Công nghệ chế tạo khối xi lanh

- Do khối xilanh luôn ép chặt vào đế bơm và trong quá trình làm việc khối xilanhluôn quay quanh trục của nó vì vậy sẽ xẩy ra hiện tợng trợt tơng đối giữa khốixilanh và đế bơm.. Trong thự

Trang 1

Phân tích chức năng làm việc của chi tiết

Khối xilanh có nhiệm vụ cùng với các pitông tạo ra buồng làm việc của bơm,vì vậy nó chịu áp lực và tốc độ quay rất lớn Khi làm việc áp suất của dầu có thểlên tới 150ữ200 kg/cm2 cho nên khối xilanh này có thể dẫn tới các trạng thái hỏng:

- Do ma sát giữa bề mặt tiếp xúc của các lỗ xilanh và pitông nên xẩy ra hiện tợngmòn bề mặt tiếp xúc giữa pitông và xilanh Khi đó lỗ xilanh rộng ra làm chokhe hở giữa chúng tăng lên sẽ gây ra sự tổn hao về mặt công suất

- Do khối xilanh luôn ép chặt vào đế bơm và trong quá trình làm việc khối xilanhluôn quay quanh trục của nó vì vậy sẽ xẩy ra hiện tợng trợt tơng đối giữa khốixilanh và đế bơm Do đó cũng dẫn tới hiện tợng mòn bề mặt đầu của khốixilanh do ma sát sinh ra giữa mặt đầu khối xilanh và đế bơm

Qua việc phân tích ở trên ta thấy khối xilanh phải làm bằng vật liệu chịu đợcmài mòn tốt Trong thực tế đã dùng vật liệu chế tạo khối xilanh là hợp kim đồng(brông thiếc) mang ký hiệu: Ábẻệẹ 5-5-5 (CuSnZnPb)

Mặt khác qua các phân tích trên ta cũng thấy khối xilanh cần phải có yêu cầu

kỹ thuật rất cao, vì vậy khi chế tạo khối xilanh phải đặc biệt chú ý tới:

1- Khe hở giữa pitông và xilanh:10àm

N1- số sản phẩm đợc sản xuất trong một năm, ta có N1 = 3000

m - số chi tiết giống nhau trong một sản phẩm, ta có m = 10

β - số chi tiết đợc chế tạo thêm để dự trữ β (5% đến 7%)

vậy N = N1.m.(1+

100

β ) = 5000.1.(1+

1005 ) ≅ 3000 (chi tiết/năm)

Trang 2

sau khi xác định đợc sản lợng hàng năm của chi tiết ta phải xác định trọng lợngcủa chi tiết Trọng lợng của chi tiết đợc xác định theo công thức:

Q1 = V.γ

Với Q1- trọng lợng của chi tiết

V - thể tích của chi tiết (dm3)

γ - trọng lợng riêng của vật liệu (kg/dm3)

Ta có thể tích của chi tiết xấp xỉ bằng:

= 434717.8mm3=0,435dm3với trọng lợng riêng của vật liệu là γ = 8,72

vậy trọng lợng chi tiết là Q1=γ.V = 8,72.0,435 = 3,793kg

Theo bảng 2 trang 13 (TKĐACNCTM) ta có dạng sản xuất là loạt vừa.

Đây cũng là dạng sản xuất chung của toàn bộ quá trình công nghệ chế tạo bơmpitông hớng trục

Trang 3

Xác định phơng pháp chế tạo phôi và thiết kế bản vẽ chi tiết

lồng phôi Xác định phơng pháp chế tạo phôi

Việc lựa chọn phôi phụ thuộc vào vật liệu của phôi, do vật liệu của phôi là hợpkim đồng thiếc Ápẻệẹ 5-5-5 (CuSnZnPb) loại vật liệu này có tính đúc tốt nên taphải chọn phôi đúc để gia công khối xilanh Do các lỗ cần gia công có kích thớcnhỏ nên ta đúc liền thành khối Phôi đợc đúc trong khuôn cát, mặt phân khuôn đợcchọn ở bên trên

Thiết kế bản vẽ chi tiết lồng phôi

Bản vẽ đợc trình bầy trên khổ giấy A0 với tỷ lệ 2:1 Lợng d của các bề mặt tratheo bảng 3-4 trang 174 sổ tay CNCTM tập I, ta đợc:

- Sai lệch cho phép của kích thớc đờng kính là 4 mm

- Sai lệch cho phép của kích thớc chiều dài:

