NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY VẠT MẶT VÀ KHOAN TÂM TỰ ĐỘNG
MỤC LỤC
------------------&-----------------
I . TỔNG QUAN VỀ MÁY VẠT MẶT & KHOAN TÂM TỰ ĐỘNG
II . LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ.
III . TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CHẾ TẠO MÁY.
IV . HIỆU CHỈNH VÀ SỬA CHỬA.
V . NĂNG SUẤT , VẬN HÀNH VÀ BẢO QUẢN MÁY.
VI . KẾT LUẬN.
VII . CÁC CHI TIẾT KHÁC CỦA MÁY.
VIII. SƠ ĐỒ ĐIỀU KHIỂN.
IX.QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG 1 CHI TIẾT ĐIỂN HÌNH
X. TÀI LIỆU THAM KHẢO
NỘI DUNG THUYẾT MINH
- Tổng quan về máy vạt mặt & khoan tâm.
- Yêu cầu xã hội
- Sản phẩm dùng trong công nghiệp.
- Ngày nay để đáp ứng một phần nào đó yêu cầu của nghành cơ khí trong công nghiệp thì có rất nhiều loại máy , động cơ dùng để đáp ứng nhu cầu đó…… Một trong số đó thì sản phẩm của máy vạt mặt và khoan tâm là bước đầu chuẩn bị phôi trước khi gia công .
- Trong cuộc sống hiện nay thì sản phẩm vạt mặt được ứng dụng rộng rãi cả trong cả nghành cơ khí lẫn trong công nghiệp . Đặc biệt trong công nghiệp thì sản phẩm của máy vạt mặt và khoan tâm tự động giữ một vai trò quan trọng vì nó được là bước đầu chuẩn bị phôi cho các bước tiếp theo trong quy trình công nghệ.
B.Yêu cầu của máy:
1.Về chỉ tiêu :
- Máy dễ vận chuyển.
- Dễ tháo lắp để tiện ích cho người sử dụng.
- Máy phải đảm bảo độ an toàn tuyệt đối khi vận hành máy .
- Máy phải đảm bảo công suất cao khi sử dụng.
- Đảm bảo tránh hiện tượng rung động khi làm việc.
- Khi sản xuất máy phải đảm bảo về giá thành cho người sử dụng .
- Về yêu cầu của máy
- Có thề vạt mặt mặt và khoan tâm các loại phôi nhựa có đường kính khác nhau từ Ø25 – Ø30 ( mm ), có chiều dài 150 đến 200 mm.
- Về vật liệu : Có thể sử dụng phôi nhựa vật liệu là Poly Etylen ( PE ) hoặc nhựa POM dạng thanh tròn cho gia công .
- Năng suất máy : Theo tính toán máy có thể vạt mặt và khoan tâm khoảng 3 - 5 chi tiết/ phút . Khoảng 180 – 300 chi tiết / giờ .
- Công suất : P =1.1 Kw
II. Lựa chọn phương án thiết kế.
1. Yêu cầu của máy cần thiết kế.
1.1. Các chỉ tiêu về hiệu quả sử dụng.
- Máy thiết kế phải có hiệu suất và năng suất tương đối cao, ít tốn vật liệu, kích thước máy cố gắng thật nhỏ gọn, chi phí đầu tư thấp, vận hành tương đối dễ dàng…
- Để làm được điều này người thiết kế cần hoàn thiện về sơ đồ kết cấu của máy đồng thời chọn các thông số thiết kế và các quan hệ về kết cấu hợp lý.
1.2. Khả năng làm việc
- Máy có thể hoàn thành các chức năng đã định đồng thời vẫn giữ được độ bền, không thay đổi kích thước cũng như hình dạng của máy, ngoài ra vẫn giữ được sự ổn định, có tính bền mòn cao, chịu được nhiệt và chấn động.
- Để máy có đủ khả năng làm việc cần xác định hợp lý hình dạng, kích thước chi tiết máy, chọn vật liệu thích hợp chế tạo chúng và sử dụng các biện pháp tăng bền như
nhiệt luyện…
1.3. Độ tin cậy
- Độ tin cậy là tính chất của máy vừa thực hiện chức năng đã định, đồng thời vẫn giữ
được các chỉ tiêu về sử dụng (như năng suất, công suất, mức độ tiêu thụ năng lượng,độ chính xác…) trong suốt quá trình làm việc .
- Độ tin cậy được đặc trưng bởi xác suất làm việc không gây hư hỏng trong một thời gian quy định hoặc quá trình thực hiện công việc.
1.4. An toàn trong sử dụng
- Đây là một trong những yêu cầu cơ bản đối với máy để thỏa mãn yêu cầu về tính công nghệ và tính kinh tế, máy được thiết kế có hình dạng, kết cấu, vật liệu chế tạo phù hợp với điều kiện sản suất cụ thể, đảm bảo khối lượng và kích thước phù họp, ít tiêu hao tốn vật, chi phí chế tạo và giá thành thấp nhất.
- Máy nên thiết kế với số lượng chi tiết ít nhất, kết cấu đơn giản, dể chế tạo và lắp ráp, chọn cấp chính xác chế tạo cho phù hợp nhưng vẫn đảm bảo được điều kiện và quy mô sản xuất cụ thể
2. Các phương án thiết kế
2.1. Cơ cấu truyền lực bằng khí nén
- Sơ đồ nguyên lý
- Nguyên lí hoạt động:
- Đầu tiên phôi được pittông (2) đẩy xuống nhờ hệ thống khí nén rồi đi đến cơ cấu kẹp phôi kẹp phôi..Lúc này phôi được kẹp chặt bởi pittông (3 ). Sau đó pittông (1) đẩy bàn mang phôi đồng thời động cơ (1 ), (3 ) khởi động khỏa mặt .Sau đó động cơ (2) ,(4) chạy nhờ pitông (4) ,(5) đẩy mũi khoan tâm đến vị trí cần khoan đã được định tâm.Kế tiếp pitông (4), (5) trở về đầu hành trình, động cơ (1), (2), (3), (4) tắt .Pittông 3 trở về vị trí đầu hành trình , phoi được rớt xuống bàn mang phôi và pittông (1) về đầu hành trình.. và công việc vạt mặt khoan tâm kết thúc.
- Sơ đồ cụm chi tiết :
+ Cơ cấu hộp chứa phôi
+ Cơ cấu đầu dao
- Bản vẽ lắp máy ( gồm khung máy và các chi tiết lắp tên khung máy )
Ưu, nhược điểm
- Ưu điểm
- Lực tác dụng lên trục tương đối đồng đều, có độ chính xác cao.
- Nâng suất cao, giá thành tương đối thấp.
- Nhược điểm
- Kết cấu phức tạp, hệ thống khí nén hoạt động không ổn định.
2.4. Lựa chọn phương án thiết kế
- Như vậy đối với yêu cầu máy cần chế tạo, qua thực tiễn và nghiên cứu chúng tôi thấy cơ cấu truyền lực bằng khí nén có kết cấu phức tạp nhưng có độ chính xác và năng suất cao phù hợp với phương thức sản xuất vừa và nhỏ ở nước ta mặt khác cơ cấu truyền lực bằng khí nén cũng được giảng dạy trong chương trình học hơn vì vậy nhóm chúng tôi lựa chọn phương án này để thiết kế và có thể đưa vào sản xuất thực tiễn ở nước ta từ đó có thể làm cơ sở cho việc nghiêm cứu máy vạt mặt & khoan tâm tự động được sử dụng rộng rãi trong tương lai.
- Sau đây là sơ đồ nguyên lí máy nhóm chúng tôi thiết kế:
- Máy thiết kế phải có hiệu suất và năng suất tương đối cao, ít tốn vật liệu, kích thước máy cố gắng thật nhỏ gọn, chi phí đầu tư thấp, vận hành tương đối dễ dàng…
- Để làm được điều này người thiết kế cần hoàn thiện về sơ đồ kết cấu của máy đồng thời chọn các thông số thiết kế và các quan hệ về kết cấu hợp lý.
- Tính Toán Thiết Kế Chi Tiết Máy:
- Chọn động cơ:
+ Cơ tính của thép C45
- Giới hạn bền kéo:
- Giới hạn chảy:
- Độ cứng: HB =
- Như vậy so với nhiều loại phôi thường thì nhựa dùng trong sản xuất cơ khí độ bền, độ dẻo cao hơn hẵn nhưng vẫn còn thấp so với yêu cầu của chế tạo cơ khí. Đó là nguyên nhân hầu như nhựa không được dung trong chế tạo cơ khí
Để vạt mặt khoan tâm có đường kính lớn nhất S=1.2 (mm), ta tính toán cho điều kiện phá hủy vật liệu, là công suất tối thiểu cần truyền cho vạt mặt và khoan tâm
Trong đó: : mômen uốn lớn nhất, N/mm
: mômen chống uốn lớn nhất,
: giới hạn chảy cho phép, N/
Ta có:
Theo sách SBVL ta có:
Trong đó: + D: đường kính của chi tiết, mm
+ : hệ số chiều dày
⇒ η = (*)
()
⇒=*=120*145=17400(N/mm)0.174(KN/m)
-Tính lực tối đa cần thiết khi vạt mặt và khoan tâm
Lực cần thiết:
Theo đề tài ta có năng suất :
Q = 300(chi tiết/h)
⇒ Q = 3600*F*p*v*r*l
Trong đó: F: diện tích bề mặt cần vạt mặt,
P: lực vạt mặt cần thiết, N
V: vận tốc , m/s
r: bán kính phôi, mm
l: chiều dài cần vạt, m
Công suất cần truyền khi vạt mặt là:
Công suất cần thiết: Nct =
Trong đó :
η =*
: hiệu suất bộ truyền một cặp ổ bi, = 0.99
η =
Vậy:
_Cần phải chọn động cơ có công suất lớn hơn .Dựa vào bảng 2P trang 322 Thiết Kế Chi Tiết Máy ta chọn động cơ có công suất :
Nđc =1.1 kw, n=1450 (vòng/phút), n= 40 (vòng/phút).
2.Phân phối tỉ số truyền:
+ Tỉ số truyền chung là :
Trong đó:
Mà i = Id/c
Trong đó: - Id/c : tỷ số truyền của trục
Từ đây ta có bảng thông số:
|
Trục Thông số |
Trục Động Cơ |
Trục I |
|
I |
Id/c=2 |
|
|
n(v/p) |
40 |
80 |
|
N(kw) |
1.1 |
1.05 |
3. Tính toán thiết kế trục:
- Tính toán thiết kế trục I.
+ Tính sơ bộ đường kính trục.
Trong đó:
N=1.05(kw)
n =80(vòng/phút)
C=120
+ Lấy d=25(mm) , theo bảng 17p ta được chiều rộng ổ bi B=10mm.
+ Các lực tác dụng:
-Lực vòng: =
-Lực hướng tâm:=
+ Tính các phản lực gây ra tại A và B.
Giả sử các phản lực A và B co chiều như hình vẽ , ta có:
Vậy ta có biểu đồ nội lực trục I:
+ Xác định đường kính trục.
+ Tính momem uốn ở các tiết diện nguy hiểm.
