Thiết kế hệ dẫn hướng cho máy phay CNC Tài liệu chuẩn đã được thẩm định bởi các thầy cô Đại học Bách Khoa Hà Nội Quy trình thiết kế rõ ràng Đầy đủ các bộ phận của máy phay CNC...................................................................................................
Trang 1LỜI NÓI ĐẦU
Hiện nay khoa học kĩ thuật đang phát triển rất nhanh,mang lại nhưng lợi ích cho con người về tất cả những lĩnh vực vật chất và tinh thần.Để nâng cao đời sống nhân dân và hòa nhập với sự phát triển chung của thế giới,Đảng và nhà nước ta đã đề ra những mục tiêu đưaađất nước đi lên thành một nước công nghiệp hóa hiện đại hóa Để thực hiện điều đó thì một trong những ngành cần quan tâm phát triển đó là ngành Cơ khí nói chung và ngành Cơ điện
tử nói riêng vì nó đóng vai trò quan trọng trong việc sản xuấ ra các thiết bị công cụ(máy móc,robot…) của mọi ngành kình tế quốc dân.Muốn thực hiện việc phát triển ngành cơ khí cần đẩy mạnh đào tạo đội ngũ cán bộ kĩ thuật có trình độ chuyên môn đáp ứng được yêu cầucủa công nghệ tiên tiến,công nghệ tự động hóa theo dây chuyền trong sản xuất
Tính toán thiết kế hệ thống Cơ điện tử là nội dung không thể thiếu trong chương trình đào tạo kỹ sư Cơ điện tử Đồ án môn học này giúp cho sinh viên có thể hệ thống hóa lại các kiến thức của môn học như : Chi tiết máy, vẽ kĩ thuật, cơ học kĩ thuật, nguyên lý máy, sức bền vật liệu,…Đồng thời cũng giúp chúng em học thêm một số phần mềm cần thiết cho việcthiết kế và mô phỏng là catia, modleica ngoài ra giúp chúng em làm quen với công việc thiết kế và làm đồ án tốt nghiệp sau này
Dù đã có cố gắng hoàn thành đồ án này với cường độ làm việc cao, cùng sự hướng dẫnnhiệt tình và cụ thể của các thầy trong bộ môn, nhưng do hiểu biết còn hạn chế cộng với chưa có kinh nghiệm thực tiễn nên chắc chắn đồ án này không tránh khỏi được khả năng thiếu sót và bất cập Vì vậy em rất mong sự sửa chữa và góp ý của các quý thầy cô để em rútkinh nghiệm và bổ sung thêm kiến thức cho mình
Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn sự quan tâm chỉ bảo của các thầy cô trong Viện
Cơ Khí trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội và đặc biệt sự hướng dẫn tận tình của
PGS.TS.GVCC Lê Giang Nam đã giúp em hoàn thành đồ án này
Hà Nội, ngày 20 tháng 12 năm 2019
Sinh viên thực hiệnTrình Văn Bảo
MỤC LỤ
Trang 2LỜI NÓI ĐẦU 1
MỤC LỤC 2
DANH MỤC HÌNH ẢNH 3
DANH MỤC BẢNG 6
CHƯƠNG 1 Khảo sát trung tâm gia công DMU 50 7
1.1 Tổng quan về trung tâm gia công DMU 50 7
1.1.1 Thông số kỹ thuật máy DMU 50 7
1.1.2 Ưu điểm máy DMU 50 8
1.1.3 Công nghệ điều khiển 8
1.2 Sơ đồ động và sơ đồ dòng tác động lực(FOF) của máy 10
1.2.1 Sơ đồ động của máy 11
1.2.2 Sơ đồ dòng tác động lực của máy(FOF) 11
CHƯƠNG 2 Tính toán, thiết kế truyền dẫn chạy dao trục Y 12
2.1 Tính chọn ray dẫn hướng trục Y 12
2.1.1 Quy trình tính chọn ray dẫn hướng theo tiêu chuẩn NSK 12
2.1.2 Công thức tính toán ray dẫn hướng trục Y theo NSK 13
2.1.3 Lựa chọn ray dẫn hướng trục Y sử dụng công cụ online 14
2.2 Tính chọn vitme-đai ốc bi trục Y 22
2.2.1 Quy trình tính chọn vitme đai ốc bi theo tiêu chuẩn NSK 22
2.2.2 Công thức tính toán vitme đai ốc bi trục Y theo NSK 23
2.2.3 Tính chọn vitme đai ốc bi trục Y bằng công cụ online 24
2.2.4 Tải bản cad vitme đai ốc bi trục Y 28
2.3 Tính chọn ổ lăn đỡ vitme trục Y 29
2.3.1 Quy trình chọn ổ lăn theo NSK 29
2.3.2 Tính chọn ổ lăn đỡ vitme trục Y theo quy trình online 30
2.4 Tính chọn động cơ servo trục Y 36
2.4.1 Quy trình tính chọn động cơ servo theo Anilam 36
2.4.2 Sơ đồ lắp động cơ 37
2.4.3 Tính chọn động cơ servo, driver(biến tần) trục Y 37
2.5 Kết quả tính chọn trục Y 40
CHƯƠNG 3 Tính toán, thiết kế truyền dẫn chạy dao trục Z 41
Trang 33.1 Tính chọn ray dẫn hướng trục Z 41
3.1.1 Quy trình tính chọn ray dẫn hướng theo tiêu chuẩn NSK 41
3.1.2 Công thức tính toán ray dẫn hướng trục Z theo NSK 42
3.1.1 Lựa chọn ray dẫn hướng trục Z bằng công cụ online 43
3.1.2 Tải bản cad ray dẫn hướng trục Z 48
3.2 Tính chọn vitme đai ốc bi trục Z theo quy trình NSK 49
3.2.1 Quy trình tính chọn đai ốc vitme bi theo quy trình NSK 49
3.2.2 Các công thức tính toán đai ốc vitme bi trục Z 50
3.2.3 Tính chọn vitme đai ốc bi trục Z bằng công cụ online 51
3.2.4 Tải bản CAD đai ốc vitme bi trục Z 54
3.3 Tính chọn ổ lăn đỡ vitme trục Z 54
3.3.1 Quy trình chọn ổ lăn theo NSK 54
3.3.2 Công thức tính toán ổ lăn dỡ vitme trục Z 55
3.3.3 Tính chọn ổ lăn đỡ vitme trục Z bằng công cụ online: 56
3.4 Tính chọn động cơ servo trục Z 59
3.4.1 Quy trình tính chọn động cơ servo theo Anilam 59
3.4.2 Sơ đồ lắp đặt động cơ servo 60
3.4.3 Tính chọn động cơ servo và biến tần trục Z 60
3.5 Kết quả tính chọn trục Z 63
CHƯƠNG 4 Mô hình hóa và mô phỏng truyễn dẫn chạy dao hai trục YZ 64 4.1 Giới thiệu phần mềm OpenModelica 64
4.1.1 Nội dung của openModelica 64
4.2 Xây dựng sơ đồ mô hình hoá và điều khiển chạy dao 2 trục YZ 67
4.2.1 Các thành phần của hệ bàn máy 2 trục Y, Z 67
4.2.2 Sơ đồ mô phỏng truyền dẫn chạy dao 2 trục YZ bằng phần mềm Open Modellica 77 4.3 Kết quả mô phỏng 78
4.3.1 Kết quả mô phỏng trục Y 78
4.3.2 Kết quả mô phỏng trục Z 81
4.3.3 Kết quả mô phỏng phối hợp di chuyển 2 trục YZ 84
KẾT LUẬN 86
TÀI LIỆU THAM KHẢO 87
Trang 4DANH MỤC HÌNH ẢN
Hình 1.1 Trung tâm gia công DMU 50 7
Hình 1.2 Kết cấu máy DMU 50 9
Hình 1.3 Sơ đồ động của máy DMU 50 11
Hình 1.4 Sơ đồ tác động lực của DMU 50 11
Hình 2.1 catalog NSK 15
Hình 2.2 catalog NSK 15
Hình 2.3 Catalog NSK 15
Hình 2.4 Khởi tạo tính toán online 16
Hình 2.5 Chọn loại ray dẫn 16
Hình 2.6 Chọn kiểu lắp ray 17
Hình 2.7 Chọn kiểu lắp ray 17
Hình 2.8 Điều kiện tải và vị trí đường hướng 18
Hình 2.9 Giá trị tải trọng và vị trí gối, ray trượt 18
Hình 2.10 Các thông số động học 19
Hình 2.11 Loại ray dẫn hướng và gối trượt 19
Hình 2.12 Chọn thời gian hoạt động 20
