Chương 1 Các nguyên tắc xác định thứ tự các nguyên công I. Mục tiêu của bài: - Trình bày được các khái niệm cơ bản về công nghệ chế tạo; - Trình bày được yêu cầu kỹ thuật, chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết theo bản vẽ chi tiết gia công đầy đủ và rõ ràng; - Xác định được dạng sản xuất và đưa ra được đường lối công nghệ II. Nội dung của bài: 1.1 Nguyên tắc chọn chuẩn Phải đảm bảo được hai yêu cầu : + Chất lượng của chi tiết trong quá trình gia công + Nâng cao năng suất và giảm giá thành 1.1 Nguyên tắc khi chọn chuẩn thô Thường dùng ở nguyên công đầu tiên trong quá trình gia công cơ. * Yêu cầu Phân phối đủ lượng dư cho các bề mặt gia công Bảo đảm độ chính xác về vị trí tương quan giữa các bề mặt không gia công với những bề mặt sắp gia công * Các nguyên tắc khi chọn chuẩn thô Nguyên tắc 1: Theo một phương kích thước nhất định nếu trên chi tiết gia công có một bề mặt không cần gia công thì nên chọn bề mặt không gia công đó làm chuẩn thô.
Ví dụ: Hình vẽ B A C Hình 1.1 Định vị chuẩn thô trục Theo phương z-z mặt B không gia công chọn B làm chuẩn thô đảm bảo được yêu cầu thứ 2 và đảm bảo độ đồng tâm giữa B với A và C Nguyên tắc 2: Theo một phương kích thước nhất định nếu trên chi tiết gia công có 2 hay nhiều bề mặt không gia công thì nên chọn bề mặt không gia công nào có yêu cầu về độ chính xác về vị trí tương quan với các bề mặt gia công là cao nhất làm chuẩn thô. 6 Ví dụ : Trên hình vẽ B A C Hình 1.2 Định vị chuẩn thô hộp Theo phương z- z chi tiết có mặt A,B không gia công. Yêu cầu khoảng cách từ mặt A đến C chính xác hơn khoảng cách từ B đến C. Chọn A làm chuẩn thô Hình 1.3 Định vị chuẩn thô hộp Nguyên tắc 3 :Theo một phương kích thước nhất định nếu trên chi tiết gia công có tất cả các bề mặt đều gia công thì nên chọn bề mặt nào có yêu cầu phải phân bố lượng dư đều và nhỏ nhất làm chuẩn thô.
Ví dụ : Trên hình vẽ 1 3 2 Hình 1.4 Định vị chuẩn thô trục Theo phương z- z chi tiết có tất cả các bề mặt đều gia công nhưng mặt A là mặt lắp ghép .Vì vậy mặt A phải có tính đồng đều do đó lượng dư trên mặt A phải nhỏ và đều Vì vậy chọn mặt A làm chuẩn thô Nguyên tắc 4 : Theo một phương kích thước nhất định nếu trên chi tiết gia công có rất nhiều bề mặt đủ tiêu chuẩn để chọn làm chuẩn thô thì nên chọn bề mặt nào bằng phẳng trơn tru nhất làm chuẩn thô. Nguyên tắc 5 : Chuẩn thô nên dùng một lần trong cả quá trình gia công. Nếu vi phạm lời khuyên này người ta gọi là phạm chuẩn thô. 7 Ví dụ : Trên hình vẽ là gia ông trục bậc - Lần gá thứ nhất chọn mặt 2 làm chuẩn để gia công mặt 3.
- Lần gá thứ hai vẫn chọn mặt 2 làm chuẩn để gia công mặt 1 thì phạm chuẩn thô.2 Nguyên tắc khi chọn chuẩn tinh Ví dụ : Trên hình vẽ Theo phương z- z chi tiết có mặt A,B không gia công. Yêu cầu khoảng cách từ mặt A đến C chính xác hơn k * Yêu cầu - Đảm bảo phân bố đủ lượng dư cho các bề mặt gia công. - Đảm bảo độ chính xác vị trí tương quan giữa các bề mặt gia công với nhau * Nguyên tắc khi chọn chuẩn tinh hoảng cách từ B đến C. Chọn A làm chuẩn thô Hình 1.5 Nguyên tắc 1: Cố gắng chọn chuẩn tinh là chuẩn tinh chính ,như vậy sẽ làm cho chi tiết lúc gia công có vị trí tương tự như khi làm việc Ví dụ : Như hình vẽ trên Nên chọn mặt lỗ A của bánh răng làm chuẩn tinh , khi đó các kích thước đạt được độ chính xác cao Nguyên tắc 2: Cố gắng chọn chuẩn định vị trùng với gốc kích thước để sai số chuẩn c = 0 Nguyên tắc 3: Chọn chuẩn sao cho khi gia công chi tiết không bị biến dạng do lực cắt, lực kẹp.
Mặt chuẩn phải đủ diện tích định vị. Nguyên tắc 4: Chọn chuẩn sao cho kết cấu đồ gá đơn giản và thuận tiện khi sử dụng 8 Nguyên tắc 5: Cố gắng chọn chuẩn thống nhất cho nhiều lần gá đặt. Chuẩn tinh thống nhất là chuẩn tinh được sử dụng ở nhiều nguyên công. Chọn chuẩn tinh thống nhất sẽ giảm được chi phí thiết kế chế tạo đồ gá, hạ giá thành gia công.2 Các thành phần của quy trình công nghệ Quy trình công nghệ gia công cơ được chia ra các thành phần: Nguyên công, gá, vị trí, bước, đường chuyển dao công tác.
Nguyên công là một phần của quy trình công nghệ được hoàn thành liên tục tại một chỗ làm việc do một hay nhiều nhóm công nhân thực hiện để gia công một hay một số chi tiết cùng lúc (khi không có công nhân nào phục vụ thì đó là nguyên công được tự động hoá hoàn toàn). Nếu thay đổi một trong những điều kiện như: Tính làm việc liên tục hoặc chỗ làm việc thì ta đã chuyển sang một nguyên công khác. Ta xét trường hợp gia công trục bậc trên hình 1. Nếu ta tiện một đầu rồi trở đầu ngay để tiện đầu kia thì vẫn thuộc một nguyên công.
Nhưng nếu tiện một đầu cho cả loạt chi tiết rồi mới tiện đầu kia cho cả loạt chi tiết thì ta có hai nguyên công. Hoặc là trên một máy chỉ tiện một đầu, còn đầu kia được tiện trên máy khác thì ta cũng có hai nguyên công. Sau khi tiện xong ở một (hay hai máy tiện) tiến hành phay rãnh then H trên máy phay thì sẽ có nguyên công khác (nguyên công phay). Nguyên công là đơn vị cơ bản của quy trình công nghệ.
Phân chia quy trình công nghệ ra thành các nguyên công có ý nghĩa kỹ thuật và ý nghĩa kinh tế. Ý nghĩa kỹ thuật là ở chỗ tuỳ theo yêu cầu kỹ thuật của chi tiết mà phải gia công bề mặt nào đó bằng phương pháp bào, phay hay mài. Ý nghĩa kinh tế (ví dụ, trường hợp gia công trục bậc trên hình 1.1) là ở chỗ tuỳ theo sản lượng và điều kiện cụ thể mà chia quy trình công nghệ ra làm nhiều nguyên công (phân tán nguyên công) hoặc tập trung ở một vài nguyên công (tập trung nguyên công) nhằm đảm bảo sự cân bằng của nhịp sản xuất. Hoặc trên một máy chính xác không nên làm cả việc thô và việc tinh mà phải chia thành hai nguyên công: thô và tinh cho hai máy (máy thô và máy chính xác).
Gá là một phần của nguyên công được hoàn thành trong một lần gá đặt một hoặc nhiều chi tiết cùng lúc. Ví dụ, trên một đầu của chi tiết ( hình 1.1) rồi gá lại chi tiết ở đầu kia là hai lần gá đặt. Một nguyên công có thể có một hoặc nhiều lần gá. Gia công chi tiết trên máy khoan ba trục 1.
Vị trí là một phần của nguyên công được xác định bởi một vị trí tương quan giữa chi tiết gia công và máy hoặc giữa chi tiết gia công và đồ gá hay dụng cụ cắt. Ví dụ, mỗi lần phay một cạnh hoặc khoan một lỗ trên chi tiết có nhiều lỗ được gọi là một vị trí. Trường hợp gia công một lỗ nhưng qua nhiều bước khác nhau mhư khoan, khoét, doa (hình 1.2) cũng được xem là chi tiết có nhiều vị trí. Khi thiết kế quá trình công nghệ cần lưu ý là giảm quá trình gá đặt (trong khi vẫn giữ được số vị trí cần thiết) bởi vì trong mỗi lần gá đặt sẽ gây ra sai số gia công.
Khi lắp ráp, đối tượng lắp cùng với đồ gá(ví dụ, đồ gá vệ tinh) trên băng tải xích có thể dịch chuyển tới vị trí mới để thực hiện nguyên công lắp ráp. Bước là một phần của nguyên công để tiến hành gia công một bề mặt (hoặc nhiều bề mặt) bằng một dao hoặc nhiều dao với chế độ cắt không thay 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 một bước khác. Ví dụ, tiện ba đoạn A, B, C (hình 1.3) là ba bước khác nhau.
tiện bốn mặt đầu D, E, F, G (hình 1.3) là bốn bước độc lập với nhau. Sau khi tiện ngoài ta thay dao, thay đổi tốc độ và bước tiến dao (lượng chạy dao) để tiện ren là hai bước khác nhau. Hoặc khi gia công lỗ chính xác lần lượt bằng các phương pháp khoan, khoét, doa thì có ba bước khác nhau. Bước có thể là bước đơn giản và bước phức tạp.
Ví dụ, khi tiện một trục bậc gồm ba đoạn với đường kính khác nhau (bằng một dao) thì ta phải thực hiện ba bước đơn giản. Còn khi tiện trục bậc đó đồng thời bằng nhiều dao thì ta có một bước phức tạp. a, Tiện trục bậc bằng nhiều dao b, Tiện trục bậc bằng một dao Khi lắp ráp các 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.5 Đường chuyển dao.
Đường chuyển dao là một phần của bước để hớt đi một lớp vật liệu có cùng chế độ cắt và bằng cùng một dao. Ví dụ, để tiện mặt trụ ngoài ta có thể dùng một dao với cùng một chế độ cắt để hớt làm nhiều lần, mỗi lần là một đường chuyển dao, hoặc khi mài một bề mặt nào đó ta phải thực hiện nhiều đường chuyển dao. Như vậy, mỗi bước có thể có một hoặc nhiều đường chuyển dao. Động tác là một hành động của người công nhân để điều khiển máy khi gia công hoặc lắp ráp.
Ví dụ: bấm nút, quay ụ dao, đẩy ụ động, thay đổi chế độ cắt,. còn đối với lắp ráp thì động tác là lấy chi tiết, lau sạch chi tiết, bôi mỡ trên chi tiết, cầm clê, siết đai ốc,. Việc phân chia thành động tác rất cần thiết để định mức thời gian kh i gia công và lắp ráp, đồng thời để nghiên cứu năng suất lao động và tự động hoá nguyên công.3 Quá trình sản xuất và quá trình công nghệ 1.