CHAPTER 25 :MACHINEING ECONOMICS SV : Nguyễn Ngọc Hòa MSSV: 21301385 REVIEW QUESTIONS: 422 Mô tả đặc trưng riêng biệt trung tâm gia công, giải thích máy lại linh hoạt Một trung tâm gia công công cụ máy tính điều khiển tiên tiến có khả thực loạt hoạt động gia công bề mặt khác định hướng khác phôi mà không cần phải loại bỏ từ thiết bị dụng cụ gá đồ gá Các phôi thường đứng yên, công cụ cắt luân phiên chúng làm phay, khoan, mài giũa, khai thác, hoạt động tương tự Máy hoạt động linh hoạt chương trình kiểm soát máy công cụ kết hợp thay đổi điều kiện cắt, bù trừ cho công cụ, tự động thay đổi công cụ máy phôi mà không refixturing chuyển đến máy công cụ Giải thích chức hệ thống thay đổi dụng cụ gia công Thời gian thay đổi dụng cụ điển hình gì? 423 Dụng cụ bao gồm định hình gia công công cụ cắt, dao cắt giá dao, cán dao để giữ chèn công cụ, khuôn đúc, khuôn khuôn cho việc đúc, dập lỗ cho kim loại luyện kim bột, đẩy trượt, dụng cụ gá, đồ gá tất phải sản xuất Kể từ hình dạng thường phức tạp loạt hoạt động gia công cần thiết, công cụ thường sản xuất trung tâm gia công Thời gian thay đổi dụng cụ điển hình thường từ đến 10 giây, lên đến 30 giây cho công cụ có trọng lượng lớn (110 kg) 424 Giải thích xu hướng vật liệu dùng máy công cụ? Sự khác rung động (chatter) chấn động (vibration)? 425 Dao động thường đo đạc điều chình Trong gia công kim loại giảm chấn loại bỏ dao động Biên độ rung động giảm cách tăng độ cứng giảm chấn Mặc dù thay đổi thông số cắt thường không xuất dao động để gây ảnh hưởng đáng kể đến cường độ dao động cưỡng bức, thay đổi tốc độ cắt hình dạng giảm dao động Chấn động va đập ngẫu nhiên, đo đặc cân lại Chấn đượng thường hình dạng công cụ, tốc độ, lượng tiến dao không phù hợp gia công Cách để giảm bớt chấn động cải thiện điều kiện 426 Sự khác tượng tự rung va rung cưỡng bức? Giải thích tầm quan trọng trình lắp ráp máy công cụ? 427 Tầm quan trọng vật liệu, thông số vật liệu phương pháp gia công thông tin cần cập nhật liên tục cho máy công cụ thông số giúp ích trình gia công, làm giảm rung động máy tác hại xảy trình gia công tác dụng lên chi tiết máy Ngàm máy lớn phối hợp bàn máy làm tăng độ cứng vững, giảm rung động không mong muốn Giải thích thay đổi tự động pallet thay dao tự động lại quan trọng trung tâm gia công? 428 Sự thay đổi tự động pallet: • Có thể định hướng cho công việc theo hướng yêu cầu • Chuyển giao công việc pallet cho yêu cầu hoạt động gia công • Trao đổi sản phẩm hoàn thành với công việc đến gia công Dụng cụ tự động đổi: • Được sử dụng để trao đổi công cụ dựa cần thiết cho hoạt động gia công khác • Được sử dụng để xác định công cụ thích hợp cho hoạt động gia công đặc biệt • Cho phép tối đa 100 dụng cụ cắt khác sử dụng 429 Các dạng vật liệu để chế tạo thân máy máy công cụ gì? Tại dùng loại vật liệu này? Gang xám: vật liệu sử dụng cấu trúc máy công cụ, có lợi chi phí thấp, bất lợi nặng Hầu hết cấu trúc máy công cụ làm gang 40; số làm gang 50 Mỗi lần đúc đòi hỏi mô hình, chi phí làm tăng đáng kể với kích thước phần Các kết cấu thép hàn nhẹ so với cấu trúc gang Thép rèn có đặc điểm: • có sẵn loạt phần kích thước hình dạng (chẳng hạn biên dạng chữ U, góc độ, ống), • có tính chất mong muốn khí, • có đặc điểm sản xuất tốt (như định hình, chế biến, khả hàn) • có chi phí thấp Cấu trúc làm thép có độ cứng cao- tỷ lệ trọng lượng, sử dụng mặt cắt ngang ống biên dạng chữ U Ngược lại, khả giảm xóc họ thấp Các thành phần gốm sử dụng máy công cụ tiên tiến cho sức bền, độ cứng, chống ăn mòn, bề mặt, ổn định nhiệt tốt Linh kiện máy công cụ gốm đầu ưtiên giới thiệu vào năm 1980 Cọc vòng bi làm silicon nitride, có ma sát tốt mang tính so với vật liệu kim loại truyền thống Hơn nữa, mật độ thấp gốm