+ bề mặt trên: 2,5mm+ bề mặt dới: 2mm

Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết

Xác định đờng lối công nghệ

Việc xác định đờng lối công nghệ sẽ tùy thuộc vào dạng sản xuất, khả năng

Trang 4

cho phép của nơi sản xuất, dạng phôi, độ chính xác phôi yêu cầu Nh ở phần trớc ta

đã xác định đợc dạng sản xuất là loạt vừa do vậy để đạt đợc năng suất cao trong

điều kiện sản xuất tại Việt Nam thì đờng lối công nghệ thích hợp nhất là phân tánnguyên công

Lập tiến trình công nghệ

Do yêu cầu của chi tiết là phải đạt đợc:

- Độ vuông góc của mặt đầu so với đờng tâm lỗ và mặt trụ trong

- Các lỗ xilanh phải cách đều nhau

Do vậy ta phải luôn dùng mặt đầu và mặt trụ trong làm chuẩn định vị để giacông các lỗ và các bề mặt khác Vì vậy ở nguyên công đầu tiên ta phải khỏa mặt

đầu để lấy mặt chuẩn dùng để gia công lỗ Φ28

Từ những nhận xét đó ta đi đến lập tiến trình công nghệ để gia công chi tiết nh sau:

1 Khỏa mặt đầu, khoan, tiện trong Máy tiện T616

2 Tiện ngoài thô, tiện ngoài tinh đạt kích thớc Φ 102 và độ

bóng R a = 3,2 à m, vát mép Máy tiện T616

3 Tiện thô mặt đầu, tiện tinh mặt đầu, tiện trong, tiện mócthô, tiện móc tinh, tiện rãnh làm mát, tiện côn. Máy tiện T616

4 Khoan, khoét, doa, vát mép 7 lỗ xilanh Máy khoan 2A15

5 Khoan, phay rãnh hạt đậu, phay 6 rãnh làm mát Máy phay P623

6 Khoét, doa lỗ Φ 28 Máy khoan 2A15

7 Nghiền lỗ xilanh Máy khoan 2A15

8 Rửa chi tiết

10 Ngiền tinh lỗ xilanh Máy khoan 2A15

11 Rửa chi tiết

12 Kiểm tra Dụng cụ đo chuyên dùng

13 Nghiền siêu tinh lỗ xilanh bằng dầu Máy khoan 2A15

14 Rửa sạch chi tiết

15 Kiểm tra kích thớc lỗ Dụng cụ đo chuyên dùng

16 Nghiền thô lỗ Φ 28 Máy khoan 2A15

18 Kiểm tra kích thớc lỗ bằng đồng hồ Dụng cụ đo lỗ

19 Nghiền tinh lỗ Φ 28 Máy khoan 2A15

27 Nghiền tinh mặt đầu

29 Nghiền bóng mặt đầu bằng dầu

31 Kiểm tra lần cuối đờng kính xilanh Dụng cụ đo lỗ

Trang 5

32 Kiểm tra độ vuông góc mặt đầu vói lỗ Φ 28 Dụng cụ đo chuyên dùng

Trang 6

PHÂN TíCH CáC PHƯƠNG áN CHọN CHUẩN :THÔ Và TINH

Khi định vị chi tiết thân bơm để ra công phải làm sao cho bảo đảm đợc vị trí tơng quan của các bề mặt với nhau , của các lỗ với nhau , độ vuông góc của mặt đầu so với đờng tâm lỗ và mặt trụ trong , các lỗ xi lanh phải cách đều

Do vậy ta phải luôn dùng mặt đầu và mặt trụ trong làm chuẩn định vị để gia công các lỗ và các bề mặt khác

-Để gia công mặt đầu của thân bơm ta dùng φ106 làm chuẩn thô để khoả mặt đầu , khoan , móc lỗ φ26

-Để gia công đờng kính φ102 và vát mép ta dùng mặt đầu và lỗ φ26 làm chuẩn -Để gia công lỗ φ28H3 , lỗ φ32 sâu 6 , côn φ36 sâu 7, tiện rãnh rộng 5,5 (φ68-φ79) ta dùng mặt đầu và mặt trụ ngoài φ102 làm chuẩn

- Sau đó dùng mặt trụ trong φ 28 và mặt đầu làm chuẩn để gia công các nguyên công còn lại của thân bơm

Thiết kế các nguyên công

I - Nguyên công 1: khoả mặt đầu, khoan đạt kích thớc Φ15, khoan rộng

đạt kích thớc Φ24, tiện lỗ đạt kích thớc Φ26.

