Home / Công nghệ CNC / Cơ sở thiết kế qui trình công nghệ gia công cơ các chi tiết

Cơ sở thiết kế qui trình công nghệ gia công cơ các chi tiết

I ) Khái niệm về quá trình sản xuất, quà trình công nghệ và những thành phần của chúng

Quá trình sản xuất là quá trình tổng hợp các hoạt động của con người và công cụ sản xuất cần thiết để chế tạo hoặc sửa chữa thành sản phẩm. Quá trình sản xuất không phải chỉ bao gồm quá trình cơ bản trực tiếp quan hệ đến việc chế tạo chi tiết và lắp ráp sản phẩm, mà các quả trình phụ cần thiết cho việc chế tạo sản phầm (ví dụ: vận chuyển nguyên vật liệu và chi tiết , kiểm tra chi tiết , chế tạo dụng cụ và đồ gá, sửa chữa thiết bị, mài dụng cụ, v.v..)

Qui trình công nghệ gia công cơ là một phần  của quá trình sản xuất trực tiếp quan hệ đến việc làm thay đổi hình dạng, kích thước, tính chất của phôi gia công được thực hiện theo một trình tự xác định.

Qui trình công nghệ bao gồm nhiều nguyên công.

Nguyên công là một phần trọn vẹn của qui trình công nghệ để gia công một hay một số chi tiết  đồng thời tại một địa điểm làm việc do một hay một nhóm công nhân thực hiện. Nguyên công bắt đầu từ thời điểm gá chi tiết  lên máy, toàn bộ việc gia công tiếp theo và tháo chi tiết  ra khỏi máy. Nguyên công là yếu tố cơ bản khi nghiên cứu, lập kế  hoạch và tính toán giá thành của qui trình công nghệ gia công chi tiết hoặc lắp ráp máy.

Một nguyên công có thể qua một hoặc nhiều lẩn gá.

là một phần của nguyên công được hoàn thành trong một lần gá đặt chi tiết .

Vị trí cũng là một phẩn của nguyên công được xác định bởi một vị trí tương quan giữa chi tiết  (cùng với đồ gá) và máy hoặc giữa chi tiết  (cùng với đổ gá) và dao cắt.

Một nguyên công có thể có một hoặc nhiều bước.

Bước cũng là một phần cả nguyên công để gia công một bề mặt (hoặc một tập hợp bể mặt), sử dụng một dao (hay một nhóm dao), đổng thời chế độ làm việc của máy duy trì không đổi (sô vòng quay, lượng chạy dao và chiều sâu cắt). Nều thay đổi một trong số những yếu  tô trên thì  ta sẽ có một bước khác.

Nếu gia công nhiều bể mặt cùng lúc (ví dụ phay bằng tổ họp dao phay) thì một bước như vậy gọi là bước phức tạp.

Đường chuyến dao là một phần của bước để hớt đi một lớp vật liệu mà không phải thay đổi việc điểu chỉnh máy (cùng chế độ cắt và cùng một dao). Một bước có thể có nhiều đường chuyển dao như nhau kế tiếp nhau. Ví dụ: khi phay thô một mặt phẳng với lượng dư lớn, ta có thể thực hiện hai hoặc nhiều đường chuyển dao (có cùng chiều sâu cắt, lượng chạy dao phút và số vòng quay của dao).

Bước phụ là một phẩn của nguyên công bao gồm các hoạt động của con người vả (hoặc) cùa máy, không trực tiếplàm thay đổi hình dạng, kích thước và chât lượng bể mặt, nhưng rẫt cần đế hoàn thành một bước công nghệ (ví dụ: gá chi tiềt, kẹp dao trên trục, thay dao, đtra dao vào, lùi dao ra, V. V..).

Chu kỳ nguyên công công nghệ là khoảng thời gian từ lúc bắt đầu đến khi kết thúc một nguyên công lặp lại có tính chất chu kỳ không phụ thuộc vào sõ lượng chi tỉỄt gia công.

Nhịp sản xuãt là khoảng thời gian trong đó một loại sản phẩm nhât định được chế tạo ra (cùng kiểu kích thước và cách thực hiện). Ớ* đây sản phẩm được xem là một loại chỉ tiết  hoặc tập hợp nhiêu loại chi tiết  được chế tạo tại xí nghiệp.

