Nghiên cứu lựa chọn giải pháp công nghệ nâng cao chất lượng bộ cam dẫn trên máy dập viên zpn33b nhằm nâng cao chất lượng sản xuất viên nén cho ngành dược

1 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP -  LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN GIẢI PHÁP CÔNG NGHỆ NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG BỘ CAM DẪN CHÀY TRÊN MÁY DẬP VIÊN ZP33B, NHẰM NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG SẢN XUẤT VIÊN NÉN CHO NGÀNH DƯỢC VIỆT NAM Hƣớng dẫn khoa học: PGS TS Vũ Quý Đạc Học viên : KS Phạm Quang Bình Thái Ngun năm 2009 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn ĐẠI HỌC THÁI NGUN TRƢỜNG ĐHKT CƠNG NGHIỆP CỘNG HỒ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc THUYẾT MINH LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN GIẢI PHÁP CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO NÂNG CAO CHẤT LƢỢNG BỘ CAM DẪN CHÀY TRÊN MÁY DẬP VIÊN ZP33B, NHẰM NÂNG CAO CHẤT LƢỢNG SẢN XUẤT VIÊN NÉN CHO NGÀNH DƢỢC VIỆT NAM Học viên : KS Phạm Quang Bình Lớp: CHK9-CTM Hƣớng dẫn khoa học: PGS TS Vũ Quý Đạc TRƢỞNG KHOA ĐT SAU ĐẠI HỌC TS NGUYỄN VĂN HÙNG HƢỚNG DẪN KHOA HỌC PGS-TS VŨ QUÝ ĐẠC HỌC VIÊN PHẠM QUANG BÌNH Thái Ngun năm 2009 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn MỤC LỤC CHƢƠNG NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN VỀ CHẾ TẠO MÁY DẬP VIÊN NÉN CỦA NGÀNH DƢỢC VIỆT NAM Tình hình cơng nghiệp Dƣợc việt nam năm gần 10 xu phát triển 1.1 Những cố gắng ngành Dƣợc Việt nam thời kỳ bao 10 cấp 1.2 Thực trạng ngành dƣợc việt nam nhũng năm qua 10 1.3 Xu phát triển ngành dƣợc thời gian tới 12 Tình hình nghiên cứu, thiết kế, chế tạo loại phụ tùng máy 13 dập viên Việt Nam CHƢƠNG NGHIÊN CỨU QUÁ TRÌNH LÀM VIỆC CỦA BỘ CAM DẪN MÁY DẬP ZP33B Nghiên cứu điều kiện làm việc chi tiết 16 1.1 Cấu tạo máy 16 1.2 Nguyên lý làm việc 19 1.3 Xác định vận tốc trƣợt, áp lực tác động lên bề mặt làm việc 21 cam 1.3.1 Phân tích động học chuyển động chày 21 1.3.2 Tính tốn truyền 23 1.3.2.1 Bộ truyền đai 23 1.3.2.2 Bộ truyền trục vít – bánh vít 24 1.3.3 Phân tích lực tác dụng lên bề mặt cầu trƣợt 25 1.3.3.1 phân tích lực tác dụng vào chày 25 1.3.3.2 Lực tác dụng lên cầu trƣợt 30 1.3.4 Tính tốn sức bền cam sử dụng phần mền cosmos Design 1.3.4.1 star 4.0 theo phƣơng pháp phần tử hữu hạn 32 Giới thiệu phần mền cosmos Design star 4.0 33 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 1.3.4.2 Nhận xét 36 Nghiên cứu xác định yêu cầu kỹ thuật sản phẩm: 37 2.1 Sai số tƣơng quan hình dáng hình học bề mặt làm việc 37 2.2 ảnh hƣởng trình nhiệt luyện đến hình dáng hình học 38 2.3 Xác định dạng hỏng chủ yếu, nguyên nhân, chế mòn bề mặt làm việc cam 39 2.3.1 Mịn dính 40 2.3.1.1 Hiện tƣợng 40 2.3.1.2 Cơ chế mòn 40 2.3.1.3 Các nhân tố ảnh hƣởng đến mịn dính 41 2.3.2 Mịn cào xƣớc 43 2.3.2.1 Mòn cào xƣớc biến dạng dẻo 43 2.3.2.2 Mòn cào xƣớc nứt tách 47 2.3.2.3 Mịn hố học 48 2.3.3 Mịn mỏi 50 2.3.3.1 Hiện tƣợng 50 2.3.3.2 Cơ chế mòn 50 2.3.3.3 Các nhân tố ảnh hƣởng đến mòn mỏi 52 2.3.4 Mòn fretting 52 2.3.4.1 Hiện tƣợng 52 2.3.4.2 Cơ chế mòn fretting 52 2.3.4.3 Các nhân tố ảnh hƣởng đến mòn fretting 53 2.3.5 Mòn va chạm 53 2.3.5.1 Mòn va chạm hạt cứng (erosion) 51 2.3.5.2 Mòn va chạm vật rắn (percussion) 54 2.3.5.3 Các nhân tố ảnh hƣởng đến mòn va chạm 55 