Giáo trình Công nghệ chế tạo máy - Chương 7: Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết máy

Gi¸o tr×nh: C«ng nghÖ chÕ t¹o m¸y

L−u ®øc b×nh

Ch−¬ng 7

ThiÕt kÕ quy tr×nh c«ng nghÖ

gia c«ng chi tiÕt m¸y

7.1- ý nghÜa cña c«ng viÖc chuÈn bÞ s¶n xuÊt

BÊt cø mét s¶n phÈm nµo tr−íc khi ®−a vµo s¶n xuÊt ®Òu ph¶i qua giai ®o¹n

chuÈn bÞ s¶n xuÊt. Mét trong nh÷ng c«ng viÖc chÝnh cña c«ng t¸c chuÈn bÞ s¶n xuÊt lµ

thiÕt lËp quy tr×nh c«ng nghÖ gia c«ng c¬.

ThiÕt kÕ quy tr×nh c«ng nghÖ gia c«ng c¬ lµ lËp nªn nh÷ng v¨n kiÖn, tµi liÖu

®Ó phôc vô vµ h−íng dÉn cho viÖc gia c«ng c¸c chi tiÕt trªn m¸y, bao gåm c¶ viÖc

thiÕt kÕ nh÷ng trang bÞ cÇn thiÕt. Môc ®Ých lµ nh»m h−íng dÉn c«ng nghÖ, lËp c¸c

chØ tiªu kinh tÕ kü thuËt, kÕ ho¹ch s¶n xuÊt vµ ®iÒu hµnh s¶n xuÊt.

Møc ®é phøc t¹p cña QTCN phô thuéc vµo d¹ng s¶n xuÊt. Trong s¶n xuÊt lo¹t

nhá, ®¬n chiÕc quy tr×nh c«ng nghÖ chØ bao gåm tr×nh tù c¸c nguyªn c«ng víi mét sè

th«ng sè cÇn thiÕt nh− chØ râ m¸y, dao, thêi gian gia c«ng, bËc thî... Cßn s¶n xuÊt

lo¹t lín, hµng khèi th× quy tr×nh rÊt quy m«, tû mû, bao gåm nhiÒu tµi liÖu kh¸c nhau.

§Ó mét quy tr×nh c«ng nghÖ thiÕt kÕ ra ®−îc tèt th× ph¶i cã c¸c ®iÒu kiÖn sau:

- Ph¶i ®¶m b¶o chÊt l−îng s¶n phÈm.

- Ph−¬ng ph¸p gia c«ng ph¶i kinh tÕ nhÊt.

- ¸p dông ®−îc nh÷ng thµnh tùu míi nhÊt trong khoa häc kü thuËt.

- Ph¶i thÝch hîp víi ®iÒu kiÖn cô thÓ cña nhµ m¸y, kh¶ n¨ng vµ lùc l−îng

c¸n bé, c«ng nh©n, thiÕt bÞ...

- Ph¶i tranh thñ sö dông c¸c s¸ng kiÕn kinh nghiÖm hîp lý hãa s¶n xuÊt.

- øng dông nh÷ng h×nh thøc tæ chøc s¶n xuÊt tiªn tiÕn.

Cã hai tr−êng hîp lËp quy tr×nh c«ng nghÖ, mét lµ khi thiÕt kÕ mét nhµ m¸y

míi, hai lµ trong nh÷ng ®iÒu kiÖn cña mét nhµ m¸y ®ang ho¹t ®éng.

c LËp quy tr×nh c«ng nghÖ theo ®å ¸n ®−îc dïng khi thiÕt kÕ nh÷ng nhµ

m¸y míi, ph©n x−ëng míi.

Lóc ®Çu ta thiÕt kÕ mét quy tr×nh c«ng nghÖ theo c¸c tµi liÖu ban ®Çu cña vËt

phÈm chÕ t¹o trong nhµ m¸y ®· cho. Sau ®ã tÝnh phô t¶i cña m¸y, ®ång thêi trªn c¬ së

quy tr×nh ®· thiÕt kÕ ta ph¶i ®Þnh tr−íc viÖc ph©n nhãm lo¹t thiÕt bÞ nµy theo tõng

ph©n x−ëng riªng vµ bè trÝ chóng. Tr−êng hîp nµy, ®iÒu kiÖn ®Ó lùa chän trang thiÕt

bÞ réng r·i h¬n, quy tr×nh c«ng nghÖ ph¶i linh ho¹t ®Ó cã thÓ söa ®æi theo yªu cÇu.

d LËp quy tr×nh c«ng nghÖ theo ®iÒu kiÖn s¶n xuÊt ®ang tån t¹i ®−îc dïng

khi ph©n x−ëng, nhµ m¸y ®· cã ph¶i chÕ t¹o nh÷ng s¶n phÈm míi.

Khi lËp quy tr×nh c«ng nghÖ theo c¸ch nµy th× quy tr×nh c«ng nghÖ chÞu nh÷ng

h¹n chÕ chÆt chÏ h¬n vÒ thiÕt bÞ, diÖn tÝch, t¶i träng m¸y, kÕ ho¹ch s¶n xuÊt... nh−ng

l¹i ®−îc thõa kÕ nh÷ng kinh nghiÖm s¶n xuÊt.

Khoa C¬ khÝ - Tr−êng §¹i häc B¸ch khoa

107

Gi¸o tr×nh: C«ng nghÖ chÕ t¹o m¸y

L−u ®øc b×nh

7.2- ph−¬ng ph¸p thiÕt kÕ qtcn gia c«ng chi tiÕt m¸y

7.2.1- Nh÷ng tµi liÖu ban ®Çu ®Ó thiÕt kÕ quy tr×nh c«ng nghÖ

Muèn thiÕt kÕ mét quy tr×nh c«ng nghÖ tèt, tr−íc hÕt chóng ta ph¶i cã c¸c tµi

liÖu ban ®Çu sau:

- B¶n vÏ chÕ t¹o cña chi tiÕt víi ®Çy ®ñ:

+ MÆt c¾t, h×nh chiÕu diÔn t¶ râ rµng.

+ Ghi ®Çy ®ñ kÝch th−íc, dung sai vµ c¸c ®iÒu kiÖn kü thuËt kh¸c.

+ Ghi râ nh÷ng chç cÇn gia c«ng ®Æc biÖt (vÝ dô: gia c«ng khi l¾p).

+ Ghi râ vËt liÖu, ph−¬ng ph¸p nhiÖt luyÖn, ®é cøng yªu cÇu.

- S¶n l−îng chi tiÕt kÓ c¶ thµnh phÇn dù tr÷.

- H×nh vÏ bé phËn cña s¶n phÈm trong ®ã cã chi tiÕt gia c«ng.

- Nh÷ng tµi liÖu vÒ thiÕt bÞ: thuyÕt minh m¸y, c¸c tiªu chuÈn dao, ®å g¸...

Ngoµi ra, cßn cÇn cã c¸c tµi liÖu, sæ tay kh¸c nh−: tiªu chuÈn x¸c ®Þnh l−îng

d−, dung sai, vËt liÖu, sæ tay vÒ ®å g¸, tiªu chuÈn vÒ chÕ ®é c¾t, ®Þnh møc kinh tÕ - kü

thuËt...

7.2.2- Tr×nh tù thiÕt kÕ mét quy tr×nh c«ng nghÖ

ThiÕt kÕ quy tr×nh c«ng nghÖ nªn theo tr×nh tù nh− sau:

- Nghiªn cøu b¶n vÏ chi tiÕt, kiÓm tra l¹i tÝnh c«ng nghÖ cña nã.

- Ph©n lo¹i chi tiÕt, s¾p ®Æt vµo c¸c nhãm.

- X¸c ®Þnh d¹ng s¶n xuÊt.

- Chän ph«i vµ ph−¬ng ph¸p chÕ t¹o ph«i.

- X¸c ®Þnh chuÈn vµ chän c¸ch ®Þnh vÞ, kÑp chÆt cho mçi nguyªn c«ng.

- LËp thø tù c¸c nguyªn c«ng.

- Chän m¸y cho mçi nguyªn c«ng.

- TÝnh l−îng d− gi÷a c¸c nguyªn c«ng vµ dung sai nguyªn c«ng.

- Chän dông cô c¾t vµ dông cô ®o l−êng.

- Chän ®å g¸, nÕu cÇn th× thiÕt kÕ ®å g¸.

- X¸c ®Þnh chÕ ®é c¾t.

- §Þnh bËc thî.

- §Þnh møc thêi gian vµ n¨ng suÊt, tÝnh to¸n kinh tÕ, so s¸nh ph−¬ng ¸n.

- Ghi vµo phiÕu c«ng nghÖ, vÏ c¸c s¬ ®å nguyªn c«ng.

7.3- Mét sè b−íc c¬ b¶n khi thiÕt kÕ quy tr×nh c«ng nghÖ

7.3.1- TÝnh c«ng nghÖ trong kÕt cÊu

TÝnh c«ng nghÖ trong kÕt cÊu lµ mét tÝnh chÊt quan träng cña s¶n phÈm hoÆc

chi tiÕt c¬ khÝ nh»m ®¶m b¶o l−îng tiªu hao kim lo¹i Ýt nhÊt, khèi l−îng gia c«ng vµ

l¾p r¸p Ýt nhÊt, gi¸ thµnh chÕ t¹o thÊp nhÊt trong ®iÒu kiÖn vµ quy m« s¶n xuÊt nhÊt

®Þnh.

Khoa C¬ khÝ - Tr−êng §¹i häc B¸ch khoa

108

Gi¸o tr×nh: C«ng nghÖ chÕ t¹o m¸y

L−u ®øc b×nh

Khi nghiªn cøu n©ng cao tÝnh c«ng nghÖ cña kÕt cÊu c¬ khÝ, ta ph¶i dùa vµo

mét sè c¬ së sau ®©y:

c TÝnh c«ng nghÖ cña kÕt cÊu phô thuéc rÊt nhiÒu vµo quy m« s¶n xuÊt,

tÝnh chÊt hµng lo¹t cña s¶n phÈm. V× quy m« s¶n xuÊt vµ tÝnh hµng lo¹t quyÕt ®Þnh rÊt

nhiÒu møc ®é hîp lý cña viÖc sö dông ph−¬ng ph¸p c«ng nghÖ nµy hay ph−¬ng ph¸p

c«ng nghÖ kh¸c trong viÖc chÕ t¹o s¶n phÈm. ViÖc øng dông vµo thùc tÕ mét ph−¬ng

h−íng c«ng nghÖ nµo ®ã ®ßi hái ph¶i tiÕn hµnh hµng lo¹t c«ng viÖc vµ chi phÝ ®Ó trang

bÞ m¸y mãc, ®å g¸, dông cô... Do ®ã, khi thiÕt kÕ ph¶i l−u ý ®Õn tÝnh c«ng nghÖ cña

kÕt cÊu.

d TÝnh c«ng nghÖ cña kÕt cÊu cÇn ph¶i ®−îc nghiªn cøu ®èi víi toµn bé

s¶n phÈm. NÕu chØ t¸ch riªng tõng chi tiÕt riªng lÎ ra ®Ó nghiªn cøu tÝnh c«ng nghÖ th×

cã thÓ dÉn ®Õn sù thay ®æi rÊt nhiÒu, cã khi xÐt toµn bé s¶n phÈm th× tÝnh c«ng nghÖ

trong kÕt cÊu l¹i kÐm ®i.

e Nghiªn cøu tÝnh c«ng nghÖ cña kÕt cÊu ph¶i ®−îc ®Æt ra vµ gi¶i quyÕt

triÖt ®Ó trong tõng giai ®o¹n cña qu¸ tr×nh s¶n xuÊt. V× qu¸ tr×nh s¶n xuÊt mét mÆt

hµng rÊt phøc t¹p nªn ph¶i ®−îc xem xÐt tõng b−íc vÒ kÕt cÊu ®Ó t×m c¸ch gi¶i quyÕt

hîp lý c¸c vÊn ®Ò nh»m ®−a l¹i hiÖu qu¶ kinh tÕ lín nhÊt.

f Nghiªn cøu tÝnh c«ng nghÖ cña kÕt cÊu ph¶i tÝnh ®Õn ®Æc ®iÓm cña n¬i

sÏ s¶n xuÊt ra s¶n phÈm Êy.

Nh÷ng ®iÓm trªn nãi lªn tÝnh t−¬ng ®èi vÒ tÝnh c«ng nghÖ cña kÕt cÊu trong gia

c«ng vµ l¾p r¸p. Mét kÕt cÊu cã tÝnh c«ng nghÖ cao ë xÝ nghiÖp nµy nh−ng ch−a h¼n lµ

cao ë xÝ nghiÖp kh¸c.

§Ó ®¸nh gi¸ ®−îc tÝnh c«ng nghÖ cao hay thÊp th× chØ tiªu bao trïm nhÊt vµ cã

thÓ dïng trong mäi tr−êng hîp lµ gi¸ thµnh chÕ t¹o s¶n phÈm.

Trong thùc tÕ, th−êng dïng hai chØ tiªu chÝnh lµ khèi l−îng lao ®éng vµ khèi

l−îng vËt liÖu tiªu tèn ®Ó chÕ t¹o ra s¶n phÈm.

* §èi víi qu¸ tr×nh gia c«ng c¾t gät, tÝnh c«ng nghÖ cña kÕt cÊu chi tiÕt m¸y

®−îc xÐt trªn c¬ së c¸c yªu cÇu cô thÓ nh− sau:

- Gi¶m l−îng vËt liÖu c¾t gät b»ng c¸ch thiÕt kÕ ph«i vµ c¸c bÒ mÆt gia

c«ng hîp lý, x¸c ®Þnh chÝnh x¸c l−îng d− gia c«ng, giíi h¹n khèi l−îng c¾t gät chØ ë

nh÷ng bÒ mÆt quan träng.

- Gi¶m qu·ng ®−êng ch¹y dao khi c¾t.

- §¬n gi¶n hãa kÕt cÊu, ®¶m b¶o gia c«ng kinh tÕ (t¸ch chi tiÕt phøc t¹p

thµnh c¸c chi tiÕt ®¬n gi¶n, dÔ gia c«ng, g¸ ®−îc nhiÒu chi tiÕt khi gia c«ng).

- T¹o ®iÒu kiÖn sö dông dông cô tiªu chuÈn, thèng nhÊt.

- §¶m b¶o dông cô c¾t lµm viÖc thuËn tiÖn, kh«ng bÞ va ®Ëp khi c¾t.

- §¶m b¶o chi tiÕt ®ñ cøng v÷ng, t¹o ®iÒu kiÖn c¾t gät víi chÕ ®é c¾t lín.

- Gãp phÇn gi¶m phÝ tæn ®iÒu chØnh thiÕt bÞ, trang bÞ c«ng nghÖ, gi¶m sè

lÇn g¸ ®Æt chi tiÕt khi gia c«ng.

- Ph©n biÖt râ rµng gi÷a bÒ mÆt gia c«ng vµ bÒ mÆt kh«ng gia c«ng.

Khoa C¬ khÝ - Tr−êng §¹i häc B¸ch khoa

109

Gi¸o tr×nh: C«ng nghÖ chÕ t¹o m¸y

L−u ®øc b×nh

7.3.2- X¸c ®Þnh l−îng d− gia c«ng

a) Kh¸i niÖm vÒ l−îng d− gia c«ng

L−îng d− gia c«ng c¬ lµ líp kim lo¹i ®−îc lÊy ®i trong qu¸ tr×nh gia c«ng c¬

khÝ. Ta ph¶i x¸c ®Þnh l−îng d− gia c«ng hîp lý lµ v×:

- L−îng d− qu¸ lín sÏ tèn nguyªn vËt liÖu, tiªu hao lao ®éng ®Ó gia

c«ng nhiÒu, tèn n¨ng l−îng, dông cô c¾t, vËn chuyÓn nÆng... dÉn ®Õn gi¸ thµnh t¨ng.

- NÕu l−îng d− qu¸ nhá sÏ kh«ng ®ñ ®Ó hít ®i c¸c sai lÖch cña ph«i do

sai sè in dËp cña ph«i ®Ó l¹i, cã thÓ x¶y ra hiÖn t−îng tr−ît gi÷a dao vµ chi tiÕt.

c L−îng d− trung gian ®−îc x¸c ®Þnh b»ng hiÖu sè kÝch th−íc do b−íc hay

nguyªn c«ng s¸t tr−íc (a) ®Ó l¹i vµ kÝch th−íc do b−íc hay nguyªn c«ng ®ang thùc

hiÖn (b) t¹o nªn, ký hiÖu lµ Z_b.

- §èi víi mÆt ngoµi:

Z_b

Z_b= a - b

- §èi víi mÆt trong:

Z_b= b - a

a

b

a

b

Z_b

MÆt ngoµi.

MÆt trong.

d L−îng d− tæng céng lµ líp kim lo¹i cÇn ph¶i hít ®i trong tÊt c¶ c¸c b−íc

hoÆc nguyªn c«ng tøc lµ trong suèt c¶ qu¸ tr×nh gia c«ng trªn bÒ mÆt ®ã ®Ó biÕn tõ

ph«i th« thµnh chi tiÕt hoµn thiÖn, ký hiÖu Z₀.

L−îng d− tæng céng ®−îc x¸c ®Þnh b»ng hiÖu sè kÝch th−íc ph«i th« vµ kÝch

th−íc chi tiÕt ®· chÕ t¹o xong.

- §èi víi mÆt ngoµi: Z₀= a_ph- a_ct

- §èi víi mÆt trong: Z₀= a_ct- a_ph

Nh− vËy, râ rµng lµ l−îng d− tæng céng sÏ b»ng tæng c¸c l−îng d− trung gian

n

trong tÊt c¶ c¸c b−íc cña qu¸ tr×nh c«ng nghÖ: Z = Z , n lµ sè b−íc c«ng nghÖ.

∑

0

i

i=1

e L−îng d− ®èi xøng, nã tån t¹i khi gia c«ng c¸c bÒ mÆt trßn xoay ngoµi

hoÆc trßn xoay trong, hoÆc khi gia c«ng song song c¸c bÒ mÆt ph¼ng ®èi diÖn nhau.

- §èi víi mÆt ngoµi:

2 Z_b= d_a− d_b

- §èi víi mÆt trong:

2 Z_b= d_b− d_a

Z_b

d_a

d_b

Z_b

d_b

d_a

Z_b

MÆt ngoµi.

MÆt trong.

Khoa C¬ khÝ - Tr−êng §¹i häc B¸ch khoa

110

Gi¸o tr×nh: C«ng nghÖ chÕ t¹o m¸y

L−u ®øc b×nh

b) Ph−¬ng ph¸p x¸c ®Þnh l−îng d− gia c«ng hîp lý

Trong ChÕ t¹o m¸y cã hai ph−¬ng ph¸p x¸c ®Þnh l−îng d−:

* Ph−¬ng ph¸p thèng kª kinh nghiÖm

Víi ph−¬ng ph¸p nµy l−îng d− ®−îc x¸c ®Þnh dùa trªn tæng sè l−îng d− c¸c

b−íc gia c«ng theo kinh nghiÖm.

L−îng d− ph«i ®óc th−êng lÊy theo kinh nghiÖm mµ kh«ng tÝnh tíi c¸c b−íc

gia c«ng. Trong c¸c sæ tay th−êng cho lo¹i l−îng d− nµy.

Song theo ph−¬ng ph¸p nµy th× ta x¸c ®Þnh l−îng d− gia c«ng mét c¸ch m¸y

mãc, kh«ng dùa trªn c¸c b−íc gia c«ng, kh«ng tÝnh tíi s¬ ®å ®Þnh vÞ, kÑp chÆt, c¸c

®iÒu kiÖn kh¸c khi c¾t... nªn l−îng d− th−êng lín h¬n yªu cÇu, dÉn ®Õn kh«ng kinh tÕ.

* Ph−¬ng ph¸p tÝnh to¸n ph©n tÝch

Ph−¬ng ph¸p nµy do GS. K«van ®Ò xuÊt, dùa trªn viÖc ph©n tÝch vµ tæng hîp c¸c

yÕu tè t¹o nªn líp kim lo¹i cÇn ph¶i hít ®i ®Ó cã mét chi tiÕt hoµn thiÖn.

Ph−¬ng ph¸p nµy tÝnh l−îng d− cho hai tr−êng hîp:

- Tr−êng hîp dao ®−îc ®iÒu chØnh s½n trªn m¸y.

- Tr−êng hîp g¸ ®Æt chi tiÕt theo kiÓu rµ g¸.

C¸c vÊn ®Ò tr×nh bµy sau ®©y chñ yÕu thuéc tr−êng hîp dao ®−îc ®iÒu chØnh

s½n trªn m¸y, nÕu ¸p dông vµo tr−êng hîp rµ g¸ th× chØ cÇn bæ sung mét Ýt mµ th«i.

c §èi víi mÆt ngoµi

Khi gia c«ng mét lo¹t ph«i cïng lo¹i trªn m¸y ®· ®iÒu chØnh s½n, v× kÝch th−íc

ph«i dao ®éng trong giíi h¹n dung sai nªn l−îng d− gia c«ng còng sÏ dao ®éng.

ë nh÷ng ph«i cã kÝch th−íc nhá nhÊt a_minkhi gia c«ng xong sÏ cã kÝch th−íc

b_min, l−îng d− gia c«ng sÏ lµ Z_{b min}; cßn nh÷ng ph«i cã kÝch th−íc lín nhÊt a_maxkhi gia

c«ng xong sÏ cã kÝch th−íc b_max, l−îng d− gia c«ng sÏ lµ Z_{b max}. L−îng d− thùc khi gia

c«ng sÏ n»m trong kho¶ng Z_{b min}÷ Z_{b max}

.

H×nh 7.1- Gi¸ trÞ l−îng d− gia c«ng ®èi víi mét lo¹t ph«i trªn m¸y ®iÒu chØnh s½n.

Ta thÊy r»ng, nÕu ®iÒu chØnh dao theo kÝch th−íc C_H®Ó c¾t lo¹t ph«i ®ã th× khi

gÆp ph«i cã kÝch th−íc a_minnã sÏ c¾t líp chiÒu s©u c¾t nhá nhÊt, lùc c¾t sÏ nhá nhÊt vµ

biÕn d¹ng sÏ nhá nhÊt y_min, ta sÏ cã l−îng d− nhá nhÊt Z_{b min}. KÝch th−íc h×nh thµnh

sau khi c¾t lµ C_H+ y_min. Ng−îc l¹i, khi gÆp ph«i cã kÝch th−íc a_maxth× sÏ c¾t líp chiÒu

s©u c¾t lín nhÊt, lùc c¾t lín nhÊt, biÕn d¹ng sÏ lín nhÊt y_max, ta cã l−îng d− lín nhÊt

Z_{b max}. KÝch th−íc h×nh thµnh sau khi c¾t lµ C_H+ y_max.

Khoa C¬ khÝ - Tr−êng §¹i häc B¸ch khoa

111

Gi¸o tr×nh: C«ng nghÖ chÕ t¹o m¸y

L−u ®øc b×nh

VËy ta cã:

Z_{b min}= a_min- (C_H+ y_min) = a_min- b_min

Z_{b max}= a_max- (C_H+ y_max) = a_max- b_max

NÕu thay trÞ sè vÒ dung sai cña c¸c kÝch th−íc a, b lµ δ_a, δ_b:

_max= a_min+ δ_a

a

b_max= b_min+ δ_b

ta sÏ cã:

Z_{b max}= (a_min+ δ_a) - (b_min+ δ_b)

= a_min- b_min+ δ_a- δ_b

Z_{b max}= Z_{b min}+ δ_a- δ_b

L−îng d− danh nghÜa (l−îng chªnh lÖch gi÷a hai kÝch th−íc danh nghÜa a_dn,

ba ):

Z_{b dn}= a_nd- b_dn

dmnax

B_a

= (a_min+ H_a) - (b_min+ H_b)

= a_min- b_min+ H_a- H_b

Z_{b dn}= Z_{b min}+ H_a- H_b

a_dn

H_a

a_min

d §èi víi mÆt trong

Lµm t−¬ng tù nh− víi mÆt ngoµi, ta cã ®−îc:

Z_{b min}= b_max- a_max

Z_{b max}= b_min- a_min

Thay: a_min= a_max- δ_a; b_min= b_max- δ_bvµo Z_{b max}ta cã:

Z

_{b max}= Z_{b min}+ δ_a- δ_b

Z_{b dn}= b_nd- a_dn

= (b_max- B_b) - (a_max- B_a)

