Trong quá trình khoan 4 lỗ ∅5,5 chi tiết chịu tác dụng của các các lực sau: + Momen xoắn M do lực cắt gây ra
+ Lực cắt Pz + Lực kẹp W + Lực ma sát Fms + Sơ đồ khoan
Khi chuẩn định vị là mặt trụ ngoài và được kẹp chặt bằng hai khối V Chỉ xét trường hợp chống xoay quay tâm ta bỏ qua lực P0
Ta có phương trình cân bằng Momen 2 N.f.R = K. Mc
Trong đó :
o K là hệ số an toàn
o Mc : Momen xoắn do khoan ( N.mm)
o W : Lực kẹp cần thiết (N)
o f là hệ số ma sát giữa bề mặt chi tiết và đồ định vị ( f = 0,2 ) Từ sơ đồ lực ta tính được: N= W 2 sinα 2 (4.27) Suy ra: W=K × Mc×sinα2 f × D (4.28) K: hệ sô an toan khi cắt got.
K = Ko.K1.K2.K3.K4.K5.K6 (4.29) Ko : hệ sô an toan trong moi trường hợp ; Ko = 1,5
K1 : hệ sô tính cho trường hợp tăng lực cắt khi độ bong tăng : K1 = 1,2 K2 : hệ sô tăng lực cắt khi mòn dao K2 = 1,5
K3 : hệ sô tăng lực khi gia công K3 = 1,2
K4 :hệ sô phụ truộc vao sự thuân tiện của tay quay; K4 = 1,3.
K5 :hệ sô an toan tính đến mức độ thuân lợi của cơ câu kẹp bằng tay ;
K5 = 1.
K6 :hệ sô tính đến momen lam quay chi tiết định vị trên cac phiến tỳ; K6 = 1,5.
K = 1,5.1,2.1.1,2.1,3.1.1,5 = 4,2
+ Mômen xoắn được tính theo công thức: Mx = 10.Cp. Dq. SY. Kp (KG) (4.30) Theo bảng (5.32) [3]:
Cm q y
0,012 2 0,8
Thay vào ta có:
M = 10.0,012 . 3,52. 0,120,8. 1,03 = 0.277 (KG.m) = 277 (KG.mm) W=4,2×0,2227××3,5sin 450=470(kg)
Đường kính bulông: d=C .√W
δ (mm) (4.31) Trong đó:
C: hệ số phụ thuộc vào loại ren (C=1,4) d: đường kính ngoài của ren (mm) W: lực kẹp chặt được tính từ momen cắt δ: ứng suất bền của vật liệu δ = 8-10 kg/mm2
d=C .√W δ (mm)
Theo quy ước ta chọn bulông M10
4.5.6. Tính sai số đồ gá
Áp dụng công thức ta có:
[εct]=√[εct]2−[εc2+εk2+εm2+εdc2 ]
Trong đó ta có: Sai số gá đặt: (1
5÷13).δ (trong đó δ là dung sai nguyên công: δ=0,15)
εgd=13.0,15=0,05
Sai số mòn:
β: hệ số phụ thuộc vào kết cấu định vị β=0,2
N: số chi tiết trên đồ gá N=5500 (chi tiết)
εm=β .√N(μm)=0,2.√5500=15 (μm)= 0,015 (mm)
Sai số kẹp chặt bằng 0 vì lực kẹp vuông góc với phương chi tiết. Sai số điều chỉnh:
εdc= 0,01 (sai số điều chỉnh)
Sai số chuẩn εc: Sai số chuẩn khi dung hai khối V tự định tâm bằng 0. Do đó εc=0
Vậy ta có:
[εct]=√0,052−[02+02+0,0152+0,012]=0,047(mm)
Từ đó ta đề ra được những yêu cầu kỹ thuật đồ gá như sau:
+ Độ không song song của bề mặt phiến tỳ so với đế đồ gá ≤ 0,047 + Độ không vuông góc giữ tâm bạc dẫn với đáy đồ gá ≤ 0,047 + Độ không đồng tâm giữa tâm của hai khối V ≤ 0,047
+ Độ cứng đáy đồ gá đạt độ cứng HRC 55-60
εdc là sai số sinh ra trong quá trình lắp ráp và điều chỉnh đồ gá, εdc=5−10μm nên ta chọn εdc=10μm
εc là sai số chuẩn do chuẩn định vị không trùng với gốc kích thước gây ra. Với bài ta thấy chuẩn kích thước trùng với chuẩn định vị nên εc=0
εgd là sai số gá đặt εgd=(1
2÷15).δ=(1
2÷15).0,2=0,04÷0,1(mm)
Ta chọn εgd=0,1(mm)=100(μm)
Trong đó δ là dung sai của kích thước gia công ở nguyên công Ta có: [εct]=√1002−[14,82+102+802+02]=57(μm)=0,057(mm)
Từ kết quả tính toán sai số chế tạo cho phép trên đây [εct]=0,057mm, ta có những yêu cầu kỹ thuật đồ gá:
+ Độ không song song giữa mặt phiến tỳ và đáy đồ gá ≤ 0,057mm trên 100mm chiều dài
+ Độ không vuông góc giữa đường tâm 2 lỗ lắp 2 bulông với mặt đáy đồ gá ≤ 0,057mm
Chương 5: LẮP RÁP, VẬN HÀNH VÀ BẢO DƯỠNG MÁY
Qui trình gia công lắp ráp máy
5.1. Gia công lắp ráp cụm trục X
Bước 1: Lắp ghép các chi tiết trục vitme đai ốc vào gối đỡ trục X Bước 2: Lắp 2 gối đỡ vào bàn X
Bước 3: Lắp ráp đỡ động cơ, khớp mềm, động cơ vào cụm trục X Yêu cầu:
- Cụm trục X di chuyển nhẹ nhàng trên 2 thanh trượt - Độ song song giữa 2 thanh trượt đạt 0,05 mm
