Bài giảng Công nghệ chế tạo máy 1
MỤC LỤC
Nội dung Trang
Chѭѫng 1. CÁC KHÁI NIỆM VÀ ĐỊNH NGHĨA CѪ BẢN 1
1.1. Khái niệm về sản phẩm, chi tiết máy, bộ phận, cơ cấu máy và phôi 1
1.2. Quá trình sản xuất, quá trình công nghệ 2
1.3. Các thành phần của quá trình công nghệ gia công cơ 3
1.4. Các dạng sản xuất và các hình thức tổ chức sản xuất 7
Chѭѫng 2. CHẤT LѬỢNG SẢN PHẨM 12
2.1. Khái niệm 12
2.2. Chất lượng bề mặt gia công 12
2.3. Độ chính xác gia công 27
Chѭѫng 3. GÁ ĐẶT CHI TIẾT TRÊN MÁY CẮT KIM LOẠI 52
3.1. Quá trình gá đặt chi tiết gia công 52
3.2. Định nghĩa và phân loại chuẩn 57
3.3. Sai số gá đặt 61
3.4. Nguyên tắc chọn chuẩn 68
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Công nghệ chế tạo máy 1", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
Tóm tắt nội dung tài liệu: Bài giảng Công nghệ chế tạo máy 1
Quảng Ngãi , 12/2014 TRƯỜNG ĐẠI HỌC PHẠM VĂN ĐỒNG KHOA KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ ----- ----- TRƯƠNG QUANG DŨNG (B) Bài Giảng CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY 1 (Dùng cho bậc CĐ - Ngành CNKT cơ khí) LỜI NÓI ĐẦU Hiện nay, trong sự nghiệp công nghiệp hóa - hiện đại hóa đất nước, chế tạo máy là một ngành quan trọng của nền kinh tế quốc dân được sử dụng trong hầu hết các lĩnh vực công, nông nghiệp. Các cán bộ kỹ thuật trong ngành chế tạo máy được đào tạo phải có kiến thức kỹ thuật cơ bản đồng thời phải biết vận dụng những kiến thức đó để giải quyết những vấn đề cụ thể trong thực tế sản xuất cũng như chế tạo, lắp ráp, sữa chữa Với mục đích đó, tài liệu này cung cấp một lượng kiến thức có hệ thống, cụ thể, dễ áp dụng giúp cho người đọc nhanh chóng lựa chọn các nội dung về lý thuyết cơ bản nhất trong lĩnh vực công nghệ chế tạo máy, những yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng khi gia công cơ khí, nguyên nhân gây sai số trong quá trình gia công, đồ gá gia công cơ. Đồng thời giới thiệu các phương pháp gia công thông dụng để chế tạo ra các dạng bề mặt đạt yêu cầu khác nhau về chất lượng gia công. Tài liệu dùng cho SV ngành công nghệ kỹ thuật cơ khí trong việc học tập môn công nghệ chế tạo máy và cũng là tài liệu tham khảo cho SV các ngành học liên quan. Trong quá trình biên soạn tuy đã cố gắng, nhưng cũng không tránh khỏi những thiếu sót. Tác giả mong nhận được những ý kiến đóng góp của bạn đọc và đồng nghiệp. Các ý kiến đóng góp xin gởi về truongquangdungb@gmail.com; Bộ môn Cơ khí – Khoa Kỹ thuật công nghệ, trường Đại học Phạm Vĕn Đồng. Tác giả MỤC LỤC Nội dung Trang Chѭѫng 1. CÁC KHÁI NIỆM VÀ ĐỊNH NGHĨA CѪ BẢN 1 1.1. Khái niệm về sản phẩm, chi tiết máy, bộ phận, cơ cấu máy và phôi 1 1.2. Quá trình sản xuất, quá trình công nghệ 2 1.3. Các thành phần của quá trình công nghệ gia công cơ 3 1.4. Các dạng sản xuất và các hình thức tổ chức sản xuất 7 Chѭѫng 2. CHẤT LѬỢNG SẢN PHẨM 12 2.1. Khái niệm 12 2.2. Chất lượng bề mặt gia công 12 2.3. Độ chính xác gia công 27 Chѭѫng 3. GÁ ĐẶT CHI TIẾT TRÊN MÁY CẮT KIM LOẠI 52 3.1. Quá trình gá đặt chi tiết gia công 52 3.2. Định nghĩa và phân loại chuẩn 57 3.3. Sai số gá đặt 61 3.4. Nguyên tắc chọn chuẩn 68 Chѭѫng 4. ĐỒ GÁ GIA CÔNG CѪ KHÍ 73 4.1. Khái niệm về đồ gá 73 4.2. Cơ cấu định vị của đồ gá 74 4.3. Kẹp chặt và các cơ cấu kẹp chặt 82 4.4. Cơ cấu dẫn hướng dụng cụ cắt 97 4.5. Cơ cấu so dao 99 4.6. Cơ cấu quay và phân độ 100 4.7. Thân đồ gá 101 Chѭѫng 5. GIA CÔNG CÁC BỀ MẶT ĐIỂN HÌNH 103 5.1. Chọn phôi và các phương pháp gia công chuẩn bị 103 5.2. Gia công mặt phẳng 112 5.3. Gia công mặt trụ ngoài 121 5.4. Gia công mặt trụ trong 129 5.5. Gia công ren 139 5.6. Gia công rãnh then và then hoa 145 5.7. Gia công mặt định hình 147 . GV: Trѭѫng Quang Dũng Trang 1 Công nghӋ chế tҥo máy 1 CHѬѪNG 1. CÁC KHÁI NIӊM VĨ ĐӎNH NGHƾA CѪ BҦN Mục đích: Nhằm trang bị cho SV những kiến thức cơ bản và hiểu sâu sắc về quá trình sản xuất, quá trình công nghệ, các thành phần của quá trình công nghệ, các dạng sản xuất; các kiến thức về sản phẩm và phôi. Qua đó giúp cho các em biết được các hình thức tổ chức sản xuất. 1.1. Khái niӋm về sҧn phẩm, chi tiết máy, bộ phұn, cѫ cấu máy vƠ phôi 1.1.1. Sҧn phẩm Sản phẩm là một danh từ quy ước để chỉ một vật phẩm được chế tạo ra ӣ giai đoạn cuối cùng của một quá trình sản xuất, tại một cơ sӣ sản xuất. Sản phẩm có thể là máy móc thiết bị hoàn chỉnh, sử dụng được ngay nhưng cũng có thể là bộ phận, cụm máy hay chi t iếtdùng để lắp ráp hay thay thế. Ví dụ 1: + Nhà máy sản xuất xe đạp, xe máy, ô tô.... có sản phẩm là xe đạp, xe máy, ô tô + Nhà máy sản xuất ổ bi thì sản phẩm lại là các ổ bi. 1.1.2. Chi tiết máy Chi tiết máy là đơn vị nhỏ nhất và hoàn chỉnh về mặt kỹ thuật, không thể tháo rӡi được để cấu tạo nên máy. Ví dụ 2: Bánh rĕng, trục, vít, lốp 1.1.3. Bộ phұn máy (cụm máy) Bộ phận máy là hai hay nhiều chi tiết máy được liên kết với nhau theo những nguyên lý và quy luật nhất định. Nhưng tự nó chưa thể hoạt động độc lập được mà phải lắp ghép hay liên kết vào thành một sản phẩm hoàn chỉnh để hoạt động. Ví dụ 3: Xích, líp, moay ơcó quy luật làm việc riêng nhưng phải lắp vào xe đạp mới hoạt động được. 1.1.4. Cѫ cấu máy Cơ cấu máy là một tổ hợp gồm hai hay nhiều chi tiết máy để thực hiện một nhiệm vụ xác định. GV: Trѭѫng Quang Dũng Trang 2 Công nghӋ chế tҥo máy 1 Ví dụ 4: cơ cấu bánh rĕng di trượt, dùng để thay đổi tỉ số truyền giữa hai trục. Một cơ cấu máy có thể là một bộ phận máy, nhưng các chi tiết máy trong một cơ cấu có thể nằm trong các cụm khác nhau. 1.1.5. Phôi Phôi hoặc bán thành phẩm là danh từ kỹ thuật để chỉ vật phẩm được tạo ra từ một quá tr ình sản xuất này chuyển sang một quá tr ình sản xuất khác. Ví dụ 5: Quá trình đúc, là quá trình rót kim loại lỏng vào khuôn, sau khi kim loại đông đặc trong khuôn ta nhận được một vật đúc kim loại có hình dáng, kích thước theo yêu cầu. Những vật đúc này có thể là: - Sản phẩm của quá trình đúc. - Chi tiết đúc nếu không cần gia công cắt gọt nữa, có thể sử dụng được ngay. - Phôi đúc nếu vật đúc phải qua gia công cắt gọt như tiện, phay, bào ... 1.2. Quá trình sҧn xuất, quá trình công nghӋ 1.2.1. Quá trình sҧn xuất Nói một cách tổng quát, quá trình sản xuất là quá trình con ngưӡi tác động vào tài nguyên thiên nhiên để biến nó thành sản phẩm phục vụ cho lợi ích của con ngưӡi. Định nghĩa này rất rộng, có thể bao gồm nhiều giai đoạn. Ví dụ, để có một sản phẩm cơ khí thì phải qua các giai đoạn: Khai thác quặng, luyện kim, gia công cơ khí, gia công nhiệt, lắp ráp v.v... Nếu nói hẹp hơn trong một nhà máy cơ khí, quá trình sản xuất là quá trình tổng hợp các hoạt động có ích để biến nguyên liệu và bán thành phẩm thành sản phẩm có giá trị sử dụng nhất định, bao gồm các quá trình chính như: Chế tạo phôi, gia công cắt gọt, gia công nhiệt, kiểm tra, lắp ráp và các quá trình phụ như: vận chuyển, chế tạo dụng cụ, sửa chữa máy, bảo quản trong kho, chạy thử, điều chỉnh, sơn lót, bao bì,đóng gói v.v... Tất cả các quá trình trên được tổ chức thực hiện một cách đồng bộ nhịp nhàng để cho quá trình sản xuất được liên tục. GV: Trѭѫng Quang Dũng Trang 3 Công nghӋ chế tҥo máy 1 Sự ảnh hưӣng của các quá trình nêu trên đến nĕng suất, chất lượng của quá trình sản xuất có mức độ khác nhau. ảnh hưӣng nhiều nhất đến chất lượng, nĕng suất của quá trình sản xuất là những quá trình có tác động làm thay đổi về trạng thái, tính chất của đối tượng sản xuất, đó chính là các quá trình công nghệ. 1.2.2 Quá trình công nghӋ Quá trình công nghệ là một phần của quá trình sản xuất trực tiếp làm thay đổi trạng thái và tính chất của đối tượng sản xuất. Thay đổi tính chất và trạng thái bao hàm; Thay đổi hình dạng, thay đổi kích thước, thay đổi tính chất cơ lý hóa của vật