Bài giảng công nghệ chế tạo máy

Trong công nghệ chế tạo máy, muốn đạt được chi tiết có hình dạng, kích thước và chất lượng phù hợp với các yêu cầu kỹ thuật ghi trên bản vẽ ta phải thực hiện gia công qua nhiều nguyên công (hay nhiều bước). Tại mỗi nguyên công (hay mỗi bước) ta phải hớt đi một lượng kim loại nhất định

Bộ mơn: Kỹ thuật Cơ khí Lê Quốc Minh MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH ẢNH DANH MỤC BẢNG 17 Chương Những khái niệm 1.1 Khái kiệm trình sản xuất .1 1.1.1 Quá trình sản xuất trình cơng nghệ 1.1.2 Các thành phần q trình cơng nghệ 1.1.3 Các dạng sản xuất hình thức tổ chức sản xuất .6 1.2 Chất lượng bề mặt gia công 1.1.2 Khái niệm chất lượng bề mặt gia công 1.2.2 Độ nhám bề mặt 10 1.2.3 Độ sóng bề mặt 12 1.2.4 Tính chất lý bề mặt gia công 13 1.2.5 ảnh hưởng chất lượng bề mặt đến tính chất sử dụng chi tiết máy 14 1.2.6 Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng bề mặt chi tiết máy .21 1.2.7 Phương pháp đảm bảo chất lượng bề mặt .27 1.2.8 Phương pháp đánh giá chất lượng bề mặt .29 1.3 Độ xác gia công .30 1.3.1 Khái niệm độ xác gia cơng 30 1.3.2 Tính chất sai số gia công 31 1.3.3 Các phương pháp đạt độ xác gia công 32 1.3.4 Các nguyên nhân gây sai số gia công 35 1.3.5 phương pháp xác định độ xác gia cơng 50 1.3.6 Điều chỉnh máy .52 Chương Chuẩn 58 2.1 Chuẩn 58 2.2.1 Định nghĩa phân loại 58 Bộ mơn: Kỹ thuật Cơ khí Lê Quốc Minh 2.2.2 Q trình gá đặt chi tiết gia cơng 62 2.2.3 Nguyên tắc sáu điểm định vị chi tiết gia công 66 2.2.4 Các nguyên tắc chọn chuẩn .74 2.2.5 Cách tính sai số gá đặt .78 2.2 Lượng dư gia công 84 2.2.1 Khái niệm 84 2.2.2 Phân loại lượng dư gia công 85 2.2.3 Phương pháp xác định lượng dư .89 2.2.4 Trình tự tính lượng dư gia cơng .92 2.3 Tính cơng nghệ kết cấu 95 2.3.1 Khái niệm tính cơng nghệ kết cấu .95 2.3.2 Những yếu tố ảnh hưởng đến tính cơng nghệ kết cấu 96 2.3.3 Các tiêu đánh giá tính cơng nghệ kết cấu .109 Chương Các phương pháp gia công cắt gọt 113 3.1 Tiện .113 3.1.1 Khả công nghệ tiện 114 3.1.2 Năng suất chi phí gia công tiện 117 3.1.3 Các biện pháp công nghệ tiện 119 3.2 Bào xọc 131 3.2.1 Khả công nghệ bào xọc .131 3.2.2 Các biện pháp công nghệ bào xọc 132 3.2.3 Các biện pháp nâng cao độ xác bào 133 3.3 Phay 134 3.3.1 Khả gia công dạng bề mặt phay 136 3.3.2 Phay tốc độ cao 148 3.4 Khoan, khoét, doa, ta rô .151 3.4.1 Khoan 151 Bộ mơn: Kỹ thuật Cơ khí Lê Quốc Minh 3.4.2 Khoét .159 3.4.3 Doa 161 3.4.4 Gia công ren tarô bàn ren 164 3.5 Chuốt 166 3.6 Mài 169 3.6.1 Đặc điểm khả công nghệ Mài 169 3.6.2 Các phương pháp mài 170 3.7 Mài nghiền 179 3.8 Mài khôn .184 3.9 Đánh bóng 191 3.10 Cạo 191 Chương Phương pháp thiết kế quy trình cơng nghệ chế tạo chi tiết khí 194 4.1 Tổng quan .194 4.2 Yêu cầu kinh tế kỹ thuật .195 4.3 Yếu tố kỹ thuật, thời gian không gian .197 4.4 Tiến trình chế tạo chi tiết khí 199 4.5 Nội dung thiết kế cơng nghệ chế tạo chi tiết khí .200 4.6 Những nội dung thiết kế .203 4.6.1 Xác định kích thước phơi 204 4.6.2 Xác định thứ tự gia công .204 4.6.3 Thiết kế nguyên công 207 4.7 Các phương pháp thiết kế cơng nghệ khí 212 4.8 Biện pháp tăng suất giảm giá thành chế tạo chi tiết 213 4.9 So sánh phương án công nghệ .215 4.10 Thiết kế cơng nghệ khí máy tính 218 4.11 Chuẩn bị công nghệ sửa chữa phục hồi chi tiết khí 229 Chương Quy trình cơng nghệ chế tạo máy chi tiết điển hình 232 Bộ mơn: Kỹ thuật Cơ khí Lê Quốc Minh 5.1 Quy trình cơng nghệ chế tạo chi tiết dạng hộp .232 5.1.1 Yêu cầu kỹ thuật 233 5.1.2 Vật liệu phương pháp chế tạo phôi 233 5.1.3- Tính cơng nghệ kết cấu 234 5.1.4 Quy trình cơng nghệ gia cơng chi tiết hộp 235 5.1.5 Biện pháp công nghệ thực ngun cơng .237 5.2 Quy trình công nghệ chế tạo chi tiết dạng 247 5.2.1 Yêu cầu kỹ thuật 247 5.2.2 Vật liệu phương pháp chế tạo phôi 247 5.2.3 Tính cơng nghệ kết cấu 248 5.2.4 Quy trình cơng nghệ gia cơng chi tiết 248 5.2.5 Biện pháp công nghệ thực ngun cơng .250 5.3 Quy trình cơng nghệ chế tạo chi tiết dạng trục .255 5.3.1 Yêu cầu kỹ thuật 256 5.3.2 Vật liệu phương pháp chế tạo phôi 257 5.3.3 Tính cơng nghệ kết cấu 257 5.3.4 Quy trình công nghệ gia công chi tiết trục 257 5.3.5 Biện pháp công nghệ thực ngun cơng .259 5.4 Cơng nghệ chế tạo chi tiết dạng bạc 264 5.4.1 Đặc điểm yêu cầu kỹ thuật chi tiết dạng bạc 264 5.4.2 Vật liệu phương pháp chế tạo phôi 266 5.4.3 Tính cơng nghệ kết cấu 267 5.4.4 Quy trình công nghệ gia công chi tiết bạc .267 5.4.5 Biện pháp công nghệ thực ngun cơng .271 5.5 Quy trình cơng nghệ chế tạo bánh 273 5.5.1 Phân loại 273 5.5.2 Độ xác 274 Bộ mơn: Kỹ thuật Cơ khí Lê Quốc Minh 5.5.3 Vật liệu chế tạo bánh .275 5.5.4 Phương pháp chế tạo phôi .276 5.5.5 Nhiệt luyện bánh 276 5.5.6 Yêu cầu kỹ thuật 277 5.5.7 Tính cơng nghệ kết cấu 277 5.5.8 Chuẩn định vị 278 5.5.9 Quy trình cơng nghệ trước cắt 278 5.5.10 Các phương pháp gia công 279 5.5.11 Gia công bánh côn .306 5.5.12 Gia cơng bánh vít 314 Chương Kinh tế kỹ thuật chế tạo máy 318 6.1 Định mức kỹ thuật 318 6.1.1 Định mức vật tư tiêu hao .318 6.1.2 Định mức thời gian lao động 322 6.2 Năng suất giá thành sản phầm 333 6.2.1 Năng suất lao động 333 6.2.2 Các phương pháp tăng suất lao động 335 6.2.3 Giá thành sản phẩm .338 Chương Công nghệ lắp ráp 344 7.1 Khái niệm trình lắp ráp .344 7.2 Kỹ thuật lắp ráp 347 7.2.1 Các phương pháp ghép nối 347 7.2.3 Kết cấu sản phẩm, phận chi tiết lắp ráp .350 7.3 Lập kế hoạch cho trình lắp 354 7.3.1 Những nguyên tắc lập kế hoạch cho trình lắp ráp .354 7.3.2 Nguyên tắc tổ chức lắp ráp 356 7.3.3 Đánh giá kế hoạch lắp ráp thiết kế hệ thống lắp ráp 358 Bộ mơn: Kỹ thuật Cơ khí Lê Quốc Minh 7.4 Tự động hóa q trình lắp rắp 359 7.4.1 Điều kiện để thực tự động hóa q trình lắp ráp 359 7.4.2 Các hình thức tự động hóa trình lắp ráp 360 7.4.3 Nội dung tự động hóa lắp ráp 360 7.4.4 Ứng dụng robot công nghiệp lắp ráp 362 7.4.5 Điều khiển hệ thống lắp ráp 364 7.5 Tháo dỡ tái sinh .366 Bộ mơn: Kỹ thuật Cơ khí Lê Quốc Minh DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1 Sơ đồ xác định độ nhấp nhô tế vi bề mặt chi tiết máy 10 Hình 