Với nền kinh tế đang phát triển ở Việt Nam các ngành sản xuất chủ yếu là sản xuất đơn chiếc hoặc sản xuất nhỏ.
1 LỜI NĨI ĐẦU Khoa học kỹ thuật phát triển tựu trung lại chỉ nhằm giải phòng sức lao động chân tay cho con người. Cùng với sự phát triển của các nghành khoa học kỹ thuật- nghành cơ khí đóng một vai trò hết sức quan trọng trong cơng cuộc cơng nghiệp hố hiện đại hố đất nước, đặc biệt quan trọng là sự phát triển của nghành cơng nghệ chế tạo máy. Sự phát triển của xã hội bắt buộc nghành cơng nghệ chế tạo máy phải phát triển khơng ngừng nhằm tăng năng suất, tăng hiệu quả lao động và tăng chất lượng sản phẩm đáp ứng tối đa được nhu cầu về số lượng và chất lượng của người tiêu dùng. Với nền kinh tế thị trường đang trên đà phát triển như ở nước ta hiện nay cùng với một nền khoa học chậm phát triển, thì việc phát triển các hình thức sản xuất đơn chiếc hoặc loạt nhỏ là rất phù hợp. Đồ án tốt nghiệp này được thiết kế cũng khơng nằm ngồi u cầu thực tế, nó ra đời nhằm đưa vào áp dụng thực tế giải quyết cho các cơ sở sản xuất nhỏ, có thể lắp ráp nhanh chóng để đưa vào sử dụng tại những nơi có nhu cầu với một chi phí thấp. Đồ án thiết kế được chia làm các phần như sau : • Phần I : Tổng quan về hai máy được thiết kế. • Phần II : Tổng quan về vật liệu PVC. • Phần III : Từ ngun lý đến thiết kế máy. • Phần IV : Tính tốn thiết kế máy. • Phần V : Vận hành – bảo dưỡng, sửa chữa. • Phần VI : Kết luận. Đồ án này được hồn thành nhờ sự nỗ lực khơng ngừng của bản thân, sự giúp đỡ nhiệt tình của các bạn bè trong khoa và sự hướng dẫn giúp đỡ tận tình của các thầy cơ giáo trong bộ mơn Máy và ma sát học đặc biệt là sự giúp đỡ trực tiếp của Thầy giáo hướng dẫn. Qua đây chúng em xin chân thành cảm ơn các thầy cơ giáo trong bộ mơn Máy và ma THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN 2 sát học và các bạn sinh viên trong khoa đã giúp em hồn thành đồ án này. Là một cơng trình thiết kế đầu tay có tính chất đặc biệt quan trọng này, bản thân chúng em đã hết sức cố gắng để hồn thành nhưng cũng khơng thể tránh khỏi những sai sót khơng đáng có. Vậy kính mong các thầy tận tình chỉ bảo để chúng em tránh những sai sót khơng đáng có trong những bản thiết kế sau này. Một lần nữa chúng em xin chân thành cảm ơn đến tất cả đã giúp chúng em hồn thành đồ án tốt nghiệp này. THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN 3 PHẦN I. TỔNG QUAN VỀ HAI LOẠI MÁY THIẾT KẾ Với nền kinh tế đang phát triển ở Việt Nam các nghành sản xuất chủ yếu là sản xuất đơn chiếc hoặc sản xuất loạt nhỏ. Do phải chịu sự chi phối bởi vấn đề kinh tế đang phát triển này cho nên q trình thiết kế và chế tạo phải đặt vấn đề kinh phí đầu tư lên hàng đầu, giảm thiểu các khoản chi phí. Từ đó ta phải chú trọng tới các vấn đề về cơng nghệ, đơn giản hố trong thiết kế .v.v. Đồng thời giải quyết tối đa được khả năng tăng năng suất và hiệu suất cơng tác trong giới hạn kinh phí cho phép, đảm bảo được u cầu về mỹ thuật của sản phẩm và độ chính xác lắp ghép phơi sau khi gia cơng .v.v. Vật liệu gia cơng là nhựa PVC bán cứng, hơn nữa phơi gia cơng có dạng hộp rỗng thành phơi có chiều dầy khoảng 1mm, cho nên cơng suất cắt của máy khơng cần lớn, từ đó ta có thể nhận thấy độ va đập trong máy nhỏ cho nên kết cấu máy khơng cần đặc biệt và phức tạp, có nghĩa là các mối liên kết khơng u cầu cao. Khơng phải vì thế mà khơng chú trọng tới kết cấu của máy, các chi tiết lắp ghép phải đảm bảo tính cơng nghệ độ chính xác và độ bền cần thiết. Khi thiết kế, kích thước máy phải liên quan với kích thước phơi đảm bảo khơng gian kẹp chặt phơi khi gia cơng đồng thời phải hạn chế khơng gian đặt máy và đáp ứng được vấn đề nhân trắc học cho người cơng nhân đứng máy làm việc trong tư thế thoải mái, từ đây tận dụng được khả năng làm việc hiệu quả nhất của người cơng nhân. I. MÁY CẮT MỘNG THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN 4 Để đảm bảo tính mỹ thuật khi ghép các thanh này với nhau tạo thành góc mà khơng cần phải hàn thì ta phải cắt đầu của thanh này có profile giống như profile đặc biệt ban đầu của thanh kia Profile của thanh cái cửa hình thành từ cơng đoạn ban đầu tạo hình phơi, cơng nghệ này là q trình đùn phơi bằng khn nhờ đặc tính của vật liệu Polime. Từ đây ta nhận thấy để gia cơng Profile này một cánh đơn giản nhất là sử dụng phương pháp phay định hình với điều kiện lưỡi dao phay có profile này và chiều dầy của dao phải bằng bề dầy của phơi. II. MÁY BÀO VIA Ở đây via cửa hình thành do q trình hàn nhiệt giữa hai thanh cái cửa với nhau tạo thành góc vng bằng một máy hàn đặc biệt. Ngun lý làm việc của máy hàn này như sau: Hai thanh cái cửa bằng nhựa PVC bán cứng được cắt ở đầu thành góc 45 0 , sau đó chúng ghép với nhau tạo thành góc vng. Khi đã ghép xong, máy có một tấm thép đặc biệt sinh nhiệt được đặt vào khe của mối ghép rồi ép chúng lại cho hai thanh cùng tiếp xúc với tấm thép. Để một thời gian ∆t nào đó (do đặc tính kỹ thuật của máy) sao cho nhựa đủ chảy mềm ra rồi dùng lực đẩy ép hai thanh lại THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN 5 với nhau theo chiều tạo thành góc vng rồi ngay lập tức rút tấm thép ra. Nhờ lực ép và do nhựa bị chảy cho nên sau khi đã tạo thành góc vng thì số nhựa dẻo phải bị đẩy ra khỏi chỗ tiếp xúc của hai thanh, từ đây tạo thành via. Để cắt phẳng via này ta dùng biện pháp cơng nghệ đơn giản hiệu quả nhất là bào ngang. Cắt đồng thời hai mặt (do chiều dầy của thanh cái cửa khơng đổi), đầu dao ta thiết kế hình chữ U. Via được hình thành sau khi hàn nhiệt THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN 6 PHẦN II: TỔNG QUAN VỀ VẬT LIỆU PVC Khung cửa nhựa được chế tạo từ vật liệu PVC bán cứng (Polyvinyl clorit) , có màu trắng đục khó cháy khơng mùi khơng mùi vị khơng độc hại, nhưng nếu bị phân huỷ tạo Oxit Cacbon và HCl ở trạng thái khí gây độc hại cho con người. Do tính ưu việt của vật liệu PVC như ngun liệu sản xuất từ than đá, dầu mỏ, nói chung là ngun liệu dồi dào. Hơn nữa nó còn có tính ổn định hố học, bền cơ học, dễ gia cơng ra nhiều loại sản phảm với nhiều kiểu hình dáng phức tạp khác nhau. Là sản phẩm trùng hợp của Vinyl clorua. I. PHƯƠNG PHÁP TRÙNG HỢP Các monome trùng hợp là những chất đơn giản khối lượng phân tử thấp có chứa nối đơi. Trong điều kiện thích hợp các phân tử này phản ứng với nhau tạo thành Polime Vinyl clorit Polyvinyl clorit [PVC] Khi nói đến PVC ta thường đề cập tới 3 tiêu chí để đánh giá : Đặc trưng, tính linh hoạt và cấu trúc phân tử của nó. Đặc trưng của PVC thường khi sản xuất ở dạng bột nhỏ có đường kính phụ thuộc vào phương pháp trùng hợp. Trùng hợp khối và trùng hợp huyền phù có đường kính hạt d = 100÷180µm, trong khi đó trùng hợp nhũ tương có d = 0,1÷3µm. Sau khi sấy tạo ra PVC ở dạng bột ta được loại có d = 5÷50µm. Chính vì các u cầu về cấ trúc như vậy nên hình thái của PVC đóng vai trò quan trọng. n(CH 2 = CH ) [- CH 2 – CH - ] n Cl Cl THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN 7 II. PHÂN TỬ POLIME Phân tử Polyme là khổng lồ so với các phân tử hữu cơ ban đầu (đã trình bày ở trên), do có kích thước lớn nên nó được gọi là hợp chất cao phân tử. Trong phân tử các ngun tử được liên kết với nhau bằng liên kết đồng hố trị. Đa số các phân tử Polyme ở dạng mạch dài, mềm dẻo, mạch chính gồm một chuỗi các ngun tử Cacbon : Hai hố trị còn lại có thể liên kết với một ngun tử hay một nhóm ngun tử tạo thành nhánh bên của mạch chính. Các phân tử này được hình thành từ các đơn vị cấu trúc gọi là mắt xích hay mer được lặp đi lặp lại nhiều lần trong mạch tạo ra chuỗi phân tử . III. CẤU TRÚC PHÂN TỬ - MẮT XÍCH (MER) Polyme mạch thẳng là những Poyme trong đó các mer liên kết với nhau thành một mạch duy nhất. Những mạch này rất mềm dẻo có thể hình dung như một sợi mì dài. PVC có tính hoạt động hố học khá lớn, trong các q trình biến đổi hố học đều có các ngun tử Cl tham gia phản ứng và thường còn kéo theo cả ngun tử H và C ở bên cạnh . IV. TÍNH CHẤT CƠ, LÍ, NHIỆT CỦA POLIME Biến dạng dưới tác dụng của lực, nó có đặc trưng của một số thơng số của kim loại như Modul đàn hồi, giới hạn bền kéo, độ dai va đập và độ bền mỏi. Modul đàn hồi, giới hạn bền kéo, tính dẻo và độ dãn dài của Polime được xác định như của kim loại. - C - C - C - C - C - C - THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN 8 Tg Tm NhiƯt ®é A B C T h Ĩ t Ý c h r i ª n g 105C 212C L á n g NhiƯt ®é thđy tinh ho¸ NhiƯt ®é nãng ch¶y Khi đốt nóng PVC có thốt ra HCl và xuất hiện hố trị tự do. Chính nhờ có hố trị tự do này cho nên trong mạch xuất hiện nối đơi. Khi nhiệt độ càng cao thì HCl thốt ra càng mạnh và càng có nhiều liên kết nối các mạch làm giảm tính hòa tan của Polime. Ánh sáng mặt trời cũng có tác dụng đẩy HCl ra và làm Oxy hố Polime. Ánh sáng đèn Quartz chiếu vào PVC thì ban đầu có tác dụng phan huỷ Oxy hố làm tăng tính dẻo, nhưng càng lâu càng tạo thành liên kết ngang làm giảm tính dẻo của Polime. PVC ở trong dung mơi và ngay nhiệt độ thường cũng có HCl thốt ra và ở đây chủ yếu xảy ra q trình Oxy hố. Ngược lại PVC trong khí N 2 khi đun nóng sẽ khơng bị Oxy hố mà sẽ tạo ra cấu tạo lưới. Nhiệt độ nóng chảy và thuỷ tinh hố của Polime được xác định tương tự như của vật liệu gốm, dựa theo đường biến thiên của khối lượng riêng và nhiệt độ. Polime (Polyvinyl clorit) Vật liệu PVC Khối lượng riêng G/cm 3 1,30÷1,58 Modul kéo Mpa.10 2 24÷41 Giới hạn kéo Mpa 41÷52 Độ giãn dài khi đứt % 40÷80% Độ bền va đập ft.Pb/in 0,4÷22 THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN 9 Polime phân tử lượng thấp dễ hồ tan trong Axêtơn, Kêtơn, phức, Cacbua hidro. Polime có phân tử lượng cao ít hồ tan ở nhiệt độ bình thường và khơng hồ tan trong các chất hố dẻo. Khi ở nhiệt độ cao thì PVC bị trương nở trong chất hố dẻo, chỉ có một số chất hố dẻo hồ tan được PVC. Polime (PVC) có tính ổn nhiệt tốt, khi PVC làm việc ở miền nhiệt độ cao hơn nhiệt độ phân huỷ ở 170÷175 0 C thì PVC phân huỷ mạnh cho nên người ta đưa thêm vào PVC chất ổn nhiệt, chống cháy. Khi phân huỷ PVC tạo thành Oxit cacbon và clorua hidro. Trong đó chất ổn nhiệt có khả năng hấp thụ HCl được tách ra, do đó ngăn cản được tác hại của HCl, ngăn cản được sự oxi hố dưới tác dụng của tia cực tím. Có nhiều loại chất ổn nhiệt ( Vơ cơ, hữu cơ hoặc kim loại ). Tính dẻo: PVC là vật liệu cứng, nhưng khi nung nóng sẽ dẻo. PVC thường được sử trong đời sống là loại khơng dẻo