liệu và thay đổi vị trí tương quan giữa các bộ phận của chi tiết. Quá trình công nghệ gia công cơ là quá trình cắt gọt phôi để làm thay đổi kích thước và hình dáng của nó. Quá trình công nghệ nhiệt luyện là quá trình thay đổi tính chất vật lý và hóa học của vật liệu chi tiết. Quá trình công nghệ lắp ráp là quá trình tạo thành những quan hệ tương quan giữa các chi tiết thông qua các loại liên kết mối lắp ghép. Ngoài ra còn có các quá trình công nghệ như chế tạo phôi, như qúa trình đúc, quá trình gia công áp lực, vv Quá trình công nghệ hợp lý là quá trình công nghệ thỏa mãn được các yêu cầu của chi tiết như độ chính xác gia công, độ nhám bề mặt, vị trí tương quan giữa các bề mặt, độ chính xác về hình dáng hình học Quá trình công nghệ được thực hiện tại các chỗ làm việc. 1.3. Các thƠnh phần của quá trình công nghӋ 1.3.1. Nguyên công Nguyên công là một phần của quá trình công nghệ, được hoàn thành một cách liên tục tại một chỗ làm việc do một hay một nhóm công nhân thực hiện đối với một đối tượng sản xuất không đổi. Ӣ đây, nguyên công được đặc trưng bӣi 3 điều kiện cơ bản, đó là hoàn thành và tính liên tục trên đối tượng sản xuất và vị trí làm việc. Trong quá trình thực hiện quy trình công nghệ nếu chúng ta thay đổi 1 trong 3 điều kiện trên thì ta đã chuyển sang một nguyên công khác. GV: Trѭѫng Quang Dũng Trang 4 Công nghӋ chế tҥo máy 1 Ví dụ 6: Tiện trục có hình như sau: Nếu ta tiện đầu A rồi trӣ đầu để tiện đầu B (hoặc ngược lại) thì vẫn thuộc một nguyên công vì vẫn đảm bảo tính chất liên tục và vị trí làm việc. Nhưng nếu tiện đầu A cho cả loạt xong rồi mới trӣ lại tiện đầu B cũng cho cả loạt đó thì thành hai nguyên công vì đã không đảm bảo được tính liên tục, có sự gián đoạn khi tiện các bề mặt khác nhau trên chi tiết. Hoặc tiện đầu A ӣ máy này, đầu B tiện ӣ máy khác thì rõ ràng đã hai nguyên công vì vị trí làm việc đã thay đổi. Nguyên công là đơn vị cơ bản của quá trình công nghệ để hạch toán và tổ chức sản xuất. Việc chọn số lượng nguyên công sẽ ảnh hưӣng lớn đến chất lượng và giá thành sản phẩm, việc phân chia quá trình công nghệ ra thành các nguyên công có ý nghĩa kỹ thuật và kinh tế. Ý nghƿa kỹ thuұt: Mỗi một phương pháp cắt gọt có một khả nĕng công nghệ nhất định (khả nĕng về tạo hình bề mặt cũng như chất lượng đạt được). Vì vậy, xuất phát từ yêu cầu kỹ thuật và dạng bề mặt cần tạo hình mà ta phải chọn phương pháp gia công tương ứng hay nói cách khác chọn nguyên công phù hợp. Ta không thể thực hiện được việc tiện các cổ trục và phay rãnh then ӣ cùng một chỗ làm việc. Tiện các cổ trục được thực hiện trên máy tiện, phay rãnh then thực hiện trên máy phay. Ý nghƿa kinh tế: Khi thực hiện công việc, tùy thuộc mức độ phức tạp của hình dạng bề mặt, tùy thuộc số lượng chi tiết cần gia công, độ chính xác, chất lượng bề mặt yêu cầu mà ta phân tán hoặc tập trung nguyên công nhằm mục đích đảm bảo sự cân bằng cho nhịp sản xuất, đạt hiệu qủa kinh tế nhất. Trên một máy, không nên gia công cả thô và tinh mà nên chia gia công thô và tinh trên hai máy. Vì khi gia công thô cần máy có công suất lớn, nĕng suất cao, Hình 1.1. Chi tiết trục GV: Trѭѫng Quang Dũng Trang 5 Công nghӋ chế tҥo máy 1 không cần chính xác cao để đạt hiệu quả kinh tế (lấy phần lớn lượng dư); khi gia công tinh thì cần máy có độ chính xác cao để đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật của chi tiết. 1.3.2. Gá Trước khi gia công, ta phải xác định vị trí tương quan giữa chi tiết so với máy, dụng cụ cắt và tác dụng lên chi tiết một lực để chống lại sự xê dịch do lực cắt và các yếu tố khác gây ra khi gia công nhằm đảm bảo chính xác vị trí tương quan đó. Quá trình nay ta gọi là quá trình gá đặt chi tiết. Gá là một phần của nguyên công, được hoàn thành trong một lần gá đặt chi tiết.Trong một nguyên công có thể có một hoặc nhiều lần gá, tốt nhất nên dùng số lần gá ít nhất trong một nguyên công. Ví dụ 7: Để tiện các mặt trụ bậc A, B, C ta thực hiện 2 lần gá: - Lần gá 1: Gá lên 2 mũi chống tâm và truyền mômen quay bằng tốc để gia công các bề mặt C và B. - Lần gá 2: Đổi đầu để gia công bề mặt A (vì mặt này chưa được gia công ӣ lần gá trước do phải lắp với tốc). 