TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÔN ĐỨC THẮNG
KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ BẢO HỘ LAO ĐỘNG
#"
MÔN HỌC
CƠ KHÍ ĐẠI CƯƠNG
GIẢNG VIÊN: ThS. PHẠM TÀI THẮNG
4/17/2010
1
TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÔN ĐỨC THẮNGTRƯỜNG ĐẠI HỌC TÔN ĐỨC THẮNG
KHOA MÔI TRƯỜNG KHOA MÔI TRƯỜNG BHLĐBHLĐ
ƠƠ ĐẠĐẠ ƢƠƢƠ
Tài liệu tham khảo
Giới thiệu
Đánh giá môn học
Nội dung giảng dạy
22
GiỚI THIỆU
Mơn học Cơ khí đại cương dùng để giảng dạy cho
sinh viên hệ đại học ngành Bảo hộ lao động nhằm
cung cấp kiến thức cơ bản về:
Q trình sản xuất cơ khí
Chi tiết máy và cơ cấu máy điển hình
Chất lượng bề mặt và độ chính xác gia cơng
Các cơng nghệ gia cơng cắt gọt kim loại
33
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Cơ khí đại cương. Hồng Tùng-Nguyễn Tiến Đào, NXB
KHKT, 2006
2. Dung sai lắp ghép và kỹ thuật đo lường. Ninh Đức Tốn-
Xn Bảy, NXB GD
3. Máy cắt kim loại. Trường CĐKT Cao Thắng, 2000
Quá trình thiết kế: phát thảo, tính toán, thiết kế ra một sản phẩm.
Quá trình sản xuất: tác động vào tài nguyên thiên nhiên biến
thành sản phẩm phục vụ con người.
Quá trình công nghệ: trực tiếp làm thay đổi trạng thái và tính chất
của đối tượng sản xuất.
Quy trình công nghệ: là văn kiện công nghệ ghi lại quá trình công
nghệ cụ thể.
88
1.3. Các thành phần của quá trình công nghệ
1.3.1. Nguyên công: là một phần của quá trình công nghệ được hoàn
thành liên tục, tại một chỗ làm việc và do một hay một nhóm công nhân
cùng thực hiện
1.3.2. Gá: là một phần của nguyên công được hoàn thành trong một lần
gá đặt chi tiết
1.3.3. Vò trí: là một phần của nguyên công, được xác đònh bởi vò trí tương
quan giữa chi tiết với máy hoặc giữa chi tiết với dụng cụ cắt
1.3.4. Bước: là một phần của nguyên công được đặc trưng bởi bề mặt,
dao hoặc chế độ cắt
1.3.5. Đường chuyển dao: là một phần của bước để hớt đi một lớp kim
loại, sử dụng cùng một dao và một chế độ cắt.
1.3.6. Động tác: là một hành động của người công nhân để điều khiển
máy thực hiện việc gia công hay lắp ráp.
4/17/2010
3
99
1.4. Các dạng sản xuất và hình thức tổ chức sản xuất
1.4.1. Các dạng sản xuất: tùy theo sản lượng hàng năm và mức độ
ổn đònh của sản phẩm mà người ta chia ra 3 dạng sản xuất: đơn
chiếc, hàng loạt và hàng khối
1.4.2. Các hình thức tổ chức sản xuất: theo dây chuyền và không
n
i
i
n
L
a
y
nn
yyy
dxxy
L
R
1
21
0
1
.)(
1
Chiều cao mấp mơ trung trình Rz (m):
5
) () (
1042931
hhhhhh
R
z
N
Kích thước danh nghĩa của lỗ là D
N
1616
2.2.2.2. Kích thƣớc thực:
- Kích thước thực là kích thước kích đo trực tiếp trên chi tiết gia cơng
bằng những dụng cụ đo
- Ký hiệu: Kích thước thực của trục là: d
t
Kích thước thực của lỗ là: D
t
2.2.2.3. Kích thƣớc giới hạn:
- Kích thước giới hạn là kích thước lớn nhất và nhỏ nhất mà kích
thước thực của chi tiết đạt u cầu nằm trong phạm vi đó
- Ký hiệu: + Kích thước giới hạn lớn nhất d
max
,
D
max
+ Kích thước giới hạn nhỏ nhất d
min
,
D
min
4/17/2010
5
1717
2.2.2.4. Dung sai:
- Dung sai là hiệu số giữa kích thước giới hạn lớn nhất và kích thước
giới hạn nhỏ nhất.