Hình 2.13 Chọn số hiệu ray 20
Hình 2.14 Kết quả tính chọn ray dẫn hướng 21
Hình 2.15 Bản cad ray dẫn hướng 21
Hình 2.16 Khởi tạ tính toán online 25
Hình 2.17 Bảng thông số tính toán 25
Hình 2.18 Tính maximum load 26
Hình 2.19 Bảng tính toán 26
Hình 2.20 Lựa chọn loại vitme 26
Hình 2.21 bảng chọn loại vitme 27
Hình 2.22 Các thông số vitme sau khi chọn 27
Hình 2.23 Các thông số vitme sau khi chọn 28
Hình 2.24 bản cad vitme 28
Hình 2.25 Sơ đồ lắp ổ bi 30
Hình 2.26 Bảng chọn tính toán công cụ online 30
Hình 2.27 bảng tính toán tuổi thọ 31
Hình 2.28 Các loại ổ bi 31
Hình 2.29 bảng điền kích thước ca trong 32
Hình 2.30 Các loại ổ bi 32
Trang 5Hình 2.31 các loại ổ bi 32
Hình 2.32 Lựa chọn kích thước ca trong 33
Hình 2.33 bảng tính toán 33
Hình 2.34 tính toán 34
Hình 2.35 Kết quả tính toán 34
Hình 2.36 dữ liệu cad 35
Hình 2.37 dữ liệu cad 35
Hình 2.38 Vị trí lắp động cơ 37
Hình 3.1 catalog NSK 44
Hình 3.2 Catalog NSK 44
Hình 3.3 màn hình công cụ online 44
Hình 3.4 các loại ray 45
Hình 3.5 Kiểu tải và lực cắt 45
Hình 3.6 Nhập tải trọng và vị trí vitme bi 46
Hình 3.7 Giá trị tải và vị trí gối, tay trượt 46
Hình 3.8 Thông số vận tốc, thời gian 47
Hình 3.9 Kết quả lựa chọn dẫn hướng trục Z 48
Hình 3.10 Khởi tạo tính taons online NSK 51
Hình 3.11 Sơ đồ lắp ổ bi 55
Hình 3.12 Giao diện công cụ onlie 56
Hình 3.13 Sơ đồ lắp động cơ 60
Hình 4.1 giao diện OpenModelica 64
Hình 4.2 Giao diện của opencv 65
Hình 4.3 Ký hiệu trên modelica 67
Hình 4.4 Sơ đồ cấu tạo động cơ 67
Hình 4.5 Thông số động cơ 68
Hình 4.6 Kí hiệu mô phỏng động cơ - vitmebi 68
Hình 4.7 Sơ đồ cấu trúc động cơ - vitmebi 68
Hình 4.8 Thông số động cơ - vitmebi 68
Hình 4.9 kí hiệu vitme – đai ốc 69
Hình 4.10 Sơ đồ cấu trúc nối với vitme – đai ốc 69
Hình 4.11 Thông số vitme – đai ốc 69
Hình 4.12 ký hiệu dẫn hướng 70
Hình 4.13 Sơ đồ cấu trúc nối với dẫn hướng 70
Hình 4.14 Thông số đặc tính dãn hướng trục Y 71
Hình 4.15 Thông số đặc tính dẫn hướng trục Z 71
Trang 6Hình 4.16 Ký hiệu mô phỏng bộ điều khiển PID 71
Hình 4.17 Sơ đồ cấu trúc bộ điều khiển PID 72
Hình 4.18 Sơ đồ khối 1 bộ điều khiển PID 72
Hình 4.19 Thông số đặc tính bộ PID trục Y 74
Hình 4.20 Thông số đặc tính bộ PID trục Z 74
Hình 4.21 Kí hiệu thành phần khối lượng 74
Hình 4.22 Sơ đồ cấu trúc nối với bộ tịnh tiến 74
Hình 4.23 Thông số đặc tính trục Y 75
Hình 4.24 Thông số đặc tính trục Z 75
Hình 4.25 Kí hiệu mô phỏng cảm biến vận tốc 76
Hình 4.26 Kí hiệu mô phỏng cảm biến gia tốc 76
Hình 4.27 Kí hiệu mô phỏng cảm biến vận tốc góc 76
Hình 4.27b Kí hiệu mô phỏng cảm biến vị trí 76
Hình 4.28 Sơ đồ mô phỏng truyền dẫn 2 trục Y, Z máy DMU50 bằng ngôn ngữ OpenModelica 77
Hình 4.29 Tín hiệu điều khiển vị trí trục Y 77
Hình 4.30 Toạ độ di chuyển trục Y 77
Hình 4.31 Vận tốc trục Y 78
Hình 4.32 Tín hiệu điều khiển vị trí trục Z 78
Hình 4.33 Toạ độ di chuyển trục Z 79
Hình 4.34 Vận tốc trục Z 80
Hình 4.35 Biên dạng mô phỏng chuyển động trục Y, Z hình bình hành 81
Hình 4.36 Tín hiệu điều khiển trục Y, Z 81
Hình 4.37 Kết quả mô phỏng phối hợp truyền dẫn 2 trục Y, Z 82
DANH MỤC BẢN Bảng 2.1 Công thức tính toán ray theo tiêu chuẩn NSK 14
Bảng 2.2 Công thức tính toán vitme theo tiêu chuẩn NSK 24
Bảng 2.4 Công thức,kết quả tính chọn động cơ servo trục Y 39
Bảng 3.1 Công thức tính toán ray theo tiêu chuẩn NSK 41 Bảng 4.1 Lịch sử phát triển phần mềm OpenModelica65
Bảng 4.2 Sự phụ thuộc giá trị PID vào các hệ số điều khiển
Bảng 4.3 Đánh giá mô phỏng trục Y77
Trang 7Bảng 4.4 Đánh giá mô phỏng trục Z80
Trang 8CHƯƠNG 1 Khảo sát trung tâm gia công DMU 50
1.1 Tổng quan về trung tâm gia công DMU 50
Hình 1.1 Trung tâm gia công DMU 50
1.1.1 Thông số kỹ thuật máy DMU 50
o Hệ điều khiển: SINUMERIK S840DSB
Trang 91.1.2 Ưu điểm máy DMU 50
+ Hiệu quả cao nhất – Gia công 5 mặt từ vật đơn giản đến vật có độ phức tạp cao +
Độ chính xác cao nhất – Bàn xoay , NC có bộ truyền động kỹ thuật số
+ Trục chính mạnh mẽ 8,000 vòng/phút, 83/57 Nm, 13/9 kW (40% / 100% DC).+ Bộ phận thay dao của DMU 50 ecoline với magazine đĩa dạng pick-up với 16 ổ dao, tùy chọn magazine xích dạng tay thay dao hai ngàm kẹp với 30 ổ dao
+ Hệ thống thước đo trực tiếp (X/Y/Z)* và dẫn hướng bi đũa được bôi trơn trung tâmgiúp duy trì độ chính xác cao và ổn định
+ Công nghệ điều khiển 3D: SLIMline® 15" với Operate 4.5 của SIEMENS 840D solutionline hoặc SLIMline® 15" với HEIDENHAIN TNC 620
+ DMG SMARTkey®
+ DMG Netservice
+ Bảng điều khiển được thiết kế rất khoa học, tạo tiện nghi tối đa cho vận hành Bề mặt vật liệu công nghệ cao, chống xước bảo vệ máy vĩnh viễn không bị mài mòn
+ Cho sự quan sát tốt nhất quá trình hoạt động trong buồng gia công
+ Chiếu sáng hoàn hảo nhờ hệ thống PLANONlight với công nghệ đèn LED tiết kiệm năng lượng
+ Bề mặt chống xước và dễ bảo quản giúp cho việc sử dụng hàng ngày – Các bề mặt được xử lý công nghệ cao chống mài mòn bảo vệ máy dài lâu
1.1.3 Công nghệ điều khiển
Máy DMU ecoline hoạt động nhanh vẫn không bị rung lắc - độ bền vững tối đa nhờ thiết kế khung chữ C với bàn quay hai trục B và C điều khiển NC cùng với khung thân máy
sử dụng gang đúc công nghệ cao Kết hợp với hệ thống đường dẫn con lăn tuần hoàn chất lượng cao cho độ chính xác tối đa và chất lượng bề mặt tốt nhất
Trang 10Hình 1.2 Kết cấu máy DMU 50
Thiết kế khung chữ C bằng gang cầu:
+ Có kẹp đôi cho việc thay dao diễn ra nhanh chóng (ổ dao 30 vị trí)
Công nghệ điều khiển tốt nhất:
+ Có mô phỏng 3D và hỗ trợ đồ họa
Truyền động:
+ Cho tốc độ chạy dao lên đến 24 m/phút
Bàn xoay NC:
+ Độ vững chắc cao nhất nhờ kẹp bằng thủy lực của trục B & C
+ Góc quay rất lớn của trục B từ –5° đến +110° đối với DMU 50 ecoline
Trang 11+ Gia công 5 mặt vật gia công với khối lượng lên đến 200 kg đối với DMU 50
ecoline
