào hệ thống tụ Điện áp tối đa tụ KV để điều khiển phóng điện tới đèn phát xung đặt phận phản xạ ánh sáng Bộ phận có dạng hình trụ với tiết diện mặt cắt ngang elip Khi đèn phát sáng, toàn lợng tập trung vị trí có đặt hồng ngọc Những ion Cr+3 hồng ngọc bị kích lên mức lợng cao, tụt xuống chúng phát lợng tử Nhờ hệ dao động hệ thống 5,6 , lợng tử lại nhiều lần qua hồng ngọc kích ion Cr+3 khác để phóng chùm tia lợng tử Gơng có độ phản xạ ánh sáng gần 99% , gơng 50% Nhờ , mặt ta nhận đợc , chùm tia lade phía dới , mặt khác khoảng 1% chùm tia phát qua gơng đợc tế bào quang điện 10 thu lại qua hệ thống chuyển đổi ta biết đợc lợng chùm tia đ phát 246 Hàn K4 Copyright 2008 Công nghệ Chế tạo máy Đại học S phạm Kỹ thuật Hng Yên khỏi máy Chùm tia nhận đợc qua gơng đợc tâp trung hệ quang học tác dụng lên chi tiết gia công ( đặt bàn máy ) có khả di chuyển tọa độ theo phơng X,Y,Z Hình 11.12 sơ đồ nguyên lý máy phát lade 1- phận cấp điện; 2- phận phản xạ ¸nh s¸ng; 3- ®Ìn ph¸t xung; 4- hång ngäc; 5,6- gơng phẳng; 7- hệ quang học; 8- chi tiết gia công; 9- bàn máy Khi tập trung tia lade vào vị trí gia công đợc chia giai đoạn sau : - Vật liệu gia công hút lợng chùm tia lade chuyển lợng thành nhiệt - Đốt nóng vật liệu gia công tới vật liêu gia công phá hỏng vật liệu Giai đoạn ứng với trình truyền nhiệt vật rắn tuyệt đối bị giới hạn phía theo phơng tác dụng chùm tia kể từ bề mặt tác dụng 247 Hàn K4 Copyright 2008 Công nghệ Chế tạo máy Đại học S phạm Kỹ thuật Hng Yên - Phá hỏng vật liệu gia công đẩy chúng khỏi vật liệu gia công Giai đoạn ứng với trình chuyền nhiệt mà bề mặt tác dụng luôn thay đổi theo phơng tác dụng chùm tia lade - Vật liệu gia công nguội dần chùm tia lade tác dung xong Gia c«ng b»ng chïm tia lade rÊt có hiệu lỗ nhỏ Đờng kính lỗ nhỏ đạt đợc àm Sử dụng chùm tia lade gia công đợc vật liệu khác nh : kim loại, thạch anh, kim cơng, rubi Chiều sâu lỗ gia công đạt 12,7 mm Khi gia công đờng kính lỗ 0,1 0,2 mm độ xác đạt 2-5 àm 11.3 Gia công siêu âm Dao động đợc thực môi trờng đợc gọi siêu âm, tần số vợt qua tần số mà tai ngời hấp thụ đợc Thông thờng dao động có tần số cao 16 - 20 KHZ Dao động siêu âm đợc tạo thiết bị chuyên dùng gọi máy phát siêu âm Nguyên lý hoạt động dựa tợng co ngắn nhiễm nhiễm từ có nghĩa khả số kim loại ( coban, ni ken hợp kim chúng ) co ngắn kích thớc dới tác dụng từ trờng từ trờng kích thớc chúng lại trở lại vị trí ban đầu Nh vậy, có kim loại ( coban,ni ken, hợp kim chúng ) đợc bọc cuộn dây, cho dòng điện xoay chiều qua cuộn dây đó, dòng điện tạo từ trờng có tần số dao động kim loại ( lúc dài ra, lúc ngắn lại , ) , nhờ mà tạo dao động siêu âm Nếu kim loại phát dao động đợc nối với dụng cụ dụng cụ đợc dao động với tần số kim loại Hình 11.13 sơ đồ nguyên lý thiết bị gia công sở dao động siêu âm Hình 11.13 sơ đồ nguyên lý thiết bị gia công siêu âm 1- nguồn điện; 2- máy phát siêu âm; 3- phận khuếch đại ; 4- phận nắn dòng; 5,9- nam châm; 6- tụ ®iƯn; 7- dao ®éng; 8- dơng 248 cơ; 10- dung môi Hàn K4 Copyright 2008 Công nghệ Chế tạo máy Đại học S phạm Kỹ thuật Hng Yên Máy phát siêu âm đợc nối với nguồn điện xoay chiều 1, tần số siêu âm đợc khuếch đại nhờ phận khuếch đại Từ phận