công nghệ chế tạo piston

Do vậy việc tập hợp các quy trình công nghệ gia công chi tiết có hình dạng khôngkhác nhau nhiều , điển hình hoá , thiết kế quy trinh công nghệ gia công nhóm và sửdụng đồ gá vạn năng điều

LỜI NÓI ĐẦU

Trong nền sản xuất công nghiệp của nước ta hiện nay , việc ứng dụng các côngnghệ mới vào sản xuát chưa được phổ biến rộng rãi , mặc dù vẩn có trang thiết bị tựđộng có năng xuất cao Quy mô sản xuất chủ yếu vẩn là sản xuất loạt nhỏ , đơn chiếc

do đó không mang lại hiệu quả kinh tế cao do phải chi phí một khoãng thời gian rất lớncho quá trình chuẩn bị sản xuất Khi thay đổi sản phẩm gia công thì phải thiết kế lại quytrình công nghệ , trang bi công nghệ mới , do đó làm cho giá thành sản phẩm tăng

Do vậy việc tập hợp các quy trình công nghệ gia công chi tiết có hình dạng khôngkhác nhau nhiều , điển hình hoá , thiết kế quy trinh công nghệ gia công nhóm và sửdụng đồ gá vạn năng điều chỉnh sẻ giải quyết được các nhược điểm cơ bản trong quátrình sản xuất của nước ta hiện nay Nhất là trong nhóm sản xuất đơn chiếc , loạt nhỏ ,tạo điều kiện nâng cao tính linh hoạt trong sản xuất đồng thời ứng dụng thiết bị dâytruyền và tự động hoá vào quá trình sản xuất , giúp đem lại hiệu quả kinh tế cao và giảphóng một phần nào đó sức lao động của con người

Quy trình công nghệ gia công nhóm piston mà em trình bày trong đồ án này là quátrình vận dụng các phương pháp gia công phổ biến hiện nay và sử dụng nhiều đồ gá vạnnăng điều chỉnh vào quá trình sản xuất

Được sự hướng dẩn tận tình của thầy giáo hướng dẩn : LƯU ĐỨC BÌNH và cácthầy giáo trong bộ môn công nghệ chế tạo máy của trường Đại Học Bách Khoa ĐàNẵng giúp em vận dụng những kiến thức đã học để giải quyết vấn đề đặt ra Mặc dù đã

cố gắng nhiều song đây là lần đầu tiên em đi vào thiết kế một đề tài phức tạp và khó , vàvới vốn kiến thức còn hạn chế nên không tránh khỏi những thiếu sót , mong các thầythông cảm và đóng góp ý kiến để đồ án của em được hoàn chỉnh hơn Em xin chânthành cảm ơn

Một lần nữa em xin chân thanh cảm ơn thầy : LƯU ĐỨC BÌNH cùng các thầy giáo

bộ môn công nghệ chế tạo máy – khoa cơ khí đã tận tình giúp đỡ em hoàn thành đồ ánnày

Đà Nẵng 25/5/2008 Sinh viên thực hiện Ngô Xuân Thanh

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU 1

MỤC LỤC 2

PHẦN I 7

TÌM HIỂU VỀ LÝ THUYẾT GIA CÔNG NHÓM 7

I Giới thiệu về lý thuyết gia công nhóm 7

1 Đặt vấn đề 7

2 Những vấn đề cơ sở của gia công nhóm 8

2.1 Cơ sở của công nghệ nhóm là 9

3 Phạm vi gia công nhóm 12

II Mục đích của gia công nhóm 12

III Các bước tiến hành gia công nhóm 12

1.Phân nhóm chi tiết 12

2 Thiết kế quy trình công nghệ nhóm 15

3 Đồ gá trong gia công nhóm 17

IV Hiệu quả kinh tế 18

V Kết luận 19

PHẦN II 20

PHÂN TÍCH KẾT CẤU VÀ ĐIỀU KIỆN KỸ THUẬT CỦA PISTON 20

I.Giới thiệu khái quát piston : 21

1 Vai trò 21

2 Đặc điểm kết cấu của piston : 21

2.1 đỉnh piston 21

2.2 Đầu piston 22

2.3 Thân piston : 22

2.4 đáy piston: 23

3 Vật liệu chế tao 23

II Điều kiện làm việc của piston 23

III Yêu cầu kỷ thuật của piston 23

PHẦN III 24

THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG NHÓM PISTON 24

CHƯƠNG I XÁC ĐỊNG DẠNG SẢN XUẤT VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI 25

I Xác định dạng sản xuất 25

II Lựa chọn phương pháp chế tạo phội 25

III Cấu tạo khuôn đúc 25

CHƯƠNG II THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT ĐẠI DIỆN CỦA NHÓM PISTON ĐÃ CHỌN 27

I.Phân tích chuẩn gá đặt 27

1 Chọn chẩn thô 27

2.Chọn chuẩn tinh 28

II Xác định thứ tự gia công 28

III Các bước chuẩn bị phôi 29

IV.Nội dung các nguyên công 29

1.2.Các bước gia công 30

1.3 Tính lượng dư gia công cho mặt đáy 30

1.4 Tra chế độ cắt 31

1.5 Tính thời gian cơ bản 35

2.Nguyên công 2 : Khoét thô lỗ ắc ( hình 3.7 ) 37

2.1 sơ đồ định vị , kẹp chặt ( hình 3.7 ) 37

2.2 Tra chế độ cắt 38

2.3 Tính thời gian cơ bản 39

3 Nguyên công 3 : Tiện đỉnh piston , tiện lõm cầu ( hình 3.9) 40

3.1 Sơ đồ định vị , kẹp chặt 40

3.2 Tra chế độ cắt 41

3.3 Tính thời gian cơ bản 43

4 Nguyên công 4 : tiện phá mặt trụ ngoài ( hình 3.11) 44

4.1 Sơ đồ định vị , kẹp chặt 44

4.2 Các bước gia công 45

4.3 tra chế độ cắt 45

4.4 Tính thời gian cơ bản 47

5.Nguyên công 5 : tiện tinh mặt trụ ngoài , tiện tinh rãnh secmăng (hình 3.14) 49

