Đồ án Chương trình động học mài nghiền chi tiết quang trên máy 4MB-250

ớng là ma trận trực giao. Thật vậy: Tính chất 2: Trong bốn phần tử của ma trận côsin chỉ hướng chỉ có một phần tử độc lập. Điều này là hiển nhiên vì Tính chất 3: Định thức của ma trận côsin chỉ hướng bằng 1, 3. Xác định quỹ đạo, vận tốc, gia tốc tuyệt đối điểm đầu tốc của máy mài nghiền chi tiết quang có sử dụng cơ cấu bốn khâu đòn bản lề: 3.1.Xác định quỹ đạo, vận tốc, gia tốc tuyệt đối khâu bị dẫn của cơ cấu bốn khâu đòn bản lề - Phương trình chuyển động: Hình 2.6: Mô hình cơ cấu bốn khâu bản lề. Chọn hệ trục tọa độ cơ sở như hình vẽ Theo phương pháp véc tơ ta có: Chiếu lên hệ trục tọa độ Oxy ta được các phương trình ràng buộc: (2.7) Chú ý: Suy ra: (2.8) Đưa các đại lượng đã biết : sang vế phải: (2.9) (2.9) - phương trình chuyển động cơ cấu bốn khâu đòn bản lề. - Biểu thức vận tốc: Đạo hàm hệ phương trình (2.9) theo thời gian t ta có: (2.10) Giả thiết: Tay quay quay đều j1 = w1t +a1 . a1 - góc quay ban đầu. Biểu thức (2.10) - Hệ phương trình đại số tuyến tính. Viết lại (2.10) dưới dạng ma trận: (2.11) Giải (2.1) ta tìm được vận tốc góc . - Biểu thức gia tốc: Đạo hàm biểu thức (2.11) theo thời gian t ta có: (2.12) (2.13) Viết (2.13) dưới dạng ma trận: (2.14) Giải hệ phương trình đại số tuyến tính (2.14) ta tìm được gia tốc góc . 3.2. Quỹ đạo, vận tốc, gia tốc tuyệt đối điểm đầu tốc trong máy mài nghiền chi tiết quang có sử dụng cơ cấu bốn khâu đòn bản lề - Xác định vị trí của điểm đầu tốc: Hình 2.7: Mô hình cơ cấu bốn khâu bản lề có giá tốc. Trong đó: Oxy - Hệ quy chiếu cố định O3x3 // Ox; O3y3 // Oy O3x3h3 - Hệ qui chiếu vật 3 Xét điểm đầu tốc K trong hệ toạ độ O3x3h3 : Theo biểu thức (2.16) ta có: (2.15) Trong đó: Ma trận côsin chỉ phương trong hệ tọa độ O3x3h3 : Biểu thức (2.15) là quỹ đạo tuyệt đối của điểm đầu tốc trong máy mài nghiền có sử dụng cơ cấu bốn khâu bản lề. - Xác định vận tốc, gia tốc của điểm đầu tốc: Đạo hàm biểu thức (2.15) theo thời gian t và chú ý đến công thức (2.2) ta có công thức xác định vận tốc tuyệt đối của điểm đầu tốc: (2.16) Đạo hàm biểu thức (2.16) theo thời gian t và chú ý đến công thức (2.2) và (2.3) ta có công thức xác định gia tốc tuyệt đối của điểm đầu tốc: (2.17) 4. Xác định quĩ đạo, vận tốc, gia tốc tương đối của điểm bất kỳ thuộc đĩa gá đối với đĩa mài Hình 2.8: a/ Cách chọn hệ tọa độ b/ Các hệ tọa độ của đĩa 4 c/ Các hệ tọa độ của đĩa 5 đĩa 4 và đĩa 5 Đối với các máy mài nghiền chi tiết quang4MB - 250 có số khâu của cơ cấu cụm trên là 4: Đĩa gá chi tiết gia công: 4 Đĩa mài nghiền : 5 Dựa vào các nghiên cứu ở trên ta xây dựng được các biểu thức động học của cơ cấu máy mài nghiền chi tiết quang 4MB-250: (2.18) Biểu thức (2.18) là phương trình xác định quỹ đạo tương đối của điểm P bất kỳ thuộc đĩa gá 4 đối với hệ toạ độ động gắn chặt vào đĩa mài 5. Đạo hàm bậc nhất theo thời gian t của biểu thức (2.18) và chú ý đến công thức (2.2) ta nhận được công thức xác định vận tốc tương đối của điểm P bất kỳ trên đĩa gá đối với đĩa mài: (2.19) Đạo hàm theo thời gian biểu thức (2.19) và chú ý đến (2.2) và (2.3) ta nhận được công thức xác định gia tốc tương đối của điểm M bất kỳ trên đĩa gá đối với đĩa mài: (2.20) Cho giá trị từ các công thức (2.18), (2.19) và (2.20) ta nhận được các biểu thức xác định quỹ đạo tương đối của điểm O4 đối với đĩa mài 5. 5. Một số kết quả mô phỏng số động học cơ cấu cụm trên máy mài nghiền 4MB-250 Hình 2.9 : Mô phỏng cơ cấu cụm trên của máy mài nghiền chi tiết quang 4MB-250. Một số kết quả mô phỏng số quỹ đạo tương đối của điểm P thuộc đĩa gá 4 so với đĩa mài 5: Hình 2.10: Quỹ đạo tương đối của điểm đầu tốc đối với đĩa mài 5 của máy 4MB-250; k51=2,009; k41=1,607; t=6,28s. Hình 2.11: Quỹ đạo tương đối của điểm đầu tốc đối với đĩa mài 5 của máy 4MB-250; k51=1,045; k41=0,836; t=6,28s. Hình 2.12: Quỹ đạo tương đối của điểm đầu tốc đối với đĩa mài 5 của máy 4MB-250; k51=0,532; k41=0,425; t=12,56s. Hình 2.13: Quỹ đạo tương đối của điểm đầu tốc đối với đĩa mài 6 của máy 4MB-250; k51=2,009; k41=1,607; t=360s. Chương 3 Nghiên cứu điều khiển chương trình động học gia công chi tiết quang khi mài nghiền 1. Hệ số phủ bề mặt chi tiết gia công 1.1. Mô hình bài toán Trên hình 3.1 biểu diễn mô hình cơ cấu khâu trên của máy mài nghiền chi tiết quang 4MB - 250. Hình 3.1: Mô hình cơ cấu cụm trên cuảe máy 4MB-250. Dụng cụ mài 5 quay với vận tốc góc w5. Tay quay 1 quay với vận tốc góc w1 tạo ra chuyển động lắc của cần lắc 3 với vận tốc lắc w3. Đĩa gá 4 mang chi tiết gia công lắc theo cần lắc 3. Do ma sát giữa bề mặt dụng cụ mài và chi tiết nên thực hiện chuyển động quay tương đối quanh tâm O4 với vận tốc w4. Trong trường hợp mài nghiền tỷ số giữa w4 và w5 hoặc w1 và w5 thường là các thông số do ta chọn: , . Sau đây ta khảo sát một thông số động học của máy: là hệ số phủ bề mặt. 1.2. Hệ số phủ bề mặt gia công _ Xét đĩa mài 5 ( Hình 3 - 2 ). Giả sử chia đĩa mài 5 thành m hình vành khăn, với cùng chiều rộng DR. Hình 3 - 2 Xét hình vành khăn bất kỳ có: Bán kính ngoài: Bán kính trong: Hình ( 3 - 2 ) _ Xét đĩa gá 4 ( Hình 3 - 3 ): Đĩa gá chi tiết gia công chuyển động quay song phẳng tương đối so với đĩa mài 5. Giả sử chia đĩa gá 4 thành n hình vành khăn có chiều rộng Dr. Hình 3 - 3 Xét hình vành khăn bất kỳ có: Bán kính ngoài: r2i Bán kính trong: r1i Bán kính trung bình: ri _ Trên hình ( 3 - 1 ): Xét hình vành khăn chiều rộng DR ( R1j, R 2j ) trên đĩa 5. Xét đường tròn bán kính ri trên đĩa 4. Các giao điểm giữa đường tròn bán kính ri và hình vành khăn DR là: M1i j, M2i j, M3i j M4i j. Định nghĩa 1: Hệ số phủ cục bộ Ci j (t) là tỷ số giữa độ dài của cung nằm giữa hai đường tròn thứ j và j+1 của đĩa mài trên chu vi đường tròn trung bình của vành khăn thứ i của đĩa gá chi tiết gia công. Trong trường hợp như hình ( 3 - 1 ) ta có công thức: (3.1) Cij (t) - gọi là hệ số phủ cục bộ. Cij (t) là hàm của các biến t, ri, R1j, R2j và các tham số động học cơ cấu. Để đơn giản cách viết ta không viết rõ các tham số động học cơ cấu: Cij = f ( t, ri, R1j, R2j ) Từ hình ( 3 - 1 ) ta có Ký hiệu é