2.3.6 Đánh giá ảnh hƣởng dạng hao mòn chi tiết cam 55 2.4 Chỉ hạn chế chi tiết xác định yêu cầu kỹ thuật 55 chế tạo chi tiết Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn CHƢƠNG NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ CHẾ TẠO SẢN PHẨM BẰNG CÔNG NGHỆ CAO VÀ CÁC BIỆN PHÁP CÔNG NGHỆ BỀ MẶT NÂNG CAO CHẤT LƢỢNG SẢN PHẨM Giới thiệu chung 57 Thiết kế tái tạo sản phẩm 58 2.1 Các phƣơng pháp quét 58 2.1.1 Phƣơng pháp quang học 58 2.1.2 Phƣơng pháp học 58 2.2 Quét hình bề mặt chi tiết 62 2.3 Xây dựng bề mặt 66 2.3.1 Xây dựng lƣới bề mặt từ đám mây điểm 66 2.3.2 Đơn giản hoá lƣới tam giác 66 2.3.3 Chia nhỏ lƣới 67 2.3.4 Các mơ hình hình học 67 2.4 Chỉnh sửa hoàn thiện mẫu 3D từ liệu quét 68 Chế tạo sản phẩm 69 3.1 Phân tích chi tiết chế tạo 69 3.2 Quy trình cơng nghệ chế tạo gia công cam dẫn 72 3.3 Thiết kế chƣơng trình gia cơng 73 3.3.1 Thiết kế CAM phần mềm Mastercam 73 3.3.2 Kết nối chƣơng trình với máy CNC 76 3.3.3 Điều chỉnh máy để gia công 77 3.4 Gia công Cam máy VMC-85S 78 Biện pháp công nghệ bề mặt nâng cao tuổi bền cam dẫn 79 4.1 Thấm N lớp bề mặt 79 4.2 Các phƣơng pháp thấm Nitơ truyền thống 80 4.3 Vật liệu thấm 80 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 4.4 Tính chất lớp thấm nitơ 80 Kết luận chƣơng 82 CHƢƠNG :PHÂN TÍCH ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ Độ xác chế tạo cam dẫn 83 Các dạng sai số tái tạo ngƣợc cam dẫn 84 Phân tích sai số tái tạo ngƣợc 84 3.1 Sai số quét hình 84 3.2 Sai số tạo lƣới tam giác 84 3.3 Sai số đơn giản hoá lƣới tam giác 85 3.4 Sai số chia nhỏ lƣới 85 3.5 Sai số hiệu chỉnh bề mặt 85 Lắp đặt chạy thử 86 Kết luận chƣơng 86 CHƢƠNG 5: KẾT LUẬN 88 TÀI LIỆU THAM KHẢO 89 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn PHẦN MỞ ĐẦU 1.Tính cấp thiết đề tài: - Hiện nƣớc ta có khoảng 200 cơng ty dƣợc, số có khoảng 70 cơng ty đủ tiêu chuẩn GMP (tiêu chuẩn Đông nam Á) theo lộ trình nhà nƣớc đề đến 2010 tất công ty dƣợc muốn hoạt động tiếp phải đủ điều kiện theo tiêu chuẩn WHU (tiêu chuẩn giới) - Dân số nƣớc ta gần 90 triệu (thứ 13 giới), điều kiện môi trƣờng nƣớc ta kém, phát sinh nhiều bệnh tật Do thị trƣờng thuốc viên nƣớc ta tiềm năng, máy dập viên ta chƣa sản xuất, hầu hết máy dập cơng ty nhập từ nƣớc ngồi nhƣ Trung Quốc, Đức, Thái Lan…phụ tùng cho máy dập viên mua theo hợp đồng kinh tế, mua theo đƣờng tiểu ngạch Trong hệ thống máy dập viên cụm chi tiết cam dẫn chầy giữ vai trò rât quan trọng, ảnh hƣởng trực tiếp đến chuyển động vừa quay vừa tịnh tiến chầy Hiện nƣớc ta chƣa có nhà máy hay sở sản xuất nghiên cứu chế tạo hệ thống cam dẫn máy dập viên ZP33B - Do đề tài “Nghiên cứu lựa chọn giải pháp công nghệ nâng cao chất lượng cam dẫn chày máy dập viên ZP33B nhằm nâng cao chất lượng sản xuất viên nén cho ngành Dược Việt Nam” thực cấp thiết điều kiện Mục tiêu nghiên cứu đề tài: Tình hình phát triển thị trƣờng phụ tùng máy dập viên nói chung cầu trƣợt máy dập viên ZP33B nói riêng Các nguyên nhân hỏng cam trƣợt máy dập ZP33B, trình làm việc Cấu tạo tế vi cầu trƣợt Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Xác định vận tốc trƣợt, áp lực tác dụng lên bề mặt cam, từ xác định biểu đồ ứng suất, biến dạng cam trƣợt Nghiên cứu lựa chọn vật liệu biện pháp công nghệ để chế tạo chi tiết đảm bảo khắc phục nhƣợc điểm thƣờng Chế tạo cam trƣợt máy CNC đảm bảo độ bền, độ chịu mài mòn cao chạy thử máy ZP33B Nội dung nghiên cứu đề tài: Nghiên cứu tổng quan ngành công nghiệp dƣợc việt nam Thiết bị, phụ tùng máy dập viên cơng đổi Nghiên cứu q trình làm việc hệ thống cam dẫn: điều kiện làm việc cam dẫn, q trình mịn hỏng làm việc, tìm hiểu cấu tạo tế vi chúng Xây dựng biểu đồ ứng suất, biến dạng cam từ tìm hạn chế chi tiết Xây dựng qui trình cơng nghệ chế tạo chi tiết cam tiến hành chạy thử nghiệm Cơ sở khoa học tính thực tiễn đề tài - Nghiên cứu hoạt động máy dập viên nén, điều kiện làm việc hệ thống cam dẫn, tình trạng chịu ma sát, mòn bề mặt cam vai chầy dập từ xác định yếu tố ảnh hƣởng trực tiếp đến chất lƣợng chế tạo sản phẩm - Nghiên cứu lựa chọn giải pháp công nghệ chế tạo biện pháp kỹ thuật bề măt nhằm kéo dài tuổi thọ máy nâng cao chất lƣợng sản xuất thuốc viên - Để chế tạo hệ thống cam dẫn cho máy dập viên ZP33B, gia cơng máy vạn năng, vấn đề hệ thống đồ gá quy trình cơng nghệ hợp lí Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn - Đã có nhiều sở chế tạo, nhƣng chất lƣợng không ổn định, tỉ lệ phế phẩm cao không đáp ứng yêu cầu kỹ thuật, sản xuất không hiệu - Trong nhu cầu thực tế doanh nghiệp dƣợc loại phụ tùng lớn Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 10 CHƢƠNG NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN VỀ CHẾ TẠO MÁY DẬP VIÊN NÉN CỦA NGÀNH DƢỢC VIỆT NAM Tình hình cơng nghiệp Dƣợc việt nam năm gần xu phát triển 1.1 Những cố gắng ngành Dƣợc Việt nam thời kỳ bao cấp Từ sau ngày đất nƣớc thống (1975), cơng nghiệp dƣợc Việt Nam có “một hệ thống” (nói tập hợp) sở sản xuất dƣợc phẩm phân cấp theo tầng nấc hành chính: doanh nghiệp dƣợc trung ƣơng (chủ yếu có nhà máy Hà Nội TP Hồ Chí Minh), doanh nghiệp cấp tỉnh, thành phố 500 sở sản xuất công ty dƣợc phẩm huyện Toàn “hệ thống sản xuất” tồn dựa giá trị 30 triệu rúp chuyển nhƣợng (tƣơng đƣơng 30 triệu USD) thuốc khối SEV viện trợ trao đổi thƣơng mại cho Việt Nam trƣớc khối SEV sụp đổ, bao gồm số thành phẩm thuốc (cảm sốt, kháng sinh nhóm betalactam, corticoid, vitamin ) số nguyên liệu dƣợc thiết yếu Nguồn nguyên liệu thứ hai đƣợc ngành dƣợc tạo dựa nguồn ngoại tệ “tự có” doanh nghiệp xuất dƣợc liệu thô tinh dầu để nhập thuốc thành phẩm nguyên liệu dƣợc Nhờ mà suốt thời kỳ Việt Nam bị Mỹ thực sách thù địch cấm vận kinh tế, ngành dƣợc đáp ứng đƣợc nhu cầu thiết yếu thuốc, góp phần quan trọng vào thành tựu bật ngành y tế Việt Nam thời bao cấp Mức tiêu thụ bình quân thuốc đầu ngƣời thời kỳ (1975-1990) đạt vào khoảng 0,5-1USD/năm 1.2 Thực trạng ngành dƣợc việt nam nhũng năm qua Cho đến cuối nǎm 80, theo chủ trƣơng phân cấp hiệu thuốc huyện giao cho ủy ban nhân dân quản lý Ngành Dƣợc Việt Nam có hàng trǎm cơng ty, xí nghiệp trung ƣơng, tỉnh 500 công ty dƣợc cấp huyện Thực Nghị định 388/HĐBT, ngành Dƣợc bƣớc xếp lại mạng lƣới doanh nghiệp cách hợp lý hiệu Từ chỗ 600 doanh nghiệp, chuyển thành 20 doanh nghiệp trung ƣơng 100 doanh nghiệp địa phƣơng chuyên sản xuất, kinh doanh dƣợc Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Ngun http://www.lrc-tnu.edu.vn 75 Hình 3.17 Thiết lập thơng số công nghệ - Mô phỏng, kểm tra xuất chương trình NC:Sau thiết lập thơng số cơng nghệ, tiến hành mơ q trình phay máy tính nhằm phát sửa chữa sai sót có thể, sau kiểm tra