khuếch đại dòng điện theo hai hớng : tới cuộn dây phát sóng dao động tới nắn dòng Từ điện đợc lắp song song với cuộn dây phát dao động Dòng điện chiều từ nắn dòng tới cuộn dây nam châm để tạo từ trờng Nh vậy, từ trờng tạo điều kiện để dao động với tần số siêu âm Dao ®éng cđa thanh7 ®i qua bé biÕn tèc ®Ĩ tăng biên độ truyền tới dụng cụ Đợc chế tạo từ thép dụng cụ không nhiệt luyện có tiết diện tơng ứng với tiết diện cần gia công Biên độ dao động qua biến tèc th−êng n»m giíi h¹n tõ 10 - 100 àm Quá trình cắt ( hớt lợng d từ bề mặt gia công ) đợc thực dung dịch hạt mài 10 đợc phun vào vòng mặt đầu dụng cụ bề mặt gia công Quá trình cắt xảy nhờ dao động dụng cụ mà không tiếp xúc với bề mặt gia công nhng lại tạo cho hạt mài vô số lần đập vào bề mặt gia công Vì vậy, phơng pháp đợc dùng để gia công kim loại cứng giòn, vật liệu cứng giòn, vật liệu phi kim loại nh: kính gơng Năng suất gia công không tỷ lệ thuận víi tÝnh chÊt c¬ lý cđa vËt liƯu VËt liệu không lớn vùng gia công không làm thay đổi tính chất vật liệu Không gây vết nứt không gây sai số độ biến dạng nhiệt Phơng pháp siêu âm gia công đợc lỗ có hình dạng bất kỳ( phụ thuộc vào hình dạng mặt cắt ngang dụng cụ ) Độ xác phơng pháp đạt tới cấp , độ bóng bề mặt đạt cấp 8-9 Các dạng hạt mài đựoc cacbitbo cácbit silic Độ hạt hạt mài tăng tăng suất gia công nhng lại giảm độ bóng bề mặt 11.4 Gia công điện hóa Bản chất phơng pháp gia công tác động khí đến bề mặ gia công Hình 11.7 sơ đồ khoan phơng pháp điện hóa Chi tiết gia công anod ( cực dơng) dụng cụ ống đồng ( cực âm) đợc bọc cách ly với bên đợc ấn xuống chi tiết gia công lò xo Dới áp lực đó, chất điện phân chảy qua ống đồng , tạo khe hở nhỏ phôi dụng cụ, đẩy hạt kim loại nhỏ ( hay dung dịch) phôi Nh lỗ phôi ( chi tiết gia công ) đợc hình thành 249 Hàn K4 Copyright 2008 Công nghệ Chế tạo máy Đại học S phạm Kỹ thuật Hng Yên Hình 11.7 sơ đồ khoan ®iƯn hãa 1- chi tiÕt gia c«ng; 2- èng đồng; 3- lò xo Hình 11.8 sơ đồ đánh bóng điện hóa 1- chất điện phân; 2- chi tiết gia công; 3- điện cực dụng cụ; 4,6- đỉnh đáy nhấp nhô bề mặt phôi; 5- điện nguồn Hình dạng lỗ phụ thuộc vào hình dạng điện cực dụng cụ Khi khe hở điện cực nhỏ dòng điện phân mạnh, mật độ dòng điện đạt 200 300 a/cm2, tốc độ bóc tách theo chiều dài đạt tới 6mm/ phút Độ bóng bề mặt gia công đạt cấp 8-9, độ xác gia công đạt 0,02mm Gia công điện hóa đợc dùng để đánh bóng bề mặt( hình 11.8) Chi tiết gia công đợc dặt bể chứa chất điện phân Khi nối nguồn ®iƯn víi dơng vµ chi tiÕt gia công 2, đỉnh đáy nhấp nhô 4, đợc san phẳng Ta thấy đờng lực điện cực tạo tập trung vào 250 Hàn K4 Copyright 2008 Công nghệ Chế tạo máy Đại học S phạm Kỹ thuật Hng Yên đỉnh nhấp nhô 4, đỉnh đợc san phẳng nhanh đáy Độ bóng bề mặt gia công đạt cấp 12 13 11.5 Mài điện hoá Phơng pháp mài điện hóa có u điểm sau: - Có khả đánh bóng bề mặt cứng - Không có biến dạng cấu trúc lớp bề mặt - Có khả tự động hóa đợc trình gia công - Năng suất gia công cao 251 Hµn K4 Copyright 2008 ... chọn với phơng châm có Computer phải đọc đợc tài liệu H-K4 Pro Microsoft Office Word : quen thuộc định dạng PDF : dùng Adobe Reader Foxit Reader định dạng CHM: đọc đợc máy, kể máy cha cài phần