Giáo trình Kỹ thuật gia công phục hồi chi tiết (Nghề: Công nghệ ô tô - CĐ/TC) - Trường Cao đẳng nghề Hà Nam (năm 2017)

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:77

Thêm vào BST

Báo xấu

19
lượt xem 6
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Giáo trình Kỹ thuật gia công phục hồi chi tiết (Nghề: Công nghệ ô tô - CĐ/TC) được biên soạn gồm các nội dung chính sau: Tổng quan về gia công phục hồi chi tiết; Các phương pháp gia công nguội cơ bản; phương pháp hàn phục hồi chi tiết; Phục hồi chi tiết bằng phun đắp kim loại; phương pháp mạ phục hồi chi tiết. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình Kỹ thuật gia công phục hồi chi tiết (Nghề: Công nghệ ô tô - CĐ/TC) - Trường Cao đẳng nghề Hà Nam (năm 2017)

SỞ LAO SỞ LAO ĐỘNG ĐỘNG -- THƢƠNG THƢƠNG BINH BINH VÀ VÀ XÃ XÃ HỘI HỘI TỈNH TỈNH HÀ HÀ NAM NAM TRƢỜNG CAO TRƢỜNG CAO ĐẲNG ĐẲNG NGHỀ NGHỀ HÀ HÀ NAM NAM GIÁO TRÌNH MÔN HỌC: NHIÊN LIỆU DẦU MỠ VÀ NƢỚC LÀM MÁT NGHỀ: CÔNG NGHỆ Ô TÔ TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG GIÁO TRÌNH (Ban hành kèm theo Quyết định số: 234/QĐ - CĐN ngày 05 tháng 08 năm 2020 của MÔN HỌC: KỸ THUẬT GIA CÔNG PHỤC HỒI CHI TIẾT Trường Cao đẳng Nghề Hà Nam) NGHỀ: CÔNG) NGHỆ Ô TÔ TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG (Ban hành kèm theo Quyết định số: 285/QĐ - CĐN ngày 21 tháng 07 năm 2017 của Trường Cao đẳng Nghề Hà Nam) Hà Nam, năm 2017 Hà Nam, năm 2017
TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể đƣợc phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo nghề và tham khảo. Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm. 1
LỜI GIỚI THIỆU Trong nhiều năm gần đây tốc độ gia tăng số lƣợng và chủng loại ô tô ở nƣớc ta khá nhanh. Nhiều kết cấu hiện đại đã trang bị cho ô tô, nhiều loại vật liệu đã đƣợc ứng dụng để chế tạo các phụ tùng ô tô nhằm thỏa mãn càng nhiều nhu cầu của giao thông vận tải. trong quá trình khai thác, sử dụng và vận hành ô tô, các chi tiết, bộ phận của ô tô xuất hiện hƣ hỏng. Yêu cầu đặt ra cần có các phƣơng án sửa chữa phục hồi lại các chi tiết, bộ phận đó để đảm bảo khả năng làm việc. Tuy nhiên, chúng tôi nhận thấy tài liệu, giáo trình đề cập đến công nghệ sửa chữa phục hồi chi tiết trong nghề công nghệ ô tô vẫn còn rất hạn chế, chƣa phổ thông và chƣa cập nhật những công nghệ gia công hiện đại. Vì những lý do đó, chúng tôi đã biên soạn giáo trình môn học "Kỹ thuật gia công phục hồi chi tiết" . Để phục vụ cho học viên học nghề và thợ sửa chữa ô tô những kiến thức cơ bản về các phƣơng pháp gia công khi tiến hàn sửa chữa phục hồi chi tiết trong thực tế. Với mong muốn đó, nội dung giáo trình đƣợc biên soạn bao gồm sáu chƣơng: Chƣơng 1. Tổng quan về gia công phục hồi chi tiết Chƣơng 2: Các phƣơng pháp gia công nguội cơ bản Chƣơng 4: phƣơng pháp hàn phục hồi chi tiết Chƣơng 5. Phục hồi chi tiết bằng phun đắp kim loại Chƣơng 6: phƣơng pháp mạ phục hồi chi tiết Kiến thức trong giáo trình đƣợc biên soạn theo chƣơng trình đào tạo của Trƣờng Cao đẳng Nghề Hà Nam, các nội dung trong giáo trình đƣợc sắp xếp logic, khoa học . Do đó ngƣời đọc có thể hiểu một cách dễ dàng. Mặc dù đã rất cố gắng nhƣng chắc chắn không tránh khỏi sai sót, nhóm tác giả rất mong nhận đƣợc ý kiến đóng góp của ngƣời đọc để lần xuất bản sau giáo trình đƣợc hoàn thiện hơn. Hà Nam, ngày…..tháng…. năm 2017 Tham gia biên soạn 1 Nguyễn Quang Hiển Chủ biên 2 TH.S Nguyễn Đình Hoàng Đồng chủ biên 3 Phan Hƣng Long Thành viên 2
4 Nguyễn Thanh Tùng Thành viên 3
