THIẾT KẾ QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ MÀI, ĐỒ ÁN TỔ NGHIỆP KHOA CƠ KHÍ, ĐẠI HỌC

Còn đối với chi tiết thì có chuyển động : như quay tròn ở các máy mài tròn ngoài, mài lỗ, mài không tâm, mài phẳng có bàn từ quay tròn, cũng có khi có thêm chuyển động tịnh tiến qua lại

CHƯƠNG I GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÔNG NGHỆ MÀI

I Quá trình cắt gọt khi mài:

I.1 Mở đầu:

Quá trình mài là nguyên công cuối cùng trong qúa trình công nghệ gia công chi tiết, nó qui định độ chính xác và độ bóng của chi tiết gia công.Vì vậy nguyên công mài là nguyên công mài đóng vai trò rất quan trọng trong việc đảm bảo chấït lượng sản phẩm tạo thành của qui trình gia công

Quá trình mài kim loại là quá trình cắt gọt của đá vào chi tiết, tạo rất nhiều phoi vụn do sự ma sát cắt gọt và sự cạo miết của các hạt mài vào chi tiết gia công mài có những đặc điểm khác với các phương pháp gia công cắt gọt khác như: tiện, phay, bào

Ở đá mài các lưỡi cắt không giống nhau

Hình dáng hìng học của mỗi hạt mài khác nhau, bán kính góc lượng ở đỉnh hạt mài cũng khác nhau, hướng của góc cắt sắp xếp hổn loạn, không thuận lợi cho thoát phoi

Độ cứng hạt mài cao, do đó có thể cắt được những loại vật liệu mà các dụng cụ cắt gọt khác không cắt được như : thép đã tôi, hợp kim cứng

Tốc độ cắt khi mài rất cao, cùng một lúc, trong một thời gian ngắn có nhiều hạt mài tham gia cắt gọt và tạo ra nhiều phoi vun

Hạt mài có độ giòn cao, cho nên hạt mài dễ bị vỡ vụn tạo thành những hạt mới với những lưỡi cắt mới hoặc bậc ra khỏi chất kết dính

Do nhiều hạt cùng tham gia cắt gọt và hướng góc cắt của các hạt không phù hợp nhau, tạo ra ma sát gọi là hiện tương “cắt và cọ sát” làm cho chi tiết bị nung nóng rất nhanh và nhiệt độ ở vùng mài rất lớn

Hạt mài có nhiều cạnh cắt và có bán kính tròn ở đỉnh trong quá trình làm việc, bán kính này tăng lên đến một trị số nhất định, lực cắt tác dụng lên hạt mài

tăng lên làm cho áp lực tác dụng vào nó tăng lên đến trị số đủ lớn có thể phá các hạt mài thành những hạt khác nhau, tạo ra những lưỡi cắt mới hoặc có thể làm bật ra khỏi đá mài Vì vậy trong quá trình mài, việc tách phoi phụ thuộc vào hình dạng của các hạt mài Quá trình tách phoi của hạt mài có thể chia ra làm 3 giai đoạn sau:

Gọi bán kính cong của hạt mài là ρ chiều dày của lớp kim loại hớt đi là

a Ở giai đoạn đầu (hình 1a) mũi hạt mài bắt đầu va đập vào các bề mặt gia công lực này phụ thuộc vào tốc độ mài và trị số lượng chạy dao (lượng tiến dọc hoặc ngang của đá) Nếu bán kíhn cong ρ của hạt mài rất nhỏ thì độ bền động học của nó cũng rất nhỏ, khi va đập và tiếp xúc với vât mài, hạt mài sẽ bị phá hủy không thể cắt gọt được Nếu mũi hạt mài có bán kính cong ρ hợp lí thì cắt gọt được thuận lợi Trườüng hợp có bán kính cong ρ của hạt mài lớn hơn chiều dày a rất nhiều , hạt mài sẽ trượt trên bề mặt vật mài, làm cho áp lực tăng dần, ở thời điểm này vật bị nung nóng và giữ lượng nhiệt lớn

Tiếp sau giai đoạn một, do áp lực mài tăng lên, nhiệt ở lớp bề mặt mài tăng lên làm cho biến dạng dẽo của kim loại tăng dần, lúc này bắt đầu xảy ra quá trình cắt gọt

Khi chiều sâu lớp kim loại được bớt đi đã đạt dược chiều sâu với trị số a nào đó với điều kiện a ≥ ρ thì xảy việc tách phoi Vì vậy quá trình làm việc của hạt mài với chi tiết có thể chia ra thành những giai đoạn chủ yếu : Trượt, nén, tách phoi Cung tiếp xúc giữa hạt mài với chi tiết luôn thay đổi, còn các cạnh của mép cắt phân bố sắp xếp theo các hướng khác nhau Bán kính cong ρ của mỗi hạt cũng không giống nhau, mà luôn thay đổi trong quá trình cắt gọt Những hạt mài có bán kính ρ lớn không thể cắt được những lớp kim loại mỏng vì vậy trường hợp này hạt mài không cắt gọt được mà xảy ra hiện tượng “nạo” ở bề mặt kim loại làm cho áp lực mài tăng lên, nhiệt phát sinh lớn

Khi hạt mài săc, có nghĩa là ρ hợp lý thì cắt gọt tốt và lượng nhiệt giữ lại nhỏ

Quá trình tách phoi xảy ra trong thời gian rất ngắn, khoảng từ 0,001 - 0,00005 giây, do đó các giai đoạn của quá trình cắt gọt cũng rất nhanh chóng

Nguyên tắc chung của quá trình mài là đá mài quay tròn và tịnh tiến ra vào để mài chi tiết với lượng dư khác nhau Còn đối với chi tiết thì có chuyển động : như quay tròn ở các máy mài tròn ngoài, mài lỗ, mài không tâm, mài phẳng có bàn từ quay tròn, cũng có khi có thêm chuyển động tịnh tiến qua lại như ở máy mài tròn ngoài, mài không tâm, mài phẳng bàn bàn máy hìmh chữ nhật

Lực cắt khi mài tuy không lớn lắm, nhưng cũng phải biết để tính toán công suất truyền động của động cơ và ảnh hưởng của nó đến chất lượng và độ chính xác khi mài Lực cắt gọt khi mài cũng tương tự như lực cắt gọt khi tiện, phay, bào Tuy nhiên cũng có những đặc điểm riêng khác về các thành phần lực

Sơ đồ lực cắt khi mài phẳng :

Hình 2: Sơ đồ mài phẳng

Px : Lực hướng trục

Py : Lực hướng kính

Pz : Lực cắt ( lực tiếp tuyến với đá mài )

Lực cắt Pz có tác dụng làm tách phoi trong quá trình gia công

Thực nghiệm đã chứng minh Py = ( 1 ÷ 3 ) Pz

Lực hướng kính Py phụ thuộc vào độ cứng vững của hệ thống công nghệ : máy, chi tiết, đá mài Nó làm ảnh hưởng đến chất lượng cũng như kích thước của chi tiết mài

Lực cắt khi mài là : Py > Pz > Px

Công suất của động cơ truyền động trục đá mài tính theo công thức :

Nđá = 102 η

. d

zV P

Trong đó :

Nđá : Công suất của động cơ trục đá mài [kw]

Vd : Tốc độ quay của đá mài [m/s]

Pz : Lực cắt khi mài [ N ] I.2 Các phương pháp mài :

I.2.1 Mài chạy dọc : (Sd)

Là sự dịch chuyển của chi tiết theo chiều dọc của bàn máy, tính bằng m/p, ký hiệu là Sd Phương pháp này dùng trên các máy mài tròn ngoài, maý mài phẳng có bàn từ chuyển động tịnh tiến, mài sắc dụng cụ Phương pháp này áp dụng khi gia công những chi tiết hình trụ có chiều dài đáng kể l > 80 mm hoặc dùng để gia công các mặt phẳng có chiều dài lớn Phương pháp này có độ nhẳn cao hơn mài tiến ngang Trong điều kiện sản xuất hàng loạt lớn và hàng khối chiều dày của đá có thể chọn trị số lớn nhất cho phép theo hướng dẫn của lý lịch máy để nâng cao năng suất nhưng cũng phải chú ý đến độ cứng vững của hệ thống công nghệ : máy - chi tiết - đồ gá

I.2.2 Mài tiến ngang : ( Sn )

Là sự dịch chuyển của đá mài theo hướng vuông góc với trục của chi tiết hoặc mặt phẳng của chi tiết gia công, tính bằng mm/ hành trình kép hoặc m/p Phương pháp thường gặp ở các loại máy mài tròn ngoài, mài không tâm, mài vạn năng, các máy mài sắc dụng cụ Dùng khi mài những chi tiết hình trụ ngắn dưới 80

mm

Hình 3 : Sơ đồ mài tiến ngang

Để nâng cao tuổi bền của đá khi mài tiến ngang, cần phải chọn độ cứng của đá cao hơn 1 - 2 cấp so với khi mài bằng phương pháp chạy dọc

