Đồ án Thiết kế quy trình và trang bị công nghệ gia công piston động cơ máy kéo M30

bảng 5.6 [4] ta có: kuv = 1,0. kv = 0,8.1,0.1,0 = 0,8 Theo bảng 5.29 [4] ta có: CV = 18,8; q= 0,2; x = 0,1; y = 0,4; m = 0,125. D: đường kính lỗ gia công, D = 44,815 mm. Thay vào công thức tốc độ cắt ta có: Số vòng quay của trục chính máy theo tốc độ cắt tính toán là: Số vòng quay của trục chính máy chọn theo chuỗi số vòng quay của máy là: nm = 125 v/ph. Vậy tốc độ cắt thực tế là: - Momen xoắn: Momen xoắn được tính theo công thức: kp = kMP; theo bảng 5.3 [4] ta có kMP = 0,8. vậy kp = 0,8 Theo bảng 5.32 [4] ta có: CM = 0,031; q = 0,85; y = 0,8. Thay vào công thức tính mômen ta có: - Lực chiều trục: Lực chiều trục được tính theo công thức: kp = kMP = 0,8. Theo bảng 5.32 [4] ta có: CP = 17,2; x = 1; y = 0,4; q = 0. Thay vào công thức tính lực cắt ta có: - Công suất cắt thực tế: - Thời gian máy: - Thời gian nguyên công: Tng Tương tự ta có: Tng = 1,26.Tcb = 1,26.0,489 = 0,616 ph. Trong nguyên công này công suất cắt lớn nhất là Nc = 0,280 kW ở bước khoét thô. Ta có: Nm.h = 6,7.0,8 = 5,36 kW Ta thấy Nc < Nm.h, vậy máy đảm bảo đủ công suất gia công. 3.4.8. Nguyên công 8: Phay mặt đầu một bên lỗ ắc 3.4.8.1. Phân tích chuẩn và định vị Chuẩn trong nguyên công này là chuẩn tinh thống nhất là mặt đầu Æ110 và mặt trụ Æ94. Định vị: mặt đầu Æ110 tỳ vào phiến tỳ khống chế ba bậc tự do, mặt trụ Æ94 được định vị trong chốt trụ ngắn khống chế hai bậc tự do, chốt côn trám tuỳ động định vị vào mặt lỗ đã gia công khống chế bậc tự do chống xoay. Kẹp chặt: chi tiết được kẹp chặt bằng thanh kẹp như sơ đồ nguyên công. 3.4.8.2. Chọn máy, chọn dụng cụ đo, dụng cụ cắt Chọn máy: trong nguyên công này chọn máy gia công là máy phay ngang 6P82G Chọn dụng cụ đo là thước cặp đo đường kính trong, có sai số cho phép là 0,05 mm, có giới hạn đo là 80 mm. Chọn dụng cụ cắt: chọn dụng cụ cắt là dao phay ngón đuôi côn có các kích thước như sau: d = 56; L = 200; l = 75; số răng dao phay là 8 mm, vật liệu dao là thép gió P6M5. 3.4.8.3. Tính chế độ cắt Trong nguyên công này gồm hai bước: Phay thô mặt đầu. Phay tinh mặt đầu. 3.4.8.3.1. Tính chế độ cắt cho bước phay thô mặt đầu - Chiều dài hành trình công tác: Theo bảng 5.4 [1] ta có: L1 = L2 = 1,5 mm. Theo sơ đồ nguyên công ta có Lc = 60 mm. - Chiều sâu phay: t = 6 mm. - Lượng chạy dao: Theo bảng 5.35 [4] với chiều sâu cắt t = 6 mm ta có: Sz = 0,08 ¸ 0,13 mm/răng với thép nhưng vì vật liệu gia công là Silumin nên lượng chạy dao có thể tăng lên 30 ¸ 40 % nên chọn lượng chạy dao theo lý lịch máy là Sz = 0,1 mm/răng. Vậy lượng chạy dao vòng là: - Tốc độ cắt: Tốc độ cắt được tính theo công thức: trong đó: T là tuổi bền của dụng cụ cắt, theo bảng 5.40 [4] ta có T = 180 phút. kMV là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào tính cơ lý của hợp kim nhôm, theo bảng 5.4 [4] ta có kMV = 0,8. knv là hệ số phụ thuộc vào tình trạng bề mặt phôi, theo bảng 5.5 [4] ta có knv = 1,0. kuv là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào vật liệu của dụng cụ cắt, theo bảng 5.6 [4] ta có: kuv = 1,0. kv = 0,8.1,0.1,0 = 0,8 Theo bảng 5.39 [4] ta có: CV = 185,5; q= 0,45; x = 0,3; y = 0,2; u = 0,1; P = 0,1; m = 0,33. D: đường kính dao phay, D = 56 mm. Thay vào công thức tốc độ cắt ta có: Số vòng quay của trục chính máy theo tốc độ cắt tính toán là: Số vòng quay của trục chính máy chọn theo chuỗi số vòng quay của máy là: nm = 400 v/ph. Vậy tốc độ cắt thực tế là: - Lượng chạy dao phút tính toán là: Chọn lượng chạy dao phút theo lý lịch máy là: Sm = 315 m/ph Vậy lượng chạy dao răng là: - Lực cắt: Lực cắt của hợp kim nhôm được tính theo công thức: trong đó K là hệ số điều chỉnh, theo bảng 5.41 [4] ta có K = 0,25. Lực cắt của thép được tính theo công thức: Vậy lực cắt được tính theo công thức sau: Theo bảng 5.10 [4] ta có: kMP = 1. Theo bảng 5.41 [4] ta có: CP = 68,2; x = 0,86; y = 0,72; q = 0,876; w = 0. Thay vào công thức tính lực cắt ta có: - Momen xoắn Mx trên trục chính của máy: Momen xoắn được tính theo công thức: - Công suất cắt: - Thời gian máy: - Thời gian nguyên công: Tng Tương tự ta có: Tng = 1,26.Tcb = 1,26.0,20 = 0,252 ph. 3.4.8.3.2. Tính chế độ cắt cho bước phay tinh mặt đầu - Chiều dài hành trình công tác: Theo bảng 5.4 [1] ta có: L1 = L2 = 1,5 mm. Theo sơ đồ nguyên công ta có Lc = 60 mm. - Chiều sâu phay: t = 2 mm. - Lượng chạy dao: Theo bảng 5.35 [4] với chiều sâu cắt t = 2 mm ta có: Sz = 0,25 ¸ 0,15 mm/răng với thép nhưng vì vật liệu gia công là Silumin nên lượng chạy dao có thể tăng lên 30 ¸ 40 % nên chọn lượng chạy dao theo lý lịch máy là Sz = 0,25 mm/răng. Vậy lượng chạy dao vòng là: - Tốc độ cắt: Tốc độ cắt được tính theo công thức: trong đó: T là tuổi bền của dụng cụ cắt, theo bảng 5.40 [4] ta có T = 180 phút. kMV là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào tính cơ lý của hợp kim nhôm, theo bảng 5.4 [4] ta có kMV = 0,8. knv là hệ số phụ thuộc vào tình trạng bề mặt phôi, theo bảng 5.5 [4] ta có knv = 1,0. kuv là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào vật liệu của dụng cụ cắt, theo bảng 5.6 [4] ta có: kuv = 1,0. kv = 0,8.1,0.1,0 = 0,8 Theo bảng 5.39 [4] ta có: CV = 185,5; q= 0,45; x = 0,3; y = 0,2; u = 0,1; P = 0,1; m = 0,33. D: đường kính dao phay, D = 56 mm. Thay vào công thức tốc độ cắt ta có: Số vòng quay của trục chính máy theo tốc độ cắt tính toán là: Số vòng quay của trục chính máy chọn theo chuỗi số vòng quay của máy là: nm = 500 v/ph. Vậy tốc độ cắt thực tế là: - Lượng chạy dao phút tính toán là: Chọn lượng chạy dao phút theo lý lịch máy là: Sm = 1000 m/ph Vậy lượng chạy dao răng là: - Lực cắt: Lực cắt của hợp kim nhôm được tính theo công thức: trong đó K là hệ số điều chỉnh, theo bảng 5.41 [4] ta có K = 0,25 Lực cắt của thép được tính theo công thức: Vậy lực cắt được tính theo công thức sau: Theo bảng 5.10 [4] ta có: kMP = 1. Theo bảng 5.41 [4] ta có: CP = 68,2; x = 0,86; y = 0,72; q = 0,876; w = 0 Thay vào công thức tính lực cắt ta có: - Momen xoắn Mx trên trục chính của máy: Momen xoắn được tính theo công thức: - Công suất cắt: - Thời gian máy: - Thời gian nguyên công: Tng Tương tự ta có: Tng = 1,26.Tcb = 1,26.0,063 = 0,079 ph. Trong nguyên công này công suất cắt lớn nhất là Nc = 2,299 kW ở bước phay thô. Ta có Nđc = 5,5 kW; h = 0,8. Vậy: 1,2.Nđc.h =1,2.5,5.0,8 = 4,4 kW Ta thấy Nc < Nm.h, vậy máy đảm bảo đủ công suất gia công. 3.4.9. Nguyên công 9: Phay mặt đầu bên lỗ ắc còn lại 3.4.9.1. Phân tích chuẩn và định vị Chuẩn trong nguyên công này là chuẩn tinh thống nhất là mặt đầu Æ110 và mặt trụ Æ94. Định vị: mặt đầu Æ110 tỳ vào phiến tỳ khống chế ba bậc tự do, mặt trụ Æ94 được định vị trong chốt trụ ngắn khống chế hai bậc tự do, chốt côn trám tuỳ động định vị vào mặt lỗ đã gia công khống chế bậc tự do chống xoay. Kẹp chặt: chi tiết được kẹp chặt bằng thanh kẹp như sơ đồ nguyên công. 3.3.9.2. Chọn máy, chọn dụng cụ đo, dụng cụ cắt Chọn máy: trong nguyên công này chọn máy gia công là máy phay ngang 6P82G Chọn dụng cụ đo là thước cặp đo đường kính trong, có sai số cho phép là 0,05 mm, có giới hạn đo là 80 mm. Chọn dụng cụ cắt: chọn dụng cụ cắt là dao phay ngón đuôi côn có các kích thước như sau: d = 56; L = 200; l = 75; số răng dao phay là 8 mm, vật liệu dao là thép gió P6M5. 3.4.9.3. Tính chế độ cắt Trong nguyên công này gồm hai bước: Phay thô mặt đầu. Phay tinh mặt đầu. 3.4.9.3.1. Tính chế độ cắt cho bước phay thô mặt đầu - Chiều dài hành trình công tác: Theo bảng 5.4 [1] ta có: L1 = L2 = 1,5 mm. Theo sơ đồ nguyên công ta có Lc = 60 mm. - Chiều sâu phay: t = 6 mm. - Lượng chạy dao: Theo bảng 5.35 [4] với chiều sâu cắt t = 6 mm ta có: Sz = 0,08 ¸ 0,13 mm/răng với thép nhưng vì vật liệu gia công là Silumin nên lượng chạy dao có thể tăng lên 30 ¸ 40 % nên chọn lượng chạy dao theo lý lịch máy là Sz = 0,1 mm/răng. Vậy lượng chạy dao vòng là: - Tốc độ cắt: Tốc độ cắt được tính theo công thức: trong đó: T là tuổi bền của dụng cụ cắt, theo bảng 5.40 [4] ta có T = 180 phút. kMV là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào tính cơ lý của hợp kim nhôm, theo bảng 5.4 [4] ta có kMV = 0,8. knv là hệ số phụ thuộc vào tình trạng bề mặt phôi, theo bảng 5.5 [4] ta có knv = 1,0. kuv là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào vật liệu của dụng cụ cắt, theo bảng 5.6 [4] ta có: kuv = 1,0. kv = 0,8.1,0.1,0 = 0,8 Theo bảng 5.39 [4] ta có: CV = 185,5; q= 0,45; x = 0,3; y = 0,2; u = 0,1; P = 0,1; m = 0,33. D: đường kính dao phay, D = 56 mm. Thay vào công thức tốc độ cắt ta có: Số vòng quay của trục chính máy theo tốc độ cắt tính toán là: Số vòng quay của trục chính máy chọn theo chuỗi số vòng quay của máy là: nm = 400 v/ph. Vậy tốc độ cắt thực tế là: - Lượng chạy dao phút tính toán là: Chọn lượng chạy dao phút theo lý lịch máy là: Sm = 315 m/ph. Vậy lượng chạy dao răng là: - Lực cắt: Lực cắt của hợp kim nhôm được tính theo công thức: trong đó K là hệ số điều chỉnh, theo bảng 5.41 [4] ta có K = 0,25. Lực cắt của thép được tính theo công thức: Vậy lực cắt được tính theo công thức sau: Theo bảng 5.10 [4] ta có: kMP = 1. Theo bảng 5.41 [4] ta có: CP = 68,2; x = 0,86; y = 0,72; q = 0,876; w = 0. Thay vào công thức tính lực cắt ta có: - Momen xoắn Mx trên trục chính của máy: Momen xoắn được tính theo công thức: - Công suất cắt: - Thời gian máy: - Thời gian nguyên công: Tng Tương tự ta có: Tng = 1,26.Tcb = 1,26.0,20 = 0,252 ph. 3.4.9.3.2. Tính chế độ cắt cho bước phay tinh mặt đầu - Chiều dài hành trình công tác: Theo bảng 5.4 [1] ta có: L1 = L2 = 1,5 mm. Theo sơ đồ nguyên công ta có Lc = 60 mm. - Chiều sâu phay: t = 2 mm. - Lượng chạy dao: Theo bảng 5.35 [4] với chiều sâu cắt t = 2 mm ta có: Sz = 0,25 ¸ 0,15 mm/răng với thép nhưng vì vật liệu gia công là Silumin nên lượng chạy dao có thể tăng lên 30 ¸ 40 % nên chọn lượng chạy dao theo lý lịch máy là Sz = 0,25 mm/răng. Vậy lượng chạy dao vòng là: - Tốc độ cắt: Tốc độ cắt được tính theo công thức: trong đó: T là tuổi bền của dụng cụ cắt, theo bảng 5.40 [4] ta có T = 180 phút. kMV là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào tính cơ lý của hợp kim nhôm, theo bảng 5.4 [4] ta có kMV = 0,8. knv là hệ số phụ thuộc vào tình trạng bề mặt phôi, theo bảng 5.5 [4] ta có knv = 1,0. kuv là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào vật liệu của dụng cụ cắt, theo bảng 5.6 [4] ta có: kuv = 1,0. kv = 0,8.1,0.1,0 = 0,8 Theo bảng 5.39 [4] ta có: CV = 185,5; q= 0,45; x = 0,3; y = 0,2; u = 0,1; P = 0,1; m = 0,33. D: đường kính dao phay, D = 56 mm. Thay vào công thức tốc độ cắt ta có: Số vòng quay của trục chính máy theo tốc độ cắt tính toán là: Số vòng quay của trục chính máy chọn theo chuỗi số vòng quay của máy là: nm = 500 v/ph. Vậy tốc độ cắt thực tế là: - Lượng chạy dao phút tính toán là: Chọn lượng chạy dao phút theo lý lịch máy là: Sm = 1000 m/ph. Vậy lượng chạy dao răng là: - Lực cắt: Lực cắt của hợp kim nhôm được tính theo công thức: trong đó K là hệ số điều chỉnh, theo bảng 5.41 [4] ta có K = 0,25 Lực cắt của thép được tính theo công thức: Vậy lực cắt được tính theo công thức sau: Theo bảng 5.10 [4] ta có: kMP = 1. Theo bảng 5.41 [4] ta có: CP = 68,2; x = 0,86; y = 0,72; q = 0,876; w = 0. Thay vào công thức tính lực cắt ta có: - Momen xoắn Mx trên trục chính của máy: Momen xoắn được tính theo công thức: - Công suất cắt: - Thời gian máy: - Thời gian nguyên công: Tng Tương tự ta có: Tng = 1,26.Tcb = 1,26.0,063 = 0,079 ph. Trong nguyên công này công suất cắt lớn nhất là Nc = 2,299 kW ở bước phay thô. Ta có Nđc = 5,5 kW; h = 0,8. Vậy: 1,2.Nđc.h =1,2.5,5.0,8 = 4,4 kW Ta thấy Nc < Nm.h, vậy máy đảm bảo đủ công suất gia công. 3.4.10. Nguyên công 10: Doa thô lỗ ắc 3.4.10.1. Phân tích chuẩn và định vị Chuẩn trong nguyên công này là chuẩn tinh thống nhất là mặt đầu Æ110 và mặt trụ Æ94. Định vị: mặt đầu Æ110 tỳ vào phiến tỳ khống chế ba bậc tự do, mặt trụ Æ94 được định vị trong chốt trụ ngắn khống chế hai bậc tự do, chốt côn trám tuỳ động định vị vào mặt lỗ đã gia công khống chế bậc tự do chống xoay. Kẹp chặt: chi tiết được kẹp chặt bằng thanh kẹp như sơ đồ nguyên công. 3.4.10.2. Chọn máy, chọn dụng cụ đo, dụng cụ cắt - Chọn máy ở nguyên công này là máy doa ngang 2615. - Dụng cụ đo: dụng cụ đo ở nguyên công này chọn là Panme đo trong có các thông số kỹ thuật như sau: panme có cấp chính xác 5 có sai số cho phép là 0,008 mm và có giới hạn đo là L = 30 ¸ 80 mm. - Dụng cụ cắt: dụng cụ cắt ở nguyên công này chọn là dao thép gió P6M5 có các thông số hình học như sau: l = 114 ¸ 195 mm, D = 45 mm. Theo bảng 4.52 [3] ta có các thông số f = 0,2 ¸ 0,4; a = 10; a10 = 20; C = 2; dao có số răng là Z = 10. 3.4.10.3. Tính chế độ cắt Trong nguyên công này chỉ có bước doa thô lỗ ắc. - Chiều dài hành trình công tác: Theo bảng 5.4 [1] ta có: L2 = 3 mm. Theo sơ đồ nguyên công ta có Lc = 94 mm. - Chiều sâu cắt: - Lượng chạy dao: Theo bảng 5.27 [4] ta có: S = 3,8 mm/v. Lượng chạy dao răng là: - Tốc độ cắt: Tốc độ cắt được tính theo công thức: trong đó: T là tuổi bền của dụng cụ cắt, theo bảng 5.30 [4] ta có T = 180 phút. kMV là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào tính cơ lý của hợp kim nhôm, theo bảng 5.4 [4] ta có kMV = 0,8. knv là hệ số phụ thuộc vào tình trạng bề mặt phôi, theo bảng 5.5 [4] ta có knv = 1,0. kuv là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào vật liệu của dụng cụ cắt, theo bảng 5.6 [4] ta có: kuv = 1,0. kv = 0,8.1,0.1,0 = 0,8 Theo bảng 5.29 [4] ta có: CV = 15,6; q= 0,2; x = 0,1; y = 0,5; m = 0,3. D: đường kính lỗ gia công, D = 44,955 mm. Thay vào công thức tốc độ cắt ta có: Số vòng quay của trục chính máy theo tốc độ cắt tính toán là: Số vòng quay của trục chính máy chọn theo chuỗi số vòng quay của máy là: nm = 31,6 v/ph. Vậy tốc độ cắt thực tế là: - Momen xoắn: Momen xoắn được tính theo công thức: Theo bảng 5.23 [4] ta có: CP = 40; x = 1,0; y = 0,75; n = 0 Thay vào công thức tính mômen ta có: - Công suất cắt thực tế: - Thời gian máy: - Thời gian nguyên công: Tng Tương tự ta có: Tng = 1,26.Tcb = 1,26.0,825 = 1,04 ph. Trong nguyên công này công suất là Nc = 0,01 kW. Ta có Nđc = 9 kW; h = 0,8. Vậy: Nđc.h =9.0,8 = 7,2 kW Ta thấy Nc < Nm.h, vậy máy đảm bảo đủ công suất gia công. 3.4.11. Nguyên công 11: Tiện một bên rãnh vòng hãm 3.4.11.1. Phân tích chuẩn và định vị Chuẩn trong nguyên công này là chuẩn tinh thống nhất là mặt đầu Æ110 và mặt trụ Æ94. Định vị: mặt đầu Æ110 tỳ vào phiến tỳ khống chế ba bậc tự do, mặt trụ Æ94 được định vị trong chốt trụ ngắn khống chế hai bậc tự do, chốt côn trám tuỳ động định vị vào mặt lỗ đã gia công khống chế bậc tự do chống xoay. Kẹp chặt: chi tiết được kẹp chặt bằng thanh kẹp như sơ đồ nguyên công. 3.4.11.2. Chọn máy, chọn dụng cụ đo, dụng cụ cắt - Chọn máy: trong nguyên công này chọn máy là máy tiện 16K20. - Chọn dụng cụ đo: dụng cụ đo ở nguyên công này chọn là Panme đo chiều sâu có L = 0 ¸ 25 mm, khoảng kích thước đo 1 ¸ 10 mm và sai số đo là ± 14 mm. - Dụng cụ cắt: chọn là dao tiện rãnh. 3.4.11.3. Tính chế độ cắt Trong nguyên công này gồm hai bước: - Tiện thô rãnh vòng hãm . - Tiện tinh rãnh vòng hãm. 3.4.11.3.1. Tính chế độ cắt cho bước tiện thô rãnh vòng hãm - Chiều dài dịch chuyển của bàn dao công tác Lbd: Theo bảng 5.3 [1] ta có: L1 = 5 mm. Theo sơ đồ nguyên công ta có Lc = 1,5 mm. Vậy Lbd = 1,5 + 5 = 6,5 mm. - Lượng chạy dao của bàn dao: Theo bảng 5.75 [4] ta có lượng chạy dao của bàn dao là: S = 0,6 ¸ 0,8 mm/v. Chọn theo lý lịch máy ta có lượng chạy dao ở bước này là: S = 0,7 mm/v. - Tốc độ cắt: Khi tiện rãnh tốc độ cắt được tính theo công thức: trong đó: T là tuổi bền của dụng cụ cắt, theo bảng 4.6 [1] ta có T = 50 phút. kMV là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào tính cơ lý của hợp kim nhôm, theo bảng 5.4 [4] ta có kMV = 0,8. knv là hệ số phụ thuộc vào tình trạng bề mặt phôi, theo bảng 5.5 [4] ta có knv = 1,0. kuv là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào vật liệu của dụng cụ cắt, theo bảng 5.6 [4] ta có: kuv = 1,0. kv = 0,8.1,0.1,0 = 0,8 Theo bảng 5.17 [4] ta có: CV = 328; x = 0,12; y = 0, 5; m = 0,28. Thay vào công thức tốc độ cắt ta có: Vì là trường hợp tiện trong nên Số vòng quay của trục chính máy theo tốc độ cắt tính toán là: Số vòng quay của trục chính máy chọn theo chuỗi số vòng quay của máy là: nm = 630 v/ph. Vậy tốc độ cắt thực tế là: Lực cắt được tính theo công thức: kp hệ số điều chỉnh, kp =KMP.kjP.kgP.klP.krp Theo bảng 5.10 [4] ta có: KMP = 1,0. Theo bảng 5.22 [4] ta có: kjP = 1,0; kgP = 1,1; klP = 1,0; krp = 0,93. kp = 1,0.1,0.1,1.1,0.0,93 = 1,023 Theo bảng 5.23 [4] ta có: CP = 50; x = 1; y = 1; n = 0. Thay vào công thức tính lực cắt ta có: - Công suất cắt thực tế: - Thời gian máy: - Thời gian nguyên công: Tng Tương tự ta có: Tng = 1,26.Tcb = 1,26.0,0147 = 0,019 ph. 3.4.11.3.2. Tính chế độ cắt cho bước tiện tinh rãnh vòng - Chiều dài dịch chuyển của bàn dao công tác Lbd: Theo bảng 5.3 [1] ta có: L1 = 5 mm. Theo sơ đồ nguyên công ta có Lc = 1,5 mm. Vậy Lbd = 5 + 1,5 = 6,5 mm. - Lượng chạy dao của bàn dao: Theo bảng 5.75 [4] ta có lượng chạy dao của bàn dao là: S = 0,05 ¸ 0,08 mm/v. Chọn theo lý lịch máy ta có lượng chạy dao ở bước này là: S = 0,075 mm/v. - Tốc độ cắt: Khi tiện rãnh tốc độ cắt được tính theo công thức: trong đó: T là tuổi bền của dụng cụ cắt, theo bảng 4.6 [1] ta có T = 50 phút. kMV là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào tính cơ lý của hợp kim nhôm, theo bảng 5.4 [4] ta có kMV = 0,8. knv là hệ số phụ thuộc vào tình trạng bề mặt phôi, theo bảng 5.5 [4] ta có knv = 1,0. kuv là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào vật liệu của dụng cụ cắt, theo bảng 5.6 [4] ta có: kuv = 1,0. kv = 0,8.1,0.1,0 = 0,8 Theo bảng 5.17 [4] ta có: CV = 485; x = 0,12; y = 0,25; m = 0,28. Thay vào công thức tốc độ cắt ta có: Số vòng quay của trục chính máy theo tốc độ cắt tính toán là: Số vòng quay của trục chính máy chọn theo chuỗi số vòng quay của máy là: nm = 1600 v/ph Vậy tốc độ cắt thực tế là: - Lực cắt: Lực cắt được tính theo công thức: kp hệ số điều chỉnh, kp =KMP.kjP.kgP.klP.krp Theo bảng 5.10 [4] ta có: KMP = 1,0. Theo bảng 5.22 [4] ta có: kjP = 1,0; kgP = 1,1; klP = 1,0; krp = 0,93. kp = 1,0.1,0.1,1.1,0.0,93 = 1,023 Theo bảng 5.23 [4] ta có: CP = 50; x = 1; y = 1; n = 0. Thay vào công thức tính lực cắt ta có: - Công suất cắt thực tế: - Thời gian máy: - Thời gian nguyên công: Tng Tương tự ta có: Tng = 1,26.Tcb = 1,26.0,054 = 0,068 ph. Trong nguyên công này công suất cắt lớn nhất là Nc = 1,563 kW ở bước tiện thô rãnh vòng hãm. Ta có Nđc = 5,5 kW; h = 0,8. Vậy: Nđc.h =10.0,8 = 8 kW. Ta thấy Nc < Nm.h, vậy máy đảm bảo đủ công suất gia công. 3.4.12. Nguyên công 11: Tiện rãnh vòng hãm đầu còn lại 3.4.12.1. Phân tích chuẩn và định vị Chuẩn trong nguyên công này là chuẩn tinh thống nhất là mặt đầu Æ110 và mặt trụ Æ94. Định vị: mặt đầu Æ110 tỳ vào phiến tỳ khống chế ba bậc tự do, mặt trụ Æ94 được định vị trong chốt trụ ngắn khống chế hai bậc tự do, chốt côn trám tuỳ động định vị vào mặt lỗ đã gia công khống chế bậc tự do chống xoay. Kẹp chặt: chi tiết được kẹp chặt bằng thanh kẹp như sơ đồ nguyên công. 3.4.12.2. Chọn máy, chọn dụng cụ đo, dụng cụ cắt - Chọn máy: trong nguyên công này chọn máy là máy tiện 16K20. - Chọn dụng cụ đo: dụng cụ đo ở nguyên công này chọn là Panme đo chiều sâu có L = 0 ¸ 25 mm, khoảng kích thước đo 1 ¸ 10 mm và sai số đo là ± 14mm. - Dụng cụ cắt: chọn là dao tiện rãnh. 3.4.12.3. Tính chế độ cắt Trong nguyên công này gồm hai bước: - Tiện thô rãnh vòng hãm . - Tiện tinh rãnh vòng hãm. 3.4.12.3.1. Tính chế độ cắt cho bước tiện thô rãnh vòng hãm - Chiều dài dịch chuyển của bàn dao công tác Lbd: Theo bảng 5.3 [1] ta có: L1 = 5 mm. Theo sơ đồ nguyên công ta có Lc = 1,5 mm. Vậy Lbd = 1,5 + 5 = 6,5 mm. - Lượng chạy dao của bàn dao: Theo bảng 5.75 [4] ta có lượng chạy dao của bàn dao là: S = 0,6 ¸ 0,8 mm/v. Chọn theo lý lịch máy ta có lượng chạy dao ở bước này là: S = 0,7 mm/v. - Tốc độ cắt: Khi tiện rãnh tốc độ cắt được tính theo công thức: trong đó: T là tuổi bền của dụng cụ cắt, theo bảng 4.6 [1] ta có T = 50 phút. kMV là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào tính cơ lý của hợp kim nhôm, theo bảng 5.4 [4] ta có kMV = 0,8. knv là hệ số phụ thuộc vào tình trạng bề mặt phôi, theo bảng 5.5 [4] ta có knv = 1,0. kuv là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào vật liệu của dụng cụ cắt, theo bảng 5.6 [4] ta có: kuv = 1,0. kv = 0,8.1,0.1,0 = 0,8 Theo bảng 5.17 [4] ta có: CV = 328; x = 0,12; y = 0, 5; m = 0,28. Thay vào công thức tốc độ cắt ta có: Vì là trường hợp tiện trong nên Số vòng quay của trục chính máy theo tốc độ cắt tính toán là: Số vòng quay của trục chính máy chọn theo chuỗi số vòng quay của máy là: nm = 630 v/ph. Vậy tốc độ cắt thực tế là: Lực cắt được tính theo công thức: kp hệ số điều chỉnh, kp =KMP.kjP.kgP.klP.krp Theo bảng 5.10 [4] ta có: KMP = 1,0. Theo bảng 5.22 [4] ta có: kjP = 1,0; kgP = 1,1; klP = 1,0; krp = 0,93. kp = 1,0.1,0.1,1.1,0.0,93 = 1,023 Theo bảng 5.23 [4] ta có: CP = 50; x = 1; y = 1; n = 0. Thay vào công thức tính lực cắt ta có: - Công suất cắt thực tế: - Thời gian máy: - Thời gian nguyên công: Tng Tương tự ta có: Tng = 1,26.Tcb = 1,26.0,0147 = 0,019 ph. 3.4.12.3.2. Tính chế độ cắt cho bước tiện tinh rãnh vòng hãm - Chiều dài dịch chuyển của bàn dao công tác Lbd: Theo bảng 5.3 [1] ta có: L1 = 5 mm. Theo sơ đồ nguyên công ta có Lc = 1,5 mm. Vậy Lbd = 5 + 1,5 = 6,5 mm. - Lượng chạy dao của bàn dao: Theo bảng 5.75 [4] ta có lượng chạy dao của bàn dao là: S = 0,05 ¸ 0,08 mm/v. Chọn theo lý lịch máy ta có lượng chạy dao ở bước này là: S = 0,075 mm/v. - Tốc độ cắt: Khi tiện rãnh tốc độ cắt được tính theo công thức: trong đó: T là tuổi bền của dụng cụ cắt, theo bảng 4.6 [1] ta có T = 50 phút. kMV là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào tính cơ lý của hợp kim nhôm, theo bảng 5.4 [4] ta có kMV = 0,8. knv là hệ số phụ thuộc vào tình trạng bề mặt phôi, theo bảng 5.5 [4] ta có knv = 1,0. kuv là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào vật liệu của dụng cụ cắt, theo bảng 5.6 [4] ta có: kuv = 1,0. kv = 0,8.1,0.1,0 = 0,8 Theo bảng 5.17 [4] ta có: CV = 485; x = 0,12; y = 0,25; m = 0,28. Thay vào công thức tốc độ cắt ta có: Số vòng quay của trục chính máy theo tốc độ cắt tính toán là: Số vòng quay của trục chính máy chọn theo chuỗi số vòng quay của máy là: nm = 1600 v/ph. Vậy tốc độ cắt thực tế là: - Lực cắt: Lực cắt được tính theo công thức: kp hệ số điều chỉnh, kp =KMP.kjP.kgP.klP.krp Theo bảng 5.10 [4] ta có: KMP = 1,0. Theo bảng 5.22 [4] ta có: kjP = 1,0; kgP = 1,1; klP = 1,0; krp = 0,93. kp = 1,0.1,0.1,1.1,0.0,93 = 1,023 Theo bảng 5.23 [4] ta có: CP = 50; x = 1; y = 1; n = 0. Thay vào công thức tính lực cắt ta có: - Công suất cắt thực tế: - Thời gian máy: - Thời gian nguyên công: Tng Tương tự ta có: Tng = 1,26.Tcb = 1,26.0,054 = 0,068 ph. Trong nguyên công này công suất cắt lớn nhất là Nc = 1,563 kW ở bước tiện thô rãnh vòng hãm. Ta có Nđc = 5,5 kW; h = 0,8. Vậy: Nđc.h =10.0,8 = 8 kW. Ta thấy Nc < Nm.h, vậy máy đảm bảo đủ công suất gia công. 3.4.13. Nguyên công 13: Khoan 16 lỗ thoát dầu 3.4.13.1. Phân tích chuẩn và định vị Chuẩn trong nguyên công này là chuẩn tinh thống nhất là mặt đầu Æ110 và mặt trụ Æ94. Định vị: mặt đầu Æ110 tỳ vào phiến tỳ khống chế ba bậc tự do, mặt trụ Æ94 được định vị trong chốt trụ ngắn khống chế hai bậc tự do. Kẹp chặt: chi tiết được kẹp chặt bằng thanh kẹp như sơ đồ nguyên công. 3.4.13.2. Chọn máy, chọn dụng cụ đo, dụng cụ cắt - Chọn máy: chọn máy là máy khoan đứng 2H125 - Chọn dụng cụ đo: dụng cụ đo trong nguyên công này là thước cặp có sai số là 0,05 mm. - Dụng cụ cắt: theo bảng 4.4.1 [3] chọn dụng cụ cắt là mũi khoan ruột gà có đường kính d = 4mm, có các kích thước cơ bản là: L = 119; l = 78. 3.4.13.3. Tính chế độ cắt - Chiều dài công tác của bàn dao: Theo bảng 5.4 [1] ta có: L2 = 2 mm. Theo sơ đồ nguyên công ta có: L = 7,5 mm. - Lượng chạy dao của trục chính sau một vòng quay: Theo bảng 5.25 [4] ta có S = 0,18 ¸ 0,27 mm/v. Chọn theo lý lịch máy ta có S = 0,25 mm/v - Tốc độ cắt: Tốc độ cắt được tính theo công thức: trong đó: T là tuổi bền của dụng cụ cắt, theo bảng 5.30 [4] ta có T = 180 phút kMV là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào tính cơ lý của hợp kim nhôm, theo bảng 5.4 [4] ta có kMV = 0,8. knv là hệ số phụ thuộc vào tình trạng bề mặt phôi, theo bảng 5.5 [4] ta có knv = 1,0. kuv là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào vật liệu của dụng cụ cắt, theo bảng 5.6 [4] ta có: kuv = 1,0. kv = 0,8.1,0.1,0 = 0,8 Theo bảng 5.28 [4] ta có: CV = 36,3; q= 0,25; x = 0,1; y = 0,55; m = 0,125. D: đường kính lỗ gia công, D = 4 mm. Thay vào công thức tốc độ cắt ta có: Số vòng quay của trục chính máy theo tốc độ cắt tính toán là: Số vòng quay của trục chính máy chọn theo chuỗi số vòng quay của máy là: nm = 2000 v/ph. Vậy tốc độ cắt thực tế là: - Momen xoắn: Momen xoắn được tính theo công thức: Theo bảng 5.32 [4] ta có: CM = 0,005; q = 2; y = 0,8 Theo bảng 5.10 [4] ta có kMP = 1 KP = kMP = 1 Thay vào công thức tính mômen ta có: - Lực triều trục: Lực triều trục được tính theo công thức: Theo bảng 5.32 [4] ta có CP = 9,8; q = 1; y = 0,7 Thay vào công thức tính lực triều trục ta có: - Công suất cắt: - Thời gian máy: Thời gian cơ bản để khoan xong một lỗ là: Khi khoan 16 