1. Trang Chủ
  2. Cơ khí - Chế tạo máy
  3. Đề tài “Nghiên cứu nguyên công mài, thiết kế dụng cụ mài khôn”

Đề tài “Nghiên cứu nguyên công mài, thiết kế dụng cụ mài khôn”

Đất nước ta đang trên con đường công nghiệp hóa – hiện đại hóa theo định hướng XHCN, trong đó ngành công nghiệp đang đóng một vai trò rất quan trọng. Các hệ thống máy móc ngày càng trở nên phổ biến và từng bước thay thế sức lao động của con người. để tạo ra và làm chủ những máy móc như thế đòi hỏi mỗi con người chúng ta phải tìm tòi nghiên cứu rất nhiều. Là một sinh viên khoa cơ khí chế tạo, là một nhân lực chuẩn bị bước ra làm việc ngoài cuộc sống... Trường ĐHSPKT Hưng Yên ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Khoa

Thể loại Tài liệu miễn phí Cơ khí - Chế tạo máy

Số trang 115

Ngày tạo 8/30/2018 2:31:09 AM +00:00

Loại tệp DOC

Kích thước 2.64 M

Tên tệp

Tải Đề tài “Nghiên cứu nguyên công mài, thiết kế dụng ... (.docx) Tải Đề tài “Nghiên cứu nguyên công mài, thiết kế dụng ... (.pdf)

Xem mẫu

  1. Trường ĐHSPKT Hưng Yên ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Khoa Cơ Khí ĐỒ ÁN TỐT NGHỆP Nghiên cứu nguyên công mài, thiết kế dụng cụ mài khôn GVHD :Th.S Luyện Duy Tuấn Trang 1 SVTH : Phùng Quang Công
  2. Trường ĐHSPKT Hưng Yên ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Khoa Cơ Khí NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN .................................................................................................... ................................... ....................................................................................................................................... .................................................................................................... ................................... ....................................................................................................................................... .................................................................................................... ................................... ....................................................................................................................................... .................................................................................................... ................................... ....................................................................................................................................... .................................................................................................... ................................... .................................................................................................................................. ..... .................................................................................................... ................................... .................................................................................................................... ................... .................................................................................................... ................................... ....................................................................................................................................... .................................................................................................... ................................... .................................................................................................... ................................... .................................................................................................... ................................... .................................................................................................... ................................... ....................................................................................................................................... .................................................................................................... ................................... ................................................................................. ............................................. Ngày......tháng......năm 2012. Giảng viên hướng dẫn. GVHD :Th.S Luyện Duy Tuấn Trang 2 SVTH : Phùng Quang Công