MỤC LỤC Trang LỜI GIỚI THIỆU ............................................................................................... 2 CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ GIA CÔNG PHỤC HỒI CHI TIẾT ............................................................................................................. 8 1. KHÁI NIỆM CHUNG VỀ GIA CÔNG CƠ KHÍ ......................................... 8 2. CÁC PHƢƠNG PHÁP GIA CÔNG ............................................................. 8 2.1. Phƣơng pháp gia công không phôi ..................................................... 9 2.2. Phƣơng pháp gia công cắt gọt .............................................................. 11 3. CÁC DẠNG GIA CÔNG............................................................................ 14 3.1. Gia công thô ........................................................................................ 14 3.2. Gia công tinh ........................................................................................ 14 3.3. Gia công láng bề mặt........................................................................... 14 4. ĐỘ CHÍNH XÁC GIA CÔNG .................................................................. 14 4.1. Khái niệm ............................................................................................. 15 4.2. Dung sai................................................................................................ 15 5. CHẤT LƢỢNG BỀ MẶT SẢN PHẨM .................................................... 16 5.1. Tính chất cơ lý lớp bề mặt.................................................................... 17 5.2. Độ bóng bề mặt .................................................................................... 18 CÂU HỎI ÔN TẬP ......................................................................................... 19 CHƢƠNG 2 PHƢƠNG PHÁP GIA CÔNG NGUỘI CƠ BẢN ................... 20 1. VẠCH DẤU TRÊN MẶT PHẲNG............................................................ 20 1.1. Dụng cụ vạch dấu ................................................................................. 20 2. ĐỤC KIM LOẠI ......................................................................................... 22 2.1. Khái niệm ............................................................................................. 22 2.2. Phƣơng pháp đục kim loại ................................................................... 22 3. NẮN VÀ UỐN KIM LOẠI ........................................................................ 24 3.1. Phƣơng pháp nắn kim loại ................................................................... 24 3.2. Phƣơng pháp uốn thỏi kim loại ............................................................ 26 4. CƢA CẮT KIM LOẠI ................................................................................ 28 4.1. Qui tắc cƣa............................................................................................ 28 4
4.2. An toàn khi cƣa .................................................................................... 28 5. DŨA KIM LOẠI ......................................................................................... 28 5.1. Kỹ thuật dũa cơ bản ............................................................................. 28 5.2. Đánh bóng ............................................................................................ 30 6. ĐINH TÁN .................................................................................................. 31 6.1. Phƣơng pháp tán đinh .......................................................................... 31 6.2. Các dạng mối ghép hỏng khi tán đinh.................................................. 31 7. CẠO GỌT KIM LOẠI ................................................................................ 32 7.1. Khái niệm ............................................................................................. 32 7.2. Qui trình gia công cạo .......................................................................... 32 CÂU HỎI ÔN TẬP ......................................................................................... 34 CHƢƠNG 3 . ĐẶC ĐIỂM CÔNG NGHỆ PHỤC HỒI CHI TIẾT ............ 35 1. Ý NGHĨA, ĐẶC ĐIỂM VÀ YÊU CẦU CỦA CÔNG NGHỆ PHỤC HỒI CHI TIẾT ........................................................................................................ 35 1.1. ý nghĩa và đặc điểm.............................................................................. 35 1.2. Yêu cầu, phân loại ................................................................................ 36 2. NỘI DUNG CỦA CÔNG NGHỆ PHỤC HỒI CHI TIẾT HƢ HỎNG ...... 37 2.1. Qui trình phục hồi ............................................................................... 37 2.2. Dụng cụ, trang thiết bị.......................................................................... 38 2.3. Lựa chọn phƣơng pháp phục hồi chi tiết.............................................. 38 CÂU HỎI ÔN TẬP……………………………………………………….39 CHƢƠNG 4 PHƢƠNG PHÁP HÀN PHỤC HỒI CHI TIẾT...................... 42 1. MỤC ĐÍCH, YÊU CẦU VÀ PHÂN LOẠI ................................................ 42 1.1. Mục đích, yêu cầu ................................................................................ 42 1.2. Phân loại ............................................................................................... 42 2. NỘI DUNG CỦA PHƢƠNG PHÁP HÀN ................................................. 43 2.1. Phƣơng phán hàn đắp bằng hồ quang tay ............................................ 43 2.2. Hàn đắp tự động dƣới lớp thuốc bảo vệ .............................................. 50 2.3. Phƣơng pháp hàn rung ......................................................................... 53 3. QUY TRÌNH PHỤC HỒI CHI TIẾT BẰNG PHƢƠNG PHÁP HÀN ...... 56 3.1. Chuẩn bị dụng cụ thiết bị, vật liệu ....................................................... 56 5
3.2. Chuẩn bị bề mặt cần hàn. ..................................................................... 56 3.3. Tiến hành hàn ....................................................................................... 56 CÂU HỎI ÔN TẬP: ........................................................................................ 57 CHƢƠNG 5 - PHƢƠNG PHÁP PHỤC HỒI CHI TIẾT BẰNG PHUN ĐẮP KIM LOẠI ......................................................................................................... 58 1. MỤC ĐÍCH, YÊU CẦU VÀ PHÂN LOẠI ................................................ 58 1.1. Mục đích, yêu cầu ................................................................................ 58 2. NỘI DUNG CỦA PHƢƠNG PHÁP PHUN ĐẮP ..................................... 59 2.1. Ƣu điểm ................................................................................................ 59 2.2. Nhƣợc điểm .......................................................................................... 60 2.3. Các yếu tố ảnh hƣởng đến phun đắp .................................................... 61 2.4. Tính chất lớp phun phủ ........................................................................ 62 2.5. Thiết bị phun ........................................................................................ 63 3. QUI TRÌNH CỦA PHƢƠNG PHÁP PHUN ĐẮP ..................................... 63 3.1 Chuẩn bị bề mặt phun ........................................................................... 64 3.2. Tiến hành phun đắp bề mặt .................................................................. 65 3.3. Gia công và nhiệt luyện sau khi phun đắp ........................................... 66 CÂU HỎI ÔN TẬP ......................................................................................... 