+ Độ chính xác biên dạng và vị trí rất cao, đặc biệt đối với các lỗ đối diện nhau + Bàn xoay NC được cấp bằng sáng chế: rất khoa học, khả năng tiếp cận tối ưu, thải phoi tối ưu
Công nghệ điều khiển:
Với máy gia công 5 mặt, chỉ với một lần gá, độ chính xác chi tiết gia công được nângcao và giảm thiểu thời gian gá đặt, vì vậy, máy DMU ecoline với bàn xoay NC là giải pháp gia công cho hầu hết các vật gia công
Màn hình biểu diễn:
+ Giao nhận dữ liệu USB nhanh đối với các chương trình được tạo ở ngoài máy.+ Màn hình TFT 15" với chức năng mô phỏng 3D giúp kiểm soát dễ dàng trên màn hình
+ Tiện nghi hơn! Bàn phím ASCII đầy đủ giúp cho việc lập chương trình trở nên đặc biệt dễ dàng
+ Mở rộng chương trình* đến 2 GB bằng thẻ nhớ CF theo tiêu chuẩn
+ Toàn bộ các chu trình gia công được cài đặt trên máy
SLIMline® : HEIDENHAIN TNC 620 với hộp thoại rõ và DMG SMARTkey®:
ECOLINE sẽ cung cấp cho bạn loại điều khiển hiện đại nhất cho phân khúc hiện đại nhất SLIMline®, có thể sử dụng với Operate 4.5 của SIEMENS 840D solutionline hoặc vớiHEIDENHAIN TNC 620 hỗ trợ cả lập trình DIN và Klartext cũng như lập trình chu trình nhanh Bàn phím được thiết kế khoa học và màn hình được chia thành nhiều menu tiện lợi cho người sử dụng Bạn có thể mô phỏng 3D một cách nhanh chóng, trong thời gian thực trên màn hình lớn TFT 15" có độ phân giải cao – do vậy, bạn vừa tiết kiệm được thời gian vừa đảm bảo chương trình của bạn không mắc lỗi Thiết kế của SLIMline đẹp, được làm bằng vật liệu nhôm anot chống xước, phù hợp cho một xưởng chế tạo hiện đại, với những
ưu điểm:
+ Màn hình TFT 15" với thiết kế màn hình rõ ràng
+ Lập trình thuận tiện với bàn phím ASCII đầy đủ
+ Thời gian xử lý câu lệnh là 1.5 ms theo tiêu chuẩn
+ Bộ nhớ chương trình với dung lượng 250 MB (2 GB)* trên thẻ nhớ CF + Lập trình trực tiếp trên máy với hỗ trợ đồ họa
+ Giao nhận dữ liệu nhanh đối với các chương trình được tạo ở ngoài máy + Bao gồm các chu trình đo lường vật gia công và dụng cụ kết hợp với hệ thống đầu dò
HEIDENHAIN
+ Mô phỏng vật gia công 3D
Trên đây em xin giới thiệu qua về máy tiện DMU 50 và các ưu điểm nổi bật của DMU 50
Trang 121.2 Sơ đồ động và sơ đồ dòng tác động lực(FOF) của máy 1.2.1 Sơ đồ động của máy
Công thức mô tả chức năng máy: CBOXYhZv
Hình 1.3 Sơ đồ động của máy DMU 50
1.2.2 Sơ đồ dòng tác động lực của máy(FOF)
Trang 13Hình 1.4 Sơ đồ tác động lực của DMU 50
Trang 14CHƯƠNG 2 Tính toán, thiết kế truyền dẫn chạy dao trục Y
2.1 Tính chọn ray dẫn hướng trục Y
2.1.1 Quy trình tính chọn ray dẫn hướng theo tiêu chuẩn NSK
Xác định điều kiện thông sốLựa chọn loại ray dẫn hướngXác định độ chính xácLựa chọn series ray trượt phù hợp, số lượng ray và con trượt
Kiểm tra tải cho ray dẫn hướng
Kiểm tra tải trọng tĩnh cho phép
Kiểm tra tuổi thọ
Quyết định tải trọng độngCân nhắc bôi trơn, chống bụi, bề mặtXem xét hướng dẫn lắp ray tuyến tính
Kết thúc
Trang 162.1.2 Công thức tính toán ray dẫn hướng trục Y theo NSK.
Thời gian t c
(%) Không tải
(F 1 )
Phay tinh(F 2 )
Phay thô(F 3 )
(Kết quả tính toán trên coroguide.com)
Lực cắt trung bình:
= 1882 NTrọng lượng:
Trang 17Bảng 2.1 Công thức tính toán ray theo tiêu chuẩn NSK
2.1.3 Lựa chọn ray dẫn hướng trục Y sử dụng công cụ online
2.1.3.1 Các bước tính chọn ray bằng công cụ online:
Trang 19Hình 2.7 Catalog NSK
2.1.3.4 Truy cập link tính toán online
Bước 1: Truy cập đường dẫn: http://www3.jp.nsk.com/lgselect/en_index.jsp
Hình 2.8 Khởi tạo tính toán online
Bước 2: Lựa chọn mục Selection để lựa chọn loại ray dẫn hướng.
Trang 20Hình 2.9 Chọn loại ray dẫn
Trang 21 Bước 3: Chọn Load calculation để tính toán tải trọng và vận tốc Chọn kiểu lắp đặt ray
Hình 2.10 Chọn kiểu lắp ray
Trang 22Hình 2.11 Chọn kiểu lắp ray
Bước 4: Nhập giá trị điều kiển tải ( lực cắt) và vị trí đường hướng
Hình 2.12 Điều kiện tải và vị trí đường hướng
Bước 5: Nhập giá trị tải trọng và vị trí gối, ray trượt
Trang 23Hình 2.13 Giá trị tải trọng và vị trí gối, ray trượt
Bước 6: Nhập các thông số động học ( vận tốc, thời gian)
Hình 2.14 Các thông số động học
Bước 7: Chọn series ray dẫn hướng và gối trượt ( Chọn loại LA)
Trang 24Hình 2.15 Loại ray dẫn hướng và gối trượt
Trang 25 Bước 8: Điền các thông số theo bảng > Bấm Product selection để tính chọn(Thời
gian hoạt động là 10 năm, hoạt động 16h/ngày)
Hình 2.16 Chọn thời gian hoạt động
Bước 9: Lựa chọn số hiệu ray dẫn hướng và gối trượt phù hợp Chọn loại
LA45BL > Bấm next để hiển thị kết quả.
Hình 2.17 Chọn số hiệu ray
Trang 26 Bước 10: Hiển thị kết quả thông số ray dẫn hướng
Hình 2.18 Kết quả tính chọn ray dẫn hướng
2.1.3.5 Tải về bản cad gán vật liệu và tính khối lượng
Hình 2.19 Bản cad ray dẫn hướng
Trang 272.2 Tính chọn vitme-đai ốc bi trục Y
2.2.1 Quy trình tính chọn vitme đai ốc bi theo tiêu chuẩn NSK
Xác định điều kiện đầu vào
(Tải, tốc độ, hành trình, cấp chính xác, tuổi thọ)
Chọn các thông số cơ bản
(Cấp chính xác, đường kính, bước vitme, chiều dài)
Chọn mã vitme tiêu chuẩn phù hợp
Kiểm nghiệm giới hạn an toàn cơ bản
1 Giới hạn tải tĩnh
2 Tốc độ quay cho phép
3 Thời gian hoạt động
Kiểm tra vitme
Trang 28Tốc độ vòng
Thời gian làm việc
Lực chốn
g cắt
Lực chống trượt (F r )
Rpm (N)
Thời gian t c
Lực dọc trục trung bình:
= 2113.7 N
Trang 29Bảng 2.2 Công thức tính toán vitme theo tiêu chuẩn NSK
2.2.3 Tính chọn vitme đai ốc bi trục Y bằng công cụ online
2.2.3.1 Quy trình tính chọn online
Xác định thông số đầu vào Vận tốc, trọng lượng, hướng lắp, kiểu lắp
gối đỡTính toán thông số lựa chọn Giới hạn bước, đường kính, lực cắt
Truy cập đường link tính toán online
Nhập thông số tính toán tải trọng lớn nhất
Nhập thông số tính toán tải trọng, tuổi thọ
danh nghĩa
Lựa chọn dòng series vitme và đai ốc bi
phù hợpLựa chọn số hiệu vitme và đai ốc bi phù
hợp
Trang 30Hiển thị kết quảTải dữ liệu CAD
2.2.3.2 Tính toán online
Bước 1: Truy cập đường link:
http://www3.jp.nsk.com/bsselect/en_index.html để vào công cụ online của NSK
Hình 2.20 Khởi tạ tính toán online
Bước 2: Chọn Standard stock series để bắt đầu quá trình.
