Nghiên cứu công nghệ đánh bóng để gia công tinh xác trục cam xe máy dung tích dưới 150cc

Luận văn thạc sĩ khoa học GVHD : PGS.TS PHẠM VĂN HÙNG LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan kết luận văn thân thực dựa hƣớng dẫn giáo viên hƣớng dẫn khoa học tài liệu tham khảo trích dẫn Hà Nội, ngày tháng năm 2013 Ngƣời cam đoan Nguyễn Đức Nam Học viên : Nguyễn Đức Nam Lớp:11BCTM.KH Luận văn thạc sĩ khoa học GVHD : PGS.TS PHẠM VĂN HÙNG LỜI CẢM ƠN Tác giả xin chân thành cảm ơn PGS.TS Phạm Văn Hùng tận tình hƣớng dẫn, cung cấp tài liệu trình nghiên cứu làm luận văn PGS dành nhiều thời gian, công sức giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi để tác giả hoàn thành luận văn Tác giả xin chân thành cảm ơn Thầy giáo môn Máy Ma sát học , Khoa Cơ Khí, Trƣờng Đại học Bách Khoa Hà Nội tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ tác giả hoàn thành luận văn nhƣ toàn khóa học Hà Nội, ngày tháng năm 2013 Học viên Nguyễn Đức Nam Học viên : Nguyễn Đức Nam Lớp:11BCTM.KH Luận văn thạc sĩ khoa học GVHD : PGS.TS PHẠM VĂN HÙNG MỤC LỤC DANH MỤC CÁC THUẬT NGỮ VÀ CÁC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ MỞ ĐẦU 11 CHƢƠNG TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƢƠNG PHÁP GIA CÔNG TINH 14 1.1 MÀI SIÊU TINH XÁC 14 1.1.1 Bản chất mài siêu tinh xác 14 1.1.2 Đặc điểm mài siêu tinh xác 14 1.1.3 Chọn thỏi đá chế độ cắt mài siêu tinh xác 15 1.1.4 Phạm vi ứng dụng 16 1.2 MÀI BẰNG ĐAI MÀI 18 1.2.1 Bản chất phƣơng pháp mài đai mài 18 1.2.2 Đặc điểm trình mài đai 18 1.2.3 Phạm vi ứng dụng 19 1.3 GIA CÔNG BẰNG HẠT MÀI TỰ DO 20 1.3.1 Gia công hạt mài rung 20 1.3.1.1 Bản chất phƣơng pháp hạt mài rung 20 1.3.1.2 Môi trƣờng gia công chế độ cắt 22 1.3.1.3 Chất lƣợng bề mặt phạm vi ứng dụng 23 1.3.2 Gia công hạt mài từ 25 1.3.2.1 Bản chất trình gia công hạt mài từ 25 1.3.2.2 Ảnh hƣởng yếu tố công nghệ đến trình gia công hạt mài từ chế độ cắt 27 1.3.2.3 Chất lƣợng bề mặt gia công hạt mài từ 28 1.4 ĐÁNH BÓNG BỀ MẶT CHI TIẾT MÁY 29 1.4.1 Bản chất trình đánh bóng 29 Học viên : Nguyễn Đức Nam Lớp:11BCTM.KH Luận văn thạc sĩ khoa học GVHD : PGS.TS PHẠM VĂN HÙNG 1.4.2 Đặc điểm công dụng đánh bóng 29 1.4.3 Yêu cầu với trình đánh bóng 30 1.4.4 Các phƣơng pháp đánh bóng 30 1.4.4.1 Đánh bóng đá mài đàn hồi 30 1.4.4.2 Đánh bóng giấy ráp đai mài 37 1.4.4.3 Đánh bóng tia dung dịch hạt mài 38 1.4.4.4 Đánh bóng tang quay 41 KẾT LUẬN CHƢƠNG I 45 CHƢƠNG TRỤC CAM VÀ CÔNG NGHỆ ĐÁNH BÓNG BẰNG DÂY ĐÁNH BÓNG 46 2.1 TRỤC CAM 46 2.1.1 Trục cam động đốt 46 2.1.2 Trục cam xe máy 51 2.2 CÔNG NGHỆ ĐÁNH BÓNG BẰNG DÂY ĐÁNH BÓNG 56 2.3 DÂY ĐÁNH BÓNG SỬ DỤNG TRONG QUÁ TRÌNH ĐÁNH BÓNG 57 2.3.1 Đặc điểm chung dây đánh bóng 57 2.3.2 Dây đánh bóng sử dụng trình đánh bóng trục cam 58 2.4 MÁY ĐÁNH BÓNG 62 2.4.1 Máy đánh bóng mặt phẳng 63 2.4.2 Máy đánh bóng kết hợp dây đánh bóng bánh đánh bóng 66 2.4.3 Máy đánh