Đang tải... (xem toàn văn)
Pitông được lắp với tay biên bằng khớp cầu tự lựa. Pitông và tay biên được chế tạo từ vật liệu thép hợp kim có độ cứng cao do đó nó có khả năng chiụ mài mòn của nó rất tốt.
- Công nghệ chế tạo pitông XÁC ĐỊNH PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI VÀ THIẾT KẾ BẢN VẼ CHI TIẾT LỒNG PHÔI Phân tích chức năng của chi tiết Pitông được lắp với tay biên bằng khớp cầu tự lựa. Pitông và tay biên được chế tạo từ vật liệu thép hợp kim có độ cứng cao do đó nó có khả năng chiụ mài mòn của nó rất tốt. Trong quá trình làm việc do vận tốc trượt giữa pitông và xilanh lớn nên phải có hệ thống làm mát và bôi trơn tốt để đảm bảo hoạt động của chi tiết ổn định tránh hiện tượng bó pitông do hiện tượng giãn nở vì nhiệt khi làm việc. Đối với pitông, điều quan trọng là đảm bảo kích thước của pitông và độ trụ của nó để đảm bảo khe hở giữa pitông và xilanh nằm trong giới hạn cho phép. vật liệu chế tạo pitông là 15X khi chưa nhiệt luyện có độ dẻo cao, độ biến dạng tốt để thực hiện nguyên công tóp pitông nhằm giữ tay biên cầu tự lựa. Sau khi thấm tôi và ram thấp đạt được độ cứng bề mặt ≥ 60 HRC. Mặt khác qua các phân tích trên ta cũng thấy pitông cần phải có yêu cầu kỹ thuật rất cao, vì vậy khi chế tạo pitông phải đặc biệt chú ý tới: 1- Độ bóng bề mặt xilanh: R z = 0,05mm 2- Độ côn và độ ôvan dưới 3µm 3- Độ cứng của pitông 60÷62HRC Chọn phôi Do sản xuất là hàng loạt nên ta chọn phôi là phôi thanh, vì vậy nguyên công đầu tiên ta phải cắt phôi thành từng đoạn có chiều dài 81mm. Xác định phương pháp chế tạo phôi: dùng phương pháp cán Thiết kế bản vẽ chi tiết lồng phôi. Bản vẽ được trình bầy trên khổ giấy A 0 với tỷ lệ 4:1. Lượng dư của các bề mặt tra theo bảng VII-42 trang 551 sổ tay CNCTM tập I, ta được: Sai lệch cho phép của kích thước đường kính là 6 mm. 1 - Thuyết minh đồ án tốt nghiệp CNCTM 1 - Công nghệ chế tạo pitông THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT. Lập tiến trình công nghệ Do yêu cầu kỹ thuật của chi tiết là: - Độ côn 5µm - Độ ôvan 0,5µm - Độ bóng bề mặt làm việc là 0,05 - Độ cứng bề mặt pitông 63÷65 HRC Do vậy ta lập tiến trình công nghệ như sau: TT Tên nguyên công Máy gia công 1 Khoả mặt đầu, khoan lỗ tâm, tiện ngoài, cắt đứt. Máy tiện vạn năng T616 2 Khoan lỗ Φ15, khoan lỗ Φ5, tiện định hình, tiện rãnh Máy tiện vạn năng T616 3 Tóp pitông Máy búa 4 Tiện đầu kẹp tốc Máy tiện T616 5 Tiện thô, tinh, mặt ngoài Máy tiện T616 6 Nhiệt luyện 7 Sửa lỗ tâm Máy tiện T616 8 Khoan lỗ Φ2 Máy khoan 2M112 9 Mài thô, tinh mặt ngoài Máy mài M125W 10 Nghìên thô mặt ngoài Máy tiện có trang bị đồ gá 11 Kiểm tra Đồng hồ đo 12 Nghiền tinh mặt ngoài Máy tiện có trang bị đồ gá 13 Nghiền tinh mặt ngoài bằng dầu Máy tiện có trang bị đồ gá 14 Cắt đứt Máy mài Kiểm tra đường kính pitông Dụng cụ đo chuyên dùng 2 - Thuyết minh đồ án tốt nghiệp CNCTM 2 - Công nghệ chế tạo pitông THIẾT KẾ CÁC NGUYÊN CÔNG Phần A: TRA CHẾ ĐỘ CẮT CHO CÁC NGUYÊN CÔNG 1- Nguyên công 1: Tiện khoả mặt đầu, khoan lỗ chống tâm, chống tâm và tiện ngoài, cắt đứt. Sơ đồ gá đặt: (hình vẽ) n tc 3 Ø2 3 78 Định vị: chi tiết được định vị trên mâm cặp ba chấu, hạn chế bốn bậc tự do. Kẹp chặt: ta tiến hành kẹp chặt bằng mâm cặp ba chấu ngay sau quá trình định vị. Chọn máy: việc chọn máy dựa vào đường kính phôi và công suất cắt cần thiết, với đường kính phôi là Φ26 ta chọn máy T616. Chọn dao: Dao tiện hợp kim, dao tiện ngoài có các kích thước 16x25 1- Khoả mặt đầu - Chiều sâu cắt t: lấy t = 1,5mm - Lượng chạy dao s: tra bảng 5-72 STCNCTM tập II ta được s=0,07 mm/v - Vận tốc cắt v: tra bảng 5-73a sổ tay STCNCTM với lượng chạy dao s= 0,07 ta được v = 57p. Với hệ số hiệu chỉnh: k 1 : hệ số phụ thuộc vào chu kỳ bền T của dao với T = 45 phút ta được k 1 =1,04 3 - Thuyết minh đồ án tốt nghiệp CNCTM 3 - Công nghệ chế tạo pitông k 2 : hệ số phụ thuộc vào d/D (d/D = 0) ta được k 2 = 1 k 3 : hệ số phụ thuộc vào loại thép được gia công tra theo bảng 5-63 ta được k 3 = 0,37 k 4 : hệ số phụ thuộc vào tình trạng bề mặt phôi k 4 =1 k 5 : hệ số phụ thuộc vào điều kiện làm việc có dung dịch trơn nguội k 5 =1 Vậy vận tốc cắt thực tế v = v b .k = 57.1.1,04.0,37.1 = 30m/p - Số vòng quay trục chính n: n = 367 26. 30.1000 D. v.1000 = π = π v/p - Công suất cắt yêu cầu N: tra bảng sổ tay công nghệ chế tạo máy 2- Bước 2: khoan lỗ chống tâm Vì pitông có lỗ để lắp tay biên nên để đảm bảo độ đồng tâm giữa lỗ lắp tay biên và mặt trụ ngoài của pitông thì sau khi tiện khoả mặt đầu ta tiến hành khoan lỗ chống tâm. Lỗ tâm này sẽ được dùng để định vị cho bước tiện mặt trụ ngoài của pitông. 3- Bước 3: Chống tâm và tiện ngoài. Sau khi đã khoan được lỗ tâm ta nới lỏng mâm cặp để một đầu phôi được định vị vào lỗ tâm và đầu kia được chống vào mũi tâm. Như vậy ta sẽ đảm bảo được độ đồng tâm giữa lỗ và mặt trụ ngoài. - Chiều sâu cắt t: Với lượng dư theo đường kính là 6mm ta phải phân bố đều cho các nguyên công như tiện thô, tiện tinh, mài .Ở nguyên công tiện thô ngoài ta chọn chiều sâu cắt t = 1,5mm. - Lượng tiến dao s: tra bảng 5-60 STCNCTM tập II với dao tiện có kích thước 16x25 ta được lượng chạy dao s = 0,4mm/v - Tốc độ cắt v: tra bảng 5-64 STCNCTM với lượng chạy dao s= 0,4mm/v ta được v = 231m/p. Với các hiệu số hiệu chỉnh về tốc độ cắt: k 1 : phụ thuộc vào chu kỳ bền của dao, ta có chu kỳ bền của dao T = 60 phút ta 4 - Thuyết minh đồ án tốt nghiệp CNCTM 4 - Công nghệ chế tạo pitông được k = 1. k 2 : hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái bề mặt phôi ta có k 2 = 0,9 (không có vỏ cứng) k 3 : hệ số hiệu chỉnh phụ thuộc vào mác hợp kim cứng của dao k 3 = 0,8. Vậy vận tốc cắt thực tế: v = v b .k 1 . k 2 . k 3 = 231.1.0,9.0,8 = 166m/p - Công suất cắt yêu cầu N : tra bảng 5-68 với vận tốc cắt v=166m/p ta được công suất cắt yêu cầu N = 2,9kw. Với các hệ số hiệu chỉnh phụ thuộc vào góc trước γ và góc nghiêng chính ϕ của dao k = 1. Như vậy ta vẫn có công suất cắt thực tế N= 2,9kw 4- Bước 4: Cắt đứt - Chọn dao: dao cắt đứt có bề rộng a = 3mm và góc vát là 10 0 - Chiều sâu cắt t: chiều sâu cắt t bằng chiều rộng của dao t = 3mm - Lượng chạy dao s: tra bảng 5-72 STCNCTM tập II ta được s = 0,07 mm/v - Vận tốc cắt v: tra bảng 5-73a sổ tay STCNCTM với lượng chạy dao s= 0,07 ta được v = 57p. Với hệ số hiệu chỉnh: k 1 : hệ số phụ thuộc vào chu kỳ bền T của dao với T = 45 phút ta được k 1 =1,04 k 2 : hệ số phụ thuộc vào d/D (d/D = 0) ta được k 2 = 1 k 3 : hệ số phụ thuộc vào loại thép được gia công tra theo bảng 5-63 ta được k 3 = 0,37 k 4 : hệ số phụ thuộc vào tình trạng bề mặt phôi k 4 =1 k 5 : hệ số phụ thuộc vào điều kiện làm việc có dung dịch trơn nguội k 5 =1 Vậy vận tốc cắt thực tế v = v b .k = 57.1.1,04.0,37.1 = 30m/p - Số vòng quay trục chính n: n = 367 26. 30.1000 D. v.1000 = π = π v/p 5 - Thuyết minh đồ án tốt nghiệp CNCTM 5 - Công nghệ chế tạo pitông - Lực cắt P: P x,y,z = 10.C p .t x .s y .v n .k p Hệ số C p và các số mũ x, y, n ứng với từng điều kiện gia công cụ thể (tra ở bảng 5-22 STCNCTM tập II) ta được: k ϕ p = 1,08; k γ p = 1,25; k λ p = 1; C p = 408; x=1; y=0,75; n=-0,15; Vậy ta chỉ có thành phần lực cắt P z = 10.C p .t x .s y .v n .k p = 10.408.3 1 .0,07 0.75 .42 -0.15 .k p Trong đó k p = k ϕ p .k γ p .k λ p = 1,08.1,25.1 = 1,35 Vậy lực cắt theo phương z : P z = 10.408.3 1 .0,07 0.75 .42 -0.15 .1,35 = 1284N - Công suất cắt yêu cầu N: N = kw1 61200 4,47.1284 60.1020 v.P z == II- Nguyên công II: Khoan lỗ Φ15, lỗ Φ5, tiện định hình, tiện rãnh. Sơ đồ gá đặt: (hình vẽ) 2 0 R7.5 Ø1 5 Ø Định vị: Chi tiết được định vị trên mâm cặp ba chấu và mặt đầu được tỳ vào côn móc để hạn chế bậc tự do tịnh tiến dọc trục. Như vậy chi tiết được hạn chế 5 bậc tự 6 - Thuyết minh đồ án tốt nghiệp CNCTM 6 - Công nghệ chế tạo pitông do. Kẹp chặt: kẹp chặt bằng mâm chấu cặp. Chọn dao: mũi khoan thép gió, dao tiện hợp kim cứng Chọn máy: Chọn máy theo đường kính phôi mà nó có thể gia công được vì vậy với phôi có kích thước Φ26 ta chọn máy tiện T616 1- Bước 1: khoan lỗ Φ 15 - Chiều sâu cắt t: t = 5.7 2 15 2 D == mm - Lượng chạy dao s : tra bảng 5-87 STCNCTM tập II ta được s b = 0,2 mm/v. Do L = 5.D nên ta phải nhân thêm hệ số điều chỉnh k cs = 0,9. Vậy lượng chạy dao thực tế là: s = s b .k cs = 0,2.0,9 = 0,18mm/v. - Vận tốc cắt v: tra bảng 5-86 STCNCTM tập II với