Đồ án tốt nghiệp thiết kế máy mài cầm tay

Trong sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước cơ khí đóng vai trò quan trọng nhưng ngành cơ khí truyền thống không còn phù hợp với tình hình nước ta hiện nay. Chúng ta cần phát triển một ngành cơ khí tự động từ đó chúng ta có thể tìm tòi nghiên cứu ra những máy móc, thiết bị mới để giảm thiểu sức lao động của con người và mang lại năng xuất cao hơn nhầm đáp ứng đầy đủ yêu cầu của con người. Việc phát triển máy móc hiện đại đòi hỏi công việc chế tạo ra các chi tiết phải có chất lượng cao, đảm bảo các yêu cầu khắt khe. Người ta biết đến Mài như là một trong những nguyên công quan trọng để nâng cao chất lượng bề mặt chi tiết sau khi tiện, khoan, phay,... Do vậy công nghệ mài cũng rất phát triển, đi kèm với sự phát triển của công nghệ mài là sự ra đời của các loại máy mài với đa dạng chủng loại và kích thước. Tuy nhiên với các loại máy mài trên thị trường hiện nay thì việc mài thép ống dài rất khó khăn, việc mài bằng đá không khả thi do thép ống có bề mặt trụ khó gia công. Vì vậy máy mài bằng đai ra đời đã khắc phục được nhược điểm đó. Và để phù hợp hơn với quy mô gia công nhỏ lẻ thì máy mài đai cầm tay ra đời. Trên cơ sở đó trên nhóm em gồm: Lê Doãn Anh, Lại Quang Binh, Trịnh Ngọc Chiến cùng nhau để thiết kế mô hình máy mài bằng đai cầm tay.

NHẬN XÉT CỦA HỘI ĐỒNG TỐT NGHIỆP

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

LỜI MỞ ĐẦU:

Trong sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước cơ khí đóng vai trò quan trọng nhưng ngành cơ khí truyền thống không còn phù hợp với tình hình nước ta hiện nay Chúng ta cần phát triển một ngành cơ khí tự động từ đó chúng ta có thể tìm tòi nghiên cứu ra những máy móc, thiết bị mới để giảm thiểu sức lao động của con người và mang lại năng xuất cao hơn nhầm đáp ứng đầy đủ yêu cầu của con người Việc phát triển máy móc hiện đại đòi hỏi công việc chế tạo ra các chi tiết phải có chất lượng cao, đảm bảo các yêu cầu khắt khe Người ta biết đến Mài như là một trong những nguyên công quan trọng để nâng cao chất lượng bề mặt chi tiết sau khi tiện, khoan, phay, Do vậy công nghệ mài cũng rất phát triển, đi kèm với sự phát triển của công nghệ mài là sự ra đời của các loại máy mài với đa dạng chủng loại và kích thước Tuy nhiên với các loại máy mài trên thị trường hiện nay thì việc mài thép ống dài rất khó khăn, việc mài bằng đá không khả thi do thép ống có bề mặt trụ khó gia công Vì vậy máy mài bằng đai ra đời đã khắc phục được nhược điểm đó Và để phù hợp hơn với quy mô gia công nhỏ lẻ thì máy mài đai cầm tay ra đời Trên cơ sở đó trên nhóm em gồm: Lê Doãn Anh, Lại Quang Binh, Trịnh Ngọc Chiến cùng nhau để thiết kế mô hình máy mài bằng đai cầm tay.Mặc dù đã cố gắng hết sức nhưng vẫn còn nhiều sai sót trong quá trình thiết kế,gia công, vềmặt tài chính và hạn chế về kiến thức nên không trách khỏi có nhiều sai sót trong quá trình làm cũng như về cách trình bày Mong quý thầy cô góp ý để nhóm em hoàn thành tốt hơn được đề tài mà nhóm em đã đăng ký Nhóm em xin chân thành cảm ơn quý thầy cô!

LỜI CẢM ƠN

Nhóm em xin chân thành cảm ơn thầy giáo hướng dẫn TS Nguyễn Xuân Trường đãtận tình hướng dẫn nhóm chúng em đi đến hoàn thành và đạt kết quả như ngày hôm nay Một lần nữa em xin được phép cảm ơn Giám Đốc CSSX Inox Tam Đa Đào Ngọc Quang và các chuyên viên, kỹ thuật viên trong cơ sở đã giúp đỡ nhóm em trong suốt quá trình làm máy, cũng như đóng góp những kiến thức bổ ích và giúp nhóm phát hiện ra những sai sót trong quá trình làm

Xin cám ơn tất cả thầy cô trong khoa cơ khí đã bồi dưỡng những kiến thức cơ bản

về ngành cơ khí truyền thống cho đến những kiến thức nâng cao về thành tựu mới, các phương pháp gia công mới trong ngành chúng ta trong suốt 4 năm Lời cuối nhóm em xin được cảm ơn tất cả các thầy cô trong khoa Cơ Khí và chúc thầy cô luôn dồi dào sức khỏe

Em xin kính chào!

MỤC LỤC

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ MÀI VÀ CÁC LOẠI MÁY MÀI CẦM TAY 8

1.1 Tổng quan về mài 8

1.1.1 Đá mài và lịch sử hình thành 10

1.1.2 Tìm hiểu quá trình mài 16

1.1.3 Máy mài 18

1.1.4 Một số phương pháp mài 21

1.2 Các loại máy mài cầm tay 25

1.2.1 Giới thiệu 25

1.2.2 Phân loại máy mài cầm tay 25

1.2.3 Máy mài đai nhám 30

1.2.4 Ưu nhược điểm của máy mài đai nhám 32

CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ MÁY 35

2.1 Tìm hiểu nguyên lý hoạt động của máy mài đai 35

2.2 Cấu tạo bộ phận chính của máy mài bằng đai 35

2.3 Hệ thống truyền động 39

2.4 Cơ sở tính toán động lực học cho các bộ phận chính của máy mài bằng đai 40

2.3.1 Động cơ 40

2.3.2 Tính toán Puly dẫn và puly bị dẫn 41

2.3.3 Tính toán chọn ổ lăn 45

2.3.4 Các chi tiết khác của máy 46

CHƯƠNG 3: BIỆN LUẬN QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO CHI TIẾT PULY

CHỦ ĐỘNG 59

3.1 Phân tích chức năng làm việc của chi tiết 59

3.2 Phân tích tính công nghệ của chi tiết 59

3.3 Xác định dạng sản xuất 59

3.3.1 Dạng sản xuất đơn chiếc 60

3.3.2 Dạng sản xuất hàng loạt 60

3.4 Xác định đường lối công nghệ 62

3.5 Tính toán chế độ cắt 64

Nguyên công 1: Tạo phôi 64

Nguyên công 2: Khỏa mặt đầu 65

Nguyên công 3: Khoan lỗ suốt 15 67

Nguyên công 4: Khỏa mặt, tiện lỗ 36 70

Nguyên công 5: Tiện lỗ bậc 73

Nguyên công 6: Tiện profile ngoài 75

Nguyên công 7: Kiểm tra 77

3.5 Thời gian gia công 78

Nguyên công 2: Khỏa mặt 79

Nguyên công 3: Khoan lỗ 15 79

Nguyên công 4: Khỏa mặt, tiện lỗ trong 36 80

Nguyên công 5: Tiện lỗ bậc 81

Nguyên công 6: Tiện profile ngoài 82

3.6 Tính toán thiết kế đồ gá điển hình 83

3.6.1 Ý nghĩa và yêu cầu đối với việc tính và thiết kế đồ gá 83

3.6.2 Tính toán thiết kế đồ gá 83

CHƯƠNG 4: LẮP RÁP, HIỆU CHỈNH VÀ VẤN ĐỀ AN TOÀN KHI SỬ DỤNG MÁY 90

4.1 Lắp ráp máy 90

4.2 Chạy thử và nhận xét 90

4.3 Hướng dẫn sử dụng và bảo quản máy 91

4.4 Vấn đề an toàn 92

4.5 Các biện pháp an toàn 94

TÀI LIỆU THAM KHẢO 95

Phụ lục hình ảnh

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MÀI

Hình 1.1 Mài trục 11

Hình 1.2 Sơ đồ phân loại hạt mài [18] 14

Hình 1.3 Góc tiếp xúc của hạt mài với phôi[11] 18

Hình 1.4 Mô hình hóa quá trình cắt của hạt mài[11] 18

Hình 1.5 Sự tạo ra tia lửa khi mài [11] 19

Hình 1.6 Máy mài tròn ngoài Jaguar[19] 20

Hình 1.7 Máy mài phẳng Jaguar[19] 21

Hình 1.8 Mài tròn ngoài có tâm[11] 22

Hình 1.9 Mài tròn ngoài không tâm[11] 23

Hình 1.10 Mài định hình[11] 24

Hình 1.11 Mài lỗ không tâm[11] 24

Hình 1.12 Máy mài góc cầm tay[15] 26

Hình 1.13 Máy mài góc makita[13] 28

Hình 1.14 Máy mài thẳng Makita[13] 29

Hình 1.15 Đai nhám vòng[16] 31

Hình 1.16 Máy mài đai nhám cầm tay[13] 33

CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ MÁY Hình 2.1 Máy mài cầm tay của nhóm thiết kế 34

Hình 2.2 Cấu tạo các bộ phận chính của máy mài 35

Hình 2.3 Truyền động đai dẹt[17] 37

Hình 2.5 Máy mài góc Makita[13] 38

Hình 2.6 Lực căng đai[5] 42

Hình 2.7 Lực tác dụng lên ổ và trục[5] 42

Hình 2.8 Bản thiết kế khung máy 45

Hình 2.9 Phân tích bền bằng Soildworks 46

Hình 2.10 Mô hình chi tiết khớp bằng Soildworks 47

Hình 2.11 Bản thiết kế khớp di động 47

Hình 2.12 Phân tích bền bằng Soildworks 48

Hình 2.13 Bản thiết kế chi tiết tay cầm 49

Hình 2.14 Nắp ngoài 50

Hình 2.15 Nắp trong 51

Hình 2.16 Trục dài 53

Hình 2.17 Trục ngắn 53

Hình 2.18 Tấm bảo vệ 54

Hình 2.19 Puly to 55

Hình 2.20 Puly nhỏ 56

CHƯƠNG 3: BIỆN LUẬN QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO PULY CHỦ ĐỘNG Hình 3.1 Kích thước phôi 62

Hình 3.2 Sơ đồ định vị và kẹp chặt 63

Hình 3.3 Sơ đồ định vị và kẹp chặt 65

Hình 3.4 Sơ đồ định vị và kẹp chặt 68

Hình 3.5 Sơ đồ định vị và kẹp chặt 71

Hình 3.6 Sơ đồ định vị và kẹp chặt 73

Hình 3.8 Kiểm tra độ vuông góc tâm lỗ 36 với mặt phẳng chuẩn 75

Hình 3.8 thành phần lực khi cắt 82

Hình 3.9 Lực kẹp của Bu lông 84

CHƯƠNG 4: LẮP RÁP, HIỆU CHỈNH VÀ VẤN ĐỀ AN TOÀN KHI SỬ DỤNG MÁY Hình 4.1 Puly nhỏ được ráp hoàn chỉnh trước khi lắp vào khung máy 87

Hình 4.2 Lắp puly nhỏ vào khớp di động 88

Hình 4.3 Lắp 2 trục vào khung máy 89

Hình 4.4 Máy sau khi ráp hoàn chỉnh 89

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ MÀI VÀ CÁC LOẠI MÁY MÀI

CẦM TAY

1.1 Tổng quan về mài.

Lịch sử để phát triển công nghệ mài

Việc ứng dụng mài là một nguyên công gia công lần cuối đã xuất hiện trước đây khoảng 2 triệu năm, khi mà những dụng cụ thời tiền sử được sản xuất bằng quá trình mài Các hạt mài tự nhiên được sử dụng cho tới những năm 1980 khi mà các quặng được phát hiện và khai thác để chế tạo AL2O3 và SiC Các hạt mài nhân tạo tỏ ra có nhiều ưu điểm vượt trội so với hạt mài tựnhiên vì có thể khống chế lượng tạp chất trong đó, có thể điều khiển được các tính chất như kích thước hạt, độ bền của hạt phù hợp với các ứng dụng mài khác nhau Trong thế chiến thứ II,việc cung cấp không liên tục kim cương tự nhiên để làm đá mài đã thúc đẩy các nghiên cữu phát triển vật liệu mài đã đưa đến thành công chế tạo kim cương nhân tạo Rất nhanh sau đó, trong các phòng thí nghiệm các chất siêu cứng, được mệnh danh là các hạt siêu mài mà điển hình là kim cương nhân tạo và Nitrit Bỏ lập phương (CBN-Cubic Boron Nitride)[14] Kim cương và CBN nhận tạo được biết đến dưới tên Superabrasive bởi vì chúng có các tính chât tốt,đáp ứng được về độ cứng độ bền mòn, độ bền nén và hệ số dẫn nhiệt Bởi vậy, việc sản xuất

đá mài chất lượng phát triển rất nhanh và vô số chủng loại đá mài ra đời Ngày nay thì ngoài đámài, mà giấy đóng vai trò quan trọng với nhiều ưu điểm vượt trội và được sử dụng rộng rãi Các phương pháp mài tiên tiến hơn ra đời nhằm nâng cao chất lượng bề mặt sản phẩm, đáp ứngđược các yêu cầu của thị trường Bởi đó mà ngày nay, trong ngành chế tạo máy hiện đại, ,áy mài chiếm một tỷ lệ khá lớn – 30% trên tổng số máy cắt kim loại

Hình 1.1 Mài trục

Mài là gì?

Mài là một trong những hình thức gia công kim loại trong quá trình cắt gọt để biến nguyên vật liệu ban đầu (hay còn gọi là phôi) thành các chi tiết có kích thước, hình dáng và chất lượng theo yêu cầu.[7]

Qúa trình mài là quá trình cắt gọt của đá mài vào chi tiết, tạo ra rất nhiều các hạt vụn do

sự cắt và cào xước của các hạt mài vào liệu gia công Mài có nhiều những đặc điểm khác với những các phương pháp gia công khác

Phương pháp mài được áp dụng khi ta không thể dùng một phương pháp nào khác để tạo ra

bề mặt nhẵn bóng và có độ mỏng nhất định

Gia công bằng phương pháp mài có 2 dạng cơ bản: đó là mài thô và mài tinh

Mài thô: Đây là giai đoạn gia công sơ bộ một vật, thường gia công trong thời gian ngắn,

thường đơn giản là chỉ để loại bỏ đi lớp kim loại thừa Yêu cầu của mài thô là trong thời gian ngắn nhất loại bỏ được lớp vật liệu dư thừa lớn nhất Mài thô thì bề mặt của vật không nhẵn mịn, và độ chính xác của vật còn thấp.[7]

Mài tinh: Là quá trình gia công bề mặt chi tiết một cách kỹ lưỡng Sau khi gia công bề mặt

chi tiết có độ bóng, độ nhẵn cần thiết Mài tinh sẽ làm mất đi các vết xước do mài thô gây ra Bởi vậy để đạt độ bóng và độ chính xác cần thiết thì sau khi mài thô người ta sẽ để lại một lượng dư để mài tinh nhiều lần.[7]

1.1.1 Đá mài và lịch sử hình thành

Đá mài là gì?

Đá mài có nhiều hình dạng khác nhau, song đá mài dạng bánh xe là dạng thông dụng hơn

cả (nên nhiều khi nói đến đá mài người ta nghĩ ngay đến dạng bánh xe) Chúng được cấu tạo từ các hạt mài và chất kết dính, ép thành dạng bánh xe và tự mòn đi trong quá trình sử dụng, đá mài dạng bánh xe được sử dụng để mài mòn, cắt và các thao tác khác trong gia công cơ khí

Đá mài là một công cụ quan trọng trong ngành cơ khí trong việc cắt, gọt, mài, định hình, làm nhẵn bề mặt kim loại Ngày nay, đá mài hiện diện trong hầu khắp các nhà xưởng Chúng được dùng từ việc cắt sắt thép tới các khối bê tông, từ mài mũi khoan tới dao tiện, từ làm sạch

rỉ tới xử lý bề mặt để sơn, mạ Ngay cả những ngành cơ khí chính xác như chế tạo động cơ ô-tôcũng như công nghiệp máy bay cũng không thể thiếu được đá mài

Dạng đá mài đầu tiên có lẽ là dạng cát thạch anh được kết dính bởi các chất keo tự nhiên Chúng được dùng để mài rìu từ nhiều thế kỷ trước

Mặc dù có lịch sử lâu đời, nhưng phải tới thế kỷ 19 chất lượng đá mài mới có những bước tiến đáng kể, khi mà những nguyên liệu mới đã dược nghiên cứu sử dụng làm hạt mài và chất kết dính Bắt đầu từ những năm 1840 cao su và gốm được sử dụng làm chất kết dính Tới những năm 1870 thủy tinh và những dạng giống như thủy tinh được sử dụng làm chất kết dính

Và từ đó tới nay công nghệ kết dính dùng trong sản xuất đá mài không ngừng được hoàn thiện

Về nguyên liệu sử dụng làm hạt mài, khoảng những năm 1890 nghiên cứu tạo ra được silicon carbide, một chất khoáng nhân tạo có độ cứng lớn hơn corundum tự nhiên Điều này tạonên một cú hích cho việc nghiên cứu ra hàng loạt các khoáng chất nhân tạo khác có độ cứng lớn hơn so với các khoáng chất tự nhiên được sử dụng trước đó Tiếp đó, các phòng thí nghiệm còn tạo ra những chất siêu cứng, được mệnh danh là các hạt siêu mài, mà điển hình là kim cương nhân tạo và cubic boron nitride (CBN).[14]

Đá mài được sản xuất ra với đủ các kích cỡ, có đường kính từ vài milimet tới hàng mét Chúng cũng có đủ loại hình dạng khác nhau, như dạng phẳng, dạng hình trụ, dạnh hình nón,, v.v Để phân biệt các hình dạng của đá mài, người ta đánh số phân loại type của chúng

Đặc tính cơ bản của hạt mài

Các hạt mài là thành phấn chính của đá mài Để có thể mài được, các hạt mài phải có nhữngđặc tính nhất định Các đặc tính đó thể hiện qua độ cứng, độ bền, độ ổn định cơ học, độ ổn địnhnhiệt, độ ổn định hóa học .[18]

Độ chắc của hạt mài được hiểu là khả năng chịu được lực va đập, rung lắc tác động vào nó

Độ chắc thích hợp sẽ đảm bảo cho hạt mài khả năng cắt và tạo ra những lớp cắt mới khi lớp cắt

cũ mòn, làm cho hạt mài luôn sắc Nếu độ chắc thấp, hạt mài sẽ nhanh bị mòn Ngược lại, nếu

độ chắc quá lớn, hạt mài đến khi trơ mà vẫn không có khả năng tạo ra lớp cắt mới

Độ chắc của hạt mài phụ thuộc vào trang thái tinh thể của chúng, vào kích thước của hạt mài, vào hình dạng hạt mài cũng như phương pháp nhiệt luyện Ngoài ra, độ chắc của hạt cũng phụ thuộc vào dạng hình học của đá mài .[18]

3 Độ bền cơ học

Trong quá trình làm việc, các hạt mài luôn chịu các lực ma sát, rung đập Khả năng giữ được độ sắc của hạt dưới các tác động đó thể hiện độ bền cơ học của hạt mài Độ bền cơ học cóliên quan trực tiếp đến vật liệu và trạng thái tinh thể của hạt Nói chung, aluminum oxide có độ bền cơ học cao hơn silicon carbide Trong các loại aluminum oxide thì zirconia alumina có độ bền cơ học cao nhất Trong các loại silicon carbide thì black silicon carbide có độ bền cơ học cao hơn green silicon carbide .[18]

4 Độ ổn định nhiệt và hóa học

Thông thường, nhiệt độ vùng đá mài làm việc lên tới 400~1000℃ Các hạt mài đòi hỏi phải có khả năng giữ được các tính chất cơ lý trong môi trường nhiệt độ như vậy.

