Thiết kế máy mài đai nhám

LỜI NÓI ĐẦU3 CHƯƠNG 1:4 PHẦN TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU4 1.1.Các phương pháp mài kim loại4 1.1.1.Bản chất quá trình mài.4 1.1.2.Phạm vi và khả năng ứng dụng5 1.1.3.Các dạng mài5 1.1.3.1.Mài mặt phẳng5 1.1.3.2.Mài tròn ngoài5 1.1.3.3.Mài tròn trong ( mài lỗ)6 1.1.3.4.Mài dây6 1.1.3.5.Mài vô tâm7 1.2.Các loại máy mài8 1.3.Máy mài đai nhám10 1.3.1.Khái niệm về máy mài đai10 1.3.2.Đặc điểm của máy mài đai11 1.3.3.Ứng dụng của máy mài đai11 1.3.4.Yêu cầu của máy mài đai12 1.3.5.Phân loại máy mài đai nhám12 CHƯƠNG 2:15 NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ15 2.1.Nghiên cứu lựa chọn phương án15 2.2.Phân tích, thiết kế và chọn phần khung máy15 2.2.1.Khung đỡ15 2.2.2.Bàn máy15 2.2.3.Cơ cấu căng đai15 2.2.4.Bàn gia công16 2.2.5.Cơ cấu điều chỉnh góc mài16 2.3.Phân tích thiết kế lựa chọn phần chuyển động của máy16 2.3.1.Bộ truyền động từ động cơ vào rulo dẫn động16 2.3.2.Bộ truyền đai18 2.4.Kết cấu lắp ghép giữa các chi tiết18 2.4.1.Hàn18 2.4.2.Bulong và đai ốc19 CHƯƠNG 3:20 THIẾT KẾ VÀ TÍNH TOÁN MÁY20 3.1.Hình ảnh máy 3D20 3.2.Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý hoạt động của máy21 3.2.1.Sơ đồ cấu tạo chính21 3.2.2.Nguyên lý hoạt động của máy21 3.3.Lựa chọn vật liệu22 3.4.Tính toán và chọn động cơ22 3.5.Tính toán rulo dẫn và rulo bị dẫn22 3.6.Tính toán chọn ổ lăn22 3.7.Tính toán đai22 CHƯƠNG 4:22 LẬP QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO22 4.1.Chi tiết 122 4.2.Chi tiết 222 4.3.Chi tiết 322 CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ23 5.1.Kết luận23 5.1.1.Tính thực tế của đề tài23 5.1.2.Giá trị về kĩ thuật và kinh tế23 5.1.2.1.Về kĩ thuật23 5.1.2.2.Về kinh tế23 Tài liệu tham khảo24

