Tính toán và thiết kế máy khoan lỗ sâu (gundrill)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đề tài: Tính tốn thiết kế máy khoan lỗ sâu ( Gundrill) KỸ THUẬT CƠ ĐIỆN TỬ Giảng viên hướng dẫn: TS Bùi Thanh Luân Sinh viên thực hiện: MSSV: Lớp: Bùi Tiến Huy 1811030241 18DCTA2 Nguyễn Tùng Dương 1811032704 18DCTA2 TP Hồ Chí Minh, ngày 27, tháng 08, năm 2022 TĨM TẮT Báo cáo đồ án tốt nghiệp tính toán thiết kế máy khoan lỗ sâu gundrill bao gồm: - Chương 1: Chúng em giới thiệu khoan lỗ sâu tìm hiểu khoan lỗ sâu - Chương 2: Chọn thơng số máy tính tốn vẽ thiết kế máy khoan lỗ sâu - Chương 3: Là hình ảnh chi tiết cần gia công để tạo máy - Chương 4: Kết luận hướng phát triển, đúc kết kinh nghiệm iii ABSTRACT Graduation project report on calculation and design of gundrill deep hole drilling machine includes: - Chapter I: Introduction to deep hole drilling learn deep hole drilling - Chapter II: Select parameters to calculate the design of deep hole drilling machine - Chapter III: The image after drawing the 3D design - Chapter IV: Conclusion and development direction iv MỤC LỤC Phiếu đăng ký tên đề tài ĐATN Phiếu giao nhiệm vụ Lời cam đoan Lời cảm ơn Tóm tắt Abstract MỤC LỤC Danh sách từ viết tắt Danh sách bảng Dang Sách hình Lời nói đầu v Chương I GIỚI THIỆU 1.1 Giới thiệu lĩnh vực khoan lỗ sâu 1.1.1 Công nghệ khoan lỗ sâu nước 1.1.2 Lỗ sâu 1.1.3 Khoan lỗ sâu 1.1.4 Các điểm hoạt động trình gia công lỗ sâu 1.1.5 Những khó khăn khoan lỗ sâu 1.1.6 Các phương pháp khoan lỗ sâu phổ biến sử dụng giới….4 1.1.6.1 Phương pháp khoan nòng súng Gun drilling 1.1.6.2 Phương pháp khoan BTA (Boring and Trepannning Association) 1.1.6.3 Phương pháp khoan Ejector 1.2 Đặc điểm công nghệ khoan lỗ sâu……………………………… ……………….7 1.2.1 Máy 1.2.2 Dụng cụ cắt 1.2.3 Dụng cụ phụ 1.3 Máy khoan lỗ sâu gì, loại máy khoan lỗ sâu 1.3.1 Máy khoan lỗ sâu 1.3.2 Các phận máy khoan lỗ sâu: 1.3.3 Các loại máy khoan lỗ sâu 10 1.4 Lí chọn đề tài 12 vi Chương II TÍNH TỐN 2.1 Sơ đồ động 14 2.2 Chọn Phôi 14 2.2.1 Lựa chọn vật liệu làm phôi 14 2.3 Chọn mũi khoan 16 2.3.1 Chọn mũi khoan 16 2.3.2 Cấu tạo mũi khoan 16 2.3.3 Tính Tốn: 18 2.4 Tính tốn lựa chọn Vít me HIWIN 21 2.4.1 Giới thiệu Vít me bi HIWIN 21 2.4.2 Tính Vít me HIWIN 22 2.4.3 Ứng dụng 23 2.4.4 Các bước tính chọn trục vít me tên gọi vít me 23 2.4.4.1 Các bước tính