Báo cáo khoa học: "Nghiên cứu công nghệ chế tạo ống lót xi lanh -ớt lắp trong động cơ đốt trong trên máy công cụ thông th-ờng và máy cnc"

Chia sẻ: Nguyễn Phương Hà Linh Nguyễn Phương Hà Linh | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:10

Thêm vào BST

Báo xấu

165
lượt xem 27
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

ống lót -ớt là chi tiết đ-ợc lắp ghép vào các lỗ xi lanh của động cơ đốt trong. Nó là chi tiết rất quan trọng dùng nhiều trong các ngành Ô tô, Máy kéo, Máy xây dựng, Đầu máy toa xe... ống lót xi lanh là chi tiết có thành mỏng, yêu cầu kỹ thuật chế tạo lại cao. Độ chính xác về hình dáng, kích th-ớc cũng nh- độ bóng càng cao thì công suất động cơ càng đảm bảo và tuổi thọ càng tăng.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Báo cáo khoa học: "Nghiên cứu công nghệ chế tạo ống lót xi lanh -ớt lắp trong động cơ đốt trong trên máy công cụ thông th-ờng và máy cnc"

Nghiªn cøu c«ng nghÖ chÕ t¹o èng lãt xi lanh −ít l¾p trong ®éng c¬ ®èt trong trªn m¸y c«ng cô th«ng th−êng vμ m¸y cnc ThS. tr−¬ng nguyªn trung Bé m«n C«ng nghÖ Giao th«ng - §H GTVT Tãm t¾t: èng lãt −ít lμ chi tiÕt ®−îc l¾p ghÐp vμo c¸c lç xi lanh cña ®éng c¬ ®èt trong. Nã lμ chi tiÕt rÊt quan träng dïng nhiÒu trong c¸c ngμnh ¤ t«, M¸y kÐo, M¸y x©y dùng, §Çu m¸y toa xe... èng lãt xi lanh lμ chi tiÕt cã thμnh máng, yªu cÇu kü thuËt chÕ t¹o l¹i cao. §é chÝnh x¸c vÒ h×nh d¸ng, kÝch th−íc còng nh− ®é bãng cμng cao th× c«ng suÊt ®éng c¬ cμng ®¶m b¶o vμ tuæi thä cμng t¨ng. ViÖc gia c«ng chÕ t¹o èng lãt xi lanh thùc hiÖn trªn m¸y c«ng cô th«ng th−êng song ®é chÝnh x¸c vμ n¨ng suÊt kh«ng cao. §Ó n©ng cao ®é chÝnh x¸c, ®é bãng bÒ mÆt, èng lãt xi lanh ®−îc gia c«ng chÕ t¹o trªn m¸y hiÖn ®¹i CNC. Bμi b¸o nμy t¸c gi¶ ®· nghiªn cøu ®−a ra c«ng nghÖ gia c«ng èng lãt trªn m¸y th«ng th−êng vμ quan träng h¬n lμ lËp tr×nh gia c«ng nã trªn m¸y CNC. Summary: In this article, the writer recommends the technology for manufacturing cylinder - embedded tubes to be fitted onto common machines, more inportantly, when the tubes are CNC - programmed. nh÷ng chi tiÕt quan träng, cã ®iÒu kiÖn lµm viÖc kh¾t khe, cã yªu cÇu kü thuËt chÕ t¹o I. §Æt vÊn ®Ò cao. Ngµy nay, m¸y c«ng cô ®iÒu khiÓn sè HiÖn nay, ®Ó thay thÕ èng lãt khi söa (CNC) ®· ph¸t triÓn m¹nh ë nhiÒu n−íc trªn ch÷a ®éng c¬ th−êng sö dông nguån phô tïng thÕ giíi. Chóng cã thÓ gia c«ng ®−îc nhiÒu nhËp ngo¹i vµ s¶n xuÊt trong n−íc. C¸c èng lo¹i chi tiÕt m¸y cã ®é chÝnh x¸c cao. ë ViÖt lãt chÕ t¹o trong n−íc cã chÊt l−îng kü thuËt Nam, lÜnh vùc CNC ®ang cã khuynh h−íng kh«ng cao nªn khi lµm viÖc nhanh bÞ h− háng ph¸t triÓn m¹nh, nhiÒu tr−êng §¹i häc, ViÖn vµ hiÖu qu¶ kinh tÕ thÊp. nghiªn cøu ®· nhËp thiÕt bÞ vµ ®−a c«ng nghÖ Bµi b¸o nµy giíi thiÖu kÕt qu¶ nghiªn cøu nµy vµo ch−¬ng tr×nh ®µo t¹o cho sinh viªn. vµ kh¶ n¨ng øng dông c«ng nghÖ gia c«ng §Æc biÖt hiÖn ®· cã nhiÒu doanh nghiÖp, nhµ èng lãt xy lanh ®éng c¬ trªn m¸y CNC. KÕt m¸y øng dông c«ng nghÖ CNC vµo gia c«ng qu¶ nghiªn cøu nµy nÕu ®−îc øng dông sÏ chi tiÕt m¸y cho chÕ t¹o thiÕt bÞ vµ phô tïng mang l¹i ý nghÜa thùc tiÔn cao. thay thÕ. Trong ngµnh Giao th«ng vËn t¶i, èng lãt xy lanh ®éng c¬ ®èt trong lµ mét trong
èng lãt −ít chÕ t¹o b»ng gang x¸m GX II. Néi dung nghiªn cøu 24 - 44, GX 21 - 40, gang hîp kim cao víi Ni 1. §Æc ®iÓm kÕt cÊu cña èng lãt xi lanh ®Õn 10%, èng lãt cã thÓ t«i hay kh«ng t«i. Lo¹i ®éng c¬. èng lãt t«i b»ng dßng ®iÖn cao tÇn chiÒu s©u líp thÊm t«i δ ≥ 1, 5 mm cßn t«i thÓ tÝch ®é èng lãt xi lanh lµ mét chi tiÕt l¾p vµo th©n cøng ®¹t 39 ⎟ 47 HRC, t«i theo ph−¬ng ph¸p m¸y. èng lãt xi lanh lµm viÖc trong ®iÒu kiÖn nµy g©y biÕn d¹ng, dÔ nøt. ¸p suÊt lín, nhiÖt ®é cao vµ bÞ ¨n mßn nhiÒu. Thµnh phÇn gang hîp kim cña èng lãt cã t«i lµ 3,2 ⎟ 3,5%C, 0,6 ⎟ 0,8 Mn, 0,03 ⎟ 6,0% Ti, 2,2 ⎟ 2,4% Si, 0,15 ⎟ 0,4% Cu, 0,3 ⎟ 0,6% Cr, 0,3 ⎟ 0,7% Ni. Lo¹i èng lãt kh«ng t«i chÕ t¹o b»ng gang hîp kim Cr«m, Cr«m-m«lipden, «ttenit-nikel cao. 2. §iÒu kiÖn kü thuËt chÕ n t¹o èng lãt TÝnh chÊt sö dông vµ tuæi thä cña ®éng c¬ ®a phÇn lµ phô thuéc vµo chÊt l−îng chÕ t¹o èng lãt vµ xy lanh. §iÒu kiÖn kü thuËt c¬ b¶n ®Ó chÕ t¹o ång lãt ®éng c¬ « t« lμ: 1. Dung sai theo ®−êng kÝnh * èng xi lanh cã hai lo¹i: cña bÒ mÆt lµm viÖc ph¶i ®¹t ®é chÝnh x¸c cÊp 5 hay cao h¬n (theo hÖ ISO 17 cÊp). èng lãt kh«: Toµn bé mÆt trô ngoµi cña èng lãt, ®−îc l¾p vµo lç xi lanh cña th©n m¸y. 2. Sai lÖch vÒ h×nh d¸ng cña lç nh− « van, c«n kh«ng ®−îc qu¸ 0,01 ⎟ 0,03 mm trªn BÒ mÆt ngoµi cña nã ph¶i ®−îc gia c«ng chÝnh x¸c toµn bé ®Ó truyÒn