BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC KINH TẾ KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP ĐỒ ÁN THIẾT KẾ HT CĐT SVTH : ĐÀO VĂN HẢI GVHD : ThS NGUYỄN THỊ KHÁNH HUYỀN SEPTEMBER 13, 2022 UNETI 218 LĨNH NAM , HOÀNG MAI , HÀ NỘI LỜI NÓI ĐẦU Máy phay CNC thành tựu tiến khoa học kỹ thuật giới Nó ngày ứng dụng rộng rãi chế tạo máy, đặc biệt lĩnh vực khí xác tự động hóa Sự đời máy CNC giải nhiệm vụ cấp bách tự động hố q trình sản xuất sản xuất hàng loạt nhỏ, sản xuất linh hoạt Những ưu điểm bật máy CNC so với máy thông thường: - Nâng cao tính tự động - Nâng cao tính tập trung ngun cơng - Nâng cao tính xác đảm bảo chất lượng gia công - Nâng cao hiệu kinh tế Đề tài sâu vào việc nghiên cứu, thiết kế chế tạo máy phay CNC nhằm ứng dụng vào giảng dạy, học tập sản xuất cách có hiệu Mục tiêu : Có thể chế tạo máy CNC trục đơn giản phục vụ cho sản xuất Mục đích: Hiểu kĩ công nghệ CNC phục vụ cho trình học tập nghiên cứu Em xin chân thành cảm ơn ThS Nguyễn Thị Khánh Huyền dậy em tận tình suối trình làm đồ án “ Thiết kế hệ thống Cơ Điện Tử ” Hà Nội 10/09/2022 Sinh viên ĐÀO VĂN HẢI - ĐHCĐ13A3HN - K13 Vanhai11399@gmail.com CHƯƠNG 1: TÍNH TỐN CHẾ ĐỘ CẮT KHI PHAY 1.1 TÍNH TỐN VÀ TRA CÁC THƠNG SỐ CẮT Tính tốn thơng số cắt tính từ chế độ cắt SVT: Phay mặt đầu, lưỡi cắt , D=80mm JIS , v=100m/phút, t=1,2mm, F=900mm/phút Tốc độ tiến dao : 𝐹 = 𝑆𝑧 𝑛𝑟 𝑛𝑡𝑐 = 𝑆𝑧 𝑛𝑟 𝑣 𝜋𝐷 (𝑚𝑚/ 𝑚𝑖𝑛)→ Lượng chạy dao :𝑆𝑧 = 𝐹 𝑛𝑟 0,37(𝑚𝑚) Chiều rộng phay B : B=(0,67-0,8) D=(0,67-0,8) 80 = 53-64 (mm) lấy B= 56 mm Điền thơng số vào trang tính tốn https://www.sandvik.coromant.com/en-gb/products/pages/toolguide.aspx → Mơ men cắt : 𝑀𝑐 = 80.8(𝑁𝑚) 1.2.TÍNH TỐN LỰC CẮT 𝑣 𝜋𝐷 = 900 100000 𝜋80 = Theo cơng thức tính lực cắt lực cắt ta có: 𝑃𝑚 = 𝑃𝑧 = 2.1000 𝑀𝑐 2.1000.81 = = 2025(𝑁) 𝐷 80 Lực hướng kính : 𝑃𝑦 = (0,3 − 0,4)𝑃𝑚 ≃ 0,35.2025 = 708(𝑁) Vậy lực lớn theo phương nằm ngang : 𝑃𝑛 = √𝑃𝑦2 + 𝑃𝑧2 = √7082 + 20252 = 2145(𝑁) CHƯƠNG : TÍNH CHỌN CHO TRỤC X 2.1 TÍNH VITME BI 2.1.1.Sơ đồ tính : Điều kiện làm việc Chọn chiều dài trục vít Tính chọn bước vít Xác định kiểu lắp ổ lăn Tính đường kính trục vít Chọn vít me bi Kiểm tra tuổi thọ làm việc Kiểm tra tải trọng tới hạn trục vít Kiểm tra tốc độ quay cho phép Kết thúc Hà Nội Khơng đảm bảo Tính hệ số tải trọng động 2.1.2.Thơng số ban đầu : Trọng lượng phôi :W1=700 kg Trọng lượng bàn X : W2=140 kg Chiều dài làm việc : Smax=1000 mm Tốc độ dịch chuyển max : Vmax=V1=20m/phút = 0.3 m/s Tốc độ gia công max : V2= 12 m/phút = 0.2 m/s Gia tốc max : a=0.5g (m/s2) Tuổi thọ : 𝐿𝑡 = 20000ℎ (6,8 năm) Hệ số ma sát trượt : µ=0.1 Tốc độ động : Nmax= 2000 rpm 2.1.3.Tính chọn trục vít • Chọn phương án lắp vòng bi đầu cố định đầu tùy chỉnh : • Chiều dài trục vít : L= Chiều dài dịch chuyển + Chiều dài ổ bi + Chiều dài vùng thoát L=1000+180+100=1280 mm ≈ 1300 mm • Chọn bước vít : Bước vít : 𝑙 ≥ 𝑉𝑚ax 𝑁𝑚ax = 20000 2000 = 10(𝑚𝑚) Vậy phải chọn trục vít bước vít : chọn l= 10 để tính tốn • Tính khả tải động : Điều kiện làm việc : Tổng khối lượng : 𝑚 = 𝑊1 + 𝑊2 = 700 + 140 = 840𝑘𝑔 Chạy nhanh dần :𝐹𝑎1 = 𝜇𝑚𝑔 + 𝑚𝑎 = 0.1 ∗ 840 ∗ 10 + 840 ∗ 0.5 ∗ 10 = 5040(𝑁) Chạy : 𝐹𝑎2 = 𝜇𝑚𝑔 = 0.1 ∗ 840 ∗ 10 = 840(𝑁) Chạy chậm dần : 𝐹𝑎3 = 𝜇𝑚𝑔 − 𝑚𝑎 = 0.1 ∗ 840 ∗ 10 − 840 ∗ 0.5 ∗ 10 = −3360(𝑁) Gia công :𝐹𝑎4 = 𝑃𝑛 + 𝜇(𝑚𝑔 + 𝑃𝑚𝑧 ) = 2145 + 0.1 ∗ (840 ∗ 10 + 0.5 ∗ 2145) = 3092(𝑁) Bước l=10 mm Tải trọng lớn Fm(N) 5040 Tốc độ quay Nm (rpm) 2000 Tính Ca: 1 𝐶𝑎 = (60𝑁𝑚 𝐿𝑡 )3 𝐹𝑚 𝑓𝑤 10−2 /𝑔 = (60.2000.20000)3 3092.1,5.10−2 /9,8 = 6336(𝑘𝑔𝑓) Hệ số tải trọng : fw=1.5 chế độ trung bình theo tài liệu [1] trang 43 Vậy phải chọn Ca ≥ 6336 (kgf) • Chọn đường kính trục vit me : 𝑑𝑟 ≥ 𝑛𝐿2 𝑓 10−7 = 2000∗13002 15,1 ∗ 10−7 = 22𝑚𝑚 Trong : Kiểu lắp ổ bi : đầu cố định đầu tùy chỉnh nên : f=15,1 theo tài liệu [1] trang 16 Vậy với : l=10 mm chọn dr > 22 mm • Chọn vít me bi : Từ điều kiện tải trọng Ca bước vít ta tra catalog nhà sản xuất PMI ta chọn series sau : 40-10B2-FSWC Với thông số : dr = 40 mm , l= 10 mm, Ca=6540 (kgf)