LỜI NÓI ĐẦUGóp phần cho sự phát triển nền công nghiệp nói chung và sự tiến bộ của nền cơ khí nói riêng, máy cắt kim loại không ngừng được nghiên cứu và nâng cao chất lượng để khi sản xuấ
Trang 1LỜI NÓI ĐẦU
Góp phần cho sự phát triển nền công nghiệp nói chung và sự tiến bộ của nền cơ khí nói riêng, máy cắt kim loại không ngừng được nghiên cứu và nâng cao chất lượng để khi sản xuất chúng được tối ưu trong quá trình cắt gọt để tạo ra được chất lượng sản phẩm tốt phục vụ cho sản xuất
Máy cắt kim loại đóng vai trò rất quan trọng trong các phân xưởng cơ khí Ngày nay với sự phát triển không ngừng của khoa học kĩ thuật, máy công cụ cũng được tự động điều khiển Chính nhờ sự phát triển của tin học đã hình thành khái niệm phần mêm gia công, đem lại năng suất lao động, giảm giá thành sản phẩm giả phóng sức lao động cho con người
Xu hướng phát triển trên thế giới hiện nay là năng cao độ chính xác gia công và hoàn thiện máy tự động điều khiển Chính vì những lý do trên mà em đã được giao đề tài
đồ án môn máy cắt kim loại“ Thiết kế máy phay vạn năng cỡ trung bình”.
Tuy vậy máy công cụ vạn năng vẫn là kiến thức cơ sở của sinh viên nghành cơ khí,
là cơ sở để nghiên cứu để phát triển các máy CN, NC, nếu không nắm vững kiến thức cơ bản này sinh viên sẽ không hoàn thành được nhiệm vụ của mình
Trong quá trình tính toán và thiết kế không thể tránh được những sai sót do chưa hiểu hết được về máy Vậy em mong được các thầy chỉ bảo để em hoàn thiện được nhiệm
vụ của mình một cách tốt nhất và giúp em làm tốt hơn trong việc thiết kế sau này
Em rất biết ơn sự hướng dẫn tận tính của thầy và các thầy giáo bộ môn
cơ sở thiết kế máy đã giúp em hoàn thiện đồ án môn học này
, ngày tháng năm 20
Sinh viên thực hiện
Trang 2CHƯƠNG I PHÂN TÍCH MÁY TƯƠNG TỰ
I TÍNH NĂNG KỸ THUẬT CỦA MÁY
- Kích thước bàn máy: 1250 x 320 (mm)
- Dịch chuyển lớn nhất của bàn máy (mm) :
+ Dọc : 700 + Ngang : 2600 + Thẳng đứng : 370
- Khoảng cách từ trục chính đến bàn máy 30 850 (mm)
- Khoảng cách từ sóng trượt thân máy tới bàn máy 220 480 (mm)
- Lực kéo lớn nhất của hộp chạy dao (kg):
+ Dọc : 1500 + Ngang : 1250 + Thẳng đứng : 500
- Số cấp tốc đọ trục chính: 18
- Phạm vi điều chỉnh tốc độ trục chính : 30 1500 (v/ph)
- Công suất động cơ trục chính : 7KW
- Công suất động cơ chạy dao : 1,7KW
- Khối lượng máy 2700kg
- Kích thước phủ bì máy: 2100 x 1740 x1915(mm3)
- Góc quay lớn nhất của bàn máy : 150
- Số rãnh chử T :3
- Bề rộng rãnh chử T : 18 (mm)
- Khoảng cách giữa 2 rãnh chữ T : 70mm
- Dịch chuyển nhanh của bàn máy (mm/ph):
+ Dọc : 2800 + Ngang : 2300 + Thẳng đứng : 250
- Phạm vi chay dao nhanh : 7702800(mm/ph)
Trang 3- Số bước tiến của bàn máy: 18 cấp:
+ Dọc : 19,5 950 + Ngang : 19,5 950 + Thẳng đứng : 8 890
II CÔNG DỤNG
Trên máy phay người ta có thể hoàn thành nhiều công việc khác nhau: gia công mặt phẳng, mặt định hình (cam, khuôn dập, mẫu ép ), lỗ , rãnh, cắt ren ngoài và trong, cắt bánh răng, phay rãnh then vv Thiết bị thêm gá lắp để tiện trong lỗ chính xác, gia công bánh răng bằng phương pháp lăn răng
III PHÂN TÍCH ĐỘNG HỌC MÁY
1 Sơ đồ động của máy
Trang 42 Xích tốc độ.