hiệu chỉnh đạt yêu cầu ta thực xuất chƣơng trình NC Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Ngun http://www.lrc-tnu.edu.vn 76 Hình 3.18 Mơ q trình gia cơng 3.3.2 Kết nối chương trình với máy CNC Hiện hầu hết máy CNC đƣợc kết nối với máy tính để ứng dụng cơng nghệ CAD/CAM, tuỳ hệ điều khiển máy CNC mà có phƣơng thức truyền chƣơng trình khác Với hệ điều khiển Heidenhain có phƣơng thức truyền chƣơng trình - Truyền qua cổng Enthernet - Truyền quan cổng RS232 phần mềm chuyên dùng TNCremoNT - Truyền quau ổ USB Với máy VMC-85S có hệ điều khiển Fanuc OMD có cổng truyền RS232, dùng phần mềm DNC Server thiết lập tham số truyền nhƣ hình vẽ Hình 3.19 Giao diện phần mềm DNC Server Để máy nhận đƣợc tín hiệu truyền DNC, tham số truyền trung tâm gia công, máy tính phần mềm phải tƣơng thích Cài đặt thiết lập tham số máy VMC-85S Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 77 Hình 3.20 Các tham số truyền Máy tính phần mềm DNC Server 3.3 Điều chỉnh máy để gia công - Thiết lập gốc toạ độ phôi Gốc toạ độ chƣơng trình thiết kế máy tính gốc phơi khai báo phải thống nhất, để khai báo xác cần lập trình cho dao chạy không điều khiển tay để di chuyển dao chạm phôi upload giá trị gốc toạ độ G54 tham số máy nhƣ hình vẽ Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 78 Hình 3.21 Thiết lập gốc toạ độ - Thiết lập Bù đường kính dao Khi thiết kế cơng nghệ CAD/CAM tuỳ chọn chức bù tự động bù theo giá trị trực tiếp hệ điều khiển nhập giá trị vào tham số bù Bù phải Bù trái Hình 3.22 Bù đường kính dao - Bù chiều dài dao Trong q trình gia cơng phải dùng nhiều dao có chiều dài khác chƣơng trình ln chọn dao thứ làm chuẩn mặc định có chiều dài = 0, dao sử dụng nguyên công sau đƣợc so sánh với dao thứ đƣợc nhập giá trị l vào bảng tham số máy Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Hình 3.23 Bù chiều dài dao http://www.lrc-tnu.edu.vn 79 3.4 Gia công Cam máy VMC-85S Sau gá đặt, thiết lập gốc toạ độ, thiết lập chức bù dao, tiến hành gia cơng sản phẩm nhƣ hình vẽ Hình 3.24 Gia cơng Cam trung tâm gia công VMC-85S Biện pháp công nghệ bề mặt nâng cao tuổi bền cam dẫn Để nâng cao tính chống mài mòn bề mặt làm việc cam dẫn Nhƣ phân tích điều kiện làm việc, sau chế tạo cam cần đƣợc sử lý công nghệ bề mặt, tác giả sử dụng phƣơng pháp hoá nhiệt luyện thấm N lớp bề mặt Hóa - Nhiệt luyện đƣa chi tiết vào mơi trƣờng thấm có thành phần, nhiệt độ thích hợp thời gian đủ để nguyên tố cần thấm sâu vào chi tiết sau đem nhiệt luyện để cải thiện tính chất lớp bề mặt 4.1 Thấm N lớp bề mặt Thấm Nitơ trình khuếch tán Nitơ nguyên tử vào bề mặt kim loại Lƣợng Nitơ tự nhiên lớn nhƣng chúng chủ yếu tồn dạng phân tử, trơ mặt hóa học, ngồi ra, kích thƣớc phân tử lớn để khuếch tán Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 80 qua bề mặt vật liệu Do đó, kỹ thuật thấm Nitơ tập trung vào nguồn cung cấp Nitơ nguyên tử Thấm nitơ không phụ thuộc vào phƣơng pháp thấm - trình khuếch tán nitơ vào kim loại trình khuếch tán này, sau nguyên tử nitơ qua bề mặt vật liệu, tiếp tục chừng nhiệt độ cịn đủ cao có cung cấp liên tục nitơ nguyên tử bề mặt Nói cách khác, trình khuếch tán giống với trình thấm nitơ, khác nguồn cung cấp nitơ Yếu tố thứ hai có ảnh hƣởng định tới tính chất nhận đƣợc bề mặt sau thấm 4.2 Các phương pháp thấm Nitơ truyền thống