Đồ án Thiết kế quy trình công nghệ gia công Piston

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