lỗ thì - Thời gian nguyên công: Tng Tương tự ta có: Tng = 1,26.Tcb = 1,26.0,464 = 0,585 ph Trong nguyên công này công suất cắt là Nc = 0,0217 kW. Ta có Nđc = 2,2 kW; h = 0,8. Vậy: Nđc.h =2,2.0,8 = 1,76 kW. Ta thấy Nc < Nm.h, vậy máy đảm bảo đủ công suất gia công. 3.4.14. Nguyên công 14: Khoan 10 lỗ thoát dầu 3.4.14.1. Phân tích chuẩn và định vị Chuẩn trong nguyên công này là chuẩn tinh thống nhất là mặt đầu Æ110 và mặt trụ Æ94. Định vị: mặt đầu Æ110 tỳ vào phiến tỳ khống chế ba bậc tự do, mặt trụ Æ94 được định vị trong chốt trụ ngắn khống chế hai bậc tự do. Kẹp chặt: chi tiết được kẹp chặt bằng thanh kẹp như sơ đồ nguyên công. 3.4.14.2. Chọn máy, chọn dụng cụ đo, dụng cụ cắt - Chọn máy: chọn máy là máy khoan đứng 2H125. - Chọn dụng cụ đo: dụng cụ đo trong nguyên công này là thước cặp có sai số là 0,05 mm. - Dụng cụ cắt: theo bảng 4.4.1 [3] chọn dụng cụ cắt là mũi khoan ruột gà có đường kính d = 4mm, có các kích thước cơ bản là: L = 119; l = 78. 3.4.14.3. Tính chế độ cắt - Chiều dài công tác của bàn dao: Theo bảng 5.4 [1] ta có: L2 = 2 mm. Theo sơ đồ nguyên công ta có: L = 7,5 mm. - Lượng chạy dao của trục chính sau một vòng quay: Theo bảng 5.25 [4] ta có S = 0,18 ¸ 0,27 mm/v. Chọn theo lý lịch máy ta có S = 0,25 mm/v. - Tốc độ cắt: Tốc độ cắt được tính theo công thức: trong đó: T là tuổi bền của dụng cụ cắt, theo bảng 5.30 [4] ta có T = 180 phút. kMV là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào tính cơ lý của hợp kim nhôm, theo bảng 5.4 [4] ta có kMV = 0,8. knv là hệ số phụ thuộc vào tình trạng bề mặt phôi, theo bảng 5.5 [4] ta có knv = 1,0. kuv là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào vật liệu của dụng cụ cắt, theo bảng 5.6 [4] ta có: kuv = 1,0. kv = 0,8.1,0.1,0 = 0,8 Theo bảng 5.28 [4] ta có: CV = 36,3; q= 0,25; x = 0,1; y = 0,55; m = 0,125. D: đường kính lỗ gia công, D = 4 mm. Thay vào công thức tốc độ cắt ta có: Số vòng quay của trục chính máy theo tốc độ cắt tính toán là: Số vòng quay của trục chính máy chọn theo chuỗi số vòng quay của máy là: nm = 2000 v/ph. Vậy tốc độ cắt thực tế là: - Momen xoắn: Momen xoắn được tính theo công thức: Theo bảng 5.32 [4] ta có: CM = 0,005; q = 2; y = 0,8 Theo bảng 5.10 [4] ta có kMP = 1 KP = kMP = 1 Thay vào công thức tính mômen ta có: - Lực triều trục: Lực triều trục được tính theo công thức: Theo bảng 5.32 [4] ta có CP = 9,8; q = 1; y = 0,7. Thay vào công thức tính lực triều trục ta có: - Công suất cắt: - Thời gian máy: Thời gian cơ bản để khoan xong một lỗ là: Khi khoan 10 lỗ thì - Thời gian nguyên công: Tng Tương tự ta có: Tng = 1,26.Tcb = 1,26.0,29 = 0,365 ph. Trong nguyên công này công suất cắt là Nc = 0,0217 kW. Ta có Nđc = 2,2 kW; h = 0,8. Vậy: Nđc.h =2,2.0,8 = 1,76 kW. Ta thấy Nc < Nm.h, vậy máy đảm bảo đủ công suất gia công. 3.4.15. Nguyên công 15: Doa tinh lỗ ắc 3.4.15.1. Phân tích chuẩn và định vị Chuẩn trong nguyên công này là chuẩn tinh thống nhất là mặt đầu Æ110 và mặt trụ Æ94. Định vị: mặt đầu Æ110 tỳ vào phiến tỳ khống chế ba bậc tự do, mặt trụ Æ94 được định vị trong chốt trụ ngắn khống chế hai bậc tự do, chốt côn trám tuỳ động định vị vào mặt lỗ đã gia công khống chế bậc tự do chống xoay. Kẹp chặt: chi tiết được kẹp chặt bằng thanh kẹp như sơ đồ nguyên công. 3.4.10.2. Chọn máy, chọn dụng cụ đo, dụng cụ cắt - Chọn máy ở nguyên công này là máy doa ngang 2615. - Dụng cụ đo: dụng cụ đo ở nguyên công này chọn là Panme đo trong có các thông số kỹ thuật như sau: pame có cấp chính xác 5 có sai số cho phép là 0,008 mm và có giới hạn đo là L = 30 ¸ 80 mm. - Dụng cụ cắt: dụng cụ cắt ở nguyên công này chọn là dao thép gió P6M5 có các thông số hình học như sau: l = 114 ¸ 195 mm, D = 45 mm. Theo bảng 4.52 [3] ta có các thông số f = 0,2 ¸ 0,4; a = 10; a10 = 20; C = 2, dao có số răng là Z = 10. 3.4.10.3. Tính chế độ cắt Trong nguyên công này chỉ có bước doa thô lỗ ắc. - Chiều dài hành trình công tác: Theo bảng 5.4 [1] ta có: L2 = 3 mm. Theo sơ đồ nguyên công ta có Lc = 94 mm. - Chiều sâu cắt: - Lượng chạy dao: Theo bảng 5.27 [4] ta có: S = 3,8 mm/v. Do là doa tinh nên phải nhân lượng chạy dao với hệ số điều chỉnh K = 0,8. Vậy Chọn theo lý lịch máy ta có S = 3,04 mm/v. Lượng chạy dao răng là: - Tốc độ cắt: Tốc độ cắt được tính theo công thức: trong đó: T là tuổi bền của dụng cụ cắt, theo bảng 5.30 [4] ta có T = 180 phút. kMV là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào tính cơ lý của hợp kim nhôm, theo bảng 5.4 [4] ta có kMV = 0,8. knv là hệ số phụ thuộc vào tình trạng bề mặt phôi, theo bảng 5.5 [4] ta có knv = 1,0. kuv là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào vật liệu của dụng cụ cắt, theo bảng 5.6 [4] ta có: kuv = 1,0. kv = 0,8.1,0.1,0 = 0,8 Theo bảng 5.29 [4] ta có: CV = 15,6; q= 0,2; x = 0,1; y = 0,5; m = 0,3. D: đường kính lỗ gia công, D = 44,955 mm. Thay vào công thức tốc độ cắt ta có: Số vòng quay của trục chính máy theo tốc độ cắt tính toán là: Số vòng quay của trục chính máy chọn theo chuỗi số vòng quay của máy là: nm = 31,6 v/ph. Vậy tốc độ cắt thực tế là: - Momen xoắn: Momen xoắn được tính theo công thức: Theo bảng 5.23 [4] ta có: CP = 40; x = 1,0; y = 0,75; n = 0. Thay vào công thức tính mômen ta có: - Công suất cắt thực tế: - Thời gian máy: - Thời gian nguyên công: Tng Tương tự ta có: Tng = 1,26.Tcb = 1,26.1,03 = 1,298 ph. Trong nguyên công này công suất cắt là Nc = 0,004 kW. Ta có Nđc = 9 kW; h = 0,8. Vậy: Nđc.h =9.0,8 = 7,2 kW. Ta thấy Nc < Nm.h, vậy máy đảm bảo đủ công suất gia công. 3.4.16. Nguyên công 16: Kiểm tra và sửa trọng lượng piston Trong nguyên công này, ta kiểm tra và sửa trọng lượng piston. Nếu kiểm tra thấy piston có trọng lượng vượt quá trọng lượng cho phép, ta phải tiện bớt một phần kim loại ở phần đai phía trong chân piston. Yêu cầu: trọng lượng chi tiết trong phạm vi cho phép: ± 0,15 kg. Định vị: chi tiết gia công được định vị mặt ngoài bằng mâm cặp ba chấu. Kẹp chặt: phôi được kẹp chặt trên mâm cặp ba chấu. Máy: 16K20. Dao: thép gió P18. Chế độ cắt tự điều chỉnh. Nguyên lý làm việc: Kiểm tra trọng lượng piston bằng cách cân piston. Nếu trọng lượng piston vượt quá giá trị cho phép, ta lấy giá trị đó trừ đi giá trị cho phép để tính ra trọng lượng phoi cần cắt bỏ. Sau đó gá phôi lên mâm cặp ba chấu (phải điều chỉnh lực kẹp sao cho không làm piston bị biến dạng) và tiện phần gân phía