Ban thuyet minh piston vòi phun bơm cao áp

Bản thuyết minh đồ án công nghệ chế tạo Piston vòi phun bơm cao áp động cơ Diezel D12 ......................................................................................................................................................................................................................................................................................................

LỜI MỞ ĐẦU

Đất nước ta đang trong quá trình phát triển và hội nhập Tỷ trọng ngành công nghiệptrong cơ cấu ngành kinh tế ngày càng tăng Trong tiến trình công nghiệp hóa, hiện đại hóađất nước việc phát triển ngành cơ khí là một trong những ưu tiên hàng đầu Do đó việc đàotạo đội ngũ kỹ sư cơ khí có trình độ chuyên môn cao về công nghệ truyền thống cũng nhưnắm bắt được các công nghệ gia công tiên tiến, hiện đại để áp dụng có hiệu quả vào sảnxuất trong nước là một nhiệm vụ quan trọng của ngành cơ khí

Đồ án công nghệ chế tạo máy là một phần quan trọng trong quá trình đào tạo của chuyênngành cơ khí tại các trường đại học Nó giúp sinh viên tổng hợp lại toàn bộ kiến thức chuyênmôn trong quá trình học tập, tìm hiểu để áp dụng vào quá trình sản xuất thực tế Bên cạnh

đó nó cũng giúp sinh viên có điều kiện tìm hiểu làm quen với thực tế sản xuất Để phục vụcho quá trình làm việc, công tác của sinh viên khi ra trường

Trong quá trình làm đồ án em đã nhận được sự giúp đỡ và hướng dẫn nhiệt tình của thầy

Lê Như Trang cũng như các thầy cô giáo trong khoa Mặc dù có nhiều cố gắng, nghiêm túc

trong công việc tuy nhiên do thời gian thực hiện có hạn nên đề tài không tránh khỏi nhữngthiếu sót rất mong nhận được sự chỉ bảo thêm của thầy cô để đề tài được hoàn thiện hơn

Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn thầy Lê Như Trang cũng như các thầy cô khác

trong khoa cơ khí đã nhiệt tình giúp đỡ, hướng dẫn em trong toàn bộ quá trình làm bài

Em xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày tháng năm 2014 Sinh viên thực hiện

