Thuyết minh đồ án tốt nghiệp.    Bộ môn Máy & Tự động hoá BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KĨ THUẬT CÔNG NGHIỆP Bộ môn: máy & tự động hoá  Thuyết minh ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đề tài: THIẾT KẾ MÁY PHAY NGANG VẠN NĂNG BÀN MÁY SỐ 0 Sinh viên thiết kế : Nguyễn Cao Cường Giáo viên hướng dẫn : PTS.TRẦN VỆ QUỐC Khoá học :1996 – 2001 Thái Nguyên 2001 BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA Trường : ĐHKTCNTN Độc lập - Tự do - hạnh phúc Khoa : Cơ khí SVTK: Nguyễn Cao Cường Lớp - K32Mc. Trang 1 Thuyết minh đồ án tốt nghiệp.    Bộ môn Máy & Tự động hoá Bộ môn máy & Tự động hoá. THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đề tài: THIẾT KẾ MÁY PHAY VẠN NĂNG NẰM NGANG BÀN MÁY SỐ 0. Sinh viên thiết kế : Hoàng Thái Giáo viên hướng dẫn: PTS.TRẦN VỆ QUỐC. Ngày giao đề : 27 – 12 – 2000. Ngày hoàn thành : 18 – 03 – 2001. Thái Nguyên 2001 LỜI MỞ ĐẦU SVTK: Nguyễn Cao Cường Lớp - K32Mc. Trang 2 Thuyết minh đồ án tốt nghiệp.    Bộ môn Máy & Tự động hoá Trình độ kỹ thuật của mỗi nước trước hết được xác định bằng sự phát triển của ngành chế tạo máy, là một trong những ngành chủ đạo của công nghiệp. Máy cắt kim loại chiếm một vị trí đặc biệt quan trọng trong ngành chế tạo máy, nghĩa là chế tạo ra tư liệu sản xuất, chế tạo ra máy móc khác để phuc vụ cho nền kinh tế quốc dân. Chính vì vậy việc thiết kế, trang bị cho đất nước những máy cắt kim loại cần thiết thoả mãn các chỉ tiêu kinh tế, kĩ thuật phù hợp với người sử dụng nhằm thúc đẩy sự phát triển mạnh mẽ của nền kinh tế quốc dân. Sau 5 năm học tập và nghiêm cứu ở trường em đã được giao đề tài tốt nghiệp là thiết kế: Máy phay vạn năng nằm ngang bàn máy số 0. Đây là một loại máy chuyên dùng loại nhỏ thường dùng trong các phân xưởng dụng cụ. Xuất phát từ việc xác định tính năng kĩ thuật hợp lý của máy đúng với yêu cầu cấp bách trong sản xuất. Từ những tính năng kĩ thuật mà đề tài đã yêu cầu em đã có những so sánh các phương án khác nhau để tổng hợp thành máy và thiết kế ra sơ đồ động toàn máy, xác định các ngoại lực tác dụng nên 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 máy bộ phận máy… v v. Sau 3 tháng tích cực với sự lỗ lực của bản thân em đã vận dụng những kiến thức đã dược trang bị ở trường cùng với những hiểu biết về máy cắt kim loại của bản thân, đến nay đồ án của em đã được tính toán thiết kế xong. Trong thời gian làm đồ án em đã nhận được sự giúp đỡ rất nhiều của các thầy giáo trong bộ môn Máy cắt kim loại cùng các bạn đặc biệt là thầy giáo trực tiếp hướng dẫn PTS.Trần Vệ Quốc. Đồ án của em mặc dù đã hoàn thành nhưng đây là lần đầu tiên bắt