Giáo trình Vẽ cơ khí AutoCAD 2004 - Chương 1: Các loại bản vẽ cơ khí

Nội dung text: Giáo trình Vẽ cơ khí AutoCAD 2004 - Chương 1: Các loại bản vẽ cơ khí

1. 22 CHƯƠNG 1 tiên đưa ra ngoài hình vẽ, nếu không được thì rất hạn chế ghi kích thước bên trong hình. Trong bản vẽ lắp chỉ ghi ba loại kích thước sau: - Kích thước bao: Cho biết khoảng không gian mà các bộ lắp ráp chiếm chỗ, bao gồm kích thước dài nhất, rộng nhất và cao nhất. Kích thước bao không có dung sai và thường có ý niệm phỏng chừng không cần chính xác lắm dùng bố trí không gian cho máy. - Kích thước khoảng cách trục: cho biết khoảng cách truyền động, có thể chính xác có kèm dung sai như trong khoảng cách trục của bánh răng, trục vít bánh vít hay không cần chính xác vì có thể tăng giảm như trong bộ truyền xích, đai thì không ghi dung sai. Khoảng cách các bu lông nền thường không cần ghi dung sai. Dung sai khoảng cách trục của bộ truyền bánh răng tra theo h7 trong chương 3 Mối ghép hình trụ trơn. - Kích thước lắp ráp (assembly dimension): bao gồm kích thước danh nghĩa và kiểu dung sai. Kích thước lắp ráp được trình bày rõ ở chương 3 Mối ghép hình trụ trơn. 2- Đánh số chi tiết: Trong bản vẽ lắp có nhiều chi tiết máy tham gia lắp ráp vì vậy cần đánh số chi tiết để định danh, định vật liệu, số lượng, ký hiệu trong bản kê đặt phía trên khung tên. - Ký số chi tiết phải có độ lớn từ 22,5 lần số ghi trong kích thước, bên dưới phải được gạch bằng nét cơ bản, đường thẳng nối chỉ vào chi tiết được vẽ bằng nét mảnh, tận cùng đầu chỉ vào chi tiết có mỗi chấm tròn cho rõ, độ lớn chấm tròn phụ thuộc kích thước bản vẽ từ 1 1,5mm trong các bản vẽ từ A3 đến A0. Ký số phải được đánh trật tự theo vòng cùng hoặc ngược chiều kim đồng hồ để người đọc bản vẽ để tra cứu. Khoảng cách các số nên cách đều nhau và phân bố trên một đường thẳng. Các đường mảnh chỉ vào chi tiết không nên cắt nhau nhiều. 3- Bản kê: Liệt kê lại một cách chi tiết các số chi tiết đã được đánh trên bản vẽ. Bản kê được đánh số ngược từ dưới lên và nội dung gồm số thứ tự, tên chi tiết, số lượng, vật liệu, ký hiệu (dành cho ổ lăn, ren vít) và mục chú thích có thể nói tiêu chuẩn hoặc xuất xứ. Nhờ bản kê ta có thể đánh giá gần đúng được: - Khối lượng toàn máy hay cơ cấu. - Giá thành. 1.4 YÊU CẦU CỦA BẢN VẼ CHI TIẾT
2. CÁC LOẠI BẢN VẼ CƠ KHÍ 23 Bản vẽ chi tiết (detail drawing, part drawing) hay còn gọi là bản vẽ chế tạo được hình thành sau khi đã có bản vẽ lắp ráp. Do vậy, ta thấy vẽ bản vẽ chi tiết là bước sau cùng của giai đoạn thiết kế, cũng như bản vẽ lắp bản vẽ thiết kế cũng đòi hỏi có kinh nghiệm về công nghệ. Tuy nhiên, một bản vẽ chế tạo thì có những yêu cầu hoàn toàn khác với bản vẽ lắp: Yêu cầu của bản vẽ chi tiết: Có 5 yêu cầu của bản vẽ chi tiết: 1- Kích thước: Nếu trong bản vẽ lắp chỉ yêu cầu có ba loại kích thước là kích thước lắp ráp với kiểu dung sai, kích thước khoảng cách trục và kích thước