nhóm thép gia công là nhóm 9 (σ b =1100 ÷ 1150 Mpa) ta được v b = 24m/p. Với các hệ số hiệu chỉnh về tốc độ cắt: k 1 : hệ số hiệu chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền của mũi khoan k 1 = 1 k 2 : hệ số hiệu chỉnh phụ thuộc vào trạng thái thép k 2 = 1 k 3 : hệ số hiệu chỉnh phụ thuộc vào chiều sâu lỗ k 3 = 0,7 k 4 : hệ số hiệu chỉnh phụ thuộc vào mác vật liệu mũi khoan k 4 = 1 Vậy vận tốc cắt thực tế v = v b .k 1 . k 2 . k 3 . k 4 = 24.1.1.0,7.1 = 16,8 m/p - số vòng quay n: tính theo công thức n = 15. 8,16.1000 D. v.1000 π = π = 356 v/p - Công suất cắt yêu cầu N: tra bảng 5-88 STCNCTM tập II ta được công suất cắt yêu cầu N = 1,1kw (ở đây không có các hệ số hiệu chỉnh) 7 - Thuyết minh đồ án tốt nghiệp CNCTM 7 - Công nghệ chế tạo pitông 2- Bước 2: khoan lỗ Φ 5 - Chiều sâu cắt t: t = 5.2 2 5 2 D == mm - Lượng chạy dao s : tra bảng 5-87 STCNCTM tập II ta được s b = 0,08 mm/v. Do L < 3.D nên ta có hệ số điều chỉnh k cs = 1. Vậy lượng chạy dao thực tế là: s = s b .k cs = 0,08.1 = 0,08mm/v. - Vận tốc cắt v: tra bảng 5-86 STCNCTM tập II với nhóm thép gia công là nhóm 9 (σ b =1100 ÷ 1150 Mpa) ta được v b = 20,5m/p. Với các hệ số hiệu chỉnh về tốc độ cắt: k 1 : hệ số hiệu chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền của mũi khoan k 1 = 1 k 2 : hệ số hiệu chỉnh phụ thuộc vào trạng thái thép k 2 = 1 k 3 : hệ số hiệu chỉnh phụ thuộc vào chiều sâu lỗ k 3 = 1 k 4 : hệ số hiệu chỉnh phụ thuộc vào mác vật liệu mũi khoan k 4 = 1 Vậy vận tốc cắt thực tế v = v b .k 1 . k 2 . k 3 . k 4 = 20,5.1.1.1.1 = 20,5 m/p - số vòng quay n: tính theo công thức n = 5. 5,20.1000 D. v.1000 π = π = 1305 v/p - Công suất cắt yêu cầu N: tra bảng 5-88 STCNCTM tập II ta được công suất cắt yêu cầu N = 0,8kw (ở đây không có các hệ số hiệu chỉnh) 3- Bước 3 : Tiện định hình - Chiều rộng lưỡi cắt B =8 mm. - Với đường kính bán cầu cần gia công D = 15mm ta chọn lượng chạy dao s và vận tốc cắt v, và công suất cắt yêu cầu N như sau: (tra bảng 5-71 STCNCTM tập II trang 63- STCNCTM). s = 0,05mm/v 8 - Thuyết minh đồ án tốt nghiệp CNCTM 8 - Công nghệ chế tạo pitông v = 24 m/p N = 0,08 kw 4- Bước 4: Tiện rãnh đạt kích thước Φ 20 - Chiều sâu cắt t: t = 5,1 2 2023 = − mm - Lượng chạy dao s : tra bảng 5-60 STCNCTM tập II ta được s = 0,3mm/v - Vận tốc cắt v: tra bảng 5-64 với lượng chạy dao s là 0,3mm/v ta được v = 182m/p Với các hệ số hiệu chỉnh về tốc độ cắt: k 1 : phụ thuộc vào chu kỳ bền của dao, ta có chu kỳ bền của dao T = 60 phút ta được k = 1. k 2 : hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái bề mặt phôi ta có k 2 = 1 (không có vỏ cứng) k 3 : hệ số hiệu chỉnh phụ thuộc vào mác hợp kim cứng của dao k 3 = 0,8. Vậy vận tốc cắt thực tế: v = v b .k 1 . k 2 . k 3 = 182.1.1.0,8 = 145 m/p - Công suất cắt yêu cầu N: tra bảng 5-68 sổ tay công nghệ chế tạo máy tập II ta được công suất cắt yêu cầu là N = 2,4 kw. Với các hệ số hiệu chỉnh phụ thuộc vào góc trước γ và góc nghiêng chính ϕ của dao k = 1. Như vậy ta vẫn có công suất cắt thực tế N= 2,4kw III- Nguyên công 3: Tóp pitông Chi tiết được nung tới 900 ÷ 950 0 C, sau đó chi tiết được ép trong lòng khuôn định dạng (Hình vẽ). Khi nung phải xoay đều chi tiết và phải liên tục lắc thử tay biên với pitông để kiểm tra độ dơ. Quá trình được thực hiện trong vòng khoảng 1 phút. 9 - Thuyết minh đồ án tốt nghiệp CNCTM 9 - Công nghệ chế tạo pitông P Tay quay P IV- Nguyên công 4: Tiện đầu kẹp Sơ đồ gá đặt Ø1 5 20 - Định vị: chi tiết được định vi trên mâm cặp ba chấu (hạn chế 4 bậc tự do) - Kẹp chặt: sau khi định vị ta tiến hành kẹp chặt bằng mâm cặp ba chấu - Chọn máy: ta chọn máy T616 - Chọn dao: dao tiện thép hợp kim cứng với kích thước 16x25mm Tiện đầu kẹp đạt kích thước Φ15 và chiều dài 20mm - Chiều sâu cắt t: lấy t = 2mm. Vậy ta phải tiện qua 2 lần - Lượng chạy dao s : tra bảng 5-60 STCNCTM tập II ta được s = 0,3mm/v - Vận tốc cắt v: tra bảng 5-64 STCNCTM tập II với lượng chạy dao s= 0,3mm/v ta được v = 182 m/p Với các hệ số hiệu chỉnh về tốc độ cắt: k 1 : phụ thuộc vào chu kỳ bền của dao, ta có chu kỳ bền của dao T = 60 phút ta được k = 1. 10 - Thuyết minh đồ án tốt nghiệp CNCTM 10 [...]... 0,1mm chi u sâu lớp thấm cần 1h nung nóng và giữ nhiệt VII- Nguyên công VII: Khoan lỗ Φ2 Sơ đồ gá đặt: (Hình vẽ) Ø2 Định vị: chi tiết được định vị vào mặt trụ ngoài Φ20 trên khối V dài và mặt đầu được tỳ vào chốt để hạn chế bậc tự do tịnh tiến dọc trục Như vậy chi tiết được hạn chế 5 bậc tự do Ta chia nguyên công này làm 2 lần khoan, với lần khoan thứ hai ta định vị thêm một chốt côn tuỳ động vào lỗ... (Hình vẽ) 2 Định vị: Chi tiết được định vị vào mặt trụ ngoài bằng mâm cặp ba chấu, nhưng do mặt trụ ngoài đã được nghiền tinh nên khi định vị ta phải chú ý không làm xước bề mặt chi tiết vì vậy ta phải dùng mấu kẹp làm bằng gỗ Chọn máy: máy mài 2W125 Chọn dao: đá cắt đứt có bề rộng a = 3mm và góc vát là 100 - Chi u sâu cắt t: chi u sâu cắt t bằng chi u rộng của đá t = 3mm Trong điều kiện chi tiết đã... đường kính đá mài và vật liệu gia công, thép đã tôi và đường kính đá là 600mm ta được hệ số điều chỉnh là k 1=0,9 Và một hệ số điều chỉnh nữa phụ thuộc vào đường kính và độ chính xác gia công k 2 = 0,8 (với cấp chính xác 3 và lượng dư đường kính là 0,15mm) Vậy ta có lượng chạy dao thực tế là s = sbảng.k1.k2 = 3,08.0,9.0,8 = 2,22mm/p - Công suất cắt yêu cầu N: Với chi u dài mài là 60mm tra bảng 5-205 ta... mặt ngoài Định vị: Chi tiết được định vị bằng mâm cặp ba chấu và một đầu được chống tâm Kẹp chặt: Tiến hành kẹp chặt chi