nhiÖt tèt ra ngoµi ¸o toµn bé chiÒu dµi cña èng lãt. n−íc lµm m¸t. èng lãt kh« cã chiÒu dµy tõ 3 ⎟ 3. Dung sai theo ®−êng kÝnh cña bÒ mÆt 5 mm. l¾p ghÐp ngoµi nh− sau: èng lãt −ít: Lµ lo¹i èng lãt tiÕp xóc trùc a. Vßng ®ai l¾p ghÐp cña c¸c èng lãt −ít tiÕp víi n−íc lµm m¸t, nã ®−îc l¾p víi th©n vµ bÒ mÆt l¾p ghÐp ngoµi cña èng ghÐp ng¾n m¸y bëi c¸c vßng ®ai l¾p ghÐp ®−îc gia c«ng ph¶i ®¹t ®é chÝnh x¸c cÊp 6 (ISO). chÝnh x¸c. ChiÒu dÇy cña èng tõ 6 ⎟ 8 mm. b. C¸c bÒ mÆt ngoµi cña èng lãt kh« dÔ Nh−îc ®iÓm cña viÖc ®éng c¬ cã dïng thay ®æi cÇn ®¹t cÊp 6 hÖ ISO17 cÊp chÝnh x¸c. èng lãt −ít lµ do mét phÇn blèc xy lanh kh«ng 4. §é lÖch cña vßng ®ai l¾p ghÐp bªn cã ®é cøng v÷ng tèt b»ng blèc cã dïng èng lãt ngoµi cña èng lãt −ít ®èi víi bÒ mÆt g−¬ng kh«.
trong lç kh«ng ®−îc qu¸ 0,1 mm, cña lo¹i èng - L−îng ¨n dao ngang: Sn = 0,07 lãt kh« 0,03 ⎟ 0,05 mm. mm/vßng. • Nguyªn c«ng 2: TiÖn th« mÆt ngoμi vμ 5. §é lÖch mÆt tùa ®Çu cña gê ®èi víi bÒ xÐn c¸c mÆt ®Çu. mÆt lç th−êng ®−îc ®o theo chiÒu dµi b»ng 0,7 ⎟ 0,8 mm cña b¸n kÝnh xylanh, kh«ng ®−îc qu¸ 0, 02 ⎟ 0, 05 mm. §é bãng bÒ mÆt g−¬ng trong lç cÊp 9 cÊp 10, ®é bãng bÒ mÆt l¾p ghÐp cña èng lãt kh« n cÊp 7 ⎟ 8, cña èng lãt −ít cÊp 6 ⎟ 7. T«i èng lãt thùc hiÖn b»ng 2 ph−¬ng ph¸p c¬ b¶n sau: - T«i thÓ tÝch (®èt toµn bé) th−êng ®¹t ®é sd sn cøng HB = 335 ⎟ 445. - T«i mÆt ngoµi ®¹t ®é cøng HRC = 40 ⎟ - M¸y 16K20. 50 b»ng dßng ®iÖn cao tÇn cã chiÒu s©u líp - Dao tiÖn BK8 cøng tõ 2,0 ⎟ 2,5 mm. - Tèc ®é quay cña ph«i: n = 400 vßng/phót. Ph«i cña lo¹i èng lãt t«i cã ®é cøng HB = 210 ⎟ 260. - ChiÒu s©u c¾t: t = 1,5 mm. 3. Quy tr×nh c«ng nghÖ gia c«ng chÕ - L−îng ch¹y dao däc: Sd = 0,13 t¹o èng lãt −ít trªn m¸y th«ng th−êng mm/vßng. - L−îng ch¹y dao ngang: Sn = 0,07 Sau khi nghiªn cøu ®−a ra quy tr×nh c«ng mm/vßng. nghÖ chÕ t¹o èng lãt −ít xy lanh trªn m¸y c«ng cô th«ng th−êng: • Nguyªn c«ng 3: TiÖn b¸n tinh vßng ®ai • Nguyªn c«ng 1: TiÖn th« mÆt trong vμ l¾p ghÐp. xÐn mÆt ®Çu t¸n. n sd sd - M¸y tiÖn 16K20 - Dao tiÖn ngoµi BK8 - M¸y tiÖn 16K20 - Sè vßng quay cña ph«i: n = 500 - Dao tiÖn BK8 vßng/phót. - Tèc ®é quay cña ph«i: n = 315 v/ph. - ChiÒu s©u c¾t: t = 0,75 mm. - ChiÒu s©u c¾t: t = 2 mm. - L−îng ¨n dao: Sd = 0,084 mm/vßng. - L−îng ¨n dao däc: Sd = 0,11 mm/vßng.