  3. Trường ĐHSPKT Hưng Yên ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Khoa Cơ Khí NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN .................................................................................................... ................................... ....................................................................................................................................... .................................................................................................... ................................... ....................................................................................................................................... .................................................................................................... ................................... ....................................................................................................................................... .................................................................................................... ................................... ....................................................................................................................................... .................................................................................................... ................................... .................................................................................................................................. ..... .................................................................................................... ................................... .................................................................................................................... ................... .................................................................................................... ................................... ....................................................................................................................................... .................................................................................................... ................................... .................................................................................................... ................................... .................................................................................................... ................................... .................................................................................................... ................................... ....................................................................................................................................... .................................................................................................... ................................... ................................................................................. ............................................. Ngày......tháng......năm 2012. Giảng viên ph ản biện. GVHD :Th.S Luyện Duy Tuấn Trang 3 SVTH : Phùng Quang Công
  4. Trường ĐHSPKT Hưng Yên ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Khoa Cơ Khí LỜI NÓI ĐẦU Đất nước ta đang trên con đường công nghiệp hóa – hiện đại hóa theo định hướng XHCN, trong đó ngành công nghiệp đang đóng một vai trò rất quan trọng. Các hệ thống máy móc ngày càng trở nên phổ biến và từng bước thay thế sức lao động của con ngư ời. để tạo ra và làm chủ những máy móc như th ế đòi hỏi mỗi con n gười chúng ta phải tìm tòi nghiên cứu rất nhiều. Là một sinh viên khoa cơ khí ch ế tạo, là một nhân lực chuẩn bị bước ra làm việc ngo ài cuộc sống em luôn thấy đư ợc tầm quan trọng của những kiến thức mà mình tiếp thu được từ thầy cô, bạn bè, sách b áo, internet... Trong quá trình đào tạo của trường, học sinh - sinh viên được học chuyên môn về chế tạo máy được giao cho làm đồ án. Thông qua việc làm đồ án sinh viên n âng cao được trình độ hiểu biết của mình, biết trình tự thiết kế, ph ương pháp và quá trình gia công, tạo điều kiện nâng cao năng suất và chất lượng bề mặt gia công. Vì chất lượng bề mặt gia công là yếu tố quan trọng quyết định hiệu quả cuối cùng của quá trình gia công, sản xuất. Để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của máy móc thiết bị hiện đại đòi hỏi n gành công nghệ chế tạo máy sẽ phải có những tiến bộ vượt bậc về năng suất và độ chính xác gia công cơ. Bên cạnh hướng sử dụng các dụng cụ mới, trước mắt người ta vẫn phải đầu tư nhiều cho việc ho àn thiện các phương pháp gia công cơ theo một số hướng sau: - Đổi mới nâng cao năng suất, độ chính xác chế tạo phôi. - Sử dụng các loại dụng cụ có độ cứng cao từ các hợp kim cao cấp. - Nâng cao độ chính xác và ch ất lư ợng bề mặt của các chi tiết máy, từ đó đặt ra nhiều đòi hỏi với công đoạn gia công cuối cùng như: - Các phương pháp gia công lần cuối phải đảm bảo đạt năng suất, độ chính xác và ch ất lượng bề mặt gia công cao. - Phải thích hợp với quá trình gia công vật liệu cứng. Để đạt được chất lư ợng bề m ặt gia công có nhiều phương pháp:tiện, phay, m ài, doa… Nhưng mài là một phương pháp gia công tinh có thể đáp ứng được những đòi hỏi trên. Chính vì vậy mà mấy năm gần đây vị trí của phương pháp mài càng được khẳng định. Hiện nay phương pháp mài đang đư ợc sử dụng rộng d ãi, có nhiều ưu điểm, ngày càng được cải tiến để áp dụng vào các lĩnh vực của đời sống. Dưới sự hướng dẫn tận tình và chu đ áo của thầy giáo Th.s Luyện Duy Tuấn cùng toàn thể các thầy cô giáo trong khoa, em đ ã thực hiện đề tài “ Nghiên cứu nguyên công mài, thiết kế dụng cụ mài khôn”. Qua thời gian làm đồ án với những hiểu biết còn h ạn chế cùng với kinh n ghiệm thực tế chưa nhiều n ên đồ án của em không tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong nhận được sự chỉ bảo của các thầy cô, cùng với các bạn để đồ án của em được ho àn thiện h ơn. Em xin chân thành cảm ơn ! Sinh viên thiết kế: Phùng Quang Công GVHD :Th.S Luyện Duy Tuấn Trang 4 SVTH : Phùng Quang Công
  5. Trường ĐHSPKT Hưng Yên ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Khoa Cơ Khí MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU ........................................................................................................ 4 MỤC LỤC.............................................................................................. .....................4 DANH MỤC BẢNG BIỂU ..................................................................................... 8 DANH MỤC HÌNH ẢNH ................................ ................................ ....................... 9 DANH MỤC CÁC BẢN VẼ...............................................................................................11 PHẦN A: NGHIÊN CỨU NGUYÊN CÔNG MÀI .............................................. 122 CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG ..................................................................... 13 I.1. Gia công mài: .............................................................................................. 13 I.1.1. Lịch sử của nguyên công mài: .............................................................. 13 I.1.2. Đặc điểm của nguyên công mài: ................................ ............................ 15 I.1.3. Độ chính xác đạt được khi mài: ................................ ............................ 15 I.2. Tương tác trong vùng mài: .......................................................................... 17 CHƯƠNG II: CÁC PHƯƠNG PHÁP MÀI ................................ ........................... 20 II.1. Mài m ặt trụ ngoài: ................................ ................................ ..................... 20 II.1.1. Mài có tâm: ......................................................................................... 20 II.1.2:. Mài không tâm: .................................................................................. 21 II.2 . Mài trụ trong: ................................ ................................ ........................... 22 II.2.1. Mài có tâm: ......................................................................................... 22 II.2.2. Mài lỗ không tâm: ................................................................ ............... 23 II.3. Mài m ặt phẳng:.......................................................................................... 23 II.4. Mài định hình: ................................ ................................ ........................... 24 II.4.1. Mài ren: ............................................................................................... 25 II.4.2. Mài răng: ............................................................................................. 25 II.5. Mài dây: .................................................................................................... 26 II.6. Mài nghiền: ............................................................................................... 26 II.6.1. Nghiền mặt phẳng: ................................ .............................................. 28 II.6.2. Nghiền Mặt trụ ngoài: ................................................................ ......... 28 II.6.3. Nghiền Mặt trụ trong: ................................................................ ......... 29 II.7. Mài khôn: ................................................................................................ ... 30 II.8. Mài siêu tinh xác: ...................................................................................... 33 II.9. Đánh bóng: ................................................................................................ 35 CHƯƠNG III: CẤU TẠO VÀ KÝ HIỆU CÁC LOẠI ĐÁ MÀI ............................ 37 III.1. Cấu tạo đá Mài: ......................................................................................... 37 III.1.1. Vật liệu hạt m ài: ................................................................................. 37 III.1.2. Cỡ hạt: ................................................................................................ 40 III.1.3. Ch ất kết dính: ................................ ................................ ..................... 40 III.1.4. Cấu trúc đá mài:.................................................................................. 