tiết bằng mâm cặp ba chấu Chọn máy: Dùng máy tiện T616 - Lượng dư cho nghiền : với nghiền tinh z = 0,002÷ 0,005 mm - Vận tốc cắt v: với nghiền tinh tốc độ quay của chi tiết thường lấy v = 12m/s Với điều kiện sản xuất tai Việt Nam ta chỉ lấy v = 5 Vậy số vòng quay của chi tiết : n=... phụ thuộc vào độ cứng đá k2= 1 Vậy công suất cắt thực tế: N = Nb.k = 4.1,1 = 4,4 kw b- Mài tinh - Chi u sâu cắt t: với mài tinh ta lấy chi u sâu cắt t = 0,005mm - Chi u sâu cắt t: với mài thô ta lấy t = 0,01mm - Lượng chạy dao s: tra bảng 5-203 với đường kính chi tiết mài là 20, số vòng quay của chi tiết là 190÷380v/p ta được lượng chạy dao ngang s bảng= 3mm/p Với hệ số hiệu chỉnh phụ thuộc vào đường... tốt nghiệp CNCTM 15 - Công nghệ chế tạo pitông Với các hệ số hiệu chỉnh về công suất: k1: hệ số phụ thuộc vào vật liệu gia công k1 = 1,1 (thép đã qua tôi) k2: hệ số phụ thuộc vào độ cứng đá k2= 1 Vậy công suất cắt thực tế: N = Nb.k = 4.1,1 = 4,4 kw IX- Nguyên công 9: Nghiền thô mặt ngoài Sơ đồ gá đặt: (Hình vẽ) Vtt n Định vị: Chi tiết được định vị bằng mâm cặp ba chấu và một đầu được chống tâm, như... được là máctenxit ram Sau khi ram độ cứng của chi tiết giảm không đáng kể 1÷3HRC nhưng ứng suất dư bên trong thì giảm đi đáng kể - Thấm các bon bề mặt : do hàm lượng các bon trong thành phần vật liệu làm chi tiết thấp (vật liệu làm chi tiết là thép hợp kim 30X ΓT) và hơn nữa bề mặt làm việc của chi tiết phải chịu được khả năng mài mòn vì vậy sau khi tôi và ram thì độ cứng bề mặt sẽ không đảm bảo yêu... chấu như vậy ta hạn chế 4 bậc tự do Kẹp chặt: Kẹp chặt bằng chấu kẹp Chọn máy: Máy mài MW125 Chọn đá: - đường kính đá: 600mm 14 - Thuyết minh đồ án tốt nghiệp CNCTM 14 - Công nghệ chế tạo pitông - chi u dầy đá: 32mm - độ cứng đá CM1 a- Mài thô - Lượng chạy dao s: tra bảng 5-203 với đường kính chi tiết mài là 20, số vòng quay của chi tiết là 190÷380v/p ta được lượng chạy dao ngang s bảng= 3mm/p Với... nên ta phải chọn chế độ cắt cho phù hợp - Lượng chạy dao s = 0,1mm/v 19 - Thuyết minh đồ án tốt nghiệp CNCTM 19 - Công nghệ chế tạo pitông - Tốc độ quay của đá n = 450v/p - Công suất cắt yêu cầu N = 1kw Phần B: TÍNH CHẾ ĐỘ CẮT CHO NGUYÊN CÔNG 5: TIỆN THÔ, TIỆN TINH MẶT TRỤ NGOÀI Ø2 0 2 - Sơ đồ gá đặt: - Định vị: chi tiết được định vị bằng mâm cặp ba chấu, ta dùng mâm cặp để định vị vào phần kẹp đã... phụ thuộc vào véc tơ vận tốc khi làm nguội trong dầu, với môi trường tôi là dầu nên ta chọn vận tốc nguội v = 1200C/s) nên có độ cứng và độ dòn rất cao và đồng thời trong chi tiết xuất hiện rất nhiều ứng suất dư Vì vậy ta phải tiến hành bước tiếp theo là ram thấp, bởi vì chi tiết có yêu cầu độ cứng rất cao nên khi ta tiến hành ram thấp thì độ cứng sẽ không giảm đi đáng kể - Ram thấp: Nung chi tiết tới
