PHẦN HỌC KỸ THUẬT NGUỘI
NỘI DUNG BÀI GIẢNG
Cán bộ giảng dạy: Ks. DƯ VĂN RÊ
Ban Giảng dạy thực hành Khoa Cơ khí
Bài I. Tìm hiểu chung về nghề nguội
I. Các khái niệm chung
1. Định nghĩa
Nguội là phương pháp gia công cơ khí cắt gọt bằng tay, dùng sức người, với dụng cụ là dụng cụ nguội và vật liệu gia công không được gia nhiệt [ nung nóng].
Gia công nguội đã có từ lâu đời [khoảng thế kỹ thứ 12] sau hai phương pháp gia công đúc và gia công rèn, nó ra đời nhằm cung cấp các sản phẩn cơ khí dưới dạng cơ cấu, thiết bị và máy mà hai phương pháp gia công trước đó không thế thực hiện được.
2. Phân loại nghề nguội
Theo sự phát triển của xã hội thì nghề nguội cũng được chia ra thành những nghề có chuyên môn sâu và đã được công nhận trong danh bạ nhà nước như sau:
+ Nghề nguội dụng cụ : nghề nguội mà người thợ chỉ làm một công việc là dùng những dụng cụ cắt gọt để chế tạo ra các chi tiết đúng theo những yêu cầu kỹ thuật của bản vẽ chi tiết, các chi tiết đó có thể dùng để lắp thành cơ cấu, thiết bị hoặc máy, các chi tiết đó cũng có thể là một sản phẩm hoàn chỉnh như làm khuôn, khi nói đến thợ khuôn thì chính là người ta nói đến thợ nguội dụng cụ.
+ Nghề nguội lắp ráp : nghề nguội mà người thợ chỉ làm một công việc là dùng các chi tiết đã được chế tạo để lắp chúng lại với nhau thành cơ cấu, thiết bị hoặc máy đúng theo các yêu cầu kỹ thuật của bản vẽ lắp, trong quá trình thực hiện công việc thì người thợ nguội lắp ráp có khi cần phải sửa chữa, hiệu chỉnh lại các chi tiết cho phù hợp với yêu cầu kỹ thuật của thiết bị hoặc máy. Người ta có thể thấy thợ nguội lắp ráp rất nhiều ở các công ty lắp máy và thường gọi họ là thợ lắp máy.
+ Nghề nguội sửa chữa : nghề nguội mà người thợ chỉ làm công việc là bảo trì các thiết bị đang làm việc của một cơ sở sản xuất nào đó. Những việc làm của thợ nguội sửa chữa là bảo dưỡng , sửa chữa phục hồi các thiết bị : châm dầu, hiệu chỉnh thông số, thay thế các chi tiết bị hỏng, tháo lắp máy và sửa chữa phục hồi các chi tiết bị hỏng. ở trong các cơ sở sản xuất có thiết bị công nghệ thì đều có thợ nguội sửa chữa ở các tổ cơ điện, phòng cơ điện.
Ngoài ra, để phục vụ cho dân dụng người ta còn có nghề nguội mỹ nghệ, nó bao gồm thợ bạc, thợ sửa khóa, thợ sửa chữa xe máy, thợ gò máng xối, thùng, xô, . .
3. Đặc điểm của phương pháp gia công nguội.
+ Phương pháp gia công nguội có thể chế tạo được những chi tiết mà các phương pháp gia công khác không thể thực hiện được.
+ Phương pháp gia công nguội có mặt mọi nơi, nhất là ở những nơi thiếu thốn hoặc không có thiết bị gia công cơ khí.
+ Phương pháp gia công nguội có thể tạo ra các sản phẩm có độ chính xác rất cao.
+ Phương pháp gia công nguội tốn nhiều thời gian hơn các phương pháp gia công khác.
+ Để thực hiện một quá trình gia công nguội một sản phẩm thì người ta phải tốn rất nhiều sức lực.
+ Các chi tiết, sản phẩm được gia công bằng phương pháp gia công nguội sẽ không giống nhau về hình dáng và kích thước, không có độ đồng đều giữa các sản phẩm.
II. Trang bị nơi làm việc của người thợ nguội
1. Bàn nguội [hình 1-1]
Bàn nguội là nơi người thợ nguội thực hiện công việc, bàn nguội có kết cấu tương tự như những loại bàn khác, nhưng nó chỉ có hai điểm khác biệt chính:
- Mặt bàn được làm bằng gỗ dày 5Cm. Mặt bàn nguội chỉ làm bằng gỗ, không làm bằng bất kỳ vật liệu gì khác.
