ĐẠI hỌc ThÁI IIGUVÊI cộng h0à xã hội chủ nghĩa Việt TTGỊỜNG ĐẠI hỌc KTcH Ham Độc lập - Tự d0 - hạnh phúc ĐÈ cdJƠIIG LUẬN VĂN ThẠc SỸ KỸ ThUẬT ho và lên học viên: Hgô Hgọc Vũ Ilgày tháng năm sinh: 15/10/1981 Đơn vị công lác: TT Thí IIghiệm, Trường Dh Kỹ thuật công nghiệp, TI Tén co so da0 ta0: Trường Đại học Kỹ thuat cong nghiệp Thái IIguyên chuyên nghành: công nghệ chế †ạ0 máy Giảng viên hướng dẫn: PGS. Phan Quang Thé TED DE TAI: '"IIghiên cứu, lhiết kế, chế ta0 cam của lrục cam DS60 dong co Diesel bằng phơiơng pháp sa0 hình và các giải pháp công nghệ bề mặt nâng ca0 chất lơJong của cam"" 1. Tính cấp thiết của đềlài hiện nay để gia công linh các sề mặt lròn x0ay lr0ng chế lạ0 máy thường dòng các phương pháp gia công phô siến như mài và liện cứng. Đối với các sề mặt định hình không phải là mặt tròn x0ay thường dùng phương pháp mài chép hình, gia công ha lửa điện, phay sa0 hình lrên lrung lâm phay cITc.
Tr0ng thực lế khi sản xuất I0ạ† lớn, hàng khối thường sử dụng mài chép hình và phay sa0 hình, với phương pháp gia công lia lửa điện chỉ sử dụng đối với các sề mặt phức ‡ạp, đòi hỏi độ chính xác vì giá thành gia công ca0 và lốn nhiều thời gian [4]. Mai chép hình là phương pháp gia công linh †he0 siên dạng chỉ liết mẫu trên các máy mài chuyên dùng. Mài chép hình có ưu điểm là ch0 năng suất và chất lượng ca0 [7]. Tuy nhiên có nhược điểm là độ chính xác và chất lượng sề mặt của chỉ liết phụ lhuộc rất nhiều và0 độ chính xác của chỉ liết dòng làm chỉ tiết mẫu tr0ng suốt Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên 2 http://www.vn quá trình gia công, và0 độ chính xác của máy mài và chất lượng của đá mài.
Phương pháp này †hực hiện sằng cách chỉ liết mẫu được lắp lên mội trục riêng và thực hiện chuyển động quay, chỉ liết gia công được lắp lên trục chính, sề mặt chỉ tiết luôn liếp xúc với sề mặt đá mài. Trục chính mang chỉ tiết gia công có mộ! đầu ty luôn liếp xúc với sề mặt chỉ tiết Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên 3 http://www.vn mẫu đề khi gia công, trục chính sẽ chuyên động lịnh liễn ra và0 nhằm lạ0 ra chuyển động chép hình trên chỉ liết gia công. có một số chỉ tiết khi chế †ạ0 dòng phương pháp này như: mài chép hình siên dạng cam, biên dạng răng của các bánh răng. Một cách giải quyết khác đối với gia công linh các sề mặt định hình không tròn x0ay, không cần sử dụng chỉ liết mẫu tr0ng quá trình gia công đó là phương pháp phay sa0 hình trên trung lâm phay cIIc.
Phương pháp này có ưu điểm là : - có thê thực hiện chuyên động sa0 hình †he0 10a độ siên dạng chỉ tiết. - Phương pháp này có thê 4a0 ra trực liếp siên dạng các chỉ liết mà không cần qua chi liết mẫu và độ chính xác chỉ phụ thuộc và0 độ chính xác của máy và biên dạng san đầu của mẫu. Tuy nhiên nhược điểm của phương pháp này là d0 lượng kim lOại hớt đi nhiều và gia công †hép đã qua nhiệt luyện nên đòi hỏi phải gia công trên máy có độ chính xác ca0 và dụng cụ cắt phải lốt. có thể khắc phục sằng cách sử dụng các máy phay cIIc và dụng cụ phủ PVD, cVD hay cPH.
