Thiết kế qui trình công nghệ gia công chi tiết buồng đốt CYLINDER ĐH BÁCH KHOA

MỤC LỤC.................................................................................................. 2

LỜI NÓI ĐẦU ........................................................................................... 3

Phần 1: XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN SUẤT ................................................... 5

Phần 2: PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG ............................................. 7

Phần 3: CHỌN PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI .................. 9

Phần 4: CHỌN TIẾN TRÌNH GIA CÔNG ................................................. 11

Phần 5: THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG ....................................................... 12

            5.1. Nhuyên công 1: ....................................................................... 12

            5.2. Nguyên công 2: ........................................................................ 18

            5.3 Nguyên công 3: ......................................................................... 21

            5.4. Nguyên công 4: ........................................................................ 23

Phần 6: XÁC ĐỊNH LƯỢNG DƯ VÀ KÍCH THƯỚC TRUNG GIAN ..... 26

            6.1 Tính lượng dư trung gian kích thước lỗ ∅24^+0.021 mm................. 27

            6.2 Tính lượng dư bằng phương pháp tra bảng 30

Phần 7: TÍNH CHẾ ĐỘ CẮT VÀ THỜI GIAN GIA CÔNG CƠ BẢN CHO CÁC NGUYÊN CÔNG ........................................................................................................ 31

            7.1 Tính chế độ cắt bằng phương pháp phân tích cho nguyên công 3      31

            7.2 Tính chế độ cắt bằng phương pháp tra bảng cho nguyên công 1,2,4..33

Phần 8: THIẾT KẾ ĐỒ GÁ ........................................................................ 49

LỜI KẾT ................................................................................................... 51

TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................ 52

LỜI NÓI ĐẦU Thiết kế qui trình công nghệ gia công chi tiết buồng đốt CYLINDER ĐH BÁCH KHOA

Đồ án môn học là một công trình nghiên cứu và sáng tạo trong phạm vi ngành học của quá trình học tập nhằm sử dụng vốn kiến thức đã có để hoàn thành công việc trong phạm vi của ngành học.

Cùng với sự phát triển vượt bậc của khoa học kĩ thuật, cùng với sự đòi hỏi về mẫu mã đa dạng, phong phú, thúc đẩy người thiết kế ngày càng nhạy bén hơn, song song với điều này, hiện nay có rất nhiều phương pháp gia công, đặt biệt là máy tự động, máy điều khiển bằng chương trình số. Tuy nhiên với điều kiện kinh tế nước ta hiện nay thì những phương pháp gia công đó chưa được phổ biến. Do đó để phù hợp với điều kiện của ngành cơ khí nước ta nói riêng, đồ án môn Công Nghệ Chế Tạo Máy đã thiết kế qui trình công nghệ gia công theo phương pháp cổ điển,. Căn cứ vào yêu cầu kĩ thuật và hiệu quả kinh tế, đồ án đã đề nghị một trong những qui trình công nghệ t ối ưu nhất để gia công hoàn chỉnh chi tiết.

Việc quyết định sử dụng các phương án tối ưu của qui trình công nghệ và tối ưu về kĩ thuật, theo đúng yêu cầu kĩ thuật của chi tiết giúp sinh viên ôn lại những kiến thức đã học về chọn tiến trình công nghệ tối ưu, tính chế độ cắt, chọn chuẩn, sai số chuẩn, tính lượng dư gia công, .. Vá những kiến thức này được vận dụng một cách đúng đắn, phù hợp dưới sự hướng dẫn của giáo viên.

Đây là lần đầu tiên em làm quen với môn đồ án công nghệ chế tạo máy có nội dung và kiến thức rất nhiều nên có nhiều thiếu sót trong suốt quá trình thực hiện. Do đó em rất mong được sự hướng dẫn tận tình của thầy và ý kiến đóng góp quý giá cho chúng em.

Cuối cùng em xin chân thành ghi ơn sự dẫn dắt và chỉ bảo tận tình của thầy NGUYỄN TRƯỜNG GIANG đã giúp đỡ chúng em hoàn thành đồ án này.

Sau một thời gian thực hiện môn học đồ án công nghệ chế tạo máy.

Chúng em đã hoàn thành đề tài: Thiết kế qui trình công nghệ gia công chi tiết buồng đốt CYLINDER.

Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy: NGUYỄN TRƯỜNG GIANG đã hướng dẫn chúng em hoàn thành đồ án này.

 

Phần 1: XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT

-    Sản lượng hằng năm :

N= .m( 1)

N: sản lượng.

: số lượng sản phẩm xuất trong 1 năm.

m : số chi tiết trong một sản phẩm.

       : phế phẩm ( chọn  bằng 5%).

  : Số chi tiết chế tạo thêm để dự trữ ( Chọn = 6%).

ð   N = 3000.1.( 1) = 3330 ( chi tiết / năm ).

Ta có thể tích chi tiết : V= 60491,591

Khối lượng chi tiết : m = 0,475 kg

Dựa vào bảng 1.1 sách CNCTM/19 =>  Ta chọn dạng sản suất hàng loạt vừa.