Có phƣơng pháp thấm Nitơ truyền thống thƣờng đƣợc áp dụng công nghiệp là: Thấm Nitơ bể muối với nguồn cung cấp Nitơ (và carbon) muối nóng chảy; Thấm Nitơ thể khí sử dụng NH3 Thấm Nitơ plasma Thấm Nitơ plasma sử dụng trƣờng điện từ để tách phân tử Nitơ thành dạng ion Nitrex không sử dụng bể muối vấn đề mơi trƣờng an tồn Hơn nữa, phƣơng pháp khơng nhiều ƣu điểm ngồi việc nung nóng nhanh chi tiết Do đó, khơng cần thiết mơ tả phƣơng pháp thêm Thấm Nitơ plasma đƣợc sử dụng Nitrex số ứng dụng định, đƣợc đề cập riêng Trong trình thấm nitơ thể khí, nitơ ngun tử đƣợc tạo từ a- mô- ni- ăc Dạng cổ điển phƣơng pháp dựa việc phân hủy a- mô- ni- ăc thành khí thành phần- nitơ hyđrơ Một thiết bị đơn giản gọi burette đƣợc sử dụng để kiểm tra tốc độ phân hủy sau khoảng thời gian định điều chỉnh lƣợng a- môni- ăc phù hợp 4.3 Vật liệu thấm Thông thƣờng hợp kim hệ sắt, bao gồm thép không gỉ, gang, chí hợp kim Titan đƣợc thấm Nitơ Tuy nhiên, hợp kim khác có đặc tính khác chẳng hạn trạng thái bề mặt, tốc độ khuếch tán tự nhiên xu hƣớng hình thành Nitrit (ái lực với Nitơ) Cần hiểu quy trình thấm Nitơ tạo kết khác vật liệu khác Do đó, nhiều ngƣời sử dụng gặp phải khó khăn, đặc biệt họ dùng phƣơng pháp cổ điển khơng có đủ kiến thức kinh nghiệm Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 81 4.4 Tính chất lớp thấm nitơ Khi bề mặt tiếp xúc với mơi trƣờng thấm, hình thành hai lớp riêng biệt Lớp ngồi gọi lớp hợp chất (hay lớp trắng, lớp liên kim) với chiều dày khoảng từ -25 m Dƣới lớp trắng lớp khuếch tán hay vùng khuếch tán Hai lớp tạo thành lớp thấm (lớp vỏ) Tuy nhiên, nhƣ nói tới trên, tùy thuộc vào vật liệu độ cứng ban đầu nó, tính chất lớp khác rõ rệt nhƣ hình 3,25 Hình ảnh hai vết đo độ cứng Vicke dƣới minh họa khác q trình đƣợc khống chế khơng đƣợc khống chế Mẫu bên trái đƣợc xử lý phƣơng pháp cổ điển bề mặt có vết nứt lớp bề mặt dòn Mẫu bên phải đƣợc xử lý quy trình Nitreg® cho độ cứng tƣơng đƣơng khơng bị nứt Mẫu đƣợc xử lý theo Nitreg®, đó, cho độ dai lớp cao Hình 3.25 Tích chất lớp thấm N Kết có đƣợc với khống chế nồng độ nitơ bề mặt thấm thông qua cách thức khống chế - nitơ (Kn) Hiểu biết ứng dụng nguyên tắc mối quan hệ - nitơ, nhiệt độ thời gian tảng kỹ thuật Nitreg® Hình 3.23 cho thấy khả tạo lớp trắng lớp khuếch tán khác Dần dần, khả khống chế nitơ trở thành yêu cầu tiêu chuẩn kỹ thuật Đặc điểm lớp thấm N thép có độ sít chặt cao, nhờ tạo độ cứng bề mặt lớn ( > 80 HRA) nhƣng lại làm giảm khả khuyếch tán sâu N vào thép Theo số kết nghiên cứu chiều sâu thấm lớp thấm N mỏng (0.1 max so với 1.2 mm thấm C) nên lớp thấm N chủ yếu có Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Ngun http://www.lrc-tnu.edu.vn 82 tác dụng trang trí, chống ăn mịn hóa học số dạng mài mịn nhƣ khả chịu nhiệt Có phƣơng pháp khác để tăng chiều sâu thấm N thấm hỗn hợp C - N, nhƣng phƣơng pháp có nhƣợc điểm hỗn hợp khí C - N tạo xyanua nên khơng cịn đƣợc sử dụng nhiều Đối với Cam dẫn đƣợc chế tạo thép 9CrSi, để đảm bảo yêu cầu kỹ thuật đặt ra, q trình gia cơng thƣờng gồm bƣớc nhƣ sau: - Gia cơng, chế tạo sản phẩm (có làm via) - Nhiệt luyện: Tơi thể tích + ram để đạt độ cứng ~ 58 - 62 HRC - Đánh bóng bề mặt - Thấm N thể khí (dùng khí NH3) Kết luận chƣơng Bằng phƣơng pháp tái tạo ngƣợc đề tài thiết kế chế tạo cam dẫn theo yêu cầu kỹ thuật