PHẦN TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 4

1.1 Các phương pháp mài kim loại 4

1.1.1 Bản chất quá trình mài 4

1.1.2 Phạm vi và khả năng ứng dụng 5

1.1.3 Các dạng mài 5

1.1.3.1 Mài mặt phẳng 5

1.1.3.2 Mài tròn ngoài 5

1.1.3.3 Mài tròn trong ( mài lỗ) 6

1.1.3.4 Mài dây 6

1.1.3.5 Mài vô tâm 7

1.2 Các loại máy mài 8

1.3 Máy mài đai nhám 10

1.3.1 Khái niệm về máy mài đai 10

1.3.2 Đặc điểm của máy mài đai 11

1.3.3 Ứng dụng của máy mài đai 11

1.3.4 Yêu cầu của máy mài đai 12

1.3.5 Phân loại máy mài đai nhám 12

CHƯƠNG 2: 15

NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 15

2.1 Nghiên cứu lựa chọn phương án 15

2.2 Phân tích, thiết kế và chọn phần khung máy 15

2.2.1 Khung đỡ 15

2.2.2 Bàn máy 15

2.2.3 Cơ cấu căng đai 15

2.2.4 Bàn gia công 16

2.2.5 Cơ cấu điều chỉnh góc mài 16

2.3 Phân tích thiết kế lựa chọn phần chuyển động của máy 16

2.3.1 Bộ truyền động từ động cơ vào rulo dẫn động 16

2.3.2 Bộ truyền đai 18

2.4 Kết cấu lắp ghép giữa các chi tiết 18

2.4.1 Hàn 18

2.4.2 Bulong và đai ốc 19

CHƯƠNG 3: 20

THIẾT KẾ VÀ TÍNH TOÁN MÁY 20

3.1 Hình ảnh máy 3D 20

3.2 Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý hoạt động của máy 21

3.2.1 Sơ đồ cấu tạo chính 21

3.2.2 Nguyên lý hoạt động của máy 21

3.3 Lựa chọn vật liệu 22

3.4 Tính toán và chọn động cơ 22

3.5 Tính toán rulo dẫn và rulo bị dẫn 22

3.6 Tính toán chọn ổ lăn 22

3.7 Tính toán đai 22

CHƯƠNG 4: 22

LẬP QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO 22

4.1 Chi tiết 1 22

4.2 Chi tiết 2 22

4.3 Chi tiết 3 22

CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 23

5.1 Kết luận 23

5.1.1 Tính thực tế của đề tài 23

5.1.2 Giá trị về kĩ thuật và kinh tế 23

5.1.2.1 Về kĩ thuật 23

5.1.2.2 Về kinh tế 23

CHƯƠNG 1:

PHẦN TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

1.1 Các phương pháp mài kim loại

1.1.1 Bản chất quá trình mài.

Mài là quá trình gia công cắt gọt bởi vô số các lưỡi cắt với hình dạng hình học không xác định của các hạt mài tự nhiên hoặc nhân tạo Quá trình mài tạo ra rất nhiều phoi vụn do sự ma sát cắt gọt và cạo miết của hạt mài vào chi tiết gia công để biến nguyên vật liệu ban đầu (hay còn gọi là phôi) thành chi tiết có kích thước, hình dáng

và chất lượng theo đúng yêu cầu

Một số hình ảnh về mài kim loại:

Hình 1.1

1.1.2 Phạm vi và khả năng ứng dụng

Hiện nay, mài không những chỉ được sử dụng để gia công tinh mà còn dùng ở các nguyên công gia công thô khi cần có năng suất và hiệu quả kinh tế cao Người ta đã dùng phương pháp mài thô để gia công những chi tiết nặng đến 125 tấn, lượng dư khoảng 6 mm trên máy mài cở lớn công suất đến 250 KW, mỗi giờ có thể cắt được

250360 kg kim loại (nhờ có vận tốc cắt cao)

Khi gia công tinh bằng phương pháp mài, chi tiết có thể đạt Ra =1,25 0,63 m,

độ chính xác kích thước đạt được đến 0,002  0,003 mm

1.1.3 Các dạng mài

1.1.3.1 Mài mặt phẳng

Có thể dùng chu vi hoặc mặt đầu của đá mài để mài phẳng Đá mài có chuyển động quay tròn và sau mỗi hành trình bàn máy có chuyển động chạy dao để cắt hết bề mặt Chi tiết kẹp trên bàn máy có chuyển động tịnh tiến hoặc quay theo bàn máy

1.1.3.2 Mài tròn ngoài

Mài tròn ngoài thường dùng để gia công các mặt trụ ngoài Chi tiết và đá mài có các chuyển động tương đối sau:

Chi tiết quay tròn và đồng thời chuyển động tịnh tiến dọc trục (chạy dao dọc), đá mài quay tròn và sau mỗi lượt cắt lại đi sâu vào chi tiết một chiều sâu cắt t

Chi tiết quay tròn, đá mài vừa quay tròn vừa thực hiện hai chuyển động tịnh tiến dọc và ngang

Hình 1.2

1.1.3.3 Mài tròn trong ( mài lỗ)

Chi tiết và đá mài có chuyển động quay ngược nhau, đá mài có chuyển động ngang để ăn hết chiều sâu cần cắt Đá mài hoặc chi tiết có chuyển động dọc trục để gia công hết chiều dài chi tiết

1.1.3.4 Mài dây

Mài dây ngày càng được sử dụng rộng rãi trong chế tạo máy Các ưu điểm của mài dây là : không cần cân bằng hoặc sửa dây (như cân bằng và sửa các loại đá mài), có thể thay đổi đặc tính của quá trình mài nhờ việc thay đổi cặp con lăn tiếp xúc Chất dính kết để làm dây mài có hệ số ma sát với kim loại nhỏ nên lực cắt, nhiệt cắt sẽ giảm dẫn đến công suất và giá thành giảm và chất lượng tăng lên Tuổi thọ của dây mài được đánh giá qua lượng kim loại hớt được và yếu tố này phụ thuộc vào lực căng dây, tốc độ dây, chuyển động chạy dao và vật liệu gia công

