Đồ án tốt nghiệp - Thiết kế quy trình cơng nghệ chế tạo nhóm piston LỜI NĨI ĐẦU Trong sản xuất công nghiệp nước ta , việc ứng dụng công nghệ vào sản xuát chưa phổ biến rộng rãi , vẩn có trang thiết bị tự động có xuất cao Quy mô sản xuất chủ yếu vẩn sản xuất loạt nhỏ , đơn khơng mang lại hiệu kinh tế cao phí khỗng thời gian lớn cho q trình chuẩn bị sản xuất Khi thay đổi sản phẩm gia cơng phải thiết kế lại quy trình cơng nghệ , trang bi cơng nghệ , làm cho giá thành sản phẩm tăng Do việc tập hợp quy trình cơng nghệ gia cơng chi tiết có hình dạng khơng khác nhiều , điển hình hố , thiết kế quy trinh cơng nghệ gia cơng nhóm sử dụng đồ gá vạn điều chỉnh sẻ giải nhược điểm trình sản xuất nước ta Nhất nhóm sản xuất đơn , loạt nhỏ , tạo điều kiện nâng cao tính linh hoạt sản xuất đồng thời ứng dụng thiết bị dây truyền tự động hố vào q trình sản xuất , giúp đem lại hiệu kinh tế cao giả phóng phần sức lao động người Quy trình cơng nghệ gia cơng nhóm piston mà em trình bày đồ án q trình vận dụng phương pháp gia cơng phổ biến sử dụng nhiều đồ gá vạn điều chỉnh vào trình sản xuất Được hướng dẩn tận tình thầy giáo hướng dẩn : LƯU ĐỨC BÌNH thầy giáo môn công nghệ chế tạo máy trường Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng giúp em vận dụng kiến thức học để giải vấn đề đặt Mặc dù cố gắng nhiều song lần em vào thiết kế đề tài phức tạp khó , với vốn kiến thức hạn chế nên khơng tránh khỏi thiếu sót , mong thầy thơng cảm đóng góp ý kiến để đồ án em hồn chỉnh Em xin chân thành cảm ơn Một lần em xin chân cảm ơn thầy : LƯU ĐỨC BÌNH thầy giáo mơn cơng nghệ chế tạo máy – khoa khí tận tình giúp đỡ em hồn thành đồ án Đà Nẵng 25/5/2008 Sinh viên thực Ngô Xuân Thanh SVTH : Ngô Xuân Thanh - Lớp 03C1C Trang Đồ án tốt nghiệp - Thiết kế quy trình cơng nghệ chế tạo nhóm piston MỤC LỤC LỜI NĨI ĐẦU .1 MỤC LỤC .2 PHẦN I TÌM HIỂU VỀ LÝ THUYẾT GIA CƠNG NHĨM I Giới thiệu lý thuyết gia cơng nhóm Đặt vấn đề .7 Những vấn đề sở gia cơng nhóm 2.1 Cơ sở cơng nghệ nhóm Phạm vi gia cơng nhóm 12 II Mục đích gia cơng nhóm 12 III Các bước tiến hành gia công nhóm 12 1.Phân nhóm chi tiết 12 Thiết kế quy trình cơng nghệ nhóm 15 Đồ gá gia cơng nhóm 17 IV Hiệu kinh tế 18 V Kết luận 19 PHẦN II .20 PHÂN TÍCH KẾT CẤU VÀ ĐIỀU KIỆN KỸ THUẬT CỦA PISTON 20 I.Giới thiệu khái quát piston : .21 Vai trò 21 Đặc điểm kết cấu piston : .21 2.1 đỉnh piston 21 2.2 Đầu piston 22 2.3 Thân piston : 22 2.4 đáy piston: .23 Vật liệu chế tao .23 II Điều kiện làm việc piston 23 III Yêu cầu kỷ thuật piston 23 PHẦN III .24 THIẾT KẾ QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ GIA CƠNG NHĨM PISTON 24 CHƯƠNG I XÁC ĐỊNG DẠNG SẢN XUẤT VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI 25 I Xác định dạng sản xuất .25 II Lựa chọn phương pháp chế tạo phội 25 III Cấu tạo khuôn đúc 25 CHƯƠNG II THIẾT KẾ QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ GIA CƠNG CHI TIẾT ĐẠI DIỆN CỦA NHĨM PISTON ĐÃ CHỌN .27 I.Phân tích chuẩn gá đặt 27 Chọn chẩn thô .27 2.Chọn chuẩn tinh .28 II Xác định thứ tự gia công 28 SVTH : Ngô Xuân Thanh - Lớp 03C1C Trang Đồ án tốt nghiệp - Thiết kế quy trình cơng nghệ chế tạo nhóm piston III Các bước chuẩn bị phơi 29 IV.Nội dung nguyên công 29 1.2.Các bước gia công 30 1.3 Tính lượng dư gia cơng cho mặt đáy .30 1.4 Tra chế độ cắt 31 1.5 Tính thời gian .35 2.Nguyên công : Kht thơ lỗ ắc ( hình 3.7 ) 37 2.1 sơ đồ định vị , kẹp chặt ( hình 3.7 ) .37 2.2 Tra chế độ cắt 38 2.3 Tính thời gian .39 Nguyên công : Tiện đỉnh piston , tiện lõm cầu ( hình 3.9) 40 3.1 Sơ đồ định vị , kẹp chặt 40 3.2 Tra chế độ cắt 41 3.3 Tính thời gian .43 Nguyên công : tiện phá mặt trụ ngồi ( hình 3.11) 44 4.1 Sơ đồ định vị , kẹp chặt 44 4.2 Các bước gia công 45 4.3 tra chế độ cắt 