• Nguyªn c«ng 4: T«i vμ Ram. - L−îng ¨n dao ngang: Sn = 0,06 mm/vßng. T«i cao tÇn b»ng dßng ®iÖn tÇn sè cao, chiÒu s©u thÊm t«i ®¹t > 2,5 mm. • Nguyªn c«ng 7: KiÓm tra ®é kÝn cña • Nguyªn c«ng 5: Doa b¸n tinh mÆt trong. èng lãt. KiÓm tra b»ng thuû lùc d−íi ¸p lùc p = 4 ⎟ 5 KG/cm2 trong kho¶ng thêi gian 2 phót. s n • Nguyªn c«ng 8: Doa tÝnh mÆt trong (lç) s n - M¸y doa kim c−¬ng ®øng 278K - Tèc ®é quay cña trôc dao n = 600 vßng/phót. - ChiÒu s©u c¾t: t = 0,75 mm. - M¸y doa kim c−¬ng ®øng 278K - L−îng tÞnh tiÕn cña trôc dao: S = 0,2 mm/vßng. - Dao tiÖn BK8 - Tèc ®é quay trôc dao: n = 900 vßng/phót. • Nguyªn c«ng 6: TiÖn tinh c¸c vßng ®ai vμ xÐn mÆt ®Çu. - ChiÒu s©u c¾t: t = 0,2 mm - L−îng ch¹y dao: S = 0,08 mm/vßng. • Nguyªn c«ng 9: Mμi th« vßng ®ai l¾p ghÐp. n sd n®¸ sn - M¸y tiÖn 16K20 nct - Dao tiÖn ngoµi BK8 - ChiÒu s©u c¾t: t = 0,5 mm sd - L−îng ¨n dao däc: Sd = 0,084 mm/vßng. - M¸y mµi trßn ngoµi: 3A141
- V®¸ = 35 m/s, n®¸ = 1980 vßng/phót. - M¸y 2K833 - B−íc tiÕn däc cña bµn m¸y: Sd = 0,3 - Tèc ®é quay cña ®Çu kh«n: n = 280 m/phót. vßng/phót. - B−íc tiÕn ô ®¸: Sngang = 0,06 mm/ht bµn - Tèc ®é dµi cña ®Çu kh«n: Vq = 20 m/phót. - ChiÒu s©u mµi t = 0,5 mm - Tèc ®é tÞnh tiÕn cña ®Çu kh«n: Vtt = 15 - Tèc ®é quay chi tiÕt: nct = 200 vßng/phót. m/phót. - ¸p lùc mµi: p = 5 KG/cm2. • Nguyªn c«ng 10: TiÖn tinh mÆt ®Çu t¸n vμ v¸t c¹nh. - L−îng d− mçi bªn 0, 05 mm. - M¸y tiÖn 16K20 • Nguyªn c«ng 12: XÐn tinh mÆt ®Çu cña t¸n. nct nct sn sn - Dao tiÖn mÆt ®Çu: BK8 - M¸y tiÖn 16K20 - Tèc ®é quay cña trôc chÝnh (chi tiÕt): n = 600 vßng/phót. - Dao tiÖn BK8 - ChiÒu s©u c¾t t = 0,5 mm - Tèc ®é quay cña trôc chÝnh: n = 500 vßng/phót. - L−îng ¨n dao ngang: Sn = 0,042 mm/vßng. - ChiÒu s©u c¾t: t = 0,3 mm. • Nguyªn c«ng 11: Mμi kh«n s¬ bé mÆt - L−îng ¨n dao ngang Sn = 0,04 trong. mm/vßng. • Nguyªn c«ng 13: Mμi lÇn cuèi c¸c vμnh vq ®ai vtt Sk n®¸ nct sd