I.2.3 Mài quay tròn : ( Sv )

Những chi tiết mài quay quanh một trục của bàn máy, đá tiến vào để mài hết lượng dư Thường gặp ở các máy mài phẳng có bàn từ quay, máy mài xoa bằng hai mặt đầu của đá phương pháp mài này thường dùng để mài những chi tiết mỏng, các loại vòng , mài xecmăng Có năng suất cao, rất lợi cho sản xuất hàng loạt Độ chính xác của chi tiết phụ thuộc vào loại thiết bị và phương pháp công nghệ

I.2.4 Mài phối hợp :

Là phương pháp mài kết hợp cả chạy dọc và tiến ngang đồng thời Cách mài này có năng suất rất cao nhưng độ nhẳn và độ chính xác giảm Thường áp dụng cho những nguyên công mài thô hoặc nữa tinh

II Những yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng

Chất lượng chi tiết hoặc sản phẩm phụ thuộc rất nhiều vào độ nhẵn bề mặt và độ chính xác kích thước, hình dáng hình học của nó sau khi gia công Nghiên cứu những yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng của vật mài là vấn đề hết sức quan trọng của quá trình công nghệ mài

II.1 Sự hình thành bề mặt mài :

Trong quá trình gia công, bề mặt mài được hình thành do sự cắt gọt của các hạt đá mài vào bề mặt của chi tiết gia công Quá trình này có thể mô tả như ở hình vẽ Nếu nhìn bằng mắt thì bề mặt rất bóng nhẳn, nhưng đem soi dưới kính hiển

vi có độ phóng đại lớn thì mặc dù ở bề mặt có độ bóng rất cao, ta đều thấy những vết nhấp nhô dạmg sóng Các trị số nhấp nhô này được biểu thị cho các cấp độ nhẵn của bề mặt, ký hiệu là : Ra và Rz Nếu các trị số này lớn có nghĩa là bề mặt vật gia công xù xì nhiều cấp độ nhẵn thấp Ngược lại nếu trị số nhỏ, độ nhẵn bề mặt cao

HÌNH

Hình 4 : Độ nhấp nhô ở bề mặt mài

II.2 Ảnh hưởng của lượng chạy dao đến chất lượng bề mặt :

Độ nhẵn bề mặt có liên quan đến lượng chạy dọc của chi tiết mài ( Hình 4a) là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc đó Tung độ biểu thị chiều cao nhấp nhô trung bình Htp (µm) hoành độ biểu thị lượng chạy dao dọc ( trị số hành trình kép trong một phút của bàn máy ) Từ đồ thị ta thấy rằng khi tăng trị số hành trình của bàn máy thì độ nhẵn bề mặt giảm

II.3 Ảnh hưởng của tốc độ quay của chi tiết :

Nếu tăng tốc độ quay của chi tiết mài thì độ nhẵn bề mặt gia công giảm (hình 4b) Hoành độ biểu thị tốc độ quay của chi tiết Vct = m/p

II.4 Ảnh hưởng của chiều sâu mài t :

Chiều sâu mài tăng, độ nhẵn bề mặt giảm Đồ thị hình 4c biểu thị sự tương quan giữa chiều sâu mài và độ nhẵn bề mặt

Hình 5 : Độ nhẵn bề mặt phụ thuộc vào các yếu tố ( S; Vct ; t )

II.5 Ảnh hưởng của tốc độ của đá mài :

Độ nhẵn bề mặt tăng khi tốc độ quay của đá tăng Tốc độ mài thường dùng trong khoảng 28-35 m/s, người ta còn dùng tốc độ cao hơn, có thể tới 60 m/s hoặc cao hơn nữa gọi là mài nhanh

Htb (µm) Htb (µm)

14 18 24 30 0,4 0,8 1,2 1,6 2,0 2,4

8 7 6 5 4 3 2

II.6 Ảnh hưởng của độ hạt của đá mài :

Độ nhẵn bề mặt của chi tiết mài phụ thuộc vào độ hạt của đá mài, nếu độ hạt càng lớn ( kích thước hạt mài nhỏ ) đá mịn thì độ nhẵn bề mặt càng cao Đồ thị trên hình 6 biểu thị mối quan hệ của độ hạt và độ nhẵn bề mặt

Hình 6 : Độ nhẵn của bề mặt phụ thuộc vàođộ hạt của đá mài

II.7 Ảnh hưởng của dung dịch tưới trơn nguội khi mài :

Trong khi mài cần dùng dung dịch trơn nguội để làm tăng độ nhẵn và chất lượng sản phẩm mài Dung dịch trơn nguội có tác dụng làm giảm ma sát giữa đá và vật mài, giãm to vùng mài do đó chất lượng của chi tiết tăng lên

Dung dịch cần phải bảo đảm yêu cầu kỹ thuật, tinh khiết ít tạp chất, phải lọc sạch cặn bã của phoi kim loại và hạt mài Nếu có tạp chất cơ khí đến 0,1% trọng lượng của dung dịch thì độ nhẵn của bề mặt chi tiết giảm đi một cấp so với dung dịch có 0,03% tạp chất Nếu dung dịch cao hơn 0,1% tạp chất thì sẽ sinh ra xước bề mặt gia công, tuổi bền của đá giảm 15-20 %

Dung dịch trơn nguội thường dùng là Êmunxi, dung dịch muối kali, xà phòng, natri nitrat , trong điều kiện làm việc nặng nhọc có thể dùng dầu công nghiệp 20 Khi mài những chi tiết yêu cầu độ nhẵn và chất lượng bề mặt cao có thể dùng hỗn hợp 75% vadơlin và 25% dầu hipôit

Ngoài những yếu tố kể trên, chất lượng bề mặt của vật mài còn phụ thuộc những yếu tố khác nữa như độ chính xác của máy, chất lượng của đá mài, vật liệu của chi tiết gia công, đồ gá và phương pháp công nghệ

III Sự thay đổi cấu trúc ở lớp bề mặt mài :

Trong quá trình mài, mặc dù lực cắt gọt chi tiết không lớn như so với các phương pháp cắt gọt khác như tiện, phay, bào nhưng do sự tham gia cắt gọt đồng thời của nhiều hạt mài và do sự ma sát cào miết của những hạt mài không cắt gọt, làm cho nhiệt phát sinh trong vùng tiếp xúc của đá và chi tiết rất lớn Khi điều kiện mài không tốt như : Chọn chế độ mài V, t, S quá lớn, đá mài xấu thì nhiệt độ mài có thể đạt từ 1200 ÷1600 0C Nhiều thực nghiệm đã chứng tỏ rằng khi mài, 80% công tiêu tốn về viêc phát sinh nhiệt, chỉ có 20% công có ích làm biến dạng mạng tinh thể của vật liệu để thực hiện việc cắt gọt Khi kiểm tra lớp bề mặt kim loại mài có các loại thép đã tôi, ta thấy có sự thay đổi cấu trúc cụ thể là lượng ôstenit dư tăng lên Điều này chứng tỏ trong quá trình mài có sự đã tôi lại lần thứ hai

Sự thay đổi cấu trúc của lớp bề mặt chỉ xảy ra với các loại thép đã tôi cứng, còn những loại thép chưa tôi thì cấu trúc ở lớp bề mặt không thay đổi

Khi quan sát bề mặt mài của thép đã tôi ta thấy một lớp kim loại mỏng thay đổi cấu trúc do có sự tôi lại và ram cao Lớp kim loại ở trên cùng là lớp tôi lại, có cấu trúc ôstenit, mactenxit tôi Lớp tiếp theo, kim loại ở trong thái ram có cấu trúc trusit và mactenxit Sâu vào giữa là lớp có cấu trúc tôi lúc đầu Trong trường hợp mài với chế độ cắt lớn hoặc đá bị cùn, sẽ sinh ra cháy ở bề mặt mài Cháy phát sinh do nhiệt lượng tập trung cao trong một thể tích nhỏ của kim lọại Khi lớp bề mặt bị cháy chất lượng của chi tiết giảm, có thể bị phá hủy đột ngột trong quá trình làm việc

Cháy ở lớp bề mặt kim loại có thể ở hai dạng ram và tôi lại Cháy lớn ở trường hợp ram kèm theo giảm độ cứng từ 60-65 HRC xuống còn 45-55 HRC Chiều sâu lớp cháy tới 2mm Khi rửa bằng axít lớp bề mặt bị cháy lớn, ta thấy có các vết đốm tối là do chế độ mài quá cao.Khi rửa bằng axít lớp bề mặt bị cháy nhỏ,

ta thấy những vân tối mỏng với cấu trúc trustit Hiện tượng này chủ yếu là do tác dụng của hạt mài không tốt, chất lượng của đá mài không đảm bảo hoặc chọn đá mài không phù hợp với vật liệu mài Để khắc phục hiên tượng cháy ở bề mặt mài,

cần pgải xem xét các nguyên nhân, giảm bớt chế độ mài (bước tiến dọc S và chiều sâu mài t) chọn đá cho phù hợp với chi tiết mài.

IV Ứng suất dư bên trong của vật mài:

Sự thay đổi cấu trúc kim loại sẽ làm phát sinh nội lực Trong khi mài , nhiệt độ tiếp xúc giữa đá và chi tiết rất lớn làm cho nhiệt độ trong các vùng của chi tết chênh lệch nhau gây nên sự biến đổi thể tích của kim loại, làm tổ chức của nó thay đổi Quá trình chuyển biến về cấu trúc của kim loại kèm theo xuất hiện của ứng suất dư bên trong của vật mài Ứng suất dư trong có 3 loại:

- Ứng suất loại một là ứng suất phát sinh do có sự chênh lệch nhiệt độ giữa các vùng của chi tiết Khi tốc độ nung nóng hoặc làm nguội càng nhanh thì chênh lệch về nhệt độ ở các vùng khác nhau của chi tiết càng nhiều, ứng suất loại một phát sinh càng lớn

- Ứng suất loại hai là ứng suất được cân bằng trong phạm vi một hay một số hạt khi chuyển biến pha, do hệ số giãn nở dài của các pha khác nhau hoặc do thể tích riêng của những pha mới khác nhau

- Ứng suất loại ba là ứng suất được cân bằng trong phạm vi riêng biệt của hạt, mạng tinh thể của mactenxit là ví dụ cụ thể của ứng suất loại ba

Sự tồn tại của ứng suất dư bên trong chi tiết có ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng làm việc của chi tiết Nếu ở bề mặt vật mài có những lớp ứng suất dư nén thì chất lượng bề mặt của chi tiết tốt , tăng độ bền lâu của nó Người ta tạo ứng suất này bằng nhiều biện pháp công nghệ khác nhau như phun bi vào mặt chi tiết gia công , lăn ,miết và gọi là công nghệ tăng biền bề mặt Trong công nghệ mài nếu chọn chế độû mài hợp lý, áp dụng các phương pháp mài tiên tiến giảm nhiệt độ trong quá trình mài, cũng có thể tạo ra dược những lớp ứng suất nén ở bề mặt

Ngược lại nếu lớp bề mặt chi tiết gia công có nhiều lớp ứng suất dư kéo thì chất lượng bề mặt giảm, dể gây ra nứt rạn và có thể bị phá hủy đột ngột nếu công nghệ mài không tốt thì sẽ phát sinh ứng suất dư kéo ở lớp bề mặt Chiều sâu của lớp ứng suất dư có thể đạt đến 0,02 ÷ 0,04 mm, chiều dày của nó từ 0,005 ÷0,01mm Trị số của ứng suất dư có thể đạt đến 80 - 100 kg/cm2

Ứng suất loại một có ảnh hưởng quang trọng vì chỉ có ứng suất loại một gây nên cong vênh và nứt Nếu kim loại có tính dẻo kém thì ứng suất bên trong sinh

ra không bị giảm đi mà gây ra biến dạng dẻo, tới khi có giới hạn vượt quá giới hạn bền thì gây ra nứt Trong khi mài nhiệt độ ở vùng tiếp xúc rất cao, bị nung nóng và nguội lạnh rất nhanh, nhiệt này gây ra ứng suất nhiệt, sau đó chuyển thành ứng suất

dư và biến đổi về dấu và trị số liên tục trong quá trình gia công

Ứng suất loại hai và ứng suất loại ba khi mài loại thép đã tôi cũng có tồn tại nhưng không nhiều lắm

Như vậy trong quá trình mài ứng suất loại một là quan trọng nhất, vì nó dể gây nứt rạn và phá hủy chi tiết hoặc làm giảm chất lượng sản phẩm

Ứng suất dư khi mài có tác động rất lớn đến chất lượng vật mài , nhất là đối với các loại thép có nhiều nguyên tố hợp kim, thép có hàm lượng cacbon cao, các loại hợp kim cứng Vì vậy cần phải hiểu về nguyên nhân gây ra ứng suất khi mài và ảnh hưởng của từng loại ứng suất

CHƯƠNG II GIỚI THIỆU CÁC PHƯƠNG PHÁP MÀI

I Mài tròn ngoài:

I.1 Đặc điểm:

Là phương pháp mài có tính vạn năng cao, chi tiết được gá vào hai lỗ tâm, hoặc một đầu cặp vào mâm cặp còn đầu kia chống tâm Lỗ tâm là chuẩn thống nhất được dùng trong các nguyên công trước nên đảm bảo được lượng dư đều

Mài có tâm thường dùng kiểu chạy dao dọc (ăn dao dọc) : Sau mỗi hành chạy dao dọc mới tiến đá sâu vào, phương pháp này dể sử dụng nhất, độ sâu cắt nhỏ nên lực mài bé Để mài có năng suất cao hơn người ta vát côn một phần đá với góc côn 2 ÷30 Cách này dùng để mài các trục ngắn, độ cứng vững tốt

Khi gia công trục ngắn có đường kinh lớn còn dùng kiểu ăn dao ngang, cách mài này cần đòi hỏi độ cứng vững của chi tiết tốt, máy có công suất lớn, đá rộng bản và phải sửa đá thật tốt.

HÌNH6

Hình 7 : Các phương pháp ăn dao khi mài tròn ngoài

I.2 Những kiểu máy mài ngoài và tính năng kỹ thuật:

Máy mài ngoài dùng để gia công các bề mặt hình trụ ,côn, ô van, lệch tâm méo, các mặt định hình Máy mài ngoài có thể mài đưọc các lượng dư khác nhau từ rất nhỏ 0.0005mm đến vài milimet với đọ chính xác và độ nhẵn cao Có rất nhiều loại máy mài ngoài, tùy theo yêu cầu công nghệ, kích thước, hình dạng của chi tiết gia công mà chọn máy cho phù hợp Sau đây giới thiệu một số loại máy thường gặp:

Máy mài tròn ngoài vạn năng có ụ quay đá và có đầu phụ để mài lỗ kiểu 3A110, 3 12, 3140

Máy mài tròn ngoài thông dụng, không có ụ quay đá và chi tiết, kiểu3

151, 3 161

Máy mài tròn ngoài tự động kiểu 3A151, 3A161 có cơ cấu chạy dao ngang mang theo chu trình làm việc tự động đã điều chỉnh sẵn

Máy mài ngoài, mài mặt đầu có ụ mài quay được các góc 80, 300, 450, có

ụ mài chuyển động thẳng góc với tâm kiểu 3T161

Máy mài nhiều đá dùng để gia công trục nhiều bậc, trục khủyu và trục lệch tâm

Máy mài tròn ngoàichuyên dùng, có truyền dẫn ụ trước và ụ sau kiểu 3A424, 3428, để mài thanh truyền, cổ trục khủyu, có bộ phận chép hình kiễu XIII-

170

Đặt tính kỹ thuật của một số loại máy mài tròn ngoài thông dụng:

Đường kính gia công

Chạy dọc ngang sau

hành trình kép của

bàn máy (mm) 0,001÷0,038 0,01÷0,05 0,01÷0,03Số cấp tốc độ của đầu

mài

II Mài không tâm ngoài và trong:

II.1 Đặc điểm:

Mài không tâm là loại mài tròn Nhưng khác với mài ngoài có tâm là ở đây vật mài đặt tự do lên dao đỡ mà không định vị bằng tâm của chi tiết cũng không kẹp bằng đồ gá hoặc mâm cặp Khi mài không tâm chi tiết nằn giữa hai đá mài, một đá cắt và một đá dẫn Đá dẫn dùng để tạo chuyển động quay và tiến ngang của chi tiết Chi tiết quay ngược chiều với đá dẫn và đá cắt gọt Tốc độ của đá dẫn nhỏ hơn đá cắt từ 75÷80 lần, vì thế nên ma sát giữa vật mài với vật dẫn lớn hơn so với đá cắt gọt Đá mài quay va chạy dọc được là do ma sát giữa vật mài với đá dẫn, tốc độ vòng của vật mài bằng tốc độ vòng của đá dẫn

Độ cứng vững của máy mài không tâm cao hơn từ 1,5 ÷2 lần so vớimáy mài tròn ngoài vì vậy chế độ của máy mài có thể tăng hơn từ 1,5 ÷ 2 lần máy mài ngoài

Hình 8 : Sơ đồ mài không tâm ngoài.

1 Đá mài; 2 Căn đỡ; 3 Chi tiết gia công; 4 Đá dẫn

Hình 8 : Sơ đồ mài không tâm trong

1 Chi tiết gia công; 2,3,4 Con lăn

II.2 Những kiểu máy mài ngoài và đặt tính kỹ thuật:

Máy mài không tâm nửa tự động để gia công chi tiết có đường kính từ 0,2

÷4 mm (kiểu 3Γ148).

Máy mài không tâm nữa tự động để gia công chi tiết có đường kính từ 0,8

÷25 mm (kiểu 3182) Ụ đá mài và ụ đá dẫn di động, tốc độ của đá dẫn điều chỉnh

vô cấp có chu trình mài tiến ngang tự động

Máy mài không tâm nữa tự động gia công chi tiết có đường kính tới 75

mm (kiểu 3184) tới 150 mm (kiểu 3185) tới 250 mm (kiểu 3186) và tới 350 mm (kiểu 3187) Hai kiểu sau dùng để mài những chi tiết nặng , trục của đá dẫn đặt thấp hơn trục đá mài

Máy mài không tâm nữa tự động lắp đá rộng (kiểu 3 180 và 3 182)

Máy mài không tâm tự động kiểu 3182A; 3184A; 3185A

Máy mài không tâm để mài ống (tuýp) kiểu B -177 và B -149

Máy mài không tâm để mài nghiền có đá rộng tới 560 mm có cơ cấu chạy dao chính xác (lượng tiến rất nhỏ) kiểu 3867.

Bảng dưới đây giới thiệu môt số tính năng kỹ thuật của một số máy mài không tâm

Đặc tính kỹ thuật Kiểu máy

Đường kính mài(mm) 0,2 ÷4 0,8 ÷25 3 ÷75 5

Chiếu dài của vật mài(mm)

+ Khi tiến ngang (mài cắt)

+ Khi chạy dọc, dùng đồ gá bình

Số vòng quay của đá dẫn (v/p) 55 ÷500 Vô cấp Vô cấp 13 ÷16

Kích thước của máy

1005 1400 1900 1650

III Mài phẳng :

Mài phẳng là một phương pháp cơ bản để gia công tinh mặt phẳng Nó có thể để gia công lần cuối các mặt đã qua tôi sau khi phay hoặc bào Ngoài ra mài phẳng còn có thể thay cho phay, bào trong sản xuất lớn hoặc để gia công các chi tiết khó định vị và kẹp chặt

Hình8: Sơ đồ mài mặt phẳng bằng đá mài hình trụ

1 Đá mài; 2 Chi tiết ; 3 Bàn máy

Hình9 : Sơ đồ mài mặt phẳng bằng đá mài mặt đầu

1 Đá mài; 2 Chi tiết mài; 3 Bàn máy

* Các loại máy mài phẳng và tính năng kỷ thuật :

- Máy mài phẳng có bàn thẳng góc với trục chính thẳng đứng

- Máy mài phẳng có trục chính thẳng đứng vàì tròn xoay Ụ mài có động

cơ lắp phía trong , bàn chuyển động ra vào để gá và tháo vật mài

- Máy mài phẳng kiểu đứng ,bàn tròn quay Ụ mài chuyển động ngang

bằng hai khung kiểu chữ Π Số vòng quay của bàn tự động thay đổi bảo đảm tốc

độ quay, khi đá chuyển dịch theo bán kính cuả bàn (kiểu 3763, 3764)

- Máy mài phẳng nửa tự động có một trục chính thẳng đứng bàn quay

liên tục Chi tiết gia công gá ở vành ngoài của bàn

- Máy mài phẳng có hai trục thẳng đứng, kẹp bằng cơ khí kiểu 3772B

hoặc kẹp bằng bàn từ kiểu 3772

- Máy mài phẳng kiểu chữ Π, trục chính nằm ngang và thẳng đứng kiểu

3508, 3510, 3512

- Máy mài phẳng nữa tự động, mài bằng mặt đầu của đá ở hai phiá, trục

nằm ngang, chi tiết khi gia công kẹp trên tang quay giữa hai mặt của đá kiểu B 78,

B 80

-Máy mài nữa tự động mài bằng mặt đầu của đá, trục nằm ngang, có cơ

cấu chạy dao tự động kiểu A- 945

- Máy mài phẳng thẳng đứng để mài tinh (mài mặt đầu của đá) kiểu

3317

- Máy mài phẳng có bàn từ hình chữ nhật, trục chính nằm ngang bàn có

sống trượt hình chữ thập để chạy dao dọc và ngang kiểu 3Γ71, 371M

- Máy mài phẳng có bàn từ hình chữ nhật, ụ đá chuyển dịch ngang, kiểu

3 722, 3722 nữa tự động

- Máy mài phẳng có bàn tròn, trục chính nằm ngang Uû mài có chạy dao

thẳng đứng, quay và chạy dao dọc của bàn bằng thuỷ lực kiểu 3740

* Tính năng kỹ thuật của một số máy mài phẳng:

Đặc tính kỹ thuật Kiểu máy

Tốc độ chuyển động dọc

của bàn hoặc ụ mài

(mm/p)

0 ÷18 3 ÷30 3 ÷33 0,64÷4 3 ÷30

Chạy dao ngang của ụ mài

sau một hành trình của bàn

(mm)

0,2 ÷2 3 ÷30 0,005÷

0,03

0,005÷0.03

Kích thước của máy

IV Mài lổ :

IV.1 Đặc điểm:

Các loại máy mài ngoài, mài phẳng, mài không tâm có độ cứng vững

cao, kích thước đá mài không hạn chế, không phụ thuộc vào chi tiết gia công

Nhưng ngựoc lại khi mài lỗ, đường kính của đá mài bị hạn chế bởi kích thước lỗ của

vật mài Vì vậy không thể tăng tốc độ mài bằng cách tăng đường kính của đá, mà

phải tăng số vòng quay của trục mang đá Để đảm bảo an toàn, thì tốc độ đá không

vượt qúa 35 m/s khi mài lỗ có đường kính từ 40 ÷100 mm, nếu mài lỗ nhỏ hơn

40mm thì tôïc độ giảm đi chỉ còn 15-25 m/s Vì vậy độ nhẵn bề mặt gia công công không cao.

Hình 10: Sơ đồ mài lỗ

1 Chi tiết gia công; 2 Đá mài

IV.2 Các loại máy mài lổ và Đặc tính kỹ thuật :

Người ta thường phân chia các loại máy mài lổ thành 3 nhóm chủ yếu sau đây theo công dụng :

1)Máy mài lổ có hai trục chính mang đá

2)Máy mài lổ có một trục chính mang đá

3)Máy mài lổ có hai trục chính để mài 2 lổ cùng 1 lần gá

*Các loại máy lổ thông dụng

- Máy mài lổ vạn năng kiểu 3225,3227

- Máy mài lổ vạn năng có cơ cấu chạy dao ngang của ụ đá và có bộ phận mài mặt đầu kiểu 3 250, 3A229

- Máy mài lổ nửa tự động kiểu 3A225 , 3A226 , 3A227 , 3A230Б Б Бvà những loại máy khác, có thể gia công được những chi tiết có đường kính lổ từ 16

÷500mm Máy 3A225 có đầu mài ttrục chính chạy bằng điện với số vòng quayБlớn ndâ ú = 96000 v/p Số vòng quay của đầu kẹp vật mài nv = 600 ÷2400v/p

- Máy mài lổ hai phía có truyền dẫn tập trung của chi tiết kiểu 37292

MB Máy mài lổ tự động có trang bị cơ cấu cấp phối, tự động kẹp và tháo chi tiết, tự động đo, kiểm tra và sửa đá Máy làm việc theo chu trình có các kiểu 3225A, 3227A

- Máy mài lổ vạn năng với các kiểu thông dụng 3A227, 3A227B, 3A227

Π, 3A227BΠ

- Ngoài các loại máy trên còn có một số loại máy khác ,các loại máy mài lổ chuyên dùng để gia công những sản phẩn riêng của mổi ngành Tuỳ theo hình dạng và kích thước của chi tiết gia công mà chọn máy cho phù hợp.

Những đặc tính kỹ thuật của máy mài lỗ vạn năng kiểu 3A227,3A227B, 3A227Π, 3A227BΠ

Đường kính lỗ của vật mài(mm) 20-10

Chiều dài mài lớn nhất (mm) 125

Góc quay lớn nhất của ụ cặp vật mài 300

Lỗ côn của trục chính mang vật mài Côn mooc N05

Hành trình lớn nhất của bàn (mm) 450

Tốc độ chuyển động của bàn (m/p) 0.4-12

Chuyển dịch của bàn máy sau một vòng tay

quay(mm)

16.5

Trị số vòng quay của ụ mang vật mài (điều chỉnh )

Giới hạn tiến ngang liên tục của ụ mang chi tiết

trong một phát điều chỉnh vô cấp (v/p) 0.05-1.2

Lượng tiến nhỏ nhất của máy (mm) 0.0025

Đường kính của đá mài (mm) 20-80

Số vòng quay của đầu mang đá (v/p) 8400-18500

Năng suất của thuỷ lực (l/p) 5-25

Lượng dầu chứa trong bể chứa 90

CHƯƠNG III

GIỚI THIỆU VỀ CÔNG NGHỆ MÀI PHẲNG VÀ

MÁYTHIẾT KẾ

1)Đặc điểm của phương pháp mài :

Mài phẳng các bề mặt của chi tiết được thực hiện trên các máy mài phẳng bằng mặt đầu hoặc bằng chu vi đá Phương pháp mài phẳng có năng suất cao ,bưởi vì diện tích tiếp xúc của đá và chi tiết rất lớn ,số cji tiết gá trên bàn từ hoặc ở mặt đầu của đá được nhiều

Ưu điểm của mài phẳng là cơ khí hoá trong quá trình mài thích hợp với sản xuất hàng loạt lớn và hàng khối ,có thể mài được những chi tiết mỏng ,khó định vị và kẹp chặt như xécnăng Máy mài đá vành khăm năng xuất thấp hơn ,máy mài xoa bằng mặt đầu của đá nhưng lai vạn năng hơn Do việc gá lắp đơn giản nên các loại máy này được sử dụng rộng rãi trong sản xuất đơn chiếc và hàng loạt nhỏ Trong sản xuất đơn chiếc và hàng khối người ta dùng các loại máy mài xoa bằng hai mặt đầu của đá hoặc những máy chuyên dung khác

Tuy nhiên phương pháp mài phẳng có nhược điểm là do tiếp xúc nhiều nên nhiệt phát sinh khi mài phẳng lớn hơn so với mài tròn ngoài có tâm và không có tâm ,rất dể gây ra biến daüng nhiệt trong quá trình mài

Mài phẳng bằng đá mài mặt đầu cho năng xuất cao Có thể dùng đá mài hình trậu nguyên hoặc chăúp ,phương pháp mài ngoài vấn đề tiết kiệm đá mài còn mở rộng được khả năng công nghệ Tuy vậy khi mài phẳng bằng mặt đầu của đá việc thoát phoi ,thoát nhiệt và tưới dung dịch trơn nguội khó khăn nên nói chung độ chính xác và nhẳn bề mặt thấp

Khi mài phẳng bằng đá mài hình trụ ,đảm bảo được độ (22)chính xác và độ nhẳn bóng bề mặt cao Vì việc thoát phoi ,thoát nhiệt và tưới dung dịch trơn nguội vào khu vực gia công được dể dàng Mài phẳng đá mài hình trụ có thể thực hiện trên máy mài phẳng thông thường hay vạn năng ,có bàn máy hình chữ nhật thực hiện chuyển động định tiến khứ hồi dọc hoặc bàn máy tròn thực hiện chuỷên quanh tâm

của nó Còn đá mà thực hiện chuyển động quay tròn chạy dao ngang và thẳng đứng

Vì diện tích tiếp xúc giữa đá và chi tiết không lớn nên năng suất thấp Để khắc phục đều này người ta còn dùng đá hình trụ rộng bản có thể cắt được hết chiều rộng của chi tiết trong một hành trình chạy dọc của bàn máy và chỉ ăn dao thẳng đứng khi dùng phương pháp này phải sửa đá thật cẩn thận nếu không bề mặt gia công sẻ

bị nghiên vì đá côn hoặc mặt gia công sẻ không nhẳn vì mặt đá không đều

Khi mài phẳng chi tiết thường được kẹp trên bàn từ bằng những điện từ (nam châm điện ) nhược điểm của phương pháp này chi tiết bị nhiễm từ và hút theo nó những hạt phoi rất nhỏ trên bề mặt mài

Do đó sau mỗi nguyên công mài ,cần phải tiến hành khử từ và làm sạch bề mặt Để ngăn ngừa hiện tượng cháy ,nứt ở bề mặt mài ,phải chọn đá mài có bề mặt thô hơn ,độ cứng của đá thấp hơn ,chất dính bằng bakelit Hình dạng của đá phụ thuộc vào hình dạng bề mặt vật mài

Dụng cụ sửa đá mài là nhừng loại đĩa kim loại răng nhọn hoặc khi mài chính xác có thể dùng mũi kim cương để sữa đá

hình vào(23)

hình 11 sơ đồ sửa đá mài hình 12 sơ đồ sửa đá bằng bút

theo phương pháp mài kim cương

1:đá mài ;2:đá sửa 1:đá mài ;2_kim cương

II Giới thiệu chung về máy mài phẳng M7120A:

1.Tóm tắt về máy mài phẳng M7120A:

Nhiệm vụ chính của đề tài này là nghiên cứa thiết kế máy mài phẳng M7120A Máy mài phẳng M7120Alà loại máy mài mặt phẳng băng chu vi đá ,cũng có thể dùng mặt đầu của đá để mài mặt vuông góc của đá Tuỳ theo hình dạng kích thước của vật gia công có thể dùng đai ốc hình chữ T để cố địng chi tiết trên bàn máy hoặc dùng nam châm điện để giữ chi tiết vì dùng mặt xuông quanh của đá mài để mài cho nên bề mặt gia công có thể đạt độ bóng và độ chính xác cao

Máy mài phẳng M7120A gồm các chuyển động chính là chuyển động quanh tròn của đá mài ,chuyển động ngang và chuyển động lên xuống của ụ mài ,chuyển động dọc khứ hồi của bàn máy trục chính mang đá mài được gắn với động cơ ,chuyển động ngang của đá mài được thực hiện liên tục và gián đoan nhờ cơ cấu khí hoặc thuỷ lực Chuyển động lên xuống của đá mài chỉ thực hiện bằng cơ cấu khí Chuyển động tịnh tiến dọc của bàn máy cũng được thực hiện liên tục hoặc gián đoạn nhờ cơ cấu thuỷ và cơ khí

Ngoài động cơ đa dẩn động đá mài ,trong máy M7120A còn có động cơ dẫn động hơn để cung cấp dầu cho hệ thống thuỷ lực và bôi trơn động bơm dung dịch trơn nguội

Tất cả các cơ cấu điều khiển và công tắc vận hành máy đều được đặt trên mặt trước của máy rất thuận lợi cho việc thao tác

Do diện tích tiếp xúc của đá và chi tiết lớn, số chi tiết gá trên bàn từ nhiều nên máy có năng xuất cao Nhờ có bàn từ nên máy có thể gia công được những chi tiết mõng, và các chi tiết khó gá đặt mà không ảnh hưởng đến hình dạng của chi tiết gia công

Cũng do việc gá đựt đơn giản nên máy thường được sử dụng rộng rải trong sản xuất đơn chiếc và loạt nhỏ

Nhược điểm chính là do tiếp xúc nhiềugiữa đá và vật gia công nên nhiệt phát sinh khi mài phẳng lớn khi mài tròn dể gây ra biến dạng nhiệt trong quá trình gia công nên cần hết sức lưu ý đến vấn đề làm mát trong khi gia công trên máy.2.Hình dáng bên ngoài và vị trí các nút điều khiển:

hình 13 Hình dáng chung của máy màiM7120A

Bảng công dụng các tay quay, tay gạt, các nút ấn điều khiển

1 Cần gạt đổi hướng tiến ngang của ụ mài

2 Tay quay tiến ngang của ụ mài

3 Vít sữa đá mài

4 Công tắc chính lưu selon

5 Tay gạt tiến thẳng đứng nhỏ của ụ mài

6 Công tắc nguồn điện

7 Nút khởi động động cơ bơm dầu

8 Nút mặt nam châm điện

9 Nút khởi động động cơđiện đá màivà bơm làm nguội

10 Nút ngừng máy chung

11 Phích cắm ngắt từ

12 Nút ngừng động cơ bơm dầu

13 Tay quay tiến thẳng đứng ụ mài

14 Tay vặn điều tốc và công tắc tiến dao gián đoạn hay liên tục

15 Tay gạt đổi hướng chuyển động dọc của bàn máy

16 Tay gạt điều tốc và công tắc thuỷ động của bàn máy

17 Tay quay di động dọc của bàn máy

3.Sơ đồ động của bàn máy điều chỉnh bằng cơ cấu khí:

HÌNH 14:Sơ đồ điều khiển máy bằng tay

Nguyên lý hoạt động:

Chuyển động chính quay tròn của đá thực hiện công viêc cắt gọt được dẫn động bởi một động cởiêng có trục nối liền với trục chính mang đá

Chuyển động chạy dao quay của đá được thực hện nhờ cơ cấu thuỷ lực, muốn thực hiện bằng tay thì quay vô lăng 1 làm quay cặp trục vít- bánh vít 2.3 có tỉ số truyền 1/10 làm quay bánh răng nhỏ 5(z=16), bánh răng này ăn khớp với thanh răng 4 được gắn chặt với đầu mài làm cho đầu mài tịnh tiến.

Chuyển động chạy dao thẳng đứng chỉ được thực hiện bằng cơ cấu cơ khí Quay vô lăng 13 qua hệ thống bánh răng nóp 14,15 qua li hợp chữ thậpb làm quay trục vít 16 và ăn khớp với bánh vít lăn 17 làm cho bánh vít lăn 17 tịnh tiến lên mống kéo theo đầu mài cũng chuyển động lên xuống

Chuyển động dọc của bàn máy cũng được thực hiện nhờ hệ thống thuỷ lực, muốn thực hiện bằng tay thì quay vô lăn 6 thông qua hai trục bánh răng trụ 7,8 và 9.10 làm quay bánh răng nhỏ 11 ăn khớp với thanh răng 12gắn chặt voqí bàn máy chuyển động tịnh tiến qua lại

4Đặt tính kỹ thuật của máy mài:

Kích thước ngoài

Khoảng cách chủ yếu

Khoảng cách từ trục chính đến bàn

Lượng chạy dọc theo hướng

dọc lớn nhất (mm)

Phạm vi tốc độ (m/p) 1-18

Lượng di chuyển của bàn sau 1 vòng quay (mm) 6

Qui cách bàn máy:CHƯA VẼ HÌNH 15

Trục chính

thay đổi số đôi cực cả động

cơ (v/p)3000/1500

Chạy dao ngang

Lượng di chuyển lớn nhất (mm) Bằng tay 250

Chạy dao bằng thuỷ lực

(mm)

Gián đoạn 1-12 mm/một lần đổi hướng chuyển

độngcủa bàn làm việcLiên tục 0.3-3 m/p

Lượng di động ứng với một còng quay của tay quay (mm) 2.5

Giá trị dịch chuyển ứng với mỗi vạchkhắc trên tay quay (mm) 0.01

Thao phương đứng

Lượng di chuyển lớn nhất (mm) Bằng tay 345

Thuỷ lực Không cóGiá trị dịch chuyển ứng với mỗi vạch khắc (mm) 0.005

Tên động cơ Vị trí động cơ Công suất (kw) Tốc độ

(v/p)Động cơ điện không đồng bộ 3

A-HỆ THỐÏNG THUỶ LỰC:

Hệ thống thuỷ lực đóng vai trò rất quan trọng trong may mài phẳng M7120A Các chuyển động như chạy dao dọc khứ hòi của bàn máy, chạy dao ngang của ụ đá mài đều thục hiện nhờ vào hệ thống thuỷ lực ngoài ra việc bôi trơn, làm mát cũng nhờ vào hệ thống thuỷ lực

Các hệ thống chủ yếu của thuỷ lực bao gồm :

1.Bơm dầu: là bơm bánh răng có lưu lượng 25 l/p

2 Hợp điều khiển của máy được phân ra

- Điều khiển cho bào dao

- Điều khiển cho ụ đá

Nó dùng để điều chỉnh tốc độ của bàn máy của ụ đá, điều chỉnh các chế độ chạy dao gián đoạn hay liên tục của ụ đá, chạy dao bằng hay băng thuỷ lực

3 Xilanh v và s: thực hiện nhiệm vụ là biến áp lực của dầu thành chuyển động tịnh tiến của bàn máy và của ụ đá

4 Van an toàn B: Đảm bảo áp lực dầu của hệ thống nằm trong phạm vi qui định

5 Bộ phận lọc W: Dùng để lọc dầu cung cấp dầu bôi trơn cho ụ đá mài và cho sống trượt

6 Bộ phận lọc X: Lọc dầu cho hệ thống chạy dao và hệ thống phụ, đảm bảo sự làm việc bình thường của hệ thống

7 Đồng hồ đo áp lực C: Để đo áp lực dầu công tác cũng như áp lực dầu bôi trơn của hệ thống

8 Van Đ: Dùng để đảm bảo áp lực ổn định như lưu lượng ổn định cho dầu bôi trơn của các sống trượt

9 Van tiết lưu: Dùng để đảm bảo lưu lượng dầu và các xilanh-píton, để đảm bảo tốc độ chạy dao theo yêu cầu

Ngoài ra còn có van một chiều để đảm bảo cho hệ thống hoạt động theo yêu cầu Sau đây giới thiệu một số bộ phận quan trọng nhất trong hệ thống thuỷ lực

II.BƠM BÁNH RĂNG:NHỚ VẼ HÌNH1

Bơm dầu dùng chomáy là loại bơm báng răng ăn khớp ngoài có lưu lượng 25 l/p kết cấu của bơm như hình vẽ Các buồng làm việc của bơm được tạo ra nên bằng thành thân bơm và các biến dạng của răng Thể tích của buồng nénvà buồng hút thay đổi do các răng vào khớp và ra khớp với nhau và do đó thực hiện được chu kỳ hút và nén chất long.

Thân bơm có hai lỗ đối nhau: Nếu bánh răng quay theo chiều mũi tên (như hình vẽ ) thì lỗ A hút dầu và lỗ B đẩy dầu ra Lỗ hút dầu được đặt ở phía ra khớp cảu cặp bánh răng Đầu ở đây sẽ cho chúng lấy các rãnh răng và răng đưa dầu sang buồng nén đặt ở phía các răng vào khớp Khi các răng vào khớp khoảng 1/10 thể tích dầu còn đọng lại ở chân răng bị khép lại, áp suất ở dây tăng đột ngột,mtạo thành một lực hướng kính tác dụng va đập vào ẳnhng và ở trụ

Nhược điểm khác của bơm loại này là có sự chênh lệch áp suất giữa hai buồng vào và ra tạo nên các lực tác dụng không cân xứng,làm chóng màn bánh răngcũng như các ổ trục.để khắc phục nhược điểm này người ta làm các đường giảm tải trong than bơm(hình vẽ) Đường này nối liền với rảnh xẽ(2) với buồng hút và tiếp xúc với bề mặt đỉnh răng Tương tự như thế, người ta lànđường (3) nối liền rảnh (4) với buồng nén Với kết cấu như thế các lực hướng kính sẽ cân bằng nhau Để sự cân bằng tốt hơn rảnh đối diện với buồng nén cần lam to hơn rảnh đối diện với buồng hút

Tính lưu lượng của bơm bánh răng:

Khi tính kưu lượng dầu, ta coi thể tích dầu được đẩy ra khỏi rảnh răng bằng với thể tích của răng, tức là khoảng tính đến khe hở chân răng và lấy hai bánh răng có kích thước như nhau

Ta có: Q= *d 2* mb [cm3/v]

Trong đó: m: mođun bánh răng

d: Đường kính vòng chia của bánh răng [cm]

b: Chiều rộnh bánh răngb [cm]

n: Số vòng quay trong một phút [v/p]

Nếu gọi z là số vòng và tính đến hiệu suất thể tích ηt của bơm thì lưu lượng của bơm bánh răng sẽ là:

II XILANH TRUYỀN LỰC:

Thực chất của xilanh truyền lực là động cơ dầu ép dùng để biến thế năng của dầu thành cơ năng thực hiện chuyển động thẳng liên tục hoặc giới hạn của bàn máy hoặc đầu mài

Xilanh truyền lực có kết cấu đơn giản, nhưng có khả năng thực hiện công suất lớn, làm việc ổn định và giải quyết các vấn đề chắt khít đơn giản

Ở đây ta dùng hai xikanh:

Để thực hiện chuyển độnh tịnh tiến dọc cho bàn máy ta sử dụng xilanh piston cần hai phía,hai cầu xilanh được cố định với bàn máy, thực hiện chuyển động thẳng.Loại này cho ta được vận tốc đi và về của bàn máy đều bằng nhau

Để thực hiện quá trình chạy dao tịnh tiến ngang của ụ mài ta sử dụng xilanh piston cầu một giá, cần piston được gắn chặt với ụ đá mài và thực hiện chuyển động thẳng Loại này cho ta vận tốc đi và về khác nhau

NHỚ VẼ HÌNH

hình xilanh truyền lực V cầu hai phía

HÌNH XILANH PISTON S CẦU 1 PHÍA

1:XILANH; 2:PISTON; 3: CẦU ĐẨY

*Đối với xilanh piston V:

Nếu gọi l là chiều dài hành trình của cơ cấu chấp hành Q là lưu lượng dầu cho và xilanh, thì vận tốc cơ cấu chấïp hành bằng:

* Đối với xilanh piston S:

Xilanh này cho ta vận tốc đi và về khác nhau, và lực tác dụng cũng khác nhau Cụ thể là hành trình làm việc với vận tốc V1 thì được lực tác dụng lớn hơn P1,

ở hành trình chạy thông với vận tốc lớn V2 với lực tác dụng P2

Vận tốc của ụ đá ở hành trình làm việc :

Với: p là áp suất dầu

III Van an toàn B:

Van an toàn B dùng để đề phòng quá tải trong hệ thống dầu ép Khi áp suất dầu trong hệ thống vượt quá mức điều chỉnh van an toàn mở ra và dầu sẽ trở về bể dầu, do đó nó làm cho áp suất giảm xuống Nó đảm bảo áp suất tới hạn cho hệ thống

Van an toàn B ở đây là loại van piston;

Hình :Van an toàn kiểu piston

Đầu vào van theo kiểu (1) qua cửa giảm chấn (2) vào buồng (3) Nếu như áp suất dầu tạo nên là p một lực lớn hơn lực điều chỉnh của lò xo P1 và trọng lượnh

G cả piston 5 thì piston sẽ dịch lên trên đầu qua lỗ 6 về bể dầu Lỗ 7 dùng để tháo dầu và ở buồng trên ra ngoài

Nếu tiết diện của piston F và không kể đến lực ma sát và trọng lượng của piston thì lực cân bằng tĩnh của van là:

Px*F-P1=0

=> P=

F P

Vì F=

4

2

d

 =const nên áp lsuất cần điều chỉnh P chỉ phụ thuộc vào lực

P1 của lò xo

IV NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG THUỶ LỰC:

IV.1 Chuyển động của bàn máy:

IV.1.1 Vị trí làm việc:

Ở vị trí trên hình vẽ dầu áp lực qua van đảo hướng ( 7 ) qua van đóng mở (15) đến van đảo chiều (11)

Dầu áp lực qua van đảo hướng (7) theo đường dầu 1- 6 vào bên trái của van đảo hướng (10) đẩy con trượt của van sang phải, dòng dầu qua van đóng mở theo đường 1- 2 và qua van đảo chiều (11) theo đường 2- 4 đi vào buồng bên trái của xilanh V đẩy piston sang phải kéo theo bàn máy gắn cố định với cần piston chuyển động sang phải

Dầu trong khoang trái của xilanh được đẩy ra theo đường 5- 3 qua van tiết lưu và về bể Mịệng tiết lưu lớn hay nhỏ để khống chế chuyển động của bàn máy nhanh hay chậm

Sau khi bàn máy đã dịch chuyển được một khoảng nhất định ( đã điều chỉnh sẵn) thì cử hành trình trên bàn máy chạm cần đảo hướng và đẩy cần đảo hướng sang phải làm cho van đảo hướng (7) quay sang phải một góc 900 Lúc này

dầu cao áp qua (7) theo đường 1- 7 đến bên phải của van đảo chiều và đẩy con trượt sang phải, dòng dầu theo 1-17 đến bên phải của van đảo chiều (11) ,đẩy con trượt sang trái Dầu từ 1- 2 qua van (11) theo đường 3 - 5 vào buồng bên phải của xilanh

V, đẩy piston sang trái kéo theo bàn máy cũng chuyển động sang trái

Dầu từ buồng trái của xilanh qua van (11) theo đường 4- 2 qua van tiết lưu trở về bể Khi cử hành trình chạm cần đảo hướng và đẩy cần đảo hướng sang trái làm cho van đảo hướng quay sang trái thì quá trình lặp lại như củ

Sự dịch chuyển qua lại như vậy là bàn máy đã thực hiện được một hành trình

Tốc độ dịch chuyển của van đảo chiều (11) được quyết định bởi miệng tiêt lưu của hai van tiết lưu ở hai đầu van Nếu như (11) chuyển động cực nhanh thì dòng dầu vào các buồng xilanh thay đổi đột ngột và xảy ra hiện tượng va đập bàn máy Vì vầy sự đảo chiều của bàn máy có sự va đập thi ta cần điều chỉnh miệng tiết lưu của hai van tiết lưu ở hai đầu van (11)

Ngoài các đường dầu cung cấp cho hoạt động của bàn máy còn có một đường dầu khác 1- 14 đến xilanh (6) cần piston của xilanh (6) được nối với một bánh răng của hộp tốc độ bàn máy và đẩy bánh răng này ra khớp làm cho bàn máy không thể điều khiển bằng tay

IV.1.2 Vị trí dừng máy:

Quay cần gạt sang phải một góc 900 làm cho van đóng mở (15) quay sang phải, lúc này dòng dầu từ đường 2 được nối với đường 3, làm cho hai buồng dầu xilanh V thông với nhau Ở vị trí này thì dòng dầu từ xilanh (6) theo đường 22-

0 về bể, nhở có lò xo nên nó đẩy piston của xilanh (6) ngược trở lại, kéo theo bánh răng của hộp tốc độ vào khớp Vì thế ta có thể điều chỉnh bàn máy bằng tay Khi van (15) ở vị trí dừng máy thì dầu áp lực bị cản lại làm cho dầu áp lực tăng lên trong hệ thống và có thể vượt quá áp lực đã được điều chỉnh của van tràn (19) dầu sẽ thoát qua van (19) về bể

IV.2 Chuyển động của ụ đá:

IV.2.1 Vị trí làm việc:

Ụ đá có hai chế độ hcạy dao là liên tục và gián đoạn trong sơ đồ này ụ đá đang ở chế độ chạy liên tục

Dầu từ bơm qua van đóng mở (16) theo đường 1- 10 và đến van trượt (8) và đến xilanh piston S Dầu vào buồng trái hay buồng phải của xilanh phụ thuộc vào vị trí của con trượt của van trượt (8) ở bên phải hay bên trái Ở đây vị trí con trựot đang ở bên phải, dòng dầu từ 1- 10 qua van trượt theo đường 10 -11 vào buồng trái của xilanh, đẩy piston sang phải kéo theo ụ mài gắn chặt với cần piston cũng chuyển động sang phải.

Dầu từ buồng phải của xilanh theo đường 14 qua van trượt (8) theo đường 12 - 0 qua van tiết lưu và trở về bể Cũng như ở bàn máy van tiết lưu điều chỉnh lưu lượng dầu qua nó để điều chỉnh tốc độ của ụ mài

Sự dịch chuyển sang trái hoặc sang phải của van trượt (8) là do dầu từ bơm theo đường 13 vào van trượt (9), tuý theo vị trí của van trượt (9) mà dầu vào bên trái hay bên phải của con trượt hay nói cách khác làm cho con trượt chuyển động sang phải hoặc sang trái Ở đây vị trí con trượt của van (9) ở bên phải, dầu từ bể qua van (9) theo đường 13- 15 vào buồng bên trái của van (8) đẩy con trượt của van sang phải

Van tiết lưu ở hai đầu van trượt điều chỉnh lưu lượng dầu vào van để điều chỉnh tốc độ con trượt của van Sự dịch chuyển tiếp theo của van trượt (8) phù hợp với van trượt (9) Van trượt (9) có thể điều chỉnh bằng tay thông qua tay gạt nối với cần piston con trượt

Khi đầu mài đã dịch chuyển một đoạn nhất định thì cử hành trình trên đầu mài chạm cần gạt đẩy cần van phải nên đẩy con trượt của van (9) sang trái dầu từ 13 qua van (9) theo đường 13- 16 đến buồng bên phải của van trượt (8) đẩy con trượt của van sang trái Dòng dầu từ 10 qua van trượt (8) theo 12 vao buồng bên phải của xilanh đẩy piston và đầu gắn cố định với cần piston sang trái Dầu ở khoang trái của xilanh theo 11- 0 qua van tiết lưu về bể

Khi quay van điều khiển (16) về phía trái một góc 900 thì đường dầu 9-

10 thông nhau Lúc này đầu mài ở chế độ chạy gián đoạn

Bình thường khi bàn máy chuyển động sang trái hoặc sang phải thì đường dầu 1- 9 bị ngắt nên không có dầu áp lực vào xilanh của đầu mài Dầu mài chỉ dịch chuyển khi van trượt (10) đang chuyển động sang trái hoặc sang phải nghĩa là khi bàn máy trong giai đoạn đảo chiều cbuyển động Khi con trượt của van (10) chuyển động sang trái hoặc sang phải thì 1- 9 thông nhau đến 10 và đến van trượt

(8) Tuỳ thuộc vào vị trí cần gạt ở bên trái hoặc phải, van trượt (9) và (8) ở bên trái hoặc bên phải mà dòng dầu buồng phải hoặc trái của xilanh.

Tốc độ dịch chuyển của con trượt của van trựơt (10) quyết định lưu lượng dầu vào xilanh đầu mái S Hay nói cách khác nó quyết định tốc độ và lượng dịch chuyển của đầu mài Dòng dầu từ bể qua các van đến xilanh S cũng giống như quă trình chạy dao liên tục

Ở quá trìng làm việc thì có một dòng dầu đến xilanh (5) khống chế sự ăn khớp của bắnh răng và thanh răng, làm cho bánh răng và thanh răng không ăn khớp với nhau nên không thể điều khiển bằng tay được

IV.2.2 Vị trí dừng:

Khi quay van điều khiển (16) đến vị trí xác định dòng dầu (8) đến xilanh

S bị ngắt, dầu ở hai buồng xilanh nối thông với bể dầu Lúc này đường dầu 13 được thông với bể, dưới tác dụng của lò xo nó làm cho bánh răng và thanh răng ăn khớp với nhau nên có thể điều khiển đầu mài bằng tay được

B HỆ THỐNG ĐIỆN:

Trang bị cho máy gồm ba động cơ điện không đồng bbộ 3 pha xoay chiều

- Động cơ đá mài (M) là động cơ chính tạo chuyển động cho đá mài.Đọng cơ bơm dầu (Y) cung cấp dầu cao áp cho các chuyển động tịnh tiến khứ hồi của bàn máy, ụ đá mài và dầu bôi trơn

- Động cơ làm mát (Q) bơm dung dịch làm mát từ thùng chứa vào vùng mài

Toàn bộ các cơ cấu dể thao tác của các thiết bị điện được lắp vào một cái hộp gắn bên phải của máy Nguồn điện đưa vào công tắc của máy lắp ở một bên của hộp điện Bàn thao tác lắp ở bên phải, phía trước máy