1.3.3. Vӏ trí Vị trí là một phần của nguyên công, được xác định bӣi một vị trí tương quan giữa chi tiết với máy hoặc giữa chi tiết với dụng cụ cắt. Một lần gá có thể có một hoặc nhiều vị trí. Ví dụ 8: Khi phay bánh rĕng bằng dao phay định hình, mỗi lần phay một rĕng, hoặc khoan một lỗ trên chi tiết có nhiều lỗ được gọi là một vị trí (một lần gá có nhiều vị trí). Còn khi phay bánh rĕng bằng dao phay lĕn rĕng, mỗi lần phay là một vị trí (nhưng do tất cả các rĕng đều được gia công nên lần gá này có một vị trí). Hình 1.2. Chi tiết trục GV: Trѭѫng Quang Dũng Trang 6 Công nghӋ chế tҥo máy 1 Khi thiết kế qui trình công nghệ cần lưu ý là giảm số lần gá đặt (trong khi vẫn giữ được vị trí cần thiết) bӣi vì mỗi một lần gá đặt sẽ gây ra sai số gia công. 1.3.4. Bѭớc Bước cũng là một phần của nguyên công khi thực hiện gia công một bề mặt (hoặc một tập hợp bề mặt) sử dụng một dụng cụ cắt (hoặc một bộ dụng cụ) với chế độ làm việc của máy duy trì không đổi (v, s, t, không đổi). Nếu thay đổi một trong các điều kiện như: bề mặt gia công hoặc chế độ cắt (tốc độ, lượng chạy dao hoặc chiều sâu cắt)thì ta đã chuyển sang bước khác. Bước có thể là bước đơn giản và bước phức tạp. ví dụ , khi tiên một trục bâc gồm ba đoạn với đưӡng kính khác nhau (bằng một dao) thì ta phải thực hiện ba bước đơn giản. Còn khi tiện trục bậc đó đồng thӡi bằng nhiều dao thì ta có một bước phức tạp. Khi lắp ráp bước được xem là một quá trình nối ghép các chi tiết lại với nhau để đạt độ chính xác cần thiết hoặc các quá trình khác nhau như cạo sửa then để lắp nó vào vị trí, lắp một vòng bi trên trục Một nguyên công có thể có một hoặc nhiều bước. Ví dụ 9: Cũng là gia công hai đoạn trục nhưng nếu gia công đồng thӡi bằng hai dao là một bước; còn gia công bằng một dao trên từng đoạn trục là hai bước. Khi có sự trùng bước (như tiện bằng 3 dao cho 3 bề mặt cùng một lúc), thӡi gian gia công chỉ cần tính cho một bề mặt gia công có chiều dài lớn nhất. 1.3.5. Đѭờng chuyển dao Đưӡng chuyển dao là một phần của một bước (hoặc một nguyên công) để hớt đi một lớp vật liệu có cùng chế độ cắt và bằng cùng một dao. Mỗi bước có thể có một hoặc nhiều đưӡng chuyển dao. Hình 1.3. Gia công chi tiết trục GV: Trѭѫng Quang Dũng Trang 7 Công nghӋ chế tҥo máy 1 Ví dụ 10: Để tiện ngoài một mặt trụ có thể dùng cùng một chế độ cắt, cùng một dao để hớt làm nhiều lần; mỗi lần là một đưӡng chuyển dao. 1.3.6. Động tác Động tác là một hành động của công nhân để điều khiển máy thực hiện việc gia công hoặc lắp ráp. Ví dụ 11: Bấm nút, quay ụ dao, đẩy ụ động ... Động tác là đơn vị nhỏ nhất của quá trình công nghệ. Việc phân chia thành động tác rất cần thiết để định mức thӡi gian, nghiên cứu nĕng suất lao động và tự động hóa nguyên công. 1.4. Các dҥng sҧn xuất vƠ các hình thức tổ chức sҧn xuất 1.4.1. Các dҥng sҧn xuất Sản lượng là số lượng máy, chi tiết hoặc phôi được chế tạo ra trong một đơn vị thӡi gian (nĕm, quí, tháng). Sản lượng hàng nĕm của chi tiết được xác định theo công thức: 1N N .m.