tay vào một đề tài lớn, kiến thức còn hạn hẹp tài liệu tham khảo còn hạn chế chắc chắn đề tài của em còn rất nhiều thiếu sót. Em rất mong các thầy chỉ bảo và phê bình để em có kinh nghiệm hơn trong công việc thiết kế máy sau khi ra trường. Em xin chân thành cảm ơn. Thái Nguyên, ngày 18/03/2001. Sinh viên thực hiện Hoàng Thái SVTK: Nguyễn Cao Cường Lớp - K32Mc. Trang 3 Thuyết minh đồ án tốt nghiệp.    Bộ môn Máy & Tự động hoá TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] - Thiết máy cắt kim loại - Mai trọng Nhân . Trường đại học kĩ thuật công nghiệp - Thái Nguyên. [2] - Tính toán thiết kế máy cắt kim loại - Phạm Đắp. Trường đại học Bách khoa Hà Nội 1977 [3] - Giáo trình máy cắt kim loại - Tập I - Hoàng Duy Khản Trường đạI học kĩ thuật Công nghiệp Thái Nguyên [4] - Giáo trình máy cắt kim loại - Tập IV - Dương Công Định Trường đạI học kĩ thuật Công nghiệp 1977 [5] -Thiết kế chi tiết máy - Nguyễn Trọng Hiệp Trường đại học Bách khoa Hà Nội [6] - Kỹ thuật Phay [7] - Hướng dẫn vận hành máy 6T80Γ,6T80, 6T10 . SVTK: Nguyễn Cao Cường Lớp - K32Mc. Trang 4 Thuyết minh đồ án tốt nghiệp.    Bộ môn Máy & Tự động hoá NỘI DUNG THUYẾT MINH Nội dung trang. Phần I TỔNG HỢP CẤU TRÚC ĐỘNG HỌC Phần II XÁC ĐỊNH ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT CỦA MÁY Phần III TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC Phần IV TÍNH TOÁN ĐỘNG LỰC HỌC Phần V TÍNH TOÁN CHI TIẾT MÁY Phần VI THIẾT KẾ CƠ CẤU ĐIŨU KHIỂN Phần VII BÔI TRƠN LÀM LẠNH Phần VIII TÍNH KINH TẾ SVTK: Nguyễn Cao Cường Lớp - K32Mc. Trang 5 Thuyết minh đồ án tốt nghiệp.    Bộ môn Máy & Tự động hoá PHẦN I TỔNG HỢP CẤU TRÚC ĐỘNG HỌC SVTK: Nguyễn Cao Cường Lớp - K32Mc. Trang 6 Thuyết minh đồ án tốt nghiệp.    Bộ môn Máy & Tự động hoá I- Phân tích chuyển động tạo hình bề mặt: - Bề mặt chi tiết gia công có thể xem là tập hợp các vị trí liên tiếp của đường tạo hình động gọi là đường sinh khi dịch chuyển theo một đường tạo hình khác gọi là đường chuẩn . Như vậy, việc tạo hình các bề mặt cơ bản thực chất là tạo đường sinh và đường chuẩn (mà ta có thể gọi chung là đường sinh). Với việc máy phay có trục dao nằm ngang các phưưng pháp tạo đường sinh là phươnng pháp quỹ tích , phương pháp tiếp xúc … v v. Ở đây ta phân tích hai phương pháp cơ bản của máy phay có trục nằm ngang: + Phương pháp quỹ tích: Ở phương pháp này đường sih công nghệ (1) được 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, do vậy ở phương pháp này việc chế tạo dao đơn giản. Ví dụ: Để gia công mặt A (hình vẽ) bằng dao phay mặt đầu quá trình được thực hiện như sau: Dao quay với vận tốc n (vòng/phút) để t hực hiện các chuyển