bao thì một bản vẽ chi tiết phải có đầy đủ tất các các kích thước một cách chi tiết như tên gọi sao cho người khác khi đọc bản vẽ có thể vẽ lại được hay có thể cắt phôi được trên kim loại. Ngoài ra, các kích thước quan trọng thường là kích thước tham gia lắp ráp trong bản vẽ lắp cần phải có H8 dung sai cụ thể. Ví dụ, mối lắp trụ trơn trong bản vẽ lắp ghi 30 thì khi  k7 vẽ bản vẽ chi tiết lỗ ta phải tra dung sai cho kích thước lỗ 30H8 trong sổ tay 0,08 công nghệ chế tạo máy và ghi 30 . 0,08 là vùng dung sai của lỗ 30H8. 2- Độ nhám bề mặt (Roughness) Để chế tạo một chi tiết không phải chỉ có kích thước là đủ mà còn cần phải có độ nhám bề mặt. Độ nhám bề mặt được chọn dựa trên: - Chế độ làm việc: độ nhẵn bóng càng cao (càng bóng) thì ma sát càng giảm nên bề mặt các ổ trượt khớp tịnh tiến độ nhẵn bóng phải càng cao. - Độ chính xác: đoạn trục hay lỗ có cấp chính xác về kích thước càng cao thì tương ứng với độ nhám càng cao. Ví dụ, bề mặt trụ lắp ổ bi, lắp vòng phớt (tiếng Pháp: Feurtre) thì yêu cầu độ nhám phải cao. Tuy nhiên độ nhẵn bóng càng cao thì giá thành sản phẩm càng lớn vì phải qua nhiều công đoạn gia công tinh như mài, lăn ép tốn kém. Do vậy việc chọn độ nhám phù hợp phải có tính hợp lý, tính công nghệ và phải phù hợp tình trang công nghệ thực sự. Ký hiệu và các cấp độ nhám thường dùng:
3. 24 CHƯƠNG 1 Ký hiệâu: có ba ký hiệu độ nhám đi kèm với giá trị được ghi phía trên, mũi nhọn chỉ thẳng góc vào bề mặt gia công nên ký hiệu và trị độ nhám có thể xoay chuyển phụ thuộc bề mặt chỉ định. Hình 1.4 Các ký hiệu độ nhám bề mặt Ký hiệu là hình ảnh của chữ r, ký tự đầu tiên của từ roughness Giá trị độ nhám: Được ghi phía trên ký hiệu và bắt đầu bằng ký tự R (Roughness) và có mức độ nhám là: Rz: sai số trong 5 điểm dành cho bề mặt thô hoặc bán tinh (tiện, phay ) hoặc siêu tinh (bản vẽ Việt Nam không dùng mức siêu tinh). Ra: độ nhấp nhô trung bình (average) dành cho bề mặt tinh qua mài, doa Trong các quy định tiêu chuẩn của TCVN thì có rất nhiều dãy giá trị, nhưng thực tế các xưởng cơ khí chỉ thường dùng các cấp độ nhám sau từ rất thô đến rất tinh theo 8 trị phổ biến như sau: - RZ320: bề mặt rất thô không gia công, như bề mặt thép cán, vật đúc. - RZ160: bề mặt thô không gia công cơ, chỉ làm sạch sau khi đúc. Thường dùng khi có đánh sạch bằng cước. - RZ80: có gia công cơ nhưng rất thô, như bào, phay thô, ít dùng. - RZ40: bề mặt gia công gia công bán tính như tiện, phay bán tinh rất thường dùng để ghi độ nhám chung ở góc phải bên trên bản vẽ chi tiết. - RZ20: Gia công tinh cao nhất có thể có bằng dao thép gió, hợp kim cứng bằng phương pháp tiện phay, bào hay xọc. Kể từ sau RZ20, ta phải gia công tinh bằng phương pháp doa, mài và dùng trị chiều cao nhấp nhô trung bình Ra để đánh giá: - Ra2,5: Mài thô hay doa bằng tay - Ra1,25: Mài bán tinh, doa máy - Ra0,625: Mài tinh, doa, đánh nhám tinh 3- Sai số hình học và vị trí tương quang
