Gt cơ sở công nghệ chế tạo máy trần minh đức

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (48.73 MB, 189 trang )

Trang 1<div class="page_container" data-page="1">

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP

PGS.TS. Trần M inh Đ ứ c (C h ủ biên), TS. N g ô M inh Tuấn,

Ths. Trần V ă n Q u ân , Ths. P h ạm Q u a n g Đ ồn g, Ths. Trân Thế Long

MGT.21085507

</div>Trang 2<div class="page_container" data-page="2">

TRIf0NG dạih ọ ck ĩth uậ tcù n gnghiệp

PGS. TS. Trần M inh Đ ứ c (C h ủ biên), TS. N g ô M inh Tuấn, ThS. 'rân V ă n Q u â n , ThS. P h ạ m Q u a n g Đ ồn g, ThS. Trân Thế Long

Giáo trình

CH sở cồng nghệ ché tạo máy

C D

N H À X U ẤT B À N K H O A H Ọ C VÀ KỸ TH U Ậ T

</div>Trang 3<div class="page_container" data-page="3">

! Không một phân nào của ấn phẩm này có thế được sao chép, được luu i

1 trữ trong hệ thống truy xuất hay truyèn tin dưới mọi hình thức điện tử, I sao chụp, ghi âm hay bằng các cách khác, mà không được sự đồng ý củ a1 tác giả.

I Chúng tôi luôn mong muốn nhận được những ý kiến đóng góp của bạn đọc đế cuốn sách ngày càng hồn thiện hơn.

</div>Trang 4<div class="page_container" data-page="4">

Lài nái đầu

Cơng nghệ chê tạo máy (M anufacturing technology) là lĩnh vực khoa học kỹ thuật thuộc ngành Kỹ thuật Cơ khí. Đây là lĩnh vực đóng vai trị quan trọng trong nền sản xuất công nghiệp của mỗi quốc gia. Công nghệ chẽ tạo máy không chỉ chứa đựng những kiến thức nên tảng và cốt lõi mà cịn ln cập nhật theo những tiến bộ khoa học kỹ thuật, những công nghệ tiên tiến nhất đế ứng dụng vào trong thực tiễn sản xuất cơ khí nhằm nâng cao năng suất, cải thiện chất lượng và giảm giá thành. Bởi vậy, kiến thức vè Công nghệ chế tạo máy rất cần thiết cho các kỹ sư ngành Kỹ thuật Cơ khí nói riêng và cho các nhà kỹ thuật nói chung. Chương 1 của cuốn giáo trình cung cấp các khái niệm và định nghĩa cơ bản vê Công nghệ chế tạo máy. Chương 2 cung cấp kiến thức về độ chính xác gia cơng cơ. Chương 3 trình bày lý thuyết vẽ chuấn và các ứng dụng. Chương 4 có nội dung về đặc trưng các phương pháp gia công. Cuối cùng, Chương 5 trình bày về tính cơng nghệ trong kết cấu. Trong giáo trình này, ngoài những kiẽn thức cốt lõi, nhiều nội dung mới đã được cập nhật, đồng thời thay đổi về phương thức tiếp cận cũng như trình bày nhằm giúp người đọc dễ dàng tiếp cận và vận dụng sáng tạo vào thực tiễn sản xuất.

Giáo trình phục vụ cho sinh viên ngành Kỹ thuật Cơ khí và dùng làm tài liệu tham khảo cho các nghiên cứu sinh và học yiên cao học ngặn.h Cơ khí. Hơn nữa, đây chắc chắn là cuốn tài liệu tham khảo rất hữu ích cho các nhà quản lý kỹ thuật và các kỹ thuật viên. Trong quá trình biên soạn không thể tránh khỏi những thiếu sót, rất m ong nhận được những ý kiến đóng góp từ q độc giả.

M ọi ý kiến đóng góp xin gửi vê Bộ môn Chế tạo m áy - Khoa Gơ khí - Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp - Đại học Thái Nguyên.

N hóm tác giả

</div>Trang 6<div class="page_container" data-page="6">

KHÁI NIỆM VÀ ĐỊNH NGHĨA cơ BẢN

11.2. Khái niệm vè C ông nghệ chẽ tạo m áy 13

1.2 QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT VÀ QUÁ TRÌNH CƠNG NGHỆ 13

</div>Trang 7<div class="page_container" data-page="7">

2.2.4. Phương pháp đảm bảo chất lượng bề mặt 43

2.3. PHƯƠNG PHÁP ĐẢM BÀO ĐỘ CHÍNH XÁC GIA CƠNG 44TRÊN MÁY CÔNG cụ

2.4.3. Nguyên nhân do biến dạng đàn hồi của hệ thống công 52 nghệ (do lực cắt)

2.4.5. Nguyên nhân do biến dạng nhiệt và ứng suất d ư 60 2.4.6. Nguyên nhân do rung động của hệ thống công nghệ 62

2.5. PHƯƠNG PHÁP KHÀO SÁT ĐỘ CHÍNH XÁC GIA CÔNG 63

</div>Trang 8<div class="page_container" data-page="8">

Mục lục

2 6.3. Điều chỉnh theo chi tiết cắt th ử bằng Kalíp làm việc 72 2 6.4. Điêu chỉnh theo chi tiết cắt thử bằng dụng cụ đo vạn năng 73

CHưưiụj ỉ

3.2.2. Các phương pháp gá đặt chi tiết khi gia công 81

3.3.2. ứ ng dụng nguyên tắc 6 điểm vào quá trìn h định vị 84 3.3.3. M ột số chú ý khi ứng dụng nguyên tăc 6 điểm 87 3.3.4. Khả năng định vị của một số đồ gá thôn g dụng 89

3.6.1. M ộ t số đặc điểm cơ bản khi gia công trên m áy CNC • 104. 3.6.2. Chuấn và chọn chuấn khi gia công trên m áy CNC 104

</div>Trang 10<div class="page_container" data-page="10">

5.2.2. M ột số chỉ tiêu gián tiếp đánh giá tính cơng nghệ 176

</div>Trang 12<div class="page_container" data-page="12">

íiìư ơng 1

KHÁI NIỆM VÀ DỊNH NGHĨA cơ BẢN

1. 1 k hAiniềmv ềc ô n gn g h ễc h ết ạ om á y1.11. Khái niệm về Công nghệ

Khái niệm "Công nghệ (Technology)" được Giáo sư Johann Beckmann người Đức nêu ra từ thế kỷ XVIII. Từ đó m ột ngành khoa học mới đã đươc hình thành đó là ngành Cơng nghệ. Có nhiều cách hiếu khác nhau vè khái niệm "Cơng nghệ" tùy vào góc nhìn và mục đích nghiên cứu. Theo từ điển Oxford: Công nghệ - Việc áp dụng kiến thức khoa học cho các mục đích thực tế, đặc biệt là trong công nghiệp (Oxford Dictionary: T ecinology - The application of scientific knowledge for practical purposes, especially in industry).

