Đồ án tốt nghiệp Thiết kế máy phay hạng nhẹ BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐỘC LẬP – TỰ DO – HẠNH PHÚC HÀ NỘI. NHIỆM VỤ THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP Sinh viên thực hiện: Lê Đình Huân Trần Quốc Toản Mạc Tuấn Tú Lớp: KKTL 02 Ngành học: Cơ Tin Kỹ Thuật Cán bộ hướng dẫn: TS. Bùi Quý Lực Ngày giao nhiệm vụ thiết kế: Ngày hoàn thành: Nội dung đề tài: THIẾT KẾ MÁY PHAY HẠNG NHẸ PHỤC VỤ CƠ SỞ SỬA CHỮA NHỎ -Số cấp tốc độ của hộp tốc độ: Z = 16; n đc = 950 v/ph Số vòng quay: n min = 40 v/ph; ϕ = 1,26 ϕ -Số cấp tốc độ hộp chạy dao: Z =16 ϕ = 1,26 ϕ Lượng chạy dao: S dọcmin = S ngangmin = S đứngmin = 14 mm/ph Số lượng bản vẽ A 0 : Hà Nôi, ngày…….tháng 01 năm 2008 Cán bộ hướng dẫn Chủ nhiệm khoa (Ký tên và ghi rõ họ tên) (Ký tên và ghi rõ họ tên) Trườg Đại Học Bách Khoa Hà Nội - 1 - Lớp Cơ Tin – KKTL 02 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế máy phay hạng nhẹ NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………. Hà Nội, ngày……tháng 01 năm 2008 Cán bộ hướng dẫn TS. Bùi Quý Lực Trườg Đại Học Bách Khoa Hà Nội - 2 - Lớp Cơ Tin – KKTL 02 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế máy phay hạng nhẹ NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN DUYỆT ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Hà Nội, ngày ……tháng 01 năm 2008 Cán bộ duyệt Trườg Đại Học Bách Khoa Hà Nội - 3 - Lớp Cơ Tin – KKTL 02 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế máy phay hạng nhẹ LỜI NÓI ĐẦU Trong giai đoạn hiện nay, nước ta đang trên con đường tiến hành công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước. Với mục tiêu mà đại hội đảng toàn quốc lần thứ X đã đề ra đến năm 2020 nước ta cơ bản trở thành một nước công nghiệp phát triển theo hướng hiện đại. Đóng góp vào sự phát triển chung đó, ngành cơ khí một ngành chủ lực là nền tảng cơ bản cho mọi ngành khác phát triển, cũng đang cố gắng cải tiến công nghệ kỹ thuật, hiện đại hóa nhằm góp phần thúc đẩy nhanh sự phát triển của đất nước. Nói đến ngành cơ khí thì máy công cụ đóng một vai trò rất quan trọng để sản suất ra các chi tiêt, chế tạo nên các máy phục vụ cho các ngành công nghiệp khác. Trong đó máy phay chiếm một tỷ lệ khoảng 15% đến 20% tổng số máy công cụ trong các nhà máy, phân xưởng cơ khí. Cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật hiện đại trên thế giới đã ra đời nhiều loại máy công cụ hiện đại, ứng dụng thành tựu của công nghệ thông tin tạo nên những chiếc máy công cụ tự động, linh hoạt được điều khiển theo chương trình số. Nhưng máy công cụ vạn năng vẫn chiếm một phần đáng kể trong ngành công nghiệp chế tạo. Trong đó máy phay được sử dụng khá rộng rãi vì nó có cấu trúc động học đơn giản, khả năng tạo hình của máy là do dạng hình học của dao phay quyết định khi tiếp xúc với bề mặt gia công. Máy phay ngày càng được cải tiến và đưa vào công nghệ cao nhằm nâng cao phạm vi sử dụng. Mặc dù vậy đặc biệt là các nước đang phát triển như nước ta thì việc sử dụng máy công cụ vạn năng kết hợp với các đồ gá chuyên dùng vẫn đang được sử dụng phổ biến rộng rãi và có hiệu quả. Là sinh viên khoa cơ khí – Cơ tin kỹ thuật, Trường ĐHBK Hà Nội. Qua thời gian học tập và rèn luyện tại trường, chúng em được giao đề tài tốt nghiệp “ Thiết kế máy phay hạng nhẹ phục vụ cơ sở sửa chữa nhỏ”. Với thời gian là 10 tuần, được sự hướng dẫn chỉ bảo tận tình của thầy giáo tiến sĩ Bùi Quý Lực và sự lỗ lực của Trườg Đại Học Bách Khoa Hà Nội - 4 - Lớp Cơ Tin – KKTL 02 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế máy phay hạng nhẹ bản thân, chúng em đã hoàn thành được đồ án tốt nghiệp của mình. Mặc dù vậy với thời gian và trình độ có hạn, do tính chất phức tạp của công việc tính toán, hơn nữa đây lại là đề tài thiết kế đầu tay nên không thể tránh khỏi những sai sót nhất định. Chúng em rất mong được sự giúp đỡ, chỉ bảo, đóng góp của các thầy. Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy giáo_tiến sĩ Bùi Quý Lực và các thầy trong khoa đã giúp đỡ chúng em để hoàn thành đồ án tốt nghiệp của mình. Hà Nội, ngày……tháng 01 năm 2008 Nhóm sinh viên LÊ ĐÌNH HUÂN TRẦN QUỐC TOẢN MẠC TUẤN TÚ Trườg Đại Học Bách Khoa Hà Nội - 5 - Lớp Cơ Tin – KKTL 02 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế máy phay hạng nhẹ PHẦN MỞ ĐẦU TỔNG QUAN CHUNG VỀ MÁY PHAY I- CÔNG DỤNG, VAI TRÒ VÀ GIÁ TRỊ CỦA MÁY PHAY TRONG PHÂN XƯỞNG CƠ KHÍ. 1.Công dụng máy phay. Máy phay là loại máy được dùng phổ biến và có khả năng công nghệ tương đối rộng rãi. Cụ thể: + Phay mặt phẳng bằng các loại dao phay hình trụ, dao phay mặt đầu…Có thể gia công các loại mặt phẳng như: - Mặt phẳng nghiêng. - Mặt phẳng nằm ngang. - Mặt phẳng đứng… Ngoài ra người ta còn dùng tổ hợp dao phay để phay mặt phẳng, tổ hợp dao phay được hình thành bằng các dao phay tiêu chuẩn, các dao phay chuyên dùng… + Phay bậc, phay rãnh, cắt đứt một phần và cắt đứt chi tiết. Phay rãnh, phay then hoa bằng các loại dao phay đĩa, dao phay ngón, dao phay mặt đầu. Ngoài ra còn dùng tổ hợp dao phay đĩa để gia công một nhóm chi tiết giống nhau có hai bậc, hai hoặc nhiều rãnh… + Phay rãnh định hình, rãnh chữ T và rãnh đuôi én. Rãnh định hình gồm các loại sau: - Rãnh lõm cung tròn. - Rãnh hình tam giác. - Rãnh hình thang, profin định hình… Bằng các loại dao phay hình bán nguyệt, dao phay một góc, hai góc: Trườg Đại Học Bách Khoa Hà Nội - 6 - Lớp Cơ Tin – KKTL 02 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế máy phay hạng nhẹ + Phay mặt định hình được hình thành từ các mặt cơ sở như: mặt trụ, mặt côn. Các loại mặt định hình gồm có: - Mặt định hình xoay. - Mặt định hình cong khép kín có đường sinh thẳng, các mặt định hình này là những mặt trụ được giới hạn bằng hai mặt phẳng đáy. - Mặt định hình không gian phức tạp gồm các loại: bề mặt cánh quạt tuabin, khung xe ô tô, khuôn ép bề mặt răng của bánh răng, bề mặt then hoa, bề mặt rãnh xoắn và ren… 2.Vai trò của máy phay. Trong các nhà máy và phân xưởng cơ khí máy phay đóng vai trò quan trọng nhờ vào khả năng công nghệ rộng rãi của chúng, vì thế trong sản xuất hàng loại lớn và hàng khối thì máy phay hầu như hoàn toàn thay thế cho máy bào, máy xọc. Nếu so sánh về khả năng công nghệ, độ chính xác gia công, tốc độ cắt, năng suất làm việc cũng như phạm vi điều chỉnh của máy phay có nhiều ưu thế hơn