LUẬN VĂN TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP PHÔI TỰ ĐỘNG CHO MÁY TIỆN CNC

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TÊN ĐỀ TÀI: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP PHÔI TỰ ĐỘNG CHO MÁY TIỆN CNC TẠI CÔNG TY ĐÔNG ANH

TÓM TẮT NỘI DUNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Tên đề tài: Tính toán, thiết kế hệ thống cấp phôi tự động cho máy tiện CNC TẠI CÔNG TY FTECH ĐÔNG ANH

Nội dung Đồ án tốt nghiệp bao gồm các vấn đề :    

1. Nhu cầu thực tế của đề tài:

 Hiện nay, các hệ thống sản xuất trong công nghiệp nói chung và các hệ thống sản xuất trong lĩnh vực gia công cắt gọt cơ khí nói riêng đều đang dần phát triển theo hướng tự động hóa ngày càng cao. Vì thế quá trình cấp phôi tự động là một trong những nhu cầu cần thiết phải nghiên cứu và giải quyết trong các hệ thống sản xuất tự động nhằm mục đích nâng cao năng suất lao động, sử dụng và khai thác máy móc một cách có hiệu quả nhất, nâng cao chất lượng sản phẩm và giảm chi phí sản xuất sảnphẩm.

2. Phạm vi nghiên cứu của đề tài:

 Đi sâu vào thiết kế cũng như tính toán của dàn cấp phôi tự động cho máy tiện CNC

3. Nội dung đồ án đã thực hiện

- Phần lý thuyết : Nêu được nhu cầu cần thiết của đề tài, tổng quan về máy tiện tự động, quy trình gia công một số chi tiết của dàn cấp phôi

- Nguyên lí hoạt động của các cụm trong dàn cấp phôi

- Tính toán thiết kế các cụm của dàn cấp phôi tự động

- Các phương pháp phân tích tính công nghệ trong kết cấu, chọn phôi

4. Mục tiêu

- Hệ thống cấp phôi tự động trước hết phải nằm trong các hệ thống sản xuất mang tính tự động từng phần hay toàn phần và không thể có hệ thống sản xuất tự động mà không có quá trình cấp phôi tự động.

- Quá trình cấp phôi tự động cần phải đạt được những mục tiêu sau:

+ Nâng cao năng suất do giảm thời gian phụChuyển các máy bán tự động trở thành tự động.

+ Cải thiện được điều kiện làm việc cho công nhân: giải phóng cho con người trong các công việc nhàm chán, trong công việc nặng nhọc.

+ Đảm bảo độ chính xác gá đặt.

5. Kết quả đạt được

Sau khi nhận được đề tài do thầy giáo hướng dẫn giao, em đã nỗ lực đã hoàn thành đề tài tốt nghiệp này. Tuy nhiên vẫn còn nhiều thiếu sót. . Vì vậy kính mong thầy giảng viên hướng dẫn , giảng viên duyệt và hội đồng bảo vệ xem xét và góp ý để đề tài của em được hoàn thành tốt hơn nữa.

LỜI MỞ ĐẦU

Hiện nay, các quá trình sản xuất các sản phẩm trên máy cắt kim loại, các máy gia công bằng áp lực , các quá trình công nghệ lắp ráp sản phẩm cơ khí hay kiểm tra, các hệ thống sản xuất trong các nghành công nghiệp nói chung như sản xuất , vật liệu xây dựng, thực phẩm… đều phát triển theo xu hướng tự hóa ngày càng cao. Để đảm bảo được quá trình sản xuất ổn định thì cần thiết phải có quá trình cung cấp phôi chính xác về vị trí trong không gian theo đúng nhịp (cấp đúng lúc) và liên tục theo chu trình hoạt của máy một cách tin cậy.

Vì thế quá trình cấp phôi là một trong những yêu cầu cần thiết cần phải được nghiên cứu và giải quyết trong các hệ thống sản xuất tự động nhằm mục đích nâng cao năng suất lao động, sử dụng và khai thác các máy móc, thiết bị một cách có hiệu quả nhất và nâng cao chất lượng sản phẩm.

