Thiết kế quy trình công nghệ chế tạo nhóm piston

phôi đúc , K3 = 1 ( bảng 7.1 chế độ cắt gia công cơ khí trang 17) + K4 : hệ số phụ thuộc vào vật liệu dao , K4 = 0,83 ( bảng 8.1 chế độ cắt gia công cơ khí trng 17) Kv = 1.1.1.0,83 = 0,83 Vậy V = 250.0,83 = 207,3 (m/ph) Số vòng quay : n = = = 508,3 (vg/ph) Theo máy T620 chọn nmáy = 500 (vg/ph) Tốc độ cắt thực tế : Vt = = =201,1(vg/ph) Công suất cắt: công suất cắt thực tế khi tra bảng phụ thuộc vào vật liệu gia công vật liệu dao ,chiều sâu cắt , lượng chạy dao và vận tốc cắt Nc = 2,9 (Kw) . ( bảng 5.69 STCNCTM II trang 61 ) * Bước 2 : tiện tinh rãnh xecmăng : - Chon dao tiện có gắn mảnh hợp kim cứng BK8 , chiều rộng dao B = 4(mm) - Lượng dư gia công : Z = 6,5 (mm) . ( Bảng 33.1 STCNCTM I ) - Chiều sâu cắt : t = = 0,5 (mm) - Lượng chạy dao : Khi gia công thô và tinh lượng chạy dao có thể phụ thuộc vào độ cứng vững và độ bền của hệ thống ( máy gá dao và chi tiết gia công ) , công suát của máy , độ bền của mảnh hợp kim cứng và các yếu tố khác như : Chiều sâu cắt , kích thước dao …. s = 0,12(mm/vg) . ( Bảng 5.74 STCNCTM II trang 65) . - Tốc độ cắt được xác định theo công thức : V = Vb.Kv Trong đó : + Vb : tốc độ cắt . tra bảng 5.74STCNCTM II trang 65 ta đươc: Vb = 75(m/ph) + Kv : hệ số điều chỉnh tốc độ cắt Kv = 0,7 Vậy V = 75.0,7 = 52,5 (m/ph) Số vòng quay : n = = = 128,6 (vg/ph) Theo máy T620 chọn nmáy = 125 (vg/ph) Tốc độ cắt thực tế : Vt = = =51(vg/ph 5.4. Tính thời gian cơ bản * Bước 1 : tiện tinh mặt trụ ngoài Thơi gian cơ bản được xác định theo công thức : T0 = (ph) Trong đó : L : chiều dài bề mặt gia công (mm) L1 : chiều dài ăn dao (mm) L2 : chiều dài thoát dao (mm) s : Lượng chạy dao (mm) n : số vòng quay trong 1 phút (vg/ph) Hình 3.15 :Sơ đồ tính thơi gian cơ bản Trong đó: L = 165 (mm) L1 = 2,5 (mm) L2 = ( 1 ÷ 3 ) . chọn L2 = 2 (mm) Vậy : T0 = = 2,24(ph) * Bước 2 : tiện tinh rãnh xecmăng Thơi gian cơ bản được xác định theo công thức : T0 = (ph) Trong đó : L : chiều dài bề mặt gia công (mm) L1 : chiều dài ăn dao (mm) s : Lượng chạy dao (mm) n : số vòng quay trong 1 phút (vg/ph) Hình 3.16 :Sơ đồ tính thơi gian cơ bản Trong đó: L = 6,5 (mm) L1 = ( 0,5 ÷ 5) = chọn L1 = 3(mm) Vậy : T0 = = 0,63(ph) Bảng chế độ cắt : Bước Máy Chiều sâu cắt t (mm) Lượng chay dao s (mm/vg) Số vòng quay n (vg/ph) Tốc độ cắt V (m/ph) Công suất cắt N (Kw) Thời gian cơ bản T0 (ph) tiện tinh mặt trụ ngoài T620 0,5 0, 14 500 51 2,9 2,42 tiệntinh rãnh xecmăng T620 1 0,12 125 201,1 0,63 6. Nguyên công 6 : khoan 4 lỗ dầu Ф5 (lỗ thẳng ) hình ( 3.17) 6.1. sơ đồ định vị , kẹp chặt Định vị : Chi tiết được khống chế 5 bậc tự do , mặt đáy dùng mặt phẵng định vị 3 bậc tự do , mặt chuẩn trong dùng chốt ngắn định vị 2 bậc tự do Kẹp chặt : Dùng cơ cấu chốt với trục rút ren vít Đồ gá : Dùng trục rút ren vít , có cơ cấu phân độ để khoan các lỗ ở các vị trí khác nhau Chọn máy gia công là máy khoan đứng 2A135 , có công suất động cơ Nđcơ = 4,5(Kw) , n = 1440 (vg/ph) Khi gia công các lỗ trên cùng 1 rãnh ta sữ dụng cơ cấu phân độ , còn các lỗ trên các rãnh khác nhau để gia công ta phãi điều chỉnh đồ gá gia công Hình 3.17 : Sơ đồ định vị , kẹp chặt 6.2. tra chế độ cắt - Chon dao: mũi khoan ruột gà đuôi trụ cóđường kính dao Ф5 , vật liệu mũi khoan thép gió . - Lượng dư gia công : Z = 5 (mm) - Chiều sâu cắt : t = = 2,5 (mm) - Lượng chạy dao : Khi gia công thô và tinh lượng chạy dao có thể phụ thuộc vào độ cứng vững và độ bền của hệ thống ( máy gá dao và chi tiết gia công ) , công suát của máy , độ bền của mảnh hợp kim cứng và các yếu tố khác như : Chiều sâu cắt , kích thước dao …. s = (0,12 ÷ 0,18 ). ( Bảng 5.25 STCNCTM II trang 21) . - Tốc độ cắt được xác định theo công thức : V = Vb.Kv Trong đó : + Vb : tốc độ cắt . tra bảng 5.90 STCNCTM II trang 86 ta đươc: Vb = 17,5(m/ph) + Kv : hệ số điều chỉnh tốc độ cắt Kv = K1 . K2 Trong đó : + K1: hệ số phụ thuộc vào chu kỳ bền của dao , K1 = 0,84 + K2 : hệ số phụ thuộc vào chiều sâu lỗ khoan , K2 = 1 ( bảng 5.87 STCNCTMII trang 84 ) Kv = 0,84.1 = 0,84 Vậy V = 17,5.0,84 = 14,7 (m/ph) Số vòng quay : n = = = 936,3(vg/ph) Theo máy 2A135 chọn nmáy = 750 (vg/ph) Tốc độ cắt thực tế : Vt = = =11,77(vg/ph) 6.3. Tính thời gian cơ bản Thơi gian cơ bản được xác định theo công thức : T0 = (ph) Hình 3.18 : sơ đồ tính thời gian cơ bản Trong đó : L : chiều dài bề mặt gia công (mm) L1 : chiều dài ăn dao (mm) L2 : chiều dài thoát dao (mm) s : Lượng chạy dao (mm) n : số vòng quay hoặc hành trình kép trong 1 phút (vg/ph) Trong đó : L = 10 (mm) L1 = .cotgφ + ( 0,5 ÷ 2 ) ( mm) , với φ = 118° ( giao trình cơ sở cắt gọt kim loại) L1 = .cotg118° + 2 = 3,5 ( mm) L2 = ( 1 ÷ 3 ) (mm) , chọn L2 = 2(mm) Vậy : T0 = = 0,13(ph) Bảng chế độ cắt : Bước Máy Chiều sâu cắt t (mm) Lượng chay dao s (mm/vg) Số vòng quay n (vg/ph) Tốc độ cắt V (m/ph) Công suất cắt N (Kw) Thời gian cơ bản T0 (ph) Khoét lỗ Ф5 2A135 2,5 0,16 750 11,77 1,56 7. Nguyên công 7 : khoan 2 lỗ dầu Ф5 (lỗ xiên ) hình ( 3.19) 7.1. sơ đồ định vị , kẹp chặt Định vị : Chi tiết được khống chế 6 bậc tự do , mặt đáy dùng mặt phẵng định vị 3 bậc tự do , mặt chuẩn trong dùng chốt ngắn định vị 2 bậc tự do, khối V định vị 1 bậc tự do chống xoáy . Kẹp chặt : Dùng cơ cấu chốt với trục rút ren vít Đồ gá : Dùng trục rút ren vít , có cơ cấu phân độ để khoan các lỗ ở các vị trí khác nhau Chọn máy gia công là máy khoan đứng 2A135 , có công suất động cơ Nđcơ = 5,5(Kw) , n = 1440 (vg/ph) Hình 3.19 : sơ đồ định vị kẹp chặt 7.2. tra chế độ cắt - Chon dao: mũi khoan ruột gà đuôi trụ cóđường kính dao Ф5 , vật liệu mũi khoan thép gió . - Lượng dư gia công : Z = 5 (mm) - Chiều sâu cắt : t = = 2,5 (mm) - Lượng chạy dao : Khi gia công thô và tinh lượng chạy dao có thể phụ thuộc vào độ cứng vững và độ bền của hệ thống ( máy gá dao và chi tiết gia công ) , công suát của máy , độ bền của mảnh hợp kim cứng và các yếu tố khác như : Chiều sâu cắt , kích thước dao …. s = (0,12 ÷ 0,18 ). ( Bảng 5.25 STCNCTM II trang 21) . - Tốc độ cắt được xác định theo công thức : V = Vb.Kv Trong đó : + Vb : tốc độ cắt . tra bảng 5.90 STCNCTM II trang 86 ta