1.2 Độ sóng bề mặt 12 Hình 1.3 Nguyên nhân gây ứng suất dư lớp bề mặt 14 Hình 1.4 Mơ hình hai bề mặt tiếp xúc 15 Hình 1.5 Quá trình mài mòn cặp chi tiết 16 Hình 1.6 Quan hệ lượng mịn ban đầu sai lệch profin 17 Hình 1.7 Vết nứt tế vi đáy nhấp nhô .18 Hình 1.8 Quá trình ăn mịn hóa học bề mặt chi tiết máy 19 Hình 1.9 Mối lắp ghép lỏng 20 Hình 1.10 Mối lắp ghép chặt 20 Hình 1.11 Ảnh hưởng thơng số hình học dao tiện .22 Hình 1.12 Ảnh hưởng vận tốc cắt đến độ nhấp nhô tế vi RZ .23 Hình 1.13 Ảnh hưởng lượng chạy dao đến độ nhấp nhơ tế vi RZ 24 Hình 1.14 Quan hệ lực góc bào .26 Hình 1.15 Phương pháp tự động đạt kích thước máy phay .34 Hình 1.16 Ảnh hưởng lượng chuyển vị  đến kích thước gia cơng tiện 37 Hình 1.17 Sơ đồ tiện trục trơn hai mũi tâm .40 Hình 1.18: Chi tiết gá hai mũi tâm .42 Hình 1.19 Đường cong phân bố kích thước loạt (σ) đường cong phân bố theo kích thước trung bình nhóm (σ1) 56 Hình 2.1 Chuẩn thiết kế 59 Hình 2.2 Chuẩn gia cơng 60 Hình 2.3 Chuẩn tinh chuẩn tinh phụ 61 Hình 2.4 Định vị chi tiết để phay .63 Hình 2.5 Gá đặt mâm cặp chấu 63 Hình 2.6 Rà gia cơng lỗ bạc lệch tâm 64 Bộ mơn: Kỹ thuật Cơ khí Lê Quốc Minh Hình 2.7 Phay dao phay đĩa .65 Hình 2.8 Sơ đồ xác định vị trí vật rắn hệ tọa độ Đề-Các 66 Hình 2.9 Mâm cặp chấu tự định tâm khống chế bậc tự 68 Hình 2.10 Hai mũi tâm khống chế bậc tự 68 Hình 2.11 Khối V dài khống chế bậc tự 69 Hình 2.12 Khối V ngắn khống chế bậc tự 70 Hình 2.13 Chốt trụ dài khống chế bậc tự 70 Hình 2.14 Chốt trụ ngắn khống chế bậc tự .71 Hình 2.15 Chốt trụ trám khống chế bậc tự .71 Hình 2.16 Chốt trụ dài mặt phẳng tham gia định vị 73 Hình 2.17 Phơi đúc cho chi tiết dạng hộp 75 Hình 2.18 Chuẩn thơ mặt khơng gia cơng 76 Hình 2.19 Gia công lỗ biên 76 Hình 2.20 Trục bậc đồng tâm mặt 77 Hình 2.21 Bánh 77 Hình 2.22 Sơ đồ kẹp chặt gia công biên .78 Hình 2.23 Sai số lực kẹp gây 79 Hình 2.24 Sự hình thành kích thước cơng nghệ .81 Hình 2.25 Ví dụ lượng dư gia cơng .84 Hình 2.26 Lượng dư gia cơng mặt ngồi 85 Hình 2.27 Lượng dư gia cơng gia cơng mặt 86 Hình 2.28 Gia công mặt phẳng đối xứng 87 Hình 2.29 Lượng dư khơng đối xứng .88 Hình 2.30 Sơ đồ nguyên lý xác định lượng dư gia cơng .90 Hình 2.31 Phương án chọn kết cấu khác chi tiết tay gạt 97 Hình 2.32 Đơn giản hóa mặt định hình 98 Hình 2.33 Sơ đồ dẫn việc ghi kích thước 99 Bộ môn: Kỹ thuật Cơ khí Lê Quốc Minh Hình 2.34 Sơ đồ ghi kích thước chi tiết dạng hộp .100 Hình 2.35 Sơ đồ ghi kích thước bề mặt côn 100 Hình 2.36 Sơ đồ ghi kích thước số lỗ bố trí hàng 101 Hình 2.37 Kết cấu chi tiết dạng hộp .102 Hình 2.38 Phơi để chế tạo bánh ghép từ hai yếu tố đơn giản 103 Hình 2.39 Sơ đồ ghép nối hàn để tạo thành trục lệch tâm từ 104 ba chi tiết đơn giản 104 Hình 2.40 Hình dáng hình học rãnh phù hợp với dao cắt 104 Hình 2.41 Thay đổi kết cấu phù hợp với dao cắt có suất 105 Hình 2.42 Sửa kết cấu để có bề mặt gia cơng có kích thước nhỏ 105 Hình 2.43 Phân biệt ranh giới mặt gia công nguyên cơng 105 Hình 2.44 Kết cấu chi tiết cần có chỗ ăn dao vào dao 106 Hình 2.45 