Đang tải... (xem toàn văn)
ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP THÁI NGUYÊN I XÁC ĐỊNH CÔNG DỤNG CỦA MÁY CHỌN CÁC THÔNG SỐ CHỦ YẾU Máy phay lăn răng là loại máy chuyên dùng, nó được chế tạo để gia công bánh răng trụ răng thẳng, răng nghiêng và bánh vít (bằng phương pháp chạy dao hướng kính hay tiếp tuyến ). Việc cắt bánh răng được thực hiện bằng cách lăn bao hình giữa dao phay trục vít và phôi, gia công bằng phương pháp phay thuận hay phay nghịch với chạy dao thông thường hay chạy dao đường chéo. Máy phay lăn răng làm việc theo chu kỳ bán tự động. Đường kính lớn nhất của bánh vít được gia công : Dmax=800mm. Modul lớn nhất của bánh được gia công: mmax=10mm II PHƯƠNG PHÁP TẠO HÌNH BỀ MẶT CHI TIẾT GIA CÔNG Máy phay lăn răng làm việc theo phương pháp bao hình, tạo hình bề mặt bằng phương pháp lăn và tiếp xúc. ) Trên máy có các chuyển động sau : +)Chuyển động tạo ra đường chuẩn c . +)Chuyển động tạo ra đường sinh s +)Chuyển động phân độ Fa . ) Đường sinh công nghệ là đường thân khai, còn đường chuẩn là đường răng. 1Phương pháp phân tích chuyển động tạo ra đường sinh s , và chuyển động phân độ Fa. Theo phương pháp bao hình, đường thân khai (1) được tạo thành là đường bao của các vị trí liên tiếp của lưỡi cắt thực (2). Quá trình hình thành biên dạng răng là quá trình ăn khớp cưỡng bức giữa bánh răng cần gia công và dao phay trục vít (nhắc lại sự ăn khớp của trục vít và bánh răng). Do đó dao và phôi có chuyển động quay phù hợp với nhau. Vậy chuyển động phân độ Fa sẽ trùng với chuyển động tạo thành đường sinh s. Để tạo ra chuyển động này ta có sơ đồ như (hình1). Nếu bánh răng được cắt có Z răng dao phay trục vít có K đầu mối tốc độ quay của dao là nd thì tốc độ quay của phôi là: nf sao cho nfnd = kz. Gọi i x là chạc phân độ ta có : nd.i12.ix.i34 = nf i x = nfnd 1i 12i 34 = kz 1i 12i 34 2Phân tích tạo ra đường chuẩn c. Khi cắt bánh răng trụ răng thẳng, đường chuẩn là đường song song với trục phôi. Để tạo ra đường chuẩn này dao phay dịch chuyển dọc trục phôi với lượng chạy dao Sd xác định trên một vòng quay của phôi. Chuyển động nd là chuyển động của dao phay trục vít nhằm tạo ra tốc độ cắt ứng với chuyển động quay của dao theo tỉ số truyền: Nhóm x, nd, nf liên hệ với nhau theo tỷ số truyền trên được gọi là đường sinh T. Chuyển động tịnh tiến của bàn mang dao hoặc của bàn máy mang phôi theo phương dọc trục của chi tiết nhằm cắt hết bề rộng răng. s (T) : Nhóm tạo hình đường chuẩn. Khi gá dao sao cho : = Trong đó : Góc nâng răng trục vít. Khi cắt bánh răng trụ răng nghiêng thì đường chuẩn là đường xoắn vít có góc nâng bằng góc nâng của bánh răng. Chuyển động tạo ra đường chuẩn có thể xác định như sau : (Hình 2) Khi gia công bánh răng thẳng thì phôi cứ quay 1 vòng thì dao tịnh tiến một đoạn là Sđ để gia công hết đoạn răng từ AB. Khi gia công bánh răng nghiêng ,để dao phay cắt hết đoạn răng nghiêng từ AB1 thì phôi phải quay thêm một lượng là nt sao cho có sự phối hợp giữa nt và nphôi để dao dịch chuyển một cung AB1. Mối liên hệ giữa nt và dao như sau: Giả sử phôi quay thêm (nt) một góc i nào đó thì dao sẽ dịch chuyển một lượng là Sd. Nếu phôi quay thêm một lượng (nt) = 1 vòng phôi thì lúc đó dao tịnh tiến một lượng là T (T :là bước xoắn vít trụ). Ta có: Trong đó: d là đường kính phôi: Như vậy ta thấy khi dao dịch chuyển một lượng là T thì phôi quay phụ thêm 1 vòng. Nếu dao dịch chuyển một lượng là Sđ thì phôi quay phụ thêm một lượng nt. Ta có: (vòng phôi) Vậy khi phôi quay thêm một lượng nt (vòng phôi) thì dao quay thêm một lượng là : (vòng dao). Như vậy để gia công bánh răng trụ răng nghiêng thì: +) Phân độ : Phôi quay 1 vòng , dao quay ZK (vòng) +)Tạo rãnh nghiêng:Phôi quay nt (vòng), dao quay (vòng). Lượng di động tính toán là: 1 vòng phôi (Vòng dao). Dấu () khi đường xoắn của răng gia công và dao trùng nhau Dấu (+) khi chúng ngược chiều nhau. Khi cắt bánh vít gồm hai chuyển động nd,nf và s nd;nf) nhóm động học tạo hình đường sinh: Sk Chuyển động chạy dao hướng kính để cắt hết chiều sâu cắt theo phương pháp chạy dao hướng kính, nếu chạy dao tiếp tuyến thì dịch chuyển một lượng St của dao. +) Xích tốc độ: M 1 2 iv 3 4 dao phay. iv =Cv.n +) Xích phân độ : Dao phay 4 5 ix 6 7 phôi 1 vòng dao kz vòng phôi . ix = kz . i45 . i67 .1. +) Xích chạy dao : Phôi 7 8 iS 9 10 Vít me chạy hướng kính. 1 vòng phôi bàn máy tịnh tiến hướng kính S Kmm. iS = Sk 1 . i78 . i 910 . ivm Cắt bằng phương pháp chạy dao tiếp tuyến. Dao phay có dạng đầu côn hoặc dao bay áp dụng cho cắt bánh vít với sơ đồ đầu mối lớn hơn hai. +) Xích tốc độ: Giống trường hợp cắt bánh vít bằng chạy dao hướng kính. +) Xích phân độ : (nt). +) Xích chạy dao dọc trục (tiếp tuyến). Phôi 9 10 iS 11 12 vít me tiếp tuyến is = St tvm.i910.i1112. III THÀNH LẬP SƠ ĐỒ CẤU TRÚC MÁY Từ phân tích phương pháp tạo hình trên ta thấy máy phay lăn răng có các chuyển động tạo hình sau: Khi cắt bánh răng trụ răng thẳng cần có chuyển động quay chính của dao là Q1 để tạo ra tốc độ cắt, chuyển động quay phôi Q2 phù hợp với Q1 . Do vậy giữa dao và phôi phải có liên kết nội với chạc điều chỉnh ix, đó là nhóm tạo hình đường sinh s (Q1,Q2) . Khi cắt bánh răng trụ răng nghiêng để tạo thành đường chuẩn thì máy phải có thêm chuyển động tạo thành đường xoắn ốc đó là chuyển động quay phụ thêm Q3 phù hợp với chuyển động thẳng đứng của bàn máy T, lúc này bàn máy mang phôi nhận đồng thời 2 chuyển động độc lập nhau (Q2,Q3) vì vậy trong cấu tạo của máy cần bố trí thêm cơ cấu cộng (cơ cấu vi sai) để gộp 2 chuyển động này đó là nhóm tạo hình đường chuẩn c(Q3,T). Để tạo thành các chuyển động trên ta thấy có rất nhiều phương án thành lập sơ đồ cấu trúc. Cơ sở cho việc thành lập sơ đồ cấu trúc: Trước hết phải viết được liên kết nội và chuyển động của các nhóm hình thành. Từ đó ta có 4 phương án thành lập sơ đồ cấu trúc a,b,c,d. (Các hình vẽ trang sau) Theo phương án a,b ta có : Lượng di động tính toán xích vai là: T (mm) bàn dao phôi quay phụ thêm 1 (vòng) vòng vít me phôi quay phụ thêm 1 (vòng) .i65.iy.i.i34 = 1 vòng Hay : Trong đó : +) tvm: Bước của trục vít me đứng. +) i: Tỷ số truyền của cơ cấu cộng chuyển động +) mn : Modul pháp của bánh răng cần gia công +) Z :Số răng của bánh răng cần gia công +) :Góc xoắn vít của bánh răng cần gia công Khi điều chỉnh xích bao hình: Lượng di động tính toán là: 1 vòng dao KZ vòng phôi Phương trình điều chỉnh: 1.i12.i34.i.i23.ix = KZ vòng phôi Theo phương án c,d ta có : (2) Thay (1) vào (2) ta có: Trong 4 phương án trên ta thấy phương án c, d có việc điều chỉnh vi sai không phụ thuộc vào răng của số răng bị cắt, do đó khi cắt răng với số răng khác nhau ta chỉ cần điều chỉnh chạc ix sẽ rút ngắn được thời gian điều chỉnh máy đảm bảo cặp bánh răng làm việc tốt vì chúng có cùng góc nghiêng. Còn phương án a, b thì không có ưu điểm nào. Phương án c, có nhược điểm là khi cắt bánh răng nghiêng lượng chạy dao thẳng đứng phụ thuộc vào tốc độ quay của dao. Do đó năng xuất không cao vì không thể tăng tốc độ quay của dao lên liên tục được. Để khắc phục nhược điểm này ta sử dụng sơ đồ cấu trúc máy theo phương án (d) có thêm khâu điều chỉnh lượng chạy dao iS. Các phương án bố trí như hình vẽ: Mặt khác khi cắt bánh vít trên máy phay, cần có các chuyển động sau: nd tạo tốc độ cắt nf chuyển động của phôi phù hợp với chuyển động của dao Sk là chuyển động chạy dao hướng kính để cắt hết chiều sâu cắt khi cắt bánh bằng phương pháp chạy dao hướng kính.