đươc: Vb = 17,5(m/ph) + Kv : hệ số điều chỉnh tốc độ cắt Kv = K1 . K2 Trong đó : + K1: hệ số phụ thuộc vào chu kỳ bền của dao , K1 = 0,84 + K2 : hệ số phụ thuộc vào chiều sâu lỗ khoan , K2 = 1 ( bảng 5.87 STCNCTMII trang 84 ) Kv = 0,84.1 = 0,84 Vậy V = 17,5.0,84 = 14,7 (m/ph) Số vòng quay : n = = = 936,3(vg/ph) Theo máy 2A135 chọn nmáy = 750 (vg/ph) Tốc độ cắt thực tế : Vt = = =11,77(vg/ph) 7.3. Tính thời gian cơ bản Thơi gian cơ bản được xác định theo công thức : T0 = (ph) Hình 3.20 : sơ đồ tính thời gian cơ bản Trong đó : L : chiều dài bề mặt gia công (mm) L1 : chiều dài ăn dao (mm) L2 : chiều dài thoát dao (mm) s : Lượng chạy dao (mm) n : số vòng quay hoặc hành trình kép trong 1 phút (vg/ph) Trong đó : L = 12 (mm) L1 = .cotgφ + ( 0,5 ÷ 2 ) ( mm) , với φ = 118° ( giao trình cơ sở cắt gọt kim loại) L1 = .cotg118° + 2 = 3,5 ( mm) L2 = ( 1 ÷ 3 ) (mm) , chọn L2 = 2(mm) Vậy : T0 = = 0,15(ph) Vì gia công lỗ ở 2 bên nên ta có: T0 = 0,15.2 = 0,3(ph) Bảng chế độ cắt : Bước Máy Chiều sâu cắt t (mm) Lượng chay daos (mm/vg) Số vòng quay n (vg/ph) Tốc độ cắt V (m/ph) Công suất cắt N (Kw) Thời gian cơ bản T0 (ph) Khoét lỗ Ф5 2A135 2,5 0,16 750 11,77 0,3 8.Nguyên công 8 :cân bằng khối lượng (hình 3.21) 8.1. sơ đồ định vị , kẹp chặt Định vị : Chi tiết được khống chế 5 bậc tự do , mặt đáy dùng mặt phẳng định vị 3 bậc tự do , mặt chuẩn trong dùng chốt ngắn định vị 2 bậc tự do Kẹp chặt : Dùng chấu kẹp đồ gá : dùng đồ gá vạn năng mâm cặp 3 cấu tự định tâm. Chọn máy gia công là máy tiện T620 Hình 3.21 : Sơ đồ định vị , kẹp chặt 9.Nguyên công 9: tiện đúng kích thước đầu piston (hình 3.22) 9.1. sơ đồ định vị , kẹp chặt Định vị : Chi tiết được khống chế 5 bậc tự do , mặt đáy dùng mặt phẵng định vị 3 bậc tự do , mặt chuẩn trong dùng chốt ngắn định vị 2 bậc tự do Kẹp chặt : Dùng chấu kẹp đồ gá : dùng đồ gá vạn năng mâm cặp 3 cấu tự định tâm. Chọn máy gia công là máy tiện T620 Hình 3.14 : Sơ đồ định vị , kẹp chặt 9.2. tra chế độ cắt - Chon dao: - Chon dao tiện mặt ngoài thân thẳng có gắn mảnh hợp kim cứng BK8 , có góc nghiêng chính φ =45° , kích thước dao 2525.(mm) - Lượng dư gia công : 2Z = 0,8(mm) - Chiều sâu cắt : t = = 0,4 (mm) - Lượng chạy dao : s = (0,12 ÷ 0,18 ). ( Bảng 5.14 STCNCTM II trang 13) . - Tốc độ cắt được xác định theo công thức : V = Vb.Kv Trong đó : + Vb : tốc độ cắt . tra bảng 5.90 STCNCTM II trang 86 ta đươc: Vb = 250(m/ph) + Kv : hệ số điều chỉnh tốc độ cắt Kv = 0,83 Vậy V = 250.0,83 = 207,5 (m/ph) Số vòng quay : n = = = 511,47(vg/ph) Theo máy T620 chọn nmáy = 500 (vg/ph) -Tốc độ cắt thực tế : Vt = = =202,84(vg/ph) 9.3. Tính thời gian cơ bản Thơi gian cơ bản được xác định theo công thức : T0 = (ph) Hình 3.23 : sơ đồ tính thời gian cơ bản Trong đó : L : chiều dài bề mặt gia công (mm) L1 : chiều dài ăn dao (mm) L2 : chiều dài thoát dao (mm) s : Lượng chạy dao (mm) n : số vòng quay hoặc hành trình kép trong 1 phút (vg/ph) Trong đó : L = 165 (mm) L2 = ( 1 ÷ 3 ) (mm) , chọn L2 = 2(mm) L1 = + ( 0,5 ÷ 2 ) = + 2 = 2,4 (mm) Vậy : T0 = = 5,52(ph) Bảng chế độ cắt : Bước Máy Chiều sâu cắt t (mm) Lượng chay dao s (mm/vg) Số vòng quay n (vg/ph) Tốc độ cắt V (m/ph) Công suất cắt N (Kw) Thời gian cơ bản T0 (ph) Ti ện đầu piston T620 0,4 0,14 500 202,84 2,9 2,42 10. Nguyên công10 : Tiện rãnh hãm , doa thô lỗ ắc , doa tinh lỗ ắc ( hình 3.24) 10.1. sơ đồ định vị , kẹp chặt ( hình 3.24 ) hình 3.24: sơ đồ định vị , kẹp chặt Định vị : chi tiết được khống chế 6 bậc tự do , mặt đáy dùng mặt phẵng định vị 3 bậc tự do , mặt chuẩn trong dùng chốt ngắn định vị 2 bậc tự do , mặt trụ ngoài của lỗ ắc dùng khối V tuỳ động định vị 1 bậc tự do Kẹp chặt : dùng cơ cấu kẹp liên động , hai đầu mõ kẹp tì vào đỉnh piston Chọn máy gia công là máy doa ngang 262r. 10.2. các bưóc gia công - Bước 1: Tiện rãnh hãm : - Bước 2: Doa thô lỗ ác : - Bước3 : Doa tinh lỗ ắc 10.3. Tính chế độ cắt * Bước 1 : Tiện rãnh hãm : - Chọn dao : chọn dao tiện rãnh trong lắp trên tr c dao, chiều rộng dao B= 4(mm) ,v ật liệu dao làm bằng hợp kim cứng - Lượng dư gia công : 2Z = 44 – 39 = 5(mm) Chiều sâu cắt : t = 2 (mm) Lượng chạy dao : phụ thuộc độ cứng vững và độ bền cũa hệ thống ( máy, gá dao , chi thết gia công ) công suất máy , độ bền cũa mãnh hợp kim cứng và các yếu tố khác như : chiều sâu cắt , kích thước dao …. s = 0,14 (mm/vg) . (bảng 5.14 STCNCTM II trang 13) Theo máy doa 262r chọn smáy = 0,13 (mm/vg) Tốc độ cắt được xác định theo công thức : V = Trong đó : + Cv : trị số điều chỉnh Cv = 68,5 ( bảng 5.17 STCNCTMII trang14) -Do tiện rãnh nên ta nhân thêm hệ số đièu chỉnh k= 0,9 Cv = 68,5.0,9= 61,65 Trong đó : - m , y : các số mũ m=0,2 , y= 0,2 (bảng 5.17 STCNCTMII trang14) - T : trị số trung bình của tuổi bền dao T= 60 (ph) - kv : h ệ số điều chỉnh tốc độ cắt kv = kmv. Knv .kuv Trong đó - kmv: hệ số phụ thuộc vào vật liệu gia công kmv= (bảng 5.1 STCNCTMII trang6) Vật liệu gia công là gang xám có HB = 190 nên : Kmv = 1 (bảng 5.5 STCNCTMII trang8) - knv: hệ số phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ Knv = 1(bảng 7.1 STCNCTMII trang17) Suy ra : kv = 1.1.1 =1 Vậy : V= = 40,88 (m/ph) Số vòng quay trục chính : n = = = 295,8(vg/ph) Theo máy 262r chọn nmáy =250 (vg/ph) -Tốc độ cắt thực tế : Vt = = =34,45(vg/ph) -Tính lực cắt : lực cẳt gồm : Lực cắ theo hướng tiếp tuyến Pz Lực cắ theo hướng kính Py Lực cắ theo hướng trục Px  Ở đây ta chỉ tính lực Pz để tính công xuất cắt Pz = 10. Cp ... . Kp Trong đ ó : + Cp , x,y , n : là hệ số các số mũ Cp = 92 , x=1 , y= 0,75, n= 0 ( Bãng 11.1 chế độ cắt gia công cơ khí trang 19) + Kp = H ệ s ố đi ều ch ỉnh : Kp = Kmp.Kφp . Kδp . Kλp . KRp . Với : Kmp : Hệ số phụ thuộc vào vật liệu gia công Kmp = 1 ( Bãng 12.1 chế độ cắt gia công cơ khí trang 21) Kφp : h ê. s ố ph ụ thu ộc g óc nghi êng ch ính φ , Kφp = 0,89 (φ=90°) Kδp .: hệ số phụ thuộc vào goc trước δ , Kδp .= 1 (δ = 10°) Kλp .: hệ số phụ thuộc vào goc cắt chính λ , Kλp .=1 KRp .: hệ số phụ thuộc vào bán kính dao , KRp .