Đồ án Thiết kế quy trình công nghệ gia công Piston

LờI NóI ĐầU Trong lĩnh vực cơ khí nói chung, ngành cơ khí chế tạo máy nói riêng, nó đóng vai trò quan trọng trong việc sản xuất ra các thiết bị, công cụ cho mọi ngành trong nền kinh tế quốc dân và tạo tiền đề cần thiết để các ngành phát triển mạnh hơn. Vì vậy, việc phát triển khoa học kỹ thuật trong lĩnh vực công nghệ chế tạo máy có ý nghĩa hàng đầu, nhằm thiết kế hoàn thiện và vận dụng quá trình sản xuất đạt hiệu quả kinh tế cao nhất. Để tổng kết, hệ thống lại những kiến thức về khoa học kỹ thuật cũng như làm quen với công việc thiết kế của một cán bộ kỹ thuật của ngành cơ khí sau này, em được thầy CHÂU MạNH LựC, LƯU Đức bình giao nhiệm vụ “ Lập quy trình công nghệ và thiết kế các trang bị công nghệ phụ để gia công nhóm piston động cơ đốt trong. “ Đây là đề tài thực tế, việc lập trình quy trình công nghệ dựa trên dạng gia công nhóm, thiết bị phải phù hợp với tình hình thực tế ở nước ta hiện nay. Qua tìm hiểu và được sự hướng dẫn của thầy, em đã hoàn thành những nhiệm vụ mà thầy yêu cầu. Em xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ tận tình của thầy hướng dẫn và các thầy cô trong khoa cơ khí. Và em xin gởi đến lòng biết ơn sâu sắc nhất đến quí thầy cô trong khoa cơ khí đã tạo điều kiện giúp đỡ em trong thời gian qua, để em có được ngày hôm nay. Đà Nẵng, tháng 05 năm 2005 Sinh viên thực hiện Trần Văn Hưng

doc37 trang | Chia sẻ: lvcdongnoi | Ngày: 08/06/2013 | Lượt xem: 312 | Lượt tải: 5download
Tóm tắt tài liệu Đồ án Thiết kế quy trình công nghệ gia công Piston, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
t, ®Æc biÖt trong s¶n xuÊt ®¬n chiÕc, hµng lo¹t nhá, cã thÓ dïng nh÷ng ph­¬ng ph¸p gia c«ng trªn c¸c thiÕt bÞ cã n¨ng suÊt cao, n©ng cao tÝnh lo¹t trong s¶n xuÊt vµ tõ ®ã h¹ gi¸ thµnh s¶n phÈm, n©ng cao hiÖu qu¶ kinh tÕ. Môc ®Ých c«ng nghÖ ®iÓn h×nh lµ x©y dùng mét quy tr×nh c«ng nghÖ chung cho nh÷ng ®èi t­îng s¶n xuÊt cã kÕt cÊu gièng nhau. C¸c ®èi t­îng s¶n suÊt ®­îc xÕp thµnh kiÓu cã d¹ng kÕt cÊu gièng nhau trong tõng cì, kÝch th­íc nhÊt ®Þnh, cã thÓ ®­îc gia c«ng hoÆc l¾p r¸p theo nh÷ng tiÕn tr×nh c«ng nghÖ gièng nhau. C«ng nghÖ ®iÓn h×nh t¹o ®iÒu kiÖn : + Thèng nhÊt hãa, tiªu chuÈn hãa c¸c nguyªn c«ng th«ng dông. + H¹n chÕ sù ®a d¹ng cña ®èi t­îng vÒ kÕt cÊu vµ c«ng nghÖ trong cïng mét kiÓu, gi¶m bít khèi l­îng lao ®éng khi chuÈn bÞ s¶n xuÊt, gi¶m bít c¸c tµi liÖu trïng lÆp nhau vÒ néi dung. +Thùc hiÖn chuyªn m«n hãa s¶n xuÊt c¸c giai ®o¹n s¶n xuÊt trong ph©n x­ëng hoÆc c¸c giai ®o¹n s¶n xuÊt trong toµn bé nhµ m¸y trªn c¬ së ¸p dông c¸c biÖn ph¸p tiªn tiÕn vÒ kü thuËt vµ tæ chøc s¶n xuÊt nh­ ®­êng d©y tù ®éng. Nh­îc ®iÓm cña c«ng nghÖ ®iÓn h×nh : KÕt cÊu ®èi t­îng trong quy tr×nh c«ng nghÖ ph¶i gièng nhau hoÆc kh¸c rÊt Ýt. Do ®ã, mét quy tr×nh c«ng nghÖ chØ gia c«ng ®­îc mét lo¹i chi tiÕt mµ th«i chø kh«ng gia c«ng ®­îc ®èi víi nh÷ng chi tiÕt kh¸c. C¬ së cña c«ng nghÖ nhãm lµ ph©n nhãm ®èi t­îng s¶n suÊt theo sù gièng nhau tõng phÇn vÒ kÕt cÊu. Nh­ vËy cho phÐp gia c«ng c¸c chi tiÕt trong cïng mét nhãm víi cïng trang thiÕt bÞ, dông cô vµ tr×nh tù c«ng nghÖ, nghÜa lµ víi cïng nguyªn c«ng. Qua sù ph©n nhãm, sè l­îng chi tiÕt gia c«ng tÝnh cho mét ®¬n vÞ trang thiÕt bÞ c«ng nghÖ cho mét nguyªn c«ng sÏ t¨ng lªn t­¬ng øng víi quy m« s¶n suÊt lín. C«ng nghÖ nhãm th­êng ®­îc thùc hiÖn ë tõng nguyªn c«ng, cô thÓ trªn tõng m¸y. ViÖc ph©n chia chi tiÕt gia c«ng thµnh tõng nhãm gia c«ng trªn tõng lo¹i m¸y cô thÓ nh­ vËy sÏ gän h¬n. Nh­îc ®iÓm gia c«ng nhãm : ChØ nªn ¸p dông giíi h¹n ë mét vµi nguyªn c«ng chÝnh. Lý do chñ yÕu, lµ do qu¸ tr×nh ghÐp chi tiÕt gia c«ng sÏ rÊt phøc t¹p nÕu tõng chi tiÕt gia c«ng cô thÓ trong qu¸ tr×nh c«ng nghÖ cña nã ph¶i ghÐp nhãm nhiÒu lÇn. ë ®iÒu kiÖn s¶n xuÊt ®¬n chiÕc vµ lo¹t nhá, lo¹t võa víi sè l­îng tõng lo¹i chi tiÕt kh«ng nhiÒu mµ chñng lo¹i chi tiÕt ®a d¹ng, phøc t¹p th× viÖc ph©n nhãm nh­ vËy kh«ng thÓ thùc hiÖn ®­îc hoÆc sÏ rÊt tèn kÐm; mÆt kh¸c viÖc ®iÒu hµnh vµ qu¶n lý qu¸ tr×nh gia c«ng còng sÏ rÊt khã kh¨n vµ tèn kÐm. Ph¹m vi cña c«ng nghÖ nhãm tuy hÑp h¬n c«ng nghÖ ®iÓn h×nh, v× c«ng nghÖ nhãm chØ bao gåm mét sè nguyªn c«ng chung øng víi mét sè bÒ mÆt gia c«ng gièng nhau trªn c¸c chi tiÕt. Nh­ng c«ng nghÖ nhãm l¹i rÊt cô thÓ, cho phÐp øng dông nhanh vµ ®­a l¹i hiÖu qu¶ kinh tÕ tèt nhÊt ë ®iÒu kiÖn s¶n xuÊt lo¹t nhá - ®¬n chiÕc, chñ yÕu lµ v× ë c«ng nghÖ nhãm sè l­îng chi tiÕt thuéc mét nhãm cã thÓ nhiÒu, mÆc dï kÕt cÊu c¸c chi tiÕt cã thÓ kh¸c nhau. So víi c«ng nghÖ ®iÓn h×nh th× quy tr×nh c«ng nghÖ gia c«ng nhãm cã tÝnh v¹n n¨ng vµ sinh ®éng h¬n nhiÒu. VÊN §Ò GIA C¤NG NHãM PISTON. 1. Nh÷ng c¬ së c«ng nghÖ g¾n liÒn víi gia c«ng nhãm : Thùc tÕ cã rÊt nhiÒu m¸y mãc thiÕt bÞ phôc vô cho ®êi sèng con ng­êi ë c¸c lÜnh vùc kh¸c nhau vµ c¸c chi tiÕt trong m¸y th× mu«n h×nh mu«n vÎ, chóng kh¸c nhau c¶ vÒ h×nh d¸ng lÉn kÝch th­íc, chøc n¨ng lµm viÖc vµ c¸c yªu cÇu vÒ chÕ t¹o còng rÊt kh¸c nhau. Nh­ng chung quy th× c¸c chi tiÕt ®ã cã mét sè bÒ mÆt c¬ b¶n nh­ mÆt trô trßn xoay trong, ngoµi, mÆt c«n, mÆt xo¾n èc vµ c¸c mÆt ®Þnh h×nh. Nh÷ng bÒ mÆt ®ã lµ yÕu tè ®Ó gia c«ng nhãm. Ng­êi ta ph©n chia c¸c chi tiÕt ®ã ra tõng nhãm, trong mçi nhãm c¸c chi tiÕt cã nh÷ng bÒ mÆt gia c«ng t­¬ng tù nhau ®Ó sau nµy cã thÓ quyÕt ®Þnh quy tr×nh c«ng nghÖ chung cho c¶ nhãm vµ quy tr×nh c«ng nghÖ gia c«ng nhãm ®ã ®èi víi tõng chi tiÕt kh¸c trong nhãm b»ng c¸ch cã thÓ thªm bít mét vµi nguyªn c«ng, nh­ng ®¹i thÓ quy tr×nh ®ã ph¶i thÝch hîp cho c¸c chi tiÕt trong nhãm vµ ®­êng lèi c«ng nghÖ cña c¸c chi tiÕt trong nhãm nµy gÇn gièng nhau. §Æc ®iÓm næi bËt cÇn chó ý khi gia c«ng nhãm cÇn lo¹i trõ cµng nhiÒu cµng tèt sù kh¸c nhau gi÷a c¸c quy tr×nh c«ng nghÖ cña c¸c chi tiÕt trong nhãm. VÊn ®Ò ®ã phô thuéc vµo tõng kÕt cÊu cô thÓ cña tõng chi tiÕt trong nhãm. Do ®ã vÊn ®Ò c¨n b¶n lµ tiªu trõ sù kh¸c nhau vÒ kÕt cÊu cña c¸c chi tiÕt trong nhãm cµng nhiÒu cµng thuËn lîi. Khi gia c«ng nhãm cÇn gi¶i quyÕt ®­îc 2 vÊn ®Ò rÊt quan träng trong thiÕt kÕ chÕ t¹o m¸y hiÖn nay lµ : TÝnh thõa kÕ vÒ kÕt cÊu vµ tÝnh thõa kÕ vÒ c«ng nghÖ. VÊn ®Ò tiªu chuÈn ho¸ vµ thèng nhÊt ho¸ c¸c bé phËn m¸y. 2. Thùc chÊt cña tÝnh thõa kÕ vÒ kÕt cÊu vµ vÒ c«ng nghÖ : 2.1. TÝnh thõa kÕ vÒ kÕt cÊu : Nãi vÒ kÕt cÊu cña mét chi tiÕt lµ nãi vÒ h×nh d¸ng, kÝch th­íc vµ h×nh thøc chuyÓn ®éng cña chi tiÕt ®ã trong tõng bé phËn m¸y, tuú theo chøc n¨ng lµm viÖc cô thÓ cña tõng chi tiÕt mµ chóng cã kÕt cÊu kh¸c nhau . Do vËy mµ khi s¶n xuÊt nh÷ng s¶n phÈm víi mÉu m· ®a d¹ng ®Ó ®¸p øng nhu cÇu cña cuéc sèng th× sù kh¸c nhau cña c¸c kÕt cÊu chi tiÕt còng dÔ dµng sinh ra. ChÝnh v× vËy mµ trong thùc tÕ s¶n xuÊt, ®Ó chÕ t¹o c¸c chi tiÕt ®ã ta gÆp rÊt nhiÒu khã kh¨n, ®ã lµ ph¶i cã hµng lo¹t nh÷ng quy tr×nh c«ng nghÖ, ®å g¸, dông cô, ®å ®o kiÓm kh¸c nhau thÝch hîp víi tõng kÕt cÊu cô thÓ. Cho nªn muèn n©ng cao chÊt l­îng s¶n phÈm vµ s¶n l­îng nÕu chØ dùa vµo sù nç lùc, søc lao ®éng cña c«ng nh©n th× kh«ng ®ñ mµ ph¶i cã sù kÕt hîp chÆt chÏ gi÷a ng­êi thiÕt kÕ vµ ng­êi chÕ t¹o. Ng­êi thiÕt kÕ ph¶i hiÓu biÕt nh÷ng khã kh¨n trong khi chÕ t¹o, ph¶i dïng kÕt cÊu thèng nhÊt ( trong ®iÒuththathai¸I kiÖn ®¶m b¶o ®­îc chøc n¨ng lµm viÖc cña chi tiÕt ) gi¶m bít nh÷ng kÕt cÊu phøc t¹p ®Ó ng­êi chÕ t¹o lµm ra s¶n phÈm mét c¸ch dÔ dµng nhÊt. §iÒu ®ã cã nghÜa lµ s¶n phÈm míi lµm ra cÇn dùa trªn nh÷ng c¬ së lµ nh÷ng s¶n phÈm cò ®· cã s½n, c¶i tiÕn l¹i mét sè kÕt cÊu ch­a hîp lý, bá nh÷ng kÕt cÊu l¹c hËu vÒ kü thuËt ®Ó n©ng cao s¶n phÈm míi lªn mét b­íc c¶ vÒ tÝnh n¨ng kü thuËt lÉn gi¸ thµnh chÕ t¹o rÎ, sö dông dÔ dµng hoÆc c¶i tiÕn nh÷ng kÕt cÊu ®Ó më réng ph¹m vi sö dông m¸y. Do ®ã tÝnh thõa kÕ vÒ kÕt cÊu sÏ mang l¹i nh÷ng ý nghÜa kü thuËt sau : Sau khi ®· ph©n thµnh c¸c kÕt cÊu thèng nhÊt vµ tiªu chuÈn ho¸, ng­êi thiÕt kÕ cã thÓ tËp trung thêi gian ®Ó gi¶i quyÕt vµ ®i s©u nguyªn cøu mét sè vÊn ®Ò phøc t¹p, ®ã lµ nh÷ng vÊn ®Ò cã liªn quan ®Õn tÝnh n¨ng cña m¸y mãc mµ kh«ng ph¶i mÊt nhiÒu thêi gian cho nh÷ng c«ng viÖc vôn vÆt kh«ng cÇn thiÕt mµ ng­êi ®i tr­íc ®· nghiªn cøu kü, do ®ã gi¶m ®­îc phÇn lín thêi gian trong qu¸ tr×nh thiÕt kÕ. 2.2 TÝnh kÕ thõa vÒ c«ng nghÖ: TÝnh thõa kÕ vÒ kÕt cÊu lµ tiÒn ®Ò ®Ó më ®­êng cho tÝnh thõa kÕ vÒ c«ng nghÖ. TÝnh thõa kÕ vÒ c«ng nghÖ còng lµ mét néi dung t­ t­ëng chØ ®¹o vµ lµ mét nguyªn t¾c ®Ó thiÕt kÕ mét qu¸ tr×nh c«ng nghÖ míi vµ c¶i tiÕn mét qu¸ tr×nh c«ng nghÖ cò, nghÜa lµ khi lËp quy tr×nh c«ng nghÖ míi ph¶i tËn dông quy tr×nh c«ng nghÖ ®· cã s½n, thay ®æi cµng Ýt cµng tèt, chØ cÇn ®iÒu chØnh l¹i mét Ýt lµ ®· cã mét quy tr×nh c«ng nghÖ chÕ t¹o ra mét s¶n phÈm míi. TÝnh thõa kÕ c«ng nghÖ còng cã mét ý nghÜa kü thuËt rÊt lín : lµm gi¶m thêi gian thiÕt kÕ quy tr×nh c«ng nghÖ, trang bÞ c«ng nghÖ mµ chóng ta ®· ®­îc ng­êi ®i tr­íc nghiªn cøu thiÕt kÕ råi, ®Ó tõ ®ã ng­êi c¸n bé c«ng nghÖ tËp trung thêi gian cho nh÷ng vÊn ®Ò kü thuËt chñ yÕu trong qu¸ tr×nh thiÕt kÕ chÕ t¹o s¶n phÈm gi¶m ®­îc mét khèi l­îng lín vÒ thêi gian chuÈn bÞ s¶n xuÊt. Tãm l¹i ý nghÜa lín lao cña tÝnh thõa kÕ lµ tuy trong ®iÒu kiÖn s¶n xuÊt hµng lo¹t nhá, ®¬n chiÕc th× ta vÉn cã thÓ dïng nguyªn t¾c s¶n xuÊt hµng lo¹t lín, hµng khèi ®Ó s¶n xuÊt, ®iÒu ®ã cã nghÜa lµ cã thÓ dïng nh÷ng ph­¬ng ph¸p gia c«ng tiªn tiÕn, ding thiÕt bÞ tiªn tiÕn cã n¨ng suÊt cao ®Ó tõ ®ã cã thÓ n©ng cao n¨ng suÊt lao ®éng vµ gi¶m gi¸ thµnh s¶n phÈm mét c¸ch hiÖu qu¶. 3. VÊn ®Ò tiªu chuÈn ho¸ vµ thèng nhÊt ho¸ kÕt cÊu : Tiªu chuÈn ho¸ c¸c chi tiÕt m¸y vµ c¸c bé phËn m¸y lµ mét néi dung rÊt quan träng trong tÝnh thõa kÕ vÒ kÕt cÊu. C¬ së gia c«ng nhãm dùa trªn viÖc ®iÓn ho¸ qu¸ tr×nh c«ng nghÖ, cho nªn ®Ó tiÕn hµnh gia c«ng nhãm ph¶i lµm c«ng viÖc chuÈn bÞ lµ tiªu chuÈn ho¸ vµ thèng nhÊt ho¸ chi tiÕt m¸y vµ c¸c bé phËn m¸y. Nh­ vËy sÏ tr¸nh ®­îc t×nh tr¹ng lén xén, kÕt cÊu qu¸ nhiÒu, mçi n¬i mçi x­ëng th× mçi kh¸c, g©y khã kh¨n cho viÖc ph©n lo¹i, ph©n nhãm trong gia c«ng. §ã lµ mét vÊn ®Ò phøc t¹p, cÇn cã sù phèi hîp cña nhiÒu ng­êi vµ c¸c c¬ quan h÷u quan ®Ó cïng thùc hiÖn. Tiªu chuÈn ho¸ cã thÓ ph©n thµnh 2 lo¹i : Tiªu chuÈn ho¸ chung : lo¹i nµy kh«ng cã quan hÖ g× víi ®Æc tÝnh vµ tÝnh n¨ng cña kÕt cÊu, nã cã thÓ sö dông chung cho mäi ngµnh c¬ khÝ. VÝ dô nh­ : c¸c chi tiÕt l¾p ghÐp thËt, èng bäc, v« l¨ng, ... Tiªu chuÈn ho¸ kÕt cÊu : lµ tiªu chuÈn cña c¸c chi tiÕt cã thÓ quyÕt ®Þnh ®Æc tÝnh vµ t¸c dông cña kÕt cÊu. Lo¹i nµy gåm 3 lo¹i nhá : + Tiªu chuÈn ho¸ dùa vµo dù tr÷ vÒ ®é bÒn cña chi tiÕt ( hay cña mét bé phËn m¸y ) nghÜa lµ th«ng th­êng trong ®iÒu kiÖn kh¸c nhau vÒ tÝnh chÊt lµm viÖc, phô t¶i lín nhá kh¸c nhau th× chi tiÕt cã nh÷ng kÝch th­íc lín nhá kh¸c nhau ®Ó thÝch øng víi nh÷ng ®é bÒn kh¸c nhau trong qu¸ tr×nh lµm viÖc. Nh­ng sau khi tiªu chuÈn ho¸ th× kÝch th­íc ®­îc phãng ®¹i lªn mét Ýt. Nh­ vËy trong cïng mét c«ng suÊt lµm viÖc, chi tiÕt lµm viÖc víi hÖ sè an toµn b×nh th­êng nh­ng lµm viÖc víi c«ng suÊt nhá h¬n th× chi tiÕt cã thõa ®é bÒn. + Tiªu chuÈn ho¸ dùa vµo sù kh«ng liªn hÖ g× víi c«ng suÊt : lo¹i nµy gåm mét sè bé phËn hay chi tiÕt mµ nã kh«ng thay ®æi hay kh«ng tham gia vµo viÖc t¨ng hay gi¶m n¨ng suÊt mµ chñ yÕu lµm nhiÖm vô nh­ kiÓm tra, ®iÒu tiÕt sù lµm viÖc cña m¸y ch¼ng h¹n nh­ mét sè bé phËn ®Çu ph©n ®é ding trong m¸y phay. + Tiªu chuÈn ho¸ dùa vµo sù thay ®æi theo ®é bÒn : Nh÷ng chi tiÕt vµ bé phËn thuéc lo¹i nµy cã kÝch th­íc kh¸c nhau ®Ó thÝch øng víi nh÷ng c«ng suÊt cña m¸y hoÆc kh«ng cÇn thay ®æi kÝch th­íc mµ cã thÓ sö dông vËt liÖu cã ®é bÒn kh¸c nhau. 4. TÝnh thõa kÕ ®iÒu chØnh thiÕt bÞ : B¶n th©n tÝnh thõa kÕ vÒ kÕt cÊu kh«ng thÓ hiÖn thËt râ nÐt t¸c dông cña nã trong s¶n xuÊt vµ chØ khi dïng ®­îc víi tÝnh thõa kÕ vÒ c«ng nghÖ vµo s¶n xuÊt th× nã míi thùc sù ph¸t huy t¸c dông cña c¶ 2 nguyªn t¾c ®ã. §iÒu ®ã cã nghÜa lµ tÝnh thõa kÕ vÒ kÕt cÊu dän ®­êng cho tÝnh thõa kÕ vÒ c«ng nghÖ ra ®êi, nh­ng thùc tÕ ¶nh h­ëng trùc tiÕp ®Õn s¶n xuÊt chÝnh lµ tÝnh thõa kÕ vÒ c«ng nghÖ, 2 nguyªn t¾c ®ã phèi hîp nhau. TÝnh thõa kÕ vÒ c«ng nghÖ thÓ hiÖn cô thÓ b»ng tÝnh thõa kÕ vÒ ®iÒu chØnh thiÕt bÞ nghÜa lµ khi s¶n xuÊt chi tiÕt sau th× thõa h­ëng sù ®iÒu chØnh ®· cã s½n cña chi tiÕt tr­íc, chØ cÇn thay ®æi rÊt Ýt. Vµ ph­¬ng thøc øng dông cô thÓ tÝnh thõa kÕ c«ng nghÖ trong s¶n xuÊt lµ viÖc ®iÓn h×nh ho¸ qu¸ tr×nh c«ng nghÖ. 5. Nh÷ng nhiÖm vô vµ c¸c b­íc cÇn thùc hiÖn khi gia c«ng nhãm : 5.1. Môc ®Ých : Môc ®Ých chñ yÕu cña gia c«ng nhãm lµ ph©n lo¹i vµ tËp hîp ®­îc c¸c chi tiÕt trong mét nhãm cµng nhiÒu cµng tèt. HÖ thèng ph©n lo¹i ®ã nh­ sau : HÖ thèng ph©n lo¹i dùa trªn c¬ së ph©n c¸c chi tiÕt gia c«ng ra thµnh tõng lo¹i, tõng kiÓu. HÖ thèng ph©n lo¹i chi tiÕt theo ph­¬ng thøc gia c«ng. HÖ thèng ph©n lo¹i chi tiÕt theo ph­¬ng thøc m· ho¸. HÖ thèng ph©n lo¹i chi tiÕt theo ngµnh chÕ t¹o m¸y. HÖ thèng ph©n lo¹i chia nhá d¹ng gia c«ng. Qua c¸c hÖ thèng ph©n lo¹i trªn, thøc tÕ trong mçi hÖ thèng l¹i cßn rÊt nhiÒu chi tiÕt kh«ng n»m trong ph¹m vi quy tr×nh c«ng nghÖ ®iÓn h×nh. Theo lý thuyÕt vÒ gia c«ng nhãm th× c¬ së viÖc ph©n lo¹i nhãm kh«ng nh÷ng chØ dùa vµo kÕt cÊu nhiÖm vô c«ng nghÖ mµ cßn ph¶i dùa vµo nguyªn t¾c ph©n lo¹i theo thiÕt bÞ, ®¶m b¶o viÕc gia c«ng hîp lý nhÊt, nghÜa lµ ph©n nhãm gia c«ng trªn c¸c thiÕt bÞ cô thÓ. Khi ph©n nhãm c¸c chi tiÕt cÇn chó ý c¸c vÊn ®Ò sau : + Lo¹i trõ sù kh¸c nhau gi÷a c¸c quy tr×nh c«ng nghÖ, söa ®æi nh÷ng chç kh«ng hîp lý. + N©ng cao c¸c quy tr×nh c«ng nghÖ l¹c hËu lªn møc tiªn tiÕn. + §¶m b¶o trong gia c«ng cã thÓ sö dông ®­îc c¸c lo¹i ®å g¸ tiªn tiÕn, ®iÒu chØnh nhanh chãng, chuyÓn sang s¶n xuÊt lo¹i chi tiÕt kh¸c dÔ dµng thuËn tiÖn. + Ph¶i t¹o ®iÒn kiÖn cho viÖc tù ®éng ho¸ thiÕt bÞ vµ tù ®éng ho¸ qu¸ tr×nh s¶n xuÊt, ph¸t triÓn lªn thµnh c¸c d©y chuyÒn tù ®éng, ®iÒu khiÓn ch­¬ng tr×nh. + Ph¶i t¨ng thªm tÝnh chÊt hµng lo¹t trong s¶n xuÊt, nghÜa lµ ph¶i thèng nhÊt ho¸, tiªu chuÈn ho¸ c¸c chi tiÕt. §èi víi nh÷ng chØ tiªu tiªu chuÈn ho¸, thèng nhÊt ho¸ ®ã cÇn ph¶i ph©n tÝch tÝnh c«ng nghÖ cña kÕt cÊu sao cho phï hîp. + Ngoµi viÖc thèng nhÊt ho¸, tiªu chuÈn ho¸ c¸c chi tiÕt ta cÇn ph¶i thèng nhÊt ho¸ vµ tiªu chuÈn ho¸ ®å g¸, dông cô vµ tiªu chuÈn ho¸ quy tr×nh c«ng nghÖ. TiÕn h¬n mét b­íc n÷a lµ hîp t¸c ho¸ vµ chuyªn m«n ho¸ c¸c xÝ nghiÖp s¶n xuÊt. §ã lµ nh÷ng vÊn ®Ò ph¶i gi¶i quyÕt cÇn cã sù phèi hîp cña nhiÒu ng­êi vµ nhiÒu c¬ quan h÷u quan thùc hiÖn. 5.2. C¸c b­íc tiÕn hµnh khi gia c«ng nhãm. Khi gia c«ng nhãm ta ph¶i tiÕn hµnh theo tuÇn tù c¸c b­íc sau : _ Ph©n nhãm chi tiÕt gia c«ng. _ LËp quy tr×nh c«ng nghÖ cho tõng nhãm. _ ThiÕt kÕ c¸c trang bÞ c«ng nghÖ ®Ó gia c«ng nhãm. 5.2.1. Ph©n nhãm chi tiÕt gia c«ng : Ph©n nhãm chi tiÕt lµ c«ng viÖc chÝnh cña gia c«ng nhãm. ViÖc ph©n nhãm cã thÓ theo nhiÒu c¸ch kh¸c nhau. Thùc tÕ hiÖn nay viÖc ph©n nhãm trong gia c«ng c¬ cã thÓ theo : + Theo kÕt cÊu. + Theo c«ng nghÖ. + Theo kÕt cÊu vµ c«ng nghÖ. + Theo kiÓu. + Theo ph­¬ng ph¸p gia c«ng. + Theo kÕt cÊu vµ thiÕt bÞ. ViÖc ph©n nhãm hiÖn nay còng ch­a cã mét nguyªn t¾c nµo thËt hoµn h¶o vµ chÝnh x¸c. V× vËy trong gia c«ng nhãm, ta cã thÓ ph©n nhãm theo c¸c nguyªn t¾c sau ®©y : _ Nh÷ng chi tiÕt cã h×nh d¸ng xung quanh bªn ngoµi gièng nhau : mÆt viªn trô ngoµi, trong, c«n, xo¾n èc .. . _ Nh÷ng chi tiÕt cã bÒ mÆt chuÈn gièng nhau ( chuÈn th« vµ chuÈn tinh ). _ Nh÷ng chi tiÕt cã tr×nh tù c«ng nghÖ gÇn gièng nhau vµ cã thÓ dïng nh÷ng ph­¬ng ph¸p gia c«ng trªn c¸c thiÕt bÞ gièng nhau. _ Nh÷ng chi tiÕt cã kÝch th­íc kh«ng chªnh kÖch nhau nhiÒu l¾m. _ Nh÷ng chi tiÕt cã yªu cÇu kü thuËt gÇn gièng nhau. ViÖc ph©n nhãm rÊt phøc t¹p nh­ trªn ®· tr×nh bµy, ngoµi ra cã thÓ tham kh¶o c¸ch ph©n chia sau : 1. §èi víi nh÷ng chi tiÕt ®¬n gi¶n, ®Ó cã thÓ hoµn thµnh toµn bé c«ng viÖc gia c«ng trªn mét m¸y r¬v«nve hoÆc chØ thªm mét vµi nguyªn c«ng n÷a lµ xong, th× ta dïng ph­¬ng ph¸p lËp chi tiÕt tæng hîp, råi thiÕt lËp quy tr×nh c«ng nghÖ cho chi tiÕt tæng hîp ®ã ( chi tiÕt tæng hîp cã thÓ lµ gi¶ t¹o vµ cã ®Çy ®ñ c¸c bÒ mÆt gia c«ng cña c¸c chi tiÕt trong nhãm ). 2. §èi víi nh÷ng chi tiÕt cã yªu cÇu kü thuËt cao, h×nh d¸ng phøc t¹p, kh«ng thÓ lµm ®­îc nh­ trªn, th× cã thÓ t¹m ph©n theo h×nh d¹ng mÆt gia c«ng råi míi ®Æt qu¸ tr×nh c«ng nghÖ. Nh÷ng chi tiÕt nµo cã qu¸ tr×nh c«ng nghÖ gÇn gièng nhau th× cã thÓ ph©n thµnh mét lo¹i, sau khi ph©n xong toµn bé c¸c chi tiÕt råi sÏ ®iÒu chØnh l¹i. Khi ph©n nhãm, tr­íc khi vÏ chi tiÕt tæng hîp ta cÇn lµm mét sè viÖc sau : _ Chän nh÷ng chi tiÕt cã thÓ gia c«ng trªn mét m¸y, trong b­íc nµy ta cÇn chó ý ®Õn kÝch th­íc vµ h×nh d¸ng ( Ýt kh¸c nhau ) ch­a chó ý ®Õn ®é chÝnh x¸c vµ ®é bãng. _ XÐt ®Õn tÝnh hµng lo¹t cña s¶n xuÊt, nh÷ng chi tiÕt nµo cã sè l­îng Ýt th× cã thÓ bá qua. _XÐt ®Õn ®é chÝnh x¸c vµ ®é bãng : + §é chÝnh x¸c cao vµ thÊp ph©n thµnh 2 nhãm. + §é bãng cao vµ thÊp còng ph©n thµnh 2 nhãm. Cïng víi b­íc nµy cã thÓ ph©n theo vËt liÖu : lo¹i gang, thÐp, hîp kim mµu.. . hoÆc theo lo¹i ph«i : dËp, ®óc.. . _ Cuèi cïng lµ vÏ chi tiÕt tæng hîp. 5.2.2. LËp quy tr×nh c«ng nghÖ gia c«ng nhãm : Sau khi ph©n nhãm xong, tiÕn hµnh lËp quy tr×nh c«ng nghÖ gia c«ng nhãm. NhiÖm vô lµ ®Þnh ra mét quy tr×nh c«ng nghÖ thÝch hîp cho tÊt c¶ c¸c chi tiÕt trong nhãm. Mçi chi tiªt trong nhãm khi gia c«ng vÒ c¬ b¶n ph¶i phï hîp víi quy tr×nh c«ng nghÖ chung cho c¶ nhãm nh­ng cã thÓ cho phÐp thay ®æi mét Ýt tuú theo ®Æc ®iÓm riªng cña tõng ( t¨ng hoÆc gi¶m mét vµi nguyªn c«ng ). Khi lËp quy tr×nh c«ng nghÖ cã thÓ theo nguyªn t¾c sau : _ Thø tù mçi b­íc, mçi nguyªn c«ng ph¶i ®¶m b¶o cã thÓ gia c«ng ®­îc bÊt kú chi tiÕt nµo trong nhãm vµ sau gia c«ng ph¶i ®¹t ®­îc c¸c yªu cÇu kü thuËt nªu ra trong b¶n vÏ. _ Nh÷ng dông cô, ®å g¸.. . trong qu¸ tr×nh c«ng nghÖ ®Òu cã thÓ gia c«ng ®­îc bÊt kú chi tiÕt nµo trong nhãm. _ Khi thay ®æi gia c«ng mét chi tiÕt th× thiÕt bÞ, dông cô vµ ®å g¸ ph¶i tr¸nh ®iÒu chØnh hoÆc ®iÒu chØnh rÊt Ýt, chi phÝ cho ®iÒu chØnh bÐ nhÊt. §Ó cho viÖc lËp quy tr×nh c«ng nghÖ gia c«ng nhãm ®­îc thuËn lîi, ngoµi nh÷ng tiÒn ®Ò cÇn thiÕt vÒ tæ chøc vµ kü thuËt ®· nãi nh­ ë ®Çu thèng nhÊt ho¸, tiªu chuÈn ho¸, ph©n c«ng hîp t¸c.. . cßn cÇn ph¶i n©ng cao tÝnh c«ng nghÖ cña kÕt cÊu chi tiÕt. KÕt cÊu cµng gièng nhau th× cµng thuËn lîi cho viÖc thèng nhÊt ho¸ quy tr×nh c«ng nghÖ, chi tiÕt cã tÝnh c«ng nghÖ cao lµm cho viÖc chÕ t¹o nhanh chãng, dÔ dµng. Kh«ng nh÷ng vËy mµ nã cßn t¹o ®iÒu kiÖn cho viÖc thiÕt kÕ dông cô vµ ®å g¸ sau nµy ®­îc dÔ dµng, t¹o ®iÒu kiÖn cho viÖc thèng nhÊt ho¸ vµ tiªu chuÈn ho¸ trang bÞ c«ng nghÖ. 5.2.3. ThiÕt kÕ ®å g¸ gia c«ng nhãm : Trong ph­¬ng ph¸p gia c«ng, th«ng th­êng tèn rÊt nhiÒu ®å g¸, gi¸ thµnh ®å g¸ còng nh­ thêi gian chÕ t¹o chiÕm mét tû lÖ rÊt lín. Cßn gia c«ng nhãm th× mét ®å g¸ cã thÓ sö dông cho nhiÒu chi tiÕt, khi chuyÓn tõ chi tiÕt nµy sang chi tiÕt kh¸c th× chØ ®iÒu chØnh rÊt Ýt. V× thÕ mµ rót ng¾n ®­îc thêi gian s¶n xuÊt. C¨n cø vµo c«ng nghÖ ®ã mµ ®å g¸ gia c«ng nhãm ph¶i cã tÝnh thèng nhÊt ho¸ ®­îc trong mét ph¹m vi nhÊt ®Þnh. Ngoµi nh÷ng yªu cÇu ®å g¸ th«ng th­êng, ®å g¸ gia c«ng nhãm cßn cã nh÷ng ®Æc tÝnh sau : Cã thÓ l¾p mét c¸ch nhanh chãng vµ chÝnh x¸c bÊt k× mét chi tiÕt nµo trong nhãm ®Þnh gia c«ng. Cã ®é chÝnh x¸c vµ ®é cøng v÷ng nhÊt ®Þnh thÝch hîp víi nh÷ng chi tiÕt hay ®iÒu chØnh. §å g¸ ph¶i ®iÒu chØnh nhanh chãng ®Ó cã thÓ chuyÓn tõ lo¹i chi tiÕt nµy sang lo¹i chi tiÕt kh¸c mét c¸ch dÔ dµng, thêi gian chuÈn bÞ Ýt nhÊt. Cã thÓ l¾p ®å g¸ trªn m¸y mét c¸ch dÔ dµng vµ th¸o ra còng nhanh chãng. Khi thiÕt kÕ cã thÓ theo c¸c b­íc sau : - Nghiªn cøu nh÷ng tµi liÖu ban ®Çu. - X¸c ®Þnh s¬ bé s¬ ®å cña ®å g¸. - TÝnh qua ®é chÝnh x¸c, ®é bÒn vµ lùc kÑp. - TÝnh kinh tÕ cña ®å g¸. - VÏ kÕt cÊu cô thÓ cña ®å g¸. Tµi liÖu ban ®Çu gåm : + B¶n vÏ chi tiÕt trong nhãm ®Þnh gia c«ng. + Qu¸ tr×nh c«ng nghÖ gia c«ng c¸c chi tiÕt ®ã. + M¸y ®Ó gia c«ng c¸c chi tiÕt ®ã. + Dông cô ®Ó gia c«ng c¸c chi tiÕt ®ã. Sau khi cã ®Çy ®ñ c¸c tµi liÖu th× cã thÓ x¸c ®Þnh ngay s¬ ®å cña ®å g¸. 