Kết cấu chi tiết cần tránh va đập cắt 106 Hình 2.46 Sơ đồ gia cơng mặt phẳng với mức độ cao phía chi tiết hộp với dao khác 107 Hình 2.47 Kết cấu mặt đầu lỗ thành hộp 107 Hình 2.48 Kết cấu hai lỗ đối đầu 108 Hình 2.49 Kết cấu lỗ gen mặt bích 108 Hình 2.50 Kết cấu chi tiết lắp ráp với .108 Hình 3.1 Tiện mặt ngồi 114 Hình 3.2 Khả cơng nghệ tạo hình phương pháp tiện .115 Hình 3.3 Các phương pháp gá đặt chi tiết 120 Hình 3.4 Các loại luynet cách gá chúng 121 Hình 3.5 Gá mâm cặp bốn chấu 122 Hình 3.6 Sơ đồ gá chấu kẹp đàn hồi 123 Hình 3.7 Sơ đồ gá hai mũi tâm trục gá 123 Hình 3.8 Sơ đố gá dao tiện ren 124 Hình 3.9 Sơ đồ gá dao gia cơng trục vít 125 Bộ môn: Kỹ thuật Cơ khí Lê Quốc Minh Hình 3.10 Sơ đồ cắt tiện thơ mặt ngồi 126 Hình 3.11 Sơ đồ cắt nhiều dao .126 Hình 3.12 Sơ đồ tiện lỗ máy tiện máy doa 127 Hình 3.14 Sơ đồ cấu lùi dao nhanh 129 Hình 3.15 Sơ đồ phương pháp tiện ren suất cao .130 Hình 3.16 Khả gia cơng mặt định hình có đường sinh thẳng bào 131 Hình 3.17 Sơ đồ gia công dùng nhiều đầu dao nhiều dao máy 132 bào giường .132 Hình 3.18 Sơ đồ gá dao bào gia công dùng nhiều dao .133 Hình 3.19 Kiểm tra gá dao cách quan sát khe sáng .134 Hình 3.20 Các loại dao phay 135 Hình 3.21 Các dạng phay .136 Hình 3.22 Gia cơng mặt phẳng dao phay mặt đầu dao phay trụ .137 Hình 3.23 Sơ đồ gia công mặt phẳng dao phay trụ .138 Hình 3.24 Sơ đồ gia cơng mặt bậc dao phay ngón 138 Hình 3.25 Phay đồng thời nhiều bề mặt 139 Hình 3.26 Sơ đồ phay nhiều chi tiết lần gá .140 Hình 3.27 Sử dụng đồ gá quay không liên tục 141 Hình 3.28 Sơ đồ gia cơng dùng đồ gá có bàn quay liên tục 141 Hình 3.29 Gia cơng mặt trụ trịn xoay phay 142 Hình 3.30 Các phương pháp phay rãnh then 143 Hình 3.31 Các phương pháp phay trục then hoa 144 Hình 3.32 Các phương pháp phay ren 145 Hình 3.33 Sơ đồ gia cơng mặt định hình dao phay định hình 146 Hình 3.34 Sơ đồ phay chép hình theo mẫu 147 Hình 3.35 Lựa chọn tốc độ cắt phay tốc độ cao ứng với loại vật liệu khác 148 Hình 3.36 Sự phân bố nhiệt phụ thuộc vào tốc độ cắt phay tốc độ cao .149 10 Bộ môn: Kỹ thuật Cơ khí Lê Quốc Minh Lập kế hoạch lắp ráp phần việc chuẩn bị sản xuất thành phần nối kết mang tính định nghĩa thiết kế lắp ráp Dữ liệu kế hoạch hình thành xuất phát từ dự định xí nghiệp yêu cầu giao Ngồi cịn phải xác định sản phẩm mới, sản phẩm mới, sản phẩm mở rộng thay đổi chủng loại, liên quan đến hợp lý hóa kế hoạch Kế hoạch lắp ráp bao gồm hình thức khác nhau, lắp ráp tay, tự động hóa hay phối hợp tùy thuộc vào dạng sản xuất đơn chiếc, hang loạt hay hàng khối Dưới nguyên tắc lập kế hoạch lắp ráp: Mục tiêu công việc: Thời gian thực chi phí Đây yếu tố định cho hình thức khác của: + Sự phân chia lao động hợp tác lao động + Sự linh hoạt ổn định + Chất lượng độ tin cậy Từ mối quan hệ dẫn đến mục tiêu riêng hay mục tiêu chung quan sát nhiệm vụ thực Tính linh hoạt ổn định hệ thống Tính linh hoạt có liên quan chặt chẽ tới ổn định hệ thống suất hệ thống Theo /PLESK88/ tính linh hoạt hệ thống thay đổi đại lượng đầu vào đại lượng