(1 )100 Ӣ đây: N - số chi tiết được sản xuất trong một nĕm. N1 - số sản phẩm (số máy) được sản xuất trong một nĕm. m - số chi tiết trong một sản phẩm (một máy). - Số chi tiết phế phẩm ( 3 6%) - số chi tiết được chế tạo thêm để dự phòng (β=5÷7%) Qui trình công nghệ mà ta thiết kế phải đảm bảo được độ chính xác và chất lượng gia công, đồng thӡi phải đảm bảo tĕng nĕng suất lao động và giảm giá thành. Qui trình công nghệ này phải đảm bảo được sản lượng đặt ra. Để đạt được các chỉ tiêu trên đây thì qui trình công nghệ phải được thiết kế thích hợp với dạng sản xuất. Tùy theo sản lượng hàng nĕm và mức độ ổn định của sản phẩm mà ta chia ra ba dạng sản xuất sau: 1.4.1.1. Sản xuất đơn chiếc GV: Trѭѫng Quang Dũng Trang 8 Công nghӋ chế tҥo máy 1 Dạng sản xuất đơn chiếc là sản lượng hàng nĕm ít, thưӡng từ một đến vài chục chiếc. Sản phẩm không ổn định do chủng loại nhiều. Chu kỳ chế tạo không được xác định. ... cắt thấp, nĕng suất thấp. -Tiện ren theo phѭơng pháp tiến dao hѭớng nghiêng, chỉ có 1 lѭỡi dao cắt và cung nối giữa hai lѭỡi cắt làm việc nên dễ thoát phoi, lực cắt không lớn có thể làm việc với chế độ cắt lớn để đạt đѭợc nĕng suất cao nhѭng độ bóng mặt ren thấp. Thông thѭờng khi cắt thô ngѭời ta sử dөng phѭơng pháp tiến dao nghiêng, khi cắt sử dөng phѭơng pháp tiến dao hѭớng kính để tận dөng đѭợc ѭu điểm cӫa cả hai phѭơng pháp trên. GV: Trѭѫng Quang Dũng Trang142 Công nghệ chӃ tạo máy Hình 5.35. Sơ đồ cơ cấu lùi dao nhanh a) sơ đồ cơ cấu lùi dao nhanh khi tiện ren ngoài. b) sơ đồ cơ cấu lùi dao nhanh khi tiện ren trong. Để tĕng nĕng suất khi tiện ren ngѭời ta thѭờng áp dөng các biện pháp sau: Tĕng tốc độ cắt V. Khi tĕng tốc độ cắt V phải đảm bảo rút dao nhanh, nhất là trѭờng hợp chiều dài phần ren ngắn hoặc khi tiện ren trong. Muốn an toàn phải có cơ cấu lùi dao nhanh (Hình 5.35). 5.5.3. Cắt ren bằng bàn ren và ta rô 1. Ta rô ren GV: Trѭѫng Quang Dũng Trang143 Công nghệ chӃ tạo máy Gia công ren bằng tarô chӫ yếu dùng gia công ren lỗ có đѭờng kính trung bình và nhỏ theo tiêu chuẩn. Có thể dùng tarô để gia công ren trө, ren côn. Khi tarô nhiều lѭỡi dao cùng tham gia cắt nên tỏa nhiệt nhiều và thoát phoi khó, ngoài ra nếu đѭờng kính ren lớn thì momem xoắn lớn, để tránh gãy tarô phải gia công với vận tốc cắt thấp (từ 5 ÷ 15 m/ph). Cắt ren lỗ thông có thể thực hiện bằng tay hoặc máy, cắt ren lỗ không thông phải thực hiện bằng tay. Một bộ tarô tay có 2 hoặc 3 chiếc có đѭờng kính khác nhau để tarô 2 hoặc 3 lần nhằm giảm momen xoắn, tránh gãy tarô, giảm cѭờng độ lao động và nâng cao độ bóng mặt ren. Khi tarô bằng máy nên tiến hành khoan và tarô trong cùng một lần gá để đảm bảo lѭợng dѭ cắt ren đều, đѭờng tâm tarô trùng với tâm lỗ, tránh hiện tѭợng gãy tarô. Nếu khoan và tarô thực hiện ở hai lần gá khác nhau thì phải dùng đầu tarô tự lựa chọn để tránh ảnh hѭởng cӫa độ không đồng tâm giữa lỗ và trөc chính cӫa máy. Hình 5.36. Gia công ren bằng khoan tarô kết hợp Khi tarô tĕng vận tốc cắt nhỏ đồng thời do có hành trình chạy không quay ngѭợc để rút tarô nên nĕng suất thấp. trong sản xuất hàng loạt và hàng khối ngѭời ta dùng tarô tự bóp lại sau khi cắt ren để có thể rút tarô qua lỗ nhằm nâng cao nĕng suất. Loại tarô này chỉ dùng đѭợc khi lỗ ren không quá bé. Để tĕng nĕng suất khi gia công mũ ốc có thể dùng tarô máy đầu cong thực hiện trên máy khoan hoặc máy tiện. 2. Cắt ren bằng bàn ren GV: Trѭѫng Quang Dũng Trang144 Công nghệ chӃ tạo máy Bàn ren dùng để cắt ren tam giác ngoài có bѭớc ren P≤ 2 mm, đôi khi ngѭời ta dùng bàn ren để hiệu chỉnh lại ren có bѭớc tiến lớn, khi ren đư tiện thô bằng dao. Dùng bàn ren để gia công ren đạt độ chính xác và độ bóng thấp, nguyên nhân sau khi nhiệt luyện bàn ren không đѭợc mài lại, các thành phần chӫ yếu cӫa ren nhѭ profin ren, đѭờng kính trung bình, góc nâng đều có sai số. Hình 5.37. Bàn ren 5.5.4. Phay ren Phay ren đѭợc sử dөng rộng rãi trong sản xuất để chế tạo ren trong và ren ngoài Khi phay ren bằng dao phay đĩa trөc dao phải tạo với trөc chi tiết 1 góc bằng góc nâng cӫa ren. Hình 5. 