Đồ án Thiết kế quy trình công nghệ chế tạo Nhóm Piston

LỜI NÓI ĐẦU Trong nền sản xuất công nghiệp của nước ta hiện nay , việc ứng dụng các công nghệ mới vào sản xuát chưa được phổ biến rộng rãi , mặc dù vẩn có trang thiết bị tự động có năng xuất cao . Quy mô sản xuất chủ yếu vẩn là sản xuất loạt nhỏ , đơn chiếc do đó không mang lại hiệu quả kinh tế cao do phải chi phí một khoãng thời gian rất lớn cho quá trình chuẩn bị sản xuất . Khi thay đổi sản phẩm gia công thì phải thiết kế lại quy trình công nghệ , trang bi công nghệ mới , do đó làm cho giá thành sản phẩm tăng . Do vậy việc tập hợp các quy trình công nghệ gia công chi tiết có hình dạng không khác nhau nhiều , điển hình hoá , thiết kế quy trinh công nghệ gia công nhóm và sử dụng đồ gá vạn năng điều chỉnh sẻ giải quyết được các nhược điểm cơ bản trong quá trình sản xuất của nước ta hiện nay . Nhất là trong nhóm sản xuất đơn chiếc , loạt nhỏ , tạo điều kiện nâng cao tính linh hoạt trong sản xuất đồng thời ứng dụng thiết bị dây truyền và tự động hoá vào quá trình sản xuất , giúp đem lại hiệu quả kinh tế cao và giả phóng một phần nào đó sức lao động của con người . Quy trình công nghệ gia công nhóm piston mà em trình bày trong đồ án này là quá trình vận dụng các phương pháp gia công phổ biến hiện nay và sử dụng nhiều đồ gá vạn năng điều chỉnh vào quá trình sản xuất . Được sự hướng dẩn tận tình của thầy giáo hướng dẩn : LƯU ĐỨC BÌNH và các thầy giáo trong bộ môn công nghệ chế tạo máy của trường Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng giúp em vận dụng những kiến thức đã học để giải quyết vấn đề đặt ra . Mặc dù đã cố gắng nhiều song đây là lần đầu tiên em đi vào thiết kế một đề tài phức tạp và khó , và với vốn kiến thức còn hạn chế nên không tránh khỏi những thiếu sót , mong các thầy thông cảm và đóng góp ý kiến để đồ án của em được hoàn chỉnh hơn . Em xin chân thành cảm ơn Một lần nữa em xin chân thanh cảm ơn thầy : LƯU ĐỨC BÌNH cùng các thầy giáo bộ môn công nghệ chế tạo máy – khoa cơ khí đã tận tình giúp đỡ em hoàn thành đồ án này Đà Nẵng 25/5/2008 Sinh viên thực hiện Ngô Xuân Thanh MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU 1 MỤC LỤC 2 PHẦN I 7 TÌM HIỂU VỀ LÝ THUYẾT GIA CÔNG NHÓM 7 I. Giới thiệu về lý thuyết gia công nhóm. 7 1. Đặt vấn đề. 7 2. Những vấn đề cơ sở của gia công nhóm. 8 2.1. Cơ sở của công nghệ nhóm là 9 3. Phạm vi gia công nhóm. 12 II. Mục đích của gia công nhóm. 12 III. Các bước tiến hành gia công nhóm. 12 1.Phân nhóm chi tiết 12 2. Thiết kế quy trình công nghệ nhóm. 15 3. Đồ gá trong gia công nhóm. 17 IV. Hiệu quả kinh tế. 18 V. Kết luận. 19 PHẦN II 20 PHÂN TÍCH KẾT CẤU VÀ ĐIỀU KIỆN KỸ THUẬT CỦA PISTON 20 I.Giới thiệu khái quát piston : 21 1. Vai trò 21 2. Đặc điểm kết cấu của piston : 21 2.1 đỉnh piston 21 2.2. Đầu piston 22 2.3. Thân piston : 22 2.4. đáy piston: 23 3. Vật liệu chế tao 23 II. Điều kiện làm việc của piston 23 III. Yêu cầu kỷ thuật của