O5O4M2i j = g2i j é O5O4M1i j = g1i j Suy ra: Dgi j = g2i j - g1i j Xét quan hệ lượng giác trong các tam giác ( hình 3 - 4 ): D O5O4M1 và D O5O4M2 M2 R2j O5 g2 ri e O4 M1 R1j O5 g1 ri e O4 hình 3 - 4 (3.2) Suy ra: (3.3) M1i j M2i j = ri( arccosBi j - arccosAi j ) (3.4) Thay biểu thức (3.3) vào biểu thức (3.1) ta có: (3.5) Nhận xét: Vành khăn dụng cụ phủ chi tiết gia công theo cung M1M2. Cung càng lớn thì cường độ mài mòn của miền bán kính ri của chi tiết gia công càng lớn. Như vậy hệ số phủ Ci j được xác định theo công thức (3.5) đặc trưng cho mức phủ bề mặt giữa đĩa mài 5 và đồ gá chi tiết gia công 4. Ci j( t ) là đại lượng không thứ nguyên. Nếu vành khăn dụng cụ phủ 5 phủ toàn bộ đường tròn bán kính ri của đĩa gá 4 thì cung M1i j M2i j = pri và Ci j ( t ) = 1. Nếu phủ một phần đường tròn ri thì Ci j ( t ) < 1. Vậy: 0 Ê Ci j ( t ) Ê 1. Khi Ci j ( t ) = 0 thì vành khăn dụng cụ không phủ đường tròn bán kính ri và miền bán kính ri của chi tiết gia công không được mài mòn bởi dụng cụ. Với r i, Rj1, R2j xác định thì hệ số phủ địa phương Ci j ( t ) phụ thuộc vào độ lệch tâm giữa tâm O5 của đĩa mài và tâm O4 của đĩa gá chi tiết gia công, gọi là e. Định nghĩa 2: Hệ số phủ cục bộ trung bình là hệ số phủ cục bộ tính trong một chu kỳ tay quay. (3.6) Thế biểu thức (3.5) vào biểu thức (3. 6) ta được: (3.7) _ Xét đĩa mài 5 (Hình 3.2): Khi số hình vành khăn j biến thiên từ 1 á m, hệ số phủ trung bình của dụng cụ lên mỗi miền vành r i của chi tiết được xác định bởi biểu thức: i = 1,..., n. (3.8) : Hệ số phủ trung bình đặc trưng cho khả năng miền bán kính ri của đĩa gá nằm trên đĩa mài. Nhận xét: độ lệch tâm e = e( a ). e: chính là khoảng cách từ tâm quay O4 của đĩa gá 4 chi tiết đến tâm quay O5 của đĩa mài 5. Từ công thức ( 2- 17 ) chương 2 [1] ta có: (3.9) Vì: Suy ra: (3.10) Vậy độ lệch tâm: (3.11) Thông thường trong công nghệ gia công chi tiết quang khi mài nghiền, đĩa gá chi tiết được chia thành 10 miền ( i = 1, ..., n ) và n = 10. 2. Điều chỉnh chương trình động học quá trình gia công khi mài nghiền Trong chương 2 ta đã xác định được vận tốc tương đối của một điểm bất kỳ thuộc đĩa gá 4 so với đĩa mài 5 của cơ cấu máy mài nghiền chi tiết quang 4MB-250, theo ( 2 - 17 ) chương 2 [1]. Vận tốc tương đối là một trong những yếu tố ảnh hưởng đến cường độ mài mòn chi tiết quang. Để biểu thị quan hệ giữa cường độ mài mòn và vận tốc tương đối người ta cũng dùng một đại lượng không thứ nguyên là hệ số vận tốc. Định nghĩa 3: Ta gọi đại lượng là hệ số vận tốc. (3.13) Trong đó: là vận tốc của một điểm nằm trên vành ngoài của đĩa mài 5. (3.14) là vận tốc tương đối trung bình của các điểm M thuộc đĩa gá 4 nằm trên cung M1i j M2i j đối với đĩa mài 5. D5 - đường kính của đĩa mài. Trong trường hợp như hình (3.1) ta có công thức: (3.15) Trong đó được xác định theo công thức (2.18) chương 2 [1]: Với điểm M thuộc cung M1i jM2i j của đĩa gá 4 và . Hệ số vận tốc càng lớn thì cường độ mài mòn càng lớn và hệ số vận tốc càng nhỏ thì cường độ mài mòn càng nhỏ. Xét trong một chu kỳ tay quay, đưa ra khái niệm hệ số vận tốc trung bình trong một chu kỳ tay quay của khâu dẫn. (3.16) Như vậy hệ số vận tốc và hệ số phủ thể hiện ảnh hưởng động học của quá trình gia công khi mài nghiền chi tiết của dụng cụ đến cường độ mài mòn bề mặt chi tiết trên một miền bán kính ri bất kỳ nào. ảnh hưởng của chúng là đồng thời, cộng tác dụng và có thể bù trừ cho nhau. Theo [ 1 ] điều kiện để mài mòn đồng đều mỗi miền vành của bề mặt chi tiết (không đổi đối với mỗi miền bán kính ri ) sẽ là: (3.17) Về mặt kỹ thuật, để dễ hình dung ta đưa vào các đại lượng trung bình như sau: Với m* là số lượng các miền vành khăn của đĩa mài 5, mà tại đó cij ạ 0, j = 1, ... ,m. (3.18) Khi đó điều kiện để mài mòn bề mặt của chi tiết sẽ là [1]: i = 1, ..., n. (3.19) Điều kiện mài mòn đồng đều bề mặt chi tiết quang khi mài nghiền là một yêu cầu quan trọng đặt ra đối với công nghệ. Để đảm bảo điều kiện (3.19) thì sau khi đã điều chỉnh chương trình động học máy để đạt được hàm vận tốc tương đối hợp lý, tiếp tục điều chỉnh hệ số phủ . Hệ số phủ có thể điều chỉnh bằng cách thay đổi một thông số gọi là hệ số điền đầy dụng cụ: hRj 3. Hệ số điền đầy dụng cụ: Từ hình (3.5, a) ta thấy rằng cường độ mài mòn không chỉ phụ thuộc vào cung phủ mà còn phụ thuộc vào diện tích bề mặt làm việc của miền vành khăn của dụng cụ. Nếu trong mỗi miền vành khăn DR gắn guốc nghiền hoặc nỉ đánh bóng hình tròn, có đường kính (hình 3.5, a). Ta thấy rằng cường độ mài mòn miền bán kính của phôi cũng giảm đi so với miền vành khăn đặc của dụng cụ. Từ hình (3.5, a) ta có: Trên thực tế hình dạng guốc mài hoặc nỉ đánh bóng có dạng như hình 3.5, b, c: Hình 3.5, a: Hệ số điền đầy bề mặt dụng cụ. Hình 3.5, b: Dạng hình cánh hoa của bề mặt làm việc của dụng cụ. Hình 3.5, c: Dạng hình tròn của bề mặt làm việc của dụng cụ. ảnh hưởng của diện tích bề mặt miền vành khăn DR được đặc trưng bằng hệ số điền đầy dụng cụ . Định nghĩa 4: Hệ số điền đầy dụng cụ khi dán guốc nghiền hoặc nỉ đánh bóng là đại lượng: (3.20) Trong đó: - Diện tích phần bề mặt làm việc ( bề mặt mài nghiền, đánh bóng ) của miền vành khăn của dụng cụ . Dễ dàng nhận thấy rằng: . Bề mặt làm việc của dụng cụ có thể được khoét dạng hình tròn hoặc cánh hoa, khi đó hệ số điền đầy: (3.20, b) Vậy ảnh hưởng của sự phủ bề mặt đến cường độ mài mòn được đặc trưng bằng tích , trong đó: . Do đó điều kiện (3.19) sẽ là [1]: = a.f (r) i = 1,...,n; j = 1,...,m. (3.21) Biểu thức (3.21) là yếu tố điều chỉnh chương trình động học mài nghiền chi tiết quang. Chương 4 Thực nghiệm kiểm chứng điều chỉnh chương trình động học mài nghiền chi tiết quang 1. Chi tiết mẫu thí nghiệm Để tiến hành thực nghiệm điều chỉnh chương trình động học mài nghiền chi tiết quang nhằm nâng cao độ chính xác gia công, chọn mẫu thí nghiệm có các yêu cầu kỹ thuật và kích thước như trên hình (4.1a, b). Dne 4B D(nF - nc) 4B Độ đồng nhất 4 Độ lưỡng chiết 3 Hấp thụ ánh sáng 3 Độ không vân 2B Độ bọt 1Д N1 1 N2 1 DN1 0,5 DN2 0,5 Hình 4.1a: Mẫu thí nghiệm φ100 mm. Dne 4B D(nF - nc) 4B Độ đồng nhất 4 Độ lưỡng chiết 3 Hấp thụ ánh sáng 3 Độ không vân 2B Độ bọt 1Д N1 1 N2 1 DN1 0,5 DN2 0,5 Hình 4.1b: Mẫu thí nghiệm φ12 mm. 2. Thiết kế quy trình công nghệ gia công mẫu thí nghiệm 2.1. Sơ đồ quy trình công nghệ gia công mẫu thí nghiệm Hình 4.2: Sơ đồ quy trình công nghệ mài nghiền mẫu thí nghiệm. 2.2. Quy trình công nghệ gia công mẫu thí nghiệm Hình 4.3: Quy trình công nghệ gia công mẫu thí nghiệm. 3. Điều chỉnh các thông số của máy mài nghiền 4MB-250 3.1. Xây dựng chương trình động mài nghiền mẫu thí nghiệm 3.1.1. Điều chỉnh chương trình động học lần thứ nhất: Chương trình động học mài nghiền: File dữ liệu: l0=330 l1=30 l2=160 l3=300 a =10 b =-330 R4=50 R5=75 Toa do diem thuoc dia 4: KXI(4) =0 ETA(4) =0 Toa do diem dau toc O4: KXI(3) =150 ETA(3) =290 k1=0.497527 k2=0.9 ANPHAO =0 OMEGA1 =14.6608 EPXILON1=0 PHIO =0 TETAO =-0.95 So khoang chia dia 4 (n<20)=10 So khoang chia dia 5 (m<20)=10 Sai so =1e-06 t =20 Mô phỏng số động học: Hình 4.4: Chương trình động học mài nghiền mẫu D=100 mm điều chỉnh lần thứ nhất. Chế độ công nghệ mài nghiền Chiều dài tay quay: Vận tốc trục tay quay: 140 vòng/phút Tỷ số truyền giữa trục tay quay và trục mài nghiền: áp lực mài nghiền: Phương pháp tạo áp lực: quả nặng Hạt mài nghiền: SiC Dạng hạt mài nghiền: huyền phù Cấp bột mài : bằng tay Máy mài nghiền: 4MB-25 Thời gian nghiền tinh (phút): t = 20 phút Bột mài nghiền: M10 3.1.2. Điều chỉnh chương trình động học lần thứ hai: Chương trình động học mài nghiền: File dữ liệu: l0=330 l1=45 l2=160 l3=300 a =10 b =-330 R4=50 R5=75 Toa do diem thuoc dia 4: KXI(4) =0 ETA(4) =0 Toa do diem dau toc O4: KXI(3) =150 ETA(3) =290 k1=0.497527 k2=0.9 ANPHAO =0 OMEGA1 =14.6608 EPXILON1=0 PHIO =0 TETAO =-0.95 So khoang chia dia 4 (n<20)=10 So khoang chia dia 5 (m<20)=10 Sai so =1e-06 t =30 Mô phỏng số động học: Hình 4.5: Chương trình động học mài nghiền mẫu D=100 mm điều chỉnh lần thứ hai. Chế độ công nghệ mài nghiền: Chiều dài tay quay: Vận tốc trục tay quay: 140 vòng/phút Tỷ số truyền giữa trục tay quay và trục mài nghiền: áp lực mài nghiền: Phương pháp tạo áp lực: quả nặng Hạt mài nghiền: SiC Dạng hạt mài nghiền: huyền phù Cấp bột mài : bằng tay Máy mài nghiền: 4MB-25 Thời gian nghiền tinh: t = 30 phút Bột mài nghiền: M10 3.1.3. Điều chỉnh chương trình động học lần thứ ba: Chương trình động học mài nghiền: File dữ liệu: l0=330 l1=38 l2=160 l3=300 a =10 b =-330 R4=50 R5=75 Toa do diem thuoc dia 4: KXI(4) =0 ETA(4) =0 Toa do diem dau toc O4: KXI(3) =150 ETA(3) =290 k1=0.497527 k2=0.9 ANPHAO =0 OMEGA1 =14.6608 EPXILON1=0 PHIO =0 TETAO =-0.95 So khoang chia dia 4 (n<20)=10 So khoang chia dia 5 (m<20)=10 Sai so =1e-06 t =30 Mô phỏng số động học Hình 4.6: Chương trình động học mài nghiền mẫu D=100 mm điều chỉnh lần thứ ba. Chế độ công nghệ mài nghiền: Chiều dài tay quay: Vận tốc trục tay quay: 140 vòng/phút Tỷ số truyền giữa trục tay quay và trục mài nghiền: áp lực mài nghiền: Phương pháp tạo áp lực: quả nặng Hạt mài nghiền: SiC Dạng hạt mài nghiền: huyền phù Cấp bột mài : bằng tay Máy mài nghiền: 4MB-250 Thời gian nghiền tinh: t = 30 phút Bột mài nghiền: M10 4. Gia công mẫu thí nghiệm 4.1. Thí nghiệm gia công mẫu trên máy mài nghiền 4MB-250 Việc gia công mẫu thí nghiệm được tiến hành trên máy mài nghiền và đánh bóng chi tiết quang (CHLB Nga), ở Trung tâm kỹ thuật Cơ khí chính xác và Quang học nghiệp vụ, Cục kỹ thuật và Điện tử, Bộ Công an. Hình 4.7: Gia công mẫu thí nghiệm trên máy mài nghiền 4MB-250. 4.2. Mẫu thí nghiệm sau khi nghiền tinh Các mẫu tiến hành thí nghiệm gồm có: Blốc phôi . Blốc phôi , đường kính đĩa gá . Bề mặt mẫu sau khi mài nghiền tinh bằng bột mài M10, được chỉ dẫn ở hình (4.9 và 4.10). Hình 4.8: Bề mặt mẫu , sau khi mài nghiền tinh bằng bột mài M10. Hình 4.9: Bề mặt blốc mẫu , sau khi mài nghiền tinh bằng bột mài M10. Hình 4.10: Bề mặt đĩa mài sau khi nghiền tinh mẫu bằng bột mài M10. 4.3. Kết quả đo sai lệch về độ thẳng mẫu thí nghiệm Trong quá trình gia công cần tiến hành đo độ thẳng của mẫu, nhằm nhận biết được các vùng lồi hoặc lõm của phôi mài nghiền. Trên cơ sở đó thực hiện việc điều chỉnh chương trình động học mài nghiền chi tiết quang, nâng cao độ chính xác gia công. Đo độ thẳng được tiến hành trong quá trình nghiền tinh bề mặt mẫu, việc đo độ thẳng theo phương pháp dùng đồ gá đo được thực hiện trên máy đo УИМ 21 tại phòng thí nghiệm đo lường Bộ môn Cơ khí chính xác và Quang học, Khoa Cơ khí, Trường Đại học Bách khoa Hà nội. Sai lệch chỉ thị lớn nhất của đầu đo theo phương trượt chuẩn cho ta độ thẳng. Hình 4.11: Sơ đồ nguyên lý đồ gá đo độ thẳng trên máy đo УИМ 21. Nguyên lý điều chỉnh đồ gá đo khi đo độ thẳng đường sinh trên máy đo УИМ 21: Chi tiết được gá trên đồ gá đo và được lắp trên bàn máy. Theo nguyên lý đo độ thẳng ta phải xác định được thẳng AB sao cho AB // DC. Để thực hiện được việc này làm như sau: Chỉnh thô : Dùng 2 bạc điều chỉnh và 2 bu lông để nâng bàn gá chi tiết lên tới khi bề mặt chi tiết tiếp xúc với đầu đo. Nhờ chuyển động của sống trượt của máy УИМ 21 để chuyển động rà từ A sang B. Lấy chỉ số của đồng hồ ở A làm chuẩn và dịch chuyển đầu đo hết đường thẳng chuẩn đo sang B có sai lệch giữa chúng là Dx dùng bạc để điều chỉnh cho sai lệch còn quay lại đầu A có sai lệch là Dy và lại dùng bạc điều chỉnh để cho sai lệch là sau đó lại dịch chuyển đầu đo đến B và chỉnh như lần đầu. Sau n lần chỉnh được sai lệch chỉ thị ở hai đầu A và B là không còn nhiều thì bắt đầu chỉnh tinh. Chỉnh tinh: Trước khi chỉnh tinh dùng tay xiết chặt 2 bu lông ở trên bàn gá đo lại và lại tiến hành rà từ A đến B. Thực hiện điều chỉnh giống như làm ở khâu chỉnh thô nhưng chỉ khác ở đây là việc nâng hạ bàn gá đo nhờ vào sự biến dạng của đệm vênh. Sau một số lần diều chỉnh như vậy ta được chỉ thị của đầu A và đầu B là bằng nhau. Kết quả có được một đường thẳng AB// DC. Hình 4.12: Đồ gá đo độ thẳng mẫu bằng đồ gá trên máy đo УИМ 21. Kết quả đo độ thẳng bề mặt mẫu sau khi điều chỉnh chương trình động học gia công Kết quả đo sai lệch về độ thẳng bằng đồ gá trên máy đo УИМ-21 mẫu D = 100mm: Tọa độ theo phương Sai hướng lệch tâm độ thẳng (mm) trung bình (mm) -50 -40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40 50 Phương 1-1 Lần 1 Lần 2 0 0 0 0 2 1 7 5 11 9 11 10 11 13 10 13 4 7 0 0 0 0 Trung bình 0 0 1,5 6 10 10,5 12 11,5 5,5 0 0 Phương II-II Lần 1 Lần2 Lần 3 0 0 0 0 0 0 2 5 2 5 7 5 7 8 8 9 7 9 8 5 8 8 2 5 5 1 2 0 0 0 0 0 0 Trung bình 0 0 3 5,6 7,6 8,3 7 5 2,6 0 0 Phương III-III Lần 1 Lần 2 0 0 0 0 1 5 5 10 7 11 10 10 10 10 8 7 7 2 0 0 0 0 Trung bình 0 0 3 7,5 9 10 10 7,5 4,5 0 0 Hình 4.13: Tọa độ lưới sai lệch về độ thẳng trong mặt phẳng mẫu D =100mm sau khi điều chỉnh lần thứ nhất. Kết quả đo sai lệch về độ thẳng bằng đồ gá trên máy đo УИМ-21 mẫu D = 100mm: Tọa độ theo phương Sai hướng lệch tâm độ thẳng (mm) trung bình (mm) -50 -40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40 50 Phương 1-1 Lần 1 Lần 2 Lần 3 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 2 1 1 1 1 2 1 2 1 0 2 0 0 1 0 0 0 0 0 0 Trung bình 0 0 0,3 0,3 1,3 1 1,6 1 0,3 0 0 Phương II-II Lần 1 Lần2 Lần 3 0 0 0 0 0 0 0 4 0 1 5 1 3 5 3 3 5 3 3 3 3 3 3 3 2 1 2 0 0 0 0 0 0 Trung bình 0 0 1,3 2,3 3,6 3,6 3 3 1,6 0 0 Phương III-III Lần 1 Lần 2 Lần 3 0 0 0 0 0 0 1 2 1 4 3 3 5 3 3 5 3 4 5 2 4 5 2 4 4 0 3 0 0 0 0 0 0 Trung bình 0 0 1,3 3,3 3,6 4 3,6 3,6 2,3 0 0 Hình 4.14: Tọa độ lưới sai lệch về độ thẳng trong mặt phẳng mẫu D =100mm sau khi điều chỉnh lần thứ hai. Kết quả đo sai lệch về độ thẳng bằng đồ gá trên máy đo УИМ-21 mẫu D = 100mm: Tọa độ theo phương Sai hướng lệch tâm độ thẳng (mm) trung bình (mm) -50 -40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40 50 Phương 1-1 Phương II-II Phương III-III Lần 1 Lần 2 Lần 3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Trung bình 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 Hình 4.15: Tọa độ lưới sai lệch về độ thẳng trong mặt phẳng mẫu D =100mm sau khi điều chỉnh lần thứ ba. 4.4. Đo độ phẳng mẫu đánh bóng bằng dưỡng thuỷ tinh Một trong những phương pháp thông dụng để kiểm tra độ phẳng và sai lệch hình dáng cục bộ là dùng dưỡng thuỷ tinh. Phương pháp này dựa trên cơ sở xác định số lượng và hình dạng các vân giao thoa quan sát được khi miết bề mặt dưỡng thuỷ tinh lên bề mặt chi tiết cần kiểm tra. Các khe hở không khí không lớn do độ không phẳng giữa bề mặt chi tiết 1 và dưỡng thuỷ tinh phẳng 2 sẽ tạo ra các vân giao thoa (hình 4.17). Mỗi vân được tính bằng một nửa bước sóng . Nếu lấy bước sóng thì một vân giao thoa được tính gần bằng . Bằng cách quan sát các vân giao thoa có thể xác định được độ không phẳng so với mẫu và sai lệch hình dáng cục bộ . Đặc điểm của phương pháp này là : - Mỗi một chi tiết gia công cần chọn dưỡng thuỷ tinh có kích thước bao thích hợp. - Bề mặt dưỡng dễ bị phá hỏng do xước, mòn khi mết vào chi tiết đang gia công. - Kết quả đọc được phụ thuộc vào tay nghề người sử dụng: cách miết, cách đọc kết quả còn phụ thuộc vào độ chính xác của dưỡng. Hình 4.16: Đo độ phẳng và sai lệch hình dáng cục bộ bằng dưỡng thuỷ tinh. Chương 5 Tính toán thiết kế máy mài nghiền 4MB - 250 1. Sơ đồ nguyên lý máy mài nghiền và đánh bóng Nội dung tính toán thiết kế : 1.Tính toán thiết kế bộ truyền đai từ trục động cơ 2. Tính toán thiết kế bộ truyền đai từ trục I đến trục truyền 3. Tính toán thiết kế bộ truyền bánh ma sát 4. Tính toán thiết kế lò xo lực kéo 5. Tính toán thiết kế trục truyền. 