bóng dây đánh bóng tự 68 2.4.4 Máy đánh bóng vô tâm 69 2.4.5 Máy đánh bóng trục cam 69 2.5 CHẾ ĐỘ CẮT KHI ĐÁNH BÓNG BẰNG DÂY ĐÁNH BÓNG 71 2.6 ĐỘ BÓNG BỀ MẶT GIA CÔNG BẰNG DÂY ĐÁNH BÓNG 74 KẾT LUẬN CHƢƠNG II 75 Học viên : Nguyễn Đức Nam Lớp:11BCTM.KH Luận văn thạc sĩ khoa học GVHD : PGS.TS PHẠM VĂN HÙNG CHƢƠNG NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ MÁY ĐÁNH BÓNG TRỤC CAM DUNG TÍCH DƢỚI 150CC VÀ THỰC NGHIỆM 76 3.1 NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN PHƢƠNG ÁN THIẾT KẾ MÁY 76 3.1.1 Nghiên cứu máy tham khảo 76 3.1.2 Lựa chọn phƣơng án bố trí trục cam 77 3.1.3 Xây dựng sơ đồ động máy đánh bóng trục cam 79 3.2 TÍNH TOÁN ĐỘNG CƠ CHO HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG TRỤC CAM 80 3.3 NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ CỤM GÁ KẸP TRỤC CAM 82 3.3.1 Điều kiện làm việc yêu cầu cụm gá kẹp 82 3.3.2 Lựa chọn cấu định vị 83 3.3.3 Cơ cấu kẹp chặt 84 3.4 NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ HỆ THỐNG GÁ, DẪN HƢỚNG VÀ TUA DÂY ĐÁNH BÓNG 88 3.4.1 Lựa chọn cụm gá dây đánh bóng 89 3.4.2 Thiết kế phƣơng án tua dây tự động 91 3.4.3 Thiết kế cấu tạo ổn định lực tỳ 92 3.4.4 Thiết kế hệ thống dẫn hƣớng dây đánh bóng 94 3.5 NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ HỆ THỐNG BÔI TRƠN LÀM NGUỘI 97 3.6.XÁC ĐỊNH THÔNG SỐ CÔNG NGHỆ GIA CÔNG TRỤC CAM TRÊN MÁY ĐÁNH BÓNG 102 KẾT LUẬN CHƢƠNG III 106 KẾT LUẬN CHUNG 108 TÀI LIỆU THAM KHẢO 109 Học viên : Nguyễn Đức Nam Lớp:11BCTM.KH Luận văn thạc sĩ khoa học GVHD : PGS.TS PHẠM VĂN HÙNG DANH MỤC CÁC THUẬT NGỮ VÀ CÁC CHỮ VIẾT TẮT STT Kí hiệu Chú thích t Thời gian gia công (s) m Áp lực tỳ lên dây đánh bóng (N) n Tốc độ quay trục cam Rz Chiều cao nhấp nhô trung bình Học viên : Nguyễn Đức Nam Lớp:11BCTM.KH Luận văn thạc sĩ khoa học GVHD : PGS.TS PHẠM VĂN HÙNG DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng Tên bảng Trang 2.1 Bảng kích cỡ hạt đánh bóng với màu sắc dây đánh bóng 59 2.2 Bảng vận tốc đánh bóng cho dây đánh bóng 60 2.3 Một số dây đánh bóng hãng Hermes sản xuất 60 2.4 Bảng lựa chọn dây đánh bóng theo độ nhám bề mặt 62 2.5 Bảng thông số máy K100 64 2.6 Bảng thông số máy C100 S 65 2.7 Bảng thông số máy B200/150S 66 2.8 Bảng thông số máy 72730 67 2.9 Bảng thông số máy 72780 68 2.10 Bảng thông số máy trục cam CNC 70 Học viên : Nguyễn Đức Nam Lớp:11BCTM.KH Luận văn thạc sĩ khoa học GVHD : PGS.TS PHẠM VĂN HÙNG DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ Hình Tên hình vẽ Trang 1.1 Sơ đồ chuyển động mài siêu tinh xác 14 1.2 Các sơ đồ mài siêu tinh xác 17 1.3 Các sơ đồ cấu mài đai 18 1.4 Một số nguyên công mài đai mài 20 1.5 Sơ đồ phƣơng pháp gia công hạt mài rung 21 1.6 Sơ đồ gia công hạt mài từ bề mặt gia công tròn xoay 26 1.7 Sơ đồ nguyên lý đánh bóng đá mài đàn hồi 30 1.8 Máy đánh bóng trục hai phía hãng Shree Rajasthan 31 1.9 Máy hai trục hai phía 32 1.10 Máy động hai phía có lắp ống côn dài hãng Shree Rajasthan 33 1.11 Máy trục mềm hãng Shree Rajasthan(Ấn Độ) 33 1.12 Máy đánh bóng vô tâm 34 1.13 Sơ đồ nguyên lý làm việc máy đánh bóng vô tâm 34 1.14 Sơ đồ máy đánh bóng chuyên dùng 35 1.15 Một số dạng bánh đánh bóng đặc biệt 36 1.16 Sơ đồ thiết bị đánh bóng tia dung dịch hạt mài 40 1.17 Sáu tang quay công xôn 42 1.18 Tang quay kín có trục nằm ngang 43 1.19 Tang quay đột lỗ 43 1.20 Tang quay ly tâm chuyên dùng 44 2.1 Cơ cấu phân phối khí 46 2.2 Trục cam ô tô 47 Học viên : Nguyễn Đức Nam Lớp:11BCTM.KH Luận văn thạc sĩ khoa học GVHD : PGS.TS PHẠM VĂN HÙNG 2.3 Dẫn động trục cam truyền bánh 49 2.4 Dẫn động trục cam truyền xích 50 2.5 Dẫn động trục cam truyền đai 50 2.6 Trục cam xe máy 51 2.7 Bản vẽ trục cam xe máy 53 2.8 Bản vẽ trục cam xe máy 54 2.9 Bản vẽ trục cam xe máy 55 2.10 Gia công đánh bóng dây 57 2.11 Đai đánh bóng Webras –MAG (trái) Webras –MSG (phải) 61 2.12 Đai đánh bóng Webras –AN 701 50 Webras –AN 702 61 2.13 Máy đánh bóng dòng K100 hãng IBS 63 2.14 Máy đánh bóng dòng C100 S hãng IBS 64 2.15 Máy đánh bóng dòng B 200/150 S hãng IBS 65 2.16 Máy đánh bóng kết hợp dây đai bánh đánh bóng dòng 72730 66 2.17 hãng IBS Máy đánh bóng dòng 72780 hãng IBS 67 2.18 2.19 Máy đánh bóng dây đai tự hãng GECAM (Mỹ) Máy đánh bóng vô tâm 68 69 2.20 Máy đánh bóng trục cam CNC hãng ARCORD (Mỹ) 70 3.1 Sơ đồ động máy đánh bóng trục cam nhập từ Thái Lan 76 3.2 3.3 3.1 3.4 Gá hai trục cam song song máy Gá hai trục cam thẳng hàng 78 78 Sơ đồ động cụm tua dây tự động 79 Học viên : Nguyễn Đức Nam Lớp:11BCTM.KH Luận văn thạc sĩ khoa học GVHD : PGS.TS PHẠM VĂN HÙNG 3.5 Sơ đồ động máy đánh bóng trục cam 80 3.6 Sơ đồ phân bố lực cắt 81 3.7 Gá trục cam mâm cặp kết hợp mũi chống tâm 84 3.8 Gá trục cam hai mũi chống tâm 84 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 Sơ đồ cấu sinh lực khí nén dạng xylanh – piston Cơ cấu kẹp phối hợp khí nén – thủy lực Cơ cấu kẹp khí – thủy lực xylanh nâng hạ cấu Sơ đồ lực tác dụng lên trục cam Cụm gá kẹp trục cam Kết cấu bánh dây Cụm gá dây đánh bóng Sơ đồ động hệ thống tua dây Lực tỳ tạo lực căng dây Sơ đồ tạo lực tỳ trực tiếp Hệ thống tạo lực tỳ Sơ đồ tình lực Sơ đồ tính chiều cao nâng hạ piston Cấu tạo lăn Cụm dẫn hƣớng dây đánh bóng Sức căng bề mặt chất lỏng Mô hình cắt Sơ đồ nguyên lý hệ thống bôi trơn Máy đánh bóng trục cam Máy đánh bóng trục cam BK.CMPM 2012 Trục cam động xe máy 85 86 86 87 87 88 90 90 91 92 92 93 95 96 97 97 99 99 100 101 102 103 Học viên : Nguyễn Đức Nam Lớp:11BCTM.KH 10 Luận văn thạc sĩ khoa học GVHD : PGS.TS PHẠM VĂN HÙNG thành Tuy nhiên, vật liệu làm chi tiết khác nhau, việc tính toán tìm trọng tâm phức tạp Hơn nữa, trọng lƣợng cục tỳ thay đổi lần gia công khác nhau, theo tốc độ vòng quay, theo trục cam cần gia công máy Vì việc tính toán xác nhƣ không cân thiết, để đơn giản thực tính cho trƣờng hợp an toàn dồn toàn trọng tâm bên trái xylanh vào tâm lăn tất chi tiết làm bàng loại vật liệu làm cần đỡ, trọng tâm bên phải xylanh nằm xylanh khớp quay Sau tính đƣợc kích thƣớc xylanh ta chọn xylanh lớn tính toán Trọng lƣợng toàn cần đỡ + lăn 3,6kg, trọng lƣợng cục tỳ đƣợc dùng để gia công chi tiết l,6kg (trọng lƣợng dự kiến, thông số thay đổi) => trọng lƣợng toàn phần bên trái xylanh 5,2kg Trọng lƣợng phần bên phải xylanh 0,9kg Hình 3.21 Sơ đồ tình lực Lực xylanh Pxl tối thiểu : (3.7) Chọn kích thước xylanh Xylanh đƣợc sử dụng với áp suất khí nén bar, tỷ lệ đƣờng kính xylanh piston d :D = :2 ( tham khảo máy trƣớc) Học viên : Nguyễn Đức Nam Lớp:11BCTM.KH 95 Luận văn thạc sĩ khoa học GVHD : PGS.TS PHẠM VĂN HÙNG Trong trƣờng hợp xylanh đẩy lên, áp suất khoang P1 áp suất không khí nên bỏ qua Áp suất khoang dƣới P2 = bar, từ đƣờng kính tối thiểu D P2 S2 = F2 = 176 N → S2 = 3,56 10-6 m2 (3.8) (3.9) Chọn chiều cao nâng hạ piston h Để thao tác gá lắp phôi lấy chi tiết công nhân đƣợc dễ dàng chiều caao nâng hạ H cần phải đủ cao, nhƣng không nên cao tốn thời gian nâng hạ cụm định hƣớng Qua khảo sát máy trƣớc, để có không gian thuận tiện cho thao tác gá lắp phôi lấy chi tiết, chọn chiều cao H = 100 mm Chiều cao cần thiết để piston nâng lên là: (3.10) Hình 3.22 Sơ đồ tính chiều cao nâng hạ piston Với giá trị trên, ta chọn xylanh tiêu chuẩn sẵn có nhà sản xuất FESTO với thông số nhƣ sau - Đƣờng kính xylanh D = 32mm - Đƣờng kính cần piston d = 16mm - Chiều dài hành trình L : từ đến 57mm Để tránh tƣợng dây vải đánh bóng trƣợt khỏi bề mặt lăn trình gia công nhƣ chỉnh dây đánh bóng mặt trụ lăn có tiện rãnh (hình 3.21) Học viên : Nguyễn Đức Nam Lớp:11BCTM.KH 96 Luận văn thạc sĩ khoa học GVHD : PGS.TS PHẠM VĂN HÙNG Hình 3.23 Cấu tạo lăn Hình 3.24 Cụm dẫn hƣớng dây đánh bóng 3.5 Nghiên cứu thiết kế hệ thống bôi trơn làm nguội Đế giảm nhiệt sinh gia công, làm tăng tuổi thọ dao hay đồ gá ngƣời ta dùng hệ thống làm nguội để đƣa chất lỏng trơn, nguội vào vùng gia công Tác dụng dung dịch trơn nguội: + Giảm ma sát dao chi tiết gia công Do giảm nhiệt độ, độ biến Học viên : Nguyễn Đức Nam Lớp:11BCTM.KH 97 Luận văn thạc sĩ khoa học GVHD : PGS.TS PHẠM VĂN HÙNG dạng, độ mài mòn dao Ngoài ra, ma sát giảm làm giảm khả gây chấn động dụng cụ cắt + Giảm đƣợc lực cắt, đồng thời nâng cao chất lƣợng bề mặt, cắt chất lỏng nguội chen vào mặt bên dao phoi + Do lấy phần lớn nhiệt lƣợng công biến dạng công ma sát sinh ra, nên ngăn biến dạng mà giảm biến dạng chi tiết gia công + Trong nhiều trƣờng họp chất lỏng trơn nguội dùng để rửa đƣa phoi Nếu phoi ứ lại chỗ giảm chất lƣợng bề mặt chi tiết gia công Nhƣ chất lỏng trơn nguội đảm bảo nâng cao tuổi thọ máy, dụng cụ cắt, đồng thời nâng cao suất máy, nâng cao chất lƣợng bề mặt chi tiết máy Cơ sở làm nguội cách tưới dung dịch: Dung dịch đƣợc tƣới vào vùng cắt lan truyền bề mặt đƣợc đốt