Giáo trình Công nghệ chế tạo máy I - Chương 10: Công nghệ lắp ráp các sản phẩm cơ khí - Lưu Đức Bình
Một sản phẩm cơ khí do nhiều chi tiết hợp thành. Sau khi các chi tiết đ−ợc gia
công xong trong phân x−ởng cơ khí, chúng ta phải lắp chúng lại với nhau để tạo thành
một sản phẩm hoàn thiện. Nếu quá trình gia công cơ khí là giai đoạn chủ yếu của quá
trình sản xuất thì quá trình lắp ráp là giai đoạn cuối cùng của quá trình sản xuất ấy.
Thực vậy, vì chỉ sau khi lắp ráp thành sản phẩm thì quá trình sản xuất mới có ý nghĩa;
các quá trình tạo phôi, gia công cơ, nhiệt luyện mới có tác dụng thực.
Quá trình lắp ráp là một quá trình lao động kỹ thuật phức tạp. Mức độ phức tạp,
khối l−ợng lắp ráp liên quan chặt chẽ đến quá trình gia công cơ vì gia công các chi tiết
càng chính xác thì lắp ráp chúng cũng sẽ nhanh, chọn lắp dễ dàng, ít sửa chữa.
Mối quan hệ giữa khối l−ợng gia công và lắp ráp nh− sau:
- Trong sản xuất hàng khối, khối l−ợng lao động lắp ráp chiếm 10 ữ 15%
khối l−ợng gia công cơ.
- Trong sản xuất hàng loạt, khối l−ợng lao động lắp ráp chiếm 20 ữ 35%
khối l−ợng gia công cơ.
- Trong sản xuất đơn chiếc, khối l−ợng lao động lắp ráp chiếm 30 ữ 45%
khối l−ợng gia công cơ.
ợc của các chi tiết lắp. - Tính chất mối lắp và ph−ơng pháp lắp. Căn cứ vào trạng thái và vị trí của đối t−ợng lắp, ng−ời ta phân thành: - Lắp ráp cố định. - Lắp ráp di động. 10.3.1- Lắp ráp cố định Lắp ráp cố định là hình thức tổ chức lắp ráp mà mọi công việc lắp đ−ợc thực hiện tại một hoặc một số địa điểm. Các chi tiết lắp, cụm hay bộ phận đ−ợc vận chuyển tới địa điểm lắp. Lắp ráp cố định còn đ−ợc phân thành lắp ráp cố định tập trung và phân tán. a) Lắp ráp cố định tập trung Là hình thức tổ chức lắp ráp mà đối t−ợng lắp đ−ợc hoàn thành tại một vị trí nhất định do một công nhân hoặc một nhóm công nhân cùng thực hiện. Hình thức lắp ráp cố định tập trung đòi hỏi diện tích mặt bằng làm việc lớn, đòi hỏi thợ có trình độ và tính vạn năng cao, đồng thời có chu kỳ lắp ráp một sản phẩm lớn, năng suất thấp. Do đó, hình thức này th−ờng dùng khi lắp ráp các loại máy hạng năng nh− máy cán, máy hơi n−ớc, tàu thủy; lắp những sản phẩm đơn giản, số nguyên công ít trong sản xuất đơn chiếc, loạt nhỏ... b) Lắp ráp cố định phân tán Hình thức lắp ráp này thích hợp với những sản phẩm phức tạp, có thể chia thành nhiều bộ phận lắp ráp, thực hiện ở nhiều nới độc lập. Sau đó mới tiến hành lắp các bộ phận lại thành sản phẩm ở một địa điểm nhất định. So với hình thức lắp ráp cố định tập trung, hình thức này cho năng suất cao hơn, không đòi hỏi trình độ tay nghề và tính vạn năng của công nhân cao. Do đó, hạ đ−ợc giá thành chế tạo sản phẩm. Nếu sản l−ợng càng lớn thì có thể càng phân nhỏ sản phẩm lắp thành nhiều bộ phận và cụm. Mỗi vị trí