4. CÁC LOẠI BẢN VẼ CƠ KHÍ 25 Sai số hình học: là sai số của chính bản thân bề mặt đó, thường là dùng cho các bề mặt thô. Tất cả đơn vị đều tính bằng mm. Sai số hình học bao gồm: - Độ không tròn hay độ oval: có ký hiệu với mũi tên chỉ vào bề mặt trụ cần chỉ định độ oval tối đa 2,5mm. Ví dụ, có thể dùng đồng hồ so (Pháp: Comparateur Anh: Dial Indicator) để kiểm tra độ oval, hoặc thô hơn có thể dùng thước cặp đo tìm hiệu đường kính lớn nhất và đường kính bé nhất, độ oval chỉ dùng cho mặt thô không gia công như vật đúc, rèn. - Độ vát, độ dốc (Taper): ví dụ, ký hiệu  1:100 thường dùng cho mặt nghiêng và tính bằng tg của góc nghiêng, nhưng được viết với dạng phần o trăm, ví dụ  10:100 tức tg góc nghiêng là 0,1 góc nghiêng khoảng 5 45’. - Độ côn: ví dụ ký hiệu ∆ 5:100 để chỉ tg của góc côn được viết dưới D d dạng phần trăm ta có Độ côn = = 2 lần độ dốc, độ côn thường biểu L diễn cho bề mặt côn thô hoặc tinh. Sai số vị trí tương quan: là sai số so với một mặt chuẩn chọn trước, thường đây là chuẩn gia công và được chọn trước bằng ký hiệu chữ A (nếu có nhiều chuẩn khác có thể thên B, C) trong khung vuông và chỉ vào bề mặt, đường tâm chọn chuẩn bằng một dấu delta. Sai số vị trí tương quan thường rất đa dạng với các ký hiệu cùng dấu mũi tên chỉ vuông góc vào bề mặt cần ghi sai số tương quan so với mặt chuẩn. Ta có thể kể một số sai số tương quan thường gặp trong cơ khí như: - Độ đồng tâm: Trị 0,5 là khoảng cách tâm của bề mặt chỉ định so với tâm chuẩn ký hiệu là A. Độ đồng tâm thường dùng cho bề mặt thô và có trị thường lớn hơn 0,5mm. - Độ đảo hướng kính: là hiệu số bán kính lớn nhất và bán kính bé nhất của bề mặt trụ chỉ định; thường dùng cho các vật quay như bánh răng, bánh đai so với tâm hay mặt
5. 26 CHƯƠNG 1 trụ lỗ. Giá trị độ đảo hướng kính thường được cho bằng 1/4 đến 1/2 dung sai đường kính và chỉ đo cho các bề mặt đã gia công tinh. Có thể dùng đồng hồ so để đo độ đảo hướng kính khi đặt đầu đo vào chu vi mặt trụ cần đo. - Độ đảo mặt đầu: có cùng ký hiệu như độ đảo hướng kính nhưng được đo dọc trục và tựa vào mặt đầu chi tiết quay dùng cho cacù bề mặt đã gia công tinh và rất thường dùng cho các vật quay như bánh răng, bánh đai so với tâm hay mặt trụ lỗ. Giá trị độ đảo mặt đầu thường cũng được cho bằng 1/4 đến 1/4 dung sai đường kính và chỉ đo cho các bề mặt gia công tinh. Cũng có thể dùng đồng hồ so để đo độ đảo mặt đầu. - Độ vuông góc: giá trị của độ lệch so với pháp tuyến của bề mặt tại điểm cần đo cho tính bằng mm trên 100mm chiều dài. - Độ song song: giá trị khoảng cách lớn nhất và bé nhất emax - emin cho tính bằng mm trên 100mm chiều dài của mặt, đường chỉ định và chuẩn. - Độ đối xứng: là sai lệch lớn nhất so với chuẩn chỉ định A của mặt chỉ định trên chiều dài 100mm dọc trục đối xứng A. Thông thường thì: - Mặt thô, không gia công: dùng độ sai lệnh hình học như độ không đồng tâm và độ oval. - Mặt gia