Nghiên cứu hệ thống cấp phôi tự động là giải quyết từng giai đoạn một cách triệt để trong tổng thể toàn bộ trong hệ thống cấp phôi và phải được trong từng điều kiện làm việc cụ thể của từng máy móc, thiết bị và công đoạn sản xuất. Trong quá trình nghiên cứu hệ thống cấp phôi tự động thì mục tiêu chính cần phải đạt được đó là hệ thống cấp phôi cần phải hoạt động một cách ổn định và tin cậy, có nghĩa là phải cung cấp phôi một cách kịp thời, chính xác về vị trí trong không gian, đủ số lượng theo năng suất yêu cầu có tính đến lượng dự trữ một cách an toàn và hiệu quả.

Có thể thấy rằng, việc nghiên cứu hệ thống cấp phôi tự động có tính bao quát và bao gồm nhiều lĩnh vực có liên quan đến nhiều ngành công nghiệp khác nhau.

   Những yêu cầu trên được thể hiện trong đề tài tốt nghiệp “THIẾT KẾ GIÀN CẤP PHÔI TỰ ĐỘNG CHO MÁY TIỆN TỰ ĐỘNG CNC” Các số liệu đều được tra bảng và tính toán dựa trên kinh nghiệm thầy hướng dẫn và các tài liệu liên quan. Sản phẩm có nhiều phương án chế tạo khác nhau nên việc chế tạo còn phải so sánh và chọn ra một phương án công nghệ hợp lý đảm bảo về yêu cầu kỹ thuật, thời gian, giá thành, đáp ứng nhu cầu xã hội. Bằng sự cố gắng của bản thân và sự giúp đỡ rất nhiệt tình từ thầy Bùi Văn Hưngđã giúp em đã hoàn thành đồ án đúng thời hạn.

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1. 11

TỔNG QUAN, GIỚI THIỆU VỀ MÁY TIỆN TỰ ĐỘNG CNC.. 11

1.1 Giới thiệu về máy tiện tự động CNC.. 11

1.1.1.Một số loại máy  tiện CNC phổ biến thường dùng hiện nay.15

1.1.1.1. Máy tiện TSUGAMI NP17. 15

1.1.1.2.Máy tiện STAR KNC 32 II. 16

1.1.1.3.Máy tiên TSUGAMI BO12. 17

1.1.1.4. Máy tiện tự động Star RNC 16. 18

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN, GIỚI THIỆU VỀ DÀN CẤP PHÔI TỰ ĐỘNG.. 22

2.1. Giới thiệu về dàn cấp phôi tự động. 22

2.1.1  Ví dụ khảo sát về hiệu suất dàn cấp phôi ở máy tiện tự động  tại công ty cổ phần giải pháp công nghệ FTECH.. 22

2.1.2 Vai trò và ý nghĩa của hệ thống cấp phôi tự động trong tự động hóa sản xuất24

2.1.3. Những yêu cầu đối với thiết bị cấp phôi tự động. 25

2.1.4 Cấu tao các thành phần chính và chức năng của dàn cấp phôi tự động. 28

2.1.4.1 Ổ chứa phôi hoặc giá chứa phôi30

2.1.4.1.1 Cấp phôi dạng thanh. 30

2.1.4.1.2 Giá chứa phôi34

2.1.4.1.2.1 Giá chứa và cấp phôi kiểu đĩa quay. 34

2.1.4.1.2.2 Giá cấp phôi kiểu giá nâng. 36

2.1.4.2 Máng dẫn phôi38

2.1.4.3 Cơ cấu định hướng phôi40

2.1.4.4 Cơ cấu chia phôi41

2.1.4.5 Cơ cấu điều chỉnh tốc độ phôi41

2.1.4.6 Cơ cấu bắt – nắm khi gá đặt và tháo chi tiết sau khi gia công. 42

2.1.5 Giới thiệu phương án truyền động xích của dàn cấp phôi tự động. 44

2.1.6 Nguyên lí hoạt động của dàn cấp phôi tự động thiết kế. 46

CHƯƠNG 3. 48

TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ CÁC CHI TIẾT CHO DÀN CẤP PHÔI TỰ ĐỘNG.. 48

3.1 Tính toán, thiết kế bộ truyền xích cho dàn cấp phôi tự động. 48

3.1.1 Các thông số thiết kế bộ truyền xích. 48

3.1.2 Tính toán thiết kế bộ truyền xích cho dàn cấp phôi tự động. 49

3.1.2.1 Chọn loại xích cho dàn cấp phôi tự động. 49

3.1.2.2 Chọn số răng đĩa xích. 52

3.1.2.3 Chọn động cơ và xác định bước xích P. 52

3.1.2.4 Xác định khoảng cách trục và số mắt xích. 56

3.1.2.5 Kiểm nghiệm xích về độ bền bằng phần mềm INVENTOR.. 57

3.2 Tính toán và thiết kế giá chứa phôi cho dàn cấp phôi tự động. 68

3.3 Tính toán và thiết kế máng trượt phôi của dàn cấp phôi tự động. 70

3.3.1 Tính toán khe hở giữa máng trượt và phôi70

3.3.2 Xác định hệ số ma sát giữa máng trượt và phôi71

3.3.3 Tính chiều cao vách máng. 72

3.4  Tính toán, thiêt kế chi tiết kẹp phôi cho dàn cấp phôi tự động. 72

3.4.1 Tính trọng lượng của chi tiết kẹp phôi cho dàn cấp phôi tự động. 73

3.4.2 Tính sản lượng của chi tiết kẹp phôi cho dàn cấp phôi tự động. 73

3.4.3 Tính toán thời gian kep và nhả phôi74

3.5 Tính toán, thiết kế đĩa quay chia phôi cho dàn cấp phôi tự động. 74

3.5.1 Xác định các thông số  của đĩa quay chia phôi75

3.5.2 Tính vận tốc của đĩa quay chia phôi76

3.5.3 Lập quy trình gia công chế tạo chi tiết đĩa chia phôi trên giàn cấp phôi tự động.77

3.5.4 Tính sản lượng của chi tiết đĩa chia phôi cho dàn cấp phôi tự động. 96

3.6 Bản vẽ một số các bộ phận của dàn cấp phôi tự động. 97

3.6.1 Thân giàn cấp phôi tự động. 97

3.6.2 Bánh răng xích. 98

3.6.3 Chốt điều chỉnh kẹp phôi99

3.6.4 Đế chân. 100

3.6.5 Động cơ. 101

3.6.6 Tủ điện. 102

3.6.7 Chân giàn cấp phôi103

3.6.8 Đế đỡ máng trượt phôi104

3.6.9 Thanh đậy nắp máng trượt105

3.6.10 Máng bỏ phôi dư. 106

3.6.11 Bạc lót lò xo. 107

KẾT LUẬN.. 109

TÀI LIỆU THAM KHẢO.. 111

CHƯƠNG 1

TỔNG QUAN, GIỚI THIỆU VỀ MÁY TIỆN TỰ ĐỘNG CNC

1.1 Giới thiệu về máy tiện tự động CNC

• Giới thiệu máy tiện tự động CNC

- Máy tiện tự động CNC là thiết bị cắt gọt kim loại, được sử dụng để gia công những chi tiết có bề mặt tròn như: Khối trụ, mặt nón, mặt định hình, côn, lỗ ren… Thiết bị hoạt động dựa vào chuyển động xoay tròn của phôi và chuyển động của dao. Trong đó, chuyển động của dao được chia thành 2 loại: Dao chạy dọc theo hướng trục của phôi và dao chạy ngang theo hướng kính của phôi. 

- Hiện nay, máy tiện CNC là thiết bị được nhiều doanh nghiệp ưa chuộng nhờ đa tính năng, vận hành tự động thông qua cài đặt trên phần mềm máy tính. Nhờ đó, chất lượng sản phẩm cần gia công không còn phụ thuộc vào trình độ tay nghề của nhân công, doanh nghiệp cũng giải quyết được bài toán kinh tế trong quá trình vận hành. 

- Tương tự như các loại máy cnc khác, máy tiện cnc cũng sử dụng hệ thống điều khiển, lập trình bằng máy tính, cho phép gia công một cách chính xác và cho hiệu quả cao.

• Cấu tạo máy tiện tự động CNC

- Ưu thế của máy tiện CNC so với máy tiện truyền thống là hệ thống điều khiển số. Máy được thiết kế gồm 2 trục chính và hai đầu rơ-vôn-ve có thể thực hiện gia công đồng thời 2 dao để gia công cùng lúc hai chi tiết với 2 chương trình khác nhau. Máy còn có hệ thống tự động cấp và tháo chi tiết làm cho các trung tâm tiện CNC trở nên rất linh hoạt hơn

- Cấu tạo của máy tiện CNC cũng không có gì khác so với máy tiện thông thường. Bao gồm các bộ phận chính sau:

- Trục chính: có tác dụng thực hiện chuyển động quay tròn của phôi, thường có từ 2-6 trục.

- Thông thường, trục máy tiện sẽ bao gồm:

+      Trục Z:  nằm trùng với trục chính và chiều dương của nó hướng ra xa khỏi trục chính

+      Trục X: vuông góc với trục z đây là trục cho chuyển động trượt ngang của bàn.

+       Trục C: trục có chuyển động quay quanh trục z, có tác dụng để xác định vị trí hướng trục cho công việc gia công tiếp theo.

- Phân loại máy tiện tự đông CNC:

• Thông thường chúng được phân loại như sau:

+      Máy tiện cnc mini : Dùng trong giảng dạy tại các trường dạy cơ khí (máy tiện CNC 2 trục).

+       Máy trung bình: Dùng cho các cơ sở gia công vừa và nhỏ (máy tiện CNC 3 trục)

+      Máy cỡ lớn : Dùng cho các công ty gia công lớn chuyên gia công các chi tiết phức tạp đòi hỏi độ chính xác cao. (máy tiện CNC 4 trục trở lên)

- Trong số đó, máy tiện CNC Star RNC 16 là máy tiện có hệ thống cấp phôi tự động và ít phụ thuộc vào sự điều khiển của con người hơn các máy tiện cơ và các máy tiện thông thường và mang lại độ chính xác cao. Đây là một chiếc máy dễ sử dụng, sau nhiều năm kinh nghiệm nó đã được hòa thiện bằng cách kết hợp với nhu cầu sử dụng của con người một cách phong phú nhất.

1.1.1.Một số loại máy  tiện CNC phổ biến thường dùng hiện nay.

     1.1.1.1. Máy tiện TSUGAMI NP17

Hình 1. 1: Máy tiện TSUGAMI NP17

 1.1.1.2.Máy tiện STAR KNC 32 II

Hình 1. 2 Máy tiện STAR KNC 32 II

Model: STAR KNC 32 II

Hệ điện: FANUC 16-T

Xuất xứ: Nhật Bản

Năm: 1997

Đường kính phôi tối đa: 32mm

Khả năng khoan sâu: 23mm

Tốc độ trục chính: 150-6000 vòng/phút

Trục phay: Có

Số dao dự trữ: 20 dao

   1.1.1.3.Máy tiên TSUGAMI BO12

Hình 1. 3 Máy tiện TSUGAMI BO12

-          Model: BO12-III

-          Hệ điều khiển: Fanuc LG2

-          Nước sx: Nhật Bản

-          Hành trình X : 32 mm

-          Hành trình Z : 170 mm

-          C axis (milling axis): Yes

-          Tốc độ trục chính: 200~12000 rpm

-          Số ụ gắn dao tiện: 8 pcs

-          Đường kính tiện max: 12 mm

-          Chiều dài tiện max: 170 mm

-          Tốc độ trục phụ: 200~5000 rpm

-          Motor trục chính: 1.5/2.2 kW

-          Trọng lượng máy: 1.9 tấn

1.1.1.4. Máy tiện tự động Star RNC 16

                                          Hình 1. 4 Máy tiện STAR RNC 16

-          Đường kính tối đa: 15 / 16mm

-          Khả năng khoan tối đa: đường kính 8mm

-          Tốc độ trục chính: 300 – 8000 vòng / phút

-          Động cơ trục chính: 3,7 / 2,2 kW

-          Tối đa đường kính kẹp: 16mm

-       Số dao dự trữ:  8 dao

-       Năm sản xuất: 1992

-       Nước sản xuất: Nhật Bản

-       Hệ điều khiển: Fanuc 18-T

Hình 1.5 Các ụ gá lắp dao của máy tiện STAR RNC 16

- Ưu điểm của máy :

• Tính năng tự động hóa cao: Máy tiện STAR RNC 16 có năng suất cắt cao và giảm được tối đa thời gian phụ, do mức độ tự động hóa được nâng cao vượt bậc.
• Máy tiện STAR RNC 16 có thể thực hiện cùng một lúc nhiều chuyển dộng khác nhau
• Có thể tự động thay dao, hiệu chỉnh sai số dao cụ, tự động kiểm tra kích thước chi tiết và qua đó tự động hiệu chỉnh sai lệch vị trí tương đối giữa dao và chi tiết
• Tự động tưới nguội, tự động hút phoi ra khỏi khu vực cắt.
• Kỹ thuật tự động của máy tiện STAR RNC 16 giảm thiểu đáng kể các lỗi kỹ thuật cho sản phẩm
• Có khả năng gia công biến dạng phức tạp: máy tiện CNC là thiết bị có thể gia công những chi tiết phức tạp về mẫu mã như các bề mặt có độ chính xác cao.
• Hiệu quả kinh tế và kỹ thuật cao
• Tăng tuổi thọ dao nhờ khả năng cắt tối ưu. Tiết kiệm dụng cụ cắt gọt, đồ gá và các phụ tùng khác.
• Tối thiểu phế phẩm.
• Giảm chi phí thuê lao động bởi vì không cần yêu cầu kỹ năng nghề nghiệp nhưng năng suất gia công cao hơn.
• Sử dụng lại chương trình gia công.
• Thời gian sản xuất giảm đáng kể.
• Máy được sử dụng nhiều giờ hơn nhờ vào việc giảm thời gian dừng máy.
• Máy tiện CNC STAR RNC 16 có khả năng thay đổi nhanh chóng gia công từ loại chi tiết này sang loại khác với thời gian tối thiểu cho chuẩn bị.
• Sử dụng hệ điều khiển Fanuc thông dụng giúp người dùng có thể dễ dàng thao tác và sử dụng.

Hình 1.6 Bảng điều khiển máy tiên STAR RNC 16

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN, GIỚI THIỆU VỀ DÀN CẤP PHÔI TỰ ĐỘNG

2.1. Giới thiệu về dàn cấp phôi tự động

2.1.1  Ví dụ khảo sát về hiệu suất dàn cấp phôi ở máy tiện tự động  tại công ty cổ phần giải pháp công nghệ FTECH

- Công ty cổ phần giải pháp công nghệ FTECH là doanh nghiệp chuyên sản xuất các sản phẩm cơ khí với độ chính xác cao. Hiện công ty có khoảng hơn 20 máy CNC trong đó có khoảng 10 máy tiện STAR RNC 16.

- Các sản phẩm gia công chủ yếu của nhà máy là các sản phẩm dạng trụ trơn, trụ bậc và dạng bậc có kích thước l/d = 1~2 và khối lượng của chi tiết m ≤ 0.5 kg.

- Thực tế hiện nay, việc gá đặt phôi vào máy CNC để gia công và lấy sản phẩm saukhi gia công xong được thực hiện bằng công nhân vận hành máy. Vì các chủng loại sảnphẩm của nhà máy chủ yếu là chi tiết dạng trụ trơn, trụ bậc và dạng bậc có kích thước l/d= 1~2 và khối lượng của chi tiết m ≤ 0.5 kg. Nên thời gian thao tác gắn phôi vào máy giacông và thời gian lấy sản phẩm ra chiếm một tỷ lệ lớn so với thời gian gia công củamáy, bên cạnh đó chất lượng sản phẩm sau khi gia công và năng suất là không ổn địnhvà phụ thuộc vào yếu tố con ngừơi

- Sơ đồ cấp phôi tại công ty cổ phần giải pháp công nghệ FTECH

• ....