42 III.1.5. Độ cứng: ............................................................................................. 42 III.1.6. Độ mòn và tuổi bền của đá mài:.......................................................... 43 III.2. Các loại đá mài: ........................................................................................ 44 III.3. Phương pháp thử và cân bằng đá mài: ...................................................... 47 III.3.1. Cách thử nghiệm đá m ài: .................................................................... 47 III.3.2. Phương pháp cân b ằng: ...................................................................... 47 III.3.3. Các bước tiến h ành cân bằng đá mài: .................................................. 47 GVHD :Th.S Luyện Duy Tuấn Trang 5 SVTH : Phùng Quang Công
  6. Trường ĐHSPKT Hưng Yên ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Khoa Cơ Khí III.4. Lắp và sửa đá mài: ................................ .................................................... 48 III.4.1. Phương pháp gá lắp đá mài: ................................................................ 48 III.4.2. Phương pháp rà sửa đá: ...................................................................... 48 CHƯƠNG IV: MÁY MÀI VÀ CÁCH VẬN HÀNH MÁY ................................ ... 49 IV.1. Giới thiệu một số loại máy m ài: ................................................................ 49 IV.2. Cách vận h ành máy mài:........................................................................... 53 IV.2.1. Đặc tính kỹ thuật của máy m ài phẳng ACRA: .................................... 53 IV.2.2. Các bộ phận cơ b ản của máy m ài phẳng ACRA: ................................ 53 IV.2.3. Thao tác vận hành máy m ài phẳng: ................................ ..................... 55 IV.2.4. Chăm sóc và bảo dưỡng máy mài: ...................................................... 57 CHƯƠNG V: NHỮNG YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN CHẤT LƯỢNG CỦA BỀ MẶT MÀI………………………………………………………………………………………..51 V.1. Nh ững yếu tố ảnh h ưởng đến chất lượng của bề mặt mài:…………………51 V.2. Sự thay đổi cấu trúc lớp bề mặt mài:……………………………………….51 V.3. Ứng suất dư bên trong của vật m ài:………………………………………..52 CHƯƠNG VI: CHẾ ĐỘ CẮT – LỰC CẮT KHI MÀI .......................................... 60 VI.1. Chế độ cắt và thành ph ần lớp cắt:.............................................................. 60 VI.1.1. Tốc độ cắt:.......................................................................................... 60 VI.1.2. Chiều sâu cắt: ................................ ................................ ..................... 60 VI.1.3. Lượng chạy dao: ................................................................................. 60 VI.1.4. Tiết diện cắt:....................................................................................... 60 VI.2. Lực cắt và công suất cắt khi m ài: .............................................................. 61 VI.3. Xác định chế độ cắt gọt khi m ài: ............................................................... 62 CHƯƠNG VII: HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA MÀI.............................................. 64 VII.1. Mài cao tốc: ............................................................................................. 64 VII.2. Mài lực: ................................................................................................ ... 64 VII.3. Nâng cao chất lượng đá mài:.................................................................... 64 VII.4. Sử dụng dung dịch trơn nguội có thành ph ần hợp lý: ............................... 64 VII.5. Sử dụng máy mài có tốc độ lớn:............................................................... 65 VII.6. Phương pháp cung cấp dung dịch trơn nguội qua lỗ của đá mài: .............. 65 PHẦN B: THIẾT KẾ DỤNG CỤ MÀI KHÔN ................................ ..................... 66 CHƯƠNG VIII: TỔNG QUAN VỀ ĐẦU MÀI KHÔN................................ ......... 66 VIII.1. Cấu tạo và ch ức năng làm việc: .............................................................. 66 VIII.2. Ưu như ợc điểm và phạm vi sử dụng của đầu m ài khôn: .......................... 67 CHƯƠNG IX: LẬP QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG ĐẦU MÀI KHÔN68 IX.1. Phân tích chi tiết gia công: ................................ ........................................ 68 IX.2. Phân tích tính công ngh ệ trong kết cấu: ................................ ..................... 69 IX.3. Thiết kế quy trình công nghệ cho từng chi tiết: ................................ ......... 69 IX.3.1. Trục chính: ......................................................................................... 69 IX.3.2. Đai ốc: ................................................................................................ 74 IX.3.3. Trục côn: ................................................................ ............................ 78 IX.3.4. Trục giữ cánh mang đá: ...................................................................... 81 IX.3.5. Đế định vị:.......................................................................................... 83 IX.3.6. Cánh mang đá:................................ .................................................... 86 IX.3.7. Chốt: ................................................................ ................................ .. 88 GVHD :Th.S Luyện Duy Tuấn Trang 6 SVTH : Phùng Quang Công