động cắt gọt, các mũi dao theo chuyển động tròn đã vạch ra quỹ đạo tròn để cắt hết chiều dài chi tiết gia công ta phảI có chuyển động tương đối giữa phôi và dao. Như vậy quỹ đạo của dao trượt trên phương tịnh tiến của phôi hay chi tiết gia công. + Chuyển động quay của dao là chuyển động tạo đường sinh. + Chuyển động tịnh tiến của phôi là chuyển động tạo đường chuẩn Ở phương pháp này để gia công mặt phẳng bằng dao phay mặt đầu đặt năng suất cao. SVTK: Nguyễn Cao Cường Lớp - K32Mc. Trang 7 S 2 A Thuyết minh đồ án tốt nghiệp.    Bộ môn Máy & Tự động hoá + Phương pháp chép hình. Cơ sở của phương pháp này là lưỡi cắt của dụng cụ giống hình dáng tạo biên dạng của lưỡi dao cắt phù hợp với biên dạng cần gia công chi tiết là đường tạo hình. Còn đường chuẩn nhận được bằng sự dịch chuyển dọc đường tâm của nó. Phương pháp chép hình có lực cắt lớn, lưỡi cắt bị hạn chế. Tuy vậy phương pháp này cho năng suất cao, các chuyển động đơn giản . + Phương pháp tiếp xúc. Ở phương pháp này đường sinh (1) là tiếp tuyến với một loạt đường phụ hình học (2) được tạo thành do đIểm trên lưỡi cắt chuyển động. Ví dụ: phương pháp gia công mặt phẳng bằng dao phay trụ răng nghiêng. Dao quay với vận tốc n (vòng/phút ) để thực hiện chuyển động cắt SVTK: Nguyễn Cao Cường Lớp - K32Mc. Trang 8 1 2 Dao Phôi Thuyết minh đồ án tốt nghiệp.    Bộ môn Máy & Tự động hoá gọt, phôi chuyển động tịnh tiến so với dao để cắt hết chiều dài chi tiết gia công . Đây là một phương pháp gi8a công đặc trưng nhất của máy phay nằm ngang, phương pháp này cho phép gia công với năng suất rất cao với cấu tạo máy đơn giản. II .Xác định chuyển động tạo hình: Việc tạo hình bề mặt đòi hỏi khâu mang dao và phôi trong quá trình gia công phải có những chuyển động thích hợp Tronh quá trình gia công chuyển động quay tròn của dao là chuyển động chính (Q 1 ), chuyển động này đảm bảo tốc độ để bóc đi lượng dư của phôi. Còn chuyển động của bàn máy mang phôi là chuyển chạy dao T (T 1 , T 2 , T 3 ) chuyển động này cho phép đưa lưỡi cắt của dụng cụ cắt đến phần mới của phôI để cắt hết lượng dư trên bề mặt gia công. Tóm lại để hình thành bề mặt chi tiết gia công cần thực hiện hai chuyển động: + Chuyển động chính : chuển động quay tròn của trục dao Q 1 + Chuyển động chạy dao : là chuyển dộng tịnh tiến của bàn máy T (T 1 , T 2 , T 3 ). III . Thành lập cấu trúc động học máy: Trong quá trình gia công các chuyển động chính và chuyển động chạy dao chỉ có ảnh hưởng tới bề mặt gia công của chi tiết vì vậy không cần thành lập một chuyển động chấp hành hoàn toàn xác định nên ta không liên kết về chuyển động giữa các khâu chấp hànhvới nhau và với nguồn chuyển động. Vì vậy ta tiến hành thiết lập hai chuyển động chấp hành riêng biệt với hai nguồn chuyển động riêng biệt. Giữa chuyển động chấp hành và nguồn chuyển động nối với nhau bằng cơ khí . + Chuyển động chính. Phương trình liên kết : SVTK: Nguyễn Cao Cường Lớp - K32Mc. Trang 9 M @ 1 2 i v 3 4 Q 1 Thuyết minh đồ án tốt nghiệp.    