Người ta dùng bộ phận chính lưu 1ZX để nắn ra dòng một chiều cung cấp cho bàn của máy phải đưa điện vào công tắc G đồng thời bàn công tác được nối điện

I Cách thao tác của động cơ :

I.1 Mở máy:

Ấn công tắc thường mở AQY cuộn dây của khối động từ hút tiếp điểm

CY trên mạch khống chế tự duy trì khi ta thả công tắc AQY đồng thời cuộn dây cũng làn đóng các tiếp điểm CY trên mạch động lực, đưa nguồn điện 3 pha vào các động cơ bơm dầu Y và làm mát Q Động cơ ban đầu Y bơm dầu vào ụ đá mài Sau khi trong đầu mài đã đủ dầu thì công tắc thuỷ ngân Si đóng lại đưa điện vào mạch khống chế

Người ta dùng công tắc H để điều chỉnh tốc độ quay của động cơ dầu động đá mài M bằng cáhc thay đổi số đôi cực của động cơ

Bản chất của phương pháp này như sau:

Số đôi cực p được biến đổi bằng cách đổi nối dây quấn stato Khi đó số đôi cực của Rôt lồng sóc cũng biến đổi Và tốc độ của động cơ cũng thay đổi theo công thức

vẽ hinh trang 40

Hình : Sơ đồ để nôi dây quấn stato

Sơ đồ đổi nối dây quấn stato của động cơ từ cách mắt tam giác sang nôi sao Trên sơ đồ người nối vớibdây quấn động cơ từ ∆ ↔YY nhờ hai công tắc KM và 2CM

Khi chuyển đổi từ ∆ ↔YY và ngược lại thì công suất và vận tốc thay đổi tương ứng theo các phương trình:

I.2 Ngừng máy

Ấn công tắc At tất cả các động cơ ngừng quay và máy ngừng hoạt động

II Trang bị điện cho bàn từ:

Các chi tiết có thể mài được trên máy mài có thể mỏng, khi gá đặt hoặc các chi tiết khong thể gá đặt bằng các đồ gá cơ khí khác vì thế trên máy mài phẳng này phải có trang bị bàn từ để gá chi tiết

Nguồn điện được đưa đến một biến áp để lấy ra dòng điện xoay chiều cố định, sau đó được chỉnh lưu ra điện áp một chiều nhờ phím chỉnh lưu cầu HQZX 1,2A Hai đầu được lắp vào miếng cách điện qua KK Tiếp điểm của nam châm 3CP cung cấp dòng một chiều cho bàn từ XP Sự làm việc của bàn từ và khử từ đều do cônh tắc KK khống chế:khi tay gạt chỉ đúng vị trí bàn từ ở vị trí làm việc bình thường Khi KK lật sang bên điện áp được đặt ngược vào điện từ và điện trở Rg được đóng nối tiếp vào mạch, dòng điện chạy qua bàn từ theo chiều ngược lại nhưng có trị số nhỏ hơn do có Rg Khi buông tay ra, nhờ có lò xo tiếp điểm KK hở mạch Mụch đích của dòng điện ngược này là để khử từ cho bàn nam châm và chi tiết sau khi đã gia công

Phiến dập hồ quay sêlon làm nhiệm vụ bảo vẹ quá tải điện áp do cuộn dây của nam châm bàn từ Khi bàn từ ở trạng thái đang làm việc (hút) thì sêlon bị phân cực ngược ,điện trở ngược của nó lớn nên dòng điên qua nó nhỏ, tác dụng phân dòng đối với cuộn dây không đáng kể Khi cuộn dây bị ngắt điện, do từ trường biến thiên một cách đột ngột và do cuộn dây có số van lớn sinh ra một suất điện động tự cảm có trị số Q lớn có thể đánh thủng cách điện của cuộn dây lúc này suất địên động sẽ phân cực thuận cho phiến sêlon nên có dòng điện chạy qua nó móc vòng với cuộn dây mà vòng này chống lại sự biến thiêncủa từ trường ngoài và do đó hạn chế được sự tăng của tự cảm và bảo vệ được cuộn dây.Sêlon có tác dụng dập hồ quay ở tiếp điểm trong thời gian ngắt điện nếu gọi là phiến dập hồ quay

III Thiết bị bản vẻ:

-Động cơ đá mài M chỉ làm việc khi đã đủ lượng dầu bôi trơn ụ đá tức là khi công tắc thuỷ ngân đã đóng

-Bảo vệ ngắn mạch bằng cầu chì 1R,2R,3R.4R Đều cần chú ý ở đây là không đặt cầu chì trên dây trung tính , mạch nối đất vì khi đứt dây chì, vỏ máy và các phần tủ dể tiếp xúc vẫn chịu điện thế nguy hiểm

-Bảo vệ quá tải nhờ các rơle nhiệt JRM, JRQ,JRY Rơ le nhiệt tác động ở nhiệt

độ phát nóng nhất định, nó có nhiệm vụ cắt dòng điện vào động cơ khi xảy ra hiện tượng quá tải lâu dài gây nên sự phát nóng quá nhiệt độ cho phép đối với dây quấn động cơ Khi dùng rơle nhiệt, vấn đề quan trọng là phát tính nóng của rơle, gần với đặc tính phaút nóng của động cơ, cho nên trong nhiều trường hợp cần thiết về điều kiện môi trường rơle nhiệt, đặt ngay trong vỏ động cơ

-Tiếp điểm của rơle nhiệt cắt mạch công tắc tơ đường dây khi nó tác động tiếp điểm của rơle nhiệt thuộc loại không phục hồi nên sau khi đã làm việc muốn trở về trạng thái cũ phải ấn bằng tay

Ghi chú: Người ta thường dùng biến áp BK để cung cấp điện cho mạch điều khiển và chiếu sáng

IV.BỘ PHẬN KHỬ TỪ

-Chi tiết gia công dưới tác dụng của lực từ chưa biết vẫn còn một ít từ dư Để khử từ dư này người ta lắp chi tiết gia công trên mặt dầu của bộ phận khử từ và đồng thời một đầu của bộ phận khử từ dược lắp vào mặt trong của sống trược nhờ cái giá của bộ phận khử từ và mở cônh tắc của bộ phận khử từ để dòng điện đi vào trong đó trong vòng 30 giây Nếu vật gia công quá dài thì tiến hành khử từ ở hai đầu

V.KẾT CẤU BÀN TỪ

VẼ HÌNH

hình:Sơ đồ cấu tạo và làm việc của bàn từ

Khi kẹp chi tiết

b) Khi tháo chi tiết

Phía trên của bàn tè là tấm thép 1 và 2 xen giữa những lớp vật liệu 3 không có tính từ Lực từ 5 có thể chuyển dời để đóng mở chi tiết gia công Ở trường hợp này khi tháo chi tiết gia công thì phải điều khiển bằng tay

Ở máy mài người ta còn dùng một loại bàn từ hiện đại hơn và có thể tháo lắp chi tiết gia công đều được thực hiện bằng điện

VẼ HÌNH

Hình vẽ biểu diển mặt cắt ngang của một bàn nam châm điện gồm : Trên khung thép 1 có các cực thép lồi 2 xung quanh quấn những cuộn dây 6 , Trên bàn 3 có các phần 4(nằm phía trên các cực thép 2 được phân cách ra bằng các lớp vật liệu không dẩn từ 5).

Do dòng một chiều chạy vào các cuộn dây 6 phần bề mặt của nam châm

ở bên ngoìa phạm vi của lớp vật liệu không dẫn từ tạo thành một cực của bàn nam châm Phần bề mặt của bàn nam châm nằm trong phạm vi của lớp vật liệu không dẫn từ tạo thành một cực khác, nếu đặt vật gia công 7 lên một vị trí bất kì mạch từ sẽ được khép kín qua vật gia công và nó sẽ hút chặt vật gia công và mặt bàn

Để nâng cao độ chính xác và làm việc ổn địnhcủa bàn từ , phải thường xuyên kiểm tra và bảo quản tốt các thiết bị điện Bàn từ không được nung nóng quá nhiều, độ phẳng của bàn từ phải dược kiểm tra trước khi gia công chi tiết

Bọ phận quan trọg nhất của thân máy là sống trược đuôiï én và sống trượt phẳng

II BÀN LÀM VIỆC:

Là một vật đúc có dạng đĩa tròn ở trên mặt của nó có một màn hình chữ nhật, phái dưới có có đạg lồi cố định dọc của thành răng Chiều dài của sống trượt lớn hơn kích thước của bàn để đảm bảo sự ổn định và độ chính xác mài cao.Bề mài hình chữ nhât bàn làm việc có kích thước la 200*630 mm có 3 rảnh chữ T dùng để có định vật mài hoặc bàn từ.Ở hai đầu của bàn có có nắp bảo vệ, không chi dung dịch làm lạnh bắn tóc ra ngoài Ở giá dưới có sống trượt đuôi én lắp với sống trượt trên thân máy có lắp một cái chạc nối với cán piston dầu ép để đưa bàn máy chuyển động qua lại, chạc này có rảnh chữ T trên đó chốt đảo chiều để không chế việc đảo