Đề thực hiện phương pháp này, siên dạng chỉ tiết mẫu sẽ được thiết kế dựa và0 công nghệ lái lạ0 ngược. công việc này được thực hiện như sau: + Xác định lọa độ các điểm lrên siên dạng chỉ liết mẫu sằng các phương pháp đ0 lọa độ. + Xây dựng phương trình các đường c0ng của siên dạng chỉ liết mẫu lrên cơ sở dữ liệu điểm †hu thập được [14]. + Xây dựng sản vẽ thực của chỉ tiết mẫu từ phương trình đường cŨng.
+ Sử dụng công nghệ cAD/cAM/cIIc thiết kế và gia công. + Kiểm tra độ chính xác hình dáng hình học sằng cách s0 sánh mô hình cAD và sản phâm. Với phương pháp này có thế sử dụng để gia công các chỉ liết có biên dạng phức lạp mà nhiều khi phương pháp mài chép hình không gia công được hay khó Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên 4 http://www.vn gia cong. Xuất phái lừ đó dé lài “IIghiên cứu, lhiết kế, chế †ạ0 cam của lrục cam DS60 động cơ Diesel Lằng phơjơng pháp ¿a0 hình và các giải pháp công nghệ bề mặt nâng ca0 chất lơlợng của cam” được chọn làm đề tài tr0ng luận văn này.
chỉ tiếtcam Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên 5 http://www.vn sẽ đơjợc sử dụng nhoi một chỉ liết điển hình †r0ng nghiên cứu sử dụng phoøjơng pháp phay sa0 hình ứng dụng công nghệ lái lạ0 ngojợc trOng thiét kế và chế †ạ0. cam sử dụng lr0ng nghiên cứu này là cam sơm nhiên liệu lr0ng các động cơ Diesel d0 công ty Diesel Sông công chế lạ0. LOai cam này đang chế a0 bang phojong pháp chép hình lrên máy mài chép hình của IIga (3M344) the0 siên dạng cam mẫu, sau khi chế †ạ0 x0ng mới doje lap lên trục cam. Quy trình chế ‡a0 cam là mài chép hình thô, nhiệt luyện sau đó mài tinh là công đÓạn cuối còng.
Đây là phoJơng pháp gia công cam truyền thống đơiợc sử dụng chủ yếu †r0ng công nghệ chế a0 cam sơm nhiên liệu nói chung và ở công †y Diesel nói riêng. cam mẫu đojợc sử dụng để mài biên dạng cam †he0 nó. Vì vậy, việc chế †ạ0 cam mẫu là một ir0ng những soJớc quyết định tr0ng chế ta0 cam. cam mẫu phải có độ chính xác ca0 phù hợp với máy mài hiện có.
Trên cơ sở máy mài của IThà máy, cam mẫu phải có kích thojéc lon gap 4 lần cam that, nhằm đề đảm sả0 độ chính xác. biên dạng của cam mẫu đơiợc xây dựng dựa trên siên dạng cam khởi thủy san đầu có kích †hojợc giống với kich those cam that. Hhg| vậy, việc chế †ạ0 cam †he0 phoJơng pháp chép hình đã có sai số khi chế †ạ0 cam mẫu. Với phơJơng pháp phay sa0 hình: + Phojơng pháp phay sau nhiệt luyện không phụ thuộc h0àn l0àn và0 cam mẫu, độ chính xác của đá mài mà chỉ phụ thuộc và0 chất lơợng san đầu của cam mẫu về hình dáng hình học.
+ biên dạng chỉ liết dojoc thiết kế sằng phoJơng pháp lái lạ0 ngojợc ch0 độ chính xác ca0. + Áp dụng đơiợc các công nghệ hiện đại nho công nghệ cAD/cAM/cIIc, công nghệ lái lạ0 ngojợc thay ch0 các công nghệ gia công truyền thống mà vẫn đảm sả0 đojợc các lính chất cơ sản của chỉ liết. Với đề lài này, ng0ài sử dụng ch0 chế †ạ0 cam sơm nhiên liệu của động cơ Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên 6 http://www.vn Diesel còn có thể mở rộng đề ứng dụng chế lạ0 các chỉ liết có biên dạng phức tap ma phojong phap mai chép hình không thực hiện đơJơc hay thực hiện không hiệu quả. Mục đích, đối lơJợng và phạm vỉ nghiên cứu của đề lài Phạm vi nghiên cứu của đề lài giới hạn chủ yếu lr0ng phạm vi thiết kế, chế lạ0 cam bơm nhiên liệu của đông cơ Diesel DS60 lrên máy phay clIc sử dụng da0 phay Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên 7 http://www.vn ngón phủ PVD (TIAID với vậti liệu cam là thép hợp kim 40X đã qua nhiệt luyện đạt độ cứng lr0ng khÓảng 50hTc 55h[c.
