An Toàn Vệ Sinh Lao Động Trong Sản Xuất Cơ Khí, Vũ Như Văn, PDF, 157 trang, 4 MB
NỘI DUNG:
Tổ chức Lao động Quốc tế sẵn sàng tiếp nhận các yêu cầu cấp phép. Các thư viện, các viện nghiên cứu và các cơ quan khác đã có đăng ký tại các tổ chức quyền tái bản có thể sao chép trong phạm vi giấy phép đã được cấp cho mục đích này. Để tham khảo thông tin về các cơ quan đăng ký quyền tái bản ở quốc gia của bạn, hãy truy cập tại địa chỉ http://www.ifrro.org An toàn - vệ sinh lao động trong sản xuất cơ khí/Safety in mechanical manufacturing Tài liệu dành cho giảng viên an toàn lao động, người làm công tác an toàn và người lao động làm việc trong các công việc liên quan. ISBN: 978-92-2-821631-8 (bản in/print) ISBN: 978-92-2-821632-5 (bản pdf/web pdf) Được thực hiện trong khuôn khổ Dự án Nâng cao Năng lực Huấn luyện An toàn Vệ sinh Lao động (VIE/05/01/LUX) do Chính phủ Luxembourg tài trợ. Các chỉ định trong các ấn phẩm tuân theo quy định của Liên Hợp Quốc và không có ý thể hiện bất cứ quan điểm nào của Tổ chức Lao động Quốc tế về quy chế pháp lý hoặc ranh giới lãnh thổ của bất cứ quốc gia, khu vực, lãnh thổ hoặc chính quyền nào. Các tác giả chịu trách nhiệm hoàn toàn về các ý kiến thể hiện trong các bài viết, nghiên cứu và trong các tài liệu liên quan. Ấn phẩm này không phải là sự xác nhận của Tổ chức Lao động Quốc tế về các quan điểm thể hiện trong đó. Những dẫn chứng về tên công ty, sản phẩm và qui trình thương mại không ngụ ý thể hiện sự xác nhận của Văn phòng Lao động Quốc tế. Bất cứ công ty, sản phẩm hoặc quy trình thương mại nào không được nêu trong ấn phẩm cũng không nhằm thể hiện sự phản đối của Tổ chức Lao động Quốc tế. Các ấn phẩm của ILO hiện có mặt ở các cửa hàng sách hoặc tại các Văn phòng ILO ở các nước, hoặc trực tiếp tại Phòng Xuất bản của Tổ chức Lao động Quốc tế, CH-1211, Geneva 22, Thụy Sỹ. Catolog hoặc danh mục các ấn phẩm mới có thể lấy miễn phí tại địa chỉ nêu trên hoặc qua email: pubvente@ilo.org. Xin tham khảo tại trang web của chúng tôi: www.ilo.org/publns In tại Việt Nam Lêi nãi ®Çu Trong những năm gần đây, tình hình tai nạn lao động và bệnh nghề nghiệp trên cả nước có xu hướng gia tăng, trong đó có nhiều vụ tai nạn lao động nghiêm trọng làm chết, bị thương nhiều người và thiệt hại nhiều về tài sản. Các quy định của pháp luật về huấn luyện an toàn vệ sinh lao động ngày càng được hoàn thiện và cụ thể hơn. Các cấp, các ngành và các doanh nghiệp đã quan tâm, chú trọng việc huấn luyện về an toàn vệ sinh lao động. Tuy nhiên, qua điều tra về nhu cầu huấn luyện an toàn vệ sinh lao động trong năm 2007 cho thấy công tác huấn luyện về an toàn vệ sinh lao động còn nhiều hạn chế, bất cập như: Tỷ lệ huấn luyện còn thấp và mang tính hình thức, số lượng giảng viên còn thiếu và chưa được đào tạo bài bản, phương pháp huấn luyện chưa phù hợp, chưa có những bộ giáo trình chuẩn về các nội dung huấn luyện để phục vụ cho từng đối tượng huấn luyện... Để góp phần thực hiện tốt các mục tiêu Chương trình Quốc gia về Bảo hộ lao động đến năm 2010 do Chính phủ ban hành, trong đó có mục tiêu trung bình hàng năm giảm 5% tần suất tai nạn lao động trong các ngành, lĩnh vực có nguy cơ cao về tai nạn lao động (khai khoáng, xây dựng và sử dụng điện), Cục An toàn Lao động, Bộ Lao động-Thương binh và Xã hội đã phối hợp với Tổ chức Lao động Quốc tế trong khuôn khổ Dự án Nâng cao năng lực huấn luyện an toàn vệ sinh lao động ở Việt Nam (VIE/05/01/LUX) do Chính phủ Luxembourg tài trợ thực hiện việc biên soạn 4 bộ tài liệu cho bốn ngành có nguy cơ cao về an toàn vệ sinh lao động sau: 1. An toàn - vệ sinh lao động trong sản xuất cơ khí 2. An toàn - vệ sinh lao động trong thi công xây dựng 3. An toàn - vệ sinh lao động trong khai thác mỏ 4. An toàn - vệ sinh lao động trong sử dụng điện 1 2 Bốn bộ tài liệu này được biên soạn trên cơ sở nghiên cứu và kế thừa các tài liệu quốc tế và trong nước, các tiêu chuẩn và quy chuẩn về an toàn vệ sinh lao động cũng như các báo cáo nghiên cứu khoa học của các chuyên gia trong bốn ngành nói trên. Nội dung tài liệu chủ yếu đưa ra những kiến thức chung, cơ bản về an toàn cho từng ngành/lĩnh vực, làm cơ sở cho việc biên soạn bài giảng cho các đối tượng có liên quan. Tài liệu đã được chỉnh sửa trên cơ sở tiếp thu ý kiến góp ý của chuyên gia các ngành, địa phương về lĩnh vực này. Tùy theo từng đối tượng cần huấn luyện mà có thể tham khảo, chọn lọc những nội dung thiết yếu và bố trí thời lượng phù hợp với từng đối tượng. Ban quản lý Dự án xin chân thành cảm ơn các tác giả có tên sau đây đã tham gia biên soạn, chỉnh sửa, hiệu đính bộ tài liệu: ông Nguyễn Khả Ánh, ông Lê Công Tính, ông Phạm Toàn, ông Trần Ngọc Lân, bà Nguyễn Trần Bích Phượng và các cán bộ từ Trung tâm Huấn luyện An toàn Vệ sinh Lao động; và đặc biệt cảm ơn các ý kiến phản biện, nhận xét của ông Phạm Gia Lượng, Phó Cục trưởng Cục An toàn Lao động và sự đóng góp của các đồng nghiệp trong quá trình hoàn thiện bộ tài liệu An toàn vệ sinh lao động trong sản xuất cơ khí này. Tài liệu được biên soạn lần đầu nên không tránh khỏi thiếu sót, Dự án VIE/05/01LUX và Ban soạn thảo rất mong được sự đóng góp quý báu của các chuyên gia và đồng nghiệp. Vũ Như Văn Phó Cục trưởng Cục An toàn Lao động Trưởng ban Quản lý Dự án Chi¬ng I kh ̧i niÖm c¬ b¶n vÒ s¶n xuÊt c¬ khÝ A. kh ̧i niÖm vÒ qu ̧ tr×nh s¶n xuÊt c¬ khÝ §Ó s¶n xuÊt mét s¶n phÈm c¬ khÝ cÇn qua nhiÒu c«ng ®o1n kh ̧c nhau, tõ chÕ t1o ph«i ®Õn gia c«ng c3⁄4t gät, xö lý nhiÖt bÒ mÆt, l3⁄4p r ̧p... Truíc tian, c ̧c vËt liÖu kim lo1i (gang, thÐp, kim lo1i mμu...), cÇn qua qu ̧ tr×nh ®óc, c ̧n, rÌn, dËp, hμn, c3⁄4t... ®Ó chÕ t1o ph«i. Ph«i cÇn qua qu ̧ tr×nh c3⁄4t gät kim lo1i (tiÖn, phay bμo, khoan, mμi...) ®Ó t ̈ng ®é chÝnh x ̧c vÒ kÝch thuíc vμ ®é bãng bÒ mÆt gia c«ng cho c ̧c chi tiÕt m ̧y. NÕu c ̧c chi tiÕt m ̧y cã yau cÇu cao vÒ chÊt luîng bÒ mÆt th× ph¶i nhiÖt luyÖn hoÆc ho ̧ nhiÖt luyÖn. §Ó b¶o qu¶n vμ chèng l1i sù ̈n mßn trong qu ̧ tr×nh sö dông, c ̧c chi tiÕt m ̧y cÇn ph¶i ®uîc s¬n, m1... Cuèi cïng, c ̧c chi tiÕt m ̧y hoμn chØnh sÏ ®uîc l3⁄4p ghÐp víi nhau thμnh s¶n phÈm c¬ khÝ (côm m ̧y hay m ̧y hoμn chØnh). C ̧c phÕ phÈm trong qu ̧ tr×nh chÕ t1o ph«i hoÆc c3⁄4t gät sÏ ®uîc chÕ t1o l1i qua qu ̧ tr×nh ®óc, rÌn... B. C ̧c phU¬ng ph ̧p chÕ t1o ph«i I. Ph−¬ng ph ̧p ®óc 1. §Æc ®iÓm cña ®óc §óc lμ phu¬ng ph ̧p chÕ t1o b»ng c ̧ch rãt kim lo1i láng vμo lßng khu«n cã h×nh d ̧ng vμ kÝch thuíc nhÊt ®Þnh, sau khi kim lo1i ho ̧ r3⁄4n trong khu«n ta cã vËt ®óc gièng nhu khu«n ®óc. * ¦u ®iÓm cña phu¬ng ph ̧p ®óc: - Cã thÓ ®óc ®uîc nhiÒu lo1i vËt liÖu kh ̧c nhau (gang, thÐp, kim lo1i mμu...). 3 4 - KÝch cì vËt ®óc cã thÓ tõ rÊt nhá ®Õn rÊt to. - H×nh d ̧ng vËt ®óc cã thÓ phøc t1p nan khã chÕ t1o ®uîc b»ng c ̧c phu¬ng ph ̧p kh ̧c. - Cã thÓ ®óc ®uîc nhiÒu líp kim lo1i trong mét vËt ®óc. - Phu¬ng ph ̧p ®óc dÔ thùc hiÖn b»ng c ̧ch c¬ khÝ ho ̧, tù ®éng ho ̧ - Gi ̧ thμnh vËt ®óc thÊp v× ®Çu tu Ýt, tÝnh chÊt s¶n xuÊt linh ho1t. * Nhuîc ®iÓm: - Tèn kim lo1i cho hÖ thèng rãt - Cã nhiÒu khuyÕt tËt ban trong vËt ®óc (rç xØ, rç co) - ViÖc kiÓm tra khuyÕt tËt ban trong vËt ®óc ®ßi hái ph¶i cã thiÕt bÞ hiÖn ®1i. 2. Kh ̧i qu ̧t vÒ qu ̧ tr×nh s¶n xuÊt ®óc Qu ̧ tr×nh s¶n xuÊt ®óc ®uîc biÓu diÔn theo s¬ ®å ChÕ t1o bé mÉu ChÕ t1o hçn hîp lμm khu«n H×nh 1.1. Qu ̧ tr×nh lμm khu«n c ̧t ChÕ t1o hçn hîp lμm thao Dì khu«n lÊy vËt ®óc NÊu Lμm khu«n kim lo1i (hîp kim) vμ rãt SÊy khu«n L3⁄4p khu«n vμ thao Lμm thao SÊy thao Th ̧o thao khái vËt ®óc Lμm s1ch vËt ®óc KiÓm tra a-h. Tr×nh tù lμm khu«n 1. TÊm lãt mÉu; 2, 4. MÉu i. VËt ®óc 3. Hßm khu«n; 5. MÉu ®Ëu rãt 6. MÉu ®Ëu ngãt; 7. Thao (ruét) H×nh 1.2. Lμm khu«n trong hai hßm khu«n theo mÉu rêi hoÆc chÕ t1o khu«n b»ng m ̧y d»n (h×nh 1.3) hoÆc m ̧y võa d»n võa Ðp H×nh 1.3. S¬ ®å m ̧y d»n H×nh 1.4. M ̧y võa d»n võa Ðp 1. Bμn m ̧y 2. MÉu 3. Hßm khu«n 4. èng dÉn khÝ Ðp vμo 5. Xi lanh 6. Pit t«ng 7. èng tho ̧t khÝ ra 1. Bμn m ̧y 2. MÉu 3. Hßm khu«n 4. èng dÉn khÝ Ðp vμo 5. èng dÉn khÝ Ðp vμo xi lanh 8 6. Pit t«ng 7. Lç tho ̧t khÝ ga sau khi d»n 8. Xi lanh 9. Chμy Ðp 10. KhÝ Ðp vμo, ra ®Ó Ðp 5 6 2.1. T1o khu«n ®óc - §Ó t1o c ̧c phÇn rçng cña vËt ®óc ta ph¶i chÕ t1o thao (ruét). - Sau khi chÕ t1o khu«n vμ thao, cÇn sÊy khu«n vμ thao ®Ó n©ng cao chÊt luîng vËt ®óc - nhiÖt ®é sÊy th«ng thuêng tõ 175oC - 450oC. - Sau cïng l3⁄4p mÉu, thao vμo lμm khu«n (h×nh 1.2) 2.2. T1o mÎ liÖu ®óc - §Ó nÊu ch¶y kim lo1i ta dïng lß ®øng (h×nh 1.5) - MÎ liÖu ®Ó nÊu gang gåm: Gang thái lß cao, thÐp phÕ liÖu, c ̧c vËt ®óc háng... vμ hîp kim pher« nhu Fe - Si, Fe - Mn - Nhian liÖu thuêng dïng lμ than cèc, than gÇy nhiÖt luyÖn... (tiau hao cèc 10- 16% so víi vËt liÖu kim lo1i; than gÇy nhiÖt luyÖn tiau hao 20-22%). - ChÊt trî dung ®Ó t1o xØ, trî dung thuêng lμ ® ̧ v«i (CaCO3), ®«-l«-mÝt... 1. Cét chèng ®Ó ®ì lß 2. Vá lß b»ng thÐp dμy 2÷ 8mm 3. G1ch chÞu löa 4. èng gang cæ lß 5. Than cèc 6. Kim lo1i cÇn nÊu 7. Cöa ®ia mÎ liÖu vμo 8. Thïng tiÕp liÖu ® ̧y më 9. èng giã 10. èng khãi 11. ThiÕt bÞ dËp löa 12. § ̧y lß 13. Nåi lß 14. Cöa ra gang tõ lß cao ra lß tiÒn 15. Lß tiÒn (lß triíc) 16. Cöa ra gang tõ lß tiÒn 17. M ̧ng ra gang 18. Cöa ra xØ H×nh 1.5. S¬ ®å cÊu t1o lß ®øng nÊu gang MÎ liÖu ®uîc rãt vμo cöa lß ë phÝa tran ®Ó xuèng duíi, giã nãng ®uîc thæi tõ m3⁄4t giã tõ duíi ®i lan phÝa tran- nhiÖt ®é lß cã thÓ ®Õn 1450oC. Gang láng ®uîc rãt ra lß tiÒn qua cöa 14 vμ rãt ra m ̧ng ra gang 17 - (h×nh 1.5) 2.3. Rãt kim lo1i láng vμo khu«n Th«ng thuêng khu«n ®óc ®uîc bè trÝ gÇn lß - khu«n ph¶i kÑp chÆt hay ®Ì khu«n ®¶m b¶o kim lo1i láng kh«ng ch¶y ra ngoμi. NhiÖt ®é rãt: - Víi gang 1200o - 1350oC - ThÐp cacbon, thÐp hîp kim 1500o- 1600oC - Hîp kim ®ång 1040o- 1170oC - Hîp kim nh«m 700o- 750oC 2.4. Dì khu«n Sau khi vËt ®óc kÕt tinh vμ nguéi ®Õn 400-500oC, th× dì khu«n ®Ó lÊy vËt ®óc ra. ViÖc dì khu«n rÊt nãng, bôi, bÈn. ViÖc ph ̧ thao thuêng dïng m ̧y rung, m ̧y