công tinh: dùng sai lệch vị trí tương quan mà độ đảo mặt đầu và độ đảo hướng kính là thường dùng nhất. Còn độ côn thì dùng cả cho hai bề mặt để thô và gia công tinh. 4- Tính chất cơ lý: thường ghi dưới yêu cầu kỹ thuật. Tính chất cơ lý bề mặt hay thể tích thường xử lý bằng cơ luyện hay nhiệt luyện. - Cơ luyện: thay đổi cơ tính bề mặt gia công, tăng bền bề mặt bằng các biện pháp cơ học như phun bi, lăn nén, lăn ép rung hiện chỉ mới được nghiên cứu chưa có ứng dụng nhiều nên ít gặp trong các bản vẽ, nếu có sẽ ghi chú các đặc điểm của nó. - Nhiệt luyện: thay đổi cơ tính vật liệu bằng cách thay đổi nhiệt độ đun nóng và làm nguội theo một quy trình kỹ thuật nhất định, có thể kể đến các biện pháp sau:
6. CÁC LOẠI BẢN VẼ CƠ KHÍ 27 Tôi ( Trui): là biện pháp làm cứng vật liệu bằng cách nung lên trên nhiệt độ tới hạn rồi làm nguội nhanh (nhiệt độ tới hạn tìm được bằng cách tra bảng giản đồ Fe-C khi biết thành phần carbon và các nguyên tố quý của vật liệu) tốc độ làm nguội cũng phụ thuộc vật liệu: Thép carbon làm nguội nhanh trong nước, thép hớp kim làm nguội chậm hơn trong dầu. Cần ghi độ cứng (Hardness) sau khi tôi. Thường tôi là nguyên công sau cùng nếu chi tiết không qua mài sau nhiệt luyện. Có ba đơn vị đo độ cứng: - HB (Hardness of Brinelle): dùng cho các loại thép chế tạo máy trong cơ khí do Brinelle người Pháp đề ra bằng cách ép viên bi tôi cứng trên bề mặt cần đo. Diện tích lõm càng bé khi vật đo càng rắn cứng. Thường thép sau khi tôi có giá trị HB từ 250300. - HR (Hardness of Rockwell): có ba mức độ khác nhau HRA, HRB, HRC đo bằng cách ép mủi côn trên bề mặt. HRC thường chỉ dùng cho dụng cụ cắt vì gia trị độ rắn lớn hơn HB rất nhiều ví dụ dao hợp kim cứng có thể đạt độ cứng từ 6065 HRC, bản vẽ cơ khí ít dùng độ cứng HR. - HV (Hardness of Vikel): ép mũi kim cương hình tháp lên bề mặt cần đo chỉ dùng cho các vật thật cứng như gang trắng, kim cương. Ủ (luộc): là biện pháp làm mềm vật liệu bằng cách nung lên trên nhiệt độ tới hạn rồi làm nguội chậm ngoài không khí hay chậm hơn cùng nhiệt độ nguội của lò (nhiệt độ tới hạn tìm được bằng cách tra bảng giản đồ Fe-C khi biết thành phần carbon và các nguyên tố quý của vật liệu) tốc độ làm nguội cũng phụ thuộc vật liệu: Thép carbon làm nguội nhanh ngoài không khí, thép hợp kim làm nguội chậm hơn cùng với lò. Ủ hay luộc thường dùng cho các vật đã tôi cứng cần làm mềm để gia công sửa chữa lại hoặc làm giảm tính dòn các vật qua cán nguội nhằm tăng tính dẻo, thường luộc được xem như lamø hư chi tiết. Ram: là biện pháp làm dịu bớt tính cứng của vật liệu sau khi tôi để chống nứt, tăng tính dẻo bằng cách nung lên dưới nhiệt độ tới hạn rồi làm nguội từ từ cùng lò (nhiệt độ tới hạn tìm được bằng cách tra bảng giản đồ Fe- C khi biết thành phần carbon và các nguyên tố quý của vật liệu) tốc độ làm nguội cũng phụ thuộc vật liệu: Thép carbon làm nguội nhanh hơn thép hợp kim. Thường hóa: nhằm giảm ứng suất dư chứa trong chi tiết máy hay phôi sau khi tạo để tránh dãn nở, thường ở nước ta không nhiệt luyện gang