nóng nhiệt cắt Một phần dung dịch nhận bớt nhiệt lƣợng vùng cắt, phần khác bị bốc mang nhiệt lƣợng định khỏi vùng cắt Nhƣ lƣợng dung dịch đƣa vào chia xẻ bớt nhiệt lƣợng sinh vùng cắt nhờ làm giảm nhiệt độ vùng cắt Điều có lợi cho tuổi bền dao, đồng thời làm giảm bớt tác dụng nhiệt đến hệ thống công nghệ Từ phân tích trên, rõ ràng tác dụng làm nguội tác dụng đơn mặt vật lý Thật hệ số dẫn nhiệt, nhiệt dung, nhiệt hoá dung dịch lớn tác dụng làm nguội tăng Ở cần lƣu ý tới khả gây ẩm ƣớt dung dịch Khả gây ẩm phụ thuộc vào sức căng bề mặt dung dịch Những dung dịch có sức căng bề mặt lớn thời gian ngắn không dễ dàng vào lỗ hổng nhỏ Điều cho ta giải thích đƣợc tƣới nƣớc có pha dung dịch gây ẩm có tác dụng làm nguội tốt tƣới nƣớc thƣờng Mặt khác ta thấy bốc nhiệt cách bốc tăng lên dung dịch đƣợc đƣa vào vùng cắt với áp lực lớn, điều đƣợc giải thích tác dụng liên tục Học viên : Nguyễn Đức Nam Lớp:11BCTM.KH 98 Luận văn thạc sĩ khoa học GVHD : PGS.TS PHẠM VĂN HÙNG hon sƣơng dung dịch phim vào, Thực nghiệm cho thấy, sử dụng họp lý loại dụng dịch phun vói áp lực phù hợp nhiệt độ cắt co thể đƣợc giảm 100 - 150°c Hình 3.25 Sức căng bề mặt chất lỏng Hình 3.26 Mô hình cắt Cơ sở việc bôi trơn cách tưới dung dịch: Tác dụng bôi trơn tƣới dung dịch thể việc làm giảm ma sát mặt trƣớc dao phoi, bề mặt sau dao chi tiết Trong việc giảm ma sát mặt trƣớc dao phoi có tác dụng lớn đến việc nâng cao tuổi bền dao Nhƣ biết: chất hoạt tính bề mặt định tác dụng bôi trơn dung dịch Ta biết rằng: tƣới chất lỏng lên bề mặt rắn, bề mặt vật rắn đƣợc phủ màng mỏng chất lỏng Neu cho vật rắn tiếp xúc chuyển động tƣơng vật rắn khác, màng mỏng chất lỏng màng đệm có tác dụng làm giảm ma sát hai bề mặt tiếp xúc Khi cắt bề mặt tiếp xúc vùng cắt có áp suất lớn nhiệt độ cao Do dung dịch dùng để tƣới vào muốn tạo đƣợc màng đệm cần phải đƣợc chất hoạt tính bề mặt nhƣ mỡ, dầu thực vật, axit béo no Các khu vực tiếp xúc cắt gọt biểu diễn mô hình hình Khi cắt vùng tiếp xúc xuất lỗ hỗng nhỏ Nguyên nhân hình thành lỗ hổng xuất cách đột ngột khối lẹo dao, rạn nứt đột ngột bê mặt tiếp xúc Vì nguyên nhân xuất Học viên : Nguyễn Đức Nam Lớp:11BCTM.KH 99 Luận văn thạc sĩ khoa học GVHD : PGS.TS PHẠM VĂN HÙNG nhƣ vậy, nên hình thành lỗ hổng chân đƣờng mao dân (vết nứt tế vi) Đó nguyên nhân đƣa dung dịch vào vùng tiếp xúc hình thành màng đệm Qua kết thực nghiệm cho thấy: sử dụng hợp lý dung dịch bôi trơn, lực cắt giảm , mài mòn dao giảm nhờ cho phép tăng tốc độ cắt 10 ÷ 40 %, độ bóng gia công tăng ÷ cấp Trên sở phân tích trên, hệ thống bôi trơn cho máy đánh bóng trục cam dung tích dƣới 150cc đƣợc chọn nhƣ sau - Dung dịch trơn nguội: dung dịch xoda - Chọn sơ máy bơm điện Euroflo với thông số + Đƣờng kính ống hút: 20mm + Lƣu lƣợng : 1l/s + Sức đẩy 35m; sức hút 8m Sơ đồ hệ thống bôi trơn cho máy đánh bóng nhƣ sau (hình 3.27) Hình 3.27 Sơ đồ nguyên lý hệ thống