5.1 sơ đồ định vị , kẹp chặt 49

5.2 Các bước gia công 49

5.3 tra chế độ cắt 49

5.4 Tính thời gian cơ bản 51

6 Nguyên công 6 : khoan 4 lỗ dầu Ф5 (lỗ thẳng ) hình ( 3.17) 53

6.1 sơ đồ định vị , kẹp chặt 53

6.3 Tính thời gian cơ bản 54

7 Nguyên công 7 : khoan 2 lỗ dầu Ф5 (lỗ xiên ) hình ( 3.19) 56

7.1 sơ đồ định vị , kẹp chặt 56

7.2 tra chế độ cắt 56

7.3 Tính thời gian cơ bản 57

8.Nguyên công 8 :cân bằng khối lượng (hình 3.21) 58

8.1 sơ đồ định vị , kẹp chặt 58

9.Nguyên công 9: tiện đúng kích thước đầu piston (hình 3.22) 59

9.1 sơ đồ định vị , kẹp chặt 59

9.2 tra chế độ cắt 59

9.3 Tính thời gian cơ bản 60

10 Nguyên công10 : Tiện rãnh hãm , doa thô lỗ ắc , doa tinh lỗ ắc ( hình 3.24) 61

10.1 sơ đồ định vị , kẹp chặt ( hình 3.24 ) 61

10.2 các bưóc gia công 62

10.3 Tính chế độ cắt 62

10.4 Tính thời gian cơ bản 66

11.Nguyên công 11: tiện ô van đầu piston 69

11.1 sơ đồ định vị , kẹp chặt 69

11.2 Các bước gia công 70

11.3 tra chế độ cắt 70

11.4 Tính thời gian cơ bản 71

12 Nguyên công12 : kiểm tra ( hình 3.29) 72

12.1 Kiểm tra độ đồng tâm giữa mặt trụ ngoài và mặt chuẩn trong của piston 72

12.2 Kiểm tra vuông góc giữa đường tâm của piston và lỗ ắc 72

V Kết luận 73

PHẦN IV 74

THIẾT KẾ ĐỒ GÁ GIA CÔNG NHÓM 74

I Công dụng của trang thiết bị cơ khí 75

II Phân loại đồ gá gia công 75

CHƯƠNG I THIẾT KẾ ĐỒ GÁ KHOÉT THÔ LỖ ẮC CỦA NHÓM PISTON 76

I Sơ đồ định vị và kẹp chặt (hình 1.1) 76

1.Đối với chi tiết định vị 76

2 Đối với cơ cấu kẹp chặt 77

II Chon kết cấu đồ gá 77

1 sơ đồ ( Hình 1.2) 77

2 Mô tả đồ gá 78

III Tính toán đồ gá 78

1.Tính lực cắt 78

2 Tính lực kẹp 78

2.1 Với lực P0 79

2.2 Với mômem Mc 80

3 Tính và chọn bulông 80

4 Tính nguồn sinh lực 81

5 Xác định sai số chế tạo cho phép của đồ gá 81

5.1 Xác định sai số chuẩn εc cho kích thước từ mặt đáy đến tâm lỗ ắc 81

5.2 Xác định sai số kẹp chặt: εk 81

5.3 Xác định sai số do mòn εm 82

5.4 Xác đinh sai số điều chỉnh εdc 82

5.5 Xác định sai số đồ gá cho phép 82

CHƯƠNG II : THIẾT KẾ ĐỒ GÁ ĐỂ GIA CÔNG MẶT NGOÀI CỦA NHÓM PISTON .83

I Sơ đồ định vị và kẹp chặt : (hình 2.1) 83

II Chọn kết cấu đồ gá 84

1 Sơ đồ ( hình 2.3 ) 84

2 Mô tả đồ gá 85

III Tính toán đồ gá 85

1 Tính lực cắt 85

2 Tính lực kẹp 87

2.1 Với lực Py 87

2.2 Với lực cắt Pz 87

3.Tính và kiểm tra độ bền của một số chi tiết 88

4 Tính nguồn sinh lực 91

5 Xác định sai số chế tạo cho phép của đồ gá 91

5.1 Tính sai số chuẩn cho kích thước ngoài của bạc (hình 2.10) 92

5.2 Xác định sai số kẹp chặt εk 93

5.3 Xác định sai số mòn 93

5.4 Xác định sai số điều chỉnh 93

5.5 Xác định sai số gá đặt 93

CHƯƠNG III THIẾT ĐỒ GÁ KHOAN LỖ DẦU CỦA NHÓM PISTON 94

I.Sơ đồ định vị và kẹp chặt (hình 3.1) 94

II Chọn kết cấu đồ gá 94

1.Sơ đồ (hình 3.2) 94

2.Mô tả đồ gá 95

3 Nguyên lý hoạt động 95

III Tính toán đồ gá 96

1 Tính lực cắt 96

2 Tính lực kẹp 96

2.1 Đối với lực P0 96

2.2 Đối với mômen xoắn Mx 97

3.Tính và kiểm tra bền một số chi tiết 97

4 Tính nguồn xinh Lực 98

5 Xác định sai số chế tạo cho phép của đồ gá 98

5.1 Xác định sa số chuẩn cho kích thước từ đáy đến tâm 98

5.2 Xác định sai số kẹp chặt k 99

5.3.Xác định sai số do mòn  99m 5.4 Xác đinh sai số điều chỉnh  99dc 5.5 Xác định sai số đồ gá cho phép 99

IV Kết luận 99

CHƯƠNG IV: THIẾT KẾ ĐỒ GÁ KIỂM TRA ĐỘ SONG SONG GIỮA ĐƯỜNG TÂM LỖ ẮC VÀ MẶT ĐẦU PISTON CỦA NHÓM PISTON 100

I Chọn kết cấu đồ gá 100

II.Nguyên lý làm việc 100

III Độ chính xác khi kiểm tra 101

IV Kết luận 101

CHƯƠNG V THIẾT KẾ ĐỒ GÁ KIỂM TRA ĐỘ ĐỒNG TÂM GIỮA ĐƯỜNG KÍNH VÒNG ĐÁY RÃNH SÉCMĂNG VÀ ĐƯỜNG KÍNH VÒNG NGOÀI CỦA NHÓM PISTON 102

I.Chọn kết cấu đồ gá (Hình 2.1) 102

II Nguyên lý làm việc 102

III Kết luận 103

TÀI LIỆU THAM KHẢO 104

PHẦN I

TÌM HIỂU VỀ LÝ THUYẾT GIA CÔNG NHÓM

I Giới thiệu về lý thuyết gia công nhóm.

1 Đặt vấn đề.

Trong những năm gần đây ngành chế tạo cơ khí của nước ta đã có những bướcchuyển mình mạnh mẽ và đang dần khẳng định về vị thế quan trọng hàng đầu của mìnhtrong quá trình công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước Đó là nhờ chúng ta đã rất chútrọng đến việc đào tạo đội ngũ cán bộ kỹ thuật, công nhân lành nghề đồng thời khôngngừng phát triển ứng dụng công nghệ mới cùng những trang bị hiện đại vào quá trình sảnxuất.Tuy nhiên do vấn đề cải tiến kỹ thuật cũng như ứng dụng các phương pháp gia côngchưa được rộng rãi và triệt để nên năng suất sản xuất còn thấp, thời gian chi phí chochuẩn bị công nghệ sản xuất và thời gian phụ chiếm tỷ lệ khá lớn trong quá trình chế tạo

sản phẩm, vì vậy hiệu quả kinh tế mang lại chưa tương xứng với tiềm năng thực tế củangành chế tạo.

Việc đầu tiên của ngành chế tạo máy là sản xuất ra những chi tiết có độ chính xáccao, đạt chất lượng tốt, giá thành sản phẩm thấp và tiết kiệm được vật liệu để nâng caonăng suất, mang lại hiệu quả kinh tế cao Nhưng các vấn đề đó có mâu thuẩn với nhau.Tuy nhiên mâu thuẩn đó được giải quyết đến mức độ nào đó là tuỳ ở việc áp dụng côngnghệ mới

Tổng kết quá trình chế tạo một sản phẩm thì giá thành của nó phụ thuộc vào cácyếu tố sau:

- phí tổn về vật liệu chế tạo máy

- Thời gian chế tạo dài hay ngắn

- Sử dụng vật liệu đắt hay rẻ

- Số lương công nhân, cán bộ tham gia sản xuất và bậc thợ

- Các chi phí phụ như điện , dầu mở và các yêu cầu khác

Trong đó chi phí về vật liệu hầu như không thay đổi, còn các chi phí phụ chiếm tỉ

đó lặp lại khi thay đổi các chi tiết có kết cấu khác nhau

Để khắc phục những thiếu sót trên phương pháp gia công nhóm có thể giải quyếtđược: Rút ngắn thời gian chuẩn bị sản xuất trên đến mức tối đa và trong dạng sản xuấtđơn chiếc và loạt nhỏ vẩn có thể dùng những phương pháp gia công trên các thiết bị cónăng xuất cao, nâng tính loạt trong sản xuất để nâng cao hiệu quả kinh tế

2 Những vấn đề cơ sở của gia công nhóm.

Thực tế có rất nhiều máy móc, thiết bị phục vụ cho đời sống con người ở các lĩnhvực khác nhau và các chi tiết máy thì muôn hình muôn vẻ, chúng khác nhau cả về hìnhdáng lẩn kích thước, chức năng làm việc và các yêu cầu chế tạo máy cũng khác nhau.Nhưng chung quy thi các chi tiết đó đều có một số bề mặt cơ bản như: Mặt trụ tròn xoayngoài, trong, mặt côn, mặt xoắn ốc, mặt định hình