điều kiện làm việc cụ thể sản phẩm Để nâng cao chất lƣợng tuổi bền cam dẫn, đề tài sử dụng biện pháp hoá nhiệt luyện thấm Nitơ bề mặt làm việc Do làm tăng độ bền tính chống mài mịn biên dạng dẫn cam, từ nâng cao hiệu kinh tế chất lƣợng sản phẩm Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 83 CHƢƠNG PHÂN TÍCH VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ Độ xác chế tạo cam dẫn Nhƣ trình bày, trình thiết kế xây dựng bề mặt từ liệu đo Scan sản phẩm mẫu, ta đƣợc liệu đám mây điểm sai số tích luỹ từ q trình qt xây dựng bề mặt có ảnh hƣởng trực tiếp tới độ xác tái tạo ngƣợc Ngồi ra, cịn nhiều ngun nhân khác gây sai số gia cơng nhƣ: Độ xác máy hệ thống cơng nghệ, mịn dụng cụ cắt, yếu tố công nghệ S, V, t, biến dạng đàn hồi phôi gia công, lực cắt nhiệt cắt xuất q trình gia cơng Tuy nhiên, sai số gia công chế tạo sản phẩm tốn lớn phức tạp, giới hạn nghiên cứu đề tài, ta cố định số thông số khảo sát, đánh giá sai số tái tạo ngƣợc theo mơ hình hình học thiết kế sản phẩm Sản phẩm tái tạo ngƣợc đƣợc đo, kiểm tra phân tích liệu sai số gia công đƣợc mô tả nhƣ bảng 3.3 STT Sản phẩm gốc (mm) Sản phẩm RE (mm) Kích thƣớc Giá trị Giá trị Sai số L1 12.005 12.015 -0.01 L2 14.1304 14.0102 0.1202 L3 7.0268 7.0336 -0.0068 L4 36.413 36.402 0.011 L5 11.825 11.8146 0.0104 L6 36.997 36.986 0.011 L7 194.52 194.504 0.016 RL8 187.458 187.495 -0.037 RL9 198.56 198.547 0.013 10 RL10 201.504 201.499 0.0049 Bảng 3.3 Giá trị sai số tái tạo ngược cam dẫn Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 84 Các dạng sai số tái tạo ngược cam dẫn Các sai số hình dáng hình học - Độ không phẳng mặt phẳng - Độ không thẳng đƣờng thẳng - Độ không trụ mặt trụ - Độ khơng trịn mặt trụ - Độ cơn, độ lõm, độ trống mặt trụ Các sai số vị trí tương quan: - Độ song song hai bề mặt - Độ vng góc hai bề mặt - Độ đồng tâm hai mặt trụ - Độ đối xứng hai bề mặt - Độ giao hai đƣờng thẳng - Độ đảo hƣớng kính mặt trụ so với đƣờng tâm - Độ đảo mặt đầu so với đƣờng tâm Phân tích sai số tái tạo ngược 3.1 Sai số quét hình Khác với phƣơng pháp quét laze, scan máy đo chiều phƣơng pháp đo tiếp xúc, bề mặt phức tạp đòi hỏi phải tốn nhiều thời gian phải đo lấy liệu điểm, mật độ đo dày số điểm đo lớn tƣơng ứng với độ xác cao, việc chọn mật độ phân bố điểm đo có ảnh hƣởng lớn đến độ xác tái tạo ngƣợc Trong đề tài tác giả chia vùng chọn mật độ điểm để quét hình nhƣ sau: Tại vị trí có mặt cong phức tạp chọn mật độ cá điểm 0.5mm cho dải đo, biên dạng mặt cong trơn tác giả chọn mật độ dải đo 1mm Vì sử lý để xây dựng lƣới tam giác có sai số nhƣ bảng 3.3 3.2 Sai số tạo lưới tam giác Bằng cách nối điểm cạnh để tạo thành hình tam giác, phần gấp khúc, lồi lõm hay phần giao bề mặt thƣờng có mật độ điểm dày hơn, cịn mặt phẳng trơn có mật độ điểm thƣa Do Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 85 xây dựng lƣới tam giác vùng khác có mật độ tam giác khác tùy thuộc vào độ phân giải vùng Khi nối tập hợp điểm thành tập hợp ô lƣới tam giác ta thƣờng phải đơn giản hoá điểm xố điểm khơng cần thiết, nguyên nhân gây sai số xây dựng bề mặt từ lƣới tam giác Tuy nhiên khác với qt hình phƣơng pháp khơng tiếp xúc quét hàng triệu điểm vùng nhỏ, với đo chiều tiếp xúc số lƣợng điểm đo thƣờng nhiều phụ thuộc vào chọn dải đo, phần lớn điểm đo đƣợc dùng để tạo lƣới tam giác Do