bôi trơn Trong Hệ thống cung cấp khí nén Bơm piston Hệ thống điều chỉnh áp suất Van tiết lƣu Bộ phận lọc Trục cam Bình chứa dụng dịch Học viên : Nguyễn Đức Nam Lớp:11BCTM.KH 100 Luận văn thạc sĩ khoa học GVHD : PGS.TS PHẠM VĂN HÙNG Hình 3.28 Máy đánh bóng trục cam 1) Cụm tua dây; 2) Cụm gá kẹp truyền động trục cam; 3) Cụm dẫn hướng dây đánh bóng; 4) Cụm gá dây đánh bóng; 5) Màn hình điều khiển cảm ứng; 6) Khung máy Học viên : Nguyễn Đức Nam Lớp:11BCTM.KH 101 Luận văn thạc sĩ khoa học GVHD : PGS.TS PHẠM VĂN HÙNG 3.6 Xác định thông số công nghệ gia công trục cam máy đánh bóng Nguyên công đánh nguyên công cuối quy trình công nghệ gia công trục cam xe máy, sau nguyên công mài Quá trình đánh bóng phải đảm bảo bề mặt cam đạt độ nhám Rz ≤ 3,2µm không ảnh hƣởng đến biên dạng (độ nâng) hai cam Trong phƣơng pháp đánh bóng sử dụng dây đánh bóng gắn hạt mài thông số công nghệ máy ảnh hƣởng đến chất lƣợng gia công (độ nhám bề mặt) gồm có: - Thời gian đánh bóng t (s) - Lực tỳ lên dây đánh bóng m (N) - Tốc độ quay trục n (v/ph) Thông số t n đƣợc xác định cài đặt máy, sử dụng nặng tạo lực tỳ tạo lực tỳ lên dây đánh bóng lực đƣợc thay đổi dựa việc thay đổi nặng cần đánh bóng Thiết bị thực nghiệm : máy đánh bóng trục cam BK.CMPM 2012 Hình 3.29 Máy đánh bóng trục cam BK.CMPM 2012 Trục cam thực nghiệm : trục cam xe máy hãng Honda, ký hiệu CP70 Học viên : Nguyễn Đức Nam Lớp:11BCTM.KH 102 Luận văn thạc sĩ khoa học GVHD : PGS.TS PHẠM VĂN HÙNG Hình 3.30 Trục cam động xe máy Dụng cụ đo : máy đo độ nhám Mitutoyo SJ-400 Hình 3.31 Máy đo độ nhám Mitutoyo SI-400 Các thông số thí nghiệm : - Dây đánh bóng hãng Sandvik có mã hiệu FG-0.XX - Thời gian gia công : thiết lập với bƣớc nhảy 5s - Tốc độ quay trục chính: thiết lập tốc độ chênh lệch 20v/ph - Thay đổi lực tỳ: sử dụng nặng thay đổi khối lƣợng chênh lệch 100g - Nhiệt độ môi trƣờng thí nghiệm = 22oC không thay đổi - Rung động nhiễu coi nhƣ không đáng kể ổn định suốt trình thí nghiệm Phương pháp thực nghiệm: Học viên : Nguyễn Đức Nam Lớp:11BCTM.KH 103 Luận văn thạc sĩ khoa học GVHD : PGS.TS PHẠM VĂN HÙNG Bƣớc 1: Xác định ảnh hƣởng thời gian đánh bóng t (s)và lực tỳ lên dây đánh bóng m (N) đến độ nhám bề mặt trục cam: đánh bóng mẫu trục cam 1,2,3,4 Bƣớc : Xác định ảnh hƣởng lực tỳ lên dây đánh bóng m (N)và vận tốc trục cam v(m/ph) đến độ nhám bề mặt trục cam: đánh bóng mẫu trục cam 5,6,7,8 Bƣớc 3: Xác định ảnh hƣởng thời gian đánh bóng t(s) vận tốc trục cam v (m/ph) đến độ nhám bề mặt trục cam: đánh bóng mẫu trục cam 9,10,11,12 Kết thực nghiệm [10] Các mẫu trục cam đƣợc gia công đánh bóng máy đánh bóng đạt độ nhám Rz ≤ 3,2 µm Trong mẫu số 10 chế độ gia công t = 20 s; m = 100 g; n = 160 vòng/ phút cho độ nhám giảm đáng kể Nhƣ chọn chế độ gia công cho chi tiết trục cam khác máy Hình 3.32 Đồ thị thị biểu diễn đƣờng cong lý thuyết mô tả ảnh hƣởng thời gian đánh bóng t (s) lực tỳ lên dây đánh bóng m (N) tới độ nhám bề mặt trục cam Học viên : Nguyễn Đức Nam Lớp:11BCTM.KH 104 Luận văn thạc sĩ khoa học GVHD : PGS.TS PHẠM VĂN HÙNG Hình 3.33 Đồ thị biểu diễn đƣờng cong lý thuyết mô tả ảnh hƣởng lực tỳ lên dây đánh bóng m (N) vận tốc trục cam v(m/ph) tới độ nhám bề mặt trục cam Hình 3.34 Đồ thị biểu diễn đƣờng cong lý thuyết mô tả ảnh hƣởng thời gian đánh bóng t (s) vận tốc trục cam v (m/ph) tới độ nhám bề mặt trục cam Học viên : Nguyễn Đức Nam Lớp:11BCTM.KH 105 Luận văn thạc sĩ khoa học GVHD : PGS.TS PHẠM VĂN HÙNG KẾT LUẬN CHƢƠNG III Trong chƣơng tác giả tập trung vào nghiên cứu thiết kế máy đánh bóng trục cam xe máy động dung tích dƣới 150cc sở kham khảo máy đánh bóng nhập từ nƣớc Qua nghiên cứu, đánh giá sơ đồ động máy đánh bóng tham khảo, tác giả rút máy thiết kế cần có chuyển động sau: - Chuyển động chuyển động quay tròn chi tiết - Chuyển động kẹp chặt chi tiết: chuyển động tịnh tiến ụ động vào kẹp chặt chi tiết trục - Chuyển động chạy dao: chuyển động tịnh tiến đƣa dây đánh bóng vào vùng gia công - Chuyển động tua dây đánh bóng để thay vùng dây đánh bóng bị mòn vùng dây đánh bóng Ngoài ra, tác giả tập trung phân tích, đánh giá điểm hạn chế máy đánh bóng tham khảo nhƣ sau: - Máy gia công chi tiết lần gá - Thao tác tua dây đánh bóng đƣợc thực thủ công tay dẫn đến chất lƣợng trình đánh bóng không đƣợc đảm bảo ngƣời công nhân quên không tua dây tua dây ngắn không hết phần dây bị mòn tua dây dài gây lãng phí dây đánh bóng Từ nghiên cứu, phân tích đánh giá trên, tác giả xây dựng phƣơng án thiết kế máy với đặc điểm: - Các chuyển động máy giống máy tham khảo - Gá hai trục cam lần gá thay gá trục cam nhằm tăng suất gia công - Dây đánh bóng đƣợc thiết kế để thực trình tua dây tự động Học viên : Nguyễn Đức Nam Lớp:11BCTM.KH 106 Luận văn thạc sĩ khoa học GVHD : PGS.TS PHẠM VĂN HÙNG Tác giả tiến hành thiết kế theo cụm kết cấu máy riêng biệt đƣợc phân tích, đánh giá lựa chọn phƣơng án thiết kế , kết cấu phù hợp với điều kiện Việt Nam Các cụm kết cấu máy thiết kế bao gồm cụm gá, dẫn động trục cam; cụm gá, dẫn hƣớng, tua dây đánh bóng hệ thống bôi trơn làm nguội Từ kết nghiên cứu thực nghiệm [10] tìm đƣợc giá trị độ nhám Rz nhỏ tứng với giá trị t = 20 s; m = 100 g; n = 160 vòng/ phút, đƣợc chọn để làm chế độ gia công chi tiết trục cam khác Học viên : Nguyễn Đức Nam Lớp:11BCTM.KH 107 Luận văn thạc sĩ khoa học GVHD : PGS.TS PHẠM VĂN HÙNG KẾT LUẬN CHUNG Nguyên công đánh bóng trục cam máy đánh bóng sử dụng dây đánh bóng giúp sản phẩm đạt độ bóng bề mặt cao, nâng cao tuổi thọ chi tiết máy, tăng suất cắt,… Tuy nhiên, nƣớc ta tài liệu công nghệ đánh bóng dây đánh bóng không nhiều , tài liệu nghiên cứu để phát huy tối đa ƣu điểm phƣơng pháp gia công có giá trị khoa học kinh tế Máy đánh bóng trục cam với đặc trƣng thiết bị gia công tinh chuyên dùng nên thƣờng đƣợc hãng giới chế tạo