hố đó là PVC cứng hoặc bán cứng. Nó là loại PVC khơng hồ trộn hồn tồn hoặc hồ trộn với lượng nhỏ, khoảng từ 5÷10% . PVC bán cứng có độ bền cơ học cao, độ bền hố học cao. Tính chất cơ học của nó có các chỉ số được xếp vào loại vật liệu kết cấu. Tuy nhiên nó có độ bền nhiệt khơng cao từ 65÷70 0 C, độ chịu lạnh kém - 10 ÷ - 160 0 C. PVC trở nên mềm khi dùng biện pháp dập nóng hoặc hút chân khơng, nó có tính cách điện tốt ở nhiệt độ từ 20÷80 0 C trong khoảng nhiệt độ này tính cách điện hầu như khơng đổi. Nhờ vào các đặc tính này của vật liệu cho nên phơi được tạo hình ban đầu bằng phương pháp đùn liên tục nhờ khn. Cho nên nó có thể có những Profile đặc biệt được tạo ra từ đầu. Nó thường được ứng dụng trong các lĩnh vực như điện, các loại kết cấu xây dựng khơng u cầu chịu lực cao như cách cửa, các thiết bị nội thất như bàn ghế .v.v. THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN 10 PHẦN III. TỪ NGUN LÝ ĐẾN THIẾT KẾ MÁY I. MÁY CẮT MỘNG Có hai phương án cho máy làm việc: 1. Cho phơi chuyển động dao đứng n thì bàn máy cũng phải chuyển động, trong đó bàn máy lại bao gồm cả cơ cấu định vị và cơ cấu kẹp, đồng thời khi bàn máy chuyển động phải đảm bảo độ chính xác gia cơng. Mà trong trường hợp này kích thước của bàn máy phụ thuộc vào kích thước của phơi, với u cầu gia cơng phải đa dạng sản phẩm cho nên kích thước phơi khơng có giới hạn, do đó khơng thể đáp ứng được u cầu cần thiết. Phương án gia cơng này khơng khả thi, vì nó ảnh hưởng tới kết cấu máy phức tạp, khơng gian máy vận hành rất lớn .v.v. mà điều này trong thiết kế máy phải đặc biệt quan tâm nhằm giảm tối đa. 2. Khi ta cho dao chuyển động phơi đứng n. Để đơn giản trong thiết kế ta cho dao gắn liền với trục động cơ đảm bảo được các yếu tố sau: Độ chính xác lắp ghép cao, giảm thiểu các chi tiết máy, kết cấu máy đơn giản.v.v. Khi dao chuyển động thì đồng nghĩa với việc động cơ cũng chuyển động, có nghĩa là hệ chuyển động chỉ là một hệ gồm có dao - động cơ. Qua đó ta thấy sự khơng giới hạn kích thước của phơi sẽ ảnh hưởng tới khơng gian chuyển động của bàn máy nếu ta chọn phương án cho phơi chuyển động, từ đó ảnh hưởng tới vấn đề hạn chế khơng gian cho tồn máy. Từ đó ta chọn phương án cho dao chuyển động sẽ đảm bảo được u cầu hạn chế khơng gian máy, độ chính xác lắp ghép các chi tiết với nhau đồng thời đảm bảo được tính hợp lý trong kết cấu. Dao được lắp trực tiếp trên trục động cơ. Để q trình cắt hết được kích thước u cầu của phơi ta cần phải tạo cho dao một chuyển động theo đường thẳng. Nhưng do muốn thực hiện gia cơng chi tiết tiếp theo ta phải tạo cho dao một chuyển động khứ hồi nhằm tăng tính tự động cho THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN [...]... thi t c a máy II MÁY BÀO VIA 1 S d ng phương án truy n ng cơ khí Do c i m gia cơng là bào via có d ng ư ng th ng cho nên ta ph i s d ng m t trong các phương án truy n c v.v t ó ph i máy có ng sau: b ng bánh răng – thanh răng, tr c vít - ai m b o ư c u c u k t c u máy t t, các cơ c u c a b n cơ h c cao.v.v D n t i v n n ng n , hi u su t th p tính tác 2 kích thư c máy l n và ng cơng tác ch m máy làm vi... bàn máy và chân Tr ng lư ng t ng th c a máy khơng q l n cho nên b máy ư c dùng ch c n lo i khung thép có các thanh gi ng tăng c ng v ng Các m i liên k t c nh trong chân ta dùng k t c u hàn, còn l i các m i liên k t khác trong các ti t máy v i nhau và u c u chính xác ta dùng bulơng ho c các lo i inh vít Hơn n a