6. HiÖu qu¶ kinh tÕ cña gia c«ng nhãm : HiÖu qu¶ kinh tÕ cña gia c«ng nhãm thÓ hiÖn ë c¸c mÆt sau : + Rót ng¾n ®­îc thêi gian chuÈn bÞ s¶n xuÊt, thêi gian thiÕt kÕ c¸c trang bÞ c«ng nghÖ ( gåm ®å g¸, dông cô ... ). + Gi¶m bít sè l­îng ®å g¸. + Gi¶m bít sè l­îng vËt liÖu ®Ó chÕ t¹o ®å g¸, thiÕt bÞ chÕ t¹o ®å g¸ còng gi¶m xuèng v× thÕ gi¶m ®­îc gi¸ thµnh chÕ t¹o rÊt nhiÒu, mang l¹i hiÖu qu¶ kinh tÕ cao. Sau ®©y lµ mét sè biÓu ®å ®Ó so s¸nh ph­¬ng ph¸p gia c«ng th«ng th­êng vµ gia c«ng nhãm vÒ mÆt thêi gian chÕ t¹o s¶n phÈm theo sè l­îng chi tiÕt gia c«ng. H×nh 1- 1 1 : Gia c«ng riªng lÎ. 2 : Gia c«ng nhãm. Thêi gian thiÕt kÕ ®å g¸ gia c«ng nhãm so víi gia c«ng riªng lÎ chiÕm tõ 40 - 60%. PhÝ tæn ®å g¸ gia c«ng nhãm gi¶m tõ 60 - 70%. C¸c biÓu ®å trªn nãi lªn ®­îc tÝnh ­u viÖt cña ph­¬ng ph¸p gia c«ng nhãm. 7. KÕt luËn : Gia c«ng nhãm lµ ph­¬ng ph¸p tiªn tiÕn trong kü thuËt chÕ t¹o m¸y hiÖn nay, nã dùa trªn c¬ së ph©n tÝch chi tiÕt vµ ph©n ra thµnh tõng nhãm cã ®Æc tÝnh c«ng nghÖ gÇn gièng nhau, ®Ó khi gia c«ng cã thÓ dïng chung mét lo¹i trang bÞ c«ng nghÖ ... §iÒu ®ã khiÕn viÖc chuÈn bÞ s¶n xuÊt, thêi gian gia c«ng ®­îc rót ng¾n, phÝ tæn vÒ dông cô, ®å g¸ gi¶m, do ®ã gi¶m ®­îc gi¸ thµnh chÕ t¹o, n¨ng suÊt cao, khèi l­îng lao ®éng gi¶m. §ã lµ tÊt c¶ ­u ®iÓm cña nh÷ng ph­¬ng ph¸p nµy. Thùc tÕ s¶n xuÊt cña c¸c n­íc ngoµi ®· chøng minh ®ã lµ mét ph­¬ng ph¸p gia c«ng cã n¨ng suÊt, ®em l¹i hiÖu qu¶ kinh tÕ cao vµ nh÷ng kinh nghiÖm thùc tÕ ®Ó chóng ta ¸p dông ph­¬ng ph¸p nµy trong s¶n xuÊt ë nhµ m¸y chóng ta. PHÇN II GIA C¤NG NHãM PISTON CH¦¥NG I §IÒU KIÖN LµM VIÖC CñA PISTON GiíI THIÖU KH¸I QU¸T VÒ PISTON : T¸c dông vµ ®Æc ®iÓm kÕt cÊu cña piston : Yªu cÇu kü thuËt : Piston lµ chi tiÕt m¸y rÊt quan träng trong ®éng c¬ ®èt trong còng nh­ c¸c hÖ thèng truyÒn dÉn dÇu Ðp vµ khÝ nÐn. Nã quyÕt ®Þnh ®Õn c«ng suÊt vµ hiÖu suÊt cña ®éng c¬ vµ hÖ thèng. Trong qu¸ tr×nh lµm viÖc cña ®éng c¬, piston cã nhiÖm vô chÝnh sau : + §¶m b¶o chi tiÕt che kÝn buång ch¸y, ng¨n kh«ng cho khÝ ch¸y lät xuèng carte vµ ng¨n kh«ng cho dÇu nhít tõ trôc khuûu sôc lªn buång ch¸y. + TiÕp nhËn lùc khÝ thÓ vµ truyÒn lùc cho thanh truyÒn ®Ó lµm quay trôc khuûu, nÐn khÝ trong qu¸ tr×nh nÐn, ®Èy khÝ ra khái xylanh trong qua tr×nh th¶i vµ hót khÝ n¹p míi vµ chi tiÕt trong buång ch¸y trong qu¸ tr×nh n¹p. + Trong ®éng c¬ 2 kú, piston cã t¸c dông nh­ van tr­ît lµm nhiÖm vô phèi khÝ. + BiÕn thÕ n¨ng cña m«i tr­êng ( dÇu vµ khÝ ) thµnh c¬ n¨ng, tøc biÕn ¸p suÊt thµnh c¬ n¨ng. 1.2. §iÒu kiÖn lµm viÖc cña piston : Khi ®éng c¬ lµm viÖc, piston chÞu t¶i träng nhiÖt vµ c¬ rÊt lín do t¸c dông cña lùc Ðp khÝ thÓ vµ lùc qu¸n tÝnh g©y ra. Ngoµi ra do ®iÒu kiÖn lµm viÖc thiÕu dÇu b«i tr¬n gi÷a xylanh vµ piston nªn x¶y ra mµi mßn lín. 1.2.1. T¶i träng c¬ häc : Trong qu¸ tr×nh ch¸y (còng nh­ trong qu¸ tr×nh nÐn) khÝ hçn hîp (dÇu Ðp) sinh ra ¸p suÊt rÊt lín, cã thÓ ®¹t tíi 130 at hoÆc cao h¬n. Trong chu kú c«ng t¸c ¸p suÊt t¸c dông lªn ®Ønh piston thay ®æi rÊt nhiÒu sinh ra va ®Ëp rÊt lín. Trong ®éng c¬ cao tèc lùc qu¸n tÝnh t¸c dông lªn piston còng rÊt lín. Lùc t¸c dông lªn piston, g©y nªn øng suÊt lín lµm biÕn d¹ng piston, ®«i khi lµm h­ háng. 1.2.2. T¶i träng nhiÖt : Trong qu¸ tr×nh ch¸y piston trùc tiÕp tiÕp xóc víi s¶n vËt ch¸y cã nhiÖt ®é rÊt cao ( 2570 ¸ 30730C ) nªn nhiÖt ®é cña piston nhÊt lµ ®Ønh còng rÊt cao ( 723 ¸ 10730C ). NhiÖt ®é cña piston cao th­êng g©y ra c¸c t¸c h¹i sau : - G©y øng suÊt nhiÖt lín, cã thÓ lµm piston r¹n nøt. - G©y biÕn d¹ng lín, cã thÓ lµm piston bÞ bã kÑt trong xylanh lµm t¨ng ma s¸t gi÷a piston vµ xylanh. - Lµm gi¶m søc bÒn cña piston. - Lµm gi¶m hÖ sè n¹p, ¶nh h­ëng ®Õn c«ng suÊt cña ®éng c¬. - Lµm dÇu nhít ch¸y bÞ ph©n huû. - §èi víi ®éng c¬ x¨ng, nhiÖt ®é qu¸ lín cã thÓ g©y nªn hiÖn t­îng kÝch næ. 1.2.3. Ma s¸t vµ ¨n mßn ho¸ häc : Trong qu¸ tr×nh lµm viÖc piston chÞu ma s¸t rÊt lín do thiÕu dÇu b«i tr¬n vµ do lùc ngang (N) Ðp piston vµ chi tiÕt xylanh. H¬n n÷a do lùc khÝ nÐn, lùc qu¸n tÝnh vµ nhiÖt ®é cao lµm piston biÕn d¹ng nªn ma s¸t cµng t¨ng. Ngoµi ra piston lu«n tiÕp xóc víi s¶n vËt ch¸y nªn cßn bÞ s¶n vËt ch¸y ¨n mßn. 1.3. §Æc ®iÓm kÕt cÊu cña piston : Do piston lµm viÖc trong nh÷ng ®iÒu kiÖn nh­ trªn nªn yªu cÇu chÕ t¹o ph¶i ®¶m b¶o c¸c yªu cÇu sau : - Ph¶i cã h×nh d¸ng chÝnh x¸c, kÕt cÊu t¶n nhiÖt tèt. - KÕt cÊu ph¶i gän nhÑ c©n b»ng. - D¹ng ®Ønh piston t¹o thµnh buång ch¸y tèt nhÊt. - Träng l­îng nhá nhÊt cã thÓ ®Ó gi¶m lùc qu¸n tÝnh. - §ñ ®é bÒn vµ ®é cøng v÷ng ®Ó tr¸nh biÕn d¹ng qu¸ lín. Nãi chung h×nh d¹ng piston cã 3 phÇn chÝnh : ( H×nh 2-1 ) 1. §Ønh : lµ phÇn trªn cïng cña piston. 2. §Çu piston : bao gåm ®Ønh piston vµ vïng l¾p c¸c secm¨ng dÇu cuèi cïng. PhÇn nµy cã nhiÖm vô dÉn h­íng. 3. Th©n. H×nh 2- 1 1.3.1. §Ønh piston : §Ønh piston cïng víi xylanh t¹o thµnh buång ch¸y cña ®éng c¬, do vËy nã ph¶i cã h×nh d¹ng thÝch hîp víi tõng lo¹i buång ch¸y cña ®éng c¬. §Ønh piston cÇn cã tû sè F/v ( diÖn tÝch buång ch¸y ) nhá ®Ó gi¶m tæn thÊt nhiÖt vµ phô t¶i nhiÖt cho piston vµ ®ång thêi t¨ng hÖ sè n¹p, tr¸nh kÝch næ. Gãc l­în t­¬ng ®èi lín ®Ó dÉn nhiÖt tèt. Cã kÕt cÊu tr¸nh va ®Ëp sup¸p. Sau ®©y lµ mét vµi h×nh d¹ng piston ®iÓn h×nh. H×nh 2 - 2 §Ønh b»ng : Lo¹i nµy cã kÕt cÊu ®¬n gi¶n nhÊt cã diÖn tÝch chÞu nhiÖt nhá nhÊt, dÔ chÕ t¹o. V× vËy nã ®­îc dïng trong ®éng c¬ x¨ng vµ ®éng c¬ diezen cã buång ch¸y dù bÞ vµ xo¸y lèc. §Ønh låi cã ®é cøng v÷ng cao, th­êng kh«ng lµm g©n trî lùc, nªn kh«ng thÓ lµm gi¶m träng l­îng. Kh¶ n¨ng kÕt bôi than Ýt, nh­ng cã diÖn tÝch tiÕp xóc nhiÖt lín, lo¹i nµy th­êng dïng cho ®éng c¬ 2 kú. §Ønh lâm : T¹o ®éng c¬ dßng xo¸y lèc, lµm rèi m¹ch hçn hîp, c¶i thiÖn ®éng c¬ qu¸ tr×nh ch¸y, nh­ng cã diÖn tÝch tiÕp xóc nhiÖt lín, khã chÕ t¹o, ®Çu piston nÆng, lo¹i nµy th­êng dïng cho ®éng c¬ 2 kú vµ ®éng c¬ diezen cã buång ch¸y thèng nhÊt. 1.3.2. §Çu piston. Cã nhiÖm vô l¾p secm¨ng bao kÝn buång ch¸y vµ truyÒn nhiÖt tõ piston Þ secm¨ng Þ xylanh Þ m«i tr­êng lµm m¸t. Cã thÓ truyÒn ®­îc 70 ¸80% l­îng nhiÖt. Khi thiÕt kÕ ®Çu piston cÇn chó ý ®Õn c¸c vÊn ®Ò : t¶n nhiÖt, bao kÝn vµ søc bÒn. * T¶n nhiÖt : la nhiÖm vô quan träng nhÊt cña nã, ®Ó gi¶i quyÕt vÊn ®Ò nµy cã thÓ dïng c¸ ph­¬ng ¸n sau : - Lµm b¸n kÝnh gãc l­în lín gi÷a ®Ønh vµ ®Çu piston. - Lµm r·nh ng¨n nhiÖt, gi¶m øng suÊt nhiÖt cho secm¨ng thø nhÊt. - ThiÕt kÕ ®Ønh máng vµ lµm ph©n t¸n nhiÖt. - Phun dÇu nhên ®Ó lµm m¸t ®Ønh piston. * Bao kÝn : Dïng secm¨ng. NÕu dïng secm¨ng cµng nhiÒu bao kÝn cµng tèt, tuy nhiªn secm¨ng nhiÒu th× ma s¸t lín, ®Çu piston ph¶i dµi do ®ã ph¶i chän hîp lý tuú theo ®éng c¬, tèc ®é ®éng c¬. §éng c¬ x¨ng th­êng 3¸4 secm¨ng khÝ vµ 1¸2 secm¨ng dÇu. §éng c¬ cao tèc th­êng 3¸6 secm¨ng khÝ vµ 1¸3 secm¨ng dÇu. §éng c¬ tèc ®é thÊp 5¸7 secm¨ng khÝ vµ 1¸4 secm¨ng dÇu. Khe hë h­íng kÝnh gi÷a ®Çu piston vµ xylanh nÕu ®Ó qu¸ lín th× dÔ lät khÝ, ®Ó qu¸ bÐ tuy bao kÝn tèt nh­ng dÔ bÞ bã kÑt. TÝnh khe hë nµy rÊt khã, th­êng dùa vµo trÞ sè kinh nghiÖm cña c¸c lo¹i ®éng c¬ cïng cì c«ng suÊt ®Ó chän. Khe hë gi÷a r·nh secm¨ng vµ xylanh kh«ng thÓ qu¸ lín, v× sÏ x¶y ra va ®Ëp lín g©y h­ háng piston, cßn ®Ó qu¸ nhá g©y hiÖn t­îng bã secm¨ng, khe hë th­ßng chän theo kinh nghiÖm sau : §èi víi secm¨ng thø nhÊt : D = (1/20 ¸ 1/40 ).h §èi víi secm¨ng kh¸c : D = ( 1/50 ¸ 1/90 ).h §èi víi secm¨ng dÇu : D = ( 1/50 ¸ 1/20 ).h Trong ®ã : D : Khe hë gi÷a r·nh trªn piston vµ secm¨ng. h : ChiÒu cao cña secm¨ng. R·nh secm¨ng th­êng khoÐt s©u h¬n chiÒu dµy cña secm¨ng chõng 0,5¸1,5mm. * Søc bÒn : N©ng cao søc bÒn cho ®Çu piston : §èi víi piston hîp kim nhÑ, ®Ó ®¶m b¶o ®é cøng v÷ng vµ søc bÒn cña ®Ønh vµ ®Çu piston, ngoµi viÖc lµm g©n phÝa d­íi ®Ønh ng­êi ta th­êng lµm c¸c g©n däc nèi víi chèt piston. Nh­ thÕ võa t¨ng ®é cøng v÷ng cho mét phÇn ®Çu võa t¨ng ®é cøng v÷ng cho phÇn chèt. Khi thiÕt kÕ g©n cÇn chó ý ®Õn viÖc lÊy ra khái g©n ®óc. C¸c lo¹i g©n däc th­êng dïng. H×nh 2- 3 1.3.3. Th©n piston. Th©n piston cã t¸c dông dÉn h­íng cho piston chuyÓn ®éng trong xyanh vµ chÞu lùc ngang N. §Ó dÉn h­íng tèt, Ýt va ®Ëp khe hë gi÷a th©n piston vµ xylanh còng cÇn bÐ. Nãi chung khi thiÕt kÕ cÇn chó ý ®Õn c¸c vÊn ®Ò sau : - ChiÒu dµi th©n piston. - VÞ trÝ lç l¾p chèt piston. - D¹ng th©n cña piston. §Ó kh¾c phôc hiÖn t­îng bã kÑt piston, ng­êi ta th­êng dïng c¸c biÖn ph¸p sau ®©y : + Lµm th©n cã d¹ng « van mµ trôc ng¾n cña nã trïng víi ®­êng t©m chèt piston ®Ó c©n b»ng träng l­îng piston. + TiÖn v¸t bít th©n piston ë 2 ®Çu lç chèt. + XÎ r·nh ch÷ T, P trªn th©n piston. + §óc hoÆc lµm b»ng thÐp cacbon bÖ ®ì chèt piston. + Th©n cã d¹ng c«n, lín dÇn tõ ®Ønh ®Õn th©n. CH¦¥NG II PH¢N LO¹I PISTON Ngµy nay, cïng víi sù ph¸t triÓn khoa häc kü thuËt con ng­êi ngµy cµng sö dông nhiÒu m¸y mãc ®Ó thay thÕ cho søc lao ®éng. M«t vÊn ®Ò ®­îc ®Æt ra lµ lµm sao t¨ng hiÖu suÊt cña m¸y ®Õn møc cao nhÊt cã thÓ. §éng c¬ ®èt trong lµ nguån ®éng lùc chÝnh, do ®ã viÖc nghiªn cøu ®Ó t¨ng hiÖu suÊt cña nã lµ mét vÊn ®Ò bøc thiÕt. ChÝnh v× lÏ ®ã mµ con ng­êi kh«ng ngõng ®­a ra nhiÒu d¹ng kh¸c nhau sao cho phï hîp víi ®iÒu kiÖn thùc tÕ cña tõng lo¹i m¸y. ThÞ tr­êng piston ®a d¹ng nh­ vËy, nh­ng qua mét thêi gian t×m hiÓu thèng kª ®­îc mét sè d¹ng chÝnh mµ hiÖn nay ®­îc sö dông. C¸c piston t×m hiÓu trong thùc tÕ ®­îc sö dông trong mét sè m¸y mãc vµ thiÕt bÞ sau : - Xe kh¸ch. - Xe du lÞch cì nhá. - Tµu biÓn träng t¶i 600 tÊn. - §Çu m¸y xe löa. - Xe hai b¸nh c¸c lo¹i. - ThiÕt bÞ thuû lùc. Piston lµ mét chi tiÕt m¸y phæ biÕn, nh­ng ch­a cã mét c¸ch ph©n lo¹i nµo ®óng nhÊt cho chóng. Sau ®©y lµ mét vµi c¸ch ph©n lo¹i ®iÓn h×nh. I. PH¢N LO¹I DùA VµO H×NH D¹NG §ØNH PISTON. Dùa vµo ®Ønh piston cã thÓ chia thµnh 3 lo¹i chÝnh : 1. Piston ®Ønh b»ng : Lµ lo¹i piston cã ®Ønh lµ mÆt ph¼ng. Lo¹i nµy cã kÕt cÊu ®¬n gi¶n, diÖn tÝch tiÕp xóc nhiÖt l¹i Ýt nªn ®­îc dïng kh¸ phæ biÕn. 2. Piston ®Ønh låi : Lo¹i nµy ®Ønh cña nã cã phÇn låi víi nh÷ng h×nh d¹ng kh¸c nhau, tuú theo yªu cÇu ®Æt ra. 3. Piston ®Ønh lâm : Lo¹i nµy cã ®Ønh bÞ khoÐt lâm theo nhiÒu h×nh d¹ng kh¸c nhau sao cho phï hîp víi tõng m¸y cô thÓ. Lo¹i nµy cã cÊu t¹o phøc t¹p nhÊt. Trong nhãm piston cã ®Ønh lâm nµy cßn cã thÓ ph©n nhiÒu lo¹i cã tªn gäi theo h×nh d¹ng lâm nh­ : lâm cÇu, lâm U... II. PH¢N LO¹I DùA VµO øng dông cña piston. Piston ®­îc sö dông rÊt nhiÒu trong s¶n xuÊt, trong nhiÒu lÜnh vù kh¸c nhau, nh­ng cã thÓ ph©n thµnh c¸c nhãm sau : - Nhãm piston dïng trong ®éng c¬ ®èt trong. - Nhãm piston dïng trong truyÒn dÉn dÇu Ðp vµ khÝ nÐn. III. PH¢N LO¹I DùA VµO VËT LIÖU CHÕ T¹O PISTON. Do ®iÒu kiÖn lµm viÖc nÆng cña piston nh­ ®· nãi trªn mµ vËt liÖu dïng ®Ó chÕ t¹o piston ph¶i ®¶m b¶o c¸c yªu cÇu sau : - Cã ®é bÒn cao vµ c¬ tÝnh cña nã kh«ng thay ®æi khi chÞu nhiÖt ®é cao vµ t¶i träng thay ®æi. - Träng l­îng riªng nhá. - HÖ sè gi·n në nhá, hÖ sè dÉn nhiÖt lín. - ChÞu mµi mßn tèt trong ®iÒu kiÖn b«i tr¬n kÐm vµ nhiÖt ®é cao. - Chèng ¨n mßn cña khÝ ch¸y. Dùa vµo vËt liÖu chia lµm lo¹i chÝnh sau : 1. Nhãm piston gang. Gang lµ lo¹i vËt liÖu dïng kh¸ phæ biÕn ®Ó chÕ t¹o piston cña c¸c ®éng c¬ cã tèc ®é thÊp, gang th­êng dïng c¸c lo¹i sau. 1.1. Nhãm piston gang hîp kim ( gang x¸m ) Th­êng dïng cã m· hiÖu GX22-24,GX28-48,GX32-52, ... cã tæ chøc Peclit. 1.2. Nhãm piston gang Graphic cÇu. Lo¹i nµy cã søc bÒn cao, chÞu nhiÖt vµ mµi mßn tèt nh­ng c«ng nghÖ gia c«ng vµ ®óc khã, th­êng c¸c lo¹i piston nµy dïng trong c¸c lo¹i ®éng c¬ cã tèc ®é thÊp. Nãi chung c¸c lo¹i piston gang ®Òu cã søc bÒn cao, chÞu mµi mßn tèt nh­ng cã khèi l­îng riªng lín, nã chØ dïng ë tèc ®é thÊp. 2. Nhãm piston thÐp. Do thÐp cã ®é bÒn cao nªn c¸c piston nµy cã thµnh kh¸ máng, gi¶m ®­îc träng l­îng mét c¸ch ®¸ng kÓ. ThÐp chÞu mµi mßn tèt, nh­ng dÉn nhiÖt kÐm lµm cho ®Ønh piston cã nhiÖt ®é cao dÔ g©y kÝch næ trong ®éng c¬ x¨ng. H¬n n÷a tÝnh ®óc cña thÐp thÊp, gi¸ thµnh chÕ t¹o cao, nªn ngµy nay nhãm piston nµy hÇu nh­ kh«ng cßn ®­îc dïng trong c¸c lo¹i ®éng c¬ ®èt trong th«ng th­êng n÷a. 3. Nhãm piston hîp kim nhÑ. §©y lµ nhãm piston ®­îc dïng kh¸ phæ biÕn hiÖn nay. Chóng ®­îc chia thµnh 2 nhãm nhá : 3.1. Nhãm piston hîp kim Mannhªzi. Nhãm nµy cã khèi l­îng riªng nhá g = 17 ¸ 18,5 (N/dm3) nh­ng ®é bÒn kÐm ( sk = 260 MN/m2 ) m«®un ®µn håi vËt liÖu thÊp E = 45000 (MN/m2), h¬n n÷a hîp kim Mannhªzi ®¾t tiÒn, gia c«ng dÔ bÞ «xy ho¸ khi ®óc, tÝnh chèng mßn còng kÐm, nªn lo¹i piston nµy Ýt ®­îc dïng. 3.2. Nhãm piston hîp kim nh«m : Nhãm nµy ®­îc sö dông réng r·i nhê ­u ®iÓm cña nã : Träng l­îng riªng bÐ g = 18,2 ¸ 29,7 (N/dm3) , tÝnh dÉn nhiÖt tèt l = 126 ¸ 175 (W/m.®é) (0,3 ¸ 0,42 cal/cm.s.®é ), hÖ sè ma s¸t nhá, tÝnh ®óc tèt. Ngµy nay ng­êi ta ®· chÕ t¹o ®­îc nhiÒu piston hîp kim nh«m kh¸c nhau : + Hîp kim nh«m - ®ång. + Hîp kim nh«m – Silic cïng tinh. + Hîp kim nh«m – Silic sau cïng tinh. IV. PH¢N LO¹I DùA VµO T£N N¦íc s¶n xuÊt. HiÖn nay mét sè n­íc s¶n xuÊt piston chÝnh nh­ : NhËt B¶n, Mü, Rumani, ý, Anh ... vµ øng víi tõng n­íc lµ tªn gäi cña tõng lo¹i piston. VÝ dô : Piston Rumani (MB820) Piston TiÖp Kh¾c (6L160Pn) Piston Mü (D.398) CH¦¥NG III X¢Y DùNG CHI TIÕT §IÓN H×NH ë n­íc ta hiÖn nay, viÖc chÕ t¹o c¸c phô tïng thay thÕ cho c¸c ®éng c¬ cßn rÊt lµ riªng lÎ vµ ®¬n ®iÖu. Trªn thÞ tr­êng cã rÊt nhiÒu ®éng c¬ kh¸c nhau cña nhiÒu n­íc kh¸c nhau ®ang tån t¹i. Do vËy ta cÇn ph¶i s¶n xuÊt c¸c phô tïng thay thÕ kÌm theo nã, ®Ó tõ ®ã cã thÓ ®¸p øng ®­îc nhu cÇu cña thÞ tr­êng ®ang cÇn. Trong c¸c phô tïng thay thÕ th× piston trong ®éng c¬ lµ chi tiÕt rÊt dÔ hang vµ th­êng ph¶i thay thÕ sau mçi lÇn trïng tu m¸y. Do yªu cÇu sö dông nh­ vËy cho nªn ph¶i dÆt vÊn ®Ò chÕ t¹o piston lµ mét nhu cÊu cÊp thiÕt trong s¶n xuÊt ë ta hiÖn nay. Tuy r»ng c¸c lo¹i piston kh¸c nhau vÒ h×nh s¸ng vµ kÝch th­íc, vµ tuú theo chøc n¨ng lµm viÖc ë ®éng c¬ x¨ng hay ®éng c¬ diezel, nh­ng ®¹i thÓ chóng cã mét quy tr×nh c«ng nghÖ kh«ng kh¸c nhau nhiÒu l¾m. NÕu øng víi mçi lo¹i piston ta ph¶i tiÕn hµnh tÝnh to¸n thiÕt kÕ mét quy tr×nh c«ng nghÖ th× nh­ phÇn tr­íc ®· ph©n tÝch sÏ kh«ng ®em l¹i hiÖu qu¶ kinh tÕ. Do vËy, viÖc tËp hîp c¸c kiÓu piston cña nhiÒu lo¹i ®éng c¬ «t« l¹i, nguyªn cøu quy tr×nh c«ng nghÖ vµ thiÕt kÕ mét quy tr×nh c«ng nghÖ ®iÓn h×nh tiÕn ®Õn thiÕt kÕ quy tr×nh c«ng nghÖ gia c«ng nhãm cho toµn bé c¸c nguyªn c«ng trong quy tr×nh lµ mét vÊn ®Ò hîp lý vµ cÇn thiÕt, nh­ vËy nã sÏ ®¸p øng ®­îc yªu cÇu sö dông hiÖn nay ë n­íc ta vµ mang l¹i hiÖu qu¶ kinh tÕ ®¸ng kÓ. Chi tiÕt ®iÓn h×nh lµ mét chi tiÕt cã thÓ lµ chi tiÕt trong nhãm hoÆc lµ mét chi tiÕt gi¶ t¹o mµ nã cã ®Çy ®ñ c¸c bÒ mÆt cÇn gia c«ng ë tÊt c¶ c¸c chi tiÕt trong nhãm. Th­êng ng­êi ta lËp chi tiÕt ®iÓn h×nh b»ng c¸ch vÏ chång, nghÜa lµ cho ®­êng t©m ®èi xøng cña chóng trïng nhau vµ sö dông c¸c ký hiÖu ®­êng nÐt kh¸c nhau ®Ó biÓu diÔn tõng chi tiÕt cô thÓ. Sau ®ã b»ng c¸ch ®¸nh sè c¸c bÒ mÆt gia c«ng vµ ký hiÖu ®ã lµ nghiªn c«ng. Do ®ã ®èi víi tõng chi tiÕt cô thÓ, c¨n cø vµo c¸c ký hiÖu nãi trªn ®Ó biÕt cÇn thùc hiÖn bao nhiªu nguyªn c«ng. Cßn kÝch th­íc th× c¨n cø chung vµ kÝch th­íc chung cña chi tiÕt ®iÓn h×nh vµ ®iÒu chØnh l¹i lµ cã kÝch th­íc cô thÓ cña chi tiÕt gia c«ng. Do vËy khi thiÕt kÕ ®å g¸ gia c«ng nhãm, ng­êi ta tÝnh to¸n cho kÝch th­íc lín nhÊt vµ nhá nhÊt cña chi tiÕt ®iÓn h×nh. V× vËy kÝch th­íc cña c¸c chi tiÕt trong nhãm chØ cÇn ®iÒu chØnh hoÆc thay ®æi mét sè Ýt kÕt cÊu ®å g¸, cßn nh÷ng phÇn c¬ b¶n ®Òu kh«ng thay ®æi. ë ®©y, trong ph¹m vi mét ®Ò tµi lý thuyÕt nghÜa lµ kh«ng yªu cÇu gia c«ng ®¹t kÝch th­íc cho tõng chi tiÕt riªng biÖt, cho nªn ta cã thÓ lËp chi tiÕt ®iÓn h×nh b»ng c¸ch vÏ tÊt c¶ c¸c bÒ mÆat cÇn gia c«ng cña tÊt c¶ c¸c chi tiÕt trong nhãm vµ thiÕt kÕ quy tr×nh trang bÞ c«ng nghÖ ®Ó gia c«ng theo nguyªn lý ®¹t ®­îc kÝch th­íc chung ghi trong b¶n vÏ cña chi tiÕt tæng hîp. Sau khi ph©n tÝch vÒ ®iÒu kiÖn lµm viÖc vµ ph©n lo¹i piston ta chän piston lµm chi tiÕt ®iÓn h×nh cho nhãm piston ®· chän. PHÇN III LËP QUY TR×NH C¤NG NGHÖ GIA C¤NG piston d398 A. PH¢N TÝCH C¸C PH¦¥NG ¸N T¹O PH¤I Vµ LùA CHäN PH¦¥NG ¸N I. GiíI THIÖU VÒ PISTON D398. Piston D398 lµ piston ®­îc dïng trong ®Çu m¸y xe löa cña Mü, cã kÝch th­íc t­¬ng ®èi lín, h×nh d¹ng còng gièng piston kh¸c, chØ kh¸c ë chç ®Ønh piston cã khoan lç l¾p nóm chÞu nhiÖt nh»m môc ®Ých t¨ng tuæi thä cña piston. ChÝnh v× vËy ta chän piston D398 lµm chi tiÕt ®iÓn h×nh. VÒ kÕt cÊu piston D398 cã c¸c phÇn sau : 1. §Ønh : Cã d¹ng lâm cÇu, bªn trong cã khoan lç ®Ó l¾p nóm chÞu nhiÖt, ngoµi ra cßn phay 2 cung trªn ®Ønh ®Ó tr¸nh piston va ®Ëp víi xup¸p. 2. §Çu : PhÇn nµy cã thµnh dµy ®Ó ®¶m b¶o cøng v÷ng, trªn ®Çu cã 2 r·nh secm¨ng khÝ vµ mét r·nh secm¨ng dÇu, trªn r·nh secm¨ng dÇu cã khoan 4 lç dÇu. 3. Th©n : Cã d¹ng c«n nhá vÒ phÝa ®Ønh. Trªn th©n cã : + Nô ¾c : §óc liÒn víi piston nªn ®¶m b¶o ®é cøng v÷ng mµ kh«ng cÇn thªm g©n. + Lç ¾c : §Ó l¾p chèt ¾c vµ b«i tr¬n ¾c piston. Lç ¾c cã d¹ng «van víi c¸c trôc lín theo ph­¬ng ngang lµ 63,6 mm, truc bÐ theo ph­¬ng ®øng lµ 62,2 mm. + R·nh h·m ¾c : R·nh nµy ®Ó l¾p vßng h·m ¾c nh»m gi÷ chèt ¾c kh«ng xª dÞch theo ph­¬ng däc lç ¾c trong qu¸ tr×nh lµm viÖc. + §¸y piston : PhÇn nµy ®Ó lµm chuÈn phô trong qu¸ tr×nh gia c«ng vµ ®iÒu chØnh khèi l­îng piston. II. X¸C §ÞNH D¹NG S¶N XUÊT Vµ C¸CH T¹O PH¤I. 1. D¹ng s¶n xuÊt. Theo yªu cÇu ®Ò ra chi tiÕt ®­îc s¶n xuÊt hµng lo¹t lín. 2. C¸ch t¹o ph«i. Ngµy nay, piston nh«m ®óc th­êng dïng lo¹i cã ký hiÖu AJL25; AJL27 vµ AJL30. §Æc ®iÓm cña c¸c lo¹i hîp kim nµy lµ cã thµnh phÇn Silic cao ( 11¸13 vµ 20 ¸ 22% ) ®¶m b¶o tÝnh ®óc tèt, l­îng ®ång Ýt gi¶m ®­îc hÖ sè gi·n në v× nhiÖt a=0, (21.10-4/oC ) vµ l­îng magiª nhÊt ®Þnh (kho¶ng 1%) ®Ó lµm t¨ng hiÖu qu¶ nhiÖt luyÖn, t«i vµ ho¸ giµ. Ta chän vËt liÖu chÕ t¹o piston lµ lo¹i hîp kim AJL25. Piston lµm viÖc trong ®iÒu kiÖn nÆng nÒ, chÞu ¸p suÊt cao, t¶i träng thay ®æi vµ cã tÝnh va ®Ëp. Do ®ã ®ßi hái c¬ tÝnh cao, chÊt l­îng tèt, nhÊt lµ phÇn ®Ønh trùc tiÕp tiÕp xóc víi khÝ ch¸y. V× vËy khi chÕ t¹o piston ph¶i ®¶m b¶o kh«ng cã khuyÕt tËt, ®Æc biÖt lµ ë phÇn ®Ønh lµ kh«ng cã rç, lâm co. §Ó ®¶m b¶o yªu cÇu nµy vµ thÝch hîp víi d¹ng s¶n xuÊt ta chän ph­¬ng ph¸p chÕ tao ph«i : ®óc trong khu«n kim lo¹i. 3. CÊu t¹o khu«n ®óc : V× yªu cÇu cña ph«i phÇn ®Ønh tèt, nªn ta chän khu«n mµ khu«n cã thÓ ®øng, ®Ønh n»m phÝa d­íi. CÊu t¹o khu«n nh­ sau : H×nh 3-1 1. Tay cÇm 5. Lâi khu«n 9. Thao t¸c 2. Thíi khu«n 6. Tay cÇm lâi 10. Chèt b¶n lÒ 3. §Õ khu«n 7. §Ëu ngãt 11. §Ëu h¬i 4. Vá khu«n 8. Lßng khu«n 12. §Ëu ngãt 3.1. Ruét khu«n : Ruét khu«n n»m bªn trong lßng khu«n nªn khi khu«n ®óc chÞu nhiÖt lín. Do ®ã nã ®­îc lµm b»ng thÐp hîp kim chÞu nhiÖt 40X. Ruét khu«n ®­îc lµm b»ng nhiÒu m¶nh thÐp ghÐp l¹i víi nhau theo chiÒu cao, mçi m¶nh cã mét c¸n riªng ®Ó cÇm khi rót khu«n. 3.2. Vá khu«n : Vá khu«n ®­îc chÕ t¹o thµnh 2 nöa ghÐp l¹i víi nhau b»ng khíp b¶n lÒ mçi nöa cã tay cÇm riªng ®Ó ®ãng më khu«n. Vá khu«n ®ùoc ®óc b»ng gang chÞu nãng. 3.3. §Õ khu«n : §­îc chÕ t¹o b»ng thÐp chÞu nãng 40X, d¹ng cã chám cÇu ®Ó t¹o lâm cÇu ®Ønh piston khi ®óc. 3.4. Thít piston : Cã h×nh rÏ qu¹t, ®­îc lµm b»ng gang trªn mÆt thít cã 2 cung gê ®Ó 2 vá khu«n tr­ît lªn ®ã khi ®ãng më. 3.5. Thao t¸c : Khi ®óc ph¶i tiÕn hµnh theo c¸c tr×nh tù sau : + Nung nãng toµn bé khu«n. + L¾p r¸p khu«n. + Rãt kim lo¹i vµo khu«n. + Th¸o khu«n theo ®óng tr×nh tù lÊy ph«i. B. GiíI THIÖU Vµ THIÕT KÕ QUY TR×NH C¤NG NGHÖ GIA C¤NG PISTON d398 CH¦¥NG 1 PH¢N TÝCH, LùU CHäN CHUÈN Vµ LËP QUY TR×NH C¤NG NGHÖ GIA C¤NG. GiíI THIÖU Vµ CHäN CHUÈN : 1. Ph©n tÝch : BÊt kú mét s¶n phÈm c¬ khÝ nµo tr­íc khi ®­a vµo s¶n xuÊt ®Òu ph¶i tr¶i qua giai ®o¹n chuÈn bÞ s¶n xuÊt. Giai ®o¹n nµy kh¸ quan träng vµ chiÕm nhiÒu thêi gian. Mét trong nh÷ng c«ng viÖc chÝnh cña c«ng t¸c chuÈn bÞ lµ lËp quy tr×nh c«ng nghÖ. Tuú thuéc vµo d¹ng s¶n xuÊt piston D398 ®­îc s¶n xuÊt hµng lo¹t nªn khi lËp quy tr×nh c«ng nghÖ cè g¾ng tu©n thñ theo c¸c ®Æc ®iÓm cña d¹ng s¶n xuÊt : - C¸c chi tiÕt ®­îc ®­a vµo s¶n xuÊt theo chu kú. - Sö dông thiÕt bÞ v¹n n¨ng vµ mét phÇn chuyªn dïng. - Dïng réng r·i c¸c ®å g¸ l¾p vµ dông cô ®Æc biÖt, nh­ng kh«ng phøc t¹p. - M¸y tù ®éng ®iÒu chØnh ®¹t kÝch th­íc theo lo¹t. - Dïng c¸c c«ng nh©n cã tay nghÒ kh¸c nhau. - L¾p lÉn ®­îc dïng phæ biÕn trong khi vÉn cã chç dïng l¾p söa. - Dïng lÊy dÊu cho mét sè nguyªn c«ng. Piston D398 lµ mét chi tiÕt cã h×nh d¹ng phøc t¹p, ®é cøng v÷ng kÐm, biÕn d¹ng h­íng kÝnh lín nªn rÊt khã kh¨n trong vÊn ®Ò gia c«ng. H¬n n÷a, piston cã rÊt nhiÒu bÒ mÆt gia c«ng : MÆt trßn ngoµi, mÆt ®¸y, r·nh secm¨ng, lç l¾p nóm chÞu nhiÖt, lç ¾c víi ®é chÝnh x¸c kh¸ cao. Do ®ã khi lËp quy tr×nh c«ng nghÖ ph¶i chó ý ®Õn viÖc chän chuÈn lµ ®Ó : + §¶m b¶o chÊt l­îng s¶n phÈm. + N©ng cao n¨ng suÊt, gi¶m gi¸ thµnh. 2. Chän chuÈn : Môc ®Ých cña viÖc chän chuÈn nh»m ®Ó ®¹t ®­îc ®é chÝnh x¸c gia c«ng cao, ®ång thêi gi¶m sai sè chuÈn. MÆt kh¸c chän chuÈn phï hîp lµm cho qu¸ tr×nh gia c«ng thuËn lîi, g¸ ®Æt dÔ dµng. Khi chän chuÈn c¨n cø vµo bÒ mÆt h×nh thµnh cña chi tiÕt, mµ x¸c ®Þnh chuÈn th«, råi tõ ®ã ®i ®Õn chän chuÈn tinh. 2.1. Chän chuÈn th« : ViÖc chon chuÈn th« cã ý nghÜa quyÕt ®Þnh ®èi víi qu¸ tr×nh c«ng nghÖ, nã ¶nh h­ëng ®Õn c¸c nguyªn c«ng sau vµ ®é chÝnh x¸c gia c«ng chi tiÕt. Khi chän chuÈn th« chó ý 2 yªu cÇu sau : - Ph©n phèi ®ñ l­îng d­ cho c¸c bÒ mÆt gia c«ng. - B¶o ®¶m ®é chÝnh x¸c cÇn thiÕt vÒ vÞ trÝ t­¬ng quan gi÷a c¸c bÒ mÆt kh«ng gia c«ng víi c¸c bÒ mÆt s¾p gia c«ng. ë ®©y ng­êi ta yªu cÇu kü thuËt vÒ vÞ trÝ t­¬ng quan gi÷a c¸c bÒ mÆt lµ : + §é ®ång t©m gi÷a mÆt trong vµ mÆt ngoµi chi tiÕt. + §é vu«ng gãc gi÷a ®­êng t©m lç ¾c vµ ®­êng t©m cña mÆt trô ngoµi, gi÷a t©m lç ¾c vµ mÆt bªn c¸c r·nh secm¨ng. Cã 2 ph­¬ng ¸n chän chuÈn th« : + Dïng mÆt trong kh«ng gian cña piston. + Dïng mÆt ngoµi. So s¸nh 2 ph­¬ng ¸n trªn ta thÊy khi chän chuÈn th« lµ mÆt trong th× chiÒu dµy cña piston ®Òu nh­ng viÖc ®Þnh vÞ vµ kÑp chÆt piston rÊt khã kh¨n, kÕt cÊu ®å g¸ phøc t¹p. Cßn nÕu dïng mÆt trô ngoµi dï chiÒu dµy cña piston kh«ng ®Òu, nh­ng ®¶m b¶o l­îng d­ ®Òu, ®å g¸ ®¬n gi¶n. Do piston ®óc trong khu«n kim lo¹i ®é chÝnh x¸c kh¸ cao nªn thµnh piston t­¬ng ®èi ®Òu, do ®ã ta chän ph­¬ng ¸n chuÈn th« lµ mÆt trô ngoµi. 2.2. Chän chuÈn tinh : Qu¸ tr×nh chÕ t¹o piston t­¬ng ®èi dµi, nghÜa lµ piston ph¶i g¸ l¾p trªn m¸y nhiÒu lÇn, do ®ã vÊn ®Ò chän chuÈn, ®Þnh ph­¬ng ¸n kÑp chÆt lµ rÊt quan träng. Khi chän chuÈn tinh cÇn tu©n thñ mét sè nguyªn t¾c sau : - Nguyªn t¾c 1 : Cè g¾ng chän chuÈn tinh lµ chuÈn tinh chÝnh, nghÜa lµ chuÈn ®ã chÝnh lµ chuÈn l¾p r¸p sau nµy. - Nguyªn t¾c 2 : Cè g¾ng chän chuÈn tinh thèng nhÊt, nghÜa lµ chuÈn tinh ®ã ®­îc dïng cho nhiÒu nguyªn c«ng trong qu¸ tr×nh c«ng nghÖ. Chän chuÈn tinh cã nhiÒu ph­¬ng ¸n, nh­ng qua ph©n tÝch chän ph­¬ng ¸n sau : + §inh vÞ b»ng mÆt ph¼ng ®¸y A vµ gê ®øng B ë mÆt bªn trong. ¦u ®iÓm : Kh«ng sö dông ®Õn mÆt trô ngoµi, mÆt ®Çu cña piston nªn cã thÓ gia c«ng tÊt c¶ c¸c bÒ mÆt mµ kh«ng v­íng. Nh­îc ®iÓm : §é chÝnh x¸c ®Þnh t©m kh«ng cao. H×NH 4-1 II. lËp s¬ ®å b­íc chuÈn bÞ ph«i vµ c¸c nguyªn c«ng. 1. Ph«i lµm s¹ch bavia, ®Ëu h¬i, ®Ëu ngãt. - ThiÕt bÞ : khu«n kim lo¹i, bóa. 2. NhiÖt luyÖn : - Trong dÇu AK15, nung nãng gi÷ nhiÖt ®é 2000C trong 14 ¸18 giê. 3. Bµo ®Ëu ngãt : - Dïng m¸y bµo ngang B665, cã c¸c th«ng sè kü thuËt : + C«ng suÊt truyÒn dÉn chÝnh : N = 4,5 KW . + Hµnh tr×nh kÐp ®Çu bµo trong mét phót : 12,5; 17,9; 22,5; 36,5; 52,5; 73 mm/phót. + B­íc tiÕn ngang cña bµn dao : 0,33 ¸ 33,33 mm/HTK. - Dao bµo BK6 cã kÝ hiÖu BK6 30 x 45 x 400 VIII GOCT 6743 - 53. 4. Nguyªn c«ng I : XÐn mÆt ®¸y, tiÖn gê trong, v¸t mÐp. Ta dïng 3 dao g¸ trªn mét trôc dao, mét dao g¾n hîp kim cøng kho¶ mÆt, mét dao v¸t mÐp j =450 vµ mét dao tiÖn trong lç kh«ng th«ng. Ba dao ®­îc ®iÒu chØnh s½n kÝch th­íc, khi tiÖn ta chØ tiÖn ®¹t kÝch th­íc 156 th× c¸c kÝch th­íc cßn l¹i lµ ®¹t. Dïng m©m cÆp ®Þnh vÞ 4 bËc tù do vµ 1 bËc ngay trong ®Ønh piston b»ng ®Çu dao bµo. S¬ ®å ®Þnh vÞ vµ kÑp chÆt : H×nh 4 - 2 - M¸y 1K62, cã c¸c th«ng sè kü thuËt : + C«ng suÊt ®éng c¬ chÝnh : N = 10 KW. + Sè vßng quay trôc chÝnh : 12,5; 16; 20; 25; 31,5; 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 200; 250; 305; 400; 500; 630; 800; 1000; 1200; 1600; 2000. + B­íc tiÕn däc : Sd (mm/vßng) + B­íc tiÕn ngang : Sn = + Lùc cho phÐp cña c¬ cÊu tiÕn dao : Px = 360 (KG) - Dao xÐn mÆt ®¸y, tiÖn gê trong, v¸t mÐp : + XÐn ®¸y, tiÖn gê trong dïng 2 dao kho¶ mÆt. L = 125 ; H = 20 ; B = 12 ; m = 5 ; a = 11,5 ; l = 14 + V¸t mÐp : Chän dao cã ký hiÖu P - Bk6 16x16x70 XVIIIA GOCT 6743L 450 450 H L B a m B H×nh 4 - 3 (Dao xÐn mÆt ®¸y, tiÖn gê trong) H×nh 4-4 (Dao v¸t mÐp) 5. Nguyªn c«ng 2 : khoÐt lç ¾c : Sau khi ®óc chi tiÕt cÇn ph¶i khoÐt lç ¾c ®Ó chuÈn bÞ cho c¸c nguyªn c«ng tiÕp theo. Chi tiÕt ®­îc ®Þnh vÞ cho c¸c nguyªn c«ng tiÕp theo. Chi tiÕt ®­îc ®Þnh vÞ 6 bËc tù do : 3 bËc ë mÆt ®¸y, 2 bËc ë mÆt gê vµ mét bËc chèng xoay nhê khèi V tù lùa d­íi bÖ ¾c. PhÝa d­íi khèi V cã lß xo ®Ó tù lùa theo ph­¬ng th¼ng ®øng. Lùc kÑp chÆt vµo ®Ønh piston h­íng th¼ng ®øng víi mÆt ®Þnh vÞ chÝnh. Khi gia c«ng chi tiÕt tÞnh tiÕn cßn dao quay trßn. C¸c b­íc thùc hiÖn : g¸ chi tiÕt, kÑp chÆt; khoÐt ph¸; khoÐt th« lç ¾c. S¬ ®å ®Þnh vÞ vµ kÑp chÆt : H×nh 4-5 - M¸y doa ngang 2615, cã c¸c th«ng sè kü thuËt : +DÞch chuyÓn ngang lín nhÊt cña bµn hoÆc ô tr­íc : 800 (mm) + DÞch chuyÓn däc lín nhÊt cña bµn hoÆc ô tr­íc : 1000 (mm) + DÞch chuyÓn th¼ng ®øng lín nhÊt cña ô trôc chÝnh : 800 (mm) + DÞch chuyÓn däc lín nhÊt cña trôc chÝnh : 500 (mm) + Sè b­íc tiÕn däc trôc chÝnh, b­íc tiÕn däc, ngang cña bµn trôc ®øng, ô trôc chÝnh : v« cÊp. + Ph¹m vi tèc ®é trôc chÝnh : 20 ¸ 1600 (vßng/phót). + C«ng suÊt ®éng c¬ chÝnh : N = 5 KW. - Dao khoÐt lç ¾c : Mòi khoÐt ®u«i l¾p r¨ng liÒn. D D7 l L d1 d D = 62 (mm) ; l = 16 (mm) ; L = 60 (mm) ; d = 27 (mm) ; d1 = 39 (mm) H×nh 4-6 6. Nguyªn c«ng 3 : XÐn ®óng chiÒu dµi, tiÖn th« r·nh sÐc m¨ng vµ mÆt ngoµi : TiÖn ph¸ ngoµi, xÐn ®óng kÝch th­íc : Sau khi ®óc chÊt l­îng bÒ mÆt ph«i kh«ng thâa m·n ®­îc yªu cÇu lµm viÖc cña piston. Do ®ã, ta cÇn hít bít ®i mét líp kim lo¹i kh¸ dµy ®Ó ®¹t bÒ mÆt tèt h¬n. Chi tiÕt ®­îc ®Þnh vÞ 5 bËc tù do : BÒ mÆt ®¸y 3 bËc tù do, gê trong 2 bËc tù do, lùc kÑp t¸c dông vu«ng gãc víi mÆt ph¼ng ®Þng vÞ. C¸c b­íc thùc hiÖn : G¸ chi tiÕt lªn ®å g¸, kÑp chÆt; tiÖn ph¸ mÆt trô ngoµi; c¾t ®óng chiÒu dµi 208-0,1. S¬ ®å ®Þnh vÞ vµ kÑp chÆt : H×nh 4-7 H L B 450 450 - Dïng m¸y tiÖn 1K62 - Dao tiÖn ph¸ ngoµi, xÐn ®óng chiÒu dµi piston : P9 20x30x200x450 II GOCT 3769-55 H×nh 4-8 7. Nguyªn c«ng 4 : TiÖn lâm ë ®Ønh piston. ë nguyªn c«ng nµy ta cÇn c¾t ®i mét líp kim lo¹i ë phÝa ®Ønh piston ®Ó t¹o thµnh buång ®èt ®¹t yªu cÇu kü thuËt. Chi tiÕt ®Þnh vÞ 5 bËc tù do : 3 bËc ë mÆt ®¸y, 2 bËc gê trong, lùc kÑp t¸c dông vu«ng gãc víi mÆt ph¼ng ®Þnh vÞ chÝnh. §Ó tiÖn lâm cÇu ta dïng c¬ cÊu chÐp h×nh b»ng d­ìng cã cÊu t¹o ®¬n gi¶n. Bµn dao trªn ®­îc níi láng vÝt ®Ó ®­îc tù do, khi vÆn bµn dan ngang chuyÓn ®éng, ®Çu dao sÏ chÐp l¹i h×nh gièng nh­ d­ìng. S¬ ®å ®Þnh vÞ vµ kÑp chÆt : H×nh 4-9 - Dïng m¸y tiÖn 1K62 - Dao tiÖn lâm cÇu : P-BK6 20x30x200x450 I GOCT 6743-53 H L B 450 450 H×nh 4-10 8. Nguyªn c«ng 5 : Phay 2 cung F65. Chi tiÕt ®Þnh vÞ 6 bËc tù do : 3 ë mÆt ®¸y, 2 bËc ë mÆt gê trong vµ mét bËc chèng xoay ë lç ¾c. C¸c b­íc thùc hiÖn : G¸ vµ kÑp chi tiÕt trªn bµn quay; phay cung trßn F65 mm s©u 8,5 mm, ph©n ®é phay tiÕp cung thø 2 gièng nh­ trªn nh­ng s©u 6 mm. S¬ ®å ®Þnh vÞ vµ kÑp chÆt : H×nh 4 - 11 - Dïng m¸y phay ®øng 6H13K, cã c¸c th«ng sè kü thuËt : + C«ng suÊt ®éng c¬ trôc chÝnh : N = 14 KW. + HiÖu suÊt m¸y : h = 0,75 + Sè cÊp tèc ®é trôc chÝnh : 18 + Ph¹m vi tèc ®é trôc chÝnh : 60 ¸ 3000 vßng/phót. + C«ng suÊt ®éng c¬ ch¹y dao : N = 2,8 KW. + Sè cÊp b­íc tiÕn bµn m¸y : 18 + B­íc tiÕn bµn m¸y : Däc : 40 ¸ 2000 vßng/phót. Ngang : 27 ¸ 1330 vßng/phót. - Dao phay 2 cung F65 : Dao phay ngãn F65 mm. F 65 H×nh 4 - 12 9. Nguyªn c«ng 6 :Khoan lç F10, khoÐt lç c«n l¾p nóm chÞu nhiÖt. Chi tiÕt ®Þnh vÞ 6 bËc tù do : 3 bËc ë mÆt ®¸y, 2 bËc ë mÆt gê trong vµ mét bËc chèng xoay ë lç ¾c. C¸c b­íc thùc hiÖn : G¸ vµ kÑp chi tiÕt lªn ®å g¸; khoan lç F10; khoÐt ®Þnh h×nh lç c«n a = 1400. S¬ ®å ®Þnh vÞ vµ kÑp chÆt : H×nh 4 - 13 - Dïng m¸y khoan ®øng 2H135, cã c¸c th«ng sè kü thuËt : + Sè cÊp tèc ®é chÝnh : 12. + Ph¹m vi tèc ®é trôc chÝnh : 31,5 ¸ 1400 (vßng/phót). + Sè b­íc tiÕn : 0,1 ¸ 1,6 (vßng/phót). + C«ng suÊt ®éng c¬ chÝnh : N = 4 (KW). - Mòi khoan F10, mòi khoÐt lç a = 1400. + Mòi khoan ruét gµ, ®u«i trô F10 : 10GOCT 887 - 43, d = 10 mm, L0 L L0 = 115 mm, L = 175 mm. F10 H×nh 4 - 14 + Mòi khoÐt ®Þnh h×nh : d = 10 mm, D = 30 mm. D d H×nh 4 - 15 10. Nguyªn c«ng 7 : Mµi lç c«n. Chi tiÕt ®Þnh vÞ 6 bËc tù do : 3 bËc ë mÆt ®¸y, 2 bËc ë mÆt gê trong vµ mét bËc chèng xoay t¹i lç ¾c. Trong thùc tÕ kh«ng cã ®¸ mµi tiªu chuÈn 1400 nh­ lç cÇn mµi. Do ®ã, ta sö dông ®Çu mµi g¾n 4 thái ®¸ mµi ®iÒu chØnh c©n 1400 nh­ lç cÇn mµi. Khi mµi, ®Çu mµi võa quay trong võa tÞnh tiÕn ®Ó võa t¹o tèc ®é c¾t vµ chuyÓn ®éng ch¹y dao. S¬ ®å ®ÞnhvÞ vµ kÑp chÆt : H×nh 4 - 16 - Dïng m¸y mµi 3756 cña Liªn X« (cò), cã c¸c th«ng sè kü thuËt : + C«ng suÊt ®éng c¬ chÝnh : N = 16 (KW) + Giíi h¹n vßng quay : 6; 9,7; 11,4; 15,7; 18,5; 29,6. + Sè vßng quay cña ®¸ mµi : 700; 975; 1300. - §¸ mµi lç c«n : ®Çu mµi c«n, ®Þnh h×nh c«n 1400+. H×nh 4 - 17 11. Nguyªn c«ng 8 : khoÐt mÆt bËc F22. Chi tiÕt ®inh vÞ 6 bËc tù do : 3 bËc ë mÆt ®Çu, 2 bËc ë mÆt trô ngoµi vµ mét bËc ë lç ¾c b»ng chèt tr¸m. Khi khoÐt, mòi khoÐt thùc hiÖn 2 chuyÓn ®éng võa quay trßn võa tÞnh tiÕn ®Ó t¹o tèc ®é c¾t vµ chuyÓn ®éng ch¹y dao. S¬ ®å ®Þnh vÞ vµ kÑp chÆt : H×nh 4 - 18 - Dïng m¸y khoan 2H135 - Dao khoÐt mÆt bËc F22 : 22 GOCT 1676 – 53. l L F22 H×nh 4 - 19 12. Nguyªn c«ng 9 : Khoan lç dÇu F5 (4 lç). Chi tiÕt ®Þnh vÞ 6 bËc tù do : 3 bËc ë mÆt ®¸y, 2 bËc ë mÆt gê trong vµ mét bËc ë t¹i lç ¾c ®Ó chèng xoay b»ng chèt tr¸m. Nguyªn c«ng nµy khoan 4 lç dÇu F5, ta khoan lÇn l­ît tõng lç, hÕt lç thø nhÊt råi ph©n ®é khoan lç thø hai, cø tiÕp tôc nh­ vËy cho ®Õn hÕt lç thø t­. S¬ ®å ®Þnh vÞ vµ kÑp chÆt : H×nh 4 - 20 - Dïng m¸y khoan ®øng 2H135 - Dao khoan lç dÇu : Mòi khoan ruét gµ chu«i trô 5 GOCT 887 – 43 (vËt liÖu P18) 13. Nguyªn c«ng 10 : Doa «van, tiÖn r·nh h·m ¾c, doa b¸n tinh, doa tinh. §Ó n©ng cao n¨ng suÊt, ta dïng dao doa tiªu chuÈn. Dao tiÖn r·nh ®­îc g¾n lªn trôc dao. Khi doa, trôc dao quay trßn t¹o tèc ®é c¾t vµ chi tiÕt tÞnh tiÕn t¹o l­îngc h¹y dao. Cßn khi tiÖn r·nh th× chi tiÕt ®øng yªn, trôc dao quay trßn vµ tÞnh tiÕn h­íng kÝnh t¹o l­îng ch¹y dao. Chi tiÕt ®Þnh vÞ 6 bËc tù do : 3 bËc ë mÆt ®¸y, 2 bËc ë gê trong vµ mét bËc ë nô ¾c nhê khèi V tù lùa. S¬ ®å ®Þnh vÞ vµ kÑp chÆt : H×nh 4 - 21 - Dïng m¸y doa ngang 2615. - Dao doa tiªu chuÈn 62 IIIGOCT 1672 – 53 (vËtliÖu P18). D L t b L = 55 mm; l = 32 mm; b = 7 mm; t = 9,5 mm. H×nh 4 - 22 14. Nguyªn c«ng 11 : TiÖn ®óng mÆt ngoµi, r·nh sÐc m¨ng. Chi tiÕt ®Þnh vÞ 6 bËc tù do : 3 bËc ë mÆt ®¸y, 2 bËc ë gê trong vµ mét bËc ë lç ¾c nhê chèt tr¸m. S¬ ®å ®Þnh vÞ vµ kÑp chÆt : H×nh 4 - 23 - Dïng m¸y tiÖn 1K62 - Dïng dao tiÖn ngoµi g¾n hîp kim cøng, kÝ hiÖu : 21360-022-BK6 15. Nguyªn c«ng 12 : C©n b»ng khèi l­îng. ë nguyªn c«ng nµy ta c©n khèi l­îng mçi qu¶ sao cho ®¹t 5,18 Kg. NÕu khèi l­îng d­ th× cÇn tiÖn lÊy bít.(ë bÒ mÆt kh«ng gia c«ng) S¬ ®å ®Þnh vÞ vµ kÑp chÆt : H×nh 4 - 24 - Dïng m¸y tiÖn 1K62 - Dïng dao tiÖn chuyªn dïng BK6. 17. Nguyªn c«ng 13 : KiÓm tra. - Tæng kiÓm tra bao gãi. - KiÓm tra toµn bé yªu cÇu kü thuËt. - KiÓm tra ®é kh«ng trïng nhau gi÷a mÆt ph¼ng ®èi xøng piston vµ trôc lç ¾c. S¬ ®å : H×nh 4 - 25

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • docphan31.doc
  • dwgBV1.dwg
  • dwgBV2.DWG
  • dwgBV3.dwg
  • dwgBV4.DWG
  • dwgBV5.dwg
  • dwgBV6.dwg
  • dwgBV7.dwg
  • docGioi thieu.doc
  • docnhiemvu.doc
  • docPHAN414.DOC
Luận văn liên quan