Những bề mặt đó là một trong những yếu tố để tiến hành gia công nhóm Người taphân chia các chi tiết đó ra thành từng nhóm, trong một số nhóm các chi tiết có những bềmặt gia công tương tự nhau để sau này định quy trình công nghệ chung cho cả nhóm vàquy trình công nghệ gia công nhóm đối với từng chi tiết trong nhóm có thể thêm bớt mộtvài nguyên công,nhưng lại để quy trình đó thích hợp cho các chi tiết trong nhóm vàđường lối công nghệ của các chi tiết trong nhóm giống nhau

2.1 Cơ sở của công nghệ nhóm là

Phân nhóm đối tượng sản xuất theo sự giống nhau từng phần về kết cấu, ví dụ với

chi tiết gia công mức độ giống nhau từng phần về một hoặc tập hợp một vài bề mặt giacông Ví dụ như hình 1.1

Hình 1.1

Các chi tiết giống nhau từng phần về kết cấu, giống vị trí và kích thước các lỗ.Công nghệ nhóm cho phép gia công các chi tiết trong cùng một nhóm với cùngtrang thiết bị, dụng cụ và trình tự công nghệ nghĩa là với cùng nguyên công Đối với từngchi tiết cụ thể cho phép khác biệt rất ít so với đặc trưng công nghệ chung của nhóm chitiết

Khi phân nhóm số lương chi tiết gia công tính cho một đơn vị trang thiết bị côngnghệ cho một nguyên công sẽ tăng lên tương ứng với quy mô sản xuất (hàng loạt, hàngkhối) mặt dù thực tế đối với từng chi tiết gia công cụ thể thì số lượng của nó chỉ tươngứng với quy mô hàng loạt vừa hoặc hàng loạt nhỏ hoặc đơn chiếc

Số lượng chi tiết gia công đủ nhiều đối với các nguyên công sẽ cho phép áp dụngcác phương pháp gia công tiên tiến có năng xuất cao như máy rơvônve, máy tự động

Công nghệ nhóm thường được thực hiện ở từng nguyên công, cụ thể là trên từngnhóm máy ví dụ: Gia công nhóm trên máy tiện, máy khoan, máy phay, máy mài phẳng…Nhóm là đơn vị chính trong một nhóm các chi tiết có quá trình gia công rất ngắn đối vớicác bề mặt cơ bản

- Muốn đạt được hiểu quả tốt khi áp dụng công nghệ nhóm cần chú ý các vấn đềsau:

- Trong một nhóm các đối tượng sản xuất, cố gắng loại trừ sự đa dạng của quá trìnhcông nghệ, hướng tới quá trình công nghệ chung cho các đối tượng trong một nhóm,nghĩa là có thể nguyên cứu sửa chữa lại kết cấu của đối tượng để chúng có chung một quytrình công nghệ Tổng quát hơn là nâng cao tính công nghệ trong kết cấu, thống nhất hoá,tiêu chuẩn hoá kết cấu của chi tiết, bộ phận hay sản phẩm nói chung

Chi tiết 1

Chi tiết 2

Chi tiết 3

- Sử dụng các đồ gá tiên tiến có khả năng điều chỉnh nhanh ứng với từng đối tượngtrong nhóm.

- Tạo điều kiện tự động hoá quá trình gia công, hướng tới việc sử dụng và xâydựng các dây chuyền công nghệ gia công linh hoạt và tự động

2.2 Đặt điểm nổi bật của công nghệ nhóm

Là loại trừ càng nhiều càng tốt sự khác nhau giữa các quy trình công nghệ chung

cho các đối tượng chung trong nhóm.Vấn đề đó phụ thuộc vào từng kết cấu cụ thể củariêng từng chi tiết Do đó vấn đề căn bản là tiêu trừ sự khác nhau về kết cấu của các chitiết trong nhóm càng nhiều càng thuận lợi Đó là cơ sở gắn liền với gia công nhóm mà haivấn đề rất quan trọng để chỉ đạo trong thiết kế chế tạo máy hiện nay là:

- Tính thừa kế trong kết cấu và tính thừa kế về công nghệ

- Vấn đề tiêu chuẩn hoá và thống nhất hoá các bộ phận máy

- Thực chất của tính thừa kế về kết cấu và tính thừa kế về công nghệ:

Nói về kết cấu của chi tiết là nói về hình dáng kích thước về hình thức truyền độngcủa chi tiết máy trong bộ phận máy, tuỳ theo chức năng làm việc của chi tiết mà chúng cóthể có kết cấu khác nhau Do vậy mà sản phẩm ngày càng nhiều để đáp ứng những yêucầu phục vụ đời sống con người thì các kết cấu khác nhau của chi tiết cũng dể dàng sinhra

Chính vì vậy mà trong thực tế sản xuất, để chế tạo các chi tiết đó ta gặp phải khókhăn là phải có hàng loạt quy trình công nghệ, đồ gá dụng cụ, đồ đo kiểm khác nhau thíchhợp với từng chi tiết cụ thể

Cho nên muốn nâng cao sản lượng sản phẩm nếu chỉ dựa vào nổ lực sức lao độngcông nhân thì không đủ mà phải có sự kết hợp chặt chẽ của người thiết kế và người chếtạo, nghĩa là người thiết kế phải hiểu biết những khó khăn trong khi chế tạo máy,phảidùng những kết cấu thống nhất trong điều kiện đảm bảo được chức năng làm việc của chitiết, giảm bớt những kết cấu phức tạp dể cho người chế tạo làm ra sản phẩm một cách dểdàng nhất

Tính thừa kế về kết cấu là một tư tưởng chỉ đạo, là một nguyên tắc trong khi thiết

kế, có nghĩa là những sản phẩm sản xuất ra cần dựa trên cơ sở những sản phẩm củ đã cósẳn cải tiến lại những sản phẩm chưa hợp lý, bỏ những kết cấu lạc hậu về kỹ thuật đểnâng cao sản phẩm lên một bước cả về tính năng kỹ thuật lẩn giá thành chế tạo, sử dụng

dễ dàng hoặc cải tiến những kết cấu để mở rộng phạm vi sử dụng máy

Do đó tính thừa kế về kết cấu sẽ mang về những ý nghĩa về kỹ thuật sau: Sau khi

đã phân tích các kết cấu thống nhất và tiêu chuẩn hoá, người thiết kế có thể tập trung đểgiải quyết và đi sâu nguyên cứu những vấn đề phức tạp, những vấn đề liên quan đến tínhnăng máy móc, mà không mất nhiều thời gian cho những việc không cần thiết mà người

đi trước đã nguyên cứu kỹ, do đó giảm được một phần lớn thời gian trong quá trình thiếtkế

Tính thừa kế về công nghệ: Tính thừa kế về kết cấu là tiền đề mở rộng cho tínhthừa kế về công nghệ.Tính thừa kế về công nghệ cũng là một nội dung tư tưởng chỉ đạo

và là một nguyên tắc để thiết kế quá trình công nghệ mới và cải tiến quá trình công nghệ

cũ Nghĩa là khi lập quy trình công nghệ mới phải hết sức lợi dụng quy trình công nghệ

cũ, thay đổi càng ít càng tốt chỉ cần điều chỉnh một ít là đã có một quy trình chế tạo ra sản

phẩm mới Cho nên nội dung của tính thừa kế về công nghệ gồm những vấn đề có ý nghĩa

mà ta sẽ đề cập đến là: Điển hình hoá quá trình công nghệ, tính thừa kế về điều chỉnh thiết

bị (gia công nhóm), tính thừa kế về điều chỉnh thiết bị và tổ chức sản xuất.Nghĩa là khichuyển từ việc sản xuất loại kết cấu này sang loại kết cấu khác, không cần sửa đổi lạinhiều quá trình công nghệ Không mất nhiều thời gian điều chỉnh thiết bị và trang bị côngnghệ mà chỉ cần sửa đổi rất ít, sửa đổi và điều chỉnh nhanh chóng, chủ yếu là thừa hưởngquy ttrình công nghệ cũ, thừa hưởng việc điều chỉnh công nghệ đã có sẳn

