Hình 2.37 Sơ đồ nguyên lý mạch nguồn
Sơ đồ nguyên lý khối nguồn LM 7805 được thể hiện như trên Trong đó nguồn cấp cho mạch là dòng điện một chiều có điện áp trong khoảng 12 - 40 V. Điện áp đầu vào đi qua đi-ốt D16. Nhiệm vụ của đi-ốt D16 bảo vệ mạch chống ngược dòng làm cháy mạch. Sau khi qua đi-ốt, điện áp đi vào chân 1 của LM 7805. Tụ không phân cực C26 và tụ phân cực C4 lần lượt có nhiệm vụ lọc nhiễu và làm phẳng điện áp trước khi vào LM 7805. Chân 2 của LM 7805 nối mass.
khởi động cho động cơ DC hoạt động. Số lượng vít rơi xuống máng dẫn sẽ được đếm bằng cảm biến hồng ngoại. Lúc này, vi điều khiển sẽ so sánh số lượng vít mà cảm biến hồng ngoại đếm được N2 với số lượng vít cần đếm N1. Nếu số lượng vít đếm được lớn hơn hoặc bằng số lượng vít cài đặt thì vi điều khiển sẽ xuất tín hiệu cho động cơ DC ngừng. Sau khi đếm đủ số lượng vít cần đếm, người sử dụng lấy vít ra , ngay lúc này công tắt hành trình sẽ được tác động và động cơ DC dừng hoạt động.
CB: Cảm biến hồng ngoại CTHT : Công tắc hành trình N1: Số lượng vít cần đếm
N2: Số lượng vít cảm biến cần đếm Bắt đầu
Vít được đẩy ra thông qua máng dẫn
Động cơ DC ngừng hoạt động Động cơ DC hoạt động Nhập N1 N2 ≥ N1? CTHT = 1? Kết thúc ? Kết thúc Sai Sai Đúng Đúng Đúng Sai Hiển thị LCD1602 CB = 1? N2 = N2 + 1 Đúng Sai
Kiểm tra và điều chỉnh độ rung của đường ray
Kiểm tra và điều chỉnh độ cao của thanh dẫn hướng
Kiểm tra và điều chỉnh bộ hẹn giờ b. Vận hành
Mở nắp trên.
Khi các tấm ngăn ở vị trí thấp nhất của chúng, hãy tải các vít xuống dưới bề mặt rãnh ray tối đa 2-3 mm.
Kiểm tra để đảm bảo rằng các vít không được tải để che phần trên của các tấm nghiêng.
[THẬN TRỌNG] Không làm quá tải khoang chứa bằng các vít nếu không có thể gây trục trặc hoặc làm hỏng máy.
Bật nguồn
Cắm bộ đổi nguồn AC đi kèm vào thân máy chính và ổ cắm điện.
[THẬN TRỌNG] Không sử dụng bất kỳ bộ chuyển đổi AC nào khác với bộ chuyển đổi đi kèm với thiết bị này, vì nó có thể gây hư hỏng.
Khi BẬT công tắc nguồn, đèn công tắc nguồn sẽ sáng. Khay chưa vít bắt đầu di chuyển lên xuống. Tại đây nếu vít nào nằm sai vị trí trên ray sẽ bị cơ cấu chổi gạt gạt xuống còn nếu đúng các vít di chuyển dọc theo đường ray về phía bộ thoát quay
Tại thời điểm này, cảm biến phát hiện vít và LCD cảm biến vít sáng lên và sau đó hoạt động dừng lại.
Máy ngừng hoạt động cho đến khi vít được tháo ra.
Khi vít được rút ra, cảm biến sẽ phát hiện điều này và LCD cảm biến sẽ tắt và máy tiếp tục hoạt động.
Nhặt vít
Có thể rút vít bằng tuốc nơ vít điện sử dụng một bit từ hóa.
Sử dụng hướng dẫn bit để đặt tuốc nơ vít xuống theo chiều dọc vào các khe của đầu vít, sau đó kéo tuốc nơ vít theo chiều ngang,
về phía bạn như giải nén vít.