Hình 1.3

Hình 1.4

1.1.3.5 Mài vô tâm

Chi tiết được đặt tự do trên một thanh tì giữa hai viên đá : một viên đá mài đảm nhận nhiệm vụ cắt, viên kia đảm bảo làm quay chi tiết và làm cho chi tiết dịch chuyển dọc trục (nhờ nó được đặt nghiêng một góc  =1,5  6o nên tạo ra chuyển động Sd =

Vd.sin) gọi là đá dẫn

Mài là phương pháp mài vô tâm trong Đá dẫn 1 làm quay chi tiết 2 với tốc độ vct

(vct rất bé so với tốc độ của đá vđ) Con lăn 4 quay theo chi tiết 2, tỳ chặt chi tiết vào con lăn 5 Cuối hành trình làm việc cần 6 sẽ đẩy chi tiết ra khỏi vị trí làm việc

Mài vô tâm là phương pháp mài cho hiệu quả cho hiệu quả kinh tế cao, vì phương pháp này cho phép giảm được thời gian định vị và kẹp chặt chi tiết, ít gây phế phẩm, đồng thời không yêu cầu tay nghề cao và dễ tự động hóa

Hình 1.5

m Mài khôn cũng cho phép sửa được phần lớn sai số hình dạng của lỗ.

1.1.1.7 Mài siêu tinh

Tương tự như mài khôn, nhưng mài siêu tinh thường dùng để gia công mặt ngoài

và ngoài chuyển động quay tròn của chi tiết và chuyển động chạy dao dọc của thanh mài, thì thanh mài còn có chuyển động lắc qua lại (dao động với biên độ 3 5 mm với tần số 25  50 htk/giây) Áp lực của thanh mài đặt vào bề mặt gia công bé (1,5

2,5 KG/cm2) Độ bóng bề mặt gia công đạt được khi mài siêu tinh rất cao, có thể đạt Ra  0,1 m

Hình 1.7

Hình 1.8

1.2 Các loại máy mài

Việc ứng dụng mài là một nguyên công gia công lần cuối đã xuất hiện rất lâu, khi

mà những dụng cụ thời tiền sử được sản xuất bằng quá trình mài Máy mài là loại máy nằm trong nhóm máy gia công, cắt gọt kim loại, nó là thiết bị dùng để mài mòn, làm phẳng, bóng… bề mặt phôi cần gia công Máy mài có vai trò rất quan trọng trong công nghiệp, ngày nay đã được ứng dụng khá rộng rãi và không thể thiếu trong các xưởng cơ khí

Với sự phát triển của khoa học kĩ thuật nói chung và của ngành chế tạo máy nói riêng, trong ngành chế tạo máy hiện đại, mài chiếm một tỷ lệ rất lớn, máy mài chiếm 30% tổng số máy cắt kim loại Đặc biệt là trong công nghệ chỉnh sửa dao tiện,… ngành chế tạo ổ bi, nguyên công mài chiếm khoảng 60% toàn bộ quy trình công nghệ Rất nhiều loại máy được sử dụng để thực hiện công việc mài như:

 Đá mài bằng tay ( Đĩa mài)

 Máy mài dùng đai nhám

 Máy mài cầm tay như máy mài góc, máy mài xay

 Các loại máy mài công cụ công nghiệp ( máy nghiền) lớn

 Máy mài cố định thường được sử dụng trong gara hay xưởng

 Lựa chọn máy mài đai nhám để nghiên cứu vì:

 Ưu điểm:

o 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…

o Có thể sử dụng trong môi trường ướt hoặc khô

o 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

o Hạt mài mạnh, bén cắt tốt, đặt biệt là tự sinh ra góc bén khi 1 tinh thể hạt

o Khi hoạt động phát ra tiếng ồn

o Tuổi bền dây đai thấp khoảng 100 sản phẩm/sợi

o Kết cấu lớn, chưa cứng vững

o Mất nhiều thời gian để thay thế đai

1.3 Máy mài đai nhám

1.3.1 Khái niệm về máy mài đai

Máy mài nhám đai là một chiếc máy dùng đai nhám (hay còn gọi là nhám vải) để mài vật liệu kim loại, gỗ,