Thừa kế về công nghệ cũng có ý nghĩa kỹ thuật lớn: Làm giảm thiết kế quy trìnhcông nghệ, trang bị công nghệ mà chúng ta đã thiết kế rồi, để người cán bộ tập trung thờigian cho những vấn đề kỹ thuật chủ yếu trong quá trình thiết kế và là sự phát triển củaviệc điển hình hoá quá trình công nghệ, cho nên để tiến hành gia công nhóm phải làmcông việc chuẩn bị là tiêu chuẩn hoá và thống nhất hoá chi tiết máy và bộ phận máy Nhưvậy sẽ tránh được tình trạng lộn xộn, kết cấu quá nhiều, mỗi nơi, mỗi xưởng thì sẽ khác,gây khó khăn cho việc phân loại nhóm trong gia công Đó là một vấn đề phức tạp, cần có

sự phối hợp của nhiều người cùng thực hiện

Tiêu chuẩn có thể phân thành ba loại:

a Tiêu chuẩn chung: Loại này không có quan hệ gì với đặt tính và tính năng kết cấu, nó

có thể sử dụng chung cho mọi ngành cơ khí.Ví dụ như các chi tiết lắp ghép chặt, ống bạc

Đặt điểm của loại này là:

- Phần lớn các chi tiết để lắp nối, bắt chặt, thao tác

- Nó không có quan hệ gì đối với việc thực hiện quá trình làm việc của bộ phậnmáy

b Tiêu chuẩn kết cấu.

Là tiêu chuẩn của các chi tiết có thể quyết định được đặt tính và tác dụng của kếtcấu

Loại này gồm 3 phần nhỏ:

- Tiêu chuẩn hoá dưạ vào dự trữ về độ bền của chi tiết (hay của bộ phận máy).Nghĩa là thông thường trong điều kiện khác nhau về tính chất làm việc, phụ tải lớn nhỏkhác nhau thì chi tiết cần có kích thước lớn nhỏ khác nhau để thích ứng với những độ bềnkhác nhau trong quá trình làm việc, chi tiết làm việc với hệ số an toàn bình thường nhưnglàm việc với công suất nhỏ hơn thì chi tiết đó thừa độ bền

- Tiêu chuẩn hoá dựa vào sự không liên hệ gì với công suất Loại này gồm một số

bộ phận hay chi tiết mà nó không thay đổi hay không tham gia vào việc tăng hay giảmnăng suất, mà chủ yếu là làm nhiệm vụ kiểm tra, điều tiết sự làm việc của máy Như một

số bộ phận phân độ trong máy phay

- Tiêu chuẩn hoá dựa vào thay đổi độ bền: Những chi tiết và bộ phận thuộc loạinày có kích thước khác nhau để thích ứng với những công suất khác nhau của máy hoặckhông cần thay đổi kích thước mà có thể sử dụng vật liệu có độ bền khác nhau

Tóm lại vấn đề thừa kế và tiêu chuẩn hoá, thống nhất hoá thể hiện rỏ nét tính ưuviệc của nó trong gia công nhóm và đem lại hiệu quả kinh tế cao

-Tính thừa kế điều chỉnh thiết bị:

Bản thân tính thừa kế về kết cấu không thể hiện được rõ nét tác dụng của nó trongsản xuất, chỉ khi tác dụng được thừa kế công nghệ trong sản xuất mới phát huy được tác

dụng lớn của hai nguyên tắc đó Có nghĩa là tính thừa kế về kết cấu dọn đường cho tínhthừa kế về công nghệ ra đời nhưng trực tiếp ảnh hưởng đến sản xuất chính là tính thừa kế

về công nghệ, hai nguyên tắc đó phối hợp với nhau

Tính thừa kế về công nghệ không thể hiện bằng tính thừa kế về điều chỉnh thiếtbị.Nghĩa là khi sản xuất chi tiết sau ta thừa hưởng sự điều chỉnh thiết bị có sẳn của chi tiếttrước chỉ cần thay đổi ít Phương thức ứng dụng cụ thể tính thừa kế về công nghệ trongsản xuất là việc điển hình hoá quá trình công nghệ

Để thực hiện gia công nhóm ta cần các bước theo thứ tự sau:

1 Phân nhóm chi tiết gia công

2 Lập quy trình công nghệ cho từng nhóm

3 Thiết kế các trang bị công nghệ nhóm

3 Phạm vi gia công nhóm.

Thường công nghệ gia công nhóm chỉ nên áp dụng ở một vài nguyên công chínhNguyên công chính là nguyên công có khối lượng lao động tính theo thời gian gia công lànhiều nhất Lý do chủ yếu là do quá trình ghép nhóm chi tiết gia công rất phức tạp nếutừng chi tiết gia công cụ thể trong quá trình công nghệ của nó phải ghép nhóm nhiều lần

Ở điều kiện sản xuất đơn chiếc và loạt nhỏ, loạt vừa với số lượng từng loại chi tiết khôngnhiều mà chủng loại đa dạng, phức tạp thì việc phân nhóm sẽ không thực hiện được hoặc

sẽ rất tốn kém Mặt khác việc điều hành quản lý quá trình gia công cũng rất khó khăn vàtốn kém

II Mục đích của gia công nhóm.

- Cho phép tập hợp một số lượng chi tiết có bề mặt gia công giống nhau (ví dụ: đốitượng gia công thuộc cùng chi tiết dạng càng, dạng chi tiết trục, bạc hộp) nhưng kiểu loại

và cỡ khác nhau Do đó giảm được sự đa dạng của chi tiết

- Quy trình công nghệ gia công nhóm thích hợp với bất kỳ chi tiết nào trongnhóm Do vậy rút ngắn được thời gian sản xuất

- Có thể gia công nhiều chi tiết trong nhóm ở cùng một nguyên công dẫn đến tănghiệu suất sử dụng và giảm chi phí chế tạo trang thiết bị công nghệ

III Các bước tiến hành gia công nhóm.

1.Phân nhóm chi tiết

Đây là công việc quan trọng đầu tiên Nếu phân nhóm chi tiết tốt tức là tập hợpnhiều đặt điểm công nghệ chung cho mỗi nhóm thì về cơ bản xác định đúng giải phápcông nghệ tạo điều kiện thuận lợi cho hai bước sau:

Việc phân nhóm chi tiết gia công không chỉ dựa vào đặt điểm kết cấu và đặt điểmcông nghệ của chúng mà còn phải dựa vào đặt điểm của kiểu loại thiết bị công nghệ nhằmđảm bảo quá trình gia công hợp lý

Tóm lại, là phải phân nhóm chi tiết gia công trên các loại thiết bị công nghệ cụ thể.Nhóm chi tiết gia công là cơ sở để xây dựng quá trình công nghệ là đơn vị côngnghệ

Chủng loại chi tiết được phân thành các loại gia công trên máy máycác máy cụ thể

Máy

Tự

động

Máy Rơvonve

MáyTiện Máy Phay KhoannMáy MáyMài

Khối 1Các nhóm tiến trình

gia công khép kín

trên một hoặc một

vài máy cùng kiểu

Khối 2Các nhóm với các nguyên công chung ( Một hoặc vài nguyên công nhóm) khép kín trên một hoặc vài máy cùng kiểu

Phân nhóm các loại chi tiết thành các nhóm

nhóm chi tiết

Chủng loại chi tiết

Khối 3Các nhóm với tiến trình gia công khép kín trên nhiều máy khác kiểu loại (gia công điển hình )

Sơ đồ phân nhóm chi tiết gia công theo đặc điểm của trang thiết bị công nghệ củatác giả Mitrôphanop (Hình 1.2)

1 2 3 4

4' 3' 2' 1'

Hình 1.3: Công nghệ nhóm

Trong đó:: Nguyên công chung (nguyên công nhóm)