  7. Trường ĐHSPKT Hưng Yên ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Khoa Cơ Khí IX.3.8. Chốt tỳ: .............................................................................................. 90 IX.3.9. Bạc giữ cánh mang đá: ....................................................................... 91 CHƯƠNG X: TÍNH LƯỢNG DƯ GIA CÔNG ................................ ..................... 93 X.1. Tính lượng d ư gia công trụ Ø16 của chi tiết trụ c côn : ................................. 93 X.2. Tra lượng dư cho các b ề mặt còn lại của chi tiết trục côn: .......................... 95 CHƯƠNG XI: TÍNH CHẾ ĐỘ CẮT ..................................................................... 97 XI.1. Tính ch ế độ cắt cho trụ 16 của chi tiết trục côn: ..................................... 97 XI.2. Tra chế độ cắt cho các nguyên công khác của chi tiết trục côn: ............... 100 CHƯƠNG XII: TÍNH THỜI GIAN GIA CÔNG ................................................. 102 XII.1. Nguyên công 1: Khỏa mặt đầu và khoan tâm, tiện 16. ........................ 102 XII.2. Nguyên công 2: Tiện 16...................................................................... 103 XII.3. Nguyên công 3: Tiện 15, 8, côn. ..................................................... 103 XII.4. Nguyên công 4: Khoan, doa lỗ 5. ....................................................... 103 XII.5. Nguyên công 5: Khoan, doa lỗ 6 . ........................................................ 104 KẾT LUẬN. ........................................................................................................ 105 TÀI LIỆU THAM KHẢO. ................................ .................................................. 106 PHỤ LỤC............................................................................................... .................105 GVHD :Th.S Luyện Duy Tuấn Trang 7 SVTH : Phùng Quang Công
  8. Trường ĐHSPKT Hưng Yên ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Khoa Cơ Khí DANH MỤC BẢNG BIỂU Tên b ảng STT Trang Bảng I.1: Độ chính xác kinh tế và độ bóng đạt đư ợc bằng các 1 15 phương pháp gia công Bảng III.1: Kích thước của hạt m ài tương ứng với cỡ hạt của nó. 2 39 Bảng III.2: Độ cứng của đá m ài. 3 42 Bảng III.3: Tuổi bền của đá mài. 4 43 Bảng IV.1: Thông số cơ bản của các máy. 5 48 Bảng VI.1 : Lực cắt đơn vị củ a một số phương pháp gia công. 6 60 Bảng VI.2: Lượng chạy dao khi gia công một số loại vật liệu. 7 60 Bảng VI.3: Tính thời gian cơ b ản của máy. 8 61 9 93 Bảng X.1: Bảng tính lượng dư m ặt trụ ngoài  16 mm . Bảng XI.1:Chế độ cắt nguyên công 1: Kh ỏa mặt đầu, khoan tâm. 10 98 Bảng XI.2: Chế độ cắt nguyên công 2: Tiện 11 15. 8 , côn. 98 Bảng XI.3: Chế độ cắt nguyên công 3: Khoan, doa lỗ 12 5. 98 Bảng XI.4: Chế độ cắt nguyên công 4: Khoan, doa lỗ 13 6. 99 GVHD :Th.S Luyện Duy Tuấn Trang 8 SVTH : Phùng Quang Công
  9. Trường ĐHSPKT Hưng Yên ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Khoa Cơ Khí DANH MỤC HÌNH ẢNH STT Tên hình Trang Hình I.1: Hệ thống gia công mài. 1 12 Hình I.2: Quá trình cắt của hạt mài. 2 13 Hình I.3: Mô hình hóa quá trình cắt hạt m ài 3 16 Hình I.4: Tương tác giữa hạt mài và vật liệu gia công 4 16 Hình II.1 : Sơ đồ m ài trụ ngoài có tâm. 5 19 Hình II.2: Sơ đồ mài trụ ngoài không tâm. 6 20 Hình II.3: Sơ đồ mài lỗ có tâm. 7 21 Hình II.4 : Sơ đồ m ài lỗ không tâm 8 22 Hình II.5: Sơ đồ mài phẳng 9 22 Hình II.6 : Sơ đồ m ài đ ịnh hình. 10 23 Hình II.7 : Sơ đồ mài ren 11 24 Hình II.8 : Sơ đồ m ài răng bằng đá định h ình. 12 24 Hình II.9 : Sơ đồ m ài dây 13 25 Hình II.10 : Sơ đồ các dạng m ài nghiền 14 26 Hình II.11 : Các phương pháp nghiền mặt phẳng 15 27 Hình II.12 : Sơ đồ nghiền mặt trụ 16 28 Hình II.13 : Sơ đồ nghiền lỗ. 17 29 Hình II.14 : Kết cấu của đầu khôn 18 30 Hình II.15 : Sơ đồ mài khôn lỗ 19 30 Hình II.16 : Sai lệch khi mài khôn. 20 31 Hình II.17 : Vết gia công khi mài khôn 21 32 Hình II.18 : Sơ đồ mài siêu tinh xác. 22 32 23 Hình II.19 : Mài siêu tinh 33 Hình II.20 : Sơ đồ chuyển động của mài siêu tinh xác 24 33 Hình II.21 : Sơ đồ gia công các chi tiết bằng mài siêu tinh xác 25 34 Hình II.22 : gia công đánh bóng. 26 35 Hình III.1 : Các hạt Cacbuasiliclớn 27 37 Hình III.2 : Nitrit bo thể lập phương 28 38 Hình III.3 : Hạt mài kim cưng nhân tạo 29 38 Hình III.4 : Cấu trúc đá mài 30 41 Hình III.5 : Đá mài th ẳng 31 43 GVHD :Th.S Luyện Duy Tuấn Trang 9 SVTH : Phùng Quang Công
