Trang 1 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNGTRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬTKHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆPĐẠI HỌCNGÀNH: CƠNG NGHỆ KỸ THUẬT CƠ KHÍCHUN NGÀNH: CƠ KHÍ CHẾ TẠOĐỀ TÀI:THIẾT KẾ, MƠ PHỎNG VÀ CHẾ TẠO MÁ
TỔNG QUANG TRỒNG CỎ TRONG NƯỚC VÀ NGOÀI NƯỚC
Đề suất
Từ việc tìm hiểu về nhu cầu sử dụng máy cắt cỏ và đặc tính của loại máy cắt hiện có,nhóm chúng em đã đề xuất : “MÔ PHỎNG, CHẾ TẠO MÁY CẮT CỎ ĐẨY TAY” phục vụ cho những sân vườn gia đình, xí nghiệp, công viên, … Đây là một đề tài mới và tính thực tế rất cao, phù hợp với sinh viên ngành Cơ Khí Chế Tạo Máy
Lựa chọn phương án thiết kế
Dao được gắn với trục động cơ, tạo chuyển động quay tròn cho dao và thực hiện quá trình cắt
Qúa trình cắt cỏ ta có thể điều chỉnh chiều cao cắt của dao đảm bảo chiều cao củaa cỏ sau khi cắt như mong muốn được điều chỉnh thông qua trục dao và dao cắt Ưu điểm:
- Kết cấu đơn giản, gọn nhẹ
- Đơn giản cho việc thiết kế, chế tạo
- Tiết kiệm chi phí sản xuất
- Chỉ thay đổi trong phạm vi rất hẹp
- Không đảm bảo khoảng cách giữa dao và mâm cắt như đã yêu cầu
- Khi đang hoạt động nếu cần muốn thay đổi chiều cao cắt thì rất khó khăn
- Khi thay đổi chiều cao cắt bằng phương án này thì không đảm bảo việc thu cỏ được tốt nhất có thể Vì vị trí giữa dao và bộ phận thu cỏ bị thay đổi.
Dao được gắn với trục động cơ qua đó tạo chuyển động quay tròn cho dao và thực hiện quá trình cắt
Qúa trình cắt cỏ ta có thể điều chỉnh chiều cao cắt của dao đảm bảo chiều cao của cỏ sau khi cắt như mong muốn được điều chỉnh thông qua cụm động cơ Ưu điểm:
- Kết cấu đơn giản gọn nhẹ
- Trong quá trình làm việc động cơ bị rung động ảnh hưởng đến chất lượng làm việc của máy
Dao được gắn với trục động cơ qua đó tạo chuyển động quay tròn cho dao và thực hiện quá trình cắt
Qúa trình cắt cỏ ta có thể điều chỉnh chiều cao cắt của dao đảm bảo chiều cao củaa cỏ sau khi cắt như mong muốn được đìêu chỉnh thông qua 4 bánh của máy Ưu điểm:
- Dễ dàng sử dụng và đạt hiệu quả cao
- Không làm ảnh hưởng tới khoảng cách giữa dao và mâm cắt
- Đơn giản cho việc vận hành và sửa chửa
- Số lượng cần thiết kế và chế tạo nhiều
- Khó khăn cho việc thiết kế và chế tạo
Qua 3 phương án trên và qua quá trình phân tích ta thấy phương án 1 khả thi hơn.Nổi bật hơn với nhiều ưu điểm và hạn chế được nhiều nhược điểm hơn Với kết cấu đơn giản, gọn nhẹ, dễ vận hành và sửa chửa vì vậy việc thiết kế và chế tạo dễ dàng hơn Vậy tôi chọn phương án 1 để tính toán và thiết kế.
Chương 2: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ
Cấu tạo
Hình 2 1 Cấu tạo của máy cắt cỏ đẩy tay
8 Bộ bắp chuối trong động cơ
Dao cắt 6 được gắng với trục thông qua bộ bắp chuối được nối với trục của động cơ 2,khi làm việc ta bật động cơ 2 làm cho dao cắt 6 quay và thực hiện việc cắt cỏ, đồng thời cỏ được đưa vào túi chứa cỏ 9 thông quan đường dẫn đến bộ phận thu cỏ Người điều khiển đẩy máy cắt cỏ thông qua tay đẩy 1 và điều khiển hướng đi của máy thông qua bánh xe 7.