Theo Từ điển Tiếng Việt: Tống thế nói chung các phương pháp gia công, chẽ tạo, làm thay đổi trạng thái, tính chất, hình dáng ngun vật liệu hay bán thành phẩm sử dụng trong quá trình sản xuất để tạo ra sản phấm. Luật Khoa học và Công nghệ (Luật số 29/2013/Q H 13): Công nghệ là giải phép, quy trình, bí quyết kỹ thuật có kèm theo hoặc không kèm theo công cụ, phương tiện dùng đế biến đổi nguồn lực thành sản phẩm. Từ nội dung nêu trên, có thể hiếu khái niệm "Công nghệ" như sơ đô hìnti 1.1. "Cơng nghệ" chính là quá trình vận dụng các kiến thức, hiếu biết, các bí quyết,... (cách làm) đế chế biến nguyên vật liệu, thông tin thàth sản phẩm phục vụ lợi ích của con người.

Tài nguyên

Tài nguyên là tất cả các dạng vật chất, tri thức đứợc sử dụng để tạo ra của cải vật chất, hoặc tạo ra giá trị sử dụng mới của con người. Có nhièu

</div>Trang 13<div class="page_container" data-page="13">

quan điểm phân loại về tài nguyên, nẽu phân loại tài nguyên theo quan hệ với con người có:

« Tài ngun thiên nhiên (Natural resource):

Tài nguyên thiên nhiên là những của cải vật chất có sẵn trong tự nhiên mà con người có thế khai thác, chế biến, sử dụng, phục vụ cuộc sống của con người (rừng cây, các động vật, thực vật quý hiếm, các mỏ khống sản, các nguồn nước, dầu, khí...). Tài nguyên thiên nhiên là m ột bộ phận thiết yểu của mơi trường, có quan hệ chặt chẽ với mơi trường.

« Tài ngun xã hội (Social Capital):

Tài ngun xã hội hay còn được gọi là tài nguyên con người, là m ột dạng tài nguyên tái tạo đặc biệt, thể hiện bởi sức lao động chân tay và trí óc, khả năng tổ chức và chế độ xã hội, tập quán, tín ngưỡng của các cộng đong người.

Giáo trình

Cơ sở cõng nghệ chê' tạo máy

Hình 1.1. Sơ đồ mơ tá khái niệm "Công nghệ”

Tri thức hay kiến thức (knowledge) bao gồm những d ữ kiện, thông tin, sự mơ tả, hay kỹ năng có được nhờ trải nghiệm hay thông qua giáo dục. Có nhiêu lý thuyết vê tri thức, nhưng hiện khơng có m ột định nghĩa nào về tri thức được tất cả mọi người chấp nhận.

Sán phẩm (Product)

Sản phẩm là tất cả những yếu tố có thế thỏa mãn nhu cầu hay ước m uốn được đưa ra chào bán trên thị trường với mục đích thu hút sự chú ý mua sắm, sử dụng của người tiêu dùng.

</div>Trang 14<div class="page_container" data-page="14">

CtiưưihỊ 1

.

Khái niệm và định nghĩa cơ bản

« Phẳn cứng: gồm các chi tiét, các sản phàm máy móc,...

« Phân mèm: phằm mẽm máy tính, các khái niệm, các lý thuyết,... « Dịch vụ: như du lịch, thương mại, thơng tin,...

« Sản phấm trung gian: gòm các loại vật tư chế biến như phôi thép, các loại dung dịch hóa chắt cơ bản,...

Tóm lạ i

Cơng nghệ là tập hợp một hệ thổng kiến thức và kết quả của khoa học được ứng dụng nhằm mục đích biến tài nguyên thành sản phẩm. Cơng nghệ là chìa khóa cho sự phát triển, là nièm hy vọng đế nâng cao mức sống xã hội.

1.1.2. Khái niệm vê Công nghệ chế tạo máy

Công nghệ chế tạo máy (M anufacturing technology) là tĩnh vực khoa học kỹ thuật có nhiệm vụ nghiên cứu, thiết kẽ và tố chức thực hiện quá trình chẽ tạo sản phấm cơ khí đạt các chí tiêu Kinh tế - Kỹ thuật nhất định trong điêu kiện sản xuất cụ thế.

1.2. QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT VÀ Q TRÌNH CƠNG NGHỆ1.2.1. Q trình sản xuất

Q trình sản xuất (Production process) nói chung là q trình con người tác động vào tài nguyên thiên nhiên để biến chúng thành các sản phẩm có ích cho xã hội.

Ví dụ: để tạo ra m ột sản phẩm cơ khí thì q trình sản xuất (QTSX) bao gồm các cơng đoạn:

Thăm dị địa chất => khai thác mỏ => luyện kim =*• tạo phôi => gia công cơ => nhiệt luyện => kiểm tra => lắp ráp => chạy th ử => thị trường =#• dịch vụ sau bán hàng.

Quá trình sản xuất trong nhà máy cơ khí thường được tính từ giai đoạn tạo phơi đến sản phấm hồn thiện hoặc từ tạo phơi đến bán thành phẩm hoặc từ bán thành phẩm đến sản phẩm hồn thiện tùy thuộc vào quy mơ và nhiệm vụ của nhà máy.

</div>Trang 15<div class="page_container" data-page="15">

Giáo trình

Cơ sở cơng nghệ chế tạo máy

1.2.2. Q trình cơng nghệ

Q trìn h cơng nghệ (Technological process) là m ột phân của QTSX trực tiếp làm thay đổi trạng thái và tính chât của đói tượng sản xuất. Thay đổi trạng thái và tính chất bao gồm: thay đối hình dáng, kích thước, độ chính xác gia cơng, chất lượng bè mặt, tính chất cơ lý của vật liệu, vị trí tương quan giữa các bè m ặt của chi tiết,... Tùy theo chức năng, nhiệm vụ mà có tên gọi các quá trình cơng nghệ khác nhau như:

a) Q trìn h cơng nghệ gia cơng cắt gọt: có nhiệm vụ chủ yếu làm thay đổi hình dáng, kích thước, độ chính xác gia cơng, chất lượng bề mặt,... của đối tư ợ ng sản xuất.

b) Q trình cơng nghệ tạo phơi: có nhiệm vụ chủ yễu là làm thay đối hình dáng, kích thước của đối tượng sản xuất (đúc, gia công áp lực như rèn tự do, dập, cán,...). Ngồi ra q trình cơng nghệ tạo phơi cịn có thể làm thay đổi cả tính chất cơ lý của đối tượng sản xuất.

c) Q trìn h cơng nghệ nhiệt luyện: có nhiệm vụ chủ yểu là làm thay đổi tính chất cơ lý của đối tượng sản xuất.

d) Quá trình cơng nghệ lắp ráp: có nhiệm vụ chủ yếu là làm thay đối vị trí tư ơ ng quan giữa các chi tiết m áy với nhau trong m ột mối quan hệ lắp ráp nhất định (máy hay cụm máy).

M ộ t SỐ Chú ý

a) Thiết kễ được q trìn h cơng nghệ hợp lý rõi ghi thành văn kiện cơng nghệ thì văn kiện đó được gọi là quy trình cơng nghệ (QTCN).

b) Q trìn h cơng nghệ gia cơng cắt gọt cịn được gọi là q trìn h cơng nghệ gia công cơ và thường được gọi tắt là q trìn h cơng nghệ, hay khi ch ỉ nói q trìn h cơng nghệ thì phải hiểu rằng đang nói đến q trình cơng nghệ gia cơng cắt gọt.

Nội dung chính của m ơn học Công nghệ chẽ tạo máy tập trun g nghiên cứu vè q trìn h cơng nghệ gia cơng cắt gọt.