piston 23 PHẦN III 24 THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG NHÓM PISTON 24 CHƯƠNG I. XÁC ĐỊNG DẠNG SẢN XUẤT VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI 25 I. Xác định dạng sản xuất 25 II. Lựa chọn phương pháp chế tạo phội 25 III. Cấu tạo khuôn đúc 25 CHƯƠNG II. THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT ĐẠI DIỆN CỦA NHÓM PISTON ĐÃ CHỌN 27 I.Phân tích chuẩn gá đặt 27 1. Chọn chẩn thô 27 2.Chọn chuẩn tinh 28 II. Xác định thứ tự gia công 28 III. Các bước chuẩn bị phôi 29 IV.Nội dung các nguyên công 29 1.2.Các bước gia công 30 1.3. Tính lượng dư gia công cho mặt đáy 30 1.4. Tra chế độ cắt 31 1.5. Tính thời gian cơ bản 35 2.Nguyên công 2 : Khoét thô lỗ ắc ( hình 3.7 ) 37 2.1. sơ đồ định vị , kẹp chặt ( hình 3.7 ) 37 2.2. Tra chế độ cắt 38 2.3. Tính thời gian cơ bản 39 3. Nguyên công 3 : Tiện đỉnh piston , tiện lõm cầu ( hình 3.9) 40 3.1. Sơ đồ định vị , kẹp chặt 40 3.2. Tra chế độ cắt 41 3.3. Tính thời gian cơ bản 43 4. Nguyên công 4 : tiện phá mặt trụ ngoài ( hình 3.11) 44 4.1. Sơ đồ định vị , kẹp chặt 44 4.2. Các bước gia công 45 4.3. tra chế độ cắt 45 4.4. Tính thời gian cơ bản 47 5.Nguyên công 5 : tiện tinh mặt trụ ngoài , tiện tinh rãnh secmăng (hình 3.14) 49 5.1. sơ đồ định vị , kẹp chặt 49 5.2. Các bước gia công 49 5.3. tra chế độ cắt 49 5.4. Tính thời gian cơ bản 51 6. Nguyên công 6 : khoan 4 lỗ dầu Ф5 (lỗ thẳng ) hình ( 3.17) 53 6.1. sơ đồ định vị , kẹp chặt 53 6.3. Tính thời gian cơ bản 54 7. Nguyên công 7 : khoan 2 lỗ dầu Ф5 (lỗ xiên ) hình ( 3.19) 56 7.1. sơ đồ định vị , kẹp chặt 56 7.2. tra chế độ cắt 56 7.3. Tính thời gian cơ bản 57 8.Nguyên công 8 :cân bằng khối lượng (hình 3.21) 58 8.1. sơ đồ định vị , kẹp chặt 58 9.Nguyên công 9: tiện đúng kích thước đầu piston (hình 3.22) 59 9.1. sơ đồ định vị , kẹp chặt 59 9.2. tra chế độ cắt 59 9.3. Tính thời gian cơ bản 60 10. Nguyên công10 : Tiện rãnh hãm , doa thô lỗ ắc , doa tinh lỗ ắc ( hình 3.24) 61 10.1. sơ đồ định vị , kẹp chặt ( hình 3.24 ) 61 10.2. các bưóc gia công 62 10.3. Tính chế độ cắt 62 10.4. Tính thời gian cơ bản 66 11.Nguyên công 11: tiện ô van đầu piston 69 11.1. sơ đồ định vị , kẹp chặt 69 11.2. Các bước gia công 70 11.3. tra chế độ cắt 70 11.4. Tính thời gian cơ bản 71 12. Nguyên công12 : kiểm tra ( hình 3.29) 72 12.1 Kiểm tra độ đồng tâm giữa mặt trụ ngoài và mặt chuẩn trong của piston 72 12.2. Kiểm tra vuông góc giữa đường tâm của piston và lỗ ắc 72 V. Kết luận 73 PHẦN IV 74 THIẾT KẾ ĐỒ GÁ GIA CÔNG NHÓM 74 I. Công dụng của trang thiết bị cơ khí 75 II. Phân loại đồ gá gia công 75 CHƯƠNG I . THIẾT KẾ ĐỒ GÁ KHOÉT THÔ LỖ ẮC CỦA NHÓM PISTON 76 I. Sơ đồ định vị và kẹp chặt (hình 1.1) 76 1.