Tải bản đầy đủ (.doc) (126 trang)

thiết kế quy trình công nghệ gia công lỗ nòng

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.69 MB, 126 trang )

Mục lục
Chơng1: tìm hiểu chung về pháo 76 6
1. 1. tính năng kỹ chiến thuật. 6
1. 2. Đặc điểm cấu tạo. 8
1. 2. 1 Đặc trng cơ bản: 8
1. 2. 2. Nòng pháo 10
Chơng II: Vật liệu nòng và ảnh hởng của các nhân tố
đến tuổi thọ nòng 13
2. 1. Vật liệu nòng. 13
2. 1. 1 điều kiện làm việc của vật liệu nòng 13
2. 1. 2Yêu cầu đối với vật liệu nòng. 14
2. 1. 3. ảnh hởng của một số nguyên tố cơ bản trong vật liệu chế tạo vũ
khí. 14
b,ảnh hởng của các nguyên tố 14
2. 2. ảnh hởng của chất lợng bề mặt gia công và chế độ nhiệt luyện đến tuổi
thọ nòng 18
2. 2. 1. chất lợng bề mặt :(độ nhấp nhô tế vi, lớp biến cứng bề mặt, ứng
suất d bề mặt). 18
2. 2. 2. ảnh hởng của nhiệt luyện 20
Chơng III: tổng quan gia công lỗ sâu. 21
3. 1. Khái quát chung. 21
3. 1. 1. Giới thiệu. 21
3. 1. 2. đặc điểm và yêu cầu kỹ thuật của lỗ sâu chính xác 21
3. 1. 3. Những vấn đề khó khăn trong gia công lỗ sâu 22
3. 2. Thiết bị và giải pháp khi gia công lỗ sâu chính xác 22
3. 3. Các nguyên công cơ bản khi gia công lỗ sâu 22
33. 1. khoan. 22
3. 3. 2. khoét. 25
3. 3. 3. doa 27
3. 3. 4. chuốt. 30
3. 3. 5. mài khôn 31


3. 3. 6. điện hóa. 34
3. 3. 7. gia công tinh bằng phơng pháp biến dạng dẻo 36
3. 3. 8. đánh bóng. 37
3. 4. gia công lỗ côn sâu 38
3. 4. 1. đặc điểm kết cấu phần buồng đạn pháo 38
3. 4. 2. Công nghệ gia công buồng đạn: 39
1
3. 5. Công nghệ gia công nòng pháo 42
3. 5. 1. Khái quát chung 42
3. 5. 2. phôi và lợng d gia công 42
3. 5. 3. đặc điểm chung trong quy trình công nghệ gia công nòng pháo.
42
3. 6. kiểm nghiệm nòng pháo 44
Chơng IV. Thiết kế quy trình công nghệ. 45
4. 1. Các loại phôi thờng dùng trong sản suất. 45
4. 1. 1Phôi cán (phôi thanh) 45
4. 1. 2. Phôi đúc. 46
4. 1. 3. Phôi rèn tự do. 46
4. 1. 4. Phôi dập. 46
4. 2. Chọn phôi và phơng pháp tạo phôi 46
4. 3. tiến trình công nghệ gia công nòng pháo 76,2mm 48
4. 4. Chọn lợng d gia công. 50
4. 5. Tính toán chế độ cắt 51
4. 5. Lập quy trình công nghệ. 51
Nguyên công 1 : cắt phôi 52
Nuyên công 2: Đóng số 53
a,Hình vẽ, nội dung công việc và yêu cầu kỹ thuật,an toàn 53
Đóng ký hiệu số: Hai số đầu chỉ số năm sản xuất, 2 số tiếp theo chỉ số phôi
53
Nguyên công 3 : thờng hoá 53

Nguyên công 4 : Kiểm tra 54
5. Nguyên công 5 : Xén mặt đầu và khoan tâm, Tiện phá mặt ngoài và láng
chuẩn. 55
Bớc 1: xén mặt, khoan tâm hai đầu, tiện chuẩn 55
Máy 56
Dụng cụ 56
bớc 2: Tiện phá mặt ngoài và láng chuẩn 57
6. Nguyên công 6: khoan, móc lỗ hớng và tiện côn 59
7. Nguyên công 7 : khoan sâu 40 +0,3mm 61
8. Nguyên công 8: tiện móc hớng 70,15 62
9. Nguyên công 9 : khoan lỗ 70 +0,30 suốt chiều dài 63
b, Trang thiết bị và dụng cụ 63
10. Nguyên công 10: móc hớng 72 64
11. Nguyên công 11 : Khoét thô 72,3 +0,3 65
12. Nguyên công 12 : Nhiệt luyện 66
Kiểm tra độ cứng: 67
b, ram 67
13. Nguyên công 13 : Kiểm nghiệm 68
2
14. Nguyên công 14: Móc hớng 74,3 68
15: Nguyên công 15: Khoét 74,3 69
Dụng cụ 70
16. Nguyên Công 16 : vát mép lỗ 70
17. Nguyên công 17: tạo chuẩn bán tinh mặt ngoài theo bề mặt lỗ đã gia công
71
18. Nguyên công 18 :móc hớng 75,3+0,2 72
Dụng cụ 73
19. Nguyên công 19: khoét bán tinh lỗ đạt 75,3+0,15, Khoét tinh lỗ
75,8+0,12, Doa đạt kích thớc 76,27+0,1 73
20. Nguyên công 20 vát mép lỗ hai đầu 78

21. Nguyên công 21 : Tạo chuẩn tinh theo lỗ đã gia công. 79
22. Nguyên công 22: tiện láng mặt đáy nòng, Móc lỗ hớng 77,50,3 80
23. Nguyên công 23: khoét lỗ 77,5+0,3 81
24, Nguyên công 24: móc hớng 78,8+0,3 82
25. Nguyên công 25 : khoét lỗ 78,8+0,3 83
26. Nguyên công 26: tiện lỗ trong 82+0,35, sâu 163+0,4, và lỗ 94+0,35
sâu 5+0,1 84
27. Nguyên công 27: Nắn thẳng. 85
28. Nguyên công 28:Gia công khơng tuyến. 85
29. Nguyên công 29: Kiểm nghiệm rãnh xoắn 86
30. Nguyên công 30 : gia công tinh buồng đạn. 86
Bớc1 : Doa buồng đạn 86
Dụng cụ 87
Bớc 2:Đánh bóng buồng đạn 87
Chơng V: Nghiên cứu nguyên công khoan sâu 88
5. 1. Các dạng hỏng của khoan sâu 88
5. 2. Phân loại khoan sâu. 92
5. 4: máy dùng trong khoan sâu. 99
Máy dạng tiện 101
Khoan trên các máy khác nhau 105
5. 5. Trang thiết bị sử dụng khi khoan sâu. 106
5. 5. 1Bộ phận thu dầu. 106
5. 5. 2. luynet 109
5. 5. 3. Mâm cặp 110
5. 6. sai lệch và góc cạnh khi khoan sâu 111
5. 6. 1Độ lệch 111
5. 6. 2. Hiện tợng đa cạnh 113
5. 7. Công nghệ khoan sâu. lỗ 116
5. 7. 1chuẩn bị phôi 116
1. Chuẩn bị máy và trang bị 117

3
2. Tính toán chế độ cắt, chọn máy 117
3. tính toán thiết kế cán khoan. 121
5,Tính toán các thông số cần thiết 122
5. 7. thiết kế dụng cụ cắt 124

Lời nói đầu
Sau cuộc kháng chiến vệ quốc vĩ đại, đất nớc ta bớc sang một giai đoạn
lịch sử mới, giai đoạn xây dựng và bảo vệ tổ quốc. Đảng ta luôn xác định rõ
xây dựng và bảo vệ tổ quốc là hai nhiệm vụ song song không đợc xem nhẹ bất
kỳ một nhiệm vụ nào. Chính vì vậy bên cạnh sự nghiệp công nghiệp hoá, hiện
đại hoá đất nớc, lấy nhiệm vụ phát triển kinh tế làm trung tâm thì việc xây
dựng quân đội ngày càng chính quy, tinh nhuệ, hiện đại là nhân tố đảm bảo
cho công cuộc xây dựng đất nớc ổn định bền vững. Để xây dựng một nền quốc
phòng vững mạnh cần đảm bảo hai nhân tố: con ngời và vũ khí trang bị, trong
đó con ngời là nhân tố quyết định xong vũ khí trang bị lại là phơng tiện đảm
bảo cho sự thắng lợi. Trong điều kiện chiến tranh công nghệ cao nh hiện nay
một nớc luôn có nguy cơ bị xâm hại nh nớc ta thì việc đầu t xây dựng một nền
quốc phòng hiện đại là một việc hết sức cấp bách. Bên cạnh việc đầu t các
trang thiết bị mới, hiện đại của nớc ngoài, chúng ta cần phải phát huy nội lực,
chủ động tìm tòi nghiên cứu sản suất ra các trang thiết bị, vũ khí mới phù hợp
với điều kiện chiến tranh ở nớc ta Chiến tranh du kích, chiến tranh toàn dân,
chính vì vậy mà chúng ta u tiên sản suất các loại vũ khí trang bị cỡ nhỏ với
tính cơ động cao nh các loại tên lửa mang vác, các loại pháo hạng nhẹ và hạng
4
trung, và các loại vũ khí cá nhân. Tuy nhiên công nghệ chế tạo các loại vũ khí
của các nhà máy quốc phòng nớc ta hiện nay còn rất yếu, mới chỉ dừng lại ở
mức sản suất các loại vũ khí cá nhân và bớc đầu xản suất các loại pháo cỡ nhỏ
(pháo 23mm, pháo 37mm . ) tuy nhiên do điều kiện trang thiết bị còn thiếu,
cha đồng bộ nên cha đáp ứng đợc yêu cầu thực tế khi có chiến tranh xảy ra cần

phải sản suất đợc sơ lợng lớn với độ tin cậy cao. Chính vì vậy việc đầu t
nghiên cứu công nghệ, cũng nh việc đầu t trang thiết bị cần thiết để chế tạo
các loại vũ khí, trang bị mới hơn, hiện đại hơn là một yêu cầu tất yếu. Nhiệm
vụ này thuộc về những ngời đang và sẽ hoạt động trong ngành kỹ thuật của
quân đội. Là một học viên thuộc chuyên ngành chế tạo vũ khí thì yêu cầu đặt
ra là phải nghiên cứu tìm hiểu nắm vững những vấn đề công nghệ cơ bản trong
chế tạo các chi tiết của vũ khí đặc biệt là các chi tiết điển hình nh nòng pháo,
ống hãm lùi đẩy lên, khoá nòng . Để khi ra tr ờng có đủ khả năng hoàn thành
nhiệm vụ, đáp ứng đợc các yêu cầu kỹ thuật của thực tế xản suất. Qua đợt thực
tập tại nhà máy, tôi đã chọn đề tài Thiết kế quy trình công nghệ chế tạo lỗ
nòng pháo 76mm để làm đồ án tốt nghiệp. Đây là một đề tài còn khá mới mẻ,
và cho đến hiện nay ở nớc ta cha có nhà máy nào tiến hành sản suất pháo 76
nói chung và nòng pháo 76mm nói riêng. Nội dung đồ án gồm các chơng:
Chơng I: Tìm hiểu chung về pháo 76m
Chơng II: Vật liệu nòng và các nhân tố ảnh hởng đến tuổi thọ nòng.
Chơng III: Tổng quan về gia công lỗ sâu.
Chơng IV:Thiết kết quy trình công nghệ gia công lỗ nòng pháo 76mm
Chơng V: Nghiên cứu nguyên công khoan sâu lỗ sâu.
Đợc sự giúp đỡ tận tình của các thầy giáo trong bộ môn, nhà máy Z125
và đặc biệt là Thầy giáo - Đại tá, TS Nguyễn Đức Phơng ngời trực tiếp hớng
dẫn đồ án cho tôi, tôi đã hoàn thành đúng tiến độ. Tôi rất mong nhận đợc sự
quan tâm, đóng góp ý kiến của các thầy giáo và các đồng chí để đồ án của tôi
đợc hoàn thiện hơn. Tôi xin chân thành cám ơn!
Ngày 18 Tháng 06 Năm 2005
5
Học viên thực hiện

Phạm Công Định
Chơng1: tìm hiểu chung về pháo 76
1. 1. tính năng kỹ chiến thuật.