tốn: 23 2.4.5 Tính tốn Vít me HIWIN 24 2.4.5.1 Trục X 24 2.4.5.2 Trục Y 30 2.4.5.3 Trục Z 40 2.5 Chọn spindle chọn ổ lăn cho spindle………… …………………………… 46 47 2.6 Tính tốn chọn ổ lăn, ổ đỡ khớp nối 47 2.6.1 Chọn ổ lăn 47 2.6.1.1 Tính tốn ổ lăn bàn máy X 50 vii 2.6.1.2 Tính tốn ổ lăn bàn máy Y 52 2.6.1.3 Tính tốn ổ lăn bàn máy Z 53 2.6.2 Chọn gối đỡ khớp nối cho Trục X, Z, Y 55 2.6.2.1 Chọn gối đỡ 55 2.6.2.2 Chọn khớp nối 56 2.7 Tính tốn chọn băng bi 57 2.7.1 Giới thiệu trượt bi HIWIN bước tính tốn 57 2.7.2 Tính tốn 59 2.7.2.1 Bàn máy X 59 2.7.2.2 Bàn máy Y 62 2.7.2.3 Bàn máy Z 66 2.8 Tính tốn truyền đai cho mũi khoan 68 2.9 Lựa chọn động 72 2.9.1 Lựa chọn động cho trục X.Y.Zc 72 2.9.2 Lựa chọn động cho trục khoan 72 2.10 Thủy lực khoan lỗ sâu 74 2.11 Lựa chọn dung sai lắp ghép 76 2.12 Vẽ thiết kế 80 Chương III HÌNH ẢNH SAU KHI THIẾT KẾ 3.1 Bản vẽ máy 3d phần mền NX 88 3.2 Bảng vẽ lắp ráp 2d máy phần mền AutoCad 89 Chương IV KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN viii 4.1 Kết luận 92 4.2 Những vấn đề tồn 93 4.3 Hướng phát triển 93 Tài liệu tham khảo Phụ Lục ix DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT CNC Computer(ized) Numerical(ly) Control(led) BTA Boring and Trepannning Association STS Single Tube System x DANH SÁCH CÁC HÌNH Hình 1.1: Khn nhữa có lỗ sâu.……………………………… …………………… Hình 1.2: Ống giải nhiệt cho đầu laser.…………… …………………………………2 Hình 1.3: Quá trình khoan lỗ sâu mũi khoan lỗ sâu gundrill…………………….3 Hình 1.4: Phương pháp Gun drilling…………………………………….…………… Hình 1.5: Phương pháp BTA…………………………………………….…………… Hình 1.6: Phương pháp Ejector…………………………………………………….… Hình 1.7: Máy khoan lỗ sâu……………………………………………………… …7 Hình 1.8: Mũi khoan lỗ sâu………………………………………………………….…8 Hình 1.9: Đồ gá ( dụng cụ phụ)………………………………………………… … Hình 1.10: Bushinh……………………………………………………….………… Hình 1.11: Máy khoan lỗ sâu CNC ST-1200…………………………………………11 Hình 1.12: Máy khoan tự động kiểu thủy lực H6150…………………………… ….11 Hình 1.13: Máy khoan dùng khí nén P-5100…………………………………… 12 Hình 1.14: Máy khoan servo NCL-25…………………………………………… ….12 Hình 2.1: Sơ đồ động…………………………………………………………………14 Hình 2.2: Cấu tạo mũi khoan……………………………………………………… 16 Hình 2.3: Các lực tác dụng lên mũi khoan Gundrill………………………… …… 19 Hình 2.4: Vít me bi đai bi…………………………………………………… ….22 xi 20±0.1 2.5 Thong so Puly Modun Ø104 So rang 50 3.6 2.5 +0.5 Ø20 0 Ø75±0.3 Ø100 Ø100 0.63 A b n 0.025 Ø98.8 A Ø95.2 7.5 52 Chuc nang Chu ky Ngay 9/8 NguyenTung Duong 9/8 Huong dan TS.Bui Thanh Luan 9/8 TS.Bui Thanh Luan 9/8 Nguoi ve Yeu cau ky thuat: vat canh khong ghi lay 1x45 Ho va ten Bui Tien Huy Duyet So luong PULY BI DONG Khoi luong Ti le Kg 1:1 TRUONG DAI HOC CONG NGHE TP.HCM 44 ±0.1 Thong so banh rang Modun 36 So rang 60 +0.05 Ø20 0 A 2.5 2.5 50 Ø124 2.9 Ø124 b n 0.025 A Ø115.67 Ø120 Yeu cau ky thuat: vat canh khong ghi lay 1x45 Chuc nang Ho va ten Chu ky Ngay Bui Tien Huy 9/8 NguyenTung Duong 9/8 Huong dan TS.Bui Thanh Luan 9/8 TS.Bui Thanh Luan 9/8 Nguoi ve Duyet So luong BANH RANG TRU BI DONG Khoi luong Ti le Kg 1:1 TRUONG DAI HOC CONG NGHE TP.HCM Thong so banh rang Modun 56 ±0.1 So rang 2.5 51.2 30 Ø64 +0.05  Ø15 0 Ø60 ±0.3 Ø64 2.5 0.63 A b n 0.025 A Ø60 Ø55.67 Yeu cau ky thuat: vat canh khong ghi lay 1x45 Chuc nang Ho va ten Chu ky Ngay Bui Tien Huy 9/8 NguyenTung Duong 9/8 Huong dan TS.Bui Thanh Luan 9/8 TS.Bui Thanh Luan 9/8 Nguoi ve Duyet So luong BANH RANG TRU CHU DONG Khoi luong Ti le Kg 1:1 TRUONG DAI HOC CONG NGHE TP.HCM 90 70 10.8 A 6.5 26 42 -0.03 16 0. 009/1000 B 8.5 0. 009/1000 D 31 -0.03 28 D B C 14.3 72 52 60 20±0.5 20±0.5 4xM10 1000 Yeu cau ky thuat: -Nhung kich thuoc khong ghi dung sai lay ±0.1 Chuc nang Ho va ten Chu ky Ngay Bui Tien Huy 9/8 NguyenTung Duong 9/8 Huong dan TS.Bui Thanh Luan 9/8 TS.Bui Thanh Luan 9/8 Nguoi ve Duyet So luong HGW 30CA Khoi luong Ti le Kg 1:2 TRUONG DAI HOC CONG NGHE TP.HCM 70 A 0. 009/820 B 10.8 26 42 -0.04 6.5 16 8.5 0. 009/820 D 31 -0.04 28 D B C 14.3 72 52 60 20±0.5 20±0.5 4xM10 820 Yeu cau ky thuat: -Nhung kich thuoc khong ghi dung sai lay ±0.1 Chuc nang Ho va ten Chu ky Ngay Bui Tien Huy 9/8 NguyenTung Duong 9/8 Huong dan TS.Bui Thanh Luan 9/8 TS.Bui Thanh Luan 9/8 Nguoi ve Duyet So luong HGW 30CA Khoi luong Ti le Kg 1:2 TRUONG DAI HOC CONG NGHE TP.HCM 93.5 17.5 0.013/1645 D 30 -0.03 10 13.5 A 0. 013/1645 B 4.6 3.5 B D  0 21.5 -0.03 20 C 20 53 63 40 20±0.5 20±0.5 60 4xM6 1645 Yeu cau ky thuat: -Nhung kich thuoc khong ghi dung sai lay ±0.1 Chuc nang Ho va ten Chu ky Ngay Bui Tien Huy 9/8 NguyenTung Duong 9/8 Huong dan TS.Bui Thanh Luan 9/8 TS.Bui Thanh Luan 9/8 Nguoi ve Duyet So luong HGW 20CA Khoi luong Ti le Kg 1:2 TRUONG DAI HOC CONG NGHE TP.HCM R1 50 