Đối với chi tiết định vị 76 2. Đối với cơ cấu kẹp chặt 77 II . Chon kết cấu đồ gá 77 1 . sơ đồ ( Hình 1.2) 77 2 . Mô tả đồ gá 78 III. Tính toán đồ gá 78 1.Tính lực cắt 78 2. Tính lực kẹp 78 2.1. Với lực P0 79 2.2. Với mômem Mc 80 3. Tính và chọn bulông 80 4. Tính nguồn sinh lực 81 5. Xác định sai số chế tạo cho phép của đồ gá 81 5.1. Xác định sai số chuẩn εc cho kích thước từ mặt đáy đến tâm lỗ ắc 81 5.2. Xác định sai số kẹp chặt: εk 81 5.3 . Xác định sai số do mòn εm 82 5.4. Xác đinh sai số điều chỉnh εdc 82 5.5. Xác định sai số đồ gá cho phép 82 CHƯƠNG II : THIẾT KẾ ĐỒ GÁ ĐỂ GIA CÔNG MẶT NGOÀI CỦA NHÓM PISTON 83 I. Sơ đồ định vị và kẹp chặt : (hình 2.1) 83 II . Chọn kết cấu đồ gá 84 1. Sơ đồ ( hình 2.3 ) 84 2. Mô tả đồ gá 85 III . Tính toán đồ gá 85 1. Tính lực cắt 85 2. Tính lực kẹp 87 2.1. Với lực Py 87 2.2. Với lực cắt Pz 87 3.Tính và kiểm tra độ bền của một số chi tiết 88 4. Tính nguồn sinh lực 91 5. Xác định sai số chế tạo cho phép của đồ gá 91 5.1 Tính sai số chuẩn cho kích thước ngoài của bạc (hình 2.10) 92 5.2 Xác định sai số kẹp chặt εk 93 5.3 Xác định sai số mòn 93 5.4 Xác định sai số điều chỉnh 93 5.5 Xác định sai số gá đặt 93 CHƯƠNG III. THIẾT ĐỒ GÁ KHOAN LỖ DẦU CỦA NHÓM PISTON. 94 I.Sơ đồ định vị và kẹp chặt (hình 3.1) 94 II. Chọn kết cấu đồ gá 94 1.Sơ đồ (hình 3.2) 94 2.Mô tả đồ gá 95 3. Nguyên lý hoạt động 95 III. Tính toán đồ gá 96 1. Tính lực cắt 96 2 .Tính lực kẹp 96 2.1. Đối với lực P0 96 2.2 Đối với mômen xoắn Mx 97 3.Tính và kiểm tra bền một số chi tiết 97 4. Tính nguồn xinh Lực 98 5. Xác định sai số chế tạo cho phép của đồ gá 98 5.1. Xác định sa số chuẩn cho kích thước từ đáy đến tâm 98 5.2. Xác định sai số kẹp chặt
99 5.3.Xác định sai số do mòn
99 5.4. Xác đinh sai số điều chỉnh
. 99 5.5. Xác định sai số đồ gá cho phép. 99 IV. Kết luận 99 CHƯƠNG IV: THIẾT KẾ ĐỒ GÁ KIỂM TRA ĐỘ SONG SONG GIỮA ĐƯỜNG TÂM LỖ ẮC VÀ MẶT ĐẦU PISTON CỦA NHÓM PISTON 100 I. Chọn kết cấu đồ gá 100 II.Nguyên lý làm việc 100 III. Độ chính xác khi kiểm tra 101 IV. Kết luận 101 CHƯƠNG V. THIẾT KẾ ĐỒ GÁ KIỂM TRA ĐỘ ĐỒNG TÂM GIỮA ĐƯỜNG KÍNH VÒNG ĐÁY RÃNH SÉCMĂNG VÀ ĐƯỜNG KÍNH VÒNG NGOÀI CỦA NHÓM PISTON. 102 I.Chọn kết cấu đồ gá (Hình 2.1) 102 II. Nguyên lý làm việc 102 III. Kết luận 103 TÀI LIỆU THAM KHẢO 104 PHẦN I TÌM HIỂU VỀ LÝ THUYẾT GIA CÔNG NHÓM I. Giới thiệu về lý thuyết gia công nhóm. 1. Đặt vấn đề. Trong những năm gần đây ngành chế tạo cơ khí của nước ta đã có những bước chuyển mình mạnh mẽ và đang dần khẳng định về vị thế quan trọng hàng đầu của mình trong quá trình công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước. Đó là nhờ chúng ta đã rất chú trọng đến việc đào tạo đội ngũ cán bộ kỹ thuật, công nhân lành nghề đồng thời không ngừng phát triển ứng dụng công nghệ mới cùng những trang bị hiện đại vào quá trình sản xuất.Tuy nhiên do vấn đề cải tiến kỹ thuật cũng như ứng dụng các phương pháp gia công chưa được rộng rãi và triệt để nên năng suất sản xuất còn thấp, thời gian chi phí cho chuẩn bị công nghệ sản xuất và thời gian phụ chiếm tỷ lệ khá lớn trong quá trình chế tạo sản phẩm, vì vậy hiệu quả kinh tế mang lại chưa tương xứng với tiềm năng thực tế của ngành chế tạo. Việc đầu tiên của ngành