Nghiên cứu thiết kế và chế tạo máy mài đai nhám mini

MỤC LỤC máy mài đai nhám mini

PHẦNA: THIẾT KẾ MÁY MÀI ĐAI NHÁM

CHƯƠNG 1:  KHÁI QUÁT CHUNG VỀ MÁY VÀ XU THẾ CÔNG NGHỆ... 6

1.1. Nhu cầu xã hội6

1.2. Tổng quan về mài7

1.3. Các phương pháp mài8

1.3.1.  Mài tròn ngoài.................................................................................. 8

1.3.2.  Mài định hình. 9

1.3.3.  Mài bề mặt10

1.3.4.  Mài xay hình trụ. 12

1.4. Tổng quan về đánh bóng kim loại13

1.4.1.  Nhu cầu và vai trò của đánh bóng trong công nhiệp. 13

1.4.2.  Các phương pháp đánh bóng  được sử dụng hiện nay. 13

1.4.3.  Vật liệu mài và đánh bóng inox:14

1.4.4.  Khảo sát các loại máy đánh bóng trên thị trường và tình hình sử dụng trong, ngoài nước.17

1.4.5.  Mục tiêu kinh tế kỹ thuật21

CHƯƠNG 2:PHÂN TÍCH, THIẾT KẾ MÁY VÀ CÁC CHI TIẾT MÁY ĐIỂN HÌNH ..... 25

2.1. Phân tích ưu, nhược điểm của máy mài đai nhám.. 25

2.2. Nguyên lý hoạt động cơ bản của máy. 26

2.3. Một số cơ cấu chính của máy mài đai nhám.26

2.4. Phân tích, thiết kế và chọn một số chi tiết chính trong máy.27

2.4.1.  Bộ truyền động từ động cơ vào lô dẫn động.27

2.4.2.  Cơ cấu căng đai30

2.4.3.  Số lượng lô bị dẫn và cách bố trí31

2.4.4.  Kết cấu lắp ghép gữa các chi tiết32

2.4.5.  Một số chi tiết khác. 33

2.4.6.  Vật liệu chế tạo máy. 34

CHƯƠNG 3:TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÁY MÀI ĐAI NHÁM .. 35

3.1. Thiết kế động học của máy. 35

3.1.1.  Sơ đồ động học của máy. 35

3.1.2.  Tính toán các thông số đầu vào. 35

3.1.3.  Phân phối tỷ số truyền. 39

3.1.4.  Chọn động cơ. 40

3.2. Thiết kế bộ truyền đai từ động cơ. 41

3.3. Thiết kế bộ truyền đai nhám.. 44

3.4. Thiết kế các chi tiết đỡ nối45

3.5. Tính chọn then. 52

3.6. Tính chọn ổ lăn. 53

3.6.1.  Chọn ổ lăn cho trục 1. 53

3.6.2.  Chọn ổ lăn cho con lăn. 54

3.7. Thiết kế các chi tiết khác. 55

 

PHẦN B: LẬP QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO CHI TIẾT

ĐIỂN HÌNH

CHƯƠNG 4:  LẬP QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO CHI TIẾT 24 ……………    56

4.1. Phân tích chức năng, điều kiện làm việc của chi tiết56

4.2. Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết56

4.3. Xác định dạng sản xuất56

4.3.1.  Sản lượng hàng năm được xác định theo công thức sau :57

4.3.2.  Xác định khối lượng chi tiết.............................................................. 57

4.4. Xác định phương pháp chế tạo phôi......................................................... 58

4.4.1.  Một số phương án chế tạo phôi58

4.4.2.  Chọn lựa phương pháp chế tạo và cách chế tạo phôi :59

4.5. Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết59

4.5.1.  Xác định đường lối công nghệ. 59

4.5.2.  Lập tiến trình công nghệ. 60

4.5.3.  Trình tự nguyên công:60

4.5.4.  Xác định lượng dư gia công cho các bề mặt60

4.6. Thiết kế nguyên công. 61

4.6.1.  Nguyên công I: Đúc phôi.61

4.6.2.  Nguyên công II: Phay rãnh. 63

4.6.3.  Nguyên công III: Phay mặt bên 1. 69

4.6.4.  Nguyên công IV: Phay mặt bên 2.76

4.6.5.  Nguyên công V: Phay mặt đáy.82

4.6.6.  Nguyên công VI: Khoan lỗ ∅11.89

4.6.7.  Nguyên công VII: Khoan, doa lỗ ∅6. 92

4.6.8.  Khoan, taro M6x1. 98

4.6.9.  Khoan, taro 2 lỗ M6x1. 102

4.6.10.   Khoan, taro lỗ M6x1. 107

4.6.11.   Kiểm tra. 111

4.7. Thiết kế đồ gá khoan, taro lỗ M6x1. 113

4.7.1.  Xác định kích thước máy. 113

4.7.2.  Xác định phương pháp định vị và kẹp chặt113

4.7.3.  Xác định phương, chiều, điểm đặt lực cắt và lực kẹp. 113

4.7.4.  Thông số một số chi tiết của đồ gá. 117

4.7.5.  Tính sai số chế tạo đồ gá và kết luận yêu cầu kỹ thuật của đồ gá. 118

 

CHƯƠNG 5:LẬP QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ THIẾT KẾ, CHẾ TẠO chi tiết 30 . . 120

5.1. Phân tích chức năng, điều kiện làm việc của chi tiết120

5.2. Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết120

5.3. Xác định dạng sản xuất120

5.4. Xác định phương pháp chế tạo phôi122

5.4.1.  Một số phương án chế tạo phôi122

5.4.2.  Chọn lựa phương pháp chế tạo và cách chế tạo phôi :123

5.5. Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết123

5.5.1.  Xác định đường lối công nghệ. 123

5.5.2.  Lập tiến trình công nghệ. 124

5.6. Xác định lượng dư gia công cho các nguyên công. 124

5.7. Thiết kế nguyên công. 125

5.7.1.  Nguyên công I: Cắt phôi125

5.7.2.  Nguyên công II: Khỏa mặt đầu, khoan tâm.. 125

5.7.3.  Nguyên công III: Tiện Φ12, tiện ren M12-P1.5. 128

5.7.4.  Nguyên công IV: Tiện bậc,vát mép. 131

5.7.5.  Nguyên công V:Phay mặt A.. 133

5.7.6.  Nguyên công VI: Phay mặt B.. 135

5.7.7.  Nguyên công VII:Kiểm tra. 137

5.8. Thiết kế đồ gá phay mặt B....................................................................... 138

5.8.1.  Xác định kích thước máy. 138

5.8.2.  Xác định phương pháp định vị và kẹp chặt138

5.8.3.  Tính toán lực. 139

5.8.4.  Xác định đường kính bu lông:140

5.8.5.  Tính sai số chế tạo đồ gá. 140

CHƯƠNG 6:  LẬP QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ THIẾT KẾ, CHẾ TẠO CHI  tiết 11................................................................................................. ................................................................................................. 143

6.1. Phân tích chức năng điều kiện làm việc của chi tiết.143

6.2. Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết144

6.3. Xác định dạng sản xuất145

6.4. Xác định phương pháp chế tạo phôi146

6.4.1.  Một số phương án chế tạo phôi.146

6.4.2.  Chọn lựa phương pháp chế tạo và cách chế tạo phôi :147

6.5. Xác định đường lối công nghệ và chọn phương án gia công. 147

6.5.1.  Xác định đường lối công nghệ.147

6.5.2.  Lập tiến trình công nghệ. 148

6.6. Xác định lượng dư gia công cho các bề mặt148

6.7. Thiết kế nguyên công. 149

6.7.1.  Nguyên công I: Dập Phôi149

6.7.2.  Nguyên công II: Ủ và làm sạch. 150

6.7.3.  Nguyên công III: Khỏa mặt đầu và khoan tâm.. 151

6.7.4.  Nguyên công IV: Tiện thô tinh F16, F20,F25 vát mép 1x45⁰155

6.7.5.  Nguyên công V: Tiện thô tinh F16, F20,  vát mép 1x45^{0............................} 160

6.7.6.  Nguyên công VI: Gia công rãnh then. 164

6.7.7.  Nguyên công VII:Nhiệt luyện.167

6.7.8.  Nguyên công VIII: Mài cổ trục F20.................................................. 170

6.7.9.  Nguyên công IX:  Kiểm tra............................................................... 173

6.8. Thiết kế đồ gá phay rãnh then.................................................................. 173

6.8.1.  Xác định kích thước máy. 173

6.8.2.  Xác định phương pháp định vị và kẹp chặt173

CHƯƠNG 7:QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ LẮP RÁP MÁY .. 180