đầu hệ thống không gây tổn thất ổn định suất Tính linh hoạt thể thơng qua biện pháp mặt tổ chức, kỹ thuật bố trí nguồn nhân lực xã hội 353 Bộ mơn: Kỹ thuật Cơ khí Lê Quốc Minh Tỷ lệ khối lượng lao động Tỷ lệ khối lượng lao động (số lượng chi tiết, trọng lượng…) chi phí sản xuất (giờ lao động, khấu hao máy, vật liệu) suất lao động tính sau: Để hồn thành nhiệm vụ lắp ráp khác cần phải có thơng tin, tài liệu sau: -Bản vẽ kết cấu, sơ đồ chi tiết cấu trúc sản phẩm (hình 7.5), bảng thống kê chi tiết (hình 7.6), kế hoạch sản xuất/ kế hoạch thời hạn sơ bộ, thời gian cung cấp nguyện vọng khách hàng, trang bị lắp ráp kiểm tra sau lắp… -Cụ thể hóa thời hạn lắp ráp cho bước, bố trí cơng việc cụ thể mặt kỹ thuật, tổ chức, yếu tố nhiễu xảy Hình 7.5 Cấu trúc sản phẩm E – sản phẩm; BG – phận; T – chi tiết 354 Bộ môn: Kỹ thuật Cơ khí Lê Quốc Minh Hình 7.6 Thống kê cụ thể chi tiết F – phận chức năng; B – phận 7.3.2 Nguyên tắc tổ chức lắp ráp Lắp ráp thực theo trình tự định, địi hỏi việc tổ chức thực đến cơng việc, q trình Các dạng phân chia: - Hệ thống: phân chia hệ thống chung thành nhiều hệ thống nhỏ - Chức năng: lắp tay hay tự động - Năng lực: phân chia lực kỹ thuật phần - Công việc: phân chia nhiệm vụ đến người Hình thức tổ chức lắp ráp định quan hệ tương đối đối tượng lắp ráp vị trí chỗ lắp ráp, nghĩa là: Đối tượng cố định/ chỗ làm việc cố định Đối tượng cố định/ chỗ làm việc di động Đối tượng di động/ chỗ làm việc cố định Đối tượng di động/ chỗ làm việc di động Đối tượng chi tiết hay phận lắp ráp, liên quan đến chỗ làm việc cố định hay di động 355 Bộ mơn: Kỹ thuật Cơ khí Lê Quốc Minh Hình thức tổ chức lắp ráp thể thống yếu tố không gian thời gian (phương tiện, sức lao động, thời gian) Kế hoạch lắp ráp đánh giá theo yếu tố sau: -Sử dụng kỹ thuật: phương tiện làm việc, nhu cầu mặt bằng, yếu tố nhiễu - Sử dụng thời gian: thời gian chết, thời gian thực - Số lượng tính chất sản phẩm Ảnh hưởng số lượng chi tiết trình lắp ráp, khả lắp lẫn khả đáp ứng kịp thời nhiệm vụ đặc biệt, độ tin cậy thời hạn, tính logic, khối lượng lao động, yêu cầu nâng cao chuyên môn, khối lượng xử lý, vấn đề đầu tư chi phí chung cho kế hoạch Sự lựa chọn hình thức tổ chức lắp ráp dựa vào đại lượng tính tổng thể sản phẩm, mức độ phức tạp lắp ráp, liên quan yếu tố thời gian khối lượng sản xuất Dưới số hình thức tổ chức lắp ráp: a) Lắp ráp theo vị trí riêng lẻ (hình 7.7) Hình 7.7 Một vị trí lắp rắp riêng lẻ Cách lắp sử dụng nhiều cho sản phẩm loại nhỏ vừa Lắp ráp thực chỗ cố định, chi tiết lắp ráp đặt xung quanh chỗ làm việc Cách lắp phụ thuộc nhiều vào đồng nghiệp xung 356 Bộ mơn: Kỹ thuật Cơ khí Lê Quốc Minh quanh Người ta dùng cách lắp ráp sản phẩm lớn chi tiết lắp ráp nhỏ Ưu điểm hình thức lắp ráp tính linh hoạt, nhiễu ảnh hưởng đến hiệu công việc Phương pháp giới hạn đạt tính tổng thể khối lượng lắp ráp đơn vị thời gian chi phí lớn cần trợ giúp kỹ thuật a, Lắp ráp theo dây chuyền: Ở có nhiều vị trí lắp ráp, u cầu kỹ thuật tổ chức vị trí khác nhau, thời gian lắp ráp