Chương 1: Giới thiệu. Chương 2: Tổng quan về nghiên cứu đề tài. Chương 3: Cơ sở lý thuyết. Chương 4: Lựa chọn các phương án thiết kế.
Chương 5: Tính toán và thiết kế hệ thống cơ khí. Chương 6: Chế tạo và thử nghiệm máy. Kết luận và kiến nghị. 3 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI 2.
Tổng quan về mài: Hình 2.1: Quá trình mài [14] - Mài là một quá trình cơ học mà thông qua ma sát giữa một bề mặt cứng được gọi là mái mài và bề mặt của vật liệu khác, được gọi là vật phẩm, để tạo ra một bề mặt mới hoặc để cải thiện chất lượng bề mặt của vật phẩm đó. Quá trình này thường được thực hiện để đạt được mục tiêu như: + Loại bỏ vật liệu không mong muốn: Mài được sử dụng để loại bỏ các vết bẩn, sự mài mòn hoặc các lớp vật liệu không mong muốn từ bề mặt của vật phẩm, như rỉ sét trên kim loại hoặc sơn trên gỗ. + Tạo ra bề mặt mịn và phẳng: Quá trình mài có thể làm cho bề mặt của vật phẩm trở nên mịn màng và phẳng hơn, giúp cải thiện tính chính xác và hiệu suất của sản phẩm. + Cải thiện chất lượng bề mặt : Mài có thể loại bỏ các vết bề mặt không đồng đều, bóng khuyết, và các khuyết điểm khác, tạo ra một bề mặt có chất lượng cao hơn và thẩm mỹ hơn.
+ Chế tạo hoặc gia công vật liệu: Quá trình mài cũng được sử dụng để chế tạo hoặc gia công các vật liệu thành các hình dạng cụ thể hoặc để cung cấp các thuộc tính bề mặt đặc biệt. + Quá trình mài có thể được thực hiện bằng cách sử dụng các loại máy mài khác nhau, từ máy mài đơn giản đến máy mài CNC (Computer Numerical Control) tự động hoá. Đối với các ứng dụng cụ thể, các loại vật liệu mài và chất lỏng làm mát cũng có thể được sử dụng để cải thiện hiệu suất và chất lượng của quá trình mài. - Máy mài là một loại máy công cụ được sử dụng để thực hiện quá trình mài.
Chúng được thiết kế để tự động hoặc bán tự động mài bề mặt của các vật liệu khác nhau, như kim loại, gỗ, đá, và các vật liệu khác. Máy được ứng dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp cơ khí, xây dựng,. - Một hệ mài thông thường bao gồm các thành phần sau: 4 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI + Máy mài: Đây là bộ phận chính của máy, thường là một đĩa hoặc mũi mài được gắn trên trục quay hoặc chuyển động tuyến tính. + Bàn làm việc: Bàn làm việc hoặc bề mặt là nơi đặt vật liệu cần mài.
Nó cung cấp một nền tảng ổn định để quá trình mài diễn ra. + Hệ thống điều khiển: Hệ thống điều khiển điều chỉnh và kiểm soát quá trình mài, bao gồm tốc độ quay của máy mài và độ chính xác của việc mài. + Hệ giải nhiệt: Đôi khi máy mài đi kèm với hệ thống làm mát và bôi trơn để giữ vật liệu mát và giảm ma sát trong quá trình mài. + Các bộ phận an toàn: Các máy mài thường đi kèm với các bộ phận an toàn như vòi nước chống cháy, bảo vệ tay và mắt, để đảm bảo an toàn cho người sử dụng.