2.1.2 Vai trò và ý nghĩa của hệ thống cấp phôi tự động trong tự động hóa sản xuất

- Hệ thống cấp phôi tự động trước hết phải nằm trong các hệ thống sản xuất mang tính tự động từng phần hay toàn phần và không thể có hệ thống sản xuất tự động mà không có quá trình cấp phôi tự động. Quá trình cấp phôi tự động có những ưu điểm sau:

....

üĐảm bảo an toàn cho người sử dụng và các máy móc thiết bị như: Có thể loại khỏi dây chuyền sản xuất các phôi có nhiều sai số và khuyết tật để đảm bảo sự làm việc ổn định cho thiết bị; Tránh tình trạng máy bị quá tải do lượng dư quá lớn hoặc không đều.

üTránh được sự rung động và các tải trọng động có biên độ lớn trong quá trình gia công do các khuyết tật trên phôi.

2.1.3. Những yêu cầu đối với thiết bị cấp phôi tự động

- Đảm bảo năng  suất lớn nhất và dễ dàng sửa chữa khi cơ cấu làm việc

- Kết cấu  phải đơn giản, lượng phôi xếp sẵn được máy vẫn làm việc được một thời gian ngắn nữa.

- Thuận lợi khi sử dụng, giá thành hạ.

- Dễ dàng lắp đặt trên máy và khi di chuyển

- Một số thiết bị cấp phôi hay được sử dụng: theo kiểu máng trượt, cấp phôi rung,…

Hình 1.7 Cấp phôi kiểu máng trượt

                Hình 1.8 Cấp phôi kiểu rung động

2.1.4 Cấu tao các thành phần chính và chức năng của dàn cấp phôi tự động

Hình 1.9  Các bộ phận chính của giàn cấp phôi

-       Giàn cấp phôi tự động gồm các bộ phận chính sau đây

• 1 - Động cơ trục chính                       6 – Bảng điều khiển
• 2 – Giá đỡ trục chính                         7 – Trục chính              
• 3 – Trục phu                                       8 – Thân giàn cấp phôi
• 4 – Kẹp phôi                                       9 – Tủ điện
• 5 – Tấm lắp vòng bi                           10 – Chân giàn cấp phôi

- Thông số kĩ thuật của giàn cấp phôi tự động nghiên cứu

• Nguồn cung cấp: 200V – 0,3 kVA – 3 Pha
• Trọng lượng máy: 500kg
• Chiều dài: 3615mm
• Chiều rộng: 550mm
• Chiều cao: 160mm
• Lượng nguồn áp suất không khí: 20 lít/phút
• Áp suất không khí: 0,5 – 0,6 MPA

ðNhận xét: Đây là một hệ thống cấp nhiên liệu dạng thanh tự động, và nó có thể các đoạn  phôi dư 1 cách tự động, giúp cho máy hoạt động 1 cách liên tục ít bị lỗi và an toàn cho các dụng cụ cắt.

- Để đảmbảo yêu cầu của một hệ thống cấp phôi tự động, có nghĩa là phải
đảm bảo được việc cung cấp đủ về số lượng phôi cho máy công tác để hệ thống
hoạt động một cách liên tục có tính đến lượng dự trữ, cấp phôi đúng thời điểm
với độ chính xác về vị trí và định hướng trong không gian với độ tin cậy cao. Hệ
thống cấp phôi đầy đủ cần phải có các thành phần sau đây:

üỔ chứa phôi hoặc giá chứa phôi

üMáng dẫn phôi

üCơ cấu định hướng phôi

üCơ cấu chia phôi

üCơ cấu điều chỉnh tốc độ phôi

üCơ cấu bắt – nắm khi gá đặt và tháo chi tiết sau khi gia công xong

- Mỗi một thành phần trong hệ thống có một chức năng và nhiệm vụ nhất định và phải được bố trí đồng bộ với nhau trong một thể thống nhất về mặt không gian và thời gian. Tuy vậy cũng cần thấy rằng không nhất thiết lúc nào cũng phải có mặt đầy đủ các thành phần của nó mà tuỳ thuộc vào từng trường hợp cụ thể mà chỉ cần một số trong chúng.