Động cơ: N = 7 [KW]
1440
DC
a Phương trình xích động:
54 ( II) ¿ [ 16 39 ¿ ][ 22 33 ¿ ] ¿
¿
¿
Số cấp tốc độ: Z= 3x3x2=18 ( cấp tốc độ)
b Các số vòng quay của trục chính
no= nDC io=1440 26
o
n là số vòng quay cố định của hộp tốc độ
- Hộp tốc độ có 3 nhóm truyền:
Nhóm A : truyền từ trục II sang trục III, có 3 tỷ số truyền :
i1=16
39 i2=19
36 i3=22
33 Nhóm B : truyền từ trục III sang trục IV, có 3 tỷ số truyền :
i4=18
47 i5=28
37 i6=39
26 Nhóm C : truyền từ trục IV sang trục V, có 2 tỷ số truyền :
i7=19
38
Trang 5Bảng số vòng quay của trục chính [vg/ph]
Nhận xét: Trong chuỗi số này tỷ số giữa tỷ số giữa 2 vòng quay :
n k +1
n k =ϕ=1, 26
Vậy chuỗi số này là một cấp số nhận với công bội là ϕ=1,26
c Lưới kết cấu
Nhóm tốc độ thứ nhất: có 3 tỷ số truyền i1
, i2, i3
2
1: :2 3 1: :
Mà : nIII1 : nIII2 : nIII3 i i1 : 2 : i3 Suy ra : nIII 1: nIII 2:nIII 3=1 :ϕ :ϕ2
n 1 no.i1.i4.i7 69316
39
18 47
19
71 29,4
n 2 n o i 2 i 4 i 7 69319
36
18 47
19
71 37,5
n 3 no.i3.i4.i7 69322
33
18 47
19
71 47,4
n 4 n o i 1 i 5 i 7 69316
39
28 37
19
71 58,6
n 5 no.i2.i5.i7 69319
36
28 37
19
71 74
n 6 no.i3.i5.i7 69322
33
28 37
19
71 93,6
n 7 n o i 1 i 6 i 7 69316
39
39 26
19
71 115
n 8 no.i2.i6.i7 69319
36
39 26
19
71 146,8
n 9 n o i 3 i 6 i 7 69322
33
39 26
19
71 185,5
n 10 n o i 1 i 4 i 8 69316
39
18 47
82
38 235
n 11 no.i2.i4.i8 69319
36
18 47
82
38 302
n 12 n o i 3 i 4 i 8 69322
33
18 47
82
38 381
n 13 n o i 1 i 5 i 8 69316
39
28 37
82
38 464
n 14 no.i2.i5.i8 69319
36
28 37
82
38 597
n 15 n o i 3 i 5 i 8 69322
33
28 37
82
38 754,5
n 16 no.i1.i6.i8 69316
39
39 26
82
38 925,5
n 17 n o i 2 i 6 i 8 69319
36
39 26
82
38 1183,8
n 18 no.i3.i6.i8 69322
33
39 26 82
38 1495,5
Trang 6 Nhóm tốc độ thứ hai: có 3 tỷ số truyền i i i4, ,5 6
3 6
4, ,5 6 1: :
i i i
Mà : nIV1: nIV2 : nIV3 i i i4 : :5 6 Suy ra: nIV 1: nIV 2:nIV 3=1 :ϕ3: ϕ6
Nhóm tốc độ thứ ba: có 2 tỷ số truyền i i7, 8
9
7 : 8 1:
i i
Mà : nV1: nV2 i i7 : 8 Suy ra: nV 1:nV 2=1 : ϕ9
LƯỚI KẾT CẤU HỘP TỐC ĐỘ PAKG : 3 x 3 x 2