Pháo nòng ngắn 76 mm UC 3 do Liên Xô sản suất đầu tiên vào
năm 1942, sau đó Trung Quốc sản suất thành công năm 1954. Chủ yếu dùng
tiêu diệt xe tăng, xe bọc thép và sinh lực địch.
Pháo 76,2mm có thể thực hiện đợc các nhiệm vụ sau:
- Tiêu diệt sinh lực của đối phơng.
- áp chế và tiêu diệt các phơng tiện hoả lực của bộ binh địch và vũ khí trang
bị của chúng.
- Tiêu diệt xe tăng và các phơng tiện cơ động của địch.
- Phá huỷ các chớng ngại vật.
- Phá hủy các căn cứa quân sự kiên cố của địch.
Nhờ có tính linh hoạt cao trong sử dụng hoả lực mà có thể sử dụng nhiều
loại đạn khác nhau nh đạn xuyên thép, đạn khói, đạn nổ mảnh, đạn cháy, đạn
xuyên lõm, đạn phá Tầm xa nhất với đạn nổ phá sát th ơng O- 350 là 13
290 m. Tầm bắn thẳng với đạn nổ phá sát thơng và đạn xuyên thép khoảng
820m. Khi nổ đạn O- 350 hình thành khoảng 870 mảnh sát thơng trong
phạm vi bán kính 15m. ở tầm xa 500m khi góc bắn 90
0

có thể xuyên thép với
chiều sâu 70mm. Việc chuyển từ thế hành quân sang thế chiến đấu và ngợc lại
ở loại xe UC 3 mất khoảng 30 40s.
6
h×nh 1. 1: ph¸o 76,2 mm (ЗUC – 3 )
H×nh 1. 2: ph¸o 76 ë t thÕ hµnh qu©n
7
Hình 1. 3: Pháo 76 ở thế chiến đấu
1. 2. Đặc điểm cấu tạo.
1. 2. 1 Đặc trng cơ bản:
- Năm sản suất 1942.
khối lợng

1200 Kg.
Biên chế pháo thủ ngời. 6
cỡ nòng
76,2 mm
Sơ tốc 630 m/s
Vận tốc bắn cực đại 15 phát/phút
Các thông số thuật phóng
Đờng kính nòng 76,2 mm
Diện tích cắt ngang nòng pháo S=0,4688d m
2
Thể tích buồng đốt : W
0
=1,49 dm
3
Chiều dài phần buồng đốt L
0
= 317,8 mm
Chiều dài thực tế của buồng đốt L
bd
= 302 mm
Độ dài đạn dịch chuyển trong nòng l
d
= 2687 mm
mật độ nhồi thuốc : 0,72 Kg/dm
3
.
Lợng thuốc phóng:

= 1,07 Kg/dm
3

Sơ tốc : V
0
=630 m/s
Các thông số kết cấu
Chiều dài thân pháo (cả đuôi) L
0
= 3169/3490. mm
Chiều dài thân tính theo đờng kính L
cd
/d = 41,69/45,92.
chiều dài lòng nòng:
L
nòng
=2985 mm
Kiểu khoá nòng: then đứng.
Hất vỏ đạn theo phơng pháp đòn bẩy.
Kiểu cơ quan bán tự động : bản trợt.
Số lợng rãnh xoắn: 32
Bề rộng rãnh xoắn : a=5,38 mm
Bề rộng sống xoắn: b= 2,1 mm
8
§é s©u r·nh xo¾n: t= 0,76 mm
Gãc xo¾n ®Çu:
7
0
9’45’’ = α
0
.
§é
Gãc xo¾n cuèi :

7
0
9’45’’ = α
c
§é
§é xo¾n ®Çu:
η
0
= 25
[sè lÇn d]
§é xo¾n cuèi :
η
1
= 25
[sè lÇn d]
phÇn buång ®¹n
d
0
84,25
d
1
79,63 mm
d
2
78,78 mm
d
3
78,28 mm
d
6

76,2 mm
l
1
325 mm
l
2
341 mm
l
3
392 mm
l
6
415,1 mm
H×nh 1. 4 : KÕt cÊu chung cña buång ®¹n ph¸o
9
Hình 1. 5: kết cấu buồng đạn pháo 76mm
1. 2. 2. Nòng pháo
a. cấu tạo
nòng pháo gồm hai phần cơ bản là phần rãnh xoắn và phần buồng đạn.
- Chiều dài tổng cộng của nòng là :3002mm
- Phần rãnh xoắn gồm 32rãnh xoắn. góc xoắn không đổi 7
0
945 =
Chiều dài phần này là 2587mm.
- Phần buồng đạn:
Gồm 4 đoạn côn khác nhau.
Hình vẽ sau thể hiện cấu tạo chi tiết của nòng 76mm (phần lỗ nòng)
10
H×nh 1. 6: nßng ph¸o 76mm
11

b. Yêu cầu kỹ thuật
Nòng là chi tiết quan trọng nhất của khẩu pháo, nó có ảnh hởng quan trọng
nhất đến tính năng tác dụng, yêu cầu kỹ chiến thuật cũng nh thời gian làm việc
của khẩu pháo. Do đặc điểm cấu tạo cũng nh làm việc của nòng, nó đòi hỏi độ
chính xác về kích thớc, hình dáng, chất lợng bề mặt gia công và cơ tính tổng
hợp cao.
- kích thớc:
+ sai số đờng kính phần buồng đạn là +0,15mm, phần rãnh nòng là 0,1mm
+ sai số kích thớc chiều dài của các đoạn trên phần buồng đạn là +0,2mm, còn
sai số chiều dài trên toàn bộ nòng là -2mm
+ sai số chiều rộng sống xoắn là -0,5mm, chiều rộng rãnh xoắn là +0,5mm
- Hình dáng:
+ Độ cong của nòng là 0,5mm, yêu cầu thông qua duỡng kiểm dài bằng 5 lần
cỡ nòng. Góc đầu nòng là góc thực tế của trục nòng so với trục lý thuyết, nó
ảnh hởng đến hớng bay của đầu đạn cho phép không quá 5.
+ sai số hình dáng cho phép cuả cả phần buồng đạn và phần rãnh xoắn yêu
cầu không quá 1/2 dung sai đờng kính, cụ thể khoảng 0,05mm.
+ Độ đồng tâm bề mặt trong lòng nòng pháo và bề mặt ngoài cho phép không
quá 2mm.
+ Khi lắp ghép với các bộ phận ngoài nòng thì bề mặt lắp ghép yêu cầu độ
chính xác đạt cấp 4-6, độ bóng đạt Ra1,25
+ Bề mặt tự do độ bóng Rz40, độ chính xác kích thớc cấp 9.
+ Độ không vuông góc của bề mặt đáy nòng(phần tỳ của đai đạn ) không quá
0,05mm
- Chất lợng bề mặt:
+ độ bóng phần buồng đạn Ra0,63. phần bề mặt rãnh xoắn Ra0,63. Phần xờn
và đáy rãnh xoắn Ra2,5
12
+ Độ bóng phần đáy nòng Ra0,8
- Cơ tính :

Sau nhiệt luyện cơ tính của nòng yêu cầu đạt đợc :
+ giời hạn chảy không nhỏ hơn 13KG/mm
2
+ Độ dãn dài tơng đối không nhỏ hơn 9%
+ Độ co thắt tỷ đối không nhỏ hơn 4%
+ độ dai va đập không nhỏ hơn 4KG/cm
2
+ Độ cứng đạt 32-37 HRC
Từ những yêu cầu trên nhận thấy việc gia công nòng pháo yêu cầu cao
về công nghệ, cần có trang thiết bị và dụng cụ chuyên dùng, ngoài ra đòi hỏi
cao về yêu cầu kỹ thuật trong quá trình sản xuất về chế độ gia công cơ, kiểm
tra, nhất là vấn đề nhiệt luyện đòi hỏi tuân thủ một quy trình nghiêm ngặt
c. Đặc điểm làm việc
- Làm việc trong điều kiện tải trọng động nặng : khi hành quân trên các địa
hình khác nhau, khi chiến đấu bắn liên tục. . . .
- Làm việc trong chế độ khắc nghiệt:
+ chịu áp lực lớn của khí thuốc (10-5000KG/cm
2
)
+ chịu nhiệt độ cao của khí thuốc: 2500-3000
0
K
+ chịu tác dụng ăn mòn của khí thuốc, hoặc khi làm việc trong các môi trờng
có nhiều chât oxy hoá nh Cl
2,
CO
2
, SO
2
. . . . . .

+ Chịu mài mòn của đai đai đạn và áp lực dòng khí trong điều kiện nhiệt độ
cao.
Chơng II: Vật liệu nòng và ảnh hởng của các
nhân tố đến tuổi thọ nòng
2. 1. Vật liệu nòng.
2. 1. 1 điều kiện làm việc của vật liệu nòng
- Chịu tải trọng động( va đập).
13
- chịu áp suất cao (có thể đến 5000Kg/cm
2
).
- chịu nhiệt độ cao (bền nhiệt và ổn định nhiệt).
- Chịu mài mòn do ma sát với đai đạn và dòng khí thuốc.
- bị ăn mòn do khí thuốc oxy hoá, hoặc khi làm việc trong điều kiện môi trờng
khắc nghiệt (môi trờng biển Cl
2
, SO
2
, hay miền núi CO
2
. . . ).
2. 1. 2Yêu cầu đối với vật liệu nòng.
- có giới hạn bền và giới hạn chảy đều cao (
b
/
s
1), có cơ tính tổng hợp
cao.
- Tổ chức đồng đều không lẫn các tạp chất, có độ thấm tôi cao.
- Đảm bảo tính cơ động, đạt uy lực tối đa của vũ khí

- đảm bảo độ tin cậy cao trong mọi tình huống.
- Cần đảm bảo các tính chất sau:
+ tính sử dụng cao.
+ tính công nghệ tốt.
+ tính kinh tế.
- độ bền kết cấu cao: là một tập hợp các tính chất cơ học, vật lý, hoá học,
đảm bảo cho chi tiết sử dụng có độ tin cậy và bền lâu trong những điều kiện sử
dụng cụ thể.
2. 1. 3. ảnh hởng của một số nguyên tố cơ bản trong vật liệu chế tạo vũ khí.
a,Thành phần của một số nguyên tố chủ yếu.
bảng 2. 1: Thành phần của một số nguyên tố chủ yếu dùng trong chế tạo vũ
khí
C Mn Si Cr Ni Mo V Ti W Cu Al B
0,35-
0,5
0,4-
0,80
0,17-
0,40
0,4-
3
0,3-
5
0,15-
0,6
0,1-
0,3
0,05-
0,15
0,2-

1,2
0,2-
1,2
0,7-
1,2
<0,004
b,ảnh hởng của các nguyên tố
14
+ các bon: thép làm nòng pháo cần dùng hàm lợng các bon 0,35-0,5 %
C. Hàm lợng ở giới hạn dới cho phép vật liệu có tính dẻo tốt hơn.
+Mn: có tác dụng tăng bền nhng lại làm tăng tính giòn. Mn có trong thép
do quá trình đa Fe Mn vào lò để khử S. Cần khống chế hàm lợng Mn trong
phạm vi 0,4-0,8 %.
+ Si: cũng là nguyên tố có khả năng tăng bền, nhng làm giảm tính dẻo, Si
có thể kết hợp với O
2
tạo oxit SiO
2
, ở dạng tạp chất phi kim nằm trong thép,
nếu chúng phân tán nhỏ mịn có thể có lợi cho độ bền, nếu chúng thô to, sẽ gây
hại lớn cho thép, Si0,37%
+ P: là nguyên tố có hại, chúng tạo thành Fe
3
P và tan trong Fe, làm tăng
tính giòn nguội P 0,02%.
+S: cũng là nguyên tố có hại, trong thể rắn tồn tại ở dạng FeS, tạo cùng
tinh với Fe, nhiệt độ nóng chảy thấp, nằm ở phân giới hạt và gây giòn nóng.
S 0,015%.
+ Cr : có tác dụng làm tăng một phần độ bền, nhng chủ yếu là làm tăng
độ thấm tôi, Cr trong Fe hoặc kết hợp với C có tác dụng nâng cao độ cứng của

thép và nâng cao độ thấm tôi, nếu hàm lợng cao quá 4% sẽ làm giảm độ dai va
đập cho thép.
+Ni: là nguyên tố hợp kim có nhiêu u điểm, Ni hoà tan vào Ferit với lợng
nhỏ dới 5% làm tăng đồng thời độ bền và tính dẻo, tăng độ dai va đập, giảm
nhiệt độ hoá giòn.
Trong thép vũ khí thờng sử dụng hàm lợng Cr và Ni theo tỷ lệ Cr/Ni =1/1,
1/2, 1/3. sự phôi hợp tỷ lệ giữa Cr và Ni cho thép có cơ tính tổng hợp cao nhất.
+Vanadi: nếu V tồn tại dới dạng các bit V
4
O
7,
hoặc Fe
3
C
7
V
4
C (nhiệt độ
nóng chảy rất cao), có tác dụng tăng tính chống mài mòn và ăn mòn hoá học,
còn khi hoà tan trong Auxtenit sẽ làm tăng độ thấm tôi có tác dụng tăng độ
bền và tính dẻo, do đó cần lu ý nhiệt độ, thời gian nung tôi thép có chứa V cần
đủ lớn để đảm bảo V hoà tan hết vào Austenit.
15
+W: là nguyên tố nằm trong thép ở trạng thái dung dịch rắn với hàm l-
ợng khoảng 0,5-0,8% sẽ có hiệu quả làm tăng độ bền và tính chịu nhiệt, đồng
thời làm giảm khuynh hớng chống giòn ram 2, nhằm tăng tính chống mài mòn
và ăn mòn hoá học.
+Mo: cũng tơng tự W, Mo có tác dụng làm tăng bền tăng độ chịu nhiệt,
làm giảm tốc độ lớn của hạt khi giữ nhiệt ở thời gian dài tại nhiệt độ tôi và
không làm tăng độ lớn của hạt, với hàm lợng Mo (0,2-0,3 %) còn làm giảm

khuynh hớng giòn ram II.
+ Cu: cũng là nguyên tố hợp kim đợc khống chế, có vi lợng Cu làm tăng
khả năng chống ăn mòn hoá học của vật liệu trong môi trờng khí quyển. Nếu
hàm lợng lớn sẽ gây ròn (Cu< 0,2%).
* Hiện tợng ròn giam
+ ròn ram loại 1 nhiều thep bị xảy ra khi ram ở nhiệt độ khoảng 200
300
0
C.
+ ròn ram loại hai xảy ra ở nhiệt độ khoảng 500 600
0
C
điều này rất có hại cho chi tiết vũ khí, khi bắn nhiều lần gây nên hiện t-
ợng ròn ram, trong các nguyên tố dùng chế tạo vũ khí thì Cr, Ni có nhiều tính
năng u việt nh đảm bảo độ cứng và độ dẻo dai đều cao tuy nhiên chúng lại gây
ra giòn ram II.
hình 2. 1: Hiện tợng ròn ram loại 1 và loại 2
c,đặc điểm nhóm thép chế tạo nòng pháo
16
Do đặc điểm làm việc của nòng pháo: tải trọng động, chịu mài mòn cao,
nhiệt độ cao (2300-3000
0
K) do vậy vật liệu chế tạo nòng cần có độ dẻo dai
cao đồng thời lại phải có tính chịu nóng tốt, tính chống ăn mòn do tác dụng
của khí thuốc ở nhiệt độ cao tốt.
- Giới hạn chảy của thép nòng nói chung vào khoảng 70-90KG/mm
2

- Độ dai va đập a
k

tối thiểu phải đạt 2,3-3 KG/cm
2
.
- độ dẻo % nằm trong khoảng 20-23% thờng sử dụng nhất là nhóm thép
hợp kim Cr-Ni có bổ xung nguyên tố Mo với hàm lợng 0,15% nhằm giảm
thiểu khả năng gây giòn ram
Thép Cr-Ni Mo đợc dùng phổ biến nhất trong vũ khí để chế tạo các chi tiết
quan trọng nh nòng, khoá nòng. . . và các chi tiết khác. Mo với hàm lợng nhỏ
nhng lại làm hạt nhỏ mịn, làm giảm nhịêt độ chuyển biến khi tôi, làm giảm tốc
độ nguội tới hạ do đó tăng độ thấm tôi. Tác dụng của Cr Ni Mo là làm
giản đồ chữ C tách thành hai phần chuyển biến pecolit bị đẩy ra xa trục nhiệt
độ. Khi thép đợc nung đến nhiệt độ tôi, saulàm nguội trong không khí, thép có
chuyển biến Bainit, một phần chuyển biến mactenxit. Nhiệt độ tôi và thời gian
tôi cần đảm bảo cho các nguyên tố hợp kim tan hết trong Austennit. Thép Cr
Ni Mo con có u điểm là nhiệt độ hoá giòn thấp. Thực tế cho thấy tỷ lệ
Cr/Ni trong thép nên là : 1/1, 1/2, 1/3 sẽ đạt hiệu quả nhất tơng ứng với ba mac
thép OXH1M, OXH2M, OXH3M.
Hàm lợng các bon thay đổi trong phạm vi 0,25-0,45 % là hợp lý, khi
hàm lợng các bon tăng thì độ bền tăng nhng độ dai va đập giảm căn cứ vào
yêu cầu của chi tiết vũ khí để khống chế hàm lợng này. Khi nhịêt luyện độ
thấm tôi của thép không cao có thể tôi trong nớc để tăng độ thấm tôi. thép
này có tính giòn ram ở nhiệt độ 300-350
0
C, ram cao ở 500 650
0
C không
thấy giòn ram
bảng 2. 2: Thành phần và cơ tính của thép OXH1M(dùng làm vật liệu chế tạo
nòng pháo 76mm)
17

Mác
thép
Thành phần hoá học (%) Cơ tính
C Si Mn
P
S Cr Ni Mo

B
MN/
m
2

0,2
MN/
m
2

%

%
A
k
MJ/m
2
OXH1M
0-500
0,30
-
0,38
0.

17-
0,37
0,40
-
0,70
<
0,02
<
0,01
1,3
-
1,7
1,3
-
1,7
0,15
-
0,30
530 500
20 13 0. 35
OXH1M
0-550
590 550
20 13 0. 35
OXH1M
0-600
660 600
20 12 0. 35
OXH1M
0-650

720 650
20 12 0. 3
OXH1M
0-700
780 700
20 12 0. 3
OXH1M
0-750
850 750
20 12 0. 3
2. 2. ảnh hởng của chất lợng bề mặt gia công và chế độ nhiệt luyện đến
tuổi thọ nòng
2. 2. 1. chất lợng bề mặt :(độ nhấp nhô tế vi, lớp biến cứng bề mặt, ứng suất
d bề mặt).
a. ảnh hởng đến tính chống mòn
- nhấp nhô tế vi
Chiều cao và hình dạng của nhấp nho tế vi có ảnh hởng lớn đến ma sát và
mài mòn của nòng. nếu Ra nhỏ quá thì sẽ bị mòn kịch liệt do các phần tử kim
loại dễ khuếch tán, còn nếu Ra lớn quá thì lợng mòn cũng tăng lên do nhấp
nhô bề mặt bị phá vỡ và cắt đứt.
- Lớp biến cứng bề mặt.
Lớp biến cứng bề mặt có tác dụng nâng cao tính chống mòn, nó làm hạn
chế tác động tơng hỗ giữa các phần tử và tác động tơng hỗ cơ học ở bề mặt
18
tiếp xúc, nghĩa là hạn chế sự khuếch tán oxy trong không khí vào bề mặt làm
việc để tạo thành các oxit kim loại nh FeO, Fe
2
O
3
, Fe

3
O
4,
những oxit này gây
ăn mòn rất lớn. Hiện tợng biến cứng lớp bề mặt còn hạn chế quá trình biến
dạng dẻo toàn phần của chi tiết, qua đó hạn chế hiện tợng chảy và hiện tợng
mài mòn của kim loại.
- ứng suất d bề mặt.
ứng suất d lớp bề mặt nói chung không có ảnh hởng đáng kể tới tính chống
mòn
b. ảnh hởng đến độ bền mỏi của chi tiết
- Nhám bề mặt:
độ nhám bề mặt có ảnh hởng đến độ bền mỏi của chi tiết nhất là khi chi tiết
làm việc trong điều kiện tải trọng thay đổi, vì ở đáy các nhấp nhô tế vi có ứng
suất tập trụng với trị số lớn, có khi trị số này vợt qua giới hạn mỏi của vật liệu,
ứng suất này sẽ gây ra các vết nứt tế vi ở đáy các nhấp nhô đó là nguồn gốc
của các h hỏng. Khi độ bóng bề mặt cao thì giới hạn mỏi của vật liệu tăng
khoảng 50%. Mặt khác độ bền của chi tiết cũng sẽ tăng khi chi tiết chịu tải va
đập.
- lớp biến cứng bề mặt:
Bề mặt bị biến cứng có thể làm tăng độ bền mỏi khoảng 20%, chiều sâu và
mức độ biến cứng của lớp bề mặt có ảnh hởng đến độ bền mỏi của chi tiết, cụ
thể là hạn chế khả năng gây ra các vết nứt tế vi làm phá hỏng các chi tiét nhất
là khi bề mặt chi tiết có ứng suất d nén. Khi chi tiết làm việc ở môi trờng nhiệt
độ cao, dới tác dụng của nhiệt độ quá trình khuếch tán các phân tử kim loại
trong lớp bề mặt sẽ tăng lên, làm giảm độ bền mỏi của chi tiết.
- ứng suất d trong lớp bề mặt
ứng suất d nén trong lớp bề mặt có tác dụng nâng cao độ bền mỏi, trong khi
ứng xuất d kéo lại hạ thấp độ bền mỏi
c. ảnh hởng tới tính chống ăn mòn của lớp bề mặt:

19
- Nhấp nhô tế vi.
Các chỗ lõm bề mặt do nhấp nhô tế vi tạo ra là nơi chứa các tạp chất nh axit
muối. . . . các tạp chất này có tác dụng ăn mòn hoá học đối với kim loại. Quá
trinh ăn mòn làm các nhấp nhô tế vi mới hình thành, quá trình ăn mòn sẽ sảy
ra theo sờn dốc từ đỉnh nhám suống đáy, làm nhám mơi hình thành. Do vậy độ
bóng càng cao thi khả năng chống ăn mòn hoá học càng lớn. Có thể chống ăn
mòn bằng cách phủ lên bề mặt làm việc một lớp bảo vệ bằng phơng pháp mạ
(Cr, Ni).
- lớp biến cứng bề mặt
Biến dạng dẻo và biến cứng lớp bề mặt kim loại có mức độ khác nhau, tuỳ
theo hớng các hạt tinh thể kim loại và thành phần cấu tạo của chúng, hạt phe
rit biến dạng nhiều hơn hạt peclit. điều này làm năng lợng nâng cao không đều
và thế năng điện tích của các hạt thay đổi khác nhau, các hạt ferrit bị biến
cứng nhiều hơn sẽ trở thành các anot, các hạt peclit bị biến cứng ít hơn sẽ trở
thành các ca tốt. đồng thời mạng lới nguyên tử bị lệch với mức độ khác nhau
trong các hạt tinh thể. Kết quả của biến dạng dẻo tạo nên sự không đồng nhất
tế vi của kim loại trong nhiều tinh thể, trong đó sinh ra nhiều phần tử ăn mòn,
nhất là ở mặt phẳng trợt, gây ra hiện tợng hấp thụ mạnh, tăng cờng quá trình
ăn mòn và khuếch tán ở lớp bề mặt, bề mặt của các chi tiết máy qua quá trình
gia công cơ sẽ bị biến cứng, độ nhám bề mặt bị thay đổi làm cho tính chống ăn
mòn của kim loại cũng bị thay đổi.
2. 2. 2. ảnh hởng của nhiệt luyện
Nhiệt luyện nhằm đảm bảo ổn định cơ tính vật liệu, làm tổ chức hạt
trong kim loại nhỏ mịn, đồng đều, nhằm đảm bảo cơ tính cho vật liêu theo
đúng yêu cầu. Đồng thời nhiệt luyện nhằm đảm bảo tính công nghệ cho quá
trình gia công chi tiết.
Trong công nghệ gia công nòng pháo đặc biệt là các loại pháo cỡ lớn nhiệt
luyện là nguyên công tơng đối khó khăn, nó đòi hỏi phải có trang thiết bị tơng
20

đối phức tạp, tốn kém, ngoài ra còn phải tuân thủ chế độ nhiệt tơng đối khắt
khe. Đối với một số nhà máy của chúng ta hiện nay, vẫn cha có đủ trang thiết
bị để nhiệt luyện các chi tiết có kích thớc lớn cỡ nh nòng 76mm.
Chơng III: tổng quan gia công lỗ sâu.
3. 1. Khái quát chung.
3. 1. 1. Giới thiệu.
Gia công lỗ sâu là công nghệ đặc thù của công nghệ chế tạo vũ khí. Những
yêu cầu chủ yếu của pháo (nòng pháo, hãm lùi đẩylên,. . vv ) đều là những chi
tiết chính xác. Những lỗ sâu thông thờng có độ sâu của lỗ gấp 5-7 lần đờng
kính lỗ. Nòng pháo là sản phẩm có tỷ lệ vợt xa tỷ lệ trên(loại nòng ngắn tỷ lệ
cũng là 10-15 lần, thờng tỷ lệ này đến 60-70 lần, có loại lên đến 100 lần). Các
lỗ sâu trong súng pháo thờng có hình dáng phức tạp, và những yêu cầu kỹ
thuật khá cao do vậy công nghệ gia công lỗ sâu là một công nghệ khó, nó có
hàng loạt những đặc điểm riêng và có sự khác biệt đáng kể so với gia công lỗ
thờng. nó đòi hỏi trang thiết bị và dụng cụ chuyên dùng, chế độ gia công, chế
độ tới dung dịch trơn nguội riêng, cần trình độ chuyên môn và kinh nghiệm
của nhà công nghệ.
3. 1. 2. đặc điểm và yêu cầu kỹ thuật của lỗ sâu chính xác
- Độ bóng bề mặt bên trong của lỗ cần đạt Ra=1,25 0,08, cấp chính xác 8-5
không cho phép có những vết xớc dọc.
-Độ không thẳng đờng tâm lỗ không lớn hơn 0. 006/100 mm
- độ côn độ ô van, độ phình tang trống trên toàn bộ chiều dài của lỗ phải nằm
trong giới hạn không vợt quá 1/2 trị số dung sai đờng kính lỗ.
- Độ lệch tâm đờng kính ngoài so với đờng kính trong không qúa 1/2 dung sai
đờng kính ngoài.
- Độ đảo mặt đầu của lỗ so với trục dọc không lớn hơn 0,05
21
3. 1. 3. Những vấn đề khó khăn trong gia công lỗ sâu
- Khó tạo phoi cắt
- khó thoát phoi ra khỏi vùng cắt và thoát phoi ra khỏi lỗ.

- Khó bôi trơn và làm nguội dụng cụ cắt.
- Khó đảm bảo độ cứng vững, tránh rung động của hệ thống công nghệ dẫn
đến khó đảm bảo độ thẳng yêu cầu và vị trí đúng đắn của tâm lỗ gia công.
- Khó theo dõi chất lợng bề mặt gia công và sự làm vịêc của dụng cụ đặc biệt
là đảm bảo độ bền mòn của dụng cụ cắt trong suốt qúa trình làm việc của nó.
3. 2. Thiết bị và giải pháp khi gia công lỗ sâu chính xác
Để gia công lỗ sâu chính xác thờng phải dùng những thiết bị, dụng cụ,
đồ gá, phơng tiện đo lờng. . . chuyên dùng.
Để gia công lỗ sâu chính xác, tuỳ theo phôi có dạng trụ đặc hay rỗng
mà những nguyên công cơ bản phải tiến hành là: khoan, khoét thô, khoét tinh,
và các nguyên công lần cuối nh: khoét mỏng, doa, mài khôn, đánh bóng, trợt
ép, lăn ép. . .
Để gia công lỗ sâu tuỳ theo yêu cầu cụ thể của chế độc cắt, kích thớc đờng
kính cũng nh chiều dài phôi có thể sử dụngc các máy chuyên dùng gia công từ
một phía, hai phía hoặc các máy vạn năng. ở đây ngoài việc chú ý chọn máy
đảm bảo công suất, tốc độ vòng quay của trục chính và tốc độ dịch chuỷên của
bàn xe dao thoả mãn yêu cầu chế độ cắt thì điều rất quan trọng là đảm bảo
chiều dài hành trình của dụng cụ tơng ứng với chìêu dài của lỗ gia công, có
nghĩa là chiều dài băng trợt phải lớn hơn hai lần chiều dài của lỗ cần gia công.
trong trờng hợp không có máy đảm bảo chiều dài cần thiết thì có thể nối băng
máy hoặc lắp hai máy quay đuôi nối tiếp với nhau để gia công
3. 3. Các nguyên công cơ bản khi gia công lỗ sâu
33. 1. khoan.
* Các phơng pháp khoan lỗ sâu
22
Để khoan các lỗ có đờng kính nhỏ hơn 100mm thờng sử dụng phơng
pháp khoan đặc, đây là phơng pháp biến đổi thành phoi toàn bộ kim loại nằm
ở khu vực khoan để tạo nên lỗ có kích thớc yêu cầu.
Với những lỗ có đờng kính lớn hơn 100mm thờng sử dụng phơng pháp
khoan vòng. Phơng pháp này không chỉ tăng năng suất cho quá trình khoan

mà còn tiết kiệm kim loại do có thể tân dụng đợc phần kim loại lõi sau khoan.
Việc khoan lỗ sâu đợc tiến hành trên các loại máy khác nhau nh: máy khoan
ngang chuyên dùng hoặc máy tiện. Quá trình khoan vị trí tơng quan của chi
tiết và dụng cụ đợc thực hiện theo các sơ đồ sau:
+ sản phẩm có chuyển động quay, còn dụng cụ cắt có chuyển động tịnh tiến.
+ Sản phẩm có chuyển động quay còn dụng cụ cắt có đồng thời các chuyển
động quay và chuyển động tịnh tiến
+ sản phẩm đứng yên còn dụng cụ cắt có đồng thời cả hai chuyển động quay
và tịnh tiến.
Trong các sơ đồ trên có sơ đồ thứ nhất và thứ 2 do có chuyển động quay của
sản phẩm nên độ lệch đờng tâm lỗ nhỏ hơn so với sơ đồ còn lại. Để hạn chế độ
lệch tâm thờng sử dụng khoan từ hai phía (áp dụng cho lỗ sâu lớn hơn 8m).
việc khoan lỗ có chiều sâu đợc tiến hành trên các máy khoan hai phiá chuyên
dùng. Tuy nhiên cũng có thể khoan lỗ sâu nh vây trên các máy khoan một phía
bằng cách đảo chiều chi tiết khi khoan đến giữa.
*Dung dịch bôi trơn và làm nguội.
Khi koan các lỗ sâu cần phải đa vào vùng cắt một khối lợng lớn dung dịch bôi
trơn và làm nguội, với áp suất đủ lớn để giảm nhẹ quá trình thoát phoi và nâng
cao năng suất. thành phần, khối lợng và áp lực dung dịch đa vào phải đảm bảo
thực hiện các điều kiện sau:
+ đẩy đợc phoi ra khỏi vùng cắt.
+thoát đợc nhiệt, do quá trình cắt kim loại và do ma sát của phần dẫn hớng
của dụng cụ với lỗ tạo ra.
23
+ Giảm đợc lực cắt khi tạo phoi
+ Giảm đợc tổn thất năng lợng do ma sát của dụng cụ với thành lỗ.
Nh vậy dung dịch trơn nguội phải có tính chất bôi trơn và làm mát
Thực tế ngời ta thực hiện một số loại dung dịch sau:
- 90% sunfoferejon, 10%dầu hoả.
- 7-10% Emunxi, 0,2% Natricacbonat còn lại là nớc

Tuỳ theo kích thớc của lỗ, kết cấu của dụng cụ và phơng pháp khoan ngời ta
sử dụng các phơng pháp khác nhau để đa dung dịch trơn nguội vào và dẫn
thoát phoi ra nh sau:
Hình 3. 1: các dạng dẫn dung dịch và thoát phoi
- Dung dịch trơn nguội đựơc dẫn qua khe hở hình vành khuyên giữa mặt ngoài
của cán dao và bề mặt thành lỗ đợc khoan còn việc thoát dung dịch và phoi ra
ngoài qua bề mặt lỗ bên trong của mũi khoan và cán khoan, phơng pháp này
đợc sử dụng rộng dãi đặc biệt với các lỗ có đờngkính từ 20-100mm
- Dẫn dung dịch trơn nguội qua bề mặt bên trong của mũi khoan và cán, việc
thoát phoi và dung dịch ra ngoài qua khe hở giữa mặt ngoài của cán dao với
thành lỗ, phơng pháp này đợc sử dụng khi khoan vòng những lỗ đờng kính lớn
hơn 100mm và khi koan những lỗ có đờng kính <20mm
* Dụng cụ khoan lỗ sâu.
24
Dụng cụ khoan lỗ sâu có nhiều dạng với kết cấu khác nhau(Sẽ đợc
nghiên cứu kỹ hơn trong chơng: khoan sâu), yêu cầu cơ bản của dụng cụ khi
khoan là:
+ có khả năng dẫn đủ khôi lợng dung dịch trơn nguội.
+ thoát phoi tốt bằng cách bẻ vụn phoi và tạo đờng thoát ra cho nó.
+Loại trừ khả năng lệch lỗ khoan hoặc giảm sự lệch lỗ đến mức thấp nhất.
+Có năng suất cao.
+Giá thành chế tạo thấp.
+ Đơn giản và đảm bảo đủ độ tin cậy trong quá trình sử dụng.
hình 3. 2: dụng cụ khoan một lỡi
3. 3. 2. khoét.
* đặc điểm của quá trình khoét lỗ sâu:
Nguyên công khoét lỗ sâu đợc dùng để sửa thẳng trục tâm của lỗ và
khoét đi phần lớn kim loại còn lại sau khi khoan lỗ tạo cho lỗ có độ chính xác
kích thứơc, độ chính xác hình dáng hình học và độ bóng bề mặt theo yêu cầu.
Tuỳ theo công dụng nguyên công khoét đựơc chia làm hai dạng:

+ Nguyên công khoét thô :
25

×