trong chân piston. Gạt lượng phoi cắt được lên đĩa cân để kiểm tra cho đến khi nào đạt yêu cầu. 3.4.17. Nguyên công 17: Tổng kiểm tra Tổng kiểm tra các yếu tố hình học (hình dạng, kích thước, vị trí tương quan giữa các bề mặt của piston). Kiểm tra các yếu tố: kích thước đường kính, chiều dài bằng thước cặp và calíp. Kiểm tra độ nhám của các bề mặt gia công theo yêu cầu trong bản vẽ chi tiết. Kiểm tra các yếu tố vị trí tương quan giữa các bề mặt theo sơ đồ trên bản vẽ nguyên công: + Chi tiết được định vị bằng trục kiểm đi qua lỗ ắc hạn chế 4 bậc tự do và một khối V ngắn hạn chế 2 bậc tự do. Khi đo, ta dùng tay đẩy sát chi tiết vào khối V. + Kiểm tra độ vuông góc giữa tâm lỗ ắc và mặt ngoài piston. + Kiểm tra độ lệch tâm (độ không giao nhau) giữa đường tâm lỗ ắc và trục piston. Chương 4: Thiết kế đồ gá cho các nguyên công chính 4.1. Đồ gá khoét lỗ ắc 4.1.1. Chức năng nhiệm vụ của đồ gá Đồ gá trong nguyên công này dùng để khoét thô và khoét tinh lỗ ắc, cho phép gá đặt nhanh và độ chính xác gá đặt cao. 4.1.2. Các yêu cầu kỹ thuật cơ bản phải đạt Độ chính xác vị trí tương quan giữa lỗ gia công và các bề mặt không gia công, độ chính xác về khoảng cách giữa lỗ gia công và các bề mặt đã gia công. Độ song song của đường tâm lỗ gia công và đỉnh piston, độ vuông góc giữa tâm lỗ gia công và tâm piston. 4.1.3. Quyết định phương án định vị, kẹp chặt, điểm đặt lực và phương án sinh lực 4.1.3.1. Định vị Chi tiết định vị dùng chuẩn tinh thống nhất là mặt trụ Æ94 hạn chế hai bậc tự do còn mặt đầu Æ110 hạn chế ba bậc tự do, còn bậc tự do chống xoay được định vị vào mặt ngoài của lỗ ắc.Với phương pháp định vị như trên ta có độ cứng vững cao, đảm bảo số bậc tự do. - Kết cấu đồ định vị: định vị vào mặt trụ Æ94 dùng chốt trụ ngắn, định vị vào mặt đầu Æ110 dùng phiến tỳ, phiến tỳ để định vị Æ110 và chốt trụ Æ94 được làm liền khối, còn bậc tự do chống xoay tỳ vào mặt ngoài của lỗ ắc dùng khối V tuỳ động. Phiến tỳ Khối V Lắp ghép 4.1.3.2. Kẹp chặt - Kẹp chặt: Chọn phương án kẹp chặt chi tiết gia công là dùng cơ cấu kẹp bằng ren, lực kẹp đặt vào bề mặt đỉnh piston. Phương án này có ưu điểm sau: + Lực kẹp lớn. + Cơ cấu kẹp đơn giản. + Dễ sử dụng cơ cấu với các chi tiết tiêu chuẩn như bulông, đai ốc. + Không tạo biến dạng hướng kính của chi tiết gia công. - Tính lực kẹp cần thiết: Lực kẹp phải đảm bảo phôi cân bằng, ổn định, không xê dịch trong suốt quá trình gia công. Ta có sơ đồ định vị như hình vẽ: Dưới tác dụng của lực cắt và mômen cắt chi tiết có xu hướng lật quanh điểm A và điểm B. Để chi tiết cân bằng ổn định thì lực kẹp phải thắng được mômen cắt và lực cắt. Phương trình chống lật quanh điểm A là: Phương trình chống lật quanh điểm B là: trong đó: W: lực kẹp cần thiết để chống lật. M: mômen cắt. P: lực cắt chiều trục. K: hệ số an toàn chung khi tính đến các yếu tố khác gây nên sự không ổn định trong quá trình cắt, hệ số an toàn được tính theo công thức sau: K0 = 1,5: hệ số an toàn định mức. K1 = 1,2: hệ số có tính tới hiện tượng tăng lực cắt do ảnh hưởng của nhấp nhô trên bề mặt phôi thô. K2 = 1,0: hệ số tính tới hiện tượng tăng lực cắt do dao mòn. K3 = 1,0: hệ số tính tới hiện tượng tăng lực cắt do tính gián đoạn của quá trình ngoài. K4 = 1,3: hệ số tính tới độ ổn định của lực kẹp do cơ cấu kẹp chặt gây ra. K5 = 1,0: hệ số tính đến mức độ thuận lợi của vị trí tay vặn trên cơ cấu kẹp chặt. K6 = 1,5: hệ số tính đến nếu mômen xoắn có xu hướng lật chi tiết. Thay vào công thức ta có hệ số an toàn là: Theo phần tính chế độ cắt ở trên ta chỉ tính lực kẹp cho bước khoét thô vì có lực cắt và mômen cắt lớn hơn nên nếu bước khoét thô lực kẹp đảm bảo thì bước khoét tinh lực kẹp vẫn đảm bảo. Ta có lực cắt và mômen cắt là: P = 105,40 N M = 10,90 N.m Thay vào phương trình cân bằng lực ta có: Phương trình chống lật quanh điểm A là: Phương trình chống lật quanh điểm B là: Vậy để đảm bảo lực kẹp chống chi tiết lật quanh hai điểm A và B thì ta có lực kẹp có độ lớn như sau: W = 3401 N. 4.1.4. Tính đường kính bulông kẹp chặt Theo sơ đồ bulông phải chịu một lực 8917,5 N. Đường kính bulông được tính theo công thức sau: trong đó: Q: lực do bulông tạo ra, Q = 8917,5 N. C = 1,4 với ren hệ mét. s = 80 N/mm2: ứng suất kéo. Thay vào công thức ta có đường kính bulông là: Chọn theo tiêu chuẩn ta chọn bulông kẹp chặt có đường kính d = 16 mm. 4.1.5. Tính sai số chế tạo cho phép của đồ gá Sai số chế tạo của đồ gá được tính theo công thức: trong đó: ect : Sai số chế tạo của đồ gá. egd: Sai số gá đặt. edc: Sai số điều chỉnh. ec: Sai số chuẩn, trong nguyên công này không có sai số chuẩn vì chuẩn định vị trùng với gốc kích thước, ec = 0. ek: Sai số kẹp chặt, do lực kẹp vuông góc với mặt định vị chính nên ek = 0. em: Sai số do mòn đồ gá. b = 0,3: hệ số mòn bề mặt làm việc của phiến tỳ. N: Số lần tiếp xúc giữa chi tiết gia công và đồ định vị giữa hai lần điều chỉnh cơ cấu định vị của đồ gá. Do điều kiện sản xuất là sản xuất hàng loạt nên chọn N = 1000. Thay số vào công thức tính sai số chế tạo của đồ gá ta được: Ta lấy ect = 44 mm. 4.1.6. Quyết định các điều kiện kỹ thuật cơ bản của đồ gá - Độ không song song giữa mặt phẳng phiến tỳ với mặt đáy của đế đồ gá nhỏ hơn 0,044 mm trên 100 mm chiều dài. - Độ không vuông góc của mặt trụ Æ94 so với mặt phẳng của phiến tỳ nhỏ hơn 0,044 mm. 4.2. Đồ gá khoan lỗ thoát dầu 4.2.1. Chức năng nhiệm vụ của đồ gá Đồ gá trong nguyên công này dùng để khoan 10 lỗ thoát dầu được phân bố đều trên rãnh xéc măng dầu phía trên. 4.2.2. Các yêu cầu kỹ thuật cơ bản phải đạt Phải đảm bảo gia công được 10 lỗ thoát dầu phân bố đều trên rãnh xecmăng dầu. Đảm bảo được độ vuông góc giữa lỗ gia công và rãnh xecmăng 4.2.3. Quyết định phương án định vị, kẹp chặt, điểm đặt lực và phương án sinh lực 4.2.3.1. Định vị Chi tiết định vị dùng chuẩn tinh thống nhất là mặt trụ Æ94 hạn chế hai bậc tự do còn mặt đầu Æ110 hạn chế ba bậc tự do.Với phương pháp định vị như trên ta có độ cứng vững cao, đảm bảo số bậc tự do cần thiết để gia công. - Kết cấu đồ định vị: định vị vào mặt trụ Æ94 dùng chốt trụ ngắn, định vị vào mặt đầu Æ110 dùng phiến tỳ, phiến tỳ để định vị Æ110 và chốt trụ Æ94 được làm liền khối, còn bậc tự do chống xoay không cần phải khống chế. Đồ định vị có kết cấu như hình vẽ. 4.2.3.2. Kẹp chặt - Kẹp chặt: Chọn phương án kẹp chặt chi tiết gia công là dùng cơ cấu kẹp bằng ren, lực kẹp đặt vào bề mặt lỗ ắc. Phương án này có ưu điểm sau: + Lực kẹp đảm bảo. + Cơ cấu kẹp đơn giản. + Dễ sử dụng cơ cấu với các chi tiết tiêu chuẩn như bulông, đai ốc. - Tính lực kẹp cần thiết: Lực kẹp phải đảm bảo phôi cân bằng, ổn định, không xê dịch trong suốt quá trình gia công. Sơ đồ định vị như hình vẽ: Dưới tác dụng của lực cắt và mômen cắt chi tiết có xu hướng lật quanh điểm A. Để chi tiết cân bằng ổn định thì lực kẹp phải thắng được mômen cắt và lực cắt. Phương trình chống lật quanh điểm A là: trong đó: W: lực kẹp cần thiết để chống lật. P: lực cắt. M: mômen cắt. K: hệ số an toàn chung khi tính đến các yếu tố khác gây nên sự không ổn định trong quá trình cắt. K0 = 1,5: hệ số an toàn định mức. K1 = 1,2: hệ số có tính tới hiện tượng tăng lực cắt do ảnh hưởng của nhấp nhô trên bề mặt phôi thô. K2 = 1,0: hệ số tính tới hiện tượng tăng lực cắt do dao mòn. K3 = 1,0: hệ số tính tới hiện tượng tăng lực cắt do tính gián đoạn của quá trình ngoài. K4 = 1,3: hệ số tính tới độ ổn định của lực kẹp do cơ cấu kẹp chặt gây ra. K5 = 1,0: hệ số tính đến mức độ thuận lợi của vị trí tay vặn trên cơ cấu kẹp chặt. K6 = 1,5: hệ số tính đến nếu mômen xoắn có xu hướng lật chi tiết. Thay vào công thức ta có hệ số an toàn là: Theo sơ đồ nguyên công ta có: l = 124,5: khoảng cách từ mặt định vị tới vị trí lỗ gia công. R1 = 15 mm: khoảng cách từ điểm A đến điểm tác dụng bên dưới của lực kẹp. R2 = 90 mm: khoảng cách từ điểm A đến điểm tác dụng bên trên của lực kẹp. Theo phần tính chế độ cắt ở trên ta chỉ tính lực kẹp cho bước khoét thô vì có lực cắt và mômen cắt lớn hơn nên nếu bước khoét thô lực kẹp đảm bảo thì bước khoét tinh lực kẹp vẫn đảm bảo. Ta có lực cắt và mômen cắt là: P = 148,54 N M = 0,106 N.m Thay vào phương trình cân bằng lực ta có: Phương trình chống lật quanh điểm A là: Vậy để đảm bảo lực kẹp chống chi tiết lật quanh hai điểm A lực kẹp có độ lớn như sau: W = 1630 N. 4.2.4. Tính đường kính bulông kẹp chặt Theo sơ đồ bulông phải chịu một lực 1630 N. Đường kính bulông được tính theo công thức sau: Q: lực do bulông tạo ra, Q = 1630 N. C = 1,4 với ren hệ mét. s = 80 N/mm2: ứng suất kéo. Thay vào công thức ta có đường kính bulông là: Chọn theo tiêu chuẩn ta chọn bulông kẹp chặt có đường kính d = 12 mm. Tính đường kính trục kẹp: theo sức bền vật liệu, đường kính trục kẹp được tính theo công thức sau: Thay số vào ta có: Vậy ta dùng trục kẹp có đường kính là 11 mm 4.2.5. Tính sai số chế tạo cho phép của đồ gá Sai số chế tạo của đồ gá được tính theo công thức: trong đó: ect: sai số chế tạo của đồ gá. egd: Sai số gá đặt. edc: Sai số điều chỉnh. ec: Sai số chuẩn, trong nguyên công này không có sai số chuẩn vì chuẩn định vị trùng với gốc kích thước, ec = 0. ek: Sai số kẹp chặt, do lực kẹp vuông góc với mặt định vị chính nên ek = 0. em: Sai số do mòn đồ gá b = 0,3: hệ số mòn bề mặt làm việc của phiến tỳ N: Số lần tiếp xúc giữa chi tiết gia công và đồ định vị giữa hai lần điều chỉnh cơ cấu định vị của đồ gá. Do điều kiện sản xuất là sản xuất hàng loạt nên chọn N = 1000 Thay số vào công thức tính sai số chế tạo của đồ gá ta được: Ta lấy ect = 30 mm. 4.2.6. Quyết định các điều kiện kỹ thuật cơ bản của đồ gá - Độ không vuông góc giữa mặt phẳng phiến tỳ với mặt đáy của đế đồ gá nhỏ hơn 0,03 mm. - Độ không song song của phiên dẫn so mặt phẳng đáy của đế đồ gá nhỏ hơn 0,03 mm trên 100 mm chiều dài. - Độ không vuông góc của bạc dẫn hướng so với mặt đáy của đế đồ gá nhỏ hơn 0,03 mm. - Độ không song song của mặt trụ định vị Æ94 so với mặt phẳng đáy của đế đồ gá nhỏ hơn 0,03 mm trên 100 mm chiều dài. 4.3. Đồ gá tiện rãnh vòng hãm 4.3.1. Chức năng nhiệm vụ của đồ gá Đồ gá trong nguyên công này dùng để khoét thô và khoét tinh lỗ ắc, cho phép gá đặt nhanh và độ chính xác gá đặt cao. 4.3.2. Các yêu cầu kỹ thuật cơ bản phải đạt Phải đảm bảo độ vuông góc giữa rãnh vòng hãm và bề mặt lỗ ắc. Đảm bảo được độ đồng tâm giữa rãnh vòng hãm và bề mặt lỗ ắc. Đảm bảo được khoảng cách từ mặt đầu lỗ ắc đến rãnh vòng hãm. 4.3.3. Quyết định phương án định vị, kẹp chặt, điểm đặt lực và phương án sinh lực 4.3.3.1. Định vị Chi tiết định vị dùng chuẩn tinh thống nhất là mặt trụ Æ94 hạn chế hai bậc tự do còn mặt đầu Æ110 hạn chế ba bậc tự do, còn bậc tự do chống xoay được định vị vào lỗ ắc.Với phương pháp định vị như trên ta có độ cứng vững cao, đảm bảo số bậc tự do. - Kết cấu đồ định vị: định vị vào mặt trụ Æ94 dùng chốt trụ ngắn, định vị vào mặt đầu Æ110 dùng phiến tỳ, phiến tỳ để định vị Æ110 và chốt trụ Æ94 được làm liền khối, còn bậc tự do chống xoay dùng chốt côn trám tuỳ động định vị vào bề mặt lỗ ắc. Phiến định vị Chốt côn trám tuỳ động 4.3.3.2. Kẹp chặt - Kẹp chặt: Chọn phương án kẹp chặt chi tiết gia công là dùng cơ cấu kẹp bằng ren, lực kẹp đặt vào bề mặt đỉnh piston. Phương án này có ưu điểm sau: + Lực kẹp lớn. + Dễ sử dụng cơ cấu với các chi tiết tiêu chuẩn như bulông, đai ốc. + Không tạo biến dạng hướng kính của chi tiết gia công. - Tính lực kẹp cần thiết: Lực kẹp phải đảm bảo phôi cân bằng, ổn định, không xê dịch trong suốt quá trình gia công. Ta có sơ đồ định vị ở nguyên công này như hình vẽ sau: Dưới tác dụng của lực cắt và mômen cắt chi tiết có xu hướng lật quanh điểm A. Để chi tiết cân bằng ổn định thì lực kẹp phải thắng được lực cắt. Phương trình chống lật quanh điểm A là: trong đó: W: lực kẹp cần thiết để chống lật. P: lực cắt. l: khoảng cách từ điểm A tới rãnh vòng hãm. K: hệ số an toàn chung khi tính đến các yếu tố khác gây nên sự không ổn định trong quá trình cắt. K0 = 1,5: hệ số an toàn định mức. K1 = 1,2: hệ số có tính tới hiện tượng tăng lực cắt do ảnh hưởng của nhấp nhô trên bề mặt phôi thô. K2 = 1,0: hệ số tính tới hiện tượng tăng lực cắt do dao mòn. K3 = 1,0: hệ số tính tới hiện tượng tăng lực cắt do tính gián đoạn của quá trình ngoài. K4 = 1,3: hệ số tính tới độ ổn định của lực kẹp do cơ cấu kẹp chặt gây ra. K5 = 1,0: hệ số tính đến mức độ thuận lợi của vị trí tay vặn trên cơ cấu kẹp chặt. K6 = 1,5: hệ số tính đến nếu mômen xoắn có xu hướng lật chi tiết. Thay vào công thức ta có hệ số an toàn là: Theo phần tính chế độ cắt ở trên ta chỉ tính lực kẹp cho bước tiện thô rãnh vì có lực cắt và mômen cắt lớn hơn nên nếu bước tiện thô lực kẹp đảm bảo thì bước tiện tinh lực kẹp vẫn đảm bảo. Ta có lực cắt là: P = 895,125 N l = 97 mm Thay vào phương trình cân bằng lực ta có: Phương trình chống lật quanh điểm A là: Vậy để đảm bảo lực kẹp chống chi tiết lật quanh hai điểm A thì ta có lực kẹp có độ lớn như sau: W = 5542 N. 4.1.4. Tính đường kính bulông kẹp chặt Theo sơ đồ bulông phải chịu một lực 2835,37 N. Đường kính bulông được tính theo công thức sau: Q: lực kẹp do bullông tạo ra, Q = 2835,37 N. C = 1,4 với ren hệ mét. s = 80 N/mm2: ứng suất kéo. Thay vào công thức ta có đường kính bulông là: Chọn theo tiêu chuẩn ta chọn bulông kẹp chặt có đường kính d = 12 mm. 4.3.5. Tính sai số chế tạo cho phép của đồ gá Sai số chế tạo của đồ gá được tính theo công thức:` trong đó: ect: Sai số chế tạo của đồ gá. egd: Sai số gá đặt. edc: Sai số điều chỉnh. ec: Sai số chuẩn, trong nguyên công này không có sai số chuẩn vì chuẩn định vị trùng với gốc kích thước, ec = 0. ek: Sai số kẹp chặt, do lực kẹp vuông góc với mặt định vị chính nên ek = 0. em: Sai số do mòn đồ gá. b = 0,3: hệ số mòn bề mặt làm việc của phiến tỳ N: Số lần tiếp xúc giữa chi tiết gia công và đồ định vị giữa hai lần điều chỉnh cơ cấu định vị của đồ gá. Do điều kiện sản xuất là sản xuất hàng loạt nên chọn N = 1000. Thay số vào công thức tính sai số chế tạo của đồ gá ta được: Ta lấy ect = 39 mm 4.3.6. Quyết định các điều kiện kỹ thuật cơ bản của đồ gá - Độ không song song giữa tâm chốt côn trám và mặt phẳng tỳ nhỏ hơn 0,039 mm trên 100 mm chiều dài. - Độ không vuông góc giữa tâm trốt trụ và phiến tỳ nhỏ hơn 0,039 mm. Kết luận Trong thời gian làm đồ án, em đã thực hiện các công việc cụ thể sau: Tính toán sơ bộ và lập bản vẽ chi tiêt, bản vẽ lắp, lập tiến trình công nghệ gia công chi tiết , tính toán các số liệu cần thiết khi gia công. Sau khi hoàn thành đồ án em đã thu được nhiều kiến thức bổ ích và thực tế, hiểu sâu hơn các kiến thức lý thuyết đã được học ở các môn học đã được học, nắm được phương pháp tổng hợp và vận dụng các kiến thức đã được học. Do thiếu kiến thức hiểu biết về thực tế sản xuất nên khi thiết kế các phương án công nghệ gia công còn có nhiều sai sót. Phương án công nghệ gia công chi tiết có rất nhiều phương án để thực hiện nên phương án được chọn có phù hợp với điều kiện sản xuất thực tế ở Việt Nam, nhưng ở các điều kiện sản xuất khác có thể có các phương án khác tối ưu hơn phương án đã chọn. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]. GS. TS. Nguyễn Đắc Lộc, Lưu Văn Nhang; Hướng dẫn thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy; Hà Nội; Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật; 2004; 344 trang [2]. PGS.TS Trần Văn Địch, Th.S Lưu Văn Nhang, Th.S Nguyễn Thanh Mai; Sổ tay gia công cơ; Hà Nội; Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật; 2002; 499 trang [3] GS. TS. Nguyễn Đắc Lộc, PGS. TS. Lê Văn Tiến, PGS. TS. Ninh Đức Tốn, PGS. TS. Trần Xuân Việt; Sổ tay Công nghệ chế tạo máy; Tập 1; Hà Nội; Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật; 2003; 469 trang [4] GS. TS. Nguyễn Đắc Lộc, PGS. TS. Lê Văn Tiến, PGS. TS. Ninh Đức Tốn, PGS. TS. Trần Xuân Việt; Sổ tay Công nghệ chế tạo máy; Tập 2; Hà Nội; Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật; 2003; 582 trang [5] GS. TS. Nguyễn Đắc Lộc, PGS. TS. Lê Văn Tiến, PGS. TS. Ninh Đức Tốn, PGS. TS. Trần Xuân Việt; Sổ tay Công nghệ chế tạo máy; Tập 3; Hà Nội; Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật; 2003; [6] Bộ môn công nghệ chế tạo máy; Giáo trình công nghệ chế tạo máy; Tập 1; Hà Nội; Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật; 2001; 384 trang [7] Bộ môn công nghệ chế tạo máy; Giáo trình công nghệ chế tạo máy; Tập 2; Hà Nội; Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật; 2001; 292 trang [8] Phạm Minh Tuấn; Động cơ đốt trong; Hà Nội; Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật; 2001; 171 trang [9] Nguyễn Đức Phú; Kết cấu và tính toán động cơ đốt trong; Hà Nội; Trường ĐHBK Hà Nội; 1995; 390 trang [10] Trịnh Chất, Lê Văn Uyển; Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí; Tập 1; Hà Nội; Nhà xuất bản giáo dục; 2000; 271 trang [11] PGS. TS. Ninh Đức Tốn, TS. Đỗ Trọng Hùng; Hướng dẫn làm bài tập dung sai; Trường Đại học Bách khoa Hà Nội; 2001 [12] PGS. TS. Trần Văn Địch; Đồ gá gia công cơ; Hà Nội; Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật; 2002; 250 trang MỤC LỤC Trang Lời nói đầu 1 Chương 1. Tổng quan về các phương tiện giao thông vận tải trong kỹ thuật hiện đại 3 1.1. Các phương tiện vận tải hiện nay 3 1.2. Vai trò của máy kéo trong cuộc sống 3 1.3. Bộ truyền tay biên piston trong động cơ máy kéo và các đặc tính cơ bản của chúng 4 1.3.1. Piston 4 1.3.1.1. Điều kiện làm việc của piston 5 1.3.1.2. Vật liệu chế tạo piston 6 1.3.1.3. Kết cấu của piston 6 1.3.2. Thanh truyền 9 1.3.3. Bulông thanh truyền 10 1.3.4. Xecmăng 10 1.4. Thiết kế sơ bộ piston cho động cơ máy kéo M30 12 Chương 2. Phân tích chi tiết gia công 14 2.1. Phân tích tính công nghệ của chi tiết gia công 14 2.2. Xác định dạng sản xuất 14 2.3. Chọn phôi và phương pháp tạo phôi 15 Chương 3. Thiết kế quy trình công nghệ gia công 17 3.1. Phân tích chuẩn và định vị 17 3.2. Lập tiến trình công nghệ gia công 17 3.3. Tính lượng dư gia công cho bề mặt lỗ ắc 18 3.4. Thiết kế sơ bộ nguyên công 24 3.4.1. Nguyên công 1: Gia công tạo chuẩn 24 3.4.2. Nguyên công 2: Tiện thô Æ110 và khoả đỉnh piston 32 3.4.3. Nguyên công 3: Tiện tinh Æ110, tiện rãnh xecmăng dầu và rãnh xecmăng khí thứ 3 38 3.4.4. Nguyên công 4: Tiện Æ109,7 và hai rãnh xecmăng khí đầu tiên 47 3.4.5. Nguyên công 5: Tiện Æ109,5 và rãnh ngăn nhiệt 53 3.4.6. Nguyên công 6: Tiện Æ109 59 3.4.7. Nguyên công 7: Khoét lỗ ắc 61 3.4.8. Nguyên công 8: Phay mặt đầu một bên lỗ ắc 65 3.4.9. Nguyên công 9: Phay mặt đầu bên lỗ ắc còn lại 71 3.4.10. Nguyên công 10: Doa thô lỗ ắc 76 3.4.11. Nguyên công 11: Tiện một bên rãnh vòng hãm 78 3.4.12. Nguyên công 12: Tiện bên rãnh vòng hãm còn lại 82 3.4.13. Nguyên công 13: Khoan 16 lỗ thoát dầu 86 3.4.14. Nguyên công 14: Khoan 10 lỗ thoát dầu 89 3.4.15. Nguyên công 15: Doa tinh lỗ ắc 91 3.4.16. Nguyên công 16: Kiểm tra và sửa trọng lượng piston 94 3.4.17. Nguyên công 17: Tổng kiểm tra 94 Chương 4. Thiết kế đồ gá cho các nguyên công chính 96 4.1. Đồ gá khoét lỗ ắc 96 4.2. Đồ gá khoan 10 lỗ thoát dầu 100 4.3. Đồ gá tiện rãnh vòng hãm 104 Kết luận 109 Tài liệu tham khảo 110