  10. Trường ĐHSPKT Hưng Yên ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Khoa Cơ Khí Hình III.6 : Đá mài trụ. 32 44 Hình III.7 : Đá mài kiểu ống loe. 33 44 Hình III.8 : Đá mài dạng đĩa. 34 44 Hình III.9 : Đá mài vô tâm 35 45 Hình III.10 : Một số kiểu đá mài khác. 36 45 37 Hình III.11 : Thiết bị cân bằng 46 Hình III.12 : Cách lắp đá mài 38 47 Hình III.13 : Cách sửa đá 39 47 Hình IV.1 : Máy mài trụ trong. 40 49 Hình IV.2 : Máy mài trụ ngoài 41 50 42 Hình IV.3 : Máy mài vô tâm 50 43 Hình IV.4 : Máy mài vô tâm CNC 50 Hình IV.5 : Máy mài ph ẳng ACRA 44 51 Hình IV.6 : Cấu tạo các bộ phận của máy m ài phẳng ACRA 45 52 Hình IV.7 : Bảng điều khiển máy mài ACRA 46 53 Hình IV.8 : Vị trí chặn đảo hành trình bàn từ tính 47 54 Hình VI.1 :Sơ đồ lực cắt 48 59 Hình VIII.1: Kết cấu đầu mài khôn 49 64 50 69 Hình IX.1 : Sơ đồ định vị nguyên công 1( trục chính). 51 70 Hình IX.2 : Sơ đồ định vị nguyên công 2( trục chính). 52 71 Hình IX.3 : Sơ đồ định vị nguyên công 3( trục chính). 53 71 Hình IX.4 : Sơ đồ định vị nguyên công 4( trục chính). 54 73 Hình IX.5 : Sơ đồ định vị bước 1( Đai ốc). 55 73 Hình IX.6 : Sơ đồ định vị bước 2( Đai ốc). 56 74 Hình IX.7 : Sơ đồ định vị bước 3( Đai ốc). 57 74 Hình IX.8 : Sơ đồ định vị bước 4( Đai ốc). 58 74 Hình IX.9 : Sơ đồ định vị bước 5( Đai ốc). 59 75 Hình IX.10 : Sơ đồ đ ịnh vị Nguyên công 2( Đai ốc). 60 77 Hình IX.11 : Sơ đồ đ ịnh vị Nguyên công 1( Trục côn). 61 78 Hình IX.12 : Sơ đồ đ ịnh vị Nguyên công 2( Trục côn). 62 79 Hình IX.13 : Sơ đồ đ ịnh vị Nguyên công 3( Trục côn). 63 80 Hình IX.14 : Sơ đồ đ ịnh vị Nguyên công 1( Trục giữ cánh mang đá). Hình IX.15 : Sơ đồ đ ịnh vị Nguyên công 2( Trục giữ cánh mang đá). 64 81 65 82 Hình IX.16 : Sơ đồ đ ịnh vị Nguyên công 1( Đế định vị). GVHD :Th.S Luyện Duy Tuấn Trang 1 0 SVTH : Phùng Quang Công
  11. Trường ĐHSPKT Hưng Yên ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Khoa Cơ Khí 66 82 Hình IX.17 : Sơ đồ đ ịnh vị b ước 2( Đế định vị). 67 83 Hình IX.18 : Sơ đồ đ ịnh vị Nguyên công 2( Đế định vị). 68 84 Hình IX.19 : Sơ đồ đ ịnh vị Nguyên công 1( Cánh mang đá). Hình IX.20 : Sơ đồ đ ịnh vị Nguyên công 2( Cánh mang đá). 69 85 70 86 Hình IX.21 : Sơ đồ đ ịnh vị Nguyên công 3( Cánh mang đá). 71 87 Hình IX.22 : Sơ đồ đ ịnh vị Nguyên công 1( Chốt). 72 87 Hình IX.23 : Sơ đồ đ ịnh vị Nguyên công 2( Chốt). 73 88 Hình IX.24 : Sơ đồ đ ịnh vị Nguyên công 1( Chốt tỳ). 74 88 Hình IX.25 : Sơ đồ đ ịnh vị Nguyên công 2( Chốt tỳ). 75 89 Hình IX.26 : Sơ đồ đ ịnh vị Nguyên công 1( Bạc giữ cánh mang đá). 76 90 Hình IX.27 : Sơ đồ đ ịnh vị Nguyên công 2( Bạc giữ cánh mang đá). 77 90 Hình IX.28 : Sơ đồ đ ịnh vị Nguyên công 3( Bạc giữ cánh mang đá). GVHD :Th.S Luyện Duy Tuấn Trang 1 1 SVTH : Phùng Quang Công
  12. Trường ĐHSPKT Hưng Yên ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Khoa Cơ Khí DANH MỤC CÁC BẢN VẼ Tên bản vẽ STT Trang Bản vẽ chi tiết trục chính. 1 105 Bản vẽ chi tiết đai ốc. 2 106 Bản vẽ chi tiết trục côn. 3 107 Bản vẽ chi tiết trục giữ cánh mang đá. 4 108 Bản vẽ chi tiết cánh mang đá. 5 109 Bản vẽ chi tiết đế định vị. 6 110 Bản vẽ chi tiết bạc giữ cánh mang đá. 7 111 Bản vẽ chi tiết chốt tỳ. 8 112 Bản vẽ chi tiết chốt. 9 113 GVHD :Th.S Luyện Duy Tuấn Trang 1 2 SVTH : Phùng Quang Công
  13. Trường ĐHSPKT Hưng Yên ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Khoa Cơ Khí PHẦN A: NGHIÊN CỨU NGUYÊN CÔNG MÀI CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG I.1. Gia công mài: I.1.1. Lịch sử của nguyên công mài: Việc ứng dụng mài là một nguyên công gia công lần cuối đ ã xuất hiện trước đ ây kho ảng 2 triệu năm, khi m à những dụng cụ thời tiền sử được sản xuất bằng quá trình mài (chipping-abrade). Các h ạt m ài tự nhiên được sử dụng cho tới những năm 1980, khi mà các quặng được phát hiện và khai thác đ ể chế tạo Al2O3 và SiC. Các h ạt mài nhân tạo tỏ ra có nhiều ưu điểm vượt trội so với hạt mài tự nhiên vì có th ể khống chế lượng tạp chất trong đó, có thể điều khiển chất lượng của hạt m ài trong quá trình sản xuất. Công nghiệp sản xuất hạt mài đã điều khiển được các tính chất như kích thước hạt, độ bền của hạt phù hợp với các ứng dụng m ài khác nhau. Trong Th ế chiến thứ II, việc cung cấp không liên tục kim cương tự nhiên đ ể làm đá mài đã thúc đ ẩy các nghiên cứu phát triển vật liệu thay thế chúng. Năm 1955, rất nhiều phát kiến trong việc phát triển vật liệu mài đã đưa đến thành công chế tạo kim cương nhân tạo. Rất nhanh sau đó, Nitrit Bor lập phương (CBN-Cubic Bor Nitride) được chế tạo. Kim cương và CBN nhân tạo đ ược biết đến dưới tên Superabrasive bởi vì chúng có các tính chất tốt, đáp ứng được về độ cứng, độ bền mòn, độ bền nén và hệ số dẫn nhiệt,… Ngày nay với sự phát triển của khoa học kĩ thuật nói chung và của ngành ch ế tạo máy nói riêng, ngày càng có nhiều loại vật liệu mới ra đời đáp ứng các yêu cầu n gày càng cao về cơ lí tính và các 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 chất lượng cũng như đ ộ chính xác. Do vậy phạm vi sử dụng của phương pháp m ài ngày càng được mở rộng. Hình I.1: Hệ thống gia công mài. GVHD :Th.S Luyện Duy Tuấn Trang 1 3 SVTH : Phùng Quang Công
  14. Trường ĐHSPKT Hưng Yên ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Khoa Cơ Khí Trong ngành ch ế tạo máy hiện đại, mài chiếm một tỷ lệ rất lớn, máy m ài chiếm khoảng 30% tổng số máy cắt kim loại. Đặc biệt là trong ngành ch ế tạo ổ bi, n guyên công mài chiếm khoảng 60% toàn bộ quy trình công nghệ. Mài là quá trình cắt kim loại được thực hiện bằng hạt m ài hoặc vật liệu kim cương. Mài có thể gia công bất kỳ loại vật liệu n ào bởi vì độ cứng của hạt mài rất cao(HB=2200÷3100) và của kim cương(HB= 7000). Các hạt mài đư ợc liên kết với nhau bằng chất kết dính đặc biệt. Mài thường được sử dụng trong gia công tinh, nó cho phép đ ạt cấp chính xác 2÷3, đôi khi cấp 1 và độ bóng bề mặt cấp 8 ÷ 9. a. Sơ đồ cắt b. Quá trình cắt trực tế Hình I.2: Quá trình cắt của hạt mài. GVHD :Th.S Luyện Duy Tuấn Trang 1 4 SVTH : Phùng Quang Công
  15. Trường ĐHSPKT Hưng Yên ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Khoa Cơ Khí I.1.2. Đặc điểm của nguyên công mài: Quá trình mài là quá trình cắt gọt của đá m ài vào chi tiết, tạo ra rất nhiều phoi vụn do sự cắt và cào xư ớc của các hạt m ài vào vật liệu gia công. Mài có những đ ặc điểm khác với các phương pháp gia công khác: + Mài được thực hiện bằn g nhiều hành trình, do đó có khả năng sửa lại sai số h ình d áng và kích thước của chi tiết gia công. + Ở đá mài, các lưỡi cắt không giống nhau và sắp xếp lộn xộn trong chất dính kết. + Hình dáng hình học của mỗi hạt mài khác nhau (các góc độ, bán kính góc lượn ở đ ỉnh hạt mài, …), góc cắt thường lớn hơn 90 độ , góc trư ớc âm, do đó không thuận lợi cho quá trình tạo phoi và thoát phoi. + Tốc độ cắt khi mài rất cao, cùng một lúc, trong một thời gian ngắn có nhiều hạt m ài cùng tham gia cắt và tạo ra nhiều phoi vụn. + Độ cứng của hạt mài cao (HB = 2200 ÷ 3100) nên có thể cắt gọt được những lạo vật liệu cứng mà các loại dụng cụ khác không gia công được hoặc gia công rất khó khăn như thép đã tôi, hợp kim cứng,… + Trong quá trình cắt, đá mài có kh ả năng tự m ài sắc. Hạt mài có độ dòn cao, lưỡi cắt dễ bị vỡ vụn, tạo thành những lư ỡi cắt mới hoặc bật ra khỏi chất dính kết để các h ạt m ài khác tham gia cắt. + Do có nhiều hạt m ài cùng tham gia cắt với góc trước âm và góc cắt lớn hơn 90 độ n ên tạo ra ma sát rất lớn, quá trình cắt bằng đá mài gọi là quá trình “cắt – cào xước” làm cho nhiệt cắt rất lớn, chi tiết bị nung nóng rất nhanh (1000÷1500oC). + Lực m ài tuy nhỏ nhưng diện tích tiếp xúc của đỉnh hạt mài với bề mặt gia công rất nhỏ n ên lực cắt đ ơn vị rất lớn . Trong quá trình mài tồn tại 3 hiện tượng: cắt (cutting), cày (ploughing) và trượt (rubbing) các hiện tư ợng này đồng thời xảy ra và phụ thuộc vào tương tác giữ a h ạt 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 m ài, 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 đ iều khiển quá trình mài là phức tạp so với các quá trình gia công khác. I.1.3. Độ chính xác đạt được khi mài: Mài là nguyên công gia công cuối cùng để đạt được chất lượng bề mặt cũng như độ chính xác mong muốn. Theo như b ảng I.1 nói về độ chính xác, độ bóng đạt đư ợc bằng các phương pháp gia công. Thì ta thấy rằng nguyên công mài đ ạt độ chính xác cao, cấp 1-2. Cấp độ bóng vào khoảng 9-12. Đặc biệt khi m ài khôn tinh độ bóng đạt được vào khoảng 13-14. GVHD :Th.S Luyện Duy Tuấn Trang 1 5 SVTH : Phùng Quang Công
  16. Trường ĐHSPKT Hưng Yên ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Khoa Cơ Khí Bảng I.1: Độ chính xác kinh tế và độ bóng đạt được bằng các phương pháp gia công Phương pháp gia công Cấp chính xác Cấp độ bóng Tiện ngoài, tiện trong, bào thô 5 1-3 Tiện ngoài, tiện trong, b ào bán tinh 4 4-7 Tiện ngoài, tiện trong, b ào tinh 3 7-9 Phay thô 4 1-3 Phay tinh 3 4-5 Khoan, khoét 5 4-6 Doa thô 3 5-7 Doa tinh 2 8-9 Chuốt thô 2a 6-8 Chuốt tinh 2 9 -10 Mài thô 3a 6-7 Mài bán tinh 2 8-9 Mài tinh 1 9 -10 Mài khôn thô 2 10-12 Mài khôn tinh 1 13-14 Nghiền thô 2 6-8 Nghiền bán tinh 1 8-9 Nghiền tinh 1 9 -11 Xọc răng, phay răng thô 4 5-6 Xọc răng, phay răng tinh 2 6-7 Cà răng 2 8 GVHD :Th.S Luyện Duy Tuấn Trang 1 6 SVTH : Phùng Quang Công
  17. Trường ĐHSPKT Hưng Yên ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Khoa Cơ Khí I.2. Tương tác trong vùng mài: 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 đư ợc vấn đề này cần phải mô hình hóa quá trình cắt bằng hạt mài. Có nhiều mô h ình đã được đưa ra, trong đó có mô hình dưới đây: Hình I.3 : Mô hình hóa quá trình cắt hạt mài a. Quá trình cắt lý tư ởng; b. Quá trình cắt thực tế; b. Quá trình cắt khi tiện bằng dao kim cương: d. Quá trình cắt của hạt m ài Như đã phân tích ở trên, mài là một quá trình rất phức tạp, các hiện tượng vật lý xảy ra trong quá trình cắt phụ thuộc lớn vào tương tác giữa hạt m ài, giữa đá m ài với vật liệu gia công (phôi). Có thể thấy rõ các tương tác đó trong quá trình cắt bằng hạt m ài như hình sau: Hình I.4 : Tương tác giữa hạt mài và vật liệu gia công a. Hạt mài cắt vào phôi; b. Hạt mài cày lên phôi; c. Hạt mài trượt trên phôi; d. Phoi trượt và ma sát với chất kết dính; e. Phoi trượt và ma sát với phôi; f. Ch ất kết dính trượt và ma sát với phôi GVHD :Th.S Luyện Duy Tuấn Trang 1 7 SVTH : Phùng Quang Công
  18. Trường ĐHSPKT Hưng Yên ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Khoa Cơ Khí Trong b ất kì quá trình mài nào đều xuất hiện bốn tương tác sau: - Tương tác giữa hạt m ài và phôi. - Tương tác giữa phoi và ch ất kết dính. - Tương tác giữa phoi và phôi. - Tương tác giữa chất kết dính và phôi. Trong đó, tương tác giữa hạt mài và phôi là quan trọng nhất, có ảnh hưởng tới toàn bộ các hiện tượng vật lí xảy ra trong quá trình gia công (hình I.3). Tương tác giữa hạt mài và phôi bao gồm 3 hiện tượng (hình I.4 ): cắt (cutting) – tạo ra bề m ặt gia công, cày (plowing) và trượt (rubbing) - ảnh hưởng tới các đặc trưng của bề m ặt vừa được hình thành (Hiện tượng cày và trượt trong vùng mài còn được gọi là m a sát(Tribology). Các tương tác này đ ều có thể đ ược kiểm soát và điều khiển thông qua các thông số như lực cắt, công suất cắt và nhiệt cắt. Trong quá trình mài, mong mu ốn công để cắt là lớn nhất, công tiêu hao cho hiện tượng “cày” và trư ợt là nhỏ nhất: - Giảm thiểu công tiêu hao cho hiện tư ợng “cày” của hạt m ài lên phôi (hình I.4b) liên quan đ ến việc lựa chọn tính chất của hạt mài và vật liệu gia công, hình dạng và kích thước của hạt mài, chiều dày phoi hợp lý. - Công tiêu hao cho hiện tượng trư ợt giữa hạt mài và phôi (hình I.4 c) nhỏ nhất khi tăng tính tự m ài sắc của hạt mài và của đá mài. - Hiện tượng trượt giữa phoi với chất kết dính (hình I.4d) là nhỏ nhất khi lựa chọn cặp vật liệu chất kết dính và vật liệu gia công phù hợp. Thay dung dịch làm nguội, tăng độ xốp của đá mài, sử dụng th êm dung dịch bôi trơn cũng làm giảm hiện tượng trượt này. - Giảm hiện tư ợng trượt giữa phoi và ch ất kết dính cũng làm giảm đồng thời hiện tượng trượt giữa phôi và chất kết dính (hình I.4 e). Trong thực tế, hai hiện tượng này thường bị bỏ qua, không được quan tâm, điều đó dẫn đến lực cắt lớn, đá mòn nhanh và chất lượng bề mặt gia công không cao. - Hiện tượng trượt giữa chất dính kết và phôi (hình I.4 f) nhỏ nhất khi số lượng lỗ trống trên bề mặt đá nhiều nhất (cấu trúc đá xốp nhất) hoặc khi sử dụng chất dính kết gốm. Tuy nhiên, hiện tượng trượt được nhận thấy rõ rệt nhất khi sử dụng đá m ài với chất kết dính kim loại. Hiện tượng trượt và ma sát giữa phôi với chất kết dính trở nên khốc liệt nhất khi sử dụng đá mài h ạt nhỏ, khi đó khoảng cách giữa bề mặt phôi và ch ất dính kết rất nhỏ. Cơ chế cắt và ma sát(Tribology) sẽ ảnh hưởng tới chất lượng bề mặt gia công, biến dạng của vật liệu lớp bề mặt hoặc sự chuyển hóa từ cơ năng thành nhiệt. Khi cơ chế cắt là lớn nhất và ma sát là nhỏ nhất th ì khi đó lực m ài và nhiệt mài sẽ nhỏ nhất. Dung dịch làm nguội sẽ giảm năng lượng nhiệt và làm giảm nhiệt truyền vào phôi. Tất cả các hiện tượng trên đều đúng với mọi quá trình mài, mà không phụ thuộc vào vật liệu gia công. Trong bất kì quá trình mài nào cũng xảy ra đồng thời các hiện tượng đó. Do vậy, khoa học về mài cần phải nghiên cứu sự ảnh hưởng GVHD :Th.S Luyện Duy Tuấn Trang 1 8 SVTH : Phùng Quang Công
  19. Trường ĐHSPKT Hưng Yên ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Khoa Cơ Khí đồng thời của cả 4 thông số đầu vào: các yếu tố về máy công cụ, các yếu tố về vật liệu gia công, các yếu tố về đá m ài và các thông số công nghệ của quá trình. Mục đ ích là để điều khiển sao cho cơ chế cắt là lớn nhất, giảm thiểu cơ chế ma sát, nhằm giảm lực và nhiệt cắt. GVHD :Th.S Luyện Duy Tuấn Trang 1 9 SVTH : Phùng Quang Công
  20. Trường ĐHSPKT Hưng Yên ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Khoa Cơ Khí CHƯƠNG II: CÁC PHƯƠNG PHÁP MÀI Mài có thể gia công được nhiều dạng bề mặt khác nhau như mặt phẳng, mặt trụ trong, mặt trụ ngoài, các mặt côn , các bề mặt định hình… tùy theo hình dạng gia công mà ta chia thành các phương pháp sau: - Mài mặt trụ ngo ài - Mài mặt trụ trong - Mài mặt phẳng - Mài bề mặt định hình II.1. Mài mặt trụ ngoài: Khi mài m ặt trụ ngo ài ta có thể thực hiện bằng một trong hai phương pháp đó là mài có tâm và mài không tâm. II.1.1. Mài có tâm: a) Sơ đồ b ) Thực tế Hình II.1 : Sơ đồ m ài trụ ngoài có tâm. GVHD :Th.S Luyện Duy Tuấn Trang 2 0 SVTH : Phùng Quang Công
nguon tai.lieu . vn
Thạc sĩ - Tiến sĩ - Cao học Công nghệ thông tin Kinh tế - Thương mại Tài chính - Ngân hàng Kiến trúc - Xây dựng Điện-Điện tử-Viễn thông Cơ khí - Chế tạo máy Công nghệ - Môi trường Báo cáo khoa học Quản trị kinh doanh Khoa học xã hội Khoa học tự nhiên Nông - Lâm - Ngư Y khoa - Dược