Để lắp đầu tua vít đúng cách, có thể cần vặn nhẹ trình điều khiển.
Khi lắp tuốc nơ vít vào các khe của đầu vít, không dùng lực quá mạnh vì nó có thể làm thay đổi vị trí của bộ thoát hoặc gây ra hư hỏng cho máy.
Chương 3: QUY TRÌNH CHẾ TẠO CÁC CHI TIẾT ĐIỂN HÌNH
Sau khi nghiên cứu tối ưu kết cấu, nguyên lý, máy sử dụng khá nhiều chi tiết tiêu chuẩn, có sẵn trên thị trường. Do đặc trưng máy nên phần lớn các chi tiết là dạng kim loại tấm hoặc gia công từ kim loại tấm. Tuy nhiên vẫn có 1 số chi tiết cần gia công cắt gọt (VD: đế máy, khối đỡ, đế động cơ rung, cam). Chương này sẽ nêu quy trình công nghệ chế tạo các chi tiết có trong máy.
3.1 Xác định phương pháp chế tạo phôi và thiết kế bản vẽ chi tiết lồng phôi phôi
3.1.1 Xác định phương pháp chế tạo phôi.
Loại phôi được xác định theo kết cấu của chi tiết, vật liệu, điều kiện, dạng sản xuất cụ thể của từng nhà máy. Chọn phôi bao gồm chọn phương pháp chế tạo phôi, hình dạng, kích thước và dung sai của phôi.
Dựa vào kết cấu của chi tiết, có thể có những phương pháp chế tạo phôi sau:
a) Đúc
Phôi đúc được chế tạo bằng cách rót kim loại chảy lỏng vào khuôn có hình dạng, kích thước xác định. Sau khi kim loại kết tinh ta thu được chi tiết có hình dạng, kích thước theo yêu cầu.
Phôi từ các kim loại đen, kim loại màu và hợp kim của chúng thường được chế tạo bằng phương pháp đúc.
Ưu điểm:
Có thể đúc được tất cả các kim loại và các hợp kim có thành phần khác nhau.
Có thể đúc được các chi tiết có hình dạng kết cấu phức tạp mà các phương pháp khác khó hoặc không chế tạo được.
Có nhiều phương pháp để chế tạo phôi bằng phương pháp đúc, trong đó 2 phương pháp thông dụng nhất là: đúc trong khuôn cát và đúc trong khuôn kim loại.
Đúc trong khuôn cát: là phương pháp phổ biến nhất để tạo ra phôi.
Ưu điểm:
Đúc được các chi tiết có hình dạng phức tạp mà các phương pháp khác khó hoặc không gia công được.
Tính chất sản xuất linh hoạt, thích hợp với các dạng sản xuất.
Đầu tư ban đầu thấp.
Dễ cơ khí hóa và tự động hóa.
Nhược điểm:
Độ chính xác vật đúc không cao dẫn tới lượng dư gia công lớn, hệ số sử dụng vật liệu nhỏ.
Chất lượng phôi đúc không quá cao, thường có rỗ khí, rỗ sỉ, chất lượng bề mặt vật đúc không cao.
Đúc trong khuôn kim loại:
Ưu điểm:
Đúc trong khuôn kim loại với các vật liệu khác nhau có khối lượng từ vài chục gam tới vài chục tấn.
Tốc độ kết tinh của hợp kim đúc lớn nhờ khả năng trao đổi nhiệt của hợp kim lỏng với thành khuôn cao, do đó cơ tính của vật đúc đảm bảo tốt.
Độ bóng bề mặt, độ chính xác của lòng khuôn cao nên tạo ra chất lượng vật đúc tốt.
Tuổi thọ của khuôn kim loại cao.
Do tiết kiệm được thời gian làm khuôn nên nâng cao năng suất, giảm giá thành.
Nhược điểm:
Khuôn kim loại không đúc được các vật đúc quá phức tạp, thành mỏng và khối lượng lớn.
Khuôn kim loại không có tính lún và không có khả năng thoát khí. Điều này sẽ gây ra những khuyết tật của vật đúc.
Giá thành chế tạo khuôn cao.
Phương pháp này chỉ thích hợp trong dạng sản xuất hàng loạt với vật đúc đơn giản, nhỏ hoặc trung bình.
b) Dập thể tích.
Phôi dập thể tích có độ chính xác về hình dạng, kích thước và chất lượng bề mặt cao. Hầu như kim loại bị biến dạng ở trạng thái ứng suất khối nên tính dẻo cao hơn, dẫn đến biến dạng triệt để, do đó có thể chế tạo được các hình dạng phức tạp, hệ số sử dụng vật liệu cao hơn so với rèn tự do.
Nhược điểm của dập thể tích là thiết bị cần có công suất lớn, không chế tạo được phôi lớn, chi phí chế tạo khuôn cao.
c) Hàn.
Phôi hàn được chế tạo từ thép cán (thép tấm hoặc thép hình) nhờ ghép nối bằng hàn.
Phôi hàn tiết kiệm được từ 30 – 40% khối lượng vật liệu so với phôi đúc.
dạng sản xuất, ta chọn phương pháp tạo phôi là phương pháp đúc trong khuôn cát.
3.1.2 Tra và tính toán lượng dư cho các bề mặt gia công
Đối với khuôn đúc, ta có 3 cấp chính xác, trong đó:
Cấp I: Đúc trong khuôn làm bằng máy, mẫu kim loại.
Cấp II: Đúc trong khuôn làm bằng máy, mẫu gỗ.
Cấp III: Đúc trong khuôn làm bằng tay, mẫu gỗ.
Do chi tiết có kết cấu đơn giản, không cần độ chính xác đúc cao, nên ta chọn cấp chính xác là cấp II.
Theo bảng 4.5 [8], chất lượng bề mặt của chi tiết đúc có thể được xác định là 250 (µm).
Các kích thước lượng dư tra trong bảng 3-95 [4]. Mặt B: 4,5 (mm).
Mặt C: 3,5 (mm). Mặt D: 4,5 (mm).
Sai lệch cho phép trên các mặt: ± 1 (mm). Tính lượng dư gia công.
Sau khi phân tích kết cấu và tính chất làm việc của chi tiết, ta thấy bề mặt A là bề mặt làm việc chính. Nên ta phải tính lại lượng dư cho bề mặt A.
Để gia công xong bề mặt A, ta cần xử lý qua 3 bước: đúc phôi, phay thô và phay tinh bề mặt A.
Theo công thức trong bảng 4.4 [3], ta có:
𝑍𝑖 𝑚𝑖𝑛 = 𝑅𝑧 𝑖 𝑚𝑖𝑛 + 𝑇𝑖−1 + 𝜌𝑖−1 + 𝜀𝑖
Trong đó:
Rz – độ nhám bề mặt (µm). T – dung sai (µm).
p – sai lệch không gian. ε – sai số gá đặt.
Do vị trí định vị và gá đặt không ảnh hưởng đến bề mặt làm việc chính nên ε = 0.
Theo bảng 4.5 [8], ta được:
Đúc: Rz = 250 (µm); T = 350 (µm) Phay thô: Rz = 50 (µm); T = 50 (µm) Phay tinh: Rz = 10 (µm); T = 15 (µm)
Sai lệch không gian của phôi sau khi đúc được tính theo công thức trong bảng 4.9 [8]: 𝜌 = √𝜌𝑐2+ 𝜌𝑐𝑚2 Trong đó: ρc = Δk . l Với: Δk = 1,2 (µm/mm) (theo bảng 4.10 [1]). l = 67 (mm) → ρc = 1,2 . 67 = 80,4 (µm) 𝜌𝑐𝑚 = √𝛿𝑏2+ 𝛿𝑐2
Với: δb và δc là dung sai kích thước theo chiều dài và chiều rộng của bề mặt gia công.
Theo bảng 3-98 [3], ta có: δb = 0,8 (mm) = 800 (µm)
ρ0 – sai lệch không gian của các bước (Bước) sát trước. Theo [8], sau khi gia công thô k = 0,06; sau khi gia công tinh k = 0,2.
→ { 𝜌𝑡ℎô = 0,06.946 = 56,8 (𝜇𝑚)
𝜌𝑡𝑖𝑛ℎ = 0,2 . 94,02 = 11,4 (𝜇𝑚)
Vậy ta có kích thước qua các Bước để đạt kích thước chiều dày mặt A là 22±0,02 (mm):
Lượng dư gia công nhỏ nhất của bước phay thô là:
𝑍𝑡ℎô 𝑚𝑖𝑛 = 250 + 350 + 946 = 1546 (𝜇𝑚)
Lượng dư gia công nhỏ nhất của bước phay tinh là:
𝑍𝑡𝑖𝑛ℎ 𝑚𝑖𝑛 = 50 + 50 + 56,8 = 156,8 (𝜇𝑚)
Tính toán kích thước:
Ta lấy kích thước cuối cùng sau khi phay tinh cộng lượng dư phay tinh sẽ được kích thước sau khi phay thô, tiếp tục cộng với lượng dư phay thô sẽ được kích thước phôi.
Kích thước sau khi phay thô: dthô = 21,98 + 0,156 = 22,136 (mm)
Kích thước phôi: dphôi = 22,136+1,546 = 23,682 (mm) Ta có:
Dung sai phay tinh cấp chính xác 6: T = 20 (µm)
Dung sai phay thô cấp chính xác 9: T = 50 (µm)
Kích thước giới hạn được xác định như sau: lấy kích thước tính toán và làm tròn sau 2 dấu phẩy, ta được dmin, sau đó lấy dmin cộng dung sai ta được dmax.
Vậy ta có:
Sau khi phay tinh: dmin = 21,98 mm; dmax = 21,98 + 0,02 = 22 mm
Sau khi phay thô: dmin = 22,14 mm; dmax = 22,14 + 0,05 = 22,19 mm
Kích thước phôi: dmin = 23,68 mm; dmax = 23,68 + 0,35 = 24,03 mm Ta có lượng dư giới hạn:
Khi phay tinh:
Zmin = 22,14 – 22,00 = 0,14 mm Zmax = 22,19 – 21,98 = 0,21 mm Khi phay thô:
Zmin = 23,68 – 22,19 = 1,49 mm Zmax = 24,03 – 22,14 = 1,89 mm Lượng dư tổng cộng: Zmin = 0,14 + 1,49 = 1,63 mm Zmax = 0,21 + 1,89 = 2,1 mm → Ta có bảng tổng hợp số liệu:
Bảng 3-1 Bảng số liệu tính toán lượng dư cho các bề mặt gia công
Bước Rz (µm) T (µm) ρ (µm) εgđ dmin (mm) dmax (mm) Zmin (mm) Zmax (mm) Phôi 250 360 946 - 23,68 24,03 1,63 2,1 Phay thô 50 50 56,8 0 22,14 22,19 1,49 1,89 Phay tinh 10 15 11,4 0 21,98 22 0,17 0,21
Hình 3.1 Gá đặt Bước 1
Mục đích, yêu cầu:
Đúc phôi bằng khuôn cát mẫu gỗ làm trên máy.
Mục đích: Phù hợp với kết cấu của chi tiết. Đề phù hợp với dạng sản xuất loạt vừa đảm bảo phân phối được lượng dư cần thiết để gia công đạt được yêu cầu kỹ thuật của bản vẽ chi tiết.
Yêu cầu kỹ thuật của phôi khi đúc ra:
Chi tiết đúc phải cân đốivề hình dạng không bị nứt rỗ, cong vênh.
Đảm bảo kích thước bản vẽ.
Vật liệu đồng đều không chưa những tạp chất.
Bán kính các góc lượn phải đảm bảo theo yêu cầu của chi tiết (R=5mm).
Vệ sinh phôi, làm sạch cát, mài, ba via để phôi đạt độ ngót trước khi đưa vào gia công cơ.
3.2.2 Bước 2: Phay mặt A
a. Sơ đồ gá đặt
Hình 3.2. Hình gá đặt Bước 2
b. Phân tích chi tiết Mục đích yêu cầu:
Tạo mặt chuẩn tinh cho các Bước sau. Định vị:
Mặt đáy dưới hạn chế 3 bậc tự do bằng 2 phiến tỳ.