1, 2, 3, 4, 5: Phôi ban đầu của chi tiết

1’, 2’, 3’, 4’, 5’: Chi tiết hoàn chỉnh sau khi gia công

b Khối 2:

Các chi tiết được gia công chung trong một hoặc vài nguyên công trên một hoặcmột vài máy khác kiểu, còn trong các nguyên công khác thì chung lại có thể ở vào nhữngnhóm khác nhau, có thể được gia công chung hay gia công riêng bịêt

Các chi tiết ở khối hai có thể khác nhau khá nhiều về kết cấu (hình dạng, kíchthước) Tiến trình gia công khối 2 được biểu diễn ( hình 1.4)

- Trước nguyên công chung không có nguyên công riêng nào

5 4 3 2

2' 3' 4'

5'

Hình 1.4a: Công nghệ nhóm

- Có hai nguyên công chung:

1 2 3 4

4' 3' 2' 1'

Hình 1.4b: Công nghệ nhóm

Trong đó: : Nguyên công riêng (nguyên công cá biệt)

Hai khối 1 và 2 thuộc phạm vi công nghệ nhóm, cho phép có thể gia công cùngmột số lượng lớn chi tiết khác nhau trên cùng một, hai hoặc nhiều thiết bị, trang bị dụng

cụ, chế độ công nghệ…

c khối 3.

Các chi tiết có quá trình gia công chung (quá trình công nghệ nhóm) trên nhiềumáy có nhiều kiểu khác nhau (tiện phay, khoan, mài) nên chúng phải có kết cấu giốngnhau Như vậy số loại chi tiết khác nhau trong mỗi nhóm giảm đi nhiều và trở thành thuộccùng một kiểu chi tiết có quá trình gia công chung Đó là quá trình công nghệ điển hìnhthuộc phạm vi công nghệ điển hình (hình 1.5)

1' 2' 3' 4' 5' 5

4 3 2 1

Hình 1.5: Quá trình công nghệ gia công chi tiết điển hình

Đến nay việc phân nhóm đối tượng gia công chưa dựa theo một quan điểm vànguyên tắc nào hoàn chỉnh.Tuy nhiên trong thực tế có thể phân nhóm chi tiết gia côngtheo những nguyên tắc sau:

+ Ghép nhóm những chi tiết có hình dáng hình học gần giống nhau

+ Ghép nhóm những chi tiết có yêu cầu kỹ thuật gần giống nhau

+ Ghép nhóm những chi tiết có mặt chuẩn định vị gần giống nhau

+ Ghép nhóm những chi tiết có bề mặt gia công gần giống nhau

+ Ghép nhóm những chi tiết có trình tự công nghệ gần giống nhau, có thể áp dụngphương pháp gia công thiết bị công nghệ

+ Ghép nhóm những chi tiết sao cho phí tổn điều chỉnh thiết bị, đồ gá dụng cụ là ítnhất khi thay đổi loại chi tiết trong nhóm

+ Không ghép những chi tiết có số lượng quá ít hoặc những chi tiết có kết cấu khácnhiều so với chi tiết khác

Sau khi phân nhóm chi tiết, cần xây dựng chi tiết đại diện cho cả nhóm bằng cáchchọn một chi tiết có nhiều bề mặt gia công chung rồi bổ sung thêm những bề mặt khác(những bề mặt mới không trùng với những bề mặt đã có của chi tiết máy) mà chi tiết khác

có Để ứng với một quy trình công nghệ của chi tiết điển hình có thể gia công được nhómchi tiết

2 Thiết kế quy trình công nghệ nhóm.

Quy trình công nghệ nhóm là một quy trình công nghệ thích hợp với bất kỳ chi tiếtnào trong nhóm nhưng có thể thay đổi chút ít tuỳ theo đặt điểm riêng của từng chi tiếttrong nhóm Nhóm là đối tượng của quy trình và được đặt trưng bởi sự thống nhất về thiết

bị, dụng cụ, đồ gá và phương pháp điều chỉnh…Trên nguyên công

Trước hết dựa vào chi tiết đại diện, chu trình của nhóm chi tiết để lập quy trìnhcông nghệ tổng quát

Ví dụ (hình 1.6)

Chi tiế t 1 Chi tiế t 2

Chi tiế t điể n hình

Hình 1.6 : Câch xđy dựng chi tiết đai diệnQuy trình công nghệ gia công của chi tiết đại diện tổng hợp hầu hết câc bước cầnthiết cho cả nhóm chi tiết, còn khi gia công câc chi tiết cụ thể có thể tăng hay giảm mộthoặc hai bước gia công năo đó, thím hoặc bớt một văi dụng cụ năo đó

- Những nguyín tắc cần đảm bảo khi lập quy trình công nghệ gia công nhóm lă:+ Thứ tự mỗi bước (hoặc nguyín công) phải đảm bảo có thể gia công được bất kỳchi tiết năo trong nhóm

+ Đồ gâ, dụng cụ…dùng cho câc nguyín công nhóm phải đảm bảo gia công đượcbất kỳ chi tiết năo trong nhóm

+ Đảm bảo tổn hao điều chỉnh nguyín công mhóm lă ít nhất khi thay đổi chi tiếtgia công trong nhóm

- Quy trình công nghệ nhóm chi tiết (hình 1.6) được xđy dựng thănh sơ đồ quytrình công nghệ nhóm trín mây tịín Rơvônve, mây khoan, mây phay Trong sơ đồ quytrình công nghệ nhóm cần sắp xếp vă bố trí dụng cụ gia công đảm bảo đạt kích thướcnhanh vă thay dụng cụ nhanh, phải thể hiện thứ tự lăm việc của câc dụng cụ theo thứ tựgia công từng chi tiết trong nhóm đối với từng bề mặt gia công Phải tính toân thời giangia công một chi tiết vă cả loạt chi tiết để xâc định tải trọng của thiết bị công nghệ

Ví dụ: Sơ đồ quy trình công nghệ gia công nhóm chi tiết Rơvônve

1 2

3 45 6

8 7

10

9

A BCD E

G H I

J

Hình 1.7

3 Đồ gá trong gia công nhóm

a Giới thiệu đồ gá gia công nhóm

Đặt trưng cơ bản của gia công nhóm là các chi tiết gia công trong nhóm được gáđặt chính xác trong một nguyên công Như vậy các chi tiết trong nhóm phải có các bề mặt

vị trí

Tiện thô mặt ngoài

Tiện thô mặt ngoài

12334586789108

Cử xác định chiều dàiMũi khoan ruột gà Mũi khoan ruột gà Dao tiện

Dao tiệnDao tiệnDao tiệnMũi khoanDao tiện Dao tiện rãnhDao tiện renDao tiện Dao cắt đứt

Đầu RơvonveĐầu RơvonveĐầu RơvonveĐầu RơvonveĐầu RơvonveĐầu RơvonveBàn dao trướcĐầu RơvonveBàn dao trướcBàn dao sauBàn dao trướcBàn dao trướcBàn dao sau

dùng làm chuẩn định vị và sơ đồ gá đặt khi gia công gần như nhau, chỉ khác nhau về kíchthước hoặc khác nhau chút ít về hình dạng.