chế tạo máy là sản xuất ra những chi tiết có độ chính xác cao, đạt chất lượng tốt, giá thành sản phẩm thấp và tiết kiệm được vật liệu để nâng cao năng suất, mang lại hiệu quả kinh tế cao. Nhưng các vấn đề đó có mâu thuẩn với nhau. Tuy nhiên mâu thuẩn đó được giải quyết đến mức độ nào đó là tuỳ ở việc áp dụng công nghệ mới. Tổng kết quá trình chế tạo một sản phẩm thì giá thành của nó phụ thuộc vào các yếu tố sau: - phí tổn về vật liệu chế tạo máy. - Thời gian chế tạo dài hay ngắn. - Sử dụng vật liệu đắt hay rẻ. - Số lương công nhân, cán bộ tham gia sản xuất và bậc thợ. - Các chi phí phụ như điện , dầu mở và các yêu cầu khác. Trong đó chi phí về vật liệu hầu như không thay đổi, còn các chi phí phụ chiếm tỉ lệ nhỏ không đáng kể. Như vậy, đứng trên quan điểm về công nghệ thì các yếu tố như thời gian chuẩn bị sản xuất và thời gian chế tạo trực tiếp ảnh hưởng đến hiệu quả sản xuất. + Thời gian chuẩn bị sản xuất bao gồm: Thời gian soạn quy trình công nghệ, chế tạo đồ gá và dụng cụ. + Thời gian chế tạo gồm: Thời gian máy, thời gian điều chỉnh dụng cụ, đồ gá, chi phí về khâu phục vụ kỹ thuật và tổ chức sản xuất. Vì vậy trong dạng sản xuất đơn chiếc, loạt nhỏ số lượng chi tiết ít trong khi chủng loại chi tiết nhiều, mỗi khi thay đổi chi tiết gia công thì vấn đề lại thiết kế toàn bộ các trang bị công nghệ phục vụ cho quy trình công nghệ chế tạo mới và cứ như vậy quá trình đó lặp lại khi thay đổi các chi tiết có kết cấu khác nhau. Để khắc phục những thiếu sót trên phương pháp gia công nhóm có thể giải quyết được: Rút ngắn thời gian chuẩn bị sản xuất trên đến mức tối đa và trong dạng sản xuất đơn chiếc và loạt nhỏ vẩn có thể dùng những phương pháp gia công trên các thiết bị có năng xuất cao, nâng tính loạt trong sản xuất để nâng cao hiệu quả kinh tế. 2. Những vấn đề cơ sở của gia công nhóm. Thực tế có rất nhiều máy móc, thiết bị phục vụ cho đời sống con người ở các lĩnh vực khác nhau và các chi tiết máy thì muôn hình muôn vẻ, chúng khác nhau cả về hình dáng lẩn kích thước, chức năng làm việc và các yêu cầu chế tạo máy cũng khác nhau. Nhưng chung quy thi các chi tiết đó đều có một số bề mặt cơ bản như: Mặt trụ tròn xoay ngoài, trong, mặt côn, mặt xoắn ốc, mặt định hình... Những bề mặt đó là một trong những yếu tố để tiến hành gia công nhóm. Người ta phân chia các chi tiết đó ra thành từng nhóm, trong một số nhóm các chi tiết có những bề mặt gia công tương tự nhau để sau này định quy trình công nghệ chung cho cả nhóm và quy trình công nghệ gia công nhóm đối với từng chi tiết trong nhóm có thể thêm bớt một vài nguyên công,nhưng lại để quy trình đó thích hợp cho các chi tiết trong nhóm và đường lối công nghệ của các chi tiết trong nhóm giống nhau. 2.1. Cơ sở của công nghệ nhóm là Phân nhóm đối tượng sản xuất theo sự giống nhau từng phần về kết cấu, ví dụ với chi tiết gia công mức độ giống nhau từng phần về một hoặc tập hợp một vài bề mặt gia công .Ví dụ như hình 1.1.
