Sau khi cơ cấu khoả mặt đầu chạm vào công tác hành trình C3 thì động cơ điện một chiều Đ5, Đ6, Đ7, Đ8 đồng thời hoạt động, trên động cơ điện Đ7, Đ8 có lắp mũi khoan lỗ tâm, động cơ Đ4,[r]
(1)TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 3(38).2010
TỰ ĐỘNG HỐ NGUN CƠNG
GIA CƠNG MẶT CHUẨN CHI TIẾT DẠNG TRỤC
MANUFACRURING THE MODEL OF AN AUTOMATIC MACHINE USED TO MILL
FACES AND DRILL TWO CENTRE HOLES ON MOTORBIKE STARTING SHAFTS
Phạm Đăng Phước
Trường Đại học Phạm Văn ĐồngNguyễn Đức Thắng
Trường CĐ Công nghiệp HuếTÓM TẮT
Các chi tiết dạng trục loại chi tiết thường sản xuất hàng loạt, có u cầu cao độ xác kích thước, độ đồng tâm bề mặt trụ làm việc để đảm bảo yêu cầu đó, chi tiết gá đặt hai lỗ tâm, làm chuẩn tinh thống để gia công bề mặt Ở Việt Nam, việc gia công bề mặt chuẩn chi tiết trục thường thực thủ công nên suất thấp, thiếu xác yếu tố chủ quan, cần tự động hố nguyên công khoả mặt đầu khoan hai lỗ tâm qui trình sản xuất chi tiết trục Bài báo giới thiệu kết nghiên cứu thiết kế, chế tạo thiết bị để tự động hóa ngun cơng khỏa mặt đầu khoan hai lỗ tâm chi tiết trục cần đạp xe máy
ABSTRACT
Shafts are usually manufactured in series They require high accuracy of dimensions and concentricity between cylinders of stepped shafts … To ensure these requirement, we need details located on two centre holes, used as united refining datum surfaces when cutting other surfaces In Vietnam, the manufacture of datum surfaces of shafts is usually made by hand, so it has a low output and lacks accuracy due to some subjective factors For this reason, it is necessary to automate the milling of faces and the drilling of centre holes in the process of manufacturing shafts This article presents the results of a research on the design and manufacture of a model of an automatic machine used to mill the faces and drill two centre holes on the starting shafts of motorbikes
1.
Nguyên công gia công bề mặt chuẩn chi tiết trục
Với chi tiết dạng trục, chuẩn định vị hai lỗ tâm, chọn làm chuẩn tinh phụ
thống nhất, ngun cơng thường thực chi tiết trục
khoả hai mặt đầu khoan hai lỗ tâm Cơng việc thực theo nhiều
cách khác nhau; sản xuất đơn loạt nhỏ thường phay hai mặt đầu trục,
sau lấy dấu khoan hai lỗ tâm, gá trục mâm cặp, tiện mặt đầu,
khoan tâm, sau đổi đầu để gia cơng phía cịn lại; sản xuất hàng loạt hàng
khối, việc khỏa mặt đầu khoan lỗ tâm thực máy chuyên dùng
sử dụng thiết bị tự động
(2)TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 3(38).2010
Giới thiệu chi tiết gia công:
Trục cần đạp xe máy có chức làm quay bánh
răng dẫn động ly hợp, truyền động quay bánh trục sơ cấp hộp số, truyền động trục
khuỷu quay khởi động động
Chi tiết trục cần đạp xe máy cần đảm bảo điều kiện kỹ thuật sau:
- Kích thước cổ trục lắp ghép yêu cầu cấp xác 6-7;
- Bảo đảm dung sai chiều dài bậc trục khoảng 0,05 ÷ 0,2 mm
- Độ đảo cổ trục lắp ghép khơng q 0,01 ÷ 0,03 mm
- Độ không song song rãnh then hoa tâm trục không vượt
0,01 mm 100 mm chiều dài
- Độ nhám cổ trục lắp ghép đạt R
a= 1,25 ÷ 2,5
m, mặt đầu R
z= 20
m bề mặt không lắp ghép R
z= 40
m.
- Độ cứng bề mặt 37- 42 HRC.
Vật liệu để chế tạo chi tiết trục cần xe đạp máy bao gồm loại thép cacbon
như thép 35, 40, 45; thép hợp kim 40X, 40Γ, 50Γ v.v Trong sản xuất nhỏ đơn
chiếc, trục chế tạo từ phôi thanh, phơi cắt đứt theo kích thước chiều dài
máy nhiều trục máy cắt đứt tự động chuyên dùng, máy cưa, máy tiện v.v…Trong
sản xuất hàng loạt, phôi trục chế tạo cách dập nóng máy dập
máy ép, ngồi rèn máy rèn ngang đúc
Hình Bản vẽ chi tiết trục cần đạp xe máy
Rãnh nghiêng Rãnh then hoa Rãnh then hoa
I TL 4:1
II TL 4:1
Z = 10
Z = 32 Z = 32
A
1,25 1,25 1,25 1,25
TL 2:1
3
(3)TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 3(38).2010
2.
Thiết kế mơ hình thiết bị
2.1.