làm cho chúng phù hợp thành phần máy có tốc độ cao mà sức chịu đựng nhanh hay chuyển động quay lực quán tính thấp mong muốn để trì ổn định hệ thống, giảm lực quán tính, giảm thời gian hoạt động gia công cắt tốc độ cao Composites bao gồm lưới polymer, ma trận kim loại, ma trận gốm với vật liệu gia cố khác Các phân chất thiết kế để cung cấp đặc tính học thích hợp trục lựa chọn máy công cụ Mặc dù chúng đắt tiền (hiện nay) hạn chế sử dụng, vật liệu tổng hợp có khả trở thành nguyên liệu quan trọng cho độ xác cao, ứng dụng công tốc độ cao Granite-epoxy composite (với thành phần tiêu biểu 93% nghiền đá granit 7% epoxy chất kết dính) lần sử dụng định tâm xác mài nội năm đầu thập niên 1980 Những vật liệu composite có nhiều tính chất thuận lợi: (a) khả đúc tốt (cho phép thiết kế linh hoạt máy công cụ), (b) tỷ lệ cao độ cứng trọng lượng, (c) ổn định nhiệt, (d) chống chịu với suy thoái môi trường, (e) Khả giảm xóc tốt Polymer bê tông hỗn hợp bê tông nghiền nát nhựa (thường polymethylmethacrylate) đúc dễ dàng thành hình dạng mong muốn cho máy thành phần khác Nó lần giới thiệu 19805 Mặc dù có khả giảm xóc tốt, bê tông polymer có độ cứng thấp (khoảng phần ba gang 40) dẫn nhiệt Nó sử dụng để tạo vật liệu lớp với sắt đúc, kết hợp ưu điểm loại vật liệu Khái niệm cấu trúc “modular” máy công cụ nghĩa gì? 430 Nhu cầu linh hoạt trình chế tạo dẫn đến việc gần máy cấu hình lại xuất bao gồm nhiều ngăn so với trước Thuật ngữ cấu hình lại bắt nguồn từ thực tế thành phần máy tính bố trí xếp lại cách nhanh chóng số cấu hình để đáp ứng nhu cầu sản xuất cụ thể 431 Hexapod gì? Ưu điểm nó? Trả lời: - Khái niệm: Hexapod machine (máy chân) cấu gồm chân có độ dài thay đổi được, chân liên kết với giá dịch chuyển (flatform) khớp cầu Bằng cách thay đổi chiều dài chân, ta thay đổi vị trí hướng dịch chuyển không gian - Ưu điểm: + Có thể định vị vị trí, hướng không gian + Kết cấu đơn giản + Độ cứng vững cao + Độ xác, ổn định cao + Có thể tạo cá quỹ đạo phức tạp, gia công lần gá máy hexapod 432 Các yếu tố cấu thành giá nguyên công cắt gọt : - Loại vật liệu gia công cắt gọt - Biên dạng cắt gọt - Kích thước chi tiết - Độ xác - Số lượng loại chi tiết 433 Nêu lý nhiệt độ sinh trình cắt gọt quan trọng -Ảnh hưởng bất lợi đến độ bền, độ cứng độ mài mòn dụng cụ cắt -Gây thay đổi kích thước chi tiết gia công - Gây khó khăn trình kiểm tra độ xác chi tiết 434 Giải thích yếu tố kinh tế kĩ thuật dẫn đến phát triển trung tâm gia công Các yếu tố kỹ thuật kinh tế dẩn đến phát triển cảu trung tâm gia công Trung tâm gia công khái niệm sản xuất phục vụ mục đích 1-tiết kiệm thời gian cách thay đổi công cụ nhanh chóng loại bỏ phần xử lý gắn vào trình 2-chuyển đổi nhanh chóng để tiến hành sản xuất trung tâm gia công loại bỏ làm giảm thời gian, nhu cầu xử lý ,chuyển phôi máy công cụ khác nhau, làm giảm thời gian sản xuất chi phí loạt phận sản xuất theo lô nhỏ 435.Tốc độ trục trung tâm gia công thường thay đổi phạm vi rộng lớn Giải thích vậy, cho ví dụ cụ thể Tốc độ trục tính công thức : cho trường hợp Từ công thức ta có tốc độ cắt phụ thuộc vào nhiều yếu tố vật liệu cắt, vật liệu công cụ cắt, bề mặt gia công, trạng thái phôi Do ta thiết kế máy có nhiều cấp phạm vi tốc độ rộng lớn để linh hoạt gia công nhiều loại phôi máy, nhiều loại phôi loại dao, thể làm cho ta tiết kiệm chi phí mua máy mà đảm bảo yêu cầu kĩ thuật gia công, tốn thêm diện tích xưởng để thêm máy có tốc độ cắt dẫn đến tính hiệu kinh tế cao 436 Giải thích tầm quan trọng độ cứng vững giảm chấn máy công cụ Mô tả chúng thực - Độ cứng cững : ảnh hưởng đến độ xác máy công cụ , phụ thuộc vào moodun đàn hồi vật liệu sử dụng kết cấu hình học thành phần máy bao gồm trục chính, giá máy , băng trượt , hệ thống truyền lực -Giảm chấn máy công cụ : yếu tố tất yếu để giảm loại bỏ dao động tiếng ồn trình gia công , phân lớn định loại vật liệu sử dụng ,loại số lượng thành phần tham gia vào cấu trúc máy, loại mối ghép chi tiết máy loại sắt đúc, mạng composit có độ chống sốc tốt nhiều so với kim loại sứ,và mối ghép vít Tầm quan trọng việc kiểm tra nhiệt độ dung dịch cắt nguyên công gia công chế tạo 437 Điều chỉnh nhiệt độ cắt quan trọng trình gia công, đòi hỏi gia công có độ xác cao Theo dự kiến, nhiệt độ chất lỏng tăng cao liên tục lượng bị tiêu hao trình gia công Do độ xác gia công bị giảm giãn nở nhiệt phôi Mô tả bất lợi dao động tiếng kêu lất cất trình gia công 438 - Bề mặt gia công xấu , hình biểu diễn trang 707 , hình 25.13 - Mất độ xác sản phẩm -Mòn dao sớm, hư hỏng dao tiếp tục làm việc với loại vật liệu dao có tính giòn gang, gốm, kim cương - Có thể gây hại đến công cụ mức dao động tiếng kêu - Tiếng ồn khó chịu, đặc biệt làm việc tầng số cao ồn tiện đồng thau máy tiện với cứng vững 439.Mô tả vài trường hợp cụ thể chi tiết máy công cụ bị xoắn nhiệt ảnh hưởng quan trọng Quá trình công cụ bị xoắn nhiệt ảnh hưởng quan trọng gia công máy CNC cần độ xác cao , máy dao phau bị xoắn, vị trí dao cắt không ban đầu xác định tọa độ nữa, nên xẩy sai số kích thước sai số hình học cho sản phẩm Giải thích khác chức ụ rovonve với trục trung tâm gia công tiện 440 Sự khác ụ Rovonve trục chính: -Ụ rovonve: dùng để kẹp chi tiết định tâm chi tiết để gia công chi tiết có độ xác cao -Trục : dùng để truyền động momem từ động sang chi tiết Liệt kê thông số mà ảnh hưởng đến nhiệt độ cắt kim loại, giải thích ảnh hưởng 441 - Hệ số dẫn nhiệt vật liệu : ảnh hưởng đến mức độ khu vực bị biến dạng dẻo khuất tán hạt kim loại dao , ảnh hưởng đến momen uốn dao - Hệ số chất trơ nguội : làm giảm ma sát giải nhiệt nhanh, gây hạn chế trượt gây nên nhiệt độ cao - Chất lượng dao cắt : dao mòn , tượng trượt dao phôi xẩy mạnh hơn, gây nhiệt nhiều 442 Liệt kê giải thích yếu tố làm cho độ bóng bề mặt giảm nguyên công cắt gọt - Độ cứng vững hệ thống máy gia công ảnh hưởng quan trọng đến chất lượng bề mặt gia công , độ cứng vững thấp độ bóng bề mặt giảm xuống - Loại vật liệu làm dao cắt - Tốc độ cắt , tốc độ cắt thấp gây bề mặt không đẹp, - Sự tạo thành phôi dây làm cho bề mặt chi tiết sau gia công tốt 443 Gia công tốc độ cao không dùng chất bôi trơn không , Không , nhiệt độ tăng cao mà chất giải nhiệt kim xuất dẻo hóa , gây ma sát lớn dao phôi gây tượng kẹt , nhiệt độ tăng cao làm biến tính kim loại , nhiệt độ tăng cao gây công vênh dao gây sai số cho sản phẩm , gây mòn dao nhanh ma sát mạnh 444 Mô tả dạng kích thước không thích hợp gia công máy cho ví dụ cụ thể - dạng không nên gia công máy công cụ vật liệu có tính dẻo cao Ví dụ nhựa, chất dẻo - Kích thước lớn nhỏ phận tàu thủy, thiết bị y tế để thực phẩu thuật kín - Các dạng chi tiết có biên dạng đặc biệt nòng súng 445 Giải thích làm để giảm giá thành sản phẩm gia công cắt gọt Phân tích khó khăn gặp phải thực việc - Sử dụng hợp lý chế độ cắt để gia tăng tuổi thọ dao suất làm việc người lao động Khó khăn : Người công nhân cần phải có tay nghề cao - Hạn chế thời gian chạy dao không làm việc Độ an toàn giảm - Mài dao để tiết kiệm chi phí mua dao Độ xác công cụ không tốt, tốn thời gian thay gắn dao lại xác 446 Sản xuất chi tiết van , lương công nhân 19 USD/giờ , chi phí phúc lợi 15USD/giờ Dụng cụ gốm sứ loại mặt giá 25USD , Cần phút thay dụng cụ , phút để chuyển mặt insert bị mòn Tính toán sơ vận tốc tối ưu, dùng C=100 ứng với Vo Vận tốc cắt tối ưu: Trong đó: C=100; (gốm xứ) Lấy n=0.6; m=4 Ti=1 phút (Thời gian chuyển bề mặt insert bị mòn) Tc=5 phút (Thời gian thay dụng cụ) Suy ra: =78.4 (m/phút)