Thiết kế máy bào gỗ hai mặt

Thiết kế và tính toán - Trình bày các phương án thiết kế máy bào gỗ hai mặt - Tính toán thiết kế máy bào gỗ hai mặt - Thiết kế quy trình công nghệ gia công một chi tiết của máy bào gỗ -

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

KHOA CƠ KHÍ

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

ĐỀ TÀI:

THIẾT KẾ MÁY BÀO GỖ HAI MẶT

Người hướng dẫn: ThS TRẦN QUỐC VIỆT

Sinh viên thực hiện: NGUYỄN HỮU NGUYÊN

Đà Nẵng, 2018

Tên đề tài: Thiết kế máy bào gỗ hai mặt

Sinh viên thực hiện

TT Họ tên sinh viên Số thẻ Sinh

viên

Lớp Ngành

1 Nguyễn Hữu Nguyên 101130041 13C1A Chế tạo máy

1 Cơ sở lý thuyết của đề tài

Lâm sản là nguyên liệu, vật liệu đƣợc sử dụng lâu đời và rộng rãi nhất, là một trong những vật tƣ chủ yếu của nền kinh tế quốc dân Lâm sản đƣợc dùng rộng rãi trong công nghiệp, nông nghiệp giao thông vận tải, kiến trúc xây dựng, giao thông vận tải

Phạm vi nghiên cứu của đề tài tốt nghiệp:

 Cơ sở lý thuyết về máy bào gỗ hai mặt

 Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết

2 Nội dung đề tài đã thực hiện :

 Số trang thuyết minh: 64 trang

 Đã tính toán thiết kế các phần chính nhƣ sau:

1 Lập sơ đồ động học của máy

2 Tính toán các thông số kỹ thuật của máy

3 Tính toán thiết kế đƣợc các cụm máy

4 Thiết lập đƣợc các bản vẽ về máy

5 Kiểm nghiệm sức bền của chi tiết đặc biệt

Họ tên sinh viên: Nguyễn Hữu Nguyên Số thẻ sinh viên: 101130041

Lớp: 13C1A Khoa: Cơ khí Ngành: Công nghệ chế tạo máy

1 Tên đề tài đồ án:

Thiết kế máy bào gỗ hai mặt

2 Đề tài thuộc diện: ☐ Có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ đối với kết quả

thực hiện

3 Các số liệu và dữ liệu ban đầu:

• Chiều rộng sản phẩm gia công: 200 ÷ 250mm

• Chiều dài sản phẩm gia công: 600 ÷ 2000 mm

• Chiều cao sản phẩm gia công: 40 ÷ 80 mm

• Vận tốc băng tải cấp phôi: 8 ÷ 16 m/p

• Hệ thống truyền động bằng cơ khí

• Các số liệu khác tham khỏa máy thực tế

4 Nội dung các phần thuyết minh và tính toán:`

a Cơ sở lý thuyết

- Giới thiệu chung về gỗ và nguyên lý cắt gọt

b Thiết kế và tính toán

- Trình bày các phương án thiết kế máy bào gỗ hai mặt

- Tính toán thiết kế máy bào gỗ hai mặt

- Thiết kế quy trình công nghệ gia công một chi tiết của máy bào gỗ

- Hướng dẫn vận hành sử dụng và an toàn cho hệ thống

5 Các bản vẽ, đồ thị ( ghi rõ các loại và kích thước bản vẽ):

• Bản vẽ các phương án thiết kế (1A0 )

• Bản vẽ sơ đồ động học (1A0 )

• Bản vẽ chế tạo, lồng phôi và quy trình công nghệ (1A0 )

6 Họ tên người hướngdẫn: Ths Trần Quốc Việt

7 Ngày giao nhiệm vụ đồ án: 29/01/2018

8 Ngày hoàn thànhđồ án: 20/05 /2018

Đà Nẵng, Ngày…… tháng.…năm 2018 Trưởng bộ môn Người hướng dẫn

(Ký ghi rõ họ tên) (Ký ghi rõ họ tên)

Ths Trần Quốc Việt

Ngày nay, cuộc cách mạng về khoa học kỹ thuật trên thế giới đã và đang phát triển mạnh mẽ, không ngừng vươn tới những đỉnh cao trong đó có những thành tựu tiên tiến về tự động hóa sản xuất Việc tăng năng suất lao động nhằm cho ra đời nhiều sản phẩm có hiệu quả kinh tế lớn nhất là mục tiêu mà tất cả các ngành sản xuất đều nhắm tới Trong bối cảnh đó, mọi ngành sản xuất không ngừng áp dụng mọi thành tựu khoa học kỹ thuật vào lĩnh vực của mình để đạt sự tiến bộ nhất Riêng công nghệ sản xuất các sản phẩm từ gỗ thế giới đã đạt được những thành tựu hết sức to lớn

Nhìn vào thực tế nước ta hiện nay thì nghành cơ khí nói riêng cũng như ngành công nghiệp nói chung chưa đáp ứng được yêu cầu để có thể trở thành một nước công nghiệp hiện đại Do vậy, việc thiết kế máy móc, các thiết bị cho sản xuất trở thành một vấn đề hết sức cấp thiết

Vì vậy mỗi sinh viên ngành công nghệ chế tạo máy cần nắm vững kiến thức đã được học tại trường, những hiểu biết trong thực tế để ứng dụng chế tạo ra các sản phẩm có giá trị cao Mỗi sinh viên ra trường đều có một đề tài tốt nghiệp riêng của mình

Em được giao đề tài “thiết kế máy bào gỗ hai măt”, được sự hướng dẫn nhiệt tình của thầy “Trần Quốc Việt”, cũng như các thầy trong khoa Cơ Khí đã giúp em hoàn thành nhiệm vụ của mình Tuy nhiên vốn kiến thức còn hạn chế nên trong quá trình tính toán thiết kế máy không tránh khỏi những thiếu sót Em kính mong các thầy góp ý sữa chữa để em ngày một hoàn thiện hơn trong quá trình thiết kế sau này Một lần nữa

em xin chân thành cảm ơn thầy giáo hướng dẫn và các thầy cô trong khoa Cơ Khí - Trường đại học Bách Khoa Đà Nẵng

Xin chân thành cảm ơn!

Đà Nẵng, ngày 20 tháng 5 năm 2018

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Hữu Nguyên

LỜI CAM ĐOAN

Em xin cam đoan đây là đề tài thiết kế của riêng em Các số liệu và tài liệu sử dụng trong đồ án có nguồn gốc rõ ràng, đƣợc phép công bố khi có sự đồng ý của chủ

sở hữu Các kết quả nghiên cứu trong đồ án do chúng em tự tìm hiểu, phân tích một cách trung thực, khách quan Các kết quả này chƣa từng đƣợc công bố trong bất kỳ nghiên cứu nào khác

TÓM TẮT i

LỜI CAM ĐOAN iv

LỜI NÓI ĐẦU iv

CHƯƠNG 1: 1

GIỚI THIỆU CHUNG VỀ GỖ VÀ NGUYÊN LÝ CẮT GỌT 1

1.1 Giới thiệu chung về gỗ: 1

1.1.1 Vị trí lâm sản trong nền kinh tế quốc dân: 1

1.1.2 Giới thiệu chung về gỗ: 1

1.2 Giới thiệu về nguyên lý cắt gọt gỗ: 6

1.2.1 Khái niệm về gia công gỗ: 6

1.2.2.Các dạng gia công cắt gọt gỗ: 9

1.2.3 Chế độ cắt: 14

CHƯƠNG 2 PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ MÁY BÀO GỖ HAI MẶT 15

2.1 Phân tích lựa chọn phương án thiết kế: 15

2.1.2 Phân tích các phương án máy và lựa chọn phương án hợp lý: 15

a) Phương án A: Phương án bố trí dao cắt 15

b) Phương án B: Lựa chọn phương án điều chỉnh dao trên 16

c) Phương án C: Lựa chọn phương án điều chỉnh dao dưới 17

d) Phương án D: Lựa chọn phương nâng hạ bàn máy 19

e) Phương án E: Lựa chọn cơ cấu cấp phôi 21

2.2 Xây dựng sơ đồ động học của máy 22

CHƯƠNG 3 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÁY BÀO GỖ HAI MẶT 24

1 Xác định các thông số cơ bản của máy: 24

1.1 Tốc độ của trục dao: 24

1.2 Tính toán lực cắt gọt: 26

1.2.1 Phân tích lực do dao cắt gây ra: 26

1.2.2 Phân tích lực tác dụng khi băng tải cuốn gỗ vào máy: 27

1.2.2 Phân tích lực tác dụng khi băng tải cuốn gỗ vào máy: 28

dao cắt dưới: 30

2 Phân phối tỷ số truyền: 32

2.1 Phân bố tỷ số truyền từ động cơ đẩy gỗ đến trục tang cuốn của băng tải: 32

2.2 Phân bố tỷ số truyền từ trục tang cuốn của băng tải đến các con lăn và trục cuốn: 34

2.3 Phân bố tỷ số truyền từ động cơ nâng hạ thân trên máy: 36

CHƯƠNG 4: 38

QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT TRỤC 38

4.1 PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG 38

4.1.1 Điều kiện kĩ thuật 38

4.1.2 Vật liệu và phương pháp tạo phôi 38

4.1.3 Tính công nghệ trong kết cấu 38

4.2 QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT TRỤC 39

4.2.1 Nguyên công 1: Khỏa hai mặt đầu và khoan hai lỗ tâm 39

4.2.2 Nguyên công 2: Tiện thô và tinh các mặt 40

4.2.3 Nguyên công 3: Phay rảnh then 41

4.2.4 Nguyên Công 4: Kiểm tra độ không đồng tâm giữa các mặt trụ 41

4.3 TÍNH LƯƠNG DƯ GIA CÔNG MẶT TRỤ 0 , 015 002 , 0 20  42

4.3.1 Tiện thô 42

4.3.2 Tiện tinh 42

4.3.3 Tiện tinh mỏng 43

4.4 TÍNH CHẾ ĐỘ CẮT MẮT TRỤ 0 , 015 002 , 0 20  43

4.4.1 Tiện thô 43

4.4 TÍNH CHẾ ĐỘ CẮT MẮT TRỤ 2000,,015002 44

4.4.1 Tiện thô 44

4.4.2 Tiện tinh mỏng 47

CHƯƠNG 5 49

HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG VÀ AN TOÀN CHO HỆ THỐNG 49

5.1.2 Những điều cần biết khi vận hành máy: 50

5.2 Bảo dưỡng: 50

5.3 Sửa chữa các khuyết tật, nguyên nhân và khắc phục: 50

5.3.1 Trục dao không quay được khi mở máy: 50

5.3.2 Máy không đẩy được chi tiết gia công: 51

5.3.3 Kích thước gia công không đảm bảo: 51

5.3.4 Bề mặt gia công không song song với mặt chuẩn của chi tiết: 51

5.3.5 Trục dao không bào được gỗ hoặc mặt bào không đồng đều, mặt gia công không nhẵn: 51

5.3.6 Trục đẩy lệch một bên làm cho chi tiết gia công bên dày bên mỏng: 52

5.3.7 Có những gợn sóng lớn trên mặt gia công: 52

5.4 An toàn lao động: 52

5.4.1 Các qui định về an toàn khi vận hành máy: 52

5.4.2 An toàn về điện: 53

5.4.3 An toàn về cơ: 53

KẾT LUẬN 55

TÀI LIỆU THAM KHẢO 56

CHƯƠNG 1:

GIỚI THIỆU CHUNG VỀ GỖ VÀ NGUYÊN LÝ CẮT GỌT

1.1 Giới thiệu chung về gỗ:

1.1.1 Vị trí lâm sản trong nền kinh tế quốc dân:

Lâm sản là nguyên liệu, vật liệu được sử dụng lâu đời và rộng rãi nhất, là một trong những vật tư chủ yếu của nền kinh tế quốc dân Lâm sản được dùng rộng rãi trong công nghiệp, nông nghiệp giao thông vận tải, kiến trúc xây dựng, giao thông vận tải

Lâm sản có thể thay thế bông vải, tơ tằm, lông cừu Với phương pháp chế biến hóa học từ 1 gỗ có thể phân ly thành 200 kg thớ và chế tạo ra 160 kg tơ nhân tạo, dệt vải có thể may được 300 bộ quần áo hoặc dệt thành 4000 đôi tất, tương đương với sản lượng bông của 1/2 ha trong 1 năm, hoặc bằng số tơ của 320.000 con tằm, hoặc bằng số lượng lông lấy được từ 25 đến 30 con cừu trong 1 năm

Với công nghệ thủy phân từ lâm sản có thể chế tạo thành đường, rượu, thức ăn cho gia súc, phần nguyên liệu chính để tạo nên tơ nhân tạo, làm phim, đĩa hát, giấy mica, áo mưa

Với công nghệ nhiệt phân từ gỗ tạo ra các sản phẩm than, axit axetit, phenol, rượu mêtylic, dầu gỗ

Gỗ có thể thay thế gang thép, gỗ do có nhiều tế bào hình ống tạo nên, sau khi sấy khô, nước trong gỗ bốc hơi, nhường chỗ cho không khí Gỗ có khối lượng thể tích trung bình 0,5 đến 0,7 g/ , nếu lạng hoặc bóc gỗ thành những tấm mỏng, tấm keo, xếp thành nhiều lớp ngang dọc, rồi ép với áp suất và nhiệt độ cao sẽ biến gỗ thành loại vật liệu mới Loại gỗ này rất ít thấm nước, không co giãn, cách nhiệt, cách điện tốt, chiu được ma sát, khả năng chịu lực gần như gang thép, dùng để sản xuất thoi dệt, bánh xe răng, các loại đinh ốc, ống dẫn trong các phân xưởng hóa chất

1.1.2 Giới thiệu chung về gỗ:

a Cấu tạo của gỗ:

Cấu tạo gỗ là nhân tố ảnh hưởng đến tính chất của gỗ Cấu tạo và tính chất của

Những hiểu biết về cấu tạo là cơ sở để giải thích bản chất các hiện tượng sản sinh trong quá trình gia công chế biến và sử dụng gỗ Muốn nhận mặt gỗ, xác định tên để buôn bán và sử dụng cho thích hơp, trước hết cần nắm vững những kiến thức cơ bản

về cấu tạo Trong thực tế có rất nhiều loại gỗ rất giống nhau cần đi sâu phân loại một cách chính xác, phải tiến hành khảo sát cấu tạo hiển vi của gỗ Mặt khác do ảnh hưởng của hoàn cảnh bên ngoài, không những các loại gỗ khác nhau mà từng cây trong cùng một loài và ngay cả từng bộ phận khác nhau trong cùng một cây cũng có sự khác nhau Muốn phân tích được những hiện tượng đó, cần có những kiến thức sâu sắc và toàn diện về cấu tạo hiển vi của gỗ

Tóm lại muốn nhận biết được tên gỗ cho chính xác, muốn tìm hiểu về tính chất

gỗ, muốn áp dụng các biện pháp kỹ thuật thích hợp trong quá trình gia công chế biến, muốn sử dụng hợp lý và tiết kiệm gỗ trước hết phải hiểu biết về cấu tạo của gỗ Đây

là một trong những biện pháp căn bản để nâng cao chất lượng sử dụng gỗ

Giới thực vật chia làm hai nhóm: thực vật thượng đẳng và nhóm thực vật hạ đẳng

Đối tượng nghiên cứu của gỗ là gỗ lá kim và gỗ lá rộng

Ở mỗi loài thực vật thân gỗ chia làm ba phần:

+ Rể giữ cho cây đứng vững, hút nước và muối khoáng từ trong lòng đất làm nguyên liệu cho quá trình quang hợp tạo chất dinh dưỡng nuôi cây

+ Gốc, thân, cành vừa là sườn, cột chống đỡ tàn lá, vừa là đường dẫn truyền nhựa nguyên qua gỗ và nhựa luyện được vận chuyển qua vỏ xuống các bộ phận khác nuôi cây Đây là bộ phận cung cấp gỗ chủ yếu

+ Lá là cơ quan hô hấp, thoát hơi nước để ổn định nhiệt độ cho cây, là nơi tổng hợp chất hữu cơ nuôi cây

+ Thực vật thân gỗ không ngừng lớn lên theo đường kính Sinh trưởng theo chiều cao dựa vào tác dụng phân sinh của chồi ngọn Lớn lên theo đường kính chủ yếu do hoạt động của tầng phát sinh libe-gỗ Tế bào của tầng phát sinh không ngừng phân sinh ra những tế bào mới về phía bên trong làm thành vòng gỗ, về phía bên ngoài làm thành lớp vỏ Trong quá trình phân sinh này số tế bào cung cấp cho phần gỗ luôn luôn nhiều hơn tế bào cung cấp cho phần vỏ, nên sự tăng trưởng theo chiều ngang của thân cây chủ yếu do phần gỗ ngày một dày thêm

b Tính chất hóa học của gỗ

Trong quá trình cắt gọt, tính chất lý học của gỗ ảnh hưởngtrực tiếp và vô cùng phức tạp Chúng ta chỉ đề cập đến những tính chất lý học của gỗ có ảnh hưởng đến quá trình cắt gọt

 Độ ẩm của gỗ:

Có ảnh hưởng đến quá trình cắt gọt Ví dụ ở độ ẩm W=5%, gỗ thông có ứng suất nén 9000 N/ , tăng độ ẩm tới 30% ứng suất nén của nó chỉ còn 2000 N/ , tức là

đã giảm 80% Tăng hay giảm độ ẩm của gỗ dẫn đến thay đổi tính chất cơ học của gỗ

và tất nhiên các hiện tượng xảy ra trong quá trình cắt gọt cũng thay đổi theo

 Khối lượng của gỗ:

Khối lượng riêng của bất cứ loại gỗ nào cũng gần bằng nhau là 1,54 g/ Song khối lượng riêng của gỗ thì khác nhau, gỗ có khối lượng riêng càng cao thì càng khó gia công và ngược lại Tuy vậy có một số loại gỗ có khối lượng riêng không cao lắm nhưng do cấu tạo của gỗ, lại khó gia công như ngát, ràng ràng

 Độ cứng vững và đàn hồi của gỗ:

Nói đến tính chất cơ học của gỗ là nói đến khả năng chống laị tác dụng của ngoại lực Trong đó đáng chú ý là độ cứng, độ bền vững theo kéo, nén, uốn, tách Gỗ là hợp chất hữu cơ tự nhiên mang 3 tính chất: đàn hồi, dẻo, dai Vì vậy dưới tác dụng của ngoại lực, gỗ sẽ bị biến dạng, song khi ngoại lực thôi tác dụng, gỗ có xu hướng trở lại trạng thái ban đầu, nhưng do tính dẻo nên sau khi lực thôi tác dụng gỗ vẫn bị biến dạng Tất nhiên do tính không đồng nhất, nên hiện tượng biến dạng không giống nhau theo các chiều của thớ gô Đặc trưng là tỉ số:

 = L

- Nén hở là quá trình nén được tiến hành theo hai mặt đối diện của vật, còn các chiều khác hoàn toàn tự do Biến dạng tăng từ lúc có lực tác dụng đến ứng suất phá hủy Tất nhiên sự biến dạng này khác nhau khi ta nén theo các chiều thớ gỗ khác nhau: nén dọc thớ, nén tiếp tuyến và nén xuyên tâm Khi nén gỗ, gỗ co lại theo chiều của lực nén, song lại có xu hướng nở ra theo chiều vuông góc với lực nén

- Nén kín là quá trình nén mà các phía khác nhau của vật nén đều bị giới hạn Trong quá trình cắt gọt, tùy từng dạng, hiện tượng nén kín toàn phần, một phần, hoặc

hở đều có thể xảy ra

 Hiện tượng trượt của gỗ:

Dưới tác dụng của ngoại lực, các lớp gỗ thường bị trượt hoặc xê dich lẫn nhau Đặc trưng là ứng suất trượt [] Ứng suất trượt của gỗ biểu thị khả năng chống lại sự

xê dịch hoặc trượt Giữa các lớp gỗ dưới tác dụng của ngoại lực theo một tiết diện nào

đó cùng nằm trong phương tác dụng của ngoại lực Vì vậy nó được tính bằng N/ Khi lực tác dụng lên gỗ thì hiện tượng trượt của gỗ xảy ra phức tạp hơn so với một số vật liệu khác Điều này có thể thấy được lúc nén gỗ theo hướng xuyên tâm, khi tách hoặc chẻ

c Phân loại nhóm gỗ:

Tiêu chuẩn về gỗ phải dựa trên cơ sở những tính chất tự nhiên của gỗ nguyên liệu

và các yếu tố ảnh hưởng đến tính chất đó, đồng thời căn cứ vào yêu cầu kỹ thuật và kinh nghiệm của từng nghành và người sử dụng, cũng như các điều kiện và khả năng sản xuất và chế biến gỗ

Trong nền sản xuất phát triển, tiêu chuẩn hóa là động lực nâng cao chất lượng sản phẩm, sử dụng hợp lý nguyên liệu, giảm bớt phế phẩm, đơn giản hóa và hợp lý hóa toàn bộ quá trình sản xuất từ đầu đến thành sản phẩm Điều quan trọng hơn là tiêu chuẩn hóa có tác dụng thúc đẩy việc tổ chức lao động, và giá thành sản phẩm, tạo điều kiện để sản xuất liên tục hàng loạt làm cho sản phẩm không ngừng phát triển

Tùy theo tính chất và phạm vi ảnh hưởng của các loại sản phẩm mà phân loại tiêu chuẩn thành cấp nhà nước, cấp ngành hay cấp xí nghiệp Trong đó các tiêu chuẩn đưa

ra không phải là vĩnh cửu, mà có sự thay đổi sau từng thời kì lịch sử, theo sự phát triển của sản xuất và những tiến bộ kỹ thuật Việc xét tiêu chuẩn sao cho phù hợp với thực

tế sản xuất và đời sống là việc làm có tính chất kế thừa và liên tục, nhằm thúc đẩy nền sản xuất và kỹ thuật phát triển tốt hơn

Trong công nghệ khai thác rừng thì gỗ là tài nguyên lớn và có vai trò quan trọng nhất trong nền kinh tế quốc dân nên việc xây dựmg những tiêu chuẩn và phân loại gỗ

là cần thiết

Để xây dựng tiêu chuẩn cho các sản phẩm của công nghệ khai thác rừng và chế biến gỗ cần phải nguyên cứu những tính chất tự nhiên của nguyên liệu gỗ, các giai đoạn sản xuất ra sản phẩm gỗ và các điều kiện sử dụng gỗ

Nguyên cứu những tính chất tự nhiên của nguyên liệu gỗ cần chú ý đến cơ cấu các loại gỗ khác nhau, các tính chất cơ bản của từng loại cây khác nhau như cấu tạo, tính chất vật lí, tính chất cơ học, tính chất hóa học, độ bền tự nhiên, khuyết tật gỗ, các yếu tố ảnh hưởng đến cơ cấu và tính chất của gỗ, các yếu tố liên quan khác như trữ lượng, khả năng cung cấp và gây trồng rừng cũng là đối tượng của tiêu chuẩn hóa và phân loại các hạng gỗ

Qua các giai đoạn sản xuất ra sản phẩm gỗ, tính chất riêng biệt của từng sản phẩm được biểu hiện bằng hình dạng và kích thước của sản phẩm Mỗi phương pháp

và kích thước khác nhau Tùy theo các giai đoạn chế biến, các hạng gỗ có những hình dạng, phẩm chất và kích thước khác nhau Vì vậy chính nó là tiêu chuẩn để phân loại xếp hạng các sản phẩm của công nghệ gỗ

Trong các điều kiện sử dụng sản phẩm gỗ thì mục đích sử dụng là yếu tố quan trọng nhất, chỉ khi biết rõ được mục đích sử dụng thì mới có thể biết chắc chắn những yếu tố kỹ thuật cần thiết trong phân loại xếp hạng, tức là những yêu cầu tối thiểu cần

và đủ để thỏa mãn cho nhu cầu sử dụng

Việc xây dựng các tiêu chuẩn và phân loại sản phẩm công nghệ gỗ xuất phát từ lợi ích của toàn bộ nền kinh tế xã hội, là cơ sở không thể thiếu để sử dụng hợp lý và tiết kiệm nguyên liệu gỗ, đồng thời đảm bảo chất lượng sản phẩm tốt đến tay người sử dụng về mặt hình dạng, kích thước, phẩm chất và các đòi hỏi khác Đó là nhiệm vụ của tất cả các ngành từ nguyên cứu khoa học đến sản xuất và sử dụng đều có nhiệm vụ tham gia

Dựa vào các điều kiện trên người ta phân loại gỗ thành 8 nhóm:

Nhóm I: Gồm 41 loại (Cẩm lai, Dáng hương, Gụ, Hoàng đàn, Huê mộc,Lát xanh, Sơn huyết, Trầm hương )

Nhóm II: Gồm 26 loại (Đinh, Dâu đen, Kiền kiền, Lim xanh, Nghiến, Sến mật, Xoay, Trai lý, Song xanh, Táu nước )

Nhóm III: Gồm 24 loại (Bàng lang, Bình linh, Cà chắc, Chai, Chò chi, Chua khắc, Dâu vàng, Săng lẻ, Sao đen )

Nhóm IV: Gồm 34 loại (Bời lời, Chau chau, Dầu lông, Gội nếp, Hà nu, Long não, Mít, Thông nàng )

Nhóm V: Gồm 65 loại (Chò lông, Chò xanh, Chôm chôm, Dầu, Giẻ xanh, Hoàng linh, Muồng, Sếu, Thông nhựa, Xà cừ )

Nhóm VI: Gồm 70 loại (Bạch đàn chanh, Bứa núi, Khhé, Lòng mang, Đước, Mận rừng, Mù u, Quế, Thị rừng )

Nhóm VII: Gồm 46 loại (Cao su, Cà lồ, Giẻ trắng, Trám trắng, Trám đen ) Nhóm VIII: Gồm 48 loại (Ba bét, Ba soi, Chay, Dâu da bắc, Sồi bấc )

1.2 Giới thiệu về nguyên lý cắt gọt gỗ:

1.2.1 Khái niệm về gia công gỗ:

a Những đặc điểm chính của nguyên liệu làm đồ mộc:

Ván dăm: Được chế tạo bằng cách trộn hỗn hợp giữa dăm (vỏ bào, gỗ vụn, mùn cưa được băm nhỏ) với keo rồi đem ép dưới một áp suất và nhiệt độ nhất định

Ván sợi ép: Được chế tạo từ các sợi gỗ được ép lại Ở nước ta hiện nay bước đầu

đã sản xuất được loại ván này

Ván mộc: Là tấm bên trong các đầu mẫu gỗ , bên ngoài được dán bằng ván mỏng hoặc ván dán

Ván lạng: Là các tấm được lạng ra từ gỗ tròn hoặc các tấm gỗ thường, loại có vân thớ đẹp để dán trang trí bên ngoài của đồ mộc, như lát gội, sang, trám

 Một số sản phẩm làm từ gỗ:

b Nhiệm vụ và nội dung của khoa học cắt gọt gỗ:

Để thực hiện được quá trình gia công gỗ bằng cơ giới, trong thực tiễn cần giải quyết hai vấn đề:

Một là cần có những thông số cơ bản ban đầu như lực, công suất, mối tương quan giữa các yếu tố Dựa trên những thông số cơ bản đó để tính toán thiết kế mới, cải tiến công cụ, máy thiết bị, giải quyết các quá trình gia công, tính toán kinh tế

Hai là từ những điều kiện cho trước, như máy móc thiết bị, công cụ gỗ cần xác định chế độ gia công hợp lý để đạt được năng suất cao nhất, hao tốn ít nhất về nguyên, nhiên liệu Mà thành phẩm đạt được chất lượng cao nhất hoặc theo yêu cầu cho trước Hai vấn đề này có liên quan mật thiết với nhau, là một thể thống nhất của quá trình chế tạo và sử dụng Giải quyết vấn đề thứ nhất là giải quyết bài toán thuận, giải quyết vấn

đề thứ hai là giải quyết bài toán nghịch Từ đó chúng ta thấy khoa học cắt gọt gỗ có nhiệm vụ cụ thể sau đây: Xác định mối tương quan giữa các yếu tố của ba đối tượng vật liệu được gia công, công cụ cắt gọt và máy Ngoài ra khoa học cắt gọt gỗ phải tìm các biện pháp gia công mới khoa học hơn, đạt kết quả cao hơn về năng suất, chất lượng, ứng dụng vào thực tế sản xuất để tạo ra các sản phẩm mới

Giải quyết đúng đắn đối với khoa học cắt gọt gỗ sẽ tạo ra khả năng lớn cho việc hoàn thiện các quá trình kỹ thuật gia công chế biến gỗ, đẩy mạnh sản xuất đáp ứng được nhiệm vụ của ngành hiện nay cũng như sau này

1.2.2.Các dạng gia công cắt gọt gỗ:

 Các dạng gia công chế biến gỗ:

Công nghệ gỗ là tổng quát cả quá trình và cả phương tiện được áp dụng vào sản xuất để tạo ra được những sản phẩm từ gỗ

Gia công chế biến hóa học: Là quá trình gia công tạo từ gỗ ra các sản phẩm mà bản chất của gỗ đã bị thay đổi như sản xuất đường, giấy, rượu

Gia công cơ hóa: Là dạng gia công kết hợp giữa hóa học và cơ học như gia công

áp lực có ngâm tẩm

Gia công chế biến cơ giới: Là quá trình gia công từ gỗ ra sản phẩm bằng cách thay đổi hình dạng, kích thước, còn bản chất của gỗ thì cơ bản không thay đổi Dạng này có thể phân ra thành 4 phương pháp chủ yếu: gia công cắt gọt, gia công áp lực, gia công va đập, gia công tách chẽ

Gia công cắt gọt làm phá hủy mối liên hệ giữa các phần tử vật chất gỗ theo một hướng nhất định nhờ công cụ cắt Vật gia công được chia thành hai thành phần cùng với phoi hoặc không có phoi Cưa, bào bóc, phay, khoan Là cắt gọt có phoi Đột cắt, xén là cắt gọt không có phoi.Gia công áp lực không làm phá hủy mối liên hệ giữa các phần tử của vật được gia công mà chủ yếu dùng áp lực để làm thay đổi hình dạng, kích thước vật gia công như kéo, nén uốn

Gia công va đập làm phá hủy mối liên kết giữa các phần tử vật chất được gia công thành những phần nhỏ, không theo một dạng kích thướt hình hình học qui định trước, như gia công bọt gỗ làm giấy, thuốc súng,

Gia công tách chẻ làm phá hủy mối liên kết giữa các phần tử gỗ theo các lớp mà không theo một hướng nhất định cho trước, như chẻ củi, tước gỗ,

 Gia công cắt gọt cơ bản:

- Giới thiệu chung về nguyên lý cắt gọt gỗ:

Cắt gọt gỗ là quá trình cắt gọt lấy đi từ vật gia công một lớp hoặc nhiều lớp phoi Quá trình này được thực hiện nhờ một vật rắn nhỏ có dạng hình nêm gọi là dao cắt Phần phôi còn lại với phoi được xác định theo một ranh giới quy định trước

Cắt gọt là một quá trình công nghệ, nhờ tác dụng trực tiếp của dao mà phôi được phân chia để tạo ra sản phẩm có hình dạng và kích thước cho trước

Phoi là một phần vật chất, thường rất nhỏ được cắt ra từ phôi sau một lần chuyển động của dao hoặc phôi Phoi được tạo ra phù hợp với khả năng cắt của dao và máy Như vậy, để thực hiện quá trình cắt gọt, phôi có thể đứng yên, dao chuyển động hoặc ngược lại Và sau mỗi lần chuyển động chúng ta sẽ có được một lớp phoi từ phôi Trong quá trình cắt gọt phải có hai chuyển động:

Chuyển động thứ nhất là chuyển động của dao hay phôi để cắt được một lớp phoi Thường chuyển động này có tốc độ rất lớn gọi là chuyển động chính, được gọi là chuyển động cắt gọt Chuyển động tuyệt đối của dao hay phôi cần thiết và đủ để cắt được một phần phoi người ta gọi là chuyển động cắt gọt

Chuyển động thứ hai là chuyển động của phôi hoặc dao để đảm bảo cho lần cắt tiếp theo tạo ra phoi mới Thường chuyển động này có tốc độ rất nhỏ so với chuyển động thứ nhất gọi là chuyển động phụ, hay còn gọi là chuyển động ăn dao Chuyển động tuyệt đối của phôi hay dao để đảm bảo cho lần cắt tiếp theo tạo ra phoi mới gọi là chuyển động ăn dao

Như vậy trong quá trình cắt gọt của dao được tiến hành theo một chu kỳ nhất định, cứ mỗi một chu kỳ chúng ta có được một phoi Trong một chu kỳ dao hoàn thành hai bước, nếu phôi đứng yên và ngược lại nếu dao đứng yên Bước thứ nhất trong chu

kỳ phoi sẽ được cắt ra, ta gọi là bước hữu ích hoặc là bước có công Bước thứ hai dao hoặc phôi trở về vị trí ban đầu để chuẩn bị cắt phoi mới, trong bước này phoi không được tạo ra, người ta gọi là bước vô ích hay còn gọi là bước không công

Nếu trong quá trình cắt gọt ở khoảng thời gian nào đấy không có chuyển động ăn dao mà chỉ có chuyển động cắt gọt, thì đường mũi dao vẽ nên gọi là quỹ đạo cắt gọt Ngược lại, nếu như trong quá trình cắt gọt, ở khoảng thời gian nào đấy không có chuyển động cắt gọt, thì quỹ đạo mũi dao vẽ nên gọi là quỹ đạo cắt gọt tương đối hay còn gọi là quỹ đạo cắt gọt thực

Tốc độ chuyển động dao hoặc vật gia công theo quỹ đạo cắt gọt gọi tốc độ cắt gọt Vậy tốc độ cắt gọt là quãng đường đi được của dao hoặc phôi theo quỹ đạo cắt gọt trong một đơn vị thời gian, thường được kí hiệu bằng chữ v, đơn vị là mét/giây (m/s) Tốc độ của dao hoặc phôi theo quỹ đạo ăn dao, người ta gọi là tốc độ ăn dao Vậy tốc

độ ăn dao là quãng đường đi được của dao hoặc phôi theo quỹ đạo ăn dao trong một đơn vị thời gian Thường tốc độ này được kí hiệu bằng chữ U Đơn vị là mét/phút (

) Trong gia công chế biến gỗ, tốc độ ăn dao có thể đạt tới 150 m/phút Nếu cả hai

chuyển động đồng thời tồn tại, thì dao sẽ chuyển động tương quan với phôi theo tốc độ

bằng tốc độ tổng hợp hai vectơ tốc độ trên, người ta gọi là tốc độ tương đối hay gọi là

tốc độ thực của dao Thường kí hiệu là V

Vậy tốc độ tương đối hay tốc độ thực của dao hoặc phôi là quãng đường đi được

của dao hoặc phôi theo quỹ đạo thực trong một đơn vị thời gian

Vt vu

- Phân loại cắt gọt gỗ:

So với các quá trình cắt gọt một số nguyên vật liệu khác, quá trình cắt gọt gỗ

phức tạp hơn Vì gỗ có cấu trúc không đồng nhất, hơn thế nữa trong nhiều dạng gia

công gỗ, phoi lại là thành phẩm, để đảm bảo cho phoi trong trường hợp này có chất

lượng thì việc nguyên cứu các quá trình cắt gọt chúng đòi hỏi mức độ cao hơn Do đó

trong quá trình nguyên cứu cắt gọt gỗ người ta chia làm hai bước hay hai giai đoạn:

bước thứ nhất là nghiên cứu cắt gọt cơ bản và bước thứ hai là nghiên cứu cắt gọt

chuyên dùng

Cắt gọt cơ bản: Đặc điểm của cắt gọt này là có hạn chế một số điều kiện của các

yếu tố tham gia vào quá trình cắt gọt, nhằm đưa đến dạng căn bản nhất, để dễ nghiên

cứu chúng Những kiến thức nghiên cứu được về cắt gọt này sẽ làm cơ sở để nghiên

cứu các dạng cắt gọt chuyên dùng

Dạng cắt gọt cơ bản có bốn đặc điểm sau đây: +Quá trình cắt gọt được thực hiện ở một cạnh chính của dao cắt, dao phải có

dạng hình nêm, các mặt trước, sau của dao phải là mặt phẳng, góc cắt, góc sau phải cố

định, độ dài của cạnh cắt phải lớn hơn chiều rộng của phôi và chiều rộng của phoi,

hình thức cắt như vậy người ta gọi là cắt hở Nếu quá trình cắt gọt được thực hiện ở

hai cạnh cắt, chiều rộng của dao bằng chiều rộng của phoi, chiều rộng của phôi lớn

hơn chiều rộng của dao người ta gọi là cắt nửa kín Nếu như trong quá cắt gọt được

thực hiện ở ba cạnh của dao và tạo ra ba mặt cắt, chiều rộng phoi bằng chiều rộng dao,

chiều rộng phôi lớn hơn chiều rộng dao người ta gọi là cắt kín Hình thức đầu tiên

thuộc cắt cơ bản, còn hình thức hai và ba thuộc cắt phức tạp

+ Quỹ đạo cắt gọt thực của dao phải là đường thẳng, tốc độ cắt và tốc độ ăn dao

+Chiều dày của phoi là một đại lượng cố định

+ Đặc điểm cuối cùng là mặt phẳng chuyển động và hướng chuyển động của dao phải vuông góc hoặc song song với chiều của thứ gỗ Từ đặc điểm này trong cắt gọt gỗ

có thể có ba trường hợp cắt gọt cơ bản sau đây: cắt ngang, cắt dọc và cắt bên Chúng ta

sẽ xét kỹ ở chương sau

Cắt gọt chuyên dùng: Tức là các dạng cắt gọt đã được ứng dụng vào những trường hợp gia công cụ thể, nhằm những mục đích công nghệ nhất định như cưa, bào, phay Thường thì các dạng này phức tạp hơn, số lượng yếu tố tác động lên quá rình cắt gọt cũng nhiều hơn

Bd

Bp

- Loại gỗ: Loại gỗ khác nhau, tính chất của gỗ cũng khác nhau, bởi vậy trị số công suất cắt khác nhau và phụ thuộc vào loại gỗ thuộc nhóm nào

- Độ ẩm của gỗ: Độ ẩm của gỗ có ảnh hưởng đến quá trình cắt gọt Tăng hay giảm độ ẩm của gỗ dẫn đến thay đổi tính chất cơ học của gỗ và tất nhiên các hiện tượng xảy ra trong quá trình cắt gọt cũng thay đổi theo Gỗ có độ ẩm càng lớn thì trở lực giảm không đáng kể

- Khối lượng riêng của gỗ:

Khối lượng riêng tuyệt đối của bất cứ loại gỗ nào cũng gần bằng nhau và bằng 1,54 g/ Song khối lượng riêng của gỗ thì lại khác nhau, gỗ có khối lượng riêng càng cao thì càng khó gia công và ngược lại

- Mức độ cùn của dao:

Lưỡi dao bao giờ cũng có một độ cùn nhất định, trong khi làm việc nó ngày càng

bị cùn hơn ảnh hưởng đến quá trình cắt gọt và giảm độ chính xác gia công

Trong quá trình làm việc phải biết chọn các loại dụng cụ cắt, tốc độ đẩy cho thích hợp, còn tốc độ cắt là trị số có thể thay đổi được Trong lựa chọn chế độ cắt phải nhằm mục đích đạt được năng suất cao nhất

Cần tính toán từng yếu tố trong chế độ để có bề mặt gia công đạt độ nhẵn cần thiết, sử dụng hết công suất và khả năng gia công của dụng cụ cắt

CHƯƠNG 2 PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ MÁY BÀO GỖ HAI MẶT

2.1 Phân tích lựa chọn phương án thiết kế:

2.1.2 Phân tích các phương án máy và lựa chọn phương án hợp lý:

a) Phương án A: Phương án bố trí dao cắt

A1: Bố trí hai dao đối diện nhau

Hình 2.1 Bố trí hai dao đối xứng nhau

 Ưu điểm :

+Thời gian bào nhanh

 Nhược điểm:

+Khó khăn trong việc tự đông cấp phôi

A2: Bố trí hai dao lệch nhau

 Ưu điểm :

+Bào được phôi dài

+Có thể lắp được cơ cấu cấp phôi nên dễ dàng trong việc tự động đưa phôi vào máy

 Nhược điểm:

+Thời gian bào lâu hơn so với việc bố trí hai dao đối diện nhau

Từ hai phương án trên ta thấy phương án bố trí dao lệch nhau hợp với hệ thống sản

xuất chế biến gỗ ở nước ta

b) Phương án B: Lựa chọn phương án điều chỉnh dao trên

B1: Lựa chọn cơ cấu điều chỉnh bằng lò xo

Hình 2.3 Cơ cấu điều chỉnh bằng lò xo

B1: Lựa chọn cơ cấu điều chỉnh bằng thủy lực

Hình 2.4 Cơ cấu điều chỉnh bằng thủy lực

 Từ hai phương án trên ta thấy phương án bố lực chọn cơ cấu điều chỉnh dao

trên bằng lò xo hợp với hệ thống sản xuất chế biến gỗ ở nước ta

c) Phương án C: Lựa chọn phương án điều chỉnh dao dưới

C1: Tay quay vít me đai ốc

Hình 2.5 Tay quay vít me đai ốc

+ Kết cấu phức tạp, giá thành cao

 Từ hai phương án trên ta thấy phương án bố lực chọn cơ cấu điều chỉnh dao dưới bằng tay quay vít me đai ốc thích hợp với hệ thống sản xuất chế biến gỗ ở nước ta

d) Phương án D: Lựa chọn phương nâng hạ bàn máy

D1: Cơ cấu nâng hạ bằng thủy lực

Hình 2.7 Cơ cấu nâng hạ bằng thủy lực 1: Bàn máy

D2: Cơ cấu nâng hạ bằng vít me

Hình 2.8 Cơ cấu nâng hạ bằng vít me đai ốc

e) Phương án E: Lựa chọn cơ cấu cấp phôi

E1: Cấp phôi bằng băng tải

Hình 2.9 Cấp phôi bằng băng tải

1: Đĩa xích

2: Băng tải

 Ưu điểm:

Máy bào gỗ hai mặt bằng băng tải có năng xuất cao hơn , làm việt

êm ít gây tiếng ồn Chất lượng sản phẩm cao, đạt yêu cầu độ chính xác gia công Bào được những chi tiết dày ngắn,,,

Phôi khó bị đẩy lùi

 Nhược điểm:

Có kết cáu tương đối phức tạp

Chỉ phù hợp với gia công hàng loạt ở những phân xưởng lớn Không bào được những chi tiết ngắn hơn khoảng cách giữa băng tải và trục cuốn

E2: Cấp phôi bằng hệ thống thủy lực

 Ưu điểm:

+Làm việt êm ít gây tiếng ồn

+Chất lượng sản phẩm cao, đạt yêu cầu độ chính xác gia công

 Nhược điểm:

+Giá thành cao

+Thời gian cấp phôi lâu

2.2 Xây dựng sơ đồ động học của máy

Qua sự phân tích, so sánh ưu nhược điểm của từng loại máy, tôi thấy máy bào hai mặt dùng băng tải cuốn gỗ rất phù hợp với sự phát triển của công nghệ chế biến gỗ ở nước ta hiện nay Tôi chọn phương án thiết kế này bởi những lý do sau đây:

- Sản phẩm gỗ hiện nay rất được ưa chuộng và tiêu thụ rất lớn trên thị trường

Do đó cần có những máy có năng suất cao để đáp ứng được

- Sản phẩm làm ra trên máy có chất lượng và độ chính xác cao mà những máy khác không thể đáp ứng được

- Máy có độ cứng vững và tính ổn định cao Ít gây tiếng ồn

- Máy dùng cơ cấu băng tải để cuốn gỗ rất nhanh và tiện lợi, phôi không bị đẩy lùi

Hình 2.11 sơ đồ động học của máy

14 13 12

11 10 09 08

07 06

05 04 03 02 01

22

23

24 25