Hình 1.1 Các chi tiết giống nhau từng phần về kết cấu, giống vị trí và kích thước các lỗ. Công nghệ nhóm cho phép gia công các chi tiết trong cùng một nhóm với cùng trang thiết bị, dụng cụ và trình tự công nghệ nghĩa là với cùng nguyên công. Đối với từng chi tiết cụ thể cho phép khác biệt rất ít so với đặc trưng công nghệ chung của nhóm chi tiết. Khi phân nhóm số lương chi tiết gia công tính cho một đơn vị trang thiết bị công nghệ cho một nguyên công sẽ tăng lên tương ứng với quy mô sản xuất (hàng loạt, hàng khối) mặt dù thực tế đối với từng chi tiết gia công cụ thể thì số lượng của nó chỉ tương ứng với quy mô hàng loạt vừa hoặc hàng loạt nhỏ hoặc đơn chiếc. Số lượng chi tiết gia công đủ nhiều đối với các nguyên công sẽ cho phép áp dụng các phương pháp gia công tiên tiến có năng xuất cao như máy rơvônve, máy tự động. Công nghệ nhóm thường được thực hiện ở từng nguyên công, cụ thể là trên từng nhóm máy ví dụ: Gia công nhóm trên máy tiện, máy khoan, máy phay, máy mài phẳng… Nhóm là đơn vị chính trong một nhóm các chi tiết có quá trình gia công rất ngắn đối với các bề mặt cơ bản. - Muốn đạt được hiểu quả tốt khi áp dụng công nghệ nhóm cần chú ý các vấn đề sau: - Trong một nhóm các đối tượng sản xuất, cố gắng loại trừ sự đa dạng của quá trình công nghệ, hướng tới quá trình công nghệ chung cho các đối tượng trong một nhóm, nghĩa là có thể nguyên cứu sửa chữa lại kết cấu của đối tượng để chúng có chung một quy trình công nghệ. Tổng quát hơn là nâng cao tính công nghệ trong kết cấu, thống nhất hoá, tiêu chuẩn hoá kết cấu của chi tiết, bộ phận hay sản phẩm nói chung. - Sử dụng các đồ gá tiên tiến có khả năng điều chỉnh nhanh ứng với từng đối tượng trong nhóm. - Tạo điều kiện tự động hoá quá trình gia công, hướng tới việc sử dụng và xây dựng các dây chuyền công nghệ gia công linh hoạt và tự động. 2.2. Đặt điểm nổi bật của công nghệ nhóm Là loại trừ càng nhiều càng tốt sự khác nhau giữa các quy trình công nghệ chung cho các đối tượng chung trong nhóm.Vấn đề đó phụ thuộc vào từng kết cấu cụ thể của riêng từng chi tiết. Do đó vấn đề căn bản là tiêu trừ sự khác nhau về kết cấu của các chi tiết trong nhóm càng nhiều càng thuận lợi. Đó là cơ sở gắn liền với gia công nhóm mà hai vấn đề rất quan trọng để chỉ đạo trong thiết kế chế tạo máy hiện nay là: - Tính thừa kế trong kết cấu và tính thừa kế về công nghệ. - Vấn đề tiêu chuẩn hoá và thống nhất hoá các bộ phận máy. - Thực chất của tính thừa kế về kết cấu và tính thừa kế về công nghệ: Nói về kết cấu của chi tiết là nói về hình dáng kích thước về hình thức truyền động của chi tiết máy trong bộ phận máy, tuỳ theo chức năng làm việc của chi tiết mà chúng có thể có kết cấu khác nhau. Do vậy mà sản phẩm ngày càng nhiều để đáp ứng những yêu cầu phục vụ đời sống con người thì các kết cấu khác nhau của chi tiết cũng dể dàng sinh ra. Chính vì vậy mà trong thực tế sản xuất, để chế tạo các chi tiết đó ta gặp phải khó khăn là phải có hàng loạt quy trình công nghệ, đồ gá dụng cụ, đồ đo kiểm khác nhau thích hợp với từng chi tiết cụ thể. Cho nên muốn nâng cao sản lượng