= b_max- a_max+ B_a- B_b

Z_{b dn}= Z_{b min}+ B_a- B_b

e §èi víi bÒ mÆt ®èi xøng

L−îng d− cña bÒ mÆt ®èi xøng ®−îc x¸c ®Þnh t−¬ng tù nh− trªn, ta cã:

- MÆt ngoµi ®èi xøng:

2Z_{b min}= D_{a min}- D_{b min}

2Z_{b max}= D_{a max}- D_{b max}= 2Z_{b min}+ δ_{D a}- δ_{D b}

2Z_{b dn}= 2Z_{b min}+ H_{D a}- H_{D b}

- MÆt trong ®èi xøng:

2Z_{b min}= D_{b max}- D_{a max}

2Z_{b max}= D_{b min}- D_{a min}= 2Z_{b min}+ δ_{D a}- δ_{D b}

2Z_{b dn}= 2Z_{b min}+ B_{D a}- B_{D b}

Dung sai cña l−îng d− lµ hiÖu sè gi÷a l−îng d− lín nhÊt vµ nhá nhÊt:

- BÒ mÆt kh«ng ®èi xøng: δ_z= Z_{b max}- Z_{b min}= δ_a- δ_b

- BÒ mÆt ®èi xøng: δ_z= 2Z_{b max}- 2Z_{b min}= δ_{D a}- δ_{D b}

LÊy tæng c¸c l−îng d− trung gian ta sÏ ®−îc l−îng d− tæng céng Z₀.

Khoa C¬ khÝ - Tr−êng §¹i häc B¸ch khoa

112

Gi¸o tr×nh: C«ng nghÖ chÕ t¹o m¸y

L−u ®øc b×nh

c) C¸c yÕu tè t¹o thµnh l−îng d− trung gian

PhÇn kim lo¹i cÇn ph¶i hít ®i qua mét b−íc hay mét nguyªn c«ng tøc lµ l−îng

d− trung gian, bao gåm c¸c yÕu tè sau ®©y:

Rz _a- ChiÒu cao trung b×nh cña líp nhÊp nh« bÒ mÆt do b−íc c«ng nghÖ s¸t

tr−íc ®Ó l¹i.

T_a- ChiÒu s©u líp h− háng bÒ mÆt do b−íc c«ng nghÖ s¸t tr−íc ®Ó l¹i.

ρ_a- Sai lÖch vÒ vÞ trÝ kh«ng gian cña chi tiÕt do b−íc c«ng nghÖ s¸t tr−íc

®Ó l¹i (®é kh«ng song song, ®é cong vªnh, ®é lÖch t©m...).

ε_a- Sai sè g¸ ®Æt do nguyªn c«ng ®ang thùc hiÖn g©y ra.

Nh− vËy, gi¸ trÞ nhá nhÊt

cña l−îng d− gia c«ng bÒ mÆt

kh«ng ®èi xøng tÝnh cho b−íc

c«ng nghÖ ®ang thùc hiÖn ®−îc

x¸c ®Þnh nh− sau:

Z_{b min}= Rz_a+ T_a+ ρ_a+ ε_b

W

§èi víi bÒ mÆt ®èi xøng, th×

ph−¬ng cña ρ_avµ ε_bcã thÓ kh¸c

nhau nªn ta ph¶i tÝnh theo phÐp

céng vect¬:

H×nh 7.2- C¸c yÕu tè t¹o thµnh l−îng d− gia c«ng.

2Z_{b min}= 2

(

Rz_a+ T_a+ ρ_a+ ε_b

)

Khi biÕt râ ph−¬ng cña ρ_avµ ε_bth× ta céng hai vect¬ ®ã theo c«ng thøc:

2

ρ_a+ ε_b= ρ_a+ ε_b+ 2ρ_a.ε_b.cos

(

ρ_a,ε_b

)

tuy nhiªn, trong thùc tÕ th× ph−¬ng cña hai vect¬ ®ã rÊt khã x¸c ®Þnh. V× vËy, ta lÊy trÞ

2

sè trung b×nh theo x¸c suÊt:

ρ_a+ ε_b= ρ_a+ ε_b

Nh− vËy, c«ng thøc tÝnh l−îng d− cho bÒ mÆt ®èi xøng lµ:

2

⎛

⎞

⎟

2Z_{b min}= 2 Rz + T + ρ + ε

⎜

a

b

⎝

⎠

C¸c c«ng thøc trªn cho ta c¸ch tÝnh l−îng d− tõ c¸c yÕu tè hîp thµnh víi

tr−êng hîp tæng qu¸t. Cßn trong mét sè tr−êng hîp cô thÓ, biÓu thøc tÝnh l−îng d−

kh«ng cÇn ®Çy ®ñ c¸c yÕu tè ®ã. VÝ dô:

- Sau nguyªn c«ng thø nhÊt, ®èi víi c¸c chi tiÕt lµm b»ng gang hoÆc kim

lo¹i mµu th× kh«ng cßn T_aë trong biÓu thøc tÝnh l−îng d− n÷a. Së dÜ nh− vËy, v×

líp kim lo¹i háng t¹o nªn lµ do biÕn d¹ng dÎo, mµ ®èi víi kim lo¹i cã ®é h¹t to nh−

gang hay kim lo¹i mµu th× hiÖn t−îng ®ã kh«ng ®¸ng kÓ.

- Khi chuÈn ®Þnh vÞ trïng víi mÆt gia c«ng (nh− mµi kh«ng t©m, doa tïy

®éng, chuèt lç, mµi nghiÒn) th× sai sè chuÈn cña kÝch th−íc thùc hiÖn b»ng 0, vµ nÕu

bá qua sai sè do kÑp chÆt vµ sai sè ®å g¸, lóc ®ã trong biÓu thøc tÝnh kh«ng cã ε_b.

Khoa C¬ khÝ - Tr−êng §¹i häc B¸ch khoa

113

Gi¸o tr×nh: C«ng nghÖ chÕ t¹o m¸y

L−u ®øc b×nh

- §èi víi nh÷ng nguyªn c«ng cuèi nh»m n©ng cao ®é bãng bÒ mÆt (nh−

nghiÒn, mµi siªu tinh) th× T_a, ρ_a, ε_b= 0, lóc ®ã trong biÓu thøc chØ cßn Rz_a.

- C¸c bÒ mÆt qua nhiÖt luyÖn, sau ®ã qua mµi th× trong biÓu thøc tÝnh

l−îng d− sÏ kh«ng cã T_abëi v× khi mµi ph¶i gi÷ l¹i líp bÒ mÆt ®· xö lý nhiÖt.

Tr×nh tù tÝnh l−îng d− trung gian vµ kÝch th−íc giíi h¹n

cho tõng b−íc c«ng nghÖ

1. LËp quy tr×nh c«ng nghÖ vµ ph−¬ng ¸n g¸ ®Æt ph«i cho c¸c nguyªn c«ng.

2. X¸c ®Þnh c¸c bÒ mÆt gia c«ng vµ thø tù c¸c b−íc c«ng nghÖ cho tõng bÒ mÆt.

3. X¸c ®Þnh gi¸ trÞ c¸c ®¹i l−îng Rz_a, T_a, ρ_a, ε_b.

4. X¸c ®Þnh trÞ sè tÝnh to¸n Z_{b min}cho tÊt c¶ c¸c b−íc c«ng nghÖ.

MÆt ngoµi

MÆt trong

5. Ghi kÝch th−íc tÝnh to¸n cña b−íc 5. Ghi kÝch th−íc tÝnh to¸n cña b−íc

c«ng nghÖ cuèi cïng theo b¶n vÏ (kÝch c«ng nghÖ cuèi cïng theo b¶n vÏ (kÝch

th−íc giíi h¹n nhá nhÊt).

th−íc giíi h¹n lín nhÊt).

6. X¸c ®Þnh kÝch th−íc cho b−íc s¸t 6. X¸c ®Þnh kÝch th−íc cho b−íc s¸t

tr−íc b»ng c¸ch céng Z_{b min}víi kÝch tr−íc b»ng c¸ch lÊy kÝch th−íc giíi h¹n

th−íc giíi h¹n nhá nhÊt theo b¶n vÏ.

lín nhÊt theo b¶n vÏ trõ ®i Z_{b min}.

7. X¸c ®Þnh kÝch th−íc cho tõng b−íc 7. X¸c ®Þnh kÝch th−íc cho tõng b−íc

c«ng nghÖ cßn l¹i b»ng c¸ch céng gi¸ c«ng nghÖ cßn l¹i b»ng c¸ch lÊy kÝch

trÞ Z_{b min}t−¬ng øng víi kÝch th−íc tÝnh th−íc tÝnh to¸n cña b−íc c«ng nghÖ tiÕp

to¸n cña b−íc c«ng nghÖ tiÕp theo.

theo trõ ®i gi¸ trÞ Z_{b min}t−¬ng øng.

8. Ghi kÝch th−íc giíi h¹n nhá nhÊt øng 8. Ghi kÝch th−íc giíi h¹n nhá nhÊt øng

víi tõng b−íc c«ng nghÖ trªn c¬ së quy víi tõng b−íc c«ng nghÖ trªn c¬ së quy

trßn gi¸ trÞ kÝch th−íc tÝnh to¸n theo trßn gi¸ trÞ kÝch th−íc tÝnh to¸n theo

hµng sè cã nghÜa cña dung sai ë tõng hµng sè cã nghÜa cña dung sai ë tõng

b−íc c«ng nghÖ.

9. X¸c ®Þnh kÝch th−íc giíi h¹n lín 9. X¸c ®Þnh kÝch th−íc giíi h¹n nhá

nhÊt cho tõng b−íc c«ng nghÖ b»ng nhÊt cho tõng b−íc c«ng nghÖ b»ng

c¸ch céng thªm dung sai ë tõng b−íc c¸ch trõ tõng kÝch th−íc giíi h¹n lín

c«ng nghÖ víi kÝch th−íc giíi h¹n nhá nhÊt ®· quy trßn theo dung sai, mét

nhÊt ®· quy trßn theo dung sai.

l−îng b»ng dung sai cña mçi b−íc.

10. X¸c ®Þnh gi¸ trÞ cña l−îng d− theo 10. X¸c ®Þnh gi¸ trÞ cña l−îng d− theo

tõng cÆp b−íc c«ng nghÖ nèi tiÕp nhau: tõng cÆp b−íc c«ng nghÖ nèi tiÕp nhau:

Z_{b max}= hiÖu hai kÝch th−íc lín nhÊt.

Z_{b min}= hiÖu hai kÝch th−íc nhá nhÊt.

Z_{b max}= hiÖu hai kÝch th−íc nhá nhÊt.

Z_{b min}= hiÖu hai kÝch th−íc lín nhÊt.

11. X¸c ®Þnh l−îng d− tæng céng cho tõng bÒ mÆt gia c«ng Z_{0 max}vµ Z_{0 min}b»ng

c¸ch céng tÊt c¶ c¸c gi¸ trÞ l−îng d− trung gian t−¬ng øng.

12. KiÓm tra c¸c kÕt qu¶ tÝnh to¸n b»ng c¸ch t×m hiÖu sè l−îng d− vµ hiÖu sè

dung sai, råi ®em so s¸nh kÕt qu¶ ®ã víi nhau:

δ_z= Z_{b max}- Z_{b min}= δ_a- δ_b; hoÆc δ_{z 0}= Z_{0 max}- Z_{0 min}= δ_ph- δ_ct

Khoa C¬ khÝ - Tr−êng §¹i häc B¸ch khoa

114

Gi¸o tr×nh: C«ng nghÖ chÕ t¹o m¸y

L−u ®øc b×nh

KÕt qu¶ tÝnh to¸n sÏ ®−îc ghi vµo b¶ng sau ®©y:

Thø tù c¸c

b−íc hoÆc

nguyªn c«ng

gia c«ng bÒ

mÆt.

C¸c yÕu tè t¹o

thµnh l−îng d−

(µm).

KÝch th−íc L−îng d−

Gi¸ trÞ tÝnh to¸n Dung

sai

giíi h¹n

(mm)

giíi h¹n

(µm)

T

Z_{b min}K.th−íc

(µm)

Rz_aT_a

ε_b

(mm)

Max Min Max Min

(9) (10) (11) (12)

ρ_a

(µm)

(1)

I (ph«i)

II

(2) (3) (4) (5) (6)

(7)

x

(8)

X

x

X

x

X

III

x

X

...

x

... ... ...

...

x

...

x

...

X

...

IX

X

x

X

x

B/vÏ B/vÏ B/vÏ

Cét 1: Ghi tr×nh tù c¸c b−íc c«ng nghÖ hoÆc nguyªn c«ng gia c«ng bÒ mÆt. ë

hµng ®Çu tiªn lµ ph«i, hµng cuèi lµ nguyªn c«ng ph¶i ®¹t ®é chÝnh x¸c, R_zyªu cÇu.

Cét 2, 3, 4, 5: Tra vµ tÝnh to¸n theo c¸c sæ tay, tµi liÖu. Riªng « I(5) th× ®Ó

trèng v× b¶n th©n ph«i th× lµm sao cã g¸ ®Æt.

Cét 6: ¤ I(6) ®Ó trèng, c¸c « kh¸c cña cét 6 ®−îc tÝnh theo c«ng thøc tÝnh

l−îng d− trung gian (tïy theo bÒ mÆt mµ dïng c«ng thøc cho hîp lý).

Cét 7: Ghi c¸c kÝch th−íc tÝnh to¸n vµo cét 7 theo c¸ch sau:

- §èi víi mÆt ngoµi: ë nguyªn c«ng cuèi cïng [tøc « X(7)] ghi kÝch th−íc

nhá nhÊt theo b¶n vÏ [tøc « X(10)]. Céng kÝch th−íc nµy víi l−îng d− tÝnh to¸n ë cét

6 sÏ ®−îc kÝch th−íc tÝnh to¸n cña nguyªn c«ng s¸t tr−íc. TiÕp tôc cho ®Õn hÕt.

- §èi víi mÆt trong: ë nguyªn c«ng cuèi cïng [tøc « X(7)] ghi kÝch th−íc

lín nhÊt theo b¶n vÏ [tøc « IX(10)]. LÊy kÝch th−íc nµy trõ ®i l−îng d− tÝnh to¸n ë cét

6 sÏ ®−îc kÝch th−íc tÝnh to¸n cña nguyªn c«ng s¸t tr−íc. TiÕp tôc cho ®Õn hÕt.

Cét 8: Hµng cuèi cïng [tøc « X(8)] ghi theo dung sai cña b¶n vÏ, tÊt c¶ c¸c «

cßn l¹i cña cét ®−îc tra theo sæ tay.

Cét 9, 10: Hµng cuèi cïng [tøc « X(9), X(10)] ghi theo c¸c kÝch th−íc giíi h¹n

cña b¶n vÏ. Cßn c¸c « cßn l¹i th× ®−îc ghi theo c¸ch sau:

- §èi víi mÆt ngoµi: LÊy kÝch th−íc tÝnh to¸n ë cét 7 ®em quy trßn (tïy

theo hµng sè cã nghÜa cña dung sai) råi ghi vµo cét 10. Sau ®ã, lÊy kÝch th−íc giíi h¹n

ë cét 10 céng víi dung sai sÏ ®−îc kÝch th−íc ë cét 9.

- §èi víi mÆt ngoµi: LÊy kÝch th−íc tÝnh to¸n ë cét 7 ®em quy trßn (lÊy

gi¶m ®i mét ®¬n vÞ) råi ghi vµo cét 9. Sau ®ã, lÊy kÝch th−íc giíi h¹n ë cét 9 trõ ®i

dung sai sÏ ®−îc kÝch th−íc ë cét 10.

Cét 11, 12: Ghi kÕt qu¶ vµo c¸c « theo c«ng thøc:

- §èi víi mÆt ngoµi: Z_{b min}= a_min- b_min; Z_{b max}= a_max- b_max

- §èi víi mÆt trong: Z_{b min}= b_max- a_max; Z_{b max}= b_min- b_min

Khoa C¬ khÝ - Tr−êng §¹i häc B¸ch khoa

115

Gi¸o tr×nh: C«ng nghÖ chÕ t¹o m¸y

L−u ®øc b×nh

Céng tÊt c¶ l−îng d− ë cét 11 ta cã ®−îc l−îng d− tæng céng lín nhÊt Z_{0 max}

[tøc « I(11)], céng tÊt c¶ l−îng d− ë cét 12 ta cã ®−îc l−îng d− tæng céng lín nhÊt Z₀

_min[tøc « I(12)].