67 CHƢƠNG 6 PHƢƠNG PHÁP MẠ PHỤC HỒI CHI TIẾT........................ 68 1. MỤC ĐÍCH, YÊU CẦU VÀ PHÂN LOẠI ................................................ 68 1.1. Mục đích, yêu cầu ................................................................................ 68 1.2. Phân loại ............................................................................................... 68 2. NỘI DUNG CỦA PHƢƠNG PHÁP MẠ ................................................... 68 2.1 Phƣơng pháp mạ Crôm ......................................................................... 69 2.2. Phƣơng pháp mạ thép ........................................................................... 72 3. QUI TRÌNH CỦA PHƢƠNG PHÁP MẠ ĐẮP ......................................... 73 3.1 Chuẩn bị bề mặt..................................................................................... 73 3.2. Tiến hành mạ ........................................................................................ 75 CÂU HỎI ÔN TẬP CHƢƠNG....................................................................... 76 6
CHƢƠNG TRÌNH MÔN HỌC Tên môn học: Kỹ thuật gia công phục hồi chi tiết Mã môn học: MH 13 Thời gian thực hiện môn học: 45 giờ (lý thuyết: 30 giờ; Thực tập, bài tập, thí nghiệm, thảo luận, bài tập:12 giờ; kiểm tra: 3 giờ) Vị trí, tính chất môn học: - Vị trí: Giảng dạy sau các môn học chung và học song song với các môn học kỹ thuật cơ sở : MH 08, MH09, MH10, MH11 , MH12. - Tính chất: Là môn học cơ sở bắt buộc. - Ý nghĩa, vai trò của môn học: Cung cấp các kiến thức liên quan đến các phƣơng pháp gia công, đặc điểm và phạm vi ứng dụng những phƣơng pháp phục hồi đảm bảo tình kinh tế, chất lƣợng cao nhất. Mục tiêu môn học - Về kiến thức: + Trình bày đƣợc các khái niệm cơ bản về gia công phục hồi chi tiết. + Trình bày đƣợc các phƣơng pháp gia công nguội cơ bản. + Giải thích đƣợc đặc điểm công nghệ phục hồi chi tiết, các phƣơng pháp phục hồi chi tiết bằng phƣơng pháp hàn, phun đắp và mạ chi tiết. - Về kĩ năng: + Nhận dạng đƣợc các phƣơng pháp gia công phục hồi chi tiết + Nhận dạng đƣợc phƣơng pháp hàn, phƣơng pháp phun đắp và phƣơng pháp mạ kim loại. + Lập đƣợc qui trình phục hồi các chi tiết bằng phƣơng pháp hàn, phƣơng pháp phun đắp và phƣơng pháp mạ kim loại. - Về năng lực tự chủ và trách nhiệm: + Có khả năng thực hiện độc lập hoặc làm việc theo nhóm để gia công phục hồi chi tiết đúng kỹ thuật, đảm bảo an toàn trong lao động. + Tiếp nhận và xử lý các vấn đề chuyên môn trong phạm vi của môn học; chịu trách nhiệm đối với kết quả công việc, sản phẩm của mình. Đảm bảo an toàn và vệ sinh công nghiệp. + Đánh giá đƣợc chất lƣợng sản phẩm sau khi hoàn thành và kết quả thực hiện của các thành viên trong nhóm. Nội dung môn học 7
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ GIA CÔNG PHỤC HỒI CHI TIẾT MÃ CHƢƠNG: MH13-01 Giới thiệu Khi thiết kế chế tạo chi tiết máy, cần phải có bản vẽ thiết kế với các quy định tiêu chuẩn về độ chính xác nhất định. Sử dụng các thiết bị máy móc gia công để tạo ra sản phẩm là các chi tiết đạt yêu cầu kỹ thuật. Trong quá trình gia công có thể áp dụng nhiều phƣơng pháp khác nhau. Mục tiêu chƣơng: - Trình bày đƣợc khái niệm chung về gia công phục hồi chi tiết, phƣơng pháp gia công cơ khí. - Trình bày đƣợc các phƣơng pháp gia công phục hồi chi tiết. - Xác định đƣợc độ chính xác và độ bóng bề mặt trong quá trình gia công cơ khí - Tuân thủ đúng quy định, quy phạm về kỹ thuật an toàn lao động. Nội dung chƣơng 1. KHÁI NIỆM CHUNG VỀ GIA CÔNG CƠ KHÍ Gia công cơ khí chính là quá trình sử dụng các loại máy móc, công nghệ áp dụng các nguyên lý để tạo ra các sản phẩm có độ chính xác cao, và có thể ứng dụng vào nhiều lĩnh vực khác nhau trong đời sống con ngƣời. Nhắc đến khái niệm gia công cơ khí, chúng ta có thể liên tƣởng đến các thao tác sử dụng máy tiếp xúc, tác động lên các