- Độ đồng tâm giữa trục động cơ, khớp mềm và trục vitme
Hình 5.1 Lắp ráp cụm trục X
5.2. Gia công lắp ráp trục Y
Bước 1 : Lắp ráp cụm gối đỡ gồm ổ bi, thanh trượt vào gối đỡ trục Bước 2 : Lắp 2 gối đỡ và thân bàn máy Y
Bước 3 : Lắp 2 giá đỡ động cơ bàn máy Bước 4 : Lắp động cơ vào giá đỡ
Yêu cầu
- Độ song song giữa 2 thanh trượt đạt 0.05 mm - Độ song song giữa bàn máy X và Y đạt 0.05 mm
Hình 5.2. Lắp ráp cụm trục Y
5.3. Gia công lắp ráp trục Z
Bước 1: Lắp cụm trục chính bao gồm : Bộ gá Spindle, spindle Bước 2: Lắp cụm trục chính vào bàn trục Z
Bước 3: Lắp cụm trục X vào thân bàn máy đứng trục Y Yêu cầu :
- Độ song song giữ 2 thanh trượt đạt 0.05 mm - Độ vuông góc giữa bàn Z và Y là 0.05
Hình 5.3. Lắp ráp cụm trục Z
5.4. Gia công lắp ráp trục C
Gia công lắp ráp cụm trục Y
Bước 1: Lắp ráp ổ bi trục vào bàn máy Bước 2: Lắp động cơ trục C trên giá đỡ
Bước 3: Dùng khớp nối nối trục động cơ với trục quay bàn máy Yêu cầu
- Bàn máy quay trơn tru
- Độ rơ giữa các khớp nối không đáng kể
Hình 5.3. Lắp ráp cụm trục C
5.5. Gia công lắp ráp trục B
Gia công lắp ráp cụm trục Y
Bước 1 : Lắp các giá đỡtrục B lên tấm trục Z Bước 2 : Lắp động cơ step lên giá đỡ trục B
Bước 3 : Dùng khớp nối lắp trục động cơ với giá đỡ máy hàn Bước 4 : Lắp máy hàn lên giá đỡ máy hàn
Bước 5 : Hiệu chỉnh Yêu cầu
- Máy hàn được cố định trên giá đỡ - Trục động cơ quay ổn định
5.6. Bảo dưỡng máy
- Sau mỗi lần sử dụng máy cần tiến hành tra dầu vào các bộ phận truyền động để tạo độ mượt mà chống hàn gi
- Để máy ở nơi thoáng mát tránh những nơi có độ ẩm cao
- Trước mỗi lần sử dụng cần chú ý các dây điện, các linh kiện điện tử
- Bảo dưỡng định kỳ các chi tiết máy để có thể thay thế các phụ kiện khi cần thiết
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận
- Sau khoảng thời gian 2 tháng làm việc, nhóm đã nghiên cứu, thiết kế, chế tạo thành công máy hàn CNC điều khiển số. Trong quá trình thiết kế và gia công nhóm đã học được nhiều kinh nghiệm ngoài sách vở và nó rất hữu ích cho công việc sau này. Về máy hàn CNC, do kinh nghiệm thực tế chưa nhiều nên máy hàn sau khi chế tạo xong còn nhiều vấn đề chưa giải quyết được, bên cạnh đó thì cũng có 1 số yêu cầu đặt ra đã thực hiện được. Cụ thể máy hàn có 1 số ưu nhược điểm như sau:
Ưu điểm:
- Sử dụng 5 trục điều khiển có thể hàn được các bề mặt các bề mặt cong - Mối hàn đều và đẹp hơn so với hàn thủ công
- Có thể sử dụng trong sản xuất hang loạt
Nhược điểm
- Độ ổn định của hệ thống chưa tốt - Dung sai trong gia công còn lớn
Kiến nghị
- Khắc phục các lỗi trên máy
- Nghiên cứu sử dụng các phương án giảm sai số trong khi sử dụng
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Trịnh Chất, Lê Văn Uyển (2006) Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí, tập 1,2, Nhà xuất bản Giáo dục.
[2] Nguyễn Trọng Bản (2008), Giáo trình Tự động hóa quá trình sản xuất, Học viện Kỹ thuật quân sự.
[3] Nguyễn Quang Hùng, Trần Ngọc Bình (2003), Động cơ bước – kỹ thuật điều khiển
và ứng dụng, NXB Khoa học và kỹ thuật
[4] Bùi Quý Lực (2006), Hệ thống điều khiển số trong công nghiệp, NXB Khoa học và kỹ thuật
[5] Tống Văn On, Hoàng Đức Hải (2005), Họ vi điều khiển 8051, NXB Lao động - Xã hội [6] GS. TSKH Nguyễn Thiện Phúc (2006), Robot công nghiệp, NXB Khoa học và kỹ
thuật
[7]. Trần Hữu Quế, Nguyễn Văn Tuấn (2008) Bài tập Vẽ kỹ thuật cơ khí, tập 1,2, Nhà xuất bản Giáo dục.
[8].Hà Văn Vui, Nguyễn Chỉ Sáng, Phan Đăng Phong (2006) Sổ tay thiết kế cơ khí, tập 1,2; Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật