Bài giảng công nghệ chế tạo máy (tiếp)

BÀI GIẢNG CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY Hà nội, 1/2015 TS. Trương Đức Phức Bộ môn Công nghệ chế tạo máy Viện Cơ khí - ĐHBKHN T1 Sách giáo trình TS. Trương Đức Phức Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy – Viện Cơ khí – BKHN TS. Trương Đức Phức Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy – Viện Cơ khí – BKHN Giáo trình Công Nghệ Chế Tạo Máy • Chương 1. Những khái niệm cơ bản • Chương 2. Chất lượng bề mặt gia công • Chương 3. Độ chính xác gia công • Chương 4. Chuẩn • Chương 5. Lượng dư gia công • Chương 6. Tính công nghệ trong kết cấu • Chương 7. Chọn phôi và gia công c/bị phôi • Chương 8. Các phương pháp gia công cắt gọt • Chương 9. Gia công tinh bằng b/dạng dẻo • Chương 10. Các phương pháp gia công khác • Chương 11. Giá thành sản phẩm • Chương 12. Tiêu chuẩn hóa quá trình c/nghệ • Chương 13. Tối ưu hóa quá trình cắt gọt • Chương 14. Phương pháp thiết kế QTCN • Chương 15. QTCN chế tạo các chi tiết hộp TS. Trương Đức Phức Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy – Viện Cơ khí – BKHN • Chương 16. QTCN chế tạo các chi tiết càng • Chương 17. QTCN chế tạo các chi tiết trục • Chương 18. QTCN chế tạo các chi tiết bạc • Chương 19. QTCN chế tạo bánh răng • Chương 20. Năng suất lao động • Chương 21. Công nghệ lắp ráp • Chương 22. Đảm bảo chất lượng sản phẩm • Chương 23. Hướng phát triển của CN CTM TS. Trương Đức Phức Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy – Viện Cơ khí – BKHN Nội dung môn học • Chương 1. Những khái niệm cơ bản • Chương 2. Chất lượng bề mặt gia công • Chương 3. Độ chính xác gia công • Chương 4. Chuẩn • Chương 5. Các phương pháp gia công cắt gọt TS. Trương Đức Phức Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy – Viện Cơ khí – BKHN Phần mở đầu TS. Trương Đức Phức Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy – Viện Cơ khí – BKHN Chu trình thiết kế & phát triển sản phẩm Chương 1. Những khái niệm cơ bản TS. Trương Đức Phức Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy – Viện Cơ khí – BKHN I. Quá trình SX và quá trình CN • 1. Quá trình sản xuất • 2. Quá trình công nghệ • 3. Chỗ làm việc TS. Trương Đức Phức Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy – Viện Cơ khí – BKHN 1. Quá trình sản xuất • Quá trình SX : QT con người tác động vào tài nguyên, thiên nhiên để tạo thành sản phẩm • Theo nghĩa rộng: QTSX bắt đầu từ khâu khai quặng, luyện kim, chế tạo phôi, gia công cơ, gia công nhiệt, lắp ráp, sơn, chạy thử, đóng gói • Theo nghĩa hẹp: trong một nhà máy SX cơ khí thì QTSX không bao gồm khai quặng và luyện kim, hoặc trong nhà máy cơ khí chỉ chuyên chế tạo phôi, riêng lắp ráp hoặc đóng gói TS. Trương Đức Phức Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy – Viện Cơ khí – BKHN 2. Qúa trình công nghệ • Là một phần của QTSX trực tiếp làm thay đổi trạng thái và tính chất của đối tượng SX (thay đổi kích thước, hình dáng hình học và vị trí tương quan). Ví dụ: • QTCN gia công cơ • QTCN nhiệt luyện • QTCN lắp ráp • QTCN chế