TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
VIỆN CƠ KHÍ
****************************
ĐỒ ÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ KHÍ
MÃ ĐỀ : VCK02-10
THIẾT KẾ HỆ DẪN HƯỚNG CHO
BÀN MÁY CNC
Giảng viên hướng dẫn : PGS.TS Lê Giang Nam
Sinh viên thực hiện : Vũ Ngọc Thành Trung
MSSV : 20184642
Lớp : CĐT04 K63
1
Downloaded by Nguynhavy Ha Vy (Ntkphuong205@gmail.com)
lOMoARcPSD|16911414
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
VIỆN CƠ KHÍ
****************************
ĐỒ ÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ KHÍ
MÃ ĐỀ : VCK02-10
THIẾT KẾ HỆ DẪN HƯỚNG CHO
BÀN MÁY CNC
Giảng viên hướng dẫn : PGS.TS Lê Giang Nam
Sinh viên thực hiện : Vũ Ngọc Thành Trung
MSSV : 20184642
Lớp :
Chữ ký của GVHD :
2
Downloaded by Nguynhavy Ha Vy (Ntkphuong205@gmail.com)
lOMoARcPSD|16911414
LỜI MỞ ĐẦU
Trong snghiệp công nghiệp hóa hiện đại hóa, phát triển khoa học thuật
vấn đề quan trọng và cần sự quan tâm lớn. Mỗi ngành như cơ khí, điện tử, tin học đều
nền tảng khoa học sản phẩm đặc trưng riêng. Tuy vững chắc tạo ra các nhiên,
yêu cầu của thời đại đặt ra yêu cầu cao hơn về cách hoạt động của máy móc, yêu cầu
máy móc cần phải gọn nhẹ hơn, linh động hơn, uyển chuyển hơn thông minh hơn.
Việc sử dụng máy móc để thay thế sức lao động của con người một xu hướng tất
yếu để tăng năng suất lao động, tạo ra nhiều sản phẩm chất lượng cao.
Máy CNC một tiến bộ phát triển vượt bậc của nền công nghiệp. Sự xuất hiện
của máy CNC thẳng, các cấu trúc phức tạp 3 chiều cũng được dễ dàng thực hiện
một lượng lớn các thao tác của con người được giảm thiểu. Việc gia tăng tự động hóa
trong quá trình sản xuất đã nhanh chóng làm thay đổi quá trình sản xuất công nghiệp.
Các đường cong được thực hiện dễ dàng như đường tạo nên sự chính xác chất
lượng ngày càng cao. y CNC phổ biến hiện nay như: máy tiện CNC, máy phay
CNC, máy cắt laze, máy cắt dây CNC... Sự tiến bộ của kỹ thuật, trí thông minh nhân
tạo, điều khiển số tạo ra những máy CNC có nhiều trục chính như 3, 6 trục chính
chuyển động ngày càng linh hoạt và khéo léo. Bài báo cáo này sẽ trình bày chủ yếu về
máy phay CNC có 3 trục chính.
Đồ án thiết kế khí này, em sẽ tìm hiểu về quá trình tính toán thiết kế hệ
thống dẫn hướng máy phay CNC. Nhiệm vụ chínhtính toán thiết kế và lựa chọn hệ
thống vít me bi, hệ thống ray dẫn hướng, ổ bi và động cơ điều khiển cho các trục X, Y.
Do kiến thức còn hạn hẹp lần đầu tìm hiểu đồ án, bản báo cáo này khó tránh khỏi
những thiếu sót nên em rất mong muốn có được sự góp ý của thầy cô.
Lời cuối cùng em xin chân thành cảm ơn thầy Giang Nam bởi sự chỉ bảo
giúp đỡ tận tình để em hoàn thành bản báo cáo đồ án này.
3
Downloaded by Nguynhavy Ha Vy (Ntkphuong205@gmail.com)
lOMoARcPSD|16911414
MỤC LỤC
LỜI MỞ ĐẦU..............................................................................................................3
Chương I: Tổng quan đề tài thiết kế bàn máy CNC………………………...6
Phần I: Chọn máy tham khảo………………………………………...6
Phần II: Phân tích động học máy tham khảo………………………..8
Phần III: Các cơ cấu đặc biệt…………………………………...…...17
Chương II: Tính toán hệ thống dẫn động bàn máy CNC…………………22
PHẦN I:NH TOÁN HỆ THỐNG VÍT ME.........................................................25
1.1 Tính toán hệ thống vít me cho bàn máy X........................................................25
1.1.1 Các thông số đầu vào........................................................................25
1.1.2 Bước vít me(l)..................................................................................27
1.1.3 Lực cắt chính của máy(Fm)..............................................................27
1.1.4 Chọn kiểu bi...........................................................................................30
1.1.5 Chọn trục vít..........................................................................................31
1.2.1 Cơ sở tính toán.......................................................................................37
1.2.2. Tính toán tải trọng làm việc..............................................................40
1.2.3. Tính toán tải trọng tương đương.......................................................43
1.2.4. Tính toán tải trọng trung bình...........................................................44
Tính toán tải trọng tương đương.....................................................................49
1.3. Tính chọn động cơ dẫn động trục X..................................................................51
1.3.1 Momen phát động tác dụng lên trục X...............................................51
Các thông số đầu vào......................................................................................51
1.4. Tính toán và lựa chọn động cơ..............................................................52
1.5 Tính toán hệ thống vít me cho bàn máy Y.........................................................53
1.5.2 Lực cắt chính của máy(Fm)...................................................................54
1.5.3 Chọn kiểu bi.....................................................................................57
1.5.4 Chọn trục vít.....................................................................................58
PHẦN II: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ ĐƯỜNG DẪN HƯỚNG....................................63
2.1.1. Cơ sở tính toán......................................................................................64
4
Downloaded by Nguynhavy Ha Vy (Ntkphuong205@gmail.com)
lOMoARcPSD|16911414
2.1.2 Tính toán tải trọng làm việc..............................................................67
2.1.3 Tính toán tải trọng tương đương.......................................................70
2.1.4 Tính toán tải trọng trung bình...........................................................71
2.1.5 Tính toán các lực riêng rẽ.................................................................74
Tính toán tải trọng tương đương.....................................................................76
2.2 Tính chọn động cơ dẫn động trục Y..................................................................77
2.2.1 Momen phát động tác dụng lên trục X...............................................77
2.2.2. Các thông số đầu vào............................................................................78
2.2.3 Tính toán và lựa chọn động cơ............................................................78
Chương III: Thiết kế bản vẽ lắp và mô phỏng………………......………….83
Kết luận…………………………………………………………………..……84
5
Downloaded by Nguynhavy Ha Vy (Ntkphuong205@gmail.com)
lOMoARcPSD|16911414