7.1. Lắp ráp cụm khung. 180

7.1.1.  Lắp ráp khung dưới180

7.1.2.  Lắp ráp thanh chỉnh đai182

7.2. Lắp ráp cụm động cơ............................................................................... 183

7.3. Kiểm tra lắp ghép máy. 183

CHƯƠNG 8:HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG VÀ BẢO DƯỠNG MÁY .. 184

8.1. Chuẩn bị184

8.2. Thực hiện gia công. 184

8.3. Kết thúc gia công. 184

8.4. An toàn sử dụng máy. 185

8.5. Bảo dưỡng máy...................................................................................... 185

TÀI LIỆU THAM KHẢO .. 186

LỜI NÓI ĐẦU

      Trong thời đại công nghiệp hóa, hiện đại hóa hiện nay, khoa học kỹ thuật đóng một vai trò vô cùng quan trọng đối với đời sống của con người. Việc sử dụng máy móc trong sản xuất không chỉ giải phóng sức lao động của con người mà còn góp phần tăng năng suất, thúc đẩy nền kinh tế phát triển. Do vậy, công việc thiết kế chế tạo và cải tiến các loại máy móc phục vụ cho nhu cầu sản xuất là điều vô cùng cần thiết, đòi hỏi người kỹ sư phải có kiến thức sâu rộng về cơ khí, điện tử, tự động hóa, ...

      Ngày nay, việc mài và đánh bóng kim loại thông dụng như thép, inox, nhôm,…với số lượng lớn, đóng vai trò quan trọng trong cuộc sống của con người, ứng dụng trong nhiều lĩnh vực bởi những giá trị và tính năng mà nó đem lại. Nhu cầu mài và đánh bóng để đạt tính, yêu cầu công nghệ, thẩm mỹ, tăng chất lượng bề mặt, tăng tuổi bền làm việc ngày càng được đề cao.

      Từ thực thế đó, chúng em thấy rằng nghiên cứu, thiết kế máy mài và đánh bóng kim loại là điều vô cùng cần thiết hiện nay,  đồng thời cũng là cơ hội để chúng em vận dụng và củng cố những kiến thức đã học trong nhà Trường trong suốt thời gian qua.

          Được sự nhất trí của Khoa Cơ khí, trường Đại học Công Nghiệp Hà Nội, chúng em lựa chọn đề tài “Nghiên cứu thiết kế và chế tạo máy mài đai nhám ” làm đồ án tốt nghiệp. Tuy nhiên, do khả năng và kiến thức còn hạn chế, khối lượng công việc lớn, đòi hỏi sự tổng hợp của tất cả các kiến thức trong suốt quá trình học nên trong quá trình thực hiện không thể tránh khỏi những sai sót. Do vậy chúng em rất mong nhận được sự tham gia đóng góp ý kiến của các Thầy, Cô để đồ án của chúng em được hoàn thiện hơn.

 

      Chúng em xin chân thành cảm ơn sự chỉ bảo, giúp đỡ của các Thầy, Cô giáo trong Khoa Cơ khí, sự hướng dẫn nhiệt tình của Thầy Nguyễn Chí Bảo đã giúp chúng em hoàn thành tốt đồ án này.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

Hà Nội, ngày … tháng …  năm 2018

Sinh viên thực hiện

 

PHẦN A: THIẾT KẾ MÁY MÀI ĐAI NHÁM

 

CHƯƠNG 1:                CHƯƠNG 1: KHÁI QUÁT CHUNG VỀ MÁY VÀ XU THẾ CÔNG NGHỆ

1.1.Nhu cầu xã hội

Trong ngành chế tạo máy. những chi tiết máy yêu cầu có độ cứng, độ chính xác và độ bóng bề mặt cao thường phải qua các nguyên công gia công bán tinh và gia công tinh là nguyên công mài trên máy mài sau khi đã qua các nguyên công gia công thô hoặc nhiệt luyện. Máy mài là máy gia công tinh dược dùng rộng rãi trên mọi lĩnh vực của ngành chế tạo máy. Số lượng của nó nhiều nơi vượt quá 30% tổng số máy cắt kim loại trong phân xưởng cơ khí.
          Với yêu cầu ngày càng cao về độ chính xác của các chi tiết máy, máy mài bằng dây đai (nhám vòng) được ra đời  với vai trò quan trọng trong việc nâng cao chất lượng của các sản phẩm cơ khí chế tạo máy
          Máy mài bằng đai này cho năng suất khá cao,đáp ứng các yêu cầu chính xác của việc mài các góc để lắp ghép chử T với nhau và có khả năng đánh bóng ống đạt cấp độ nhám rất cao, kết cấu đơn giản dễ chế tạo dễ chế tạo  có thể gia công đươc thép,inox,nhôm... có thể sử dụng trong môi trường ướt và khô . Hạt mài mạnh, bén cắt tốt, đặt biệt là tự sinh ra góc bén khi 1 tinh thể hạt mài cũ mòn đi. Các hạt mài đồng kích cỡ nên sản phẩm cơ khí sau khi mài rất phẳng, đạt tiêu chuẩn khi kiểm tra dưới ánh đèn hoặc thiết bị đo bộ bóng.vì  nhu cầu thực tế của đời sống sản xuất nói chung và trong công nghiệp hiện đại nói riêng thì rất cần thiết nên chúng em đã quyết định chọn máy mài bằng đai nhám làm đề tài tốt nghiệp cho mình.

 

 

 

1.2.Tổng quan về mài

- Khái niệm:  Mài là một quá trình gia công mài mòn, sử dụng một bánh mài nghiền như là công cụ để cắt vật liệu.

- Rất nhiều loại máy được sử dụng để thực hiện công việc mài:

• Đá mài bằng tay (đĩa mài)
• Máy mài dùng đai nhám
• Máy cầm tay như máy mài góc và máy xay
• Các loại máy mài công cụ công nghiệp (máy nghiền) lớn và đắt tiền.
• Máy mài cố định thường được sử dụng trong các gara hay xưởng.

​

Hình 1.1: Máy mài cố định

-        Mài gia công

• Công việc mài gia công là một lĩnh vực khá lớn và có yêu cầu đa dạng về việc sản xuất và công cụ thực hiện. Việc gia công mài có thể thực hiện công việc hoàn thiện sản phẩm rất tốt với kích thước rất chính xác. Tuy nhiên trong bối cảnh sản xuất hàng loạt, việc mài cũng có thể loại bỏ một lượng kim loại khá lớn. Mài thường thích hợp cho việc gia công các vật liệu cứng hơn là gia công thường xuyên (nghĩa là cắt các mẩu thừa lớn bằng các dụng cụ cắt như các dụng cụ hoặc máy xay xát) và cho đến những thập kỷ gần đây nó chỉ được áp dụng trong việc chế tạo máy với nguyên liệu làm từ thép cứng. So với việc gia công thường xuyên, nó thường phù hợp hơn cho việc cắt giảm cạn, chẳng hạn như giảm một đường kính của trục bằng nửa phần nghìn của một inch hoặc 12,7 μm.
• Mài là một phần của cắt, vì mài cũng là một quá trình cắt kim loại thực sự. Mỗi hạt mài có chức năng mài mòn như là một điểm cắt nhỏ cực nhỏ (mặc dù góc nghiêng tiêu cực cao). Tuy nhiên, đối với mọi người làm việc trong lĩnh vực gia công, thì công đoạn mài nghiền thường được phân loại như là một quá trình “riêng biệt”. Đây là lý do tại sao các thuật ngữ thường được sử dụng riêng biệt trong thực tiễn gia công.
• Mài trơn và chà nhám là các khía cạnh khác của mài gia công.