sản phẩm nếu chỉ dựa vào nổ lực sức lao động công nhân thì không đủ mà phải có sự kết hợp chặt chẽ của người thiết kế và người chế tạo, nghĩa là người thiết kế phải hiểu biết những khó khăn trong khi chế tạo máy,phải dùng những kết cấu thống nhất trong điều kiện đảm bảo được chức năng làm việc của chi tiết, giảm bớt những kết cấu phức tạp dể cho người chế tạo làm ra sản phẩm một cách dể dàng nhất. Tính thừa kế về kết cấu là một tư tưởng chỉ đạo, là một nguyên tắc trong khi thiết kế, có nghĩa là những sản phẩm sản xuất ra cần dựa trên cơ sở những sản phẩm củ đã có sẳn cải tiến lại những sản phẩm chưa hợp lý, bỏ những kết cấu lạc hậu về kỹ thuật để nâng cao sản phẩm lên một bước cả về tính năng kỹ thuật lẩn giá thành chế tạo, sử dụng dễ dàng hoặc cải tiến những kết cấu để mở rộng phạm vi sử dụng máy. Do đó tính thừa kế về kết cấu sẽ mang về những ý nghĩa về kỹ thuật sau: Sau khi đã phân tích các kết cấu thống nhất và tiêu chuẩn hoá, người thiết kế có thể tập trung để giải quyết và đi sâu nguyên cứu những vấn đề phức tạp, những vấn đề liên quan đến tính năng máy móc, mà không mất nhiều thời gian cho những việc không cần thiết mà người đi trước đã nguyên cứu kỹ, do đó giảm được một phần lớn thời gian trong quá trình thiết kế. Tính thừa kế về công nghệ: Tính thừa kế về kết cấu là tiền đề mở rộng cho tính thừa kế về công nghệ.Tính thừa kế về công nghệ cũng là một nội dung tư tưởng chỉ đạo và là một nguyên tắc để thiết kế quá trình công nghệ mới và cải tiến quá trình công nghệ cũ. Nghĩa là khi lập quy trình công nghệ mới phải hết sức lợi dụng quy trình công nghệ cũ, thay đổi càng ít càng tốt chỉ cần điều chỉnh một ít là đã có một quy trình chế tạo ra sản phẩm mới. Cho nên nội dung của tính thừa kế về công nghệ gồm những vấn đề có ý nghĩa mà ta sẽ đề cập đến là: Điển hình hoá quá trình công nghệ, tính thừa kế về điều chỉnh thiết bị (gia công nhóm), tính thừa kế về điều chỉnh thiết bị và tổ chức sản xuất.Nghĩa là khi chuyển từ việc sản xuất loại kết cấu này sang loại kết cấu khác, không cần sửa đổi lại nhiều quá trình công nghệ. Không mất nhiều thời gian điều chỉnh thiết bị và trang bị công nghệ mà chỉ cần sửa đổi rất ít, sửa đổi và điều chỉnh nhanh chóng, chủ yếu là thừa hưởng quy ttrình công nghệ cũ, thừa hưởng việc điều chỉnh công nghệ đã có sẳn. Thừa kế về công nghệ cũng có ý nghĩa kỹ thuật lớn: Làm giảm thiết kế quy trình công nghệ, trang bị công nghệ mà chúng ta đã thiết kế rồi, để người cán bộ tập trung thời gian cho những vấn đề kỹ thuật chủ yếu trong quá trình thiết kế và là sự phát triển của việc điển hình hoá quá trình công nghệ, cho nên để tiến hành gia công nhóm phải làm công việc chuẩn bị là tiêu chuẩn hoá và thống nhất hoá chi tiết máy và bộ phận máy. Như vậy sẽ tránh được tình trạng lộn xộn, kết cấu quá nhiều, mỗi nơi, mỗi xưởng thì sẽ khác, gây khó khăn cho việc phân loại nhóm trong gia công. Đó là một vấn đề phức tạp, cần có sự phối hợp của nhiều người cùng thực hiện. Tiêu chuẩn có thể phân thành ba loại: a. Tiêu chuẩn chung: Loại này không có quan hệ gì với đặt tính và tính năng kết