CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

Chương 01: Những khái niệm cơ bản

Chương 02: Chất lượng bề mặt chi tiết máy:

Chương 03: Độ chính xác gia công

Chương 04: Chuẩn

Chương 05: Đặc trưng các phương pháp gia công

Chương 06: Thiết kế quá trình công nghệ gia công chi tiết máy

Chương 07: Tối ưu hoá quá trình cắt gọt

Ch¬ương 08: Tiêu chuẩn hoá quá trình công nghệ

Ch¬ương 09: Công nghệ lắp ráp các sản phẩm cơ khí

Ch¬ương 10: Công nghệ gia công các chi tiết điển hình

Chương 01: Những khái niệm cơ bản

1. Quá trình sản xuất và quá trình công nghệ

a. Quá trình sản xuất:

+ là quá trình con người tác động vào tài nguyên thiên nhiên để biến nó thành sản phẩm phục vụ cho lợi ích của con người

+ hẹp hơn, 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 của nhà máy

b. 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, bao gồm: thay đổi hình dáng kích thước, tính chất lý hoá của vật liệu, vị trí tương quan giữa các bộ phận của chi tiết

+ xác định quá trình công nghệ hợp lý rồi ghi thành văn kiện công nghệ thì các văn kiện công nghệ đó gọi là quy trình công nghệ

2. Các thành phần của quá trình công nghệ

a. Nguyên công:

+ là một phần của quá trình công nghệ được hoàn thành liên tục tại một chỗ làm việc do một hay một nhóm công nhân thực hiện

+ nếu thay đổi một trong các điều kiện: tính làm việc liên tục, hoặc chỗ làm việc thì ta đã chuyển sang một nguyên công khác

+ nguyên công là đơn vị cơ bản của quá trình công nghệ để hạch toán và tổ chức sản xuất. Phân chia quá trình công nghệ thành các nguyên công có ý nghĩa kỹ thuật và kinh tế

- ý nghĩa kỹ thuật: tuỳ theo yêu cầu kỹ thuật của chi tiết để chọn phương pháp gia công hợp lý

- ý nghĩa kinh tế: tuỳ theo sản lượng và điều kiện sản xuất mà chia nhiều hay ít nguyên công

b. Gá:

+ là một phần của nguyên công, được hoàn thành trong một lần gá đặt chi tiết. Một nguyên công có thể có một hay nhiều lần gá

c. Vị trí:

+ là một phần của nguyên công, được xác định bởi một vị trí tương quan giữa chi tiết với máy hoặc giữa chi tiết với dao cắt

+ một lần gá có thể có một hay nhiều vị trí

d. Bước:

+ là một phần của nguyên công tiến hành gia công một bề mặt (tập hợp bề mặt) sử dụng một dao (bộ dao) và duy trì không đổi chế độ làm việc của máy

e. 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

f. Động tác:

+ là đơn vị nhỏ nhất của quá trình công nghệ, là một hành động của công nhân để điều khiển máy thực hiện việc gia công hay lắp ráp

3. Các dạng sản xuất và các hình thức tổ chức sản xuất

a. Các dạng sản xuất: các yếu tố đặc trưng của dạng sản xuất là sản lượng, tính ổn định của sản phẩm, tính lặp lại của quá trình sản xuất và mức độ chuyên môn hoá trong sản xuất

+ sản xuất đơn chiếc:

+ sản xuất hàng loạt:

+ sản xuất hàng khối:

b. Các hình thức tổ chức sản xuất:

+ sản xuất theo dây chuyền:

+ sản xuất không theo dây chuyền

4. Quan hệ giữa đường lối, biện pháp công nghệ và quy mô sản xuất trong việc chuẩn bị sản xuất

a. Số lượng nguyên công:

+ tập trung nguyên công: bố trí nhiều bước công nghệ trong phạm vi một nguyên công, hiện nay đang có xu hướng vận dụng nhiều vì nâng cao được năng suất lao động

+ phân tán nguyên công: bố trí ít bước công nghệ trong phạm vi một nguyên công

b. Chuẩn bị công nghệ:

+mục đích: đảm bảo quá trình chế tạo sản phẩm cơ khí ổn định, đều đặn ứng với từng quy mô và điều kiện sản xuất cụ thể, đảm bảo được các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật, đảm bảo kế hoạch sản xuất

+ nhiệm vụ: thiết kế, thử nghiệm quá trình công nghệ chế tạo sản phẩm, đồng thời giám sát và điều hành quá trình ấy trong thực tế sản xuất đạt hiệu quả tốt

Chương 02: Chất lượng bề mặt chi tiết máy:

là mục tiêu chủ yếu cần đạt ở bước gia công tinh, chất lượng bề mặt quyết định đến khả năng làm việc của chi tiết máy, nó phụ thuộc vào phương pháp và điều kiện gia công cụ thể. Để đánh giá chất lượng bề mặt có thể dùng nhiều phương pháp như dùng kính hiển vi giao thoa để xác định độ nhám bề mặt, dùng máy đo độ cứng để xác định độ cứng lớp bề mặt, dùng phương pháp chiếu tia Rơnghen để đo ứng suất dư trong lớp bề mặt...

1. Yếu tố đặc trưng của chất lượng bề mặt:

a. Tính chất hình học của bề mặt gia công

+ độ nhấp nhô tế vi:

- trong quá trình cắt, lưỡi cắt của dụng cụ cắt và sự hình thành phoi kim loại tạo ra những vết xước cực nhỏ trên bề mặt gia công tạo nên độ nhấp nhô tế vi (độ nhám bề mặt)

- độ nhấp nhô tế vi gồm hai loại:

 chiều cao nhấp nhô Rz: là trị số trung bình của 5 khoảng cách từ 5 đỉnh cao nhất đến 5 đáy thấp nhất của nhấp nhô bề mặt tế vi tính trong phạm vi chiều dài chuẩn l

 sai lệch prôfin trung bình cộng Ra: là trị số trung bình của khoảng cách từ các đỉnh trên đường nhấp nhô tế vi tới đường trục toạ độ Ox

- chia làm 14 cấp (cấp cao nhất là 14). Từ cấp 6...12: dùng trị số Ra (2,5...0,04 m), từ cấp 1...5 (Rz = 320...20 m) và 13...14 (Rz = 0,08...0,05 m) dùng trị số Rz. Cũng có thể đánh giá theo các mức độ: thô (cấp 1...4), bán tinh (cấp 5...7), tinh (cấp 8...11) và siêu tinh (cấp 12...14) hoặc theo kinh nghiệm: độ nhám = 5...20% dung sai kích thước cần đạt

+ độ sóng bề mặt: là chu kỳ không bằng phẳng của bề mặt chi tiết máy được quan sát trong phạm vi lớn hơn độ nhám bề mặt (từ 1...10 mm). Độ sóng bề mặt ứng với tỷ lệ l/h = 50...1000.

b. Tính chất cơ lý của bề mặt gia công

+ hiện tượng biến cứng của lớp bề mặt:

- trong quá trình gia công, lực cắt làm xô lệch mạng tinh thể lớp kim loại bề mặt và làm biến dạng dẻo ở vùng trước và sau lưỡi cắt, giữa các hạt tinh thể kim loại xuất hiện ứng suất. Thể tích riêng tăng và mật độ kim loại giảm ở vùng cắt. Giới hạn bền, độ cứng, độ giòn của lớp bề mặt được nâng cao, tính dẻo dai của lớp bề mặt giảm, tính dẫn từ thay đổi, lớp bề mặt kim loại bị cứng nguội, chắc lại và có độ cứng tế vi cao