7. 28 CHƯƠNG 1 nhưng phải thường hóa phôi gang trước khi gia công nếu chi tiết cần chính xác (ví dụ: block máy, bargue segment ) vì nếu không thường hóa trước thì sau khi gia công gang có thể tự thanh đổi kích thước và chỉ ổn định sau khoảng 1 năm trời. Có hai biện pháp thường hóa: - Thường hóa tự nhiên: để phôi gang trong kho hay ngoài trời khoảng 1 năm trước khi đem gia công cơ. - Thường hóa nhân tạo: ta thấy thường hóa tự nhiên không hiện thực vì phải chờ đợi lâu, không đáp ứng được nhu cầu sản xuất nên người ta thường dùng thường hóa nhân tạo cũng tương tự như ram nhưng dành cho phôi gang, chưa từng qua tôi. Cũng có thể thường hóa thép trước khi gia công. Nói chung nhiệt luyện thì tốn kém tăng giá thành sản phẩm và sinh ra nhiều phế phẩm. Cần có nhiều kinh nghiệm, thiết bị nên nước ta thường ít dùng trừ trường hợp chế tạo thay thế hay sửa chữa. 5- Vật liệu và số lượng Vật liệu và số lượng chi tiết gia công thường phải ghi trong khung tên. Số lượng chi tiết xác định loại hình sản suất là đơn chiếc, chế thử hay hàng loạt nhỏ lớn hay hàng khối, nó có thể quyết định phương pháp gia công và ảnh hưởng rất nhiều đến giá thành sản phẩm. Một số vật liệu với tên chuẩn thường dùng trong các bản vẽ kỹ thuật như sau: Thép carbon chế tạo máy: C30, C35, C45, C50 Thép hợp kim chế tạo máy: thép Crom 40Cr, thép mangan 45Mn, thép lò xo 40Si Thép xây dựng dùng làm dàn, khung, vỏ máy: CT3,CT4, CT5. Gang xám: GX 15-32. Gang cầu: GC. Vật liệu phi kim loại như cao su, dạ, amian 1.5 QUY ĐỊNH CHO BẢN VẼ KỸ THUẬT CƠ KHÍ TRONG TRƯỜNG BÁCH KHOA Hiện nay, TCVN chưa có quy định thống nhất về khung bản vẽ nên mỗi ngành, nhà máy có quy định riêng. Trong phạm vi môn học Vẽ kỹ thuật cơ khí tại Khoa Cơ khí trường Đại học Bách khoa, chúng tôi đưa ra một mẫu khung tên cho giấy A4 đứng có đóng tập (chú ý theo TCVN không cho phép A4 ngang) và A3 đứng hoặc ngang để có tính thống nhất dùng trong trong
8. CÁC LOẠI BẢN VẼ CƠ KHÍ 29 môn học, tiện cho bài tập về nhà và các kỳ thi giữa và cuối học kỳ. Nhìn chung quy định khung tên này không khác lắm so với các ngành khác. 1.5.1 Tiêu chuẩn khung bản vẽ lắp ráp (Chỉ dành cho các bài tập vẽ cơ khí trên giấy A4 trong khoa) 140 10 20 45 10 30 5 4 3 2 6 1 6 Stt Ký hiệu Tên gọi S.lg Vật liệu Ghi chú 6 Người vẽ Ngày 8 TÊN BẢN VẼ hay TÊN TOÀN MÁY Kiểm tra Ký 8 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TL: 6 Ký hiệu - Tên bộ phân 1 KHOA CƠ KHÍ Số lg: 8 20 30 25 65 Hình 1.8 Khung tên bản vẽ lắp cho bài tập trên giấy A4 1.5.2 Tiêu chuẩn khung bản vẽ chế tạo
9. 30 CHƯƠNG 1 140 Người vẽ Ngày 8 TÊN CHI TIẾT MÁY Kiểm tra Ký 8 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TL: 6 VẬT LIỆU 1 KHOA CƠ KHÍ Số lg: 8 20 30 25 65 Hình 1.9 Khung tên bản vẽ chế tạo cho bài tập trên giấy A4