phun nuíc ̧p suÊt cao 25-100at. 3. C ̧c phư¬ng ph ̧p ®óc ®Æc biÖt §Ó n©ng cao chÊt luîng vËt ®óc, ̧p dông phu¬ng ph ̧p ®óc trong khu«n kim lo1i vμ nÕu: - Dïng ̧p lùc ®Ó Ðp kim lo1i láng vμo khu«n gäi lμ ®óc ̧p lùc. - §óc trong khu«n kim lo1i quay trßn gäi lμ ®óc ly t©m (h×nh 1.6) §óc ly t©m v× khu«n lu«n quay trßn mμ trong lßng khu«n l1i cã kim lo1i láng ë nhiÖt ®é cao rÊt nguy hiÓm (nÕu kim lo1i v ̈ng ra ngoμi). V× vËy, ®óc ly t©m thuêng ®uîc thùc hiÖn trong hÇm ngÇm kh«ng cã nguêi trùc tiÕp tham gia. b) a) H×nh 1.6. S¬ ®å ®óc ly t©m a) §óc ly t©m ®øng b) §óc ly t©m ngang 7 8 II. Gia c«ng kim lo1i b»ng ̧p lùc 1. Kh ̧i niÖm Gia c«ng kim lo1i b»ng ̧p lùc lμ dùa vμo tÝnh dÎo cña kim lo1i, dïng ngo1i lùc cña thiÕt bÞ lμm cho kim lo1i biÕn d1ng theo h×nh d1ng yau cÇu. Kim lo1i vÉn gi÷ ®uîc tÝnh nguyan vÑn kh«ng bÞ ph ̧ huû. Gia c«ng kim lo1i b»ng ̧p lùc lμ phu¬ng ph ̧p gia c«ng kh«ng phoi, Ýt hao tæn kim lo1i, cã n ̈ng suÊt cao. Sau khi gia c«ng b»ng ̧p lùc, chÊt luîng kim lo1i ®uîc c¶i thiÖn nan nh÷ng chi tiÕt kim lo1i quan träng thuêng ®uîc chÕ t1o tõ kim lo1i ®· qua gia c«ng b»ng ̧p lùc. Nh÷ng d1ng c¬ b¶n cña gia c«ng kim lo1i b»ng ̧p lùc lμ c ̧n, kÐo sîi, Ðp, rÌn (tù do, khu«n) vμ dËp. (h×nh 1.7) - C ̧n lμ Ðp kim lo1i b»ng c ̧ch cho kim lo1i ®i gi÷a hai trôc quay cña m ̧y c ̧n, ph«i biÕn d1ng vμ di chuyÓn nhê sù quay lian tôc cña trôc c ̧n vμ ma s ̧t gi÷a trôc c ̧n víi ph«i (h×nh 1.7a). Tran 60% ph«i ®Ó rÌn vμ dËp ®Òu do c ̧n cung cÊp. - KÐo sîi lμ sù kÐo dμi ph«i qua lç khu«n kÐo duíi t ̧c dông cña lùc kÐo, s¶n phÈm sÏ cã h×nh d ̧ng vμ kÝch thuíc nhá h¬n tiÕt diÖn ph«i (h×nh 1-7b). KÐo sîi cã ®Æc ®iÓm lμ bÒ mÆt s¶n phÈm nh1⁄2n bãng, ®é chÝnh x ̧c cao, dïng ®Ó chÕ t1o c ̧c sîi, thái hoÆc èng chiÒu dμi kh«ng h1n chÕ. - Ðp kim lo1i lμ qu ̧ tr×nh nÐn kim lo1i trong khu«n kÝn qua lç cña khu«n Ðp ®Ó nhËn ®uîc h×nh d ̧ng vμ kÝch thuíc cña chi tiÕt cÇn chÕ t1o (h×nh 1.7c). - RÌn tù do lμ phu¬ng ph ̧p biÕn d1ng kim lo1i duíi t ̧c dông lùc ®Ëp cña bóa hoÆc lùc Ðp cña m ̧y Ðp. Qu ̧ tr×nh biÕn d1ng tù do cña kim lo1i kh«ng bÞ h1n chÕ trong khu«n (h×nh1.7d). - DËp thÓ tÝch (rÌn khu«n) lμ phu¬ng ph ̧p rÌn mμ kim lo1i biÕn d1ng trong lßng khu«n cã h×nh d ̧ng vμ kÝch thuíc nhÊt ®Þnh (h×nh 1.7e). b) c) a) d) e) g) H×nh 1.7. C ̧c phu¬ng ph ̧p gia c«ng b»ng ̧p lùc - DËp tÊm lμ phu¬ng ph ̧p chÕ t1o chi tiÕt tõ ph«i liÖu ë d1ng tÊm. Sù biÕn d1ng cña kim lo1i trong khu«n dËp cã h×nh d ̧ng kÝch thuíc x ̧c ®Þnh (h×nh 1.7g). Gia c«ng kim lo1i b»ng ̧p lùc lμ mét phu¬ng ph ̧p ®uîc dïng nhiÒu trong c ̧c xuëng c¬ khÝ ®Ó chÕ t1o hoÆc söa ch÷a chi tiÕt m ̧y. S¶n phÈm cña nã cßn dïng nhiÒu trong c ̧c ngμnh x©y dùng, kiÕn tróc, cÇu ®uêng, hμng tiau dïng... 2. ¶nh hưëng cña gia c«ng kim lo1i b»ng ̧p lùc ®Õn tÝnh chÊt vμ tæ chøc cña kim lo1i Gia c«ng kim lo1i b»ng ̧p lùc kh«ng nh÷ng chØ thay ®æi h×nh d1ng cña ph«i liÖu mμ cßn ¶nh huëng ngay ®Õn c¶ tÝnh chÊt vμ tæ chøc cña kim lo1i ®uîc gia c«ng. Trong ®ã, cÇn ph©n biÖt gia c«ng nãng vμ gia c«ng nguéi b»ng ̧p lùc. 2.1. Gia c«ng nguéi Gia c«ng nguéi lμ gia c«ng kim lo1i ë nhiÖt ®é duíi nhiÖt ®é kÕt tinh l1i. Sau khi gia c«ng xong, kim lo1i bÞ biÕn cøng. Nh÷ng dÊu hiÖu c¬ b¶n cña biÕn cøng nh×n thÊy trong tæ chøc tÕ vi cña kim lo1i lμ sù thay ®æi d1ng cña h1t - kÐo dμi h1t theo phu¬ng biÕn d1ng lín nhÊt (d1ng thí) (h×nh 1.8). 9 10 H×nh 1.8. S¬ ®å biÓu diÔn sù thay ®æi d1ng h1t vμ c¬ tÝnh khi gia c«ng MÆt kh ̧c, sau khi gia c«ng nguéi, kim lo1i sÏ gi¶m tÝnh dÎo, ®é bÒn vμ ®é cøng t ̈ng lan. 2.2. Gia c«ng nãng Gia c«ng nãng lμ gia c«ng kim lo1i ë nhiÖt ®é tran nhiÖt ®é kÕt tinh l1i cña nã. Qu ̧ tr×nh gia c«ng cã hiÖn tuîng biÕn cøng, nhung v× ë nhiÖt ®é tran nhiÖt ®é kÕt tinh l1i nan hiÖn tuîng biÕn cøng ®uîc khö ngay, do ®ã tÝnh dÎo kh«ng bÞ mÊt ®i, viÖc gia c«ng tiÕp tôc kh«ng ph¶i ngõng l1i ®Ó ñ (ñ ®Ó lμm mÊt biÕn cøng khi gia c«ng nguéi). Gia c«ng kim lo1i b»ng ̧p lùc lμm biÕn d1ng vμ thay ®æi tæ chøc ban ®Çu cña ph«i, tinh thÓ kÐo dμi vμ ®Þnh huíng. KÕt qu¶ ®ã sÏ t1o ra tæ chøc sîi hoÆc tÊm, nan chÊt luîng c¬ häc cña vËt ®uîc ®Æc trung bëi phu¬ng huíng sîi (thí). Tæ chøc thí trong kü thuËt cã mét c«ng dông quan träng. Khi thiÕt kÕ, c ̧c chi tiÕt vμ qu ̧ tr×nh chÕ t1o chi tiÕt ®ã cÇn thiÕt ph¶i xÐt ®Õn tæ chøc thí theo c ̧c nguyan t3⁄4c c¬ b¶n sau: - Khi chi tiÕt chÞu øng suÊt c3⁄4t, th× tèt nhÊt lμ mÆt c3⁄4t ph¶i vu«ng gãc víi phu¬ng cña thí. - Khi chi tiÕt chÞu øng suÊt kÐo, th× tèt nhÊt lμ phu¬ng cña lùc kÐo cÇn trïng víi phu¬ng cña thí. Tr ̧nh c3⁄4t ®øt thí khi gia c«ng vμ nan t×m c ̧ch uèn c ̧c thí theo ®uêng bao quanh cña chi tiÕt (h×nh 1.9). a) b) c) H×nh 1.9. C ̧c phu¬ng ph ̧p chÕ t1o bul«ng a. TiÖn b. Vuèt c. Chån III. Hμn vμ c3⁄4t kim lo1i 1. Kh ̧i niÖm - §Æc ®iÓm - Ph©n lo1i 1.1. Kh ̧i niÖm Hμn lμ phu¬ng ph ̧p c«ng nghÖ nèi c ̧c chi tiÕt m ̧y b»ng kim lo1i (hay phi kim lo1i) víi nhau b»ng c ̧ch nung nãng chç nèi ®Õn tr1ng th ̧i ch¶y (hoÆc dÎo). Sau khi kim lo1i ho ̧ r3⁄4n hoÆc Ðp l1i, sÏ thμnh mèi hμn. 1.2. §Æc ®iÓm * ¦u ®iÓm: - TiÕt kiÖm kim lo1i so víi c ̧c phu¬ng ph ̧p nèi kh ̧c; - Cã thÓ hμn c ̧c kim lo1i cã tÝnh chÊt kh ̧c nhau (kim lo1i víi phi kim lo1i); - Cã thÓ t1o ®uîc chi tiÕt m ̧y phøc t1p; - §é bÒn cao, ®é kÝn khÝt cao. 11 12 * Nhuîc ®iÓm - Sau hμn tån t1i øng suÊt du, vËt hμn cong vanh; - Khã kiÓm tra chÊt luîng ban trong mèi hμn, khi cÇn kiÓm tra cÈn thËn ph¶i dïng m ̧y ®3⁄4t tiÒn. 1.3. Ph©n lo1i hμn - C ̈n cø theo tr1ng th ̧i kim lo1i mèi hμn cã: hμn nãng ch¶y, hμn ̧p lùc. - C ̈n cø theo nguån n ̈ng luîng hμn cã: hμn ®iÖn, hμn h¬i, hμn c¬ häc (sö dông c¬ n ̈ng biÕn thμnh nhiÖt lμm dÎo chç hμn, nhu: hμn ma s ̧t, hμn nguéi, hμn næ). 