sai số gây kỹ thuật chủ yếu chọn mật độ dải đo San sản phẩm 3.3 Sai số đơn giản hoá lưới tam giác Bằng cách giảm số lƣợng tam giác khơng cần thiết tối ƣu hố vị trí đỉnh Sau nối cạnh tam giác lƣới cho điểm hình học khơng thay đổi Sau đơn giản hoá bề mặt vật thể trơn có độ phân giải thấp Tuy nhiên giảm số lƣợng tam giác mặt cong chỗ lịi lõm phức tạp biên dạng lƣới liền kề đƣợc nối trực tiếp với đƣờng thẳng Spline, nguyên nhân gây sai số tạo hình bề mặt Trong sản phẩm tái tạo ngƣợc tác giả giữ nguyên số lƣợng tam giác đƣợc tạo bề mặt cong phức tạp nhằm nâng cao độ xác tạo hình, vùng bề mặt trơn tác giả giảm 1/2 số lƣới tam giác nhằm giảm dung lƣợng độ phân giải bề mặt đƣợc trơn hơn, nhiên nguyên nhân gây sai lệch kích thƣớc bao sản phẩm 3.4 Sai số chia nhỏ lưới Chia nhỏ lƣới đƣợc đơn giản hoá để tạo bề mặt trơn theo ý muốn Tùy mức độ trơn cần thiết mà ta chia mật độ lƣới khác nhau, mặt phẳng chia lƣới to so với chỗ lồi lõm phần giao Khi chia nhỏ lƣới tuỳ theo trình độ tƣ thiết kế ngƣời khoảng lƣới đƣợc chia khác sai số khác Trong phần thực nghiệm vùng bệ mặt trơn đƣợc đơn giản để đảm bảo độ trơn nhẵn cung lƣợn, vùng lồi, lõm phức tạp tác giả chia nhỏ từ 0.5 - 0.75 tam giác chỉnh sửa làm trơn bề mặt sai số bán kính hình 3.2 lớn Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 86 3.5 Sai số hiệu chỉnh bề mặt Quá trình xây dựng bề mặt từ lƣới tam giác, bề mặt tạo thành không trơn không đồng với ngƣời thiết kế phải cắt xén phần bề mặt không phù hợp tạo đƣờng để tạo bề mặt trơn đẹp Do vẽ đƣờng khơng cịn đám mây điểm để cố định thơng số Spline sản phẩm vẽ tiếp tục có sai số tích luỹ Từ phân tích thấy sai số tái tạo ngƣợc sử dụng máy đo chiều kiểu tiếp xúc nguyên nhân gây sai số chủ yếu chọn mật độ điểm đo dải đo Từ đƣa đƣợc dự báo kỹ thuật độ xác tái tạo ngƣợc Lắp đặt, chạy thử: Sau chế tạo hoàn chỉnh cam máy ZP33B gồm mảnh, ta tiến hành lắp đặt chạy thử máy + Chạy khơng tải: Trong q trình máy chạy khơng tải, quan sát ta thấy vai chày tỳ theo vào biên dạng cam thiết kế chế tạo Máy chạy êm, khơng có tiếng kêu chuyển động khác lạ V V + Chạy có tải: Khi có tải máy chạy bình thƣờng, sản phẩm viên nén đƣợc kiểm tra đảm bảo đạt yêu cầu kích thƣớc, độ cứng đủ tiêu chuẩn GMP (tiêu chuẩn Đông Nam Á) Các chuyển động chày cối đảm bảo xác vị trí tƣơng quan Nhƣ biên dạng cam dẫn chế tạo phƣơng pháp tái tạo ngƣợc cho độ xác cao Quá trình chạy thử nhà máy cho thấy biện pháp cơng nghệ bề mặt làm giảm mịn biên dạng cam tăng tuổi bền cho cam Do thời gian thực nghiệm ngắn phụ thuộc chủ yếu vào nhà sản xuất nên cho chạy thử máy ZP33B Cơng ty cổ phần Dƣợc Hải Phịng có xác nhận cơng ty Kết luận chƣơng Từ kết nghiên cứu tác giả sử dụng phần mềm CAD/CAM để sử lý xây dựng bề mặt sản phẩm từ liệu đo chiều trêm máy CMM-C544 đƣa số định hƣớng sau đây: Kỹ thuật tái tạo ngƣợc máy đo chiều CMM cho độ xác cao tin cậy Tuy nhiên phụ thuộc nhiều vào cơng nghệ đo trình độ ngƣời thiết kế Với sản phẩm có yêu cầu cao độ xác cần chọn dải đo nhỏ (khoảng Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 87 0.05- 0.25mm), công cụ thiết kế phần mềm phải đủ mạnh chuyên dùng xây dựng bề mặt ta tối ƣu đƣợc toạ độ điểm tạo lƣới để tạo bề mặt trơn mà không ảnh hƣởng đến độ xác tạo hình sản phẩm Ngồi lực trình độ thiết kế yếu tố định độ xác tái tạo ngƣợc