TỔNG QUAN
Giới thiệu chung
Công ty TNHH Nidec Tosok Việt Nam, được thành lập vào năm 1998 với 100% vốn đầu tư từ Tập đoàn Nidec Nhật Bản, chuyên sản xuất linh kiện điện tử Công ty nổi bật trong lĩnh vực sản xuất van điều khiển hộp số xe hơi, phục vụ chủ yếu cho thị trường Nhật Bản và châu Âu.
Công ty chúng tôi phục vụ các tập đoàn thương mại hàng đầu trong ngành linh kiện ô tô, bao gồm JATCO và FUJIJUCO, cũng như các nhà sản xuất xe hơi nổi tiếng toàn cầu như HONDA, TOYOTA và BENZ.
Sản phẩm của công ty sản xuất đòi hỏi độ chính xác cao và chất lượng tốt, vì vậy việc làm sạch và loại bỏ các khuyết tật trên bề mặt chi tiết sau gia công là rất quan trọng Do đó, các thiết bị làm sạch bavia đang được chú trọng nghiên cứu và phát triển.
2.2 Đặt điểm chi tiết piston dầu xe Toyota của công ty Nidec Tosok Vietnam
Chi tiết piston dầu xe Toyota là sản phẩm được sản xuất theo đơn đặt hàng của công ty Toyota, được gia công chính xác trên máy CNC công nghiệp.
Hình 2.1 Chi tiết piston dầu xe Toyota
Có 2 loại chi tiết piston dầu xe Toyota do công ty sản xuất
Các đặc điểm chung của chi tiết:
- Chi tiết hình trụ tròn với nhiều bậc và rãnh
- Đường kính lớn nhất: 10mm
- Đường kính nhỏ nhất của chi tiết: 4mm
Sau khi gia công, các chi tiết thường xuất hiện bavia ở các thành rãnh và hốc Do đó, việc làm sạch bavia tại những vị trí này là rất cần thiết để đảm bảo chất lượng sản phẩm.
Chi tiết Piston dầu xe Toyota loại thân giữa ngắn (loại 1)
Chi tiết loại 1 có thân giữa ngắn (25mm) các rãnh phay rộng (4mm) và ngắn (10mm) Lượng bavia để lại tương đối nhiều
Hình 2.2 Chi tiết Piston dầu xe Toyota loại thân giữa ngắn (loại 1)
Hình 2.3 Bản vẽ kích thước chi tiêt piston dầu loại 1
Hình 2.4 Vị trí cần làm sạch bavia trên chi tiết loại 1
Chi tiết Piston dầu xe Toyota loại thân giữa dài (loại 2)
Chi tiết loại 2 có thân giữa dài (25.5mm) các rãnh phay hẹp (2 mm) và dài (8.5 mm và 12mm) Lượng bavia để lại tương đối nhiều
Hình 2.5 Chi tiết Piston dầu xe Toyota loại thân giữa dài (loại 2)
Hình 2.6 Bản vẽ kích thước chi tiết piston dầu loại 2
Hình 2.7 Vị trí cần làm sạch bavia trên chi tiết loại 1
2.3 Đặc điểm máy làm sạch bavia tại công ty Nidec Tosok Vietnam
Hiện nay, tại công ty Nidec Tosok Vietnam quá trình làm sạch bavia chi tiết piston dầu vẫn đang được người công nhân thực hiện một các thủ công
Dụng cụ làm sạch là một bàn chải dạng đĩa được truyền động bởi một động cơ, và các bộ phận gá đặt, che chắn phụ
Trong quá trình thực hiện làm sạch chi tiết, người công nhân sẽ phải dùng tay đưa từng chi tiết vào bàn chải để làm sạch bavia
Máy có ưu điểm nổi bật nhờ khả năng sử dụng tay để làm sạch từng chi tiết, giúp linh hoạt trong việc xoay và tiếp cận các góc mài khác nhau Điều này cho phép làm sạch hiệu quả ở những vị trí sâu và khó tiếp cận nhất.
Công việc làm sạch bavia này tốn nhiều thời gian, tốn nhân công và nguy hiểm trong quá trình thực hiện
Hình 2.8 Máy làm sạch bavia tại công ty Nidec Tosok Vietnam
2.4 Đặc điểm máy làm sạch bavia cần nghiên cứu chế tạo
Để khắc phục nhược điểm của máy làm sạch bavia hiện tại, cần nghiên cứu và chế tạo một thiết bị công nghệ tiên tiến hơn, có khả năng cải thiện hiệu suất làm sạch và tối ưu hóa quy trình sản xuất.
- Làm sạch bavia tại các vị trí rãnh, hốc sinh ra trong quá trình gia công
- Có khả năng cấp phôi tự động
- Thay thế con người trong quá trình sản xuất.
THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG PHẦN CƠ KHÍ
Các phương án thiết kế cụ thể
Hình 3.2: Phương án thiết kế 1 Ƣu điểm:
- Bộ phận đánh ba via có khả năng thay đổi góc nghiêng của bàn chải với chi tiết
- Bộ phận quay phôi có thể tịnh tiến để điều chỉnh độ sâu của bàn chải ăn vào phôi
- Mâm quay chia thành 8 rãnh nên cho năng suất làm việc của máy cao
- Hộp cấp phôi ở vị trí trên đỉnh nên phôi dễ dàng rơi vào rãnh trên mâm quay
- Rãnh thoát phôi ở phía dưới cùng nên phôi rơi thẳng xuống thùng chứa phía dưới
- Đặt vòng chặn phôi ở cả vòng tròn mâm quay là không cần thiết vì phôi chỉ di chuyển nửa vòng
- Hộp cấp phôi không có dẫn hướng cho phôi rơi vào đúng rãnh trên mâm quay
- Đế gá mâm xoay phức tạp, không cứng vững, khó gia công
- Động cơ có hộp số ngược phía với động cơ ba pha nên kích thước máy lớn
Hình 3.3: Phương án thiết kế 2 Ƣu điểm:
- Cơ cấu đơn giản, cứng vững
- Các động cơ nằm cùng một phía nên máy nhỏ gọn
- Mâm quay chia thành 8 rãnh nên cho năng suất làm việc của máy cao
- Hộp cấp phôi ở vị trí trên đỉnh nên phôi dễ dàng rơi vào rãnh trên mâm quay
- Rãnh thoát phôi ở phía dưới cùng nên phôi rơi thẳng xuống thùng chứa phía dưới
- Thiếu tính linh hoạt vì không điều chỉnh được góc nghiên hay mức độ ăn sâu của bàn chải vào phôi
- Đặt vòng chặn phôi ở cả vòng tròn mâm quay là không cần thiết vì phôi chỉ di chuyển nửa vòng
- Hộp cấp phôi không có dẫn hướng cho phôi rơi vào đúng rãnh trên mâm quay
Hình 3.4: Phương án thiết kế 3 Ƣu điểm:
- Kết cấu máy nhỏ gọn do các động cơ nằm cùng một phía
- Vòng chắn vừa đủ để chắn các phôi không rơi ra trong quá trình đánh bavia
- Có đường thoát phôi dẫn phôi ra một bên của máy thuận lơi cho việc lấy phôi
- Có thể điều chỉnh góc nghiêng của bàn chải so với phôi
- Mâm quay chia thành 8 rãnh nên cho năng suất làm việc của máy cao
- Gá động cơ ba pha không vững chắc
- Việc cấp phôi từ bên hông của mâm khó hơn cấp từ trên
- Hộp cấp phôi có đường dẫn phôi nhưng dễ gây kẹt phôi và đảo chiều phôi
Dựa trên những ưu và nhược điểm của các phương án đã phân tích, nhóm đã phát triển một bản thiết kế khả thi nhất cho quá trình thi công Trong suốt quá trình thi công, bản thiết kế đã được điều chỉnh để tạo ra phiên bản cuối cùng với những đặc điểm nổi bật.
- Cơ cấu máy cứng vững, linh hoạt có thể điều chỉnh góc nghiêng và mức độ ăn sâu của bàn chải vào phôi
- Cấp phôi và thoát phôi dễ dàng tránh được hiện tượng kẹt phôi và phôi đảo chiều
- Vòng chắn phôi vừa đủ để ngăn không cho phôi rơi trong quá trình đánh bavia
- Mâm quay chia thành 8 rãnh nên cho năng suất làm việc của máy cao
Hình 3.5: Phương án thi công
Nguyên lý hoạt động chung:
Phôi được chứa trong ổ cấp phôi, được thiết kế với góc nghiêng để phôi dễ dàng lăn vào rãnh của cơ cấu cấp phôi Cơ cấu này hoạt động nhờ lực hút của nam châm điện và lò xo, giúp di chuyển phôi từ ổ cấp phôi tới ống dẫn hướng Mâm quay hoạt động với tốc độ chậm, đưa phôi vào hai bàn chải tròn quay ngược chiều nhau để làm sạch bavia Sau khi hoàn tất quá trình đánh, phôi sẽ lăn ra ngoài qua đường thoát phôi.
Bộ phận mâm quay có thể tịnh tiến để điều chỉnh mức độ ăn sâu của bàn chải vào phôi
Bộ phận đánh bavia có thể quay để điều chỉnh góc nghiêng giữa bàn chải và phôi để đánh sạch mép trong của chi tiết.
Ổ cấp phôi
3.2.1 Phân loại phôi và lựa chọn phương thức cấp phôi
Phân loại phôi: Phôi cuộn, phôi thanh và phôi rời Phôi rời chiếm số lượng lớn nhất và đa dạng nhất trong sản xuất cơ khí
Phôi rời chia làm 3 loại chủ yếu:
- Chi tiết có trọng lượng lớn và không quay lúc gia công (hộp, thân, càng, )
- Chi tiết có trọng lượng lớn và quay lúc gia công (các loại trục )
Các chi tiết loại nhỏ và vừa được chia thành hai nhóm chính: nhóm đơn giản bao gồm các thành phần như buloong, đai ốc, chốt trụ, chốt côn và các loại trụ nhỏ có bậc hoặc trơn; trong khi nhóm phức tạp bao gồm các sản phẩm như thanh cong trong không gian 3 chiều, van nước và van hơi.
Từ việc phân loại trên ta xác định được chi tiết piston dầu thuộc dạng phôi đơn giản có hình dạng trụ nhỏ có bậc
Hình 3.6 : Phôi rời đơn giản dạng trụ nhỏ có bậc (a) Phôi loại 1 có thân giữa ngắn (b) Phôi loại 2 có thân giữa dài
Sau khi phân loại phôi, bước tiếp theo là chọn phương pháp định hướng phôi Có ba phương pháp định hướng: định hướng bằng tay, định hướng tự động và định hướng tự lựa Đối với chi tiết piston dầu, phương pháp định hướng bằng tay là lựa chọn phù hợp, vì nó được áp dụng cho các chi tiết trụ dài (L/D từ 5 đến 10) và các chi tiết có L/D xấp xỉ bằng 1, cũng như những chi tiết khó định hướng tự động Với L/D của chi tiết piston dầu là 6,8, việc chọn phương pháp này là hợp lý.
Để gia công chi tiết piston dầu, cần thực hiện định hướng và gá đặt sơ bộ trước khi đưa vào vùng gia công Do đó, thiết bị cấp phôi dạng ổ là sự lựa chọn phù hợp.
3.2.2 Bản thiết kế và nguyên lý ổ cấp phôi
Bản thiết kế tổng quát ổ cấp phôi:
Hình 3.7 : Trạng thái 1 ở ổ cấp phôi
Hình 3.8: Trạng thái 2 ở ổ cấp phôi
Khi lò xo kéo cơ cấu tách phôi về vị trí lấy phôi từ ổ cấp phôi, một phôi sẽ rơi xuống cơ cấu tách phôi Khi cảm biến ở vị trí trên trong ống dẫn hướng phát tín hiệu báo mất phôi, nam châm điện sẽ hút trục nam châm vào, từ đó đẩy cơ cấu tách phôi đến vị trí nhả phôi xuống.
Trong trạng thái 2, nam châm hút trục và cơ cấu tách phôi ở vị trí nhả phôi xuống ống dẫn hướng Phôi trên cơ cấu tách phôi sẽ rơi xuống ống dẫn hướng Khi cảm biến phát hiện có phôi, nam châm điện sẽ bị ngắt điện, và lò xo sẽ kéo cơ cấu tách phôi trở về trạng thái 1.
3.2.3 Các thành phần chính của ổ cấp phôi Ổ chứa phôi: Để phôi có thể di chuyển trong máng thì cần phải có lực tác động vào phôi Đối với phôi dạng trụ bậc này thì ta sử dụng phương pháp trọng lực, cho mặt trụ có đường kính nhỏ của phôi lăn theo hai đường dẫn vì bề mặt trụ này không có bavia nên giảm được ma sát giữa phôi và máng, đồng thời có tác dụng dẫn hướng Vì cho phôi lăn nên góc nghiêng của máng nhỏ từ 5÷10 o
Hình 3.9 : Máng dẫn phôi loại phôi có thân giữa ngắn (loại 1)
(a) Góc nghiêng và chiều dài máng, (b) Biên dạng máng
Hình 3.10 : Máng dẫn phôi loại phôi có thân giữa dài (loại 2)
Góc nghiêng và chiều dài máng ảnh hưởng đến biên dạng máng Đường kính lớn của chi tiết là 10mm, với chiều dài máng của phôi loại 1 là 260mm, cho phép chứa 26 chi tiết Trong khi đó, phôi loại 2 có chiều dài máng 240mm, chỉ chứa được 24 chi tiết Thêm vào đó, đường dẫn phôi thẳng đứng có khả năng chứa 4 chi tiết Tổng số chi tiết tối đa có thể lưu trữ trong ổ chứa phôi là 54 chi tiết.
Máng dẫn phôi loại 2 được đặt phía trên máng dẫn phôi loại 1 nhằm ngăn chặn các phôi loại 2 có thân giữa dài đi ngược lên máng dẫn phôi phía dưới Điều này là cần thiết vì khoảng cách giữa hai rãnh ngắn, đặc biệt khi máng dưới không có phôi.
Chiều dài của máng trên ngắn hơn máng dưới để việc cấp phôi vào máng dễ dàng hơn
Phôi sau khi ra khỏi hai máng dẫn sẽ đi theo ống dẫn thẳng đứng để dẫn phôi tiếp xúc với bề mặt của cơ cấu tách phôi
Hình 3.11: Ống dẫn phôi (vật liệu nhôm )
(b) Hình 3.12 Tấm gá các chi tiết trong ổ cấp phôi Các chi tiết trong ổ chứa phôi được làm từ nhôm và gia công bằng máy phay CNC
Cơ cấu tách phôi có nhiệm vụ điều tiết phôi theo nhịp gia công của máy, nằm ở cuối ống dẫn thẳng đứng Một phôi trong ống dẫn sẽ rơi vào rãnh của cơ cấu cấp phôi và chờ tín hiệu nạp phôi từ cảm biến Khi nhận được tín hiệu từ cảm biến, cơ cấu này sẽ tách một phôi ra khỏi loạt phôi và di chuyển đến vị trí nhả phôi vào ống nạp phôi.
Hình 3.13: Cơ cấu tách phôi
(a) Trạng thái chờ tín hiệu cảm biến (b) Trạng thái nhả phôi
Rãnh tách phôi và đế cơ cấu tách phôi được kết nối bằng thanh ray trượt, đi kèm với hai lò xo giúp kéo rãnh tách phôi về trạng thái chờ Khi nam châm điện được cấp điện, nó sẽ hút trục vào, từ đó đẩy rãnh tách phôi đến vị trí nhả phôi.
Hình 3.15 mô tả cấu tạo của đế tách phôi và rãnh tách phôi bằng vật liệu nhựa Mỗi chi tiết được trang bị hai rãnh chứa hai lò xo, trong đó một đầu của mỗi lò xo được cố định vào vị trí gắn lò xo của đế tách phôi, trong khi đầu còn lại được gắn vào rãnh tách phôi Để hoạt động hiệu quả, lực kéo của lò xo cần phải nhỏ hơn lực hút của nam châm điện nhưng đủ mạnh để kéo rãnh tách phôi về trạng thái chờ.
Ta có các thông số của lò xo:
Hình 3.16 Lò xo Căn cứ vào bảng tra lò xo với các thông số đo được trên lò xo: (Phụ lục)
- Trạng thái tự do: l o = 19 mm
- Đường kính dây lò xo: d= 0.54mm
- Đường kính ngoài lò xo: De = 6mm
Hệ số đàn hồi của lò xo: k = 0.03Da/mm = 0.3N/mm
- Trạng thái 1: rãnh tách phôi ở vị trí chờ: l 1 = 30mm nên
- Trạng thái 2: rãnh tách phôi ở vị trí nhả phôi: l 2 = 50mm nên
Mà ta có hai lò xo ghép song song nhau nên ta có:
Vậy ta chọn nam châm điện có lực hút lớn hơn 7 N
Nam châm điện (solenoid) được sử dụng nhờ khả năng chuyển động thẳng nhanh chóng trong khoảng cách ngắn Nguyên lý hoạt động của nó dựa vào việc tạo ra từ trường hút lõi thép trong cuộn dây khi có dòng điện chạy qua; khi mất điện, lõi thép sẽ trở về vị trí ban đầu nhờ lò xo Ống nạp phôi là nơi chứa phôi để chuẩn bị nạp vào mâm quay, có biên dạng của phôi loại 2 để chứa phôi loại 1 Việc thiết kế ống nạp với biên dạng phù hợp giúp phôi rơi vào rãnh trên mâm quay chính xác hơn, đồng thời ngăn chặn hiện tượng phôi rơi ngược chiều gây kẹt mâm và làm hỏng máy.
Ống nạp phôi bằng nhựa có khả năng chứa hai phôi, sẵn sàng cung cấp cho mâm quay và vùng đánh bavia Ở đầu ống, có gắn dây cáp quang của cảm biến quang để phát hiện sự hiện diện của hai phôi, từ đó phát tín hiệu cho cơ cấu tách phôi hoạt động.
Bộ phận mâm xoay
3.3.1 Bản thiết kê và nguyên lý làm việc
Bản thiết kế bao gồm bộ phận nhận phôi, làm sạch bavia và đưa phôi đã làm sạch ra ngoài Bộ phận này có hai mâm, mỗi mâm được phay 8 rãnh để gá đầu phôi, cùng với hai vòng chắn giữ phôi trong suốt quá trình Hai mâm này được gắn trên cùng một trục, kết nối với động cơ có hộp số, cho phép quay với tốc độ chậm và mô-men xoắn lớn.
Hình 3.18 Bản thiết kế mâm quay
Khi máy hoạt động, mâm quay liên tục với vận tốc chậm để phôi đủ thời gian rơi vào rãnh trên mâm
Phôi trên ống nạp tiếp xúc liên tục với bề mặt của mâm Khi vị trí rãnh trên mâm khớp với vị trí ống nạp phôi, phôi sẽ rơi vào trong rãnh một cách chính xác.
Sau khi phôi được di chuyển vào khu vực đánh bavia giữa hai bàn chải, nếu phôi có xu hướng rơi ra khỏi rãnh trên mâm, nó sẽ được giữ lại bởi vòng chắn bên ngoài.
Cuối vòng chắn là một máng nghiêng để phôi có thể thoát ra ngoài
3.3.2 Các thành phần chính của bộ phận mâm quay
Mâm quay nhận phôi từ ống nạp và di chuyển cũng như giữ phôi trong quá trình đánh bavia Khi các phôi tiếp xúc với bàn chải, chúng có thể quay trong rãnh trên mâm, đảm bảo rằng cả bốn rãnh của phôi đều được đánh bavia đồng đều.
Hình 3.19: Mâm (vật liệu nhựa) (a) Mâm quay gá đầu lớn của phôi (b) Mâm quay gá dầu nhỏ của phôi
Hình 3.20: Trục mâm quay (vật liệu sắt)
Trục mâm quay được kết nối với động cơ thông qua khớp nối trục, do trong quá trình thi công, việc đảm bảo trục động cơ và trục mâm đồng trục là rất khó khăn.
Trục này có hai đầu được tựa trên hai bạc đạn để tạo chuyển động quay Bạc đạn SKF có các thông số như sau:
Vòng chắn: Giữ phôi không bị rơi khỏi mâm và dẫn hướng thoát phôi
Hình 3.23: Vòng chắn ( Vật liệu nhựa) Đế mâm quay: Có thể dịch chuyển tịnh tiến để điều chỉnh mức độ ăn sâu vào phôi của bàn chải
Bộ phận đánh bavia
Bộ phận này bao gồm hai động cơ ba pha, mỗi động cơ kết hợp với một bàn chải tròn nhằm đánh bavia cho phôi Hai động cơ quay ngược chiều nhau và cho phép điều chỉnh góc nghiêng của bàn chải so với phôi, mang lại hiệu quả tối ưu trong quá trình xử lý.
Hình 3.25: Bộ phận đánh bavia Toàn bộ khung gá hai động cơ được làm bằng vật liệu sắt
THỰC NGHIỆM VÀ HIỆU CHỈNH
Thực nghiệm
Trong quá trình thực hiện đề tài chế tạo và lắp ráp máy, chúng tôi đã tiến hành chạy thử để kiểm tra khả năng hoạt động và độ chính xác của thiết bị Kết quả cho thấy máy chưa hoạt động ổn định, đặc biệt là hệ thống cấp phôi gặp nhiều vấn đề Nhóm đã tiến hành phân tích, tìm hiểu nguyên nhân và đề xuất các giải pháp sửa chữa nhằm khắc phục những vấn đề còn tồn tại.
Tiến hành thực nghiệm lần 1
Sau khi hoàn thành máy làm sạch bavia theo thiết kế ban đầu, chúng tôi đã tiến hành thực nghiệm và thu được những kết quả đáng chú ý, cùng với một số vấn đề cần khắc phục.
Hình 4.1 Máy làm sạch bavia theo thiết kế ban đầu
- Bộ phận làm sạch bavia hoạt động tốt Hai động cơ truyền động cho hai bàn chải làm sạch được bavia trên chi tiết, đạt yêu cầu kỹ thuật
- Bộ phận mâm xoay phôi chạy chính xác, đưa chi tiết cần làm sạch bavia đến đúng vị trí bàn chải để làm sạch
- Vị trí thoát phôi không bị vướng, kẹt phôi
- Máy hoạt động êm, cơ cấu bền vững
- Nhưng bên cạnh đó vẫn còn nhiều vấn đề còn mắc phải
- Bộ phận cấp phôi bị kẹt phôi ở ngõ ra
- Phôi bị đảo chiều khi được đưa vào hộp cấp phôi
- Mâm xoay phôi bị đứng khi chi tiết đến vị trí bàn chải làm sạch bavia
- Bavia trên chi tiết được làm sạch chưa đạt yêu cầu
Hình 4.2 Mặt ngan hộp cấp phôi (phương án 1) Hiện tượng kẹt phôi ở ngõ ra xảy ra do :
- Các chi tiết xếp chồng lên nhau
- Các chi tiết trên rơi thẳng đứng bị vướng bởi chi tiết bên dưới lăn theo máng nghiêng
Hiện tượng đảo chiều chi tiết trong hộp cấp phôi xảy ra do sự không cân bằng về trọng lượng dọc theo thân chi tiết Phần thân nặng hơn có xu hướng rơi xuống trước, dẫn đến việc chi tiết bị xoay chiều khi đến vị trí thoát ra Ngoài ra, độ cao từ miệng hộp cấp phôi đến đáy cũng góp phần gây ra hiện tượng đảo chiều này.
Khi động cơ mâm xoay phôi chạy với tốc độ chậm, mâm xoay bị đứng do động cơ không đủ công suất để truyền động cho mâm xoay
Khi động cơ mâm xoay phôi chạy với tốc độ chậm, bavia trên chi tiết chưa được làm sạch đạt yêu cầu
Sau khi phân tích nguyên nhân và nghiên cứu, nhóm thực hiện nhận thấy rằng việc lăn các chi tiết theo một mặt nghiêng dẫn hướng sẽ giúp khắc phục hiện tượng đảo chiều của chúng.
Từ đó nhóm tiến hành thực hiện hộp cấp phôi với thiết kế có các mặt nghiêng dẫn hướng cho chi tiết
Cần thay thế động cơ xoay mâm bằng một động cơ có moment lớn, tốc độ quay chậm hơn
Hình 4.3 Phương án cấp phôi theo mặt nghiên dẫn hướng
Tiến hành thực nghiêm lần 2
- Bộ phận cấp phôi vẫn còn bị kẹt phôi ở ngõ ra
- Chi tiết không còn bị đảo chiều khi xuống đến vị trí thoát ra
- Chi tiết bị xoay thẳng đứng khi rơi xuống mâm xoay dẫn đến hiện tượng kẹt phôi, làm đứng động cơ
- Mâm xoay phôi không còn bị đứng
- Tốc độ xoay thích hợp đủ để làm sạch bavia trên chi tiết
Hiện tượng kẹt phôi ở ngõ ra xảy ra do :
- Các chi tiết khi lăn xuống xếp chồng lên nhau
- Các chi tiết rơi tự do không bị giới hạn
Hiện tượng chi tiết bị rơi thẳng đứng xuống mâm xoay xảy ra do trọng lượng trên thân chi tiết không đều
Sau khi phân tích nguyên nhân và nghiên cứu, nhóm thực hiện nhận thấy rằng các chi tiết cần được dẫn hướng trên rãnh lăn và chỉ xếp thành một hàng nhất định Vị trí của các chi tiết khi rơi vào mâm xoay cần được giới hạn và tách biệt từng chi tiết một cách lần lượt Đặc biệt, các chi tiết phải được đưa về mặt phẳng ngang trước khi rơi vào mâm xoay.
Từ đó, nhóm tiến hành thiết kế và thực hiện hộp cấp phôi được bổ sung thêm trục xoay tách phôi
Hình 4.4 Hộp cấp phôi là được bổ sung thêm trục xoay tách phôi
Tiến hành thực nghiêm lần 3
- Trục tách phôi định hướng chi tiết về mặt phẳng ngang trước khi rơi vào mâm xoay
- Trục chưa tách được từng chi tiết để rơi vào mâm xoay
- Còn hiện tượng kẹt phôi
Hiện tượng kẹt phôi ở ngõ ra xảy ra do :
- Trục xoay cuốn nhiều chi tiết 1 lúc gây kẹt phôi,
Sau khi phân tích nguyên nhân và nghiên cứu, nhóm đã xác định rằng trục xoay tách phôi không hiệu quả Do đó, cần thay thế bằng cửa đóng mở để đảm bảo hoạt động ổn định hơn.
Từ đó nhóm tiến hành thiết kế và thực hiện hộp cấp phôi có tấm chắn đóng mở bằng nam châm điện sử dụng như cửa đóng mở
Hình 4.5 Hộp cấp phôi là được bổ sung thêm cửa chắn
Tiến hành thực nghiêm lần 4
- Cửa chắn đã định hướng chi tiết về mặt phẳng ngang trước khi rơi vào mâm xoay
- Cửa chắn tách được từng chi tiết để rơi vào mâm xoay
- Còn hiện tượng kẹt phôi
Hiện tượng kẹt phôi ở ngõ ra xảy ra do: Các chi tiết bị xếp chồng lên nhau trong ổ chứa phôi
Sau khi phân tích nguyên nhân và tìm hiểu nghiên cứu, nhóm nhận chi tiết cần được xếp trật tự trong ổ chứa phôi theo 1 hàng nhất định
Từ đó nhóm tiến hành thiết kế và thực hiện hộp cấp phôi có ổ chứa là 1 máng dài có các rãnh dẫn hướng
Hình 4.6 Hộp cấp phôi là các máng nghiêng và đóng mở cửa bằng nam châm điện
Tiến hành thực nghiêm lần 5
Tiến hành thực nghiệm với mỗi loại chi tiết 10 lần, mỗi lần 20 chi tiết
Chi tiết loại 1(số lần đạt yêu cầu/số lần thực nghiệm): 8/10
Chi tiết loại 2(số lần đạt yêu cầu/số lần thực nghiệm): 10/10
Hộp cấp phôi hoạt động ổn định, giúp chi tiết loại 2 không bị vướng hay kẹt Tuy nhiên, chi tiết loại 1 vẫn gặp phải tình trạng va chạm với thành rãnh khi lăn xuống, dẫn đến việc thỉnh thoảng bị kẹt.
Thân giữa ngắn với các rãnh được phay sâu tạo thành các cạnh lớn, dẫn đến việc trong quá trình lăn xuống, nó đã va chạm vào thành rãnh trên máng dẫn.
Để khắc phục hiện tượng va chạm của chi tiết loại 1, cần đặt chi tiết ở cửa vào với một góc nghiêng nhỏ, giúp phần chi tiết có rãnh lăn xuống trước.
Hoàn chỉnh và chạy thử máy
Lắp ráp kiểm tra hoàn chỉnh máy
Kiểm tra quá trình cấp phôi thì tiến hành thực nghiệm với mỗi loại chi tiết 10 lần, mỗi lần 20 chi tiết
Kiểm tra mức độ làm sạch ba via thì tiến hành thực nghiệm với mỗi loại chi tiết 10 lần mỗi lần 1 chi tiết
STT Loại chi tiết Số lần chạy thử máy
Kết quả đạt được ( số lần đạt yêu cầu/số lần chạy thử )
- Máy đã hoạt động ổn định Bộ phận cấp phôi hoạt động tốt
- Khâu nhận phôi và thoát phôi đã ổn định
- Máng cấp phôi chi tiết loại 2 (thân giữa dài) hoạt động ổn định, không còn hiện tượng kẹt phôi
Máng cấp phôi chi tiết loại 1 (thân giữa ngắn) thường gặp vấn đề hoạt động không ổn định và hiện tượng kẹt phôi Nguyên nhân chính là do quá trình cấp phôi vào máng không đồng đều, dẫn đến sự chệch hướng của phôi Để khắc phục tình trạng này, cần định hướng cửa vào để chỉ cấp một chi tiết và đảm bảo đúng hướng.
Quá trình làm sạch bavia
Loại chi tiết Số lần chạy thử máy
Số chi tiết chạy thử
Kết quả đạt được ( số chi tiết đạt yêu cầu/tổng số chi tiết )
Chi tiết loại 1 rãnh to và sâu hơn nên khó làm sạch hơn chi tiết loại 2
Qua thực nghiệm nhận thấy chi tiết được làm sạch phụ thuộc vào các yếu tố sau:
Vận tốc quay của bàn chải không thể thay đổi, do đó, chúng ta cần điều chỉnh vận tốc quay của mâm Thực nghiệm cho thấy rằng khi vận tốc quay của mâm giảm, khả năng làm sạch chi tiết tăng lên Tuy nhiên, để đảm bảo năng suất, cần điều chỉnh vận tốc quay của mâm ở mức vừa đủ chậm nhằm đạt hiệu quả làm sạch tối ưu.
Để đạt hiệu quả làm sạch bavia, cần điều chỉnh góc nghiêng của bàn chải sao cho lông bàn chải có thể tiếp cận và quét sạch tất cả các mép của chi tiết.
Mức độ ăn sâu của bàn chải vào chi tiết cần được điều chỉnh từ 1/2 đến 2/3 đường kính của chi tiết Nếu bàn chải ăn cạn, sẽ không loại bỏ hết bavia, trong khi nếu ăn sâu quá, chi tiết sẽ không xoay được và không thể đánh vào hết 4 rãnh trên bề mặt.
Hình 4.7 Chi tiết trước khi làm sạch bavia
Hình 4.8 Chi tiết sau khi làm sạch bavia
Khả năng đạt đƣợc
- Máy hoạt động tốt, làm sạch bavia đạt yêu cầu
- Hoạt động ổn định trong môi trường công nghiệp
- Bảo vệ được các thiết bị của máy trước các tác động từ môi trường bên ngoài trong quá trình làm việc
- Sản lượng đạt được 8 chi tiết/phút
Việc chế tạo máy là khả thi
- Máy được chế tạo từ các vật liệu thông dụng, giá thành thấp
- Các cơ cấu được gia công bằng phương pháp hàn điện, đơn giản và dễ tiến hành
- Một số chi tiết phay, tiện với các biên dạng đơn giản có khả năng gia công trên các máy phay, tiện bình thường
Các chi tiết lắp ráp như thanh trượt bi, bạc đạn, động cơ, khớp nối động cơ và đai ốc đều là những sản phẩm tiêu chuẩn hóa, dễ dàng tìm thấy trên thị trường.
4.3.3 Khả năng lắp ráp bảo trì
Máy được chế tạo theo từng bộ phận riêng biệt nên khả năng tháo lắp dễ dàng
Từng chi tiết máy lắp ráp lại thành các bộ phận của máy, các bộ phận lắp ráp thành máy hoàn chỉnh
Sơ đồ lắp ráp như sau :
Sơ đồ lắp ráp máy cho thấy các bộ phận được thiết kế dễ dàng lắp ghép, giúp việc tháo lắp và bảo trì, bảo dưỡng định kỳ trở nên thuận tiện hơn.