bề mặt vật liệu gia công nhƣ: chất liệu inox, gia công cơ khí nhôm, sắt hay thép,… Đây là một trong những lĩnh vực đƣợc nhà nƣớc chú trọng đầu tƣ, khuyến khích phát triển, để ứng dụng kỹ thuật gia công cơ khí. Với sự phát triển ngày càng mạnh của khoa học kỹ thuật, các loại máy móc gia công cơ khí hiện đại cũng đang lần lƣợt ra đời cụ thể có thể kể đến nhƣ gia công bằng laser, gia công cơ khí bằng máy cnc. Các phƣơng pháp gia công cụ thể này xuất hiện cũng đã giúp con ngƣời tiết kiệm đƣợc thời gian và công sức khi gia công các vật liệu cứng nhờ áp dụng hệ thống tự động hóa trên máy vi tính. Các vật liệu đƣợc gia công cơ khí sẽ đƣợc cắt chính xác, với độ sắc nét cao, sáng bóng, không có răng cƣa. 2. CÁC PHƢƠNG PHÁP GIA CÔNG 8
2.1. Phƣơng pháp gia công không phôi Gia công không phôi là một phƣơng pháp gia công cơ khí sao cho đảm bảo khối vật liệu kim loại đƣợc giữ nguyên, không có kim loại thải ra. Một trong số các phƣơng pháp gia công không phôi tiêu biểu là gia công biến dạng, gia công áp lực hoặc gia công nóng. Hình 1.1. Gia công không phôi Trong gia công cơ khí, phôi là một thành phần quan trọng không thế thiếu tại mọi giai đoạn. Cụ thể “phôi” ở đây đƣợc phân chia ra thành 2 loại: - Thứ nhất, “phôi” có thể hiểu là nguyên vật liệu đầu vào, trải qua quá trình gia công cơ khí để tạo ra sản phẩm hoàn chỉnh. Ví dụ: những tấm inox cỡ lớn là phôi, cần qua cắt gọt mài giũa để tạo nên chiếc muỗng inox là thành phẩm. - Thứ hai, “phôi” còn đƣợc hiểu là phần vật liệu bị thải ra trong quá trình gia công tiện, phay, bào, cắt,… Ví dụ để tạo ra một chiếc muỗng inox ngƣời ta sẽ dùng máy để gia công cơ khí cắt inox ban đầu và những phần inox thừa bị cắt ra cũng đƣợc gọi là phôi. Trong khái niệm gia công không phôi thì “phôi” sẽ đƣợc hiểu theo nghĩa thứ 2 này. Phƣơng pháp gia công không phôi cho ra đời các sản phẩm đƣợc gọi là các khởi phẩm. Chúng là chỉ mới đƣợc tạo hình sơ bộ, hình dáng còn thô, độ nhẵn bề mặt không cao. Để đảm bảo độ tinh xảo, những khởi phẩm này cần phải trải qua quá trình cắt gọt, cắt laser,…để hoàn chỉnh. 9
Tuy nhiên cũng có những trƣờng hợp sản phẩm không cần phải cắt gọt (do không phải là bề mặt lắp ghép). Hoặc do bề mặt sản phẩm đã đảm bảo độ trơn nhẵn, chính xác cao nhờ áp dụng các phƣơng pháp đúc áp lực, đúng chính xác theo khuôn mẫu chảy, rèn khuôn chính xác,… Nếu dựa trên điểm chung của các công nghệ trên để gộp chúng thành các phƣơng pháp thì gia công không phôi sẽ bao gồm 3 phƣơng pháp chính: Gia công biến dạng: là phƣơng pháp dùng ngoại lực tác động lên kim loại ở trạng thái nóng hoặc nguội, khiến kim loại vƣợt quá giới hạn đàn hồi và thay đổi hình dạng, nhƣng không thay đổi độ bền và tính liên kết của chúng. Gia công áp lực: là phƣơng pháp nung nóng và ép phôi kim loại qua lỗ định hình để tạo hình nhƣ yêu cầu. Gia công nóng: là phƣơng pháp làm biến dạng phôi kim loại ở nhiệt độ cực cao. Các công nghệ sử dụng cho gia công không phôi Để đảm bảo khối kim loại trong quá trình gia công đƣợc nguyên vẹn, gia công không phôi thƣờng áp dụng các công nghệ: - Gia công đúc: là phƣơng pháp nấu chảy kim loại thành trạng thái lỏng, rót chúng vào lòng khuôn đúc có hình dáng và kích thƣớc theo yêu cầu và đợi kim loại đông đặc lại. - Gia công rèn: là phƣơng pháp sử dụng áp lực tác động lên kim loại ở thể rắn để làm biến dạng chúng ra dạng thành phẩm hay bán thành phẩm. - Gia công dập nóng: là phƣơng pháp sử dụng áp lực tác động lên kim loại ở nhiệt độ cực cao, khiến vật liệu biến dạng khống chế bởi lòng khuôn. - Gia công dập nguội: là phƣơng pháp sử dụng áp lực làm biến dạng kim loại dƣới dạng dẻo trong khuôn ở nhiệt độ phòng. - Gia công cán: là phƣơng pháp cho vật liệu đi qua khe hở giữa hai trục cán quay ngƣợc chiều nhau, khiến cho chúng bị biến dạng và mỏng đi. - Gia công ép: là phƣơng pháp ép vật liệu kim loại đã đƣợc nung nóng qua lỗ khuôn để có đƣợc hình dạng và kích thƣớc nhƣ yêu cầu. - Gia công kéo: là phƣơng pháp gia công không phôi bằng cách cho vật liệu đi qua lỗ khuôn kéo để tăng chiều dài, giảm tiết diện. - Gia công hàn: là phƣơng pháp nung nóng vùng tiếp xúc của hai hay nhiều chi tiết kim loại, sau đó dùng áp lực tác động để chúng dính chặt với nhau. 10