M ơ hình tổng qt q trình cơng nghệ gia cơng cắt gọt để tạo ra sản phẩm cho ở hình 1.2.

</div>Trang 16<div class="page_container" data-page="16">

Hình 1.2. Mơ hình quớ trình cơng nghệ gia công cắt gọt

Thông số vào (Inputs): từ bản vẽ thiết kế sản phẩm, cằn phải lựa chọn phôi (vật liệu, phương pháp tạo phơi, hình dánh, kích thước,...); máy công cụ; dụng cụ cắt; trang thiẽt bị công nghệ (đồ gá, thiết bị phụ, thiết bị đo...) và chế độ công nghệ (chế độ cắt, chế độ trơn nguội...).

Hoạt động gia công: nhằm làm thay đối hình dáng, kích thước, độ chính xác gia cơng, chất lượng bề mặt,... của đỗi tư ợ ng sản xuẫt đề tạo ra sản phẩm.

Thông số ra (Outputs): kết quả của hoạt động gia công là sản phấm . sản phấm phải đảm bảo các chỉ tiêu vè kỹ thuật (độ chính xác gia cơng, độ tin cậy, chất lượng bê mặt,...); về kinh tế (năng suất, giá thành,...) và tác động đến môi trường.

Sản phấm công nghệ được định nghĩa sản phẩm tốt nhất của cơng nghiệp. Chu trình sản xuất sản phấm cơng nghệ cho ở hình 1.3.

</div>Trang 17<div class="page_container" data-page="17">

Giáo trình

Cơ sở cơng nghệ chế tạo máy

Hình 1.3. Chu trình sán xuất sàn phẩm công nghệ

Từ nhu cãu của thị trường, bộ phận thiết kế có nhiệm vụ thiết kế sản phấm mới hoặc phát triển các sản phẩm đã cỏ. Từ bản vẽ thiết kế, bộ phận sản xuất triển khai chế tạo, lắp ráp đế tạo ra sản phấm đáp ứng nhu càu thị trường.

1.3. CÁC THÀNH PHẦN CỦA QUÁ TRÌNH CƠNG NGHỆ1.3.1. Ngun cơng

N gun cơng (Operation):

Ngun công là m ột phần của q trình cơng nghệ gia công liên tục m ột chi tiết hay m ột tập hợp chi tiẽt tại m ột chỗ làm việc nhất đ ịnh do m ột công nhân hay m ột nhóm cơng nhân thực hiện (hoặc được thực hiện tự động).

C h ỗ làm việc (Working place):

Chỗ làm việc là m ột vị trí trong phân xưởng tại đó có các thiết bị chính, các trang bị phụ nhằm hồn thành m ột cơng việc nhất định nào đó. V í dụ: v'ẽ ngun cơng cho ở hình 1.4

</div>Trang 18<div class="page_container" data-page="18">

eiỉươih] 1.

Khái niệm và định nghĩa cơ bản

Trong sản xuât đơn chiếc loạt nhỏ thì mỗi máy là m ột chỗ làm việc do đó q trình có bao nhiêu máy thì có bấy nhiêu nguyên công. Nếu gia công các mặt A, B,

c,

D (hình 1.4) trên bốn máy thì quá trình cơng nghệ có bốn ngun cơng.

Nếu sản lượng gia công lớn (sản xuất loạt lớn, hàng khối) thì cằn phải quan tâm tới tính liên tục.

Ví dụ như trên hình 1.4 trên cùng một máy tiện, nếu:

« Phương án 1: Gia công mặt A và mặt B cho từng chi tiẽt rõi gia công cho chi tiết tiếp theo thì đây thuộc một ngun cơng, gọi là nguyên công gia công A và B.

« Phương án 2: Gia cơng mặt A cho cả loạt chi tiết sau đó mới gia công mặt B cho cả loạt chi tiẽt thì đây thuộc hai ngun cơng khcịc nhau, gọi là nguyên công gia công A và nguyên công gia công B.

Ý nghĩa của nguyên công: Nguyên công là một phàn cơ bản của quá trình cơng nghệ, tại đó cho biết định vị, kẹp chặt, bè mặt gia công, dụng cụ cát, trang thiết bị cơng nghệ, chẽ độ cắt, độ chính xác và chất lượng bề mặt đạt được,... Từ đó, có thế đièu độ được sản xuất, tính tốn được giá thành và hạch toán được kinh tễ.

Tên nguyên công vừa được ghi theo số th ứ tự bằng chữ số La Mã vừa được ghi theo nội dung công việc.

Ví dụ tên và sơ đồ ngun cơng phay một bè mặt (hình 1.5) cho biết th ứ tự nguyên công là th ứ III, nội dung nguyên công là phay, mặt

c,

biết máy. công cụ, dụng cụ cắt, định vị, kẹp chặt, các chuyển động cắt,...

</div>Trang 19<div class="page_container" data-page="19">

Giáo trình

Cơ sở công nghệ chế tạo máy

Nguyên công III. Phay mặt

c

Máy: Mazak Smart 530C

DCC: Dao phay mặt đâu, vật liệu KOI

Bước (Step) là một phằn của nguyên công được thực hiện bằng m ột

dụng cụ cắt hay m ột tập hợp dụng cụ cát, gia công m ột bề mặt hay m ột tập hợp bê mặt trong một lần đièu khiển lấy chế độ cắt (chẽ độ cắt không đổi).

Tên của bước vừa được ghi theo th ứ tự bằng chữ số thường vừa được ghi theo nội dung công việc.

Nguyên công V. Gio công lỗ Ộ20H7 Máy: Mazak Smart 530C

</div>Trang 20<div class="page_container" data-page="20">

ctìươiụ) 1.

Khái niệm và định nghĩa cơ bản

V í dụ: ở ngun cơng gia cơng lỗ Ộ20H7 trên hình 1.6 gịm 3 bước là khoan lỗ ộ 18, khoét lỗ ộ 19,5 và doa lỗ Ộ20H7.

Bước đơn giản là bước chỉ có một dụng cụ cắt, gia công m ột bè m ặt trong m ột lần điều khiến chế độ cắt (hình 1.6).

Bước phức tạp là bước sử dụng một tập hợp dụng cụ cắt gia công m ột tập hợp bê mặt trong m ột lằn điều khiến chê' độ cắt (hình 1.7).

Trên hình 1.7 mặc dù sử dụng ba dụng cụ cắt gia công đồng thời ba bề mặt trong một lần điều khiến lây chế độ cắt nhưng ngun cơng chỉ có m ột bước nên được gọi là bước phức tạp...

1.3.3. Đuờng chuyển dao

Đ ường chuyển dao (Toolpath) là một lần dịch chuyển của dụng cụ cắt

theo phương chạy dao

s

để bóc đi một lớp kim loại nhất định. Đường chuyến dao là m ột phần của bước.

</div>Trang 21<div class="page_container" data-page="21">

Cơ sở cơng nghệ chế tạo máy

Giáo trình

V í dụ: Đê’ tiện phơi có đường kính ỘA thành chi tiết có đường kính ỘB phái thực hiện ba đường chuyến dao (hình 1.8).

1.3.4. Gá và vị trí

Gá (Set up) là một phần của nguyên công được thực hiện trong một lằn

gá đặt chi tiết. Gá đặt chi tiết bao gồm hai quá trìn h là quá trình định vị và quá trình kẹp chặt.