- Sơ đồ gá đặt: (hình I-1)

- Định vị: chi tiết đợc định vị trên mâm cặp ba chấu và một đầu đợc tỳ vào mâm

cặp Sơ đồ này hạn chế đợc 5 bậc tự do

- Kẹp chặt : sau khi chi tiết đợc định vị trên mâm cặp ta tiến hành kẹp chặt bằng

cách vặn chấu cặp cho đi vào ép chặt chi tiết

- Chọn máy: Do đờng kính lớn nhất của phôi là 110 nên ta phải chọn máy tiện

phải có khoảng cách từ tâm trục chính tới bệ máy lớn hơn kích thớc trên Theo tiêu

Trang 7

chuẩn máy ta chọn đợc loại máy tiện có ký hiệu T616.

- Chọn dao:

+ khoan lỗ Φ15: Chọn mũi khoan thép gió có đờng kính Φ15

+ khoan lỗ Φ24: Chọn mũi khoan thép gió có đờng kính Φ24

+Tiện trong Φ26: Chọn dao tiện lỗ thép gió có góc trớc ϕ = 300, bán kính mũidao r = 1mm

Lợng chạy dao ngang s: Tra theo bảng 5-60 STCNCTM trang 52 (tập II) với

vật liệu gia công là hợp kim đồng ta đợc lợng chạy dao ngang khi tiện khỏa mặt

k2: hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái bề mặt phôi ta có k2 = 0,9 (có vỏ cứng)

k3: hệ số phụ thuộc vào tỷ số đờng kính d/D theo bảng 5-64 với d/D = 0 ta đợc

v

n.D

Trang 8

Tra bảng 5-70 STCNCTM tập II với lợng chạy dao s = 1mm/v và chiều sâu cắt

t =1,5mm ta đợc công suất cắt cần thiết N = 1,9kw

Với các hệ số hiệu chỉnh phụ thuộc vào nhóm hợp kim đồng (nhóm có hàm ợng chì nhỏ hơn 10%) ta đợc k = 0,7

l-Vậy ta đợc công suất cắt thực tế là N = Nbảng.k = 1,9.0,7 = 1,33kw

b-Tiện tinh với yêu cầu độ bóng bề mặt R a = 3,2 à m:

- Chiều sâu cắt t: Vì là gia công tinh nên chiều sâu cắt lấy bằng một phần nhỏ

lợng d gia công Theo bản vẽ chi tiết lồng phôi ta có lợng d bề mặt trên là 2mm vậy

ta lấy chiều sâu cắt cho bớc khoả tinh mặt đầu

ttinh = zphôi - tthô = 2 - 1,5 = 0,5mm

- Lợng chạy dao s: Tra theo bảng 5-62 cho cắt tinh STCNCTM (tập II) ta đợc

l-ợng chạy dao khi tiện khỏa tinh mặt đầu là s = 0,25 mm/v

- Tốc độ cắt v: tra bảng 5-66 STCNCTM tập II với s = 0,25mm/v ta đợc v=

165m/p

Với các hiệu số hiệu chỉnh về tốc độ cắt:

k1: phụ thuộc vào chu kỳ bền của dao, ta có chu kỳ bền của dao T = 60 phút ta

660.1000D

v.1000

=π

n.D

=

π

=

- Công suất cắt yêu cầu N: Tra bảng 5-70 STCNCTM tập II với lợng chạy dao s =

0,25mm/v và chiều sâu cắt t =0,5mm ta đợc công suất cắt cần thiết N = 1,6kw

Trang 9

2- B ớc 2: Khoan lỗ đạt kích th ớc Φ15

- Chiều sâu cắt t : t =

2

D =2

25,47.1000D

v.1000

n.D

- k1: hệ số hiệu chỉnh phụ thuộc vào chiều sâu khoan (tra bảng 5-87) ta đợc k1=1

- k2: hệ số hiệu chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền mũi khoan(tra bảng 5-90) ta

đ-ợc k2=1 (với chu kỳ bền thực tế T = 75 phút bảng 5-30) ta đợc k2 = 1

Vậy ta vẫn có v = 33m/p

Trang 10

- số vòng quay n: tính theo công thức

n =

24

33.1000D

v.1000

n.D

suất cắt yêu cầu N = 2,9kw

v.1000

192.1000

=π

n.D

=

π

=

Trang 11

- Công suất cắt N: tra bảng 5-70 ta đợc công suất cắt yêu cầu N = 1,6kw Với

hệ số hiệu chỉnh phụ thuộc vào nhóm hợp kim đồng k = 0,7

Vậy công suất cắt thực tế yêu cầu là : N = Nb.k = 1,6.0,7 = 1,12

II- Nguyên công 2: Tiện thô, tiện tinh đạt kích thớc Φ102 và độ bóng R a =

3,2àm, vát mép.