cấu, nó có thể sử dụng chung cho mọi ngành cơ khí.Ví dụ như các chi tiết lắp ghép chặt, ống bạc. Đặt điểm của loại này là: - Phần lớn các chi tiết để lắp nối, bắt chặt, thao tác. - Nó không có quan hệ gì đối với việc thực hiện quá trình làm việc của bộ phận máy. b. Tiêu chuẩn kết cấu. Là tiêu chuẩn của các chi tiết có thể quyết định được đặt tính và tác dụng của kết cấu. Loại này gồm 3 phần nhỏ: - Tiêu chuẩn hoá dưạ vào dự trữ về độ bền của chi tiết (hay của bộ phận máy). Nghĩa là thông thường trong điều kiện khác nhau về tính chất làm việc, phụ tải lớn nhỏ khác nhau thì chi tiết cần có kích thước lớn nhỏ khác nhau để thích ứng với những độ bền khác nhau trong quá trình làm việc, chi tiết làm việc với hệ số an toàn bình thường nhưng làm việc với công suất nhỏ hơn thì chi tiết đó thừa độ bền. - Tiêu chuẩn hoá dựa vào sự không liên hệ gì với công suất. Loại này gồm một số bộ phận hay chi tiết mà nó không thay đổi hay không tham gia vào việc tăng hay giảm năng suất, mà chủ yếu là làm nhiệm vụ kiểm tra, điều tiết sự làm việc của máy. Như một số bộ phận phân độ trong máy phay. - Tiêu chuẩn hoá dựa vào thay đổi độ bền: Những chi tiết và bộ phận thuộc loại này có kích thước khác nhau để thích ứng với những công suất khác nhau của máy hoặc không cần thay đổi kích thước mà có thể sử dụng vật liệu có độ bền khác nhau. Tóm lại vấn đề thừa kế và tiêu chuẩn hoá, thống nhất hoá thể hiện rỏ nét tính ưu việc của nó trong gia công nhóm và đem lại hiệu quả kinh tế cao. -Tính thừa kế điều chỉnh thiết bị: Bản thân tính thừa kế về kết cấu không thể hiện được rõ nét tác dụng của nó trong sản xuất, chỉ khi tác dụng được thừa kế công nghệ trong sản xuất mới phát huy được tác dụng lớn của hai nguyên tắc đó. Có nghĩa là tính thừa kế về kết cấu dọn đường cho tính thừa kế về công nghệ ra đời nhưng trực tiếp ảnh hưởng đến sản xuất chính là tính thừa kế về công nghệ, hai nguyên tắc đó phối hợp với nhau. Tính thừa kế về công nghệ không thể hiện bằng tính thừa kế về điều chỉnh thiết bị.Nghĩa là khi sản xuất chi tiết sau ta thừa hưởng sự điều chỉnh thiết bị có sẳn của chi tiết trước chỉ cần thay đổi ít. Phương thức ứng dụng cụ thể tính thừa kế về công nghệ trong sản xuất là việc điển hình hoá quá trình công nghệ. Để thực hiện gia công nhóm ta cần các bước theo thứ tự sau: 1. Phân nhóm chi tiết gia công. 2. Lập quy trình công nghệ cho từng nhóm. 3. Thiết kế các trang bị công nghệ nhóm. 3. Phạm vi gia công nhóm. Thường công nghệ gia công nhóm chỉ nên áp dụng ở một vài nguyên công chính Nguyên công chính là nguyên công có khối lượng lao động tính theo thời gian gia công là nhiều nhất. Lý do chủ yếu là do quá trình ghép nhóm chi tiết gia công rất phức tạp nếu từng chi tiết gia công cụ thể trong quá trình công nghệ của nó phải ghép nhóm nhiều lần. Ở điều kiện sản xuất đơn chiếc và loạt nhỏ, loạt vừa với số lượng từng loại chi tiết không nhiều mà chủng loại đa dạng, phức tạp thì việc phân nhóm sẽ không thực hiện được hoặc sẽ rất tốn kém. Mặt khác việc điều hành quản lý quá trình gia công cũng rất khó khăn và tốn kém. II. Mục