Quá trình định vị (Positioningprocess) là quá trình xác định cho chi tiết có

một vị trí tương quan chính xác trong hệ thống cơng nghệ (HTCN).

Q trình kẹp chặt (Clamping process) là quá trình cố định vị trí của chi

tiết đã được định vị để chống lại tác động của ngoại lực.

Ví dụ như hình 1.5 sau khi định vị thì tiến hành kẹp chặt chi tiết bởi lực kẹp

w.

Chú ý: Trong quá trình gá đặt thì quá trình định vị thường xày ra trước quá trình kẹp chặt.

VỊ trí (Position) là m ột phân của ngun cơng, được xác định bởi m ột vị trí

tương quan giữa chi tiết gia công với máy hoặc với dụng cụ cắt.

M ột lằn gá có thế có nhiều vị trí nhưng một vị trí bao giờ cũng thuộc một lần gá. Ví dụ vè gá và vị trí cho ở hình 1.9.

Hình 1.9. V í dụ về gá và vị trí

Trên hình 1.9, để tiến hành phay đâu bulơng sáu cạnh thì phải tiến hành gá đặt chi tiết lên đâu phân độ, tại mỏi vị trí phay một mặt. Qua sáu vị

V

</div>Trang 22<div class="page_container" data-page="22">

L fu(ơtụj 1.

Khái niệm và định nghĩa cơ

trí sẽ hồn thành sáu mặt của đâu bulơng. ở nguyên công này trên m ột lân gá có sáu vị trí.

Việc thực hiện một lần gá có nhiều vị trí nhằm mục đích giảm thời gian gá đặt, nâng cao năng suất gia công, trong m ột số trường hợp cịn góp phần nâng cao độ chính xác vè vị trí tương quan giữa các bề mặt gia công với nhau.

1.3.5. Động tác

Động tác là các hành động cụ thế của công nhân trự c tiếp tác động vào hệ th ố n g công nghệ nhằm hoàn th à n h các công việc của m ột ngun cơng.

V í dụ: Bấm cơng tắc, đầy ụ động, quay bàn dao,... là các động tác.

Việc đưa khái niệm động tác vào các văn kiện công nghệ nhằm mục đích chủ yếu là đế giải quyết m ột cách triệt đế bài toán về kinh tế. Vì trong sản xuất loạt lớn, hàng khối nếu thực hiện các động tác không hợp lý sẽ làm giảm năng suất gia công.

Chú ý: Việc phái phân chia q trình cơng nghệ thành nhiều thành phân là vì hai lý do:

«I Kỹ thuật: nếu không phân chia thành các ngun cơng thì trên cùng m ột máy khơng thể gia cơng hồn thiện chi tiết được.

€1

Kinh tể: nếu khơng phân chia thì vẫn có thế gia công được nhưng năng suất thấp, giá thành cao.

1.4. DẠNG SẢN XUẤT VÀ HỈNH THỨC Tổ CHỨC SẢN XUẤT1.4.1. Sản luọng cơ khí

Sản lượng kẽ hoạch là số lượng sản phấm được sản xuất hàng năm (hàng quý, hàng tháng) của m ột nhà máy, m ột đợn vị sản xuất. Sản lượng kẽ hoạch của một nhà máy có ảnh hưởng trự c tiếp đến điều kiện cho phép về vốn đầu tư, trang thiết bị công nghệ, ph ư ơ n g thức tổ chức sản xuất,... Sản lượng kẽ hoạch được xác định theo nhu câu của thị trường.

</div>Trang 23<div class="page_container" data-page="23">

Căn cứ vào sản lượng kế hoạch sẽ tính tốn được sản lượng cơ khí. sản lượng cơ khí thực chất là số lượng phôi cần phải cung cấp cho phân

w , - số chi tiết cùng tên trong sản phấm;

ß - hệ số (%) dự phòng hư hỏng do chế tạo, do vận chuyển, lắp đặt, bảo

quản. Hệ số ß được tra trong các sổ tay cơng nghệ chế tạo máy hoặc tính

tốn theo điêu kiện thực tế.

1.4.2. Dạng sản xuất

1.4.2.1. K h á i niệm

Dạng sản xuất (DSX) là m ột khái niệm kinh tễ - kỹ thuật tống hợp phản ánh m ối quan hệ qua lại giữa các đặc trưng về kỹ thuật, công nghệ của nhà m áy với các hình thức tố chức sản xuất, hạch toán kinh tế được sử dụng trong q trình đó nhằm tạo ra các sản phẩm đảm bảo các ch ỉ tiêu kinh tễ - kỹ thuật.

Để phân loại dạng sản xuất có nhiều quan điếm khác nhau. Nểu phân loại dạng sản xuất theo sản lượng hàng năm và khối lượng chi tiết thì dạng sản xuất được chia làm ba loại:

a. Dạng sản xuất đơn chiếc (Job production).

b. Dạng sản xuất hàng loạt (Batch production).

c. Dạng sản xuất hàng khối (Mass production).

Trong dạng sản xuất hàng loạt, căn cứ vào sản lượng phân thành: dạng sản xuất loạt nhỏ, dạng sản xuất loạt vừa và dạng sản xuất loạt lớn.

</div>Trang 24<div class="page_container" data-page="24">

Clutơni) 1. Khái niệm và định nghĩa cơ bản

Dạng sán xuất loạt nhỏ có đặc điểm giõng như dạng sản xuất đơn chiếc. Dạng sản xuất loạt lớn có đặc điẽm giống như dạng sản xuất hàng khối. Vì vậy, trong thực tễ thường phân dạng sản xuất thành ba loại sau: « Dạng sản xuất đơn chiếc, loạt nhỏ.

« Dạng sản xuát hàng loạt (loạt vừa).

« Dạng sản xuất loạt lớn, hàng khỗi.

1.4.2.2. Đặc điểm của các dạng sản xuất

a. Dạng sản xuất đơn chiếc, loạt nhỏ

Dạng sản xuất đơn chiếc, loạt nhỏ là dạng sản xuất mà sản lượng gia công của mỗi mặt hàng rất nhỏ, thường chỉ m ột đến vài chục chiếc. Số chủng loại mặt hàng nhiều, các mặt hàng không lặp lại hoặc lặp lại không theo chu kỳ.

| Đ ặ c điếm:

a Sử dụng máy: chủ yếu là máy vạn năng. « Bố trí máy: thường bố trí máy theo nhóm máy. « Đồ gá và các trang bị công nghệ: chủ yếu là vạn năng. 0 Phương pháp gá đặt: chủ yẽu sử dụng phương pháp rà gá.

a Phương pháp đảm bảo độ chính xác gia cơng: chủ yếu sử dụng phương pháp đo dò cắt thử.

n Định mức kỹ thuật: rất đơn giản, thường định mức theo kinh nghiệm.

m Bậc thợ: th ợ đứng máy đòi hỏi tay nghề cao, không cần th ợ điều chỉnh,

a Văn kiện công nghệ: được lập rất đơn giản, thường chỉ sử dụng phiếu tiễn trình cơng nghệ.

1 Ưu điềm:

Tính linh hoạt cao, thời gian chuyến đối m ặt hàng ngắn, khả năng đáp ứng nhu cằu của thị trường cao.