tạo phôi (đúc, hàn, dập, cán) • Xác định QTCN hợp lý rồi ghi thành văn kiện CN thì văn kiện đó được gọi là qui trình CN TS. Trương Đức Phức Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy – Viện Cơ khí – BKHN 3. Chỗ làm việc • Là một phần của phân xưởng SX được dùng để thực hiện công việc bằng một hoặc một số công nhân. • Tại chỗ làm việc được bố trí các loại dụng cụ, đồ gá, máy cắt, thiết bị nâng hạ, giá để phôi, chi tiết hoặc đơn vị lắp ráp TS. Trương Đức Phức Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy – Viện Cơ khí – BKHN II. Thành phần SX của nhà máy CTM (1) • Các phân xưởng chuẩn bị phôi (phân xưởng đúc, phần xưởng rèn dập, phân xưởng hàn) • Phân xưởng gia công (g/c cơ, nhiệt luyện, dập nguội, g/c gỗ, mạ, lắp ráp, sơn) • Các phân xưởng phụ (p/x dụng cụ, sửa chữa điện, chế tạo khuôn mẫu, p/x thí nghiệm, chế thử) • Các kho chứa (vật liệu, dụng cụ, khuôn mẫu, nhiên liệu, sản phẩm) TS. Trương Đức Phức Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy – Viện Cơ khí – BKHN II. Thành phần SX của nhà máy CTM (2) • Các trạm cung cấp năng lượng (điện, nhiệt, khí nén, trạm cung cấp nước) • Các cơ cấu vận chuyển (xe nâng hạ, cần cẩu, đường ray vận chuyển trong nội bộ nhà máy) • Các thiết bị vệ sinh-kỹ thuật (t/b sưởi ấm, thông gió, đường ống cấp nước, hệ thống cống rãnh) • Các bộ phận chung của nhà máy (phòng CN, phòng TK, đo lường, các văn phòng, nhà ăn, trạm xá, hệ thống thông tin liên lạc) TS. Trương Đức Phức Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy – Viện Cơ khí – BKHN III. Thành phần của qui trình công nghệ • 1. Nguyên công • 2. Gá • 3. Vị trí • 4. Bước • 5. Đường chuyển dao • 6. Động tác TS. Trương Đức Phức Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy – Viện Cơ khí – BKHN 1. Nguyên công • Là một phần QTCN được hoàn thành liên tục tại một chỗ làm việc do một hay nhóm công nhân thực hiện để g/c một hoặc một số chi tiết cùng lúc. Nếu không có công nhân phục vụ thì gọi là n/c TĐH. Ví dụ, kẹp A để g/c B & C, sau đó quay đầu kẹp C để g/c A thì ta có 1 n/c. Nhưng nếu kẹp A để g/c cả loạt chi tiết rồi quay đầu g/c cả loạt thi ta có 2 n/c. Hoặc kẹp A để g/c B,C trên một máy rồi chuyển sang máy khác để g/c A thì ta có 2 n/c. Tiện đường kính ngoài và phay rãnh then là 2 n/c TS. Trương Đức Phức Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy – Viện Cơ khí – BKHN 2. Gá • Là một phần của QTCN được hoàn thành trong một lần gá đặt một hoặc nhiều chi tiết cùng lúc. Ví dụ, tiện đầu B,C rồi quay đầu để tiện đầu A là 2 lần gá đặt • Một n/c có thể có một hoặc nhiều lần gá đặt TS. Trương Đức Phức Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy – Viện Cơ khí – BKHN 3. Vị trí (1) • Vị trí là một phần của n/c được xác định bởi một vị trí tương quan giữa chi tiết và máy hoặc giữa chi tiết và đồ gá. Ví dụ, tiện B,C rồi quay đầu tiện A là 2 vị trí khác nhau • Một n/c có thể có một hoặc nhiều vị trí TS. Trương Đức Phức Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy – Viện Cơ khí – BKHN 3. Vị trí (2) • Chi tiết được gá trên đồ gá quay có 4 