Cơ khí chế tạo máy là quá trình sản xuất cơ khí bao gồm nhiều công đoạn như chuẩn bị công cụ, dụng cụ để sản xuất, tổ chức sản xuất, bố trí máy móc, nhân công, sản xuất chế tạo và nhiều công đoạn nhỏ đi kèm.
Cơ khí chế tạo máy là thuật ngữ dùng để chỉ hai khía cạnh chính của ngành công nghiệp:
· Mảng gia công cơ khí
· Mảng sản xuất chế tạo máy.
Công Nghệ Gia Công Cơ Khí
Ngành công nghệ chế tạo cơ khí truyền thống có thể được chia thành 2 loại cơ bản:
Phương pháp gia công không phôi:
Đây là tên gọi chung dùng để chỉ các phương pháp tác động lên vật liệu biến chúng từ mảng nguyên vật liệu thô sơ chuyển đổi thành khởi phẩm (tên gọi các nguyên vật liệu ở bước tạo hình sơ bộ, kích thước còn thô, bề mặt xù xì…) Các phương pháp gia công không phôi có thể kể đến như đúc, ép, rèn, dập nóng, dập nguội, kéo, cán…
Phương pháp gia công cắt gọt:
Đây là giai đoạn mà các khởi phẩm ở phương pháp 1 được cắt gọt lại, điều chỉnh cho đến khi đạt được hình dạng, kích thước và đặc điểm vật liệu yêu cầu. Đây là quá trình công nghệ quan trọng nhất của ngành cơ khí chế tạo máy, quá trình này thường chiếm từ 50 đến 60% khối lượng lao động trong một nhà máy, công xưởng sản xuất…và là công đoạn chính ảnh hưởng 50% đến giá thành thành phẩm.
Gia công cơ khí tiên tiến chia ra làm 4 loại chính:
Phương pháp gia công điện hóa
Phương pháp điện hóa như như gia công điện hóa, mài điện hóa, mài xung điện hóa. Khoan bằng dòng chất điện phân, khoan bằng mao dẫn, gia công điện phân ống hình. Các phương pháp gia công này cải tiến nhiều so với các phương pháp gia công truyền thống , các vật liệu khó gia công bằng các phương pháp thông thường tỷ lệ lớn áp dụng phương pháp này. Phương pháp này được ứng dụng dụng nhiều vì theo nguyên lý điện ít bị ăn mòn và gia công được các chi tiết phức tạp hơn.
Phương pháp gia công bằng nhiệt điện
Là phương pháp như gia công bằng xung điện, cắt dây xung điện, mài xung điện, gia công bằng dòng điện tử, gia công bằng tia laze, gia công bằng quang Plasma. Ưu điểm của phương pháp này nói chung là không bị ảnh hưởng bởi các tính chất vật lý của vật liệu bị gia công do đó phương này thường áp dụng để gia công cho vật liệu cứng hoặc mềm.
Cơ chế phương pháp gia công này là lấy vật liệu là cơ chế nhiệt, gia công để loại bỏ phần bị ảnh hưởng vì nhiệt.
Phương pháp hóa.
Phương pháp này bao gồm quang hóa, phay hóa,…được ứng dụng rộng rãi trong sản xuất với giá thành thấp vì vật liệu được bóc tách bằng phương pháp hóa học điều này giúp ít gây phá hủy bề mặt vật liêu, tránh gây hư hai nhiều nếu gia công sản phẩm bị lỗi.
Phương pháp cơ khí
Bao gồm các phương pháp như gia công bằng tia hạt mài, gia công bằng dòng chảy hạt mài. Gia công bằng tia nước, gia công bằng tia nước với hạt mài, gia công bằng siêu âm…
Phương pháp này được ứng dụng để gia công ác vật liệu có độ khó cao như các vật liệu gốm, thủy tinh, vật liệu composite, hay vật liệu hữu cơ,….
Ngoài ra còn có máy CNC là viết tắt của Computer Numerical Control là một dạng máy được điều khiển tự động dưới sự trợ giúp của máy tính. Các bộ phận trong đó tự động lập trình để hoạt động theo chuỗi sự kiện mà người dùng thiết lập để tạo ra được sản phẩm có hình dạng và kích thước theo yêu cầu. Độ chính xác cực cao. Thực tế đã chứng minh phần trăm sai sót trên máy CNC là rất nhỏ. Các loại máy CNC đều đều cắt rất tỉ mỉ có độ chính xác”phần nghìn mm”.