- Là mối ghép có kích thước của lỗ luôn luôn nhỏ hơn kích thước của
trục.
- Ký hiệu: + Độ dôi lớn nhất : N
max
+ Độ dôi nhỏ nhất : N
min
+ Dung sai lắp ghép : T
N
c. Lắp ghép trung gian:
- Là mối ghép mà tuỳ theo kích thước của trục và lỗ mà mối ghép có
độ hở hoặc độ dôi .
- Ký hiệu: + Độ hở lớn nhất : S
max
+ Độ dôi lớn nhất : N
max
+ Dung sai lắp ghép : T
S,N
2020
2.2.3.3. Biểu diễn sơ đồ phân bố miền dung sai lắp ghép:
- Trục tung: biểu thị giá trị các sai lệch giới hạn, tính bằng micromet
1m (10
-3
mm)
- Trục hoành (đường 0): biểu thị vị trí KTDN, tại đây các sai lệch giới
hạn bằng 0
4/17/2010
6
2121
2.2.4. Dung sai lắp ghép các bề mặt trơn:
2.2.4.1. Hệ thống dung sai:
2424
e. Lắp ghép tiêu chuẩn: 3 nhóm
+ Nhóm lắp lỏng gồm các kiểu lắp:
,
a
H
,
h
A
,
h
H
,
h
B
+ Nhóm lắp trung gian gồm các kiểu lắp:
,
s
j
H
,
m
H
,
k
H
,
h
J
S
H
4/17/2010
7
2525
2.2.5. Dung sai hình dạng, dung sai vị trí và nhám bề mặt:
2.2.5.1. Sai lệch, dung sai hình dạng của các bề mặt:
a. Sai lệch hình dạng: được tính bằng khoảng cách lớn nhất từ các
điểm của profin thực tới profin áp theo phương vng góc với bề mặt
áp. Ký hiệu:
- Bao gồm: Sai lệch độ tròn, profin mặt cắt dọc, đđộ trụ, độ phẳng, …
b. Dung sai hình dạng: giá trị cho phép lớn nhất của sai lệch hình
dạng. Ký hiệu: T
2.2.5.2. Sai lệch, dung sai vị trí của các bề mặt:
a. Sai lệch vị trí: là sai lệch giữa vị trí thực của các bề mặt, các đường
trục hoặc các mặt phẳng đối xứng với chuẩn. Kí hiệu:
- Bao gồm: Sai lệch độ song song, vuông góc, đồng tâm, …
b. Dung sai vị trí: giá trị cho phép lớn nhất của sai lệch vị trí. Kí hiệu
T
2626
2.2.5.3. Cách ghi dung sai hình dạng và dung sai vị trí:
+ Ơ thứ nhất : ghi dấu hiệu tượng trưng
+ Ơ thứ hai: ghi trị số dung sai tính bằng mm.