 

 

Phần 2: PHÂN TÍCH CHI TIẾT GA CÔNG

- Chi tiết có dạng điển hình là dạng bạc.

-  Là bộ phận hoạt động chính của động cơ, là không gian để píttông di chuyển.

-  Điều kiện làm việc : chi tiết chiệu sự mài mòn bề mặt bên trong do ma sát với pitton ,bề mặt đầu tiếp xúc với nắp phải đảm bảo nhẵn bóng do yêu cầu kín khí, đồng thời chịu sự ảnh hưởng của nhiệt độ.

- Kích thước quan trọng :

• Bề mặt trong của buồng đốt ∅24
• Độ đồng tâm giữa mặt ngoài và mặt lỗ.
• Độ vuông góc giữa đường tâm lỗ và mặt đầu.

- Điều kiện kỹ thuật : 

+ Độ không vuông góc của mặt đầu với tâm là * bán kính =  mm

+ Độ đồng tâm giữa mặt ngoài và mặt lỗ là 0.1 mm.

+ Độ nhám lỗ : Ra=0.63, Rz= 3.2( tra bảng 2.1/26 [5]), độ bóng  ( B2.2/33 [5])

+ Độ nhám mặt đầu:Ra=2.5, Rz=20( tra bảng 2.1/26[5]), độ bóng

( B2.2/33[5])

+ Lỗ ∅24 => Cấp chính xác 7=> ∅24H7 => ∅24^+0.021 mm.

 

Phần 3: CHỌN DẠNG PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI

-   Phôi thép thanh : phôi có tiết diện ngang hình trụ hoặc hình chữ nhật dùng chế tạo các chi tiết như con lăn, chi thiết kẹp chặt, các loại trục, … trong sản xuất hàng loạt vừa, lớn, hàng khối.

-   Phôi dập : Thường dùng cho các loại chi tiết sau đây: Trục răng côn, trục răng thẳng, trục chữ thập, trục khuỷu… các chi tiết dập trên búa nằm ngang hoặc máy dập đứng.

-   Phôi rèn tự do: trong sản xuất đơn chiếc và hàng loạt nhỏ người ta thường thay phôi bằng phôi rèn tự do. Ưu điểm chính của phôi rèn tự do là giá thành hạ.

• Chọn phôi: Chi tiết làm bằng Inox 304  , sản xuất hàng loạt vừa, khối lượng nhỏ nên chọn phôi thép thanh theo phương pháp cán. 
• Thành phần Inox 304

C	Mn	P	S	Si	Cr	Ni
0.08	2.00	0.045	0.03	1.00	17.00-19.00	8.00-10.00

 

Độ cứng 201HB.

 

Phần 4:  CHỌN TIẾN TRÌNH GIA CÔNG

- Phương án 1:

• Nguyên công 1: Tiện mặt đầu A, tiện mặt ngoài ∅45, tiện 9 rãnh tản nhiệt, cắt đứt, tiện mặt đầu B, khoan mồi lỗ ∅23.5, tiện lỗ ∅24, vát mép.
• Nguyên công 2: Phay rãnh 5x15.
• Nguyên công 3: Phay mặt nghiêng 80⁰.
• Nguyên công 4: Khoan, taro 8 lỗ M3x0.5.
• Nguyên công 5: Kiểm tra.

-       Phương án 2:

 

• Nguyên công 1: Phay mặt đầu A.
• Nguyên công 2: Phay mặt đầu B, khoan lỗ , vát cạnh 2x45⁰.
• Nguyên công 3: Tiện mặt ngoài , tiện 9 rãnh tản nhiệt.
• Nguyên công 4: Phay rãnh 5x18.
• Nguyên công 5: Phay mặt nghiêng 80⁰.
• Nguyên công 6: Khoan, taro 8 lỗ.
• Nguyên công 7: Kiểm tra.

ðChọn phương án 1 vì số lần gá đặt ít nên giảm sai số khi gia công, số lượng đồ gá sử dụng ít hơn phương án 2.

 

Phần 5: THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG

5.1.Nguyên công 1: Tiện mặt đầu A, tiện mặt ngoài ∅45, khoan tâm, tiện 9 rãnh tản nhiệt, khoan lỗ ∅23.5, tiện lỗ ∅24, cắt đứt, tiện mặt đầu B, vát mép.

• Định vị: Dùng mâm cập 3 chấu tự định tâm ( hạn chế 4 bậc tự do ).
• Kẹp chặt: Dùng mâm cập 3 chấu tự định tâm.

5.1.1.Chọn máy:

Máy tiện vạn năng T620 ( B9.3/16 [4]).

-       Công suất động cơ truyền trục chính: 7KW

-       Số cấp tốc độ trục chính: 24 cấp.

-       Giới hạn số vòng quay: 12,5 - 2000 vòng/ phút.

-       Khoảng cách từ mặt tựa của dao đến tâm máy: 25 mm.

-       Dịch chuyển lớn nhất:

    Dọc: 640/930/1330 mm.

    Ngang: 250 mm.