2. Hμn hå quang tay Hμn hå quang tay lμ phu¬ng ph ̧p hμn phæ biÕn, sö dông n ̈ng luîng hå quang ®iÖn ®Ó hμn nãng ch¶y. H×nh 1.10 a. Hμn b»ng ®iÖn cùc kh«ng ch¶y b. Hμn b»ng ®iÖn cùc kim lo1i ch¶y 1. §iÖn cùc; 2. Kim hμn; 3. VËt liÖu hμn; 4. Hå quang ®iÖn; 5. D©y dÉn; 6. Que hμn - Cã 2 phu¬ng ph ̧p hμn hå quang tay: ®iÖn cùc nãng ch¶y (que hμn) vμ ®iÖn cùc kh«ng nãng ch¶y (than). M«i truêng xung quanh ¶nh huëng ®Õn chÊt luîng mèi hμn. Cã 3 lo1i hå quang hμn: hå quang kÝn, hå quang ®uîc b¶o vÖ, hå quang hë. Hå quang kÝn ®uîc b¶o vÖ trong trî dung, hå quang ®uîc b¶o vÖ trong xØ hoÆc khÝ, hå quang hë lμ hμn trong kh«ng khÝ. - Hå quang cã thÓ t1o ra bëi dßng ®iÖn 1 chiÒu: æn ®Þnh cao, cã thÓ ®æi cùc ®Ó ®iÒu chØnh møc ®é ®èt nãng vËt hμn. Thùc tÕ thuêng dïng hå quang ®iÖn xoay chiÒu v× rÎ tiÒn. a) b) Nguån ®iÖn hμn: §iÖn thÕ kh«ng t¶i Uo ph¶i ®ñ lín ®Ó g©y hå quang nhung Ýt nguy hiÓm cho nguêi sö dông. §iÖn xoay chiÒu: UO = 55 - 80V §iÖn mét chiÒu: UO = 35 - 55V. Khi cã t¶i (cã hå quang): U1 = 25 ÷ 40V (xoay chiÒu) U1 = 15 - 25V (1 chiÒu) Cuêng ®é dßng ®iÖn ng3⁄4n m1ch ph¶i nhá ®Ó n©ng cao tuæi bÒn cho m ̧y hμn. In/m = (1,3 ÷ 1,4) Ih (In/m - Dßng ®iÖn ng3⁄4n m1ch) Ih dßng ®iÖn hμn (A) M ̧y hμn ®iÖn 1 chiÒu (h×nh 1.11a), xoay chiÒu (h×nh 1.11b,c) thùc chÊt lμ m ̧y biÕn ̧p ®Ó gi¶m thÊp ®iÖn ̧p hμn. Cã 3 phu¬ng ph ̧p ®iÒu chØnh cuêng ®é hμn: + §iÒu chØnh ®iÖn ̧p ®Ó ®iÒu chØnh cuêng ®é hμn + §iÒu chØnh ®iÖn trë ®Ó ®iÒu chØnh cuêng ®é hμn + §iÒu chØnh tõ rß ®Ó ®iÒu chØnh cuêng ®é hμn §iÖn cùc hμn lμ que hμn cã thÓ b»ng thÐp, gang, ®ång... vμ cã líp thuèc bäc b¶o vÖ. b) a) c) H×nh 1.11 a. M ̧y hμn ®iÖn 1 chiÒu; b. M ̧y hμn xoay chiÒu; c. S¬ ®å m ̧y hμn xoay chiÒu. 13 14 Tuú theo vÞ trÝ cã 3 lo1i mèi hμn trong kh«ng gian (h×nh 1.12) + Hμn sÊp (dÔ hμn nhÊt) + Hμn ®øng + Hμn trÇn (khã hμn nhÊt) 3. Hμn hå quang tù ®éng - Hμn hå quang tù ®éng cã n ̈ng suÊt cao 5 ÷ 10 lÇn so víi hμn tay, chÊt luîng mèi hμn tèt v× mËt ®é dßng ®iÖn cao vμ que hμn ch¶y lian tôc. H×nh 1.12 - Hμn hå quang tù ®éng lμ phu¬ng ph ̧p hμn hå quang kÝn. 4. Hμn hå quang trong m«i trưêng cã khÝ b¶o vÖ Ngoμi líp thuèc bäc, cßn cã c ̧ch b¶o vÖ mèi hμn khái bÞ oxy ho ̧ nit¬ ho ̧ b»ng khÝ b¶o vÖ, ®Èy kh«ng khÝ ra khái khu vùc hμn. C ̧c khÝ b¶o vÖ lμ khÝ khö oxy (H2, CO). C ̧c khÝ tr¬ (ac-g«ng, hali) vμ khÝ CO2. H×nh 1.13 H×nh 1.14 5. Hμn ®iÖn tiÕp xóc Hμn ®iÖn tiÕp xóc lμ phu¬ng ph ̧p hμn tian tiÕn kh«ng ph¶i dïng que hμn, trî dung mμ mèi hμn vÉn rÊt tèt (dÔ c¬ khÝ ho ̧). Hμn ®iÖn tiÕp xóc dùa tran nguyan lý ph ̧t nhiÖt khi dßng ®iÖn qua chç tiÕp xóc gi÷a 2 vËt hμn, kim lo1i nãng ®Õn tr1ng th ̧i dÎo vμ Ðp l1i. Thêi gian ®èt nãng chç hμn rÊt nhanh (vμi phÇn tr ̈m gi©y). a) b) c) H×nh 1.15. Giíi thiÖu c ̧c phu¬ng ph ̧p hμn ®iÖn tiÕp xóc a. Hμn ®èi ®Çu b. Hμn ®iÓm c. Hμn ®iêng A. Hμn ®iÖn trë; B. Hμn nãng ch¶y 15 16 6. Hμn h¬i (hμn khÝ) - Hμn h¬i lμ phu¬ng ph ̧p hμn dïng nhiÖt do khÝ ch ̧y trong O2 ®Ó nung nãng kim lo1i hμn. Que hμn thuêng lμ thanh kim lo1i ®ång chÊt víi kim lo1i hμn, ®uîc nung nãng ch¶y víi kim lo1i hμn. Hμn h¬i thuêng hμn c ̧c tÊm máng b»ng thÐp, kim lo1i mμu. - KhÝ dïng trong hμn h¬i: + O2 ®Ó duy tr× sù ch ̧y ®uîc ®ãng chai cã ̧p suÊt 150at chøa trong b×nh 40lÝt. + Axatylen (C2H2) khÝ kh«ng mμu, mïi h«i, dÔ ch ̧y næ. HÝt ph¶i khÝ nμy trong thêi gian dμi bÞ chãng mÆt, buån n«n, cã thÓ bÞ nhiÔm ®éc. C2H2 ®uîc ®iÒu chÕ tõ ®Êt ®Ìn (CaC2). §Ó ch ̧y hoμn toμn mét thÓ tÝch C2H2 cÇn 2,5 lÇn thÓ tÝch O2. Ngän löa ch ̧y C2H2 cã thÓ ®1t 3150oC. C2H2 dÔ næ khi ̧p suÊt lín h¬n 1,75at, khi tiÕp xóc víi Cu vμ Ag. + C ̧c chÊt khÝ kh ̧c: • KhÝ thian nhian: lμ c ̧c khÝ chøa trong c ̧c má khÝ riang biÖt. KhÝ nμy chøa chñ yÕu lμ matan (CH4), chiÕm tõ 93 ÷ 99%. Cßn l1i lμ c ̧c khi kh ̧c nhu etan (C2H6), propan (C3H8) vμ rÊt Ýt butan (C4H10). KhÝ thian nhian ho ̧ láng (LNG): lμ nguån n ̈ng luîng ®un nÊu, s¶n xuÊt khÝ tæng hîp (CO + 3H2), CS2, axatylen, chÕ biÕn thμnh am«miac, etanol... ®Ó chÕ biÕn ph©n bãn, sîi b«ng tæng hîp... • KhÝ dÇu má (khÝ ®ång hμnh): lμ khÝ n»m lÉn víi dÇu má, ®uîc h×nh thμnh cïng víi dÇu má, chøa chñ yÕu lμ c ̧c khÝ propan, butan, pentan. Thμnh phÇn chñ yÕu cña khÝ dÇu má vμ khÝ thian nhian KhÝ ®ång hμnh KhÝ thian nhian Thμnh phÇn % thÓ tÝch % khèi liîng % thÓ tÝch % khèi liîng Metan 51,06 35,7 92,34 89,4 Etan 18,52 24,3 1,92 3,5 Propan 11,53 22,2 0,58 1,4 Butan 4,37 11,1 0,30 1,1 Pentan 2,14 6,7 1,05 4,6 Phi Hydro cacbon 13,38 6,7 3,85 4,6 Gas hay cßn gäi lμ khÝ ®èt ho ̧ láng viÕt lμ LPG (Liquefied Petroleum gas) lμ n ̈ng luîng phæ biÕn trong ®êi sèng vμ c«ng nghiÖp. Khi ho ̧ láng, thÓ tÝch khÝ gi¶m nan cã thÓ chøa ®uîc mét luîng lín khÝ trong b×nh vμ vËn chuyÓn dÔ dμng. 1 lÝt propan láng cho 270 lÝt h¬i ë 1at 1 lÝt butan láng cho 238 lÝt h¬i ë 1at NhiÖt luîng to¶ ra khi ch ̧y LPG lμ rÊt lín (10900 ÷ 11200 kcal/kg), nhiÖt ®é ch ̧y trong kh«ng khÝ lμ 1890 ÷ 1935oC, nan cã thÓ dïng cho lß c«ng nghiÖp ®Ó s¶n xuÊt ®iÖn n ̈ng, hμn, ®un nÊu... - C ̧c hçn hîp protan, butan lμ: 100% propan 100% butan hoÆc 30% propan + 70% butan hoÆc 50% propan + 50% butan hoÆc 70% propan + 30% butan LPG kh«ng mμu, kh«ng mïi. Trong thùc tÕ, khi chÕ biÕn LPG cÇn pha tham mïi ®Æc trung cña chÊt Ethyl Mecaptan ®Ó dÔ ph ̧t hiÖn khi rß rØ (nång ®é mïi ®uîc pha chÕ ®ñ ®Ó cã thÓ nhËn biÕt truíc khi chóng t1o thμnh hçn hîp næ). Gas kh«ng ®éc, kh«ng g©y « nhiÔm m«i truêng, kh«ng ¶nh huëng ®Õn thùc phÈm. Gas nÆng h¬n kh«ng khÝ, nÕu rß rØ gas trong kh«ng gian kÝn h¬i th× gas chiÕm chç kh«ng khÝ vμ cã thÓ g©y ng1t v× thiÕu O2. Tû träng gas ho ̧ láng b»ng mét nöa tû träng nuíc, cßn h¬i gas nÆng gÊp 2 lÇn kh«ng khÝ, do ®ã nÕu gas tho ̧t ra sÏ tËp trung ë chç thÊp nhu hè tho ̧t nuíc, r·nh s©u... LPG chøa trong b×nh ̧p lùc vμ tån t1i ë tr1ng th ̧i b·o hoμ, gas láng ë duíi, gas khÝ ë tran. §Ó ®¶m b¶o an toμn, c ̧c b×nh gas chØ ®uîc chøa 80- 85% dung tÝch b×nh. §Æc trung cña LPG kh ̧c víi khÝ kh ̧c lμ chóng ®uîc tån t1i ë tr1ng th ̧i b·o hoμ tøc lμ tån t1i c¶ d1ng láng vμ d1ng h¬i, ̧p suÊt b·o hoμ kh«ng phô thuéc vμo luîng LPG ban trong b×nh mμ phô thuéc vμo nhiÖt ®é ban ngoμi. Giíi h1n næ cña h¬i gas 2,05 ÷ 8,9%, duíi vμ qu ̧ giíi h1n nμy hçn hîp kh«ng næ. B×nh gas ®uîc thiÕt kÕ víi ̧p suÊt p = 17kG/cm2, ̧p suÊt thö 34kG/cm2, trong khi ̧p suÊt lín nhÊt cña gas trong b×nh ë ®iÒu kiÖn b×nh thuêng lμ 6kG/cm2. 17 18 B×nh gas gåm c ̧c lo1i 9kg, 12kg, 13kg, 48kg. Trong ®ã, lo1i b×nh 9kg, 13kg l3⁄4p kiÓu van click - on tù ®éng ®ãng; lo1i b×nh 12kg, 48kg l3⁄4p kiÓu van vÆn b»ng tay vμ cã van vÆn an toμn dïng cho ho1t ®éng ë lo1i b×nh 26kG/cm2. V× lý do nμo ®ã ̧p suÊt trong b×nh t ̈ng cao ®Õn 26kG/cm2, van an toμn tù ®éng x¶ h¬i gas ra ngoμi lμm gi¶m ̧p suÊt vμ nhiÖt ®é trong b×nh ®¶m b¶o b×nh gas kh«ng bÞ háng v× ̧p suÊt. C ̧c b×nh gas cã ®iÒu ̧p, ®¶m b¶o ̧p suÊt ra cña gas lμ 0,03kG/cm2. Lo1i ®iÒu ̧p HP cã thÓ ®iÒu chØnh ®uîc ̧p suÊt cÊp gas (0 ÷ 2,5kG/cm2). - ThiÕt bÞ hμn h¬i gåm: + B×nh chÕ khÝ C2H2 (hoÆc b×nh chøa khÝ C2H2; Gas LPG, khÝ thian nhian,...). + B×nh O2 + Van gi¶m ̧p + Van an toμn + Má hμn + èng dÉn khÝ + C ̧c dông cô phô b¶o vÖ m3⁄4t 7. C3⁄4t ®øt kim lo1i H×nh 1.16. S¬ ®å tr1m hμn khÝ C3⁄4t ®øt kim lo1i b»ng hå quang, b»ng khÝ ch ̧y lμ phu¬ng ph ̧p ®èt nãng chç cÇn c3⁄4t ®Õn nhiÖt ®é nãng ch¶y, bÞ ch ̧y m1nh vμ c3⁄4t rêi ra. 7.1. C3⁄4t ®øt b»ng hå quang §iÖn cùc cã thÓ lμ than hay kim lo1i, c3⁄4t ®øt b»ng hå quang khã thùc hiÖn víi c ̧c tÊm dμy, chç c3⁄4t kh«ng ®Òu. Thuêng dïng c3⁄4t c ̧c kÕt cÊu kim lo1i cò, hå quang cã thÓ c3⁄4t ®uîc thÐp, gang, kim lo1i mμu. 7.2. C3⁄4t ®øt b»ng ngän löa khÝ Cã 2 phu¬ng ph ̧p: - C3⁄4t ®øt b»ng O2: Mét sè kim lo1i khi ch ̧y trong O2 to¶ ra nhiÖt luîng lín lμm ch ̧y kim lo1i vμ «xÝt cña nã. Má c3⁄4t cã 2 bé phËn lμ miÖng c3⁄4t vμ miÖng ®èt. MiÖng ®èt x× hçn hîp khÝ ch ̧y vμ O2 ®èt nãng O2 + C2H2 ch¶y kim lo1i. Khi ®ã miÖng c3⁄4t x× O2 cã ̧p suÊt cao ®Ó ch ̧y nhanh, thæi oxit kim lo1i ®i. C3⁄4t b»ng O2 dïng cho thÐp Ýt cacbon, thÐp kÕt cÊu hîp kim thÊp; víi thÐp hîp kim cao ph¶i ®èt nãng truíc 650÷ 700oC. - C3⁄4t b»ng O2 cã trî dung: Dïng trî dung lμ bét s3⁄4t vμ phô gia dÉn cïng O2 tíi vïng c3⁄4t. Trî dung ch ̧y t1o nhiÖt ®é cao lμm nãng ch¶y H×nh 1.17. S¬ ®å c3⁄4t kim lo1i b»ng O2 oxÝt kim lo1i khã ch¶y vμ c3⁄4t ®uîc dÔ dμng. Thuêng dïng c3⁄4t 1. MiÖng ®èt; 2. MiÖng c3⁄4t; 3. Luång O2 4, Ngän löa thÐp kh«ng gØ, thÐp chÞu nhiÖt, gang... chiÒu dμy c3⁄4t cã thÓ ®Õn 1m. Nguêi ta cßn phèi hîp gi÷a hå quang vμ ngän löa khÝ. Khi ®ã vËt c3⁄4t ®uîc ®èt nãng b»ng hå quang, ®iÖn cùc lμ èng dÉn khÝ O2 ®Ó c3⁄4t. Cã khi dïng phu¬ng ph ̧p c3⁄4t b»ng plasma. IV. Xö lý nhiÖt kim lo1i Xö lý nhiÖt kim lo1i lμ phu¬ng ph ̧p gia c«ng nhiÖt nh»m thay ®æi tÝnh chÊt cña kim lo1i nhung kh«ng thay ®æi h×nh d ̧ng, kÝch thuíc cña chóng. Cã 2 phu¬ng ph ̧p xö lý nhiÖt lμ nhiÖt luyÖn vμ hãa nhiÖt luyÖn. 1. NhiÖt luyÖn NhiÖt luyÖn lμ qu ̧ tr×nh thay ®æi tÝnh chÊt cña kim lo1i b»ng c ̧ch nung nãng ®Õn nhiÖt ®é nhÊt ®Þnh, gi÷ nhiÖt mét thêi gian vμ lμm nguéi víi c ̧c tèc ®é nguéi kh ̧c nhau. Cã kim lo1i kh«ng thay ®æi tÝnh chÊt khi nhiÖt luyÖn nhu: thÐp Ýt cacbon; cã kim lo1i thay ®æi tÝnh chÊt nhiÒu, khi nhiÖt luyÖn nhu: gang, thÐp nhiÒu cacbon. 