vị trí khác nhau TS. Trương Đức Phức Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy – Viện Cơ khí – BKHN 4. Bước • Là một phần của n/c để g/c một bề mặt (hoặc nhiều bề mặt) bằng một dao hoặc nhiều dao với chế độ cắt không thay đổi. Nếu thay đổi bề mặt g/c hoặc chế độ cắt ta sẽ chuyển sang bước khác. Ví dụ, tiện 3 đoạn A,B,C là 3 bước (khi dùng một dao), tiện 4 mặt đầu D,E,F,G là 4 bước. Sau khi tiện, thay chế độ cắt ta sẽ có bước khác TS. Trương Đức Phức Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy – Viện Cơ khí – BKHN 5. Đường chuyển dao • Là một phần của bước để hớt đi một lượng kim loại có cùng chế độ cắt và bằng cùng một dao • Ví dụ: để tiện các đoạn A,B,C ta phải dùng một dao với cùng chế độ cắt để cắt nhiều lần, mỗi lần cắt là một đường chuyển dao TS. Trương Đức Phức Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy – Viện Cơ khí – BKHN 6. Động tác • Động tác là hành động của người công nhân để ĐK máy khi g/c hoặc khi lắp ráp • Ví dụ: bấm nút, quay ụ dao, đẩy ụ động, thay đổi chế độ cắtCòn đối với lắp táp thì lấy chi tiết, lau sạch chi tiết, bôi mỡ lên chi tiết, cầm clê, siết đai ốc • Việc phân chia thành động tác rất cần thiết để định mức thời gian g/c và lắp ráp, đồng thời để nghiên cứu năng suất lao động và tự động hóa nguyên công TS. Trương Đức Phức Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy – Viện Cơ khí – BKHN IV. Sản lượng & sản lượng hàng năm • Sản lượng là số lượng máy, chi tiết hoặc phôi được chế tạo ra trong một đơn vị thời gian • Sản lượng hàng năm của chi tiết được xác định theo công thức: − N = N1.m (1 + β/100) − Ở đây: N – số chi tiết được SX trong một năm − N1 – số sản phẩm (số máy) trong một năm − m - số chi tiết trong một sản phẩm (một máy) − β – số chi tiết được chế tạo dự phòng (5%) TS. Trương Đức Phức Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy – Viện Cơ khí – BKHN V. Các dạng sản xuất • 1. Sản xuất đơn chiếc • 2. Sản xuất hàng loạt • 3. Sản xuất hàng khối TS. Trương Đức Phức Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy – Viện Cơ khí – BKHN 1. Sản xuất đơn chiếc (1) • Là SX có số lượng SP hàng năm rất ít (một đến vài chục chiếc), SP không ổn định do chủng loại nhiều, chu kỳ chế tạo lại không xác định được. Đặc điểm: − Tại một chỗ làm việc g/c nhiều loại chi tiết khác nhau − G/c và lắp ráp thực hiện theo tiến trình CN − Sử dụng TB và DC vạn năng. Máy được bố trí theo từng loại − Sử dụng đồ gá, dụng cụ đo vạn năng − Không thực hiện được việc lắp lẫn hoàn toàn TS. Trương Đức Phức Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy – Viện Cơ khí – BKHN 1. Sản xuất đơn chiếc (2) − Công nhân có trình độ tay nghề cao − Năng suất lao động thấp, giá thành sản phẩm cao • Ví dụ: dạng SX đơn chiếc là chế tạo các máy hạng nặng, các SP chế thử hoặc chế tạo theo đơn đặt hàng TS. Trương Đức Phức Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy – Viện Cơ khí – BKHN 2. Sản xuất hàng loạt (1) • Là dạng SX có SP hàng năm không quá ít, SP được chế tạo theo từng loạt với chu kỳ xác định. Đặc điểm: − Tại các chỗ làm việc được thực hiện một số n/c có chu kỳ lặp lại ổn định − Sử dụng các máy vạn năng và c/d − Các máy được bố trí theo dây chuyền CN − Sử dụng nhiều d/c và đ/g chuyên dùng − Đảm bảo nguyên tắc lắp lẫn hoàn toàn − Công nhân có trình độ trung bình TS. Trương Đức Phức Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy – Viện Cơ khí – BKHN 2. Sản xuất hàng loạt (2) • Tùy theo sản lượng và mức độ ổn định của SP, người ta chia SX HL ra: − SX HL nhỏ (gần với SX ĐC) − SX HL vừa − SX HL lớn (gần với SX hàng khối) • Ví dụ SX HL: chế tạo máy công cụ, máy nông nghiệp • Trong SX HL vừa có thể tổ chức theo dây chuyền SX linh hoạt (sau một thời gian có thể g/c loạt chi tiết mới) TS. Trương Đức Phức Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy – Viện Cơ khí – BKHN 3. Sản xuất hàng khối (1) • Là dạng SX có sản lượng rất lớn, SP ổn định lâu dài (1-5 năm). Đặc điểm: − Tại một chỗ làm việc thực hiện một n/c nào đó − Các máy được bố trí theo dây chuyền chặt chẽ − Sử dụng nhiều máy tổ hợp, máy tự động, máy chuyên dùng, đường dây tự động − G/c và lắp ráp được thực hiện theo dây chuyền − Sử dụng đ/g, dụng cụ đo chuyên dùng − Đảm bảo nguyên tắc lắp lẫn hoàn toàn TS. Trương Đức Phức Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy – Viện Cơ khí – BKHN 3. Sản xuất hàng khối (2) − Năng suất lao động cao, giá thành SP hạ − Công nhân có trình độ tay nghề không cao nhưng thợ điều chỉnh máy lại có trình độ tay nghề cao • Ví dụ SX h/khối: chế tạo Ô tô, máy kéo, vòng bi, bánh răng, ốc vít, các thiết bị đo lường TS. Trương Đức Phức Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy – Viện Cơ khí – BKHN VI. Nhịp sản xuất (1) • Trong SX HL lớn và HK thường sử sụng PP SX dây chuyền (cả g/c cơ và lắp ráp). Theo PP này thì các máy được bố trí theo thứ tự các n/c. Số máy (số vị trí) và năng suất của máy phải tính toán sao cho đồng bộ (không bị đình đốn giữa các n/c) • Muốn dây chuyền SX đồng bộ phải tuân theo nhịp SX • Nhịp SX là thời gian lặp lại chu kỳ gia công TS. Trương Đức Phức Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy – Viện Cơ khí – BKHN VI. Nhịp sản xuất (2) • Công thức tính nhịp sản xuất t: t = F/q F-thời gan làm việc theo ca, tháng, năm (ph) q – số lượng SP hoặc chi tiết được chế tạo ra trong thời gian F • Ví dụ, một ca làm việc: 8x60 ph= 480 phút, g/c được 60 chi tiết, vậy nhịp t sẽ là: t = 480/60 =8 phút hoặc là bội số của 8 TS. Trương Đức Phức Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy – Viện Cơ khí – BKHN VII. Xác định dạng sản xuất   Khi có sản lượng hàng năm N, ta xác đinh khối lượng của chi tiết Q: Q = V.