100±0.3 R1 Ø181 Ø20 Ø56.8 Yeu cau ky thuat: -Nhung kich thuoc khong ghi dung sai lay ±0.1 Chuc nang Ho va ten Chu ky Ngay Bui Tien Huy 9/8 NguyenTung Duong 9/8 Huong dan TS.Bui Thanh Luan 9/8 TS.Bui Thanh Luan 9/8 Nguoi ve Duyet So luong CHAN DE Khoi luong Ti le Kg 1:2 TRUONG DAI HOC CONG NGHE TP.HCM 256 ±0.1 20 50 ± 0.1 Ø40 70 55 0.015 48 0.015 45 0.002 190 ±0.1 50 0.002 Ø70 Ø 20 Ø 58 61.1 Yeu cau ky thuat: -Nhung kich thuoc khong ghi dung sai lay ±0.1 Chuc nang Ho va ten Chu ky Ngay Bui Tien Huy 9/8 NguyenTung Duong 9/8 Huong dan TS.Bui Thanh Luan 9/8 TS.Bui Thanh Luan 9/8 Nguoi ve Duyet TRUC CHINH So luong Khoi luong Ti le Kg 1:2 TRUONG DAI HOC CONG NGHE TP.HCM 1000 ±0.5 935 310±0.1 20 102.7 73 227.8 80 115 65 32 86 ±0.1 128±0.1 15 244.5 A 0. 03 A C 610 21.5 490 755 960 ±0.1 15 65 115 225 20 64.9 130 315 490±0.1 Chuc nang Yeu cau ky thuat:  - Bo canh khong ghi lay R5                                -Nhung chi tiet khong ghi dung sai thi ±0.1 Ho va ten Chu ky Ngay Bui Tien Huy 9/8 NguyenTung Duong 9/8 Huong dan TS.Bui Thanh Luan 9/8 TS.Bui Thanh Luan 9/8 Nguoi ve Duyet So luong  BAN MAY Khoi luong Kg Ti le 1:10 TRUONG DAI HOC CONG NGHE TP.HCM ±0 Ø88 Ø1 15 Ø7 230±0.5 130 ± 0.5 26 1.5 68 Ø Ø  x1 12 10 24±0.05 Ø6 x1 115 60 72 0 80 +0.03 +0,03 0.25 68 0  72 0.65 40± 0.05 130 ± 0.1 15 143±0.1 Yeu cau ky thuat: -Nhung kich thuoc khong ghi dung sai lay ±0.1 Chuc nang Ho va ten Chu ky Ngay Bui Tien Huy 9/8 NguyenTung Duong 9/8 Huong dan TS.Bui Thanh Luan 9/8 TS.Bui Thanh Luan 9/8 Nguoi ve Duyet  VO TRUC CHINH So luong Khoi luong Ti le Kg 1:2 TRUONG DAI HOC CONG NGHE TP.HCM 1815 1645 170 M5x36 29.1 80 Ø90 115 224.1 Ø20x12 C-BORE 105 105 119.1 224.1 ±  1 M5x0.8 106 M12x1.75 DETAIL VI SCALE (4:1) 20 D Ø4.20x56 208±0.05 C 23 0. 03 A 378±0.05 378 ±0.05 378 ±0.05 378 ±0.05 10xØ19 B 86 55 325 425 54 20 ±0.5 60 A Yeu cau ky thuat: -Nhung kich thuoc khong ghi dung sai lay ±0.1 56xM5 Chuc nang 375 ±0.05 0. 03 A 0. 03 A Ho va ten Chu ky Ngay Bui Tien Huy 9/8 NguyenTung Duong 9/8 Huong dan TS.Bui Thanh Luan 9/8 TS.Bui Thanh Luan 9/8 Nguoi ve Duyet  THAN DO So luong Khoi luong Ti le Kg 1:10 TRUONG DAI HOC CONG NGHE TP.HCM 261.8±0.5 Ø23 42 18 82 172.1 17.5 100 72 25 35.5 100 0. 03 A C M5x0.8 50 0.02 77.5 0 12.5 145 A 29 119 203 330 200 153.5±0.5 20 DETAIL I SCALE (4:1) 8xM5 30 65 Yeu cau ky thuat: -Nhung kich thuoc khong ghi dung sai lay ±0.1 Chuc nang Ho va ten Chu ky Ngay Bui Tien Huy 9/8 NguyenTung Duong 9/8 Huong dan TS.Bui Thanh Luan 9/8 TS.Bui Thanh Luan 9/8 Nguoi ve Duyet DINH HUONG So luong Khoi luong Ti le Kg 1:5 TRUONG DAI HOC CONG NGHE TP.HCM 20 13.2 M12x1.75 28xM8 II DETAIL III SCALE(4:1) 20 730 820 DETAIL II SCALE (4:1) 28xM8 20 M8x1.25 III 5.5 0. 013 A 10 40 10xM12 10xØ19 C 4 - R20 92.5 14.5 340 225 425 525 28 208 ±0.05 378±0.05 378±0.05 378±0.05 378±0.05 Chuc nang Yeu cau ky thuat: -Nhung kich thuoc khong ghi dung sai lay ±0.1 A Ho va ten Chu ky Ngay Bui Tien Huy 9/8 NguyenTung Duong 9/8 Huong dan TS.Bui Thanh Luan 9/8 TS.Bui Thanh Luan 9/8 Nguoi ve Duyet So luong THAN MAY Khoi luong Kg Ti le 1:10 TRUONG DAI HOC CONG NGHE TP.HCM 350±0.3 295±0.05 55±0.05 170±0.2 D 130±0.1 20 0.63 Ø80 Ø49 Ø30 x 3 Ø30 A 80 171±0.02 237.8±0.3 335 130 f 0.025 A 327 374±0.02 414±0.5 Ø100 15 D SECTION D-D 425±0.3 0. 03 A 132.5 42.5 292.5 392.5 435±0.3 B Yeu cau ky thuat: -Goc bo khong ghi lay R5 -Nhung kich thuoc khong ghi dung sai lay ±0.1 Chuc nang Ho va ten Chu ky Ngay Bui Tien Huy 9/8 NguyenTung Duong 9/8 Huong dan TS.Bui Thanh Luan 9/8 TS.Bui Thanh Luan 9/8 Nguoi ve Duyet So luong DAN HUONG Khoi luong Ti le Kg 1:5 TRUONG DAI HOC CONG NGHE TP.HCM 22.5 151.5 300 20 243.8 175 72.8 7.8 Ø100 39 M8x1.25 0. 03 B 350 20.5 85±0.05 2xM8 228 65 14.5 42 Ø11x8 0. 05 A C A B 303 346 387 DETAIL VII SCALE (4:1)  20 Yeu cau ky thuat: -Nhung kich thuoc khong ghi dung sai lay ±0.1 4 - R5 74.5±0.05 122±0.05 40±0.05 Chuc nang Chu ky Ngay 9/8 NguyenTung Duong 9/8 Huong dan TS.Bui Thanh Luan 9/8 TS.Bui Thanh Luan 9/8 Nguoi ve 40±0.05 Ho va ten Bui Tien Huy Duyet So luong HOP DO TRUC CHINH Khoi luong Ti le Kg 1:2 TRUONG DAI HOC CONG NGHE TP.HCM ... cụ phụ) 1.3 Máy khoan lỗ sâu gì, loại máy khoan lỗ sâu 1.3.1 Máy khoan lỗ sâu - Máy khoan lỗ sâu loại thiết bị đảm bảo hoạt động tốt độ sâu lỗ khoan lớn lần đường kính mũi khoan - Máy có nhiều... nghiệp tính tốn thiết kế máy khoan lỗ sâu gundrill bao gồm: - Chương 1: Chúng em giới thiệu khoan lỗ sâu tìm hiểu khoan lỗ sâu - Chương 2: Chọn thơng số máy tính tốn vẽ thiết kế máy khoan lỗ sâu. .. loại máy khoan lỗ sâu 1.3.1 Máy khoan lỗ sâu 1.3.2 Các phận máy khoan lỗ sâu: 1.3.3 Các loại máy khoan lỗ sâu 10 1.4 Lí chọn đề tài 12 vi Chương II TÍNH