máy bào. Nhưng trong một số trường hợp sử dụng máy bào có hiệu quả hơn máy phay như: - Khi gia công các chi tiết dài và hẹp. - Khi gia công phá vật đúc có lượng dư gia công lớn. Nếu dùng máy phay thì phải bóc lượng dư bằng hai lần chạy dao. Trong khi đó máy bào có khả năng bóc đi lớp kim loại trong một lần chạy dao. Thời gian phụ (gồm thời gian gá đặt và tháo chi tiết) của máy bào lớn hơn, còn thời gian kết thúc của máy phay lớn hơn. Do đó máy bào được tồn tại trong sản xuất đơn chiếc và hàng loạt nhỏ, còn máy phay được dùng trong sản xuất hàng loạt lớn và hàng khối. Trườg Đại Học Bách Khoa Hà Nội - 7 - Lớp Cơ Tin – KKTL 02 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế máy phay hạng nhẹ 3.Vị trí của máy phay. Máy phay được sử dụng phổ biến trong các nhà máy và phân xưởng cơ khí, do đó nó có vị trí quan trọng trong việc gia công chi tiết điển hình. Nhờ khả năng công nghệ rộng rãi mà số máy phay chiếm khoảng 15 ÷ 20% tổng số máy trong các nhà máy, phân xưởng cơ khí. Khi gia công trên máy phay có thể đạt độ chính xác cấp 2 đến cấp 8, độ nhám bề mặt cấp 4 đến cấp 6. Nếu coi máy tiện đứng vị trí thứ nhất thì máy phay đứng vị trí thứ hai về tổng số máy và tính vạn năng. Hiện nay người ta đã chế tạo được các loại máy phay điều khiển theo chương trình số đã được lập trước. Các máy này dùng để gia công các chi tiết có hình dạng phức tạp như: Cam, mẫu chép hình, cối dập… Với độ chính xác cao. II- NGUYÊN LÝ CẮT GỌT KHI PHAY. 1.Thực chất đặc điểm. Phay là một phương pháp gia công cắt gọt kim loại. Đó là quá trình cắt đi một lớp kim loại (gọi là lượng dư gia công để tạo thành phoi) trên bề mặt của phôi để được chi tiết có hình dáng, kích thước, độ chính xác, độ bóng theo yêu cầu kỹ thuật trên bản vẽ. Quá trình đó được thực hiện trên các máy phay (gọi chung là máy công cụ hay máy cắt kim loại), bằng các loại dao phay, mũi khoan…gọi chung là dụng cụ gia công cắt gọt. Phay có thể dùng để gia công tinh, gia công lần cuối để đạt được độ bóng, độ chính xác cao, dễ cơ khí hóa, cho năng suất cao dùng trong sản xuất đơn chiếc, hàng loạt và hàng khối. Số lượng nguyên công gia công cắt gọt đạt tới 60 ÷ 70% công việc gia công cơ khí thì nguyên công phay cũng chiếm một tỉ lệ lớn. Máy phay có số lượng nhiều, chiếm một tỉ lệ lớn và giữ một vị trí quan trọng trong các nhà máy phân xưởng cơ khí. Trườg Đại Học Bách Khoa Hà Nội - 8 - Lớp Cơ Tin – KKTL 02 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế máy phay hạng nhẹ 2. Sự tạo hình bề mặt và các dạng bề mặt gia công. Hình dạng bề mặt các chi tiết, dụng cụ gia công cơ khí rất đa dạng. Khi một điểm chuyển động tạo thành một đường, một đoạn thẳng (gọi là đường sinh) chuyển động liên tục dựa trên một đường khác (gọi là đường chuẩn) tạo thành một mặt. Đó là quỹ đạo của một điểm hay một đường. Chuyển động tương đối giữa đường sinh và đường chuẩn gọi là chuyển động tạo hình bề mặt gia công. Đó là chuyển động tương đối giữa dao và phôi. Để hình thành nên bề mặt gia công. Chúng có thể là chuyển động đơn giản hoặc phức tạp theo các phương pháp chép hình, bao hình, quỹ tích (theo vết) và phương pháp tiếp xúc. 3.Chuyển động cơ bản khi phay. Chuyển động cơ bản là các chuyển động để thực hiện quá trình cắt gọt, hình thành các bề mặt chi tiết gia công bao gồm: - Chuyển động chính (chuyển động cắt) là chuyển động chủ yếu thực hiện quá trình cắt gọt tao ra phoi. Chuyển động chính khi phay là chuyển động quay tròn của dao phay được truyền dẫn qua trục chính. - Chuyển động chạy dao S là chuyển động để thực hiện quá trình cắt tiếp tục và cắt hết chiều dài chi tiết. Đó là chuyển động dọc, ngang hoặc thẳng đứng của bàn máy phay có gá phôi. Chúng thường vuông góc với trục dao. 4. Thông số hình học của dao phay. Hình 1.a giới thiệu sơ đồ cắt của một dao phay trụ có nhiều răng. Mỗi răng tương ứng như một con dao tiện hoặc dao bào như hình 1.b Trườg Đại Học Bách Khoa Hà Nội - 9 - Lớp Cơ Tin – KKTL 02 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế máy phay hạng nhẹ Hình 1. Sơ đồ cắt của dao phay trụ (a) Và một răng của dao phay (b) (Tương ứng với lưỡi cắt của một dao tiện) Hình 2 giới thiệu các bề mặt trên phôi: bề mặt cần gia công I (chưa gia công), bề mặt đang gia công II- mặt cắt (dao đang tiếp xúc với chi tiết gia công), bề mặt đã gia công 3 (dao đã đi qua). Hình 2. Các bề mặt trên phôi. 5. Các thông số của yếu tố cắt và chế độ cắt khi phay. Hình 3.a giới thiệu một số thông số của chế độ cắt, hình 3.b là các thành phần lớp cắt khi phay. a) Tốc độ cắt V là lượng dịch chuyển tương đối của một điểm trên lưỡi cắt của dao phay so với chi tiết gia công trong một phút, tính bằng (m/ph) Trườg Đại Học Bách Khoa Hà Nội - 10 - Lớp Cơ Tin – KKTL 02 [...]... khi phay thuận cao hơn phay nghịch Trườg Đại Học Bách Khoa Hà Nội - 22 - Lớp Cơ Tin – KKTL 02 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế máy phay hạng nhẹ PHẦN I KHẢO SÁT MỘT SỐ MÁY PHAY I- MỤC ĐÍCH - Phân tích ưu nhược điểm của máy để thiết kế máy mới - Khai thác ưu điểm và khắc phục nhược điểm của nó - Tìm những số liệu và kết cấu có thể dùng vào việc thiết kế máy mới làm giảm bớt việc tính toán Trong thiết kế: -... dao máy phay 6H82 Trườg Đại Học Bách Khoa Hà Nội - 34 - Lớp Cơ Tin – KKTL 02 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế máy phay hạng nhẹ Nhận xét:  Kiểm tra tỷ số truyền 1 ≤ i ≤ 2,8 5  Dùng cơ cấu phản hồi để giảm số trục do đó giảm kích thước của hộp mà vẫn đảm bảo tỷ số tryền lớn nhất Trườg Đại Học Bách Khoa Hà Nội - 35 - Lớp Cơ Tin – KKTL 02 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế máy phay hạng nhẹ PHẦN II THIẾT KẾ MÁY PHAY. .. NGHIÊN CỨU MÁY PHAY TƯƠNG TỰ 6H82 1 Các bộ phân chính của máy Trườg Đại Học Bách Khoa Hà Nội - 23 - Lớp Cơ Tin – KKTL 02 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế máy phay hạng nhẹ Máy phay vạn năng 6H82 do LIÊN XÔ sản xuất hình dáng tổng quát của máy vạn năng 6H82 được trình bày trên hình vẽ Tất cả các bộ phận của máy đều lắp trên thân máy (1), consol (2) có thể di động trên sống trượt phía trên của thân máy và dùng... như khi cắt ren lẹo dao là hiện tượng xấu Trườg Đại Học Bách Khoa Hà Nội - 19 - Lớp Cơ Tin – KKTL 02 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế máy phay hạng nhẹ 8 Phương pháp phay Khi phay bằng dao phay trụ, dao