α Ở đây: V là thể tích của chi tiết (dm3 ), α là khối lượng riêng (thép α là 7,852kg/dm3, gang là 7,2 kg/dm3, nhôm là 2,7 kg/dm3 và đồng là 8,72 kg/dm3. Khi có N & Q ta dùng bảng sau để xác định dạng sản xuất TS. Trương Đức Phức Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy – Viện Cơ khí – BKHN VIII. Tập trung và phân tán nguyên công • 1. Phương pháp tập trung nguyên công • 2. Phương pháp phân tán nguyên công TS. Trương Đức Phức Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy – Viện Cơ khí – BKHN 1. P/pháp tập trung nguyên công (1) • Tập trung nguyên công là bố trí nhiều bước CN vào một n/c và thực hiện trên một máy • Thường TT nguyên công được thực hiện đối với các bước CN gần giống nhau như khoan, khoét, doa, cắt ren hoặc tiện ngoài, tiện trong • PP tập trung nguyên công ứng dụng cho các chi tiết phức tạp có nhiều bề mặt g/c • Để áp dụng PP này phải dùng nhiều máy tổ hợp, máy nhiều trục chính (g/c được tiến hành tuần tự trên từng trục chính và đồng thời trên nhiều vị trí khác nhau) TS. Trương Đức Phức Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy – Viện Cơ khí – BKHN 1. PP tập trung nguyên công (2) • Trong trường hợp này thời gian g/c chi tiết bằng thời gian g/c trên một trục chính • Năng suất g/c tăng nhờ g/c song song và sự trùng hợp của thời gian máy • T/gian phụ bằng T/gian quay bàn máy đi một vị trí • PP còn dùng các máy nhiều dao để g/c chi tiết • PP tập trung nguyên công cho phép nâng cao hệ số sử dụng mặt bằng sản xuất • Nhược điểm của PP: điều chỉnh máy phức tạp TS. Trương Đức Phức Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy – Viện Cơ khí – BKHN 2. PP phân tán nguyên công • PP phân tán n/c: chia QTCN ra nhiều n/c nhỏ, mỗi n/c được thực hiện trên một máy • Sử dụng các máy thông thường, các dụng cụ tiêu chuẩn và trang bị CN đơn giản • PP có tính linh hoạt cao (chuyển đổi đối tượng gia công rất nhanh chóng) • Hiện nay, trong CTM thường áp dụng PP TT n/c trên cơ sở TĐH SX • PP PT n/c chỉ áp dụng ở qui mô SX lớn nếu trình độ SX kém nhìn từ góc độ kỹ thuật SX TS. Trương Đức Phức Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy – Viện Cơ khí – BKHN Chương 2. Chất lượng bề mặt gia công I. Khái niệm • Chất lượng bề mặt g/c được đánh giá bằng 2 yếu tố đặc trưng: − Tính chất cơ lý của lớp kim loại bề mặt (mức độ biến cứng, chiều sâu biến cứng và ứng suất dư) − Độ nhám bề mặt TS. Trương Đức Phức Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy – Viện Cơ khí – BKHN II. Các dạng bề mặt gia công 1- độ sóng và độ nhám 2- độ sóng và nhám vừa phải 3,4- bề mặt phẳng và độ nhám thấp TS. Trương Đức Phức Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy – Viện Cơ khí – BKHN III. Độ nhám dọc và độ nhám ngang a) Độ nhám dọc b) Độ nhám ngang TS. Trương Đức Phức Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy – Viện Cơ khí – BKHN IV. Các yếu tố ảnh hưởng CL bề mặt • Tính chất của vật liệu gia công • PP gia công (tiện, bào, phay, mài) • Chế độ cắt (S,V,t) • Độ cứng vững của hệ thống công nghệ • Thông số hình học của dao • Dung dịch trơn nguội TS. Trương Đức Phức Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy – Viện Cơ khí – BKHN V. Độ nhám bề mặt (1) • Độ nhám bề mặt (độ nhấp nhô tế vi) là tập hợp tất cả những bề lồi, lõm với bước cực nhỏ • Để đánh giá độ nhám ta vẽ đường trung bình. Đường trung bình được vẽ sao cho tổng diện tích (phần gạch đứng) từ hai phía bằng nhau • Chiều dài chuẩn l là chiều dài dùng để đánh giá các thông số của độ nhám • Ra – sai lệch bình phương