Các hạt mài và vật liệu được mài trong quá trình mài tiếp xúc với nhau ở nhiệt độ cao, nên phải đảm bảo không để xảy ra các phản ứng hóa học Nếu không, các chất tạo ra từ phản ứng hóa học sẽ bám vào mặt đá mài, làm cho đá bị cùn, trơ .[18]

Phân loại hạt mài

Hạt mài được chia thành nhóm hạt mài thông thường và nhóm hạt mài siêu cứng Mỗi nhóm lại được chia thành hạt mài tự nhiên và hạt mài nhân tạo.Dựa trên đặc tính của chúng, các hạt mài có thể được phân loại theo hình sau:

Hình 1.2 Sơ đồ phân loại hạt mài [18]

Các hạt mài thông thường tự nhiên được dùng nhiều ở thời xưa Ngày nay chúng ít dược sửdụng, do độ cứng thấp, không đồng nhất và nhiều tạp chất Thay vào đó, các hạt mài nhân tạo

trở nên chiếm ưu thế

Một số hạt mài phổ biến

1 Hạt mài Aluminium Oxide nâu – ký hiệu A

Có độ chắc cao Độ cứng 1800-2200kg/mm2 Đá mài làm từ chúng thích hợp để mài thép, gang đúc và các loại vật liệu chịu lửa có độ cứng cao

Thành phần cấu tạo (theo trọng lượng) : Al2O3 chiếm 92,5-97%; TiO2 chiếm 1,5-3,8% [18]

2 Hạt mài Aluminium Oxide trắng – ký hiệu WA

Chúng được tạo ra bằng cách nung alumina trong lò quang điện Thành phần Al2O3 thườngchiếm tới hơn 98% trọng lượng So với aluminium oxide nâu nó có độ chắc kém hơn một chút, nhưng vượt trội về độ cứng và khả năng cắt Đá mài, đá cắt được làm từ WA thích hợp cho việcmài, cắt thép hợp kim cứng, thép gió, thép carbon cao

Thành phần cấu tạo (tính theo trọng lượng): Al2O3 97-98,5%; Na2O 0,5-0,8% [18]

3 Hạt mài silicon carbide đen – ký hiệu C

Được tạo ra bằng cách nung cát thạch anh với than coke có độ tinh khiết cao trong lò nung điện trở nhiệt Chúng có màu đen Độ cứng 2800-3300kg/mm2 Đá mài được làm từ hạt mài C thích hợp để mài kim loại hoặc phi kim có độ cứng bề mặt không quá lớn Ví dụ, chúng thích hợp cho mài gang xám, đồng thau, nhôm, đá, vải hoặc cao su cứng, v.v

Thành phần cấu tạo (tính theo trọng lượng): SiC 93,0-98,5%; Fe2O3 0,6-1,7%; F.C 0,4% [18]

0,2-4 Hạt mài silicon carbide xanh – ký hiệu GC

Chúng được tạo ra tương tự như silicon carbide đen, ngoại trừ việc thay đổi dôi chút trong thành phần nguyên liệu và công nghệ Chúng có màu xanh lá cây và hơi trong Độ cứng (3288-3400kg/mm2) và độ tinh khiết cao hơn so với silicon carbide đen Đá mài làm từ silicon

carbide xanh thích hợp để mài các vật phi kim cứng, giòn, thí dụ như bê tông, gạch ceramic, v.v Chúng cũng được dùng để mài các hợp kim cứng

Thành phần cấu tạo (Tính theo trọng lượng): SiC 95-99%; F.C 0,2-0,3%; Fe2O3 0,2-0,7%.[18]

5 Hạt mài fused alumina hồng – ký hiệu PA

Chúng được tạo ra bằng cách nung chảy alumina trong lò điện Chúng có màu hồng Có độ cứng tương tự như WA, nhưng có độ chắc lớn hơn chút ít so với WA Đá mài được làm từ hạt

PA có đặc trưng là rất bền và tạo ra bề mặt mài nhẵn Chúng thích hợp để mài các dụng cụ đo lường, các trục máy, các vật mẫu, v.v

Thành phần cấu tạo (tính theo trọng lượng) : Al2O3 98-98,5%; Cr2O3 0,15-0,4%[18]

Chất kết dính

Trong sản xuất đá mài, chất liên kết là nhân tố kết dinh các hạt mài và lấp các khoảng trốnggiữa chúng Chất liên kết xác định độ cứng và chế độ làm việc của đá mài Ngày nay, các chất liên kết phổ biến được ứng dụng trong công nghệ mài là: liên kết gốm, liên kết nhựa, liên kết cao su Trong công nghệ siêu mài, ngoài chất liên kết gốm và liên kết nhựa, còn sử dụng chất liên kết kim loại, mạ liên kết, v.v

1 Chất liên kết gốm:

- Nguyên liệu để làm chất liên kết là đất sét, khoáng tràng thạch và thủy tinh

- Được nung ở nhiệt độ khoảng 1200 độ C

- Có độ liên kết lớn và độ cứng cao

- Được ứng dụng rộng rãi, từ mài thép carbon thường đến thép hợp kim

- Rất thích hợp cho mài với độ chính xác cao

2 Chất liên kết nhựa:

- Nguyên liệu để làm chất liên kết là nhựa tổng hợp, ví dụ như nhựa phenolic

- Được sấy khô ở nhiệt độ khoảng 200 độ C

- Nhờ tính chất dẻo của nhựa, đá mài với chất kết dính nhựa có vết mài sắc ngọt

- Do chịu được lực va đạp tốt, đá mài loại này rất hữu ích trong việc mài thô hoặc cắt đứt., mài ba-via

3 Chất liên kết cao su:

- Chất liên kết ở đây như tên gọi của chủng loại đá mài này là cao su

- Các đá mài với chất liên kết cao su thường được dùng làm đá điều chỉnh trong phương pháp mài vô tâm