= 0,93 Vậy : Kp = 1.0,98.1.1.0,93 = 0,828 Pz = 10.92.21.0,130,75.34.54.0,828 = 329,8 (N) Công suất cắt xác định theo công thức : N= = = 0,18 (Kw) *Bước 2: Doa thô lỗ ác : - Chọn dao : chọn dao gắn mảnh hợp kim cứng chuôi côn có đường kính Φ39,8, - Lượng dư gia công :2Z = 0,8(mm) - Chiều sâu cắt : t = =0,4 (mm) -Lượng chạy dao khi doa : s = 2,7 (mm/vg) . do doa thô trước khi doa tinh đạt cấp chính xác 7 và độ nhám Ra = 0,63 nên ta nhân thêm hẹ số điều chỉnh k = 0,8 s = 2,7 .0,8= 2,16(mm/vg) Theo máy doa 262r chọn smáy = 2,05 (mm/vg) Tốc độ cắt được xác định theo công thức : V = Trong đó : + Cv : trị số điều chỉnh ,Cv = 109 ( bảng 5.17 STCNCTMII trang14) Trong đó : - m , y,q,x : các số mũ m=0,2 , y= 0,2 , q=0,2 , x=0 (bảng 5.17 STCNCTMII trang14) - T : trị số trung bình của tuổi bền dao T= 105 (ph) (bảng 5.17 STCNCTMII trang14) - kv : h ệ số điều chỉnh tốc độ cắt thực tế : kv = kmv. kLv .kuv Trong đó - kmv: hệ số phụ thuộc vào vật liệu gia công kmv= 1 - kLv: hệ số phụ thuộc vào chiều sâu doa kLv = 1 - kuv: : hệ số phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ kuv: =0,83 Suy ra : kv = 1.1.0,83 =0,83 Vậy : V= .8,03= 16,2 (m/ph) Số vòng quay trục chính : n = = = 131,6(vg/ph) Theo máy 262r chọn nmáy =125 (vg/ph) -Tốc độ cắt thực tế : Vt = = =315,62(vg/ph) -Tính lực cắt : lực cẳt gồm : M ô men xo ắn Mx M ô men xoắn được x ác định theo công thức : Mx = Trong đ ó : + Cp , x,y , n : là hệ số và các số mũ Cp = 92 , x=1 , y= 0,75, (Bãng 5.23 STCNCTM trang 18) + Sz : L ượng chạy dao răng: Sz = Với : Z :L à số răng , Z= 8 ( răng) Vậy : Sz = = 0,256 (mm/răng) Công suất cắt xác định theo công thức : N= = = 0,18 (Kw) Vậy : Mx = = 21 (N.m) - Công xuất cắt được xác định theo công thức : N= = = 0,26 (Kw) * Bước 3 : Doa tinh lỗ ắc - Chọn dao : chọn dao gắn mãnh hợp kim cứng, đường kính Φ= 40, v ật liệu dao làm bằng hợp kim cứng - Lượng dư gia công : 2Z = 0,2 (mm) Chiều sâu cắt : t = 0,1 (mm) Lượng chạy dao : phụ thuộc độ cứng vững và độ bền cũa hệ thống ( máy, gá dao , chi thết gia công ) công suất máy , độ bền cũa mãnh hợp kim cứng và các yếu tố khác như : chiều sâu cắt , kích thước dao …. s = 1,5 (mm/vg) . (bảng 11.2 chế độ cắt gia công cơ khí trang 90) Theo máy doa 262r chọn smáy = 1,03 (mm/vg) Tốc độ cắt được xác định theo công thức : V = Trong đó : + Cv : trị số điều chỉnh , Cv = 109 ( bảng 5.29 STCNCTMII trang23) Trong đó : - m , y : các số mũ m=0,45 , y= 0,5, q=0,2, x=0 (bảng 5.29 STCNCTMII trang23) - T : trị số trung bình của tuổi bền dao T= 105 (ph) - kv : h ệ số điều chỉnh tốc độ cắt kv = kmv. KLv .kuv Trong đó - kmv: hệ số phụ thuộc vào vật liệu gia công Kmv = 1 - KLv: hệ số phụ thuộc vào chiều sâu doa KLv = 1 - Kuv: hệ số phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ Kuv= 0,83 Suy ra : kv = 1.1.0,83 =0,83 Vậy : V= 0,83= 27,66 (m/ph) Số vòng quay trục chính : n = = = 220,2(vg/ph) Theo máy 262r chọn nmáy =200 (vg/ph) -Tốc độ cắt thực tế : Vt = = =25,12(vg/ph) 10.4. Tính thời gian cơ bản * Bước 1 : tiện rãnh hãm : Thơi gian cơ bản được xác định theo công thức : T0 = (ph) Trong đó : L : chiều dài bề mặt gia công (mm) L1 : chiều dài ăn dao (mm) s : Lượng chạy dao (mm) n : số vòng quay trong 1 phút (vg/ph) Hình 3.25 :Sơ đồ tính thơi gian cơ bản Trong đó: L = 2,5 (mm) L1= ( 0,5 ÷ 5 ) . chọn L1 = 3 (mm) Vậy : T0 = = 0,17(ph) Vì gia công 2 rãnh nên T0 = 0,17.2 = 0,34(ph) * Bước 2 : doa thô lỗ ắc: Thơi gian cơ bản được xác định theo công thức : T0 = (ph) Trong đó : L : chiều dài bề mặt gia công (mm) L1 : chiều dài ăn dao (mm) L2 : chiều dài thoát dao (mm) s : Lượng chạy dao (mm) n : số vòng quay trong 1 phút (vg/ph) Hình 3.26 :Sơ đồ tính thơi gian cơ bản Trong đó: L = 130 (mm) L1 = .cotgφ + ( 0,5 ÷ 2 ) ( mm) , với φ = 45° L1 = .cotg45° + ( 0,5 ÷ 2 ) = 2,4 ( mm) L2 = ( 1 ÷ 3 ) (mm) , chọn L2 = 2(mm) Vậy : T0 = = 0,52(ph) Vì gia công 2 rãnh nên : T0 = 0,52.2= 1,04 (ph) * Bước 3 : Doa tinh lỗ ắc Thơi gian cơ bản được xác định theo công thức : T0 = (ph) Trong đó : L : chiều dài bề mặt gia công (mm) L1 : chiều dài ăn dao (mm) L2 : chiều dài thoát dao (mm) s : Lượng chạy dao (mm) n : số vòng quay trong 1 phút (vg/ph) Hình 3.28 :Sơ đồ tính thơi gian cơ bản Trong đó: L = 130 (mm) L1 = .cotgφ + ( 0,5 ÷ 2 ) ( mm) , với φ = 45° L1 = .cotg45° + ( 0,5 ÷ 2 ) = 2,1 ( mm) L2 = ( 1 ÷ 3 ) (mm) , chọn L2 = 2(mm) Vậy : T0 = = 0,52(ph) Vì gia công 2 rãnh nên T0 = 0,52.2 = 1,04(ph) Bảng chế độ cắt : Bước Máy Chiều sâu cắt t (mm) Lượng chay dao s (mm/vg) Số vòng quay n (vg/ph) Tốc độ cắt V (m/ph) Công suất cắt N (Kw) Thời gian cơ bản T0 (ph) Tiện rãnh hãm 262r 2 0,13 250 34,54 0,18 0,17 Doa thô lỗ ắc 262r 0,3 2,05 125 15,62 0,26 1,04 Doa tinh lỗ ắc 262r 0,1 1,5 200 25,12 0,04 1,04 11.Nguyên công 11: tiện ô van đầu piston 11.1. sơ đồ định vị , kẹp chặt Hình 3.29 : Sơ đồ định vị , kẹp chặt Định vị : Chi tiết được khống chế 5 bậc tự do Kẹp chặt : Dùng mâm cặp 3 chấu Chọn máy gia công là máy tiện T620 11.2. Các bước gia công tiện ô van 11.3. tra chế độ cắt - Chon dao tiện mặt ngoài thân thẳng có gắn mảnh hợp kim cứng BK8 , - Lượng dư gia công : 2 Z = 2 (mm) . ( Bảng 33.1 STCNCTM I ) - Chiều sâu cắt : t = = 0,5 (mm) - Lượng chạy dao : s = 0,14(mm/vg) . ( Bảng 5.14 STCNCTM II trang 13) . - Tốc độ cắt được xác định theo công thức : V = Vb.Kv Trong đó : + Vb : tốc độ cắt . tra bảng 5.65STCNCTM II trang 57 ta đươc: Vb = 250(m/ph) + Kv : hệ số điều chỉnh tốc độ cắt Kv = K1 . K2 K3 K4 Trong đó : + K1: hệ số phụ thuộc vào chu kỳ bền của dao , K1 = 1 ( bảng 2.1 chế độ cắt gia công cơ khí trang 15). + K2 : hệ số phụ thuộc vào góc nghiêng chính φ , K2 = 1 ( bảng 9.1 chế độ cắt gia công cơ khí trang 18) + K3 : hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt của phôi đúc , K3 = 1 ( bảng 7.1 chế độ cắt gia công cơ khí trang 17) + K4 : hệ số phụ thuộc vào vật liệu dao , K4 = 0,83 ( bảng 8.1 chế độ cắt gia công cơ khí trng 17) Kv = 1.1.1.0,83 = 0,83 Vậy V = 250.0,83 = 207,3 (m/ph) Số vòng quay : n = = = 508,3 (vg/ph) Theo máy T620 chọn nmáy = 500 (vg/ph) Tốc độ cắt thực tế : Vt = = =201,1(vg/ph) Công suất cắt: công suất cắt thực tế khi tra bảng phụ thuộc vào vật liệu gia công vật liệu dao ,chiều sâu cắt , lượng chạy dao và vận tốc cắt Nc = 