Nguyên lý hoạt động và ứng dụng của máy mài nhám đai: 2. Nguyên lí hoạt động: - Nguyên liys mài là sự ma sát, va chạm, cắt gọt của hạt mài lên bề mặt vật liệu. Dựa trên điều đó ta tập trung hạt mài lên đai tạo thành đai nhám, dẫn động bằng cấu trúc đai truyền gồm trục chủ động và dẫn động để tạo ra ma sát mài liên tục áp lên bề mặt vật liệu. Ứng dụng máy mài nhám đai: - Máy mài nhám đai là thiết bị mài cơ bán tự động được vận hành bởi con người, kết hợp động cơ truyền động xoay chuyển liên tục đoạn dây đai nhám, tạo ra ma sát khi tiếp xúc với bề mặt sản phẩm nhằm loại bỏ khiếm khuyết và tăng độ sáng bóng.
Khi sử dụng máy mài đai, người sử dụng sẽ lắp dây giấy nhám vòng với kích cỡ phù hợp vào trục xoay của máy tùy theo mục đích và sản phẩm cần đánh bóng. Sau khi khởi động máy, đoạn dây nhám vòng quay, người công nhân đưa sản phẩm kim loại tiếp xúc với bề mặt đai nhám. Chuyển động tịnh tiến với tốc độ vòng quay nhanh tạo ra lực ma sát vừa đủ để xử lý bề mặt sản phẩm kim loại. - Máy mài nhám vòng là sử dụng dây đai để gia công phôi: mài mặt phẳng, mặt cong, … Với hiệu quả xử lý cao, phạm vi ứng dụng rộng, khả năng thích ứng lớn, chi phí thấp, vận hành an toàn và thuận tiện,.
- Công nghệ dùng dây đai mài khá phổ biến để mài bavia, mài bóng sản phẩm kim loại. - Nó có thể hoàn thành sản phẩm đánh bóng cuối cùng hoặc chà nhám với độ nhám khác nhau tùy thuộc vào mức độ yêu cầu của sản phẩm. 5 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI Hình 2.2: Một số ứng dụng của máy mài nhám đai [19] 2. Các phương pháp mài: 2.
Phương pháp mài bề mặt (mài mặt phẳng): - Mài phẳng là một phương pháp gia công các chi tiết đã qua nhiệt luyện và chưa nhiệt luyện có năng suất cao. Phương pháp này sử dụng một mái mài phẳng để mài và làm phẳng bề mặt của vật liệu. Mài bề mặt thường được sử dụng để tạo ra bề mặt mịn, phẳng và chính xác trên các vật liệu như kim loại. - Máy mài mặt phẳng được dùng để mài và đánh bóng những vật liệu, chi tiết từ các chất liệu: sắt, thép, kim loại màu, kim loại đen… Máy thích hợp với các thao tác gia công xử lý bề mặt như đánh vảy, đánh gỉ, bavia các phôi dập, phôi đúc, làm sạch cạnh và góc,.
- Các chi tiết sau khi được gia công bởi máy mài mặt phẳng sẽ trở nên nhẵn mịn, bóng đẹp. Các vết rỉ sét, lớp sơn cũ hay các chất thừa khác bám trên bề mặt kim loại cũng bị đánh bay sạch sẽ.3: Mài mặt phẳng [2] 6 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI 2. Phương pháp mài tròn ngoài: - Mài tròn ngoài có tâm có tính vạn năng cao. Khi mài có thể gá chi tiết trên hai mũi tâm hoặc trên mâm cặp.
Nên dùng hai lỗ tâm làm chuẩn tinh thống nhất để lượng dư đều và đảm bảo sự đồng tâm giữa các bậc trục.sau khi xử lý nhiệt luyện cần sửa lại lỗ tâm trước khi mài. - Đặc điểm nổi bật của mài tròn ngoài là đoạn dài tiếp xúc rất ngắn giữa chi tiết và đá mài. Đồng nghĩa nhiệt cắt phát sinh trong lúc mài thấp, làm nguội thuận lợi và dễ dàng tiếp nhận phoi qua khoảng trống buồng chứa phoi của đá mài.4: Mài tròn ngoài [2] 2. Phương pháp mài tròn trong (mài lỗ): - Ngược với mài tròn ngoài, mài trong lỗ có đoạn tiếp xúc dọc trục lớn hơn giữa đá mài và chi tiết.