1.3.Các phương pháp mài

1.3.1.   Mài tròn ngoài

Có hai phương pháp mài tròn ngoài: mài có tâm và mài không tâm

-Mài tròn ngoài có tâm

+ Có tính vạn năng cao

+ Có thể gá dùng

+ Nên tiến đá dọc trục

+ Khi chi tiết ngắn, đường kính lớn, độ cứng vững cao → có thể tiến đá hướng kính
- Mài tròn ngoài không tâm

+ Chuẩn định vị là mặt đang gia công → không mài được chi tiết có rãnh trên bề mặt

 

-Hai phương pháp mài tròn ngoài không tâm

* Ưu nhược điểm của mài tròn ngoài không tâm
+ Ưu điểm
✓ Dễ tự động hóa quá trình mài → năng suất cao
✓ Độ cứng vững của hệ thống công nghệ cao hơn mài có tâm
✓ Có thể mài các trục dài mà mài có tâm không thực hiện được
+ Nhược điểm
✓ Không mài được trục bậc, chỉ có thể mài trục trơn
✓ Không mài được các bề mặt gián đoạn   

1.3.2.   Mài định hình

- Có thể gia công được các bề mặt định hình có đường sinh thẳng, các bề mặt định

hình tròn xoay ngoài và trong

* Mài tròn trong ( mài lỗ)

Có khả năng gia công lỗ trụ, lỗ côn, lỗ định hình.

Có 2 phương pháp mài tròn trong: mài có tâm và mài không tâm.
- Mài lỗ có tâm

+ Thực hiện trên các máy mài tròn lỗ chuyên dùng, máy mài vạn năng có đầu mài lỗ hoặc trên máy tiện vạn năng có trang bị đồ gá mài lỗ

- Mài lỗ không tâm:

+ Là phương pháp gia công tinh lỗ có năng suất, độ chính xác và độ đồng tâm cao

+ Chuẩn gia công là mặt ngoài → mặt ngoài của chi tiết phải được gia công tinh hoặc bán tinh trước khi mài lỗ

- Ưu nhược điểm của mài lỗ không tâm
+ Ưu điểm
✓ Có thể mài được lỗ của chi tiết phức tạp
✓ Mài được lỗ không tiêu chuẩn
✓ Sữa được sai lệch về vị trí tương quan so với các bề mặt khác do nguyên công trước để lại
✓ Có khả năng đạt độ chính xác cao
✓ Mài được các rãnh định hình sau nhiệt luyện
✓ Dễ cơ khí hoá và tự động hoá → năng suất cao
+ Nhược điểm
✓ Khó cung cấp dung dịch trơn nguội vào vùng cắt, điều kiện thoát phoi và thoát nhiệt khó khăn → đá mòn nhanh
✓ Khi đường kính lỗ nhỏ, đá mài nhỏ → độ cứng vững kém, ảnh hưởng đến độ chính xác và năng suất gia công
✓ Để đảm bảo vận tốc cắt khi mài, lỗ càng nhỏ → tốc độ đá càng lớn, dẫn đến khó khăn cho việc chế tạo máy mài

1.3.3.   Mài bề mặt

Mài bề mặt sử dụng một bánh xe mài mòn để loại bỏ vật liệu, tạo ra một bề mặt phẳng. Dung sai cho phép đạt được khi mài là ± 2 × 10-4 inch để mài một vật liệu phẳng, và ± 3 × 10-4 inch cho một bề mặt song song (trong các đơn vị met: 5 μm đối với vật liệu phẳng và 8 μm đối với mặt phẳng song song ).

Mài thường được sử dụng trên sắt đúc và các loại thép. Các vật liệu này cho phép mài bởi vì chúng có thể được giữ bằng dụng cụ được sử dụng trên máy mài, và chúng không bám vào trong bánh mài, làm tắc nghẽn và ngăn bánh mài hoạt động.

Hình 1.2: Gia công mài

 

Các vật liệu ít phổ biến nhất là nhôm, thép không gỉ, đồng thau và nhựa. Tất cả chúng đều có xu hướng làm tắc nghẽn bánh mài nhiều hơn thép và gang, nhưng với các kỹ thuật đặc biệt thì vẫn có thể mài chúng.

1.3.4.   Mài xay hình trụ

Mài xử lý hình trụ (còn gọi là mài trung tâm) được sử dụng để xay, mài các bề mặt hình trụ và vai của phôi. Các phôi được gắn trên trung tâm và xoay bằng một thiết bị được gọi là một con thoi ổ đĩa hoặc trình điều khiển trung tâm. Các bánh xe mài mòn và các phôi được xoay bằng động cơ riêng biệt với tốc độ khác nhau. Các thông số yêu cầu đối với sản phẩm được điều khiển bằng bảng điều khiển tự động. Đầu bánh xe có thể xoay. Năm loại mài hình trụ là: mài ngoài đường kính (OD), mài đường kính bên trong (ID), nghiền mài, nghiền kiểu creep, và mài trung tâm.

 

Hình 1.3: Mài xay hình trụ

Máy mài trụ có bánh xe mài nghiền (mài mòn), hai trung tâm giữ phôi, và một con lăn, mài thoi, hoặc các cơ chế khác để điều khiển công việc. Hầu hết các máy xay hình trụ bao gồm một vòng xoay để cho phép hình thành các mảnh mài giảm dần. Bánh xe và phôi di chuyển song song với nhau theo cả hướng xuyên tâm và hướng theo chiều dọc. Bánh xe mài có thể có nhiều hình dạng. Các bánh răng dạng đĩa chuẩn có thể được sử dụng để tạo ra một hình tịnh tiến thẳng hoặc giảm dần trong khi các bánh xe được sử dụng để tạo ra hình dạng cho phôi. Quá trình sử dụng một bánh xe tạo ra rung động ít hơn so với sử dụng một bánh xe hình đĩa.

 

 

1.4.Tổng quan về đánh bóng kim loại

Đánh bóng kim loại là công đoạn không thể thiếu trước khi hoàn thiện và đưa bất kỳ một sản phẩm kim loại nào vào sử dụng. Đây là một trong những ngành công nghiệp phụ trợ đang được tập trung ưu tiên đầu tư phát triển. Đánh bóng kim loại thường được sử dụng để làm tăng độ sáng, mịn của bề mặt kim loại, giúp loại bỏ quá trình oxy hóa hoặc loại bỏ những khiếm khuyết nhỏ của sản phẩm trong quá trình gia công, sản xuất, chế tác sản phẩm.

1.4.1.   Nhu cầu và vai trò của đánh bóng trong công nhiệp

      Vật liệu được đánh bóng sử dụng rất phổ biến ngày nay trong xây dựng, trang trí, đồ nội thất do các tính năng ưu việt và việc sản xuất hàng loạt lớn cùng với việc tiêu chuẩn hóa. Việc giữ cho vật liệu có bề mặt sáng đẹp để đảm bảo tính thẩm mỹ là một điều quan trọng đòi hỏi phải có phải có phương pháp đánh bóng hiệu quả và đạt năng suất cao.

Hình 1.4:  Kim loại sau khi đánh bóng

1.4.2.   Các phương pháp đánh bóng  được sử dụng hiện nay

+ Đánh bóng cơ học: sử dụng các hạt mài và máy mài với vận tốc quay phù hợp để đánh bóng, các hạt mài được sử dụng phổ biến như Al2O3, SiO2, Cacbua silicat….