- Gia công mài: là phƣơng pháp làm nhẵn mịn bề mặt vật liệu kim loại, gia tăng độ bóng sau khi khi gia công. 2.2. Phƣơng pháp gia công cắt gọt * Gia công cơ khí tiện Gia công cơ khí tiện là công nghệ gia công cắt gọt phôi bằng chuyển động quay tròn của phôi và chuyển động tiến của lƣỡi dao. Khi thực hiện phƣơng pháp này, phôi và lƣỡi dao sẽ chuyển động tiến dọc và tiến ngang để cắt, tạo hình phôi. Phƣơng pháp gia công cơ khí tiện phù hợp để gia công các chi tiết máy, ốc vít, bu lông,… Hình 1.2. Gia công tiện bằng máy CNC trong chế tạo chi tiết máy * Gia công cơ khí phay Hình 1.3. Gia công phay sử dụng máy CNC 11
Gia công cơ khí phay là phƣơng pháp gia công phôi sử dụng dao có nhiều lƣỡi cắt chuyển động quay tròn kết hợp chuyển động chạy dao theo các phƣơng thẳng đứng, ngang, dọc để cắt và tạo hình phôi. Phƣơng pháp gia công cơ khí phay đƣợc ứng dụng để sản xuất bộ truyền động, vỏ hộp số, vỏ đĩa nhôm,… của ô tô. Ngoài ra, nó còn đƣợc sử dụng để chế tạo bánh răng và gá đỡ cho các loại máy móc. * Gia công cơ khí khoan – doa – khoét – taro Hình 1.4. Gia công bằng phương pháp khoan – doa – khoét – taro Gia công cơ khí khoan – doa – khoét – taro là phƣơng pháp để tạo lỗ trên phôi. Tuỳ vào đặc điểm của phôi mà thợ cơ khí sẽ quyết định xem sẽ sử dụng phƣơng pháp khoan, doa, khoét hay taro. Phƣơng pháp gia công này đƣợc ứng dụng để chế tạo thanh răng, bánh răng, trục răng, hộp số,… * Gia công cơ khí chuốt Gia công cơ khí chuốt cũng là một phƣơng pháp tạo lỗ trên vật liệu. Chuyển động chuốt thƣờng chỉ là chuyển động tịnh tiến của dao chuốt. Phƣơng pháp gia công này có thể tạo ra các lỗ tròn, lỗ định hình, lỗ thẳng, lỗ then hoa, rãnh xoắn,… 12
Hình 1.5. Gia công chuốt tạo lỗ tròn trên vật liệu kim loại * Gia công cơ khí bào Gia công cơ khí bào là một phƣơng pháp gia công bằng cách làm nhẵn, làm phẳng bề mặt của vật liệu. Khi gia công bào, dao và phôi chuyển động theo một quy luật nhất định. Gia công thô và gia công tinh là hai phƣơng pháp bào thông dụng hiện nay. Phƣơng pháp này thích hợp trong việc gia công các chi tiết có chiều rộng nhỏ nhƣng chiều dài lớn nhƣ rãnh chữ V. Hình 1.6. Thành phẩm của quá trình gia công bào rãnh chữ V * Gia công cơ khí mài Gia công cơ khí mài là hình thức gia công kim loại sử dụng đá mài cọ xát vào phôi để dần dần lấy đi từng lớp mỏng kim loại, làm bề mặt nhẵn mịn và tạo độ bóng cho phôi. Phƣơng pháp gia công mài đƣợc sử dụng để tạo độ nhẵn và 13
bóng cho các chi tiết có độ mỏng nhất định mà những phƣơng pháp gia công khác không thể thực hiện đƣợc. Hình 1.7. Sản phẩm được gia công mài với bề mặt mịn và nhẵn bóng * Gia công tinh lần cuối Gia công tinh lần cuối bao gồm các phƣơng pháp: mài nghiền, mài khôn, mài siêu tinh xác, đánh bóng, cạo. Hầu hết các sản phẩm gia công cơ khí đều phải trải qua giai đoạn này để đạt độ hoàn thiện tốt nhất. 3. CÁC DẠNG GIA CÔNG 3.1. Gia công thô Gia công thô là hình thức bỏ đi một phần lớn lƣợng vật liệu dƣ gia công trên phôi để tạo thành những hình dạng có kích thƣớc sơ bộ cho chi tiết cần gia công. Chính vì thế mà phƣơng pháp này sẽ không đòi hỏi bề mặt gia công có độ chính xác và độ nhẵn cao nhƣ các phƣơng pháp khác. Gia công thô và gia công phát đạt cấp chính xác 6 ÷ 4 và độ nhẵn ∆3 ÷ ∆5. 3.2. Gia công tinh Lấy đi một lớp kim loại tƣơng đối mỏng mà lần gia công thô để lại, có thể đạt cấp chính xác 3 ÷ 2 và độ nhẵn ∆6 ÷ ∆7. Mục đích là lấy bớt lƣợng dƣ gia công để bƣớc gia côn tinh chỉ cần cắt mỏng bảo vệ đƣợc dụng cụ cắt. 3.3. Gia công láng bề mặt Lấy đi một lớp kim loại rất mỏng để đạt chính xác cấp 1 ÷ 2 và độ nhẵn ∆7 ÷ ∆10. Ngoài ra, đối với các chi tiết đòi hỏi độ chính xác và nhất là độ nhẵn rất cao (chính xác cấp 1 và độ nhẵn trên ∆10) ngƣời ta còn gia công siêu tinh. 4. ĐỘ CHÍNH XÁC GIA CÔNG 14