- mức độ biến cứng và chiều sâu lớp biến cứng phụ thuộc vào tác dụng của lực cắt, mức độ biến dạng dẻo của kim loại và ảnh hưởng của nhiệt trong vùng cắt. Lực cắt làm tăng mức độ biến cứng và chiều sâu lớp biến cứng, còn nhiệt sinh ra trong vùng cắt thì lại hạn chế hiện tượng biến cứng bề mặt

+ ứng suất dư trong lớp bề mặt

- khi cắt, lực cắt gây ra biến dạng dẻo không đều ở từng khu vực trong lớp bề mặt, và biến dạng dẻo sinh ra ứng suất dư trong lớp bề mặt

- biến dạng dẻo làm chắc lớp vật liệu bề mặt, tăng thể tích riêng gây nên ứng suất dư nén, lớp kim loại bên trong sinh ra ứng suất dư kéo để chống lại

- nhiệt sinh ra ở vùng cắt khi cắt làm giảm môđun đàn hồi của vật liệu, khi nguội nhanh, sẽ làm lớp bề mặt co lại, sinh ra ứng suất dư kéo, để cân bằng, lớp kim loại bên trong sinh ra ứng suất dư nén.

- kim loại bị chuyển pha trong quá trình cắt và nhiệt sinh ra ở vùng cắt làm thay đổi cấu trúc vật liệu, dẫn đến sự thay đổi về thể tích kim loại, sinh ra ứng suất dư kéo hoặc nén

c. phản ứng của lớp bề mặt đối với môi trường làm việc:

+ tính chống mòn

+ khả năng chống xâm thực hoá học

+ độ bền mỏi

2. Ảnh hưởng của chất lượng bề mặt tới khả năng làm viêc của chi tiết máy

a. ảnh hưởng đến tính chống mòn

+ ảnh hưởng đến độ nhấp nhô tế vi (độ nhám bề mặt):

- quá trình mài mòn của một cặp chi tiết máy, xét trên cơ sở ma sát ở bề mặt tiếp xúc, thường qua ba giai đoạn: mòn ban đầu (làm cho chiều cao nhấp nhô giảm 65...75%), mòn bình thường (diễn ra chậm) và mòn kịch liệt (bề mặt tiếp xúc bị tróc ra, cuối cùng bị phá hỏng)

- khi chế tạo chi tiết máy, nếu giảm hoặc tăng chiều cao nhấp nhô tế vi tới trị số tối ưu, ứng với điều kiện làm việc của chi tiết, thì sẽ đạt được lượng mòn ban đầu ít nhất, qua đó kéo dài tuổi thọ của chi tiết

+ ảnh hưởng của lớp biến cứng bề mặt: nâng cao tính chống mòn vì hạn chế được sự oxy hoá bề mặt, hạn chế quá trình biến dạng dẻo toàn phần của chi tiết máy, qua đó hạn chế hiện tượng chảy và hiện tượng mài mòn của kim loại

+ ảnh hưởng của ứng suất dư bề mặt: nói chung, ứng suất dư ở lớp bề mặt không có ảnh hưởng đáng kể tới tính chống mòn, nếu chi tiết máy làm việc trong điều kiện ma sát bình thường

b. ảnh hưởng đến độ bền mỏi của chi tiết máy

+ ảnh hưởng của độ nhám bề mặt

- độ nhám bề mặt có ảnh hưởng đến độ bền mỏi, nhất là khi chi tiết máy chịu tải trọng chu kỳ có đổi dấu, vì ở đáy các nhấp nhô tế vi có ứng suất tập trung với trị số lớn sẽ gây ra các vết nứt tế vi ở đáy các nhấp nhô, là nguồn gốc phá hỏng chi tiết máy

- nói chung, khi độ nhám thấp (tức là độ nhẵn bóng bề mặt cao) thì giới hạn mỏi của vật liệu sẽ cao, độ bền của chi tiết cũng sẽ tăng

+ ảnh hưởng của lớp biến cứng bề mặt: nói chung, lớp biến cứng bề mặt có thể làm tăng độ bền mỏi khoảng 20%, làm hạn chế khả năng gây ra các vết nứt tế vi, tuy nhiên, khi nhiệt độ cao thì độ bền mỏi của chi tiết máy lại giảm

+ ảnh hưởng của ứng suất dư trong lớp bề mặt: ứng suất dư nén có tác dụng nâng cao độ bền mỏi, còn ứng suất dư kéo lại hạ thấp độ bền mỏi

c. ảnh hưởng tới tính chống ăn mòn hoá học của lớp bề mặt chi tiết

+ ảnh hưởng của độ nhấp nhô tế vi bề mặt: nói chung, bề mặt chi tiết máy càng ít nhám thì càng ít bị ăn mòn hoá học, bán kính đáy các nhấp nhô càng lớn thì khả năng chống ăn mòn hoá học của lớp bề mặt càng cao. Có thể dùng phương pháp mạ để chống ăn mòn hoá học

+ ảnh hưởng của lớp biến cứng bề mặt: có mức độ khác nhau tuỳ theo hướng các hạt tinh thể kim loại và thành phần cấu tạo của chúng

d. ảnh hưởng đến độ chính xác các mối lắp ghép: chủ yếu chịu ảnh hưởng của độ nhám, đối với các mối lắp lỏng, để đảm bảo độ ổn định của mối lắp, cần giảm độ nhám, đối với các mối lắp có độ dôi, chiều cao nhấp nhô tế vi tăng thì độ bền của mối ghép cũng giảm

3. Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng bề mặt chi tiết máy

a. ảnh hưởng đến độ nhám bề mặt:

+ các yếu tố mang tính chất hình học của dụng cụ cắt và chế độ cắt:

- dụng cụ cắt:

 độ nhám sẽ thấp nếu góc nghiêng chính  của dao nhỏ, góc trước  lớn, bán kính mũi dao tiện lớn và có dạng tròn

 độ mòn của dụng cụ tăng thì Rz tăng

- chế độ cắt:

 lượng chạy dao càng nhỏ thì độ nhám sẽ nhỏ, tuy nhiên, nếu lượng chạy dao quá nhỏ (S

 chiều sâu cắt cũng có ảnh hưởng tương tự như lượng chạy dao đối với chiều cao nhấp nhô tế vi, nếu bỏ qua độ đảo của trục chính máy

 vận tốc cắt có ảnh hưởng quan trọng đến độ nhám bề mặt. Nói chung, vận tốc cắt cao thì độ nhám thấp, tất nhiên phải tránh giá trị của vận tốc cắt mà tại đó sinh ra hiện tượng lẹo dao khi gia công tinh thép cacbon

+ các yếu tố phụ thuộc biến dạng dẻo của lớp bề mặt: vật liệu dẻo và dai (ít cacbon) thường làm cho độ nhám bề mặt cao hơn vật liệu cứng và giòn

+ ảnh hưởng do rung động của hệ thống công nghệ đến chất lượng bề mặt gia công: nói chung, rung động có ảnh hưởng không tốt, làm tăng độ nhám bề mặt và độ sóng

b. ảnh hưởng đến độ biến cứng bề mặt: độ biến cứng bề mặt sẽ tăng khi:

+ tăng lực cắt và mức độ biến dạng dẻo

+ kéo dài tác dụng của lực cắt trên bề mặt kim loại

+ tăng lượng chạy dao S và bán kính lưỡi cắt r

+ góc trước giảm, tốt nhất nên sử dụng giá trị góc trước âm

+ vận tốc cắt giảm

+ dụng cụ cắt bị mòn, cùn

c. ảnh hưởng đến ứng suất dư bề mặt

+ tăng vận tốc cắt hoặc tăng lượng chạy dao S có thể làm tăng hoặc giảm ứng suất trên bề mặt gia công, tuỳ thuộc vào từng điều kiện cụ thể

+ lượng chạy dao tăng làm tăng chiều sâu có ứng suất dư

+ góc trước càng âm thì càng tạo ra ứng suất dư nén

+ vật liệu giòn thường có ứng suất dư nén, vật liệu dẻo thường có ứng suất dư kéo

+ gia công bằng đá mài thì hay có ứng suất dư kéo, bằng đai mài thì có ứng suất dư nén

4. Phương pháp đảm bảo chất lượng bề mặt gia công của chi tiết máy.

+ chuẩn bị hệ thống công nghệ thật tốt, đặc biệt ở khâu gia công tinh

+ xem xét khả năng đạt được cấp độ nhẵn bóng bề mặt của từng phương pháp gia công

Chương 03: Độ chính xác gia công

1. Khái niệm và định nghĩa

+ độ chính xác gia công của chi tiết máy là mức độ giống nhau về hình học, về tính chất cơ lý lớp bề mặt của chi tiết máy được gia công so với chi tiết máy lý tưởng trên bản vẽ thiết kế

+ độ chính xác gia công là chỉ tiêu khó đạt nhất và gây tốn kém nhất

+ độ chính xác gia công bao gồm:

a. độ chính xác của một chi tiết:

- Sai lệch kích thước:

 sai số kích thước

 sai số về vị trí tương quan giữa hai bề mặt: sai số về góc yêu cầu giữa vị trí bề mặt này với bề mặt kia trong hai mặt phẳng toạ độ vuông góc với nhau

- Sai lệch bề mặt chi tiết:

 sai số hình dạng hình học đại quan

 độ sóng

 độ nhám bề mặt

 tính chất cơ lý lớp bề mặt

b. độ chính xác của loạt chi tiết:

- sai số hệ thống: có thể sinh ra do những nguyên nhân sau:

 sai số lý thuyết của phương pháp cắt

 sai số chế tạo của máy, đồ gá, dụng cụ cắt

 độ biến dạng của chi tiết gia công

 dụng cụ cắt bị mòn, biến dạng nhiệt của máy, dao, đồ gá

- sai số ngẫu nhiên: nguyên nhân sinh ra:

 tính chất vật liệu không đồng đều

 lượng dư gia công không đều

 vị trí của phôi thay đổi trong đồ gá

 sự thay đổi của ứng suất dư

 gá dao nhiều lần, mài dao nhiều lần, thay đổi máy gia công, dao động nhiệt của chế độ cắt gọt...

2. Các phương pháp đạt độ chính xác gia công trên máy công cụ

a. Phương pháp cắt thử từng kích thước riêng biệt

+ ưu điểm:

- có thể đạt được độ chính xác về kích thước nhờ rà gá

- loại trừ được ảnh hưởng của mòn dao

- phân phối lượng dư đều đặn đối với những phôi không chính xác nhờ vạch dấu hoặc rà trực tiếp

- không cần đồ gá phức tạp

+ nhược điểm:

- độ chính xác gia công bị giới hạn bởi bề dày bé nhất của lớp phoi bị hớt đi

- người thợ phải chú ý cao độ nên dễ mệt và hay sinh ra phế phẩm

- năng suất thấp

- trình độ của người thợ phải cao

- giá thành gia công cao

b. Phương pháp tự động đạt kích thước trên các máy công cụ đã điều chỉnh sẵn

+ ưu điểm:

- đảm bảo độ chính xác gia công, giảm bớt phế phẩm

- độ chính xác không phụ thuộc vào tay nghề của công nhân

- cắt một lần là đạt yêu cầu do đó năng suất cao, nâng cao hiệu quả kinh tế

+ nhược điểm:

- phí tổn khi thiết kế, chế tạo đồ gá, công điều chỉnh máy, dao...

- phí tổn khi phải chế tạo phôi chính xác

- nếu chất lượng dụng cụ kém, mau mòn thì mất thời gian phải điều chỉnh lại, gây tốn kém và phiền phức

3.Các nguyên nhân sinh ra sai số gia công

a. ảnh hưởng do biến dạng đàn hồi của hệ thống công nghệ MGDC (máy, đồ gá, dao, chi tiết gia công)

+ ảnh hưởng của độ cứng vững hệ thống công nghệ

- sai số do chuyển vị của hai mũi tâm gây ra

- sai số do biến dạng của chi tiết gia công

- sai số do biến dạng của dao cắt và ụ gá dao

+ ảnh hưởng do dao cùn

+ ảnh hưởng do sai số của phôi

b. ảnh hưởng của độ chính xác của máy, dao, đồ gá và tình trạng mòn của chúng đến độ chính xác gia công

+ sai số của máy công cụ: độ đảo trục chính theo hướng kính, độ đảo lỗ côn trục chính, độ đảo mặt đầu của trục chính, độ đảo và các sai số chế tạo khác của sống trượt, bàn máy...

+ sai số của đồ gá: sai số do chế tạo, lắp ráp, mòn...

+ sai số của dụng cụ cắt: độ chính xác chế tạo, mức độ mòn, sai số gá đặt...

c. ảnh hưởng do biến dạng nhiệt của hệ thống công nghệ MGDC đến độ chính xác gia công

+ sai số do biến dạng vì nhiệt của máy

+ sai số do biến dạng nhiệt của dụng cụ cắt

+ sai số do biến dạng nhiệt của chi tiết gia công

d. Sai số do rung động phát sinh ra trong quá trình cắt: làm tăng độ nhám, độ sóng bề mặt, làm cho dao mòn nhanh, lớp kim loại bề mặt bị cứng nguội, khó gia công cắt gọt

+ nguyên nhân:

- các chi tiết của máy, dao cắt hoặc chi tiết gia công quay nhanh nhưng không được cân bằng động

- sai số của các chi tiết truyền động trong máy

- lượng dư gia công không đều, bề mặt gia công không liên tục

- các mặt tiếp xúc có khe hở

- rung động của những máy xung quanh

+ cách khắc phục:

- nâng cao độ cứng vững của hệ thống

- giảm lực kích thích từ bên ngoài truyền tới

- các chi tiết truyền động của máy phải có độ chính xác cao

- cân bằng động các chi tiết quay nhanh

- tiến hành cắt gọt liên tục...