(hình e) St là chuyển động chạy dao dọc trục khi cắt bánh bằng phương pháp chạy dao tiếp tuyến ( hình f ). Như vậy ta phải có khâu điều chỉnh is vào xích chạy dao để thành lập được sơ đồ câu trúc của máy ở trường hợp này. Các sơ đồ cấu trúc máy như ( hình g,h ). Khi cắt bánh vít bằng phương pháp chạy dao tiếp tuyến thì chuyển động quay của dao và quay của phôi là chuyển động nhắc lại sự ăn khớp của trục vít bánh vít. Chuyển động chạy dao của vít me mang bàn dao ( St ) nhắc lại sự ăn khớp của bánh răng thanh răng do đó phôi phải quay thêm 1 lượng là nt do xích vi sai đảm nhiệm. Để mở rộng và thay đổi lượng chạy dao tiếp tuyến trên sơ đồ cấu trúc động học ta bố trí thêm khâu điều chỉnh i 0. Như vậy để được các yêu cầu của máy ta chọn phương án bố trí động học ( hình d ).
Thuyết minh Đồ án Tốt Nghiệp Máy Tự động hoá NỘI DUNG -Số trang: Trường Đại học kỹ thuật Công Nghiệp Thái Nguyên 1 Thuyết minh Đồ án Tốt Nghiệp Máy Tự động hoá -Số lượng vẽ : – A0 Nội dung ph7ần thuyết minh tính toán: I -Tổng hợp cấu trúc động học máy II -Xác định đặc trưng kỹ thuật máy III -Tính toán động học máy IV -Tính toán động lực học máy V -Tính toán chi tiết máy VI -Bôi trơn làm mát máy VII- Điều chỉnh vận hành máy Bản thuyết minh đề tài thông qua: Ngày 27 Tháng 12 Năm 2000 Tổ trưởng môn: Cán hướng dẫn: TS :Trần Vệ Quốc Chủ nhiệm khoa : TS - Trần Vệ Quốc LỜI MỞ ĐẦU Trong giai đoạn phát triển xã hội nay, việc xây dựng công nghiệp đại nhiệm vụ trọng tâm thời kỳ phát triển kinh tế thị trường Nhận rõ nhiệm vụ quan trọng Đảng Nhà nước ta Trường Đại học kỹ thuật Công Nghiệp Thái Nguyên 2 Thuyết minh Đồ án Tốt Nghiệp Máy Tự động hoá trọng đến việc phát triển công nghiệp nặng mũi nhọn khí chế tạo máy Trình độ kỹ thuật đất nước trước hết đánh giá phát triển ngành khí chế tạo máy - ngành chủ đạo công nghiệp, máy cắt kim loại thiết bị chủ yếu ngành, chúng dùng để bóc lượng dư từ phôi để biến thành chi tiết máy theo ý muốn Ngày công nghệ sản xuất phôi đạt thành tựu to lớn việc tạo phôi có hình dạng gần giống với chi tiết lượng dư cần bóc nhỏ Song không mà ý nghĩa máy cắt kim loại ngành khí lại giảm mà tăng lên trình gia công máy phức tạp yêu cầu độ xác cao mà dạng gia công khác đạt Nhiệm vụ đặt cho nhà thiết kế máy Việt Nam phải trang bị cho đất nước hệ thống máy cắt kim loại có đủ tiêu kinh kỹ thuật phù hợp với yêu cầu sử dụng nhằm mục đích đưa công nghiệp lên Sau năm học tập Trường Đại học kỹ thuật Công nghiệp đến em hoàn thành chương trình đại học ngành Cơ Khí Chế Tạo Máy Để có tổng hợp kiến thức học môn học ngành có khái quát chung nhiệm vụ người thiết kế em nhận đề tài Thiết kế máy Phay Lăn Răng sở dựa theo máy chuẩn 5K32 Được bảo tận tình thầy giáo TS Trần Vệ Quốc tập thể thầy giáo môn Máy tự động hoá với cố gắng thân, đến em hoàn thành đồ án tốt nghiệp Trong trình làm đồ án, chắn không tránh khỏi thiếu sót Em mong đựơc bảo thầy để em có điều kiện học hỏi thêm Em xin chân thành cảm ơn! Thái Nguyên ngày 23 tháng năm 2001 Sinh viên thiết kế: Ngô Cường Tuấn Trường Đại học kỹ thuật Công Nghiệp Thái Nguyên 3 Thuyết minh Đồ án Tốt Nghiệp Máy Tự động hoá MỤC LỤC Nội dung Trang Lời Nói Đầu 02 Phần Thứ Nhất 04 Phần Thứ Hai 20 Phần Thứ Ba 27 Phần Thứ Tư 44 Phần Thứ Năm 67 Phần Thứ Sáu 90 Trường Đại học kỹ thuật Công Nghiệp Thái Nguyên 4 Thuyết minh Đồ án Tốt Nghiệp Máy Tự động hoá Phần Thứ Bảy 95 Tài Liệu Tham Khảo 110 PHẦN THỨ NHẤT Trường Đại học kỹ thuật Công Nghiệp Thái Nguyên 5 Thuyết minh Đồ án Tốt Nghiệp Máy Tự động hoá TỔNG HỢP CẤU TRÚC ĐỘNG HỌC MÁY I - XÁC ĐỊNH CÔNG DỤNG CỦA MÁY - CHỌN CÁC THÔNG SỐ CHỦ YẾU Máy phay lăn loại máy chuyên dùng, chế tạo để gia công bánh trụ thẳng, nghiêng bánh vít (bằng phương pháp chạy dao hướng kính hay tiếp tuyến ) Việc cắt bánh thực cách lăn bao hình dao phay trục vít phôi, gia công phương pháp phay thuận hay phay nghịch với chạy dao thông thường hay chạy dao đường chéo Máy phay lăn làm việc theo chu kỳ bán tự động Đường kính lớn bánh vít gia công : Dmax=800mm Modul lớn bánh gia công: mmax=10mm Trường Đại học kỹ thuật Công Nghiệp Thái Nguyên 6 Thuyết minh Đồ án Tốt Nghiệp Máy Tự động hoá II - PHƯƠNG PHÁP TẠO HÌNH BỀ MẶT CHI TIẾT GIA CÔNG Máy phay lăn làm việc theo phương pháp bao hình, tạo hình bề mặt phương pháp lăn tiếp xúc -) Trên máy có chuyển động sau : +)Chuyển động tạo đường chuẩn Φc +)Chuyển động tạo đường sinh Φs +)Chuyển động phân độ Fa -) Đường sinh công nghệ đường thân khai, đường chuẩn đường 1-Phương pháp phân tích chuyển động tạo đường sinh Φ s , chuyển động phân độ Fa Theo phương pháp bao hình, đường thân khai (1) tạo thành đường bao vị trí liên tiếp lưỡi cắt thực (2) Quá trình hình thành biên dạng trình ăn khớp cưỡng bánh cần gia công dao phay trục vít (nhắc lại ăn khớp trục vít bánh răng) Do dao phôi có chuyển động quay phù hợp với Vậy chuyển động phân độ Fa trùng với chuyển động tạo thành đường sinh Φs Để tạo chuyển động ta có sơ đồ (hình-1) Nếu bánh cắt có Z dao phay trục vít có K đầu mối tốc độ quay dao nd tốc độ quay phôi là: nf cho nf/nd = k/z Gọi i x chạc phân độ ta có : nd.i12.ix.i34 = nf i x = nf/nd × 1/i 12×i 34 = k/z × 1/i 12×i 34 2-Phân tích tạo đường chuẩn Φ c Trường Đại học kỹ thuật Công Nghiệp Thái Nguyên 7 Thuyết minh Đồ án Tốt Nghiệp Máy Tự động hoá Khi cắt bánh trụ thẳng, đường chuẩn đường song song với trục phôi Để tạo đường chuẩn dao phay dịch chuyển dọc trục phôi với lượng chạy dao Sd xác định vòng quay phôi Chuyển động n d chuyển động dao phay trục vít nhằm tạo tốc độ cắt ứng với chuyển động quay dao theo tỉ số truyền: n K i= d = nf Z Nhóm Φx, nd, nf liên hệ với theo tỷ số truyền gọi đường sinh T Chuyển động tịnh tiến bàn mang dao bàn máy mang phôi theo phương dọc trục chi tiết nhằm cắt hết bề rộng Φs (T) : Nhóm tạo hình đường chuẩn Khi gá dao cho : ϕ=±λ Trong : λ - Góc nâng trục vít Khi cắt bánh trụ nghiêng đường chuẩn đường xoắn vít có góc nâng góc nâng bánh Chuyển động tạo đường chuẩn xác định sau : (Hình - 2) nd Sđ A B A B1 B1 B nf nt β T nf nt nd d π.d Hình - Trường Đại học kỹ thuật Công Nghiệp Thái Nguyên 8 Thuyết minh Đồ án Tốt Nghiệp Máy Tự động hoá Khi gia công bánh thẳng phôi quay vòng dao tịnh tiến đoạn Sđ để gia công hết đoạn từ A→B Khi gia công bánh nghiêng ,để dao phay cắt hết đoạn nghiêng từ A→B1 phôi phải quay thêm lượng n t cho có phối hợp nt nphôi để dao dịch chuyển cung AB1 Mối liên hệ nt dao sau: Giả sử phôi quay thêm (nt) góc αi dao dịch chuyển lượng Sd Nếu phôi quay thêm lượng (n t) = vòng phôi lúc dao tịnh tiến lượng T (T :là bước xoắn vít trụ) Ta có: T = π d Cotgβ Trong đó: d - đường kính phôi: m Z π.m n Z π.m n Z d = ms Z = n ⇒T= cot gβ = Cosβ cosβ Sinβ Như ta thấy dao dịch chuyển lượng T phôi quay phụ thêm vòng Nếu dao dịch chuyển lượng S đ phôi quay phụ thêm lượng nt Ta có: Sd n t S = ⇒ nt = d T T (vòng phôi) Vậy phôi quay thêm lượng n t (vòng phôi) dao quay thêm Z Sd K T lượng : (vòng dao) Như để gia công bánh trụ nghiêng thì: +) Phân độ : Phôi quay vòng , dao quay Z/K (vòng) Trường Đại học kỹ thuật Công Nghiệp Thái Nguyên 9 Thuyết minh Đồ án Tốt Nghiệp Máy Tự động hoá +)Tạo rãnh nghiêng:Phôi quay nt (vòng), dao quay Lượng di động tính toán là: T Z Z ± Sd K K vòng phôi → (Vòng dao) Z Sd K T (vòng) Dấu (-) đường xoắn gia công dao trùng chúng ngược chiều Dấu (+) Khi cắt bánh vít gồm hai chuyển động nd,nf Φs nd;nf) nhóm động học tạo hình đường sinh: Sk - Chuyển động chạy dao hướng kính để cắt hết chiều sâu cắt theo phương pháp chạy dao hướng kính, chạy dao tiếp tuyến dịch chuyển lượng St dao +) Xích tốc độ: M - - - iv - - - dao phay ⇒iv =Cv.n +) Xích phân độ : Dao phay - 4- - ix - - - phôi vòng dao → k/z vòng phôi ix = k/z i45 i67 +) Xích chạy dao : Phôi - - - iS - -10 - Vít me chạy hướng kính vòng phôi → bàn máy tịnh tiến hướng kính S Kmm iS = Sk / i78 i 910 ivm Cắt phương pháp chạy dao tiếp tuyến Dao phay có dạng đầu côn dao bay áp dụng cho cắt bánh vít với sơ đồ đầu mối lớn hai +) Xích tốc độ: Giống trường hợp cắt bánh vít chạy dao hướng kính +) Xích phân độ : (nt) +) Xích chạy dao dọc trục (tiếp tuyến) Phôi - -10- iS -11- 12 -vít me tiếp tuyến 10 Trường Đại học kỹ thuật Công Nghiệp Thái Nguyên 10 Thuyết minh Đồ án Tốt Nghiệp Máy Tự động hoá Nếu ta ký hiệu chiều dài hữu ích dao phay b n (Tính từ trọn vẹn đến cuối cùng), giá trị bv (Hình vẽ) mà dao dịch chuyển theo hướng chiều trục xác định theo công thức: bv = bn × bw Như nhiệm vụ điều chỉnh xác định lượng dịch chuyển trục dao đại lượng L cho L ≤ bv Chiều dài phần vào be phần ba dao bước xác định nhanh chóng thuận lợi theo đồ thị phân bố theo chiều dài làm việc dao phay bước, phụ thuộc vào số Z góc nghiêng β bánh cắt Những giá trị be ba nhận từ đồ thị để chuyển thành (mm) cần nhân với bước bánh cắt (t) Trong : m - modul dọc trục Chỗ bắt đầu trọn vẹn chỗ tính từ mặt bên dao phay(Ta lấy 1/4 bước ), phía nửa bước Do cần cộng thêm nửa bước vào giá trị bw Sau xác định xong tát giá trị tính toán ban đấu trục cần đặt vị trí Nhờ có thang đo (với giá trị vạch chia mm) vạch Sau vấu tỳ xác định bắt chặt, chúng dùng để điều khiển đường dịch chuyển dao phay 100 Trường Đại học kỹ thuật Công Nghiệp Thái Nguyên 100 Thuyết minh Đồ án Tốt Nghiệp Máy Tự động hoá Dao phay gá trục vị trí nhờ có thước chuyên dùng dụng cụ định tâm Sau dao phay trục từ vị trí dịch chuyển sát với ổ cách ổ khoảng tuỳ theo cụ thể 50 40 30 20 10 10 20 30 40 50 III - LỰA CHỌN TỐC ĐỘ CẮT 101 Trường Đại học kỹ thuật Công Nghiệp Thái Nguyên 101 Thuyết minh Đồ án Tốt Nghiệp Máy Tự động hoá Tốc độ cắt lựa chọn theo vật liệu gia công, vật liệu dao, cắt thô cắt tinh độ bóng độ xác.Từ xác định số vòng quay dao chọn bánh thay IV - ĐIỀU CHỈNH XÍCH CHẠY DAO - Xích chạy dao đứng Sau chọn lượng chạy dao S d ta chọn cặp bánh thay theo bảng sau: a/b 28/68 32/64 36/60 43/53 Sd 0,8 1,26 1,7 a/b 53/43 64/32 68/28 48/48 Sd 2,5 4,0 5,0 2,0 - Xích chạy dao hướng kính Tương ứng với cặp bánh thay bảng ta có lượng chạy dao hướng kính : 0,27 ; 0,33 ; 0,43 ; 0,56 ; 0,67 ; 0,83 ; 1,88 ; 1,7 Sau xác định lượng chạy dao Sk dựa vào bảng ta chọn cặp bánh thay - Xích chạy dao tiếp tuyến Từ phương trình cân ta có công thức điều chỉnh xích chạy dao tiếp tuyến 195 i tt = S t 136 i o 24 1 195 i1 = = ⇒ i TST = S t 48 2 136 102 Trường Đại học kỹ thuật Công Nghiệp Thái Nguyên 102 Thuyết minh Đồ án Tốt Nghiệp Máy Tự động hoá 36 195 = ⇒ i TST = St 36 136 46 23 23 195 i o = = ⇒ i TST = St 26 13 13 136 i o = Trong đó: io - Là tỷ số truyền hộp chạy dao thay thế, từ i TST ta xác định itt chọn cặp bánh thay - Xích chạy dao đường chéo Chạy dao dường chéo dùng gia công tất bánh trụ thẳng phần bánh nghiêng Bởi góc nghiêng bánh lớn tất phần dao tham gia vào cắt gọt số trường hợp chiều dài dao không đủ để tạo nên hình dạng cách xác Việc dùng xích chạy dao đường chéo đạt hiệu cao dùng dao phay kéo dài thêm chiều dài cắt để cắt bánh có số nhỏ - Điều chỉnh chạc phân độ Công thức điều chỉnh: Khi cắt bánh có số Z từ 12 đến 160, e/f = 54/54 nên: a c 24 K X= = b d Z Khi cắt bánh có số Z > 160 : a c 48 K X= = b d Z Để tránh cho cặp bánh vít, trục vít trạc phân độ không bị mòn trước kỳ hạn, điều chỉnh trạc phân độ cần ý cho vòng quay trục vít không vượt 1200 vòng /phút: 103 Trường Đại học kỹ thuật Công Nghiệp Thái Nguyên 103 Thuyết minh Đồ án Tốt Nghiệp Máy Tự động hoá 96 n K < 1200 ( v / f ) Z Trong : n - Số vòng quay dao phút K - Số đầu mối dao phay Z - Số cắt - Điều chỉnh chạc vi sai Khi cắt bánh chạy dao đường chéo ta có công thức điều chỉnh chạc vi sai : 25.Sinβ 7,95775.Sinβ iy = = π m n K mn K Trong đó: β : Góc nghiêng mn: Modul pháp tuyến bánh dược gia công K : Là số đầu mối dao phay lăn Cũng cắt bánh nghiêng cách điều chỉnh xích bao hình không vi sai theo lượng di động tính toán : 1( vòng bàn máy) → Z/K + Z.Sd/K.T Vòng dao Ta có: i x = Cx K S Z ± t T = Cx K Sinβ.S t Z. ± π m Z Với Cx = 24 Z < 160 cặp bánh e/f =1 Cx = 48 Z > 160 cặp bánh e/f =1/2 Khi cắt bánh trụ thẳng có số số nguyên tố lớn 100 bánh thay kèm theo máy số nguyên tố Z > 100 Do cắt bánh nguyên tố Z > 100 phải dùng phương pháp điều chỉnh sử dụng xích vi sai 104 Trường Đại học kỹ thuật Công Nghiệp Thái Nguyên 104 Thuyết minh Đồ án Tốt Nghiệp Máy Tự động hoá Công thức điều chỉnh xích phân độ : i x = 24 Thông thường ∆Z < K Z ± ∆Z Z 10 Để bù vào lượng ± ∆Z xích phân độ ta phải điều chỉnh xích vi sai: i y = 25 ∆Z K.S d Trong trường hợp cần lắp bánh thay trục vào ra, trục trung gian hộp chạy dao Công việc tiến hành với lượng chạy dao Sd = 2,88283 mm/v Các bánh thay Z = 48 8,64201.∆ Z iy = k Vậy : Cắt bánh với số nguyên tố thực chế độ cắt điều chỉnh máy Còn việc đưa bàn dao ngược trở lại vị trí ban đầu tiến hành bánh tháo khỏi trục trung gian hộp chạy dao - Cắt bánh vít chạy dao tiếp tuyến Các xích tốc độ, xích bao hình sử dụng phần Xích chạy dao tiếp tuyến theo công thức: 195 iS = S t 136 i o Trên xích vi sai ta thấy dao phay dịch lượng π.md phôi (bánh vít) quay lượng π.mS bánh vít (ngiã quay 1/Z vòng) Hoặc trục vít có bước t = 12 mm quay π.md/12 vòng phôi quay 1/Z bv vòng, từ sơ đồ động ta có phương trình cân bằng: 105 Trường Đại học kỹ thuật Công Nghiệp Thái Nguyên 105 Thuyết minh Đồ án Tốt Nghiệp Máy Tự động hoá π md 48 29 29 40 32 40 22 27 33 35 1 i y i ∑ i x = 12 29 29 68 32 i o 22 27 45 33 35 96 Z bv Trong đó: i∑ = ; i X = m 24.K ; md = n Z bv Cosγ mn - Modul pháp tuyến γ - Góc nâng đường xoắn dao phay iy = a c 2,705634 Cosγ = i o b2 d mn K Ta có : Trục dao phay quay lồng không trục vít me, phay tiếp tuyến trục dao mang bánh Z68 di chuyển dọc trục, di chuyển dọc trục bánh Z68 có quay phụ thêm ăn khớp bánh nghiêng Bước xoắn bánh nghiêng Z68 là: π m n Z 68 4.68 π TZ68 = = Sinβ Sin18o Khi dịch chuyển St quay thêm lượng là: St Sin18o = St TZ68 4.68.π Để không bị phá vỡ quan hệ bao hình phôi phải quay thêm lượng là: ± Sin18o K S t 168 π Z Như phương trình điều chỉnh phụ thuộc vào xích vi sai là: S t 48 40 36 40 1 Sin18o K i b i x = ± S t 12 68 32 i o 45 96 4.68 π Z 106 Trường Đại học kỹ thuật Công Nghiệp Thái Nguyên 106 Thuyết minh Đồ án Tốt Nghiệp Máy Tự động hoá Từ → iy = ±0,003701.io Vậy ta có phương trình điều chỉnh xích vi sai trường hợp cắt bánh vít phương pháp chạy dao tiếp tuyến là: 2,70562 Cosα iy = ± 0,003074 i o mn K Dấu (+) ứng với dao xoắn phải Dấu (-) ứng với dao xoắn trái 7- Cắt bánh nghiêng phương pháp chạy dao đường chéo Khi gia công bánh nghiêng phương pháp chạy dao đường chéo tỉ số truyền xích vi sai phải thay đổi lượng là: 2,70562 Cosα ± ± 0,003074 i o mn K Vì bù với chạy dao đường chéo có góc α gá dao nghiêng góc ( α+β) lượng chạy dao tiếp tuyến : Stc = St.Cosα Vậy công thức điều chỉnh chạc vi sai là: iy = 7,95775.Sinβ/mn.K ± [ (2,705634.Cosα/mn.K)] ± 0,00307).io Việc thay đổi số hạng ±[ (2,705634.Cosα/mn.K)] 0,00307).io Sẽ dẫn đến phải thay đổi hướng chuyển động chạy dao tiếp tuyến V - VÍ DỤ Tính toán điều chỉnh máy để gia công cặp bánh trụ nghiêng 18/50, có góc nghiêng β = 12022, có modul m = 2mm - Xích tốc độ: Với dao phay dao dao phay trục vít đầu mối (K =1) vật liệu thép gió , có hướng xoắn phải Vật liệu gia công bánh gang Nên theo hoạ đồ hình 22 - Hướng dẫn sử dụng máy phay lăn 5k32- ta chọn vận tốt cắt 20 mm/vòng 107 Trường Đại học kỹ thuật Công Nghiệp Thái Nguyên 107 Thuyết minh Đồ án Tốt Nghiệp Máy Tự động hoá Tương ứng với cặp bánh thay thế: a = 23 (răng); b = 64 ( ) Tạo số vòng quay trục trục phút 63 vòng/phút -Xích chạy dao đứng: Với tốc độ cắt 63 vòng/phút ta chọn lượng chạy dao dọc tương ứng là: Sd = 1,0 mm/vòng a b 39 39 × Sd = × 1,0 80 80 Công thức điều chỉnh: isk= = Chọn cặp bánh thay tương ứng là: a = 32 (răng); b = 64 (răng) - Xích chạy hướng kính: Công thức điều chỉnh: isk = 1,64.Sk Tương ứng vơi cặp bánh thay ta tìm lượng chạy dao hướng kính là: 0,33 mm/vòng -Xích bao hình: a c 24 K = b d Z Công thức điều chỉnh: X = Ta có: K=1- số đầu mối dao -Gia công bánh nghiêng với số : Z=18 (răng) a c 24K 24 × 24 40 90 = = = × b d Z 18 18 85 30 X= = Vậy ta chọn : a= 40 (răng); b = 85(răng); c = 90 (răng) ; d = 30 (răng); Để đảm bảo điều kiện không trạm trục lắp phải thảo mãn đẳng thức sau: a + b> c + ( 15 - 20); c + d > b + (15 - 20); Ta thấy rằng: 40 + 80 > 90 + ( 15 - 20); 90 + 30 > 85 + ( 15 - 20); Như với bảnh a, b, c, d mà ta chọn hoàn toàn thảo mãn 108 Trường Đại học kỹ thuật Công Nghiệp Thái Nguyên 108 Thuyết minh Đồ án Tốt Nghiệp Máy Tự động hoá -Gia công bánh nghiêng với số răng: Z = 50 (răng) X= a c 24K = b d Z = 24 × 24 60 24 = = × 50 50 20 30 Vậy ta chọn : a = 60 (răng); b = 24(răng); c = 20 (răng) ; d = 30 (răng); Để đảm bảo điều kiện không trạm trục lắp phải thảo mãn đẳng thức sau: a + b > c + ( 15 - 20); c + d > b + (15 - 20); Ta thấy rằng: 60 + 24 > 20 + (15 - 20); 20 + 30 > 30 +( 15 - 20); Như với bảnh a, b, c, d mà ta chọn hoàn toàn thảo mãn 25.Sinβ 7,95775.Sinβ iy = = π m n K mn K -Xích vi sai: Công thức điều chỉnh: Trong : mn= - modul pháp tuyến, K=1- đầu mối dao phay, β = 12022’- góc nghiêng bánh cắt Thay số vào ta có: 25.Sinβ 7,95775.Sinβ 7,95775.sin 12 22 ' 45 36 iy = = = × π m n K mn K ×1 30 80 = Vậy ta chọn: a = 45 (răng); b = 30(răng); 109 Trường Đại học kỹ thuật Công Nghiệp Thái Nguyên 109 Thuyết minh Đồ án Tốt Nghiệp Máy Tự động hoá c = 18 (răng) ; d = 40 (răng); 2.Tính toán điều chỉnh máy gia công bánh vít modul mặt đầu 73 ms = 6(mm), tỉ số truyền i = Chọn vật liệu làm dao thép gió,có hai đầu mối ( K = ), hướng xoắn dao hướng xoắn phải -Xích tốc độ: nd 178,4 Công thức điều chỉnh: iv = Với dao thép gió,vật liệu chế tạo bánh vít đồng, nên ta chọn vận tốc cắt dao 25 mm/vòng Tương ứng với vận tốc cắt ta có số vòng quay trục dao n d = 63 mm/vòng Do đó; a 63 23 = = b 178,4 64 iv = Vậy ta chọn: a = 23 (răng); b = 64 (răng); -Xích bao hình: Gia công bánh vít nghiêng với số răng: Z = 73 (răng); X= Vậy ta chọn : a = 80 (răng); a c 24 K = b d Z 24 × 24 80 30 = = × 73 50 40 90 = b = 40 (răng); c = 30 (răng) ; d = 90 (răng); Để đảm bảo điều kiện không trạm trục lắp phải thảo mãn đẳng thức sau: a + b> c + ( 15 - 20); c + d > b + (15 - 20); Ta thấy rằng: 80 + 40 > 40 + (15 - 20); 110 Trường Đại học kỹ thuật Công Nghiệp Thái Nguyên 110 Thuyết minh Đồ án Tốt Nghiệp Máy Tự động hoá 30 + 90 > 40 +( 15 - 20); Như với bảnh a, b, c, d mà ta chọn hoàn toàn thảo mãn - Xích vi sai: Công thức điều chỉnh: 2,70562 iy = ± 0,003074 i o mn K Trong đó: mn = mm - môdul mặt dầu bánh vít; K = - số đầu mối dao phay trục vít; i0 - tỉ số truyền khối bánh chạy dao tiếp tuyến,lấy i0 = 1/2 Ta lấy dấu cộng hướng xoắn dao hướng xắon phải Do ta có: 2,70562 30 24 iy = − 0,003074 = × 6.2 60 50 Vậy ta chọn: a = 30 (răng); b = 60(răng); c = 24 (răng) ; d = 50 (răng); Để đảm bảo điều kiện không trạm trục lắp phải thảo mãn đẳng thức sau: a + b> c + ( 15 - 20); c + d > b + (15 - 20); Ta thấy rằng: 30 + 60 > 20 + (15 - 20); 24 + 50 > 60 +( 15 - 20); Như với bảnh a, b, c, d mà ta chọn hoàn toàn thảo mãn -Xích chạy dao tiếp tuyến: 195 iS = S t 136 i o Công thức điều chỉnh: 111 Trường Đại học kỹ thuật Công Nghiệp Thái Nguyên 111 Thuyết minh Đồ án Tốt Nghiệp Máy Tự động hoá Do tốc độ quay dao nd = 63 vòng/ phút i0 = (khi vị trí tay gạt vị trí 1), nên ta chọn lượng chạy dao tiếp tuyến là: s t = 0,44 mm/vòng ( Bảng 2-hướng dẫn sử dụng máy phay lăn 5K32 ) Do đó: 195 32 iS = 0,44 = 136 64 Vậy ta chọn: a = 32 (răng); b = 64 (răng); VI - SỬ DỤNG VÀ BẢO QUẢN MÁY Máy phay lăn loại máy chuyên dùng bước chuẩn bị gia công có nhiều công việc định đến công việc gia công suất máy Vì bước chuẩn bị gia công gồm có : +Thay đổi bánh thay xích tốc độ theo tốc độ chọn +Chọn bánh thay xích bao hình xích vi sai: +Chọn bánh thay cho hộp chạy dao Các tín hiệu cần kiểm tra đèn tín hiệu đèn tín hiệu nằy hướng dẫn cho công nhân sử dụng cấu điều khiển máy Ví dụ: Khi cắt bánh trụ, việc tính toán điều chỉnh xích ta cần chuyển mạch ăn dao hướng kính hay tiếp tuyến Nếu đèn tín hiệu báo sáng có nghĩa điều chỉnh chạy dao dừng lúc cắt hết chiều dài chưa đảm bảo chiếu sâu Răng cắt cần chuyển mạch ăn dao tiếp tục chạy dao hướng kính, đèn tín hiệu chạy dao hương kính bật sáng việc tuân thủ trình khởi động máy trình khắt khe sai phạm Vấn đề bôi trơn làm nguội máy cần thiết để đảm bảo tuổi thọ cho máy Việc cho dầu mỡ vào ổ để kiểm tra mắt báo dầu phải thường xuyên Làm nguội biện pháp tăng xuất máy tăng chất lượng sản phẩm , tuổi bền dao , phải đảm bảo dung dịch trơn nguội thành phần hoá học , lưu lượng đặc biệt lưu ý tạp chất gây hư hỏng máy 112 Trường Đại học kỹ thuật Công Nghiệp Thái Nguyên 112 Thuyết minh Đồ án Tốt Nghiệp Máy Tự động hoá Việc bảo quản máy vấn đề quan trọng thực tốt số qui định việc bảo quản máy đảm bảo cho máy nâng cao tuổi bền sử dụng lâu dài , độ xác máy đảm bảo TÀI LIỆU THAM KHẢO - Thiết kế máy cắt kim loại - Mai Trọng Nhân - Tập vẽ kết cấu hướng dẫn sử dụng máy phay lăn 5K32 - Hoàng Duy Khản - Sổ tay công nghệ chế tạo máy Tập -2, 3, 4 - Thiết kế chi tiết máy - Nguyễn Trọng Hiệp - Thiết kế dụng cụ cắt - Dung sai đo lường kỹ thuật - Người dịch Hà Văn Vui - Giáo trình máy cắt kim loại - Hoàng Duy Khản 113 Trường Đại học kỹ thuật Công Nghiệp Thái Nguyên 113 Thuyết minh Đồ án Tốt Nghiệp Máy Tự động hoá - Giáo trình máy tự động - Trần Vệ Quốc 114 Trường Đại học kỹ thuật Công Nghiệp Thái Nguyên 114 .. .Thuyết minh Đồ án Tốt Nghiệp Máy Tự động hoá -Số lượng vẽ : – A0 Nội dung ph7ần thuyết minh tính toán: I -Tổng hợp cấu trúc động học máy II -Xác định đặc trưng kỹ thuật máy III -Tính toán... -Tính toán động học máy IV -Tính toán động lực học máy V -Tính toán chi tiết máy VI -Bôi trơn làm mát máy VII- Điều chỉnh vận hành máy Bản thuyết minh đề tài thông qua: Ngày 27 Tháng 12 Năm 2000... Công Nghiệp Thái Nguyên 22 Thuyết minh Đồ án Tốt Nghiệp Máy Tự động hoá I - ĐẶC TRƯNG VỀ CÔNG NGHỆ Máy phay lăn loại máy chuyên dùng để gia công bánh vít, bánh trụ thẳng, nghiêng Phôi gia