Sản Xuất Chế Tạo Cơ Khí
Quá trình sản xuất cơ khí (hay sản xuất, chế tạo máy) là một mảng riêng biệt của ngành cơ khí mà trong đó sản phẩm tạo thành thành được thực hiện trên cơ sở là một bản vẽ thiết kế. Qua trình sản xuất cơ khí này bao gồm nhiều giai đoạn, mỗi giai đoạn lại yêu cầu trình độ chuyên môn khác nhau. Các giai đoạn sản xuất cơ khí có thể liệt kê như:
· Tính toán thiết kế, bước đầu xây dựng các phác thảo cơ bản về sản phẩm. Công đoạn này sẽ cho ra bản vẽ kỹ thuật chính của sản phẩm. Bản vẽ mô tả đầy đủ hình dạng, kích thước, vật liệu, mức độ sai số cho phép và các yêu cầu cơ bản của sản phẩm.
· Quy trình công nghệ để sản xuất ra thành phẩm: Quy trình công nghệ được thực hiện theo những quy tắc và nguyên lý của một quá trình sản xuất chuẩn mực ví dụ như quy trình công nghệ chế tạo chi tiết máy nhằm biến đổi gang thép, quy trình công nghệ nhiệt luyện nhằm thay đổi tính chất vật lý của vật liệu, quy trình công nghệ lắp ráp nhằm liên kết các chi tiết máy để tạo thành sản phẩm hoàn chỉnh…
Tiếp theo có thể kể đến các bước như tổ chức triển khai chế tạo và hoàn thiện các chi tiết. Cuối cùng, là bước kiểm tra, nghiệm thu sản phẩm.
Các yếu tố quan trọng trong cơ khí chế tạo máy
Làm thế nào để xác định các chỉ tiêu quan trọng trong ngành sản xuất cơ khí chế tạo máy? Các yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến quá trình chế tạo cơ khí là gì. Có 5 yếu tố ảnh hưởng sâu sắc đến ngành sản xuất cơ khí và chế tạo máy nói chung và độ chính xác của sản phẩm nói riêng. Đó là:
· Độ chính xác gia công: Là mức độ chính xác đạt được khi gia công so với yêu cầu của bản vẽ thiết kế.
· Dung sai: Khi chế tạo một sản phẩm không thể nào thực hiện được chính xác hoàn hảo 100% yêu cầu thiết kế mà sẽ có những sai số nhất định bị ảnh hưởng bởi độ chính xác của dụng cụ, thiết bị gia công, dụng cụ đo, trình độ tay nghề của công nhân….
· Chất lượng bề mặt sản phẩm: Yếu tố này ảnh hưởng sâu sắc đến năng suất làm việc và độ bền của chi tiết được gia công.
Sản phẩm của cơ khí chế tạo máy
Các sản phẩm của ngành cơ khí chế tạo máy thường là sản phẩm gồm nhiều bộ phận nhỏ, nhiều chi tiết nhỏ tập hợp lại mà thành. Sản phẩm của cơ khí chế tạo rất rộng, từ các vật dụng hàng ngày, các thiết bị linh kiện điện, điện tử cho đến các thiết bị, máy móc phục vụ sản xuất, kinh doanh dịch vụ, lưu thông hàng hóa, vật tư.
Căn cứ vào yêu cầu và đặc thù của ngành, mà các sản phẩm của ngành cơ khí chế tạo máy được thiết kế có những chi tiết, hình dạng và kích thước nhất định phù hợp với yêu cầu sử dụng. Ngoài ra các yếu tố đi kèm khác như độ bền, độ cứng vật liệu, độ nhẵn bề mặt…cũng sẽ được đáp ứng thông qua quá trình gia công chi tiết bằng nhiều phương pháp công nghệ khác nhau như phay, tiện, bào, doa, khoan…và sau đó sẽ được lắp ráp thành chi tiết hoàn chỉnh.
Ngành cơ khí máy móc tạo ra một loạt các sản phẩm rất đa dạng.
Xem thêm