II) . Khái niệm về chuẩnphương pháp chọn chuẩn

Định vị là việc tạo cho phôi hoặc chi tiết một vị trí cần thiết đối với hệ tọa độ đã chọn.

Chuẩn là bê mặt hoặc tập hợp những bề  mặt, đường, điểm thuộc phôi hoặc chi tiềt và được dùng để định vị.

Chuẩn thiết kế  là chuẩn được chọn khi thiết kế  sản phẩm , quy trình công nghệ chế tạo hoặc sửa chữa sản phẩm đó.

Chuẩn thực là chuẩn có thật được dùng trong kết cấu khi chế tạo, sử dụng và sửa chữa sản phẩm.

Sơ dồ định vị là sơ đồ bô trí các điểm tựa trên các chuẩn  phôi hoặc chi tiết . Ở đây tất cả các điểm tựa trên cơ sơ đồ định vị được biểu thị bằng các ký hiệu, và được đánh theo sô thứ tự từ mặt chuẩn có số điểm lớn nhất.

Hình 96 biểu thị các điểm tựa còn hình 97 là sơ đồ định vị chi tiết hình lăng trụ. (I, II, III—các bề mặt chuẩn; 1— 6—các điểm tựa).

Sự thay đổi chuẩnlà sự thay đổi có định trước hoặc ngẫu nhiên giữa các chuẩn cùng một tính chất (chuẩn thiết kế , chuẩn công nghệ hoặc chuẩn đo lường).

Sai sô chuẩn là sai lệch vị trí thực tế của chi tiết  hoặc sản phẩm khi định vị so với yị trí yêu cầu.

Kẹp chặt là sự tác dụng lực đối với chi  tiết  hoặc sản phẩm để giữ cho nó có một vị trí cô định khi định vị.

Gá đặt là quá trình định vị và kẹp chặt phôi hoặc chi tiềt.

Sai sô gá đặt là sai lệch vị trí thực tề củachỉ tiết  hoặc sản phẩm khi gá đặt so với vị trí yêu câu.

III) Các loại chuẩn theo công dụng.

Chuẩn thiết kế là chuẩn được dùng để xác định vị trí của chi tiết  hoặc đơn vị lắp ráp trong sản phẩm. Đơn vị lắp ráp được xem là một sản phẩm mà các bộ phận tạo thành của nó được lắp lại với nhau từ nhà máy chế tạo bằng những nguyên công lắp ráp.



Chuẩn phụ là chuẩn thiết kế thuộc chi tiết  hoặc đơn vị lắp ráp và được dùng để xác định vị trí của’sản phẩm lắp với nó.

Chuẩn công nghệ là chuẩn được dùng để xác định vị tri của phôi hoặc chi tiết trong quá trình chế tạo hoặc sửa chữa.

Chuẩn đo lường là chuẩn được dùng để xác định vị trí tương đôi của phôi hoặc chi tiết  và thiết bị đo.

** Các loại chuẩn theo các bậc tự do được khống chế

Chuẩn mặt đáy là chuẩn khống chế phôi hoặc chi tiết  ba bậc tự do: dịch chuyển theo một trục tọa độ và quay xung quanh hai trục khác.

Chuẩn mặt cạnh là chuẩn không chế phôi hoặc chi tiết  hai bậc tự do: dịch chuyển theo một trục tọa độ và quay xung quanh một trục khác.

Chuẩn  mặt chặn là chuẩn khống chế chi tiết  hoặc sản phẩm một bậc tự do: dịch chuyển theo một trục tọa độ hoặc là quay quanh một trục.

ĐỊNH VỊ CHI TIẾT  GIA CÔNG. Theo cơ học thì  một vật rắn tuyệt đôi trong không gian có sáu bậc tự do, nghĩa là nó có thể chuyển động ở ba phương vuông góc với nhau theo các trục x, y, z và quay xung quanh các trục này. Để cố định được vị trí của vật thể đó ưong không gian, ta cần phải khử tất cả sáu bậc tự do của nó.

Khi gá chi tiết  trên máy, cần phải hoàn toàn đảm bảo được vị trí xác định của nó so với dao cắt, bời vi điều này ảnh hướng lớn đến độ chỉnh xác gia công. Hình 98 là sơ đồ gá chi tiết  có dạng hình hộp trên sáu điểm.

Mặt phẳng đáy nằm trên ba điềm (chốt) 1, 2, 3 và không chế ba bậc tự do: quay xung quanh trục X, y và dịch chuyển  theo trục z.

Mặt dẫn hướng (mặt phẳng cạnh) tựa vào hai điểm (chốt) 4 và 5 và không chế thêm hai bậc tự do: quay xung quanh trục z và dịch chuyển dọc trục X, Còn mặt chặn tựa vào chốt 6 và khống chế một bậc tự do: dịch chuyển dọc trục y. Như vậy để có được vị trí hoàn toàn xác định của chi tiết  trong đổ gá, cần phải có đủ sáu điểm tựa trong đỏ có mặt đáy: ba,  mặt dẫn hướng: hai và mặt chậm: một. Trong công nghệ chế tạo .máy nguyên tắc này được gọi là nguyên tắc sáu điểm

Tuy vậy không phải lúc nào cũng cần đảm bảo cho chi tiết có một vị trí xác định hoàn toàn. Chẳng hạn, khi phay rãnh  chi tiết  kẹp chặt trong êtô, người ta gá chi tiết  trên hai miếng căn thay cho ba điểm là mặt phẳng đáy và ép chi tiết vào má êtô thay cho hai điểm mặt phẳng cạnh (hình 99). Điểm thứ 6 mặt chặn không có, bởi vì trong trường hợp này không cần đảm bảo cho chi tiết có vị trí xác định theo mặt phẳng chặn.

Chi tiềt hình trụ định vị trên khồi V (hình 100) được khống chế bốn bậc tự do : 1, 2, 3-và 4. Còn hai bậc tự do là: chi tiết  chuyển động dọc trục y (khôi V) và quay xung quanh trục y, nó được không chế bằng hai chốt 5 và 6 (5 là chôt tì, còn 6 là then).

Trục bậc thi không thể định vị được trên hai khôi V cô định. Trong trường họp này do đường kính các bậc (sau khi tiện) không chi nh xác, cho nên vị trí của tâm trục sẽ thay đổi theo chiều cao.

Vì vậy muốn định vị trục bậc trên khôi V ta phải dùng một khôi V cố định và một khôi V điểu chỉnh được theo chiều cao.

Đôi khi người ta gá chi tiết  trên bàn từ và bàn từ lại được kẹp chặt trên bàn máy phay (định vị theo ba điểm mặt phẳng đáy).

Khi gia công các chi tiết dạng càng và dạng hộp, người ta định vị chỉ tiết  theo mặt phẳng đáy và hai lỗ vuông góc với nó (hình 101 a, b) hoặc theo mặt phẳng đáy và một lõ song song với nó (hình 101 c).



IV)  Lượng dư tổng cộng và lượng dữ trữ trung gian khi gia công

 Lượng dư tổng cộng là lớp kim loại hoặc vật liệu cần phải hớt đi trong suốt quá trình hoàn thành tất cả các nguyên công gia công một bề mặt nào đó của chi tiết. lượng dư tổng cộng bằng hiệu số kích thước giữa phôi và chi tiết  đã gia công.

Lượng dư trung gian (lượng dư nguyên công) là lắp kim loại hoặc vật liệu được để lại sau bước gia công trước và được hớt đi trong bước gia công tiếp theo.

Vần đề chọn lượng dư có một ý nghĩa to lớn. Lượng phoi phụ thuộc vào lượng dư.

Hớt quá lớp kìm loại không cần thiết sẽ làm cho thời gian gia công tăng lên, năng lượng điện bị tiêu hao nhiêu, v.v.., vỉ thS nêu lượng dư quá lón thì  năng suầt lao động giảm và giá thành sản phẩm tăng. Khi chọn lượng dư cần phải cố .gắng giảm lượng dư tổng cộng và lượng dư trung gian tối thiểu, đặc biệt trong điêu kiện sản xuất hàng loạt lớn và hàng khôi. Kích thước và hình dạng của phôi phải rất gần vời của chi tiết đã gia công xong (thành phẩm).