4 Chất liên kết kim loại:

- Nguyên liệu làm chất liên kết thường là hợp kim của đồng

- Đây là loại chất liên kết có độ chắc lớn nhất trong các lọai chất liên kết kể trên

- Có tốc độ mài cắt cao, có độ chính xác cao

- Đá mài chủng loại này thích hợp để mài các vật liệu cứng và giòn, như thủy tinh, ceramic

- Cũng thích hợp để chế tạo các đá mài thô, đá cắt hoặc đá mài ba-via

1.1.2 Tìm hiểu quá trình mài

Ở đá mài, các lưỡi cắt không giống nhau và sắp xếp lộn xộn trong chất kết dính

Hình dáng hóa học của mỗi hạt mài khác nhau, có góc độ, bán kính, góc lượn ở đỉnh hạt mài góc cắt thường >90 độ, góc trước âm do đó không thuận lợi cho quá trình tạo phoi và thoát phoi

Tốc độ mài rất cao do cùng 1 lúc trong thời gian ngắn có nhiều hạt mài tham gia cắt và tạo thành nhiều phoi vụn

Độ cứng của hạt mài có thể cắt gọt được những loại vật liệu cứng mà các quá trình gia côngkhác không thực hiện được hoặc gia công khó khăn như thép hợp kim cứng, thép đã qua tôi luyện…

Do có nhiều hạt mài cùng tham gia cắt với góc trước âm và góc cắt lớn hơn 90 độ nên tạo

ra ma sát rất lớn, quá trình cắt bằng đá mài gọi là quá trình “cắt – cào xước” làm cho nhiệt cắt lớn, chi tiêt bị nung nóng lên rất nhanh Lực mài tuy nhỏ nhưng diện tích tiếp xúc của đỉnh hạt mài với bề mặt gia công rất nhỏ nên lực cắt đơn vị rất lớn

Trong quá trình mài tồn tại 3 hiện tượng: cắt (cutting), cày (ploughing) và trượt (rubbing) các hiện tượng này đồng thời xảy ra và phụ thuộc vào tương tác giữa hạt mài và vật liệu gia công Mài còn được gọi là dụng cụ cắt có lưỡi cắt không xác định, ko xác định vì ở đó có rất nhiều hiện tượng ngẫu nhiên, ko theo quy luật, ví dụ như thông số hình học của hạt mài, kích thước hạt, sự phân bố hạt trên bề mặt đá, sự vỡ ra của các hạt cũng như sự tách ra khỏi bề mặt

đá của các hạt Chính vì thế, việc nghiên cứu và điều khiển quá trình mài là hơi bị phức tạp so với các quá trình gia công khác [7]

Hình 1.3 Góc tiếp xúc của hạt mài với phôi[11]Thư viện Đại Học Bách Khoa T.p HCM

Để hiểu rõ bản chất của quá trình mài, cần phải phân tích quá trình tạo phoi khi mài, vì đây

là cơ sở, là nguồn gốc của các hiện tượng vật lý xảy ra trong quá trình cắt như biến dạng, lực cắt, nhiệt cắt, … Để khảo sát được vấn đề này cần phải mô hình hóa quá trình cắt bằng hạt mài

Có nhiều mô hình đã được đưa ra, trong đó có mô hình dưới đây

Hình 1.4 Mô hình hóa quá trình cắt của hạt mài[11]Thư viện Đại Học Bách Khoa T.p

Hình 1.5 Sự tạo ra tia lửa khi mài [11]Thư viện Đại Học Bách Khoa T.p HCM

1.1.3 Máy mài

Máy mài (Grinding machine) là một loại máy công cụ thực hiện gia công mài vật liệu mài bằng đá mài được xoay tròn Thông thường máy mài được sử dụng sau khi dùng các loại máy công cụ khác gia công các chi tiết lớn Trong nhiều trường hợp, vật liệu mài và đá mài tiếp xúc trực tiếp với nhau, gia công mài bề mặt của vật liệu mài di chuyển tiếp xúc với đá mài quay tròn

Ngày nay, với sự phát triển của khoa học kỹ thuật nói chúng và của ngành chế tạo máy nói riêng, ngày càng có nhiều loại vật liệu mới ra đời đáp ứng các yêu cầu ngày càng cao về cơ lí tính và cách tính chất đặc biệt khác, tính gia công của các loại vật liệu này rất thấp, khó gia công đồng thời các chi tiết có yêu cầu ngày càng cao về ngày càng được mở rộng

Trong nghành chế tạo máy hiện đại, mài chiếm một tỷ lệ rất lớn, máy mài chiếm khoảng 30% tổng số máy cắt kim loại Đặc biệt là trong ngành chế tạo ổ bi, nguyên công mài chiếm khoảng 60% toàn bộ quy trình công nghệ

Phân loại máy mài

Máy mài mòn có nhiều loại nhưng ta có thể chia làm 2 loại chính là mài tròn và máy

mài phẳng Ngoài ra còn có nhiều loại máy mài nữa: Máy mài vô tâm, máy mài rãnh, máy mài cắt, máy mài răng, Theo hình dạng kích thước thì có thể chia làm 2 loại chính là máy mài cố định và máy mài cầm tay…v.v.v

Máy mài tròn: Có 2 loại chính là máy mài tròn ngoài và máy mài tròn trong Trên máy mài tròn, chuyển động chính là chuyển động quay tròn của đá mài, chuyển động ăn dao là chuyển động tịnh tiến của ụ đá dọc trục (ăn dao dọc trục) Hoặc di chuyển tịnh tiến theo hướng ngang (ăn dao ngang) hoặc chuyển động quay của chi tiết (ăn dao vòng) Chuyển động phụ là di chuyển nhanh ụ đá hoặc chi tiết

Hình 1.6 Máy mài tròn ngoài Jaguar[19]

Máy mài phẳng có 2 loại là mài bằng biên đá và mài bằng mặt đầu Chi tiết được kẹp trên bàn máy tròn hoặc hình chữ nhật Ở máy mài biên đá, đá mài quay tròn và chuyển động tịnh tiến ngang so với chi tiết, bàn máy mang chi tiết chuyển động tịnh tiến qua lại Chuyển động quay của đá là chuyển động chính, chuyển động ăn dao là chuyển động của đá (ăn dao ngang) hoặc chuyển động của chi tiết (ăn dao dọc) Ở máy mài bằng mặt đầu thì bàn máy có thể là

hình tròn hoặc hình chữ nhật Chuyển động quay của đá là chuyển động chính, chuyển động ăn dao là chuyển động của đá (ăn dao ngang) hoặc chuyển động của chi tiết (ăn dao dọc).