e. Sai số gia công do chọn chuẩn và gá đặt chi tiết gia công gây ra

f. Sai số do phương pháp đo và dụng cụ đo gây ra

4. Các phương pháp xác định độ chính xác gia công

a. Phương pháp thống kê kinh nghiệm

b. Phương pháp thống kê xác suất

c. Phương pháp tính toán phân tích

5. Điều chỉnh máy

a. Điều chỉnh tĩnh: là gá dụng cụ cắt theo calip hoặc dưỡng mẫu trên máy chưa chuyển động. Phương pháp này không cho ta độ chính xác gia công cao vì hệ thống công nghệ sẽ bị biến dạng trong quá trình cắt gọt sau này

b. Điều chỉnh theo chi tiết cắt thử nhờ calip làm việc của người thợ: dùng calip của người thợ điểu chỉnh, sau đó cắt thử một vài chi tiết, nếu kích thước của các chi tiết cắt thử nằm trong phạm vi dung sai cho phép thì điều chỉnh coi như đã đạt yêu cầu, nếu không thì tiến hành điều chỉnh lại, rồi tiến hành như trên cho đến khi đạt yêu cầu

c. Điều chỉnh theo chi tiết cắt thử nhờ dụng cụ đo vạn năng: thực chất là gá đặt dụng cụ và các cữ hành trình căn cứ vào kích thước điều chỉnh, sau đó cắt thử m chi tiết nếu kích thước trung bình nằm trong phạm vi dung sai thì điều chỉnh coi như là được. Có 2 phương pháp:

+ tính toán điều chỉnh khi không kể đến sai số hệ thống thay đổi: điều chỉnh không chính xác lắm nhưng đơn giản

+ tính toán điều chỉnh khi kể đến sai số hệ thống thay đổi: điều chỉnh chính xác hơn nhưng phức tạp hơn

Chương 04: Chuẩn

1. Định nghĩa và phân loại chuẩn

a. Định nghĩa

+ chuẩn là tập hợp của những bề mặt, đường hoặc điểm của một chi tiết mà căn cứ vào đó người ta xác định vị trí của các bề mặt, đường hoặc điểm khác của bản thân chi tiết đó hoặc của chi tiết khác

+ việc xác định chuẩn ở một nguyên công gia công cơ, chính là việc xác định vị trí tương quan giữa dụng cụ cắt và bề mặt cần gia công của chi tiết để đảm bảo những yêu cầu kỹ thuật và kinh tế của nguyên công đó

b. Phân loại chuẩn

+ chuẩn thiết kế

- chuẩn thực: là những bề mặt, đường hoặc điểm có thật trên chi tiết

- chuẩn ảo: là những bề mặt, đường hoặc điểm không có trên chi tiết

+ chuẩn công nghệ

- chuẩn gia công: bao giờ cũng là chuẩn thực

 chuẩn thô: là những bề mặt dùng làm chuẩn chưa được gia công, thường là những yếu tố hình học thực của phôi chưa được gia công

 chuẩn tinh: là những bề mặt dùng làm chuẩn đã qua gia công

> chuẩn tinh chính: là chuẩn tinh được dùng trong quá trình lắp ráp sau này

> chuẩn tinh phụ: là chuẩn tinh không được dùng trong quá trình lắp ráp sau này

- chuẩn lắp ráp: là chuẩn dùng để xác định vị trí tương quan của các chi tiết khác nhau của một bộ phận máy trong quá trình lắp ráp. Chuẩn lắp ráp có thể trùng với mặt tỳ lắp ráp nhưng cũng có thể không

- chuẩn kiểm tra (chuẩn đo lường): là chuẩn căn cứ vào đó để tiến hành đo hay kiểm tra kích thước về vị trí giữa các yếu tố hình học của chi tiết máy

2. Quá trình gá đặt chi tiết khi gia công

a. Khái niệm về quá trình gá đặt

+ quá trình định vị: là sự xác định vị trí chính xác tương đối của chi tiết so với dụng cụ cắt trước khi gia công

+ quá trình kẹp chặt: là quá trình cố định vị trí của chi tiết sau khi đã định vị để chống lại tác dụng của ngoại lực (chủ yếu là lực cắt) trong quá trình gia công chi tiết làm cho chi tiết không rời khỏi vị trí đã được định vị

b. Các phương pháp gá đặt chi tiết khi gia công

+ phương pháp rà gá: người công nhân dùng mắt với những dụng cụ như bàn rà, mũi rà, đồng hồ đo hoặc hệ thống ống kính quang học để xác định vị trí của chi tiết so với máy hoặc dụng cụ cắt. Phương pháp này chủ yếu dùng trong sản xuất đơn chiếc hay hàng loạt nhỏ trong những trường hợp phôi quá thô không thể dùng đồ gá được

+ phương pháp tự động đạt kích thước: dụng cụ cắt có vị trí tương quan cố định so với vật gia công. Vị trí này được đảm bảo cố định nhờ các cơ cấu định vị của đồ gá. Khi gia công theo phương pháp này, máy và dao được điều chỉnh trước

3. Nguyên tắc 6 điểm khi định vị chi tiết

+ điểm 1: khống chế bậc tự do tịnh tiến theo phương oz

+ điểm 2: khống chế bậc tự do quay quanh oy

+ điểm 3: khống chế bậc tự do quay quanh ox

+ điểm 4: khống chế bậc tự do tịnh tiến theo phương ox

+ điểm 5: khống chế bậc tự do quay quanh oy

+ điểm 6: khống chế bậc tự do tịnh tiến theo phương oy

4. Cách tính sai số gá đặt

a. Sai số kẹp chặt kc: là lượng chuyển vị của chuẩn gốc chiếu trên phương kích thước thực hiện do lực kẹp thay đổi gây ra

b. Sai số của đồ gá: do chế tạo đồ gá không chính xác, do độ mòn của nó và do gá đặt đồ gá trên máy không chính xác

c. Sai số chuẩn:

+ là sai số phát sinh khi chuẩn định vị không trùng với gốc kích thước và có trị số bằng lượng biến động của gốc kích thước chiếu lên phương kích thước thực hiện

+ các phương pháp tính sai số chuẩn:

- phương pháp cực đại, cực tiểu:

- phương pháp xác suất:

5. Những điểm cần tuân thủ khi chọn chuẩn

a. Chọn chuẩn thô: 5 điểm cần tuân thủ khi chọn chuẩn thô:

+ nếu có một bề mặt không gia công thì nên chọn bề mặt đó làm chuẩn thô

+ nếu có một số bề mặt không gia công thì nên chọn bề mặt không gia công có yêu cầu độ chính xác về vị trí tương quan cao nhất đối với các bề mặt gia công

+ trong các bề mặt phải gia công, chọn mặt nào có lượng dư gia công nhỏ

+ cố gắng chọn bề mặt tương đối bằng phẳng, không có bavia, đậu ngót, đậu rót

+ chỉ nên dùng chuẩn thô một lần trong quá trình gia công

b. Chọn chuẩn tinh: 5 điểm:

+ cố gắng chọn chuẩn tinh là chuẩn tinh chính

+ cố gắng chọn chuẩn định vị trùng với gốc kích thước

+ chọn chuẩn sao cho khi gia công chi tiết không bị biến dạng khi cắt, kẹp. Mặt chuẩn phải đủ diện tích định vị

+ chọn chuẩn sao cho kết cấu đồ gá đơn giản và thuận tiện khi sử dụng

+ cố gắng chọn chuẩn thống nhất

Chương 05: Đặc trưng các phương pháp gia công

1. Chọn phôi và các phương pháp gia công chuẩn bị phôi

a. Chọn phôi:

+ căn cứ:

- vật liệu và cơ tính của vật liệu mà chi tiết cần phải có theo yêu cầu thiết kế

- kích thước, hình dáng và kết cấu của chi tiết

- số lượng chi tiết cần có hoặc dạng sản xuất

- cơ sở vật chất kỹ thuật cụ thể của nơi sẽ sản xuất nó

+ yêu cầu:

- nắm vững các yêu cầu thiết kế

- am hiểu về vật liệu, phôi, phạm vi và công dụng của chúng

+ lợi ích:

- đảm bảo tốt những tính năng kỹ thuật của chi tiết

- nâng cao năng suất, hạ giá thành sản phẩm

- đơn giản quá trình công nghệ

- giảm chi phí vật liệu, gia công

b. Các phương pháp gia công chuẩn bị phôi

+ làm sạch phôi

+ nắn thẳng phôi

+ gia công phá

+ cắt đứt phôi

+ gia công lỗ tâm làm chuẩn phụ

2. Đặc trưng các phương pháp gia công cắt gọt

a. Tiện: là phương pháp gia công cắt gọt thông dụng nhất, tạo nên hình dạng mặt gia công bằng hai chuyển động quay và tịnh tiến

b. Bào và xọc: dùng rộng rãi trong sản xuất hàng loạt nhỏ và đơn chiếc vì không cần tới đồ gá và dao cụ phức tạp. Dao bào và dao xọc cũng giống như dao tiện, dễ chế tạo và rẻ tiền

+ Khả năng công nghệ: có tính vạn năng cao, có chuyển động cắt đơn giản, có thể gia công được các mặt định hình có đường sinh thẳng. Khi chuyển gia công thì phí tổn và thời gian chuẩn bị đều ít. Có thể gia công thô, gia công tinh và gia công tinh mỏng. Tuy nhiên năng suất thấp vì:

- chỉ có thể tiến hành gia công một hay vài lưỡi cắt

- tốn thời gian trên hành trình chạy không

- vận tốc cắt tương đối thấp

+ Các biện pháp công nghệ:

c. Phay: là phương pháp gia công rất phổ biến, có khả năng công nghệ khá rộng rãi, trong sản xuất hàng loạt lớn, có thể hoàn toàn thay thế cho bào và một phần lớn của xọc. Nguyên nhân: dao phay có nhiều lưỡi cắt cùng làm việc, tốc độ phay cao hơn, có thể dễ dàng nâng cao năng suất bằng các biện pháp công nghệ

+ Phay mặt phẳng: dùng dao phay hình trụ, dao phay mặt đầu, dao phay ngón, nhưng chủ yếu vẫn là dao phay mặt đầu vì:

- có thể dùng dao có đường kính lớn, cắt mặt phẳng rộng, nâng cao năng suất gia công

- không cần đến trục gá dao dài, do đó độ cứng vững của trục dao cao hơn

- cắt được nhiều lưỡi, êm hơn dao phay hình trụ

- có thể phay nhiều mặt khác nhau cùng một lúc bằng nhiều dao

- dễ chế tạo

- mài dao dễ hơn

+ Phay rãnh then

+ Phay ren

+ Phay các mặt định hình

d. Khoan, khoét, doa và tarô: là những phương pháp gia công lỗ có thể đạt chất lượng gia công khác nhau. Tuỳ theo hình dạng, kích thước, tính chất vật liệu, loại phôi và chất lượng yêu cầu mà việc ứng dụng có khác nhau

+ Khoan:

- là phương pháp phổ thông để gia công lỗ trên vật liệu đặc, có thể thực hiện gia công trên máy khoan hoặc trên máy tiện

- dụng cụ khoan là mũi khoan, có nhiều loại khác nhau

- có thể gia công được lỗ có đường kính 0,1...80 mm

- độ chính xác khi khoan thấp, chỉ đạt cấp 12,13, cho nên chỉ dùng để khoan các lỗ bắt bulông

+ Khoét: là một phương pháp gia công lỗ nhằm các mục đích:

- nâng cao độ chính xác của lỗ sau khi khoan

- dùng làm nguyên công (hay bước) trung gian chuẩn bị cho nguyên công doa để đạt được độ chính xác và độ nhẵn bóng bề mặt cao hơn

- dao khoét có nhiều lưỡi cắt hơn mũi khoan, nên độ cứng vững của nó cao hơn, năng suất có thể cao hơn do có thể nâng được lượng chạy dao

- có thể gia công được các lỗ trụ, các lỗ bậc, khoét côn và khoét mặt phẳng thẳng góc với lỗ

- để nâng cao độ chính xác đồng thời nâng cao năng suất, khi khoét thường dùng bạc dẫn hướng

+ Doa:

- là phương pháp gia công tinh lỗ đã được khoan hoặc khoan và khoét. Doa có thể được thực hiện trên máy khoan, doa hoặc tiện

- doa có thể đạt độ chính xác cấp 9 đến cấp 7

- dao doa có độ cứng vững rất cao, lưỡi cắt bố trí không đối xứng nên khắc phục được hiện tượng rung động, lưỡi cắt nhiều với góc  lớn nên chiều sâu cắt rất mỏng mà lượng chạy dao vẫn có thể lớn

- có thể thực hiện doa cưỡng bức hoặc doa tuỳ động

+ Tarô:

- là phương pháp chủ yếu dùng để gia công ren trong tiêu chuẩn, nhất là lỗ ren có đường kính trung bình và nhỏ

- có thể gia công được ren trụ, ren côn thông hoặc không thông, ren hình thang hoặc hình vuông

e. Chuốt:

+ là phương pháp gia công cắt gọt bằng nhiều lưỡi cắt cùng một lúc, có thể gia công lỗ tròn, lỗ có rãnh thẳng hoặc xoắn, lỗ then hoa, mặt phẳng, rãnh

+ chuyển động cắt đơn giản, thông thường chỉ có một chuyển động thẳng hoặc chuyển động quay tròn

+ ưu điểm của phương pháp chuốt:

- độ chính xác có thể đạt tới cấp 7, độ nhám bề mặt Ra = 0,6..0,8 m

- chất lượng bề mặt gia công tốt vì vận tốc cắt thấp

- chuốt có thể thay thế cho nguyên công thô và tinh. Nếu chuốt lỗ, nó có thể thay thế cho khoan rộng, khoét và doa

- năng suất cao, có thể gia công được các loại lỗ khác nhau như lỗ tròn, vuông, định hình nhưng phải là lỗ thông, lỗ thẳng và tiết diện không thay đổi

+ khuyết điểm:

- dao chuốt khó chế tạo, đắt tiền, nhất là loại dao dài

- lực chuốt lớn, nên máy phải có công suất lớn, dao, máy, chi tiết phải đủ cứng vững

- chuốt không sửa được sai lệch về vị trí tương quan

f. Mài

+ là một nguyên công gia công tinh có thể gia công được nhiều dạng bề mặt khác nhau như mặt trụ ngoài, mặt trụ trong, mặt phẳng, mặt định hình, có thể gia công được vật liệu rất cứng

+ bản chất của quá trình mài là sự cạo sát tế vi bề mặt vật rắn bằng những hạt mài có vận tốc cao, góc trước  âm (theo nghiên cứu), giống như quá trình cắt bằng dao tiện hay dao phay với góc trước âm, tốc độ rất cao và nhiều lưỡi cắt cùng làm việc một lúc

+ chọn đá mài: phải chú ý đến các yếu tố sau:

- vật liệu mài

- chất kết dính của đá mài

- độ cứng của đá mài

- kết cấu của đá mài

- độ hạt của đá mài

+ chọn chế độ mài: nghĩa là phải chọn vận tốc của đá mài, vận tốc của chi tiết, lượng chạy dao ngang và chiều sâu cắt

- vận tốc của đá mài: nhỏ quá thì áp lực cắt tăng, lớn quá thì lực li tâm sẽ lớn dễ làm vỡ đá mài, nói chung, khi mài tròn ngoài nên chọn vận tốc mài trong khoảng 25 - 30 m/s

- tốc độ của vật mài có ý nghĩa lớn về phương diện năng suất nhưng nếu tốc độ lớn quá sẽ làm đá mài mòn nhanh. Thường chọn vận tốc của vật mài bằng 1 - 3 % tốc độ đá mài

- lượng chạy dao ngang phụ thuộc vào yêu cầu độ nhám bề mặt, độ hạt của đá mài, độ cứng vững của vật mài, độ cứng của vật liệu mài, hình dạng và kích thwocs của đá mài, công suất của máy...