2 bậc tự do còn lại hạn chế bằng eto của máy phay, kẹp chặt bằng eto.
Kẹp chặt:
Dùng kẹp chặt bằng Eto trên máy phay vạn năng, lực kẹp có phương và chiều vuông góc với mặt phẳng định vị bằng phiến tỳ.
Chiều sâu cắt t=2.5mm Lượng chạy dao
Dao răng Sz= 0.09 (mm/răng) Dao vòng Sv= 0.09*8= 0.72(v/ph) Tốc độ cắt V:
Tốc độ cắt phụ thuộc vào nhiều yếu tố như chiều sâu cắt, lượng chạy dao, vật liệu gia công, vật liệu dụng cụ cắt…
Vận tốc cắt V được tính theo công thức: Vt=Vb.k1.k2.k3
Trong đó: Các hệ số hiệu chỉnh:
K1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào tuổi bền dao k1 = 1
K2: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái của bề mặt gia công k2 = 1
K3: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào dạng gia công k3 = 1 Chọn Vb= 209m/ph
Tốc độ cắt tính toán là:
Vt = Vb. Ws =209*1= 209 Số vòng quay trục chính theo tính toán là:
nt = 1000∗𝑉𝑡
𝜋.𝐷 = 1000∗209
𝜋.80 = 832.06vg/ph. Ta chọn số vòng theo máy là:
nm = 900 vg/ph Như vậy tốc độ cắt thực tế là:
Vtt = 𝜋.𝐷.𝑛
1000 = 226.19 (m/ph) Bước 2 được thu gọn lại trong bảng:
Bảng 3-2 Bảng kết quả Bước 2 Thứ tự Bước gia công Máy t(mm) S(mm/vg) V(mm/ph) N(v/p) 1 Phay 6H82 2.5 0.72 226.19 900 3.2.3 Bước 3: Phay mặt B Hình 3.3 Sơ đồ gá đặt Bước 3
a. Phân tích chi tiết Mục đích yêu cầu:
Tạo mặt chuẩn tinh cho các Bước sau. Định vị:
μ=0,75, mặt làm việc của bàn máy là 320x1250, lục lớn nhất cho phép theo cơ cấu tiến của máy là 1500kg.
Chọn dao phay mặt đầu gắn mảnh hợp kim T5K10 đường kính dao D=80 mm, z=8
b. Tính chế độ cắt Chiều sâu cắt: t= 2,5mm Lượng chạy dao
Lượng chạy dao răng Sz= 0,12 (mm/răng)
Lượng chạy dao vòng Sv=0,12.8=0,96 (mm/vòng) Tốc độ cắt V:
Tốc độ cắt phụ thuộc vào nhiều yếu tố như chiều sâu cắt, lượng chạy dao, vật liệu gia công, vật liệu dụng cụ cắt…
Vận tốc cắt V được tính theo công thức: Vt=Vb.k1.k2.k3
Trong đó: Các hệ số hiệu chỉnh:
K1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào tuổi bền dao k1 = 1
K2: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái của bề mặt gia công k2 = 1
K3: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào dạng gia công k3 = 1 Chọn Vb=229 (m/ph)
Vt = Vb. Ws =229.1= 229 Số vòng quay trục chính theo tính toán là:
nt = 1000∗𝑉𝑡 𝜋.𝐷 = 1000∗229 𝜋.80 = 911.62 vg/ph. Ta chọn số vòng theo máy là: nm = 950 vg/ph Như vậy tốc độ cắt thực tế là: Vtt = 𝜋.𝐷.𝑛 1000 = 238,76 (m/ph) Bước 3 được thu gọn lại trong bảng:
Bảng 3-3 Bảng kết quả Bước 3
Thứ tự Bước gia công
Máy t(mm) S(mm/vg) V(mm/ph) N(v/p)
1 Phay 6H12 2.5 0.96 238.76 950
3.2.4 Bước 4: Phay 2 mặt bên