Đồ Án Tốt Nghiệp Máy Và Hệ Thống Điều Khiển Số Theo Chương Trình 150 tc (CDIO)GỒM CÓ TỔNG CỘNG 12 CHƯƠNG:Chương 1: Đại cương về máy cắt kim loại.Chương 2: Máy tiệnChương 3: Máy khoan doaChương 4: Máy PhayChương 5: Máy gia công bánh răngChương 6: Máy màiChương 7: Máy chuyển động thẳngChương 8: Thiết kế máy cắt kim loạiChương 9: Máy điều khiển theo chương trình sốChương 10: Hệ thống tín hiệu mã hiệuChương 11: Hệ thống điều khiển máy NC và CNCChương 12: Nội suy trong hệ thống máy điều khiển số. Sau đây là chương :Chương 6: Máy màiCuối chương còn có phần câu hỏi ôn tập. Giúp sinh viên hệ thống lại kiến thức của chương, giúp nhớ lâu hơn, kỹ hơn và vận dụng vào thực tiễn..Cuối chương còn có phần câu hỏi ôn tập. Giúp sinh viên hệ thống lại kiến thức của chương, giúp nhớ lâu hơn, kỹ hơn và vận dụng vào thực tiễn.
Trang 1CHƯƠNG 6: MÁY MÀI
Mục tiêu chương 6: Sau khi học xong chương này, sinh viên có khả năng:
1 Trình bày được các chuyển động tạo hình cơ bản của máy mài;
2 Phân biệt các loại máy mài;
3 Phân tích các chuyển động tạo hình của máy mài tròn trong, máy mài tròn
ngoài và máy mài phẳng;
Trang 26.1 NGUYÊN LÝ CHUYỂN ĐỘNG
Trên tất cả các loại máy mài, có 2 chuyển động cơ bản:
- Chuyển động chính: chuyển động vòng của đá mài tính bằng v (m/s);
- Chuyển động chạy dao trên máy mài rất khác nhau phụ thuộc vào tính chất của từng loại máy
6.2 CÔNG DỤNG VÀ PHÂN LOẠI
6.2.1 Công dụng
Máy mài là máy dùng thực hiện nguyên công gia công tinh xác cao của các chi tiết máy bằng cách dùng đá mài để lấy đi những lớp kim loại mỏng từ mặt chi tiết Trong nhiều trường hợp, máy mài còn dùng để gia công thô
Các bề mặt gia công trên máy mài có thể là mặt phẳng, mặt trụ ngoài và trong, mặt côn, mặt định hình, các mặt xoắn của ren vít, răng bánh răng,
6.2.2 Phân loại
Có nhiều cách để phân loại máy mài Thông thường, máy mài được phân loại theo bề mặt gia công hoặc theo công dụng của máy
- Căn cứ vào bề mặt gia công: nhóm máy mài tròn, nhóm máy mài phẳng, nhóm máy mài bóng
- Căn cứ vào công dụng: máy mài tròn ngoài, máy mài tròn trong, máy mài vô tâm, máy mài mặt phẳng, mái mài chuyên dùng (mài thô, mài sóng trượt, mài then hoa, mài trục khuỷu, ), máy mài sắc, máy mài chính xác cao (máy mài doa, máy mài bóng, máy mài siêu bóng),…
6.3 MÁY MÀI TRÒN NGOÀI
6.3.1 Công dụng
Máy mài tròn ngoài thường dùng để gia công các mặt ngoài của các chi tiết tròn xoay mặt trụ hay mặt côn Ở một số máy mài tròn ngoài vạn năng còn có lắp một bộ phận để gia công lỗ
Trang 3Hình 6 1 – Các dạng bề mặt gia công trên máy mài tròn ngoài
6.3.2 Nguyên lý làm việc
Hình 6 2 – Các chuyển động trên máy mài tròn
Máy mài tròn ngoài có các chuyển động chạy dao là: chuyển động chạy dao vòng, chạy dao dọc và chạy dao ngang
- Chuyển động chạy dao vòng v 2 (m/ph) là chuyển động quay vòng của chi tiết;
- Chuyển động chạy dao dọc S 1 (m/ph ) là chuyển động tịnh tiến khứ hồi của bàn máy mang
phôi hoặc đá mài;
- Chuyển động chạy dao ngang S 2 (mm/htk) là chuyển động hướng kính theo chu kỳ của đá
mài khi bàn máy thực hiện một hành trình kép hoặc hành trình đơn
Trang 46.3.3 Cấu tạo chung
Hình 6 3-Cấu tạo của máy mài tròn ngoài
1 – Thân máy; 2 – Bàn máy; 3 – Ụ trục chính; 4 - Ụ động;
5 – Cữ hành trình; 6 – Tay quay ngang; 7 – Ụ đá; 8 – Cần điều khiển bàn máy;
9 – Tay quay dọc; 10 – Bảng điều khiển; 11 – Động cơ
6.3.4 Máy mài tròn ngoài 3A150
6.3.4.1 Tính năng kỹ thuật
- Đường kính lớn nhất của phôi: ∅ 100 mm
- Chiều dài lớn nhất của phôi: 180 mm
- Góc quay lớn nhất của bàn máy: 10°
- Công suất động cơ đá mài: N = 1,7 kW; n = 2860 v/ph
- Công suất động cơ chi tiết: N = 0,24 kW; n = 360 ÷ 3600 v/ph
Trang 56.3.4.2 Sơ đồ động
Hình 6 4 – Sơ đồ động máy mài tròn ngoài 3A150
Trang 66.3.4.3 Cơ cấu truyền động
Hình 6 5 – Cơ cấu đảo chiều hệ thống thủy lực
a – Trạng thái bình thường; b – Trạng thái hãm
Trạng thái hãm: Dầu cao áp dẫn vào cả hai buồng của xi lanh, bàn máy đang chuyển động sẽ hãm tức thì tại vị trí cần thiết Khi đó ta gạt tay gạt của van trượt điều khiển tự động
(9) để đường dầu cao áp nối từ bơm (6) qua van đổi chiều (7) rẽ theo hai ngã, một vào xi lanh (8), một vào van (9) rồi trở về van đảo chiều (7) vào buồng trái xi lanh.
Trạng thái quá tải (hay khi bơm dầu đã làm việc nhưng dầu không dẫn vào cơ cấu
công tác): ta gạt tay gạt của van điều khiển (9) cho đường dầu cao áp từ bơm (6) vào van (9) nối vào bể dầu Khi máy quá tải dầu qua van an toàn (11) về bể.
6.4 MÁY MÀI TRÒN TRONG
6.4.1 Công dụng
Máy mài tròn trong là loại máy dùng để mài lỗ có dạng trụ hoặc côn, đôi khi cũng dùng để mài mặt đầu Đường kính lớn nhất của lỗ có thể gia công trên loại máy này từ ∅
25-800 mm, với độ nhẵn bề mặt sau khi mài tinh đạt đến cấp 7-8.
Hình 6 6 – Các dạng mài tròn trong
Trang 76.4.2 Nguyên lý làm việc
Hình 6 7 – Các chuyển động trên máy mài tròn
Máy mài tròn trong có các chuyển động chạy dao là: chuyển động chạy dao vòng, chạy dao dọc và chạy dao ngang
- Chuyển động chạy dao vòng v 1 (m/ph) do phôi thực hiện Ở những máy gia công những lỗ của chi tiết lớn và không đối xứng thì v 1 do đá mài thực hiện
- Chuyển động chạy dao dọc S 1 (m/ph) là chuyển động thẳng tịnh tiến khứ hồi của bàn máy
mang phôi quay tròn
- Chuyển động chạy dao ngang S 2 (mm/htk) là chuyển động hướng kính của đá mài hoặc bàn
máy theo chiều vuông góc với trục phôi
6.4.3 Cấu tạo chung
Hình 6 8 – Hình dáng máy mài tròn trong
1 – Thân máy; 2 – Ụ trục chính; 3 – Mâm gá chi tiết; 4 – Chi tiết; 5 – Ụ động;
6 – Bàn máy;7 – Tay quay ngang; 8 – Cữ hành trình; 10 – Tay quay dọc
Trang 86.5 MÁY MÀI PHẲNG
6.5.1 Công dụng