- Sơ đồ gá đặt (hình vẽ)

- Định vị: chi tiết đợc định vị trên trục gá và mặt đầu đã gia công của chi tiết

đ-ợc tỳ vào vai của trục gá Nh vậy sơ đồ đó hạn chế đđ-ợc 5 bậc tự do Trục gá đđ-ợckẹp trên mâm cặp ba chấu và một đầu đợc chống tâm

- Kẹp chặt : Chi tiết đợc kẹp chặt nhờ mối ghép ren trên trục gá

- Chọn máy: Máy tiện 1K62

bán kính mũi dao r = 1mm, kích thớc dao 25x40

- Chiều sâu cắt t: Vì là gia công thô nên chiều sâu cắt lấy bằng một phần lớn

l-ợng d gia công Theo bản vẽ chi tiết lồng phôi ta có ll-ợng d bán kính cho bề mặt trụngoài là zb = 2mm Vậy ta lấy chiều sâu cắt thô t = 1,5mm

- Lợng chạy dao s: tra bảng 5-60 STCNCTM tập II với đờng kính chi tiết

103mm và vật liệu gia công là hợp kim đồng ta đợc s = 1,2mm/v

Trang 12

- Tốc độ cắt v: tra bảng 5-66 STCNCTM với t = 1,5mm, s = 1,2mm/v ta đợc vận

tốc cắt v = 59m/p

k1: phụ thuộc vào chu kỳ bền của dao, ta có chu kỳ bền của dao T = 60 phút ta đợc

k = 1

v.1000

106

n.D

=

π

=

- Công suất cắt N: tra bảng 5-70 STCNCTM tập II với s, v nh trên ta đợc công

suất cắt yêu cầu N = 1,6kw

Với hệ số k phụ thuộc vào nhóm hợp kim đồng k = 0,7 ta đợc công suất thực tếyêu cầu : N = Nb.k = 1,6.0,7 = 1,12kw

2- B ớc 2: Tiện tinh đạt kích th ớc Φ102 và độ bóng bề mặt R a= 3.2à m

- Chiều sâu cắt t: t = zb - tthô = 2 - 1,5 = 0,5mm

- Bớc tiến dao s: tra bảng 5-62 STCNCTM tập II trang 54 với vận tốc cắt nằm

trong khoảng 100 ữ 130 m/p ta đợc sbảng = 0,3 mm/v Nhng do vật liệu gia công có

σb < 500 nên ta có thêm hệ số hiệu chỉnh k = 0,7 Vậy lợng chạy dao tinh thực tế là

s = sbảng.k = 0,7.0,3 = 0,21mm/v

- Vận tốc cắt v: tra bảng 5-66 STCNCTM tập II với lợng chạy dao là

0,21mm/v và chiều sâu cắt t = 0,5mm ta đợc vận tốc cắt là v = 134 m/p

đợc k = 1

Trang 13

k2: hÖ sè ®iÒu chØnh phô thuéc vµo tr¹ng th¸i bÒ mÆt ph«i ta cã k2 = 1(kh«ng cã

268.1000D

v.1000

=π

n.D

Trang 14

- Kẹp chặt : sau khi chi tiết đợc định vị trên mâm cặp ta tiến hành kẹp chặt bằng

cách vặn chấu cặp cho đi vào ép chặt chi tiết

- Chọn máy: Do đờng kính lớn nhất của phôi là 110 nên ta phải chọn máy tiện

phải có khoảng cách từ tâm trục chính tới bệ máy lớn hơn kích thớc trên Theo tiêuchuẩn máy ta chọn đợc loại máy tiện có ký hiệu T616

- Chọn dao: dao thép gió

1- B ớc 1: Tiện thô mặt đầu

Chiều sâu cắt t: Vì là gia công thô nên chiều sâu cắt lấy bằng một phần lớn

l-ợng d gia công Theo bản vẽ chi tiết lồng phôi ta có ll-ợng d bề mặt dới là 2,5mmvậy ta lấy chiều sâu cắt cho bớc khoả thô mặt đầu t = 1,5mm