      Quá trình đánh bóng cơ học được thực hiện từ các hạt mài với kích thước lớn đến các hạt mài kích thước nhỏ hơn, để tạo ra được bề mặt bóng mịn. Bước cuối cùng trong đánh bóng cơ học là sử dụng các hạt siêu mịn kết hợp với các loại bánh vải, bánh nỉ để tạo nên độ bóng tiêu chuẩn.

      Thông thường, đánh bóng cơ học chỉ tạo ra được độ bóng tam giác 7 -8, với độ bóng này chưa đạt yêu cầu về bề mặt của một số sản phẩm chuyên dụng.

+ Đánh bóng hóa học: là phương pháp sử dụng hóa chất để lấy đi các đỉnh của bề mặt kim loại. Phương pháp này chỉ thực hiện sau quá trình đánh bóng cơ, song hiệu quả kinh tế không cao, gây ô nhiễm môi trường nên thường ít được áp dụng.

+ Đánh bóng điện hóa: Là quá trình sử dụng kết hợp cả dòng điện lẫn hóa chất. Chi tiết đánh bóng được treo vào bể đánh bóng và được tiếp điện. Về bản chất thì đánh bóng điện hóa cũng giống đánh bóng cơ học nhưng đây là quá trình chuỗi phản ứng hóa học phức tạp có điện phân để tăng cường độ bóng cũng như thời gian đánh bóng. Đây là phương pháp đánh bóng tinh trước khi đưa vào quá trình xi mạ.

      Với sự phát triển của khoa học trên thị trường Việt Nam đang có các phương pháp đánh bóng mới như: đánh bóng rung (rung bóng), đánh bóng siêu âm… các phương pháp này rất hiệu quả và kinh tế, song với các vật kích thước nhỏ thì có thể đạt được giá trị kinh tế, còn đối với các sản phẩm cơ khí có kích thước lớn thì rất khó khăn.

1.4.3.   Vật liệu mài và đánh bóng inox:

      Hạt mài là những nguyên liệu được sử dụng trong các hoạt động như mài, đánh bóng, mài nghiền, mài giũa, phun áp lực hoặc các quá trình tương tự khác. Các hạt mài có kích thước khác nhau tùy thuộc vào lượng vật chất cần phải được loại bỏ.Vật liệu được sử dụng để mài mòn thường được đặc trưng bởi độ cứng cao, trung bình đến độ dẻo cao.

+ Nguyên lý hoạt động của hạt mài:

Mỗi hạt mài mòn cứng hoạt động như một điểm cắt duy nhất. Với hàng trăm hay hàng ngàn hạt mài có sẵn trong một diện tích nhỏ, hiệu quả mài nó mang lại rất đáng kể.

Hạt mài thô được sử dụng khối lượng của vật liệu cần phải được loại bỏ nhiều, chẳng hạn như đánh bóng thô, loại bỏ vết trầy lớn hoặc các hoạt động đòi hỏi thay đổi hình dạng hay kích thước vật liệu. Hạt mài mịn thường được sử dụng sau quá trình mài thô.

 

+ Một số vật liệu được sử dụng làm hạt mài bao gồm:

- Silicon carbide thường được sử dụng cho kim loại màu.

- Nhôm oxit và nhôm là loại hạt mài được sử dụng rộng rãi nhất, thường được sử dụng cho các hợp kim loại màu, vật liệu thép cường độ cao và gỗ.

- Kim cương, được dùng thường xuyên nhất trong mài gốm hay đánh bóng công đoạn cuối do độ cứng cao và chi phí hợp lý.

- Cubic boron nitride (CBN).

- Garnet, thường được sử dụng cho gia công gỗ.

- Zirconia / hợp kim nhôm, phù hợp với thép carbon và thép không gỉ và mài mối hàn.

+ Các loại vật liệu mài, đánh bóng:

- Vật liệu mài dạng hạt mài dạng kết khối

      Hạt mài được trộn với chất kết dính và tạo hình thành nhiều hình dạng khác nhau bằng cách nén áp lực. Sau đó nó được nung ở nhiệt độ cao để tạo ra liên kết các vật liệu tạo thành một khối mài dạng chất nền thủy tinh, do đó nó được đặt tên là đá mài dạng kết khối. Hình dạng thông thường của loại này bao gồm dạng bánh, dạng hình trụ, dạng khối và dạng hình nón.

- Hạt mài dạng phủ (giấy nhám).

      Hạt mài dạng phủ được tạo thành nhờ việc phủ hạt mà trên các loại vật liệu nền như giấy, vải, sợi hay màng . Liên kết được hình thành nhờ chất dẻo hay chất keo, hoặc kết hợp của cả hai. Ví dụ như dây đai mài, giấy nhám, đĩa nhám xếp.

Hình 1.5: Vải nhám, đai mài

- Hạt mài được kết hợp với sợi tổng hợp

      Mạng sợi ba chiều kết hợp theo dạng ngẫu nhiên của vật liệu nylon dệt với cấu trúc mở được phủ với hạt mài. Ứng dụng rất đa dạng với nhiều hình dạng khác nhau như miếng đệm, đá nhám trụ và đá chải.

Hình 1.6. Bánh chải nhám

- Hạt mài kết khối kim loại

      Một số loại hạt mài, đáng chú ý nhất là kim cương được kết hợp với nhau trong một chất nền kim loại để hình thành dụng cụ mài chính xác. Nó có thể có dạng đá cắt, dụng cụ cắt lỗ để cắt gạch, thủy tinh hay gốm sứ.

- Bột hay lơ đánh bóng đôi khi được gọi là bột vỗ hoặc bột đánh bóng. Thông thường, một loại vật liệu cỡ hạt rất mịn được sử dụng để đánh bóng tinh và các bước đánh bóng hoàn thiện.  Nó có thể được cung cấp ở dạng bột khô hoặc dạng vữa.

1.4.4.   Khảo sát các loại máy đánh bóng trên thị trường và tình hình sử dụng trong, ngoài nước.

a) Các loại máy đánh bóng kim loại

- Máy đánh bóng cầm tay

Được thiết kế để sử dụng thủ công trong sản xuất nhỏ

+ Ưu điểm: gọn nhẹ, dễ dàng sử dụng, tính linh động cao, chi phí thấp

+ Nhược điểm: tính đa dạng không cao, chất lượng bề mặt không đều, năng suất thấp

Hình 1.7:  Máy đánh bóng cầm tay

- Máy đánh bóng rung

+ Cấu tạo:

      Máy đánh bóng rung có cấu tạo gồm một chiếc lồng dạng khay tròn đạt trên bệ rung bởi hệ thống lò xo, động cơ được gắn trực tiếp lên trên khay tạo ra độ rung lắc khi quay do có lắp cánh lệch tâm.

+ Nguyên lý:

      Khi động cơ quay tạo ra độ rung lắc, sản phẩm và vật liệu đánh bóng được cho vào trong khay, khi rung, sản phẩm và vật liệu mài trà sát vào nhau, và được đảo đều liên tục quay xung quanh phay nhờ lực ly tâm.

Hình 1.8:  Máy đánh bóng rung

+ Ưu điểm:

      Máy đánh rất tốt các sản phẩm có kích thước nhỏ, đánh đều các bề mặt, vật liệu có thể đánh ở các góc nhỏ của sản phẩm, tiếng ồn thấp hơn máy lồng quay.

+ Nhược điểm:

      Máy chỉ đánh sản phẩm nhỏ, vừa, độ bóng yêu cầu vừa phải, đôi khi sản phẩm va vào nhau cũng có thể gây xước, độ mài thấp.

+ Ứng dụng:

      Máy dùng đánh các sản phẩm cơ khí sau khi gia công cơ bản bằng máy tiện, máy dập, dùng đánh via các sản phẩm từ đúc, đánh bóng các sản phẩm gia dụng bằng nhôm, đồng…

 

- Máy đánh bóng ống tròn vô tâm

+ Cấu tạo:

      Máy gồm một bánh dẫn được gắn với động cơ, bánh mài có thể là đá mài hoặc bánh đai kéo dây đai nhám gắn với động cơ thứ hai. Các con lăn dùng để đỡ chi tiết

+ Nguyên lý:

      Ống tròn được đặt tự do giữa bánh dẫn và bánh mài. Bánh dẫn và bánh mài quay ngược chiều và cùng chiều với ống đồng thời chuyển động tịnh tiến để mài hết chiều dài.

 

Hình 1.9:  Máy đánh bóng vô tâm

 

+ Ưu điểm:

      Kết cấu đơn giản, thao tác dễ dàng, kết cấu đơn giản, chất lượng bề mặt tốt và đồng đều, có thể đánh bóng được các ống dài đa dạng về kích thước, năng suất cao.

+ Nhược điểm:

      Chỉ đánh bóng được các loại ống thẳng và tròn. Không sử dụng được với các loại ống cong và hình dạng khác.

 

- Máy đánh bóng đai hành tinh

+ Cấu tạo:

      Máy sử dụng hai động cơ độc lập, một động cơ để dẫn động đĩa quay và động cơ còn lại để dẫn động hệ thống đai hành tinh.

+ Nguyên lý:

      Hệ thống đai hành tinh kéo dây nhám được dẫn động độc lập và được gắn cố định trên đĩa quay. Đai nhám vừa quay quanh trục con lăn vừa quay quanh ống inox để tạo chuyển động mài bóng. Ống chuyển động tịnh tiến để mài hết chiều dài.

Hình 1.10:  Máy đánh bóng đai hành tinh

+ Ưu điểm:

Chất lượng bề mặt ống tốt và đồng đều , có thể đánh bóng được những ống thẳng, cong và có hình dạng tròn, elip, ôvan, có tiết diện thay đổi.

+ Nhược điểm:

Kết cấu phức tạp, năng suất trung bình, giá thành cao, thích hợp trong sản xuất vừa và nhỏ.

1. Tình hình trong và ngoài nước

+ Tình hình nghiên cứu ở nước ngoài:

- Do nền sản xuất cơ khí được tập trung với quy mô lớn nên việc áp dụng khoa học công nghệ vào sản xuất ở các nước có nền công nghiệp phát triển đã trở nên phổ biến. Chính vì thế việc áp dụng máy móc vào lĩnh vực cơ khí là một điều tất yếu.

- Việc nâng cao chất lượng bề mặt các chi tiết dạng ống bằng việc sử dụng hệ thống máy móc đánh bóng bề mặt đã được nghiên cứu và ứng dụng từ lâu.

- Các loại máy đánh bóng bề mặt kim loại đã được đưa vào sử dụng rộng rãi. Tuy nhiên các loại máy này có giá thành cao, chưa phù hợp với điều kiện cụ thể ở nước ta.

+ Tình hình nghiên cứu ở trong nước:

- Cho đến nay, phần lớn các máy đánh bóng ở nước ta đều phải nhập khẩu từ nước ngoài.

- Một số máy đánh bóng cầm tay đã được sử dụng phổ biến tuy nhiên năng suất thấp và đòi hỏi người công nhân phải có kĩ thuật cao.

- Dạng sản xuất trong nước chủ yếu là vừa và nhỏ cho nên chưa có sự đầu tư nghiên cứu phát triển.

1.4.5.   Mục tiêu kinh tế kỹ thuật

a.Yêu cầu

- Mài biên dạng của các tấm, mảnh kim loại 
- Mài đánh bóng phụ tùng bánh xe ôtô, xe máy, biển số xe

- Các chi tiết máy

- Có thể mài các chi tiết theo góc tùy chỉnh

 b. Ưu điểm

1. Đa dạng ứng dụng trong ngành kim loại:
- Chuyên dụng cho thép nguội.
- Chuyên dụng cho Inox.
- Chuyên ứng dụng Nhôm, Đồng.
- Dụng cụ gia công kim loại…
2. Có thể sử dụng trong môi trường ướt hoặc khô.
3. Các hạt mài đồng kích cỡ nên sản phẩm cơ khí sau khi mài rất phẳng, đạt tiêu chuẩn khi kiểm tra dưới ánh đèn hoặc thiết bị đo bộ bóng.
4. Hạt mài mạnh, bén cắt tốt, đặt biệt là tự sinh ra góc bén khi 1 tinh thể hạt mài cũ mòn đi.
5. Độ hạt Thô - Mịn đa dạng: 24, 36, 60, 80, 120, 180, 240, 320, 400, 600, 800, 1000, 1200, 1400,…

+ Mục tiêu kỹ thuật:

- Máy làm việc ổn định, rung động ít

- Kích thước nhỏ gọn, dễ dàng sử dụng, thuận tiện thao tác, vận hành, thay thế, sửa chữa

- Tiết kiệm điện năng

+ Mục tiêu kinh tế:

- Máy phải có giá thành rẻ hơn các máy có trên thị trường

- Phù hợp với hình thức sản xuất trong nước

- Năng suất cao, đem lại hiệu quả kinh tế cao

Cấu tạo của 1 đai nhám gồm 3 phần:
a. Hạt mài (Grain): Các hạt phổ biến là: Ceramic, Silicon Carbide, Green Silicon Carbide, Aluminum Oxide, White Alumium Oxide, Garnet, Open Coat…
b. Keo dính (Bonding): Các chất hóa học để kết dính hạt mài lên nền vải nhám là các hợp chất sau: Resin Bond, Resin Over Glue Bond, Glue Bond, Zinc Stearate
c. Nền vải nhám (Backing): Thông thường sử dụng Giấy Tổng Hợp hoặc Vải Jeans hoặc Vải Twill
Chú ý: Để sử dụng đai nhám tốt cho inox và những hợp kim có chứa Niken và Crome cao. Thì Tốc Độ Dài của đai mài thích hợp là L = 15-30 m/s . 
Công thức tính : L = (π x D)/1000 X RPM/60
Trong đó 
π = 3.1416
RPM = vòng/phút
D = đường kính (mm) 
Cắn cứ vào công thức tính ta có thể lựa chọn được tốc độ quay và đường kính roler (bánh dẫn đai), thích hợp nhất.

c. Nhược điểm

- Khi hoạt động phát ra tiếng ồn
- Tuổi bền dây đai thấp khoảng 100 sản phẩm/sợi
- Kết cấu lớn, chưa cứng vững

Sau đây là một số hình ảnh về máy mài ngày nay :

 

 

 

CHƯƠNG 2:                PHÂN TÍCH, THIẾT KẾ MÁY VÀ CÁC CHI TIẾT MÁY ĐIỂN HÌNH

 

2.1.Phân tích ưu, nhược điểm của máy mài đai nhám

• Ưu điểm:

1. Đa dạng ứng dụng trong ngành kim loại:
   - Chuyên dụng cho thép nguội.
   - Chuyên dụng cho Inox.
   - Chuyên ứng dụng Nhôm, Đồng.
   - Chuyên dụng cho hợp kim cứng chứa nhiều Niken và Crome: Tay Chơi Gold, Trục máy, Dụng cụ gia công kim loại…
2. Có thể sử dụng trong môi trường ướt hoặc khô.
3. Các hạt mài đồng kích cỡ nên sản phẩm cơ khí sau khi mài rất phẳng, đạt tiêu chuẩn khi kiểm tra dưới ánh đèn hoặc thiết bị đo bộ bóng.
4. Hạt mài mạnh, bén cắt tốt, đặt biệt là tự sinh ra góc bén khi 1 tinh thể hạt mài cũ mòn đi.
5. Máy nhỏ, gọn phù hợp cho các xưởng sản xuất tư nhân, dễ dàng vận chuyển
6. Dễ dàng thay dây đai khi bị hỏng, có thể gia công đạt các cấp độ nhám khác nhau từ 5-0.63
7. Hệ thống căng đai tự động làm cho đai luôn căng, hạn chế trượt đai, tuột đai, đảm bảo gia công ổn định, chính xác...

 

• Nhược điểm

- Khi hoạt động phát ra tiếng ồn
- Tuổi bền dây đai thấp khoảng 100 sản phẩm/sợi
- Kết cấu lớn, chưa cứng vững
- Mất nhiều thời gian để thay thế đai

 

2.2.Nguyên lý hoạt động cơ bản của máy

Lắp đai lên bánh dẫn và các con lăn bị dẫn, đai được căng tự động nhờ hệ thống căng đai tự động (lò xo). Chi tiết (ống sắt, ống inox, mối hàn, dụng cụ cắt...) cần gia công mài được người thợ đặt lên giá đỡ, điều chỉnh góc mài đai cho phù hợp nhờ thước chia độ được gắn trên máy.

Cấp điện cho động cơ, thông qua bộ truyền đai thang động cơ truyền chuyển động đến bánh dẫn đai dẫn động đai và các con lăn chuyển động  kết hợp với lực đẩy phôi từ người thợ sẽ tạo ra chuyển động cắt gọt.  Qua đó lấy đi 1 phần vật liệu của phôi để tạo nên chi tiết cần thiết.

2.3.Một số cơ cấu chính của máy mài đai nhám.

• Giá đỡ
• Đai nhám vòng
• Động cơ
• Bộ truyền đai thang (truyền từ động cơ đến bánh dẫn đai)
• Bánh dẫn đai
• Các con lăn đỡ
• Hệ thống căng đai tự động (lò xo)
• Thước điều chỉnh góc nghiêng đai
• Bàn đỡ chi tiết gia công

 

2.4.Phân tích, thiết kế và chọn một số chi tiết chính trong máy.

2.4.1.   Bộ truyền động từ động cơ vào lô dẫn động.

1. Khớp nối (nối trực tiếp động cơ vào lô dẫn)

Khớp nối trục là một bộ phận cơ khí để nối và truyền momen xoắn giữa hai thành phần chuyển động, thông thường là nối giữa 2 trục. Có rất nhiều ứng dụng của khớp nối, ví dụ:Khớp nối các đăng nối truyền từ động cơ tới cầu trục phía sau oto, trục động cơ điện với trục bơm...Ngoài ra, khớp nối còn có tác dụng như điều chỉnh tốc độ, ngăn ngừa quá tải hay đóng mở các cơ cấu cơ khí, v.v…

          Khớp nối được phân thành 2 loại chính: Khớp nối cứng và khớp nối đàn hồi

vKhớp nối cứng:

Nối các trục có đường tâm trên cùng một đường thẳng và không di chuyển tương đối với nhau. Có các loại sau:

- Khớp nối ống:kết cấu đơn giản, lắp ráp hơi khó, rẻ tiền, chỉ dùng cho trục có đường kính nhỏ hơn 70mm.

 - Khớp nối bích: đơn giản là nối trực tiếp hai bích của hai trục máy bằng bulong.

vKhớp nối đàn hồi:

Dùng để nối các trục có sai lệch tâm do biến dạng đàn hồi của các trục, do sai số chế tạo và lắp đặt. Các sai lệch này sẽ được bù lại nhờ khả năng di động của các chi tiết trong khớp nối.Trong kết cấu của khớp nối trục, chi tiết liên kết có khả năng biến dạng đàn hồi lớn, gọi là khâu đàn hồi. Năng lượng va đập, rung động được tích luỹ vào khâu đàn hồi, sau đó giải phóng dần ra. Do đó hạn chế được các chấn động được truyền từ trục này sang trục kia. Một số loại khớp nối đàn hồi như sau:

- Khớp nối đĩa (Disc coupling): đây là loại sử dụng phổ biến nhất cho các thiết bị quay của nhà máy công nghiệp như bơm, quạt, máy nén, tuabin, máy phát,v.v... Kết cấu cũng khá đơn giản gồm các đĩa kim loại, nhờ các đĩa này có mà có thể bù một phần cho lượng mất đồng tâm trục và khoảng di trục của hai máy:

- Khớp nối răng (Gear Tooth Coupling): làm ở điều kiện tải lớn, đường kính trục lớn

- Khớp nối xích

vƯu, nhược điểm của khớp nối

o   Ưu điểm:

ü  Truyền trực tiếp chuyển động từ động cơ vào lô dẫn, tối ưu hóa công suất của động cơ

ü  Truyền mmomen xoắn lớn.

ü  Không cần thông qua bộ truyền trung gian

ü  Đảm bảo độ đồng tâm giữa các trục khá cao

o   Nhược điểm;

ü  Giá thành tương đối cao

ü  Không thay đổi được tốc độ từ động cơ vào lô dẫn

ü  Khó khăn và tốn thời gian cho việc thay thế khi hỏn hóc

1. Bộ truyền đai

o   Ưu điểm:

ü  Có khả năng truyền chuyển động và cơ năng giữa các trục xa nhau.

ü  Làm việc êm, không gây tiếng ồn.

ü  Đảm bảo an toàn cho chi tiết máy và động cơ khi quá tải nhờ hiện tượng trượt đai.

ü  Có thể truyền chuyển động cho nhiều trục

ü  Kết cấu đơn giản, bảo quản dễ dàng, giá thành rẻ.

ü  Dễ dàng thay thế khi hỏng hóc.

o   Nhược điểm:

ü  Khuân khổ, kích thước khá lớn.

ü  Lực tác dụng lên ổ trục khá lớn

ü  Hiệu suất không cao do có hiện tượng trượt đai

ü  Tuổi thọ làm việc tương đối thấp

o   Phạm vi sử dụng:

ü  Do thích hợp với tốc độ cao nên thường lắp ở đầu vào của các hệ thống máy.

ü  Thường dùng khi khoảng cách trục lớn, vần tốc khoảng 4000-5000m/s

1. Bộ truyền xích.

o   Ưu điểm:

ü  Truyền chuyển động giữa các trục có khoảng cách tương đối lớn.

ü  Khuôn khổ kích thước nhỏ hơn bộ truyền đai.

ü  Có thể cùng lúc truyền chuyển động cho nhiều trục

o   Nhược điểm:

ü  Làm việc tạo nhiều tiếng ồn, không thích hợp làm việc với tốc độ cao.

ü  Đòi hỏi chế tạo, lắp ráp chính xác hơn so với bộ truyền đai, Phải thường xuyên bảo quản, chăm sóc.

ü  Vận tốc và tỷ số truyền tức thời không ổn định.

ü  Nhanh hỏng khi làm việc môi trường bụi bẩn và bôi trơn kém.

o   Phạm vi sử dụng;

ü  Khoảng cách trục trung bình.

ü  Thích hợp với tốc độ thấp, thường sử dụng ở đầu ra của các hệ thống.

1. Bộ truyền bánh răng.

o   Ưu điểm:

ü  Kích thước nhỏ gọn, khả năng tải động lớn.

ü  Tuổi thọ cao, làm việc tin cậy.

ü  Hiệu suất truyền cao, có thể đạt 0,97-0,99

ü  Tỷ số truyền không thây đổi.

ü  Khả năng truyền momen xoắn lớn.

o   Nhược điểm:

ü  Chế tạo phức tạp, yêu cầu độ chính xác rất cao.

ü  Làm việc ồn khi vận tốc lớn.

ü  Giá thành cao.

ü  Khả năng thay thế kém (khi hỏng 1 răng phải thay toàn bộ bộ truyền)

o   Phạm vi ứng dụng:

ü  Sử dụng trong các cơ cấu, hệ thống đòi hỏi độ chính xác cao.

ü  Phạm vi sử dụng lớn về công suất, tốc độ và tỷ số truyền.

FVậy qua những phân tích ưu nhược điểm của các bộ truyền và thực tế ứng dụng các bộ truyền vào máy mài đai nhám này...Ta chọn bộ truyền đai (đai thang) làm bộ truyền từ động cơ vào lô dẫn vì một số đạc điểm chính như sau:

ü  Giá thành đai rẻ giúp làm giảm giá thành chế tạo máy.

ü  Khả năng thay thế của đai khi hỏng hóc rất thuận tiện.

ü  Nhờ hiện tượng trượt đai có thể tránh đc sự phá hủy khi quá tải.

ü  Có thể thay đổi tốc độ nhờ kết hợp với puly bậc

 

2.4.2.   Cơ cấu căng đai

Các máy mài đai trên thị trường sử dụng nhiều phương pháp căng đai khác nhau như:

ü  Căng đai thủ công (bằng tay)

ü  Căng đai nhờ cơ cấu khí nén, thủy lực (pít tông)

ü  Căng đai tự động nhờ lò xo

Đối với máy mài đai ở đây ta chọn sử dụng cơ cấu căng đai tự động (dùng lò xo) vì nó có một số ưu điểm vượt trội như sau

Hình 2.1: Lò xo

o   Ưu điểm của căng đai tự động bằng lò xo:

ü  Là phương pháp căng đai tự động, người thợ không cần tốn công sức, thời gian để điều chỉnh đai, do đó giúp làm tăng năng suất gia công

ü  Giá thành rẻ hơn so với các phương pháp căng đai tự động khác, chỉ cần chi phí cho lò xo (lò xo có bán sẵn trên thì trường rất nhiều).

ü  Giúp đồng bộ hóa, tiêu chuẩn hóa chi tiết, rất thuận tiện cho việc tháo lăp khi sửa chữa, thay thế.

ü  Cơ cấu đơn giản dễ thao tác và sử dụng.

2.4.3.   Số lượng lô bị dẫn và cách bố trí

Chọn số lượng lô bị dẫn là 3 vì một số lý do như sau:

ü  Dây đai tương đối dài, 4 lô (tính cả lô dẫn) sẽ làm khoảng cách giữa các lô liên tiếp không quá xa nhau, đảm bảo cho dây đai không bị trùng khi tác dụng lực mài lớn

ü  Tăng ma sát gữa dây đai với các lô làm giảm hiện tượng trượt của đai

ü  1 lô bị dẫn kết hợp với lò xo giúp căng đai tự động

ü  2 lô bị dẫn tạo ra mặt phẳng mài làm tăng diện tích sử dụng mài so với dùng 1 lô

ü  Kết hợp với thước chia độ điều chỉnh được để tạo ra các góc mài khác nhau có thể mài góc đến 120, tạo điều kiện gia công mài các chi tiết khác nhau.

 

2.4.4.   Kết cấu lắp ghép gữa các chi tiết

-Lắp ghép giữa các chi tiết cần chuyển động quay (trục, lô) ta sử dụng ổ lăn.

-Còn lại các chi tiết khác có 2 phương pháp chính:

 +, Hàn

+, Ghép bằng bulong-đai ốc và vít (ghép ren)

vHàn

o   Ưu điểm của hàn:

ü  Hàn là quá trình công nghệ được ứng dụng rộng rãi để chế tạo và phục hồi các chi tiết đã bị hư tổn.

ü  Qúa trình hàn sẽ tiêu tốn ít kim loại, giảm chi phí lao động một cách đáng kể.

ü  Rút ngắn được thời gian sản xuất.

o   Nhược điểm của hàn:

ü  Trong quá trình hàn sẽ xảy ra sự bay hơi và õi hóa một số nguyên tố, sự hấp thụ và hòa tan chất khí vào bê kim loại cũng như sự thay đổi vùng ảnh hưởng nhiệt.

ü  Hàn sẽ làm găn cứng các chi tiết, không thể tháo rời, khó khăn cho sửa chữa, thay thế.

ü  Các biến dạng kết cấu hàn có thể gây sai lệch kích thước và hình dáng của nó gây ảnh hưởng độ bền của mối ghép.

vGhép bằng bulong-đai ốc

o   Ưu điểm:

ü  Cấu tạo đơn giản

ü  Có thể tạo lực dọc trục đơn giản

ü  Có thể cố dịnh các chi tiết ở bất cứ vị trí nào nhờ khả năng tự hãm

ü  Dễ tháo lắp

ü  Giá thành thấp do được tiêu chuẩn hóa và chế tạo bằng các phương pháp có năng suất cao

o   Nhược điểm:

ü  Tập chung ứng suất tại chân ren do đó giảm độ bên mỏi của mối ghép (nhanh hỏng)

Vậy ta chọn ghép bằng bulong-đai ốc, vít cho các mối ghép cố định vì chúng có những đặc điểm như sau:

ü  Dễ dàng tháo, lắp, sửa chữa khi cần thiếp.

ü  Mối ghép đơn giản.

ü  Giá thành rẻ.

ü  Khả năng tiêu chuẩn hóa cao, dễ dàng thay thế khi hỏng hóc

ü  Giúp khả năng vận chuyển máy dễ dàng hơn, có thể tháo rời.

 

2.4.5.   Một số chi tiết khác

vThanh trượt;

o   Tiết diện vuông tạo điều kiện lắp các chi tiết khác lên

o   Có rãnh ở mặt bên giúp cố định thanh trượt tại những vị trí bất kì nhờ vít kẹp

vKhung đỡ:

o   Sử dụng sắt thanh rỗng giúp làm giảm trọng lượng máy

o   Kết cấu khung chữ nhật giúp cần bằng, giảm rung

vTrục truyền động

o   Kết cấu trục bậc và góc lượn tại vị trí bậc giúp làm giảm khối lượng và ứng suất tập chung tại các vị trí làm bậc.

o   Trên trục có sử dụng rãnh thên để lắp lô dẫn và puly

vBàn mài

o   Lắp trực tiếp vào thanh trượt bằng vít giúp giảm độ cồng kềnh, phức tạp cho máy

o   Bàn mài có diện tích đủ lớn để gia công

 

2.4.6.   Vật liệu chế tạo máy

Gồm 2 vật liệu chính là sắt và nhôm. Sau đây là vật liệu cụ thể của 1 số chi tiết chính:

vGiá đỡ: chống rung động, cứng vững: sử dụng sắt

vKhung: chống rung động, cứng vững: sử dụng sắt

vTrục: cần độ bền cao: sử dụng thép C45

vLô dẫn và lô bị dẫn: lắp trên các trục nên cần nhẹ và bền: sử dụng nhôm

vLò xo: Thép lò xo

 

 

 

 

CHƯƠNG 3:                TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÁY MÀI ĐAI NHÁM

3.1.Thiết kế động học của máy

3.1.1.   Sơ đồ động học của máy

3.1.2.   Tính toán các thông số đầu vào

+ Các yếu tố ảnh hưởng quá trình mài đai nhám:

- Vận tốc dây đai nhám.

- Lực tác dụng của dây đai nhám lên chi tiết

- Vật liệu, độ nhám của dây đai.

- Vật liệu chi tiết

+ Tính toán các thông số cần thiết của máy:

1. Vật liệu :

      Các loại thép thông dụng, gang, inox….

1. Vận tốc dây đai nhám:

Vận tốc đối với từng loại vật liệu đã được thực nghiệm và đề nghị trong bảng sau:

                        Bảng 3.1. Vận tốc đai nhám đối với các loại vật liệu

.....................................

PHẦN B: LẬP QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO CHI TIẾT

ĐIỂN HÌNH

 

CHƯƠNG 1:                LẬP QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO CHI TIẾT24

1.1.Phân tích chức năng, điều kiện làm việc của chi tiết

Thân là chi tiết máy có chức năng giúp gá, lắp, nâng đỡ một số chi tiết khác trong quá trình làm việc, đảm bảo vị trí tương quan cho các chi tiết được lắp với nhau.

1.2.Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết

- Chi tiết thân hình hộp chữ nhật có các lỗ trơn và các lỗ ren để bắt vít

- Bề mặt lỗ trong trơn thuận tiện cho gia lỗ đạt độ chính xác cao.

- Các bề mặt khá thuận tiện cho việc định vị gá đặt.

+ Các yêu cầu kỹ thuật trên bản vẽ chi tiết :

- Các bề mặt A, B và mặt đáy yêu cầu độ bóng đạt được là Ra=2.5.

- Bề mặt lỗ  yêu cầu độ bóng là 3.2.