Máy mài mặt phẳng là máy dùng để mài tinh cũng như thô các mặt phẳng bằng trụ hoặc bằng mặt đầu của đá mài Ở máy mài mặt phẳng, chi tiết gia công được cố định trên bàn máy cơ học hoặc bằng điện tử Bàn máy có thể là hình chữ nhật, thực hiện chuyển động thẳng tịnh tiến khứ hồi hoặc có thể là hình tròn, thực hiện chuyển động chạy dao vòng
Hình 6 9 – Các dạng mài phẳng
6.5.2 Nguyên lý làm việc
Máy mài phẳng đá mài trụ có các chuyển động chạy dao là: chuyển động chạy dao dọc, chạy dao ngang và chạy dao đứng:
- Chuyển động chạy dao dọc v 1 (m/ph) là chuyển động tịnh tiến khứ hồi của bàn máy mang
phôi;
- Chuyển động chạy dao ngang S 1 (m/ph) là chuyển động thẳng của đá mài hoặc bàn máy theo
chiều vuông góc với trục phôi;
- Chuyển động chạy dao đứng S 2 (mm/htk) (ăn sâu) là chuyển động thẳng đứng ăn hết chiều
sâu cắt gọt của đá mài;
Máy mài phẳng đá mài chậu có các chuyển động chạy dao là chuyển động chạy dao vòng và chạy dao đứng:
Trang 9- Chuyển động chạy dao vòng v 1 (m/ph) do bàn máy mang phôi thực hiện Ở những máy gia công những lỗ của chi tiết lớn và không đối xứng thì v 1 do đá mài thực hiện;
- Chuyển động chạy dao đứng S 2 (ăn sâu) là chuyển động thẳng đứng ăn hết chiều sâu cắt gọt của đá mài;
Hình 6 10 – Các chuyển động của máy mài phẳng
6.5.3 Cấu tạo chung
Hình 6 11 – Hình dáng máy mài phẳng
Trang 106.5.4 Máy mài phẳng 7E11B
6.5.4.1 Tính năng kỹ thuật
- Kích thước bàn máy (rộng × dài): 200 × 630 mm
- Chuyển động của bàn máy:
- Công suất động cơ chính: N = 5,5 kW; n = 1500 v/ph
Hình 6 12 – Sơ đồ động máy 7E11B
Trang 116.6 MÁY MÀI VÔ TÂM
6.6.1 Công dụng
Máy mài vô tâm là loại máy mài dùng để gia công mặt trụ ngoài liên tục hoặc mặt trụ trong của các chi tiết không có lỗ định tâm, trong điều kiện sản xuất hàng loạt lớn và hàng khối
Máy mài vô tâm dùng đề gia công các chi tiết hình trụ có đường kính không đổi, hoặc các chi tiết hình trụ ngắn có gờ Ngoài ra, nó còn có thể dùng để mài các bề mặt định hình, bề mặt côn, mặt xoắn (mặt ren),
6.6.2 Nguyên lý làm việc
6.6.2.1 Nguyên lý mài tròn ngoài vô tâm
Đá mài (1) hình trụ, có tốc độ v 1 = 30 ÷ 60
m/s Bánh dẫn (2) có dạng hình yên ngựa (hyperboloide) quay với tốc độ v 2 = 10 ÷ 50 m/ph Chi tiết số (3) quay tròn với vận tốc v Thanh đỡ (4), máng dẫn (5) giữ cho chi tiết trượt dọc.
Bánh dẫn không có tác dụng mài chi tiết
Nó có nhiệm vụ làm cho phôi quay tròn nhờ lực
ma sát giữa hai mặt đá Lực ma sát cần phải lớn hơn lực cắt (hệ số ma sát của đá dẫn trên thép khoảng 0,6) Thanh đỡ có thể thay đổi và điều chỉnh được tùy theo vật liệu của chi tiết gia công, thanh đỡ làm bằng những vật liệu khác nhau Nếu phôi là thép hoặc kim loại, thanh đỡ cần là thép chống mòn hoặc thép hợp kim cứng Để giảm rung động bề mặt tỳ của thanh đỡ đặt nghiêng về phía đá dẫn một góc từ 30÷40 0 và
để tránh kẹt, chi tiết gia công cần đặt cao hơn đường nối liền hai tâm đá một khoảng h = (0,15 ÷ 0,25)d nhưng không quá 10 ÷ 12 mm (d: đường kính chi tiết gia công).