- Chiều cao của bàn không thống nhất, nó phụ thuộc vào chiều cao của người thợ nguội, thông thường để nhiều người thợ nguội có chiều cao khác nhau làm việc thì người ta làm bàn nguội cao lên, rồi điều chỉnh lại cho phù hợp với tầm làm việc của người thợ bằng các bục gỗ.
Hình 1-1. Bàn nguội.
Bàn nguội có thể là bàn đơn với một dãy êtô [ người thợ được bố trí quay mặt vào tường, vách] hoặc là bàn đôi với hai dãy êtô đối diện nhau ở giữa có lưới phân cách an toàn.
2. Êtô
Êtô [bàn kẹp] là dụng cụ dùng để kẹp chặt chi tiết trong quá trình gia công. Êtô có nhiều cỡ loại khác nhau:
Tùy theo kích thước chi tiết gia công mà Ê-tô có các cỡ : cỡ lớn với khả năng kẹp các chi tiết có kích thước khoảng 400-500mm, cỡ vừa với khả năng kẹp các chi tiết có kích thước khoảng 200mm, cỡ nhỏ với khả năng kẹp kích thước khoảng 50mm.
Theo kết cấu và công dụng ta có các loại ê-tô sau:
+ Ê-tô bàn [ê-tô song hành] [hình 1-2]
Đây là loại ê tô thông dụng nhất, nó được đặt trên bàn và bắt chặt nhờ những vít kẹp, khi mở và khép hai má kẹp của ê tô luôn luôn song song với nhau. Ê tô bà được chế tạo bằng phương pháp đúc do đó không dùng để thực hiện những công việc có va đập quá lớn, ê tô dẽ bị hỏng.
+ Ê-tô đứng [hình 1-3]
Ê tô đứng được lắp bên cạnh bàn nguội, hai má kẹp của ê tô đứng chuyển động tượng đối với nhau nhờ một khớp bản lề do đó không bao giờ song song với nhau, nên khi kẹp kém ổn định. Ê tô đứng thường được dùng để thực hiện những công việc cần tác dụng lực va đập lớn.
Hình 1-2. Ê tô bàn Hình 1-3. Ê tô đứng.
+ Ê-tô tay
Khi gia công các chi tiết có kích thước nhỏ, để xoay trở chi tiết khi gia công một các dễ dàng và nhanh người ta dùng ê tô tay, để thay thế cho ê tô tay hiện nay người ta thường hay dùng kềm bấm.
3. Máy khoan
Máy khoan là thiết bị dùng trong gia công nguội để tạo lỗ cơ bản, Theo kích thước máy cũng như kích thước chi tiết gia công người ta có các kiểu máy khoan:
+ Máy khoan cần [ hình 1-4]
Đây là kiểu máy khoan có kích thước lớn nhất, nó có thể gia công các chi tiết năng đến 1000kg. Nó có một dầm ngang [ cần] xoay quanh trụ thân máy, trên dầm có đầu máy có thể di chuyển ra vào. Máy khoan cần coù thể được dùng để khoét, ta rô.
+ Máy khoan đứng [ hình 1-5]
Máy khoan đứng dùng để gia công các chi tiết đến khoảng 100kg. Máy khoan đứng có đầu máy lắp cố định trên trụ thân máy, chỉ có bàn máy là có thể dịch chuyển lên xuống và quay quanh trụ thân máy.
+ Máy khoan bàn [ hình 1-6]
Đây là kiểu máy khoan thông dụng nhất, nó dùng để gia công các chi tiết đến vài chục kg.Máy khoan bàn có kết cấu tương tự như máy khoan đứng nhưng có trụ thân máy ngắn hơn và được đặt trên bàn.
Hình 1-4. Máy khoan cần Hình 1-5. Máy khoan đứng. Hình 1-6. Máy khoan bàn.
+ Máy khoan cầm tay [ hình 1-7]
Máy khoan cầm tay dùng để gia công ở những vị trí không gia công bằng các loại máy khoan khác, nó thường được dùng trong láp ráp và sửa chữa. Máy khoan cầm tay có thể được dẫn động bằng điện hoặc bằng khí nén.
+ Máy khoan quay tay [ hình 1-8]
Máy khoa quay tay được dùng trong trường hợp không có nguồn điện và nguồn khí nén.
+ Máy khoan lắc tay [ hình 1-9]
Trong một số trường hợp người ta dùng khoan lắc tay như khi khoan lỗ để nối ống nước từ đường ống chính vào nhà.