4.1. Khái niệm Độ chính xác gia công của chi tiết máy là mức độ giống nhau về kích thƣớc, hình dáng hình học, vị trí tƣơng quan của chi tiết máy đƣợc gia công so với chi tiết máy lý tƣởng trên bản vẽ thiết kế. Khi gia công, độ chính xác tuyệt đối của chi tiết là điều mà bất cứ nhà sản xuất nào cũng mong muốn, nhƣng thực tế, không thể chế tạo đƣợc chi tiết máy tuyệt đối chính xác. Do đó để đánh giá đƣợc độ chính xác của chi tiết gia công so với bản vẽ thiết kế thì ngƣời ta sẽ dựa vào một giá trị đƣợc gọi là dung sai. Hình 1.8. Độ chính xác gia công chi tiết Trong thực tế, độ chính xác gia công đƣợc biểu thị bằng các sai số về kích thƣớc, sai lệch về hình dáng hình học, sai lệch về vị trí tƣơng đối giữa các yếu tố hình học của chi tiết đƣợc biểu thị bằng dung sai. Độ chính xác gia công còn phần nào đƣợc thể hiện bằng độ nhám bề mặt. 4.2. Dung sai Khái niệm dung sai: Khi chế tạo một sản phẩm, không thể thực hiện kích thƣớc, vị trí, hình dáng chính xác một cách tuyệt đối để có sản phẩm giống hệt nhƣ mong muốn và giống nhau hàng loạt, vì việc gia công phụ thuộc vào nhiều yếu tố khách quan nhƣ độ chính xác của dụng cụ, thiết bị gia công, dụng cụ đo, trình độ tay nghề của ngƣời thợ… Do đó mọi sản phẩm khi thiết kế cần tính đến một sai số cho phép sao cho đảm bảo tốt các yêu cầu kĩ thuật, chức năng làm việc và giá thành hợp lý. 15
Hình 1.9. Quy ước dung sai khi chế tạo, lắp ghép chi tiết. Dung sai là phạm vi cho phép của sai số. Trị số dung sai bằng hiệu số giữa kích thƣớc giới hạn lớn nhất và kích thƣớc giới hạn nhỏ nhất, hoặc bằng hiệu số giữa sai lệch giới hạn trên và sai lệch giới hạn dƣới. Dung sai đặc trƣng cho độ chính xác yêu cầu của kích thƣớc hay còn gọi là độ chính xác thiết kế và đƣợc ghi kèm với kích thƣớc danh nghĩa trên bản vẽ kỹ thuật. Dung sai luôn có giá trị dƣơng. Trị số dung sai càng nhỏ thì phạm vi cho phép của sai số càng nhỏ, yêu cầu độ chính kích thƣớc khi gia công càng cao. Ngƣợc lại nếu trị số dung sai càng lớn thì yêu cầu độ chính xác kích thƣớc khi gia công sẽ giảm đi. 5. CHẤT LƢỢNG BỀ MẶT SẢN PHẨM Chất lƣợng bề mặt gia công đƣợc đánh giá bằng hai yếu tố đặc trƣng: - Tính chất cơ lý của lớp kim loại bề mặt. - Độ nhám bề mặt. Chất lƣợng của lớp kim loại bề mặt đƣợc tạo thành bởi tính chất của kim loại và phƣơng pháp gia công cơ. Trong quá trình gia công dƣới lƣỡi cắt dụng cụ, trên bề mặt kim loại tạo thành những vết lồi, lõm và cấu trúc của lớp bề mặt cũng thay đổi. Mức độ biến cứng và chiều sâu biến cứng phụ thuộc vào phƣơng pháp gia công và chế độ cắt. khi tăng lƣợng chạy dao và chiều sâu cắt, chiều sâu biến cứng tăng lên và ngƣợc lại. Các sai số của bề mặt gia công đƣợc phân biệt theo dấu hiệu hình học nhƣ sau: - Sai số hình dáng (độ ô van, độ tang trống, độ đa cạnh …) - Độ sóng bề mặt. 16