38. Sơ đồ phay ren bằng dao phay đĩa GV: Trѭѫng Quang Dũng Trang145 Công nghệ chӃ tạo máy Tgφ = tgß = s/חdtb Trong đó: S – Bѭớc ren Dtb – Đѭờng kính trung bình cӫa ren ß – Góc nâng cӫa ren xác định trên đѭờng kính trung bình Do trөc dao đặc nghiêng một góc φ nên ở tất cả các đѭờng kính khác nhau cӫa ren cũng chịu ảnh hѭởng cӫa goc φ, do đó sẽ dẫn tới sai số dạng ren. Hình 5.39. Các phương pháp phay ren - Phay ren bằng dao phay rĕng lѭợc: Dao phay rĕng lѭợc thực chất gồm nhiều dao đĩa có lѭỡi cắt thẳng ghép lại do đó bản chất giống tiện ren. Trөc dao gá song song với tâm chi tiết, các lѭỡi cắt nằm ngang mặt phẳng chứa tâm dao và tâm chi tiết. Dao quay tròn tạo ra chuyển động cắt, chi tiết quay và tịnh tiến dọc trөc một khoảng từ 1 đến 2 bѭớc ren. Phѭơng pháp này đạt độ chính xác cao nhѭ tiện ren nhѭng cho nĕng suất cao hơn. 5.5.5. Mài ren Mài ren đѭợc dùng để chế tạo ren yêu cầu độ chính xác cao và ren cӫa các loại dөng cө (dao phay ren lѭợc, ta rô, các loại calip đo ren); có thể mài ren trong và ren ngoài, đặc biệt mài ren sau khi tôi. GV: Trѭѫng Quang Dũng Trang146 Công nghệ chӃ tạo máy Dөng cө mài ren là đá mài ren: đá mài một đầu mối và đá mài nhiều đầu mối. Quá trình mài ren bằng đá mài giống nhѭ khi phay ren bằng dao phay đĩa hay dao phay lѭợc. Mài ren thѭờng đѭợc tiến hành dѭới dạng mài có tâm . Hình 5.40. Mài ren bằng đá mài Hình 5.41. Mài ren bằng đá mài nhiều đầu mối một đầu mối Chế độ cắt: khi mài ren ngoài vận tốc cắt cӫa đá vđ = 25 ÷ 35 m/s; khi mài trong vận tốc cӫa đá bị hạn chế bởi đѭờng kính cӫa lỗ, nên đá thѭờng bị mài mòn nhanh gây ra sai số profin nhiều hơn mài ngoài. Muốn đạt độ chính xác cao hơn phải sửa đá (tạo lại profin ban đầu) thѭờng xuyên. Trên các máy mài ren ngѭời ta bố trí cơ cấu sửa đá tự động đặt ở phía sau lѭng đá. 5.5.6. Cán ren, lĕn ren Cán ren và lĕn ren đѭợc thực hiện nhờ biến dạng kim loại do áp lực lĕn, do đó các thớ kim loại không bị cắt đứt . Cán ren đѭợc thực hiện ở trạng thái cán nguội. Vật liệu sản phẩm cán ảnh hѭởng rất lớn đến chất lѭợng cán ren. Thông thѭờng có hai hai phѭơng pháp cán: - Cán ren ngoài bằng bàn cán phẳng - Cán ren bằng trөc cán (quả cán). GV: Trѭѫng Quang Dũng Trang147 Công nghệ chӃ tạo máy Hình 5.42. Sơ đồ gia công ren bằng phương pháp cán a- bàn cán ren phẳng; b- cán bằng 2 lô cán ren c- cán bằng bàn cán hình cung; d- cán bằng 3 lô cán 5.6 Gia công rãnh then và then hoa 5.6.1. Gia công rãnh then 1. Phay rãnh then Phay rưnh then đѭợc sử dөng sau nguyên công tiện tinh, chuẩn là hai cổ trөc hợp với vai trөc. Nếu yêu cầu chính xác cao phải mài hai cổ làm chuẩn công nghệ trѭớc khi phay để tạo điều kiện đảm bảo hai mặt bên cӫa rưnh đối xứng với nhau qua mặt phẳng qua tâm. Các phѭơng pháp phay rưnh then: - Phay rãnh then có bàn nguyệt trên máy phay ngang bằng dao phay đĩa ba mặt có đѭờng kính nhỏ, vận tốc cắt hạn chế, chỉ có tiến dao hѭớng kính do đó có nĕng suất thấp (hình 5.43a) a. GV: Trѭѫng Quang Dũng Trang148 Công nghệ chӃ tạo máy Hình 5.43. Các phương pháp phay rãnh then a. Phay rãnh then bán nguyệt bằng dao phay đĩa b. Phay rãnh then bằng dao phay ngón thông thường c. Phay rãnh then bằng dao phay ngón chuyên dùng - Phay rãnh then bằng trên máy phay đứng bằng dao phay ngón: + Đối với rãnh then kín dùng dao phay ngón thông thѭờng (hình 5.43b), do dao phay ngón thông thѭờng không có lѭỡi cắt ở mặt đầu nên trѭớc khi phay phải khoan mồi sau đó dùng dao phay ngón để thực hiện một hoặc hai đѭờng chuyển dao. Phѭơng pháp này tốn thời gian thay dao nên chỉ dùng trong sản xuất đơn chiếc. + Dùng dao phay rãnh then chuyên dùng (hình 5.43c) không phải khoan mồi, do loại dao này có thêm lѭỡi cắt ở mặt đầu nên không phải thay dao nhѭng phải tiến dao nhiều lần do chiều sâu cắt t giảm (t = 0.05 ÷ 0.25) , tuy vậy nĕng suất vẫn cao hơn so với dùng dao phay ngón thông thѭờng. 