Hình 1-7. Máy khoan Hình 1-8. Máy khoan Hình 1-9. Khoan lắc tay
cầm tay. quay tay.
III. Các dụng cụ dùng trong gia công nguội
1. Dụng cụ đo : Do tính đa dạng của công việc gia công nguội mà dụng cụ đo cũng rất phong phú, ta có thể kể vài dụng cụ đo thông dụng điển hình:
+ Thước lá, thước cuộn [ hình 1-10]
Là những tấm kim loại mõng, dài [thường làm bằng thép không rỉ], trên mặt thước có các vạch chỉ số đo theo mm [ hệ quốc tế]. Thước lá - thước cuộn thường chỉ dùng đo thô, vạch dấu thô.
Hình 1-10. Thước lá, thước cuộn
+ Thước cặp, thước đo chiều cao, thước đo chiều sâu [ hình 1-11]
Thước cặp, thước đo chiều sâu thường dùng để kiểm tra kích thước khi gia công, thước đo cao thường được dùng trong việc vạch dấu. Thước cặp có thể đo với độ chính xác là 1/10, 1/20, 1/50 đối với thước cơ khí và giá trị là 1/1000 đối với thước điện tử.
Hình 1-11. Thước cặp, thước đo chiều cao.
+ Pan me [hình 1-12]
Là dụng cụ đo có độ chính xác cao, giá trị đo của pan me là 1/100 đối với pan me cơ khí và 1/1000 đối cới pan me điện tử. Tùy theo bề mặt cầ đo mà ta có pan me đo ngoài hoặc panme đo trong. Mỗi một cái pan me có một khoảng đo bằng 25mm: từ 0 đến 25, từ 25 đến 50, từ 50 đến 75, . . .
Hình 1-12. Pan me và cách đo bằng Pan me
+ Đồng hồ so [hình 1-13]
Đồng hồ so là dụng cụ dùng để kiểm tra độ sai lệch, đồng hồ so có giá trị đo là 1/100 đến 1/1000.
Hình 1-13. Đồng hồ so và ứng dụng đồng hồ so.
+ Căn mẫu, căn lá [ hình 1-14]
Căn là những miếng thép được tôi cứng có khoảng cách giữa hai bề mặt đo rất chính xác, khi cần kiểm tra một kích thước người ta ghép các miếng căn lại với nhau cho bằng đúng với kích thước cần đo. Nếu các miếng căn mõng quá thì người ta ghép chúng vào thành một xấp gọc là căn lá.
a] Căn mẫu và cách dùng căn mẫu b] Căn lá
Hình 1-14. Căn mẫu và căn lá
+ Góc mẫu, Ê ke [ Hình 1-15]
Tương tự như căn mẫu, góc mẫu là những miếng thép tôi cứng và được mài sao cho hai mặt đo tạo với nhau một góc thật chính xác, khi cần kiểm tra một kích thước góc nào người ta ghép các miếng góc mẫu lại với nhau. Nếu góc mẫu có kích thức góc đặc biệt : 30o, 45o, 60o, 90o thì ta có ê ke.
Hình 1-15. Góc mẫu và Ê ke.
+ Thước đo góc, thước đo góc vạn năng [hình 1-16]
Kết cấu tương tự như thước cặp, thước đo góc có một thước xoay quanh tâm của một cung chia độ, góc được đo sẽ thể hiện trên vạch chỉ thị của thước. Thước đo góc vạn năng thì có thêm cơ cấu du xích để xác định phần lẽ của kích thước cần đo.
Hình 1-16. Thước đo góc vạn năng và cách dùng.
+ Ni vô
Đây là dụng cụ dùng để xác định độ nghiêng của một đường thẳng hay một mặt phẳng trong lắp máy. Nó có một ống cong , phía bên trong chứa chất lỏng còn chừa lại một khoảng không khí [bọt nước], bọt nước có khuynh hướng di chuyển về phía nào cao hơn. Giá trị đo của Ni vô trong lắp máy có thể đến 0,01/1000.
+ Com-pa đo [hình 1-17]
Trong một số trường hợp người ta không thể nào đo trực tiếp kích thước của trục hoặc lỗ, phải cần đến một dụng cụ đo gián tiếp là com pa đo.
Hình 1-17. Com pa đo.
2. Dụng cụ gia công
a. Dụng cụ cắt gọt
+ Cưa: Dụng cụ cắt thường gặp nhất, nó dùng để cắt phôi hoặc cắt bỏ đi một lượng dư lớn. [ Hình 1-18]
Hình 1-18. Cưa.