- M¸y mµi trßn ngoµi 3A141 - KiÓm tra ®−êng kÝnh ngoµi vµ c¸c kÝch th−íc kh¸c (chiÒu dµi, chiÒu dµy cña t¸n... ). - Tèc ®é quay cña trôc ®¸: n® = 1980 vßng/phót. - KiÓm tra ®−êng kÝnh lç èng lãt. Dïng ®Çu to h¬i Ðp. Khi x¸c ®Þnh kÝch th−íc lç cÇn - ChiÒu s©u mµi: t = 0, 15 mm chän theo c¸c nhãm kÝch th−íc. - B−íc tiÕn cña bµn m¸y: Sd = 0,2 m/phót - KiÓm tra ®é ®ång t©m cña bÒ mÆt l¾p - B−íc tiÕn ngang cña ô ®¸: SK = 0,001 ghÐp ®èi víi bÒ mÆt trong lç, ®ång thêi ®é lÖch mm/ht bµn. mÆt ®Çu t¸n. - Tèc ®é quay chi tiÕt: nct = 350 vßng/phót. 4. LËp tr×nh ch−¬ng tr×nh gia c«ng èng lãt xi lanh −ít • Nguyªn c«ng 14: Mμi kh«n lÇn cuèi mÆt trong. - M¸y 2K833 to1 - n® = 400 vßng/phót. - Vq = 30 m/phót. - Vtt = 25 m/phót. vq O234 N2 G30 U0 W0 ; vtt N4 G50 X150.Z200. ; N6 T0101 M08 ; N8 G96 S180 M03 ; N10 G00 X90.Z2. ; N12 G99 G01 Z-176.F0.3 ; N14 G00 X86. ; N16 Z30. ; - L−îng d− mµi kh«n lÇn cuèi 0, 025 mm cho mçi bªn. N18 G30 U0 W0 ; • Nguyªn c«ng 15: Lμm s¹ch N20 G50 X150.Z200.T0100 ; N22 T0202 ; • Nguyªn c«ng 16: KiÓm tra vμ nhãm l¾p N24 G96 S180 M03 ; r¸p víi Piston. N26 G00 X118.5 Z3. ; - KiÓm tra mÆt ngoµi ®èi víi c¸c vÕt nøt, r¹n rç... Dïng thiÕt bÞ ®iÖn tõ. N28 G71 U1.R1.0 ;
to1 to2 N56 G30 U0 W0 ; N58 G50 X150.Z197.T0300 ; N60 T0101 ; N30 G71 P32 Q38 U0.3 W0.2 F0.3 ; N62 G96 S180 M03 ; N32 G01 X110. ; N64 G00 X90.Z3. ; N34 Z-164.1 ; N66 G71 U1.R1.0 ; N36 X114.5 Z-168. ; N68 G71 P70 Q76 U0.2 W0.15 F0.3 ; N38 Z-176. ; N70 G01 X96. ; N40 G00 X120.Z10. ; N72 G01 Z-53. ; N74 X92. ; N76 Z-173.5 ; N78 G00 X86. ; N80 Z10. ; to3 to4 N42 G30 U0 W0 ; N44 G50 X150.Z200.T0200 ; N46 T0303 ; N82 G30 U0 W0 ; N48 G96 S200 M03 ; N84 G50 X150.Z197.T0100 ; N50 G00 X116.Z-3. ; N86 T0404 ; N52 G01 X86.F0.15 ; N88 G96 S250 M03 ; N54 G00 Z10. ;
N90 G00 X94.Z3. ; N112 G30 U0 W0 ; N92 G70 P70 Q76 F0.08 ; N114 G50 X150.Z194.T0300 ; N94 G00 X80. ; N116 T0505 ; N96 Z10. ; N118 G96 S180 M03 ; N120 G00 X115.Z3. ; N122 G71 U1.R1.0 ; N124 G71 P126 Q162 U0.2 W0.15 F0.3 ; N126 G01 X97. ; N128 Z-5. ; to3 N130 X100.Z-7.598 ; N132 Z-30.536 ; N134 X96.Z-34. ; N136 Z-36. ; N98 G30 U0 W0 ; N138 X105. ; N100 G50 X150.Z197.T0400 ; N140 Z-41. ; N102 T0303 ; N142 X101.Z-44.464 ; N104 G96 S200 M03 ; N144 Z-114.536 ; N106 G00 X120.Z-3. ; N146 X105.Z-118. ; N108 G01 X92.F0.15 ; N150 Z-152.67 ; N110 G00 Z10. ; N152 X104.Z-155.268 ; N154 Z-159.134 ; N156X104.Z-163. ; N158 Z-165. ; N160 X112.5 ; N162 Z-170.5. ; N164 G00 X120. ; N166 Z10. ; n N168 G30 U0 W0 ; N170 G50 X150.Z194.T0500 ; N172 T0606 ;
N198 G00 X86. ; N200 Z10.M09 ; N202 M30 ; n III. KÕt LuËn Quy tr×nh c«ng nghÖ gia c«ng chÕ t¹o èng lãt xylanh −ít trªn m¸y th«ng th−êng ph¶i qua nhiÒu nguyªn c«ng nªn khi thay ®æi qu¸ tr×nh g¸ ®Æt th× ®é chÝnh x¸c gia c«ng sÏ thÊp, ®ã lµ ch−a kÓ ®Õn c¸c yÕu tè kh¸c. Ch−¬ng tr×nh gia c«ng trªn m¸y CNC ®¬n gi¶n, ng¾n N174 G96 S250 M03 ; gän, khi gia c«ng chØ mét lÇn g¸ ®Æt nªn ®é N176 G00 X112.5.Z3. ; chÝnh x¸c cao, thiÕt bÞ chÝnh x¸c, tèc ®é c¾t gät cao nªn ®é chÝnh x¸c, n¨ng suÊt vµ hiÖu N178 G70 P126 Q162 F0.08 ; qu¶ kinh tÕ cao. i liÖu tham kh¶o N180 G00 X120. ; Tµi liÖu tham kh¶o N182 Z50. ; [1]. NguyÔn §¾c Léc, Lª V¨n TiÕn, Ninh V¨n Tèn – TrÇn Xu©n ViÖt. Sæ tay c«ng nghÖ chÕ t¹o m¸y. TËp 1, tËp 2. Nhµ xuÊt b¶n khoa häc vµ kü thuËt. Hµ Néi, 2000. to4 [2]. PGS. TS NguyÔn §¾c Léc, PGS. TS T¨ng Huy. §iÒu khiÓn sè vµ c«ng nghÖ trªn m¸y c«ng nghÖ ®iÒu khiÓn sè CNC. Nhµ xuÊt b¶n khoa häc vµ kü thuËt, Hµ Néi, 2002. [3]. TS. Vò Hoμi ¢n. NhËp m«n gia c«ng CNC. [4]. Hå Thanh Giang, Hå ThÞ Thu Nga. C«ng nghÖ chÕ t¹o phô tïng « t« - m¸y kÐo. Nhµ xuÊt b¶n N184 G30 U0 W0 ; Giao th«ng vËn t¶i, Hµ Néi, 2001. N186 G50 X150.Z194.T0600 ; [5]. TrÇn §×nh Quý, Tr−¬ng Nguyªn Trung. Kü thuËt chÕ t¹o m¸y. TËp 2. Tr−êng §¹i Häc GTVT, N188 T0404 ; Hµ Néi, 1993. [6]. TrÇn §×nh Quý. Bµi gi¶ng c«ng nghÖ chÕ t¹o N190 G96 S180 M03 ; phô tïng. Tr−êng §HGTVT, Hµ Néi, 1999. N192 G00 X94.Z2. ; [7]. A. M. Kyцeв. Heмые кинематические схемы N194 G01 Z0.F0.3 ; метал-лорежущих стаков. N196 X92.Z-1.F0.15 ;
[8]. H. Ф. Mельников, Б. Н. Бристол, В. И. Деметьев. Технология машиностроения