Tính chọn bề rộng làm việc của máy
Để thiết kế đúng với năng suất mà ta yêu cầu thì ta phải tính chọn bề rộng của máy và vận tốc tiến của máy khi làm việc, tính chọn sao cho phù hợp năng suất và điều kiện kỹ thuật của máy Với năng suất yêu cầu là 0,05 ha/h ta chọn:
Bề rộng làm việc của máy: B = 0,2(m)
Với bề rộng làm việc là 0,2m yêu cầu đặt ra là phải tính chọn vận tốc tiến của máy, sao cho trong 1h máy phải cắt hết một diện tích 0,05ha
Theo kinh nghiệm thiết kế máy sử dụng sức người để đẩy và điều khiển thì vận tốc tiến của máy khi làm việc phụ thuộc vào người điều khiển, nghĩa là vận tốc tiến của máy bằng với vận tốc của người điều khiển khi làm việc Để đơn giản cho việc tính toán, ta giả sử máy làm việc ở điều kiện lý tưởng là chỉ làm việc trên đường thẳng, không cua, khi đó ta chọn vận tốc tiến của máy khi làm việc: v 0,8(m/s)
Với bề rộng làm việc: B = 0,2(m)
Diện tích máy cắt được trong 1h:
Trong điều kiện làm việc cụ thể, phụ thuộc vào đặc điểm bãi cỏ mà năng suất giảm khoảng 16% so với diện tích cắt trong điều kiện lý tưởng
Diện tích máy cắt được trong 1h:
Qua tính toán cho ta kết quả phù hợp với năng suất thiết kế là 0,048ha/h Vậy ta tính chọn được:
-Bề rộng làm việc của máy: B = 0,2(m)
-Vận tốc tiến của máy khi làm việc: V = 2,88km/h = 0,8(m/s).
4 Tính toán các thông số cơ bản của bộ phận cắt
4.1 Tính chọn vận tốc làm việc của dao
Lực ly tâm là một lực quán tính xuất hiện trên mọi vật nằm yên trong hệ quy chiếu quay so với hệ quy chiếu quán tính Nó là một hệ của trường gia tốc, xuất hiện trong hệ quy chiếu phi quán tính mà trong trường hợp này là hệ quy chiếu quay Cũng có thể hiểu lực ly tâm là phản lực của lực hướng tâm tác dụng vào vật đang chuyển động theo một đường cong ( thành phần lực vuông góc với vận tốc và làm đổi hướng vận tốc ), để giữ cho vật cân bằng trong hệ quy chiếu quay.
Hệ quy chiếu quay so với hệ quy chiếu quán tính là một dạng của hệ quy chiếu phi quán tính, vì chuyển động của hệ quy chiếu này không thẳng đều Mọi điểm trong hệ quy chiếu quay với vận tốc góc không đổi ω quanh một tâm cố định so vơí hệ quy chiếu quán tính. Véctơ vận tốc tại điểm cách tâm quay bán kính r sẽ luôn tiếp tuyến với quỹ đạo tròn của điểm quanh tâm quay, và hướng theo chiều quay Do sau khi quay hết một gốc 2π, điểm hoàn thành một quỹ đạo là đường tròn có chu vi dài 2πr, độ lớn không đổi của véc tơ vận tốc là ω. v(t)={vx(t),vy(t)vz(t)}
Với : vz(t) = 0 vx(t) = ωrcos(ωt) vy(t) = ωrsin(ωt) Nếu lấy trục z song song với trục quay, trục x vuông góc với trục quay và theo phương nối từ tâm quay đến điểm đang xét vào lúc t = 0, trục y vuông góc với hai trục còn lại.
Như vậy tại một thời điểm bất kỳ, gia tốc của điểm cách tâm r là: a(t) = dv(t)/dt
{ax(t), ay(t), az(t)} = {dvx(t)/dt, dvy(t)/dt, dvz(t)/dt}
Hay: az(t) = 0 ax(t)=-ω 2 rsin(ωt) ay(t) = ω 2 rcos(ωt)
Như vậy véctơ gia tốc cũng quay tròn với vận tốc góc ω, luôn vuông góc với véctơ vận tốc, theo phương luôn hướng vào tâm quay Nó có độ lớn tỷ lệ với bình phương ω và với khoảng cách r Gia tốc trong công thức trên là gia tốc ly tâm, cũng có thể biểu diễn bằng biểu thức; a = ω × (ω × r) Với ω là véc tơ vận tốc góc của chuyển động quay của hệ, r là véc tơ vị trí từ tâm quay đến điểm đang xét gia tốc ly tâm.