+ Ơ thứ ba: ghi chữ cái ký hiệu chuẩn
2727
3.1. Chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật
CHƯƠNG 3: NĂNG SUẤT LAO ĐỘNG VÀ GIÁ THÀNH SẢN
PHẨM
3.2. Giá thành sản phẩm
3.3. Biện pháp tăng năng suất lao động, giảm giá thành sản phẩm
2828
: thời gian cơ bản
T
p
: thời gian phụ
T
pv
: thời gian phục vụ
T
k
: thời gian nghỉ ngơi và làm những việc sinh lý tự nhiên
3.1.1. Chỉ tiêu về thời gian T:
4/17/2010
8
2929
+ T
tc
: thời gian tạo ra một đơn vị sản phẩm
3.1.2. Chỉ tiêu về năng suất N:
tc
T
N
1
3.2. Giá thành sản phẩm:
- Giá thành sản phẩm là năng suất lao động của xã hội, là tất cả các
chi phí bằng tiền trong một đơn vị sản phẩm
- Giá thành bao gồm tiền vật liệu, tiền công nhân, tiền khấu hao công
cụ lao động, thuế, nhà cửa, …
3030
3.3. Biện pháp tăng năng suất lao động, giảm giá thành sản phẩm:
9
3333
- Là một loại ổ trục, dùng để đỡ các trục quay nhằm mục đích giảm
ma sát.
- Gồm: ổ đỡ, chặn, đỡ chặn, một nữa, hai nữa, …
4.1.3. Ổ trƣợt:
3434
4.2. Một số mối ghép điển hình:
- Là mối ghép được liên kết bởi đinh tán, thường dùng trong các mối
ghép chịu tải trọng rung, va đập: đường ray, cầu sắt, …
4.2.1. Mối ghép đinh tán:
- Có 2 phương pháp: tán nóng và tán nguội
3535
4.2.2. Mối ghép ren:
Mối ghép bulong – đai ốc
- Là mối ghép được liên kết bởi bulong – đai ốc hoặc vít, vít cấy.
Thường dùng cho mối ghép tháo lắp nhiều lần
- Mối ghép dễ bị tháo lỏng khi chịu tải rung động
3636
4.2.3. Mối ghép then và then hoa:
- Dùng để cố định các chi tiết máy trên trục theo phương tiếp tuyến,
truyền tải trọng từ trục đến chi tiết máy lắp trên trục và ngược lại.
- Ví dụ: ghép bánh răng với trục, …
a. Mối ghép then:
- Bao gồm: mối ghép then bằng, then bán nguyệt, then vát
Mối ghép then bán nguyệt
4/17/2010
10
3737
- Mối ghép then hoa được xem như mối ghép then bằng gồm nhiều
1
n
n
Z
Z
i
Bộ truyền bánh răng trụ
4040
- Dùng để truyền chuyển động giữa hai trục vuông góc với nhau trong
không gian
4.3.3. Bộ truyền trục vít – bánh vít:
Bộ truyền bánh răng trụ
- Tỷ số truyền động:
1
2
n
n
Z
K
i
4/17/2010
11
4141
- Dùng để truyền chuyển động giữa hai trục song song với nhau và
cách xa nhau hoặc truyền chuyển động từ một trục dẫn đến nhiều trục
bị dẫn
4.3.4. Bộ truyền xích:
- Tỷ số truyền động:
1
2
4/17/2010
12
4545
- Biến chuyển động quay từ động cơ thành chuyển động tới – lui của
dao cắt, thường sử dụng cơ cấu Culit
4.4.3. Truyền động gián đoạn:
4646
5.1. Ngun lý cắt gọt kim loại
CHƢƠNG 5: GIA CƠNG CẮT GỌT KIM LoẠI
5.2. Một số phương pháp gia công cắt gọt kim loại
5.3. Các phương pháp gia công đặc biệt
4747
5.1. Ngun lý cắt gọt kim loại:
- là q trình con người sử dụng dụng cụ cắt để hớt bỏ lớp kim loại
thừa khỏi chi tiết, nhằm đạt được những u cầu cho trước về hình
dáng, kích thước, vị trí tương quan giữa các bề mặt và chất lượng bề
mặt của chi tiết gia cơng
5.1.1. Phân loại các phương pháp cắt gọt kim loại:
a. Theo nguyên lý tạo hình: gia công chép hình, theo vết, bao hình
b. Theo yêu cầu kỹ thuật: gia công thô, bán tinh, tinh
c. Theo máy gia công: gia công tiện, phay, bào, mài, …
d. Theo bề mặt gia công: gia công mặt phẳng, trụ ngoài, trụ trong,…
4848
5.1.2. Hệ thống công nghệ trong gia công cắt gọt:
- Bao gồm: máy, dao, đồ gá và chi tiết gia cơng
a. Máy: cung cấp năng lượng và các chuyển động cần thiết
b. Dao: trực tiếp cắt bỏ lớp lượng dư ra khỏi chi tiết
c. Đồ gá: xác định và giữ vị trí tương quan giữa dao và chi tiết
d. Chi tiết gia cơng: là đối tượng của q trình cắt gọt
5.1.3. Các bề mặt hình thành trong quá trình gia công cắt gọt :
4
Trong đó:
Q: nhiệt lượng sinh ra trong quá trình cắt
Q
1
: công ma sát trong giữa các phần tử vật liệu gia công
Q
2
: công ma sát ngoài giữa phoi và mặt trước dao.