- Dung sai độ song song của mặt đáy với mặt A là 0.08mm.

- Dung sai khoảng cách tâm 2 lỗ ren là 0.1

Vì máy có công suất nhỏ nên ta có thể chọn vật liệu làm thân là thép C45

Với vật liệu thép C45 có các thành phần như sau: HB = 127;  , C = 0.4 - 0.5%, Mn = 0.5- 0.8 %, Si = 0,17- 0,37 %, Cr = 0.3%,  B = 0,002- 0,005 %

1.3.Xác định dạng sản xuất

Định ra dạng sản xuất của chi tiết gia công đóng vai trò rất quan trọng vì nó quyết định tới phương án công nghệ và trang thiết bị đi kèm trong quá trình gia công.

Định dạng sản xuất phụ thuộc vào nhiều thông số như: chủng loại sản phẩm, số lượng chi tiết trong một chủng loại sản phẩm… Hiệu quả kinh tế chỉ có thể đạt được cao nhất nếu công nghệ được thiết kế phù hợp với dạng sản xuất và điều kiện sản xuất hiện hành.

Để xác định dạng sản xuất cần căn cứ vào sản lượng kế hoạch để tính ra sản lượng cơ khí. Sản lượng cơ khí chính là số lượng phôi cần phải cung cấp cho phân xưởng cơ khí.

1.3.1.   Sản lượng hàng năm được xác định theo công thức sau :

N = N₁.m (1+)

Trong đó

N- Số chi tiết được sản xuất trong một năm

N₁- Số sản phẩm được sản xuất trong một năm (1000 chiếc/năm)

m- Số chi tiết trong một sản phẩm

a- Phế phẩm trong xưởng đúc a =(3 ¸ 6) %

b- Số chi tiết được chế tạo thêm để dự trữ  b =(5 ¸ 7)%

Khi đó:   N = 1000.1.(1+  ) = 1100 ( chiếc/năm).

1.3.2.   Xác định khối lượng chi tiết.

Khối lượng và thể tích của chi tiết được xác đinh trên phần mềm solidworks.

Thể tích của chi tiết là: V =  63893 (mm3)

Khối lượng riêng của thép là

Khối lượng của chi tiết là: Q =  0,5(kg)

Tra bảng 2-13 TKDACNCTM à dạng sản xuất là: hàng loạt vừa

 

1.4.Xác định phương pháp chế tạo phôi

1.4.1.   Một số phương án chế tạo phôi

a. Phương pháp đúc : Gồm những phương pháp sau:

+ Đúc trong khuôn cát mẫu gỗ: Chất lượng bề mặt đúc không cao, giá thành thấp, trang thiết bị đơn giản, thích hợp cho dạng sản xuất đơn chiếc và loạt nhỏ.Loại phôi này có cấp chính xác: IT16 ÷ IT17.Độ nhám bề mặt: Rz = 160um.

+ Đúc trong khuôn cát mẫu kim loại: Nếu công việc thực hiện bằng máy thì cấp chính xác khá cao, giá thành cao hơn so với đúc trong khuôn cát mẫu gỗ. Loại này phù hợp với dạng sản xuất hàng loạt vừa và loạt lớn.Loại phôi này có cấp chính xác: IT15 ÷ IT16.Độ nhám bề mặt: Rz = 80um.

+ Đúc trong khuôn kim loại: Độ chính xác cao nhưng giá thành đầu tư thiết bị lớn, phôi có hình dáng gần giống với chi tiết. Gía thành sản phẩm cao. Loại này phù hợp với dạng sản xuất hàng loạt lớn và hàng khối.Loại phôi này có cấp chính xác: IT14 ÷ IT15.Độ nhám bề mặt: Rz = 40um.

+ Đúc ly tâm: Loại này phù hợp với chi tiết dạng tròn xoay, đặc biệt là hình ống, hình xuyến.Loại phôi này có cấp chính xác: IT15 ÷ IT19.Độ nhám bề mặt: Rz = 80um.

+ Đúc áp lực: Chi tiết đúc có hình dạng phức tạp, yêu cầu kỹ thuật cao, trang thiết bị đắc tiền nên giá thành sản phẩm cao (khuỷu nối chữ T, bánh xe, vành động cơ, các chi tiết dụng cụ, thân động cơ).Loại phôi này có cấp chính xác: IT12 ÷ IT14.Độ nhám bề mặt: Ra = 1,25um và thô hơn.

+ Đúc trong khuôn vỏ mỏng: Là dạng đúc trong khuôn cát nhưng thành khuôn mỏng chừng 6-8mm.Loại này tạo phôi chính xác cho chi tiết phức tạp được dùng trong sản xuất hàng loạt lớn và hàng khối.

b. Phôi rèn tự do: Sử dụng trong sản xuất đơn chiếc và hàng loạt nhỏ, cho những chi tiết có thù hình đơn giản cùng với mép dư lớn.

c. Phôi dập : Thường dưới dạng thép thỏi, các phôi của trục lớn, các tay gạt tay kéo, phôi có thù hình đơn giản, có kết cấu hình học đơn giản.

1.4.2.   Chọn lựa phương pháp chế tạo và cách chế tạo phôi :

          Từ yêu cầu sản xuất hàng loạt vừa với vật liệu là thép C45 ta thấy phương pháp đúc là thích hợp nhất với tính chất vật liệu, các yêu cầu kỹ thuật và dạng sản xuất đã chọn.

          Do chi tiết có kết cấu tương đối đơn giản và được sản xuất với số lượng vừa. Căn cứ vào điều kiện sản xuất hiện tại ở nước ta và hiệu quả kinh tế đem lại thì có thể dùng phương pháp đúc phôi trong khuôn cát, sử dụng  mẫu bằng gỗ, khuôn được tạo băng máy ép.

 

1.5.Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết

1.5.1.   Xác định đường lối công nghệ

          Sau khi phân tích kết cấu của chi tiết, dạng sản xuất là hàng loạt vừa trong điều kiện sản xuất nước ta hiện nay, ta chon phương án phân tán nguyên công, sử dụng đồ gá vạn năng (eto) kết hợp với đồ gá chuyên dùng để gia công trên các máy thông dụng.

Để chọn phương án gia công một chi tiết dựa vào các yêu cầu sau:

- Giảm thời gian gia công một chi tiết.

- Giảm thời gian điều chỉnh máy.

- Biện pháp công nghệ mang lại hiệu quả kinh tế cao.

- Kết cấu đồ gá đơn giản.

- Với sản xuất hàng loạt thì đường lối công nghệ thích hợp là phân tán nguyên công (ít bước công nghệ trong một nguyên công), các quá trình gá đặt gia công theo phương tự động đạt kích thước.

1.5.2.   Lập tiến trình công nghệ

+ Phân tích chuẩn định vị: 

          Khi định vị chi tiết thân để gia công, phải đảm bảo được vị trí tương đối của các bề mặt với nhau, của các lỗ với nhau và  độ vuông góc của các lỗ với mặt đầu của nó.

1.5.3.   Trình tự nguyên công:

- Nguyên công I: Đúc phôi.

- Nguyên công II: Phay rãnh

- Nguyên công III: Phay mặt bên 1

- Nguyên công V: Phay mặt bên 2

- Nguyên công VI: Phay mặt đáy

- Nguyên công VII: Khoan lỗ ∅11

- Nguyên công VIII: Khoan, doa lỗ ∅6

- Nguyên công IX: Khoan, taro 2 lỗ ∅6

- Nguyên công X: Khoan, taro lỗ ∅6

- Nguyên công XI: Kiểm tra

1.5.4.   Xác định lượng dư gia công cho các bề mặt

Tra bảng 3.94 [1] ta có lượng dư các bề mặt cần gia công như sau:

-Bề mặt rãnh lượng dư gia công là: 2.5mm

-Bề mặt bên 1,2 và mặt đáy lượng dư gia công là: 3mm

-Các lỗ trơn và lỗ ren lượng dư gia công bằng kích thước của lỗ