Lực quán tính lên vật có khối lượng m tại điểm cách tâm quay r là:
Với m là khối lượng vật Độ lớn của lực là |F| = mω 2 r
Còn phương của lực luôn ngược chiều với gia tốc nghĩa là luôn theo phương ly tâm. Như vậy độ lớn của lực ly tâm tỉ lệ thuận với bình phương của vận tốc góc, và bán kính quay
Với m là khối lượng vật Độ lớn của lực là |F| = mω 2 r
Còn phương của lực luôn ngược chiều với gia tốc nghĩa là luôn theo phương ly tâm. Như vậy độ lớn của lực ly tâm tỉ lệ thuận với bình phương của vận tốc góc, và bán kính quay. Cũng có thể liên hệ với tốc độ thẳng thay cho tốc độ góc : |F| = m|v| 2 / |r|
Như vậy độ lớn của lực ly tâm tỉ lệ thuận với khối lượng của vật chuyển động, với bình phương của tốc độ thẳng, và tỷ lệ nghịch với bán kính của đường cong.
Xác định vận tốc dài của dao cắt:
Trong đó: n Số vòng quay của dao cắt ta chọn theo điều kiện thực tế n = 5500 (v/ph).
Vận tốc dài của dao cắt V = 51,81 (m/s)
4.2 Đặc điểm và điều kiện làm việc của dao.
Dao cắt là bộ phận làm việc quan trọng của máy cắt cỏ Dao làm việc theo nguyên lí chuyển động quay tròn và có bộ phận giữ cỏ Khi cắt cỏ, sự tác động của dao sẽ làm cho bề mặt cỏ có thể bị dập làm ảnh hưởng tới sự phát triển của cỏ sau này Vì thế khi thiết kế dao cần phải đảm bảo cho bề mặt cỏ tốt nhất không làm ảnh hưởng tới sự phát triển sau.
- Làm việc trong điều kiện tự nhiên, chịu ảnh hưởng của các nhân tố tự nhiên gây ảnh hưởng tới dao như: độ ẩm, nắng, gió
- Chịu va đập và mài mòn như việc lưỡi dao có thể tiếp xúc với đất, đá dẫn đến lưỡi dao bị bễ, cùng rất nhanh và điều này sẽ làm tăng lực cắt của dao.
- Dao làm việc với vận tốc lớn điều này rất nguy hiểm nếu như dao xảy ra sự cố như: lưỡi dao bị bễ hoặc gãy do va vào thứ gì đó.
Hiện nay trên thị trường có rất nhiều loại dao cắt khác nhau cùng với thiết kế của máy cắt cỏ, đặc điểm , yêu cầu của dao cắt ta có nhiều phương án lựa chọn khác nhau
Phương án 1: sử dụng dao Gardena 04080-20
Hình 2 2 Dao Gardena 04080-20 Ưu điểm:
- Sản phẩm có sẵn trên thị trường
- Quá trình cắt và thu cỏ thuận tiện, dễ dàng hơn
- Quá trình cắt đạt năng suất cao
- Kết cấu đơn giản, gọn gàng,
- Dao có tuổi bền cao
Phương án 2: sử dụng dao thái 4 chân
Hình 2 3 Dao thái 4 chân Ưu điểm:
- Dễ dàng sử dụng và thay thế
- Quá trình cắt đạt năng suất cao
- Trong quá trình cắt việc thu gom cỏ khó khăn
Phương án 3: sử dụng dao cắt cỏ dùng bằng dây cước
Hình 2 4 Lưỡi dao bằng dây cước Ưu điểm:
- Giá thành rẻ, hiệu quả kinh tế
- Trong quá trình cắt dây dễ bị đứt làm dán đoạn quá trình cắt
- Quá trình thu gom cỏ khó khăn
Qua 3 phương án trên và qua quá trình phân tích ta thấy phương án 2 khả thi hơn Nổi bật hơn với nhiều ưu điểm và hạn chế được nhiều nhược điểm, với kết cấu đơn giản, gọn nhẹ, dễ dàng thay thế và sử chữa, phù hợp với giá tiền sinh viên vì vậy chúng tôi chọn phương án 2 để tính toán thiết kế. Để phù hợp với máy mà ta thiết kế, ta chọn loại dao cắt cỏ HonDa:
Hình 2 5 Hình dạng và kích thước dao
Qua các yêu cầu về vật liệu làm dao nói trên ta chọn vật liệu làm dao là thép gió.
Thiết kế ổ trục
Trên thực tế thiết kế thường cố gắng dùng ổ lăn vì ổ lăn có giá thành rẻ, chất lượng đảm bảo và tính toán lựa chọn dễ dàng Trong trường hợp yêu cầu có phương rất chính xác này cần dùng ổ trượt.
9.1 Chọn vật liệu lót ổ và kết cấu ổ:
Chọn hợp lý vật liệu lót ổ có ảnh hưởng quyết định đến khả năng làm việc của ổ trượt Vật liệu lót ổ cần thỏa mãn những yêu cầu sau:
- Hệ số ma sát giữa truc và ổ lót thấp
- Đủ sức bền và khả năng chống mòn, dính
- Dễ tạo màng dầu bôi trơn và tỏa nhiệt tốt.
9.2 Xác định chiều dài ổ: l R d [p] (Theo công thức 8 -10,trang 132)
Trong đó : [p] (N/mm 2 ) :áp xuất cho phép của vật liệu lót ổ
R :tải trọng tác dụng vào ổ (N) d : đường kính ngỏng trục (mm)
Ta có [p] (0,3;0,7) (N/mm 2 ) đối với vật liệu thép Chọn [p] = 0,6 (N/mm 2 ) d = 30 mm, R = 171 (N) thay số vào công thức l 9,5 mm
Kiểm tra trị số l thỏa mãn tỉ số l d = Ɛ = 0,5 ÷ 0,9 l d = 9,5
Hình 2 9 Gối đỡ trục h 4 mm: chiều cao gối đỡ
L1 = 72mm : khoảng cách 2 lỗ lắp bulong l = 55mm: chiều rộng ổ d= 30mm: đường kính ổ d1 mm,đường kính lổ trục d2 = 10 mm: đường kính lổ lắp bulong.
Thiết kế bộ dẫn cỏ
Với các yêu cầu nói trên thông qua kinh nghiệm cũng như điều kiện thực tế ta thiết kế bộ phận dẫn cỏ với vật liệu là thép tấm, chiều dày là 2mm.các kích thước còn lại được thể hiện trên hình vẽ.
Hình 2 10 Bộ phận dẫn cỏ
Thiết kế thanh đẩy
Thanh đẩy được thiết kế như hình vẽ sau:
Hình 2 11 Kết cấu thanh đẩy Thanh đẩy gồm các bộ phận sau:
- Bộ phận giữ bộ phận khởi động của động cơ
Thanh đẩy được chế tạo từ thép ống được hàn cố định vào thân máy, làm nhiệm vụ là đẩy toàn bộ máy di chuyển để thực hiện quá trình cắt và thu cỏ.
LẬP QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT ĐIỂN HÌNH
Lập QTCN gia công chi tiết trục bị động
Trục là một chi tiết quan trọng trong nhiều sản phẩm trong ngành chế tạo máy Trục là chi tiết dùng chủ yếu để truyền chuyển động, trục có bề mặt cơ bản cần gia công là các bề mặt trụ tròn xoay ngoài và bề mặt ren Các bề mặt tròn xoay thường dùng làm mặt lắp ghép Do vậy các bề mặt này thường được gia công với các độ chính xác khác nhau và cũng có nhiều bề mặt không phải gia công.
- Chi tiết gia công là chi tiết dạng trục.
- Các bề mặt trục có khả năng gia công bằng các dao tiện thông thường.
- Đường kính các cổ trục giảm dần về hai phía.
- Kết cấu của trục không đối xứng vì vậy không thể gia công trên máy chép hình thuỷ lực.
- Kết cấu của chi tiết gia công 2 mặt trụ, 2 mặt đầu và 2 lỗ tâm.
- Khi gia công trục chúng ta phải gia công hai lỗ tâm hai đầu làm chuẩn định vị.
- Không thể thay thế trục bậc bằng trục trơn được bởi vì đây là trục vít chúng ta phải có những bậc để lắp ổ lăn hay lăp trục với các bộ phận khác của máy.
- Các chi tiết dạng trục được dùng rất phổ biến trong ngành chế tạo máy, chúng có bề mặt cơ bản cần gia công là mặt tròn xoay ngoài, mặt này thường làm mặt lắp ghép.
- Những bề mặt làm việc của chi tiết:
+ Đoạn trục cú đường kớnh ỉ12 0,05 0,01 lắp ổ lăn
+ Đoạn trục có đường kính trục ren M6x1
Hình 3 1 Chi tiết trục chính Những điều kiện kĩ thuật cơ bản của chi tiết
+ Các rãnh then yêu cầu gia công đạt cấp chính xác 9, nhám bề mặt Rz = 20.
+ Độ khụng đồng tõm giữa cỏc bậc trục, ỉ12 < 0,02 mm.
+ Nhiệt luyện đạt độ cứng 240 ÷ 260 HB Vật liệu thép C45
1.2 Chọn phương pháp chế tạo : Đối với các chi tiết dạng trục ta dùng vật liệu bao gồm thép các bon như thép 35, 40, 45;thép hợp kim như thép crôm, crôm-niken; 40X; 40; 50…
Trong bài này ta chọn vật liệu để gia công chi tiết trục là thép C45.
Việc chọn phôi để chế tạo trục phụ thuộc vào hình dáng, kết cấu và sản lượng của loại trục đó Ví dụ đối với trục trơn thì tốt nhất dùng phôi thanh Với trục bậc có đường kính chênh nhau không lớn lắm dùng phôi cán nóng.
Trong sản xuất nhỏ và đơn chiếc phôi của trục được chế tạo bằng rèn tự do hoặc rèn tự do trong khuôn đơn giản, đôi khi có thể dùng phôi cán nóng Phôi của loại trục lớn được chế tạo bằng cách rèn tự do hoặc hàn ghép từng phần.
Trong sản xuất hàng loạt lớn và hàng khối phôi của trục được chế tạo bằng dập nóng trên máy dập hoặc ép trên máy ép, với trục bậc có thể rèn trên máy rèn ngang và cũng có thể chế tạo bằng phương pháp đúc. Đối với chi tiết trục ta không nên chọn phôi là phôi đúc vì phôi đúc cho chất lượng bề mặt không tốt với lại chi tiết đúc thường có cơ tính không cao Chúng ta có thể chọn phôi thanh với độ chính xác có thể chấp nhận được nhưng nhược điểm lớn nhất của loại phôi này là rất tốn vật liệu
1.3 Các yêu cầu lập quy trình công nghệ:
Quy trình công nghệ gia công phải hợp lý, để rút ngắn thời gian phục vụ và thời gian gia công đảm bảo năng suất và hiệu quả kinh tế cao Đồng thời việc sắp xếp các nguyên công hợp lý sẽ tránh được hiện tượng gia công cả những phôi phế phẩm ở nguyên công trước.
Khi lập thứ tự các nguyên công cần căn cứ vào:
Căn cứ vào độ chính xác yêu cầu, độ nhám bề mặt để chọn phương pháp gia công lần cuối cho hợp lý.
- Cần chú ý tới các nguyên công khó gia công, dễ gây phế phẩm và nên đưa các nguyên công này lên dầu quy trình công nghệ.
- Sau những nguyên công đó nên bố trí các nguyên công kiểm tra trung gian để loại trừ phế phẩm.
- Cần chú ý tới các nguyên công dễ gây biến dạng nhiều (nguyên công nhiệt luyện…) để từ đó có biện pháp làm giảm biến dạng.
Thiết kế các nguyên công cụ thể
Để có thể gia công được sản phẩm đảm bảo được năng xuất cũng như độ chính xác ta phải có đường lối công nghệ đúng đắn Phân chia ra các nguyên công (Các bước công nghệ) sao cho phù hợp, như nguyên công nào được thực hiện trước, nguyên công nào sau sao cho việc chọn chuẩn thống nhất được các bề mặt trước từ đó làm cơ sở để gia công các bề mặt sau có độ chính xác cao hơn Chính vì lý do này ta chia quá trình gia công chi tiết ra các nguyên công như sau:
Nguyên công 1: Khỏa 2 mặt đầu kết hợp khoan 2 lỗ tâm.
Nguyờn cụng 2: Tiện thụ, tiện tinh, vỏt mộp nửa đoạn trục ỉ15, ỉ12
Nguyờn cụng 3: Tiện thụ, tiện tinh nửa đoạn trục cũn lại ỉ12, ỉ9, ỉ8, tiện renM6x1, vát mép.
Khỏa 2 mặt đầu kết hợp khoan 2 lỗ tâm
Hình 3 2 Sơ đồ gá đặt NC1
- Định vị: Chi tiết gia công được định vị trên hai khối V ngắn, sau phay xong cả hai mặt đầu của trục bằng hai dao, chi tiết được bàn máy dịch chuyển tới vị trí khoan Chi tiết được khống chế 4 bậc tự do: Quay quanh Oy, tịnh tiến theo Oy, quay quanh Oz, tịnh tiến theo Ox.