PATT : I II III Lượng mở [x]: 1 3 9
Nhận xét: - Lưới kết cấu có hình rẽ quạt, lượng mở [x] thay đổi từ từ
Trang 7- Qua lưới kết cấu có thể biết được:
i Số cấp tốc độ trên các trục
ii Số nhóm truyền và thứ tự bố trí kết cấu của chúng iii Số tỷ số truyền trong từng nhóm và đặc tính của từng nhóm
d Lưới đồ thị vòng quay :
Lưới kết cấu không cho biết được các giá trị thực tế của số vòng quay và tỷ
số truyền Vì vậy cần xây dựng lưới đồ thị vong quay dựa trên cơ sở lưới kết cấu
và số liệu đã cho:
- Công bội : 1, 26
- Số vòng quay của động cơ : n DC 1440 [vg/ph]
- Số vòng quay và tỷ số truyền cố định : n o=693[vg
ph] ; i o=26
1
ϕ3
- Trục III : có 3 tốc độ [vg/ph]
- Trục IV : có 9 tốc độ [vg/ph] Trục V: có 9 tốc độ [vg/ph]
i1=16
1
ϕ3,8 n III1 n o .i1=284
i2=19
36=
1
ϕ2,8 n III2 n o .i2=365,75
i3=19
36=
1
ϕ2,8 n III3 n o .i3=462
i7=19
71=
1
ϕ5,7 ; i8=82
38=ϕ
3,3
n1 29,4 n10 235
n2 37,5 n11 302
n3 47,4 n12 381
n4 58,6 n13 464
n5 74 n14 597
n6 93,6 n15 754,5
n7 115 n16 925,5
n8 146,8 n17 1183,8
n9 185,5 n18 1495,5
i4=18
1
ϕ4 ; i5=
28
37 =
1
ϕ ;
i6=39
26=ϕ
2
n1 n III1 i4 108,75
n2 n III2 i4 140
n3 n III3 i4 177
n4 n III1 i5 215
n5 n III2 i5 276,75
n6 n III3 i5 349,6
n7 n III1 i6 426
n8 n III2 i6 548,6
n9 n III3 i6 693
Trang 8LƯỚI ĐỒ THỊ VÒNG QUAY
Nhận xét : các tỷ số truyền nằm trong giới hạn cho phép
1
ϕ6≤ i≤ϕ
3
Quy ước : - Các điểm nằm trên trục ngang chỉ số vòng quay cụ thể
-Các tia nối các điểm tương ứng giữa các trục biểu diển trị số truyền của từng cặp bánh răng
+ Tia nghiêng phải : i > 1 ( tăng tốc) + Tia nghiêng trái : i < 1 ( giảm tốc) + Tia thẳng đứng : i = 1
e Sai số số vòng quay của trục chính
Δnn= ntt− ntc
ntt ×100
o
o ≤ [ Δnn ]
Với : ntt : số vòng quay thực tế.
ntc : số vòng quay tiêu chuẩn [ tra bảng 1 “ Giáo trình Máy cắt kim
loại’]
Trang 9[Δnn] : sai số vòng quay cho phép.
[Δnn]=±10 (ϕ−1)o
o=±10 (1 , 26−1)
o
o=±2,6
o o
BẢNG TÍNH SAI SỐ SỐ VÒNG QUAY
ĐỒ
THỊ
SAI
SỐ
VÒNG QUAY
%
n
nTC
[vg/ph]
nTT
[vg/ph]
Δn (n (
o
nTC
[vg/ph]
nTT
[vg/ph]
Δn (n (
o
Trang 103 Xích chạy dao.
- Hộp chạy sử dụng động cơ riíng :
N=1,7[kw]
n=1440[vg ph]
- Có 18 cấp tốc độ chạy dao tương ứng theo phương dọc, phương ngang, vă phương đứng
- Trong hộp chạy dao có cơ cấu phản hồi nhằm giảm chiều cao vă số trục
- Trong hộp chạy dao có ly hợp ma sât để tâch đường truyền công tâc, vă chạy dao nhanh
- Cơ cấu chấp hănh : vít me, đai ốc, có txd = txng = txđ = 6 [mm]
a Phương trình xích động
b Câc lượng chạy dạo
33
37
18
16
18
186=6, 02≈6 phương dọc 33
37
37
336=6 phương ngang
22
33
34
34 6=4 phương đứng
1 1
= sđ
= sng
= sd
tx đ
tx ng
tx d
33223434
33
3337 37
18
18
371816 33
(VIII)
18 33 35 28
M 3 đóng
M 2 mở
43
57
5744
M 2 đóng
(VI)
40 40
MP
40
40
(V)
40
18
(IV)
45
13
T
M
34
21 37 40 18
24
(V) (IV)
(III)
1836
18 36
2727
6820
(II)
4426
nĐC
Trang 11BẢNG LƯỢNG CHẠY DAO [mm/ph]
S1
no.i1.i4.i7.i8.i9.6 =
25018 36
18
40 0,13
24
55 6
S2
no.i1.i5.i7.i8.i9.6 =
25018 36
21
37 0,13
24
55 6
S3
no.i1.i6.i7.i8.i9.6 =
25018 36
24
34 0,13
24
556
7
=19
7
=24
7
=30
Trang 12c Lưới kết cấu hộp chạy dao.
Nhóm tốc độ thứ nhất : có 3 tỷ số truyền i1 , i2 , i3
3 6
1: :2 3 1: :
i i i
Nhóm tốc đô thứ hai : có 3 tỷ số truyền i4 , i5 , i6
4 5
2
6 1: : : :
i i i 4 5 2
6 1: : : :
i i i
Đường truyền phản hồi :
i7= i71.i72= 1
ϕ9
LƯỚI KẾT CẤU HỘP CHẠY DAO
Nhận xét :
- Lưới kết cấu phân bố không đểu theo hình rẽ quạt do chọn PATT
- Do hộp chạy dao có nhiều cơ cấu khác nhau như : các ly hợp vấu, ly hợp
ma sát, cơ cấu chạy dao nhanh, nên cần phải có không gian để bố trí Vì vậy người ta chọn PATT như vậy
- Ngoài ra, người ta dùng cơ cấu phản hồi để giảm bớt chiều cao và số lượng của hộp
Trang 13d Lưới đồ thị vòng quay.
Trên cơ sở lưới kết cấu và các tỉ số truyền đã biết trong sơ đồ động ta vẽ được lưới vòng quay hộp chạy dao máy phay 6H82
IV PHÂN TÍCH KẾT CẤU MÁY
1 Ly hợp vấu M1 và các trạng thái hoạt động
a: trạng thái làm việc
b: trạng thái làm việc theo đường dẫn 1 => 2 => 3 => 4
i8
i1 i2 i3
i4 i5 i6
i7
Trang 14c : trạng thái làm việc theo đường dẫn 1 =>2 truyền trực tiếp từ trục
V => VI
Trang 152 Các cơ cấu đặc biệt khác.
- Bộ ly hợp trên trục VI
+ Ly hợp phòng quá tải M2
+ Ly hợp vấu M3
+ Ly hợp ma sát M4
Hệ thống điều khiển lượng chạy dao
Trang 17- Đầu phân độ vạn năng có đĩa chia độ,gồm một số bộ phận chính như :
+ Tay quay có chốt lò xo
+ Đĩa phân độ lồng không – hai mặt có các hàng lỗ cách đều
Trang 18CHƯƠNG II THIẾT KẾ ĐỘNG HỌC MÁY
I THIẾT KẾ HỘP TỐC ĐỘ
1 Thiết kế phương án không gian
II