45 4.4 Tính thời gian .47 5.Nguyên công : tiện tinh mặt trụ ngồi , tiện tinh rãnh secmăng (hình 3.14) 49 5.1 sơ đồ định vị , kẹp chặt 49 5.2 Các bước gia công 49 5.3 tra chế độ cắt 49 5.4 Tính thời gian .51 Nguyên công : khoan lỗ dầu Ф5 (lỗ thẳng ) hình ( 3.17) .53 6.1 sơ đồ định vị , kẹp chặt 53 6.3 Tính thời gian .54 Nguyên công : khoan lỗ dầu Ф5 (lỗ xiên ) hình ( 3.19) 56 7.1 sơ đồ định vị , kẹp chặt 56 7.2 tra chế độ cắt 56 7.3 Tính thời gian .57 8.Nguyên công :cân khối lượng (hình 3.21) 58 8.1 sơ đồ định vị , kẹp chặt 58 9.Ngun cơng 9: tiện kích thước đầu piston (hình 3.22) 59 9.1 sơ đồ định vị , kẹp chặt 59 9.2 tra chế độ cắt 59 9.3 Tính thời gian .60 10 Nguyên công10 : Tiện rãnh hãm , doa thơ lỗ ắc , doa tinh lỗ ắc ( hình 3.24) 61 10.1 sơ đồ định vị , kẹp chặt ( hình 3.24 ) 61 10.2 bưóc gia công 62 10.3 Tính chế độ cắt 62 10.4 Tính thời gian 66 11.Nguyên công 11: tiện ô van đầu piston .69 11.1 sơ đồ định vị , kẹp chặt 69 11.2 Các bước gia công .70 11.3 tra chế độ cắt 70 11.4 Tính thời gian 71 SVTH : Ngô Xuân Thanh - Lớp 03C1C Trang Đồ án tốt nghiệp - Thiết kế quy trình cơng nghệ chế tạo nhóm piston 12 Ngun cơng12 : kiểm tra ( hình 3.29) 72 12.1 Kiểm tra độ đồng tâm mặt trụ mặt chuẩn piston 72 12.2 Kiểm tra vng góc đường tâm piston lỗ ắc 72 V Kết luận 73 PHẦN IV .74 THIẾT KẾ ĐỒ GÁ GIA CƠNG NHĨM 74 I Công dụng trang thiết bị khí 75 II Phân loại đồ gá gia công 75 CHƯƠNG I THIẾT KẾ ĐỒ GÁ KHOÉT THÔ LỖ ẮC CỦA NHÓM PISTON 76 I Sơ đồ định vị kẹp chặt (hình 1.1) 76 1.Đối với chi tiết định vị 76 Đối với cấu kẹp chặt 77 II Chon kết cấu đồ gá 77 sơ đồ ( Hình 1.2) 77 Mô tả đồ gá 78 III Tính tốn đồ gá .78 1.Tính lực cắt 78 Tính lực kẹp 78 2.1 Với lực P0 .79 2.2 Với mômem Mc .80 Tính chọn bulơng .80 Tính nguồn sinh lực 81 Xác định sai số chế tạo cho phép đồ gá 81 5.1 Xác định sai số chuẩn εc cho kích thước từ mặt đáy đến tâm lỗ ắc 81 5.2 Xác định sai số kẹp chặt: εk 81 5.3 Xác định sai số mòn εm 82 5.4 Xác đinh sai số điều chỉnh εdc 82 5.5 Xác định sai số đồ gá cho phép .82 CHƯƠNG II : THIẾT KẾ ĐỒ GÁ ĐỂ GIA CƠNG MẶT NGỒI CỦA NHĨM PISTON 83 I Sơ đồ định vị kẹp chặt : (hình 2.1) .83 II Chọn kết cấu đồ gá 84 Sơ đồ ( hình 2.3 ) 84 Mô tả đồ gá 85 III Tính tốn đồ gá 85 Tính lực cắt 85 Tính lực kẹp 87 2.1 Với lực Py .87 2.2 Với lực cắt Pz 87 3.Tính kiểm tra độ bền số chi tiết 88 Tính nguồn sinh lực 91 Xác định sai số chế tạo cho phép đồ gá 91 5.1 Tính sai số chuẩn cho kích thước ngồi bạc (hình 2.10) 92 5.2 Xác định sai số kẹp chặt εk 93 5.3 Xác định sai số mòn .93 5.4 Xác định sai số điều chỉnh 93 5.5 Xác định sai số gá đặt .93 SVTH : Ngô Xuân Thanh - Lớp 03C1C Trang Đồ án tốt nghiệp - Thiết kế quy trình cơng nghệ chế tạo nhóm piston CHƯƠNG III THIẾT ĐỒ GÁ KHOAN LỖ DẦU CỦA NHÓM PISTON 94 I.Sơ đồ định vị kẹp chặt (hình 3.1) 94 II Chọn kết cấu đồ gá 94 1.Sơ đồ (hình 3.2) .94 2.Mô tả đồ gá 95 Nguyên lý hoạt động 95 III Tính tốn đồ gá .96 Tính lực cắt 96 Tính lực kẹp 96 2.1 Đối với lực P0 96 2.2 Đối với mômen xoắn Mx 97 3.Tính kiểm tra bền số chi tiết 97 Tính nguồn xinh Lực 98 Xác định sai số chế tạo cho phép đồ gá 98 5.1 Xác định sa số chuẩn cho kích thước từ đáy đến tâm 98 5.2 Xác định sai số kẹp chặt  k 99 5.3.Xác định sai số mòn  m 99 5.4 Xác đinh sai số điều chỉnh  dc 99 5.5 Xác định sai số đồ gá cho phép .99 IV Kết luận 99 CHƯƠNG IV: THIẾT KẾ ĐỒ GÁ KIỂM TRA ĐỘ SONG SONG GIỮA ĐƯỜNG TÂM LỖ ẮC VÀ MẶT ĐẦU PISTON CỦA NHÓM PISTON 100 I Chọn kết cấu đồ gá 100 II.Nguyên lý làm việc 100 III Độ xác kiểm tra 101 IV Kết luận 101 CHƯƠNG V THIẾT KẾ ĐỒ GÁ KIỂM TRA ĐỘ ĐỒNG TÂM GIỮA ĐƯỜNG KÍNH VỊNG ĐÁY RÃNH SÉCMĂNG VÀ ĐƯỜNG KÍNH VỊNG NGỒI CỦA NHĨM PISTON 102 I.Chọn kết cấu đồ gá (Hình 2.1) 102 II Nguyên lý làm việc 102 III Kết luận 103 TÀI LIỆU THAM KHẢO 104 SVTH : Ngô Xuân Thanh - Lớp 03C1C Trang Đồ án tốt nghiệp - Thiết kế quy trình cơng nghệ chế tạo nhóm piston SVTH : Ngô Xuân Thanh - Lớp 03C1C Trang Đồ án tốt nghiệp - Thiết kế quy trình cơng nghệ chế tạo nhóm piston PHẦN I TÌM HIỂU VỀ LÝ THUYẾT GIA CƠNG NHĨM I Giới thiệu lý thuyết gia cơng nhóm Đặt vấn đề Trong năm gần ngành chế tạo khí nước ta có bước chuyển mạnh mẽ dần khẳng định vị quan trọng hàng đầu q trình cơng nghiệp hố, đại hố đất nước Đó nhờ trọng đến việc đào tạo đội ngũ cán kỹ thuật, công nhân lành nghề đồng thời không ngừng phát triển ứng dụng công nghệ trang bị đại vào trình sản xuất.Tuy nhiên vấn đề cải tiến kỹ thuật ứng dụng phương pháp gia công chưa rộng rãi triệt để nên suất sản xuất thấp, thời gian chi phí cho chuẩn bị cơng nghệ sản xuất thời gian phụ chiếm tỷ lệ lớn trình chế tạo SVTH : Ngơ Xn Thanh - Lớp 03C1C Trang Đồ án tốt nghiệp - Thiết kế quy trình cơng nghệ chế tạo nhóm piston sản phẩm, hiệu kinh tế mang lại chưa tương xứng với tiềm thực tế ngành chế tạo Việc ngành chế tạo máy sản xuất chi tiết có độ xác cao, đạt chất lượng tốt, giá thành sản phẩm thấp tiết kiệm vật liệu để nâng cao suất, mang lại hiệu kinh tế cao Nhưng vấn đề có mâu thuẩn với Tuy nhiên mâu thuẩn giải đến mức độ tuỳ việc áp dụng công nghệ Tổng kết trình chế tạo sản phẩm giá thành phụ thuộc vào yếu tố sau: - phí tổn vật liệu chế tạo máy - Thời gian chế tạo dài hay ngắn - Sử dụng vật liệu đắt hay rẻ - Số lương công nhân, cán tham gia sản xuất bậc thợ - Các chi phí phụ điện , dầu mở u cầu khác Trong chi phí vật liệu khơng thay đổi, chi phí phụ chiếm tỉ lệ nhỏ không đáng kể Như vậy, đứng quan điểm cơng nghệ yếu tố thời gian chuẩn bị sản xuất thời gian chế tạo trực tiếp ảnh hưởng đến hiệu sản xuất + Thời gian chuẩn bị sản xuất bao gồm: Thời gian soạn quy trình cơng nghệ, chế tạo đồ gá dụng cụ + Thời gian chế tạo gồm: Thời gian máy, thời gian điều chỉnh dụng cụ, đồ gá, chi phí khâu phục vụ kỹ thuật tổ chức sản xuất Vì dạng sản xuất đơn chiếc, loạt nhỏ số lượng chi tiết chủng loại chi tiết nhiều, thay đổi chi tiết gia cơng vấn đề lại thiết kế tồn trang bị cơng nghệ phục vụ cho quy trình cơng nghệ chế tạo q trình lặp lại thay đổi chi tiết có kết cấu khác Để khắc phục thiếu sót phương pháp gia cơng nhóm giải được: Rút ngắn thời gian chuẩn bị sản xuất đến mức tối đa dạng sản xuất đơn loạt nhỏ vẩn dùng phương pháp gia công thiết bị có xuất cao, nâng tính loạt sản xuất để nâng cao hiệu kinh tế Những vấn đề sở gia cơng nhóm Thực tế có nhiều máy móc, thiết bị phục vụ cho đời sống người lĩnh vực khác chi tiết máy mn hình mn vẻ, chúng khác hình dáng lẩn kích thước, chức làm việc yêu cầu chế tạo máy khác Nhưng thi chi tiết có số bề mặt như: Mặt trụ tròn xoay ngồi, trong, mặt cơn, mặt xoắn ốc, mặt định hình Những bề mặt yếu tố để tiến hành gia cơng nhóm Người ta phân chia chi tiết thành nhóm, số nhóm chi tiết có bề mặt gia cơng tương tự để sau định quy trình cơng nghệ chung cho nhóm quy trình cơng nghệ gia cơng nhóm chi tiết nhóm thêm bớt vài ngun cơng,nhưng lại để quy trình thích hợp cho chi tiết nhóm đường lối cơng nghệ chi tiết nhóm giống SVTH : Ngô Xuân Thanh - Lớp 03C1C Trang Đồ án tốt nghiệp - Thiết kế quy trình cơng nghệ chế tạo nhóm piston 2.1 Cơ sở cơng nghệ nhóm Phân nhóm đối tượng sản xuất theo giống phần kết cấu, ví dụ với chi tiết gia công mức độ giống phần tập hợp vài bề mặt gia cơng Ví dụ hình 1.1 Chi tiết Chi tiết Chi tiết Hình 1.1 Các chi tiết giống phần kết cấu, giống vị trí kích thước lỗ Cơng nghệ nhóm cho phép gia công chi tiết nhóm với trang thiết bị, dụng cụ trình tự công nghệ nghĩa với nguyên công Đối với chi tiết cụ thể cho phép khác biệt so với đặc trưng cơng nghệ chung nhóm chi tiết Khi phân nhóm số lương chi tiết gia cơng tính cho đơn vị trang thiết bị công nghệ cho nguyên công tăng lên tương ứng với quy mô sản xuất (hàng loạt, hàng khối) mặt dù thực tế chi tiết gia cơng cụ thể số lượng tương ứng với quy mô hàng loạt vừa hàng loạt nhỏ đơn Số lượng chi tiết gia công đủ nhiều nguyên công cho phép áp dụng phương pháp gia cơng tiên tiến có xuất cao máy rơvônve, máy tự động Công nghệ nhóm thường thực ngun cơng, cụ thể nhóm máy ví dụ: Gia cơng nhóm máy tiện, máy khoan, máy phay, máy mài phẳng… Nhóm đơn vị nhóm chi tiết có q trình gia cơng ngắn bề mặt - Muốn đạt hiểu tốt áp dụng cơng nghệ nhóm cần ý vấn đề sau: - Trong nhóm đối tượng sản xuất, cố gắng loại trừ đa dạng q trình cơng nghệ, hướng tới q trình cơng nghệ chung cho đối tượng nhóm, nghĩa nguyên cứu sửa chữa lại kết cấu đối tượng để chúng có chung quy trình cơng nghệ Tổng qt nâng cao tính cơng nghệ kết cấu, thống hố, tiêu chuẩn hoá kết cấu chi tiết, phận hay sản phẩm nói chung SVTH : Ngơ Xn Thanh - Lớp 03C1C Trang Đồ án tốt nghiệp - Thiết kế quy trình cơng nghệ chế tạo nhóm piston - Sử dụng đồ gá tiên tiến có khả điều chỉnh nhanh ứng với đối tượng nhóm - Tạo điều kiện tự động hố q trình gia công, hướng tới việc sử dụng xây dựng dây chuyền công nghệ gia công linh hoạt tự động 2.2 Đặt điểm bật công nghệ nhóm Là loại trừ nhiều tốt khác quy trình cơng nghệ chung cho đối tượng chung nhóm.Vấn đề phụ thuộc vào kết cấu cụ thể riêng chi tiết Do vấn đề tiêu trừ khác kết cấu chi tiết nhóm nhiều thuận lợi Đó sở gắn liền với gia cơng nhóm mà hai vấn đề quan trọng để đạo thiết kế chế tạo máy là: - Tính thừa kế kết cấu tính thừa kế cơng nghệ - Vấn đề tiêu chuẩn hoá thống hoá phận máy - Thực chất tính thừa kế kết cấu tính thừa kế cơng nghệ: Nói kết cấu chi tiết nói hình dáng kích thước hình thức truyền động chi tiết máy phận máy, tuỳ theo chức làm việc chi tiết mà chúng có kết cấu khác Do mà sản phẩm ngày nhiều để đáp ứng yêu cầu phục vụ đời sống người kết cấu khác chi tiết dể dàng sinh Chính mà thực tế sản xuất, để chế tạo chi tiết ta gặp phải khó khăn phải có hàng loạt quy trình cơng nghệ, đồ gá dụng cụ, đồ đo kiểm khác thích hợp với chi tiết cụ thể Cho nên muốn nâng cao sản lượng sản phẩm dựa vào nổ lực sức lao động cơng nhân khơng đủ mà phải có kết hợp chặt chẽ người thiết kế người chế tạo, nghĩa người thiết kế phải hiểu biết khó khăn chế tạo máy,phải dùng kết cấu thống điều kiện đảm bảo chức làm việc chi tiết, giảm bớt kết cấu phức tạp dể cho người chế tạo làm sản phẩm cách dể dàng Tính thừa kế kết cấu tư tưởng đạo, nguyên tắc thiết kế, có nghĩa sản phẩm sản xuất cần dựa sở sản phẩm củ có sẳn cải tiến lại sản phẩm chưa hợp lý, bỏ kết cấu lạc hậu kỹ thuật để nâng cao sản phẩm lên bước tính kỹ thuật lẩn giá thành chế tạo, sử dụng dễ dàng cải tiến kết cấu để mở rộng phạm vi sử dụng máy Do tính thừa kế kết cấu mang ý nghĩa kỹ thuật sau: Sau phân tích kết cấu thống tiêu chuẩn hoá, người thiết kế tập trung để giải sâu nguyên cứu vấn đề phức tạp, vấn đề liên quan đến tính máy móc, mà không nhiều thời gian cho việc không cần thiết mà người trước nguyên cứu kỹ, giảm phần lớn thời gian trình thiết kế Tính thừa kế cơng nghệ: Tính thừa kế kết cấu tiền đề mở rộng cho tính thừa kế cơng nghệ.Tính thừa kế công nghệ nội dung tư tưởng đạo nguyên tắc để thiết kế trình cơng nghệ cải tiến q trình cơng nghệ cũ Nghĩa lập quy trình cơng nghệ phải lợi dụng quy trình cơng nghệ cũ, thay đổi tốt cần điều chỉnh có quy trình chế tạo sản SVTH : Ngô Xuân Thanh - Lớp 03C1C Trang 10 Đồ án tốt nghiệp - Thiết kế quy trình cơng nghệ chế tạo nhóm piston M u : mômen làm chốt bị uốn tiết diện nguy hiểm; M u = W L Wu : mômen chống uốn tiết diện tròn W = 0,1.D Với: D: đường kính chốt Vậy: L 0,1.D W  [  u ] Đường kính chốt: L D 3 0,1[  u ] w Thay số vào ta được: D 3 80 15,6(mm) 0,1.240 228,7 P R A 40 16 Chọn D=16(mm) - Kiểm tra độ bền trục rút lỗ chốt rút - Tiết diện ngang lỗ chốt rút (hình 2.9) - Hình 2.9 kết cấu lỗ chốt rút Có: AB= OA  OB = 20  =18,33(mm) .R (D  2.AB).7,5 3,14.20 (40  2.18,33).7,5   321,36(mm ) 2 2 W 228,7 =  3,55  [ k ] 50( N / mm ) 2.F 2.321,36 F= Vậy chi tiết đủ bền Tính nguồn sinh lực - Cơ cấu kẹp chặt sử dụng ren vít + đai ốc+ chốt SVTH : Ngơ Xn Thanh - Lớp 03C1C Trang 90 Đồ án tốt nghiệp - Thiết kế quy trình cơng nghệ chế tạo nhóm piston - Việc kẹp chặt thực tay - Đai ốc 60, đường kính danh nghĩa trục ren vít DH = 60 (mm), đường kính trung bình Dtb=58,176(mm) + Để đạt lực kẹp W cần thiết, mômen vặn đai ốc là: M=(P+q).[ D tb D3  d tg(  )  f T ] D2  d2 Trong đó: q- Lực phản hồi lò xo:xq=k.x Với k: Độ cứng lò xo, chọn k=1000(N/m) x: Độ dài dịch chuyển lò xo, cho x=18(mm) Vậy: q=1000.0,18=18(N) Dtb- Đường kính trung bình ren, Dtb=58,176(mm)  - Góc nâng ren, theo bảng 8.48 STCNCTMII chọn α = 2030 φ - Góc ma sát mặt ren, theo bảng 8.48 STCNCTMII chọn tgφ=0,15  φ=8,530 Vậy : tg(α+ φ)=0,195 D- Đường kính ngồi đai ốc (tấm đệm) d- Đường kính danh nghĩa ren vít fT- Hệ số ma sát mặt đầu đai ốc, chọn fT=0,15 Vậy : M ( 228,7  18).[ 58,176 68  60 0,195  0,15] 24133,3( N.mm) 68  60 Chọn cờ lê có chiều dài tay đòn L=400 (mm) lực cần thiết tay cơng nhân cần tác dụng : Q tay  M 24133,3  60,3( N) L 400 Xác định sai số chế tạo cho phép đồ gá Sai số đồ gá ảnh hưởng đến sai số kích thước gia cơng, phần lớn ảnh hưởng đến sai số vị trí tương quan bề mặt gia công bề mặt chuẩn Sai số gia công cho phép đồ gá xác định theo công thức: [ CT ]  ( gd )  ( c2  2k   2m   dc ) Trong : - εc : Sai số chuẩn - εk : Sai số kẹp chặt - [εCT ]: Sai số gia công cho phép đồ gá - εm : Sai số mòn - εdc : Sai số điều chỉnh SVTH : Ngô Xuân Thanh - Lớp 03C1C Trang 91 Đồ án tốt nghiệp - - Thiết kế quy trình cơng nghệ chế tạo nhóm piston εdg : Sai số đồ gá 5.1 Tính sai số chuẩn cho kích thước ngồi bạc (hình 2.10) Để q trình tháo lắp dể dàng, đồng thời đảm bảo khe hở bé, để giảm sai số chuẩn 131 -0,4 70H7/h7 86H7/n7 bé, chọn kiểu lắp ghép chốt bạc, chốt mặt piston Hình 2.10 sơ đồ tính sai số chuẩn H7 h7 Đối với lỗ 90 H7  900,35 Đối với trục 90 h7  90  0,35 - Kiểu lắp 90 Khe hở nhỏ nhất: S 90 D  d max 90  90 0 D D dn  E i 90 d max d dn  e s 90 H7 - Kiểu lắp 126 h7  Đối với lỗ 126 H7  1260,04 Đối với trục 126 h7  126 0,04 Khe hở nhỏ nhất: S 90 D  d max 126  126 0 D D dn  E i 126 d max d dn  e s 126 Sai số chuẩn theo công thức:  c S   D1   d1  S   D   d Trong đó: Smin 1: Khe hở nhỏ chốt bạc S D  d max Với : Dmin 1: Đường kính nhỏ lỗ bạc định vị dmax1: Đường kính lớn trục Vậy : S S 90 0 SVTH : Ngô Xuân Thanh - Lớp 03C1C Trang 92 H7 h7 Đồ án tốt nghiệp - Thiết kế quy trình cơng nghệ chế tạo nhóm piston δD1: Dung sai kích thước lỗ bạc, TD1=0,035 δd1: Dung sai kích thước chốt, Td1=0,035 S : Khe hở nhỏ bạc mặt trục piston S D  d max Với : Dmin 2: Đường kính nhỏ mặt trụ piston dmax2: Đường kính lớn bạc Vậy : S S 126 0 δD2: Dung sai kích thước lỗ piston, TD2=0,04 d2: Dung sai kích thước đường kính bạc, Td2=0,04 Vậy :  c 0  0,035  0,035   0,04  0,04 0,15(mm) 5.2 Xác định sai số kẹp chặt εk Sai số kẹp chặt sai số lực kẹp gây ra, tra bảng 22 TKDACNCTM có: εk=60(μm) 5.3 Xác định sai số mòn Sai số mòn sai số đồ gá bị mòn gây phụ thuộc vào số lượng chi tiết gia công kết cấu đồ định vị, chọn εm=20(μm) 5.4 Xác định sai số điều chỉnh Sai số điều chỉnh sai số sinh trình lắp ráp điều chỉnh đồ gá Sai số điều chỉnh phụ thuộc vào khả điều chỉnh dụng cụ dùng để điều chỉnh lắp ráp Trong thực tế lấy εdc=50(μm) 5.5 Xác định sai số gá đặt Sai số gá đặt cho phép xác định theo công thức: 400 [ gđ ]    200.(m) 2 Vậy sai số chế tạo cho phép đồ gá: [ CT ]  200  (150  60  20  ) =116 (m) CHƯƠNG III THIẾT ĐỒ GÁ KHOAN LỖ DẦU CỦA NHÓM PISTON SVTH : Ngô Xuân Thanh - Lớp 03C1C Trang 93 Đồ án tốt nghiệp - Thiết kế quy trình cơng nghệ chế tạo nhóm piston I.Sơ đồ định vị kẹp chặt (hình 3.1) n S Hình 1.3 sơ đồ định vị kẹp chặt -Định vị: Chi tiết khống chế sécmăng bậc tự do, mặt đáy bậc tự do, mặt chuẩn bậc tự do, lỗ ắc bậc tự chống xoay Kẹp chặt: trục rút ren vít - Nhận xét: Với sơ đồ định vị kẹp chặt Để gia công nhóm piston phận điều chỉnh đồ gá phải đảm bảo nguyên công sau: +Đường mặt chuẩn chi tiết thay đổi điều chỉnh bạc +Khổang cách từ mặt đáy đến tâm mặt đầu thay đổi, điều chỉnh cách di chuyển bạc qua lại Ngoài cần phải di chuyển chuốt rút khoảng cách từ mặt đáy đến tâm lỗ ắc thay đổi +Đồ gá có cấu phân độ để gia công lỗ khác xung quanh đường tâm chi tiết Ngồi kích thước lỗ dầu thay đổi điều chỉnh cách thay đổi mũi khoan, bạc dẫn lót có đường kích thích hợp II Chọn kết cấu đồ gá 1.Sơ đồ (hình 3.2) SVTH : Ngô Xuân Thanh - Lớp 03C1C Trang 94 Đồ án tốt nghiệp - Thiết kế quy trình cơng nghệ chế tạo nhóm piston 10 n B 5x4läù 11 K 12 A 14 13 F 380 1-Thân đồ gá 2- chi tiết 3- bạc dẩn khoan 4-bạc lót 5- bạc lót 6- bạc 7- then 8- đĩa phân độ 9- vòng đệm 10- đai ốc hãm đĩa phân độ 11- trục rút 12- đai ốc kẹp chặt có tay quay 13- chốt phân độ 14- đài gá 2.Mô tả đồ gá Đồ gá 14 lắp thân đồ gá quay quanh tâm nhờ trục 6, đĩa phân độ lắp cố đinh trục dài gá 14 then định vị chốt phân độ 13 thân đồ gá, trục rút 11 luồn vào chốt trụ định vị 14 Hai rãnh thân đồ gá để cố định đồ gá bàn máy Nguyên lý hoạt động Lắp bạc lên đài gá, gá chi tiết lọt vào bạc 4, xoay chi tiết luồn chốt qua lỗ ắc ta quay tay quay 12 tiến vào chốt rút di chuyển sang trái, chi tiết kẹp chặt, SVTH : Ngô Xuân Thanh - Lớp 03C1C Trang 95 Đồ án tốt nghiệp - Thiết kế quy trình cơng nghệ chế tạo nhóm piston gia cơng lỗ ắc khác rút chốt 13, xoay đĩa phân độ góc rút chốt Khi tháo tiến hành ngược lại III Tính tốn đồ gá Tính lực cắt Khi khoan sinh lực dọc trục P0 mômen xoắn M x -Lực doc trục P0 xác định theo công thức: P0 C p D q K P Trong đó: + C p ,q,y hệ sốvà số mũ Tra bảng 5.32 STCNCTM tập 2có C1 =4,27 ;q=1 ; y=0,9 +Kp hệ số phụ thuộc gia công Kp=1 Vậy: P0=4,27.5.0,160,9=41(kg) Mô men xoắn xác định theo công thức: Mx=CM DqSy.Kp Trong đó: +CM,q,y hệ sốvà số mũ Tra bảng 5.32 STCNCTM tập 2có C1 =0,021 ;q=2 ; y=0,8 +Kp hệ số phụ thuộc gia cơng Kp=1 Vậy : Mx=0,21.520,160,8.1=0,121(Kg.m) Tính lực kẹp L2 n Po S Fms3 Fms1 Fms2 L1 2.1 Đối với lực P0 Lực P0 tác dụng lên chi tiết bị laatj mơ men xoắn làm cho chi tiết bị quayquanh tâm mũi khoan SVTH : Ngô Xuân Thanh - Lớp 03C1C Trang 96 Đồ án tốt nghiệp - Thiết kế quy trình cơng nghệ chế tạo nhóm piston Điều kiện để chi tiết không bị lật lực tác dụng dọc trục P0 Fms+Fms2+Fms3≥K.P0 Hay W1.f1+ W1.f2+ W1.2.f3≥K.P0 Trong đó: f1 f2 hệ số ma sát chốt lỗ ắc f1= f2=0,15 f3 la hẹ số ma sát đáy pittôn mẫu định vị f3=0.15 k hệ số an toàn k=(1,2-1,6)chon k=1,5 Vậy: kP0 f  f  2.f W1≥ 2.2 Đối với mômen xoắn Mx Điều kiện để chi tiết chống quay xung quanh tâm mũi khoan: 2.fms1.L1+ fms3.L2≥K.Mx Hay W2≥ k.M x 2.f l1  2f L Thay số vào ta W2 ≥ 1,5.0,021.1000 =3,54 2.0,15.64  20,15.107 -Lực kẹp tối thiểu Chọn giá trị lớn nhất(W1 W2 )W=102,5 40 30 3.Tính kiểm tra bền số chi tiết -Xác định đường kính trục rút -Lực tác dụng lên trục rút P = 2.W =2.102,5 = 205(KG) - Chọn đường kính trục rút Φ = 40 mm -Vật liệu thép CT50 có ứng xuất kéo là: [δk] = 50 (Kg/mm2) -Kết cấu trục rút hình vẽ: A p A Hình 3.4 Kết cấu trục rút -Kiểm tra trục rút tiết diện nguy hiểm A-A  P 2050  6,8( Nmm) ≤ [δk] 2.f 2.5.30 Vậy kết cấu đủ bền SVTH : Ngô Xuân Thanh - Lớp 03C1C Trang 97 Đồ án tốt nghiệp - Thiết kế quy trình cơng nghệ chế tạo nhóm piston Tính nguồn xinh Lực - Việc kẹp chặt thực tay -Đai ốc M40 +Để dặt d dược lực kẹp cần thiết , mô men siết đai ốc xác dịnh theo công thức M = (p +Q).[rtb tag(α+φ) + R.f t ] Trong -q Lực đàn hồi cửa so,q = k.x Với : K: Độ cứng lò xo, chọn k= 1000 (N/m) x: Độ dịch chuyển lò xo, chọn x= 18 (mm) q = 0,018.1000 = 18 (N) rtb bán kính trung bình ren rtb =dtb/2 = 38,701 : = 19,35 tg  α:Góc nâng ren 1  10 41 .d b 3,14.38,701 φ góc ma sát mặt ren, tg φ =f = 0,15   = 53` R: bán kính trung bình đai ốc kẹp chặt R Với: D3  d3 D  d2 D đường kính ngồi đai ốc, D= 56 (mm) d : đường kính danh nghĩa ren vít, d = 40 (mm) R 56  40 56  40 72,66.(mm) f T : hệ số ma sát đai ốc, chọn f = 0,15 Vậy mômen xoắn xiết đai ốc là: M = (205 + 18 )[19,35.tg( 10 41` 53` ) + 1/3.72,66.0,15] = 14441,4 (N.m) Chọn cờ lê có chiều dài L= (mm) Vậy lực tác dụng lên tay quay là: Q= M 14441,4 3 48,1.( N) L 200 Xác định sai số chế tạo cho phép đồ gá Sai số chế tạo cho phép đồ gá xác định theo công thức [ CT ]  ( gd )  ( c2  2k   2m   dc ) 5.1 Xác định sa số chuẩn cho kích thước từ đáy đến tâm Sai số chuẩn xác định theo công thức  c   ktc   ktc SVTH : Ngô Xuân Thanh - Lớp 03C1C Trang 98 Đồ án tốt nghiệp - Thiết kế quy trình cơng nghệ chế tạo nhóm piston Gia cơng lỗ dầu có đường kính Φ5, có chuẩn kích thước trùng với chuẩn định vị nên  ktc 0 Sai số định vị Vậy  mdv R a 0,63.(m)  c 0  0,63 0,63.(m) 5.2 Xác định sai số kẹp chặt  k Do kẹp chặt theo phương vng góc với mặt định vị nên  k =60 ( m) (Bảng 2.2 TKDACNCTM.) 5.3.Xác định sai số mòn  m Sai số mòn phụ thuộc vào sản lượng chi tiết chọn  m =20 ( m) 5.4 Xác đinh sai số điều chỉnh  dc Sai số điều chỉnh phụ thuộc vào tkhả điều chỉnh chọn  dc 5 ( m) 5.5 Xác định sai số đồ gá cho phép Sai số đò gá cho phép dung sai nguyên công  gd   0 , Lỗ dầu  0,  T = +0,2 – (-0,2) = 0,4 (mm) = 400 ( m) Vậy sai số chế tạo cho phép đồ gá : [ CT ]  (200)  (0,63  60  20  =198,67 ( m) IV Kết luận Với đồ gá gia cơng ta gia cơng chi tiết có kích thước khác nhóm Về sai số chế rtạo cho phép đồ gá ứng với chi tiết khác khác nhau, số phải nhỏ số tính toán sai số cho phép đồ gá chi tiết đại diện nhằm đảm bảo độ xác độ bóng theo yêu cầu kỹ thuật chi tiết nhóm Kết cấu đồ gá có ưu điểm đơn giản, có tính vạn năng, có nhược điểm trình điều chỉnh giừm già, tốn thời gian CHƯƠNG IV: THIẾT KẾ ĐỒ GÁ KIỂM TRA ĐỘ SONG SONG GIỮA ĐƯỜNG TÂM LỖ ẮC VÀ MẶT ĐẦU PISTON CỦA NHĨM PISTON SVTH : Ngơ Xn Thanh - Lớp 03C1C Trang 99 Đồ án tốt nghiệp - Thiết kế quy trình cơng nghệ chế tạo nhóm piston Đối với nhóm piston u cầu vị trí tương quan độ vng góc đường tâm lỗ ắc đường tâm piston la quan trọng Khi làm việc gây tiếng gõ, xylanh mòn khơng sai số lớn làm piston bó kẹt, nứt, bể,… Khi kiểm tra phải biến lỗ ắc thành tâm trục cách luồn trục kiểm tra vào lỗ ắc Để kiểm tra nhóm piston cần dực vào kết cấu, kích thước yêu cầu kỹ thuật chi tiết nhóm +Kích thước lỗ ắc thay đổi + Chiều cao tâm lỗ ắc đến đáy piston thay đổi I Chọn kết cấu đồ gá Hình 1.1 kết cấu đồ gá kiểm tra 1-bàn máp 4- chi tiết kiểm tra 2- khối V 5- đồng hồ 3- trục kiểm tra 6- vít hảm -Định vị : chi tiết khống chế piston bậc tự do, mặt đỉnh piston dùng mặt phẳng bậc tự do, mặt trụ khối V ngắn bậc tự -Kẹp chặt: Lực kẹp vng góc với mặt định vị, giá trị trọng lượng piston II.Nguyên lý làm việc Đặt piston lên bàn máy, đẩy piston tỳ sát vào khối V,luồn trục kiểm tra vào lỗ ắc Điều đồng hồ piston hãm cấu mang đồng hồ vít hãm 6, đọc kết đồng hồ, sau quay piston 180 để đo phía bên So sánh giá trị kết cần kiểm tra Khi kiểm tra chi tiết khác nhóm ta cần thay đổi trục kiểm điều khiển cấu đo lên xuống III Độ xác kiểm tra Độ xác kết