Hình 1.7 Máy mài phẳng Jaguar[19]

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, máy mài bằng đai này ra đời 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.

1.1.4 Một số phương pháp mài tròn

Sau khi ống thép đươc sản xuất ra thì sẽ được gia công lại cho phù hợp với từng lĩnh vức được sử dụng, công việc này ở nước ta chủ yếu là mài bỏ lượng dư và đánh bóng. Hiện nay phương pháp gia công ống thép chủ yếu là mài, những chi tiết yêu cầu có độ cứng, độ chính xác cao 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 qua các nguyên công gia công thô và nhiệt luyện Máy mài là máy gia công được dùng rông rải trên mọi lĩnh vực của ngành chế tạo máy,

số lượng máy nhiều nơi có thể vượt quá 30% trong tổng số máy cắt kim loại Máy mài bằng đểcắt bỏ lượng dư không cần thiết và đánh bóng chi tiết

Một số phương pháp gia công dưới đây:

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.

Hình 1.8 Mài tròn ngoài có tâm[11]Thư viện Đại Học Bách Khoa T.p HCM

+ 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

Hình 1.9 Mài tròn ngoài không tâm[11]Thư viện Đại Học Bách Khoa T.p HCM

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

Mài định hình

Có thể gia công được các bề mặt định hình có đường sinh thẳng, các bề mặt địnhhình tròn xoay ngoài và trong

Hình 1.10 Mài định hình[11]Thư viện Đại Học Bách Khoa T.p HCM

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

Hình 1.11 Mài lỗ không tâm[11]Thư viện Đại Học Bách Khoa T.p HCM

- 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

1.2 Các loại máy mài cầm tay

1.2.1 Giới thiệu

Sự phát triển của ngành công nghiệp chế tạo ngày càng tạo ra các sản phẩm chất lượng,

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

Sự linh hoạt và năng động trong sản xuất cũng là một yếu tố ưu tiên hàng đầu để tạo ra năng suât và chất lượng sản phẩm Trong nhiều trường hợp, chẳng hạn như các chi tiết ở vị trí khó gia công như ở trên các tòa nhà cao ốc, công trường … thì việc di chuyển một cỗ máy mài với kích thước lớn với khối lượng lên đến cả tấn là nhiệm vụ bất khả thi Bởi vậy mà máy mài cầm tay ra đời, nó có nguyên lý hoạt động tương tự máy mài truyền thống nhưng kích thước

nhỏ gọn chỉ bằng phần 10, trọng lượng thậm chí chỉ có 1-2 kg, hoạt động một cách linh hoạt,

dễ thao tác dễ sử dụng và đem lại năng suất cao Ngày nay thì máy mài cầm tay xuất hiện ở hầuhết mọi nơi trong các nhà máy, xí nghiệp, xưởng gia công, thậm chí là ở các gia đình Đơn giản là bởi vì sự tiện dụng của nó mang lại Mọi người có thể mua nó một cách dễ dàng bởi có rất nhiều các công ty sản xuất với đa dạng các mẫu mã chủng loại, chẳng hạn như Makita, Bosch, Stanley Black & Decker, Atec, Kainuo, Kynlo,… đó chỉ là tên của một vài thương hiệu nổi tiếng hiện đang được ưa chuộng trên thị trường, Ngoài ra còn rất nhiều nữa

1.2.2 Phân loại máy mài cầm tay

Về cơ bản thì người ta phân máy mài cầm tay làm 3 loại chính đó là máy mài góc, máy mài thẳng và máy mài đai Trong đó được sử dụng nhiều nhất và gần như ngoài thị trường ta cóthể bắt gặp dễ dàng đó là máy mài góc, xong tiếp đến là máy mài thẳng Còn máy mài đai ta ít thấy hơn vì đặc thù của nó, dùng trong các xí nghiệp phân xưởng với các công việc đánh xước, đánh bóng chuyên dùng

Máy mài góc

Hình 1.12 Máy mài góc cầm tay[15]

Cấu tạo

Máy mài góc cấu tạo khá đơn giản, bao gồm 3 ba bộ phận chính: vỏ máy, động cơ, công tắc, bánh công tác.

Vỏ máy

- Vỏ máy được hình thành dựa trên 3 phân đoạn chính là đầu vỏ, thân vỏ và nắm vỏ

- Thân vỏ làm từ hợp kim nhựa hoặc nhôm cao cấp đảm bảo khả năng cách điện và cách nhiệt Đồng thời dễ dàng cầm nắm

- Đầu vỏ: làm bằng gang bảo vệ bộ phận hộp số của động cơ điện và trục

- Nắp vỏ: làm bằng nhựa gắn với thân bằng một vít vặn, nắp vỏ giúp chê chắn phần chổi than

Hình 1.13 Máy mài góc makita[13]

Ứng dụng

Máy mài góc là sản phẩm có khả năng tùy biến linh hoạt rất tuyệt vời Chúng ta thậm chí không cần phải mua các loại máy cắt, máy cưa, máy chà chám mà có thể sử dụng máy mài góc dùng thay thế khi bạn biết cách kết hợp thiết bị mài góc này của mình với các loại phụ kiện khác nhau như đá mài, đá cắt, lưỡi cắt kim cương, bàn chải chà gỉ, đĩa nhám,

Đánh bóng bề mặt kim loại: Để chà nhám hoặc đánh bóng các bề mặt kim loại, chúng ta

cần kết hợp thêm phụ kiện bàn chải sắt vào máy mài góc Bàn chải sắt chà gỉ kết hợp với bánh

xe xoay là loại phụ kiện chuyên dụng giúp nhanh chóng tước, làm sạch và mài nhẵn những lớp

gỉ sét hoặc sơn bong tróc trên các bề mặt sản phẩm kim loại Bên cạnh đó, sử dụng phụ kiện bàn chải sắt cũng giúp chà bóng ở những kẽ nứt và góc nhọn hiệu quả

Ví dụ, ta có thể dùng một chiếc máy mài góc được gắn thêm bàn chải sắt để làm sạch những gỉ sét, bụi bẩn và vữa xi măng đóng cứng trên bề mặt của các dụng cụ xây dựng như bay, cuốc, xẻng… Trước khi chà sạch các vật dụng này thì ta cần cố định chúng bằng đầu kẹp hoặc móc kẹp Bên cạnh đó, khi chà bóng, ta chỉ nên chà trên các bề mặt phẳng, tránh chà vào

cạnh sắc của các dụng cụ nếu không thì chiếc máy mài sẽ bị đánh bật trở lại vào người và có

thể gây nguy hiểm

Cắt cốt thép: Chúng ta có thể cắt hầu hết các loại sắt, thép, kim loại bằng một chiếc máy

cưa nhưng để cắt nhanh và dứt khoát thì nó không thể sánh bằng máy mài góc được Chỉ cần lắp thêm phụ kiện đá cắt vào chiếc máy mài góc của mình thì chúng ta đã có được thiết bị cắt hiệu quả để cắt cốt thép, sắt góc, bu lông gỉ, hàng rào kẽm gai,