I Nhược điếm:

Năng suất thấp, giá thành cao.

</div>Trang 25<div class="page_container" data-page="25">

b. Dạng sản xuất loạt lớn hàng khối

Dạng sản xuất hàng khối là dạng sản xuất mà số chủng loại mặt hàng rất ít, sản lượng gia cơng của m ột mặt hàng rất lớn (từ 10.000 đến hàng triệu sản phẩm/năm), sản phẩm rất ổn định và lâu dài.

| Đ ặ c điếm:

« Sử dụng máy: chủ yếu là máy chuyên dùng, máy tự động cho năng suất cao.

« Bố trí máy: theo quy trình cơng nghệ, tại mỗi máy thường chí hồn thành m ột công việc nhất định của m ột quy trình cơng nghệ nhất định. « Đị gá, trang thiết bị cơng nghệ: chủ yếu là chun dùng.

« P h ư ơ n g ph áp gá đặt: chủ yếu s ử dụng ph ư ơng pháp tự đ ộn g đạt kích thư ớc.

« Phương pháp đảm bảo độ chính xác gia công: thường sử dụng phương pháp chỉnh sẵn dao.

m Định m ức kỹ thuật: rất tỉ m ỉ và chính xác, thường sử dụng các phương

pháp n h ư tính tốn phân tích, bấm giờ, chép thực ngày làm việc,... o Bậc thợ: cằn th ợ điều chỉnh có tay nghề cao, th ợ đứng máy khơng cần

Tính linh hoạt thấp, chuyến đối m ặt hàng khó khăn, vốn đâu tư lớn.

c. Dạng sản xuất loạt vừa

D ạng sản xuất loạt vừa là dạng sản xuất mà sản lượng của m ỗi mặt hàng khơng q ít (thường từ 200 đẽn 800 sản phấm/năm), số chủng loại m ặt hàng không quá nhiều, sản phẩm tư ơ ng đối ổn định và lặp lại th eo chu kỳ.

Giáo trình

Cơ sở công nghệ chế tạo máy

</div>Trang 26<div class="page_container" data-page="26">

ffiưưiiiỊ 1.

Khái niệm và định nghĩa cơ bản

§Ịt'ặc điểm:

Kẽ: hợp giữa hai dạng sán xuất trên. Theo số liệu thống kê tại các nước côrg nghiệp phát triển, có đến 75% các sản phấm công nghiệp được làm ra ở các dạng sản xuất từ đơn chiếc đến sản xuất hàng loạt vừa và :hỉ khoảng 25% số sản phàm được làm ra ở dạng sản xuất loạt lớn, hàỉig khối.

Để phát huy được ưu điếm của dạng sản xuất loạt vừa là tính linh hoạt cac và khắc phục nhược điểm là năng suắt thấp thì giải pháp được quan tâ n nghiên cứu và ứng dụng là nâng cao m ức độ tự động hóa trong q trìrh thiết kế (CAD), tự động hóa q trình sản xuất (CAM), sử dụng các máy điều khiển số CNC (CAD/CAM - CNC), sử dụng công nghệ tạo mẩu nhanh, hệ thống sản xuất linh hoạt FMS,...

1.4.3. Các hình thúc tổ chúc sản xuất

1.4.3.1. Sản x u ấ t theo d ã y chuyền

Sản xuất theo dây chuyền là hình thức tổ chức sản xuất mà đối tượng sản xuất đi từ nguyên công đầu đến nguyên công cuối theo m ột trật tự nhất định.

Đặ: trưng của sản xuất theo dây chuyèn là nhịp sản xuất. Nhịp sản xuất là khoảng thời gian lặp lại của chu kỳ gia công hoặc lắp ráp và được xác định theo cơng thức:

Trong đó:

tn - nhịp sản xuất của dây chuyền;T - thời gian làm việc (phút);

N -s ố đối tượng được sản xuất ra trong khoảng thời gian T (chiếc).

Để đảm bảo tính đồng bộ của dây chuyèn sản xuất cần phải thoả mãn điều kiện:

T

</div>Trang 27<div class="page_container" data-page="27">

Trong đó:

tna - thời gian nguyên công thứ / của quy trình cơng nghệ; k - số ngun dương.

Sản xuất theo dây chuyên cho năng suất và hiệu quả cao, thường được sử dụng trong sản xuất loạt lớn hàng khối.

1.4.3.2. Sản x u ấ t không theo d â y chuyển

Sản xuất không theo dây chuyẽn là hình thức tố chức mà các nguyên công trong QTCN không bị ràng buộc lẫn nhau về thời gian và địa điếm, máy được bố trí theo nhóm và khơng phụ thuộc vào thứ tự các ngun cơng.

Hình thức tố chức sản xuất không theo dây chuyên thường được dùng trong sản xuất đơn chiếc loạt nhỏ.

1.5. BIỆN PHÁP CƠNG NGHỆ1.5.1. Trật tự gia cơng

Trật tự gia cơng được hiếu là th ứ tự thực hiện các công việc, các nguyên công, các bước gia công,... trong m ột QTCN. Việc thực hiện các công việc theo một trật tự phù hợp với logic của quá trình hình thành sản phấm, hình thành các bẽ mặt gia cơng sẽ góp phần nâng cao hiệu quả kinh tễ - kỹ thuật của quá trình gia công. Khi thiết kế QTCN nên theo trật tự gia công như sau:

1) Đối với từng bề m ặt gia công: gia công phá => gia công thô => gia công bán tinh => gia công tinh => gia công tinh lằn cuối.

2) Đối với cả QTCN: gia công tạo chuẩn => gia công các bề mặt khó gia cơng => kiểm tra trung gian => gia công các bè m ặt dễ gia công => tống kiếm tra.

Khi thực hiện theo trật tự này sẽ góp phần loại bớt phế phẩm, tránh lãng phí khơng cần thiết.

1.5.2. Biện pháp công nghệ

Tất cả các biện pháp, các giải pháp, các bí quyết,... được ứng dụng, áp dụng vào quá trình thiết kế, chế tạo và quá trình lắp ráp sản phấm nhằm

Giáo trình

Cơ sử cơng nghệ chẽ' tạo máy

</div>Trang 28<div class="page_container" data-page="28">

c Hưưiụj 1.

Khái niệm và định nghĩa cơ bản

nâng cao năng suất, nâng cao độ chính xác gia cơng, hạ giá thành sản phấm, nâng cao tính cạnh tranh, giảm tác hại đẽn môi trường,... đèu được gọi là biện pháp công nghệ.

V í dụ: Trong giơ công cắt gọt, đè giám thiêu tác hợi cùa nhiệt cắt, cái thiện tinh chất mơ sớt trong vùng cắt sừ dụng biện pháp là bôi trơn làm nguội cho quớ trình cắt; đề làm giám tác hại của phoi dây thì dùng cơ cáu bẻ phoi; giàm sự nứt vỡ trong quy trinh nhiệt luyện thì tạo bán kính cong tại các vùng chuyến tiếp; để tháo nắp vờ thân dùng cơ cấu vít tách trong hộp giám tốc,...

