ĐỒ ÁN THIẾT KẾ QUY TRÌNH VÀ TRANG BỊ CÔNG NGHỆ GIA CÔNG PISTON MÁY KÉO M30

Mã đồ án	CKTN00000029
Đánh giá:	5.0
Mô tả đồ án	Đồ án có dung lượng 350MB. Bao gồm đầy đủ các file như: File bản vẽ cad 2D (Bản vẽ chi tiết lồng phôi piston, bản vẽ sơ đồ nguyên công, bản vẽ thiết kế đồ gá khoan phân độ, bản vẽ thiết kế đồ gá khoét, bản vẽ thiết kế đồ gá tiện rãnh, bản vẽ lắp cụm piston…); file word (Bản thuyết minh, nhiệm vụ đồ án…). Ngoài ra còn cung cấp rất nhiều các tài liệu chuyên ngành, các tài liệu phục vụ cho thiết kế đồ án, thư viện chi tiết tiêu chuẩn........... THIẾT KẾ QUY TRÌNH VÀ TRANG BỊ CÔNG NGHỆ GIA CÔNG PISTON MÁY KÉO M30.
Giá:	850,000 VND

Nội dung tóm tắt

MỤC LỤC

Mục lục

Lời nói đầu

Chương 1. Tổng quan về các phương tiện giao thông vận tải trong kỹ thuật hiện đại

1.1. Các phương tiện vận tải hiện nay

1.2. Vai trò của máy kéo trong cuộc sống

1.3. Bộ truyền tay biên piston trong động cơ máy kéo và các đặc tính cơ bản của chúng

1.3.1. Piston

1.3.1.1. Điều kiện làm việc của piston

1.3.1.2. Vật liệu chế tạo piston

1.3.1.3. Kết cấu của piston

1.3.2. Thanh truyền

1.3.3. Bulông thanh truyền

1.3.4. Xecmăng

1.4. Thiết kế sơ bộ piston cho động cơ máy kéo M30

Chương 2. Phân tích chi tiết gia công

2.1. Phân tích tính công nghệ của chi tiết gia công

2.2. Xác định dạng sản xuất

Chương 3. Thiết kế quy trình công nghệ gia công

3.1. Phân tích chuẩn và định vị

3.2. Lập tiến trình công nghệ gia công

3.3. Tính lượng dư gia công cho bề mặt lỗ ắc

3.4. Thiết kế sơ bộ nguyên công

3.4.1. Nguyên công 1: Gia công tạo chuẩn

3.4.2. Nguyên công 2: Tiện thô 110 và khoả đỉnh piston

3.4.3. Nguyên công 3: Tiện tinh 110, tiện rãnh xecmăng dầu và rãnh xecmăng khí thứ 3

3.4.4. Nguyên công 4: Tiện 109,7 và hai rãnh xecmăng khí đầu tiên

3.4.5. Nguyên công 5: Tiện 109,5 và rãnh ngăn nhiệt

3.4.6. Nguyên công 6: Tiện 109

3.4.7. Nguyên công 7: Khoét lỗ ắc

3.4.8. Nguyên công 8: Phay mặt đầu một bên lỗ ắc

3.4.9. Nguyên công 9: Phay mặt đầu bên lỗ ắc còn lại

3.4.10. Nguyên công 10: Doa thô lỗ ắc

3.4.11. Nguyên công 11: Tiện một bên rãnh vòng hãm

3.4.12. Nguyên công 12: Tiện bên rãnh vòng hãm còn lại

3.4.13. Nguyên công 13: Khoan 16 lỗ thoát dầu

3.4.14. Nguyên công 14: Khoan 10 lỗ thoát dầu

3.4.15. Nguyên công 15: Doa tinh lỗ ắc

3.4.16. Nguyên công 16: Kiểm tra và sửa trọng lượng piston

3.4.17. Nguyên công 17: Tổng kiểm tra

Chương 4. Thiết kế đồ gá cho các nguyên công chính

4.1. Đồ gá khoét lỗ ắc

4.2. Đồ gá khoan 10 lỗ thoát dầu

4.3. Đồ gá tiện rãnh vòng hãm

Kết luận

Tài liệu tham khảo

LỜI NÓI ĐẦU

Đất nước ta hiện nay đang có những chuyển biến lớn về mọi mặt, đặc biệt là sự phát triển của nền kinh tế. Quá trình Công nghiệp hoá - Hiện đại hoá đất nước cũng đang có sự thay đổi nhanh chóng và tích cực, góp phần thúc đẩy sự phát triển của nền kinh tế. Trong sự phát triển đó, ngành Cơ khí đã chứng tỏ được tầm quan trọng không thể thiếu trong mọi mặt của nền kinh tế, từ những sản phẩm cơ khí đóng vai trò hàng hoá cho đến việc sản xuất, chế tạo các máy móc, thiết bị, công cụ sản xuất cho các ngành nghề khác. Nói cách khác, ngành Cơ khí đóng vai trò mũi nhọn trong quá trình Công nghiệp hoá - Hiện đại hoá đất nước.

Hiện nay, người kỹ sư Cơ khí nói chung và kỹ sư Chế tạo máy nói riêng cũng đang ngày một chứng tỏ được vai trò của mình trong sự phát triển của ngành Cơ khí cũng như trong nền kinh tế của đất nước. Mặt khác, người kỹ sư Cơ khí - Chế tạo máy cũng đang đứng trước những thử thách mới không kém phần khó khăn. Đó là phải tìm cách làm như thế nào để các sản phẩm Cơ khí được tạo ra có chất lượng cao, giá thành hạ, có khả năng cạnh tranh được trên thị trường trong nước cũng như quốc tế.

Đối với sinh viên ngành Cơ khí - Chế tạo máy thì nhiệm vụ hàng đầu là phải nắm vững các kiến thức chuyên ngành cơ bản để có thể thiết kế, chế tạo, hoàn thiện hơn nữa các sản phẩm cơ khí. Đồng thời, phải tích cực tìm hiểu các thành tựu khoa học kỹ thuật mới trong lĩnh vực Công nghệ chế tạo máy để sau khi ra trường có thể đáp ứng được những yêu cầu trong vai trò kỹ sư Cơ khí - Chế tạo máy.

Đồ án tốt nghiệp là thử thách đầu tiên để sinh viên ngành Cơ khí - Chế tạo máy chứng tỏ khả năng nắm bắt và vận dụng các kiến thức của mình trước khi trở thành một kỹ sư Cơ khí. Để có thể hoàn thành đồ án này sinh viên phải biết cách tổng hợp các kiến thức đã được học tập trong trường vận dụng một cách linh hoạt, kết hợp với các hiểu biết của mình về thực tế sản xuất trong ngành Cơ khí - Chế tạo máy ở Việt Nam, dưới sự hướng dẫn của các thầy cô giáo trong khoa để tiến hành phân tích và đưa ra phương án thực hiện có hiệu quả. Vì vậy sau khi thực hiện xong đồ án thì sinh viên thu được rất nhiều kiến thức và kinh nghiệm bổ ích cho công việc sau này.

Với đề tài được giao: Thiết kế quy trình và trang bị công nghệ gia công piston máy kéo M30. Sau một thời gian làm việc tích cực dưới sự hướng dẫn của thầy giáo: …………….., đến nay em đã hoàn thành đồ án này. Mặc dù đã có rất nhiều cố gắng, nhưng trong một khoảng thời gian ngắn với kiến thức hạn chế và hiểu biết về thực tế sản xuất còn rất ít nên đồ án của em không thể tránh khỏi nhiều sai sót. Em rất mong được sự chỉ bảo, hướng dẫn của các thầy cô giáo và các bạn sinh viên trong khoa.

Em cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất tới:

- Thầy giáo: …………………, người đã trực tiếp hướng dẫn em hoàn thành đồ án tốt nghiệp.

- Thầy giáo: …………………., giáo viên duyệt đồ án.

- Các thầy cô giáo trong bộ môn CNCTM - khoa Cơ khí trường ĐHBK Hà Nội, cùng toàn thể các thầy cô giáo trong khoa cơ khí và trong trường ĐHBK Hà Nội.

- Các bạn sinh viên lớp CTM6 - K….., đặc biệt là các bạn cùng nhóm làm tốt nghiệp.

….., ngày....tháng...năm 20...

Sinh viên thực hiện

…………………

Chương 1. Tổng quan về các phương tiện giao thông vận tải

trong kỹ thuật hiện đại

1.1. Các phương tiện vận tải hiện nay

Hiện nay khoa học kỹ thuật phát triển với tốc độ rất nhanh, cùng với sự phát triển của các ngành khoa học thì các phương tiện vận tải trong kỹ thuật ngày nay cũng phát triển rất đa dạng và phong phú. Các phương tiện vận tải đóng một vai trò rất quan trọng trọng, là một trong những nhân tố thiết yếu của trong cuộc sống hiện đại ngày nay, nhu cầu về vận tải ngày nay là rất lớn, vì thế song song với nhu cầu đó thì các phương tiện giao thông vận tải cũng phải phát triển để đáp ứng với thực tế. Các phương tiện dùng để vận tải cũng rất đa dạng và gồm nhiều chủng loại và hình thức như vận chuyển dùng đường không như máy bay, vận tải đường thuỷ như các loại tàu thuyền , vận tải đường bộ và đường sắt. Trong đó vận tải đường bộ đóng vai trò rất quan trọng, vận tải đường bộ thường dùng các loại phương tiện như: ôtô, máy kéo các loại xe gắn máy trong đó ôtô, máy kéo đóng vai trò chính và chủ yếu trong các phương tiện vận tải đường bộ. Ôtô chủ yếu dùng để chuyên chở, vận chuyển hàng hoá hoặc hành khách, ngoài ra ôtô còn được trang bị các máy công tác đặc biệt để thực hiện các công việc đặc biệt như cứu hoả, nâng hàng ôtô cũng được sử dụng rộng rãi trong mọi lĩnh vực kinh tế, quốc phòng, thể thao.

1.2. Vai trò của máy kéo trong cuộc sống

Máy kéo có một vai trò rất quan trọng trong cuộc sống, nó được sử dụng trong rất nhiều lĩnh vực và các ngành trong nền kinh tế, nhu cầu về máy kéo ở nước ta hiện nay là rất lớn. Trong nông nghiệp: máy kéo chủ yếu được sử dụng để thực hiện các công việc trên đồng ruộng như cày, bừa, gieo hạt, chăm sóc cây trồng, cải tạo ruộng đồng, vận chuyển các sản phẩm vật tư nông nghiệp, thu hoạch nông sản Một số máy kéo còn có bộ phận trích công suất đôi khi còn được liên hợp với các máy tĩnh tại như các máy bơm nước, tuốt lúa, nghiền thức ăn cho gia súc.

Trong lâm nghiệp: máy kéo chủ yếu được sử dụng để thực hiện các công việc khai thác và vận chuyển gỗ, trồng rừng, san ủi mặt đường.

Trong giao thông vận tải và xây dựng máy kéo dùng để vận chuyển hàng hoá trong các tuyến đường ngắn, đường xấu hoặc vận chuyển các cấu kiện có trọng lượng lớn, cồng kềnh, san ủi mặt bằng xây dựng, đào cống rãnh.

Như vậy máy kéo đóng một vai trò rất lớn trong cuộc sống, trên máy kéo thì động cơ là một bộ phận chính là nơi tạo ra công suất để giúp máy kéo hoạt động được.

1.3. Bộ truyền tay biên piston trong động cơ máy kéo và các đặc tính cơ bản của chúng

Bộ truyền tay biên piston gồm có: xecmăng, tay biên, trục khuỷu. Bộ truyền tay biên piston trong động cơ đốt trong có nhiệm vụ nhận lực từ khí thể và truyền đến tay biên để biến thành chuyển động quay của trục khuỷu để truyền công suất ra ngoài.

1.3.1. Piston

Piston cùng với xecmăng khí, xecmăng dầu trong quá trình làm việc của động cơ làm những nhiệm vụ chính sau:

1. Tạo thành buồng cháy tốt, bảo đảm bao kín buồng cháy giữ không để khí cháy lọt xuống cacte và dầu nhờn không sục vào buồng máy.

2. Tiếp nhận lực khí thể P_z và truyền lực này cho thanh truyền để làm quay trục khuỷu đưa công suất ra ngoài. Trong các quá trình nén, piston nén khí nạp và trong quá trình thải piston làm nhiệm vụ như một bơm đẩy và quét khí.

1.3.1.1. Điều kiện làm việc của piston

Piston là một chi tiết máy quan trọng của động cơ máy kéo. Trong quá trình làm việc của động cơ, piston chịu tải trọng cơ học và tải trọng nhiệt rất lớn ảnh hưởng xấu đến độ bền, tuổi thọ của piston.

1. Tải trọng cơ học:

Chủ yếu là do lực khí thể và lực quán tính gây nên. Trong quá trình cháy áp suất khí thể tăng đột ngột có khi tới 10 đến 12 MPa hoặc cao hơn nữa. Ngoài ra lực quán tính tác dụng trên nhóm piston cũng rất lớn. Các lực này biến thiên theo chu kỳ nên đã gây ra va đập dữ dội của các chi tiết máy của nhóm piston vớ xy lanh và thanh truyền làm piston bị biến dạng và đôi khi làm hỏng piston.

2. Tải trọng nhiệt:

Do tiếp xúc với nhiệt độ rất cao trong quá trình cháy (khoảng 2300 – 2700 ⁰K) nên nhiệt độ đỉnh piston thường rất cao gây ra những tác hại sau đây:

- Gây ra ứng suất nhiệt lớn có thể làm rạn nứt cục bộ, giảm độ bền của piston.

- Gây biến dạng nhiệt khiến piston bị bó kẹt trong xy lanh và làm tăng ma sát giữa piston và xy lanh.

- Giảm hệ số nạp làm giảm công suất động cơ.

- Làm dầu nhờn chóng bị phân huỷ.

3. Ma sát và ăn mòn hoá học

Trong quá trình làm việc bề mặt thân piston thường làm việc ở trạng thái ma sát nửa khô do thiếu dầu bôi trơn. Hơn nữa do piston bị biến dạng trong quá trình làm việc nên ma sát càng lớn. Ngoài ra do đỉnh piston luôn tiếp xúc với khí cháy nên bị ăn mòn hoá học bởi các thành phần axít sinh ra trong quá trình cháy.

Do điều kiện làm việc của piston như vậy nên khi thiết kế piston cần đảm bảo các yêu cầu sau đây:

- Dạng đỉnh piston tạo thành buồng cháy tốt nhất.

- Tản nhiệt tốt để tránh kích nổ và bó kẹt.

- Có trọng lượng nhỏ để giảm lực quán tính.

- Đủ bền và đủ độ cứng vững để tránh biến dạng quá lớn.

- Đảm bảo bao kín buồng cháy để công suất động cơ không giảm sút và ít hao dầu nhờn.

1.3.1.2. Vật liệu chế tạo piston

Do điều kiện làm việc của piston như trên nên vật liệu dùng để chế tạo piston phải có tính năng cơ lý sau đây:

- Có sức bền cao và độ bền nhiệt lớn.

- Trọng lượng riêng nhỏ, hệ số dẫn nhiệt lớn.

- Chịu mòn tốt và chịu ăn mòn hoá học.