Khi cần tái tạo ngƣợc sản phẩm có độ xác cao việc tối ƣu thiết kế sử lý liệu nhƣ phân tích cần xét đến ảnh hƣởng độ xác gia cơng chế tạo sản phẩm, có nhiều ngun nhân gây sai số gia công nhƣ: ảnh hƣởng hệ thống công nghệ, ảnh hƣởng nhiệt cắt, lực cắt, rung động, mịn dụng cụ Từ có đƣợc sai số tổng hợp đƣa phƣơng án bù sai số chế tạo gia công sản phẩm phần bù sai số chế tạo phải đƣợc giải chuyên đề khác Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 88 CHƢƠNG KẾT LUẬN Với đề tài “Nghiên cứu lựa chọn giải pháp công nghệ nâng cao chất lượng cam dẫn chày máy dập viên ZP33B nhằm nâng cao chất lượng sản xuất viên nén cho ngành Dược Việt Nam” Tác giả đƣợc hƣớng dẫn tận tình PGS.TS Vũ Quý Đạc, đề tài đƣợc hoàn thành đạt đƣợc kết sau: Khảo sát, phân tích tình hình sản xuất viên nén ngành dƣợc, nghiên cứu trình sản xuất phụ tùng máy dập viên Việt Nam Từ phân tích điều kiện làm việc, động lực học máy dập viên ZP33B, đặc biệt cầu trƣợt máy Phân tích, tính tốn lực tác dụng lên bề mặt cam dẫn, tính tốn phân tích q trình mịn cam, sử dụng phần mềm Cosmos để tính tốn kiểm tra ứng suất, biến dạng cam từ đƣa biện pháp cơng nghệ chế tạo biện pháp công nghệ bề mặt thiết kế chế tạo cam dẫn Ứng dụng kỹ thuật Kỹ thuật tái tạo ngƣợc để thiết kế chế tạo cam dẫn nâng cao đƣợc độ xác chế tạo sản phẩm Tuy nhiên thời gian thực đề tài tốt nghiệp có hạn trình độ thân tác giả hạn chế nên đề tài khơng tránh khỏi sai sót Vì vậy, tác giả mong nhận đƣợc bảo, đóng góp ý kiến thầy bạn đồng nghiệp, để đề tài đƣợc hoàn thiện Xin trân trọng cảm ơn! PHẠM QUANG BÌNH Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 89 TÀI LIỆU THAM KHẢO PGS-TS Nguyễn Đăng Bình PGS-TS Phan Quang Thế Một số vấn đề ma sát, mịn bơi trơn kỹ thuật.Nhà xuất khoa học kỹ thuật.năm 2006 [2] Nguyễn Anh Tuấn, Phạm văn Hùng.Ma sát học Nhà xuất khoa học kỹ thuật(2006) [3] Nghiêm Hùng, giáo trình vật liệu học Trƣờng đại học Bách khoa Hà nội.1999 [4] Nguyễn Hùng, Kim loại học nhiệt luyện,Nhà xuất khoa học kỹ thuật.(1997) [5] Lê Công Dƣỡng, vật liệu học (chủ biên 1974) [6] hiết kế chi tiết máy Nguyễn Văn Lẫm Nhà xuất giáo dục [7] Sổ tay công nghệ chế tạo máy, Nguyễn Đắc Lộc (2003) [8] Sổ tay công tay vật liệu chế tạo máy, thép gang, Lƣu Minh Trí nhà xuất khoa học kỹ thuật 1976 [9] Phƣơng pháp phần tử hữu hạn kỹ thuật Trƣờng đại học Bách khoa Hà nội năm 2000 [10] Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trƣờng, nghiên cứu cải tiến máy dập thuốc ZP33 Nguyễn Bá Lam, Đinh Hữu Hào, Nguyễn Đắc Thắng (do thầy Cao Thanh Long hƣớng dẫn) năm 2007 [11] Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Đinh Xuân Ngọc năm 2008 [1] Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn ... thống cam dẫn máy dập viên ZP33B - Do đề tài ? ?Nghiên cứu lựa chọn giải pháp công nghệ nâng cao chất lượng cam dẫn chày máy dập viên ZP33B nhằm nâng cao chất lượng sản xuất viên nén cho ngành Dược. .. phẩm - Nghiên cứu lựa chọn giải pháp công nghệ chế tạo biện pháp kỹ thuật bề măt nhằm kéo dài tuổi thọ máy nâng cao chất lƣợng sản xuất thuốc viên - Để chế tạo hệ thống cam dẫn cho máy dập viên. .. CAO CHẤT LƢỢNG BỘ CAM DẪN CHÀY TRÊN MÁY DẬP VIÊN ZP33B, NHẰM NÂNG CAO CHẤT LƢỢNG SẢN XUẤT VIÊN NÉN CHO NGÀNH DƢỢC VIỆT NAM Học viên : KS Phạm Quang Bình Lớp: CHK9-CTM Hƣớng dẫn khoa học: PGS TS