Để cắt cốt thép hiệu quả, trước tiên, ta cần đặt cây cốt thép nằm trên một bệ đỡ chắc chắn

và cố định cốt thép sao cho đầu định cắt chìa ra khỏi bệ đỡ Tiếp theo, bật máy mài góc lên để máy chạy với tốc độ ổn định Sau đó, từ từ đưa đá cắt xuyên thẳng đứng qua cây cốt sắt Ta không cần dùng sức nhiều mà hãy thả lỏng tay và để cho sức nặng của chiếc máy mài góc ép xuống vết cắt và cho đoạn cốt sắt rơi tự do ra ngoài, tránh mắc kẹt vào đá cắt

Máy mài thẳng thì về nguyên lý hoạt động giống như máy mài góc Chỉ khác là về cấu tạo

bộ phận truyền động để phù hợp hơn cho từng công việc Với máy mài góc thì từ động cơ điện truyền động đến trục công tác thông qua bộ bánh răng côn đặt vuông góc với nhau, trục được đặt vuông góc với chiều dài thân máy Còn máy mài thẳng thì không

Hình 1.14 Máy mài thẳng Makita[13]

1.2.3 Máy mài đai nhám

Máy mài dây đai nhám có tác dụng mài thô, mài mịn, làm sạch, đánh bóng vật liệu kim loại

Máy có thể làm việc với chi tiết dạng trụ, côn, ovan Các ống, tuýp, thanh đặc có thể được uốn ở hình dạng bất kỳ trước khi đưa vào máy để xử lý bề mặt.Mỗi máy mài đai nhám có 2 chuyển động chính

– Chuyển động tròn quanh con lăn kéo, đảm bảo lực kéo căng phù hợp cho đai nhám.– Chuyển động xoay vòng quanh trục của chi tiết gia công

Các chuyển động này giúp cho việc mài và đánh bóng trên toàn bộ chiều dài chi tiết mà không cần xoay nó Có thể đánh bóng nhiều dạng bề mặt theo yêu cầu

Các chi tiết quay được làm từ thép hợp kim, được tôi cứng và gắn trên vòng bi tự bôi trờn bằng mỡ, có thiết bị bảo vệ chống sự xâm nhập của các thành phần không mong muốn Dây đai

có thể được thay thế rất dễ dàng khi cần thiết

Giới thiệu về đai nhám

Đá mài là loại phụ kiện mài đã được sử dụng từ rất lâu và vẫn đang được sử dụng rộng rãi

Vì sao đá mài được dùng phổ biến như vậy? Vì nó rẻ tiền Đá mài có thể dùng được nhiều năm cho đến khi nó không còn sử dụng được nữa và đó là tiêu chí Nhưng tiêu chí chi phí hiện nay không còn là tiêu chí hàng đầu nữa khi sản xuất công nghiệp đi vào giai đoạn phát triển cao vớinhững triết lý sản xuất như: Lean, 6 sigma hay Kaizen, Just-in-Time,…

An toàn sản xuất là tiêu chí quan trọng hơn vì nó sẽ trực tiếp hoặc gián tiếp ảnh hưởng đế hoạt động sản xuất Một khi tai nạn xảy ra thì thiệt hại tổng từ các quy trình, con người, bộ phận có liên quan sẽ là rất lớn Cuộc cách mạng về vật liệu mài cho ra đời những loại vật kiệu mài mới có tính năng vượt trội cho phép gia công tốt hơn, tốc độ nhanh hơn: Ceramic,

Zirconia, Và đó là một xu hướng mới trong sử dụng vật liệu mài với các loại giấy nhám dạng đai (belt) dạng đĩa (disc)

Hình 1.15 Đai nhám vòng[16]

Một số ưu điểm của giấy nhám như sau:

Giấy nhám giảm thiểu tối đa rủi ro tai nạn do vỡ đá mài gây ra Các hạt vật liệu nhỏ và nhẹ được dán lên một tấm nền chắc chắn cho phép nó chịu được cường độ làm việc cao và nếu có

bị vỡ ra thì trọng lượng nhỏ của nó cũng không làm tổn hại đến người sử dụng

+Các hạt vật liệu mài cao cấp cho phép giấy nhám có tốc độ gia công ngày càng cao Công nghệ tự làm bén các hạt mài cho phép giấy nhám duy trì được tính năng dài hơn

+Các loại máy được thiết dùng giấy nhám có trọng lượng nhẹ hơn giúp người sử dụng thuận tiện hơn, giảm các chấn động ảnh hưởng đền sức khỏe người sử dụng

+Thời gian thế giấy nhám ngắn mang lại hiệu suất lao động cao hơn … và còn nhiều lợi íchkhác nữa mà công nghệ giấy nhám hiện nay đang sử dụng …

+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

+Hạt mài mạnh, bén cắt tốt, đặt biệt là tự sinh ra góc bén khi 1 tinh thể hạt mài cũ mòn đi.+Độ hạt Thô - Mịn đa dạng: 24, 36, 60, 80, 120, 180, 240, 320, 400, 600, 800, 1000,

1200,1400,…

Cấu tạo của đai nhám: Gồm 3 thành phần chính

-Hạt mài (Grain): Các hạt phổ biến là: Ceramic, Silicon Carbide, Green Silicon Carbide, Aluminum Oxide, White Alumium Oxide, Garnet, Open Coat…

-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

-Nền vải nhám (Backing): Thông thường sử dụng Giấy Tổng Hợp hoặc Vải Jeans hoặc Vải Twill

1.2.4 Ưu nhược điểm của máy mài đai nhám.

-Mài ống dùng để lắp ghép với nhau

-Đánh bóng ống thép

-Đánh xước thép ống

Ưu điểm

1.Đa dạng ứng dụng trong ngành kim loại:

- Chuyên dụng cho thép nguội

- Chuyên dụng cho Inox

Nhược điểm

-Khi hoạt động phát ra tiếng ồn

-Tuổi bền dây đai thấp , khoảng 100 sản phẩm / sợi

-Việc nối đai mất khá nhiều thời gian vì đai không có sẵn

Sự phát triển một cách nhanh chóng của ngành cơ khí chế tạo đã cho ra đời rất nhiều các sản phẩm với các hình dáng, kích thước và công dụng khác nhau Đòi hỏi các phương pháp gia công cuối (mài) mà các máy mài đá và máy mài đai truyền thống không thể đáp ứng được Từ

đó người ta đã cho ra đời hàng loạt máy mài đai cầm tay với đa dạng chủng loại mẫu mã và

kích thước.

Máy mài cầm tay được thiết kế nhỏ gọn, dễ sử dụng với rất nhiều tính năng dùng để mài bác bavia, làm nhẵn mối hàn, các cạnh sắc ở các vị trí nhỏ hẹp, ngóc ngách Máy mài đai cầm tay còn được sử dụng để đánh bóng, mài xước các vật liệu inox, thép v v với sự cơ động của đai nhám vòng

Máy mài đai cầm tay ngày nay được sử dụng đa dạng và rộng rãi bởi sự tiện dụng của nó mang lại Vẫn mang các ưu điểm của máy mài đai truyền thống và còn khắc phục được rất nhiều nhược điểm

Tiếng ồn thấp

Kết cấu đơn giản

Hoạt động linh hoạt, mài được các góc cạnh khó

Thay thế đai dễ dàng khi hỏng

Dễ sử dụng, an toàn hơn

Chi phí sản xuất thấp, dễ tháo lắp

Trên cơ sở đó, nhóm chúng em quyết định cọn máy mài đai cầm tay làm đề tài tốt nghiệp cho mình

Đây là một số hình ảnh về máy mài đai nhám cầm tay:

Hình 1.16 Máy mài đai nhám cầm tay[13]

CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ MÁY

2.1 Tìm hiểu nguyên lý hoạt động của máy mài đai

Máy được chọn hoạt đông theo nguyên lý mài định hình nhờ vào sự cắt gọt của các hạt màytrên đai truyền

Nguyên lý truyền động của máy nhờ vào nguyên lý ma sát, công suất từ bánh chủ động truyền sang bánh bị động nhờ vào ma sat giữa đai và bề mặt của bánh đai ( puly)

Từ chuyển động quay của động cơ (ở đây mà máy mài cầm tay) , truyền trực tiếp sang puly dẫn Puly dẫn truyền sang 2 puly nhỏ nhờ ma sát của đai nhám vòng

Trên cơ sở đó cộng với tìm hiểu tài liệu trên internet và sự giúp đỡ của Giám đốc CSSX Inox Tam Đa, Ông Đào Ngọc Quang thì nhóm đưa ra hình dáng sơ bộ của máy mài đai cầm taybằng phần mềm soildworks

Hình 2.1 Mô hình máy mài cầm tay của nhóm thiết kế

2.2 Cấu tạo bộ phận chính của máy mài bằng đai

Hình 2.2 Cấu tạo các bộ phận chính của máy mài

Cấu tạo máy mài bằng đai gồm những bộ phận chính như sau:1.Phần động cơ ( máy mài cầm tay )

8 Đai nhám vòng

9 Tay cầm nhựa

2.3 Hệ thống truyền động

Máy hoạt động dựa trên nguyên lý hoạt động của bộ truyền đai dẹt Hệ thống truyền động bao gồm 1 puly chủ động, 2 puly bị dẫn trong đó 1 puly đóng vai trò là bánh căng đai Truyền động đai được sử dụng rộng rãi trong các bộ truyền với nhiều ưu điểm:

- Có thể truyền động giữa các trục cách xa nhau (<15m)

- Làm việc êm, không gây ồn nhờ vào độ dẽo của đai nên có thể truyền động với vận tốc lớn

- Nhờ vào tính chất đàn hồi của đai nên tránh được dao động sinh ra do tải trọng thay đổi tác dụng lên cơ cấu

- Nhờ vào sự trượt trơn của đai nên đề phòng sự quá tải xảy ra trên động cơ

- Kết cấu và vận hành đơn giản

Hình 2.3 Truyền động đai dẹt[17]

Bên cạnh đó thì cũng có 1 vài nhược điểm:

- Kích thước bộ tuyền đai lớn so với các bộ truyền khác: xích, bánh răng

- Tỉ số truyền thay đổi do hiện tượng trượt trơn giữa đai và bánh đai (ngoại trừ đai răng)

- Tải trọng tác dụng lên trục và ổ lớn (thường gấp 2-3 lần so với bộ truỵền bánh răng) do phải có lực căng đai ban đầu (tạo áp lực pháp tuyến lên đai tạo lực ma sát)

- Tuổi thọ của bộ truyền thấp

 Hiện nay, bộ truyền đai thang được sử dụng rộng rãi, đai dẹt ngày càng ít sử dụng Khuynh hướng dùng bộ truyền đai răng ngày cang phổ biến vì tận dụng được ưu điểm của bộ truyền bánh răng và bộ truyền đai

2.4 Cơ sở tính toán động lực học cho các bộ phận chính của máy mài bằng đai

2.3.1 Động cơ

Với đề tài của nhóm là thiết kế máy mài đai nhám vòng cầm tay, để phù hợp với mục đích và yêu cầu sử dụng cũng như là điều kiện kinh tế của nhóm thì nhóm quyết định lựa chọn động cơ chính là máy mài góc cầm tay

Hình 2.5 Máy mài góc Makita[13]

Máy được chọn để sử dụng là máy mài cầm tay Makita

-Tốc độ không tải 2500-9300 (v/p)

-Công suất 720w

-Trọng lượng máy : 1.8 kg

-Máy khá nhỏ gọn và tiện dụng với rất nhiều tính năng dùng để mài bavia, làm nhẵn các mối hàn, các cạnh sắc ở các vị trí nhỏ hẹp, ngóc ngách.

-Máy điều khiển tốt, dễ cầm nắm nhờ kết cấu nhỏ gọn và trọng lượng nhỏ

-Giá thành hợp lý, phù hợp với điều kiện tài chính

2.3.2 Tính toán Puly dẫn và puly bị dẫn.[5]

Vì máy mài này hoạt động theo nguyên tắc mài định hình của ống nhờ vào hạt mài của nhám băng (nhám vòng) nên tính toán thiết kế dựa trên nguyên tắc tính toán của bộ truyền đai dẹt cho các puly và các cặp ổ lăn

Các bước tính toán như sau:

1 Chọn loại đai vải có hạt mài thô p36 (độ thô của hạt mài)

Tra bảng 5.1 sách Thiết kế hệ dẫn động cơ khí tập 1 [9] về đường kính bánh đai tiêu chuẩn