Ngày nay thường sử dụng là gang và hợp kim nhôm. Để thoả mãn các yêu cầu làm việc trên, piston được làm từ hợp kim nhôm với thành phần gồm có Si, Ni, Cu và các nguyên tố khác.

Vật liệu được sử dụng rộng rãi nhất là hợp kim nhôm - niken, có trọng lượng riêng nhỏ, độ dẫn nhiệt cao và khả năng đúc lớn, tổn thất ma sát nhỏ, nhôm có độ cứng nhỏ HB = 90 - 120 nên dễ gia công. Độ truyền dẫn nhiệt tốt sẽ giúp cho nhiệt độ đỉnh piston thấp dẫn tới sẽ giảm được phụ tải nhiệt phần đỉnh.

1.3.1.3. Kết cấu của piston

Piston có thể chia thành những phần như: đỉnh, đầu, thân và chân piston. Mỗi phần đều có nhiệm vụ riêng và những đặc điểm kết cấu riêng.

- Đỉnh piston: là phần trên cùng của piston, cùng với xylanh, nắp xylanh tạo thành buồng cháy. Về mặt kết cấu có các loại đỉnh piston như sau:

+ Đỉnh bằng: có diện tích chịu nhiệt nhỏ, kết cấu đơn giản, dễ chế tạo.

+ Đỉnh lồi: có sức bền lớn, có độ cứng vững cao, không cần gân tăng bền dưới đỉnh nên trọng lượng nhỏ nhưng diện tích chịu nhiệt lớn nên nhiệt độ của đỉnh lồi thường cao hơn đỉnh bằng.

+ Đỉnh lõm: là dạng đỉnh dùng trong động cơ diezen hoặc 2 kỳ có buồng cháy trực tiếp. Loại đỉnh này có kết cấu rất đa dạng. Tuy nhiên sức bền kém và diện tích chịu nhiệt lớn hơn đỉnh bằng.

- Đầu piston: bao gồm đỉnh piston và vùng đai lắp xecmăng khí, xecmăng dầu, làm nhiệm vụ bao kín buồng cháy. Đường kính đầu piston thường nhỏ hơn đường kính thân vì thân là phần dẫn hướng của piston. Trong quá trình làm việc của động cơ đầu piston truyền phần lớn nhiệt lượng do khí cháy truyền cho nó (70 - 80 %) qua phần đai xecmăng, qua xecmăng đến xylanh rồi truyền cho nước làm mát động cơ. Dòng nhiệt chủ yếu đi qua các xecmăng do đó xecmăng vừa làm nhiệm vụ bao kín buồng cháy vừa làm nhiệm vụ truyền dẫn tản nhiệt cho phần đầu piston. Kết cấu đầu piston phải đảm bảo những yêu cầu sau:

+ Bao kín tốt: cho buồng cháy nhằm ngăn khí cháy lọt xuống cacte dầu và dầu bôi trơn từ cacte sục lên buồng cháy. Thông thường người ta dùng xecmăng để bao kín. Có hai loại xecmăng là xecmăng khí để bao kín buồng cháy và xecmăng dầu để ngăn dầu sục lên buồng cháy. Số xecmăng tuỳ thuộc vào loại động cơ, tốc độ động cơ, số rãnh xecmăng khí và rãnh xecmăng dầu quyết định kích thước của vành đai xecmăng và chiều cao của phần đầu piston.

+ Tản nhiệt tốt cho đầu piston: đây là vấn đề rất quan trọng vì nếu không thì nhiệt độ của đỉnh piston sẽ quá cao gây nhiều tác hại như: rạn nứt, bó kẹt xecmăng, đầu piston, công suất động có giảm sút, ứng suất nhiệt tăng lên... Để tản nhiệt tốt thường dùng các biện pháp kỹ thuật sau đây:

Phần chuyển tiếp giữa đỉnh và đầu có bán kính R lớn.

Dùng gân tản nhiệt ở dưới đỉnh piston.

Dùng rãnh ngăn nhiệt để giảm lượng nhiệt truyền cho xecmăng thứ nhất. Rãnh ngăn nhiệt sẽ ngăn một phần dòng nhiệt truyền cho xecmăng thứ nhất, bảo vệ xecmăng này đồng thời hướng dòng nhiệt phân tán xuống phía dưới vành đai xecmăng phân tán đều cho các xecmăng số 2, số 3.

Làm mát đỉnh piston, bố trí vị trí rãnh xecmăng thứ nhất gần khu vực làm mát của lót xylanh. Vị trí của rãng xecmăng dầu thứ nhất ảnh hưởng rất lớn đến chiều cao của phần đầu piston nên cũng không thể cách đỉnh quá xa.

+ Sức bền cao: để tăng sức bền và độ cứng vững cho bệ chốt piston người ta thiết kế các gân trợ lực.

- Thân piston: là phần còn lại của piston có nhiệm vụ dẫn hướng cho piston chuyển động tịnh tiến trong xylanh và chịu lực ngang N. Để dẫn hướng tốt, ít va đập khe hở giữa thân piston và xylanh phải nhỏ nên gây hiện tượng bó kẹt piston. Khi thiết kế phần thân piston thường phải giải quyết các vấn đề cơ bản sau:

+ Chiều cao của thân piston: tuỳ thuộc vào chủng loại động cơ, thân thường ngắn và vát bớt hai bên hông. Thân piston của động cơ diezen tốc độ thấp thường có chiều dài khá lớn để giảm áp suất do lực ngang N gây ra.

+ Vị trí tâm chốt: được bố trí sao cho piston và xylanh mòn đều, đồng thời giảm va đập va gõ khi piston đổi chiều. Một số động cơ có tâm chốt piston lệch so với tâm xylanh một giá trị e về phía nào đó sao cho lực ngang N_max giảm để hai bên chịu lực của piston và xylanh mòn đều.

+ Dạng thân của piston: Thân piston thường không phải hình trụ mà tiết diện thường có dạng ô van hoặc vát ngắn hai phía đầu bệ chốt. Để khi piston chịu lực bị biến dạng thì cũng không bị bó kẹt trong xylanh. Piston bị biến dạng do chịu lực khí thể P_z, lực ngang N và do giãn nở nhiệt vùng bệ chốt.

+ Để chống bó kẹt piston có các biện pháp thiết kế sau:

Chế tạo thân piston có dạng ô van có phương trục ngắn trùng với phương đường tâm chốt.

Tiện vát hoặc đúc lõm phần thân ở hai đầu bệ chốt.

Xẻ rãnh giãn nở trên thân piston (rãnh chữ U hoăc chữ T). Biện pháp này đảm bảo thân piston có độ đàn hồi nên không bị bó kẹt, hơn nữa do khe hở giảm xuống tối thiểu nên nhiệt độ của piston giảm xuống khá nhiều so với piston không sẻ rãnh.

Đúc hợp kim có độ giãn nở dài nhỏ (ví dụ: hợp kim inva có thành phần là (30 ¸ 38)% Ni, (0 ¸ 8) % Cr còn lại là Fe, có độ giãn nở dài chỉ bằng 1/10 của hợp kim nhôm) vào bệ chốt piston để hạn chế giãn nở của thân piston theo phương vuông góc với tâm chốt.

- Chân piston:

chân piston thường có vành đai để tăng cứng vững. Mặt trụ a cùng với mặt đầu chân piston là chuẩn công nghệ khi gia công và là nơi điều chỉnh trọng lượng của piston sao cho đồng đều giữa các xilanh. Độ sai lệch về trọng lượng đối với động cơ máy kéo không quá (0,2 ¸ 0,6)%.

1.3.2. Thanh truyền

1.3.2.1. Vai trò

Thanh truyền là chi tiết nối piston và trục khuỷu nhằm biến chuyển động tịnh tiến của piston trong xylanh thành chuyển động quay tròn của trục khuỷu.

1.3.2.2. Điều kiện làm việc

Trong quá trình làm việc thanh truyền chịu các lực tác dụng sau:

- Lực khí thể trong xylanh.

- Lực quán tính chuyển động tịnh tiến của nhóm piston.

- Lực quán tính của bản thân thanh truyền.

Khi động cơ làm việc các lực trên thay đổi theo chu kỳ vì vậy tải trọng tác dụng lên thanh truyền là tải trọng động nên khi tính toán phải có hệ số an toàn hợp lý.

Dưới tác dụng của các lực khi làm việc thân thanh truyền bị nén, uốn dọc, uốn ngang, đầu nhỏ thanh truyền bị biến dạng méo, nắp đầu to thanh truyền bị uốn và kéo.

1.3.2.3. Vật liệu chế tạo

Vật liệu chế tạo thanh truyền thường là thép cacbon và thép hợp kim. Động cơ ôtô máy kéo có thể dùng thép cacbon C40, C45 nhưng thường dùng loại thép hợp kim 45Mn2; 40CrNi; 40Cr; 40MnMo.

1.3.2.4. Kết cấu

Kết cấu của thanh truyền được chia làm 3 phần là: đầu nhỏ, đầu to và thân thanh truyền.

- Đầu nhỏ thanh truyền: Khi chốt piston lắp tự do với đầu nhỏ thanh truyền, trên đầu nhỏ thường phải có bạc lót. Đối với động cơ ôtô máy kéo thường là động cơ cao tốc, đầu nhỏ thường mỏng để giảm trọng lượng. Trong một số động cơ người ta thường làm vấu lồi trên đầu nhỏ để điều chỉnh trọng tâm thanh truyền cho đồng đều giữa các xylanh. Để bôi trơn bạc lót và chốt piston có những phương án như dùng rãnh hứng dầu hoặc bôi trơn cưỡng bức do dẫn dầu từ trục khuỷu dọc theo thân thanh truyền .

- Thân thanh truyền: Tiết diện thân thanh truyền thường thay đổi từ nhỏ đến lơn kể từ đầu nhỏ đến đầu to của thanh truyền để phù hợp với quy luật phân bố lực quán tính lắc của thanh truyền.Tiết diện thân thanh truyền có các dạng như sau:

+ Tiết diện chữ I: có sức bền đều theo hai phương, được dùng rất phổ biến, được tạo phôi bằng phương pháp rèn khuôn.

+ Loại tiết diện hình chữ nhật, ô van có ưu điển dễ chế tạo.

- Đầu to thanh truyền: Để lắp ráp với trục khuỷu một cách dễ dàng, đầu to thanh truyền thường được cắt làm hai nửa và ghép với nhau bằng bulông hay vít cấy. Do đó bạc lót cũng phải được chia làm hai nửa và phải được cố định trong lỗ đầu to thanh truyền.

1.3.3. Bulông thanh truyền

1.3.3.1. Vai trò

Bulông thanh truyền là chi tiết ghép nối hai nửa đầu to thanh truyền. Nó có thể ở dạng bulông hay vít cấy, tuy có kết cấu đơn giản nhưng rất quan trọng nên phải được quan tâm khi thiết kế và chế tạo. Nừu bulông thanh truyền do nguyên nhân nào đó bị đứt sẽ dẫn tới phá hỏng toàn bộ động cơ.

1.3.3.2. Điều kiện làm việc

Bulông thanh truyền khi làm việc chịu các lực như: lực xiết ban đầu, lực quán tính của nhóm piston - thanh truyền. Những lực này đều là các lực có chu kỳ nên bulông thanh truyền phải có sức bền mỏi cao.

1.3.3.3. Vật liệu chế tạo

Bulông thanh truyền thường được chế tạo bằng thép hợp kim có các thành phần Crôm, Mangan, Niken... Tốc độ động cơ càng lớn, vật liệu bulông thanh truyền có hàm lượng kim loại quý càng cao.

1.3.3.4. Kết cấu

Các phần chuyển tiếp trên bulông thanh truyền đều phải có bán kính chuyển tiếp trong khoảng (0,2 ¸ 1) mm nhằm giảm tập trung ứng suất.

Phần nối giữa ren và thân thường làm thắt lại để tăng độ dẻo của bulông. Đai ốc có kết cấu đặc biệt để ứng suất tập trung trên các ren đồng đều. Ren được tạo thành bằng những phương pháp gia công không phoi như lăn, cán. Ngoài ra bulông thanh truyền còn được tôi, ram và xử lý bề mặt bằng phun cát, phun bi để đạt độ cứng HRC 26 ¸ 32. Khi lắp ghép phải dùng cờlê lực kế để đảm bảo mômen xiết đúng qui định của nhà chế tạo.

1.3.4. Xecmăng

1.3.4.1. Vai trò

Xecmăng có nhiệm vụ bao kín buồng cháy, xecmăng khí làm nhiệm vụ bao kín tránh lọt khí xuống cacte và xecmăng dầu không cho dầu từ hộp trục khuỷu sục lên buồng cháy.

1.3.4.2. Điều kiện làm việc

Xecmăng làm việc trong điều kiện rất xấu: chịu nhiệt độ cao, áp suất lớn, ma sát lớn trong điều kiện thiếu dầu bôi trơn và bị ăn mòn hoá học của khí cháy và của dầu nhờn.

- Chịu nhiệt độ cao: Trong quá trình làm việc, xecmăng khí trực tiếp tiếp xúc với khí cháy, ma sát với thành vách xylanh, chuyển tải nhiệt từ đầu piston qua xecmăng sang xylanh để truyền cho nước làm mát, nên nhiệt độ làm việc của xecmăng rất cao nhất là đối với xecmăng khí thứ nhất. Khi xecmăng khí bị hở, không tiếp xúc khít với xylanh, để dòng khí chay thổi lọt qua chỗ bị hở làm cho nhiệt độ cục bộ vùng này rất lớn dẫn đến cháy xecmăng và piston.

- Chịu va đập lớn: Khi làm việc, lực khí thể và lực quán tính tác dụng lên xecmăng, các lực này có trị số rất lớn, luôn thay đổi chiều nên gây ra va đập mạnh giữa xecmăng với rãnh xecmăng làm cho xemăng và rãnh xecmăng mòn thành bậc, làm tăng khả năng lọt khí.

- Chịu ma sát lớn: Khi làm việc xecmăng trượt trên mặt gương xylanh với tốc độ trượt rất cao, áp suất lớn nhưng lại thiếu dầu bôi trơn nên ma sát hầu như là ma sát khô đến nửa khô.

1.3.4.3.Vật liệu chế tạo

Một yêu cầu rất quan trọng đối với vật liệu chế tạo xecmăng là bảo đảm độ đàn hồi ở nhiệt độ cao và chịu mòn tốt. Hầu hết xecmăng được chế tạo bằng gang xám pha hợp kim. Vì xecmăng đầu tiên chịu điều kiện làm việc khắc nghiệt nhất nên ở một số động cơ xecmăng khí đầu tiên được mạ Crôm xốp có chiều dày 0,03 ¸ 0,06 mm để tăng tuổi thọ của xecmăng này lên.

1.3.4.4. Kết cấu

Xecmăng khí: Về đại thể, xecmăng có kết cấu đơn giản là một vòng hở miệng. Kết cấu của xecmăng khí được đặc trưng bằng kết cấu của tiết diện và miệng xecmăng.

Xecmăng dầu: Thông thường ở rãnh xecmăng dầu của piston có rãnh thoát dầu. Xecmăng dầu có nhiệm vụ gạt dầu bôi trơn và dàn dầu đều lên mặt xylanh.

1.4. Thiết kế sơ bộ piston cho động cơ máy kéo M30

Theo máy mẫu ta có đường kính của piston là D = 110 mm

Theo [9] ta có các kích thước sơ bộ của piston như sau:

- Chiều dày đỉnh piston: d

d = (0,05 ¸ 0,1)D = (0,05 ¸ 0,1)110

d = 5,5 ¸ 11 mm

Chọn sơ bộ d = 10 mm

- Khoảng cách từ đỉnh đến xecmăng thứ nhất: c

c = (1 ¸ 2) d = (1 ¸ 2).10

c = 10 ¸ 20 mm

- Chiều dày của phần đầu: S

S = (0,05 ¸ 0,1)D = (0,05 ¸ 0,1).110

S = 5,5 ¸ 11 mm

Chọn sơ bộ S = 8 mm

- Chiều cao H của piston:

H = (1 ¸1,6)D = (1 ¸ 1,6).110 =110 ¸ 176 mm

- Vị trí của chốt piston: H - h

H - h = (0,5 ¸ 1,2)D = (0, 5 ¸ 1,2).110

H - h = 55 ¸ 132 mm

- Đường kính chốt piston: d_ch

d_ch = (0,3 ¸ 0,45)D = (0,3 ¸ 0,45).110

d_ch = 33 ¸ 49,5 mm

Chọn sơ bộ d_ch = 45 mm

- Đường kính bệ chốt: db

d_b = (1,3 ¸ 1,6)d_ch = (1,3 ¸ 1,6). 45

d_b = 58,5 ¸ 72 mm

Chọn sơ bộ d_b = 65 mm

- Đường kính lỗ trên chốt: d_o

d_o = (0,6 ¸ 0,8)d_ch = (0,6 ¸ 0,8). 45

- Chiều dày phần thân: S₁

S₁ = (0,3 ¸ 0,5)S = (0,3 ¸ 0,5). 8 = 2,4 ¸ 4 mm

- Số xecmăng khí: 3 ¸ 4

Chọn sơ bộ số xecmăng khí là 3.

- Chiều dày hướng kính t của xecmăng khí:

t = (1/26 ¸ 1/22)D = 4,2 ¸ 5 mm

- Chiều cao a của xecmăng khí:

a = 2,2 ¸ 4 mm

- Số xecmăng dầu: 1 ¸ 3

Chọn sơ bộ số xecmăng dầu là 2.

Chương 2: Phân tích chi tiết gia công

2.1. Phân tích tính công nghệ của chi tiết gia công

Chi tiết có các kết cấu cho phép thoát dao dễ dàng khi gia công như các bậc đường kính ở phần đâu của piston khi gia công đã có các rãnh xecmăng cho phép thoát dao và gia công dễ dàng, các lỗ trên chi tiết là các lỗ thông nên khi gia công và thoát dao được thao tác đơn giản và thực hiện dễ dàng.

Các mặt gia công như các bậc đường kính, các rãnh xecmăng và lỗ ắc pison khi gia công dụng cụ cắt tiếp cận một cách dễ dàng và thuận lợi khí gia công.

Khi gia công thì chuẩn tinh thống nhất là mặt trụ trong Æ94 và mặt đầu Æ110 là chuẩn tinh thống nhất trong suốt quá trình gia công và hai mặt định vị này có đủ kích thước và độ lớn cần thiết để định vị chi tiết và vẫn đảm bảo độ cứng vững khi gia công, và có thể thực hiện cắt ở chế độ cắt cao.

Với yêu cầu làm việc trong điều kiện khắc nghiệt và nhiệt độ cao thì dung sai và độ nhám cho ở các kích thước trên chi tiết là hợp lý như: lỗ ắc piston yêu cầu làm việc có độ chính xác cao và tránh va đập nên cho độ nhám là R_a = 0,63 và dung sai là +0,025mm là hợp lý, khi làm việc các rãnh để lắp xecmăng có yêu cầu độ đồng tâm cao nên cho độ không đồng tâm giữa các rãnh xecmăng không lớn hơn 0,05mm là phù hợp và có khả năng gia công được.

Trên chi tiết không tồn tại các lỗ tịt nên tạo thuận lợi cho quá trình gia công, nhưng với chi tiết có kết cấu tương đối phức tạp ở bên trong bao gồm các bậc đường kính khác nhau như Æ94, Æ80, Æ86, các bán kính góc lượn và phần lồi của lỗ ắc nên phương pháp tạo phôi là tương đối khó khăn.

Các phần kết cấu trên chi tiết là tương đối phù hợp, hai đầu piston được vát mép, các phần chuyển tiếp giữa các bậc có độ dày khác nhau đều có phần bán kính chuyển tiếp và góc lượn phù hợp để tránh tập trung ứng suất trên chi tiết trong quá trình làm việc và trong lúc tạo phôi bằng phương pháp đúc thì tránh được hiện tượng chi tiết bị nứt do nguội không đều và tập trung ứng suất bên trong.

2.2. Xác định dạng sản xuất

Muốn xác định dạng sản xuất, trước hết ta phải xác định được sản lượng phải sản xuất hàng năm của chi tiết gia công.

Sản lượng sản xuất hàng năm của chi tiết được xác định theo công thức sau:

trong đó:

N₁: số lượng sản phẩm cần chế tạo trong năm theo kế hoạch.

m: số lượng chi tiết trong một sản phẩm.

a = 5%: lượng sản phẩm dự phòng do sai hỏng khi tạo phôi gây ra.

b = 6%: lượng sản phẩm dự trù cho hỏng hóc và phế phẩm trong quá trình gia công cơ.

Vậy sản lượng piston phải sản xuất hàng năm là:

N = 7770 (chi tiết/năm)

Trọng lượng của chi tiết: trọng lượng của chi tiết được tính theo công thức sau:

trong đó:

g: khối lượng riêng của vật liệu chi tiết, g = (2,6 ¸ 2,7) kg/dm³

V: thể tích của chi tiết, V » 0,461 dm³.

Thay vào công thức tính khối lượng chi tiết ta có:

Theo bảng 2.6 [1] ta có dạng sản xuất là dạng sản xuất loạt lớn.

2.3. Chọn phôi và phương pháp tạo phôi

Căn cứ vào độ phức tạp của chi tiết ta thấy chỉ có thể tạo phôi bằng phương pháp đúc là hợp lý vì phương pháp đúc có thể tạo ra các loại phôi có hình dạng phức tạp.

Vì chi tiết có yêu cầu về độ chính xác cao nên khi tạo phôi cũng cần phải tạo phôi có độ chính xác về kích thước và hình dáng hình học tương đối cao để tạo cơ sở cho các bước gia công cơ sau này. Mặt khác vật liệu chi tiết là hợp kim nhôm silumin có tính đúc tốt.

Vì vậy chọn phôi là phôi đúc và phương pháp tạo phôi là đúc trong khuôn kim loại. Vì chỉ khi đúc trong khuôn kim loại mới đảm bảo được độ chính xác về hình dáng hình học và độ chính xác về kích thước của phôi.

Phần lõi của phôi được chế tạo rời từng phần sau đó ghép lại khi tiến hành tạo phôi. Lõi đúc được chia làm nhiều phần.

Sau khi đúc, ta phải rửa sạch chi tiết, cắt đậu ngót, đậu hơi, khử ứng suất, và tăng cơ tính cho vật đúc bằng cách luộc trong dầu sôi từ 800 ¸ 100⁰ C.

Chương 3: Thiết kế qui trình công nghệ gia công

3.1. Phân tích chuẩn và định vị

Trong quá trình gia công cắt gọt, ta chọn chuẩn tinh thống nhất là mặt trụ Æ94 và mặt đầu Æ110 của piston để đảm bảo quá trình gia công đạt độ chính xác yêu cầu và biến dạng phôi ít nhất.

3.2. Lập tiến trình công nghệ gia công

Tiến trình công nghệ gia công chi tiết có rất nhiều phương án để gia công chi tiết sau đây là hai phương án tiêu biểu:

Nguyên công	Phương án 1	Phương án 2
1	Gia công tạo chuẩn	Gia công tạo chuẩn
2	Tiện thô Æ110, khoả đỉnh piston	Tiện Æ110, rãnh xecmăng dầu và xecmăng khí thứ 3
3	Tiện tinh Æ110, tiện rãnh xecmăng dầu và rãnh xecmăng khí thứ 3	Tiện đạt kích thước Æ109,7 và hai rãnh xecmăng khí đầu tiên
4	Tiện đạt kích thước Æ109,7 và hai rãnh xecmăng khí	Tiện đạt kích thước Æ109,5 và rãnh ngăn nhiệt
5	Tiện đạt kích thước Æ109,5 và rãnh ngăn nhiệt	Tiện đạt kích thước 109
6	Tiện đạt kích thước Æ109	Phay mặt đầu một bên lỗ ắc
7	Khoét thô, tinh lỗ ắc	Phay mặt đầu bên lỗ ắc còn lại
8	Phay một bên mặt đầu lỗ ắc	Khoét thô, tinh lỗ ắc
9	Phay mặt đầu lỗ ắc còn lại	Doa thô lỗ ắc
10	Doa thô lỗ ắc	Tiện một bên rãnh vòng hãm
11	Tiện một bên rãnh vòng hãm	Tiện bên rãnh vòng hãm còn lại
12	Tiện bên rãnh vòng hãm còn lại	Khoan 16 lỗ thoát dầu
13	Khoan 16 lỗ thoát dầu	Khoan 10 lỗ thoát dầu
14	Khoan 10 lỗ thoát dầu	Khoả đỉnh piston
15	Doa tinh lỗ ắc	Doa tinh lỗ ắc
16	Kiểm tra và sửa trọng lượng pison	Kiểm tra và sửa trọng lượng pison
17	Tổng kiểm tra	Tổng kiểm tra

Phương án 1 và phương án 2 đều có thể đảm bảo được độ vuông góc của rãnh xecmăng và các bậc đường kính gia công khi gia công nhưng ở phương án 1 thì khoả mặt đỉnh piston trước thì khi gia công các rãnh xecmăng thì đảm bảo được khoảng cách từ đỉnh piston đến các rãnh xecmăng thì đảm bảo được thể tích buồng đốt của động cơ khi làm việc hơn là phương án 2 khi gia công đỉnh piston sau khi gia công các rãnh xecmăng thì khoảng cách giữa đỉnh piston và các rãnh xecmăng không đảm bảo bằng ở phương án một, mặt khác ở phương án 2 khi gia công mặt đầu lỗ ắc ở bậc định vị chống xoay cho chi tiết thì ở hai nguyên công phay mặt đầu lỗ ắc phải định vị vào bề mặt chuẩn thô là lỗ ắc chưa gia công hai lần là không hợp lý.

Vậy tiến trình công nghệ ta chọn phương án 1 là hợp lý.

3.3. Tính lượng dư gia công cho bề mặt lỗ ắc

Phôi có dạng phôi đúc cấp chính xác II, khối lượng 1,29 Kg. Tiến trình công nghệ gia công lỗ ắc Æ45 gồm bốn bước: khoét thô, khoét tinh, doa thô, doa tinh.

Chất lượng bề mặt phôi: cấp chính xác 12¸14 tra bảng 3.2 [1] ta có R_Z = 200 mm, T_a = 300 mm.

Lượng dư tối thiểu Z_iMinđược xác định theo công thức:

trong đó:

i là bước công nghệ đang thực hiện;

i-1 là bước công nghệ sát trước;

r là sai số không gian;

R_z, T_a là chiều cao nhấp nhô tế vi và chiều sâu lớp khuyết tật do bước cắt sát trước để lại.

Sai số không gian tổng cộng là:

trong đó:

r_cv: độ cong vênh của phôi;

r_lk: độ lệch khuôn;

Độ cong vênh của phôi được tính theo hai phương dọc trục và hướng kính theo công thức sau:

l: chiều dài lỗ gia công, l = 94.

d: đường kính lỗ gia công, d = 45.

Theo bảng 3.7 [1] ta có D_k = 0,8.

Bước khoét thô: để thực hiện bước này trước hết người ta phải gia công mặt đầu Æ110 và mặt trụ Æ94 để dùng làm chuẩn. Để khống chế bậc tự do chống xoay của chi tiết người ta định vị vào mặt thô của vấu lỗ ắc. Vậy độ lệch khuôn ở bước này được tính theo công thức sau:

Khi gia công các mặt chuẩn Æ110 và Æ94 thì người ta định vị vào mặt thô bên trong của piston. Vậy sai số vị trí của mặt chuẩn Æ110 và Æ94 được tính theo công thức sau:

Các mặt chuẩn Æ94 và Æ110 đều qua các bước công nghệ tiện thô và tiện tinh.

Theo bảng 3.5 [1] với mặt trụ Æ94 ta có R_z =20 mm, T_a = 25 mm.

Theo bảng 3.4 [1] với mặt đầu Æ110 ta có R_z =20 mm, T_a = 30 mm.

Theo bảng 3.11 [3] ta có:

r_ph(_Æ₁₁₀₎ = 540 mm.

r_ph(_Æ₉₄₎ = 540 mm.

Bước khoét:

Theo bảng 3.11 [3] ta có:

r_ph(_Æ₄₅₎ = 460 mm.

Với bước khoét thô độ lệch khuôn được tính theo công thức sau:

r_ph = 460 mm.

Vậy độ lệch khuôn ở bước khoét thô là:

Sai số không gian tổng cộng của phôi là:

- Xác định sai số không gian còn sót lại.

+ Sai số không gian còn sót lại sau khoét thô là:

K_cx là hệ số chính xác hoá của các phương pháp gia công.Theo bảng 3.9 [1] ta có: K_cx = 0.005

+ Sai số không gian còn sót lại sau khoét tinh là:

+ Sai số không gian còn sót lại sau bước doa thô là:

- Xác định sai số gá đặt

Sai số gá đặt được tính theo công thức:

Trong đó: e_c là sai số chuẩn, e_klà sai số kẹp chặt.

+ Xác định sai số chuẩn

Sai số định vị trong trường hợp này là do chi tiết bị dịch chuyển trên mặt phẳng ngang theo phương vuông góc với tâm lỗ.

trong đó: d₁ là dung sai lỗ Æ94.

d₂ là dung sai chốt Æ94.

Theo bảng 2.8 [3] với Æ94H7 ta có T = 35 mm.

Theo bảng 2.7 [3] với Æ94k6 ta có T = 22 mm.

Vậy sai số chuẩn là:

+ Xác định dung sai số kẹp chặt

Sai số kẹp chặt được tính theo công thức:

do a = 0 nên

Theo bảng 3.14 [1] ta có e_k = 90 mm.

Vậy sai số gá đặt là:

Khi khoét tinh sai số không gian còn sót lại là:

e_gđ2 = 0,005. e_gđ1= 0,005.94,405 = 0,472mm.

Khi doa thô sai số không gian còn sót lại là:

e_gđ3 = 0,005. e_gđ2= 0,005.0,472 = 0,00236mm.

Khi doa tinh sai số không gian còn sót lại là:

e_gđ4 = 0,005. e_gđ3= 0,005.0,00236 = 0,00mm.

Vậy lượng dư gia công tối thiểu Z_min ở các bước công nghệ như sau:

- Ở bước khoét thô:

Theo bảng 3.2 [1] ta có chất lượng bề mặt phôi là: R_z = 200 mm; T_a = 300 mm. Vậy ta có: lượng dư tối thiểu ở bước khoét thô là:

- Ở bước khoét tinh:

Theo bảng 3.5 [1] ta có chất lượng bề mặt sau khoét thô là: R_z = 50 mm; T_a = 50 mm. Vậy ta có: lượng dư tối thiểu ở bước khoét tinh là:

- Ở bước doa thô:

Theo bảng 3.5 [1] ta có chất lượng bề mặt sau khoét tinh là: R_z = 30 mm; T_a = 40 mm. Vậy ta có: lượng dư tối thiểu ở bước doa thô là:

- Ở bước doa tinh:

Theo bảng 3.5 [1] ta có chất lượng bề mặt sau doa thô là: R_z = 50 mm; T_a = 50 mm. Vậy ta có: lượng dư tối thiểu ở bước doa tinh là:

*Cột kích thước tính toán ta điền từ ô cuối cùng giá trị lớn nhất của kích thước theo bản vẽ D_t = 45,025. Các ô tiếp theo có giá trị bằng kích thước tính toán của bước tiếp sau trừ đi lượng dư tối thiểu.

Doa tinh: D_t = 45,025 mm.

Doa thô: D_t = 45,025 – 0,070 = 44,955 mm.

Khoét tinh: D_t = 44,955 – 0,140 = 44,815 mm.

Khoét thô: D_t = 44,815 – 0,203 = 44,612 mm.

Phôi: D_t = 44,612 – 1,660 = 43,451 mm.

*Dung sai của các bước tra theo bảng 2.8 [3] ta có:

d_phôi = 390 mm ; d_{khoét thô} = 160 mm ; d_{khoét tinh} = 100 mm; d_{doa thô} = 62 mm; d_phôi = 25 mm.

*Cột kích thước giới hạn D_max nhận được bằng cách làm tròn kích thước tính toán đến con số có nghĩa của dung sai bước tương ứng theo chiều giảm, còn D_min nhận được bằng cách lấy hiệu của D_max với dung sai của bước tương ứng.

Bước doa tinh: D_max = 45,025; D_min= 45,025 – 0,025 = 45 mm.

Bước doa thô: D_max = 44,955; D_min= 44,955 – 0,062 = 44,893 mm.

Bước khoét tinh: D_max = 44,815; D_min= 44,815 – 0,140 = 44,715 mm.

Bước khoét thô: D_max = 44,612; D_min= 44,612– 0,203 = 44,452 mm.

Phôi: D_max = 44,451; D_min= 44,451 – 1,660 = 43,061 mm.

*Cột lượng dư nhỏ nhất giới hạn Z^gh_min và lượng dư giới hạn Z^gh_max được tính như sau:

Z^gh_mini = D_{max i} - D_{max i-1}

Z^gh_maxi = D_{min i} - D_{min i-1}

Bước doa tinh: Z^gh_min = 45,025 - 44,905 = 70 mm.

Z^gh_max = 45 - 44,893 = 107 mm.

Bước doa thô: Z^gh_min = 44,905 - 44,815 = 140mm.

Z^gh_max = 44,893 - 44,715 = 178mm.

Bước khoét tinh: Z^gh_min = 44,815- 44,612 = 203mm.

Z^gh_max = 44,715 - 44,452 = 263mm.

Bước khoét thô: Z^gh_min = 44,612 - 43,451 = 1161mm.

Z^gh_max = 44,452- 43,061 = 1391mm.

Lượng dư tổng cộng Z_0minvà Z_0max bằng tổng các lượng dư trung gian và được ghi ở dưới các cột tương ứng:

Z_0min = 70 + 140 + 203 + 1161 = 1574 mm.

Z_0max = 107 + 178 + 263 + 1391 = 1939 mm.

Từ các tính toán trên ta có bảng sau:

Bước công nghệ					2Z_min	D_p	d
Bước công nghệ	R_z	T	r	e	2Z_min	D_p	d	D_min	D_max	2Z^gh_min	2Z^gh_max
Phôi	200	300	316,40	-	-	43,451	390	43,061	43,451	-
Khoét thô	50	50	1	94,405	1660,442	44,162	160	44,452	44,612	1161	1391
Khoét tinh	30	40	582	0,472	203,302	44,815	100	44,715	44,815	203	263
Doa thô	10	25	0,008	0,0024	140,017	44,955	62	44,893	44,955	140	178
Doa tinh	5	10	-	-	70	45,025	25	45	45,025	70	107
Z_å										1574	1939

Kiểm tra: d_phôi - d_{doa tinh} = 390 - 25 = 365

åZ_max - åZ_min = 1939 - 1574 = 365

Lượng dư gia công cho các bề mặt khác tra bảng 1.64 [2] ta có lượng dư một phía của bề mặt trụ 2 mm; đối với mặt đỉnh piston để tránh hiện tượng rỗ co và đậu ngót thì ta tăng lượng dư lên là 4 mm.

3.4. Thiết kế sơ bộ nguyên công.

3.4.1. Nguyên công 1: Gia công tạo chuẩn

Trong nguyên công này ta gia công các bề mặt dùng làm chuẩn tinh thống nhất cho các nguyên công sau, các bề mặt chọn làm chuẩn tinh thống nhất là mặt đáy và mặt trụ trong Æ94, đồng thời ta vát mép một đầu piston ngay ở nguyên công này.

3.4.1.1. Chọn máy, chọn dụng cụ đo, dụng cụ cắt, quyết định phương án và sơ đồ gá đặt

Chọn máy ở nguyên công này là máy 16K20.

Chọn dụng cụ đo là thước cặp để đo đường kính trong và thước cặp đo chiều dài có sai số cho phép là 0,05 mm và khoảng kích thước giới hạn đo là 170 mm.

Dụng cụ cắt:

Trong bước khoả mặt đầu: Theo bảng 4.4 [3] chọn dụng cụ cắt là dao tiện ngoài thân cong phải và có gắn mảnh thép gió P18, có các kích thước cơ bản là : H = 25 mm; B = 16 mm; L = 140 mm; m = 8; a = 16; r = 1.

Trong bước tiện mặt trụ trong Æ94: theo bảng 4.8 [3] chọn dụng cụ cắt là dao thép gió P18 thân cong phải có các kích thước cơ bản là: H = 25 mm; B = 16 mm; L = 140 mm; m = 8; a = 16; r = 1.

3.4.1.2. Quyết định phương án và sơ đồ gá đặt

Trong nguyên công này để đảm bảo lượng dư phân phối đều và để đảm bảo độ chính xác tương quan giữa các bề mặt gia công và các bề mặt không gia công thì ta chọn mặt chuẩn định vị ở nguyên công này là mặt trong của piston.

3.4.1.3. Lượng dư gia công

Lượng dư ở nguyên công này không phải tính nên tra theo bảng 3.117 [3] ta có lượng dư của mặt đầu là Z = 2mm, lượng dư của mặt trụ trong Æ94 là 2Z = 4mm.

3.4.1.4. Tính chế độ cắt

Nguyên công này gồm các bước sau:

Tiện thô mặt đầu Æ110.

Tiện tinh mặt đầu Æ110.

Tiện vát mép

Tiện thô mặt trụ Æ94.

Tiện tinh mặt trụ Æ94.

Lượng dư gia công ở các bước được phân bố như sau:

Tiện thô mặt đầu Æ110: t = 1,5 mm.

Tiện tinh mặt đầu Æ110: t = 0,5 mm.

Tiện thô mặt trụ Æ94: t = 1,5 mm.

Tiện tinh mặt trụ Æ94: t = 0,5 mm.

3.3.1.4.1. Tính chế độ cắt cho bước khoả thô mặt đầu Æ110

- Chiều dài dịch chuyển của bàn dao công tác L_bd:

Theo bảng 5.3 [1] ta có:

L₂ = 3 mm.

Theo sơ đồ nguyên công ta có L_c = 8 mm.

Vậy L_bd = 8 + 3 + 3 = 14 mm.

- Chiều sâu cắt: t = 1,5 mm.

- Lượng chạy dao của bàn dao:

Theo bảng 5.75 [4] ta có lượng chạy dao của bàn dao là: S = 0,7 ¸ 1,0 mm/v.

Chọn theo lý lịch máy ta có lượng chạy dao ở bước này là: S = 0,8 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 4.6 [1] ta có T = 50 phút.

k_MV là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào tính cơ lý của hợp kim nhôm, theo bảng 5.4 [4] ta có k_MV = 0,8.

k_nv là hệ số phụ thuộc vào tình trạng bề mặt phôi, theo bảng 5.5 [4] ta có:

k_nv = 1,0

k_uv là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào vật liệu của dụng cụ cắt, theo bảng 5.6 [4] ta có: k_uv = 1,0

k_v = 0,8.1,0.1,0 = 0,8

Theo bảng 5.17 [4] ta có: C_V = 328; x = 0,12; y = 0,5; 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:

n_m = 250 v/ph.

Vậy tốc độ cắt thực tế là:

- Lực cắt:

Lực cắt được tính theo công thức:

k_p hệ số điều chỉnh, k_p =K_MP.k_j_P.k_g_P.k_l_P.k_rp

Theo bảng 5.10 [4] ta có: K_MP = 1,0.

Theo bảng 5.22 [4] ta có: k_j_P = 1,0; k_g_P = 1,1; k_l_P = 1,0; k_rp = 0,93.

k_p = 1,0.1,0.1,1.1,0.0,93 = 1,023

Theo bảng 5.23 [4] ta có: C_P = 40; x = 1; y = 0,75; n = 0.

Thay vào công thức tính lực cắt ta có:

- Công suất cắt thực tế:

- Thời gian máy:

- Thời gian nguyên công:

Thời gian nguyên công được tính theo công thức sau:

trong đó:

T_ng: thời gian nguyên công.

T_cb: thời gian cơ bản.

T_ph: thời gian phụ, T_ph= 10%T_cb.

T_phv: thời gian phục vụ chỗ làm việc gồm: thời gian phục vụ kỹ thuật (T_pvkt) để thay đổi dụng cụ, sửa đá... (T_pvkt = 8%T_cb); thời gian phục vụ tổ chức (T_pvtc) để tra dầu cho máy, thu dọn chỗ làm việc, bàn dao ca (T_pvtc = 3%T_cb).

T_k: thời gian nghỉ ngơi tự nhiên của công nhân (T_tn = 5%T₀).

T_ng = 1,26.T_cb = 1,26.0,07 = 0,088 ph.

3.4.1.4.2. Tính chế độ cắt cho bước khoả tinh mặt đầu Æ110

- Chiều dài dịch chuyển của bàn dao công tác L_bd:

Theo bảng 5.3 [1] ta có:

L₂= 3 mm.

Theo sơ đồ nguyên công ta có L_c = 8 mm.

Vậy L_bd = 8 + 3 + 2 = 13 mm.

- Chiều sâu cắt: t = 0,5 mm.

- Lượng chạy dao của bàn dao:

Theo bảng 5.75 [4] ta có lượng chạy dao của bàn dao là: S = 0,2 ¸ 0,3 mm/v.

Chọn theo lý lịch máy ta có lượng chạy dao ở bước này là: S = 0,2 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 4.6 [1] ta có T = 50 phút.

k_MV là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào tính cơ lý của hợp kim nhôm, theo bảng 5.4 [4] ta có k_MV = 0,8.

k_nv là hệ số phụ thuộc vào tình trạng bề mặt phôi, theo bảng 5.5 [4] ta có k_nv = 1,0.

k_uv là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào vật liệu của dụng cụ cắt, theo bảng 5.6 [4] ta có: k_uv = 1,0.

k_v = 0,8.1,0.1,0 = 0,8

Theo bảng 5.17 [4] ta có: C_V = 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: n_m = 500 v/ph.

Vậy tốc độ cắt thực tế là:

- Lực cắt:

Lực cắt được tính theo công thức:

k_phệ số điều chỉnh, k_p =K_MP.k_j_P.k_g_P.k_l_P.k_rp

Theo bảng 5.10 [4] ta có: K_MP = 1,0.

Theo bảng 5.22 [4] ta có: k_j_P = 1,0; k_g_P = 1,1; k_l_P = 1,0; k_rp = 0,93.

k_p = 1,0.1,0.1,1.1,0.0,93 = 1,023

Theo bảng 5.23 [4] ta có: C_P = 40; x = 1; y = 0,75; n = 0.

Thay vào công thức tính lực cắt ta có:

- Công suất cắt thực tế:

- Thời gian máy:

- Thời gian nguyên công: T_ng

Theo như bước trên ta có: T_ng = 1,26.T_cb = 1,26.0,13 = 0,164 ph.

3.4.1.4.3. Chế độ cắt cho bước tiện vát mép piston

Ở bước này ta dùng luôn dao và chế độ cắt của bước tiện mặt đầu Æ110 để vát mép nhưng với bước tiến dao được điều chỉnh bằng tay.

Ta có chế độ cắt ở bước này là: t = 5 mm; n = 500 v/ph; V = 172,788 m/ph.

3.4.1.4.4. Tính chế độ cắt cho bước tiện thô mặt trụ Æ94

- Chiều dài dịch chuyển của bàn dao công tác L_bd:

Theo bảng 5.3 [1] ta có: L₁= 3 mm.

Theo sơ đồ nguyên công ta có L_c = 15,5 mm.

Vậy L_bd = 15,5 + 3 = 18,5 mm.

- Chiều sâu cắt: t = 1,5 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 = 0,8 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 4.6 [1] ta có T = 50 phút.

k_MV là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào tính cơ lý của hợp kim nhôm, theo bảng 5.4 [4] ta có k_MV = 0,8.

k_nv là hệ số phụ thuộc vào tình trạng bề mặt phôi, theo bảng 5.5 [4] ta có:

k_nv = 1,0.

k_uv là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào vật liệu của dụng cụ cắt, theo bảng 5.6 [4] ta có: k_uv = 1,0.

k_v = 0,8.1,0.1,0 = 0,8

Theo bảng 5.17 [4] ta có: C_V = 328; x = 0,12; y = 0,5; 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:

n_m = 315 v/ph.

Vậy tốc độ cắt thực tế là:

- Lực cắt:

Lực cắt được tính theo công thức:

k_phệ số điều chỉnh, k_p =K_MP.k_j_P.k_g_P.k_l_P.k_rp

Theo bảng 5.10 [4] ta có: K_MP = 1,0.

Theo bảng 5.22 [4] ta có: k_j_P = 0,89; k_g_P = 1,0; k_l_P = 1,0; k_rp = 0,93.

k_p = 1,0.0,89.1,0.1,0.0,93 = 0,8277

Theo bảng 5.23 [4] ta có: C_P = 40; x = 1; y = 0,75; n = 0.

Thay vào công thức tính lực cắt ta có:

- Công suất cắt thực tế:

- Thời gian máy:

- Thời gian nguyên công: T_ng.

Theo như bước trên ta có: T_ng = 1,26.T_cb = 1,26.0,073 = 0,092 ph.

3.4.1.4.5. Tính chế độ cắt cho bước tiện tinh mặt trụ Æ94

- Chiều dài dịch chuyển của bàn dao công tác L_bd:

Theo bảng 5.3 [1] ta có: L₁= 3 mm.

Theo sơ đồ nguyên công ta có L_c = 15,5 mm.

Vậy L_bd = 15,5 + 3 = 18,5 mm.

- Chiều sâu cắt: t = 0,5 mm.

- Lượng chạy dao của bàn dao:

Theo bảng 5.75 [4] ta có lượng chạy dao của bàn dao là: S = 0,1 ¸ 0,2 mm/v.

Chọn theo lý lịch máy ta có lượng chạy dao ở bước này là: S = 0,125 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 4.6 [1] ta có T = 50 phút.

k_MV là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào tính cơ lý của hợp kim nhôm, theo bảng 5.4 [4] ta có k_MV = 0,8.

k_nv là hệ số phụ thuộc vào tình trạng bề mặt phôi, theo bảng 5.5 [4] ta có k_nv = 1,0.

k_uv là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào vật liệu của dụng cụ cắt, theo bảng 5.6 [4] ta có: k_uv = 1,0.

k_v = 0,8.1,0.1,0 = 0,8

Theo bảng 5.17 [4] ta có: C_V = 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:

n_m = 800 v/ph.

Vậy tốc độ cắt thực tế là:

- Lực cắt:

Lực cắt được tính theo công thức:

k_phệ số điều chỉnh, k_p =K_MP.k_j_P.k_g_P.k_l_P.k_rp

Theo bảng 5.10 [4] ta có: K_MP = 1,0.

Theo bảng 5.22 [4] ta có: k_j_P = 0,89; k_g_P = 1,0; k_l_P = 1,0; k_rp = 0,93.

k_p = 1,0.0,89.1,0.1,0.0,93 = 0,8277

Theo bảng 5.23 [4] ta có: C_P = 40; x = 1; y = 0,75; n = 0.

Thay vào công thức tính lực cắt ta có:

- Công suất cắt thực tế:

- Thời gian máy:

- Thời gian nguyên công: T_ng

Tương tự như bước trên ta có: T_ng = 1,26.T_cb = 1,26.0,185 = 0,233 ph.

Trong nguyên công này công suất cắt lớn nhất là N_c = 0,733 kW ở bước khoả thô mặt đầu Æ110. Ta có: N_m.h = 10.0,8 = 8 kW

Ta thấy N_c < N_m.h, vậy máy đảm bảo đủ công suất gia công.

3.4.2. Nguyên công 2: Tiện thô Æ110 và khoả đỉnh piston.

3.4.2.1. Phân tích chuẩn và định vị

Chuẩn trong nguyên công này là mặt đầu Æ110 và mặt trụ Æ94 đã gia công ở nguyên công 1.

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.

3.4.2.2. Chọn máy, chọn dụng cụ đo, dụng cụ cắt

- Chọn máy: chọn máy gia công ở nguyên công này là máy 16K20.

- Dụng cụ đo: chọn dụng cụ đo là thước cặp để đo đường kính ngoài và thước cặp đo chiều dài có sai số cho phép là 0,05 mm và kích thước giới hạn đo là 170 mm.

- Dụng cụ cắt: Chọn dao ở nguyên công này là dao thép gió P18, theo bảng 4.4 [3] chọn dao là dao tiện ngoài thân cong trái có các kích thước cơ bản là:

H = 25; B = 16; L = 140 ; m = 8; a = 16; r = 1.

3.4.2.3. Lượng dư gia công

Mặt trụ Æ110 có lượng dư tổng cộng là: 2Z = 4 mm.

Mặt đỉnh piston có lượng dư tổng cộng là: Z = 4 mm.

3.4.2.4. Tính chế độ cắt

Trong nguyên công này gồm các bước sau:

Tiện thô Æ110.

Khoả thô mặt đỉnh piston.

Khoả tinh mặt đỉnh piston.

Vát mép piston.

3.4.2.4.1. Tính chế độ cắt cho bước tiện thô Æ110

- Chiều dài dịch chuyển của bàn dao công tác L_bd:

Theo bảng 5.3 [1] ta có:

L₂= 2 mm.

Theo sơ đồ nguyên công ta có L_c = 164 mm.

Vậy L_bd = 164 + 2,5 + 2 = 168,5 mm.

- Chiều sâu cắt: t = 1,5 mm.

- Lượng chạy dao của bàn dao:

Theo bảng 5.75 [4] ta có lượng chạy dao của bàn dao là: S = 0,7 ¸ 1,0 mm/v.

Chọn theo lý lịch máy ta có lượng chạy dao ở bước này là: S = 1,0 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 4.6 [1] ta có T = 50 phút

k_MV là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào tính cơ lý của hợp kim nhôm, theo bảng 5.4 [4] ta có k_MV = 0,8.

k_nv là hệ số phụ thuộc vào tình trạng bề mặt phôi, theo bảng 5.5 [4] ta có:

k_nv = 1,0.

k_uv là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào vật liệu của dụng cụ cắt, theo bảng 5.6 [4] ta có: k_uv = 1,0.

k_v = 0,8.1,0.1,0 = 0,8

Theo bảng 5.17 [4] ta có: C_V = 328; x = 0,12; y = 0,5; 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: n_m = 200 v/ph.

Vậy tốc độ cắt thực tế là:

- Lực cắt:

Lực cắt được tính theo công thức:

k_phệ số điều chỉnh, k_p =K_MP.k_j_P.k_g_P.k_l_P.k_rp

Theo bảng 5.10 [4] ta có: K_MP = 1,0.

Theo bảng 5.22 [4] ta có: k_j_P = 1,0; k_g_P = 1,1; k_l_P = 1,0; k_rp = 0,93.

k_p = 1,0.1,0.1,1.1,0.0,93 = 1,023

Theo bảng 5.23 [4] ta có: C_P = 40; x = 1; y = 0,75; n = 0.

Thay vào công thức tính lực cắt ta có:

- Công suất cắt thực tế:

- Thời gian máy:

- Thời gian nguyên công: T_ng

Tương tự như trên ta có: T_ng = 1,26.T_cb = 1,26.0,843 = 1,062 ph.

3.4.2.4.2. Tính chế độ cắt cho bước khoả thô đỉnh piston

- Chiều dài dịch chuyển của bàn dao công tác L_bd:

Theo bảng 5.3 [1] ta có:

L₂= 3 mm.

Theo sơ đồ nguyên công ta có mm.

Vậy L_bd = 55,5 + 4,5 + 3 = 63mm.

- Chiều sâu cắt: t = 3,5 mm.

- Lượng chạy dao của bàn dao:

Theo bảng 5.75 [4] ta có lượng chạy dao của bàn dao là: S = 0,7 ¸ 1,0 mm/v.

Chọn theo lý lịch máy ta có lượng chạy dao ở bước này là: S = 1,0 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 4.6 [1] ta có T = 50 phút.

k_MV là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào tính cơ lý của hợp kim nhôm, theo bảng 5.4 [4] ta có k_MV = 0,8.

k_nv là hệ số phụ thuộc vào tình trạng bề mặt phôi, theo bảng 5.5 [4] ta có k_nv = 1,0.

k_uv là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào vật liệu của dụng cụ cắt, theo bảng 5.6 [4] ta có: k_uv = 1,0.

k_v = 0,8.1,0.1,0 = 0,8

Theo bảng 5.17 [4] ta có: C_V = 328; x = 0,12; y = 0,5; 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:

n_m = 200 v/ph.

Vậy tốc độ cắt thực tế là:

- Lực cắt:

Lực cắt được tính theo công thức:

k_phệ số điều chỉnh, k_p =K_MP.k_j_P.k_g_P.k_l_P.k_rp

Theo bảng 5.10 [4] ta có: K_MP = 1,0.

Theo bảng 5.22 [4] ta có: k_j_P = 1,0; k_g_P = 1,1; k_l_P = 1,0; k_rp = 0,93.

k_p = 1,0.1,0.1,1.1,0.0,93 = 1,023

Theo bảng 5.23 [4] ta có: C_P = 40; x = 1; y = 0,75; n = 0.

Thay vào công thức tính lực cắt ta có:

- Công suất cắt thực tế:

- Thời gian máy:

- Thời gian nguyên công: T_ng

Tương tự ta có: T_ng = 1,26.T_cb = 1,26.0,315 = 0,397 ph.

3.4.2.4.3. Tính chế độ cắt cho bước khoả tinh đỉnh piston

- Chiều dài dịch chuyển của bàn dao công tác L_bd:

Theo bảng 5.3 [1] ta có:

L₂= 3 mm.

Theo sơ đồ nguyên công ta có

Vậy L_bd = 55,5 + 4,5 + 3 = 63 mm.

- Chiều sâu cắt: t = 0,5 mm.

- Lượng chạy dao của bàn dao:

Theo bảng 5.75 [4] ta có lượng chạy dao của bàn dao là: S = 0,2 ¸ 0,3 mm/v.

Chọn theo lý lịch máy ta có lượng chạy dao ở bước này là: S = 0,2 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 4.6 [1] ta có T = 50 phút.

k_MV là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào tính cơ lý của hợp kim nhôm, theo bảng 5.4 [4] ta có k_MV = 0,8.

k_nv là hệ số phụ thuộc vào tình trạng bề mặt phôi, theo bảng 5.5 [4] ta có k_nv = 1,0.

k_uv là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào vật liệu của dụng cụ cắt, theo bảng 5.6 [4] ta có: k_uv = 1,0.

k_v = 0,8.1,0.1,0 = 0,8

Theo bảng 5.17 [4] ta có: C_V = 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:

n_m = 500 v/ph.

Vậy tốc độ cắt thực tế là:

- Lực cắt:

Lực cắt được tính theo công thức:

k_phệ số điều chỉnh, k_p =K_MP.k_j_P.k_g_P.k_l_P.k_rp

Theo bảng 5.10 [4] ta có: K_MP = 1,0.

Theo bảng 5.22 [4] ta có: k_j_P = 1,0; k_g_P = 1,1; k_l_P = 1,0; k_rp = 0,93.

k_p = 1,0.1,0.1,1.1,0.0,93 = 1,023

Theo bảng 5.23 [4] ta có: C_P = 40; x = 1; y = 0,75; n = 0.

Thay vào công thức tính lực cắt ta có:

- Công suất cắt thực tế:

- Thời gian máy:

- Thời gian nguyên công: T_ng

Tương tự ta có: T_ng = 1,26.T_cb = 1,26.0,60 = 0,756 ph.

Trong nguyên công này công suất cắt lớn nhất là N_c = 1,617 kW ở bước khoả thô mặt đầu Æ110. Ta có: N_m.h = 10.0,8 = 8 kW

Ta thấy N_c < N_m.h, vậy máy đảm bảo đủ công suất gia công.

3.4.2.4.4. Chế độ cắt cho bước tiện vát mép piston

Ở bước này ta dùng luôn dao và chế độ cắt của bước tiện mặt đầu Æ110 để vát mép nhưng với bước tiến dao được điều chỉnh bằng tay.

Ta có chế độ cắt ở bước này là: t = 5 mm; n = 500 v/ph; V = 172,788 m/ph.

3.4.3. Nguyên công 3: Tiện tinh Æ110, tiện rãnh xecmăng dầu và rãnh xecmăng khí thứ 3

3.4.3.1. 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.

3.4.3.2. Chọn máy, chọn dụng cụ đo, dụng cụ cắt

- Chọn máy: chọn máy gia công ở nguyên công này là máy 16K20.

- Dụng cụ cắt:

Bước tiện tinh Æ110: chọn dao ở nguyên công này là dao thép gió P18, theo bảng 4.4 [3] chọn dao là dao tiện ngoài thân cong trái có các kích thước cơ bản là:

H = 25; B = 16; L = 140 ; m = 8; a = 16; r = 1.

Bước tiện rãnh xecmăng dầu: chọn dụng cụ cắt là dao tiện rãnh thép gió có bề rộng là 5 mm

Bước tiện rãnh xecmăng khí: chọn dụng cụ cắt là dao tiện rãnh thép gió có bề rộng là 3 mm

3.4.3.3. Tính chế độ cắt

Trong nguyên công ngày gồm các bước sau:

Tiện tinh Æ110.

Tiện thô rãnh xecmăng dầu.

Tiện tinh rãnh xecmăng dầu.

Tiện thô rãnh xecmăng khí.

Tiện tinh rãnh xecmăng khí.

3.4.3.3.1. Tính chế độ cắt cho bước tiện tinh Æ110

- Chiều dài dịch chuyển của bàn dao công tác L_bd:

Theo bảng 5.3 [1] ta có:

L₂= 2 mm.

Theo sơ đồ nguyên công ta có L_c = 164 mm.

Vậy L_bd = 160 + 2 + 2 = 164 mm.

- Chiều sâu cắt: t = 0,5 mm.

- Lượng chạy dao của bàn dao:

Theo bảng 5.75 [4] ta có lượng chạy dao của bàn dao là: S = 0,2 ¸ 0,3 mm/v.

Chọn theo lý lịch máy ta có lượng chạy dao ở bước này là: S = 0,2 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 4.6 [1] ta có T = 50 phút.

k_MV là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào tính cơ lý của hợp kim nhôm, theo bảng 5.4 [4] ta có k_MV = 0,8.

k_nv là hệ số phụ thuộc vào tình trạng bề mặt phôi, theo bảng 5.5 [4] ta có k_nv = 1,0.

k_uv là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào vật liệu của dụng cụ cắt, theo bảng 5.6 [4] ta có: k_uv = 1,0.

k_v = 0,8.1,0.1,0 = 0,8

Theo bảng 5.17 [4] ta có: C_V = 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:

n_m = 500 v/ph.

Vậy tốc độ cắt thực tế là:

- Lực cắt:

Lực cắt được tính theo công thức:

k_phệ số điều chỉnh, k_p =K_MP.k_j_P.k_g_P.k_l_P.k_rp

Theo bảng 5.10 [4] ta có: K_MP = 1,0.

Theo bảng 5.22 [4] ta có: k_j_P = 1,0; k_g_P = 1,1; k_l_P = 1,0; k_rp = 0,93.

k_p = 1,0.1,0.1,1.1,0.0,93 = 1,023

Theo bảng 5.23 [4] ta có: C_P = 40; x = 1; y = 0,75; n = 0.

Thay vào công thức tính lực cắt ta có:

- Công suất cắt thực tế:

- Thời gian máy:

- Thời gian nguyên công: T_ng

Tương tự ta có: T_ng = 1,26.T_cb = 1,26.1,64 = 2,066 ph.

3.4.3.3.2. Tính chế độ cắt cho bước tiện thô rãnh xecmăng dầu

- Chiều dài dịch chuyển của bàn dao công tác L_bd:

Theo bảng 5.3 [1] ta có: L₁= 3 mm.

Theo sơ đồ nguyên công ta có L_c = 4,5 mm.

Vậy L_bd = 4,5 + 3 = 7,5 mm.

- Lượng chạy dao của bàn dao:

Theo bảng 5.75 [4] ta có lượng chạy dao của bàn dao là: S = 0,7 ¸ 0,1 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.

k_MV là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào tính cơ lý của hợp kim nhôm, theo bảng 5.4 [4] ta có k_MV = 0,8.

k_nv là hệ số phụ thuộc vào tình trạng bề mặt phôi, theo bảng 5.5 [4] ta có k_nv = 1,0.

k_uv là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào vật liệu của dụng cụ cắt, theo bảng 5.6 [4] ta có: k_uv = 1,0.

k_v = 0,8.1,0.1,0 = 0,8

Theo bảng 5.17 [4] ta có: C_V = 328; x = 0,12; y = 0, 5; 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:

n_m = 250 v/ph.

Vậy tốc độ cắt thực tế là:

- Lực cắt:

Lực cắt được tính theo công thức:

k_phệ số điều chỉnh, k_p =K_MP.k_j_P.k_g_P.k_l_P.k_rp

Theo bảng 5.10 [4] ta có: K_MP = 1,0.

Theo bảng 5.22 [4] ta có: k_j_P = 1,0; k_g_P = 1,1; k_l_P = 1,0; k_rp = 0,93.

k_p = 1,0.1,0.1,1.1,0.0,93 = 1,023

Theo bảng 5.23 [4] ta có: C_P = 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: T_ng

Tương tự ta có: T_ng = 1,26.T_cb = 1,26.0,0429 = 0,054 ph.

3.4.3.3.3. Tính chế độ cắt cho bước tiện tinh rãnh xecmăng dầu

- Chiều dài dịch chuyển của bàn dao công tác L_bd:

Theo bảng 5.3 [1] ta có: L₁= 3 mm.

Theo sơ đồ nguyên công ta có L_c = 4,5 mm.

Vậy L_bd = 4,5 + 3 = 7,5 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.

k_MV là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào tính cơ lý của hợp kim nhôm, theo bảng 5.4 [4] ta có k_MV = 0,8.

k_nv là hệ số phụ thuộc vào tình trạng bề mặt phôi, theo bảng 5.5 [4] ta có k_nv = 1,0.

k_uv là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào vật liệu của dụng cụ cắt, theo bảng 5.6 [4] ta có: k_uv = 1,0.

k_v = 0,8.1,0.1,0 = 0,8

Theo bảng 5.17 [4] ta có: C_V = 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:

n_m = 630 v/ph.

Vậy tốc độ cắt thực tế là:

- Lực cắt:

Lực cắt được tính theo công thức:

k_phệ số điều chỉnh, k_p =K_MP.k_j_P.k_g_P.k_l_P.k_rp

Theo bảng 5.10 [4] ta có: K_MP = 1,0.

Theo bảng 5.22 [4] ta có: k_j_P = 1,0; k_g_P = 1,1; k_l_P = 1,0; k_rp = 0,93.

k_p = 1,0.1,0.1,1.1,0.0,93 = 1,023

Theo bảng 5.23 [4] ta có: C_P = 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: T_ng

Tương tự ta có: T_ng = 1,26.T_cb = 1,26.0,159 = 0,200 ph.

3.4.3.3.4. Tính chế độ cắt cho bước tiện thô rãnh xecmăng khí

- Chiều dài dịch chuyển của bàn dao công tác L_bd:

Theo bảng 5.3 [1] ta có: L₁= 3 mm.

Theo sơ đồ nguyên công ta có L_c = 4,5 mm.

Vậy L_bd = 4,5 + 3 = 7,5 mm.

- Lượng chạy dao của bàn dao:

Theo bảng 5.75 [4] ta có lượng chạy dao của bàn dao là: S = 0,7 ¸ 0,1 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.

k_MV là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào tính cơ lý của hợp kim nhôm, theo bảng 5.4 [4] ta có k_MV = 0,8.

k_nv là hệ số phụ thuộc vào tình trạng bề mặt phôi, theo bảng 5.5 [4] ta có k_nv = 1,0.

k_uv là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào vật liệu của dụng cụ cắt, theo bảng 5.6 [4] ta có: k_uv = 1,0.

k_v = 0,8.1,0.1,0 = 0,8

Theo bảng 5.17 [4] ta có: C_V = 328; x = 0,12; y = 0, 5; 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:

n_m = 250 v/ph.

Vậy tốc độ cắt thực tế là:

- Lực cắt:

Lực cắt được tính theo công thức:

k_phệ số điều chỉnh, k_p =K_MP.k_j_P.k_g_P.k_l_P.k_rp

Theo bảng 5.10 [4] ta có: K_MP = 1,0.

Theo bảng 5.22 [4] ta có: k_j_P = 1,0; k_g_P = 1,1; k_l_P = 1,0; k_rp = 0,93.

k_p = 1,0.1,0.1,1.1,0.0,93 = 1,023

Theo bảng 5.23 [4] ta có: C_P = 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: T_ng

Tương tự ta có: T_ng = 1,26.T_cb = 1,26.0,0429 = 0,054 ph.

3.4.3.3.5. Tính chế độ cắt cho bước tiện tinh rãnh xecmăng khí

- Chiều dài dịch chuyển của bàn dao công tác L_bd:

Theo bảng 5.3 [1] ta có: L₁= 3 mm.

Theo sơ đồ nguyên công ta có L_c = 4,5 mm.

Vậy L_bd = 4,5 + 3 = 7,5 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.

k_MV là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào tính cơ lý của hợp kim nhôm, theo bảng 5.4 [4] ta có k_MV = 0,8.

k_nv là hệ số phụ thuộc vào tình trạng bề mặt phôi, theo bảng 5.5 [4] ta có k_nv = 1,0.

k_uv là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào vật liệu của dụng cụ cắt, theo bảng 5.6 [4] ta có: k_uv = 1,0.

k_v = 0,8.1,0.1,0 = 0,8

Theo bảng 5.17 [4] ta có: C_V = 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:

n_m = 630 v/ph.

Vậy tốc độ cắt thực tế là:

- Lực cắt:

Lực cắt được tính theo công thức:

k_phệ số điều chỉnh, k_p =K_MP.k_j_P.k_g_P.k_l_P.k_rp

Theo bảng 5.10 [4] ta có: K_MP = 1,0.

Theo bảng 5.22 [4] ta có: k_j_P = 1,0; k_g_P = 1,1; k_l_P = 1,0; k_rp = 0,93.

k_p = 1,0.1,0.1,1.1,0.0,93 = 1,023

Theo bảng 5.23 [4] ta có: C_P = 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: T_ng

Tương tự ta có: T_ng = 1,26.T_cb = 1,26.0,159 = 0,200 ph.

Trong nguyên công này công suất cắt lớn nhất là N_c = 2,527 kW ở bước tiện thô rãnh xecmăng dầu. Ta có: N_m.h = 10.0,8 = 8 kW

Ta thấy N_c < N_m.h, vậy máy đảm bảo đủ công suất gia công.

3.4.4. Nguyên công 4: Tiện đạt Æ109,7 tiện hai rãnh xecmăng khí đầu tiên

3.4.4.1. 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.

3.3.4.2. Chọn máy, chọn dụng cụ đo, dụng cụ cắt

- Chọn máy: chọn máy gia công ở nguyên công này là máy 16K20.

- Dụng cụ cắt:

Bước tiện Æ109,7 chọn dao ở nguyên công này là dao thép gió P18, theo bảng 4.4 [3] chọn dao là dao tiện ngoài thân cong trái có các kích thước cơ bản là:

H = 25; B = 16; L = 140 ; m = 8; a = 16; r = 1.

Bước tiện rãnh xecmăng khí: chọn dụng cụ cắt là dao tiện rãnh thép gió có bề rộng là 3 mm

3.4.4.3. Tính chế độ cắt

Trong nguyên công này gồm các bước:

Tiện đạt kích thước Æ109,7.

Tiện thô rãnh xecmăng khí.

Tiện tinh rãnh xecmăng khí.

3.4.4.3.1. Tính chế độ cắt cho bước tiện đạt kích thước Æ109,7

- Chiều dài dịch chuyển của bàn dao công tác L_bd:

Theo bảng 5.3 [1] ta có: L₁= 1 mm.

Theo sơ đồ nguyên công ta có L_c = 27 mm.

Vậy L_bd = 27 + 1 = 28 mm.

- Chiều sâu cắt: t = 0,15 mm.

- Lượng chạy dao của bàn dao:

Theo bảng 5.75 [4] ta có lượng chạy dao của bàn dao là: S = 0,2 ¸ 0,3 mm/v.

Chọn theo lý lịch máy ta có lượng chạy dao ở bước này là: S = 0,2 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 4.6 [1] ta có T = 50 phút.

k_MV là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào tính cơ lý của hợp kim nhôm, theo bảng 5.4 [4] ta có k_MV = 0,8.

k_nv là hệ số phụ thuộc vào tình trạng bề mặt phôi, theo bảng 5.5 [4] ta có k_nv = 1,0.

k_uv là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào vật liệu của dụng cụ cắt, theo bảng 5.6 [4] ta có: k_uv = 1,0.

k_v = 0,8.1,0.1,0 = 0,8

Theo bảng 5.17 [4] ta có: C_V = 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:

n_m = 630 v/ph.

Vậy tốc độ cắt thực tế là:

- Lực cắt:

Lực cắt được tính theo công thức:

k_phệ số điều chỉnh, k_p =K_MP.k_j_P.k_g_P.k_l_P.k_rp

Theo bảng 5.10 [4] ta có: K_MP = 1,0.

Theo bảng 5.22 [4] ta có: k_j_P = 1,0; k_g_P = 1,1; k_l_P = 1,0; k_rp = 0,93.

k_p = 1,0.1,0.1,1.1,0.0,93 = 1,023

Theo bảng 5.23 [4] ta có: C_P = 40; x = 1; y = 0,75; n = 0.

Thay vào công thức tính lực cắt ta có:

- Công suất cắt thực tế:

- Thời gian máy:

- Thời gian nguyên công: T_ng

Tương tự ta có: T_ng = 1,26.T_cb = 1,26.0,222 = 0,280 ph.

3.4.4.3.2. Tính chế độ cắt cho bước tiện thô rãnh xecmăng khí

- Chiều dài dịch chuyển của bàn dao công tác L_bd:

Theo bảng 5.3 [1] ta có: L₁= 3,5 mm.

Theo sơ đồ nguyên công ta có L_c = 4,5 mm.

Vậy L_bd = 4,5 + 3,5 = 8 mm.

- Lượng chạy dao của bàn dao:

Theo bảng 5.75 [4] ta có lượng chạy dao của bàn dao là: S = 0,7 ¸ 0,1 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.

k_MV là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào tính cơ lý của hợp kim nhôm, theo bảng 5.4 [4] ta có k_MV = 0,8.

k_nv là hệ số phụ thuộc vào tình trạng bề mặt phôi, theo bảng 5.5 [4] ta có k_nv = 1,0.

k_uv là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào vật liệu của dụng cụ cắt, theo bảng 5.6 [4] ta có: k_uv = 1,0.

k_v = 0,8.1,0.1,0 = 0,8

Theo bảng 5.17 [4] ta có: C_V = 328; x = 0,12; y = 0, 5; 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:

n_m = 250 v/ph.

Vậy tốc độ cắt thực tế là:

Lực cắt được tính theo công thức:

k_phệ số điều chỉnh, k_p =K_MP.k_j_P.k_g_P.k_l_P.k_rp

Theo bảng 5.10 [4] ta có: K_MP = 1,0.

Theo bảng 5.22 [4] ta có: k_j_P = 1,0; k_g_P = 1,1; k_l_P = 1,0; k_rp = 0,93.

k_p = 1,0.1,0.1,1.1,0.0,93 = 1,023

Theo bảng 5.23 [4] ta có: C_P = 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: T_ng

Tương tự ta có: T_ng = 1,26.T_cb = 1,26.0,0457 = 0,0576 ph.

3.4.4.3.3. Tính chế độ cắt cho bước tiện tinh rãnh xecmăng khí

- Chiều dài dịch chuyển của bàn dao công tác L_bd:

Theo bảng 5.3 [1] ta có: L₁= 3,5 mm.

Theo sơ đồ nguyên công ta có L_c = 4,5 mm.

Vậy L_bd = 4,5 + 3,5 = 8 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.

k_MV là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào tính cơ lý của hợp kim nhôm, theo bảng 5.4 [4] ta có k_MV = 0,8.

k_nv là hệ số phụ thuộc vào tình trạng bề mặt phôi, theo bảng 5.5 [4] ta có k_nv = 1,0.

k_uv là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào vật liệu của dụng cụ cắt, theo bảng 5.6 [4] ta có: k_uv = 1,0.

k_v = 0,8.1,0.1,0 = 0,8

Theo bảng 5.17 [4] ta có: C_V = 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:

n_m = 630 v/ph.

Vậy tốc độ cắt thực tế là:

- Lực cắt:

Lực cắt được tính theo công thức:

k_phệ số điều chỉnh, k_p =K_MP.k_j_P.k_g_P.k_l_P.k_rp

Theo bảng 5.10 [4] ta có: K_MP = 1,0.

Theo bảng 5.22 [4] ta có: k_j_P = 1,0; k_g_P = 1,1; k_l_P = 1,0; k_rp = 0,93.

k_p = 1,0.1,0.1,1.1,0.0,93 = 1,023

Theo bảng 5.23 [4] ta có: C_P = 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: T_ng

Tương tự ta có: T_ng = 1,26.T_cb = 1,26.0,169 = 0,213 ph.

Trong nguyên công này công suất cắt lớn nhất là N_c = 1,516 kW ở bước tiện thô rãnh xecmăng khí. Ta có: N_m.h = 10.0,8 = 8 kW

Ta thấy N_c < N_m.h, vậy máy đảm bảo đủ công suất gia công.

3.4.5. Nguyên công 5: Tiện Æ109,5 và tiện rãnh ngăn nhiệt

3.4.5.1. 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.

3.3.5.2. Chọn máy, chọn dụng cụ đo, dụng cụ cắt

- Chọn máy: chọn máy gia công ở nguyên công này là máy 16K20.

- Dụng cụ cắt:

Bước tiện Æ109,5 chọn dao ở nguyên công này là dao thép gió P18, theo bảng 4.4 [3] chọn dao là dao tiện ngoài thân cong trái có các kích thước cơ bản là:

H = 25; B = 16; L = 140 ; m = 8; a = 16; r = 1.

Bước tiện rãnh ngăn nhiệt: chọn dụng cụ cắt là dao tiện rãnh thép gió có bề rộng là 1,5 mm.

3.4.5.3. Tính chế độ cắt

Trong nguyên công này gồm các bước sau:

Tiện đạt kích thước Æ109,5.

Tiện thô rãnh ngăn nhiệt.

Tiện tinh rãnh ngăn nhiệt.

3.4.5.3.1. Tính chế độ cắt cho bước tiện Æ109,5

- Chiều dài dịch chuyển của bàn dao công tác L_bd:

Theo bảng 5.3 [1] ta có: L₁= 2 mm.

Theo sơ đồ nguyên công ta có L_c = 15 mm.

Vậy L_bd = 15 + 2 = 17 mm.

- Chiều sâu cắt: t = 0,1 mm.

- Lượng chạy dao của bàn dao:

Theo bảng 5.75 [4] ta có lượng chạy dao của bàn dao là: S = 0,2 ¸ 0,3 mm/v.

Chọn theo lý lịch máy ta có lượng chạy dao ở bước này là: S = 0,2 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 4.6 [1] ta có T = 50 phút.

k_MV là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào tính cơ lý của hợp kim nhôm, theo bảng 5.4 [4] ta có k_MV = 0,8.

k_nv là hệ số phụ thuộc vào tình trạng bề mặt phôi, theo bảng 5.5 [4] ta có k_nv = 1,0.

k_uv là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào vật liệu của dụng cụ cắt, theo bảng 5.6 [4] ta có: k_uv = 1,0.

k_v = 0,8.1,0.1,0 = 0,8

Theo bảng 5.17 [4] ta có: C_V = 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:

n_m = 630 v/ph.