+ mài tròn ngoài:

- mài có tâm:

- mài không tâm:

+ mài tròn trong (mài lỗ):

- mài lỗ có tâm:

- mài lỗ không tâm:

+ mài phẳng:

+ mài định hình:

g. Mài nghiền: là một phương pháp gia công tinh đạt độ chính xác và nhẵn bóng rất cao, dùng bột mài hạt nhỏ hoặc bột kim cương trộn vào dầu nhờn, mỡ bò, paraphin và một số axit hữu cơ rồi bôi lên mặt tiếp xúc giữa dụng cụ với mặt gia công

h. Mài khôn

i. Mài siêu tinh xác

j. Đánh bóng

k. Cạo

3. Các phương pháp gia công tinh bằng biến dạng dẻo: là phương pháp gia công dựa vào áp lực của dụng cụ có độ cứng cao hơn vật liệu gia công, các nhấp nhô trên bề mặt gia công bị biến dạng dẻo và bị ép xuống, làm giảm chiều cao nhấp nhô và tạo thành các vết nhăn tế vi mới

+ ưu điểm: nâng cao độ bền chắc, độ cứng lớp bề mặt, tính chống mòn lớp bề mặt, đạt cấp chính xác 6 hoặc 7

+ cách thực hiện:

- lăn ép bằng con lăn hoặc bi

- chà xát bằng các mũi kim cương hoặc hợp kim cứng

- nong lỗ bằng bi hoặc chày nong

4. Các phương pháp gia công bằng điện vật lý và điện hoá

a. Phương pháp gia công bằng tia lửa điện

b. Phương pháp gia công bằng chùm tia lade

c. Gia công kim loại bằng siêu âm

d. Phương pháp gia công điện hoá

e. Mài điện hoá

Chương 06: Thiết kế quá trình công nghệ gia công chi tiết máy

1. Ý nghĩa của công việc chuẩn bị sản xuất

2. Phương pháp thiết kế quá trình công nghệ gia công chi tiết máy

3. Một số bước thiết kế cơ bản

a. Kiểm tra tính công nghệ trong kết cấu chi tiết máy

b. Xác định lượng dư gia công, chọn phôi và phương pháp chế tạo phôi

c. Xác định trình tự gia công hợp lý

d. Thiết kế nguyên công

e. So sánh các phương án công nghệ

Chương 07: Tối ưu hoá quá trình cắt gọt

1. Một vài khái niệm về tối ưu hoá quá trình cắt gọt

a. Tối ưu hoá trước quá trình cắt gọt

b. Tối ưu hoá trong quá trình cắt gọt

2. Cơ sở tối ưu hoá quá trình cắt gọt

a. Mô hình lực cắt

b. Mô hình mài mòn

c. Cơ sở kinh tế kỹ thuật của tối ưu hoá

3. Tối ưu hoá quá trình tiện

a. Miền xác định của các thông số công nghệ khi tiện

b. Chỉ tiêu kỹ thuật về thời gian khi tiện

c. Hàm mục tiêu khi tối ưu hoá quá trình tiện

d. Xác định chế độ cắt tối ưu

4. Tối ưu hoá quá trình phay

a. Hàm mục tiêu

b. Miền giới hạn khi phay

5. Tối ưu hoá quá trình mài

a. Động học và hình học của quá trình mài tiến dao hướng kính

b. Các thông số của phoi

c. Mô hình lực cắt khi mài

d. Mô hình công suất cắt

e. Mô hình tuổi bền của đá mài

f. Mô hình về độ chính xác khi mài

g. Mô hình về tác động cơ nhiệt trên lớp bề mặt của chi tiết mài

h. Hàm mục tiêu khi mài

i. Miền giới hạn khi mài

6. Kết luận

Ch¬ương 08: Tiêu chuẩn hoá quá trình công nghệ

1. Khái niệm chung

2. Phân loại đối tượng sản xuất

3. Công nghệ điển hình

4. Công nghệ nhóm

a. Phân nhóm chi tiết khi gia công

b. Lập quy trình công nghệ nhóm

c. Đồ gá gia công nhóm

5. Công nghệ tổ hợp

Ch¬ương 09: Công nghệ lắp ráp các sản phẩm cơ khí

1. Khái niệm về công nghệ lắp ráp

a. Vị trí của công nghệ lắp ráp

+ quá trình lắp ráp là giai đoạn cuối cùng của quá trình sản xuất, là một quá trình lao động kỹ thuật phức tạp có liên quan chặt chẽ tới quá trình công nghệ gia công cơ và cả quá trình thiết kế sản xuất, quyết định đến chất lượng sản phẩm... Do vậy, nghiên cứu hợp lý hoá công nghệ lắp ráp phải được quán triệt từ giai đoạn thiết kế sản phẩm đến giai đoạn gia công cơ khí, để sản xuất ra những sản phẩm có chất lượng cao và giá thành hạ.

b. Nhiệm vụ và công nghệ lắp ráp

+ nghiên cứu kỹ yêu cầu kỹ thuật của sản phẩm

+ thực hiện quy trình công nghệ lắp theo một trình tự hợp lý, thông qua việc thiết kế sơ đồ lắp

+ nắm vững công nghệ lắp ráp, sử dụng hợp lý các trang thiết bị

2. Các phương pháp lắp ráp

a. Phân loại các mối lắp

+ mối lắp cố định

+ mối lắp di động

b. Khái niệm về độ chính xác lắp ráp

c. Các phương pháp lắp ráp

+ phương pháp lắp lẫn hoàn toàn

+ phương pháp lắp lẫn không hoàn toàn

+ phương pháp lắp chọn

+ phương pháp lắp sửa

+ phương pháp lắp điều chỉnh

3. Các hình thức tổ chức lắp ráp

a. Lắp ráp cố định

b. Lắp ráp di động

c. Lắp ráp dây chuyền

4. Thiết kế quy trình công nghệ lắp ráp

a. Khái niệm và định nghĩa

b. Những tài liệu ban đầu để thiết kế quy trình công nghệ lắp ráp

c. Trình tự thiết kế quy trình công nghệ lắp ráp

+ nghiên cứu bản vẽ lắp chung sản phẩm, kiểm tra tính công nghệ trong lắp ráp. Nếu cần phải giải chuỗi kích thước lắp ráp, sửa đổi kết cấu để đạt tính công nghệ lắp cao

+ chọn phương pháp lắp ráp sản phẩm

+ lập sơ đồ lắp

+ chọn hình thức tổ chức lắp ráp, lập quy trình công nghệ lắp

+ xác định nội dung, công việc cho từng nguyên công và bước lắp ráp

+ xác định điều kiện kỹ thuật cho các mối lắp, bộ phận hay cụm lắp

+ chọn dụng cụ, đồ gá, trang bị cho các nguyên công lắp ráp hay kiểm tra

+ xác định chỉ tiêu kỹ thuật, thời gian cho từng nguyên công. Tính toán, so sánh phương án lắp về mặt kinh tế