2,9 (Kw) . ( bảng 5.69 STCNCTM II trang 61 ) 11.4. Tính thời gian cơ bản Thơi gian cơ bản được xác định theo công thức : T0 = (ph) Trong đó : L : chiều dài bề mặt gia công (mm) L1 : chiều dài ăn dao (mm) s : Lượng chạy dao (mm) n : số vòng quay trong 1 phút (vg/ph) Hình 3.30 :Sơ đồ tính thơi gian cơ bản Trong đó: L = 50 + 0,5 =50,5 (mm) L1 = ( 0,5 ÷ 3 ) . chọn L1 = 2 (mm) Vậy : T0 = = 0,74(ph) Do 2 phía nên : T0 = 0,74.2= 1,48(ph) Bảng chế độ cắt : Bước Máy Chiều sâu cắt t (mm) Lượng chay dao s (mm/vg) Số vòng quay n (vg/ph) Tốc độ cắt V (m/ph) Công suất cắt N (Kw) Thời gian cơ bản T0 (ph) Ti ện ô van T620 0,5 0,14 500 201,1 2,9 1,48 12. Nguyên công12 : kiểm tra ( hình 3.29) 12.1 Kiểm tra độ đồng tâm giữa mặt trụ ngoài và mặt chuẩn trong của piston Sơ đồ gá đặt : Hình 3.31 : Sơ đồ gá đặt Chi tiết được định vị 5 bậc tự do , mặt trụ ngoài khống chế 4 bậc tự do bằng 2 khối V ngắn , mặt đỉnh định vị 1 bậc tự do Nguyên lý : Chi tiết được đặt lên 2 khối V ngắn , đỉnh piston tỳ vào mặt tì . Đầu đo của đồng hồ tiếp xúc với mặt chuẩn trong của chi tiết . khi ta xoay chi ti ết quanh đường tâm của nó , đầu đo của kim đồng hồ sẽ dịch chuyển và kết quả đo sẽ hiển thị trên đồng hồ 12.2. Kiểm tra vuông góc giữa đường tâm của piston và lỗ ắc Sơ đồ gá đặt : Hình 3.32 : Sơ đồ gá đặt Chi tiết đ ược định vị 5 bậc tự do , mặt đáy piston ta dùng mặt phẳng định vị 3 bậc tự do , mặt trụ ngoài dùng khối V ngắn định vị 2 bậc tự do Nguy ên l ý : Chốt kiêm tra được luồn qua lỗ ắc , đ ầu đo của đồng hồ đặt lên chốt đọc đ ược kết quả đo trên đồng hồ . Sau đó lại xoay chi tiết đi 180° . So sánh giá trị chênh lệch ta thu được kết quả đo V. Kết luận Quy trình công nghệ gia công nhom chi tiết là một quy trinh công nghệ thích hợp cho bất kỳ chi tiết nào trong nhóm . Do đó khi gia công để đảm bảo độ chính xác của từng chi tiết ta cần chú ý những vấn đề sau : Phiếu công nghệ : chúng ta có thể áp dụng phiếu công nghệ chung cho cả nhóm chi tiết vì: + Kích thước piston lệch nhau không nhiều lắm + Yêu cầu về độ chính xác và độ bong của nhóm chi tiết nằm trong pham vi của chi tiết điển hình . Về trình tự công nghệ : một ssố chi tiết sẽ giảm bớt nguyên công PHẦN IV THIẾT KẾ ĐỒ GÁ GIA CÔNG NHÓM I. Công dụng của trang thiết bị cơ khí Trong quá trình chế tao sản phẩm cơ khí người ta phải sử dụng nhiều công cụ lao động ,với kết cấu và tính năng ngày càng hoàn thiện nhằm nâng cao năng suất , tăng chất luợng sản phẩm và hạ giá thành . các loại công cụ lao động thường được dùng trong quá trình chế tao máy bao gồm các loại máy , các loại dụng cụ và các trang thiết bị công nghệ . Tuỳ theo kết cấu và công dụng của trang thiết bị công nghệ mà có thể phân thành 2 loại chính : trang bị công nghệ vạn năng và trang bị công nghệ chuyên dung . Đặc điểm của trang bị công nghệ vạn năng là : khong phụ thuộc vào đối tượng gia công nhất định và được sử dụng chủ yếu ở dạng sản xuất đơn chiếc , loạt nhỏ. Ngược lại kết cấu và tính năng của trang bị công nghệ chuyên dung thì phụ thuộc vào một hoặc một nhóm đối tượng gia công nhất định . Loại này chủ yếu được sử dụng trong sản xuất hang loạt và hàng khối Đối với các loại máy công cụ được dung trong quá trình gia công cắt gọt kimloại, người ta thường dùng hai loại trang bị công nghệ gồ gá gia công và dụng cụ phụ . Đối với quá trình lắp ráp thường dung đồ gá lắp ráp . trong các loại đồ gá thì đồ gá gia công chiếm 80 - 90%. Đồ gá gia công góp phần đảm bảo tính lắp lẫn của sản phẩm , nâng cao trình độ cơ khí hoá , tự động hoá trong quá trình sản xuất cơ khí . Đồ gá công nghệ nhằm xác định vị trí chính xác của phôi gia công với dụng cụ gia công , đồng thời giữ vị trí ổn định của cgi tiết trong quá trình gia công . Đồ gá gia công tạo điều kiện để : Mở rộng khả năng làm việc của máy công cụ đảm bảo độ chính xác của quá trình gia công giảm thời gian góp phần giảm giá thành không cần thợ bậc cao giảm nhẹ sức lao động khi gá đặt phôi đảm bảo tính chủ động của nguyên công II. Phân loại đồ gá gia công Dựa vào dạng sản xuất , hình dạng và kích thước của chi tiết người ta chia đồ gá thành các loại sau : Đồ gá vạn năng : thường là trang bị công nghệ kèm thoe công cụ như êto , mâm cặp mũi tâm. đồ gá chuyên dung : là loại trang bị công nghệ có kết cấu ứng với một loại chi tiết gia công nhất định và chỉ dung cho loại chi tiết đó đồ gá vạn năng lắp ghép : là loại trang bị công nghệ có keét cấu lắp ghép từ các cụm , bộ phạn chi tiết , trang bị công nghệ chuẩn để gia công một loại chi tiết cụ thể , cùng một lúc các trang bị công nghệ tiêu chuẩn phong phú và có thể tổ hợp thành một số đồ gá khác nhau được sử dụng song song với nhau đồ gá vạn năng điều chỉnh : là loại trang bị có kết cấu ứng với một nhóm các chi tiết gia công nhất định , hay còn gọi là đồ gá gia công nhóm . CHƯƠNG I . THIẾT KẾ ĐỒ GÁ KHOÉT THÔ LỖ ẮC CỦA NHÓM PISTON I. Sơ đồ định vị và kẹp chặt (hình 1.1) Hình 1.1 : Sơ đồ định vị và kẹp chặt d1, d2, d3, d4 :khoãng cách có thẻ điều chỉnh được trên đồ gá . Định vị : Chi tiết được khống chế 6 bậc tự do , mặt đáy khống chế 3 bậc tự do , mặt trong không chế 2 bậc tự do , mặt ngoài lỗ ắc dung khối V tuỳ động khống chế 1 bậc tự do kẹp chặt : kẹp chặt từ trên xuống bằng cơ cấu dòn kẹp vit+ đai ốc Nhận xét : với sơ đồ định vị và kẹp chặt như trên , đễ gia công được nhóm piton thì bộ điều chỉnh phải đảm bảo được các yêu cầu sau: 1.