Bộ môn Máy & Tự động hoá n đc . i v .C v = n trục chính (vòng/phút) Rút ra : i v = Cvcnd ntc ./ Trong đó : C v hệ số xích động :C v = i 12 . i 34 Vận tốc phay : υ = Cvcnd cnt ./ / . Chuyển động chạy dao: + Chuyển động tịnh tiến theo phương chạy dao dọc T 1 . M 1 – 5 6 – i s 7 8 – 9 10 – t x1 → S 1 (mm) + Chuyển động tịnh tiến theo phương chạy dao ngang T 1 . M 1 – 5 6 – i s – 7 8 – 9 – t x2 → S 2 (mm) + Chuyển động tịnh tiến theo phương chạy thẳng đứng T 3 . M 1 – 5 6 - i s 7 8 – t x3 →S 3 (mm) Phương trình liên kết: n đc . i s = S (mm) ↔ S cnd is /1 = I s - là tỉ số truyền của hộp chạy dao. SVTK: Nguyễn Cao Cường Lớp - K32Mc. Trang 10 M 2 S đ S ng S d 4 6 i s 7 8 9 10 T 3 t 23 t x2 T 2 t x1 T1 [...]... minh đồ án tốt nghiệp   Bộ môn Máy & Tự động hoá n2 n3 n4 n5 n6 n7 n8 n9 n 10 n11 n12 100 21 18 × × 175 81 72 48,9 50 -0, 7 14 30 × 100 27 18 × × 175 75 72 68,9 71 -2,9 100 34 18 × × 175 68 72 96,7 100 -4 ,02 100 42 18 × × 175 60 72 134 1 40 -4 ,0 100 n1 14 30 × 192 200 -0, 9 14 30 × 14 30 × 51 18 14 30 × 175 × 51 × 72 14 30 × 100 60 18 × × 175 42 72 273,5 2 80 -2,23 14 30 × 100 21 60 × × 175 81 30 397 400 -0, 7... 175 42 72 273,5 2 80 -2,23 14 30 × 100 21 60 × × 175 81 30 397 400 -0, 7 14 30 × 100 27 60 × × 175 75 30 551,7 8 60 -1,5 14 30 × 100 34 60 × × 175 68 30 766 800 -4 .05 14 30 × 100 34 60 × × 175 68 30 1 100 11 20 -4 ,0 14 30 × 100 51 60 × × 175 51 30 1 500 1 600 -4 ,06 14 30 × 100 60 60 × × 175 42 30 2188 22 40 -2,3 B HỘP CHẠY DAO: I Chọn phương án truyền dẫn Khác với truyền dẫn trong chuyển động chính , trong chuyển... trưng kích thước: + Diện tích bàn máy Với bàn máy số 0 theo tiêu chuẩn là Bb x Lb = 200 x 800 (mm) Bb – Chiều rộng bàn máy Lb – Chiều dàI bàn máy + Đường kính dao : Dmax = (0, 2÷ 0, 3) Bb = 0, 3 200 (mm) Dmin = (0, 1÷ 0, 2) Bb = 0, 1 200 (mm) + Chiều rộng phay : Bmax = (0, 75 ÷ 1) Dmax = 60 (mm) Bmin = (0, 75 ÷ 1) Dmin = 20 (mm) + Chiều sâu cắt : tmax = 0, 1 Dmax = 6 (mm) tmin = 0, 1 Dmin = 2 (mm) III Đặc trưng... 1 50 (m/ph) Vmin = 10 (m/ph) b) Số vòng quay giới hạn: Với máy phay nằm ngang chuyển động quay là chuyển động chính Ta có: 100 0.V 100 0.1 50 100 0.V 100 0. 10 max = = 2388,5 (v/ph) nmax = π D 3,14. 60 min min = = 53 ,07 (v/ph) nmin = π D 3,14. 