lắp chỉ có số nguyên công nhất định, công nhân lắp ráp đ−ợc chuyên môn hoá cao theo nguyên công. Vì vậy, hình thức này th−ờng dùng trong sản xuất dạng trung bình. 10.3.2- Lắp ráp di động Trong hình thức lắp ráp di động đối t−ợng lắp đ−ợc di chuyển từ vị trí này sang vị trí khác phù hợp với quy trình công nghệ lắp ráp. Tại mỗi vị trí lắp, đối t−ợng đ−ợc thực hiện một hoặc một số nguyên công nhất định. L−u đức bình - Bộ môn Chế tạo máy - Khoa Cơ khí - Tr−ờng Đại học Bách khoa 185 Giáo trình: Công nghệ chế tạo máy Theo tính chất di động của đối t−ợng lắp ráp, ng−ời ta phân thành: a) Lắp ráp di động tự do Đây là hình thức tổ chức lắp ráp mà tại mỗi vị trí lắp đ−ợc thực hiện hoàn chỉnh một nguyên công lắp ráp xác định, sau đó đối t−ợng lắp mới đ−ợc di chuyển tới vị trí lắp tiếp theo của quy trình công nghệ lắp chứ không theo nhịp của chu kỳ lắp. Sự di chuyển của đối t−ợng lắp đ−ợc thực hiện bằng các ph−ơng tiện nh− xe đẩy, cần trục... b) Lắp ráp di động c−ỡng bức Đây là hình thức tổ chức lắp ráp mà quá trình di động của đối t−ợng lắp đ−ợc điều khiển thống nhất, phù hợp với nhịp độ của chu kỳ lắp nhờ các thiết bị nh−: băng chuyền, xích tải, xe ray, bàn quay... Theo hình thức di động, ng−ời ta chia lắp ráp di động c−ỡng bức ra hai dạng: - Lắp ráp di động c−ỡng bức liên tục: đối t−ợng lắp đ−ợc di chuyển liên tục và công nhân thực hiện các thao tác lắp trong khi đối t−ợng lắp chuyển động liên tục. Bởi vậy trong hình thức này, cần phải xác định vận tốc chuyển động của đối t−ợng lắp hợp lý để đảm bảo yêu cầu của chất l−ợng lắp và hoàn thành nguyên công lắp thỏa mãn chu kỳ lắp. - Lắp ráp di động c−ỡng bức gián đoạn: là hình thức lắp mà đối t−ợng lắp đ−ợc dàng lại ở các vị trí lắp để công nhân thực hiện các nguyên công lắp ráp trong khoảng thời gian xác định, sau đó đối t−ợng lắp di chuyển đến vị trí lắp tiếp theo. Tổng thời gian dừng lại ở các vị trí lắp và di chuyển t−ơng ứng với thời gian nhịp sản xuất. Lắp ráp di động c−ỡng bức liên tục có năng suất cao hơn nh−ng độ chính xác lại thấp hơn so với lắp ráp di động c−ỡng bức gián đoạn vì trong quá trình lắp và kiểm tra chất l−ợng bị ảnh h−ởng bởi chấn động của cơ cấu vận chuyển. Do đó, để đạt đ−ợc độ chính xác và năng suất lắp ráp thì dùng hình thức lắp ráp di động c−ỡng bức gián đoạn. 10.3.3- Lắp ráp dây chuyền Hình thức lắp ráp dây chuyền là hình thức lắp, trong đó sản phẩm lắp đ−ợc thực hiện một cách liên tục quá các vị trí lắp trong một khoảng thời gian xác định. ở đây, các sản phẩm lắp di động c−ỡng bức gián đoạn hay di động c−ỡng bức liên tục. Lắp ráp dây chuyền là cơ sở tiến tới tự động hoá quá trình lắp ráp. Để thực hiện lắp ráp dây chuyền cần có những điều kiện sau: - Các chi tiết lắp phải thoả mãn điều kiện lắp lẫn hoàn toàn, loại trừ việc sửa chữa, điều chỉnh tại các vị trí lắp của dây chuyền. - Cần phải phân chia thành quá trình lắp ráp thành các nguyên công sao cho thời gian thực hiện gần bằng nhau hoặc bội số của nhau, đảm bảo sự đồng bộ của các nguyên công và nhịp sản xuất để dây chuyền làm việc liên tục và ổn định. - Cần xác định chính xác số l−ợng công nhân có trình độ tay nghề phù hợp với tính chất lắp ở các vị trí nguyên công lắp, lựa chọn trang thiết bị, đồ gá, các dụng cụ phù hợp và cần thiết cho mỗi nguyên công. L−u đức bình - Bộ môn Chế tạo máy - Khoa Cơ khí - Tr−ờng Đại học Bách khoa 186 Giáo trình: Công nghệ chế tạo máy - Phải đảm bảo cung cấp đầy đủ và kịp thời tới chỗ làm việc các chi tiết, cụm hay bộ phận phục vụ cho quá trình lắp ráp để dây chuyền làm việc liên tục. Thiết kế quy trình công nghệ lắp ráp theo dây chuyền đòi hỏi khối l−ợng tính toán lớn, tỉ mỉ và chính xác tùy theo quy mô sản xuất, mức độ phức tạp của những động tác lắp và điều kiện công nghệ lắp ráp. Công nghệ lắp ráp theo dây chuyền có các −u điểm sau: - Công nhân lắp ráp đ−ợc chuyên môn hoá cao, sử dụng hợp lý, do đó, giảm đ−ợc thời gian lắp ráp. - Mặt bằng lắp ráp gọn, mở rộng đ−ợc khả năng của phân x−ởng. - Nâng cao đ−ợc năng suất, giảm phí tổn nên giá thành sản phẩm hạ. 10.4- thiết kế quy trình công nghệ lắp ráp 10.4.1- Khái niệm và định nghĩa Nội dung của quy trình công nghệ lắp ráp là xác định trình tự và ph−ơng pháp lắp ráp các chi tiết máy để tạo thành sản phẩm, thoả mãn các điều kiện kỹ thuật đề ra một cách kinh tế nhất. Quá trình lắp ráp sản phẩm cũng đ−ợc chia thành: - Nguyên công lắp ráp: là một phần của quá trình lắp, đ−ợc hoàn thành đối với một bộ phận hay sản phẩm tại một chỗ làm việc nhất định do một hay một nhóm công nhân thực hiện một cách liên tục. Ví dụ: Lắp bánh răng, bánh đà lên trục hay lắp ráp máy... - B−ớc lắp ráp: là một phần của nguyên công, đ−ợc quy định bởi sự không thay đổi vị trí dụng cụ lắp. Ví dụ: Lắp bánh đai lên trục gồm các b−ớc sau: + Cạo sửa và lắp then lên trục. + Lắp bánh đai. + Lắp vít hãm. - Động tác: là thao tác của công nhân để thực hiện công việc lắp ráp. Ví dụ: Lấy chi tiết lắp, đặt vào vị trí lắp, kiểm tra chất l−ợng mối lắp... 10.4.2- Những tài liệu ban đầu để thiết kế quy trình công nghệ lắp ráp Để thiết kế quy trình công nghệ lắp cần có các tài liệu chính sau: - Bản vẽ lắp chung toàn sản phẩm hay bộ phận với đầy đủ yêu cầu kỹ thuật. - Bản thống kê chi tiết lắp của bộ phận hay sản phẩm với đầy đủ số l−ợng, quy cách, chủng loại của chúng. - Thuyết minh về đặc tính của sản phẩm, các yêu cầu kỹ thuật nghiệm thu, những yêu cầu đặc biệt trong lắp ráp sử dụng. - Sản l−ợng và mức độ ổn định của sản phẩm. - Khả năng về thiết bị, dụng cụ, đồ gá lắp; khả năng kỹ thuật của xí nghiệp. L−u đức bình - Bộ môn Chế tạo máy - Khoa Cơ khí - Tr−ờng Đại học Bách khoa 187 Giáo trình: Công nghệ chế tạo máy 10.4.3- Trình tự thiết kế quy tình công nghệ lắp ráp Thiết kế quy trình công nghệ lắp ráp cần thực hiện các công việc theo trình tự: - Nghiên cứu bản vẽ lắp chung sản phẩm, kiểm tra tính công nghệ trong lắp ráp. Giải các chuỗi kích th−ớc lắp ráp nếu cần sửa đổi tính công nghệ của kết cấu. - Chọn ph−ơng pháp lắp ráp. - Lập sơ đồ lắp ráp. - Chọn hình thức tổ chức lắp ráp, lập quy trình công nghệ lắp ráp. - Xác định nội dung, công việc cho từng nguyên công và b−ớc lắp ráp. - Xác định điều kiện kỹ thuật cho các mối lắp, bộ phận hay cụm lắp. - Chọn dụng cụ, đồ gá, trang bị cho các nguyên công lắp ráp hay kiểm tra. - Xác định chỉ tiêu kỹ thuật, thời gian cho từng nguyên công. Tính toán và so sánh các ph−ơng án lắp về mặt kinh tế. - Xác định thiết bị và hình thức vận chuyển qua các nguyên công. - Xây dựng những tài liệu cần thiết: bản vẽ, sơ đồ lắp, thống kê dụng cụ, h−ớng dẫn cách lắp, kiểm tra... 10.4.4- Lập sơ đồ lắp ráp Một sản phẩm có nhiều bộ phận, mỗi bộ phận có nhiều cụm, mỗi cụm có thể có nhiều nhóm, mỗi nhóm gồm nhiều chi tiết hợp thành. Ta có thể gọi các phần chia nhỏ đó là một đơn vị lắp (có thể là bộ phận, cụm hay nhóm). Trong các chi tiết của một đơn vị lắp, ta chọn một chi tiết mà trong quá trình lắp các chi tiết khác sẽ lắp lên nó. Chi tiết này gọi là chi tiết cơ sở. Từ đây, ta tiến hành xây dựng sơ đồ lắp. Trong số các chi tiết của một đơn vị lắp, ta tìm chi tiết cơ sở, rồi lắp các chi tiết khác lên chi tiết cơ sở theo một thứ tự xác định. Nói chung, các chi tiết lắp với nhau thành nhóm, các nhóm lắp với nhau thành cụm, các cụm lắp với nhau thành bộ phận, các bộ phận lắp với nhau thành sản phẩm. Nh−ng cũng có thể có những chi tiết lắp trực tiếp lên cụm, lên bộ phận hoặc sản phẩm, có những nhóm lắp trực tiếp lên bộ phận hoặc sản phẩm, có những cụm lắp trực tiếp lên sản phẩm... Khi lập sơ đồ lắp cần chú ý các vấn đề sau: - Mỗi đơn vị lắp không nên chênh lệch quá lớn về trọng l−ợng, khuôn khổ, kích th−ớc, số l−ợng chi tiết. Làm đ−ợc nh− vậy, định mức lao động của các đơn vị lắp sẽ gần bằng nhau, tạo điều kiện tăng năng suất và tính đồng bộ khi lắp ráp dây chuyền. - Chọn đơn vị lắp sao cho khi lắp ráp thuận tiện nhất. Số chi tiết lắp trực tiếp lên chi tiết cơ sở càng ít càng tốt. Thiết kế quy trình lắp ráp hợp lý sẽ tránh đ−ợc việc tháo ra, lắp vào nhiều lần trong quá trình lắp. - Bộ phận nào cần kiểm tra khi lắp ráp nên tách thành đơn vị lắp riêng để kiểm tra dễ dàng và thuận tiện. L−u đức bình - Bộ môn Chế tạo máy - Khoa Cơ khí - Tr−ờng Đại học Bách khoa 188
File đính kèm:
- giao_trinh_cong_nghe_che_tao_may_i_chuong_10_cong_nghe_lap_r.pdf