Đối với chi tiết định vị + Do kích thước mặt chuẩn trong của chi tiết thay đổi , được điều chỉnh bằng cách thay đổi bạc khi gia công các chi tiết khác trong nhón . + Khoãng cách từ mặt đáy đến đường tâm lỗ ắc của chi tiết thay đỗi , được điều chỉnh bằng cách thay đỗi bạc dẫn hướng lên xuống cho phù hợp với kích thước chi tiết khác trong nhóm ( bang 3.1) Chi tiết 1 2 3 4 5 6 7 8 9 L (mm) 65 105 75 85 65 64 67 75 66 Bảng 3.1: Điều chỉnh khoãng cách từ mặt đáy lên tâm lổ ắc + Đường kính lỗ ắc thay đổi , được điều chỉnh bằng bạc thay nhanh (bảng 3.2) Chi tiết 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Φlỗắc(mm) 45 56 40 47 46 40 48 35 47 Bảng 3.2: Điều chỉnh đường kính bạc dẫn hướng theo kích thước lổ ắc 2. Đối với cơ cấu kẹp chặt + Chiều cao của chi tiết thay đổi , được điều chỉnh bằng vít + đai ốc để thay đỗi chiều cao của đòn kẹp khi gia công chi tiết khác trong nhóm(bảng 3.3) Chi tiết 1 2 3 4 5 6 7 8 9 H (mm) 203 211 165 187 179 165 155 208 173 Bảng 3.3 Điều chỉnh vị trí chiều cao của cơ cấu kẹp theo chiều cao của nhóm piston II . Chon kết cấu đồ gá 1 . sơ đồ ( Hình 1.2) bulông đé đồ gá 8- chi tiết đế đồ gá 9- đầu kẹp đai ốc 10- thanh kẹp then 11- bulông khố V 12- tay quay cần đỡ đai ốc tay quay 2 . Mô tả đồ gá + Định vị : Chi tiết được định vị 6 bậc tự do + kẹp chặt : Điều chỉnh vị trí mõ kẹp theo chiều cao của nhóm piston. kẹp chặt bằng đai ốc 7 có tay quay + Khi lắp : Lắp khối V lên thân của đồ gá , đặt chi tiết lên khối V tỳ vao mặt ngoài lỗ ắc , điều chỉnh đai ốc 7 để mõ kẹp phù hợp với chiều cao của chi tiết . khi ta vặn đai ốc của chốt 7 tiến vào , nhờ thanh kẹp 10 mà hai đầu kẹp kẹp chặt ở hai phía + Khi tháo : Nới lõng đai ốc 7 , lấy thanh kẹp rồi lấy chi tiết ra + Ưu điểm : Lực kẹp đều ở 2 phía , tháo lắp dễ dàng . III. Tính toán đồ gá 1.Tính lực cắt Khi khoét tạo ra lực chiều trục P0 v à m ômem Mx tác dụng lên chi tiết . Lực chiều trục P0 xác định teo công thức : P0 = Cp ... . Kp (sổ tay công nghệ CTMII trang 21) Trong đ ó : + Cp , p,y ,: là hệ số và các số mũ Cp = 46 , x=1 , y= 0,6 ( Bãng 5.32 sổ tay công nghệ CTMII trang 25) + Kp : H ệ s ố đi ều ch ỉnh : Kp = Kmp = Với gang xám GX15-32 có HB =190 nên Kp = Kmp = 1 V ậy : P0 = 46 ... . 1 = 96,6 (KG) M ômem xoắn Mx xác định teo công thức : Mx = Cm ... . Kp (sổ tay công nghệ CTMII trang 21) Trong đ ó : + Cm , p,y ,: là hệ số và các số mũ Cm = 0,196 , x=0,8 , y= 0,7 , q = 0,85 ( Bãng 5.32 sổ tay công nghệ CTMII trang 25) + Kp : H ệ s ố đi ều ch ỉnh : Kp = Kmp = Với gang xám GX15-32 có HB =190 nên Kp = Kmp = 1 V ậy : Mx = 0,196 ... . 1 = 8,66 (KG.m) 2. Tính lực kẹp Sơ đồ kẹp chặt hình 1.3 : Do sử dụng cơ cấu kẹp chặt lien động nên ta chỉ tính một phía sau đó chia đôi sẽ được lực kẹp chi tiết . Hình 1.3: Sơ đồ tính lực kẹp : 2.1. Với lực P0 - chi tiết bị lật xung quanh điểm O - chi tiết bị trượt dọc trục dao . a : Chi tiết bị trượt : Để thắng lực chiều trục P0 làm chi tiết dịch chuyển dọc trục dao thì : F1 + F0 K. P0 W1 .f1 + W2 .f2 K. P0 (1) Trong đó : f1 : Hệ số ma sát giữa mõ kẹp và chi tiết f2 : Hệ số ma sát giữa mõ kẹp và mặt định vị Chọn f1 = f2 = 0,15 K : Hệ số an toàn , K ( 1,3 1,6) , chon K = 1,5 Từ (1) ta có : W1 Thay số vào ta có : W1 = 484,5 ( KG) b : Chi tiết bị lạt quanh điểm O : Để thắng lực chiều trục P0 làm chi tiết bị lật quanh điểm O thì : Fms1 (L1 + L2 ) K .P0. L2 W2.f1 (L1 + L2 ) K .P0. L2 (2) từ (2) suy ra : W2 Trong đó : - L: khoãng cách từ đáy đến tâm lỗ ắc , L= 64 (mm) - L: khoãng cách từ tâm lỗ ắc đến đỉnh piston , L= 102 (mm) Thay số vào ta có : W2 = 5,87 (KG) 2.2. Với mômem Mc Để thắng được mômem cắt Mc làm chi tiết quay quanh trục dao thì : Mms + W3 .f1 .r K. Mc Trong đó : r : khoãng cách từ moc kẹp đến tam chi tiết , r= 60 (mm) Mms : mômem ma sát: Mms = . f2 .W3 . V ới : - r : bán kính mặt chuẩn trong của chi tiết , r = = = 65,5 (mm) - r : bán kính mặt chuẩn ngoài của chi tiết , r = = = 59 (mm) Vậy : . f2 .W3 . + W3 . f1.r K. Mc W3 Thay số vào ta đ ược : W3 = 474,86 (KG) Vậy chọn giá trị lớn nhất : W = 484,5 (KG) Vậy lực kẹp mỗi bên là : W = = 242,25 (KG) 3. Tính và chọn bulông Chọn vật liệu chế tao bulông là thép CT40 có : σ= 40(N/ cm2) , σ= 200(N/ cm2) Để bulông đủ bền thì : σ = Trong đó : P : lực dọc trục tác dụng lên bulông Từ hình 1.4 ta có : W = P P = W = 242,25 (KG) - : ứng suất kéo cho phép của bulông = Hình 1.4 : Sơ đồ phân bố lực Khi có kiểm tra lực xiết S = 1,2 1,5 , chọn S = 1,4 Đường kích bulông : d Thay số vào ta được : d = 4,6 (mm) Vậy để đảm bảo an toàn ta chọn bulông M12 4. Tính nguồn sinh lực Việc kẹp chặt thực hiện bằng tay công nhân . Lực tác dụng dọc trục bulông : P=W = 242,25 (KG) 5. Xác định sai số chế tạo cho phép của đồ gá Sai số chế tạo cho phép của đồ gá được xác định theo công thức : = 5.1. Xác định sai số chuẩn εc cho kích thước từ mặt đáy đến tâm lỗ ắc Sai số chuẩn được xác định theo công thức : εc = εktc + εmdv Gia công lỗ ắc có đường kính Φ40 , khoãng cách từ tâm lỗ ắc đến mặt đáy là 64(mm) có chuẩn kích thước trùng với chuẩn định vị nên εktc = 0 Vậy : εc = 0+0,63 = 0,63 (μm) 5.2. Xác định sai số kẹp chặt: εk Do kẹp chặt theo phương vuông góc với mặt định vị nên εk = 60(μm). ( bang 22 TKDACNCTM ) 5.3 . Xác định sai số do mòn εm Sai số do mòn phụ thuộc vào sản lượng chi tiết , chọn εm = 20 (μm) 5.4. Xác đinh sai số điều chỉnh εdc chọn εdc = 5 (μm) 5.5. Xác định sai số đồ gá cho phép Sai số gá đặt chô phép bằng dung sai của nguyên công : εgd = δ Lỗ ắc Φ40-0,005-0,1 T = -0,005 – (-0,1) = 95 (μm) Vậy sai số chế tạo cho phép của đồ gá : = = 70,7 (μm) CHƯƠNG II : THIẾT KẾ ĐỒ GÁ ĐỂ GIA CÔNG MẶT NGOÀI CỦA NHÓM PISTON I. Sơ đồ định vị và kẹp chặt : (hình 2.1) Hình 2.1 . sơ đồ định vị và kẹp chặt . Định vị : chi tiết được định vị 5 bậc tự do , mặt đáy khống chế 3 bậc tự do , mặt chuẩn trong khống chế 2 bậc tự do . kẹp chặt : Dùng trục rút ren vít . Đối với nhóm piston ta nhận thấy kích thước mặt đáy và mặt chuẩn trong thay đổi . Do vậy để gia công được 9 piston trong nguyên công ta cần chế tạo 9 bạc lót ứng với 9 đường kính chuẩn trong , khi gia công chi tiết khác nhau trong nhóm ta chỉ việc thay đổ bạc lót . Để gia công được hết mặt ngoài và cần có khoãng thoát dao thì đường kính của bạc ngoài phải nhỏ hơn đường kính của piston một chút . Ngoài ra cần phải điều chỉnh vị trí chốt của đòn rút phù hợp với khoãng cách từ đáy của piston đến tâm lỗ ắc . Kết cấu của bạc ( hình 2.2) Hình 2.2 : kết cấu của bạc : TT 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Piston Dnb(mm) 190 190 136 142 144 130 142 158 134 Dtb(mm) 176+0,04 176+00 120+0,04 130+0,04 126+0,04 118+0,03 120+0,03 144+0,04 122+0,04 bạc lót Dnb(mm) 186 186 132 138 140 126 138 154 130 Dnb(mm) 176-0,04 1760,04 120-0,03 130-0,04 126-0,04 118-0,03 120-0,03 144-0,03 122-0,04 Hb(mm) 10 10 10 