biên dạng cam đojợc thiết kế nhờ và0 công nghệ lái lạ0 ngojợc sử dụng các phơJơng phap d0 va phojong pháp l0án giải lich. Ý nghĩa kh0a học và thực liễn của đề lài 3. Ý nghĩa khủa học của đềlài llgày nay công nghệ cAD/cAM/cIlc và công nghệ lái lạ0 ngojợc đang đơiợc ứng dụng nhiều lr0ng †hực lễ sản xuất các sản phâm cơ khí chất loợng ca0, nhờ và0 các công nghệ này mà chúng †a có thé san xuất đolợc những sản phẩm cơ khí chất lojợng có lính kinh lế và kỹ thuật ca0. bên cạnh đó không thể không kế đến lầm quam trong cua các l0ại dụng cụ mới nhơi dụng cụ phủ PVD, cVD.
đã đem lại hiệu quả kinh lế ca0 tr0ng ngành cơ khí chế a0. các kế! quả nghiên cứu mang ý nghĩa kh0a học: -__ Ighiên cứu kết hợp công nghệ cAD/cAM/cITc và công nghệ lái ta0 ngojợc. - _ Hghiên cứu ứng dụng các phoJơng pháp xây dựng đojờng c0ng lrŨng Thiết kế cAD/cAM nhằm xây dựng phoJơng trình siên dạng cam. - _ Hghiên cứu khả năng cất của da0 phay ngón phủ PVD (T¡AIH) gia công thép hop kim 40X đã qua nhiệt luyện đạt độ cứng '50hTc 55h[c lrên trung lâm phay cIIc kiêu VMc85S.
Ý nghĩa thực liễn của đềlài Từ các kết quả nghiên cứu lác giả đánh giá đơjợc khả năng cắt của da0 phay ngón phủ PVD gia công thép hợp kim 40X đã qua nhiệt luyện đại độ cứng 50hl['c 55hTc trên các lrung lâm phay cIIc, mà ở đây lác giả ứng dụng trực liếp và0 chế a0 cam của đông cơ DS60 nhằm thay thế ch0 phơjơng pháp mài chép hình đã đơiợc sử dụng lừ lâu lại công †y Diesl Sôngcông. Ứng dụng đơiợc các công nghệ mới nhoỊ công nghệ lái lạ0 ngojợc, công nghệ cAD/cAM/cIIc và0 sản xuất các sản phâm cơ khí chất loợng ca0. Và đặc siệt ứng dụng kỹ thuật khớp đojờng c0ng tr0ng việc xây dựng phoJơng lrình siêu diễn siên dạng cam lừ đó có thê mở rộng đề xây dựng phojơng trình của các đojờng cỦng và sề Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên 8 http://www.vn mat phuc tap trOng cong nghệ lái lạ0 ngơjợc. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên 9 http://www.
PhoJơng pháp nghiên cứu Hghiên cứu lr0ng phòng Thí nghiệm, về phoJơng pháp xây dựng phơjơng trình các đo|ờng cŨng và sề mặt ir0ng công nghệ lái lạ0 ngojợc lừ những điểm thí nghiệm có đojợc lừ chỉ liết mẫu, nghiên cứu khả năng cắt của da0 phay ngón phủ PVTD (AITII) gia công thép hợp kim 40X đã qua nhiệt luyện đạt 50hTc 5Sh[t, kiểm tra chất lojợng sề mặt của chỉ liết bằng máy đ0 độ nhám. Sử dụng máy đ0 3 chiều cMM nhằm kiểm tra sai số siên dạng chỉ tiết với mẫu đ0 san đầu. Hội dung của đề lài, các vấn đề cần giải quyết + Ứng dụng công nghệ lái †ạ0 ngojợc và0: - __ Thu thập lọa độ các điểm thông qua các pho|ơng pháp đ0 ir0ng kỹ thuật lái lạ0 ngơjợc. - _ Xử lý đữ liệu ìm ra phojơng trinh đojờng c0ng siên dạng chỉ liết.
-_ Xây dựng sản vẽ chiliết. + Thí nghiệm gia công siên dạng sằng phoJơng pháp phay sau nhiệt luyện sằng da0 phủ PVD (T¡AIID.