- Việc phân chia hệ thống thành các thành phần như trên cũng chỉ là tương đối vì người ta có thể kết hợp một số thành phần trong chúng lại với nhau theo đặc điểm về hình dáng, kích thước của phôi để giảm được kích thước khuôn khổ của hệ thống, làm cho việc thiếït kế và chế tạo và lắp đặt đơn giản hơn...

2.1.4.1 Ổ chứa phôi hoặc giá chứa phôi

        2.1.4.1.1 Cấp phôi dạng thanh

2.1.4.1.2 Giá chứa phôi

   2.1.4.1.2.1 Giá chứa và cấp phôi kiểu đĩa quay

                                        Sơ đồ tính toán các thông số của đĩa quay cấp phôi

        Giá chứa cấp phôi kiểu đĩa quay     

-       Để tạo điều kiện cho phôi định hình dễ rơi vào rãnh, trên đĩa có thể bố trí thêmmột số cánh dẫn hướng. Đáy giá được đặt nghiêng so với mặt phẳng nằm ngang mộtgóckhoảng30⁰-45⁰.

Ưuđiểm:

Năng suất cao

Không gây kẹt phôi

Nhượcđiểm:

       Dễ bị kẹt trục quay nếu làm việc ở môi trường có nhiều bụi bẩn

2.1.4.1.2.2 Giá cấp phôi kiểu giá nâng

Giá chứa cấp phôi kiểu giá nâng

- Cấu tạo giá chứa cấp phôi kiểu giá nâng

• 1: Phễuchứaphôi
• 2: Cơcấucamđẩy
• 3:Cơ cấuđịnhhướngđứng
• 4: Phôi
• 5: Máng dẫn
• 6:Cơcấugạt

- Nguyên lí làm việc

Phôi (4) được dự trữ và bảo quản trong phễu chứa (1). Nhờ cơ cấu cam (2) màphôi (4) được đưa lên máng dẫn (5). Những phôi có trục tâm nằm ngang sẽ lăn vào máng (5) còn những phôi nghiêng hoặc thẳng đứng sẽ bị cơ cấu (6)gạt trở lại vào phễu. Sau khi định hướng phôi nằm ngang đi theo máng dẫn (5). Sau đó phôi (4) lạiđược định hướng một lần nữa bởi cơ cấu định hướng đứng của máng (5) để chuyển trạng thái từ nằm ngang sang dọc và đi đến vị trí yêu cầu tiếp theo. Đồng thời, lúc nàycơ cấu cam(2)quay trở xuống tiếp tục thực hiện hànhtrình tiếp theo.

⟹Sau khi xem xét ưu, nhược điểm của từng phương án, em đã quyết định chọn phương án cấp phôi kiểu đĩa quay do:

üGiàn cấp phôi có thể cấp phôi hiệu quả, cho năng suất cao

üCấp được phôi thanh tròn tự động cho một chiếc máy tiện tự động

üĐĩa cấp phôi đơn giản, dễ gia công

üGiá thành không cao

üĐáp ứng được mong muốn đề ra                                      

2.1.4.2 Máng dẫn phôi

....

Sơ đồ phôi di chuyển trên máng dẫn phôi

Do nhu cầu cấp phôi dạng thanh tròn nên ở đây em đã lựa chọn máng dẫn phôi có hình dạng chữ nhật như sau:

2.1.4.3 Cơ cấu định hướng phôi

....