10 10 10 10 10 10 Lb(mm) 18 18 18 18 18 18 18 8 18 Bảng 3.4 : Kích thước bạc định vị điều chỉnh của nhóm piston II . Chọn kết cấu đồ gá 1. Sơ đồ ( hình 2.3 ) Hình 2.3 : Kết cấu đồ gá Chi tiết 7- đòn rút chốt 8- chốt bạc lót 9- vòng đệm đai ốc 10- then chốt 11- trục gá lò xo 2. Mô tả đồ gá Đồ gá gồm trục gá (10) , bạc (3) được lắp trên trục gá khống chế 5 bậc tự do, bộ phận kẹp chặt nhờ đòn rút chốt và đai ốc . -Ưu điểm : Kết cấu đơn giản , dễ chế tạo , dễ thao tác -Nhược điểm : Khi lấy bạc gây ra sai số do khe hở giữa bạc và trục , giữa bạc và piston . Trục gá được lắp trên trục chính của máy tiện , đặt piston lên đồ gá , luồng chốt qua lỗ ắc của piston , vặn đai ốc (5) thong qua chốt (8) kéo đòn rút (11) sang trái kẹp chặt chi tiết . Khi tháo vặn đai ốc theo chiều ngược lại , lò xo (7) sẽ đẩy đòn rút sang phải , rút chốt (2) tháo được chi tiết (1) III . Tính toán đồ gá 1. Tính lực cắt Hình 2.4 sơ đồ tính lực cắt . Khi cắt lực cắt chia ra 3 phần : Pz - lực cắt tiếp tuyến Py - lực cắt hướng kính Px - lực cắt hướng trục Lực cắt khi tiện dọc ngoài được xác định theo công thức  - Lực cắt tiếp tuyến : Pz = 10.Cpz.txz.Syz.Vnz.Kpz Trong đó : - Cpz ,x,y,n : là hệ số và các số mũ , tra bảng 5.23 STCNCTM II ta được : Cpz = 92, x= 1 , y = 0,75 , n = 0 . Kpz : hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào điều kiện cắt cụ thể . Kpz = Kmp.Kφp.Kxp.Kλp.Krp Trong đó : Kmp : hệ số phụ thuộc vật liệu gia công ., Kmp = 1 Kφp.: hệ số kể đến góc nghiêng chính φ , Kφp.=1 Kxp.: hệ số kể đến góc trước , Kxp.=1,1 Kλp.: hệ số kể đến góc cắt chính, Kλp.=1 Krp.: hệ số kể đến bán kính đỉnh dao , Krp.=0,93 Vậy : Kpz = 1.1.1,1.0,93 = 1,023 Vậy lực cắt tiếp tuyến : Pz = 10.92.11.10,75.128,580.1,023 = 941(N) - L ực cắt hướng kính : Py = 10.Cpy.txy.Syy.Vny.Kpy Trong đó : - Cpy ,x,y,n : là hệ số và các số mũ , tra bảng 5.23 STCNCTM II ta được : Cpy = 54, x= 0,9 , y = 0,75 , n = 0 . - Kpy : hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào điều kiện cắt cụ thể . Kpy = Kmp.Kφp.Kxp.Kλp.Krp Trong đó : Kmp : hệ số phụ thuộc vật liệu gia công ., Kmp = 1 Kφp.: hệ số kể đến góc nghiêng chính φ , Kφp.=1 Kxp.: hệ số kể đến góc trước , Kxp.=1,4 Kλp.: hệ số kể đến góc cắt chính, Kλp.=1 Krp.: hệ số kể đến bán kính đỉnh dao , Krp.=0,82 Vậy : Kpy = 1.1.1,4.0,82 = 1,148 Vậy lực cắt hướng kính : Py = 10.54.10,9.10,75.128,580.1,148 = 620(N) - Lực cắt hướng trục : Px = 10.Cpx.txx.Syx.Vnx.Kpx Trong đó : - Cpx ,x,y,n : là hệ số và các số mũ , tra bảng 5.23 STCNCTM II ta được : Cpx = 46, x= 1 , y = 0,4 , n = 0 . - Kpx : hệ số điều chỉnh. Kpx = Kmp.Kφp.Kxp.Kλp.Krp Trong đó : Kmp : hệ số phụ thuộc vật liệu gia công ., Kmp = 1 Kφp.: hệ số kể đến góc nghiêng chính φ , Kφp.=1 Kxp.: hệ số kể đến góc trước , Kxp.=1,4 Kλp.: hệ số kể đến góc cắt chính, Kλp.=1 Krp.: hệ số kể đến bán kính đỉnh dao , Krp.=1 Vậy : Kpx = 1.1.1,4.1 = 1, 4 - Lực cắt hướng trục : Px = 10.46.11.10,4.128,580.1,4 = 64,4(N) 2. Tính lực kẹp Hình2.5 : sơ đồ tính lực kẹp Chi tiết được định vị 5 bậc tự do , mặt đáy định vị 3 bậc tự do , mặt chuẩn trong định vị 2 bậc tự do . Lực sinh ra khi cắt : Pz = 94,1(daN) Px = 64,4(daN) 2.1. Với lực Py lực Py chỉ tác dụng đến độ chính xác gia công chi tiết 2.2. Với lực cắt Pz Điều kiện để lực kẹp tạo ra mômen ma sát cân bằng với mômen xoắn do lực cắt tiếp tuýên Pz gây ra . Hình 2.6 : Sơ đồ tính lực kẹp chặt (1)Trong đó : _: Mômen ma sát sinh ra ở đáy piston và bạc. _: Môn men ma sát giữa các chốt và lỗ ắc tạo ngẫu lực chống lại mômen xoắn khi cắt. _: Mônmen sinh ra ở đáy bạc và gờ của đài gá. Từ (1) suy ra. K- Hệ số an toàn theo sách thiết kế ĐACNCTM; K=1,5. - f1, f2, f3- Các hệ số ma sát. Vì các bề mặt đã gia công nên ta chọn: -f1=f2=f3=0,15. -Lc: Chiều dài chốt. -rnb: Bán kính ngoài của bạc. -rnp:Bán kính mặt chuẩn lỗ piston. - Dnb: Đường kính ngoài piston. -Dt: Đường kính trong của bạc Dt= 90 (mm). Thay số vào ta có điều kiện: * Điều kiện 1 : * Điều kiện 2 : Lực kép tối thiểu : Chọn giá trị lớn nhất {W1, W2}:W2=114,35(KG) ð Lực của đòn rút P=2. W2=228,7(KG) 3.Tính và kiểm tra độ bền của một số chi tiết a. Trục rút (Hình 2.7). Chọn đường kính trục rút =40(mm). Vật liệu là thép CT40 có ứng suất kéo cho phép [] = 50 (N/). Kết cấu trục rút như hình vẽ (Hình 2.7). Kiểm tra trục rút tại tiết diện nguy hiểm A-A. Vậy kết cấu đủ bền. b. Đường kính danh nghĩa trục ren lắp đai ốc kẹp chặt. Chọn = 60. Do trục chịu ứng sức nén lớn hơn nhiều ứng sức kéo nên ta không cần kiểm tra. c. Kích thước chốt rút. Xác định từ điều kiện bền uốn cho phép. Chọn vật liệu chốt thép C45 thường hóa. Có ứng sức uốn cho phép [] = 0,8. Với vật liệu thép 45 thường hóa có: = 300 (N/). [] = 0,8.300 = 240 (N). Hình 2.8 Biểu đồ mômen uốn Điều kiện bền uốn: [] = = []. Chọn chiều dài chốt (mm). Trong đó: : mômen làm chốt bị uốn tại tiết diện nguy hiểm; = : mômen chống uốn đối với tiết diện tròn thì = . Với: D: đường kính chốt. Vậy: []. Đường kính chốt: D Thay số vào ta được: D. Chọn D=16(mm). Kiểm tra độ bền của trục rút tại lỗ chốt rút. Tiết diện ngang tại lỗ chốt rút (hình 2.9). Hình 2.9. kết cấu lỗ chốt rút . Có: AB===18,33(mm) F=- = Vậy chi tiết đủ bền. 4. Tính nguồn sinh lực - Cơ cấu kẹp chặt sử dụng ren vít + đai ốc+ chốt. - Việc kẹp chặt được thực hiện bằng tay. - Đai ốc 60, đường kính danh nghĩa của trục ren vít DH = 60 (mm), đường kính trung bình Dtb=58,176(mm). + Để đạt được lực kẹp W cần thiết, mômen vặn đai ốc sẽ là: M=(P+q).[ Trong đó: q- Lực phản hồi của lò xo:xq=k.x. Với k: Độ cứng của lò xo, chọn k=1000(N/m). x: Độ dài dịch chuyển của lò xo, cho x=18(mm). Vậy: q=1000.0,18=18(N). Dtb- Đường kính trung bình của ren, Dtb=58,176(mm). - Góc nâng của ren, theo bảng 8.48 STCNCTMII chọn α = 2030. φ - Góc ma sát trên mặt ren, theo bảng 8.48 STCNCTMII chọn tgφ=0,15 φ=8,530 Vậy : tg(α+ φ)=0,195. D- Đường kính ngoài đai ốc (tấm đệm). d- Đường kính danh nghĩa của ren vít. fT- Hệ số ma sát ở mặt đầu đai ốc, chọn fT=0,15 Vậy : . Chọn cờ lê có chiều dài tay đòn L=400 (mm) thì lực cần thiết của tay công nhân cần tác dụng là : . 