HOÀNG VĂN KIÊN

1

Mục Lục LỜI MỞ ĐẦU

PHẦN I: THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ

1.1 Phân tích chức năng làm việc của chi tiết

1.2 Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi chi tiết

1.3 Xác định dạng sản xuất

1.4 Phương pháp chế tạo phôi

1.5 Bản vẽ lồng phôi của chi tiết

1.6 Các phương án công nghệ

PHẦN II: THIẾT KÊ NGUYÊN CÔNG

1 Nguyên công 1: Tiện mặt đầu, mặt trụ Ø10mm, Ø3mm.

1.1 Định vị và kẹp chặt 1.2 Chọn máy

1.3 Chọn dao 1.4 Các bước gia công

2 Nguyên công 2: Tiện mặt đầu, tiện mặt trụ Ø10 và khoan lỗ tâm Ø3mm, vát mép lỗ Ø3mm

2.1 Định vị và kẹp chặt 2.2 Chọn máy

2.3 Chọn dao 2.4 Các bước gia công

3 Nguyên công 3: Tiện mặt côn và khoan lỗ tâm Ø1mm

3.1 Định vị và kẹp chặt 3.2 Chọn máy

3.3 Chọn dao 3.4 Các bước gia công

4 Nguyên công 4: Tiện mặt trụ Ø8, tiện rãnh rộng 1,5 và rãnh 9mm

4.1 Định vị và kẹp chặt 4.2 Chọn máy

4.3 Chọn dao

4.4 Các bước gia công

5 Nguyên công 5: Khoan lỗ Ø4mm

5.1 Định vị và kẹp chặt 5.2 Chọn máy

5.3 Chọn dao 5.4 Các bước gia công

6 Nguyên công 6: Phay rãnh rộng 4mm và khoan lỗ Ø3mm

6.1 Định vị và kẹp chặt 6.2 Chọn máy

6.3 Chọn dao 6.4 Các bước gia công

7 Nguyên công 7: Nhiệt luyện

8 Nguyên công 8: Mài các mặt trụ

8.1 Định vị và kẹp chặt 8.2 Chọn máy

8.3 Chọn dao 8.4 Các bước gia công

9 Nguyên công 9: Tổng kiểm tra

PHẦN III: TÍNH LƯỢNG DƯ GIA CÔNG

1 Tính lượng dư cho nguyên công 5 khoan lỗ Ø4mm

2 Tra lượng dư cho các nguyên công còn lại

PHẦN IV: TÍNH VÀ TRA CHẾ ĐỘ CẮT

1 Tính chế độ cắt cho nguyên công 5 khoan lỗ Ø4mm

1.1 Chiều sâu cắt 1.2 Tính lượng chạy dao 1.3 Tính tốc độ cắt

1.4 Tính momen cắt và lực cắt 1.5 Tính công suất cắt

2 Tra chế độ cắt cho các nguyên công còn lại

3

2.1 Nguyên công 1: Tiện mặt đầu, mặt trụ Ø10mm, mặt trụ Ø3mm 2.2 Nguyên công 2: Tiện mặt đầu còn lại, mặt trụ Ø10mm, khoan lỗ tâm Ø3

và vát mép.

2.3 Nguyên công 3: Tiện mặt côn, khoan lỗ tâm Ø1mm.

2.4 Nguyên công 4: Tiện mặt trụ Ø8, sau đó tiện rãnh rộng 1,5 và rãnh 9mm.

2.5 Nguyên công 5: Khoan lỗ Ø4mm 2.6 Nguyên công 6: Phay rãnh rộng 4mm và khoan lỗ Ø3mm.

2.7 Nguyên công 7: Nhiệt luyện.

2.8 Nguyên công 8: Mài sau nhiệt luyện 2.9 Nguyên công 9: Tổng kiểm tra PHẦN V: TÍNH THỜI GIAN GIA CÔNG

1 Nguyên công 1: Tiện mặt đầu, mặt trụ Ø10mm, mặt trụ Ø3mm

2 Nguyên công 2: Tiện mặt đầu còn lại, mặt trụ Ø10mm, khoan lỗ tâm Ø3 và vát mép.

3 Nguyên công 3: Tiện mặt côn, khoan lỗ tâm Ø1mm.

4 Nguyên công 4: Tiện mặt trụ Ø8, sau đó tiện rãnh rộng 1,5 và rãnh 9mm.

5 Nguyên công 5: Khoan lỗ Ø4mm

6 Nguyên công 6: Phay rãnh rộng 4mm và khoan lỗ Ø3mm.

7 Nguyên công 7: Nhiệt luyện.

8 Nguyên công 8: Mài sau nhiệt luyện

9 Nguyên công 9: Tổng kiểm tra

5 Thiết kế các cơ cấu của đồ gá

Danh mục tài liệu tham khảo

5

PHẦN I: THIÊT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ 1.1 Phân tích chức năng làm việc của chi tiết

Piston vòi phun bơm cao áp động cơ Diezel D12

Căn cứ vào bản vẽ chi tiết ta có nhận xét sau:

- Piston có dạng hình trụ tròn dài, từ đó ta thấy piston thuộc chi tiết dạng trục

- Piston là một chi tiết trong bơm cao áp của động cơ Diezel, có chức năng đẩy nguyênliệu vào buồng đốt với áp suất cao

- Bề mặt làm việc chủ yếu của piston là phần trụ Ø8 dài 20mm Bên trên có rãnh chéo4mm dể phân phối nhiên liệu vào động cơ

- Phần trụ Ø10 có một lỗ Ø4 để xoay piston thay đổi lượng nguyên liệu

1.2 Phân tích công nghệ trong kết cấu của chi tiết

- Chi tiết gia công cần phải đảm bảo độ chính xác về: Kích thước, hình dáng hình học,

vị trí tương quan, chất lượng bề mặt gia công

- Từ bản vẽ của piston ta thấy các đoạn trụ của piston có thể tiện dễ dàng trên máy tiệnvạn năng

- Phần làm việc chính của piston là phần Ø8 dài 20mm, có yêu cầu độ chính xác cao.

- Vì điều kiện làm việc của piston đòi hỏi phải có độ cứng từ 60 – 65HRC để pistonkhông bị cong, vênh, mòn trong quá trình làm việc nên ta cần phải nhiệt luyện trướckhi mài đạt kích thước

- Vật liệu chế tạo là thép hợp kim 9XC (ГOCT 5950-73) Bảng 1.17 (T29 STCNCTM)OCT 5950-73) Bảng 1.17 (T29 STCNCTM)

- Thành phần hóa học vật liệu như sau như sau:

- Để xác định dạng sản xuất ta căn cứ vào hai thông số chính là:

+ Khối lượng chi tiết

Sử dụng phần mềm SolidWork ta được thể tích chi tiết là:

V = 2698,83 mm3 = 2698,83.10-6 dm3

Khối lượng được tính theo công thức:

m=γ V = 7,852.2698,83.10-6 = 0.021kg = 21gTrong đó:

m là khối lượng của chi tiết

γ là khối lượng riêng của vật liệu (Với thép γ=7,852 kg /dm3)

V là thể tích của chi tiết

+ Theo đề bài: N1 = 10000 chiếc/năm

Sản lượng hàng năm được tính theo công thức:

7

N=N1 m(1+α+β

100 )

Trong đó: N - Số chi tiết được sản xuất trong một năm

N1 - Số sản phẩm được sản xuất trong một năm (10.000 chiếc/năm)

m - Số chi tiết trong một sản phẩm

1.4 Phương pháp chế tạo phôi

Các phương pháp chế tạo phôi

- Phôi được xác định theo kết cấu của chi tiết, vật liệu, dạng sản xuất và điều kiện cụthể của từng nhà máy, xí nghiệp, địa phương Có nhiều phương pháp chế tạo phôikhác nhau như: đúc, dập, rèn, cán…

- Đúc được dùng chế tạo phôi cho các loại chi tiết như: gối đỡ, các chi tiết dạng hộp,các loại càng phức tạp, các loại trục chữ thập … Vật liệu thường dùng cho phôi đúc làgang, thép, đồng, nhôm và một số loại hợp kim khác Đúc được thực hiện trong cáckhuôn cát, khuôn kim loại, trong khuôn vỏ mỏng hoặc các phương pháp đúc ly tâm,đúc áp lực, đúc theo mẫu chảy … Tuỳ theo dạng sản xuất, vật liệu, hình dáng và khốilượng chi tiết mà chọn các phương pháp đúc hợp lý

- Dập dùng để chế tạo phôi cho các loại chi tiết như: Trục dạng côn, trục dạng thẳng,các loại bánh răng khác, các chi tiết dạng càng, trục khuỷu …Các chi tiết dược dậptrên máy dập nằm ngang hoặc máy dập đứng Đối với các loại chi tiết đơn giản thì

dập sẽ không có ba via, chi tiết phức tạp có ba via (khoảng 0,5 - 1% trọng lượng củaphôi).

- Rèn: Trong sản xuất đơn chiếc và hàng loạt nhỏ, người ta thay phôi bằng phôi rèn tự

do Ưu điểm chính của phôi rèn tự do là giá thành hạ do không phải chế tạo khuôndập

- Cán : Phôi cán hay phôi thép thanh dùng đế chế tạo các loại chi tiết như con lăn, chitiết kẹp chặt, các loại trục, xi lanh, Piston, bạc ,bánh răng có dường kính nhỏ Trongsản xuất hàng loạt vừa, loạt lớn và hàng khối thì dung sai của phôi thép có thể đạtđược theo Bảng 3 (TKDACNCTM)

Trong thực tế, chi tiết dược chế tạo là Piston vòi phun bơm cao áp, dạng sản xuất là loạtlớn, khối lượng chi tiết nhỏ, điều kiện sản xuất thuận lợi Dựa vào việc phân tích các phương

án chế tạo và điều kiện thực tế ta chọn phương pháp gia công chế tạo phôi là phôi cán nóng

1.5 Bản vẽ lồng phôi của chi tiết

1.6 Các phương án công nghệ

Phân tích và chọn chuẩn.

- Đối với chi tiết trục, yêu cầu về độ đồng tâm giữa các cổ trục là rất quan trọng

- Do chi tiết cần gia công có dạng trục nên chuẩn thô ban đầu để gia công lỗ tâm

Ø3mm là bề mặt trụ ngoài của phôi

- Chuẩn để gia công mặt trụ Ø8mm ta chọn mặt trụ Ø10mm và lỗ tâm Ø3mm

Phương án công nghệ.

Phương án 1:

Nguyên công 1: Tiện mặt đầu, mặt trụ Ø10mm, mặt trụ Ø3mm

9

Nguyên công 2: Tiện mặt đầu còn lại, mặt trụ Ø10mm, khoan lỗ tâm Ø3 và vát mép.Nguyên công 3: Tiện mặt côn, khoan lỗ tâm Ø1mm

Nguyên công 4: Tiện mặt trụ Ø8, sau đó tiện rãnh rộng 1,5 và rãnh 9mm

Nguyên công 5: Khoan lỗ Ø4mm

Nguyên công 6: Phay rãnh rộng 4mm và khoan lỗ Ø3

Nguyên công 7: Nhiệt luyện

Nguyên công 8: Mài tinh lại các mặt trụ

Nguyên công 9: Tổng kiểm tra

Phương án 2:

Nguyên công 1: Phay mặt đầu và gia công lỗ tâm

Nguyện công 2: Tiện các mặt trụ Ø8 và rãnh 1,5mm và rãnh 9mm

Nguyên công 3: Tiện mặt trụ Ø10mm

Nguyên công 4: Tiện mặt côn và gia công lỗ Ø1mm

Nguyện công 5: Khoan lỗ Ø4mm Ø3mm

Nguyên công 6: Khoan lỗ Ø3mm, phay rãnh rộng 4mm

Nguyên công 7: Nhiệt luyện

Nguyên công 8: Mài tinh lại các mặt trụ

Nguyên công 9: Tổng kiểm tra

Tham khảo hướng dẫn trong giáo trình công nghệ chế tạo máy và hướng dẫn làm đồ áncông nghệ chế tạo máy, ta thấy phương án gia công thứ nhất hợp lý hơn phương án giacông thứ hai

PHẦN II: THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG

1 Nguyên công 1: Tiện mặt đầu, mặt trụ Ø10mm, Ø3mm.

1.1 Định vị và kẹp chặt

Trên mâm cặp 3 chấu tự định tâm Định vị vào mặt trụ ngoài của phôi Kẹp dài khốngchế 4 bậc tự do (L/D >1)

11

1.2 Chọn máy

Máy tiện vạn năng T620 (Bảng 9-3 T16 STCNCTM3)

- Số cấp tốc độ trục chính: 24 cấp (12,5 - 2000)vg/ph12,5 ; 16 ; 20 ; 25 ; 31,5 ; 40 ; 50 ; 63 ; 80 ; 100 ; 125 ; 160 ; 200 ; 250 ; 315 ;

400 ; 500 ; 630 ; 730 ; 800 ; 1000 ; 1250 ; 1500 ; 2000

- Phạm vi tiến dao:

+ Sd (mm/vg): 0.07 0.074 0.084 0.097 0.11 0.12 0.13 0.14 0.15 0.17 0.195 0.210.23 0.26 0.28 0.30 0.34 0.39 0.43 0.47 0.52 0.57 0.61 0.7 0.78 0.87 0.95 1.041.14 1.21 1.4 1.56 1.74 1.90 2.08 2.28 2.42 2.8 3.12 3.48 3.8 4.16

+ Sng (mm/vg): 0.035 0.037 0.042 0.048 0.055 0.060 0.065 0.070 0.074 0.0840.097 0.11 0.12 0.13 0.14 0.15 0.17 0.195 0.21 0.23 0.26 0.28 0.30 0.34 0.390.43 0.47 0.52 0.57 0.60 0.70 0.78 0.87 0.95 1.04 1.14 1.21 1.4 1.56 1.74 1.962.08

- Công suất động cơ: 7 (kW)

1.3 Chọn dao

+ Dao tiện gắn mảnh thép gió thân cong (Bảng 4-6 T263 STCNCTM1)

h = 16 ; b = 10 ; L = 100 ; n = 4 ; l = 10 ; R = 0,5

1.4 Các bước gia công

+ Bước 1: Tiện mặt đầu+ Bước 2: Tiện mặt trụ Ø10mm (tiện một nửa chi tiết với chiều dài 29mm)+ Bước 3: Tiện mặt trụ Ø3mm

13

2 Nguyên công 2: Tiện mặt đầu, tiện mặt trụ Ø10 và khoan lỗ tâm Ø3mm, vát mép lỗ Ø3mm

400 ; 500 ; 630 ; 730 ; 800 ; 1000 ; 1250 ; 1500 ; 2000

- Phạm vi tiến dao:

+ Sd (mm/vg): 0.07 0.074 0.084 0.097 0.11 0.12 0.13 0.14 0.15 0.17 0.195 0.210.23 0.26 0.28 0.30 0.34 0.39 0.43 0.47 0.52 0.57 0.61 0.7 0.78 0.87 0.95 1.041.14 1.21 1.4 1.56 1.74 1.90 2.08 2.28 2.42 2.8 3.12 3.48 3.8 4.16

+ Sng (mm/vg): 0.035 0.037 0.042 0.048 0.055 0.060 0.065 0.070 0.074 0.0840.097 0.11 0.12 0.13 0.14 0.15 0.17 0.195 0.21 0.23 0.26 0.28 0.30 0.34 0.390.43 0.47 0.52 0.57 0.60 0.70 0.78 0.87 0.95 1.04 1.14 1.21 1.4 1.56 1.74 1.962.08

- Công suất động cơ: 7 (kW)

2.4 Các bước nguyên công

+ Bước 1: Tiện mặt đầu+ Bước 2: Tiện mặt trụ Ø10 (tiện với chiều dài 29mm)+ Bước 3: Khoan lỗ tâm Ø3

+ Bước 4: Vát mép

15

3 Nguyên công 3: Tiện mặt côn và khoan lỗ tâm Ø1mm

1400 ; 1500 ; 1750 ; 2000 ; 2200 ; 2450 ; 2750 ; 3100 ; 3450 ; 3880 ; 4350 ;

4850 ; 5500 ; 6100 ; 6850 ; 7600 ; 8500 ; 10000

- Phạm vi tiến dao: (0,016 – 4.16)mm/vg+ Sd (mm/vg): 0.016 0.07 0.074 0.084 0.097 0.11 0.12 0.13 0.14 0.15 0.170.195 0.21 0.23 0.26 0.28 0.30 0.34 0.39 0.43 0.47 0.52 0.57 0.61 0.7 0.78 0.870.95 1.04 1.14 1.21 1.4 1.56 1.74 1.90 2.08 2.28 2.42 2.8 3.12 3.48 3.8 4.16+ Sng (mm/vg): 0.008 0.035 0.037 0.042 0.048 0.055 0.060 0.065 0.070 0.0740.084 0.097 0.11 0.12 0.13 0.14 0.15 0.17 0.195 0.21 0.23 0.26 0.28 0.30 0.340.39 0.43 0.47 0.52 0.57 0.60 0.70 0.78 0.87 0.95 1.04 1.14 1.21 1.4 1.56 1.741.96 2.08

- Công suất động cơ: 1,5 (kW)

3.4 Các bước nguyên công

+ Bước 1: Tiện mặt côn+ Bước 2: Khoan lỗ tâm Ø1mm

17

4 Nguyên công 4: Tiện mặt trụ Ø8, tiện rãnh rộng 1,5 và rãnh 9mm

400 ; 500 ; 630 ; 730 ; 800 ; 1000 ; 1250 ; 1500 ; 2000

- Phạm vi tiến dao:

+ Sd (mm/vg): 0.07 0.074 0.084 0.097 0.11 0.12 0.13 0.14 0.15 0.17 0.195 0.210.23 0.26 0.28 0.30 0.34 0.39 0.43 0.47 0.52 0.57 0.61 0.7 0.78 0.87 0.95 1.041.14 1.21 1.4 1.56 1.74 1.90 2.08 2.28 2.42 2.8 3.12 3.48 3.8 4.16

+ Sng (mm/vg): 0.035 0.037 0.042 0.048 0.055 0.060 0.065 0.070 0.074 0.0840.097 0.11 0.12 0.13 0.14 0.15 0.17 0.195 0.21 0.23 0.26 0.28 0.30 0.34 0.390.43 0.47 0.52 0.57 0.60 0.70 0.78 0.87 0.95 1.04 1.14 1.21 1.4 1.56 1.74 1.962.08

- Công suất động cơ: 7 (kW)

h = 16 ; b = 10 ; L = 100 ; l = 9

4.4 Các bước nguyên công.

+ Bước 1: Tiện mặt trụ Ø8 (tiện với chiều dài 47mm)+ Bước 2: Tiện rãnh rộng 1,5mm và rãnh rộng 9mm

19

5 Nguyên công 5: Khoan lỗ Ø4mm

- Số cấp tốc độ trục chính: 9 cấp

- Phạm vi bước tiến dao: 0,81 – 0,1 (mm/vg)

- Lực tiến dao: 900kG

- Công suất động cơ trục chính: 2,8 kW

21

6 Nguyên công 6: Phay rãnh rộng 4mm và khoan lỗ Ø3mm

- Số cấp bước tiến của bàn máy: 18

- Bước tiến bàn máy:

+ dọc: 23,5 – 1180 (mm/ph)+ ngang: 23,5 – 1180 (mm/ph)

- Công suất động cơ trục chính: 7 kW

- Công suất động cơ chạy dao: 1,7 kW

23

7 Nguyên công 7: Nhiệt Luyện

Nhiệt luyện là công nghệ nung nóng kim loại, hợp kim đến nhiệt độ xác định, giữ nhiệt tại

đó mộ thời gian thích hợp rồi sau đó làm nguội với tốc độ nhất định để thay đổi tổ chức, do

đó biến đổi cơ tính và các tính chất khác theo phương hướng đã chọn trước

Nhiệt luyện đặc trưng bởi ba thông số quan trọng nhất: Nhiệt độ nung nóng, thời gian giữnhiệt và tốc độ nguội sau khi giữ nhiệt

Với yêu cầu kỹ thuật của chi tiết là đạt độ cứng 60  65HRC nên để đạt được độ cứngyêu cầu như trên ta phải qua nguyên công nhiệt luyện Các bước tiến hành :

- Tôi: Nung chi tiết đến nhiệt độ dưới 8600C (trên đường Acm trong giản đồ pha) ởkhoảng nhiệt độ đó chi tiết hoàn toàn ở trạng thái Austenis (Fe) Giữ khoảng nhiệt độ

đó trong vòng khoảng 20 - 25 phút để chuyển hoàn toàn thành trạng thái Austenis có

cỡ hạt nhỏ Sau đó bỏ ra ngoài và làm nguội trong môi trường dầu Sơ đồ tôi đượcthể hiện như sau:

- Sau khi tôi ta nhận được tổ chức thép chủ yếu là Mactenxit dư (điều đó phụ thuộcvào véc tơ vận tốc khi làm nguội trong dầu, với môi trường tôi là dầu nên ta chọn vậntốc nguội v = 1200C/s) nên có độ cứng và độ dòn rất cao và đồng thời trong chi tiếtxuất hiện rất nhiều ứng suất dư Vì vậy ta phải tiến hành bước tiếp theo là ram thấp

- Ram thấp: Nung chi tiết tới nhiệt độ 2000C trong thời gian 50 – 60 phút để tổ chứcđạt được là máctenxit với độ cứng từ 60 – 62 HRC

31001600

860

20

8 Nguyên công 8: Mài các mặt trụ

8.1 Định vị và kẹp chặt

Trên mâm cặp 3 chấu tự định tâm, một đầu chống tâm Hạn chế 5 bậc tự do

8.2 Chọn máy

Máy mài tròn ngoài 3A130 (Bảng 9-49 T92 STCNCTM3)

- Phạm vi đường kính gia công: 8 – 280 (mm)

- Tốc độ đá mài: 1880 (vg/ph)

- Đường kính lớn nhất của đá mài: 350 (mm)

- Phạm vi bước tiến của bàn: 0,1 – 6 (m/ph)

- Bước tiến ngang của ụ đá mài (chạy dao ngang): 0,0025 – 0,04 (mm/h.trình)

25

- Số cấp tốc độ mâm cặp (ụ trước): vô cấp

9 Nguyên công 9: Tổng kiểm tra

+ Kiểm tra: độ côn, đường kính, độ thẳng bề mặt làm việc, độ vuông góc mặt đầu và

bề mặt làm việc

+ Dụng cụ: panme ; đồng hồ so, thước cặp

PHẦN III: TÍNH LƯỢNG DƯ GIA CÔNG

Việc tính toán lượng dư gia công cho chi tiết là công việc quan trọng và cần thiết làm cơ

sở sau này cho công việc chế tạo phôi, nếu xác định lượng dư gia công không hợp lý sẽ gâycho công việc sau này có ảnh hướng tới kinh tế cho nhiều mặt, là cơ sở cho việc tính toánchế độ cắt

- Nếu lượng dư quá lớn sẽ tốn nguyên vật liệu phải qua nhiều lần cắt gọt , ảnh hưởngtới dụng cụ cắt và độ rung động trong quá trình gia công và đồ gá không được bềnảnh hướng tới chi tiết và hiệu quả không cao

- Nếu lượng dư gia công mà quá nhỏ thì sẽ không đủ đế hớt đi các sai lệch hình dánghình học của chi tiết và chi tiết sẽ trớ thành phế phẩm và bị hỏng

Do vậy việc xác định lượng dư hợp lý là việc công việc rất quan trọng vì nó ảnh hưởngđến những sai lệch và yêu cầu cho các chi tiết

1 Tính toán lượng dư cho nguyên công 5 khoan lỗ Ø4mm

- Quy trình công nghệ gia công lỗ Ø4mm gồm 2 bước:

Sau bước 1: Khoan Rz + Ti = 40 + 60 = 100μmm

Sau bước 2: Doa Rz + Ti = 10 + 25 = 35μmm

- Sai lệch không gian tổng cộng tính theo công thức Bảng 3.6 (T71 HDTKDACNCTM)

ρ phôi=√δ2

2 +0,25

2

δ – Dung sai đường kính trục

- Vậy sai lệch tổng cộng của phôi là:

k – Hệ số chính xác hóa, khi khoan lấy k = 0,05 ; doa lấy k = 0,002 Bảng 3.9

ε c – Sai số chuẩn Bảng 3.10 (T81 HDTKDACNCTM)

ε k – Sai số kẹp chặt theo hướng kính Bảng 3.11 (T87 HDTKDACNCTM)

- Lượng dư gia công nhỏ nhất được tính theo công thức:

2 Z min=2.(Rz i−1+Ti−1+√ρ i−12 +ε Gđ2 )

- Trong đó:

Rz i −1 – Chiều cao tế vi do bước công nghệ sát trước để lại

T i−1 – Chiều sâu lớp hư hỏng bề mặt do bước công nghệ sát trước để lại.

ρ i−1 – Sai lệch do bước công nghệ sát trước để lại

ε gđ – Sai số gá đặt của nguyên công đang thực hiện

=> Lượng dư nhỏ nhất khi doa là:

2Zmin = 2.(40 + 60 + 23,58) = 0,24mm

- Vì lỗ đặc nên lượng dư gia công nhỏ nhất khi khoan chính là kích thước lỗ khi khoan xong

- Kích thước sau khi doa bằng kích thước lỗ đạt được sau cả nguyên công, tức là bằng kíchthước ghi trên bản vẽ chi tiết (4,04) Kích thước sau khi khoan bằng kích thước sau khi doacộng với lượng dư khí doa

=> Kích thước lỗ sau khi khoan là

D1 = 4,04 – 0,24 = 3,8mm

- Vậy lượng dư khi khoan là: 2Z = 3,8mm

- Dung sai các bước được tra trong Bảng 3 (TKDACNCTM)

+ Dung sai khi khoan là: δ1=160 μmm

+ Dung sai khi doa là: δ2=80 μmm

- Kích thước giới hạn của phôi được xác định như sau: Lấy kích thước sau gia công là Dmax,sau đó trừ đi dung sai của các bước đó ta sẽ được Dmin Cứ tính ngược như vậy ta sẽ tínhkích thước giới hạn của các nguyên công

+ Kích thước giới hạn khi doa là

D2max = 4,04 => D2min = 4,04 – 0,08 = 3,96mm

+ Kích thước giới hạn khi khoan là:

D1max = 3,8 = > D1min = 3,8 – 0,16 = 3,64mm

- Lượng dư Zmin xác định bằng hiệu hai kích thước lớn nhất của hai nguyên công kề nhau,

Zmax xác định bằng hiệu giữa 2 kích thước nhỏ nhất của hai nguyên công kề nhau

=> Lượng dư nhỏ nhất khi doa:

Z2min = D2min – D1max = 4,04 – 3,8 = 0,16mm

=> Lượng dư lớn nhất khi doa:

Z2max = D2max – D1min = 4,04 – 3,64 = 0,4mm

- Lượng dư giới hạn khi khoan bằng đường kính lỗ lớn nhất và nhỏ nhất sau khi khoan

2Z1max = 3,8mm

2Z1min = 3,64mm

- Tổng hợp các kết quả lại ta có bảng sau:

Bước Thành phần lượng dư Lượn

g dưtínhtoán

Zmin

(mm)

Kíchthướ

c tínhtoán

Dung

sai δ (μmm)

KT giới hạn Lượng dư

25512,750,026

02020

3,640,24

3,84,04

16080

3,84,04

3,643,96

3,80,4

3,640,16

- Lượng dư tổng cộng chính bằng kích thước đạt được sau khi doa

- Vậy kết quả tính toán là đúng.