60 min Theo máy tiêu chuẩn là 6T 80 ta chọn nmax = 22 40 (v/ph) nmin = 50 (v/ph) c) Chọn công bội ϕ cho chuỗi số vòng quay trục chính Theo số liệu và dựa vào máy 6T 80 ... chuỗi số vòng quay của lượng chạy dao là ( 20 ÷ 100 0 mm/phút) Phạm vi điều chỉnh Rs = 50 Công bội ϕ = 1,26 Theo chuỗi tiêu chuẩn ta có : Sm = 20 , 25 , 31.5 , 40 , 50 , 63 , 80 , 100 , 125 , 1 60 , 200 , 2 50 , 325 , 400 , 500 , 6 30 , 800 , 100 0 Vậy với chuỗi vòng quay của cơ cấu chấp hành là : ni = Si tvm Trong đó : tvm là bước của trục vít me SVTK: Nguyễn Cao Cường Lớp - K32Mc Trang 28 Thuyết minh đồ án. .. trục chính Theo số liệu và dựa vào máy 6T 80 ta chọn Số cấp tốc độ Zn =12 Chuỗi số vòng quay trục chính là : n = 50 , 71 , 100 , 1 40 , 200 , 2 80 , 400 , 5 60 , 800 , 11 20 , 1 600 , 22 40 (v/ph) Khi đó ta có thể chọn công bội theo công thức ϕn = Zn −1 nmax 11 22 40 = = 1,41 20 nmin 50 Chọn theo tiêu chuẩn ϕn = 1,41 2 Xích chạy dao: Với máy đang thiết kế là máy cóp truyền dẫn chạy dao độc lâp bằng một nguồn... Cao Cường Lớp - K32Mc Trang 14 Thuyết minh đồ án tốt nghiệp   Bộ môn Máy & Tự động hoá Hệ số : C = 682 ; y = 0, 72 ; k = 0, 68 Số răng dao Z = 8 (răng) Sz Lượng chạy dao : Sz = 0, 4 (mm/răng) B Chiều rộng phay : B = 60 (mm) Vậy: Pz* = 682 60 0, 0 40, 72 (6/ 60) 0, 86 Pz* = 4192,29 (N) c) Công suất cắt: Nz* = Pz * V * (Kw) 6. 104 Nz* = 492,29. 30, 14 = 2, 10 (Kw) 6. 10 4 d) chọn sơ bộ động cơ : Vì ta dùng riêng... đặc tính kỹ thuật của máy 6T 80 : Sd = Sng = 20 ÷ 100 0 (mm/phút) Sđ = 1/2Sd = 10 ÷ 500 (mm/phút) SVTK: Nguyễn Cao Cường Lớp - K32Mc Trang 13 Thuyết minh đồ án tốt nghiệp   Bộ môn Máy & Tự động hoá Phạm vi điều chỉnh : S 100 0 max Rs = S = 20 = 50 min Vậy ϕs = Zs − 1 Rs = 18 − 1 50 =1,2587 Theo tiêu chuẩn ta chọn ϕs = 1,26 4 Đặc trưng động lực học của máy: a) Chế độ cắt tính toán sơ bộ: Khi sử dụng... Thuyết minh đồ án tốt nghiệp   Bộ môn Máy & Tự động hoá vậy sai số : ∆i = 0, 9 Z2/Z2’ = 27/75 = 0, 9 Z3 = 1 102 = 34 3 Z3’ = 2 102 = 68 3 chọn Z3’= 68 (răng) Kiểm tra : Z3/Z3’ = 34/68 sai số ∆i = 5% Z4 = 5 103 = 42,5 12 chọn Z4 = 42 (răng) Z4’ = 7 = 102 = 59,5 12 chọn Z4’ = 60 (răng) Kiểm tra : sai số ∆i = 1,3 % Z4/Z4’= 42/ 60 Z5 = Z5’ = 102 = 51 2 (răng) Z6 = 7 102 = 59,5 12 (răng) chọn Z6 = 60 (răng)... D* = Dmax = 60 (mm) + Chiều rộng phay thử : B* = Bmax = 60 (mm) + Chiều sâu phay thử : t* = 0, 1.Dmax = 6 (mm) + Lượng chạy dao khi phay thử : Tra theo t* : S* = 0, 04 (mm/răng) Sổ răng dao khi cắt thử : Tra theo D* = 8 (răng) Tốc độ cắt tính toán : V* = π D * n * 3,14. 60. 1 60 = = 30, 14 (m/phút) 100 0 100 0 b) Tính lực cắt: Tính lực cắt cho trường hợp phay nghịch bằng dao phay trụ : Theo bảng 9[1] ta có