5. Xác định sai số chế tạo cho phép của đồ gá Sai số của đồ gá ảnh hưởng đến sai số của kích thước gia công, nhưng phần lớn nó ảnh hưởng đến sai số vị trí tương quan giữa bề mặt gia công và bề mặt chuẩn. Sai số gia công cho phép của đồ gá được xác định theo công thức: Trong đó : εc : Sai số chuẩn εk : Sai số kẹp chặt. [εCT ]: Sai số gia công cho phép của đồ gá. εm : Sai số mòn. εdc : Sai số điều chỉnh. εdg : Sai số đồ gá. 5.1 Tính sai số chuẩn cho kích thước ngoài của bạc (hình 2.10) Để quá trình tháo lắp được dể dàng, đồng thời đảm bảo khe hở bé, để giảm sai số chuẩn bé, chọn kiểu lắp ghép giữa chốt và bạc, giữa chốt và mặt trong của piston là Hình 2.10. sơ đồ tính sai số chuẩn. - Kiểu lắp Đối với lỗ H7 Đối với trụch7 Khe hở nhỏ nhất: Kiểu lắp Đối với lỗ H7 Đối với trụch7 Khe hở nhỏ nhất: Sai số chuẩn theo công thức: Trong đó: Smin 1: Khe hở nhỏ nhất giữa chốt và bạc. Với : Dmin 1: Đường kính nhỏ nhất của lỗ bạc định vị. dmax1: Đường kính lớn nhất của trục. Vậy : δD1: Dung sai kích thước lỗ bạc, TD1=0,035. δd1: Dung sai kích thước chốt, Td1=0,035. : Khe hở nhỏ nhất giữa bạc và mặt trục trong của piston Với : Dmin 2: Đường kính nhỏ nhất của mặt trong trụ piston. dmax2: Đường kính lớn nhất của bạc. Vậy : δD2: Dung sai kích thước lỗ piston, TD2=0,04. d2: Dung sai kích thước của đường kính ngoài bạc, Td2=0,04. Vậy : 5.2 Xác định sai số kẹp chặt εk Sai số kẹp chặt là sai số do lực kẹp gây ra, tra bảng 22 TKDACNCTM có: εk=60(μm). 5.3 Xác định sai số mòn Sai số mòn là sai số do đồ gá bị mòn gây ra phụ thuộc vào số lượng chi tiết được gia công và kết cấu đồ định vị, chọn εm=20(μm). 5.4 Xác định sai số điều chỉnh Sai số điều chỉnh là sai số sinh ra trong quá trình lắp ráp và điều chỉnh đồ gá. Sai số điều chỉnh phụ thuộc vào khả năng điều chỉnh và dụng cụ được dùng để điều chỉnh khi lắp ráp. Trong thực tế có thể lấy εdc=50(μm). 5.5 Xác định sai số gá đặt Sai số gá đặt cho phép được xác định theo công thức: Vậy sai số chế tạo cho phép của đồ gá: =116 CHƯƠNG III. THIẾT ĐỒ GÁ KHOAN LỖ DẦU CỦA NHÓM PISTON. I.Sơ đồ định vị và kẹp chặt (hình 3.1) Hình 1.3. sơ đồ định vị và kẹp chặt. -Định vị: Chi tiết được khống chế sécmăng bậc tự do, mặt đáy 3 bậc tự do, mặt chuẩn trong 2 bậc tự do, lỗ ắc một bậc tự do chống xoay. Kẹp chặt: bằng trục rút ren vít. - Nhận xét: Với sơ đồ định vị và kẹp chặt như trên. Để gia công được nhóm piston thì bộ phận điều chỉnh đồ gá phải đảm bảo được các nguyên công sau: +Đường mặt chuẩn trong của chi tiết thay đổi được và được điều chỉnh bằng bạc. +Khổang cách từ mặt đáy đến tâm mặt đầu thay đổi, được điều chỉnh bằng cách di chuyển bạc qua lại. Ngoài ra cần phải di chuyển chuốt rút vì khoảng cách từ mặt đáy đến tâm lỗ ắc thay đổi. +Đồ gá có cơ cấu phân độ để gia công các lỗ khác xung quanh đường tâm chi tiết. Ngoài ra kích thước lỗ dầu thay đổi và được điều chỉnh bằng cách thay đổi mũi khoan, bạc dẫn lót có đường kích thích hợp. II. Chọn kết cấu đồ gá 1.Sơ đồ (hình 3.2) 1-Thân đồ gá 8- đĩa phân độ 2- chi tiết 9- vòng đệm 3- bạc dẩn khoan 10- đai ốc hãm đĩa phân độ 4-bạc lót 11- trục rút 5- bạc lót 12- đai ốc kẹp chặt có tay quay 6- bạc 13- chốt phân độ 7- then 14- đài gá 2.Mô tả đồ gá Đồ gá 14 được lắp trên thân đồ gá có thể quay quanh tâm nhờ trục 6, đĩa phân độ 7 được lắp cố đinh trên trục dài gá 14 bằng then và định vị bằng chốt phân độ 13 trên thân đồ gá, trục rút 11 được luồn vào chốt trụ định vị 14. Hai rãnh trên thân đồ gá để cố định đồ gá trên bàn máy. 3. Nguyên lý hoạt động Lắp bạc 5 lên đài gá, gá chi tiết lọt vào bạc 4, xoay chi tiết luồn chốt 4 qua lỗ ắc. khi ta quay tay quay 12 tiến vào thì chốt rút di chuyển sang trái, chi tiết được kẹp chặt, khi gia công lỗ ắc khác thì rút chốt 13, xoay đĩa phân độ 8 đi 1 góc rồi rút chốt ra. Khi tháo tiến hành ngược lại. III. Tính toán đồ gá 1. Tính lực cắt Khi khoan sinh ra lực dọc trục và mômen xoắn -Lực doc trục được xác định theo công thức: Trong đó: +,q,y là hệ sốvà các số mũ Tra bảng 5.32 STCNCTM tập 2có C1 =4,27 ;q=1 ; y=0,9 +Kp là hệ số phụ thuộc gia công Kp=1 Vậy: P0=4,27.5.0,160,9=41(kg) Mô men xoắn được xác định theo công thức: Mx=CM DqSy.Kp Trong đó: +CM,q,y là hệ sốvà các số mũ Tra bảng 5.32 STCNCTM tập 2có C1 =0,021 ;q=2 ; y=0,8 +Kp là hệ số phụ thuộc gia công Kp=1 Vậy : Mx=0,21.520,160,8.1=0,121(Kg.m) 2 .Tính lực kẹp 2.1. Đối với lực P0 Lực P0 tác dụng lên chi tiết bị laatj còn mô men xoắn làm cho chi tiết bị quayquanh tâm mũi khoan Điều kiện để chi tiết không bị lật do lực tác dụng dọc trục P0 Fms+Fms2+Fms3≥K.P0 Hay W1.f1+ W1.f2+ W1.2.f3≥K.P0 Trong đó: f1 f2 là hệ số ma sát giữa chốt và lỗ ắc f1= f2=0,15 f3 la hẹ số ma sát giữa đáy pittôn và mẫu định vị f3=0.15 k là hệ số an toàn k=(1,2-1,6)chon k=1,5 Vậy: W1≥ 2.2 Đối với mômen xoắn Mx Điều kiện để chi tiết chống quay xung quanh tâm mũi khoan: 2.fms1.L1+ fms3.L2≥K.Mx Hay W2≥ Thay số vào ta được W2 ≥=3,54 -Lực kẹp tối thiểu Chọn giá trị lớn nhất(W1 W2 )W=102,5 3.Tính và kiểm tra bền một số chi tiết -Xác định đường kính trục rút -Lực tác dụng lên trục rút P = 2.W =2.102,5 = 205(KG) - Chọn đường kính trục rút Φ = 40 mm -Vật liệu thép CT50 có ứng xuất kéo là: [δk] = 50 (Kg/mm2) -Kết cấu trục rút như hình vẽ: Hình 3.4 Kết cấu trục rút -Kiểm tra trục rút tại tiết diện nguy hiểm A-A ≤ [δk] Vậy kết cấu đủ bền 4. Tính nguồn xinh Lực - Việc kẹp chặt được thực hiện bằng tay -Đai ốc M40 +Để dặt d dược lực kẹp cần thiết , mô men siết đai ốc được xác dịnh theo công thức M = (p +Q).[rtb .tag(α+φ) +] Trong đó -q Lực đàn hồi cửa là so,q = k.x Với : K: Độ cứng lò xo, chọn k= 1000 (N/m). x: Độ dịch chuyển của lò xo, chọn x= 18 (mm). q = 0,018.1000 = 18 (N). rtb bán kính trung bình của ren rtb =dtb/2 = 38,701 : 2 = 19,35 α:Góc nâng của ren φ góc ma sát mặt ren, tg φ =f = 0,15 = R: bán kính trung bình của đai ốc kẹp chặt Với: D là đường kính ngoài của đai ốc, D= 56 (mm). d : đường kính danh nghĩa của ren vít, d = 40 (mm) : hệ số ma sát của đai ốc, chọn f = 0,15. Vậy mômen xoắn xiết đai ốc là: M = (205 + 18 )[19,35.tg() + 1/3.72,66.0,15] = 14441,4 (N.m). Chọn cờ lê có chiều dài L= 3 (mm). Vậy lực tác dụng lên tay quay là: Q = 5. Xác định sai số chế tạo cho phép của đồ gá Sai số chế tạo cho phép của đồ gá được xác định theo công thức. 5.1. Xác định sa số chuẩn cho kích thước từ đáy đến tâm Sai số chuẩn được xác định theo công thức. Gia công lỗ dầu có đường kính Φ5, có chuẩn kích thước trùng với chuẩn định vị nên Sai số định vị Vậy 5.2. Xác định sai số kẹp chặt Do kẹp chặt theo phương vuông góc với mặt định vị nên =60 ( (Bảng 2.2 TKDACNCTM.) 