Lợng chạy dao ngang s: Tra theo bảng 5-60 STCNCTM trang 52 (tập II) với

vật liệu gia công là hợp kim đồng ta đợc lợng chạy dao ngang khi tiện khỏa mặt

Trang 15

v

n.D

=

π

=

- Công suất cắt N: Tra bảng 5-70 STCNCTM tập II với lợng chạy dao s =

1mm/v và chiều sâu cắt t =1,5mm ta đợc công suất cắt cần thiết N = 1,9kw

2- B ớc 2: Tiện tinh mặt đầu

- Chiều sâu cắt t:

ttinh= zphôi - tthô= 2,5 - 1,5 = 1mm

- Lợng chạy dao s: Tra theo bảng 5-62 cho cắt tinh STCNCTM (tập II) ta đợc

l-ợng chạy dao khi tiện khỏa tinh mặt đầu là s = 0,3 mm/v Với hệ số hiệu chỉnh phụthuộc vào vật liệu gia công k = 0,7 ta đợc lợng chạy doa thực tế

s = sb.k = 0,3.0,7 = 0,21mm/v

- Tốc độ cắt v: tra bảng 5-66 STCNCTM tập II với s = 0,21mm/v ta đợc v=

165m/p

Trang 16

Do đó tốc độ cắt thực tế là v = vbảng.k = 165.2 = 330m/p

102

330.1000D

v.1000

=π

n.D

=

π

=

- Công suất cắt N: Tra bảng 5-70 STCNCTM tập II với lợng chạy dao s =

0,21mm/v và chiều sâu cắt t =1mm ta đợc công suất cắt cần thiết N = 1,6kw

- Lợng chạy dao s: Tra bảng 5-61 STCNCTM tập II với đờng kính trục dao là

192.1000D

v.1000

=π

n.D

Trang 17

4- B ớc 4 : Tiện móc tinh lỗ Φ32

- Chiều sâu cắt tinh : t = tt - tthô =3 - 2 = 1mm

- Lợng chạy dao s: Tra bảng 5-61 STCNCTM tập II với đờng kính trục dao là

240.1000D

v.1000

=π

n.D

=

π

=

- Công suất cắt yêu cầu N: khi tiện trong bằng dao thép gió tra bảng 5-70

STCNCTM tập II ta có công suất cắt yêu cầu N = 1,1kw

Với hệ số hiệu chỉnh phụ thuộc vào nhóm hợp kim đồng k = 0,7 Vậy công suấtcắt thực tế N = Nb.k = 1,1.0,7 = 0,77kw

5- B ớc 5: Tiện côn

- Chiều sâu cắt t: Lấy chiều sâu cắt cho mỗi lần cắt t = 0,5mm

- Lợng chạy dao s: lấy s = 0,2mm/v (bảng 5-62)

0,15mm/v ta đợc v = 120 m/p

Với hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào vật liệu gia công là hợp kim đồng k = 2 ta

đợc vận tốc cắt thực tế v = 120.2 = 240m/p

- Công suất cắt yêu cầu N: khi tiện trong bằng dao thép gió tra bảng 5 -70

STCNCTM tập II ta có công suất cắt yêu cầu N =1,1kw

Với hệ số hiệu chỉnh phụ thuộc vào nhóm hợp kim đồng k = 0,7 Vậy công suấtcắt thực tế N = Nb.k = 1,1.0,7 = 0,77kw

- Chiều sâu cắt t: Chiều sâu cắt lấy bằng chiều sâu rãnh t = 1,5mm

- Lợng chạy dao s: Chạy dao bằng tay

Trang 18

- Vận tốc cắt v: tra bảng 5-66 STCNCTM tập II với t = 1,5mm ta đợc v=165 m/pVới hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào vật liệu gia công là hợp kim đồng k = 2 ta

đợc vận tốc cắt thực tế v = 165.2 = 330m/p

70

330.1000D

v

n.D

=

π

=

- Công suất cắt yêu cầu N: khi tiện rãnh bằng dao thép gió tra bảng 5 -70

STCNCTM tập II ta có công suất cắt yêu cầu N =1,6kw

Với hệ số hiệu chỉnh phụ thuộc vào nhóm hợp kim đồng k = 0,7 Vậy côngsuất cắt thực tế N = Nb.k = 1,6.0,7 = 1,12kw

V- Nguyên công 5: Khoan, phay lỗ dẫn dầu, phay rãnh làm mát.

chế 3 bậc tự do và mặt trụ trong hạn chế 2 bậc tự do Ngoài ra ta còn phải định vịthêm một bậ tự do bằng một chốt chám vào bề mặt của một lỗ xilanh đã gia công,

nh vậy ta mới đảm bao đợc độ chính xác về vị trí tơng quan giữa các lỗ xilanh vàcác lỗ dẫn dầu

Định dạng
Số trang	33
Dung lượng	830 KB