2. Gia công then hoa Phay trөc then thoa. + Trong sản xuất đơn chiếc dùng dao phay đĩa cắt hai mặt bên (hình 5.44a). Sau đó dùng dao phay định hình cắt mặt đáy trө cӫa rãnh (hình 5.44b) hoặc dùng dao định hình cắt một lần (hình 5.44b). Các phѭơng pháp này cho nĕng suất thấp. + Trong sản xuất hàng loạt dùng phѭơng pháp bao hình bằng dao phay lĕn then hoa trên máy phay lĕn rĕng, phѭơng pháp này cho nĕng suất cao, chất lѭợng ổn định (hình 5.44c) b. c. GV: Trѭѫng Quang Dũng Trang149 Công nghệ chӃ tạo máy Hình 5.44. Các phương pháp phay trục then thoa 5.7. Gia công mһt định hình 5.7.1. Khái quát Bề mặt định hình có thể gia công bằng dao định hình, bằng dao thông thѭờng trên các đồ gá chép hình và trên các máy chuyên dùng. 5.7.2. Các phѭѫng pháp gia công mһt định hình bằng phѭѫng pháp cắt gӑt 1. Gia công bằng dao định hình Gia công bề mặt định hình bằng dao định hình có hình dạng bề mặt cần gia công là phѭơng pháp thѭờng đѭợc sử dөng. Dao định hình thѭờng dùng là dao tiện, dao phay, dao chuốt Hình 5.45. Gia công bằng dao định hình GV: Trѭѫng Quang Dũng Trang150 Công nghệ chӃ tạo máy Bề mặt côn, bề mặt định hình tròn xoay, biên dạng không phức tạp, chiều dài ngắn có thể tiện bằng dao tiện định hình. Dao tiện định hình có thể có dạng lĕng trө, dạng đĩa, các lѭỡi cắt cӫa dao là một đѭờng cong hoặc tập hợp cӫa các đѭờng cong và đѭờng thẳng. Ngoài chuyển động quay cӫa chi tiết, dao tiện định hình chỉ thực hiện chuyển động tiến dao ngang với lѭợng tiến dao nhỏ 0,01 – 0,1 mm/vg. Khi chiều dài mặt định hình lớn thѭờng không dùng dao tiện định hình, vì khi đó dao định hình chế tạo phức tạp, giá thành cao, mặt khác khi cắt, điều kiện cắt xấu, lực cắt lớn, dễ gây rung động. Bề mặt định hình có đѭờng sinh thẳng có thể gia công bằng dao phay đĩa định hình, tuy nhiên giá thành gia công sẽ cao vì chế tạo dao khó. Độ chính xác khi gia công phө thuộc vào độ chính xác chế tạo dao phay bằng dao phay định hình thѭờng dùng để gia công các mặt định hình tiêu chuẩn nhѭ phay cung tròn, phay định hình bánh rĕng. Các lỗ định hình trong sản xuất hàng loạt có thể dùng dao chuốt gia công. Bề mặt định hình sau khi tôi có thể dùng đá mài định hình để gia công. Đá mài đѭợc sửa đá bằng các đồ gá chép hình, nhờ đó có thể đạt độ chính xác gia công. 2. Gia công mặt định hình bằng đồ gá chép hình Gia công bề mặt định hình bằng dao thông thѭờng với đồ gá chép hình trên máy công cө vạn nĕng thѭờng dùng khi gia công bằng cách tiện, phay, mài a. Tiện mặt định hình - Tiện côn: ngoài việc dùng dao định hình, khi tiện côn có thể dùng các phѭơng pháp sau: + Tiện côn bằng cách dịch chuyển ө động theo phѭơng ngang: khi tiện côn có đѭờng kính lớn D, đѭờng kính nhỏ d, trên chiều dài l, chiều dài chi tiết gá trên hai mũi tâm là L, ta thực hiện bằng cách dịch chuyển ө động theo phѭơng ngang một khoảng h tính theo công thức sau: 2 D d Lh l Khi dịch chuyển theo phѭơng ngang, để gá đặt cứng vững, tránh biến dạng thѭờng sử dөng mũi tâm cầu. Theo cách này có thể gia công mặt côn có chiều dài GV: Trѭѫng Quang Dũng Trang151 Công nghệ chӃ tạo máy lớn. Hình 5.46. Tiện mặt định hình + Tiện côn bằng cách xoay bàn dao trên, khi đó nới lỏng bàn dao trên và xoay đi góc côn tѭơng ứng, sau đó kẹp chặt lại. Theo cách này chuyển động tiến dao thực hiện bằng tay và chỉ gia công mặt côn có chiều dài ngắn. + Tiện côn dùng đồ gá chép hình, khi đó vít me bàn dao ngang đѭợc tách khỏi đai ốc để bàn dao ngang có thể di chuyển dọc theo dѭỡng chép hình lắp trên bĕng máy. - Tiện mặt định hình: dùng cơ cấu chép hình khi thay dѭỡng khác nhau có thể gia công đѭợc các mặt định hình tròn xoay khác. Dùng đồ gá chép hình còn có thể gia công các bề mặt cầu, cam đĩa (đồ gá tiện méo xéc-mĕng). Hình 5.47. Sơ đồ gá đặt gia công mặt định hình bằng dao tiện thường GV: Trѭѫng Quang Dũng Trang152 Công nghệ chӃ tạo máy b.Tiện chép hình Tiện chép hình theo dѭỡng sử dөng dao tiện thѭờng, dѭỡng đѭợc làm riêng có thể giống hình dạng chi tiết (nhѭ gia công piston) hoặc khác hình dạng chi tiết (nhѭ chỉ là rưnh để cho bàn dao có con lĕn chạy bên trong). Hình 