Q
3
: công ma sát giữa bề mặt chi tiết gia công và mặt sau dao.
Q
4
: công cắt đứt phoi.
- Sự truyền nhiệt:
+ Nếu Q
=100% thì Q
phoi
= 75%; Q
dao
= 20%; Q
ct
= 4%; Q
mt
= 1%
mtctdaoph oi
QQQQQ
xoay trong và ngoài, tiện ren, tiện côn, vạt mặt đầu, cắt đứt, . . .
+ Chuyển động cắt chính là chuyển động quay tròn của chi tiết.
+ Chuyển động chạy dao là chuyển động tònh tiến của bàn xe dao
5555
Mâm cặp: dùng để đònh vò và kẹp chặt phôi khi gia công
- Các dụng cụ khi tiện:
Mũi chống tâm: dùng để đỡ chi tiết có chiều dài lớn
Giá đỡ (luy- nét): giúp tăng độ cứng vững khi gia công chi tiết dài,
kém cứng vững
5656
5.2.2. Phương pháp phay:
- Phay là phương pháp gia công kim loại phổ biến, là một trong
những phương pháp gia công đạt năng suất cao
+ Chuyển động cắt chính: chuyển động quay tròn của dao.
+ Chuyển động chạy dao: chuyển động tònh tiến của chi tiết
+ Chuyển động chiều sâu cắt t: nâng lên hạ xuống của bàn máy
4/17/2010
15
5757
+ Phay thuận: là phương pháp phay mà chiều quay của dao cùng
chiều với hướng tònh tiến của phôi tại điểm tiếp xúc A
- Phương pháp phay thuận và phay nghòch:
+ Phay nghòch: là phương pháp phay mà chiều quay của dao ngược
chiều với hướng tònh tiến của phôi tại điểm tiếp xúc A
5858
5.2.3. Phương pháp bào, xọc:
- Là phương pháp gia công cắt gọt phôi có bề mặt phẳng. Xọc được
xem như là bào đứng
+ Chuyển động cắt chính: chuyển động tònh tiến Đi – Về của dao
+ Chuyển động chạy dao: chuyển động tònh tiến của bàn máy
+ Chuyển động điều chỉnh chiều sâu cắt t: của đầu mang đá
6363
Đặc điểm:
- Ở đá mài, các lưỡi cắt không giống nhau.
- Tốc độ cắt khi mài rất cao khoảng 30 m/s.
- Độ cứng của hạt mài cao, cắt được thép đã tôi, hợp kim cứng.
- Nhiệt độ phát sinh trong quá trình mài rất lớn.
- Trong quá trình cắt, đá mài có khả năng tự mài sắc một phần.
- Việc điều chỉnh quá trình mài rất khó khăn
6464
5.3. Các phương pháp gia công đặc biệt:
5.3.1. Đặc điểm:
- Gia công được bề mặt phức tạp, kích thước nhỏ, vật liệu có độ
cứng cao.
- Không cần sử dụng dụng cụ gia công có độ cứng cao hơn vật liệu
gia công.
- Tiết kiệm được nguyên liệu, nâng cao hệ số sử dụng vật liệu.
- Đạt năng suất, chất lượng và hiệu quả kinh tế cao trong trường
hợp rất rất khó hoặc không thể gia công bằng phương pháp khác
- Thiết bò đắt tiền, tốn kém
4/17/2010
17
6565
- Là phương pháp gia công điện vật lý bằng cách phóng điện ăn
mòn vật liệu gia công khi truyền năng lượng qua rãnh dẫn điện
5.3.2. Các phương pháp gia công đặc biệt:
a. Gia công bằng tia lửa điện:
6666
- Là quá trình hoà tan điện cực dương trong môi trường chất điện
phân khi có dòng điện đi qua
- Cơ khí hóa và tự động hóa là mục tiêu, phương hướng chính về
tiến bộ kỹ thuật của các quốc gia trên thế giới.
7070
6.2. Nguyên tắc ứng dụng cơ khí hóa – tự động hóa:
Muốn ứng dụng cơ khí hóa – tự động hóa cần phải đáp ứng các nhu
cầu cơ bản sau:
+ Công suất lớn
+ Tốc độ cao
+ Phương tiện, điều kiện hiện đại, một người có thể điều khiển
nhiều máy đồng thời.
+ Giảm thời gian lao động, tăng năng suất, giảm giá thành và
hiệu quả kinh tế đạt cao nhất
6.3. Cơ khí hóa trong sản xuất cơ khí:
- Trong sản xuất cơ khí, các công việc cần thiết phải được cơ khí
hóa thường là các công việc nặng nhọc như: vận chuyển phôi, lắp
đặt máy, lắp ráp các chi tiết máy lớn, gá đặt phôi, …
Các phương tiện cần được trang bò là: cầu trục, palăng, xe rùa,
xe nâng, băng tải, …
7171
6.4. Tự động hóa trong sản xuất cơ khí:
6.4.1. Điều khiển thụ động (passive control):
- Là dạng điều khiển dựa trên một chương trình đã được đònh sẵn
trước đó nhưng công việc điều chỉnh thông số rất hạn chế. Ví dụ:
điều khiển bằng cam, bằng bìa đục lỗ, …
6.4.2. Điều khiển chủ động (active control):
- Là dạng điều khiển dựa trên một chương trình đã được đònh sẵn
trước đó nhưng có khả năng kiểm soát thông số của quá trình và
điều chỉnh dữ liệu đầu vào. Ví dụ: điều khiển kỹ thuật số CNC, …
7272
6.5. Ứng dụng kỹ thuật CAD – CAM – CNC trong sản xuất cơ khí:
2
, H
2
O, axit, mà không bò phá hủy.
7.1.3. Hóa tính:
- Là tính chòu được các dạng gia công khác nhau như: đúc, rèn, …
7.14. Tính công nghệ:
7575
7.2.1. Thép cacbon:
7.2. Thép:
Là hợp chất của Fe-C (%C<2.14%; Mn0.8%; Si0.4%; P0.05%,
S0.05%)
Ký hiệu thép:
+ Thép chất lượng thường: CT31, CT33
+ Thép chất lượng tốt: C40, C45, …
+ Thép cacbon dụng cụ: CD80, CD50, ….
7676
7.2.2. Thép hợp kim:
Là thép ngồi sắt và cacbon người ta còn đưa thêm vào các ngun tố
hợp kim để tăng tính chất của thép theo ý muốn.
- Giới hạn lượng chứa để phân biệt tạp chất và ngun tố hợp kim:
Mn: 0.8-1.0%; Si: 0.5-0.8%; Cr: 0.2-0.8%; Ni: 0.2-0.6%; W: 0.1-0.5%;
Mo: 0.05-02%; Ti: 0.1%; Cu: 0.1%; B: 0.002%
Ký hiệu thép:
+ TCVN 1759-75 quy định mác thép như sau: 9Mn2, 12Cr18Ni9TiĐ, …
4/17/2010
20
7777
7.3. GANG:
- Là hợp chất của sắt và cacbon (%C>2.14%) và một ít các nguyên tố