+ Giũa : Dụng cụ cắt dùng để hớt bỏ đi một lượng gia vật liệu nhỏ tạo độ chính xác cho chi tiết, nó dùng để gia công bán tinh và gia công tinh.[ Hình 1-19]
Hình 1-19. Giũa.
+ Đục Búa: Dụng cụ cắt bằng xung lực để hớt đi từng miếng vật liệu hoặc để chặt, cắt vật liệu. [Hình 1-20]
Hình 1-20. Đục và búa.
+ Lưỡi cạo: Dụng cụ cắt đơn chỉ có một lưỡi cắt, dùng để hớt đi một lượng rất nhỏ vật liệu ở vị trí chính xác. [ Hình 1-21]
Hình 1-21. Cạo.
+ Đá mài: là dụng cụ cắt được chế tạo bằng cách kết dính các hạt mài thành những thanh hình lăng trụ, dùng để gia công các bề mặt đã được nhiệt luyện đạt độ cứng mà các dụng cụ cắt kể trên không cắt được.
+ Giấy nhám: Là dạng dụng cụ cắt được chế tạo bằng cách kết dính các hạt mài lên một tấm vải hay giấy, dùng để gia công tăng độ bóng các mặt cong phức tạp.
+ Bột nghiền : là các hạt mài rời rạc được trộn trong dầu đặc, dùng để gia công các chi tiết lắp bộ đôi chính xác với nhau.
+ Máy mài cầm tay: Là dụng cụ cắt cầm tay dẫn động bằng điện hay khí nén, nó dùng để cắt gọt nhanh thay thế cho công việc giũa và đục.[Hình 1-22]
Hình 1-22. Máy mài cầm tay.
+ Mũi khoan: Là dụng cụ cắt dùng trên máy khoan, trong gia công nguội người ta dùng mũi khoan ruột gà để tạo lỗ cơ bản.[ Hình 1-23]
Hình 1-23. Mũi khoan ruột gà.
+ Lưỡi doa : Dụng cụ cắt có thể dùng tay hoạc máy khoan nhằm tăng độ chính xác và độ bóng của lỗ.[ Hình 1-24]
Hình 1-24. Các kiểu mũi doa.
+ Ta rô Bàn ren: Dụng cụ cắt ren địng hình bằng tay dùng để tạo ren trong lỗ và trên trục.[ Hình 1-25]
a] Ta rô b] Bàn ren.
Hình 1-25. Ta rô và bàn ren.
+ Kéo cắt tole : dụng cụ cắt dùng để cắt các vật liệu ở dạng tấm mõng.[Hình 1-26]
Hình 1-26. Các kiểu kéo cắt tole.
b. Dụng cụ tháo lắp
+ Kềm các loại : dụng cụ dùng để kềm giữ, bóp kẹp.[Hình 1-27]
Hình 1-27. Các loại kềm.
+ Khóa các loại : Dụng cụ dùng để tháo lắp các mối ghép ren, hình dáng của bộ phận làm việc của khóa phải tương thính với hình dáng, kết cấu của chi tiết ghép.[Hình 1-28]
Hình 1-28. Kềm các loại.
+ Mõ lết các loại : Mõ lết là dụng cụ dùng để tháo-lắp các mối ghép ren có thể điều chỉnh theo kích thước của chi tiết ghép, mõ lết có các loại mõ lết bằng, mõ lết vuông, mõ lết răng. [ Hình 1-29]
a] Mõ lết bằng. b] Mõ lết răng.
Hình 1-29. Các kiểu mõ lết.
+ Mở vít các loại: Là dụng cụ dùng để tháo lắp các mối ghép ren bằng vít có đầu xẽ rãnh, ta có vít dẹp,vít vuông, vít lục giác chìm, mở vít tự động.[ Hình 1-30]
a] Mở vít thường. b] Mở vít tự động.
Hình 1-30. Các kiểu mở vít.
+ Cảo các loại: Cảo là dụng cụ dùng để tháo các mối ghép côn hoặc trụ có độ dôi, đôi khi cảo còn dùng để kẹp giữ chi tiết khi tháo lắp.Tùy công dụng ta có cảo kẹp, cảo tháo lắp xích, cảo dĩa, cảo chấu, cảo ren, . . .[ Hình 1-31]
Hình 1-31. Các kiểu cảo.
+ Búa các loại: Búa dùng trong tháo lắp thường được làm bằng vật liệu mềm để tránh gây hỏng chi tiết, ta có búa gỗ, búa cao su, búa nhựa, búa có đầu búa bằng thau, bằng chì, . . .[ Hình 1-32]
Hình 1-32. Các loại búa.
+ Ti tống: Ti tống là dụng cụ phụ dùng kèm theo búa thép để tháo các chi tiết được lắp chặt với nhau như mối ghép bằng chốt.[ Hình 1-33]
Hình 1-33. Ti tống.
IV. Cách chọn ê tô và cách gá chi tiết trên ê tô
1. Cách chọn ê tô [ Hình 1-34]
+ Chọn ê tô bàn
Tư thế khi chọn ê tô bàn : đứng tư thế nghiêm, thẳng người, mặt nhìn thẳng, bàn tay thuận xếp các ngón duỗi thẳng, co khuỹu tay sao cho đầu ngón tay dài nhất chạm cằm. Ê tô nào có chiều cao sao cho phần cao nhất của má kẹp vừa chạm bằng hoặc thấp hơn cùi chỏ một khoảng 1-2cm là được.
+ Chọn ê tô đứng
Tư thế khi chọn ê tô đứng: đứng tư thế nghiêm, thẳng người, mặt nhìn thẳng, bàn tay nắm chặt lại, co khuỹu tay sao cho nắm tay chạm cằm. Ê tô nào có chiều cao sao cho phần cao nhát của má kẹp vừa chạm bằng hoặc thấp hơn cùi chỏ một khoảng 1-2 cm là được.
a] Cách chọn ê tô bàn. B] Cách chọn Ê tô đứng.
Hình 1-34. Cách chọn Ê tô.
2. Cách gá chi tiết trên ê tô
Chi tiết khi được gia công phải thật ổn định, muốn thế thì chi tiết phải được gá và kẹp đúng nguyên tắc vợp lý.
+ Nguyên tắc gá chi tiết trên ê tô
Để chi tiết ổn định trong khi gia công: không bị biết dạng, không phát ra âm thanh quá lớn khi gia công thì ta phải tuân theo hai nguyên tắc sau:
- Chi tiết gá trên ê tô thì phần nhô lên khỏi má kẹp càng thấp càng tốt.
- Chi tiết khi được gá trên ê tô thì cần bố trí đối xứng so với má kẹp để lực kẹp phân bố đều.
* Trong đó thì ưu tiên cho nguyên tắc thứ nhất có nghĩa là nếu gá chi tiết đối xứng thì bị nhô cao thì người ta chấp nhân gá chi tiết lệc qua một bên để thỏa nguyên tắc phần nhô lên là thấp nhất.
+ Cách gá và kẹp chặt
- Gá chi tiết: Chi tiết được đưa vào giữa hai má kẹp bằng tay nghịch và hiệu chỉnh vị trí sao cho thỏa các nguyên tắc gá: thấp sao cho khoảng cách từ vị trí gia công đến má kẹp phải nhỏ hơn bề dày kích thước kẹp và đối xứng. Tay thuận quay tay xiết ê tô sao cho má kẹp vừa chạm chi tiết và đủ khả năng giữ chi tiết không bị rơi.
- Kẹp chi tiết:
Khi gia công với lực ổn định và không lớn thì lực kẹp cũng không cấn lớn. Sau khi gá chi tiết xong, tay nghịch giữ không cho chi tiết bị rơi, tay thuận trả tay xiết ngược trở ra một khoảng 45 90o rồi gạt mạnh theo chiều xiết để kẹp, không cần phải xiết thêm. Khi tháo: tay nghịch giữ lấy chi tiết, tay thuận cầm lấy tay xiết gạt mạnh theo chiều tháo để xả kẹp.
Khi gia công với lực lớn và có va đập như khi đục thì quá trình kẹp : sau khi đã thực hiện kẹp như ở trên thì có thể dùng hai tay tì mạnh tay xiết để tăng lực kẹp đến mức cần thiết. Khi tháp thì thực hiện ngược lại quy trình kẹp.
* Tuyệt đối không được dùng búa hay bất kỳ vật gì để đánh vào tay xiết khi kẹp cũng như khi tháo.
+ Xem tiếp:- Bài II: Vạch dấu
- Bài III: Kỹ thuật cưa, giũa
- Bài IV: Kỹ thuật đục kim loại.
- Bài V: Kỹ thuật khoan lỗ và làm ren.
+ TRỞ VỀ PHẦN KỸ THUẬT HỌC