Vậy tốc độ cắt thực tế là:

- Lực cắt:

Lực cắt được tính theo công thức:

k_phệ số điều chỉnh, k_p =K_MP.k_j_P.k_g_P.k_l_P.k_rp

Theo bảng 5.10 [4] ta có: K_MP = 1,0.

Theo bảng 5.22 [4] ta có: k_j_P = 1,0; k_g_P = 1,1; k_l_P = 1,0; k_rp = 0,93.

k_p = 1,0.1,0.1,1.1,0.0,93 = 1,023

Theo bảng 5.23 [4] ta có: C_P = 40; x = 1; y = 0,75; n = 0.

Thay vào công thức tính lực cắt ta có:

- Công suất cắt thực tế:

- Thời gian máy:

- Thời gian nguyên công: T_ng

Tương tự ta có: T_ng = 1,26.T_cb = 1,26.0,135 = 0,170 ph.

3.4.5.3.2. Tính chế độ cắt cho bước tiện thô rãnh ngăn nhiệt

- Chiều dài dịch chuyển của bàn dao công tác L_bd:

Theo bảng 5.3 [1] ta có: L₁= 5 mm.

Theo sơ đồ nguyên công ta có L_c = 4,5 mm.

Vậy L_bd = 4,5 + 5 = 9,5 mm.

- Lượng chạy dao của bàn dao:

Theo bảng 5.75 [4] ta có lượng chạy dao của bàn dao là: S = 0,7 ¸ 0,1 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.

k_MV là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào tính cơ lý của hợp kim nhôm, theo bảng 5.4 [4] ta có k_MV = 0,8.

k_nv là hệ số phụ thuộc vào tình trạng bề mặt phôi, theo bảng 5.5 [4] ta có k_nv = 1,0.

k_uv là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào vật liệu của dụng cụ cắt, theo bảng 5.6 [4] ta có: k_uv = 1,0.

k_v = 0,8.1,0.1,0 = 0,8

Theo bảng 5.17 [4] ta có: C_V = 328; x = 0,12; y = 0, 5; 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:

n_m = 250 v/ph.

Vậy tốc độ cắt thực tế là:

Lực cắt được tính theo công thức:

k_phệ số điều chỉnh, k_p =K_MP.k_j_P.k_g_P.k_l_P.k_rp

Theo bảng 5.10 [4] ta có: K_MP = 1,0.

Theo bảng 5.22 [4] ta có: k_j_P = 1,0; k_g_P = 1,1; k_l_P = 1,0; k_rp = 0,93.

k_p = 1,0.1,0.1,1.1,0.0,93 = 1,023

Theo bảng 5.23 [4] ta có: C_P = 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: T_ng

Tương tự ta có: T_ng = 1,26.T_cb = 1,26.0,054 = 0,068 ph.

3.4.5.3.3. Tính chế độ cắt cho bước tiện tinh rãnh ngăn nhiệt

- Chiều dài dịch chuyển của bàn dao công tác L_bd:

Theo bảng 5.3 [1] ta có: L₁= 5 mm.

Theo sơ đồ nguyên công ta có L_c = 4,5 mm.

Vậy L_bd = 4,5 + 5 = 9,5 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.

k_MV là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào tính cơ lý của hợp kim nhôm, theo bảng 5.4 [4] ta có k_MV = 0,8.

k_nv là hệ số phụ thuộc vào tình trạng bề mặt phôi, theo bảng 5.5 [4] ta có k_nv = 1,0.

k_uv là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào vật liệu của dụng cụ cắt, theo bảng 5.6 [4] ta có: k_uv = 1,0.

k_v = 0,8.1,0.1,0 = 0,8

Theo bảng 5.17 [4] ta có: C_V = 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:

n_m = 630 v/ph.

Vậy tốc độ cắt thực tế là:

- Lực cắt:

Lực cắt được tính theo công thức:

k_phệ số điều chỉnh, k_p =K_MP.k_j_P.k_g_P.k_l_P.k_rp

Theo bảng 5.10 [4] ta có: K_MP = 1,0.

Theo bảng 5.22 [4] ta có: k_j_P = 1,0; k_g_P = 1,1; k_l_P = 1,0; k_rp = 0,93.

k_p = 1,0.1,0.1,1.1,0.0,93 = 1,023

Theo bảng 5.23 [4] ta có: C_P = 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: T_ng

Tương tự ta có: T_ng = 1,26.T_cb = 1,26.0,201 = 0,253 ph.

Trong nguyên công này công suất cắt lớn nhất là N_c = 0,755 kW ở bước tiện thô rãnh ngăn nhiệt. Ta có: N_m.h = 10.0,8 = 8 kW

Ta thấy N_c < N_m.h, vậy máy đảm bảo đủ công suất gia công.

3.4.6. Nguyên công 6: Tiện Æ109

3.4.6.1. 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.

3.4.6.2. Chọn máy, chọn dụng cụ đo, dụng cụ cắt

- Chọn máy: chọn máy gia công ở nguyên công này là máy 16K20.

- Dụng cụ cắt:

Chọn dao ở nguyên công này là dao thép gió P18, theo bảng 4.4 [3] chọn dao là dao tiện ngoài thân cong trái có các kích thước cơ bản là:

H = 25; B = 16; L = 140 ; m = 8; a = 16; r = 1.

3.4.6.3. Tính chế độ cắt

Trong nguyên công này gồm có bước tiện đạt kích thước Æ109.

- Chiều dài dịch chuyển của bàn dao công tác L_bd:

Theo bảng 5.3 [1] ta có: L₁= 1,5 mm.

Theo sơ đồ nguyên công ta có L_c = 22,5 mm.

Vậy L_bd = 22,5 + 1,5 = 24 mm.

- Chiều sâu cắt: t = 0,5 mm.

- Lượng chạy dao của bàn dao:

Theo bảng 5.75 [4] ta có lượng chạy dao của bàn dao là: S = 0,2 ¸ 0,3 mm/v.

Chọn theo lý lịch máy ta có lượng chạy dao ở bước này là: S = 0,2 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 4.6 [1] ta có T = 50 phút.

k_MV là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào tính cơ lý của hợp kim nhôm, theo bảng 5.4 [4] ta có k_MV = 0,8.

k_nv là hệ số phụ thuộc vào tình trạng bề mặt phôi, theo bảng 5.5 [4] ta có k_nv = 1,0.

k_uv là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào vật liệu của dụng cụ cắt, theo bảng 5.6 [4] ta có: k_uv = 1,0.

k_v = 0,8.1,0.1,0 = 0,8

Theo bảng 5.17 [4] ta có: C_V = 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:

n_m = 500 v/ph.

Vậy tốc độ cắt thực tế là:

- Lực cắt:

Lực cắt được tính theo công thức:

k_phệ số điều chỉnh, k_p =K_MP.k_j_P.k_g_P.k_l_P.k_rp

Theo bảng 5.10 [4] ta có: K_MP = 1,0.

Theo bảng 5.22 [4] ta có: k_j_P = 1,0; k_g_P = 1,1; k_l_P = 1,0; k_rp = 0,93.

k_p = 1,0.1,0.1,1.1,0.0,93 = 1,023

Theo bảng 5.23 [4] ta có: C_P = 40; x = 1; y = 0,75; n = 0.

Thay vào công thức tính lực cắt ta có:

- Công suất cắt thực tế:

- Thời gian máy:

- Thời gian nguyên công: T_ng

Tương tự ta có: T_ng = 1,26.T_cb = 1,26.0,24 = 0,302 ph.

Trong nguyên công này công suất cắt lớn N_c = 0,171 kW

Ta có: N_m.h = 10.0,8 = 8 kW

N_c < N_m.h, vậy máy đảm bảo đủ công suất gia công.

3.4.7. Nguyên công 7: Khoét lỗ ắc

3.4.7.1. 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, khối V tự lựa khống chế bậc tự do chống xoay.

Kẹp chặt: chi tiết được kẹp chặt bằng thanh kẹp như sơ đồ nguyên công.

3.4.7.2. Chọn máy, chọn dụng cụ cắt, dụng cụ đo

- Chọn máy là máy khoét ngang 2M64.

- Dụng cụ đo: chọn dụng cụ đo là thước cặp đo đường kính trong có sai số cho phép là 0,05 mm và có giới hạn đo là 80 mm.

- Dụng cụ cắt: Theo bảng 4.7 [3] chọn dụng cụ cắt là mũi khoét liền khối có các thông số hình học sau: g = 25 ¸ 30⁰; a = 10⁰; j = 60⁰; w = 10 ¸ 20⁰.

3.4.7.3. Tính chế độ cắt

Trong nguyên công này gồm hai bước: khoét thô đạt đường kính D = 44,612 mm và khoét tinh đạt đường kính D = 44,815 mm.

3.4.7.3.1. Tính chế độ cắt cho bước khoét thô

- Chiều dài hành trình công tác:

Theo bảng 5.4 [1] ta có:

L₂ = 2 mm.

Theo sơ đồ nguyên công ta có L_c = 94 mm.

- Chiều sâu cắt:

- Lượng chạy dao:

Theo bảng 5.26 [4] ta có: S = 1,6 ¸ 2,0 mm/v.

Chọn theo máy ta có S = 2,0 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 = 60 phút.

k_MV là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào tính cơ lý của hợp kim nhôm, theo bảng 5.4 [4] ta có k_MV = 0,8.

k_nv là hệ số phụ thuộc vào tình trạng bề mặt phôi, theo bảng 5.5 [4] ta có k_nv = 1,0.

k_uv là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào vật liệu của dụng cụ cắt, theo bảng 5.6 [4] ta có: k_uv = 1,0.

k_v = 0,8.1,0.1,0 = 0,8

Theo bảng 5.29 [4] ta có: C_V = 18,8; q= 0,2; x = 0,1; y = 0,4; m = 0,125.

D: đường kính lỗ gia công, D = 44,612 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:

n_m = 250 v/ph.

Vậy tốc độ cắt thực tế là:

- Momen xoắn:

Momen xoắn được tính theo công thức:

k_p = k_MP; theo bảng 5.3 [4] ta có k_MP = 0,8

Vậy k_p = 0,8

Theo bảng 5.32 [4] ta có:

C_M = 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:

k_p = k_MP = 0,8

Theo bảng 5.32 [4] ta có: C_P = 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: T_ng

Tương tự ta có: T_ng = 1,26.T_cb = 1,26.0,196 = 0,247 ph.

3.4.7.3.2. Tính chế độ cắt cho bước khoét tinh

- Chiều dài hành trình công tác:

Theo bảng 5.4 [1] ta có:

L₂ = 2 mm.

Theo sơ đồ nguyên công ta có L_c = 94 mm.

- Chiều sâu cắt:

- Lượng chạy dao:

Theo bảng 5.26 [4] ta có: S = 1,6 ¸ 2,0 mm/v.

Chọn theo máy ta có S = 1,6 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 = 60 phút.

k_MV là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào tính cơ lý của hợp kim nhôm, theo bảng 5.4 [4] ta có k_MV = 0,8.

k_nv là hệ số phụ thuộc vào tình trạng bề mặt phôi, theo bảng 5.5 [4] ta có k_nv = 1,0.

k_uv là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào vật liệu của dụng cụ cắt, theo bảng 5.6 [4] ta có: k_uv = 1,0.

k_v = 0,8.1,0.1,0 = 0,8

Theo bảng 5.29 [4] ta có: C_V = 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:

n_m = 125 v/ph.

Vậy tốc độ cắt thực tế là:

- Momen xoắn:

Momen xoắn được tính theo công thức:

k_p = k_MP; theo bảng 5.3 [4] ta có k_MP = 0,8.

vậy k_p = 0,8

Theo bảng 5.32 [4] ta có:

C_M = 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:

k_p = k_MP = 0,8.

Theo bảng 5.32 [4] ta có: C_P = 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: T_ng

Tương tự ta có: T_ng = 1,26.T_cb = 1,26.0,489 = 0,616 ph.

Trong nguyên công này công suất cắt lớn nhất là N_c = 0,280 kW ở bước khoét thô. Ta có: N_m.h = 6,7.0,8 = 5,36 kW

Ta thấy N_c < N_m.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 L_c = 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: S_z = 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 S_z = 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.

k_MV là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào tính cơ lý của hợp kim nhôm, theo bảng 5.4 [4] ta có k_MV = 0,8.

k_nv là hệ số phụ thuộc vào tình trạng bề mặt phôi, theo bảng 5.5 [4] ta có k_nv = 1,0.

k_uv là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào vật liệu của dụng cụ cắt, theo bảng 5.6 [4] ta có: k_uv = 1,0.

k_v = 0,8.1,0.1,0 = 0,8

Theo bảng 5.39 [4] ta có: C_V = 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:

n_m = 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: S_m = 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: k_MP = 1.

Theo bảng 5.41 [4] ta có: C_P = 68,2; x = 0,86; y = 0,72; q = 0,876; w = 0.

Thay vào công thức tính lực cắt ta có:

- Momen xoắn M_x trên trục chính của máy:

Momen xoắn được tính theo công thức:

- Công suất cắt:

- Thời gian máy:

- Thời gian nguyên công: T_ng

Tương tự ta có: T_ng = 1,26.T_cb = 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 L_c = 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: S_z = 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 S_z = 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.

k_MV là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào tính cơ lý của hợp kim nhôm, theo bảng 5.4 [4] ta có k_MV = 0,8.

k_nv là hệ số phụ thuộc vào tình trạng bề mặt phôi, theo bảng 5.5 [4] ta có k_nv = 1,0.

k_uv là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào vật liệu của dụng cụ cắt, theo bảng 5.6 [4] ta có: k_uv = 1,0.

k_v = 0,8.1,0.1,0 = 0,8

Theo bảng 5.39 [4] ta có: C_V = 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:

n_m = 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: S_m = 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: k_MP = 1.

Theo bảng 5.41 [4] ta có: C_P = 68,2; x = 0,86; y = 0,72; q = 0,876; w = 0

Thay vào công thức tính lực cắt ta có:

- Momen xoắn M_x trên trục chính của máy:

Momen xoắn được tính theo công thức:

- Công suất cắt:

- Thời gian máy:

- Thời gian nguyên công: T_ng

Tương tự ta có: T_ng = 1,26.T_cb = 1,26.0,063 = 0,079 ph.

Trong nguyên công này công suất cắt lớn nhất là N_c = 2,299 kW ở bước phay thô. Ta có N_đc = 5,5 kW; h = 0,8. Vậy: 1,2.N_đc.h =1,2.5,5.0,8 = 4,4 kW

Ta thấy N_c < N_m.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.

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.

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 L_c = 60 mm.

- Chiều sâu phay: t = 6 mm.

- Lượng chạy dao:

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.

k_MV là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào tính cơ lý của hợp kim nhôm, theo bảng 5.4 [4] ta có k_MV = 0,8.

k_nv là hệ số phụ thuộc vào tình trạng bề mặt phôi, theo bảng 5.5 [4] ta có k_nv = 1,0.

k_uv là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào vật liệu của dụng cụ cắt, theo bảng 5.6 [4] ta có: k_uv = 1,0.

k_v = 0,8.1,0.1,0 = 0,8

Theo bảng 5.39 [4] ta có: C_V = 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:

n_m = 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: S_m = 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: k_MP = 1.

Theo bảng 5.41 [4] ta có: C_P = 68,2; x = 0,86; y = 0,72; q = 0,876; w = 0.

Thay vào công thức tính lực cắt ta có:

- Momen xoắn M_x trên trục chính của máy:

Momen xoắn được tính theo công thức:

- Công suất cắt:

- Thời gian máy:

- Thời gian nguyên công: T_ng

Tương tự ta có: T_ng = 1,26.T_cb = 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 L_c = 60 mm.

- Chiều sâu phay: t = 2 mm.

- Lượng chạy dao:

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.

k_MV là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào tính cơ lý của hợp kim nhôm, theo bảng 5.4 [4] ta có k_MV = 0,8.

k_nv là hệ số phụ thuộc vào tình trạng bề mặt phôi, theo bảng 5.5 [4] ta có k_nv = 1,0.

k_uv là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào vật liệu của dụng cụ cắt, theo bảng 5.6 [4] ta có: k_uv = 1,0.

k_v = 0,8.1,0.1,0 = 0,8

Theo bảng 5.39 [4] ta có: C_V = 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:

n_m = 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: S_m = 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: k_MP = 1.

Theo bảng 5.41 [4] ta có: C_P = 68,2; x = 0,86; y = 0,72; q = 0,876; w = 0.

Thay vào công thức tính lực cắt ta có:

- Momen xoắn M_x trên trục chính của máy:

Momen xoắn được tính theo công thức:

- Công suất cắt:

- Thời gian máy:

- Thời gian nguyên công: T_ng

Tương tự ta có: T_ng = 1,26.T_cb = 1,26.0,063 = 0,079 ph.

Trong nguyên công này công suất cắt lớn nhất là N_c = 2,299 kW ở bước phay thô. Ta có N_đc = 5,5 kW; h = 0,8. Vậy: 1,2.N_đc.h =1,2.5,5.0,8 = 4,4 kW

Ta thấy N_c < N_m.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.

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 L_c = 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.

k_MV là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào tính cơ lý của hợp kim nhôm, theo bảng 5.4 [4] ta có k_MV = 0,8.

k_nv là hệ số phụ thuộc vào tình trạng bề mặt phôi, theo bảng 5.5 [4] ta có k_nv = 1,0.

k_uv là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào vật liệu của dụng cụ cắt, theo bảng 5.6 [4] ta có: k_uv = 1,0.

k_v = 0,8.1,0.1,0 = 0,8

Theo bảng 5.29 [4] ta có: C_V = 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:

n_m = 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:

C_P = 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: T_ng

Tương tự ta có: T_ng = 1,26.T_cb = 1,26.0,825 = 1,04 ph.

Trong nguyên công này công suất là N_c = 0,01 kW. Ta có N_đc = 9 kW; h = 0,8. Vậy: N_đc.h =9.0,8 = 7,2 kW

Ta thấy N_c < N_m.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.

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 L_bd:

Theo bảng 5.3 [1] ta có: L₁= 5 mm.

Theo sơ đồ nguyên công ta có L_c = 1,5 mm.

Vậy L_bd = 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.

k_MV là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào tính cơ lý của hợp kim nhôm, theo bảng 5.4 [4] ta có k_MV = 0,8.

k_nv là hệ số phụ thuộc vào tình trạng bề mặt phôi, theo bảng 5.5 [4] ta có k_nv = 1,0.

k_uv là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào vật liệu của dụng cụ cắt, theo bảng 5.6 [4] ta có: k_uv = 1,0.

k_v = 0,8.1,0.1,0 = 0,8

Theo bảng 5.17 [4] ta có: C_V = 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:

n_m = 630 v/ph.

Vậy tốc độ cắt thực tế là:

Lực cắt được tính theo công thức:

k_phệ số điều chỉnh, k_p =K_MP.k_j_P.k_g_P.k_l_P.k_rp

Theo bảng 5.10 [4] ta có: K_MP = 1,0.

Theo bảng 5.22 [4] ta có: k_j_P = 1,0; k_g_P = 1,1; k_l_P = 1,0; k_rp = 0,93.

k_p = 1,0.1,0.1,1.1,0.0,93 = 1,023

Theo bảng 5.23 [4] ta có: C_P = 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: T_ng

Tương tự ta có: T_ng = 1,26.T_cb = 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 L_bd:

Theo bảng 5.3 [1] ta có: L₁= 5 mm.

Theo sơ đồ nguyên công ta có L_c = 1,5 mm.

Vậy L_bd = 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.

k_MV là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào tính cơ lý của hợp kim nhôm, theo bảng 5.4 [4] ta có k_MV = 0,8.

k_nv là hệ số phụ thuộc vào tình trạng bề mặt phôi, theo bảng 5.5 [4] ta có k_nv = 1,0.

k_uv là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào vật liệu của dụng cụ cắt, theo bảng 5.6 [4] ta có: k_uv = 1,0.

k_v = 0,8.1,0.1,0 = 0,8

Theo bảng 5.17 [4] ta có: C_V = 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:

n_m = 1600 v/ph

Vậy tốc độ cắt thực tế là:

- Lực cắt:

Lực cắt được tính theo công thức:

k_phệ số điều chỉnh, k_p =K_MP.k_j_P.k_g_P.k_l_P.k_rp

Theo bảng 5.10 [4] ta có: K_MP = 1,0.

Theo bảng 5.22 [4] ta có: k_j_P = 1,0; k_g_P = 1,1; k_l_P = 1,0; k_rp = 0,93.

k_p = 1,0.1,0.1,1.1,0.0,93 = 1,023

Theo bảng 5.23 [4] ta có: C_P = 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: T_ng

Tương tự ta có: T_ng = 1,26.T_cb = 1,26.0,054 = 0,068 ph.

Trong nguyên công này công suất cắt lớn nhất là N_c = 1,563 kW ở bước tiện thô rãnh vòng hãm. Ta có N_đc = 5,5 kW; h = 0,8.

Vậy: N_đc.h =10.0,8 = 8 kW.

Ta thấy N_c < N_m.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.

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 L_bd:

Theo bảng 5.3 [1] ta có: L₁= 5 mm.

Theo sơ đồ nguyên công ta có L_c = 1,5 mm.

Vậy L_bd = 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.

k_MV là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào tính cơ lý của hợp kim nhôm, theo bảng 5.4 [4] ta có k_MV = 0,8.

k_nv là hệ số phụ thuộc vào tình trạng bề mặt phôi, theo bảng 5.5 [4] ta có k_nv = 1,0.

k_uv là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào vật liệu của dụng cụ cắt, theo bảng 5.6 [4] ta có: k_uv = 1,0.

k_v = 0,8.1,0.1,0 = 0,8

Theo bảng 5.17 [4] ta có: C_V = 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:

n_m = 630 v/ph.

Vậy tốc độ cắt thực tế là:

Lực cắt được tính theo công thức:

k_phệ số điều chỉnh, k_p =K_MP.k_j_P.k_g_P.k_l_P.k_rp

Theo bảng 5.10 [4] ta có: K_MP = 1,0.

Theo bảng 5.22 [4] ta có: k_j_P = 1,0; k_g_P = 1,1; k_l_P = 1,0; k_rp = 0,93.

k_p = 1,0.1,0.1,1.1,0.0,93 = 1,023

Theo bảng 5.23 [4] ta có: C_P = 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: T_ng

Tương tự ta có: T_ng = 1,26.T_cb = 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 L_bd:

Theo bảng 5.3 [1] ta có: L₁= 5 mm.

Theo sơ đồ nguyên công ta có L_c = 1,5 mm.

Vậy L_bd = 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.

k_MV là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào tính cơ lý của hợp kim nhôm, theo bảng 5.4 [4] ta có k_MV = 0,8.

k_nv là hệ số phụ thuộc vào tình trạng bề mặt phôi, theo bảng 5.5 [4] ta có k_nv = 1,0.

k_uv là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào vật liệu của dụng cụ cắt, theo bảng 5.6 [4] ta có: k_uv = 1,0.

k_v = 0,8.1,0.1,0 = 0,8

Theo bảng 5.17 [4] ta có: C_V = 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:

n_m = 1600 v/ph.

Vậy tốc độ cắt thực tế là:

- Lực cắt:

Lực cắt được tính theo công thức:

k_phệ số điều chỉnh, k_p =K_MP.k_j_P.k_g_P.k_l_P.k_rp

Theo bảng 5.10 [4] ta có: K_MP = 1,0.

Theo bảng 5.22 [4] ta có: k_j_P = 1,0; k_g_P = 1,1; k_l_P = 1,0; k_rp = 0,93.

k_p = 1,0.1,0.1,1.1,0.0,93 = 1,023

Theo bảng 5.23 [4] ta có: C_P = 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: T_ng

Tương tự ta có: T_ng = 1,26.T_cb = 1,26.0,054 = 0,068 ph.

Trong nguyên công này công suất cắt lớn nhất là N_c = 1,563 kW ở bước tiện thô rãnh vòng hãm. Ta có N_đc = 5,5 kW; h = 0,8.

Vậy: N_đc.h =10.0,8 = 8 kW.

Ta thấy N_c < N_m.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

k_MV là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào tính cơ lý của hợp kim nhôm, theo bảng 5.4 [4] ta có k_MV = 0,8.

k_nv là hệ số phụ thuộc vào tình trạng bề mặt phôi, theo bảng 5.5 [4] ta có k_nv = 1,0.

k_uv là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào vật liệu của dụng cụ cắt, theo bảng 5.6 [4] ta có: k_uv = 1,0.

k_v = 0,8.1,0.1,0 = 0,8

Theo bảng 5.28 [4] ta có: C_V = 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:

n_m = 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:

C_M = 0,005; q = 2; y = 0,8

Theo bảng 5.10 [4] ta có k_MP= 1

K_P = k_MP = 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

C_P = 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: T_ng

Tương tự ta có: T_ng = 1,26.T_cb = 1,26.0,464 = 0,585 ph

Trong nguyên công này công suất cắt là N_c = 0,0217 kW. Ta có N_đc = 2,2 kW; h = 0,8. Vậy: N_đc.h =2,2.0,8 = 1,76 kW.

Ta thấy N_c < N_m.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.

k_MV là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào tính cơ lý của hợp kim nhôm, theo bảng 5.4 [4] ta có k_MV = 0,8.

k_nv là hệ số phụ thuộc vào tình trạng bề mặt phôi, theo bảng 5.5 [4] ta có k_nv = 1,0.

k_uv là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào vật liệu của dụng cụ cắt, theo bảng 5.6 [4] ta có: k_uv = 1,0.

k_v = 0,8.1,0.1,0 = 0,8

Theo bảng 5.28 [4] ta có: C_V = 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:

n_m = 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:

C_M = 0,005; q = 2; y = 0,8

Theo bảng 5.10 [4] ta có k_MP= 1

K_P = k_MP = 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

C_P = 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: T_ng

Tương tự ta có: T_ng = 1,26.T_cb = 1,26.0,29 = 0,365 ph.

Trong nguyên công này công suất cắt là N_c = 0,0217 kW. Ta có N_đc = 2,2 kW; h = 0,8. Vậy: N_đc.h =2,2.0,8 = 1,76 kW.

Ta thấy N_c < N_m.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.

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 L_c = 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.

k_MV là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào tính cơ lý của hợp kim nhôm, theo bảng 5.4 [4] ta có k_MV = 0,8.

k_nv là hệ số phụ thuộc vào tình trạng bề mặt phôi, theo bảng 5.5 [4] ta có k_nv = 1,0.

k_uv là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào vật liệu của dụng cụ cắt, theo bảng 5.6 [4] ta có: k_uv = 1,0.

k_v = 0,8.1,0.1,0 = 0,8

Theo bảng 5.29 [4] ta có: C_V = 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:

n_m = 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:

C_P = 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: T_ng

Tương tự ta có: T_ng = 1,26.T_cb = 1,26.1,03 = 1,298 ph.

Trong nguyên công này công suất cắt là N_c = 0,004 kW. Ta có N_đc = 9 kW; h = 0,8. Vậy: N_đc.h =9.0,8 = 7,2 kW.

Ta thấy N_c < N_m.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:

e_ct : Sai số chế tạo của đồ gá.

e_gd: Sai số gá đặt.

e_dc: Sai số điều chỉnh.

e_c: Sai số chuẩn, trong nguyên công này không có sai số chuẩn vì chuẩn định vị trùng với gốc kích thước, e_c = 0.

e_k: Sai số kẹp chặt, do lực kẹp vuông góc với mặt định vị chính nên e_k= 0.

e_m: 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 e_ct = 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.

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:

e_ct: sai số chế tạo của đồ gá.

e_gd: Sai số gá đặt.

e_dc: Sai số điều chỉnh.

e_c: Sai số chuẩn, trong nguyên công này không có sai số chuẩn vì chuẩn định vị trùng với gốc kích thước, e_c = 0.

e_k: Sai số kẹp chặt, do lực kẹp vuông góc với mặt định vị chính nên e_k= 0.

e_m: 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 e_ct = 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.

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

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.

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

e_ct: Sai số chế tạo của đồ gá.

e_gd: Sai số gá đặt.

Ta lấy e_ct = 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.

Em xin chân thành cảm ơn!

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, [6]. 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;

[7]. 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

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;

"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"

Các đồ án/ tài liệu liên quan

	ĐỒ ÁN THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG THÂN BƠM
	ĐỒ ÁN THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO BÀN REN TRÒN
	ĐỒ ÁN THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÔ HÌNH MÁY LỐC
	ĐỒ ÁN THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT THÂN ĐỒ GÁ
	LUẬN VĂN THIẾT KẾ HỆ THỐNG TRIẾT NHỚT TỰ ĐỘNG
	ĐỒ ÁN KHẢO SÁT MÁY NÉN KHÍ PISTON TA80
	ĐỒ ÁN THIẾT KẾ DẪN ĐỘNG MÔ TƠ (PHẦN HỘP GIẢM TỐC HÀNH TINH)
	ĐỒ ÁN KHẢO SÁT HỆ THỐNG BÔI TRƠN TRÊN ĐỘNG CƠ MAZDA WL TURBO
	ĐỒ ÁN THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG BẦU CẶP MŨI KHOAN (MĂNG JANH) CC13
	ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY LỐC TÔN 4 TRỤC

Ngân hàng Techcombank	Ngân hàng Vietcombank
Số tài khoản: 190.2999.4998.012 Chủ tài khoản: Lê Văn Hùng Chi nhánh: Hoàng Quốc Việt - Hà Nôi	Số tài khoản: 0491.0000.93308 Chủ tài khoản: Lê Văn Hùng Chi nhánh: Thăng Long - Hà Nôi

ĐỒ ÁN THIẾT KẾ QUY TRÌNH VÀ TRANG BỊ CÔNG NGHỆ GIA CÔNG PISTON MÁY KÉO M30

Hoàn cảnh ra đời

Tầm nhìn phát triển

Đội ngũ thành viên

Tuyển dụng

Đồ án cơ khí

Đồ án ô tô

Đồ án điện & tự động hóa

Đồ án xây dựng

Báo cáo thực tập

Tài liệu

Thiết kế 2d, 3d

Bóc tách bản vẽ

Làm đồ án, luận văn

Hướng dẫn bảo vệ đồ án, luận văn