Trang 31Hình 2.21 Bảng thông số tính toán
Trang 32 Bước 3: Tính Maximum load.
Hình 2.22 Tính maximum load
Bước 4: Điền các thông số khác > Bấm next để tính toán.
Hình 2.23 Bảng tính toán
Bước 5: Lựa chọn loại vitme phù hợp
Lựa chọn dòng vitme A Series.
Trang 33Hình 2.24 Lựa chọn loại vitme
Bước 6: Lựa chọn vitme phù hợp
- Như tính toán trên, bước vitme(lead) ≥ 15mm, đường kính vitme ≥ 9.92mm
- Hành trình trục Y là 450mm => chọn chiều dài vitme phù hợp với hành trình
Hình 2.25 bảng chọn loại vitme
Chọn vitme bi mã W2507FA-2-C5T20
Bấm Select vào dòng mã vitme W2507FA-2-C5T20 để hiển thị bảng kết quả.
Trang 34Hình 2.26 Các thông số vitme sau khi chọn
Hình 2.27 Các thông số vitme sau khi chọn
Trang 352.2.4 Tải bản cad vitme đai ốc bi trục Y
Hình 2.28 bản cad vitme
Trang 362.3 Tính chọn ổ lăn đỡ vitme trục Y
2.3.1 Quy trình chọn ổ lăn theo NSK
Xác định thông số làm việc và kích thước ca trong/ngoài ổ lăn
Xác định kiểu và kiểu lắp ổ lăn
Quyết định kích thước ổ lăn
Lựa chọn cấp chính xác ổ lăn
Xác định các thông số hoạt động, tải
Lựa chọn loại ca và vật liệu ca
Lựa chọn phương pháp bôi trơn
Xác định thông số lắp đặt
Lựa chọn ổ bi và kết thúc quá trình chọn
Vitme đã chọn 2 đầu gắn trục có kích thước ϕ20mm
Chọn ổ lăn kích thước ca trong ϕ20mm
Trang 37Trục Y nằm ngang, lắp đặt ổ lăn cho vitme bi, dùng cho máy phay CNC nên lựa chọn kiểu lắp ổ lăn fix support- simple support.
Trang 38 Sơ đồ lắp đặt ổ lăn.
Hình 2.29 Sơ đồ lắp ổ lăn
Lựa chọn kiểu ổ lăn: Ổ bi đỡ chặn 2 đầu 2 dãy, ca trong 20mm và ổ bi đỡ chặn 1 dãy ca trong 20mm, ốc siết khử dọc trục đầu input nối với động cơ
2.3.2 Tính chọn ổ lăn đỡ vitme trục Y theo quy trình online
Bước 1: Truy cập đường link:
http://www.jp.nsk.com/app02/BearingGuide/html/bearing.html?
PageCode=1005&LangID=1&ActCode=1 để tính chọn ổ online bằng công cụ củaNSK
Hình 2.30 Bảng chọn tính toán công cụ online
Bước 2: Chọn Bearing life để tính toán theo tuổi thọ
Trang 40Hình 2.33 Điền kích thước ca trong
Bấm Search để hiển thị kết quả > Lựa chọn ổ 7204B > Bấm Choose and Calculate để
lựa chọn đưa và tính toán
Hình 2.34 Các loại ổ bi
Bước 4: Lựa chọn tiếp tục ổ bi đỡ chặn 2 dãy.
- Bấm Bearing Selection để lựa chọn thêm ổ bi tính toán > Chọn loại Angular contact radial bearing.