- Kẹp chặt: Chi tiết được kẹp chặt bằng khối V kẹp chặt
- Ta chọn máy gia công là máy phay và khoan tâm LC - 700HS với các thông số sau:
Tốc độ trục chính: 200-900 vòng/phút
Tốc độ khoan: 100-1200 vòng/phút Đường kính lỗ trục chính: 90 mm
Hành trình chiều dài cắt trục X: 130x400mm
Chiều cao tâm trục Z: 102mm
Cỡ bàn làm việc: 300x350mm
Tốc độ cắt: 1-6000 mm/phút Động cơ truc chính: 2HPx4 =1,5KWx4
Kích thước bàn máy: 1760x1260x1760 mm
Khối lượng của máy: 1760mm
Hình 3 3 Máy phay và khoan tâm LC-700HS Chọn ở giữa vị trí chi tiết phôi
Left down: là chọn từ trái từ gốc phía dưới
Thường dùng và gia công có độ chính xác hơn thì ta chọn Left down
+ Chọn dụng cụ cắt: Kích thước cần đạt được là 170 ± 0,1mm, chọn dao cắt: dao phay mặt đầu T15K6 có các thông số D = 80 mm, Z = 5 răng (Tra theo bảng 4 - 94 trang 376 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 1)
+ Chế độ cắt: Gia công mặt đầu chọn t = 2 mm Theo bảng 5-125 Trang 113 Sổ tay CNCTM tập 2), ta chọn bước tiến dao Sz = 0,13 mm/răng Lượng chạy dao vòng So = Sz Z 0,13 5 = 0,65 mm/vòng Theo bảng 5 - 126 Trang 114 Sổ tay CNCTM tập 2, ta chọn Vb 300 m/phút.
+ Chọn dụng cụ cắt: Chọn mũi tâm là mũi khoan tâm đuôi trụ (Bảng 4-40 Trang 319 Sổ tay CNCTM tập 1) làm bằng vật liệu thép gió P18, có các kích thước như sau:
+ Chế độ cắt: Chiều sâu cắt t = 4 mm Theo bảng 5-86 Sổ tay CNCTM 2 ta chọn S 0,09 mm/răng Theo bảng 5-126 Sổ tay CNCTM 2, ta chọn VB = 32 m/phút.
Bước Máy Dao t(mm) S(mm/v) V(m/ph) N(v/ph)
Bảng 3 2 Bảng chế độ cắt nguyên công 1
Tiện thụ, tiện tinh nửa đoạn trục ỉ15, ỉ12, vỏt mộp. d L l
Hình 3 4 Sơ đồ gá đặt NC2
- Định vị: Chi tiết được định vị bằng hai mũi tâm Một đầu được định vị bằng mũi tâm di động hạn chế 2 bậc tự do, còn đầu kia thì là mũi tâm cố định hạn chế 3 bậc tự do.
- Kẹp chặt: Chi tiết quay nhờ tốc kẹp (đồng thời tốc cũng chống xoay cho chi tiết).
- Chọn máy tiện 1K62 (Bảng 9.4 Trang 185 Sổ tay CNCTM tập 3) với các thông số kỹ thuật sau:
- Bước 1 Gia cụng thụ phần trục cú đường kớnh ỉ15
+ Điều kiện cần đạt được ∅15,5
+ Chọn dụng cụ cắt: Chọn dao tiện thân cong có góc nghiêng 90 0 , vật liệu T15 Theo bảng 4-6 Sổ tay CNCTM 1, ta chọn kích thước của dao như sau:
+ Chế độ cắt: Khi gia công thô ∅15, t = 1 mm Bảng 5- 60 sổ tay CNCTM 2 , ta chọn S
= 0,4 mm/vòng Bảng 5-63 sổ tay CNCTM 2, ta chọn VB = 65 mm/phút, tốc độ trục chính
- Bước 2 Gia cụng thụ phần trục ỉ12 làm theo bước 1
+ Dụng cụ cắt: Chọn dao tiện ngoài thân thẳng gắn các mảnh thép gió với các thông số kỹ thuật sau; H = 16 mm; B = 10 mm; L = 100 mm; l = 10 mm; φ Eo; r =0,5 mm.
+ Chọn chế độ cắt như tiện thụ ỉ15: S= 0,4 (mm/vg), n = 425 (vg/ph).
- Bước 4: Gia cụng tinh phần trục ỉ12
+ Kớch thước cần đạt được là : ỉ12±0,02 mm.
Bảng 3 3 Thông số máy Đường kính gia công lớn nhất Dmax= 400
Khoảng cách giữa hai mũi tâm 1400 mm
Số cấp tốc độ trục chính 23
Giới hạn vòng quay trục chính 125 – 2000 v/ph
Công suất động cơ 10 Kw
+ Chọn dụng cụ cắt : Chọn dụng cụ cắt là dao tiện ngoài với phần cắt làm từ hợp kim cứng T15K6 Theo Theo bảng 4-6 Sổ tay CNCTM 1 ta chọn kích thước của dao như sau : H 20 ; B = 12 ; L = 120 ; φ`o ; l = 16 ; r = 1
+ Chế độ cắt : Khi gia cụng tinh ỉ12 ta chọn chiều sõu cắt là 0,3 Theo bảng 5-60 Sổ tay CNCTM 2 với độ nhám bề mặt đạt được sau khi tiện tinh là Ra0,63 chọn bước tiến dao S
= (0,11÷0,15) (mm/vg) Theo máy ta chọn S = 0,15 (mm/vg) Theo bảng 5-63 Sổ tay CNCTM
2 chọn tốc độ cắt V = 100 (m/ph).
Bước Máy Dao t(mm) S(mm/v) V(m/ph) n(v/ph)
Bảng 3 4 Bảng chế độ cắt nguyên công 2
Tiện thụ, tiện tinh, tiện ren, vỏt mộp nửa đoạn trục cũn lại ỉ12, ỉ9, ỉ8 ren M6x1.
2.3.1 Sơ đồ gá đặt : giống nguyên công 2
Hình 3 5 Sơ đồ gá đặt NC3
2.3.2 Chọn máy: giống nguyên công 2
- Bước 1 tiện thô đoạn trục ∅12 (mm).
- Bước 2 tiện thô đoạn trục ∅9 (mm).
- Bước 3 tiện thô đoạn trục ∅8 (mm).
- Bước 4 tiện tinh đoạn trục ∅8 (mm).
- Bước 5 tiện tinh đoạn trục ∅12 (mm).
- Bước 7 Tiện rãnh thoát dao L = 2 (mm).
Do đường kính 2 đầu trục giảm dần về 2 phía và có các đường kính từng đoạn trục bằng nhau đã được tính toán do vậy chế độ cắt lấy giống tiện đoạn trục đầu tiên
Ta có bảng thông số sau :
Bước Máy Dao t(mm) S(mm/v) V(m/ph) n(v/ph)
Bảng 3 5 Bảng chế độ cắt nguyên công 3
2.4.1 Chọn phương pháp nhiệt luyện.
- Từ phôi thanh thép ban đầu để tăng độ cứng, Tính chịu mài mòn và để phù hợp với điều kiện làm việc của chi tiết dạng trục ta tiến hành nhiệt luyện chi tiết.
- Quy trình nhiệt luyện: Tôi đẳng nhiệt => Nâng cao độ bền, sức chịu tải
- Thành phần ban đầu của thép C45:
- Bước 1: Kiểm tra sơ bộ chi tiết trước khi tôi: bề mặt chi tiết phải nhẵn, sáng, không có vết nứt Làm sạch bề mặt chi tiết, tránh tạp chất bề mặt
- Bước 2: Xếp chi tiết vào gá, dùng palang đưa toàn bộ gá vào lò nung.
- Bước 3: Đóng cửa lò, bật lò, nâng nhiệt nhanh
- Bước 4: Xác định nhiệt độ nung: Tnung = Ac3 + (30 ÷ 50) o C Ac3 = 896 o C, vậy Tnung = 896 + (30 ÷ 50) o C = 926 ÷ 946 o C Khi nhiệt độ lò đạt 936oC thì bắt đầu tính thời gian giữ nhiệt, duy trì nhiệt độ lò 936±5 o C
- Bước 5: Tính thời gian nung: Sử dụng thiết bị nung chi tiết phù hợp đạt được tốc độ nung chi tiết 325°C/h ta xác định được thời gian nung chi tiết: Tn = 936/325 = 2,88(Giờ) Thời gian giữ nhiệt: Tgn = (1/4÷1/2) Tn = 1,44 (Giờ).
- Bước 6: Khi đủ thời gian giữ nhiệt (khoảng 2,6 giờ), lấy nhanh chi tiết ra khỏi lò, đưa vào bể làm nguội vời vòi phun nước mãnh liệt trong khoảng 5s Sau đó làm nguội chậm trong môi trường không khí.
- Bước 7: Sau khi tôi, ta ram chi tiết ở nhiệt độ 250 o C Thời gian ram 0,7 tiếng để ổn định tổ chức tế vi chi tiết Chọn thời gian giữ nhiệt là 0,4 (h), thời gian gia tăng nhiệt đến
250 o C là 0.7 (h) Sau đó làm nguội ngoài không khí.
2.5.1 Dụng cụ đo. Đồng hồ so
Hình 3.6 Chi tiết được gá lên trên 2 mũi chống tâm Định vị 5 bậc tự do
- Cho mũi đồng hồ so tiếp xúc với mặt đầu của chi tiết, xoay mặt đồng hồ để cho kim đồng hồ trở về vị trí 0.
THIẾT KẾ BẢN VẼ TRÊN SOLIDWORKS VÀ AUTOCAD
Thiết kế bản vẻ phân rả
CHẾ TẠO MÔ HÌNH VÀ THỬ NGHIỆM
Chế tạo mô hình
- Chế tạo khuôn bằng thép Inox 304, được hàn với nhau bằng phương pháp hàn tig.
- Hàn Tig là phương pháp sử dụng khí hồ quang vonfram khí, còn được gọi là hàn khí trơ vonfram, là một quá trình hàn hồ quang sử dụng một điện cực vonfram không tiêu hao để tạo ra mối hàn Khu vực hàn và điện cực được bảo vệ khỏi quá trình oxy hóa hoặc nhiễm bẩn khí quyển khác bằng khí trơ che chắn.
Hình 5 1 Bước đầu làm thân máy
Hình 5 2 Hàn kín để hoàn thành thân máy
B1: Ta cần lắp động cơ với truc truyền động
Hình 5 3 Mặt trước động cơ
Hình 5 4 Mặt sau động cơ
Hình 5 5 Mặt sau động cơ được gắn với thân nắp trên
Hình 5 6 Trục truyền động động cơ
Hình 5 7 Mặt trên trục truyền động
B2: Sau khi lắp ta tiến hành siết chặt cỏc chi tiết bằng ốc lục giỏc ỉ 5mm
Hỡnh 5 8 Ốc lục giỏc ỉ 5mm
Hình 5 9 Động cơ sau khi được gắn với trục truyền động
B3: Ta gắn thiết bị mới lắp vào thân máy
Hình 5 11 Lắp động động cơ với thân máy
B4: Siết chặt động cơ vào thõn mỏy bằng ốc tỏn ỉ10 mm
Hỡnh 5 12 Ốc tỏn ỉ10 mm B5: Ta tiến hành lắp lưởi cắt
Hỡnh 5 13 Lưỡi dao, lụng đền, bulong ỉ12 mm
Hình 5 15 Sau khi lắp lưỡi cắt
Các bước khởi động động cơ
B1: Tắt chế độ khởi động trên tay cầm
Hình 5 16 Tay cầm ở chế độ tắt
B2: Gạt chế độ khởi động nóng của động cơ
Hình 5 17 Chế độ khởi động nóng B3: Kéo dây dật khởi động động cơ 2 đến 3 lần nhằm mục đích để gió vào thuận tiện cho việc khởi động động cơ dể dàng thuận tiện
Hình 5 18 Kéo dây dật khởi độngB4: Bật chế độ khởi động trên tay cầm
Hình 5 19 Tay cầm ở chế độ bật.
B5: Gạt chế độ khởi động nguội của động cơ
Hình 5 20 Chế độ khởi động nguội B6: Kéo dây dật khởi động cơ để động cơ nổ máy
Hình 5 21 Kéo dây dật khởi động
B7: Sau khí động cơ nổ máy ta gạt chế độ khởi động nóng của động cơ cho máy nổ đều
Hình 5 22 Chế độ khởi động nóng
B8: Khi máy nổ đều và mạnh ta nhấn giử tay ga cho lưởi cắt quay kết thúc quá trình khởi động máy
- Qua quá trình thiết kế và bắt tay vào việc chế tạo máy cắt cỏ Cuối cùng chúng em cũng hoàn thành công việc chế tạo và đã đưa máy vào thử nghiệm trong thực tế.
- Quá trình thử nghiệm diễn ra đã thành công với việc máy hoạt động bình thường.
+ Cắt được nhiều loại cỏ khác nhau, quá trình cắt gọn gàng, sạch sẽ.
+ Cùng với quá trình thu gom cỏ đạt năng suất cao đạt trên 80%.
+ Máy vận hành cũng như sử dụng dễ dàng đơn giản.
+ Việc máy chạy bằng động cơ xăng nên tính cơ động của máy rất cao.
- Song song với việc thử nghiệm thành công thì quá trình chế tạo còn gặp một số khó khăn như sau:
+ Quá trình chế tạo không được như thiết kế, tính toán ban đầu là do kinh nghiệm thực tế của chúng em chưa có nhiều hay phụ thuộc vào vấn đề kinh tế.
+ Máy hoạt động còn gây ra tiếng ồn lớn.
+ Quá trình chế tạo lắp ráp còn thiếu chính xác là do tay nghề chưa cao cũng như trang thiết bị hạn chế.
+ Chi phí chế tạo còn cao.
Sau đây là một số hình ảnh máy cắt cỏ khi được vận hành ngoài thực tế:
Hình 5 24 Bải cỏ trước khi cắt
Hình 5 25 Bải cỏ sau khi được cắt