-       Phạm vi bước tiến dọc: 0.07- 4,16 mm/ vòng.

-       Phạm vi bước tiến ngang: 0.035- 2,08 mm/vòng.

-       Khối lượng máy: 2161/2293/2400 Kg.

5.1.2. chọn đồ gá:

    - Dùng mâm cập 3 chấu tự định tâm hạn chế 4 bậc tự do.

    -Kẹp chặt dùng mâm cập 3 chấu tự định tâm.

 

5.1.3. chọn dụng cụ cắt:

          + Bước 1: Tiện mặt đầu, tiện mặt ngoài ∅45 mm, khoan tâm.

-      
Sơ đồ gá đặt:

-       Chọn dao tiện hợp kim cứng BK4. ( B 4.3/292 [2] ).

-       Chọn dao tiện kẹp chặt mảnh hợp kim 3 cạnh, bằng cơ cấu chêm, mỏ kẹp.

-       Có các thông số sau ( mm):

-       h=20, b=20, L= 125, p= 30, f= 25.( B 4-26/311 [2]).

-      
Tuổi thọ dao 40-50 phút.

 

+ Bước 2: Tiện 9 rãnh tản nhiệt:

-     
Sơ đồ gá đặt:

 Chọn dao hợp kim cứng BK4 có các thông số sau: ( B 4.3/292 [2] ).

h = 16 mm, b = 10 mm, L = 100 mm, P = 20 mm, l = 3 mm,

Đường kính gia công lớn nhất D = 30mm.( B4-10/300 [2]).

Tuổi thọ dao 40-50 phút. ( B7/25 [1]).

+ Bước 3: Khoan lỗ ∅23,5mm:

-      
Sơ đồ gá đặt:

 

-       Chọn mũi khoan bằng hợp kim cứng BK8 xoắn vít đuôi côn loại ngắn.

      (4-10/ tr 322[3]).(B4-3/293 [2]).

-       Đường kính: 10  30 mm.

-       Chiều dài L: 140  275 mm.

-       Chiều dài phần làm việc: 6 mm. ( B4.40 tr321 [2]).

 

+ Bước 4: Tiện lỗ ∅24 mm.

-      
Sơ đồ gá đặt:

 

-       Vật liệu lưỡi cắt BK8.( B4-3/292 [2]).

-       Chọn dao dao tiện lỗ có góc nghiêng chính 95⁰ gắn mảnh hợp kim cứng có các thông số sau ( mm): ( B4.14/302 [2]).

    h =16, b =16, L=140, P=30, n =3,5, l =8, h= 16, b =12,

 

 

+ Bước 5: Cắt đứt:

-      
Sơ đồ gá đặt:

 

-       Chọn dao: Chọn dao hợp kim cứng BK4. ( B 4.3/292 [2] ).

Có các thông số sau (mm):( B4.10/300 [2])

H= 25, b= 16, L= 140, P= 35, l= 5, đường kính gia công lớn nhất D = 50.

 

+ Bước 6: Tiện mặt đầu B, vát mép 4x45⁰:

-      
Sơ đồ gá đặt:

 

Chọn dao hợp kim cứng BK4. ( B 4.3/292 [2]).

-       Tuổi thọ dao 40-50 phút.

-       Loại dao giống bước 1.

    5.2. Nguyên công 2: Phay rãnh 5x15:

• Định vị: Hai khối V ngắn ( hạn chế 4 bậc tự do ), chốt tì ( hạn chế 1 bậc tự do).
• Kẹp chặt: dùng mỏ kẹp.

 

5.2.2. Sơ đồ gá đặt:

5.2.3: Chọn máy:

    Máy phay đứng 6H11 với các thông số sau: ( B19/176 [1]).

-       Công suất: 4 KW.

-       Số cấp tốc độ: 16

-       Giới hạn số vòng quay: 63-1900 ( vòng/ phút ).

-       Khoảng cách từ trục hoặc mặt đầu dao tới bàn máy: 50 -380 mm.

-       Số cấp chạy dao: 16.

-       Giới hạn chạy dao:

Chạy dao dọc: 35-1125 mm/ phút.

Chạy dao ngang: 25-765 mm/ phút.

Chạy dao đứng: 12- 290 mm/ phút.

-       Kích thước máy: 1780x2100 mm.

5.2.4. Chọn dụng cụ cắt:

-      dao phay ngón hợp kim T15K6 (B 4.3/ 293 [2]).

      Có: D = 5 mm.

L = 36 mm.

l = 12 mm.

-   Tuổi thọ 240 phút.

 

 

5.2.5. chọn đồ gá:

- Dùng khối V dài hạn chế 4 bậc tự do.

- Chốt tì hạn chế 1 bậc tự do.

- Kẹp chặt bằng mỏ kẹp.

 

 

5.3. Nguyên công 3: Phay mặt nghiêng 80⁰.

• Định vị: Hai khối V ngắn ( hạn chế 4 bậc tự do ), chốt tì ( hạn chế 1 bậc tự do).
• Kẹp chặt: dùng mỏ kẹp.

5.3.1. Sơ đồ gá đặt: