Đề Tài: Thiết kế máy phay vạn năng dựa trên cơ sở máy chuẩn 6p82

Chia sẻ: Nguyễn Cơ Thạch | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:33

Thêm vào BST

Báo xấu

238
lượt xem 66
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Máy cắt kim loại chiếm một vị trí rất đặc biệt trong ngành chế tạo máy để sản xuất ra các chi tiết của các máy khác, nghĩa là chế tạo ra các tư liệu sản xuất (chế tạo ra các máy móc khác nhau để cơ khí hoá và tự dộng hoá nền kinh tế quốc dân).

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Đề Tài: Thiết kế máy phay vạn năng dựa trên cơ sở máy chuẩn 6p82

Đồ án tốt nghiệp Đề Tài: Thiết kế máy phay vạn năng dựa trên cơ sở máy chuẩn 6p82
LỜI NÓI ĐẦU Máy cắt kim loại chiếm một vị trí rất đặc biệt trong ngành chế tạo máy để sản xuất ra các chi tiết của các máy khác, nghĩa là chế tạo ra các tư liệu sản xuất (chế tạo ra các máy móc khác nhau để cơ khí hoá và tự dộng hoá nền kinh tế quốc dân). Hiện nay ở nước ta đang tiến hành công cuộc công nghiệp hoá. Vì vậy việc cơ khí hoá và tự động hoá các quá trình sản xuất là nội dung đặc biệt quan trọng của cuộc cách mạng khoa học kỹ thuật hiện nay và sau này, nhằm tăng năng suất lao động và phát triển nhanh nền kinh tế quốc dân, trong đó công nghiệp chế tạo máy đóng vai trò then chốt. Điều kiện quan trọng để tăng năng suất lao động là tiến bộ kỹ thuật. Chính vì vậy, yêu cầu phải thiết kế chế tạo ra các máy cắt kim loại vạn năng, chyên dùng tự trang tự chế có năng suất cao, bảo đảm độ chính xác, độ ổn định và độ tin cậy. Nguyên lý làm việc của máy hiện đại. Kết cấu máy đơn giản tới mức có thể, có tính kinh tế cao và phù hợp với điều kiện chế tạo, sử dụng của từng cơ sở sản suất. Để thiết kế ra một máy công cụ, trước hết phải xác định được tính năng kỹ thuật hợp lý của máy phù hợp với yêu cầu sản xuất. Từ đó phải so sánh các phương án để tổng hợp thành máy và thiết kế ra sơ đồ động toàn máy, xác định các loại lực tác dụng lên máy trong những điều kiện làm việc khác nhau để tính toán sức bền chi tiết máy, chọn giải pháp kết cấu cho từng chi tiết, bộ phận máy và hoàn chỉnh một quá trình thiết kế qua các bản vẽ để đưa vào chế tạo. Trong các máy cắt kim loại thì các máy vạn năng chiếm một vị trí quan trọng vì nó có khả năng công nghệ rộng rãi, có thể gia công được các loại chi tiết với các kích thước khác nhau. Trong sơ đồ máy phay ngang vạn năng là một trong các loại máy được dùng rất phổ biến. Khi sử dụng máy này không những gia công được các mặt phẳng, mặt tròn xoay, mặt định hình mà khi sử dụng đầu phân độ có thể gia công được các bánh răng nghiêng, răng Với đề tài được giao là thiết kế máy phay vạn năng dựa trên cơ sở máy chuẩn 6p82, qua 14 tuần làm việc khẩn trương với sự tận tình giúp đỡ của các thầy giáo hướng dẫn và các thầy cô giáo trong bộ môn cùng với sự giúp đỡ của bạn bè và sự cố gắng của bản thân, đến nay em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp được giao. Do khả năng hạn chế của bản thân nên trong quá trình tính toán thiết kế, em không tránh khỏi được các sai sót. Vì vậy em rất mong được các thầy cô và các bạn đồng nghiệp chỉ dẫn, góp ý và bổ xung để bản đồ án tốt nghiệp được hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cảm ơn ! Sinh viên thực hiện Nguyễn văn vi Nhận xét của giáo viên hướng dẫn
................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ........................................................................................................................... ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ PHẦN I Tổng quan về thiết kế máy công cụ I-công dụng và phạm vi sử dụng Cho đến thế kỷ XVIII người ta mấy có hiểu biết chính xác về sự phát triển của ngành chế tạo.để xây dựng cơ sở khoa học và thực nghiêm cho ngành chế
tạo may công cụ và dụng cụ công nghiệp sau đó đã xam nhập vào nước tạn.Nó đã có đóng góp đáng kể cho nhành công nghiệp nặng và một số ngành công nghiệp khác. Máy phay ngang vạn năng là một trong số máy công cụ có tính vạn năng cao.Được sử dụng rông rãI trong các nhà máy cơ khí để chế tạo cá dụng cụ, thiết bị công nghiệp,khuân dập và nhiều sản phẩm khác nữa. -Trục chính nằm ngang là trục mang dao chuyển động chính. -Bàn máy mang phôI có ba chuyển động thẳng góc nhau. +Chuyển động chạy dao dọc:sang phảI,sang trái +Chuyển động chạy dao đứng: lên,xuống +Chuyển động chạy dao ngang:ra,vào Ngoài ra bàn máy còn có thể quay quanh trục thẳng đứng để phay bánh răng nghêng và các rãnh xoán. Đặc biệt máy phay còn có thể gia công được các mặt phưc tạp,mặt phẳng định hình,gia công rãnh lỗ ren ngoài,bánh răng. nếu có đồ gá thích hợp có thể tiện trong các chi tiết có độ chính xác cao. Những máy vạn năng thông thường gồm các máy sau:6p80,6p81,6p82,6p83, 6m83... Máy phay so với máy bào máy xọc thì có nhiều ưu điểm hơn cho năng suất cao,giá thành hạ vừa nâng cao khả năng công nghệ và chất lượng sản phảm. II-Trình độ phát triển của máy Trong tương lai cùng với sự phát triển vượt bậc của khoa học kỹ thuật.các ngành điện,điện tử ,tin học...sự bùng nổ thông tin khiến cho máy công nghệ cao trở thành cuộc cách mạng thời đại điều khiển theo chương trìnhtay máy,người máy.với sự công nghệ thiêt kế tự động ch o sự hỗi chọ của máy tính điều khiển theo chương trình số... III-Tổng quan về thiêt kế máy công cụ và các công cụ thiết kế hiện đại 1-phân tích yêu cầu thiết kế Yêu cầu thiết kế bao gồm hai nội dung -Nội dung 1:giới thiệu về máy mà mình thiết kế trong đó phả nêu ra công nghệ gia công,ứng dụng , phạm vi sử dụng ,tính năng kỹ thuật, trình độ phát triển của máy. -Nội dung 2:tổng quan về các bước thiết kế máy phảI phân tích được yêu cầu kỹ thuật mà đề bài ra.hình thành được sơ bộ nội dung càn thiết kế. 2-Tổng hợp thiết kế +thiết kế sơ đồ cấu trúc động học máy Trên máy của chúng ta có thể gia công được như thế nào phân tích và điều chỉnh động học máy.bươc này ta phảI phân tích công nghệ gia công trên máy bằng các sơ đồ gia công.phân tích sơ đồ gia công theo hai hướng: -Gá đặt và chuyển động.trong đó có chuyển động cắt gọt tạo hình,phân độ,chuyển động phụ.Trong chuyển động cắt gọt có chuyển động chính và chuyển động chạy dao.Trong chuyển động tạo hình có chuyển động tạo đường sinh và chuyển động tạo đường chuẩn. -Phân tích các liên kết động học để hình thành ra xích động học ghép các xính dẫn đến hình thành các nhóm động học,hình thành sơ đồ kết cấu. +đặc tính công nghệ.
Phân tích nguyên công vạt liệu dao,chi tiết đạt độ chính xác gia công,đọ bóng, năng suất cao bao nhiêu.đây là một trong nhưng đặ tính quan trọng của máy vì máy thiết kế ra phảI có tính công nghệ cao. +đặc tính kichs thước Từ đề bài ta xác định được kích thước cơ bản của máy +đặc tính động học Phan tích động học máy và phân tích truyền dẫn chính và truyền dẫn chạy dao. Trong truyền đãn chính ta tính toán để tìm ra tốc độ cắt công bội ử, số cấp tốc độ trong truyền đãn chạy dao.xác định lượng chạy dao phút,lượng chạy dao dọc Sd lượng chạy dao ngang Sng lượng chạy dao đứng Sđ +đặc tính động lực học:tính toán chế đọ cắt,công suất động cơ,công suất căt. +thiết kế động học máy. Trong phần này ta tính toán hộp tốc độ hộp chạy dao.đây là phần quan trọng nhất của các bươc thiết kế may.trong phần này ta phảI phan tích để chon ra kiểu truyền dẫn, bố trí cơ cấu truyền dẫn,bố trí kích thước hộp,lụă chọn bộ truyền cuói cùng,chọn phương án cấu trúc truyền dẫn Ta phân tích để chọn phương án cấu trúc hợp lý và tối ưu nhất sau dó vẽ lưới cấu trúc và đồ thị vòng quay phân tích để xác định các tỉ số truyền sau đó xác định số răng của các bộ truyền +thiết kế động lực học máy . để xác định được chế độ làm việc của máy thiết kế động lực học của máy là tính ra các chế độ cắt gọt,chế độ bôI trơn làm nguội +tính toán và thiết kế để gia công được các chi tiết,lượng tính toán thiết kế các cơ cấu điêu khiển hộp tốc độ hộp chạy dao,tính toán để bảo vệ độ cứng vững cho trục,tính toán để chọn ổ lăn tính toán để tối ưu hoá kết cấu máy +thiết kế hệ thống bôi trơn làm nguội để giảm tổn thất năng lượng,giảm ma sát,giảm nhiệt,giảm mài mòn để tăng độ bền của chi tiết máy. PHẦN II THIẾT KẾ CẤU TRÚC ĐỘNG HỌC MÁY I-Tạo hình bề mặt phay: Bề mặt hình học của chi tiết gia công rất đa dạng nhưng nó được hình thành từ những bề mặt cơ bản khác nhau, có giao tuyến với nhau.các bề cơ bản bao gồm: các mặt tròn xoay: mặt trụ, mặt côn, các mặt định hình tròn xoay khác. các mặt phẳng : các mặt kẻ : cam đĩa, mặt răng của bánh răng trụ. Mặt xoắn vít: mắt ren, mặt răng nghiêng. Mặt không gian phức tạp : các mặt khuôn dập . Để tạo ra các bề mặt đó người ta coi như quỹ tích các đường sinh chuyển động tựa trên các đường khác mà nó được gọi là đường chuẩn . có thể chia ra 3 nhóm theo tính chất biến đổi hay cố định của đường sinh là :
+ bề mặt có một đường sinh là cố định . + bề mặt có hai đường sinh là cố định . + bề mặt có hai đường sinh thay đổi . Để tạo được các bề mặt trên ta có nhiều cách tạo hình : Đối với các bề mặtcó đường sinh là các đường parabol, hypebol, đường xoắn ốc, thì trên máy phảI có chuyển động quay tròn đều, thẳng đều và không đều. Các bề mặt này khó thực hiện trên máy phay. Như vậy muốn tạo hình bề mặt ta phảI tạo ra các chuyển động cơ bản và phối hợp các chuyển động đó để tạo ra đường sinh và đường chuẩn. Ta có phương pháp tạo hình sau : a-Phương pháp chép hình . trong phương pháp nàyđường sinh công nghệ được tạo thành bằng cách chép nguyên hình lưỡi cắt thưc của dao, quá trình cắt được xảy ra trên toàn bộ đường sinh. Vì vậy lực cắt lớn chỉ áp dụng khi gia công các chi tiết có đường sinh ngắn phương pháp này có cấu tạo đơn giản , song chế tạo dụng cắt lại phức tạp, do vậy chỉ thích hợp cho dạng sản xuất loạt lớn , hàng khối. b- phương pháp quỹ tích. ở phương pháp này đường sinh công nghệ được tạo thành là quỹ tích chuyển động của điểm trên đầu dao, lưỡi cắt thực có hình dáng độc lập với hình dáng đường sinh công nghệ. Vì vậy chế tạo đơn giản nhưng máy có nhiều cơ Cấu phức tạp. phương pháp này khi gia mặt phẳng sử dụng dao phay mặt đầu là loạI dụng cụ cắt có nhiều lưỡi cắt đạt năng xuất cao, thực hiện hai chuyển động đơn giản thuận tiện. c- phương pháp tiếp xúc. Trong phương pháp nay đường sinh công nghệ 1 được tạo thành là đường tiếp tuyến vơis các vòng tròn phụ 2 được tạo ra do các điểm nằm trên lưỡi cắt chuyển động ( chuyển động quay tròn của dao ). Còn đường chuẩn là chuuyển động tịnh tiến của phôi (+, .) 2- phân tích sơ đồ gia công . a-sơ đồ gia công mặt phảng 1 2 A
ở đây đưòng sinh công nghệ (1) đuợc tạo thành là quỹ tích chuyển động của mũi dao (2).mũi dao (2) có hình dạng độc lập với dạng đường sinh công nghệ -phương pháp này việc chế tạo dao đơn giản -Để gia công mặt phẳng bằng dao phay phặt đầu quá trình thực hiện. quỹ đạo của dao trượt trên phương tịnh tiến của phôI hay chi tiết gia công.chuyển đông quay của dao là chuyển động tạo đường sinh.chuyển động tịnh tiến của phôi là chuyển động tạo đường chuẩn. Nhận xét:phương pháp này dễ gia công mặt phẳng bằng dao phay mặyt đầu,năng suất cao b- sơ đồ phay rãnh. Q Phương pháp này có lực cắt lớn,lưỡi cắt hạn chế,tuy vậy phương pháp này cho năng suất cao,các chuyển động đơn giản c-phương pháp tiếp xúc(phay mặt phẳng bằng dao phay trụ răng nghiêng) -đây là phương pháp gia công đặc trưng của máy phay ngang phương pháp này cho phép gia công với năng suất cao -kết cấu máy đơn giản 3- Các chuyển động cần thiết Để thực hiện quá trình tạo hình trên máy vạn năng nằm ngang, máy cần các chuyển động sau . a- chuyển động chính : là chuyển động quay của trục chính mang dao, đây là chuyển cắt chính. Trục nhận chuyển động từ động cơ chính thông qua hộp tốc độ lầm dao quay tròn đều chuyển động naỳ rễ tạo ra đường sinh của bề mặt ra công . b- chuyển động chạy dao : đây là chuyển động tạo lên đường chuẩn trên bề mặt gia công nó là chuyển động cơ bản nhằm duy trì quá trình cắt gọt. Bao gồm 3 chuyển động : tịnh tiến: Sd , Sđ, Sn, các chuyển động này thực hiện được nhờ động cơ của hộp chạy dao, thông qua hộp chạy dao đến các vít me dọc, đứng, ngang. c- chuyển động chạy dao nhanh: Để giảm bớt thời gian phụ, nhằm tăng năng xuất của máy. người ta bố trí xích chạy dao nhanh đi từ động cơ, đế các trục vít me chạy dao không qua các khâu điều chỉnh ở hộp chạy dao.
d- Các chuyển động phụ khác. là các chuyển động thực hiện dịch chuyển dao hay phôi với tốc độ lớn mà không tham gia cắt gọt. Các chuyển động này cần thiết khi kết thúc 1 lượt gia công, để chuyển sang lần gia công tiếp theo như chuyển động phân độ,chuyển động định vị... 4 -các nhóm động học,phương pháp nối động giữa các nhóm a-nhóm động học:thực chất là mối quan hệ động học của cá bộ phận chuyển động là khâu chấp hành để thực hiện mộJt chưc năng nào đó -nhóm động học đơn giản:chỉ có một thành phần chuyển động chấp hành -nhóm động học phức tạp:nhóm có từ 2 chuyển động chấp hành trở lên b-phương pháp nối động giữa các nhóm +phương pháp nối song song -để nối song song giữa các nhóm động học có khâu chấp hành chung thì phảI có cơ cấu cộng chuyển động lên khâu chấp hành chung. -phương pháp nối song song thường được dùng để nối các nhóm động học tạo hình với nhau như phay lăn răng để gia công bánh răng nghiêng... -phương pháp nối song song có thể sử dụng các động cơ khác nhau cho các nhóm động học để nhận được lượng chạy dao phút +phương pháp nối nối tiếp -Phương pháp nối nối tiếp thường được ding để nối các nhóm có khâu chấp hành chung mà các thành phần chuyển động ở trên đó được thực hiện tuần tự theo chu kỳ -để nối nối tiếp giữa các khâu chấp hành chung phảI ding cơ cấu đảo chiều và cơ cấu đóng mở chuyển động theo số vòng quay (cả hai cơ cấu này phảI được điều khiển thống nhất) +phương pháp nối hỗn họp -phương pháp này thường được áp dụng cho các máy gia công theo chu kỳ chó các thành phần chuyển động trên khâu chấp hành chung,vừa tồn tại nối tiếp vừa tồn tại song song về măt thời gian.dấu hiệu của phương pháp nối hỗn hợp là sử dụng cơ cấu đảo chiều theo chu ky chinh xác II-thiết kế cấu trúc động học máy. Trên máy phay chuyển động cắt chính của dao và chuyển động tịnh tiến của bàn máy hoàn toàn tộc lập nhau. Đó là nguyên nhân ta có thể thiết kế hộp tốc độ và hộp chạy dao riêng biệt, hơn nữa với máy phay vặn năng thì chất lượng bề mặt gia công là một tiêu chuẩn quan trọng nhất. Từ chuyển động đã phân tích ở trên và việc phân chuyển động chính và chuyển động chạy dao độc lập nhau như đẫ chình bầy ở trên thì cấu trúc động học của máy gồm hai bộ phận riêng biệt là hộp tốc độ và hộp chạy dao hai bộ phận này có hai khâu chấp hành riêng là: +- chuyển động quay của dao +- chuyển động tịnh tiến của bàn máy mang phôi 1-xích tốc độ . Nối từ động cơ tới trục chíng mang dao
iv 3 2 nd 4 1 M1 Đc1- 1 – 2- i x1-3- 4- trục chính quay. Ta có: n đ1. i12. i v1.i34 =n dao(v/f). : Ntc (v/f) ix = Nđc (v/f) . icđ 2-xích chạy dao. Để thực hiện quá trình tạo hình bề mặt thì phối hợp với chuyển động tạo đường sinh của trục chính mang dao. Bàn máy phải thực hiện quá trình chuyển động tạo đường chuẩn Sd,Sn,Sđ đó là các chuuyển động tịnh tiến.các chuyển động đó được truyền từ động cơ chạy dao đến các trục vít me chạy dao, đường truyền này được thực hiện như sau: với chuyển động chạy dao dọc Đc2- i 5-6 -i s- i 7-8 - i 10 - k vmd . t vmd =Sn (mm/p) -chuển động chạy dao ngang i đc2- i 5-6- i s -i 7-8 - i 8-11. k vmg . t vmg = S ng (mm/p) -chuyển động chạy dao đứng i đc2- i 5-6- i s -i 7-8 - i 8-9. k vmg . t vmg = S d (mm/p) k số đầu mối vít me t bước của vít me 3-xích chạy dao nhanh. Từ động cơ chạy dao không qua i s mà qua cặp bánh răng đơn đến các trục Vít dọc, ngang, đứng. Nđ2. i57 . i78 đến các vít me. 4-sơ đồ cấu trúc động học toàn máy.
iv nd 2 3 4 1 M1 kvmd tvmd kvmdtvmd sd sd sn 10 is 7 6 5 M2 kvmn tvmn 9 11 5- Bố trí khâu điều chỉnh. -Xích tốc độ. Chuyển động cắt chính quay tròn theo chiều (phải); yêu cầu máy thiết kế Có kích thước nhỏ gọn. Mặt khác để hạn chế sự rung động của trục chính Trong quá trình cắt ta tách riêng hộp tốc độ và hộp chạy dao, khâu điều chỉnh hộp tốc độ dùng đĩa kết cấu đĩa lỗ. -Xích chạy dao. để thay đổi tốc độ chạy dao ta cũng dùng kết cấu điều khiển bằng đĩa lỗ. để điều khiển 3 chuyển động chạy dao độc lập nhau ta dùng ly hợp vấu. 6- Điều chỉnh động học máy. phương trình điều chỉnh: Nđc1. icđ.i v = Ntrc(v/f)trục chính qua tròn đều. Suy ra: Ntc (v/f) iv = Nđc (v/f) . icđ Nđc2 . icđ.i x.t x = S(mm/ph) Bàn máy chuyển động tịnh tiến: S(mm/ph) bàn m áy is = t x.Nđc2. icđ t x: bước của vít me chạy dao(mm).
PHẦN III THIẾT KẾ ĐĂC TÍNH KĨ THUẬT CỦA MÁY I- Đặc tính công nghệ. Máy phay có thể gia công được các mặt phẳng, mặt định hình, mặt tròn xoay nhờ bàn máy quay trục thẳng đứng nếu khi dùng đầu phân độ còn có Thể phay được rãnh xoắn, phay được bánh răng nghiêng. - phôi khi gia công có thể là phôi lớn, phôi khối, vỏ hộp hoặc phôi nhỏ hơn. - dụng cụ cắt dùng được tất cả các loại dao thông dụng. Dao phay trụ và dao phay mặt đầu tổn hao công xuất nhiều nhất, đặc biệt là dao phay trụ. Các dao phay trụ răng nghiêng cò đường kính : D =40-100(mm). máy phay vặng nặng rộng nó phù hợp với rất nhiều loại hình sản xuất. theo bảng 2 ( TL:: thiết kế máy kắt kim loại ) thì trên máy phay thép có thể đạt độ bóng ∇6ữ∇9, đạt cấp chính xác cấp 3ữ4. II- Đặc tinh kích thước. Theo công thực (3ữ4). TKMCKL. 1-bàn máy số 2 theo tiêu chuẩn : chiều rộng Bb =320(mm). chiều dái Lb =1250 (mm). 2- Đường kính dao phay trụ Dmax=(0,2ữ0,3).Bb =100(mm). Dmin =(0,1ữ0,2).Bb =40(mm). 3- chiều rộng phay . Bmax = (0,75ữ1) Dmax =90(mm).
Bmin = (0,75ữ1) Dmin =36(mm). 4-chiều sâu cắt. tmax =0,1.Dmax=10(mm). tmin= 0,1.Dmin =4 (mm). 5-Lượng chạy dao. Theo bảng 8[8] sổ tay công nghệ chế tạo máy ta có : Sr =0,03ữ0,06(mm/răng) cho thép Sr =0,05ữ0,1 (mm/răng) cho gang. - hành trình chạy dao dọc: 600((mm). hành trình chạy dao ngang: 200(mm). Hành trình chạy dao đứng :350(nmm). Khoảng cách nhỏ nhất và lớn nhất từ tâm trục chính đến bề mặt làm việc của bàn máy là :30ữ450 (mm). khoảng càch từ tâm trục chính đến cầu ngang là: H =155 (mm). Trọng lượng vật gia công lớn nhất là :G =250 (kg). II²- Đặc tinh động học . 1-xich chuyền dẫn chính. -Tần số quay hay số hành trình kep giới hạn. 1000.vmax 1000.150 Ta co:nmax = = =1190 (v/f). π ..Dmin 3,14.40 1000.vmin 1000.10 nmin = = =32.5(v/f). π .Dmax 3,14.100 vmax vmin tính bằng (m/p) Dmax Dmin tính bằng( mm) -chọn công bội ử của chuỗi tần số quay Hầu hết chuỗi tần số quay trục chính đều xếp theo chuỗi nhân công bội ử đựơc tiêu chuẩn hoá ta chọn ử =1,26 Số cấp độ Z n lg RN Z n =1+ =17.6 lg ϕ Lấy Z n =18 nmax =1490 khi ta lấy tăng trị số căt len 25% kể tới sụ tiến bộ của kết cấu và vật liệu dụng cụ nmax =1,25.1190=1490 (v/p) -Theo bảng dãy số vòng quay trục chính theo tiêu vhuẩn : N= 31,5 – 40 – 50 –63 – 80 – 100 – 125 – 160 – 200 – 250 – 315 – 400 – 500 – 630 – 800 – 1250 – 1600. 2-xich chuyền dẫn chạy dao. Hộp chạy dao có truyền dẫn độc lập, sử dụng động cơ riêng biệt, lượng chạy dao được xác định . Smax=1250(mm/ph). Smin=25 (mm/ph).
Phạm vi điều chỉnh : Số cấp chạy dao:Z=18. Vậy: ϕ= Rs = 50 = 1, 26 . 17 17 Theo tiêu chuẩn hoá ta có chuỗi số vòng quay : Sn=25-31,5-40-50-63-80-100-125-160-200-250-315-400-500-630-800-1000- 1250. Lượng chạy dao: S d=Sn=25ữ1250(mm/ph). S đ= 1/3S d=8,3ữ416,6(mm/ph). chay dao nhanh: Vn=Vd =300(mm/ph). V đ=1600 (mm/ph). IV- Đặc tính động lực học . chế độ cắt tính toán . chọn ntính đảm bảo máy làm việc hết công xuất, với mô men xoắn tới hạn. theo kinh nghiệm với máy phay người ta lấy Rt là số vòng quay cuối cùng của 1/3 phạm vi điều chỉnh. lấy n*(ntính)=100(vg/ph). đường kính dao cắt thử :D*=Dmax=100(mm). Số răng cắt thử : Z*=12(răng). Chiều sâu cắt : t*=10(mm). Chiều rộng phay : B*=90(mm). Lượng chạy dao: S z*=0,06(mm/răng). SP=0,06.12.100=72(mm/ph). Theo dãy tiêu chuẩn chọn : SP=80(mm/ph). Tính lại: S .P 80 SZ = = = 0,066 ( mm / r ¨ng ). Z .n 12 .100 Tốc độ cắt tính toán : ∏ .D * .n * 3,14.100.100 V* = = = 31,5(m / ph). 1000 1000 2-tính lực cắt : 5,4 N dc = = 7,2( KW ) 0,75 -theo công thức : Pz= P.Fbq.
B * .t * .S Z .Z 90.10.0,066.12 Fbq = = = 2(mm2 ) ∏ .D * 3,14.100 trong đó Fbq:tiết diện bình quân của phoi. -chiều dày lớn nhất của phoi: amax (mm) t2 t 10 100 amax = 2.Sz . − = 0.0662. − = 0.036 mm . () 2 D 100 1000 D -trị số p : là trị số áp suất cắt (kg/mm2). Tra theo amax( ở bảng 2) ta có : p = 515(kg/mm2). Vậy lực cắt là :Pz=10.515.2 =10300(N). 3-công suất cắt: Pz .v N* = .( KW ) 60 . 10 3 vậy: n * . ∏ . D * 100 . 3 ,14 . 100 V= = = 3 ,14 ( m / ph ) 10 3 10 3 4-sơ bộ động cơ. ỗ : Là hiệu suất của máy =0,75. N = N η dc Nđc2= (ks –1).Nđc1 =(1,2-1).7,2=1,44(KW).`` Vậy ta chọn động cơ : Động cơ hộp chạy dao :N=1,7(kw); n=1430(vg/ph). Động cơ hộp tốc độ: Nđc1=7,5(KW); n=1460(vg/ph). Nđc2= 7,5(KW); n=14330(vg/ph). 10300 . 3 , 14 N*= = 5 , 4 ( KW ) 60 . 10 3
PHẦN IV THIẾT KẾ ĐỘNG HỌC MÁY A-Thiết kế động học xích chuyền dẫn chính I-Chọn phương án truyền dẫn. 1-chọn kiểu chuyền dãn Theo ENIMS máy có công xuất nhỏ dưới 100kw ta chọn phương án điều chỉnh cơ khí bao gồm : -một động cơ xoay chiều không đồng bộ 3 pha . -một hộp tốc độ bánh răng . 2-Bố trí cơ cấu truyền động. Có hai phương án bố trí cơ cấu truyền dẫn : -Dùng bộ truyền đai nối động gián tiếp. -Dùng khớp nối mếm nối động trực tiếp. Máy thiết kế để gọn gàng dễ tập trung cơ cấu điều khiển ta dùng khớp nối mềm để nối động. Nó ưu điểm hơn bộ truyền đai là gọn gàng dễ tập trung cơ cấu điều khiển.tuy nhiên nó có nhiều nhược điểm là rung động, nhiệt từ đoọng cơ và hộp tốc độ truyền sang hộp trục chính gây ảnh hưởng đến độ chính xác gia công. Nhưng do thân máy lớn dễ bôi trơn và làm mát nên ta khắc phục được nhược điểm này. 3-bố trí kích thước hộp. Do quan hệ hương kính và hướng trục không có gì đặc biệtvà với máy vỡ vừa nên có thể bố trí quan hệ bình thường. 4-lựa chọn bộ truyền cuối cùng . Bộ truỳên cuối cùng ảnh hưởng lớn đến chế độ cắt gọt và nộ điều hoà chuyển động,đến độ bóng bề mặt gia công . Máy phay thiết kế có trục chính quay với tốc độ trung bình nên ta chọn bộ truyền cuối cùng là bộ truyền bánh răng thẳng. để trục chính quay êm thì vòng quay của bánh răng không quá lớn và đường kính bánh răng lắp trên trục chính không quá bé hơn đường kính dao lớn nhất lắp trên trục . Nếu gọi [v] là tốc độ vòng quay cho phép của bánh răng thì đường kính răng [v] Dmax = π.nmax lớn nhất cho phép là : Trong đó :[v] =90(m/ph) với bánh răng thẳng. 9 Dmax = = 0,108(m) 3,14.26,66
Nmax =1600v/ph)= 26,66(vg/s). Vậy Suy ra : Dmax =108(mm). Để thay thế bánh răng trên trục chính ta chế tạo bánh răng sao cho nó có thể làm đảm bảo đều tốc độ cắt trong quá trình cắt dẫn đến máy làm việc êm . II-chọn phương án cấu trúc truyền dẫn 1-Chọn phương án kết cấu Phương án kết cấu có ánh hưởng đến số lượng bánh răng số lượng trục, số lỗ và ổ trong vỏ hộp. Tức là ảnh hưởng đến giá thành của máy thiết kế, một phương án tối ưu là đảm bảo các chỉ tiêu sau : số bộ truyền Z là bé nhất . số lượng nhóm truyền là bé nhất. Trọng lượng, só lượng bánh răng truỳen dẫn là bé nhất . Trật tự động học hợp lý . Các chỉ số truyền imax,imin phải nằm trong phạm cho phép . Giảm tổn thất do ma sát . Ta dựa trên các điều kiện này để tìm ra phương án tốt nhất. Hai chỉ tiêu đầu mâu thuẫn với nhau và người ta đưa ra cách sử lý. ở các nhà máy lớn dùng tốc độ vòng thấp .thường xích giảm tốc dài thì thường giảm số bánh răng là chính và dùng P=2,3; và người ta cũng chứng minh được rằng P=2,3 thì tổng số bộ truyền là nhỏ nhất . Trọng lượng truyền dẫn :ta biết rằng mô men xoắn Mx tăng thì số vòng quay giảm và làm tăng kích thước truyền dẫn. Thực tế Mx tăng dần từ trục động cơ đến trục mang dao, cho nên ta nhận được bộ truyền khối lượng nhẹ nhiều hơn N MX = n và số bộ truyền khối lượng nặng và lúc đó sẽ làm giảm trọng lượng truyền dẫn. Muốn vậy ta phải lấy pk giảm dần về phía trục chính , tức là P1>P2> P3. có trật tự động học hợp lý . Ta chọn các nhóm sao cho có trật tự động học hợp lý có imin giảm dần imin1>imin2>.. nghĩa là đặc tính của các nhóm phải thoả mãn điều kiện x1
Các phương án 4, 5,6,7 không thoả mãn điều kiện 1 và 2 hơn nữa số bánh răng trên trục quá dài không làm việc được . Trong phương án 1,2,3 ta thấy có phương án 1 thoả mãn đièu kiện P1≥ P2 ≥P3 Và Hợp lý hơn nhất. Do đó ta chọn phương án 1. 2- chọn phương án động học Phương án động học là phương án thay đổi sự ăn khớp của bộ truyền để dãy tốc độ đã cho. Quan điểm chọn sao khi giảm hoặc khi tăng tốc độ không đột ngột. Phương án thay đổi tốc động học tốt nhất là phương án có phạm vi điều chỉnh nằm trong giới hạn cho phép, lượng tỷ số truyền dẫn tới lưới cáu trúc hình rẻ quạt . máy với Zn=18. m! = 1 x 2 x 3 =6 phương án . Z1=31I x 33IIx 29III Z4= 32IIx 36IIIx21I . Z2= 33II x 31 I x29III Z5=36IIIx 31IIx 21I. Z3=31I x 36III x 23II Z6= 36IIIx 31I x 23II. Phạm vi điều chỉnh mỗi nhóm. i max 2 [Ri ] = = =8 i min 1/4 Xét ở nhóm khuyếch đại thứ 2 (nhóm III) . mayphương án 1 và 2 ta có . i max = ϕ 9 = 8. R1 = Rs 2 = imin các phương án còn lại: như vậy ta cần lựa chọn 1 trong 2 phương án. dựa vào điều kiện chọn phương án tối ưu như đã nêu ở trên, ta thấy phương án 1có x1 P2 > P3. Phương án 2 không thảo mãn điều kiện này, do vậy ta chọn phương án 1 để thiết kế. i max = ϕ 12 = 16 . Ri = i min Z= 31I x 33II x 29III. Phương án này cho ta lưới cấu trúc hình rẻ quạt, lượng mở của các tia thay đổi từ từ, đều đặn . mặt khác cho ta kích thước hộp nhỏ gọn, bố trí kết cấu trong hộp là chặt chẽ nhất . 3- vẽ lưới cấu trúc
4-xây dung đồ thị vòng quay. Lưới kết cấu mới chỉ cho ta biết được khái quát được tỷ số truyền trong từng nhóm.Tuy nhiên lưới kết cấu không biểu thị được tỷ số truyền cụ thể (về mặt trị số ) của các trục, trị số của các vòng quay trung gian . vì vậy người ta phải vẽ đồ thị vòng quay, trên đồ thị vòng quay các tỷ số truyền được biểu dưới dạng : i= ửE . Trong đó E là lượng mở của mỗi tia đi qua. i > 1 thì E > 0 – tia đi xuống . i = 0 thì E = 0 - tia nằm ngang i < 1 thì E < 0 - tia đI lên khi vẽ đồ thị vòng quay ta nên vẽ sao cho điểm n0 trên trục I nên chọn xấp xỉ số vòng quay của động cơ và trùng với tần số quay lớn nhất trên trục chính . như vậy đảm bảo trục trung gian quay không quá nhanh . như vậy kích thước bộ truyền sẽ bé . Nên vẽ các tia đI lên trước và đảm bảo không quá độ nghiêng cho phép . Sau đó vẽ các tia nghiêng đI xuống theo lượng mở . Như vậy sẽ dùng dược nhiều bộ truyền giảm tốc, hộp sẽ làm việc êm hơn . không nên vẽ các tia gẫy khúc quá khi không có yêu cầu gì đặc biệt . cần tận dụng các tia trong một nhóm đối xứng
. như vậy sẽ giảm được chiều ngang của nhóm và toàn hộp , mặt khác làm tăng mức độ thống nhất hoá trong quá chình thiết kế . Với trục ngang mang dao có Zn=18. ở đây ta chọn n0=1460 (vg/ph). từ đồ thị vòng quay ta thấy 5 đường thẳng đứng biểu diễn các trục . các đường nằm ngang biểu diễn 18 cấp tốc độ . các tia đi lên biểu diễn sự tăng tốc . các tia đi xuống biểu diễn sự giảm tốc . ở mỗi nhóm tỷ số truyền chỉ cần chọn một tỷ số truyền tuỳ ý nhưng cần đảm bảo 1/4≤ i ≤ 2 hay 1/ử6 ≤ i ≤ ử3 (*). Như vậy nhóm III ta chỉ có một cách chọn imax =ử3 ; imin =ử-6.mới thoả mãn điều kiên (*) ở cácnhóm I và II ta chọn các tỷ số truyền imin= 1/ử4 từ đây vẽ được đồ thị vong quay hộp tốc độ . Từ đồ thị vòng quay ta xác định được tỷ số truyền : i1I = ử- 4 =1,26- 4 = 2/5 * Nhóm I : i2II = ử- 3 =1,26- 3 = 1/3 i3I = ử- 2 =1,26- 2 =7/11 i1II = ử- 4 =1,26- 4 =2/5 * Nhóm II : i2II =ử- 1 =1,26-1 =4/5 i3III = ử2 =1,262 =11/7 Nhóm III: i1III=ử- 6 = 1,26- 6 =1/4 i2III =ử3 =1,263 =2. III-Tính toán động học bánh răng
với đồ thị vòng quay có Zn=18. a-nhóm I : a 2 = 1 ị a 1 + b1 = 7 I i1 = b1 5 a 1 I = = 2 ⇒ a 2 + b2 = 3 i2 2 b2 7 a I i3 = = 3 ⇒ a 3 + b3 = 18 11 b3 Bội số chung nhỏ nhất của ai+ bi là : k= 18 x 7=126 = 3 x 3 x 2 x7 > 120. Giải k bằng cách bớt đi thừa số lớn nhất của k. K= 3 x 3 x 2 =18 a j .k .E Zi = a j + bj b j .k .E Zj = a j + bj Với E nguyên: Trong nhóm này các tia đều là các tia giảm tốc vì i