Kết quả là phoi mỏng, dài, dẫn đến bị nén và đẩy vào khoảng trống buồng phôi. Đá mài bị giới gian qua các đường kính lỗ và từ đó thay đổi nhanh kích thước lúc mài. - Mài lỗ có khả năng gia công lỗ trụ, lỗ côn, lỗ định hình. - Có hai phương pháp mài lỗ: mài lỗ không tâm và mài lỗ có tâm.
+ Mài lỗ có tâm thường thực hiện trên các máy mài lỗ chuyên dùng, máy mài vạn năng có đầu mài lỗ hoặc đôi khi trong máy tiện vạn năng có trang bị đồ gá mài lỗ. + Mài lỗ không tâm là một trong các phương pháp gia công tinh lỗ có năng suất, độ chính xác và độ đồng tâm cao. Chuẩn gia công là mặt ngoài do đó mặt ngoài của chi tiết phải được gia công tinh hoặc bán tinh trước khi mài lỗ. khi mài lỗ không tâm ngoài đá mài, bánh dẫn còn phải có các con lăn đỡ và ép chi tiết tiếp xúc liên tục với bánh dẫn.
7 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI Hình 2.5: Mài tròn trong [2] 2. Phương pháp mài định hình: - Mài có thể gia công được các bề mặt định hình có đường sinh thẳng, các bề mặt tròn xoay ngoài và trong. - Mài định hình được thực hiện bằng cách sửa đá có hình dạng và kích thước theo âm bản của chi tiết. Khi mài rãnh định hình tên máy mài phẳng đầu đá chỉ thực hiện tiến dao thẳng đứng Sd sau mỗi hành trình kép để cắt hết chiều sâu rãnh.
Khi mài các mặt định hình tròn xoay ngoài hoặc trong đầu đá chỉ thực hiện tiến dao ngang Sng. - Khi mài cam cần phải có cơ cấu chép hình giống như phay chép hình.6: Phương pháp mài định hình [16] 2. Phương pháp mài vô tâm: - Mài vô tâm chi tiết được dẫn giữa để chặn, bánh mài và đĩa mài dẫn được mài trong suốt một lần đi qua. Mài vô tâm là nguyên công mài các chi tiết dạng trục không cần định tâm.
Chi tiết được định vị giữa 2 viên đá mài một viên gọi là đá mài vô tâm và 1 viên là đá dẫn. 8 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI - Mài vô tâm là một nguyên công sử dụng các hạt mài để loại bỏ vật liệu khỏi phôi. Mài vô tâm khác các phương pháp mài khác ở điểm nó không sử dụng chống tâm hay đồ gá để cố định phôi. Chi tiết được kẹp giữa 2 viên đá mài quay tròn.
Tốc độ và lượng ăn vào của hai viên đá mài này sẽ quyết định lượng dư gia công. - Đĩa mài thực hiện công đoạn mài trong khi đĩa mài dẫn chạy chậm hơn được bọc cao su và đặt nghiêng từ 2° ~ 5° tác động bước dẫn tiến. Chi tiết quay theo với khoảng tốc độ chu vi của đĩa mài dẫn. - Phương pháp này phù hợp với chi tiết không có bậc (ví dụ chốt trụ, trục trơn…).7: Phương pháp mài vô tâm [17] 2.
Một số loại máy mài trên thị trường. Máy mài cầm tay: - Máy mài nhám cầm tay là một công cụ phổ biến, linh hoạt và thuận tiện được thiết kế để mài hoặc đánh bóng các vật liệu bằng đai nhám, đá mài hoặc các loại công cụ mài khác. Máy mài cầm tay thường được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp và công việc làm thủ công.8: Máy mài cầm tay [18] 9 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI - Ưu điểm: + Thiết kế nhỏ gọn, dễ dàng mang đi, có thể mài ở những góc nhỏ cố định. + Thay đổi đai dễ dàng và nhanh chóng.
- Nhược điểm: + Phụ thuộc vào tay nghề người sử dụng.