- Nhược điểm của bộ truyền xích ống con lăn

• Bộ truyền xích với hệ thống nhông đĩa xích và xích có nhược điểm theo nguyên lý cấu tạo là sự phân bổ của các điểm bố trí xích - nhánh xích trên hệ thộng truyền động xích với đĩa xích không theo đường tròn ( với hệ thống 3 nhông đĩa xích trở lên).
• Khi vào khớp và ra khớp, các mắt xích xoay tương đối với nhau và bản lề xích bị mòn, gây nên tải trọng phụ thụ động, ồn khi làm việc, có tỷ số truyền tức thời thay đổi nên vận tốc tức thời của xích và bánh xích bị dẫn thay đổi
• Cần phải bôi trơn thường xuyên và phải có bộ phận điều chỉnh xích

2.1.6 Nguyên lí hoạt động của dàn cấp phôi tự động thiết kế

-       Nguyên liệu dạng thanh tròn được xếp lên giá để phôi, các thanh phôi được giàn đều để không bị chồng lên nhau, và đảm bảo chỉ có 1 thanh phôi rơi vào đĩa lấy phôi khi thực hiện quá trình lấy phôi.

-       Khi động cơ trục chính quay sẽ kéo theo đĩa gắn chốt điều chỉnh quay theo, làm cho đĩa lấy phôi quay cùng chiều kim đồng hồ, đồng  thời  nắp đậy máng trượt phôi mở ra để thả phôi vào máng trượt.

-       Khi phôi rơi vào máng trượt và chạm vào cảm biến phát hiện có phôi, động cơ cấp phôi sẽ dừng quay và quay ngược lại về vị trí ban đầu, đồng thời lúc đó nắp đậy máng trượt phôi sẽ đóng lại.

-       Khi đóng máng trượt phôi, cờ đẩy sẽ đẩy đuôi phôi lên đến bộ phận gắp phôi, bộ phận gắp phôi sẽ gắp phôi và đẩy vào collet, sau đó cờ đẩy sẽ thực hiện quá trình đẩy phôi lên đến bộ phận gia công.

-       Khi gia công hết phôi, cán cờ đẩy sẽ chạm vào cảm biến báo hết phôi, và sẽ dừng quá trình đẩy tự động, sau đó cờ đẩy và phôi dư sẽ được kéo về đến cuối giàn cấp phôi.

-       Bộ phận gắp phôi sẽ gắp bỏ phôi dư, khi phôi dư rơi vào máng trượt phôi chạm vào cảm biến phát hiện phôi dư, bộ phận gắp phôi sẽ trở lại vị trí ban đầu, lúc này các quá trình lấy phôi và cấp phôi lại được lặp lại như ban đầu.

CHƯƠNG 3

TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ CÁC CHI TIẾT CHO DÀN CẤP PHÔI TỰ ĐỘNG

3.1 Tính toán, thiết kế bộ truyền xích cho dàn cấp phôi tự động

3.1.1 Các thông số thiết kế bộ truyền xích

- Vận tốc di chuyển: 365 vòng/phút

- Kích thước cơ bản của sản phẩm: dài 17,7mm, đường kính 2,8mm

- Khối lượng sản phẩm: 0,8kg

- Số ca làm việc: 2 ca

- Mỗi ca làm việc: 8h

- Số ngày làm việc trong năm: 300 ngày, số năm làm việc: 6 năm

- Số giờ làm việc: L_h = 2.8.300.6 = 28800h

- Hiệu suất bộ truyền xích: h₁=0,95

- Tỷ số truyền: u=2,88

- Công suất đầu vào: 12kW

- Tải trọng chịu va đập nhẹ

- Bôi trơn bằng tay sau mỗi ca.

- Môi trường làm việc có bụi bẩn

- Thời gian gia công máy tiện: 45 s/1 sản phẩm

....

KẾT LUẬN

Những điều đã đạt được:

-       Biết phân tích giải quyết vấn đề theo 1 hệ thống.

-       Tính toán được các thông số của bộ truyền.

-       Đọc và chọn lọc giữa các phương án.

Những điều chưa đạt được:

-       Chưa tính toán được giá thành của máy.

-       Chưa có những con số chính xác nhất về thông số cơ lý của phôi.

Định hướng tương lai :

-       Sẽ có bản nâng cấp hơn của máy, với tính công nghệ hơn.

-       Giảm kích cỡ của giàn cấp phôi nhỏ gọn hơn nữa.