Tính toán, thiết kế hệ thống cấp phôi tự động cho máy tiện CNC

Hệ thống cấp phôi tự động trước hết phải nằm trong các hệ thống sản xuất mang tính tự động từng phần hay toàn phần và không thể có hệ thống sản xuất tự động mà không có quá trình cấp phôi tự động. Quá trình cấp phôi tự động cần phải đạt được những mục tiêu sau:+ Nâng cao năng suất do giảm thời gian phụChuyển các máy bán tự động trở thành tự động.+ Cải thiện được điều kiện làm việc cho công nhân: giải phóng cho con người trong các công việc nhàm chán, trong công việc nặng nhọc.

-1-

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI HÀ NỘI

BỘ MÔN THIẾT KẾ MÁY

Giáo viên hướng dẫn : TS Bùi Văn Hưng

Hà Nội 2021

-2-

-3-

-4-

TÓM TẮT NỘI DUNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Tên đề tài: Tính toán, thiết kế hệ thống cấp phôi tự động cho máy

tiện CNC TẠI CÔNG TY FTECH ĐÔNG ANH

Họ và tên : Lê Phi Mã sinh viên : 171300811 Lớp : Tự động hóa thiết kế cơ khí Khóa : K58

Điện thoại : 0349905111 Email : lephi22@gmail.com

Nội dung Đồ án tốt nghiệp bao gồm các vấn đề :

1 Nhu cầu thực tế của đề tài:

Hiện nay, các hệ thống sản xuất trong công nghiệp nói chung và các hệ thống sản xuất trong lĩnh vực gia công cắt gọt cơ khí nói riêng đều đang dần phát triển theo hướng tự động hóa ngày càng cao Vì thế quá trình cấp phôi tự động là một trong những nhu cầu cần thiết phải nghiên cứu và giải quyết trong các hệ thống sản xuất

tự động nhằm mục đích nâng cao năng suất lao động, sử dụng và khai thác máy móc một cách có hiệu quả nhất, nâng cao chất lượng sản phẩm và giảm chi phí sản xuất sản phẩm

2 Phạm vi nghiên cứu của đề tài:

Đi sâu vào thiết kế cũng như tính toán của dàn cấp phôi tự động cho máy tiện CNC

3 Nội dung đồ án đã thực hiện

-5-

- Phần lý thuyết : Nêu được nhu cầu cần thiết của đề tài, tổng quan về máy tiện tự động, quy trình gia công một số chi tiết của dàn cấp phôi

- Nguyên lí hoạt động của các cụm trong dàn cấp phôi

- Tính toán thiết kế các cụm của dàn cấp phôi tự động

- Các phương pháp phân tích tính công nghệ trong kết cấu, chọn phôi

4 Mục tiêu

- Hệ thống cấp phôi tự động trước hết phải nằm trong các hệ thống sản xuất mang tính tự động từng phần hay toàn phần và không thể có hệ thống sản xuất tự động

mà không có quá trình cấp phôi tự động

- Quá trình cấp phôi tự động cần phải đạt được những mục tiêu sau:

+ Nâng cao năng suất do giảm thời gian phụChuyển các máy bán tự động trở thành

Sau khi nhận được đề tài do thầy giáo hướng dẫn giao, em đã nỗ lực đã hoàn thành

đề tài tốt nghiệp này Tuy nhiên vẫn còn nhiều thiếu sót Vì vậy kính mong thầy giảng viên hướng dẫn , giảng viên duyệt và hội đồng bảo vệ xem xét và góp ý để đề tài của em được hoàn thành tốt hơn nữa

-6-

LỜI MỞ ĐẦU

Hiện nay, các quá trình sản xuất các sản phẩm trên máy cắt kim loại, các máy gia công bằng áp lực , các quá trình công nghệ lắp ráp sản phẩm cơ khí hay kiểm tra, các hệ thống sản xuất trong các nghành công nghiệp nói chung như sản xuất , vật liệu xây dựng, thực phẩm… đều phát triển theo xu hướng tự hóa ngày càng cao Để đảm bảo được quá trình sản xuất ổn định thì cần thiết phải có quá trình cung cấp phôi chính xác về vị trí trong không gian theo đúng nhịp (cấp đúng lúc) và liên tục theo chu trình hoạt của máy một cách tin cậy

Vì thế quá trình cấp phôi là một trong những yêu cầu cần thiết cần phải được

nghiên cứu và giải quyết trong các hệ thống sản xuất tự động nhằm mục đích nâng cao năng suất lao động, sử dụng và khai thác các máy móc, thiết bị một cách có hiệu quả nhất và nâng cao chất lượng sản phẩm

Nghiên cứu hệ thống cấp phôi tự động là giải quyết từng giai đoạn một cách triệt

để trong tổng thể toàn bộ trong hệ thống cấp phôi và phải được trong từng điều kiện làm việc cụ thể của từng máy móc, thiết bị và công đoạn sản xuất Trong quá trình nghiên cứu hệ thống cấp phôi tự động thì mục tiêu chính cần phải đạt được đó

là hệ thống cấp phôi cần phải hoạt động một cách ổn định và tin cậy, có nghĩa là phải cung cấp phôi một cách kịp thời, chính xác về vị trí trong không gian, đủ số

đã dạy dỗ và tạo điều kiện giúp đỡ chúng em trong suốt thời gian qua

Em xin chân thành cảm ơn!

Sinh viên thực hiện

Lê Phi

-8-

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1 11

TỔNG QUAN, GIỚI THIỆU VỀ MÁY TIỆN TỰ ĐỘNG CNC 11

1.1 Giới thiệu về máy tiện tự động CNC 11

1.1.1.Một số loại máy tiện CNC phổ biến thường dùng hiện nay .15

1.1.1.1 Máy tiện TSUGAMI NP17 15

1.1.1.2.Máy tiện STAR KNC 32 II 16

1.1.1.3.Máy tiên TSUGAMI BO12 17

1.1.1.4 Máy tiện tự động Star RNC 16 18

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN, GIỚI THIỆU VỀ DÀN CẤP PHÔI TỰ ĐỘNG 22

2.1 Giới thiệu về dàn cấp phôi tự động 22

2.1.1 Ví dụ khảo sát về hiệu suất dàn cấp phôi ở máy tiện tự động tại công ty cổ phần giải pháp công nghệ FTECH 22

2.1.2 Vai trò và ý nghĩa của hệ thống cấp phôi tự động trong tự động hóa sản xuất 24

2.1.3 Những yêu cầu đối với thiết bị cấp phôi tự động 25

2.1.4 Cấu tao các thành phần chính và chức năng của dàn cấp phôi tự động 28

2.1.4.1 Ổ chứa phôi hoặc giá chứa phôi 30

2.1.4.1.1 Cấp phôi dạng thanh 30

2.1.4.1.2 Giá chứa phôi 34

2.1.4.1.2.1 Giá chứa và cấp phôi kiểu đĩa quay 34

2.1.4.1.2.2 Giá cấp phôi kiểu giá nâng 36

2.1.4.2 Máng dẫn phôi 38

2.1.4.3 Cơ cấu định hướng phôi 40

-9-

2.1.4.4 Cơ cấu chia phôi 41

2.1.4.5 Cơ cấu điều chỉnh tốc độ phôi 41

2.1.4.6 Cơ cấu bắt – nắm khi gá đặt và tháo chi tiết sau khi gia công 42

2.1.5 Giới thiệu phương án truyền động xích của dàn cấp phôi tự động 44

2.1.6 Nguyên lí hoạt động của dàn cấp phôi tự động thiết kế 46

CHƯƠNG 3 48

TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ CÁC CHI TIẾT CHO DÀN CẤP PHÔI TỰ ĐỘNG 48

3.1 Tính toán, thiết kế bộ truyền xích cho dàn cấp phôi tự động 48

3.1.1 Các thông số thiết kế bộ truyền xích 48

3.1.2 Tính toán thiết kế bộ truyền xích cho dàn cấp phôi tự động 49

3.1.2.1 Chọn loại xích cho dàn cấp phôi tự động 49

3.1.2.2 Chọn số răng đĩa xích 52

3.1.2.3 Chọn động cơ và xác định bước xích P 52

3.1.2.4 Xác định khoảng cách trục và số mắt xích 56

3.1.2.5 Kiểm nghiệm xích về độ bền bằng phần mềm INVENTOR 57

3.2 Tính toán và thiết kế giá chứa phôi cho dàn cấp phôi tự động 68

3.3 Tính toán và thiết kế máng trượt phôi của dàn cấp phôi tự động 70

3.3.1 Tính toán khe hở giữa máng trượt và phôi 70

3.3.2 Xác định hệ số ma sát giữa máng trượt và phôi 71

3.3.3 Tính chiều cao vách máng 72

3.4 Tính toán, thiêt kế chi tiết kẹp phôi cho dàn cấp phôi tự động 72

3.4.1 Tính trọng lượng của chi tiết kẹp phôi cho dàn cấp phôi tự động 73

3.4.2 Tính sản lượng của chi tiết kẹp phôi cho dàn cấp phôi tự động 73

3.4.3 Tính toán thời gian kep và nhả phôi 74

-10-

3.5 Tính toán, thiết kế đĩa quay chia phôi cho dàn cấp phôi tự động 74

3.5.1 Xác định các thông số của đĩa quay chia phôi 75

3.5.2 Tính vận tốc của đĩa quay chia phôi 77

3.5.3 Lập quy trình gia công chế tạo chi tiết đĩa chia phôi trên giàn cấp phôi tự động .77

3.5.4 Tính sản lượng của chi tiết đĩa chia phôi cho dàn cấp phôi tự động 97 3.6 Bản vẽ một số các bộ phận của dàn cấp phôi tự động 98

3.6.1 Thân giàn cấp phôi tự động 98

3.6.2 Bánh răng xích 99

3.6.3 Chốt điều chỉnh kẹp phôi 100

3.6.4 Đế chân 101

3.6.5 Động cơ 102

3.6.6 Tủ điện 103

3.6.7 Chân giàn cấp phôi 104

3.6.8 Đế đỡ máng trượt phôi 105

3.6.9 Thanh đậy nắp máng trượt 106

3.6.10 Máng bỏ phôi dư 107

3.6.11 Bạc lót lò xo 108

KẾT LUẬN 110

TÀI LIỆU THAM KHẢO 112

-11-

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN, GIỚI THIỆU VỀ MÁY TIỆN TỰ ĐỘNG CNC

1.1 Giới thiệu về máy tiện tự động CNC

 Giới thiệu máy tiện tự động CNC

- Máy tiện tự động CNC là thiết bị cắt gọt kim loại, được sử dụng để gia công những chi tiết có bề mặt tròn như: Khối trụ, mặt nón, mặt định hình, côn, lỗ ren… Thiết bị hoạt động dựa vào chuyển động xoay tròn của phôi và chuyển động của dao Trong đó,

chuyển động của dao được chia thành 2 loại: Dao chạy dọc theo hướng trục của phôi và dao chạy ngang theo hướng kính của phôi

- Hiện nay, máy tiện CNC là thiết bị được nhiều doanh nghiệp ưa chuộng nhờ đa tính năng, vận hành tự động thông qua cài đặt trên phần mềm máy tính Nhờ đó, chất lượng sản phẩm cần gia công không còn phụ thuộc vào trình độ tay nghề của nhân công, doanh nghiệp cũng giải quyết được bài toán kinh tế trong quá trình vận hành

- Tương tự như các loại máy cnc khác, máy tiện cnc cũng sử dụng hệ thống điều khiển, lập trình bằng máy tính, cho phép gia công một cách chính xác và cho hiệu quả cao

 Cấu tạo máy tiện tự động CNC

- Ưu thế của máy tiện CNC so với máy tiện truyền thống là hệ thống điều khiển số Máy được thiết kế gồm 2 trục chính và hai đầu rơ-vôn-ve có thể thực hiện gia công đồng thời

2 dao để gia công cùng lúc hai chi tiết với 2 chương trình khác nhau Máy còn có hệ thống tự động cấp và tháo chi tiết làm cho các trung tâm tiện CNC trở nên rất linh hoạt hơn

- Cấu tạo của máy tiện CNC cũng không có gì khác so với máy tiện thông thường Bao gồm các bộ phận chính sau:

-12-

- Trục chính: có tác dụng thực hiện chuyển động quay tròn của phôi, thường có từ 2-6 trục

- Thông thường, trục máy tiện sẽ bao gồm:

 Trục Z: nằm trùng với trục chính và chiều dương của nó hướng ra xa khỏi trục chính

 Trục X: vuông góc với trục z đây là trục cho chuyển động trượt ngang của bàn

 Trục C: trục có chuyển động quay quanh trục z, có tác dụng để xác định vị trí hướng trục cho công việc gia công tiếp theo

-13-

- Phân loại máy tiện tự đông CNC:

 Thông thường chúng được phân loại như sau:

 Máy tiện cnc mini : Dùng trong giảng dạy tại các trường dạy cơ khí (máy tiện CNC 2 trục)

 Máy trung bình: Dùng cho các cơ sở gia công vừa và nhỏ (máy tiện CNC 3 trục)

 Máy cỡ lớn : Dùng cho các công ty gia công lớn chuyên gia công các chi tiết phức tạp đòi hỏi độ chính xác cao (máy tiện CNC 4 trục trở lên)

- Trong số đó, máy tiện CNC Star RNC 16 là máy tiện có hệ thống cấp phôi tự động và ít phụ thuộc vào sự điều khiển của con người hơn các máy tiện cơ và các máy tiện thông thường

và mang lại độ chính xác cao Đây là một chiếc máy dễ sử dụng, sau nhiều năm kinh nghiệm

nó đã được hòa thiện bằng cách kết hợp với nhu cầu sử dụng của con người một cách phong phú nhất

-14-

-15-

1.1.1.Một số loại máy tiện CNC phổ biến thường dùng hiện nay.

1.1.1.1 Máy tiện TSUGAMI NP17

Hình 1 1: Máy tiện TSUGAMI NP17

CNC LATHE MACHINE TSUGAMI NP17 (1988)

Hệ điều khiển Control system Fanuc

Nước sản xuất Country of origin Nhật Bản

Đường kính tiện turning diameter Ф16 mm

Số dao dự trữ lớn nhất Tool storage capacity 7 pcs

Công suất động cơ trục chính Spindle drive motor 2.5 kW

-16-

1.1.1.2.Máy tiện STAR KNC 32 II

Hình 1 2 Máy tiện STAR KNC 32 II

Model: STAR KNC 32 II

Hệ điện: FANUC 16-T

Xuất xứ: Nhật Bản

Năm: 1997

Đường kính phôi tối đa: 32mm

Tốc độ quay tối đa Maxium rotation speed 3000 Rpm

1.1.1.3.Máy tiên TSUGAMI BO12

Hình 1 3 Máy tiện TSUGAMI BO12

- Model: BO12-III

- Hệ điều khiển: Fanuc LG2

- Nước sx: Nhật Bản

- Hành trình X : 32 mm

- Đường kính tiện max: 12 mm

- Chiều dài tiện max: 170 mm

- Tốc độ trục phụ: 200~5000 rpm

- Motor trục chính: 1.5/2.2 kW

- Trọng lượng máy: 1.9 tấn

1.1.1.4 Máy tiện tự động Star RNC 16

Hình 1 4 Máy tiện STAR RNC 16

-19-

- Đường kính tối đa: 15 / 16mm

- Khả năng khoan tối đa: đường kính 8mm

- Hệ điều khiển: Fanuc 18-T

Hình 1.5 Các ụ gá lắp dao của máy tiện STAR RNC 16

-20-

- Ưu điểm của máy :

 Tính năng tự động hóa cao: Máy tiện STAR RNC 16 có năng suất cắt cao và giảm được tối đa thời gian phụ, do mức độ tự động hóa được nâng cao vượt bậc

 Máy tiện STAR RNC 16 có thể thực hiện cùng một lúc nhiều chuyển dộng khác nhau

 Có thể tự động thay dao, hiệu chỉnh sai số dao cụ, tự động kiểm tra kích thước chi tiết và qua đó tự động hiệu chỉnh sai lệch vị trí tương đối giữa dao và chi tiết

 Tự động tưới nguội, tự động hút phoi ra khỏi khu vực cắt

 Kỹ thuật tự động của máy tiện STAR RNC 16 giảm thiểu đáng kể các lỗi kỹ thuật cho sản phẩm

 Có khả năng gia công biến dạng phức tạp: máy tiện CNC là thiết bị có thể gia công những chi tiết phức tạp về mẫu mã như các bề mặt có độ chính xác cao

 Hiệu quả kinh tế và kỹ thuật cao

 Tăng tuổi thọ dao nhờ khả năng cắt tối ưu Tiết kiệm dụng cụ cắt gọt, đồ gá và các phụ tùng khác

 Tối thiểu phế phẩm

 Giảm chi phí thuê lao động bởi vì không cần yêu cầu kỹ năng nghề nghiệp nhưng năng suất gia công cao hơn

 Sử dụng lại chương trình gia công

 Thời gian sản xuất giảm đáng kể

 Máy được sử dụng nhiều giờ hơn nhờ vào việc giảm thời gian dừng máy

 Máy tiện CNC STAR RNC 16 có khả năng thay đổi nhanh chóng gia công từ loại chi tiết này sang loại khác với thời gian tối thiểu cho chuẩn bị

 Sử dụng hệ điều khiển Fanuc thông dụng giúp người dùng có thể dễ dàng thao tác

và sử dụng

-21-

Hình 1.6 Bảng điều khiển máy tiên STAR RNC 16

-22-

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN, GIỚI THIỆU VỀ DÀN CẤP PHÔI TỰ

ĐỘNG

2.1 Giới thiệu về dàn cấp phôi tự động

2.1.1 Ví dụ khảo sát về hiệu suất dàn cấp phôi ở máy tiện tự động tại công ty cổ phần giải pháp công nghệ FTECH

- Công ty cổ phần giải pháp công nghệ FTECH là doanh nghiệp chuyên sản xuất các sản phẩm cơ khí với độ chính xác cao Hiện công ty có khoảng hơn 20 máy CNC trong đó có khoảng 10 máy tiện STAR RNC 16

- Các sản phẩm gia công chủ yếu của nhà máy là các sản phẩm dạng trụ trơn, trụ bậc và dạng bậc có kích thước l/d = 1~2 và khối lượng của chi tiết m ≤ 0.5 kg

-23-

- Thực tế hiện nay, việc gá đặt phôi vào máy CNC để gia công và lấy sản phẩm sau khi gia công xong được thực hiện bằng công nhân vận hành máy Vì các chủng loại sản phẩm của nhà máy chủ yếu là chi tiết dạng trụ trơn, trụ bậc và dạng bậc có kích thước l/d= 1~2 và khối lượng của chi tiết m ≤ 0.5 kg Nên thời gian thao tác gắn phôi vào máy gia công và thời gian lấy sản phẩm ra chiếm một tỷ lệ lớn so với thời gian gia công của máy, bên cạnh đó chất lượng sản phẩm sau khi gia công và năng suất là không ổn định và phụ thuộc vào yếu tố con ngừơi

- Sơ đồ cấp phôi tại công ty cổ phần giải pháp công nghệ FTECH

 Năng suất gia công của dây truyền hiện tại:

 Thời gian gia công của máy: 45 giây/1sản phẩm

 Mỗi công nhân vận hành 1 máy CNC

 Thời gian cấp phôi và lấy phôi ( thời gian thao tác người vận hành máy): 20 giây

 Thời gian làm việc 1 ca trong ngày: 8 giờ (28800 giây)

 Hiệu suất tính năng suất gia công : 80%

 Tỷ lệ phế phẩm là: 0.05%, trong tỷ lệ phế phầm do thao tác của người vận hành máy 0.5%

 Sản lượng gia công trong 1 ca là: 360 sản phẩm/ 1 công nhân vận hành

-24-

 Năng suất gia công của dây chuyền cấp phôi tự động:

 Thời gian gia công của máy: 45 giây/1sản phẩm

 Mỗi công nhân vận hành 2-3 máy CNC

 Thời gian cấp phôi và lấy phôi tự động: 10 giây

 Thời gian việc 1 ca trong ngày: 8 giờ (28800 giây)

 Hiệu suất tính năng suất gia công: 100%

 Tỷ lệ phế phẩm là: 0.04%, trong đó tỷ lệ phế phẩm do thao tác của người vận hành máy 0 %

 Sản lượng gia công trong 1 ca là: 500 sản phẩm/ 1 máy

 Sản lượng 1 công nhân/ 1 ca: 500x3=1500 sản phẩm/ 1 người

- Nhận xét: Như vậy khi sử dụng hệ thống cấp phôi tự động năng suất của 1

người vận hành máy sẽ tăng lên 4 lần so với cách làm hiện tại Tỷ lệ phế phẩm

do thao tác sai của người vận hành máy là 0%

2.1.2 Vai trò và ý nghĩa của hệ thống cấp phôi tự động trong tự động hóa sản xuất

- Hệ thống cấp phôi tự động trước hết phải nằm trong các hệ thống sản xuất mang tính tự động từng phần hay toàn phần và không thể có hệ thống sản xuất tự động

mà không có quá trình cấp phôi tự động Quá trình cấp phôi tự động có những ưu điểm sau:

 Nâng cao năng suất do giảm thời gian phụ (là thời gian gá đặt phôi

và tháo sản phẩm sau khi gia công)

-25-

 Đảm bảo được năng suất gia công theo tính toán vì nó đảm bảo được chu kỳ cấp phôi chính xác, không bị ảnh hưởng đến các yếu tố về khách quan như tình trạng tâm sinh lý và trạng thái sức khoẻ của con người

 Đảm bảo độ chính xác gá đặt cao vì trước khi phôi đến vị trí để cấp cho máy công tác thì nó đã được định hướng chính xác trong không gian

và đúng toạ độ theo yêu cầu, đồng thời tốc độ di chuyển của phôi đã được điều chỉnh để phù hợp với cơ cấu gá đặt

 Giảm được chi phí thuê người lao động cho xưởng sản xuất đồng thời cũng giúp nâng cao năng suất làm việc hơn

 Đảm bảo an toàn cho người sử dụng và các máy móc thiết bị như: Có

thể loại khỏi dây chuyền sản xuất các phôi có nhiều sai số và khuyết

tật để đảm bảo sự làm việc ổn định cho thiết bị; Tránh tình trạng máy

bị quá tải do lượng dư quá lớn hoặc không đều

 Tránh được sự rung động và các tải trọng động có biên độ lớn trong

quá trình gia công do các khuyết tật trên phôi

2.1.3 Những yêu cầu đối với thiết bị cấp phôi tự động

- Đảm bảo năng suất lớn nhất và dễ dàng sửa chữa khi cơ cấu làm việc

- Kết cấu phải đơn giản, lượng phôi xếp sẵn được máy vẫn làm việc được một thời gian ngắn nữa

- Thuận lợi khi sử dụng, giá thành hạ

- Dễ dàng lắp đặt trên máy và khi di chuyển

-27-

Hình 1.8 Cấp phôi kiểu rung động

-28-

2.1.4 Cấu tao các thành phần chính và chức năng của dàn cấp phôi tự

động

Hình 1.9 Các bộ phận chính của giàn cấp phôi

- Giàn cấp phôi tự động gồm các bộ phận chính sau đây

 1 - Động cơ trục chính 6 – Bảng điều khiển

-29-

- Thông số kĩ thuật của giàn cấp phôi tự động nghiên cứu

 Nguồn cung cấp: 200V – 0,3 kVA – 3 Pha

 Trọng lượng máy: 500kg

 Chiều dài: 3615mm

 Chiều rộng: 550mm

 Chiều cao: 160mm

 Lượng nguồn áp suất không khí: 20 lít/phút

 Áp suất không khí: 0,5 – 0,6 MPA

 Nhận xét: Đây là một hệ thống cấp nhiên liệu dạng thanh tự động, và nó có thể các đoạn phôi dư 1 cách tự động, giúp cho máy hoạt động 1 cách liên tục ít bị lỗi và an toàn cho các dụng cụ cắt

- Để đảm bảo yêu cầu của một hệ thống cấp phôi tự động, có nghĩa là phải

đảm bảo được việc cung cấp đủ về số lượng phôi cho máy công tác để hệ thống hoạt động một cách liên tục có tính đến lượng dự trữ, cấp phôi đúng thời điểm với độ chính xác về vị trí và định hướng trong không gian với độ tin cậy cao Hệ thống cấp phôi đầy đủ cần phải có các thành phần sau đây:

 Ổ chứa phôi hoặc giá chứa phôi

 Máng dẫn phôi

 Cơ cấu định hướng phôi

 Cơ cấu chia phôi

 Cơ cấu điều chỉnh tốc độ phôi

 Cơ cấu bắt – nắm khi gá đặt và tháo chi tiết sau khi gia công xong

-30-

- Mỗi một thành phần trong hệ thống có một chức năng và nhiệm vụ nhất định và

phải được bố trí đồng bộ với nhau trong một thể thống nhất về mặt không gian và

thời gian Tuy vậy cũng cần thấy rằng không nhất thiết lúc nào cũng phải có mặt

đầy đủ các thành phần của nó mà tuỳ thuộc vào từng trường hợp cụ thể mà chỉ cần

một số trong chúng

- Việc phân chia hệ thống thành các thành phần như trên cũng chỉ là tương đối vì

người ta có thể kết hợp một số thành phần trong chúng lại với nhau theo đặc điểm

về hình dáng, kích thước của phôi để giảm được kích thước khuôn khổ của hệ

thống, làm cho việc thiếït kế và chế tạo và lắp đặt đơn giản hơn

2.1.4.1 Ổ chứa phôi hoặc giá chứa phôi

2.1.4.1.1 Cấp phôi dạng thanh

- Đối với dạng phôi là dạng thanh thường được sử dụng trong công nghệ gia

công bằng biến dạng dẽo như dập, cắt, đột lỗ, cuốn ống, các hệ thống sản xuất

-31-

que hàn, sản xuất bulong hoặc đinh vít, đinh tán rive, đinh đóng gỗ hoặc đinh đóng tường Còn trong quá trình gia công cắt gọt, kiểu này thường được sử dụng để cấp phôi thanh (có tiết diên tròn) cho các máy tiện tự động

- Đối với các loại phôi thanh có tiết diện ngang là hình tròn và có kích thước

từ 10mm đến 30mm với chiều dài mỗi thanh là có thể 3m hoặc 6m được cán với độ chính xác khá cao như về dung sai của đường kính, độ chính xác về hình dáng hình học, về độ thẳng được dùng để cấp phôi cho các máy tiện tự động hoặc bán tự động

- Các ổ chứa phôi thường được bố trí ở phía sau đuôi của trục chính của máy sao cho đường tâm của phôi khi ở trong ỗ chứa phôi trùng với đường tâm quay của trục chính

- Người ta có thể xếp các phôi thanh vào một dàn nằm ở phía trên cơ cấu định vị phôi và cung cấp lần lượt từng thanh một vào cơ cấu này khi có tín hiệu thông báo

đã hết phôi trên cơ cấu định vị

- Trên hệ thống định vị phôi có bố trí một cơ cấu bắt giữ phôi để đẩy phôi di chuyển theo chiều dọc trục của nó một hành trình bằng độ dài của phôi cần cấp mỗi một lần hay kết hợp với cơ cấu cữ chặn phôi được bố trí trên đầu Rơvonve mỗi khi trục chính dừng và cơ cấu gá đặt phôi đã mở ra

- Sau khi cấp phôi xong (gọi là cơ cấu phóng phôi) thì bộ phận gá đặt phôi kẹp lại (thường sử dụng các loại mâm cặp khí nén, thuỷ lực hoặc các kiểu ống kẹp đàn hồi tác động bằng cơ khí) thì cơ cấu bắt giữ phôi được mở ra và dịch chuyển trở về vị trí ban đầu và nằm chờ ở đó để thực hiện một chu trình tiếp theo

-32-

- Cần chú ý là khi máy làm việc thì trục chính mang luôn cả phôi quay nên ổ

chứa phôi phải có kết cấu thích hợp để thanh phôi có thể quay nhẹ nhàng và không

để xảy ra tình trạng rung, lắc và đặc biệt là không được vung phôi gây nguy

hiểm

-33-

-34-

2.1.4.1.2 Giá chứa phôi

2.1.4.1.2.1 Giá chứa và cấp phôi kiểu đĩa quay

Sơ đồ tính toán các thông số của đĩa quay cấp phôi

-35-

Giá chứa cấp phôi kiểu đĩa quay

Nguyên lý làm việc của giá cấp phôi kiểu đĩa quay:

- Phôi được đổ lộn xộn vào giá (1), đĩa (2) quay tròn nhờ hệ thống trục vít- bánh vít Quá trình đĩa quay tròn làm xáo động phôi Khi rãnh trên đĩa ở vị trí thấp nhất sẽ có 1 phôi rơi vào, khi rãnh đó quay lên vị trí cao nhất phôi sẽ vận chuyển ra máng (3) Đĩa gồm nhiều rãnh nên quá trình cấp phôi được diễn ra liên tục

- Để tạo điều kiện cho phôi định hình dễ rơi vào rãnh, trên đĩa có thể bố trí thêm một số cánh dẫn hướng Đáy giá được đặt nghiêng so với mặt phẳng nằm ngang một góc khoảng 300 - 450

-36-

 Năng suất cao

 Không gây kẹt phôi

Nhược điểm:

Dễ bị kẹt trục quay nếu làm việc ở môi trường có nhiều bụi bẩn

2.1.4.1.2.2 Giá cấp phôi kiểu giá nâng

Giá chứa cấp phôi kiểu giá nâng

- Cấu tạo giá chứa cấp phôi kiểu giá nâng

 1: Phễu chứa phôi

 2: Cơ cấu cam đẩy

 3: Cơ cấu định hướng đứng

 4: Phôi

 Giàn cấp phôi có thể cấp phôi hiệu quả, cho năng suất cao

 Cấp được phôi thanh tròn tự động cho một chiếc máy tiện tự động

 Đĩa cấp phôi đơn giản, dễ gia công

-38-

 Giá thành không cao

 Đáp ứng được mong muốn đề ra

2.1.4.2 Máng dẫn phôi

- Máng dẫn phôi là bộ phận quan trọng của hệ thống cấp phôi Nó có nhiệm vụ dẫn phôi từ giá phôi tới vị trí gia công hoặc từ vị trí gia công tới bộ phận tích trữ phôi

-39-

cho giai đoạn tiếp theo Như vậy, máng dẫn phôi có mặt từ lúc cấp phôi cho đến

thành phẩm được tạo ra Tùy theo hình dáng và kích thước cũng như trọng lượng

của phôi mà có các loại kết cấu máng tương ứng

- Trong thực tế, người ta thường sử dụng trọng lượng của chính chi tiết

cấp phôi để định hướng và di chuyển phôi trong máng đến vị trí gia công

hay lắp ráp

Sơ đồ phôi di chuyển trên máng dẫn phôi

-40-

Do nhu cầu cấp phôi dạng thanh tròn nên ở đây em đã lựa chọn máng dẫn phôi có hình dạng chữ nhật như sau:

2.1.4.3 Cơ cấu định hướng phôi

- Để cho việc thiết kế hệ thống cấp phôi dễ dàng thì việc định hướng phôi thường tuân thủ các nguyên tắc sau đây:

 Phải tạo điều kiện cho phôi tự nhận lấy vị trí ổn định tự nhiên của nó trong quá trình chuyển động

 Tìm cách thu nhận lấy những phôi có vị trí đúng và gạt bỏ hoặc sửa chữa những phôi có vị trí sai

 Những phôi bị gạt bỏ phải được vận chuyển ngược trở lại phễu cấp phôi

- Nếu cơ cấu định hướng có độ tin cậy không cao thì cần bổ sung vài ba cơ cấu trên đường vận chuyển phôi