1.1. ñ ñ lμ phu¬ng ph ̧p nhiÖt luyÖn nung nãng thÐp ®Õn nhiÖt ®é nhÊt ®Þnh vμ gi÷ nguyan nhiÖt ®é ®ã cho ®Õn khi thÐp nguéi (lμm nguéi chËm), th«ng thuêng thÐp nguéi cïng víi lß. Sau khi thÐp ®uîc ñ, sÏ khö ®uîc øng suÊt 19 20 du, lμm bÒ mÆt bít cøng, t ̈ng tÝnh dÎo cña kim lo1i. ThÐp sau ®óc rÌn, c ̧n, thuêng qua ñ truíc khi gia c«ng c¬ khÝ. 1.2. Thuêng ho ̧ Thuêng ho ̧ chØ kh ̧c ñ lμ ®uîc lμm nguéi ngoμi kh«ng khÝ tÜnh, v× vËy thuêng ho ̧ nguéi nhanh h¬n ñ nan hay dïng. Sau thuêng ho ̧, thÐp cã ®é dÎo, ®é bÒn, ®é cøng cao h¬n ñ. 1.3. T«i T«i lμ qu ̧ tr×nh nung thÐp ®Õn nhiÖt ®é chuyÓn biÕn pha gi÷ nhiÖt vμ lμm nguéi nhanh. Sau t«i, thÐp cøng vμ bÒn, ®é dÎo gi¶m xuèng, ®é gißn t ̈ng lan cã thÓ lμm biÕn d1ng chi tiÕt m ̧y. 1.4. Ram §Ó gi¶m biÕn d1ng cña thÐp sau khi t«i, ta cÇn ram, nung thÐp ®Õn nhiÖt ®é thÊp h¬n nhiÖt ®é t«i gi÷ nhiÖt vμ lμm nguéi chËm. Ram ë nhiÖt ®é thÊp tonung 150 - 300oC Ram ë nhiÖt ®é trung b×nh tonung 300 - 450oC Ram ë nhiÖt ®é cao tonung 500 - 680oC 2. Ho ̧ nhiÖt luyÖn - Ho ̧ nhiÖt luyÖn lμ phu¬ng ph ̧p gia c«ng nhiÖt lμm thay ®æi c¶ thμnh phÇn cña líp kim lo1i bÒ mÆt, do ®ã thay ®æi cÊu t1o vμ tÝnh chÊt cña chóng, lμm cho bÒ mÆt cøng h¬n, chèng mμi mßn vμ chèng ̈n mßn cao h¬n... - Cã 4 phu¬ng ph ̧p ho ̧ nhiÖt luyÖn th«ng dông: 2.1. ThÊm C ThÊm C lμ t ̈ng cuêng tham cacbon (C) lan bÒ mÆt kim lo1i lμ thÐp Ýt cacbon (0,12 - 0,25%C). Phu¬ng ph ̧p nμy dïng cho s¶n phÈm cÇn bÒ mÆt cøng nhung lâi vÉn dÎo ®Ó chèng l1i lùc va ®Ëp. Khi thÊm C, ta nung thÐp trong m«i truêng giÇu C ë nhiÖt ®é tõ 600oC - 850oC ®Ó C khuÕch t ̧n lan bÒ mÆt kim lo1i lμm nång ®é C t ̈ng lan tõ 0,9÷1%C, chiÒu s©u thÊm tõ 0,5 ÷ 2mm. 2.2. ThÊm Nit¬ ThÊm Nit¬ thuêng dïng cho thÐp hîp kim ®Ó t ̈ng cuêng Nit¬ lan bÒ mÆt lμm t ̈ng ®é cøng, chèng l1i ̈n mßn. Khi thÊm Nit¬ nung ®Õn nhiÖt ®é tõ 500oC ÷ 600oC trong lß kÝn cã khÝ NH3 ®i qua. Nit¬ khuÕch t ̧n lan bÒ mÆt kim lo1i, H2 vμ NH3 du ®i ra ngoμi... chiÒu s©u thÊm tõ 0,1 ÷ 0,5mm. 2.3. ThÊm CN ThÊm CN gäi lμ thÊm Xyanua, t ̈ng cuêng thÊm c¶ C vμ Nit¬ lan bÒ mÆt kim lo1i. - Muèi cã gèc CN rÊt ®éc cho nguêi c«ng nh©n thÊm. - ThÊm CN trong m«i truêng r3⁄4n víi nhiÖt ®é: 540 ÷ 560oC - ThÊm CN trong m«i truêng láng víi nhiÖt ®é: 550 ÷ 950oC - ThÊm CN trong m«i truêng khÝ víi nhiÖt ®é: 850 ÷ 930oC 2.4. ThÊm kim lo1i ThÊm kim lo1i lμ t ̈ng cuêng c ̧c nguyan tè Al, Cr, Si... lan líp bÒ mÆt kim lo1i lμm t ̈ng tÝnh chÞu nhiÖt, chèng ̈n mßn, mμi mßn... Nung thÐp ®Õn nhiÖt ®é nhÊt ®Þnh vμ cho tiÕp xóc víi mét trong c ̧c nguyan tè tran nhê vËy c ̧c nguyan tè tran khuÕch t ̧n lan bÒ mÆt kim lo1i. c. Gia c«ng c3⁄4t gät kim lo1i Gia c«ng kim lo1i b»ng c3⁄4t gät lμ mét qu ̧ tr×nh c«ng nghÖ rÊt quan träng trong ngμnh c¬ khÝ, ®uîc thùc hiÖn b»ng phu¬ng ph ̧p c3⁄4t mét líp kim lo1i (phoi) khái ph«i liÖu ®Ó cã ®uîc s¶n phÈm víi h×nh d1ng vμ kÝch thuíc cÇn thiÕt. Qu ̧ tr×nh gia c«ng b»ng c3⁄4t gät ®uîc tiÕn hμnh tran c ̧c m ̧y c«ng cô víi c ̧c dông cô c3⁄4t gät. I. Nh÷ng kh ̧i niÖm c¬ b¶n vÒ qu ̧ tr×nh c3⁄4t gät kim lo1i Trong qu ̧ tr×nh gia c«ng c¬ khÝ, ph«i vμ dông cô c3⁄4t di chuyÓn tu¬ng ®èi víi nhau nhê nh÷ng c¬ cÊu cña m ̧y c«ng cô. Nh÷ng chuyÓn ®éng lμm viÖc cña m ̧y c«ng cô chia ra chuyÓn ®éng c¬ b¶n vμ chuyÓn ®éng phô. ChuyÓn ®éng c¬ b¶n cã thÓ chia ra chuyÓn ®éng chÝnh cã tèc ®é lín h¬n tÊt c¶ c ̧c chuyÓn ®éng kh ̧c vμ chuyÓn ®éng buíc tiÕn (chuyÓn ®éng ch1y dao) cã tèc ®é nhá h¬n chuyÓn ®éng chÝnh. ViÖc c3⁄4t phoi, tøc lμ c«ng t ̧c c3⁄4t gät chØ ®uîc thùc hiÖn duíi sù phèi hîp cña hai chuyÓn ®éng nμy. Nh÷ng phu¬ng ph ̧p gia c«ng kim lo1i b»ng c3⁄4t gät thuêng dïng nhÊt lμ tiÖn, khoan, phay, bμo, mμi. H×nh 1.18. Qu ̧ tr×nh gia c«ng kim lo1i b»ng c3⁄4t gät a. TiÖn; b-c. Bμo; d. Khoan; e. Phay; g. Mμi 21 22 1. Nh÷ng th«ng sè c¬ b¶n cña chÕ ®é c3⁄4t gät Nh÷ng th«ng sè c¬ b¶n cña chÕ ®é c3⁄4t gät lμ: tèc ®é c3⁄4t, luîng ch1y dao, chiÒu s©u c3⁄4t. Thêi gian gia c«ng 1 chi tiÕt m ̧y, thêi gian ch1y m ̧y. 1.1. Tèc ®é c3⁄4t gät Tèc ®é c3⁄4t gät lμ ®o1n ®uêng ®i trong mét ®¬n vÞ thêi gian cña mét ®iÓm tran bÒ mÆt gia c«ng. - Ph«i hay dông cô c3⁄4t quay trßn: D: §uêng kÝnh ph«i (mm) n: Sè vßng quay ph«i/phót - Khi ph«i ch1y hay dông cô c3⁄4t ®i l1i: L: ChiÒu dμi hμnh tr×nh (mm) t: Thêi gian cña 1 hμnh tr×nh (p) 1.2. Luîng ch1y dao (S) Luîng ch1y dao lμ kho¶ng di chuyÓn cña dông cô c3⁄4t theo chiÒu däc ph«i khi quay 1 vßng S(mm/vßng). 1.3. ChiÒu s©u c3⁄4t (t) ChiÒu s©u c3⁄4t lμ kho¶ng c ̧ch gi÷a mÆt cÇn gia c«ng vμ mÆt ®· gia c«ng sau 1 lÇn dông cô c3⁄4t ch1y qua. TiÖn ngoμi Khoan lç ®Æc D: §uêng kÝnh mòi khoan 1.4. Thêi gian gia c«ng mét chi tiÕt m ̧y gåm Thêi gian gia c«ng mét chi tiÕt m ̧y, thêi gian ch1y m ̧y, thêi gian phô, thêi gian phôc vô, thêi gian nghØ ng¬i. Tm: Thêi gian ch1y m ̧y lμ thêi gian trùc tiÕp c3⁄4t gät Khi tiÖn: L: ChiÒu dμi hμnh tr×nh dao theo huíng ch1y dao (mm) i: Sè lÇn c3⁄4t gät s: Luîng ch1y dao (mm/vßng) n: Sè vßng quay ph«i trong 1 phót (vßng/phót) Tp: Thêi gian phô nhu thêi gian l3⁄4p ®Æt, kÑp chi tiÕt m ̧y, ®iÒu khiÓn m ̧y, ®o kÝch thuíc cña s¶n phÈm. V = π. D. n 1000 (m/p) V = L 1000t (m/p) t = D - d 2 (mm) t = D 2 (mm) Tm = Li S. n (phót) Tpv: Thêi gian phôc vô: chuÈn bÞ ®å nghÒ lμm viÖc, lau chïi m ̧y, thiÕt bÞ trong 1 ca. Tn: Thêi gian nghØ ng¬i vμ lμm c«ng viÖc tù nhian. Tc= Tm + Tp + Tpv + Tn (phót) N ̈ng suÊt trong 1 giê tÝnh nhu sau: 2. Dông cô c3⁄4t gät Dông cô c3⁄4t gät (dao c3⁄4t) kh ̧c nhau vÒ h×nh d ̧ng, kÝch thuíc vμ c«ng dông, nhung cã thÓ lÊy dao tiÖn lμm ®iÓn h×nh ®Ó nghian cøu. Dao tiÖn gåm ®Çu dao (A) vμ th©n dao (B). Th©n dao ®Ó g ̧ dao lan m ̧y. §Çu dao cã luìi c3⁄4t chÝnh, luìi c3⁄4t phô, mòi dao. §Çu dao cã g3⁄4n thÐp tèt nhu thÐp giã, hîp kim cøng... 60 N = Tc c ̧i/giê H×nh 1.19 H×nh 1.20 Khi gia c«ng ph«i vμ dao chuyÓn ®éng nhu h×nh 1.20. 3. C ̧c hiÖn tưîng x¶y ra trong qu ̧ tr×nh c3⁄4t gät Trong qu ̧ tr×nh c3⁄4t gät x¶y ra c ̧c hiÖn tuîng: - Qu ̧ tr×nh h×nh thμnh phoi; - NhiÖt khi c3⁄4t gät vμ ¶nh huëng cña nã ®Õn qu ̧ tr×nh c3⁄4t; - Sù mμi mßn cña dông cô c3⁄4t; - Lùc c3⁄4t gät. 23 24 II. M ̧y c«ng cô M ̧y c«ng cô lμ thiÕt bÞ dïng gia c«ng c3⁄4t gät kim lo1i th«ng dông trong c ̧c nhμ m ̧y c¬ khÝ. 1. Ph©n lo1i m ̧y c«ng cô - Theo khèi luîng: chia ra lo1i nhÑ duíi 1 tÊn, lo1i trung b×nh duíi 10 tÊn vμ lo1i nÆng tõ 10 tÊn trë lan. Cã nh÷ng m ̧y c«ng cô cã khèi luîng dÕn 1600 tÊn. - Theo ®é chÝnh x ̧c cña m ̧y: ®é chÝnh x ̧c thuêng, ®é chÝnh x ̧c cao vμ chÝnh x ̧c rÊt cao. - Theo møc ®é gia c«ng cña m ̧y gåm: + M ̧y v1n n ̈ng dïng ®Ó gia c«ng nhiÒu lo1i chi tiÕt cã h×nh d1ng, kÝnh thuíc kh ̧c nhau, thuêng sö dông trong s¶n xuÊt ®¬n chiÕc, hμng lo1t nhá. + M ̧y chuyan m«n ho ̧ dïng ®Ó gia c«ng mét lo1i hay mét vμi lo1i chi tiÕt cã h×nh d1ng tu¬ng tù nhu d1ng trôc bËc, b1c, vßng bi... Lo1i m ̧y nμy sö dông trong s¶n xuÊt hμng lo1t nhu m ̧y gia c«ng b ̧nh r ̈ng, vßng bi, tiÖn ren... + M ̧y chuyan dïng gia c«ng mét lo1i chi tiÕt cã h×nh d1ng kÝnh thuíc nhÊt ®Þnh. Lo1i m ̧y nμy sö dông chñ yÕu trong s¶n xuÊt hμng lo1t lín vμ hμng khèi. - Ph©n lo1i theo c«ng dông vμ chøc n ̈ng lμm viÖc: cã c ̧c nhãm m ̧y tiÖn, khoan, mμi, phay, bμo v.v... Tõng nhãm nμy l1i chia thμnh c ̧c kiÓu riang cã ph1m vi, kÝnh thuíc vμ th«ng sè cô thÓ vÒ c ̧c lo1i cÊu tróc kh ̧c nhau. 2. C ̧c c¬ cÊu truyÒn ®éng 2.1. Tû sè truyÒn Nguêi ta gäi tû sè truyÒn (i) lμ tû sè vßng quay cña trôc bÞ dÉn (n2) tran sè vßng quay cña trôc dÉn (n1) n2 d1 Z1 k i = n1 = d2 = Z2 = Z Trong ®ã: i: Tû sè truyÒn n: Sè vßng quay d: §uêng kÝnh puli Z: Sè r ̈ng cña b ̧nh r ̈ng k: Sè ®Çu mèi cña trôc vÝt Sè 1: BiÓu thÞ trôc dÉn Sè 2: BiÓu thÞ trôc bÞ dÉn 2.2. Ph©n lo1i theo tû sè truyÒn Trong m ̧y c«ng cô sö dông nhiÒu lo1i c¬ cÊu truyÒn ®éng. Cã thÓ chia lμm 3 lo1i: - C¬ cÊu truyÒn ®éng ph©n cÊp lμ c¬ cÊu truyÒn ®éng chØ cho mét hoÆc mét sè cÊp tèc ®é nhÊt ®Þnh. Tõ trôc dÉn truyÒn sang trôc bÞ dÉn cã mét hoÆc mét sè tû sè truyÒn (i). VÝ dô: TruyÒn ®éng b ̧nh r ̈ng, ®ai truyÒn. - C¬ cÊu truyÒn ®éng v« cÊp lμ c¬ cÊu truyÒn ®éng cho nhiÒu cÊp tèc ®é lian tôc. VÝ dô: c¬ cÊu truyÒn ®éng thuû lùc, c¬ cÊu b ̧nh ma s ̧t. - C¬ cÊu truyÒn ®éng gi ̧n ®o1n lμ c¬ cÊu truyÒn ®éng mμ kh©u bÞ dÉn chØ thùc hiÖn gi ̧n ®o1n sau mçi hμnh tr×nh ®Çy ®ñ cña kh©u dÉn. VÝ dô: c¬ cÊu ch1y dao m ̧y bμo. 2.3. C ̧c c¬ cÊu truyÒn ®éng trong m ̧y thuêng dïng Trong c ̧c m ̧y c«ng cô nguêi ta truyÒn ®éng b»ng c¬ cÊu ®ai truyÒn, c¬ cÊu b ̧nh r ̈ng, c¬ cÊu trôc vÝt b ̧nh vÝt, c¬ cÊu b ̧nh r ̈ng thanh r ̈ng, c¬ cÊu ®¶o chiÒu quay... 3. M ̧y tiÖn 3.1. C«ng dông vμ ph©n lo1i - C«ng dông: M ̧y tiÖn gia c«ng ®uîc nhiÒu d1ng bÒ mÆt, cô thÓ: + MÆt trßn xoay ngoμi vμ trong (lç) + MÆt c«n, mÆt ®Þnh h×nh + C ̧c lo1i ren (tam gi ̧c, vu«ng, thang) + MÆt ph1⁄4ng ë mÆt ®Çu + M ̧y tiÖn cã thÓ khoan, doa lç Gia c«ng tran m ̧y tiÖn ®1t ®é chÝnh x ̧c vμ ®é bãng cao. - Ph©n lo1i: C ̈n cø vμo c«ng dông, m ̧y tiÖn ®uîc ph©n lo1i nhu sau: + M ̧y tiÖn ren vÝt v1n n ̈ng + M ̧y tiÖn nhiÒu dao + M ̧y tiÖn tù ®éng, b ̧n tù ®éng + M ̧y tiÖn chuyan dïng + M ̧y tiÖn ®øng, m ̧y tiÖn côt 25 26 H×nh 1.21. M ̧y tiÖn ren vÝt v1n n ̈ng 3.2. C ̧c bé phËn chÝnh cña m ̧y - Th©n m ̧y - ô ®øng - M©m c3⁄4p (3 chÊu, 4 chÊu) - ô ®éng - Mòi t©m - Hép xe dao - Gi ̧ ®ì ô ®øng ô ®éng a) b) Ph«i H×nh 1.22. C ̧c lo1i m©m cÆp m ̧y tiÖn a. M©m cÆp 3 chÊu; b. §å g ̧ tiÖn v1n n ̈ng b) c) c) a) H×nh 1.23. Mòi t©m a. Mòi t©m quay; b. Mòi t©m khoÐt lâm; c. Mòi t©m cÇu b) a) d) e) H×nh 1.24. C ̧c lo1i dao vμ s¬ ®å c3⁄4t a. TiÖn ngoμi, tiÖn lç, tiÖn mÆt ®Çu; b. TiÖn c3⁄4t; c. TiÖn ren; d. Khoan tran m ̧y tiÖn; e. TiÖn ®Þnh h×nh 27 28 3.3. Gia c«ng tran m ̧y tiÖn + Khi gia c«ng: vËt gia c«ng quay trßn theo m©m cÆp (nv/P) Dao chuyÓn ®éng tÞnh tiÕn smm/v (h×nh 1.24) + Khi vËt dμi (l/d ≥12) cÇn cã gi ̧ ®ì ®Ó n©ng cao ®é chÝnh x ̧c gia c«ng. 4. M ̧y khoan 4.1. C«ng dông + Gia c«ng lç h×nh trô b»ng mòi khoan, khoÐt, doa (khoan lμ gia c«ng th«, khoÐt gia c«ng b ̧n tinh, doa lμ gia c«ng tinh). + Cã thÓ ta-r« tran m ̧y khoan. 