Góc α có ảnh hưởng đến độ lớn lượng chạy dao Khi mài thô lấy trị số 1,5 ÷ 6 °, khi mài tinh 0,5 ÷ 1,5°
6.6.2.2 Nguyên lý mài tròn trong vô tâm
Hình 6 13 – Nguyên lý mài tròn
ngoài vô tâm
Trang 12Sơ đồ mài không tâm mặt trong được trình bày ở Hình 6.15 Chi tiết gia công (3) tì lên con lăn đỡ (1), con lăn kẹp (2) đến đá dẫn (5) và được gia công bằng đa mài (4).
Vận tốc của phôi gần bằng với vận tốc của đá dẫn vì ma sát giữa chúng lớn hơn rất nhiều so với ma sát giữa phôi với đá mài Vận tốc của đá mài lớn hơn vận tốc của đá dẫn từ 75-80 lần
Hình 6 14 – Nguyên lý mài tròn trong vô tâm
Để đảm bảo độ đồng tâm giữa hai mặt trụ trong và ngoài, chi tiết cần phải gia công trước mặt ngoài một cách chính xác để làm mặt chuẩn Loại máy mài không tâm mặt trong được dùng phổ biến để gia công chi tiết có thành mỏng, tránh được biến dạng khi bị kẹp chặt
6.7 CÁC LOẠI MÁY MÀI KHÁC
6.7.1 Máy mài then hoa
Phương pháp mài đồng thời đáy rãnh và mặt bên của then Với phương pháp này, máy phải có cơ cấu chép hình để sửa đá Phương pháp mài ba đá nó có độ chính xác và năng suất kém hơn nhưng ưu điểm có thể dùng nhiều loại đá khác nhau để mài đáy rãnh và mặt bên ta cũng có thể mài riêng lẻ đáy và hai mặt bên nhưng năng suất thấp và phải chỉnh lại máy khi mài mặt bên sang đáy rãnh
Trang 13Hình 6 15 – Các bề mặt gia công trên máy mài then hoa
Trang 14Máy mài then hoa có các chuyển động sau:
- Chuyển động chính của đá mài thực hiện từ động cơ chính qua cơ cấu puli đai truyền
- Chuyển động chạy dao dọc là chuyển động thẳng đi về của bàn máy được thực hiện vô cấp bằng hệ thống dầu ép
- Chuyển động chạy dao đứng của đá mài có thể thực hiện bằng tay hoặc tự động Khi chạy bằng tay thì ta dùng tay quay quay trục vitme cố định trên bàn trượt đứng
- Chuyển động phân độ: Để đảm bảo độ phân rãnh chính xác, máy dùng cơ cấu phân độ đặc biệt lắp trong ụ trước của bàn máy
6.7.2 Máy mài dụng cụ cắt
Hình 6 16 – Nguyên lý và chuyển động máy mài dụng cụ cắt
6.7.3 Máy mài tinh chính xác
Dùng gia công các lỗ có độ chính xác cao và độ bóng cao như lỗ blốc xilanh, lỗ xilanh…máy có thể sửa lại sai số về độ côn, ô van lỗ
Đá mài có kết cấu như Hình 6.18a: Thanh mài số (4) (gồm nhiều thanh) kẹp vào đầu mài được điều chỉnh hướng tự động do hai côn (2) và (5) lắp ren với trục (3) Sau hành trình lên xuống của đầu mài, trục (3) quay, côn (2) và (5) tiến gần lại qua chốt (1) làm cho thanh mài (4) nở ra luôn áp sát vào bề mặt mài
Máy có kết cấu như máy khoan đứng, Hình 6.18b, động cơ điện (3) truyền chuyển động cho đầu mài (2), đầu mài lên xuống do hệ thống dầu ép đặt trong thân máy (1), (4) và (7) là trục khống chế hành trình, tay gạt (8) điều khiển hệ thống thuỷ lực.
Trang 15Hình 6 17 – Kết cấu máy mài tinh chính xác
Trang 16CÂU HỎI ÔN TẬP
1 Trình bày các chuyển động tạo hình cơ bản của máy mài.
2 Người ta phân loại máy mài dựa vào những nguyên tắc nào? Cho ví dụ.
3 Vẽ hình và phân tích các chuyển động tạo hình của máy mài tròn ngoài vô
tâm.
4 Vẽ hình và phân tích các chuyển động tạo hình của máy mài tròn trong vô
tâm.
5 Vẽ hình và phân tích các chuyển động tạo hình của máy mài phẳng.
