Đang tải... (xem toàn văn)
72 CHƯƠNG 4 LẮP RÁP, VẬN HÀNH VÀ GIA CÔNG THỬ NGHIỆM 4 1 Bản vẽ tháo lắp thiết bị Hình 4 1 Bản vẽ tháo và lắp thiết bị 73 4 2 Quy trình tháo và lắp thiết bị 4 2 1 Quy trình lắp Đối chiếu với bản vẽ lắp ở phần trước ta có trình tự ráp máy được thực hiện theo thứ tự sau Bước 1 Lắp ráp khung máy và bàn máy Bước 2 Lắp ráp giá đỡ đứng Bước 3 Lắp ráp tấm đỡ ngang 74 Bước 4 Lắp ráp cụm chi tiết tịnh tiến nâng hạ Bước 5 Lắp ráp cụm chi tiết xoay góc Bước 6 Lắp ráp động cơ trục chính 75 Bước 7 Lắp ráp, đ.
CHƯƠNG LẮP RÁP, VẬN HÀNH VÀ GIA CÔNG THỬ NGHIỆM 4.1 Bản vẽ tháo lắp thiết bị Hình 4.1 Bản vẽ tháo lắp thiết bị 72 4.2 Quy trình tháo lắp thiết bị 4.2.1 Quy trình lắp Đối chiếu với vẽ lắp phần trước ta có trình tự ráp máy thực theo thứ tự sau: Bước 1: Lắp ráp khung máy bàn máy Bước 2: Lắp ráp giá đỡ đứng Bước 3: Lắp ráp đỡ ngang 73 Bước 4: Lắp ráp cụm chi tiết tịnh tiến nâng hạ Bước 5: Lắp ráp cụm chi tiết xoay góc Bước 6: Lắp ráp động trục 74 Bước 7: Lắp ráp, đấu dây cụm điều khiển Bước 8: Lắp ráp hoàn thiện máy 4.2.2 Quy trình tháo Để tạo điều kiện thuận lợi đơn giản trình bảo trì, sửa chữa vệ sinh máy quy trình tháo, lắp thiết bị phải đơn giản hóa Thao tác tháo máy dễ cơng việc thuận lợi tăng tuổi thọ cho thiết bị Thao tác tháo máy tiến hành ngược lại với quy trình lắp thiết bị 4.2.3 Kiểm tra hoạt động máy Hoạt động máy tiến hành chạy kiểm tra chưa có tải có tải trọng - Khi chưa có tải trọng: trục chuyển động máy hoạt động ổn định, đáp ứng 75 nhanh với tín hiệu điều khiển Đặc biệt chuyển động êm, tốc độ góc xoay đạt độ xác đạt u cầu, rung động đảm bảo u cầu thiết kế đặt - Khi có tải trọng: Chi tiết chuyển động quay với nhiều tốc độ khác nhau, với chuyển động xoay góc chi tiết Các chuyển động q trình gia cơng đáp ứng tốt với tín hiệu điều khiển đảm bảo chịu tải trọng động suốt q trình gia cơng 4.3 Gia công thử nghiệm Để tiến hành kiểm nghiệm khả gia công thiết bị gia công tinh bề mặt lưu chất từ biến sau chế tạo, q trình gia cơng thử nghiệm thực với vật liệu chi tiết thép hợp kim titan, dung dịch hạt mài bao gồm ơxít nhơm (Al2O3) hòa trộn vào lưu chất từ biến MRF 132DG theo tỷ lệ nồng độ thích hợp 4.3.1 Máy thử nghiệm Thiết bị sử dụng q trình gia cơng bao gồm phần sau: dung dịch mài từ biến, thùng chứa dung dịch mài, nam châm điện, cung cấp điện áp cho nam châm điện, chi tiết gia công Chi tiết dùng trình gia cơng thử nghiệm thép hợp kim titan Bảng 4.1 Bảng thông số kỹ thuật thiết bị Đơn vị Giá trị mm 600 x 600 x 1595 vịng /phút ÷ 300 Đường kính thùng chứa dung dịch mài mm 150 Góc xoay chi tiết độ -25 ÷ 25 Chiều dài hành trình làm việc trục mm -250 ÷ 250 Trọng lượng kg 350 Đường kính chi tiết gia cơng mm ÷ 100 Thơng số kỹ thuật Kích thước tổng thể (dài x rộng x cao) Tốc độ quay trục 76 Hình 4.2 Thiết bị chế tạo hồn chỉnh dùng cho thực nghiệm 4.3.2 Dụng cụ đo Trong trình thực nghiệm, để đánh giá khả gia công thiết bị sau chế tạo độ nhám bề mặt chi tiết thực đo máy đo độ nhám bề mặt SJA301 Máy đo độ nhám có độ xác ±0,015μm Trong q trình đo, tiến hành đo đỉnh bề mặt cầu lấy giá trị trung bình lần đo Hình 4.3 Máy đo độ nhám bề mặt SJ – A301 77 4.3.3 Dung dịch mài Dung dịch mài hỗn hợp chất lỏng từ tính hạt mài trộn lẫn với Chất MRF 132DG sử dụng thực nghiệm, chúng có đặc tính bảng 2.1 Hình 4.4 mơ tả dung dịch từ tính MRF 132DG Hình 4.4 Chất lỏng từ tính MRF-132DG - Hạt mài dùng thí nghiệm ơxít nhơm (Al2O3), kích thước hạt mài thay đổi trình thực nghiệm Đặc tính hạt mài cho bảng sau: Bảng 4.2 Đặc tính dung dịch hạt mài Hạt mài Trọng lượng riêng Độ cứng Modul đàn hồi (kg/m3) (GPa) (GPa) 3980 23 390 Nhơm ơxít (Al2O3) Kích cỡ #1000; #2000; #4000 Nồng độ dung dịch mài: Nồng độ dung dịch mài từ tính pha trộn theo tỷ lệ 25% 4.3.4 Chi tiết gia công Chi tiết dùng thực nghiệm chi tiết cầu thép hợp kim titan có đặc tính cơ, lý bảng 4.4: 78 Bảng 4.3 Cơ – lý tính thép hợp kim titan Mác thép Cơ - lý tính Modul đàn hồi Hệ số Poison (W/m0K) (GPa) Ti-6Al4V 120 Tính dẫn nhiệt 0.34 15 Khối lượng Hệ số giãn Độ cứng riêng nở nhiệt (HRC) (kg/m ) (m/mK) 4500 9.2 33 Chi tiết dùng trình thử nghiệm gia cơng tạo hình phương pháp tiện máy CNC Kết sau q trình gia cơng tiện độ nhám bề mặt chi tiết đạt khoảng 0,12 ±0.02μm Hình 4.5 mơ tả hình dáng chi tiết dùng để thực nghiệm Hình 4.5 Chi tiết thử nghiệm 4.3.5 Nam châm điện Để tạo từ trường tác động lên dung dịch mài từ tính, nam châm điện sử dụng trình thực nghiệm Hình 4.6 mơ tả nam châm điện với điện áp cấp vào 24V cường độ dòng điện điều chỉnh từ – 1.9A 79 Hình 4.6 Nam châm điện 4.3.6 Bộ điều chỉnh nguồn điện Để thay đổi cường độ tác dụng lên nam châm điện trình thực nghiệm điều chỉnh nguồn sử dụng Hình 4.7 thể điều chỉnh nguồn sử dụng trình thực nghiệm Hình 4.7 Bộ điều chỉnh nguồn 4.3.7 Thông số trình gia cơng Q trình thực nghiệm tiến hành dung dịch mài từ tính có kích thước hạt mài khác Dung dịch gia công bao gồm hạt mài chất lỏng từ biến khuấy trộn thành hỗn hợp dung dịch Bề mặt chi tiết cầu gia cơng mài đánh bóng thiết bị mài Hình 4.8 mơ tả điều kiện q trình thí nghiệm gia cơng tinh bề mặt chi tiết 80 Bề mặt chi tiết chuyển động quay tròn tiếp xúc với dung dịch mài từ tính Dưới tác dụng từ trường độ nhớt dung dịch mài tăng lên làm cho dung dịch đặc lại Lúc dung dịch mài đóng vai trị đĩa mài linh hoạt tác động lên bề mặt chi tiết tạo q trình gia cơng tinh Hiệu suất q trình gia cơng chịu ảnh hưởng lớn áp lực sinh trình tiếp xúc bề mặt chi tiết với dung dịch mài Các yếu tố ảnh hưởng đến độ nhám bề mặt bao gồm tốc độ quay chi tiết gia công, cường độ dịng điện kích thước hạt mài hỗn hợp dung dịch mài thiết lập thực nghiệm Thơng số q trình thực nghiệm liệt kê bảng sau: Bảng 4.4 Thơng số q trình gia cơng 4.4 Đường kính chi tiết (mm) Ф32 Vật liệu chi tiết Thép hợp kim titan Dung dịch từ biến MRF-132DG Hạt mài Al2O3 Kích thước hạt mài 1000#, 2000#, 4000# Nồng độ dung dịch mài (%) 25 Tốc độ quay chi tiết (vòng/phút) 40; 50; 60; 70; 80; 90 Thời gian gia công (phút) 30 Cường độ dòng điện (A) 0,6; 0,8; 1,0; 1,2; 1,4 Kết thực nghiệm Sự xác làm việc tuổi thọ chi tiết phụ thuộc lớn vào độ xác hình dạng chất lượng bề mặt gia công Các vết nhấp nhô tế vi bề mặt chi tiết gia công loại bỏ cách sử dụng phương pháp gia công tinh lưu chất từ biến Các yếu tố ảnh hưởng đến độ nhám bề mặt bao gồm tốc độ quay chi tiết, kích thước hạt mài cường độ dịng điện thiết lập qua trình thực nghiệm Sau q trình gia cơng bề mặt chi tiết đo kiểm độ nhám bề 81 mặt để đánh giá chất lượng bề mặt sau gia công khả công nghệ máy Quá trình thực nghiệm với hạt mài nhôm oxit (Al2O3) chất lỏng từ biến MRF132DG Kết chất lượng bề mặt chi tiết gia công thảo luận đánh sau: 4.4.1 Ảnh hưởng tốc độ quay Quá trình thực nghiệm ảnh hưởng tốc độ quay đến độ nhám bề mặt thực với hạt mài 4000# Al2O3, nồng độ dung dịch hạt mài 25%, cường độ dòng điện 1,2A Tốc độ quay chi tiết gia công thiết kế thay đổi 40, 50, 60, 70, 80, 90 vòng/phút Kết ảnh hưởng tốc độ quay chi tiết đến độ nhám bề mặt thể hình 4.8 Hình 4.8 Mối quan hệ tốc độ quay độ nhám bề mặt Ở kết thực nghiệm, độ nhám bề mặt chi tiết giảm tăng tốc độ quay chi tiết Độ nhám bề mặt giảm nhanh khoảng gia cơng đầu tiên, cịn khoảng thời gian sau độ nhám bề mặt có thay đổi tốc độ giảm tương đối Độ nhám bề mặt chi tiết đạt tốt Ra = 0.018 µm tương ứng với tốc độ quay trục 70 vịng/phút Khi tốc độ vượt q 70 vịng/phút độ nhám bề mặt chi tiết có xu hướng tăng lên 82 4.4.2 Ảnh hưởng kích thước hạt mài Kích thước hạt mài thông số quan trọng chất lỏng mài q trình gia cơng tinh Nó định chất lượng bề mặt chi tiết hiệu suất q trình gia cơng Trong q trình thực nghiệm này, hạt mài 1000#, 2000# 4000 # Al2O3 áp dụng với tốc độ quay phơi 70 vịng / phút, nồng độ mài mòn 25% cường độ dòng điện 1,2 A Mối quan hệ kích thước hạt mài độ nhám bề mặt chi tiết thể hình 4.9 Hình 4.9 Mối quan hệ kích thước hạt mài độ nhám bề mặt Dựa kết thực nghiệm, độ nhám bề mặt gần không thay đổi nhiều phơi đánh bóng với kích thước hạt mài khác Sau ba đánh bóng, độ nhám bề mặt phơi thay đổi điều kiện thông số gia công thiết lập Độ nhám bề mặt chi tiết đạt Ra= 0,020 µm, 0,023 µm 0,018 µm tương ứng với kích thước hạt mài 1000#, 2000# 4000 # Điều cho thấy rằng, kích thước hạt mài ảnh hưởng không đáng kể đến độ nhám bề mặt chi tiết gia công 83 4.4.3 Ảnh hưởng cường độ dòng điện Độ nhớt dung dịch mài bị thay đổi tác dụng từ trường thông qua nam châm điện Kết dung dịch mài trở nên đặc lại tạo thành đĩa mài linh hoạt tiếp xúc với bề mặt chi tiết gia công Tốc độ quay phơi 70 vịng/ phút, kích thước hạt mài 4000# nồng độ mài mòn 25% áp dụng thực nghiệm Cường độ dòng điện cung cấp cho nam châm điện thay đổi 0,6 A; 0,8 A; 1,0 A; 1,2 A 1,4 A Mối quan hệ cường độ dòng điện độ nhám bề mặt chi tiết thể hình 4.10 Hình 4.10 Mối quan hệ cường độ dòng điện độ nhám bề mặt Từ kết hình 4.10, độ nhám bề mặt chi tiết giảm tăng cường độ dòng điện Khi giá trị cường độ dòng điện nhỏ, độ nhớt chất lỏng mài không đủ để tạo ứng suất cắt cho q trình gia cơng Do đó, độ nhám bề mặt chưa cải thiện đáng kể Độ nhám bề mặt tốt với Ra = 0,018 µm đạt điều kiện dịng điện 1,2 A Kết trình gia công tinh bề mặt chi tiết dung dịch mài từ tính nhơm oxit (Al2O3) thể hình 4.11 84 Hình 4.11 Kết so sánh trước sau gia công (a) trước gia công tinh, (b) sau gia công tinh 4.5 Kết luận Các nghiên cứu thực nghiệm tiến hành để xác định ảnh hưởng tốc độ đánh bóng, kích thước hạt mài cường độ dòng điện đến độ nhám bề mặt chi tiết thiết bị chế tạo Theo kết thực nghiệm, kết luận trình bày sau: • Tốc độ quay chi tiết gia công thông số quan trọng ảnh hưởng lớn đến độ nhám bề mặt chi tiết Độ nhám bề mặt tốt đạt tốt với tốc độ quay 70 vòng / phút Khi tốc độ quay vượt 70 vòng / phút, độ nhám bề mặt có xu hướng tăng lên hiệu đánh bóng khơng đạt u cầu • Kích thước hạt mài ảnh hưởng nhỏ đến việc cải thiện chất lượng bề mặt chi tiết gia cơng • Cường độ dòng điện ảnh hưởng lớn đến chất lượng bề mặt chi tiết gia công Độ nhám bề mặt tốt đạt Ra = 0.018 µm với kích thước hạt mài 4000# Al2O3 cường độ dòng điện 1,2 A 85 Kết cho thấy rằng, thiết bị gia công tinh bề mặt chi tiết lưu chất từ biến tạo từ đề tài nâng cao đáng kể chất lượng bề mặt chi tiết đáp ứng yêu cầu chất lượng sản phẩm theo thuyết minh đặt 86 ... tải trọng động suốt trình gia công 4.3 Gia công thử nghiệm Để tiến hành kiểm nghiệm khả gia công thiết bị gia công tinh bề mặt lưu chất từ biến sau chế tạo, q trình gia cơng thử nghiệm thực với... lượng bề mặt chi tiết gia công Độ nhám bề mặt tốt đạt Ra = 0.018 µm với kích thước hạt mài 4000# Al2O3 cường độ dòng điện 1,2 A 85 Kết cho thấy rằng, thiết bị gia công tinh bề mặt chi tiết lưu chất. .. trình gia cơng tinh bề mặt chi tiết dung dịch mài từ tính nhơm oxit (Al2O3) thể hình 4.11 84 Hình 4.11 Kết so sánh trước sau gia công (a) trước gia công tinh, (b) sau gia công tinh 4.5 Kết luận Các