KiÓm tra l¹i kÕt qu¶ tÝnh b»ng c«ng thøc: δ_z= Z_{b max}- Z_{b min}= δ_a- δ_b

VÝ dô: CÇn gia c«ng trôc tõ ph«i liÖu ban ®Çu lµ ph«i c¸n, kÝch th−íc ®¹t ®−îc

sau khi gia c«ng sÏ lµ D = 350 _{- 0,215}. C¸c b−íc gia c«ng, gi¸ trÞ ®Ó tÝnh to¸n l−îng d−

gia c«ng ®−îc cho ë b¶ng sau. H·y bæ sung nh÷ng sè liÖu cßn thiÕu (in ®Ëm).

Thø tù

gia c«ng

C¸c yÕu tè t¹o thµnh

Dung KÝch th−íc

L−îng d−

giíi h¹n

(µm)

Gi¸ trÞ tÝnh

to¸n

sai

T

giíi h¹n

(mm)

l−îng d− (µm).

(µm)

Z_{b min}K.th−íc

Rz

(2) (3) (4)

3000 5500

T

ε

(mm)

(7)

ρ

(µm)

(6)

-

Max Min

(1)

(5)

-

(8)

(9)

(10)

(11)

(12)

367,495 20000

388

368

Ph«i

-

17300 350,195 1350 351,55 350,2

410 349,785 215 350 349,785

36450 17800

1550 415

TiÖn th« 50 50 105 1000

TiÖn tinh

-

Chó ý: - V× lµ mÆt ®èi xøng nªn l−îng d− tÝnh to¸n sÏ lµ 2Z_{b min}chø kh«ng cßn lµ Z_b

_min, kh«ng ®−îc chia 2.

- ViÖc quy trßn gi¸ trÞ l−îng d− tÝnh to¸n lµ theo hµng sè cã nghÜa cña dung sai.

NÕu lµ mÆt ngoµi th× lÊy lªn mét ®¬n vÞ; nÕu lµ mÆt trong th× lÊy gi¶m ®i mét ®¬n vÞ.

7.3.3- Chän ph«i vµ ph−¬ng ph¸p chÕ t¹o ph«i

Trong thùc tÕ s¶n xuÊt, ph«i th−êng ®−îc chän theo hai h−íng sau:

- Theo h×nh d¹ng chi tiÕt gia c«ng, víi c¸ch nµy ph«i cã h×nh d¹ng vµ kÝch

th−íc gÇn nh− chi tiÕt hoµn chØnh. Lóc ®ã, chi phÝ gia c«ng sÏ ®−îc gi¶m xuèng

nh−ng cã thÓ chi phÝ s¶n xuÊt ph«i sÏ lín, ®Æc biÖt lµ víi s¶n xuÊt ®¬n chiÕc vµ lo¹t

nhá (vÝ dô nh− ph«i cña trôc khuûu).

- Theo c¸c ph«i liÖu ®−îc s¶n xuÊt s½n, sö dông réng r·i (ph«i c¸n). Tr−êng

hîp nµy th× cã thÓ l−îng d− gia c«ng sÏ kh¸ lín, dÉn ®Õn chi phÝ gia c«ng cao nh−ng

cã −u ®iÓm lµ chi phÝ cho viÖc chÕ t¹o ph«i thÊp.

ViÖc chän lo¹i vµ ph−¬ng ph¸p chÕ t¹o ph«i lµ mét vÊn ®Ò tæng hîp nh»m môc

®Ých ®¶m b¶o hiÖu qu¶ kinh tÕ - kü thuËt. Ph−¬ng ¸n ph«i hîp lý nhÊt lµ ph−¬ng ¸n cã

tæng phÝ tæn Ýt nhÊt.

Lùa chän ph−¬ng ph¸p chÕ t¹o ph«i cã thÓ c¨n cø vµo c¸c yÕu tè sau:

- C¨n cø vµo vËt liÖu chÕ t¹o chi tiÕt. VÝ dô nh− chi tiÕt b»ng gang th× dïng

ph−¬ng ph¸p ®óc; b»ng thÐp th× dïng ph−¬ng ph¸p c¸n, rÌn, dËp, ®óc...

- C¨n cø vµo h×nh d¹ng chi tiÕt vµ yªu cÇu kü thuËt. Chi tiÕt cã h×nh d¹ng

phøc t¹p th× dïng ph−¬ng ph¸p ®óc; chi tiÕt ®¬n gi¶n, kÝch th−íc lín th× dïng c¸n...

Khoa C¬ khÝ - Tr−êng §¹i häc B¸ch khoa

116

Gi¸o tr×nh: C«ng nghÖ chÕ t¹o m¸y

L−u ®øc b×nh

- C¨n cø vµo d¹ng s¶n xuÊt. NÕu s¶n xuÊt ®¬n chiÕc, lo¹t nhá th× dïng ®óc

trong khu«n c¸t, ®óc thñ c«ng, hµn, rÌn; s¶n xuÊt lo¹t lín, hµng khèi th× dïng ®óc ¸p

lùc, ®óc trong khu«n kim lo¹i...

- C¨n cø vµo ®iÒu kiÖn cô thÓ. Xem xÐt ®iÒu kiÖn kü thuËt nhµ m¸y s¶n

xuÊt cã cho phÐp gia c«ng ®−îc c¸c lo¹i ph«i nµo, tõ ®ã t×m h−íng lùa chän ph−¬ng

ph¸p chÕ t¹o ph«i.

7.4- X¸c ®Þnh tr×nh tù gia c«ng hîp lý

Khi thiÕt kÕ QTCN gia c«ng chi tiÕt m¸y ph¶i chó ý x¸c ®Þnh hîp lý tiÕn tr×nh

c«ng nghÖ øng víi c¸c bÒ mÆt cña chi tiÕt, sao cho chu kú gia c«ng hoµn chØnh mét

chi tiÕt lµ ng¾n nhÊt, gãp phÇn h¹n chÕ chi phÝ gia c«ng, ®¶m b¶o hiÖu qu¶ s¶n xuÊt.

C¬ së cña viÖc x¸c ®Þnh tr×nh tù gia c«ng hîp lý lµ tiÕn tr×nh c«ng nghÖ gia

c«ng c¸c chi tiÕt ®iÓn h×nh: cµng, hép, trôc, b¹c, b¸nh r¨ng vµ ®iÒu kiÖn cô thÓ.

* C¸c nguyªn t¾c khi x¸c ®Þnh tr×nh tù gia c«ng hîp lý:

- Chän chuÈn th« vµ c¸ch thùc hiÖn nguyªn c«ng thø nhÊt thËt cÈn thËn.

- TiÕp ®ã x¸c ®Þnh tr×nh tù c¸c nguyªn c«ng sau vµ chän chuÈn tinh.

- C¨n cø vµo yªu cÇu ®é chÝnh x¸c vµ ®é nh¸m bÒ mÆt mµ chän ph−¬ng

ph¸p gia c«ng lÇn cuèi cña c¸c bÒ mÆt quan träng.

VÝ dô: Ta cÇn gia c«ng mét lç cã yªu yªu cÇu ®¹t cÊp chÝnh x¸c 7, Ra = 1,25.

Khi ®ã, víi s¶n xuÊt lo¹t nhá ta cã thÓ dïng tr×nh tù: Khoan - KhoÐt - Doa; hay Khoan

- TiÖn - Mµi. NÕu s¶n xuÊt lo¹t lín th× cã thÓ dïng: Khoan - Chuèt.

- Cè g¾ng b¶o ®¶m tÝnh thèng nhÊt vÒ chuÈn tinh.

- Chó ý tíi c¸c nguyªn c«ng cã thÓ sinh ra phÕ phÈm. Nh÷ng nguyªn c«ng

nµy nªn ®Æt tr−íc ®Ó tr¸nh l·ng phÝ hoÆc bè trÝ thªm viÖc kiÓm tra trung gian.

- Chó ý tíi nh÷ng nguyªn c«ng dÔ sinh ra biÕn d¹ng (nh− gia c«ng th«,

nhiÖt luyÖn). T¸ch nh÷ng nguyªn c«ng nµy khái nguyªn c«ng gia c«ng tinh hoÆc thªm

vµo quy t×nh nh÷ng nguyªn c«ng chØnh söa nh− n¾n th¼ng...

- Cè g¾ng gi¶m sè lÇn g¸, t¨ng sè vÞ trÝ trong mçi lÇn g¸.

7.5- thiÕt kÕ nguyªn c«ng

7.5.1- Chän m¸y

Khi gia c«ng c¾t gät, m¸y c¾t ®−îc x¸c ®Þnh theo c¸c nguyªn t¾c sau:

- M¸y ®−îc chän ph¶i ®¶m b¶o thùc hiÖn ®−îc ph−¬ng ph¸p gia c«ng ®·

x¸c ®Þnh, øng víi chi tiÕt gia c«ng.

- M¸y ®−îc chän ph¶i ®¶m b¶o ®¹t yªu cÇu chÊt l−îng gia c«ng. Th«ng

th−êng chän m¸y cã cÊp chÝnh x¸c lín h¬n cÊp chÝnh x¸c cÇn thùc hiÖn tõ 1 ÷ 2 cÊp.

- C«ng suÊt vµ ph¹m vi ®iÒu chØnh th«ng sè c«ng nghÖ cña m¸y ph¶i t¹o

®iÒu kiÖn gia c«ng tèt, nghÜa lµ ®¹t chÊt l−îng vµ n¨ng suÊt gia c«ng tèt.

- Tïy thuéc vµo d¹ng s¶n xuÊt mµ chän m¸y cho hîp lý. Víi s¶n xuÊt lo¹t

nhá, ta sö dông m¸y v¹n n¨ng; víi s¶n xuÊt lín ta dïng c¸c m¸y chuyªn dïng.

Khoa C¬ khÝ - Tr−êng §¹i häc B¸ch khoa

117

Gi¸o tr×nh: C«ng nghÖ chÕ t¹o m¸y

L−u ®øc b×nh

7.5.2- Chän chuÈn, ph−¬ng ¸n g¸ ®Æt ph«i vµ trang bÞ c«ng nghÖ

Chän chuÈn c«ng nghÖ nh»m ®¶m b¶o g¸ ®Æt ph«i ®¹t hiÖu qu¶ kü thuËt vµ

kinh tÕ cao. Ph«i ®−îc g¸ ®Æt víi trang bÞ c«ng nghÖ tiªu chuÈn, trang bÞ c«ng nghÖ tæ

hîp tõ c¸c bé phËn tiªu chuÈn hay trang bÞ c«ng nghÖ chuyªn dïng.

7.5.3- X¸c ®Þnh c¸c th«ng sè c«ng nghÖ

Th«ng sè c«ng nghÖ c¬ b¶n cña qu¸ tr×nh c¾t gät ®èi víi chi tiÕt m¸y lµ: vËn

Gi¸ trÞ cña c¸c th«ng sè c«ng nghÖ phô thuéc tõng ph−¬ng ph¸p gia c«ng, tõng

lo¹i m¸y, tõng kiÓu trang bÞ c«ng nghÖ vµ tÝnh chÊt cña vËt liÖu gia c«ng.

ViÖc x¸c ®Þnh th«ng sè c«ng nghÖ trong thùc tÕ chñ yÕu b»ng ®å thÞ hoÆc tra

trong sæ tay, råi ®èi chiÕu víi ph¹m vi gi¸ trÞ thùc trªn m¸y, kÕt hîp víi viÖc kiÓm tra

l¹i c«ng suÊt vµ n¨ng suÊt gia c«ng.

§Ó ®¶m b¶o chÊt l−îng gia c«ng vµ hiÖu qu¶ kinh tÕ, cÇn x¸c ®Þnh gi¸ trÞ tèi −u

cña th«ng sè c«ng nghÖ. Nãi chung, khi gia c«ng th« th× môc tiªu chñ yÕu lµ ®¹t n¨ng

suÊt gia c«ng cao; ng−îc l¹i khi gia c«ng tinh th× môc tiªu l¹i lµ chÊt l−îng gia c«ng.

7.5.4- X¸c ®Þnh thêi gian gia c«ng

Thêi gian gia c«ng ®−îc x¸c ®Þnh ®¶m b¶o nguyªn t¾c tËn dông víi hiÖu qu¶

cao nhÊt vèn thêi gian lµm viÖc cña trang thiÕt bÞ, dông cô c«ng nghÖ vµ søc lao ®éng.

Trong thùc tÕ, th−êng x¸c ®Þnh thêi gian gia c«ng theo hai ph−¬ng ph¸p lµ bÊm

giê vµ dùa vµo ®Þnh møc tiªu chuÈn. Nãi chung, ph−¬ng ph¸p bÊm giê s¸t thùc tÕ h¬n

nªn ®¹t hiÖu qu¶ tèt h¬n v× thêi gian cÇn thiÕt ®Ó thùc hiÖn c¸c c«ng viÖc trong qu¸

Sè l−îng m¸y cÇn thiÕt cho mét nguyªn c«ng ®−îc x¸c ®Þnh theo tæng khèi

l−îng cña nguyªn c«ng, tÝnh ra tæng giê m¸y cÇn thiÕt, ®èi víi s¶n l−îng quy ®Þnh vµ

vèn thêi gian lµm viÖc thùc tÕ hµng n¨m cña mét m¸y tïy theo chÕ ®é lµm viÖc hµng

ngµy (mÊy ca/ngµy).

T_m.k

M =

T_M.m

víi, + T_mlµ tæng giê m¸y cÇn thiÕt ®Ó gia c«ng s¶n l−îng chi tiÕt (giê/n¨m).

+ k lµ hÖ sè xÐt ®Õn kh¶ n¨ng v−ît ®Þnh møc, t¨ng n¨ng suÊt (k = 0,9 ÷ 0,95).

+ T_Mlµ vèn thêi gian lµm viÖc thùc tÕ cña mét m¸y theo chÕ ®é mét ca s¶n xuÊt

hµng ngµy (T_M= 2200 giê/n¨m).

+ m lµ sè ca s¶n xuÊt hµng ngµy (m = 1 ÷ 3).

+ M lµ sè m¸y tÝnh to¸n cÇn thiÕt cho nguyªn c«ng.

tæng khèi l−îng lao ®éng cña nguyªn c«ng hµng n¨m vµ vèn thêi gian lµm viÖc thùc

Khoa C¬ khÝ - Tr−êng §¹i häc B¸ch khoa

118

Gi¸o tr×nh: C«ng nghÖ chÕ t¹o m¸y

L−u ®øc b×nh

T_n.k

R =

T_C

víi, + T_nlµ tæng giê ng−êi cÇn thiÕt cho c¶ s¶n l−îng (giê/n¨m).

xuÊt hµng ngµy (T_C= 2000 giê/n¨m).

7.6- ®Þnh møc tÝnh chÊt kinh tÕ - kü thuËt

Muèn chän ®óng ph−¬ng h−íng, biÖn ph¸p ®Ó t¨ng n¨ng suÊt vµ h¹ gi¸ thµnh trong

ph¶i cã nh÷ng chØ tiªu kinh tÕ - kü thuËt ®Ó ®¸nh gi¸.

7.6.1- ChØ tiªu kinh tÕ - kü thuËt

ChØ tiªu kinh tÕ - kü thuËt bao gåm:

c ChØ tiªu vÒ thêi gian T

ChØ tiªu kü thuËt vÒ thêi gian lµ thêi gian cÇn ®ñ ®Ó hoµn thµnh mét c«ng viÖc

kinh nghiÖm vµ nh÷ng thµnh tùu míi vÒ kü thuËt còng nh− vÒ tæ chøc s¶n xuÊt.

* Thêi gian gia c«ng tõng chiÕc: T_tc= T₀+ T_ph+ T_pv+ T _tn

trong ®ã, + T₀: thêi gian c¬ b¶n. Thêi gian nµy cÇn thiÕt ®Ó biÕn ®æi trùc tiÕp h×nh

d¹ng, kÝch th−íc vµ tÝnh chÊt c¬ lý cña chi tiÕt gia c«ng vµ cã thÓ thùc hiÖn b»ng tay

hay m¸y, cã c«ng thøc tÝnh cho tõng nguyªn c«ng.

c«ng viÖc c¬ b¶n vµ ®−îc lÆp l¹i sau mét chi tiÕt hay mét nhãm chi tiÕt mµ khi ®ã

kh«ng t¸c ®éng ®Õn h×nh d¹ng, kÝch th−íc vµ tÝnh chÊt cña chi tiÕt nh−: thêi gian g¸,

th¸o chi tiÕt, ®o l−êng...

T_nc= T₀+ T_ph, lµ thêi gian nguyªn c«ng.

+ T_pv: thêi gian phôc vô tr«ng nom cho m¸y lµm viÖc, cã thÓ phôc vô vÒ kü

thuËt nh−: ®æi dông cô, söa ®¸, mµi dao... hay phôc vô vÒ tæ chøc nh−: tra dÇu, bµn

a + b

giao ca, quÐt dän... T_pv=

.T_nc, víi a, b lµ c¸c hÖ sè tû lÖ thêi gian (tra sæ tay).

100

+ T_tn: lµ thêi gian nghØ ng¬i tù nhiªn theo nhu cÇu cÇn thiÕt cña con ng−êi.

c

T_pv=

.T_nc

100

a + b + c

⎛

⎞

⎟

VËy, thêi gian gia c«ng tõng chiÕc lµ: T = 1+

T

nc

⎜

tc

100

⎝

⎠

* NÕu gia c«ng hµng lo¹t chi tiÕt, cÇn cã thî ®iÒu chØnh th× ta cã thªm thêi gian

chuÈn bÞ kÕt thóc, bao gåm nh÷ng viÖc cã liªn quan ®Õn viÖc chuÈn bÞ ®Ó gia c«ng

mét lo¹t chi tiÕt vµ thu dän khi kÕt thóc nh−: ®iÒu chØnh m¸y, dông cô c¾t, ®å g¸ l¾p...

Khoa C¬ khÝ - Tr−êng §¹i häc B¸ch khoa

119

Gi¸o tr×nh: C«ng nghÖ chÕ t¹o m¸y

L−u ®øc b×nh

T_cbkt

T_{tc lo¹t}= T_tc+

, víi n lµ sè chi tiÕt trong lo¹t.

n

d ChØ tiªu vÒ n¨ng suÊt Q ®èi víi mét nguyªn c«ng hoÆc c¶ s¶n phÈm.

ChØ tiªu kü thuËt vÒ n¨ng suÊt Q lµ n¨ng suÊt lao ®éng x¸c ®Þnh b»ng sè l−îng

s¶n phÈm ®−îc chÕ t¹o ra trong mét ®¬n vÞ thêi gian.

m

Q =

.k (tõng chiÕc), hoÆc Q =

.k (hµng lo¹t)

T_tc

T_{tc lo¹t}

víi, m lµ thêi gian (mét ca, giê hay phót).

7.6.2- Gi¸ thµnh s¶n phÈm

Mét ph−¬ng ¸n c«ng nghÖ ph¶i ®−îc ®¸nh gi¸ vÒ mÆt kinh tÕ, nghÜa lµ chän

ph−¬ng ¸n c«ng nghÖ kinh tÕ nhÊt sÏ dÉn ®Õn gi¸ thµnh h¹. §Ó ®¸nh gi¸ ta ph¶i tÝnh

gi¸ thµnh s¶n phÈm chi tiÕt:

G = A.n + B = f(nhiÒu yÕu tè).

víi, + A: lµ phÝ tæn th−êng xuyªn cho mçi chi tiÕt nh− vËt liÖu, khÊu hao, l−¬ng c«ng

chuyªn dïng... tÝnh cho tõng chi tiÕt, phÝ tæn nµy cµng nhá khi x cµng lín.

chän ph−¬ng ¸n c«ng nghÖ cã gi¸ thµnh thÊp nhÊt.

Gi¶ sö, ta cã hai ph−¬ng ¸n

G

c«ng nghÖ víi gi¸ thµnh s¶n

phÈm ®−îc biÓu diÔn bëi c¸c

®−êng G₁vµ G₂.

Râ rµng, nÕu sè l−îng chi

tiÕt cÇn gia c«ng n < n₁, ta chän

ph−¬ng ¸n G₁. Cßn nÕu n > n₁

th× chän ph−¬ng ¸n G₂.

Tuy nhiªn, do chi phÝ cè

®Þnh B phô thuéc vµo n nªn ®Õn

mét gi¸ tÞ nµo ®ã th× c¸c ®−êng

G₁vµ G₂ph¶i t¨ng lªn mét l−îng

G₂

B₂

B₁

G₁

n

n₁

n'₂n₂

n₃

H×nh 7.3- Gi¸ thµnh s¶n phÈm.

nµo ®ã (l−îng t¨ng nµy b»ng víi chi phÝ cè ®Þnh t¨ng thªm). §Õn lóc ®ã, ta l¹i ph¶i

xÐt tiÕp ph−¬ng ¸n nµo cã gi¸ thµnh thÊp h¬n th× chän.

7.6.3- BiÖn ph¸p t¨ng n¨ng suÊt, h¹ gi¸ thµnh s¶n phÈm

Nãi ®Õn n¨ng suÊt vµ h¹ gi¸ thµnh lµ mét ph¹m trï rÊt réng, cã thÓ ph¹m vi kü

thuËt, ph¹m vi tæ chøc hoÆc kÕt hîp c¶ hai mÆt ®ã l¹i.

Trong thùc tÕ cã thÓ ¸p dông nhiÒu ph−¬ng ph¸p t¨ng n¨ng suÊt vµ h¹ gi¸ thµnh

Khoa C¬ khÝ - Tr−êng §¹i häc B¸ch khoa

120

Gi¸o tr×nh: C«ng nghÖ chÕ t¹o m¸y

L−u ®øc b×nh

gia c«ng qua c¸ch gi¶m ®¹i l−îng thêi gian c¬ b¶n T₀vµ thêi gian phô T_ph.

π.D.L.i L.i L.z

Ta cã:

trong ®ã,

T₀=

=

1000.v.S n.S n.S.t

L: chiÒu dµi c¾t (mm).

v: tèc ®é c¾t (m/ph).

S: l−îng ch¹y dao (mm/v).

n: sè vßng quay cña trôc chÝnh (v/ph).

i: sè lÇn ch¹y dao.

z: l−îng d− gia c«ng c¬ (mm).

c BiÖn ph¸p gi¶m thêi gian c¬ b¶n T₀

i gi¶m. Ph«i ®−îc xö lý nhiÖt (ram, ñ, th−êng hãa) ®Ó t¹o ®iÒu kiÖn c¾t gät dÔ dµng.

- Rót ng¾n chiÒu dµi ch¹y dao b»ng c¸ch: dïng nhiÒu dao, chän l−îng ¨n tíi vµ

tho¸t ra cña dao mét c¸ch hîp lý.

- T¨ng chÕ ®é c¾t (chän t_max, S_max®¶m b¶o ®é bãng bÒ mÆt, t¨ng vËn tèc c¾t

nh−ng vÉn ®¶m b¶o tuæi bÒn kinh tÕ cña dông cô c¾t, ®¶m b¶o chÊt l−îng gia c«ng).

- Gia c«ng nhiÒu bÒ mÆt cïng mét lóc b»ng dao ®Þnh h×nh hoÆc b»ng nhiÒu dao

thùc hiÖn trªn c¸c m¸y tù ®éng vµ b¸n tù ®éng nhiÒu trôc.

d BiÖn ph¸p gi¶m thêi gian phô T_ph

- Gi¶m thêi gian g¸ ®Æt chi tiÕt gia c«ng b»ng c¸ch dïng c¸c c¬ cÊu kÑp nhanh

(khÝ nÐn, dÇu Ðp), g¸ ®Æt tù ®éng ®¹t kÝch th−íc, dïng ®å g¸ v¹n n¨ng ®iÒu chØnh.

- Lµm cho thêi gian phô trïng víi thêi gian m¸y nh− dïng ®å g¸ bµn quay, g¸

phay kiÓu ®i vÒ cïng c¾t, phay liªn tôc, kiÓm tra tù ®éng, cÊp ph«i tù ®éng.

- C¬ khÝ hãa, tù ®éng hãa qu¸ tr×nh c«ng nghÖ, gi¶m thêi gian vËn chuyÓn chi

tiÕt, gi¶m thêi gian dõng m¸y ®Ó ®o, dïng m¸y ®iÒu khiÓn theo ch−¬ng tr×nh...

- Dïng dao chuyªn dïng ®Ó gia c«ng ®−îc nhiÒu bÒ mÆt, gi¶m thêi gian thay

dao, ®iÒu chØnh dao...

- Tæ chøc lµm viÖc hîp lý.

Khoa C¬ khÝ - Tr−êng §¹i häc B¸ch khoa

121