Ở đồ gá gia công nhóm phải có bộ phận điều chỉnh thích ứng với từng chi tiếttrong nhóm và bộ phận vạn năng dùng chung cho cả nhóm chi tiết.Thông thường các bộphận vạn năng của đồ gá gia công nhóm chiếm 80-90% gồm các chi tiết thân, đế, cơ cấuphân độ

Khi chuyển sang gia công chi tiết khác thì bộ phận vạng năng không thay đổi, còn

bộ phận điều chỉnh được thay thế nhanh hoặc điều chỉnh nhanh theo kết cấu của chi tiếtgia công mới Kết cấu như vậy là đồ gá vạn năng điều chỉnh

b Đặt điểm của đồ gá gia công nhóm:

- Có thể gá đặt chính xác, nhanh chóng bất kỳ chi tiết nào trong nhóm

- Đảm bảo điều chỉnh và thay thế nhanh chóng các bộ phận cần thiết ứng với bất

kỳ chi tiết nào trong nhóm

- Đảm bảo độ chính xác và độ cứng vững cần thiết, không làm biến dạng chi tiếtgia công

- Tháo lắp nhanh chóng trên máy gia công

- Thao tác thuận tiện, nhẹ nhàng

- So với đồ gá chuyên dùng riêng biệt thì đồ gá gia công nhóm thường kém cứngvững hơn

cơ cấu gá đặt của đồ gá cho phù hợp với hình dạng, kích thước các chi tiết trong nhóm

- Định vị lại và kẹp chặt lại các bộ phận gá đặt chi tiết gia công đến một vị trí kháctrên đồ gá

Hai phương án được áp dụng đối với các chi tiết gia công mà bề mặt chuẩn định vị

có hình dạng giống nhau, nhưng khác nhau về kích thước.Ví dụ khoan các lỗ trên chi tiếtdạng trục và chi tiết dạng càng có hình dạng giống nhau

- Thay đổi từng phần hoặc toàn phần những bộ phận định vị kẹp chặt chi tiết giacông, bộ phận dẩn hướng dụng cụ: Nghĩa là phải sử dụng các bộ phận thay thế nhanh nhưtấm dẩn khoan có trụ trượt, ống kẹp đàn hồi

- Vừa thay thế vừa dịch chuyển các bộ phận gá đặt của chi tiết gia công, bộ phậndẩn hướng dụng cụ, ví dụ êtô có má kẹp thay thế nhanh

Hai phương pháp này thường được áp dụng đối với chi tiết gia công khác nhau vềhình dáng kích thước trong một phạm vi xác định, ví dụ: Các đồ gá phay, khoan các chitiết thuộc loại giá đỡ với nhiều kiểu khác nhau

IV Hiệu quả kinh tế.

Hiệu quả kinh tế của gia công nhóm thể hiện ở các mặt sau:

+ Rút ngắn được thời gian chuẩn bị sản xuất, thời gian thiết kế các trang bị côngnghệ (đồ gá và dụng cụ)

2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 (1000 giờ) Thời gian

Giá thành 500

450 400 350 300 250 200 150 100 50

2 1

1: Đối với chi tiết riíng lẻ

2: Đối với gia công nhóm

Biểu đồ trín nói lín tính ưu việt của gia công nhóm

V Kết luận.

Gia công nhóm lă phương phâp gia công tiín tiến trong kỹ thuật chế tạo mây hiệnnay, dựa trín cơ sở phđn chi tiết ra từng nhóm có đặt tính công nghệ gần giống nhau, đểkhi gia công có thể dùng chung một quy trình công nghệ, một loại trang thiết bị côngnghệ… Điều đó khiến việc chuẩn bị sản xuất, thời gian gia công đều rút ngắn, phí tổn vềdụng cụ, đồ gâ giảm, do đó giảm được giâ thănh chế tạo, năng suất cao vă khối lượng laođộng giảm

Thực tế sản xuất của câc nước đê chứng minh đó lă phương phâp gia công có năngsuất cao, hiệu quả kinh tế lớn vă những kinh nghiệm thực tế để chung ta âp dụng phươngphâp năy vao trong sản xuất ở câc nhă mây chúng ta

PHẦN II

PHÂN TÍCH KẾT CẤU VÀ ĐIỀU KIỆN KỸ THUẬT CỦA

PISTON

I.Giới thiệu khái quát piston :

1 Vai trò

Vai trò chủ yếu của piston là cùng với các chi tiết khác như xylanh , nắp xy lanh bao

kín tạo thành buồng cháy , đồng thời truyền lực khí thể cho thanh truyền cũng như nhận lực từ thanh truyền để nén khí Ngoài ra ở một số động cơ 2 kỳ piston còn có nhiệm vụ đong mở cơ cấu phân phối khí

2 Đặc điểm kết cấu của piston :

Piston được chia làm 4 phần : đỉnh ,đầu ,thân và đáy Mỗi phần đều có nhiệm vụ

riêng va có kết cấu riêng

- Đỉnh lồi : có thẻ tạo ra lốc xoáy nhẹ , tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình hìnhthành khí hỗn hợp cháy Tuy nhiên sức bèn nhiệt kém và diện tích chịu nhiệt lớn hơn đỉnh bằng loại này được dung trong các động cơ điezen và động cơ xăng

- kết cấu của đầu piston phải đảm bảo các yêu cầu sau :

+ bao kín tót trong buồng cháy nhằm ngăn khí cháy lọt xuống các te dầu và dầubôi trơn từ cácte sục lên buồng cháy Thường dung secmăng để bao kín

+ tản nhiệt tốt vì phần lớn nhiệt của piston truyền qua secmăng cho xylanh Đểtản nhiệt tốt thường dung các đầu piston sau :

- Phần chuyển tiếp giữa đỉnh và đầu piston có bán kính R kớn

- Dùng rãnh ngăn nhiệt

- Đỉnh piston rổng để làm mát bằng đầu lưu thong

+ Sức bền cao : để tăng sức bền và độ cứng vững cho hệ chốt người ta them gờ trợ lực

2.3 Thân piston :

Nhiệm vụ là dẩn hướng cho piston chuyển động trong xylanh

- Vị trí tâm chốt được bố trí sao cho piston và xylanh mòn đèu và đồng thời giảm va đập khi đổi chiều

- Chống bó kẹp piston :

+ Nguyên nhân :

- Lực ngang N

- Lực khí thể

- Kim loại giản nở

Do những nguyên nhân trên piston thường bị bó kẹp theo phương tâm chốt piston + Các biện pháp khắc phục :

- Chế tạo piston có dạng ô van

- Tiện vát hai mặt bên ở bệ chốt chỉ để lại một cung α= 90÷100 để chịu lực mà không ảnh hưởng đến phân bố lực

- Xẻ rảnh giản nở trên thân piston

- Đúc bằng hợp kim có độ giản nở dài nhỏ

Thép : Thép có sứ bền cao , hệ số dẩn nhiệt nhỏ , đồng thời khó đúc nên it dùng Hợp kim nhôm có ưu điểm nhẹ , hệ số dẩn nhiệt lớn , hệ số ma sát nhỏ , dễ đúc ,

dễ gia công nên được dung phổ biến để chế tạo piston

II Điều kiện làm việc của piston

Điều kiện làm việc của piston rất phức tạp cụ thể là :

- Chịu tải trọng cơ học có chu kỳ :

- lực quán tính lớn đặc biệt là động cơ tốc độ cao

- Tải trọng nhiệt cao : do tiếp xúc với khí cháy có nhiệt độ cao nên nhiệt độ đỉnh piston có thể lên đến 2200÷28000 C nên piston giảm sức bèn , bó kẹt , nứt …

- Ma sát lớn và ăn mòn hoá học :

III Yêu cầu kỷ thuật của piston

- Độ chính xác mặt ngoài đạt cấp 6 , độ nhám Ra= 25(μm)

- Dung sai đường kính lỗ Td = 0,008 ÷ 0,01 (mm)

- Sai lệch hình học không vượt quá 0,4÷0,5 dung sai đường kính lỗ

- Sai lệch vị trí không gian giữa các bbề mặt :

+ Đường tâm lỗ phải nằm trong mặt phẵng thẳng góc với đường tâm piston Sai

số cho phép (0,03÷0,06)/100 (mm)

+ Độ không thẳng góc của thành rảnh secmăng với đường kính mặt ngoài (0,02÷0,05) (mm)

+ Sai số do độ đồng tâm vòng đáy rãnh và vòng ngoài (0,012÷0,03) (mm)

- Các bề mặt không gia công đạt Ra= 80(μm)

* Nhận xét : nhìn chung piston có hình dánh phức tạp , độ cứng vững kém , dễ biếndạng theo đường kính Yêu cầu kỹ thuật chế tao cao do đó khi gia công cần chú ý : chọn chuẩn, gá đặt , kẹp chặt

PHẦN III

THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG

NHÓM PISTON

CHƯƠNG I XÁC ĐỊNG DẠNG SẢN XUẤT VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP

CHẾ TẠO PHÔI

I Xác định dạng sản xuất

Theo yêu cầu của đề cho dạng sản xuát loạt vừa

II Lựa chọn phương pháp chế tạo phội

Chi tiết được ché tạo từ gang xám GX15-32 để đúc , kết cấu của piton là hình trụ

không thông , mặt trong khá phức tạp , với sang sản xuất loạt vừa và đảm bảo yêu cầu kỷ thuật ta chọn phương pháp đúc trong khuôn kim loại dung ruọt kim loại

III Cấu tạo khuôn đúc

1 2

3 4 5

6

7

10 9 8

4- ruột 10- lỗ thoát hơi

5- phễu rót 11,12 – hai nữa khuôn

6- ống rót

Do yêu cầu chất lượng của phôi có đỉnh tốt không rỗ xốp , rỗ co ta chon khuôn rápdứng phần đỉnh của phôi nằm dưới

Vỏ khuôn : Gồm hai nữa giáp lại với nhau thieo chiều đứng , được chế tạo từ gangxám GX 24-44 Để bảo vệ khuôn và chống dính lòng khuôn thường được sơn một lớpcách nhiệt và phủ lên ngoài một lớp sơn phủ để tăng độ bóng bề mặt

Ruọt khuôn : Gồm nhiều mảnh gép lại với nhau Ruột khuôn ở trong long khuônchịu nhiệt độ rất cao thường đươc chế tao bằng thép hợp kim chịu nhiệt 40Cr

CHƯƠNG II THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT ĐẠI

DIỆN CỦA NHÓM PISTON ĐÃ CHỌN I.Phân tích chuẩn gá đặt

R2 R6

1 6.

105

117 129,2

Hình 3.1 : chi tiết đại diện

Chọn chuẩn hợp lý là một trong những ván đề cơ bản trong việc thiết ké quy trình

công nghệ Vì khi ta khống chế được các nguyên nhân khác sinh ra sai sốgia công thì trong một mức độ nhát định độ chính xác của chi tiết gia công chủ yếu là do quá trình gá đặt quyết định , đồng thời giảm thời gian phụ đảm bảo độ cứng vững , nâng cao được chế

độ cắt dẫn đến giảm thời gian cơ bản

1 Chọn chẩn thô

*Khi chọn chuẩn thô cần chú ý hai yêu cầu sau :

- Phân phối đủ lượng dư cho bề mặt gia công

- Bao đảm độ chính xác về vị chí tương quan giưa các bề mặt không gia công với những bề mặt xắp gia công

* Ở đây yêu cầu kỹ thuật về vị chí tương quan các bề mặt là :

- Độ đồng tâm giữa mặt trong và mặt ngoài chi tiết

- Độ vuông góc giữa đuờng tâm lỗ ắc và đường tâm của mặt trụ ngoài, giữa đường tâm trụ ngoài với đáy piton

* Có hai phương pháp chọn chuẩn thô

- Dùng mặt trong của piton

- Dùng mặt trụ ngoài

So sánh hai phương phap trên ta thấy chọn cuẩn thô là mặt trong thì khi gia công chiều dày piton sẽ đều nhưng khó định vị và kẹp chặt , kết cấu đồ gá phức tạp Con dùng mặt trụ ngoài thì chiều dày sẽ không đều nhưng kết cấu đồ gá đơn giản Mặt khác chi tiết được đúc trong khuôn kim loại nên có độ chính xác cao , thành piton tương đối đều nên tachọn chuẩn thô là mặt ngoài

- Cố gắng chọn chuẩn tinh là chuẩn tinh chính , như vậy sẽ làm cho chi tiết gia công có vị trí như lúc làm việc

- Cố găng chọn chuẩn định vị trùng với gốc kích thước để sai số chuẩn bằng không

- Chon chuẩn sao cho khi gia công chi tiết không bị biến dạng do lực kéo, lực kẹp

- Cố gắng chọn chuẩn thống nhất vì khi thay đổi chuẩn sẽ sinh ra sai số tích luỹ ởlần gá sau

- Đối với chi tiết là piton ta chọn chuẩn tinh là mặt Avà mặt B ( hình 3.2)

* Ưu điểm : có thể gia công các bề mặt mà không vướng vào đồ gá

* Nhược điễm : Độ định tâm không cao , do khe hở và dung sai chế tạo chi tiết và chốt định vị

II Xác định thứ tự gia công

Việc lẩp trình tự gia công rất quan trọng, cần đảm bảo yêu cầu kỹ thuật của chi tiết ,

gá đặt hợp lý trong quá trinh gia công và yêu cầu thực thế của nhà máy

Do chon chuẩn là mặt đáy A và mặt trụ trong B nên trình tự gia công chi tiết được lập theo thứ tự sau :

1 Tiện mặt đáy , tiện chuẩn , vát mép.

2 Khoét thô lỗ ắc

3 Tiện đỉnh piton , tiện lõm cầu

4 Tiện phá trụ ngoài, tiện thô rãnh secmăng

5 Tiện tinh trụ ngoài, tiện tinh rãnh secmăng

6 Khoan lỗ dầu thẳng

7 Khoan lỗ dầu xiên

8 Cân bằng khối lượng

9 Tiện đúng kích thươc thân piston

10 Tiện rãnh hãm , doa thô lổ ắc , doa tinh lổ ắc

11 Tiện ô van

12 Tổng kiễm tra

III Các bước chuẩn bị phôi

- Bước 1: Làm sạch bavia , cát cháy trong lòng piston bằng búa đục và dũa

- Bước2: Ủ gang trong lò nung từ 200 ÷ 300°C giữ nhiệt lâu sau đó làm nguội chậm , thường làm nguội trong lò đễ giảm ứng suất dư bên trong , làm nhỏ hạt do

đó tăng độ dẻo dễ gia công

- Bước 3: (hinh 3.3) : bào đậu ngót , đậu hơi

- Chọn máy : máy bào ngang B665

- Chọn vật liệu dao : dao bào BK8

IV.Nội dung các nguyên công

1.Nguyên công 1: Tiện thô mặt đáy , tiện thô , tiện tinh mặt trong , vát mép 1.1 sơ đồ định vị và kẹp chặt( hình3.4)

W W

W W 166

S

2,5 1x45 Rz 40 o

S

Rz 20 n

Hình 3.4: sơ đồ định vị và kẹp chặt

- Định vị : chi tiết được khống chế 5 bậc thự do , mặt ngoài 4 bậc tự do , mặt đỉnh

1 bậc tự do

- Kẹp chặt : kẹp chặt bằng chấu của mâm cặp

- Đồ gá : sử dụng đồ gá vạn năng mâm cặp 3 chấu tự định tâm

- Chon máy gia công là máy tiện T620

Nđco= 7,5 ( Kw) ; n = 1450(vg⁄ph)

1.2.Các bước gia công

- Bước1: Tiện mặt đáy

- bươc2: Tiện thô tiện tinh mặt chuẩn trong

- bước3 : Vát mép

1.3 Tính lượng dư gia công cho mặt đáy

Chi tiết được gia công là piston , đường kính ngoài là Ф130 , vật liệu chế tạo là gang xám GX15-32 , có độ cứng HB=190 , chi tiết được gá trên mâm căp 3 chấu tự định tâm Tiến hành gia công một lần đạt Rz= 40

Phôi được đúc trong khuôn kim loại đạt cấp chính xác 11, dung sai phôi δ = 0,7 (mm) , Ta =300(µm), Rza =200 (µm) (Bảng 2.34 HĐTKĐACNCTM trang 55)

Lượng dư nhỏ nhất được xác định theo công thức :

Zmin = Rza + Ta + 2 2

b

 Trong đó :

+ Rza : Chiều cao trung bình lớp nhấp nhô bề mặt do đúc để lại Rza=200 (µm) + Ta : Chiều sâu lớp hư hõng bề mặt do đúc để lại Ta = 300( µm)

+ a : sai lệch vị tri không gian của chi tiết do phôi đúc để lại ,ở đây thể hiện

sự cong vênh của mặt đáy và trục piston

Độ cong vênh được xác định theo công thức:

a = 

v = ∆K.LK Trong đó :

+ ∆K : độ cong vênh giới hạn của phôi trên 1 mm chiều dài

∆K = 0,7(µm/mm) ( bảng 3.67 STCNCTM1 trang 236 )

+ LK : kích thước chiều dài của phôi.

Zmin

(µm)

Kíchthướctínhtoán(µm)

Dungsaiδ(µm)

Kích thướcgiới hạn

Trị số giới hạnlượng dưR

z

(mm)

Min(mm)

Max(mm)

Min(mm)

0

300

115,5

* Bước 1 : tiện mặt đáy

- Chon dao tiện mặt ngoài thân thẳng có gắn mảnh hợp kim cứng BK8 , có góc nghiêng chính φ =45° , kích thước dao 2525

- Lượng dư gia công :

Z = 0,9 (mm)

- Chiều sâu cắt :

t =0,9 (mm)

- Lượng chạy dao : Khi gia công thô và tinh lượng chạy dao có thể phụ thuộc vào

độ cứng vững và độ bền của hệ thống (máy gá dao và chi tiết gia công), công suát của

máy, độ bền của mảnh hợp kim cứng và các yếu tố khác như : Chiều sâu cắt, kích thướcdao ….

 = 10003,14.104.130,72 = 256,5 (vg/ph) Theo máy T620 chọn nmáy = 250 (vg/ph)

=102 (vg/ph)

Công suất cắt: công suất cắt thực tế khi tra bảng phụ thuộc vào vật liệu gia công vật liệu dao ,chiều sâu cắt , lượng chạy dao và vận tốc cắt

Nc = 2,4 (Kw) ( bảng 5.69 STCNCTM II trang 61 )

* Bước 2 : tiẹn thô , tiện tinh mặt chuẩn trong

Để gia công đạt RA = 2,5 cần tiến hành tiện thô và tiện tinh

Lượng dư tổng : 2Z = 3,6 (mm) ( bảng 3.31 STCNCTM I trang 206)

- Chiều sâu cắt : t =

2

6,2 = 1,3 (mm)

- Lượng chạy dao : s = 0,3 ÷ 0,5 (mm/vg) ( bảng 5.12 STCNCTM II trang

- K1: hệ số phụ thuộc vào chu kỳ bền của dao , K1 = 1

- K2 : hệ số phụ thuộc vào góc nghiêng chính φ , K2 = 0,72

- K3 : hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt của phôi đúc , K3 = 0,82

- K4 : hệ số phụ thuộc vào vật liệu dao , K4 = 0,83

 = 3,14.117

73.86.1000



200.117.14,3

- Lượng chạy dao : tiện tinh thì lượng chạy dao được tính theo nham bề mặt

Trong đó :

- K1: hệ số phụ thuộc vào chu kỳ bền của dao , K1 = 1

- K2 : hệ số phụ thuộc vào góc nghiêng chính φ , K2 = 0,72

- K3 : hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt của phôi đúc , K3 = 1 ( không còn võ cứng )

- K4 : hệ số phụ thuộc vào vật liệu dao , K4 = 0,83

V.1000

 = 3,14.118

135.1000



315.118.14,3

- K1: hệ số phụ thuộc vào chu kỳ bền của dao , K1 = 1

- K2 : hệ số phụ thuộc vào góc nghiêng chính φ , K2 = 1

- K3 : hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt của phôi đúc , K3 = 1

- K4 : hệ số phụ thuộc vào vật liệu dao , K4 = 0,83

V.1000

 = 3,14.110

91.146.1000

= 425,3(vg/ph)

Theo máy T620 chọn nmáy =400(vg/ph)

Tốc độ cắt thực tế :

Vt =

1000

n.D



400.110.14,3

=138,16 (vg/ph)

- Công suất cắt : Nc = 2,9 (Kw) ( bảng 5.69 STCNCTM II trang 61)

1.5 Tính thời gian cơ bản

Thơi gian cơ bản được xác định theo công thức :

T0 = LsL1nL2 (ph) Trong đó :L : chiều dài bề mặt gia công (mm)

L1 : chiều dài ăn dao (mm)

L2 : chiều dài thoát dao (mm)

s : Lượng chạy dao (mm)

n : số vòng quay hoặc hành trình kép trong 1 phút (vg/ph)

 Bước 1 : Tiện mặt đáy

L1 = tgt + ( 0,5 ÷ 2 ) = tg45

9,0 + 2 = 2,9 (mm)

Thơi gian cơ bản được xác định theo công thức :

T0 = LsnL1 (ph)

Trong đó : L = 12(mm)

L1 = ( 0,5 ÷ 5 ) ; L1= 4 (mm)

Lượngchay daos(mm/vg)

Số vòngquayn(vg/ph)

Tốc độcắtV(m/ph)

Côngsuấtcắt N(Kw)

Thời gian

cơ bảnT0(ph)

- Định vị : chi tiết được khống chế 6 bậc tự do , mặt đáy dùng mặt phẵng định vị

3 bậc tự do , mặt chuẩn trong dùng chốt ngắn định vị 2 bậc tự do , mặt trụ ngoàicủa lỗ ắc dùng khối V tuỳ động định vị 1 bậc tự do

- Kẹp chặt : dùng cơ cấu kẹp liên động , hai đầu mõ kẹp tì vào đỉnh piston

- Dụng cụ đo : thước kẹp , panme

- Chọn máy gia công là máy doa ngang 262r

- Lượng dư gia công : 2Z = 4,4 (mm) ( bảng 33.1 STCNCTM )

Vì lượng dư còn chừa lại cho nguyên công doa

Vậy lượng dư cho nguyên công khoét : 2Z = 3,4 (mm)

- Chiều sâu cắt :t = 32,4 = 1,7 (mm)

- Lượng chạy dao : phụ thuộc độ cứng vững và độ bền cũa hệ thống ( máy, gá dao , chi thết gia công ) công suất máy , độ bền cũa mãnh hợp kim cứng và cácyếu tố khác như : chiều sâu cắt , kích thước dao …

s = 1,4÷ 1,7 (mm/vg) (bảng 5.26 STCNCTM trang 22)

Theo máy doa 262r chọn smáy = 1,43 (mm/vg)

- Tốc độ cắt được xác định theo công thức :

+ Kv : hệ số điều chỉnh tốc độ cắt :

Kv = K1 K2 K3

Trong đó :

- K1: hệ số phụ thuộc vào chu kỳ bền của dao , K1 = 1

- K2 : hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt của phôi đúc , K2 = 0,8

- K3 :, hệ số phụ thuộc vào vật liệu dao :K3 = 0,82

V.1000

 = 3,14.39

8,68.1000



500.39.14,3

=61,23 (vg/ph)

- Công suất cắt : Nc = 3,6 (Kw) ( bảng 42.3 chế độ cắt gia công cơ khí trang

104 )

2.3 Tính thời gian cơ bản

Thơi gian cơ bản được xác định theo công thức :

T0 = LsL1nL2 (ph)

n S

W

Hình 3.8 : sơ đồ tính thời gian cơ bản

Trong đó :L : chiều dài bề mặt gia công (mm)

L1 : chiều dài ăn dao (mm)

L2 : chiều dài thoát dao (mm)

s : Lượng chạy dao (mm)

n : số vòng quay hoặc hành trình kép trong 1 phút (vg/ph)

s (mm/vg)

Số vòngquay n(vg/ph)

Tốc độ cắt V(m/ph)

Công suất cắt

N (Kw)

Thời gian cơ bản T0