trung bình cộng của các giá trị chiều cao h tính từ đường trung bình trong phạm vi chiều dài chuẩn l TS. Trương Đức Phức Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy – Viện Cơ khí – BKHN V. Độ nhám bề mặt (2) • Ra được xác định: l- chiều dài chuẩn, h- tung độ profin đo được từ đường trung bình • Rz được xác định theo công thức: [(H1+H3+H5+H7+H9) - (H2+H4+H6+H8+H10)]/5 • Sm- bước nhấp nhô theo đường trung bình (giá trị trung bình cộng của các bước nhấp nhô) • S – bước nhấp nhô theo đỉnh (giá trị trung bình cộng của các bước nhấp nhô theo đỉnh) n l i 1 a 0 h 1 R hdl l n     TS. Trương Đức Phức Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy – Viện Cơ khí – BKHN V. Độ nhám bề mặt (3) TS. Trương Đức Phức Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy – Viện Cơ khí – BKHN VI. Đường cong của phần vật liệu Chiều dài của phần vật liệu ở vị trí nào đó là tổng chiều dài của phần kim loại đi qua các điểm của độ nhám TS. Trương Đức Phức Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy – Viện Cơ khí – BKHN VII. Cấp độ nhám (1) • Tiêu chuẩn nhà nước qui định: độ nhám chia ra 14 cấp. Cấp 1 có độ nhám cao nhất, cấp 14 có độ nhám thấp nhất • Trị số Ra được cho khi yêu cầu độ nhám bề mặt từ cấp 6 đến cấp 12 • Trị số RZ được ghi trên bản vẽ nếu yêu cầu độ nhám trong phạm vi từ cấp 1 đến cấp 5 hoặc cấp 13 và 14 (RZ = 0,08~0,05 m)  TS. Trương Đức Phức Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy – Viện Cơ khí – BKHN VII.Cấp độ nhám (2) TS. Trương Đức Phức Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy – Viện Cơ khí – BKHN VIII. Ả/hưởng của đ/nhám đến TCSD của c/tiết • Độ nhám có ảnh hưởng đến: 1. Độ mòn U của chi tiết 2. Quá trình ăn mòn hóa học trên bề mặt TS. Trương Đức Phức Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy – Viện Cơ khí – BKHN 1. Ả/hưởng của Ra đến đ/mòn U của chi tiết (1) Ma sát và mòn của chi tiết máy phụ thuộc và chiều cao và hình dáng của độ nhám bề mặt và phương của vết g/c Các điểm 01 và 02 ứng với độ mòn ban đầu nhỏ nhất của các bề mặt tiếp xúc Ta thấy: trong điều kiện làm việc nặng đường cong 2 dịch chuyển về phía trên và bên phải ứng với độ nhám tối ưu (02) Đường cong 1: điều kiện làm việc nhẹ TS. Trương Đức Phức Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy – Viện Cơ khí – BKHN 1. Ả/hưởng của Ra đến đ/mòn U của chi tiết (2) • Độ mòn ban đầu có thể san phẳng 70% chiều cao độ nhám • Độ nhám được chọn trên cơ sở dung sai δ: Khi đường kính lắp ghép >50mm: RZ = (0,1~0,15) δ Khi đường kính lắp ghép trong khoảng 18~50mm: RZ = (0,15~0,2) δ Khi đường kính lắp ghép <18mm: RZ = (0,2~0,25) δ TS. Trương Đức Phức Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy – Viện Cơ khí – BKHN 2. Quá trình ăn mòn hóa học trên b/mặt • Độ nhám ảnh hưởng lớn đến tính chống ăn mòn hóa học của bề mặt chi tiết • Các chỗ lõm chứa các tạp chất như axit, muốiCác tạp chất ăn mòn bề mặt theo sườn dốc của nhấp nhô và tạo thành nhấp nhô mới. Như vậy, bề mặt có độ nhám càng cao thì quá trình ăn mòn càng nhanh TS. Trương Đức Phức Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy – Viện Cơ khí – BKHN X. Ả/hưởng của biến cứng đến TCSD • Bề mặt biến cứng tăng độ bền mỏi của chi tiết lên khoảng 20%, tăng độ chống mòn lên 2~3 lần (hạn chế khả năng gây ra các vết nứt phá hỏng chi tiết) • Bề mặt quá cứng làm giảm độ bền mỏi của chi tiết TS. Trương Đức Phức Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy – Viện Cơ khí – BKHN XI. Ả/hưởng của ứng suất dư đến TCSD • Ứng suất dư nén trên bề mặt tăng độ bền mỏi của chi tiết, còn ứng suất kéo giảm độ bền mỏi của chi tiết • Ví dụ: bề mặt chi tiết thép có ứng suất dư nén tăng độ bền mỏi lên 50% và có ứng suất dư kéo sẽ giảm độ bền mỏi 30% TS. Trương Đức Phức Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy – Viện Cơ khí – BKHN XII. Các y/tố ả/hưởng đến đ/nhám b/mặt • 1. Thông số hình học của dao • 2. Ảnh hưởng của tốc độ cắt • 3. Ảnh hưởng của lượng chạy dao • 4. Ảnh hưởng của chiều sâu cắt • 5. Ảnh hưởng của vật liệu gia công • 6. Ảnh hưởng của rung động TS. Trương Đức Phức Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy – Viện Cơ khí – BKHN 1. Thông số hình học của dao a) và b): S1>S2 ta có RZ trên hình b nhỏ hơn RZ trên hình a c) và d): hình dáng độ nhám thay đổi theo bán kính mũi dao e) bán kính mũi dao r2 tăng sẽ làm giảm độ nhám bề mặt g) các góc chính φ và góc phụ φ1 có ảnh hưởng đến độ nhám Thông số hình học của dao ảnh hưởng đến độ nhám TS. Trương Đức Phức Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy – Viện Cơ khí – BKHN 2. Ảnh hưởng của tốc độ cắt • Khi V nhỏ, biến dạng ít, nhiệt cắt không cao, do đó RZ thấp. Nếu V tăng gần 20m/ph thì nhiệt cắt tăng lên hàng nghìn độ nên sinh ra “lẹo dao”, lẹo dao làm thay đổi hình dáng mũi dao làm tăng RZ . Nếu tăng V lên nữa (100 m/ph), lẹo dao biến mất và RZ giảm TS. Trương Đức Phức Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy – Viện Cơ khí – BKHN 3. Ảnh hưởng của lượng chạy dao Nhìn chung, khi tăng lượng chạy dao S thì độ nhám tăng vì biến dạng dẻo, biến dạng đàn hồi và rung động. Nếu S>0,15 thì độ nhám tăng nhanh (do biến dạng đàn hồi) TS. Trương Đức Phức Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy – Viện Cơ khí – BKHN 4. Ảnh hưởng của chiều sâu cắt • Chiều sâu cắt nhìn chung không có ảnh hưởng đáng kể đến độ nhám bề mặt g/c • Tuy nhiên, nếu chiều sâu cắt quá lớn thì rung động của quá trình cắt lớn sẽ làm tăng độ nhám • Nếu chiều sâu cắt quá nhỏ sẽ gây ra hiện tượng trượt dao trên bề mặt g/c nên độ nhám tăng. Hiện tượng trượt dao xảy ra khi t < 0,02~0,03 mm) TS. Trương Đức Phức Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy – Viện Cơ khí – BKHN 5. Ảnh hưởng của vật liệu gia công • Vật liệu dẻo và dai (thép ít cacbon) dễ biến dạng, do đó độ nhám tăng • Vật liệu cứng và giòn (ít biến dạng), do đó độ nhám giảm • Giảm tính dẻo của bề mặt gia công bằng biến cứng cũng làm giảm độ nhám TS. Trương Đức Phức Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy – Viện Cơ khí – BKHN 6. Ảnh hưởng của rung động • Rung động làm thay đổi điều kiện ma sát, gây nên độ sóng và độ nhám trên bề mặt gia công • Rung động sinh ra do nhiều nguyên nhân: − Tình trạng của máy − Độ cứng vững của dao, chi tiết và đồ gá − Gia công với chế độ cắt không hợp lý − Gia công không có dung dịch trơn nguội − Vật liệu gia công có tính dẻo cao TS. Trương Đức Phức Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy – Viện Cơ khí – BKHN XIII. P/pháp đạt độ bóng bề mặt (1) TS. Trương Đức Phức Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy – Viện Cơ khí – BKHN XIII. P/pháp đạt độ bóng bề mặt (2) TS. Trương Đức Phức Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy – Viện Cơ khí – BKHN XIV. P/pháp đạt độ cứng bề mặt (1) TS. Trương Đức Phức Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy – Viện Cơ khí – BKHN XIV. P/pháp đạt độ cứng bề mặt (2) TS. Trương Đức Phức Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy – Viện Cơ khí – BKHN XV. P/pháp đạt ứng suất dư bề mặt • Tăng tốc độ cắt V hoặc lượng chạy dao S cũng có thể tăng hoặc giảm ứng suất dư • Lượng chạy dao S tăng làm tăng chiều sâu có ứng suất dư • Góc trước có trị số âm gây ra ứng suất dư nén • Gia công vật liệu giòn bằng dụng cụ cắt có lưỡi tạo ra ứng suất dư nén, còn gia công vật liệu dẻo thường gây ra ứng suất dư kéo • Gia công bằng đá mài thường gây ra ứng suất dư kéo, còn gia công bằng đai mài thường tạo ra ứng suất dư nén  TS. Trương Đức Phức Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy – Viện Cơ khí – BKHN XVI. P/pháp đánh giá độ nhám bề mặt • Phương pháp quang học (dùng kính hiển vi) • Phương pháp đo độ nhám bằng máy đo profile • Phương pháp so sánh bằng mắt (trong các phân xưởng SX người ta mang vật mẫu so sánh với bề mặt gia công và kết luận xem thuộc cấp độ bóng nào) TS. Trương Đức Phức Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy – Viện Cơ khí – BKHN XVII. P/pháp đánh giá độ biến cứng • Dùng máy đo độ cứng (tác dụng lên bề mặt một lực P, sau đó xác định diện tích S của bề mặt do dầu kim cương ấn xuống) • Công thức tính độ biến cứng H: H = P/S H – độ biến cứng (N/mm2), P- lực tác dụng của đầu kim cương (N), S- diện tích do đầu kim cương ấn xuống (mm2) • Để đô chiều sâu biến cứng dùng đầu kim cương tác động lần lượt xuống bề mặt mẫu từ ngoài vào trong, sau mỗi lần tác động ta đo diện tích bị lún S đến khi S không thay đổi thì dừng lại và đo được chiều sâu b/c TS. Trương Đức Phức Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy – Viện Cơ khí – BKHN XVIII. P/pháp đánh giá ứng suất dư • Phương pháp tia Rơnghen (dùng tia Rơnghen kích thích lên bề mặt mẫu một lớp dày 5~10 m và sau mỗi lần kích thích ta chụp ảnh đồ thị Rơnghen. Phương pháp này cho phép đo được cả chiều sâu biến cứng. Tuy nhiên, phương pháp phức tạp và tốn thời gian cho điều chỉnh đồ thị Rơnghen (10 giờ cho một lần đo) • Phương pháp tính toán lượng biến dạng (sau khi hớt từng lớp mỏng kim loại bằng PP hóa học và điện cơ khí ta tính lượng biến dạng của chi tiết mẫu. Dựa vào lượng biến dạng ta xác định được ứng suất dư  TS. Trương Đức Phức Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy – Viện Cơ khí – BKHN