- Độ nhám bề mặt (đƣợc tạo thành những vết lồi, lõm dƣới tác dụng của lƣỡi cắt) Bề mặt có thể có độ nhám và độ sóng cao (bề mặt 1 trên hình 2.1), độ nhám và độ sóng vừa phải (bề mặt 2), bề mặt tƣơng đối bằng phẳng nhƣng có độ nhám cao (bề mặt 3) hoặc bề mặt phẳng với độ nhám thấp (bề mặt 4) 1) Độ sóng và độ nhấp nhô cao 2) Độ sóng và độ nhấp nhô vừa phải 3) Bề mặt phẳng và độ nhấp nhô cao 4) Bề mặt phẳng và độ nhấp nhô thấp Bề mặt chi tiết đƣợc gia công bằng các dụng cụ có lƣỡi cắt có độ nhám với các đặc tính khác nhau: - Độ nhám dọc (trùng với phƣơng của vecto tốc độ cắt) - Độ nhám ngang (vuông góc với phƣơng của vecto tốc độ cắt) Độ nhám dọc xuất hiện khi lực cắt có biến đổi gây ra rung động. ngoài ra, độ nhám dọc còn xuất hiện do nguyên nhân lẹo dao. Độ nhám ngang thong thƣờng lớn hơn độ nhám dọc. Khi gia công tinh bề mặt bằng dụng cụ hạt mài, độ nhám bề mặt theo các phƣơng ngang và dọc gần nhƣ nhau. Chất lượng bề mặt gia công phụ thuộc vào những yếu tố sau đây: - Tính chất của vật liệu gia công. - Phƣơng pháp gia công. - Chế độ cắt - Độ cứng vững của hệ thống công nghệ - Thông số hình học của dao - Dung dịch trơn nguội. 5.1. Tính chất cơ lý lớp bề mặt Trong quá trình cắt, dƣới tác dụng của lực cắt, mạng tinh thể ở lớp bề mặt kim loại bị xô lệch, gây biến dạng dẻo ở vùng trƣớc và sau của lƣỡi cắt. Giữa các tinh thể kim loại xuất hiện ứng suất. Thể tích riêng tăng, mật độ kim loại giảm ở vùng cắt. Điều đó dẫn đến thay đối cơ tính lớp bề mặt Đƣợc đánh giá theo tiêu chí: - Mức độ biến cứng: Đƣợc đánh giá bằng thông số 17
- Chiều sâu lớp biến cứng: Mức độ biến cứng và chiều sâu biến cứng phụ thuộc vào mối quan hệ giữa hai thông số: lực cắt và nhiệt cắt. - Ứng suất dƣ: Khi gia công, bề mặt chỉ tiết xuất hiện lớp ứng suất dƣ. Trị số, dấu và chiều ứng suất dƣ phụ thuộc vào điều kiện gia công. 5.2. Độ bóng bề mặt Độ nhám bề mặt hay còn đƣợc gọi là độ bóng bề mặt. Sau khi gia công, hầu hết bề mặt chi tiết nhìn có vẻ sáng bóng nhƣng thực chất lại công không bằng phẳng một cách lý tƣởng mà vẫn có những mấp mô. Bản chất nhám bề mặt Độ nhám bề mặt hay còn đƣợc gọi là độ bóng bề mặt. Sau khi gia công, hầu hết bề mặt chi tiết nhìn có vẻ sáng bóng nhƣng thực chất lại công không bằng phẳng một cách lý tƣởng mà vẫn có những mấp mô. Những hình học mấp mô trên bề mặt này là kết quả của quá trình biến dạng dẻo của lớp vật liệu trên bề mặt chi tiết gia công sau quá trình cắt gọt lớp kim loại và rất nhiều nguyên nhân khác. Những mấp mô có tỉ số giữa bƣớc mấp mô (p) và chiều cao mấp mô (h) + p/h≤ 50: thuộc nhám bề mặt. + 50 ≤ p/h ≤ 1000: thuộc sóng bề mặt. + p/h > 1000: sai lệch hình dạng Thông số nhám bề mặt Nguyên lý hoạt động của dụng cụ đo độ nhám: Khi cho vật dịch chuyển với 1 tốc độ quy định, đầu kim sẽ dò trên bề mặt của sản phẩm cần đo, lúc này đầu kim sẽ dịch chuyển theo chiều vuông góc với bề mặt (chiều nhấp nhô của bề mặt sản phẩm). Lúc này máy sẽ in ra biểu đồ tƣơng ứng với độ dịch chuyển của kim dò và tốc độ dịch chuyển của bề mặt cần đo. Dựa vào biểu đồ này ta xác định đƣợc độ nhám bề mặt sản phẩm. Độ nhám Ra Độ nhám bình quân Ra đƣợc gọi là độ nhám tiêu chuẩn, đƣợc tính dựa vào biểu đồ do nhƣ hình vẽ sau. Độ nhám bình quân Ra đƣợc tính bằng cách lấy phần dƣới đối xứng qua trục đối xứng, sau đó san bằng để có đƣờng bình quân của hai phần diện tích. Khoảng cách từ đƣờng đối xứng đến đƣờng bình quân tính bằng mm. 18
Độ nhám Rz Độ nhám cực đại Rz hay còn gọi là chiều cao trung bình profil Rz ( µm ) là trung bình tổng của các giá trị tuyệt đối của 5 đỉnh cao nhất và chiều sâu 5 điểm thấp nhất của profil trong khoảng chiều dài chuẩn L. Ảnh hưởng của nhám bề mặt - Ảnh hƣởng trực tiếp đến chất lƣợng làm việc của chi tiết máy. - Nhám lớn dẫn đến khó hình thành màng bôi trơn bề mặt trƣợt, khi có tải trọng thì đỉnh nhám tiếp xúc sinh ra ma sát nửa ƣớt hoặc khô, hiệu suất làm việc, tăng nhiệt độ, lực tập chung lớn, ứng suất lớn vƣợt qua giới hạn cho phép phá hỏng mặt tiếp xúc, chi tiết sẽ nhanh bị mòn. CÂU HỎI ÔN TẬP 1. Trình bày khái niệm gia công cơ khí; độ chính xác gia công, dung sai? 2. Kể tên và nêu đạc điểm của các phƣơng pháp phục hồi chi tiết? 3. trình bày các phƣơng pháp gia công cắt gọt? 4. Chất lƣợng bề mặt là gì, các thông số cơ bản của chất lƣợng bề mặt, các yếu tố ảnh hƣởng đến chất lƣợng bề mặt? 19