đơn theo đơn đặt hàng riêng biệt Ở nƣớc ta, máy đánh bóng trục cam chủ yếu nhập từ nƣớc ngoài, chuyển giao công nghệ từ phía nhà cung cấp máy chƣa đầy đủ nên gây nhiều khó khăn cho ngƣời sử dụng máy Do vậy, tác giả chọn đề tài “Nghiên cứu công nghệ đánh bóng để gia công tinh xác trục cam động xe máy dung tích dƣới 150cc” Từ ứng dụng công nghệ đánh bóng dây đánh bóng gia công tinh xác trục cam xe máy, đồng thời nghiên cứu thiết kế máy đánh bóng chuyên dùng trục cam động xe máy dung tích dƣới 150cc, bƣớc đầu cho việc chế tạo hoàn chỉnh máy đánh bóng trục cam thay thiết bị ngoại nhập, phục vụ nghành công nghiệp hỗ trợ nƣớc Một số hướng phát triển cho luận văn Trong trình làm luận văn, thời gian có hạn nên có đề chƣa đƣợc đề cập đến luận văn Vì tác giả nêu số hƣớng để mở rộng cho đề tài nhƣ sau: - Xây dựng phƣơng án thiết kế máy đánh bóng trục cam cấp phôi tự động - Thiết kế gá dây đánh bóng linh hoạt để điều chỉnh gia công đƣợc nhiều loại trục cam với kích thƣớc khác - Mở rộng cho việc tính toán thiết kế gia công chi tiết trục cam ô tô, trục khuỷu phƣơng pháp đánh bóng sử dụng đai gắn hạt mài Học viên : Nguyễn Đức Nam Lớp:11BCTM.KH 108 Luận văn thạc sĩ khoa học GVHD : PGS.TS PHẠM VĂN HÙNG TÀI LIỆU THAM KHẢO GS.TS Trần Văn Địch Các phương pháp gia công tinh Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội, (2003) Phạm Đắp, Nguyễn Đắc Lộc, Phạm Thế Trƣờng, Nguyễn Tiến Lƣỡng Tính toán thiết kế máy cắt kim loại Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội, (1974) PGS.TS Ninh Đức Tốn Dung sai lắp ghép Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội Nguyễn Trọng Hiệp Chi tiết máy (tập 1,2) NXB Giáo dục Trịnh Chất, Lê Văn Uyển Tính toán thiết kế hệ dẫn động khí, tập 1,2 Nhà xuất Giáo dục Auto Daily (2012) Cấu tạo chi tiết cấu phân phối khí Gunther Spur Handbook of Ceramic Grinding & Polishing (1999) M.Bigerelle, A.Gautier, B.Hagege, J.Favergeon, B.Bounichan Roughness characteristic length scales of belt finish surface (2009) George J.Anslement Belt polishing, metal finishing (2012) 10 Đặng Thị Phƣơng Liên “Nghiên cứu ảnh hưởng số thông số công nghệ đến độ bóng bề mặt trục cam xe máy máy đánh bóng trục cam” Luận văn Cao học- chuyên nghành Chế tạo máy (2013) Học viên : Nguyễn Đức Nam Lớp:11BCTM.KH 109 ... đề tài - Nghiên cứu ứng dụng công nghệ đánh bóng dây đánh bóng liên tục gia công tinh xác trục cam - Nghiên cứu thiết kế máy chuyên dùng đánh bóng tinh xác trục cam động xe máy có dung tích dƣới... động trục cam truyền đai 50 2.6 Trục cam xe máy 51 2.7 Bản vẽ trục cam xe máy 53 2.8 Bản vẽ trục cam xe máy 54 2.9 Bản vẽ trục cam xe máy 55 2.10 Gia công đánh bóng dây 57 2.11 Đai đánh bóng. .. trợ nƣớc vào công nghiệp sản xuất xe máy, thay thiết bị ngoại nhập, tác giả chọn nghiên cứu đề tài: “ Nghiên cứu công nghệ đánh bóng để gia công tinh xác trục cam động xe máy dung tích 150cc”