Cấu tạo của máy thường  bao gồm một motor chính, một quả lô chính gắn trực tiếp lên motor, và 1 tới 3 quả lô phụ, để dẫn lai dây đai, vừa căng dây nhám

Các chuẩn phổ biến:

 Motor: 1HP tới 2HP (750W tới 1500W), 2.800rpm (vòng trên phút), điện 220V hoặc 3 pha

Hình 1.9

 Dây nhám: Với loại nhám dài thì dây thường có bề ngang 5cm (2 inches), còn với loại máy mài nhám ngắn (2 quả lô chẳng hạn) thì nhám có bề rộng 10cm - 15cm (4 - 6 inches)

 Độ dài phổ biến theo chuẩn quốc tế: 2x48 inch (cho loại 2 quả lô) và 2x72 inch (cho loại 3,4 quả lô)

 Các quả lô phụ bên trong là những vòng bi (bạc đạn) công nghiệp, chịu tải/tốc độ/nhiệt độ cao Khi chế máy mài nhám đai bạn cần lưu ý điều này để chế quả

lô, không thì nó sẽ không dùng bền được

 Thường thì đai nhám sẽ được chuẩn bị vài sợi với độ mịn khác nhau, như 80,

120, 180 và 300, để tiện dụng thay ra thay vào khi hoàn thiện bề mặt của sản phẩm Ví dụ như khi mài dao, bạn sẽ cần nhám thô trước để phá và nhám mịn

để đánh bóng rồi có thể nhám siêu mịn để lấy màu

1.3.2 Đặc điểm của máy mài đai

 Đánh bóng bề mặt kim loại, mài mịn bề mặt vật liệu gỗ

 Mài sắc lại những dụng cụ kim loại, đặc biệt hữu ích trong mài dao, kéo, những bề mặt khó

 Gia công, tinh chỉnh chi tiết

 Mài phẳng những chi tiết có bể mặt dài (khi ngả nằm máy mài nhám đai xuống, thì

bề dài rất dài)

 Mài được hầu như mọi góc: với hệ thống 2 quả lô đầu (lô Y hay còn gọi lô D), thì

ta chỉ cần chỉnh độ nghiêng của lô so với mặt bàn tì là có được mọi góc để mài tùy ý

 Mài góc tròn: dùng chính quả lô để mài những chi tiết có độ lõm rất tuyệt

 Thao tác thay dây nhanh chóng giúp tiết kiệm thời gian khi hoàn thiện sản phẩm cần nhiều công đoạn với nhiều loại nhám khác nhau, như mài dao, đánh bóng bề mặt,

 Độ dài và kích thước của nhám được chuẩn hóa quốc tế, giúp việc đặt mua sử dụng nhanh chóng, dễ dàng, đồng bộ

1.3.3 Ứng dụng của máy mài đai

Thiết bị máy mài đai nhám có tác dụng:

 Đánh bóng bề mặt

 Tẩy bavia

 Yêu cầu:

o Chất liệu, vật liệu cần gia công

o Hình dạng phôi gia công ( phẳng, cạnh, tiết diện, …)

o Ứng suất, yêu cầu kích thước hạt

o Bộ phận tiếp xúc (tròn/phẳng)

o Mài ướt hoặc khô

1.3.5 Phân loại máy mài đai nhám

Có rất nhiều loại máy mài nhám đai Trong khi đa số mọi người dùng nhám đai để hoàn thiện chi tiết gia công cơ khí, thì nhám đai dùng để hoàn thiện các chi tiết, sản phẩm gỗ cũng rất tuyệt vời Dưới đây là một số loại máy mài nhám đai phổ biến:

 Máy mài đai nhám 2 bánh:

Hình 1.10

 Máy mài đai nhám 3 bánh:

 Máy mài đai nhám 4 bánh:

Hình 1.11

Hình 1.12

 Lựa chọn máy mài đai nhám 4 bánh để thiết kế.

Hình 1.13