đo phụ thuộc vào yếu tố sau: - Dung sai chế tạo mũi đo SVTH : Ngô Xuân Thanh - Lớp 03C1C Trang 100 Đồ án tốt nghiệp - - Thiết kế quy trình cơng nghệ chế tạo nhóm piston Độ lệch tâm đồng hồ đo mũi tâm đo Độ xác đồng đo Độ xác điều chỉnh: Thể việc điều chỉnh đồng hồ đo điều chỉnh chi tiết khối V vào thao tác kiểm tra IV Kết luận Nói chung kết cấu đồ gá đơn giản, đảm bảo kiểm tra chi tiết nhóm cách xác, nhanh chóng Tuy nhiên với kết đồ gá kiểm tra kết đo chịu ảnh hưởng yếu tố mặt đỉnh piston Nhưng mặt đỉnh piston đựoc gia cơng máy tiện sai số khơng lớn nên kết kiểm tra đảm bảo CHƯƠNG V THIẾT KẾ ĐỒ GÁ KIỂM TRA ĐỘ ĐỒNG TÂM GIỮA ĐƯỜNG KÍNH VỊNG ĐÁY RÃNH SÉCMĂNG VÀ ĐƯỜNG KÍNH VỊNG NGỒI CỦA NHĨM PISTON SVTH : Ngô Xuân Thanh - Lớp 03C1C Trang 101 Đồ án tốt nghiệp - Thiết kế quy trình cơng nghệ chế tạo nhóm piston Đối với rãnh lắp sécmăng piston u cầu kỹ thuật vị trí tươgn quan vòng đáy rãnh sécmăng vòng ngồi piston quan trọng.khi lắp sécmăng vào rãnh sécmăng nhằm ngăn khơng cho khơng khí cháy lọt xuống cacte dầu tè cacte sục lên buồng cháy Để kiểm tra nhóm piston cần dựa vào kích thước yêu cầu kỹ thuật chi tiết nhóm I.Chọn kết cấu đồ gá (Hình 2.1) Hình 2.1 kết cấu đồ gá kiểm tra 1-khối V 6- cần đo 2- bàn máp 7- lò xo 3- mặt tỳ 8- đồng hồ 4- chi tiết kiểm tra 9- trụ dẩn hướng 5- đầu đo -Định vị: Chi tiết khống chế bậc tự do, mặt trụ dùng khối V ngắn bậc tự do, mật đáy dung mặt tỳ bậc tự Kẹp chặt: Lực kẹp trọng lượng piston II Nguyên lý làm việc Hai khối V ngắn cố định bàn máp, cấu đồng hồ dịch chuyển trụ dẫn trượt ứng với chi tiết khác Piston đặt lên hai khối V 2, đáy piston tì vào chi tiết 4, đầu cần đo lắp vào cần đo tì vào vòng đáy rãnh sécmăng, đầu đỡ đầu đo đồng hồ so Xoay chi tiết piston vòng xác định đựoc độ đồng tâm vòng đáy rãnh sécmăng vòng ngồi piston Khi kiểm tra chi tiết khác nhóm ta SVTH : Ngô Xuân Thanh - Lớp 03C1C Trang 102 Đồ án tốt nghiệp - Thiết kế quy trình cơng nghệ chế tạo nhóm piston cần điều chỉnh di trượt khoảng cách khối V thích hợp dịhc chuyển cấu mang đồng hồ để đầu đo tiếp xúc với vòng đáy sécmăng III Kết luận Nói chung kết cấu đồ gá tương đối phức tạp phải điều chỉnh chi tiết định vị (2 khối V), đồng thời phải dịch chuyển cấu mang đồng hồ không ảnh hưởng đến kết đo nhiều Yếu tố gây ảnh hưởng lớn đến kết kiểm tra chốt cần quay, dung sai lỗ chốt khe hở chúng Nhưng yếu tố nằm phạm vi cho phép, nên kết đo đảm bảo SVTH : Ngô Xuân Thanh - Lớp 03C1C Trang 103 Đồ án tốt nghiệp - Thiết kế quy trình cơng nghệ chế tạo nhóm piston TÀI LIỆU THAM KHẢO Công nghệ chế tạo máy Tập 1, Nhà xuất khoa học kỹ thuật Sổ tay công nghệ chế tạo máy Tập 1, Nhà xuất khoa học kỹ thuật Chi tiết máy Tập Nhà xuất giáo dục Động đốt Nhà xuất khoa học kỹ thuật Sổ tay atlas đồ gá Nhà xuất khoa học kỹ thuật Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy Nhà xuất khoa học kỹ thuật Dung sai lắp ghép Nhà xuất khoa học kỹ thuật Chế độ cắt gia cơng khí Khoa khí chế tạo máy ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM Công nghệ chế tạo phụ tùng ôtô – máy kéo- Nhà xuất giao thông vận tải SVTH : Ngô Xuân Thanh - Lớp 03C1C Trang 104 ... vật liệu chế tạo đồ gá, thiết bị chế tạo đồ gá giảm xuống, giảm giá thành chế tạo, mang lại hiểu kinh tế cao Sau sơ đồ so sánh phương pháp gia công thường gia công nhóm mặt thời gian chế tạo giá... nghệ Tổng kết trình chế tạo sản phẩm giá thành phụ thuộc vào yếu tố sau: - phí tổn vật liệu chế tạo máy - Thời gian chế tạo dài hay ngắn - Sử dụng vật liệu đắt hay rẻ - Số lương công nhân, cán tham... trình chế tạo SVTH : Ngơ Xn Thanh - Lớp 03C1C Trang Đồ án tốt nghiệp - Thiết kế quy trình cơng nghệ chế tạo nhóm piston sản phẩm, hiệu kinh tế mang lại chưa tương xứng với tiềm thực tế ngành chế tạo