+ xác định thiết bị vận chuyển và hình thức vận chuyển qua các nguyên công

+ xây dựng những tài liệu cần thiết: bản vẽ, sơ đồ lắp,...

d. Lập sơ đồ lắp ráp

5. Công nghệ lắp ráp một số mối lắp điển hình

a. Lắp các mối lắp cố định tháo được

b. Lắp các mối lắp cố định không tháo được

c. Lắp các mối lắp di động

d. Lắp ráp bộ truyền bánh răng

6. Kiểm tra chất lượng lắp ráp

a. Kiểm tra chất lượng mối lắp

b. Cân bằng máy

c. Kiểm tra chất lượng sản phẩm

Ch¬ương 10: Công nghệ gia công các chi tiết điển hình

1. Quy trình công nghệ chế tạo các chi tiết dạng hộp

a. Những yêu cầu kỹ thuật chủ yếu khi chế tạo chi tiết dạng hộp

b. Tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết dạng hộp

c. Vật liệu và phôi để chế tạo chi tiết dạng hộp

d. Quy trình công nghệ gia công chi tiết dạng hộp

+ chuẩn định vị để gia công chi tiết hộp:

- khối lượng gia công chi tiết dạng hộp chủ yếu tập trung vào việc gia công các lỗ. Muốn gia công nhiều lỗ trên nhiều bề mặt khác nhau qua các giai đoạn thô, tinh,... cần tạo nên một chuẩn tinh thống nhất cho chi tiết hộp. Chuẩn đó thường là một mặt phẳng ngoài nào đó và hai lỗ chuẩn tinh phụ vuông góc với hai mặt phẳng đó. Hai lỗ chuẩn tinh phụ phải được gia công đạt đến độ chính xác cấp 7 và có khoảng cách càng xa nhau càng tốt

- khi định vị chi tiết hộp trên đồ gá thì mặt ngoài sẽ tiếp xúc với đồ định vị mặt phẳng, hai lỗ sẽ tiếp xúc với hai chốt, một chốt trụ và một chốt trám. Như vậy chi tiết được định vị đủ 6 bậc tự do. Hai lỗ chuẩn tinh phụ thường được dùng trong số các lỗ bulông trên đế của hộp

- đối với chi tiết hộp, nguyên công đầu tiên phải là gia công tạo mặt chuẩn, việc chọn chuẩn thô cho nguyên công này hết sức quan trọng vì nó ảnh hưởng đến lượng dư gia công cũng như độ chính xác ở các nguyên công tiếp theo. Có thể dùng các phương án chọn chuẩn thô sau:

 mặt thô của lỗ chính khống chế 4 bậc tự do (quan trọng nhất vì đảm bảo được lượng dư đều đặn)

 mặt thô không gia công ở bên trong khống chế 3 bậc tự do

 mặt trên ở gờ vai khống chế 3 bậc tự do

e. Biện pháp thực hiện các nguyên công chính

2. Quy trình công nghệ chế tạo các chi tiết dạng càng

a. Điều kiện kỹ thuật

b. Vật liệu và phôi

c. Tính công nghệ trong kết cấu của càng

d. Quy trình công nghệ chế tạo các chi tiết dạng càng

+ chuẩn định vị khi gia công:

- khi định vị chi tiết càng để gia công, phải đảm bảo được vị trí tương đối của các bề mặt với nhau, của các lỗ với nhau và độ vuông góc của các lỗ với mặt đầu của nó

- chuẩn thô ban đầu được chọn là vành tròn ngoài của lỗ và một mặt đầu của phôi, gia công mặt đầu bên kia và gia công lỗ cơ sở. Dùng 1 khối chữ V cố định và 1 khối V di động với lực kẹp W, một mặt tỳ để định vị mặt đầu. Nếu chỉ gia công mặt đầu của càng thì có thể định vị vào phần thân càng không gia công, tuy nhiên khi đó phải dùng đồ gá tự định tâm

- chuẩn tinh thống nhất là mặt đầu và hai lỗ cơ bản để gia công các mặt còn lại của càng. Sơ đồ định vị gồm 1 phiến tỳ vào mặt đầu càng, hạn chế 3 bậc tự do, một chốt trụ ngắn lồng vào 1 lỗ càng hạn chế 2 bậc tự do và 1 chốt trám lồng vào lỗ càng còn lại hạn chế 1 bậc tự do

e. Biện pháp thực hiện các nguyên công

f. Quy trình công nghệ gia công biên

3. Quy trình công nghệ chế tạo các chi tiết dạng trục

a. Điều kiện kỹ thuật

b. Vật liệu và phôi dùng để chế tạo các chi tiết dạng trục

c. Tính công nghệ trong kết cấu của trục

d. Quy trình công nghệ chế tạo các chi tiết dạng trục

+ chuẩn định vị khi gia công chi tiết trục: đối với các chi tiết dạng trục, yêu cầu về độ đồng tâm giữa các cổ trục là rất quan trọng, do đó, để đảm bảo yêu cầu này, khi gia công trục cần phải dùng chuẩn tinh thống nhất. Chuẩn thống nhất là hai lỗ tâm côn ở hai đầu của trục. Đối với trục rỗng, dùng mũi tâm có khía nhám. Phương pháp này không gây ra sai số chuẩn cho kích thước đường kính trục nhưng sẽ có sai số chuẩn theo hướng trục nếu mũi tâm bên trái là mũi tâm cứng, còn nếu dùng mặt tỳ và mũi tâm có lò xo thì sẽ khắc phục được

4. Gia công chi tiết dạng bạc

a. Điều kiện kỹ thuật: yêu cầu kỹ thuật quan trọng nhất là độ đồng tâm giữa mặt ngoài và mặt lỗ, cũng như độ vuông góc giữa mặt đầu và đường tâm

+ đường kính mặt ngoài đạt cấp chính xác 7 - 10

+ đường kính lỗ đạt cấp chính xác 7 - 10, nếu yêu cầu cao: 5

+ độ dày thành bạc cho phép sai lệch trong khoảng 0,03...0,15 mm

+ độ đồng tâm giữa mặt ngoài và mặt lỗ bạc: > 0,15mm

+ độ không vuông góc

+ độ nhám bề mặt

b. Vật liệu và phôi

+ Vật liệu

- thường là thép, đồng thau, đồng đỏ, gang và các hợp kim đặc biệt khác

- ngoài ra còn dùng chất dẻo và gốm sứ

+ Phôi

- nếu bạc có đường kính lỗ nhỏ hơn 20 mm thì dùng phôi đặc

- nếu bạc có đường kính lỗ lớn hơn 20 mm thì dùng phôi ống hoặc phôi đúc có lỗ sẵn

c. Tính công nghệ trong kết cấu của bạc

+ tỷ số giữa chiều dài và đường kính ngoài lớn nhất của chi tiết: 0,5 - 3,5

+ kích thước lỗ của bạc (vì gia công lỗ khó hơn gia công trục)

+ bề dày của thành bạc

d. Quy trình công nghệ khi gia công bạc

+ chuẩn định vị để gia công: khi gia công bạc cần phải đảm bảo 2 điều kiện kỹ thuật cơ bản của bạc là độ đồng tâm giữa mặt ngoài và mặt lỗ, độ vuông góc giữa đường tâm lỗ và mặt đầu của bạc. Các bề mặt này là những mặt chính của bạc. Các phương hướng giải quyết:

- gia công cả mặt ngoài, lỗ và mặt đầu trong cùng một lần gá: dùng khi chế tạo bạc bằng phôi thanh hoặc phôi ống với việc cắt đứt ở bước cuối cùng

- gia công tất cả các mặt chính sau 2 lần gá:

 lần gá 1: kẹp chặt và định vị 1 mặt đầu, gia công mặt trong và một mặt đầu

 lần gá 2: định vị một mặt đầu và vào lỗ để gia công mặt ngoài và mặt đầu còn lại

- gia công tất cả các mặt chính sau 3 lần gá:

 lần 1: kẹp chặt và định vị 1 mặt đầu, gia công một phần mặt ngoài, một mặt đầu, gia công thô mặt trong

 lần 2: đảo đầu, kẹp chặt và định vị 1 mặt đầu, gia công nốt phần mặt ngoài, mặt đầu và gia công tinh mặt trong

 lần 3: định vị vào lỗ, gia công tinh mặt ngoài

- gia công tất cả các mặt chính sau 4 lần gá:

 lần 1: kẹp chặt, định vị 1 mặt đầu, gia công 1 mặt đầu

 lần 2: kẹp chặt, định vị 1 mặt đầu, gia công mặt đầu còn lại

 lần 3: định vị 2 lỗ tâm, gia công mặt ngoài

 lần 4: kẹp chặt, gia công mặt trong

+ trình tự gia công các bề mặt

- gia công các mặt chính của bạc

- khoan các lỗ phụ

- gia công các mặt định hình

- nhiệt luyện

- gia công tinh các lỗ, các mặt ngoài

- đánh bóng các mặt yêu cầu có độ bóng cao

- kiểm tra

e. Biện pháp thực hiện các nguyên công

+ gia công mặt chính của bạc

+ gia công các lỗ phụ

+ gia công thô và tinh các mặt định hình trong và ngoài

+ gia công tinh các bề mặt sau khi tôi

+ kiểm tra các chi tiết dạng bạc

5. Gia công bánh răng

a. Phân loại bánh răng

+ bánh răng trụ

+ bánh răng côn

+ bánh vít

theo tính công nghệ:

+ bánh răng trụ, côn không có mayơ, lỗ trơn và lỗ then hoa

+ bánh răng bậc lỗ trơn và lỗ then hoa

+ bánh răng trụ, côn, vít dạng đĩa

+ trục răng trụ, côn

b. Độ chính xác

cấp chính xác: 3..12. Ngoài ra còn có tiêu chuẩn là độ chính xác bánh răng, bao gồm:

+ độ chính xác truyền động

+ độ ổn định khi làm việc

+ độ chính xác tiếp xúc

+ độ chính xác khe hở cạnh răng

- khe hở 0

- khe hở nhỏ

- khe hở trung bình

- khe hở lớn

c. Vật liệu chế tạo bánh răng

+ bánh răng truyền lực: thép hợp kim crôm, crôm - niken, crôm - môlipđen

+ bánh răng chịu tải trung bình và nhỏ: thép 45 và gang

+ bánh răng làm việc không ồn: vải ép, da ép, chất dẻo

d. Phôi bánh răng

+ trong sản xuất lớn: phôi rèn

+ sản xuất nhỏ, đơn chiếc: phôi thanh

+ phôi bằng gang hoặc bằng thép nhưng kích thước quá lớn thì người ta dùng phôi đúc

+ gần đây, người ta còn dùng kim loại bột thiêu kết để chế tạo bánh răng

e. Nhiệt luyện bánh răng: để đảm bảo độ cứng và độ bền, cơ tính ổn định

+ với bánh răng làm bằng thép ít cacbon, sau khi cắt răng phải thấm cacbon

+ nếu cần tính chịu mòn cao thì phải thấm nitơ

+ trước khi gia công phải thường hoá hoặc tôi cải thiện để tăng cơ tính cắt gọt

+ sau khi cắt răng, đối với bánh răng có môđun nhỏ, dùng phương pháp tôi thể tích, còn đối với bánh răng có môđun trung bình và lớn thì dùng phương pháp tôi bằng dòng điện tần số cao (dễ điều chỉnh độ sâu lớp thấm tôi, biến dạng bé, độ bóng bề mặt cao nhưng đắt)

f. Yêu cầu kỹ thuật khi chế tạo bánh răng

+ độ đồng tâm

+ độ không vuông góc

+ độ chính xác

+ độ nhám

+ độ cứng sau khi nhiệt luyện

+ độ cứng bề mặt

g. Tính công nghệ trong kết cấu

+ hình dáng lỗ phải đơn giản

+ mặt ngoài bánh răng phải đơn giản, nhất là khi không có mayơ

+ nếu có mayơ thì mayơ nên nằm ở một phía, vì khi đó có thể gá được nhiều chi tiết khi cắt răng

+ bề dày của mặt phải đủ để không biến dạng khi nhiệt luyện

+ hình dáng và kích thước của các rãnh nếu có phải thuận tiện cho việc thoát dao

+ kết cấu phải tạo điều kiện cho việc gia công bằng nhiều dao một lúc

+ các bánh răng bậc nên có cùng một môđun

h. Chuẩn định vị khi gia công bánh răng

+ khi gia công bánh răng có lỗ, chuẩn tinh thống nhất và chuẩn tinh chính là mặt lỗ, có thể chọn thêm mặt đầu làm chuẩn

+ trong sản xuất đơn chiếc, dùng một mặt đầu và mặt ngoài của bánh răng làm chuẩn thô

+ khi gia công bánh răng, chuẩn định vị có thể là tất cả các bề mặt

+ đối với các loại trục răng, chuẩn lắp ráp là bề mặt cổ trục

i. Quy trình công nghệ trước khi cắt răng

+ gia công thô lỗ

+ gia công tinh lỗ

+ gia công thô mặt ngoài

+ gia công tinh mặt ngoài

+ khi cần thiết có thể thêm nguyên công: khoan lỗ, phay rãnh then, then hoa trên trục răng hoặc ren,...

+ khi sản lượng nhỏ, có thể gia công trên máy tiện

+ lỗ cần độ chính xác cao nên phải doa

+ trong sản xuất hàng loạt, dùng phương pháp chuốt để gia công lỗ

j. Các phương pháp gia công răng của bánh răng

theo nguyên lý tạo răng:

+ phương pháp định hình (phân độ)

+ phương pháp bao hình (phương pháp lăn)

theo phương pháp gia công:

+ các phương pháp cắt răng theo nguyên lý định hình:

- phương pháp phay định hình (hoặc xọc định hình, nhưng ít dùng vì năng suất thấp)

- phương pháp chuốt định hình

+ các phương pháp cắt răng theo nguyên lý bao hình:

- phay lăn răng

- xọc răng

+ vê, vát đầu răng

+ các phương pháp gia công tinh bánh răng trụ

k. Kiểm tra bánh răng

các yêu cầu để kiểm tra:

+ độ chính xác động học

+ độ ổn định khi làm việc

+ độ chính xác tiếp xúc

+ khe hở mặt bên

các phương pháp kiểm tra:

+ kiểm tra độ đảo vòng chia:

+ kiểm tra sai lệch prôfin

+ kiểm tra sai lệch khoảng pháp tuyến chung

+ kiểm tra vết tiếp xúc

+ kiểm tra tổng hợp ăn khớp hai bên

+ kiểm tra sai số tích luỹ bước vòng