khung b máy ph i b o trong q trình làm vi c ph i ch u ư c các rung tác ng vào mà v n máy. .. máy khơng b l t M t khác khung b kích thư c tr ng hơn c là m l p các chi ti t c a máy lên ó mb o ư cv n nói chung, các nút i u khi n ph i i u quan nhân tr c h c v i ngư i Vi t Nam t v trí thu n l i trên máy và n m trong t m ki m sốt c a ơi tay ngư i th và phù h p v i s c trung bình c a ngư i th ng máy T các tính tốn thi t k các chi ti t máy làm khung chân trên ta ch n lo i thép như sau: T o khung máy. .. hình vng r ng kích thư c 50x50, có chi u d y 5mm Có các thanh gi ng kích thư c tương t 29 THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN Ph n chân máy có l p có th i u ch nh cho máy ư c cân b ng khi làm vi c II TÍNH TỐN THI T K MÁY BÀO VIA u c u gia cơng là bào via góc cánh c a Nó có c i m là via c hai m t c a cánh c a (ph n nh a b ch y ra sau khi th c hi n cơng o n t o khung hình cánh c a theo phương pháp hàn nhi t như... ng khí nén cho máy gi i quy t ư c các như c i m so v i h truy n ng cơ khí như tính tác ng cơng tác nhanh, gi m th i gian ch y khơng, k t c u máy ơn gi n T ó ta ch n phương án cơng ngh s d ng h th ng khí nén cho q trình bào via H th ng khí nén ư c chia ra hai nhánh làm vi c: • M t nhánh dùng khí nén k p ch t phơi và m k p l y phơi Khí nén ư c d n vào h Piston – xylanh tác ư cl pc nh vào g n cho nó m... chính xác và ch c ch n mà ơn gi n hi u qu N p t o l i có m t bích b t bulơng m ng cơ ư c c i nh v v i bàn trư t: 16 THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN 1.4 nh v và k p ch t chi ti t V i phơi gia cơng có chi u r ng khơng thay ư c chính xác ta ph i i vi c gá t nh v chi ti t lên bàn, bàn k p ư c ch t o b ng t m tơn ph ng d y 15mm và nó ư c l p tr c ti p trên bàn máy nh hai vít M10 Cho nên ta s d ng bàn máy làm... t c khí nén vào Piston, c n piston ng vào má k p th c hi n vi c k p ch t chi ti t K p ch t hay tháo phơi nh vào q trình i u khi n dòng khí vào piston s d ng van 2-4 (hay còn g i là van xoay) •Chi ti t ã ư c k p ch t thì cơng vi c ti p theo là th c hi n c t Th c hi n q trình c t là nhánh khí nén th hai cũng ch g m piston – xylanh, nhưng hay lùi c a ây c n piston ư c l p ch t v i u dao d a vào piston... c k thu t và cơng ngh cũng như trong ngành ch t o máy nói riêng Chúng ư c s d ng dư i d ng các h th ng truy n ng k p, gi , v n chuy n, nâng h , cơ c u t V tác ng hố v.v ng nhanh và kh năng làm vi c v i i u khi n t xa, các h th ng truy n ng khí nén khơng th so v i các h th ng i n - i n t v m c ng, hi u su t làm vi c và kh năng tác t ng nhanh, nhưng có th x p chúng trên các h th ng thu l c và có th hồn... s d ng k t h p các h th ng i n - i n t và khí nén cho phép m r ng m t cách áng k lĩnh v c ng d ng các h truy n ng khí nén, c bi t trong lĩnh v c t ng hố các q trình s n xu t và cơng ngh khác nhau Chính vi c ng d ng thành cơng và r ng rãi các h th ng khí nén trong các ngành kĩ thu t ã thúc y vi c xây d ng và phát tri n m nh m các phương pháp kh o sát, nghiên c u và tính tốn thi t k các h th ng này H... ph n v t li u ư c c t i có d ng ư ng th ng cho nên ch ch n phương án bào ngang là phù h p nh t Khi gia cơng ta ph i th c hi n chuy n ng kh h i cho dao, m t khác k p ch t ta ti n hành gia cơng Cho nên thi t k gi m th i gian gia cơng và ng th i c hai m t via c a cánh c a u dao hình ch U là h p lý hơn c Các chuy n ng c n thi t c a máy ta s d ng h th ng khí nén, như cơ c u k p ch t, chuy n ng c t c a