đích của gia công nhóm. - Cho phép tập hợp một số lượng chi tiết có bề mặt gia công giống nhau (ví dụ: đối tượng gia công thuộc cùng chi tiết dạng càng, dạng chi tiết trục, bạc hộp) nhưng kiểu loại và cỡ khác nhau. Do đó giảm được sự đa dạng của chi tiết. - Quy trình công nghệ gia công nhóm thích hợp với bất kỳ chi tiết nào trong nhóm .Do vậy rút ngắn được thời gian sản xuất. - Có thể gia công nhiều chi tiết trong nhóm ở cùng một nguyên công dẫn đến tăng hiệu suất sử dụng và giảm chi phí chế tạo trang thiết bị công nghệ. III. Các bước tiến hành gia công nhóm. 1.Phân nhóm chi tiết Đây là công việc quan trọng đầu tiên. Nếu phân nhóm chi tiết tốt tức là tập hợp nhiều đặt điểm công nghệ chung cho mỗi nhóm thì về cơ bản xác định đúng giải pháp công nghệ tạo điều kiện thuận lợi cho hai bước sau: Việc phân nhóm chi tiết gia công không chỉ dựa vào đặt điểm kết cấu và đặt điểm công nghệ của chúng mà còn phải dựa vào đặt điểm của kiểu loại thiết bị công nghệ nhằm đảm bảo quá trình gia công hợp lý. Tóm lại, là phải phân nhóm chi tiết gia công trên các loại thiết bị công nghệ cụ thể. Nhóm chi tiết gia công là cơ sở để xây dựng quá trình công nghệ là đơn vị công nghệ. Sơ đồ phân nhóm chi tiết gia công theo đặc điểm của trang thiết bị công nghệ của tác giả Mitrôphanop (Hình 1.2) Hình 1.2 Sơ đồ phân nhóm chi tiết gia công theo Mitrôphanop a. Khối 1: Các chi tiết gia công chỉ cần thực hiện công nghệ nhóm trong một hoặc hai nguyên công trên một hoặc hai máy cùng kiểu đã hoàn chỉnh, ví dụ như chỉ gia công trên một hoặc hai máy tiện thường, trên một hoặc hai máy tiện Rơvonve. Chi tiết được tập hợp trong một nhóm ở khối này ít hơn ở khối hai. Tiến trình gia công cho khối một được biểu diễn (hình 1.3).
Hình 1.3: Công nghệ nhóm. Trong đó:(: Nguyên công chung (nguyên công nhóm). 1, 2, 3, 4, 5: Phôi ban đầu của chi tiết. 1’, 2’, 3’, 4’, 5’: Chi tiết hoàn chỉnh sau khi gia công. b. Khối 2: Các chi tiết được gia công chung trong một hoặc vài nguyên công trên một hoặc một vài máy khác kiểu, còn trong các nguyên công khác thì chung lại có thể ở vào những nhóm khác nhau, có thể được gia công chung hay gia công riêng bịêt. Các chi tiết ở khối hai có thể khác nhau khá nhiều về kết cấu (hình dạng, kích thước). Tiến trình gia công khối 2 được biểu diễn ( hình 1.4). - Trước nguyên công chung không có nguyên công riêng nào.
Hình 1.4a: Công nghệ nhóm. Có hai nguyên công chung:
Hình 1.4b: Công nghệ nhóm. Trong đó:
: Nguyên công riêng (nguyên công cá biệt). Hai khối 1 và 2 thuộc phạm vi công nghệ nhóm, cho phép có thể gia công cùng một số lượng lớn chi tiết khác nhau trên cùng một, hai hoặc nhiều thiết bị, trang bị dụng cụ, chế độ công nghệ… c. khối 3. Các chi tiết có quá trình gia công chung (quá trình công nghệ nhóm) trên nhiều máy có nhiều kiểu khác nhau (tiện phay, khoan, mài) nên chúng phải có kết cấu giống nhau. Như vậy số loại chi tiết khác nhau trong mỗi nhóm giảm đi nhiều và trở thành thuộc cùng một kiểu chi tiết có quá trình gia công chung. Đó là quá trình công nghệ điển hình thuộc phạm vi công nghệ điển hình (hình 1.5).