5.3.Xác định sai số do mòn Sai số do mòn phụ thuộc vào sản lượng chi tiết chọn =20 ( 5.4. Xác đinh sai số điều chỉnh . Sai số điều chỉnh phụ thuộc vào tkhả năng điều chỉnh chọn (. 5.5. Xác định sai số đồ gá cho phép. Sai số đò gá cho phép bằng dung sai của nguyên công . Lỗ dầu T = +0,2 – (-0,2) = 0,4 (mm) = 400 ( Vậy sai số chế tạo cho phép của đồ gá là : =198,67 ( IV. Kết luận Với đồ gá gia công trên ta có thể gia công những chi tiết có kích thước khác nhau trong nhóm. Về sai số chế rtạo cho phép của đồ gá ứng với các chi tiết khác nhau sẽ khác nhau, nhưng chỉ số phải nhỏ hơn chỉ số tính toán sai số cho phép của đồ gá chi tiết đại diện nhằm đảm bảo độ chính xác và độ bóng theo yêu cầu kỹ thuật của chi tiết trong nhóm. Kết cấu các đồ gá trên có ưu điểm là đơn giản, có tính vạn năng, nhưng có nhược điểm là quá trình điều chỉnh giừm già, tốn thời gian. CHƯƠNG IV: THIẾT KẾ ĐỒ GÁ KIỂM TRA ĐỘ SONG SONG GIỮA ĐƯỜNG TÂM LỖ ẮC VÀ MẶT ĐẦU PISTON CỦA NHÓM PISTON Đối với nhóm piston thì yêu cầu vị trí tương quan về độ vuông góc giữa đường tâm lỗ ắc và đường tâm piston la rất quan trọng. Khi làm việc có thể gây ra tiếng gõ, xylanh mòn không đều và sai số quá lớn có thể làm piston bó kẹt, nứt, bể,… Khi kiểm tra chúng ta phải biến lỗ ắc thành tâm trục bằng cách luồn trục kiểm tra vào lỗ ắc. Để kiểm tra được nhóm piston chúng ta cần dực vào kết cấu, kích thước và yêu cầu kỹ thuật của các chi tiết trong nhóm. +Kích thước lỗ ắc thay đổi. + Chiều cao tâm lỗ ắc đến đáy piston thay đổi. I. Chọn kết cấu đồ gá Hình 1.1 . kết cấu đồ gá kiểm tra . 1-bàn máp 4- chi tiết kiểm tra 2- khối V 5- đồng hồ 3- trục kiểm tra 6- vít hảm -Định vị : chi tiết được khống chế piston bậc tự do, mặt đỉnh piston dùng mặt phẳng 3 bậc tự do, mặt trụ ngoài của khối V ngắn 2 bậc tự do. -Kẹp chặt: Lực kẹp vuông góc với mặt định vị, về giá trị chính là trọng lượng của piston. II.Nguyên lý làm việc Đặt piston 4 lên bàn máy, đẩy piston tỳ sát vào khối V,luồn trục kiểm tra 3 vào lỗ ắc. Điều đồng hồ piston và hãm cơ cấu mang đồng hồ bằng vít hãm 6, đọc kết quả trên đồng hồ, sau đó quay piston 4 đi để đo phía bên kia. So sánh 2 giá trị được kết quả cần kiểm tra. Khi kiểm tra các chi tiết khác trong nhóm ta chỉ cần thay đổi trục kiểm và điều khiển cơ cấu đo lên xuống. III. Độ chính xác khi kiểm tra Độ chính xác của kết quả đo phụ thuộc vào các yếu tố sau: Dung sai chế tạo mũi đo. Độ lệch tâm giữa đồng hồ đo và mũi tâm đo. Độ chính xác của đồng đo. Độ chính xác điều chỉnh: Thể hiện ở việc điều chỉnh đồng hồ đo và điều chỉnh chi tiết trên khối V vào thao tác kiểm tra. IV. Kết luận Nói chung kết cấu đồ gá đơn giản, đảm bảo kiểm tra được các chi tiết trong nhóm một cách chính xác, nhanh chóng. Tuy nhiên với kết quả đồ gá kiểm tra này thì kết quả đo cũng chịu ảnh hưởng của yếu tố mặt đỉnh của piston. Nhưng mặt đỉnh của piston đựoc gia công trên máy tiện thì sai số này không lớn lắm nên kết quả kiểm tra có thể đảm bảo được. CHƯƠNG V. THIẾT KẾ ĐỒ GÁ KIỂM TRA ĐỘ ĐỒNG TÂM GIỮA ĐƯỜNG KÍNH VÒNG ĐÁY RÃNH SÉCMĂNG VÀ ĐƯỜNG KÍNH VÒNG NGOÀI CỦA NHÓM PISTON. Đối với các rãnh lắp sécmăng của piston thì yêu cầu kỹ thuật về vị trí tươgn quan giữa vòng đáy rãnh sécmăng và vòng ngoài của piston cũng rất quan trọng.khi lắp sécmăng vào rãnh sécmăng nhằm ngăn không cho không khí cháy lọt xuống cacte và dầu tè cacte sục lên buồng cháy. Để kiểm tra được nhóm piston chúng ta cần dựa vào kích thước và yêu cầu kỹ thuật của các chi tiết trong nhóm. I.Chọn kết cấu đồ gá (Hình 2.1) Hình 2.1. kết cấu đồ gá kiểm tra 1-khối V 6- cần đo 2- bàn máp 7- lò xo 3- mặt tỳ 8- đồng hồ 4- chi tiết kiểm tra 9- trụ dẩn hướng 5- đầu đo -Định vị: Chi tiết được khống chế 5 bậc tự do, mặt trụ ngoài dùng 2 khối V ngắn 4 bậc tự do, mật đáy dung mặt tỳ 1 bậc tự do Kẹp chặt: Lực kẹp chính là trọng lượng của piston. II. Nguyên lý làm việc Hai khối V ngắn cố định trên bàn máp, cơ cấu đồng hồ được dịch chuyển trên trụ dẫn trượt 9 ứng với các chi tiết khác nhau. Piston được đặt lên hai khối V 1 và 2, đáy của piston được tì vào chi tiết 4, một đầu của cần đo được lắp vào cần đo tì vào vòng đáy của rãnh sécmăng, còn đầu kia đỡ đầu đo của đồng hồ so 8. Xoay chi tiết piston mỗi vòng sẽ xác định đựoc độ đồng tâm giữa vòng đáy rãnh sécmăng và vòng ngoài của piston. Khi kiểm tra chi tiết khác trong nhóm ta chỉ cần điều chỉnh di trượt khoảng cách 2 khối V thích hợp và dịhc chuyển cơ cấu mang đồng hồ để đầu đo tiếp xúc với vòng đáy sécmăng. III. Kết luận Nói chung kết cấu đồ gá tương đối phức tạp vì phải điều chỉnh chi tiết định vị (2 khối V), đồng thời phải dịch chuyển cơ cấu mang đồng hồ. nhưng không ảnh hưởng đến kết quả đo nhiều. Yếu tố gây ảnh hưởng lớn đến kết quả kiểm tra là chốt của cần quay, do dung sai lỗ chốt và khe hở giữa chúng. Nhưng yếu tố này vẫn nằm trong phạm vi cho phép, nên kết quả đo vẫn đảm bảo. TÀI LIỆU THAM KHẢO Công nghệ chế tạo máy. Tập 1, 2. Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật. Sổ tay công nghệ chế tạo máy. Tập 1, 2. Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật. Chi tiết máy. Tập 1. Nhà xuất bản giáo dục. Động cơ đốt trong. Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật. Sổ tay atlas đồ gá. Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật. Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy. Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật. Dung sai và lắp ghép. Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật. Chế độ cắt gia công cơ khí. Khoa cơ khí chế tạo máy ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM. 9. Công nghệ chế tạo phụ tùng ôtô – máy kéo- Nhà xuất bản giao thông vận tải