2 Lượng dư cho các nguyên công còn lại.

Nguyên công 1: Tiện mặt đầu, mặt trụ Ø10mm, mặt trụ Ø3mm

- Khỏa mặt đầu: (Bảng 4-15 T124 STCNCTM)+ Tiện tinh: Z = 0,5mm

- Tiện mặt trụ Ø10mm (Bảng 4-1 T115 STCNCTM)+ Tiện thô: 2Z = 3mm

+ Tiện tinh: 2Z = 1,2mm

- Mặt trụ Ø3mm: Z = 3,5mm

Nguyên công 2: Tiện mặt đầu còn lại, mặt trụ Ø10mm, khoan lỗ tâm Ø3 và vát mép.

- Khỏa mặt đầu (Bảng 4-15 T124 STCNCTM)+ Tiện tinh: Z = 0,5mm

- Tiện mặt trụ Ø10mm (Bảng 4-1 T115 STCNCTM)+ Tiện thô: 2Z = 3mm

- Rãnh rộng 1,5 và 9mm

+ Rãnh 1,5mm: 2Z = 0,8mm+ Rãnh 9mm: 2Z = 0,7mm

Nguyên công 6: Phay rãnh rộng 4mm và khoan lỗ Ø3mm

Phay: 2Z = 4mmKhoan: 2Z = 3mm

Nguyên công 8: Mài tinh mặt trụ Ø8mm (Bảng 4-5 T118 STCNCTM)

Mài thô: 2Z = 0.2mm ; Mài tinh: 2Z = 0,1mm

PHẦN IV: TÍNH VÀ TRA CHẾ ĐỘ CẮT

- Việc tính toán và lựa chọn chế độ cắt sao cho hợp lý gúp phần cho hiệu quả kinh tếcao giảm giá thành sản phẩm Việc chọn chế độ cắt có ảnh hưởng đến chất lượng bềmặt của các chi tiết gia công, ảnh hưởng đến tuồi bền của dao, máy và quá trình sảnxuất

- Xác định chế độ cắt là xác định chiều sâu cắt, lượng chạy dao, tốc độ cắt và thời giangia công cơ bản trong điều kiện gia công nhất định

- Chọn chế độ cắt hợp lý vừa đảm báo năng suất lao dộng, hạ gá thành đồng thời pháthuy hết khả năng của máy, các trang thiết bị và dụng cụ cắt đầy đủ

- Để xác định được chế độ cắt hợp lý và đảm bảo tính năng trên ta xác định chế dộ cắtcho từng nguyên công

1 Tính chế độ cắt cho nguyên công 5 khoan lỗ Ø4mm.

1.1 Chiều sâu cắt t (mm)

- Chiều sâu cắt khi khoan chính bằng lượng dư khi khoan và khi doa

+ Chiều sâu cắt khi khoan là:

2Z1max = 3.8 => t1 = 0,5.2Z1max = 0,5.3.8 = 1.9mm2Z1min = 3.64 => t1 = 0,5.2Z1min = 0,5.3.6 = 1.82mm+ Chiều sâu cắt khi doa là:

2Z2max = 0,4 => t2 = 0,5.2Z2max = 0,5.0,4 = 0,2mm2Z2min = 0,2 => t2 = 0,5.2Z2min = 0,5.0,16 = 0,08mm

1.2 Tính lượng chạy dao S (mm/vg)

- Khi khoan lỗ người ta thường chọn lượng chạy dao lớn nhất cho phép theo độ bền củadao

- Lượng chạy dao:

+ S là lượng chạy dao+ Kv là hệ số điều chỉnhTra bảng 5.28 (STCNCTM 2) ta được:

Với t là chiều sâu cắt, lấy t = 0,2mm

- Các thông số khác tra như khi khoan ta được:

- Chọn theo máy ta có nm = 97vg/ph

33