5.48. Tiện chép hình theo dững Khi gia công theo phѭơng pháp này dѭỡng đѭợc lắp cố định trên bàn máy, vitme – đai ốc bàn dao ngang cӫa máy tiện đѭợc tháo đi, máy chỉ còn chuyển động chạy dao dọc, còn chuyển động chạy dao ngang đѭợc thực hiện theo dѭỡng. c. Phay mặt định hình. Phay với dao định hình có thể phay đѭợc 1 số loại mặt định hình nhѭ mặt cong , rưnh, mặt tổng hợp với nĕng suất cao. Phay mặt định hình theo dѭỡng chép hình trên đồ gá có thể dùng dao phay thông thѭờng. Hình 5.49. Phay định hình Độ chính xác cӫa mặt định hình đѭợc gia công phө thuộc vào độ chính xác cӫa mẫu, dѭỡng, cӫa chuyển động, cӫa máy và các cơ cấu phө khác. Thông thѭờng để giảm bớt sai số gia công, dѭỡng, mẫu đѭợc làm lớn hơn so với bề mặt cần gia công. GV: Trѭѫng Quang Dũng Trang153 Công nghệ chӃ tạo máy Phѭơng pháp này dùng gia công với bề mặt định hình ngắn trong sản xuất lớn vì dao phải chế tạo riêng cho từng loại sản phẩm, có hình dáng giống hình dạng bề mặt chi tiết, độ chính xác tѭơng đối nên quá trình chế tạo phức tạp, giá cao Đặc điểm cӫa phѭơng pháp này: lực cắt lớn, chế độ gia công bị hạn chế, chiều sâu cắt và đѭờng kính cӫa dao bị biến đổi trong quá trình cắt, độ chính xác gia công cӫa sản phẩm phө thuộc vào độ chính xác cӫa dao, phѭơng pháp gá đặt chi tiết và độ chính xác cӫa bề mặt chuẩn. d. Phay chép hình Phѭơng pháp này giải quyết đѭợc khó khĕn mà dao phay định hình gặp phải nhѭ: Chiều dài mặt định hình lớn, nếu dùng dao phay định hình thì việc thiết kế và chế tạo rất khó khĕn, mặt khác lѭỡi cắt dài lực cắt lớn, chế độ cắt bị hạn chế. Hình 5.50. Phay chép hình Thực chất quá trình phay chép hình là 1 trong 2 chuyển động vuông góc với nhau đѭợc thực hiện dựa theo profin cӫa dѭỡng đư chế tạo trѭớc. Để làm đѭợc việc đó phải tháo vitme – đai ốc chạy dao cӫa bàn máy theo phѭơng đó, còn mũi dò luôn áp sát với dѭỡng chép hình do tác dөng cӫa lò xo hay đối trọng tѭơng ứng. Chuyển động chạy dao theo phѭơng còn lại đѭợc giữ nhѭ cũ. Chép hình theo cơ cấu là dạng gia công chép hình, nhѭng ko phải dựa vào dѭỡng mà dựa vào các cơ cấu đặc biệt e. Mài định hình Để mài rưnh then hoa trên trөc khi định tâm theo đѭờng kính trong, ngѭời ta thѭờng dùng phương pháp mài định hình. GV: Trѭѫng Quang Dũng Trang154 Công nghệ chӃ tạo máy Phѭơng pháp mài này, gá lắp đơn giản, đảm bảo độ chính xác vị trí tѭơng quan cӫa các bề mặt. Tuy nhiên, do đá mài đồng thời cả 3 mặt cho nên đá rất nhanh mòn, trong quá trình gia công phải sửa đá liên tөc Ngoài ra, ngѭời ta còn dùng các kiểu mài khác nhѭ: Mài 2 cạnh bên riêng, mài đѭờng kính trong riêng. CÂU HӒI ÔN TҰP 1. Trình bày cách chọn phôi và các phѭơng pháp chuẩn bị phôi. 2. Trình bày đặc điểm, khả nĕng công nghệ và phạm vi sử dөng cӫa các phѭơng pháp gia công mặt phẳng (Bào – xọc, phay, mài). 3. Trình bày đặc điểm, khả nĕng công nghệ và phạm vi sử dөng cӫa các phѭơng pháp gia công mặt trө ngoài (tiện mặt trụ ngoài, mài mặt trụ ngoài). 4. Trình bày đặc điểm, khả nĕng công nghệ và phạm vi sử dөng cӫa các phѭơng pháp gia công mặt trө trong (khoan, khoét, doa, tiện, mài). 5. Trình bày phѭơng pháp gia công ren (tiện ren, phay ren). 6. Trình bày các phѭơng pháp gia công mặt định hình. Hình 5.51. Mài định hình rãnh then hoa trên trục Hình 5.52. Mài cạnh bên rãnh then hoa trên trục TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]. Hồ Viết Bình, Nguyễn Ngọc Đào, “Công nghệ chế tạo máy”, Trường ĐH. SPKT TP.HCM, năm 2000. [2]. Hồ Viết Bình, Lê Đăng Hoành, Nguyễn Ngọc Đào, “Đồ gá gia công cơ khí”, NXB Đà Nẵng, năm 2000. [3]. GS.TS. Trần Văn Địch, “Đồ gá”, NXB KH & KT, 2009. [4]. GS.TS. Trần Văn Địch, “Sổ tay công nghệ chế tạo máy, Tập 1,2,3”, NXB KH & KT, 2002. [5]. PGS,TS. Phạm Đăng Phước, “Công nghệ chế tạo máy”, NXB Đà Nẵng, năm 2010.
File đính kèm:
- bai_giang_cong_nghe_che_tao_may_1.pdf