Phằn này chỉ trình bày sâu hơn một ví dụ thường được áp dụng trong QTCN gia công cơ đó là tập trung và phân tán ngun cơng.

| T ậ p trung nguyên công

Là một biện pháp công nghệ nhằm nghiên cứu, thiết lập m ột nguyên công (hoặc bước) mà nguyên công (hoặc bước) đó được tập trung lại từ hai hay nhièu nguyên công (hoặc bước) khác.

I Phân tán nguyên công

Là một biện pháp công nghệ nhằm nghiên cứu, thiết lập m ột nguyên công (hoặc bước) mà ngun cơng (hoặc bước) đó được tách ra từ một hay nhiều nguyên công (hoặc bước) khác. Nguyên công phân tán triệt để nhất là ngun cơng chỉ có một bước, bước phân tán triệt để nhất là bước chỉ có m ột đường chuyến dao.

I Phạm vi sử dụng

- Tập trung nguyên công thường được sử dụng trong m ọi loại hình sản xuất, tuỳ từng điều kiện cụ thế mà có các biện pháp tập trung thích hợp. V í dụ: Trong sản xuất đơn chiếc loạt nhò thường tập trung cao độ trên các máy vạn nâng, các trung tâm giơ công CNC. Trong sán xuất loạt lớn hàng khối thường tập trung cao độ trên các máy chuyên dùng.

- Phân tán n guyên công thường chỉ được sử dụ ng tro n g sản xuất

kém phát triển hoặc tuỳ điều kiện cụ thể m à ch ọ n biện pháp phân tán thích hợp.

V í dụ: Trong sờn xuất loạt lớn hàng khối thường phân tán nguyên công triệt để trên các máy chuyên dùng đơn giàn.

</div>Trang 30<div class="page_container" data-page="30">

€lỉươiifl 2

Độ CHÍNH XÁC GIA CỐNG C0

2.1. KHÁI NIỆM

2.1.1. Độ chính xác gia cơng cơ

Độ chính xác của m ột chi tiết máy hay cụm máy do kỹ sư thiết kế quy định trên bản vẽ thiết kế (dung sai thiết kế). Độ chính xác này được xác định căn cứ vào yêu cầu về đièu kiện làm việc, độ chính xác, độ bền lâu, độ tin cậy,... của chi tiết máy hay cụm máy và căn cứ vào trình độ, điêu kiện sản xuất cụ thế.

Sau khi gia công cắt gọt (gia công cơ), chi tiết máy khơng đạt độ chính xác tu yệt đối, mà có sai số do gia cơng (dung sai cơng nghệ). Độ chính

xác của chi tiết máy đạt được sau gia công cơ được gọi là độ chính xác

gia cơng cơ.

Độ chính xác gia cơng cơ là mức độ phù hợp vè hình dáng hình học, về tinh chất cơ lý lớp bề m ặt của chi tiết máy đạt được sau gia công cơ so với qu y định trên bản vẽ thiết kẽ.

Độ chính xác gia cơng cơ là m ột chỉ tiêu quan trọng của chi tiết m áy (cả hệ thống máy). Độ chính xác gia công cơ phụ thuộc vào nhiều yẽu tố n h ư độ chính xác của chi tiết m áy (thiết kế), điều kiện và trình độ cơng nghệ gia công (công nghệ),... và ảnh hưởng rất lớn đến năng suất, giá thành gia cơng, độ chính xác, độ ốn định, độ tin cậy,... của sản phấm.

Nhìn chung, độ chính xác gia công cơ là chỉ tiêu khó đạt nhất, gây tốn kérfi nhất; nó phản ánh trình độ kỹ thuật, cơng nghệ của một q liố c gỉa, vùng lãnh Ihổ cũng như của iừ n y dodnh nyhiệp.

</div>Trang 31<div class="page_container" data-page="31">

Giáo trình

Cơ sở cơng nghệ chế tạo máy

2.1.2. Sai lệch gia công

Đế đánh giá độ chính xác gia cơng thường dùng giá trị sai lệch gia công. Sai lệch gia công được hiếu là lượng sai lệch lớn nhất của các yếu tố hình học, chất lượng bẽ mặt của chi tiết máy đạt được sau khi gia công so với sai lệch cho phép trên bản vẽ thiết kế, sai lệch gia cơng càng lớn thì độ chính xác gia công càng thâp.

Sai lệch gia công (đế đánh giá độ chính xác gia cơng) gịm các thành phần như sơ đồ phân loại trên hình 2.1.

Hình 2.1. Sơ đị phân loại sai lệch giơ công

Sai lệch gia công gồm sai lệch của một chi tiết và sai lệch của một loạt chi tiết, trong đó:

« Sai lệch của m ột chi tiết bao gồm sai lệch về kích thước và sai lệch về chất lượng bề mặt.

« Sai lệch của một loạt chi tiẽt gồm có sai số ngẫu nhiên và sai sổ hệ thống.

Các thành phần sai lệch của chi tiết máy được trình bày cụ thế trong giáo trình dung sai.

« Độ chính xác kích thước (sai lệch kích thước) được đánh giá bằng sai số kích thước thật so với kích thước quy định trên bản vẽ thiết kế và được thể hiện bằng dung sai của kích thước đó. Q uy định vê dung sai, sai lệch,

</div>Trang 32<div class="page_container" data-page="32">

Í ÍU(ƠÌU) 2.

Độ chính xác gia cơng cơ

lắp ghép,... theo TCVN 2244 - 99 (ISO 286-1: 1988); TCVN 2245 - 99 (ISO 286-2: 1988). Quy định vé ghi dung sai kích thước, dung sai trên bản vẽ kỹ thuật theo TCVN 7583-1: 2006 (ISO 129-1: 2004).

a Độ chính xác vị trí tương quan (sai lệch vị trí tương quan - như độ song song, độ vuông góc, độ đồng tâm,...) được đánh giá theo sai sơ về góc yêu cằu giữa bê mặt cần đánh giá so với chuấn là hai mặt phắng tọa độ vng góc với nhau. Dung sai, sai lệch vè vị trí tương quan và cách ghi ký hiệu trên bản vẽ kỹ thuật được quỵ định trong TCVN 5906 - 2007 (ISO 1101 -2004).

« Độ chính xác hình dáng hình học đại quan (sai lệch hình dáng hình học đại quan - Macro deviations) của chi tiết máy là mức độ phù hợp của hình dáng hình học đại quan đạt được so với bản vẽ thiết kế. Khái niệm dung sai, sai lệch hình dáng hình học đại quan và cách ghi ký hiệu trên bản vẽ kỹ thuật được quy định trong TCVN 5906 - 2007 (ISO 1101 - 2004).

« Tính chất hình học tế vi lớp bè mặt (Micro-irregularities) bao gồm profin độ sóng và profin độ nhám. Đặc tính hình học của sản phẩm - Nhám bề mặt: các thuật ngữ, định nghĩa và các thông số nhám bề mặt được quy định trong TCVN 5120: 2007 (ISO 4287: 1999); phương pháp profin quy định trong TCVN 2511:2007 (ISO 12085:1996); cách ghi nhám bè m ặt trên tài liệu kỹ thuật của sản phấm quỵ định trong TCVN 5707: 2007 (ISO 1302:22002).

a Tính chất cơ lý lớp bề mặt bao gòm cẩu trúc tẽ vi lớp bề mặt và ứng suất d ư lớp bề mặt.