Nguyên lý hoạt động
Trên hình 2, phôi cấp vào phễu 2, tác dụng trọng lượng
thân nhờ vào cấu piston-xilanh 3, theo cấu dẫn hướng phôi đưa đến khối
V số để định vị kẹp chặt thơng qua tay kẹp Q trình phay thực nhờ
động dẫn động, thơng qua truyền vít me - đai ốc bi đưa động mang dao
phay mặt đầu xuống để cắt mặt đầu phôi Khi hết hành trình lập trình sẵn,
động điều khiển lên, phát tín hiệu điều khiển để thực tiếp trình
khoan lỗ tâm Khi có tín hiệu, động 7, khởi động Các động bước thông
qua truyền vít me - đai ốc bi dẫn động khoan tiến vào khoan hai lỗ tâm Khi
các động quay số bước tương ứng với chiều sâu khoan theo u cầu
được đảo chiều để dẫn động cụm khoan vị trí ban đầu Tín hiệu nhận từ cơng
tắc hành trình điều khiển piston lùi để tháo sản phẩm đồng thời phôi
rơi xuống để tiếp tục chu trình gia cơng
Hình Sơ đồ nguyên lý khỏa mặt đầu khoan hai lỗ tâm
1 Phôi
2 Phễu chứa phôi
3 Xylanh-Piston
4 Khối V
5 Động dẫn động phay
6 Vítme đai ốc bi
7 Động bước dẫn động khoan
8 Trục vítme dẫn động khoan
9 Động khoan 10 Động phay
5
7
10
7
1
8
6
4
3
2
8
9
9
(4)TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 3(38).2010
2.2.
Dẫn động điều khiển
Thiết bị tự động khoả mặt đầu khoan lỗ tâm chi tiết trục cần đạp xe máy
hoạt động dựa theo nguyên tắc sau (Hình 3):
Cơ cấu dẫn hướng phôi điều khiển động Đ1,chi tiết cần gia công
được chứa máng chứa phôi, nhờ trọng lượng thân tiết cần gia
cơng tự dịch chuyển máng dẫn đưa chi tiết cần gia cơng đến vị trí gá đặt
và kẹp chặt Trên cấu máng dẫn phơi, có đặt cơng tắc hành trình C1, C2
Cơ cấu kẹp chặt chi tiết gia cơng dùng xylanh khí nén XL điều khiển
van điện từ Sau chi tiết cần gia công định vị kẹp chặt vị trí gia cơng,
cấu khoả mặt đầu bắt đầu hoạt động Trên cấu khoả mặt đầu có động điện
chiều Đ2, Đ3, Đ4 cơng tắc hành trình C3, C4 giới hạn vị trí hoạt động
cấu Trên động Đ2, Đ3 có lắp dao phay để gia cơng mặt đầu, động điện Đ4 có
nhiệm vụ mang cấu khoả mặt đầu tiến vào khoả mặt đầu chi tiết cần gia công, sau
khi thực hết hành trình cắt gọt, cấu khoả mặt đầu chạm vào công tắc hành
trình C4, động điện Đ4 mang cấu khoả mặt đầu lùi vị trí ban đầu
khi chạm vào cơng tắc hành trình C3, động điện Đ2, Đ3 ngưng hoạt động
Q trình khoả mặt đầu hồn thành cấu khoan lỗ tâm hoạt động Trên
cấu khoan lỗ tâm có động điện Đ5, Đ6, Đ7, Đ8 cơng tắc hành trình C5,
C6, C7, C8 Sau cấu khoả mặt đầu chạm vào cơng tác hành trình C3 động
cơ điện chiều Đ5, Đ6, Đ7, Đ8 đồng thời hoạt động, động điện Đ7, Đ8 có
lắp mũi khoan lỗ tâm, động Đ4, Đ5 có nhiệm vụ đưa cấu khoan tâm đến vị
trí cần gia cơng chạy dao cắt gọt; đến hết hành trình cắt gọt cấu khoan
tâm chạm vào công tắc hành trình C7, C8 đưa cấu khoan tâm trở lại vị
trí ban đầu, đến chạm vào cơng tắc hành trình C5, C6 cấu khoan tâm
ngưng hoạt động
Khi q trình khoả mặt đầu khoan tâm hồn thành, cấu dẫn hướng phơi
hoạt động, cấu có gắn động điện chiều Đ1 cơng tắc hành trình C1,
C2 Cơ cấu giữ phôi nhả chi tiết gia công đến vị trí chứa bán thành phẩm, đồng thời
cơ cấu nhả giữ phôi chạm vào công tắc hành trình C1 đưa cấu nhả giữ
phơi lại vị trí ban đầu, lúc cấu chạm vào cơng tác hành trình C2 Tiếp theo
đó cấu xylanh khí nén hoạt động cấp phơi cho q trình gia cơng
Q trình điều khiển theo chu trình lập sẵn để gia công sản phẩm thứ
hai, thứ ba
(5)TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 3(38).2010
Hình Sơ đồ điều khiển thiết bị khoả mặt đầu khoan tâm
C1, C2, C3, C4, C5, C6, C7, C8 công tắc hành trình
Đ1, Đ2, Đ3, Đ4, Đ5, Đ6, Đ7, Đ8: động điện chiều
XL : Xy lanh khí nén
Với yêu cầu điều khiển nêu trên, mơ hình sử dụng vi điều khiển
AT89C51 để chế tạo mạch điều khiển
3.
Kết thảo luận
Hình Mơ hình thiết bị chế tạo
Việc nghiên cứu thiết kế chế tạo mơ hình thiết bị
«Tự động hóa ngun cơng
C1
C2
C3
C4
C5
C6
C7
C8
Tín hiệu vào
Mạch điều khiển
Tín hiệu
(6)TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 3(38).2010