2. Tính toán thiết kế bộ truyền đai từ trục động cơ Ta có số liệu : P=2,5 kw nđc =1240 (v/p) u=2 -Chọn loại đai thang thường ,vải cao su có ký hiệu là A,có 3lớp ,có lớp lót chiều dày đai =4,5 mm Theo công thức (4.1) [I] d=(5,2…6,4)=(5,2…6,4)=139…171(mm) T=9,55.10.=19254 (Nmm) Chọn dtheo tiêu chuẩn d=125(mm) Chọn dtheo tiêu chuẩn d=250(mm) Vận tốc dài trên đai: v===811 (m/s)<v=25(m/s) Chọn hệ số trượt =0,02 Tỷ số truyền thực tế U===2,04 Sai lệch tỷ số truyền = ==2%<4% -.Khoảng cách trục a=2,4.d =2,4.125=300 (mm) Chọn sơ bộ : a=300(mm) Chiều dài đai l=2.a+ + (*) =2.300+0,5.275+=600+432+13=1045(mm) Chọn chiều dài đai tiêu chuẩn l=1120 (mm) bảng(4.13) Khoảng cách trục thực 1120=2.a+432+ Thay l=1120 vào (*) ta có a=338 (mm) Số vòng chạy của đai i===7,24 < i=10 Tính góc ôm =1800-570.=1,590>1500 Tính chiều rộng bánh đai:Tra bảng(4.13) sử dụng loại đai A có số liệu bt=11(mm) ; b=13(mm) ; h=6(mm) Tiết diện A=81 mm2 Chiều dày =4,5 (mm) ứng suất có ích cho phép []=[].c.c với =1590 Theo bảng(4.10) c=0,94 Theo bảng (4.11) v=8,11(m/s) c=1 Tryền động thường ,góc nghiêng 500 Theo bảng (4.12) c=1 Do chọn loại đai vải cao su ;=1,6 , K=2,3 , K=9 Theo công thức (4.11) Ta có: []= K -K. []=2,3-9.=1,976 []=1,976.0,94.1.1=1,857 (Mpa) -Xác định lực căng ban đầu Theo công thức (4.12) F=1,6.13.4,5=94 (N) Lực tác dụng lên trục : Theo công thức (4.13) F=2.F .sin()=2.94.sin=178 (N) Vậy ta có số liệu sau: Đường kính d1 =125 (mm) d2 =250 (mm) Chiều dài đai l = 1120 (mm) khoảng cách trục as= 338 (mm) Lực tác dụng lên trục Fr= 178 (N) 3. Tính toán thiết kế bộ truyền đai từ trục I đến trục truyền Tính toán thiết kế bộ truyền đai từ trục động cơ Ta có số liệu : P=2,5 . 0.95 = 2.4(kw) nđc =2480 (v/p) u=0.5 Sau khi tính toán như phần (5.1) ta có kết quả sau : Đường kính d3 =125 (mm) d4 =250 (mm) Chiều dài đai l = 1050 (mm) khoảng cách trục as= 320 (mm) Lực tác dụng lên trục Fr= 200 (N) 4.Tính toán thiết kế bộ truyền bánh ma sát Số liệu : Pt =2,5.0,95.0,95=2,26 (kw) n =1240 (v/p) -Chọn vật liệu bộ truyền ; Thép IIIX15 tôi ứng suất cho phép []=800 (N/mm2) Hệ số ma sát f=0,2 (làm việc khô) Mô đun đàn hồi E=E=2,15.105 (N/mm2 ) Đường kính bánh dẫn D=340 (mm) Đường kính bánh bị dẫn D=300 (mm) Chiều rộng b =20 (mm) -Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc Để truyền được lực vòng từ bánh dẫn đến bánh bị dẫn ta cần phải có lực ma sát sinh ra tại vùng tiếp xúc thoả mãn FF Với P là lực vòng trên bánh dẫn. Để được an toàn F=.F chọn =1,5 F=1,5.F Lực ma sát sinh ra là do lực Q Với Q là lực pháp tuyến vuông góc với bề mặt bánh dẫn F=f.Q Với f là hệ số ma sát của cặp bánh ma sát, chọn f=0.2 Vậy lực ép cần thiết là ; Q=.F=.F=7,5.F M=9,55.106 F= Với r = 40160 (mm) Fmax r=40 (mm) F=9,55.106 ..=110(N)