Nội dung của giáo trình này tập trung phân tích các nguyên nhân gây ra sai số gia công; phương pháp khảo sát, đánh giá độ chính xác gia cơng từ đó đề xuất giải pháp đế làm giảm sai lệch gia công, đảm bảo và nâng cao độ chính xác gia cơng.

2.2. CHẤT LƯỢNG BỂ MẶT GIA CÔNG2.2.1. Khái niệm

Chât lượng bê mặt gia cơng có vai trị rất quan trọng trong việc nâng cao đò bén, độ ốn định, độ tin cậy và hiệu năng sử dụng của các thiết bị, máy

</div>Trang 33<div class="page_container" data-page="33">

Giáo trình

Cơ sở cơng nghệ chế tạo máy

móc. Chất lượng bê mặt chi tiết máy ảnh hưởng trực tiẽp đẽn tính chất ma sát trong vùng làm việc, đến khả năng chống mài mòn cơ học, chống ăn mòn hóa, đến khả năng chịu tải trọng va đập, đển độ bèn mỏi,... của chi tiết máy.

Chất lượng bê mặt chi tiết gia công chịu ảnh hưởng rất lớn bởi phương pháp, quá trình và chế độ công nghệ khi gia công. Mặt cắt ngang cấu trúc bê m ặt chi tiết được tạo thành bởi quá trình gia cơng cho ở hình 2.2.

(Ảnh hưởng từ bên ngồi) Lớp thay đối cáu trúc tế vi

Hình 2.2. Mặt cắt ngang cấu trúc bề mặt chi tiết

Chất lư ợ ng bề m ặt được cẫu thành bởi:

o Tính chất hình học tễ vi lớp bề mặt (cấu trúc bè mặt - Surface texture); a Tính chất cơ lý lớp bè mặt gồm lớp hư hỏng bề mặt (Surface integrity) và lớp thay đối cẩu trúc tế vi (Microstructural transformations). Cấu trúc lớp bề m ặt và tính chất cơ lý lớp bề mặt phải được đảm bảo và kiểm sốt trong suốt q trình gia công.

2.2.2. Cấu trúc bề mặt (Surface texture)

Cấu trúc bề mặt liên quan đến những yếu tố vè hình học trên bè m ặt gia công. Cấu trúc bề mặt gồm profin bề mặt (nhám bề mặt; sóng bề mặt) và các lỗi hình dáng trên bề mặt như vết gia công, các vết nứt, vết cào xước,... (hình 2.3).

</div>Trang 34<div class="page_container" data-page="34">

ƠÌƯƯIUỊ 2.

Độ chính xác gia cơng cơ

Vêt nứ t

Cấu trúc bề mặt = Nhắm B M + Sóng BM + Lỗi trên bền mặt (vết nứt, vết gia cơng...)

Hình 2.3. Cấu trúc bề mặt gia cơng

I Profin bề mặt (Surface profile)

« Nhám bề mặt (Surface roughness): Tập hợp các mấp mô bề m ặt quan sát trong khoảng ngắn tiêu chuấn (TCVN 5120: 2007). Profin độ nhám (Roughness profile) là profin thu được từ profin ban đầu bằng cách loại

bỏ thành phắn sóng dài thơng qua sử dụng bộ lọc profin.

« Sóng bè mặt (Waviness): Là độ không bằng phẳng của bề m ặt quan sát trong khoảng lớn tiêu chuẩn (TCVN 5120: 2007). Profin độ sóng (Waviness profile) là profin thu được bằng các ứng dụng tiếp sau của bộ lọc profin k f và bộ lọc profin X đối với profin ban đầu bằng cách loại

bỏ thành phằn sóng dài nhờ bộ lọc profin Xf và loại bỏ thành phần sóng ngắn nhờ bộ lọc profin X .

I Các lỗi hình dáng

Các vết gia cơng (lay); khuyết tật (flaws); vết cào xước (cracks),...

</div>Trang 35<div class="page_container" data-page="35">

Cơ sở công nghệ chê tạo máy

Z(.r) - chiêu cao của proíin được đánh giá tại vị trí X bất kỳ; / - chiêu dài chuấn.

« Chiều cao lớn nhất của profin R. (hình 2.5).

Theo TCVN 5707: 2007 (ISO 1302: 22002) việc ghi ký hiệu bằng hình vẽ

cơ bản đối với nhám bê mặt trên các tài liệu kỹ thuật được quy định như hình 2.6, trong đó (a) cho phép có q trình gia cơng bất kỳ; (b) phải cắt

bỏ vật liệu; (c) không phải cát bỏ vật liệu.

M ột số điểm chính trong kết cẩu của ký hiệu bằng hình vẽ đầy đủ đối với nhám bê mặt như hình 2.7.

Trong đó:

(a) chỉ m ột u cằu của nhám bẻ mặt;

(a) và (b) hai hoặc nhièu yêu cảu của nhám bè mặt;

Đường tâm

Chiều dài chuấn

Hình 2.4. Sũi lệch trung bình cộng của profin R R u được xác định theo công thức:

(

2

.

1

)

</div>Trang 36<div class="page_container" data-page="36">

ƠỈKơni) 2.

Độ chính xác gia cơng cơ

(c) ghi phương pháp gia công, xử lý bề mặt đế tạo ra bê mặt, ví dụ như

tiện, mài, mạ phủ,...;

(d) vị trí và hướng nhám bê mặt (nêu có).

Ký hiệu và cách ghi hướng vễt nhám cho ở bảng 2.1;

(e)

ghi lượng dư gia cơng.

Hình 2.5. Chiều cao lớn nhất của profin R .

Hình 2.6. Ký hiệu bâng hình vẽ cơ bàn đối với nhám bề mặt

Ví dụ: Vẽ ghi ký hiệu nhám bẽ mặt trên bán vẽ kỹ thuật n h ư hình 2.8.

</div>Trang 37<div class="page_container" data-page="37">

JCác đường gần như trịn so với tâm

của bề mặt trên đó ghi ký hiệu

G h i chú: Nếu cần quy định một mẫu vết nhám bề mặt chưa được xác định rô bằng các ký hiệu trong bảng thì cần đưa thêm vào bản vẽ chú thích thích hợp.

</div>Trang 38<div class="page_container" data-page="38">

cfưtứiụj 2.

Độ chính xác gia công cơ

Z.Z.Z.Z. Ả n h hư ở ng của nhám b ề m ặ t tớ i tín h c h ấ t s ử d ụ n g của ch i t iế t m áy

Nhám bê mặt ảnh hưởng rất lớn đến tính chất sử dụng của chi tiết máy. Nhám bê mặt ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng chống ăn mịn hóa học; chống mài mòn cơ học; đến độ bền mỏi của chi tiết và đẽn độ chính xác, độ bèn của mối ghép,... Việc lựa chọn được các thông số nhám bề mặt hợp lý sẽ góp phằn nâng cao tính năng làm việc của chi tiết máy địng thời góp phần nâng cao năng suất, hạ giá thành sản phẩm.

2.2.2.3. N g u yên nhân ảnh hưởng đến nhám b ề m ặ t

Có nhiều nguyên nhân ảnh hưởng đến nhám bề mặt, tuy nhiên có thế phân thành ba nhóm nguyên nhân chính gịm: nhóm các nguyên nhân do in dập hình học và động học (gọi tốt là nguyên nhân do động hình học);

nhóm nguyên nhân do động lực học và nhóm nguyên nhân do rung động của hệ thống cơng nghệ.

I Nhóm ngun nhân do động hình học của q trình cắt

N hóm nguyên nhân này chủ yểu là do in dập hình học của dụng cụ cắt và chế độ cắt. Khi tăng góc nghiêng chính (Ọ• góc nghiêng phụ thì Rz

tăng; tảng bán kính mũi dao r thì R2 giảm; giảm lượng chạy dao s thì Rz

giảm,.. Tuy nhiên, không nên gia công với lượng chạy dao s quá nhỏ (lượng chạy dao 5 nhỏ hơn bán kính lưỡi cắt). Nếu s nhỏ hơn bán kính lưỡi cắ: sẽ xảy ra hiện tư ợ ng trư ợ t của lưỡi cắt trên bề m ặt gia công.

Chiều sâu cắt t ít ảnh hưởng đến nhám bê mặt, tuy nhiên không nên

cắt vớ i t quá nhỏ.

I Nhón nguyên nhân do động lục học quá trình cát

Đ ộ n g lire học quá trìn h cắt (chủ yếu là lực cắt) ảnh hư ởng đến biến dạng dẻo lớp bè mặt gia công, biển dạng dẻo lớp bề m ặt lại ảnh hưởng rất lớn đến nhám bê mặt. Biến dạng dẻo lớp bè m ặt làm tăng trị số nhám

bề rmặi R , R tăng, chất lượng bẽ m ặt gia cơng giảm. Vì vậy, tất cả các

nguyên nhân làm tăng lực cắt, tăng biến dạng dẻo lớp bê m ặt đều làm tăng trị số nhám bê mặt. Các yếu tố ảnh hưởng đẽn lực cắt do đó ảnh hưởm gđến biến dạng dẻo lớp bề m ặt bao gồm:

o Ảnlh tiưởng của vận tốc cắt V: Vận tốc cắt V ảnh hưởng rất lớn đến biến

d ạ n g cẻo lớp bề mặt do đó ảnh hưởng rất lớn đến nhám bề mặt. Ví dụ

</div>Trang 39<div class="page_container" data-page="39">

khi gia công vật liệu dẻo (thép), nễu cắt trong khoảng vận tốc v= 20 - 60

m/ph thì trị số nhám bè mặt R đạt được lớn. Nguyên nhân là do trong

khoảng vận tốc cát này nhiệt cắt lớn, lực cắt lớn, biến dạng dẻo lớp bề m ặt lớn và trong khoảng vận tốc này xuất hiện hiện tượng lẹo dao. Nếu cắt với vận tốc V nhỏ (trong khoảng nhỏ hơn 20 m/ph) thì R khá nhỏ,

nguyên nhân: do nhiệt cắt không cao, biến dạng dẻo lớp bề mặt nhỏ. Nếu tiếp tục tăng tốc độ cắt (V> 60 m/ph) thì R giảm. Nguyên nhân là

do tốc độ cắt lớn hơn tốc độ hình thành biến dạng dẻo (biến dạng dẻo khơng kịp hình thành) và do ở khoảng vận tốc cắt này lẹo dao không hình thành được nên R giảm.

Khi gia cơng vật liệu giịn (gang) các m ảnh kim loại bị trư ợt và vỡ ra khơng theo th ứ tự do đó làm tăng R . Tăng tốc độ cắt sẽ giảm được hiện

tượng vỡ vụn của kim loại nên R giảm.

« Ảnh hưởng của lượng chạy dao S: Lượng chạy dao s ngồi ảnh hưởng mang tính chất hình học như đã nói ở trên, cịn có ảnh hưởng lớn đến mức độ biến dạng dẻo và biến dạng đàn hôi bề mặt gia cơng, do đó ảnh hưởng rất lớn đến nhám bè mặt.

Khi tiện với lượng chạy dao s = 0,02 - 0,15 m m /vịng thì bề mặt gia cơng

có Rz nhỏ. Nễu gia cơng với s < 0,02 m m /vịng thì Rz sẽ tăng vì lúc này ảnh

hưởng của biến dạng dẻo lớn hơn ảnh hưởng của các yẽu tố hình học. Nếu lượng chạy dao 5 > 0,15 m m/vịng th ì biẽn dạng dẻo tăng kết hợp với ảnh hưởng của các yếu tố hình học nên sẽ làm /?7tăng.

« Ảnh hưởng của chiều sâu cắt t Chiều sâu cắt nhìn chung ít ảnh hưởng

đẽn nhám bề mặt. Tuy nhiên, nễu chiêu sâu cắt quá lớn thì rung động trong quá trìn h cắt tăng, do đó /?,tăng. N gược lại, chiều sâu cắt quá nhỏ sẽ làm cho dao bị trư ợt trên bề mặt gia công và xảy ra hiện tượng cắt khơng liên tục do đó R^tăng.

« Ảnh hưởng của vật liệu gia công: Vật liệu gia công ảnh hưởng đến nhám bề mặt chủ yếu là do khả năng biến dạng dẻo bề mặt. Vật liệu dẻo và dai (thép ít cacbon), càng dễ biến dạng dẻo sẽ làm cho Rỉ tăng. Vật

liệu càng cứng, càng khó biển dạng dẻo và độ hạt càng nhổ thl R,giảm. Độ cứng của vật liệu gia cơng tăng thì sẽ hạn chế được ảnh hưởng của vận tốc cắt tới nhám bề mặt.

Giáo trình

Cơ sở cơng nghệ chế tạo máy

</div>Trang 40<div class="page_container" data-page="40">

ClUtơtụ] 2.

Độ chính xác gia cơng cơ

« Ảnh hướng của dung dịch trơn nguội: Dung dịch trơn nguội làm giảm ma sát trong vùng gia công, giảm nhiệt cắt, giảm lực cắt và giảm biến dạng dẻo bê mặt do đó làm giẩm R,

I Ảnh hưởng của rung động của hệ thống công nghệ

Rung động của HTCN tạo ra chuyển động tương đỗi có chu kỳ giữa dụng cụ cắt và bè mặt gia công, làm thay đối điêu kiện ma sát trong vùng cắt, gây nên sóng bè mặt và mâp m ô tễ vi trên bề mặt gia cơng. Nếu rung động có tằn số lớn, biên độ nhỏ sẽ gây ra nhám bè mặt. Nẽu rung động có tằn số nhỏ, biên độ lớn sẽ gây ra sóng bê mặt. Rung động giảm làm cho R, giảm.

2 .2 .2 A . Đ án h g iá n h á m b ề m ặ t

Đế đo lường, đánh giá các thông số nhám bè mặt như R , R phương pháp phố biển hiện nay là sử dụng máy dị profin. Ví dụ về máy đo nhám SJ 201 của Hãng M itutoỵo (Nhật Bản) như hình 2.9. Hoặc đế chụp, đo các thông số nhám bề mặt và nghiên cứu cấu trúc hình học tế vi lớp bề mặt sử dụng kính hiến vi kỹ thuật số hoặc kính hiến vi điện tử qt. Hình 2.10 là kính hiến vi kỹ thuật số VHX - 7.000 của Hãng KEYENCE (Nhật Bản).

Hình 2.9. Máy đo nhám SJ 201 của Háng Mitutoyo

</div>