khác Trong hình thức lắp ráp dây chuyền chuyển động phương tiện làm việc người đồng với đối tượng lắp (như lắp ráp dụng cụ dùng gia đình hay lắp ráp tơ) Trong lắp ráp dây chuyền gián đoạn, đối tượng lắp dừng lại vị trí lắp với khoảng thời gian định Ưu điểm hình thức lắp ráp theo dây chuyền thời gian di chuyển đối tượng lắp ráp ngắn, tính logic cao, tay nghề thợ khơng cao (vì tính chun mơn hóa cao nên đào tạo tay nghề nhanh) Nhược điểm công việc trình vận hành dây chuyền yếu tố thời gian phải phù hợp cho vị trí lắp b) Lắp ráp chỗ lắp ráp theo thứ tự dùng lắp ráp máy móc, thiết bị Đối tượng lắp cố định, hay nhóm thợ làm việc, cách lắp có tính linh hoạt cao Cần lưu ý việc di chuyển đối tượng lắp ráp hay công nhân dây chuyền lắp ráp phụ thuộc vào yếu tố sản lượng, loại hình sản phẩm, mức độ phức tạp sản phẩm cách phân chia công việc 7.3.3 Đánh giá kế hoạch lắp ráp thiết kế hệ thống lắp ráp Để đánh giá hệ thống lắp ráp tiến hành theo cách: - Đánh giá tĩnh - Đánh giá động a) Đánh giá tĩnh - So sánh phương án công nghệ, dựa vào chi phí cố định chi phí biến đổi 357 Bộ mơn: Kỹ thuật Cơ khí Lê Quốc Minh - Phân tích q trình lắp ráp (PMV) q trình lắp ráp phụ (SMV) - So sánh chi phí Tính tốn chi phí cho chỗ làm việc dựa sở máy sử dụng lương công nhân Đánh giá tĩnh hệ thống lao động đòi hỏi làm rõ tương quan mặt số lượng (ở sử dụng số thống kê, biểu đồ minh họa) b, Đánh giá động Đánh giá động thực phương pháp mơ q trình, chẳng hạn kế hoạch sản phẩm – phát triển sản phẩm, bố trí thiết bị mức độ sử dụng thiết bị, hệ thống vận chuyển, cơng suất giới hạn 7.4 Tự động hóa trình lắp rắp 7.4.1 Điều kiện để thực tự động hóa q trình lắp ráp Lương cho lắp ráp chiếm tỷ lệ đáng kể sản xuất chung Vì vậy, khuynh hướng tự động hóa lắp ráp yếu tố tất yếu, chẳng hạn, ngành điện tử khí xác nhờ việc tự động hóa q trình lắp ráp chi phí tiền lương giảm từ 25% ÷ 70% Sở dĩ mức độ tự động hóa lắp ráp cịn hạn chế so với q trình gia cơng nguyên nhân sau: - Nhiệm vụ lắp ráp mang tính tổng hợp - Cơ khí hóa tự động hóa q trình lắp ráp mang tính đa dạng trang thiết bị, không gian, thời gian - Lắp ráp giai đoạn cuối để hoàn thành sản phẩm, tất sai sót q trình trước biểu lộ khâu này, ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm tiến độ lắp ráp - Sự chênh lệch số lượng chủng loại khác nhau, chẳng hạn số lượng phận thường 10 lần so với số lượng chi tiết riêng rẽ - Trong lắp ráp, bán thành phẩm ln thay đổi hình dáng hình học, kích thước, trọng lượng (chẳng hạn từ chi tiết thành nhóm, phận đến thành phẩm) 358 Bộ mơn: Kỹ thuật Cơ khí Lê Quốc Minh Tự động hóa q trình lắp ráp khơng vấn đề kỹ thuật mà phải ý đến quan hệ kỹ thuật, tổ chức, nhân lực môi trường, cách nhìn tổng thể cần thiết 7.4.2 Các hình thức tự động hóa q trình lắp ráp Theo mức độ tự động hóa người ta chia tự động hóa phần hay tự động hóa hồn tồn Thường tự động hóa hồn tồn thể hệ thống lắp ráp phối hợp hay gặp lắp ráp hàng loạt Chẳng hạn lắp ráp ô tô hay sản phẩm ngành thực phẩm, hàng tiêu dùng Thông thường người ta tiến hành tự động hóa bước, để phân bố vốn đầu tư theo giai đoạn tránh rủi ro đến mức thấp Bên cạnh cần ý đến điều kiện kinh tế - kỹ thuật đây: Tự động hóa việc vận chuyển đơn vị lắp ráp Tự động hóa cấp phơi, xác định vị trí, phân chia phần tử khơng gian làm việc lắp ráp (ví dụ: vặn ốc, hàn, tán rivê) Tự động hóa q trình ghép nối Tự động hóa q trình kiểm tra Tự động hóa q trình bảo quản 7.4.3 Nội dung tự động hóa lắp ráp Q trình lắp ráp không dừng việc ghép nối chi tiết mà bao gồm nhiệm vụ rộng hơn, chẳng hạn công việc hiệu chỉnh, kiểm tra thực chức phụ trợ (hình 7.8) Quá trình điều khiển công việc (theo DVI 2860) định nghĩa sau: “Điều khiển công việc tạo nên thay đổi định hay trợ giúp tạm thời để xếp không gian cho vật thể định hệ thống tọa độ” 359 Bộ môn: Kỹ thuật Cơ khí Lê Quốc Minh Hình 7.8 Các nhóm công việc lắp ráp Sự phân chia chức phần q trình điều khiển cơng việc mơ tả hình 7.9 Hình 7.9 Chức điều khiển công việc theo DVI 2860 Với việc thực mối lắp ráp vặn vít, ép, hàn, tán rive, dán nên chọn trang bị phù hợp Với mối lắp ráp theo trình tự, ví dụ mối lắp 360 Bộ mơn: Kỹ thuật Cơ khí Lê Quốc Minh chặt, lắp lỏng, lắp then, lắp chêm, năm gần thực lắp tự động 7.4.4 Ứng dụng robot công nghiệp lắp ráp Trong năm gần người ta sử dụng robot công nghiệp lắp ráp, với việc sử dụng chương trình phần mềm định đạt độ xác, độ tin cậy hiệu cao lắp ráp Bảng 7.4 vài robot dùng lắp ráp Bảng 7.4 Robot sử dụng q trình lắp ráp 7.4.4.1 Tính chất phạm vi sử dụng robot công nghiệp 361 Bộ môn: Kỹ thuật Cơ khí Lê Quốc Minh Các chuyển động theo chức hệ thống điều khiển mô tả hình 7.10 theo tiêu chuẩn VDI 2860 Robot công nghiệp ngày dùng nhiều lắp ráp, chẳng hạn Cộng hòa liên bang Đức vào năm 1991 số robot công nghiệp dùng lắp ráp 6443 Hình 7.10 Các thành phần chuyển động theo chức theo VDI 2860 7.4.4.2 Các đại lượng đặc trưng robot công nghiệp Các đại lượng đặc trưng số liệu mô tả khả robot, đồng thời để đánh giá khả sử dụng Các đại lượng đặc trưng bao gồm: - Đại lượng đặc trưng mặt hình học phạm vi làm việc, phân chia không gian, giới hạn hệ thống - Đại lượng đặc trưng chịu tải độ xác lặp lại, độ xác vị trí, khả dẫn trượt định hướng rung, ví dụ: độ sai lệch chuyển động xuất phát nhiều lần theo hướng tiến lùi Sai số vị trí thực mong muốn U khả an tồn PU hình 7.11 362 Bộ mơn: Kỹ thuật Cơ khí Lê Quốc Minh Hình 7.11 Phân bố sai lệch vị trí 7.4.5 Điều khiển hệ thống lắp ráp Việc khí hóa tự động hóa q trình lắp ráp phụ thuộc vào trang bị tổng thể, thông qua cấu trúc mô-đun đơn vị chức hệ điều khiển sử dụng bao gồm yếu tố sau: - Số vị trí thiết bị - Chủng loại trang bị kèm thiết bị - Mức độ tự động hóa thiết bị - Tính linh hoạt thiết bị - Mức độ phức tạp thiết bị - Mức độ kiểm tra trình chuyển đổi (sensor) 363 Bộ mơn: Kỹ thuật Cơ khí Lê Quốc Minh Hình 7.12 Hệ thống điều khiển lắp ráp SPS – điều khiển theo chương trình lưu trữ Theo DIN 19226 định nghĩa điều khiển trình sau: “Điều khiển trình hệ thống, có nhiều đại lượng đầu vào đại lượng đầu ra, dựa sở để tạo nên ảnh hưởng hệ thống theo quy luật riêng” Hình 7.12 bố trí cho hệ thống điều khiển trình lắp ráp Bên cạnh bố trí tổng thể, loại điều khiển vị trí cơng việc bố trí theo xếp định (bảng 7.5) Bảng 7.5 Các dạng điều khiển q trình lắp ráp tự động 364 Bộ mơn: Kỹ thuật Cơ khí Lê Quốc Minh Chức kế hoạch Máy tính cho q trình (PC/IPC) Chức điều khiển SPS CHức điều khiển chi tiết cụ thể Điều khiển NC/Điều khiển rô bốt CHức điều khiển chi tiết cụ thể Điều khiển vi xử lý Chức điều khiển máy Điều khiển gián đoạn Chức riêng Điều khiển rowle bảo vệ Các mặt vật lý 7.5 Tháo dỡ tái sinh Do phát triển sản xuất khan dần nguồn tài nguyên thiên nhiên, ô nhiễm môi trường sống, người phải nghĩ tới việc tái sử dụng sản phẩm sử dụng mức độ cho phép Với khái niệm “tháo dỡ” hiểu ngược với trình “lắp ráp” tách rời chi tiết, phận khỏi vật thể (sản phẩm) sử dụng Có thể hình dung diễn biến theo q trình đây: Vật liệu  sản xuất  sản phẩm  sử dụng  tái sinh  vật liệu Muốn tìm hiểu cần thiết phải tái sinh ta cần biết đến giới hạn nguồn vật liệu, lượng trái đất, ảnh hưởng đến môi trường hiểu biết quan hệ môi trường với chịu đựng có giới hạn, tăng chi phí cho xử lý tác hại rác thải 365 Bộ mơn: Kỹ thuật Cơ khí Lê Quốc Minh Hình 7.13 Mức độ trình tái sinh SPS – điều khiển theo chương trình lưu trữ Quá trình tái sinh thực theo nhiều phương pháp, chẳng hạn với vật liệu nhựa tổng hợp dùng phương pháp “DOWNCYCLING” hay “UPCYCLING” tùy thuộc vào mức độ tái sinh (hình 7.13) Quá trình tháo dowc tái sinh thực theo trình tự sau: Tháo dỡ phận/sản phẩm Khi tháo dỡ cần phải: - Nắm vững kết cấu sản phẩm - Xác định phận, vị trí để tách, tháo - Cách xếp chi tiết cần thiết Rửa chi tiết cần thiết Kiểm tra, phân loại chi tiết theo nhóm: - Các chi tiết không cần sửa chữa dùng lại 366 Bộ mơn: Kỹ thuật Cơ khí Lê Quốc Minh - Các chi tiết dùng lại phải sửa chữa - Các chi tiết dùng lại mà dùng để tái sinh Gia cơng chi tiết phù hợp, hay thay đổi vài chi tiết Lắp ráp thành phận, sản phẩm, sau kiểm tra Với sản phẩm sử dụng 10 ÷ 15 năm (thậm chí 30 năm) việc tháo dỡ tái sinh khơng mang tính hiệu Những năm gần người ta nghiên cứu kỹ nguyên tắc lắp ráp tháo dỡ theo kết cấu sản phẩm, hình dạng phận, kỹ thuật ghép nối, lựa chọn vật liệu -  Khi tháo dỡ cần tuân theo nguyên tắc: Giảm tối thiểu nguyên công tháo dỡ không cần thiết Rút ngắn q trình tháo dỡ đến mức Tháo dỡ không phá hủy Tháo dỡ phá hủy phần Tháo dỡ phá hủy hoàn toàn 367 ... chế tạo phôi 266 5.4.3 Tính cơng nghệ kết cấu 267 5.4.4 Quy trình công nghệ gia công chi tiết bạc .267 5.4.5 Biện pháp công nghệ thực ngun cơng .271 5.5 Quy trình cơng nghệ chế. .. chế tạo phôi 233 5.1.3- Tính cơng nghệ kết cấu 234 5.1.4 Quy trình cơng nghệ gia cơng chi tiết hộp 235 5.1.5 Biện pháp công nghệ thực ngun cơng .237 5.2 Quy trình công nghệ chế. .. 257 5.3.3 Tính cơng nghệ kết cấu 257 5.3.4 Quy trình công nghệ gia công chi tiết trục 257 5.3.5 Biện pháp công nghệ thực ngun cơng .259 5.4 Cơng nghệ chế tạo chi tiết dạng bạc