phay đĩa, ta phân biệt hai phương pháp phay là: phay thuận và phay nghịch a) Phay thuận Hình 8.a Giới thiệu phương pháp phay thuận Tại điểm tiếp xúc M giữa dao và phôi, véc tơ vận tốc và véc tơ chạy dao trùng... Dao quay cùng chiều với hướng tịnh tiến của phôi nên không khử hết độ rơ giữa bàn máy với trục vít me, dễ gây ra dung động Trườg Đại Học Bách Khoa Hà Nội - 20 - Lớp Cơ Tin – KKTL 02 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế máy phay hạng nhẹ Hình 9 Phương pháp phay: a) phay thuận b) phay nghịch b) Phay nghịch Phay nghịch ngược lại với phay thuận Tại điểm tiếp xúc M giữa dao và phôi, véctơ vận tốc và véctơ chạy dao... quát của máy phay ngang vạn năng 6H82 • Máy phay vạn năng 6H82 có những đặc tính kỹ thuật sau: - Kích thước của bàn máy: 320 x 1250 mm Trườg Đại Học Bách Khoa Hà Nội - 24 - Lớp Cơ Tin – KKTL 02 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế máy phay hạng nhẹ - 18 cấp vòng quay trục chính: n = 30 ÷ 1500 v/ph - 18 cấp lượng chạy dao: Sd,n,đ = 19 ÷ 950 mm - Công suất động cơ điện: Nđc = 7kw 2 Xích tốc độ Trục chính dao phay quay... Khoa Hà Nội - 12 - Lớp Cơ Tin – KKTL 02 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế máy phay hạng nhẹ đo theo phương hướng kính của dao) Khi phay thuận, chiều dầy cắt thay đổi từ trị số amax ÷ amin, ngược lại khi phay nghịch chiều dày cắt lại thay đổi từ trị số amin ÷ amax f) Thời gian gia công T T = Tm + Tphụ + Tphvụ + Tng Trong đó: Tm = T0 – thời gian máy Tphụ – thời gian phụ Tphvụ – thời gian phục vụ Tng – thời gian... lượng ăn tới của dao i – số hành trình phay Trườg Đại Học Bách Khoa Hà Nội - 13 - Lớp Cơ Tin – KKTL 02 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế máy phay hạng nhẹ a Dao phay mặt đầu b Dao phay hình trụ Hình 4 Sơ đồ xác định thời gian gia công khi phay g) Năng suất cắt L (chiếc/phút) N= 1 T Những biện pháp để nâng cao năng suất là giảm số hành trình chạy dao i, chọn δ min (lượng dư nhỏ nhất), tăng n nghĩa là tăng tốc... bánh răng kết cấu gọn nhẹ hơn Phương trình xích động: n đc 26 (II) 54 19 36 22 33 16 39 (III) 24 26 28 37 16 39 (IV) 82 38 49 71 (V) = ntc Phương án không gian: 1 x 3 x 3 x 2 Cách bố trí làm cho kết cấu hộp nhỏ gọn, số bánh răng trên trục cuối là ít nhất Phương án thứ tự: Trườg Đại Học Bách Khoa Hà Nội - 25 - Lớp Cơ Tin – KKTL 02 Đồ án tốt nghiệp Tính công bội ϕ : Rn = Thiết kế máy phay hạng nhẹ nmax... − 4 2 Trườg Đại Học Bách Khoa Hà Nội - 15 - Lớp Cơ Tin – KKTL 02 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế máy phay hạng nhẹ S2 ⇒ r − 2.r.CH + CH = r − 4 2 2 2 Vì CH nhỏ nên CH2 là vô cùng nhỏ được bỏ qua: S2 ⇒ CH = 8r Vậy S không đổi, r càng tăng thì CH càng giảm và độ bóng bề mặt càng tăng 7 Hiện tượng vật lý và cơ học xảy ra khi cắt gọt Những hiện tượng vật lý và cơ học xảy ra trong quá trình cắt gọt có ảnh hưởng . Bùi Quý Lực Ngày giao nhiệm vụ thiết kế: Ngày hoàn thành: Nội dung đề tài: THIẾT KẾ MÁY PHAY HẠNG NHẸ PHỤC VỤ CƠ SỞ SỬA CHỮA NHỎ -Số cấp tốc độ của hộp. tại trường, chúng em được giao đề tài tốt nghiệp “ Thiết kế máy phay hạng nhẹ phục vụ cơ sở sửa chữa nhỏ . Với thời gian là 10 tuần, được sự hướng dẫn chỉ