4.2. Nguyan lý gia c«ng Khi gia c«ng mòi khoan, khoÐt doa võa quay trßn võa chuyÓn ®éng tÞnh tiÕn t1o ra buíc tiÕn (h×nh 1.25). 4.3. M ̧y khoan + M ̧y khoan bμn: gia c«ng lç nhá Φ < 10mm (h×nh 1.25). + M ̧y khoan ®øng: gia c«ng lç Φ > 10 ÷50mm (h×nh 1.26) + M ̧y khoan cÇn: gia c«ng lç lín tran vËt cã khèi luîng lín khã di chuyÓn. Mòi khoan cã thÓ dÞch chuyÓn ®Õn chç cÇn gia c«ng (h×nh 1.27). 4.4. Mòi khoan - Mòi khoan ruét gμ: Cã cÊu t1o ®Æc biÖt (h×nh 1.28). - Mòi khoÐt, doa: cã nhiÒu luìi c3⁄4t gät (h×nh 1.29). H×nh 1.25. M ̧y khoan bμn H×nh 1.26. M ̧y khoan ®øng 1 trôc 1. Bμn n ̧y; 2. Trôc chÝnh; 3.Gi ̧ ®ì 4. Bé dÉn ®éng; 5. Trô m ̧y; 6. Thanh r ̈ng H×nh 1.27. M ̧y khoan cÇn 1. Trô ®øng; 2. CÇn; 3. §Çu trôc chÝnh 29 30 Chu«i C3⁄4t §Þnh hiíng Cæ a) Liìi c3⁄4t chÝnh Liìi c3⁄4t phô b) MÆt sau D R·nh tho ̧t phoi c) Liìi c3⁄4t ngang PhÇn c3⁄4t Cæ Chu«i PhÇn c«ng t ̧c a) a) H×nh 1.29. Mòi khoÐt, doa a. Mòi khoÐt; b. Mòi doa 5. M ̧y bμo, m ̧y xäc 5.1. C«ng dông M ̧y cã chuyÓn ®éng tÞnh tiÕn khø håi dïng gia c«ng c ̧c mÆt ph1⁄4ng ngang, th1⁄4ng ®øng, nghiang, r·nh mang c ̧, r·nh. Thuêng thÝch hîp cho chi tiÕt m ̧y dμi, hÑp. H×nh 1.28. Mòi khoan ruét gμ a. Chu«i c«n; b. Chu«i trô; c. CÊu t1o phÇn c3⁄4t - M ̧y bμo chuyÓn ®éng theo chiÒu n»m ngang. - M ̧y säc chuyÓn ®éng theo chiÒu th1⁄4ng ®øng. 5.2. Ph©n lo1i - M ̧y bμo cã 2 lo1i: + M ̧y bμo ngang (h×nh 1.30) dïng gia c«ng c ̧c chi tiÕt m ̧y nhá. + M ̧y bμo giuêng gia c«ng c ̧c chi tiÕt m ̧y lín. - M ̧y säc thuêng gia c«ng c ̧c lç, r·nh... mμ m ̧y bμo khã gia c«ng (h×nh 1.31). 5.3. Nguyan lý gia c«ng Khi gia c«ng cã 1 hμnh tr×nh tÞnh tiÕn c3⁄4t gät víi tèc ®é chËm vμ hμnh tr×nh tÞnh tiÕn nguîc l1i kh«ng c3⁄4t gät cã tèc ®é lín h¬n ®Ó n©ng cao n ̈ng suÊt. Dao bμo thuêng ®uîc lμm cong ®Ó kh«ng lÑm vμo bÒ mÆt gia c«ng. (h×nh 31) 6. M ̧y phay 6.1. C«ng dông Dïng gia c«ng mÆt ph1⁄4ng, gia c«ng b ̧nh r ̈ng, gia c«ng c ̧c bÒ mÆt ®Þnh h×nh... Phay cã n ̈ng suÊt cao v× nhiÒu dao cïng c3⁄4t gät H×nh 1.30. M ̧y bμo ngang 31 32 H×nh 1.31. M ̧y säc H×nh 1.32. C ̧c lo1i dao bμo 1. Gi ̧ dao; 2. Th©n m ̧y; 3. Bμn m ̧y a. Dao bμo ngoμi; d. Dao ®Þnh h×nh; b. Dao bμo mÆt mót; e. Do bμo th1⁄4ng; c. Dao bμo c3⁄4t; g. Dao bμo cong H×nh 1.33. M ̧y phay v1n n ̈ng H×nh 1.34. C ̧c lo1i dao phay n»m ngang vμ s¬ ®å c3⁄4t 6.2. Ph©n lo1i Cã 3 lo1i m ̧y phay chÝnh: - M ̧y phay v1n n ̈ng cã thÓ gia c«ng ®uîc nhiÒu d1ng bÒ mÆt kh ̧c nhau. - M ̧y phay chuyan dïng chØ cã thÓ gia c«ng ®uîc bÒ mÆt nhÊt ®Þnh nhu m ̧y phay b ̧nh r ̈ng, m ̧y phay ren. - M ̧y phay giuêng gia c«ng c ̧c chi tiÕt lín. 6.3. Nguyan lý gia c«ng - Khi phay dao chuyÓn ®éng quay trßn t1o ra tèc ®é c3⁄4t gät (v). - VËt gia c«ng tÞnh tiÕn t1o ra luîng ch1y dao (s) t1i ®iÓm tiÕp xóc gi÷a dao vμ vËt gia c«ng. Khi v vμ s cïng chiÒu gäi lμ phay thuËn, v vμ s nguîc chiÒu gäi lμ phay nghÞch. 7. M ̧y mμi 7.1. C«ng dông Mμi lμ phu¬ng ph ̧p gia c«ng dïng ® ̧ mμi ®Ó c3⁄4t gät. Mμi cã thÓ gia c«ng th« c3⁄4t bá líp kim lo1i cøng c ̧c lo1i ph«i, nhung ®a sè mμi lμ gia c«ng tinh. 7.2. §Æc ®iÓm cña mμi - C ̧c h1t mμi khi c3⁄4t gät v× kÐm s3⁄4c nan lùc c3⁄4t gät lín dÔ bÞ truît ¶nh huëng ®Õn mÆt gia c«ng. - Tèc ®é mμi lín (v = 30 ÷ 50m/s) - § ̧ mμi cã kh¶ n ̈ng tù bong h1t cïn ra t1o ra líp h1t míi s3⁄4c h¬n ®Ó mμi. § ̧ mμi gåm h1t mμi cã ®é cøng cao ®uîc dÝnh kÕt b»ng chÊt dÝnh kÕt kera mÝt, bakelit (h×nh 1.35). - NhiÖt ®é chç mμi: cao (®Õn 1500oC). 7.3. C ̧c phu¬ng ph ̧p mμi H×nh 1.35. § ̧ mμi - M ̧y mμi cã nhiÒu chuyÓn ®éng t1o ra tèc ®é c3⁄4t vμ luîng ch1y dao (h×nh 1.36). 33 34 - C ̧c phu¬ng ph ̧p mμi (h×nh 1.37). - Mμi mÆt ph1⁄4ng - Mμi mÆt trô ngoμi, mÆt trô trong... H×nh 1.37. C ̧c chuyÓn ®éng c¬ b¶n khi mμi H×nh 1.36. M ̧y mμi trßn trong 1. Th©n m ̧y; 2. ô triíc; 3. M©m cÆp; 4. Chi tiÕt gia c«ng; 5. ô mμi; 6. Bμn m ̧y; 7. Bμn triît ngang; 8. Trôc chÝnh mμi Chi¬ng II c ̧c yÕu tè nguy hiÓm, cã h1i trong s¶n xuÊt c¬ khÝ A. C ̧c yÕu tè nguy hiÓm trong s¶n xuÊt c¬ khÝ I. C ̧c yÕu tè nguy hiÓm trong s¶n xuÊt c¬ khÝ - C ̧c bé phËn vμ c¬ cÊu cña m ̧y: c¬ cÊu chuyÓn ®éng, trôc, khíp nèi, ®å g ̧, c ̧c kÕt cÊu chÞu lùc... cña m ̧y c«ng cô vμ thiÕt bÞ c¬ khÝ v ̈ng ra hoÆc cuèn quÇn ̧o vμo vïng nguy hiÓm. - C ̧c m¶nh dông cô, vËt liÖu gia c«ng b3⁄4n ra: m¶nh c«ng cô c3⁄4t; ® ̧ mμi, phoi, m¶nh vËt liÖu khi lμm s1ch vËt ®óc, khi ®Ëp gang,... - §iÖn giËt: do rß ®iÖn ra vá m ̧y, thiÕt bÞ... vμ phô thuéc vμo c ̧c yÕu tè nhu cuêng ®é dßng ®iÖn, ®iÖn ̧p, ®uêng ®i cña dßng ®iÖn qua c¬ thÓ con nguêi, thêi gian t ̧c ®éng... - C ̧c yÕu tè vÒ nhiÖt: báng ®iÖn do hå quang ®iÖ...
XEM VÀ TẢI VỀ:
[linkxem]https://drive.google.com/file/d/1UtEF0zLMioQzKOO0mM-wL1f_0yinnHBi/preview[/linkxem][linktai]https://drive.google.com/file/d/1UtEF0zLMioQzKOO0mM-wL1f_0yinnHBi/view[/linktai]
