Đề tài Tính Toán Thiết Kế Hệ Thống Thay Dao Tự Động Cho Máy Phay CNC pot

Đề tài Tính Toán Thiết Kế Hệ Thống Thay Dao Tự Động Cho Máy Phay CNC Đồ Án Đề 3: Tính Toán Thiết Kế Hệ Thống Thay Dao Tự Động Thiết Kế Cơ Khí Cho Máy Phay CNC 1 Tính toán thiết kế hệ thống thay dao tự động với 32 đài dao 1.1. Lập quy trình tính toán hệ thống thay dao tự động 1.1.1. Cấu tạo chung của máy CNC_V30 a. Cấu tạo của máy CNC-V30 : Hình 1. 1. Cấu tạo chung máy CNC-V30 1. 1 STT Các bộ phận chính của máy 1 Cột máy 2 ụ trước trục chính 3 Trục chính 4 Bàn máy 5 Băng máy 6 Đế máy Đồ Án Đề 3: Tính Toán Thiết Kế Hệ Thống Thay Dao Tự Động Thiết Kế Cơ Khí Cho Máy Phay CNC 2 7 Màn hình điều khiển 8 Thành phần chuyển động của 3 trục và các nắp lồng 9 Tủ điện Bảng 1. 2. - V30 Kích cỡ máy: Chiều dài. Chiều rộng. Chiều cao. Trọng lượng. 2250 mm 2100 mm. 2368 mm. 4500 kg. Bàn máy: Kích thước bàn. Chiều cao bàn. Tải trọng lớn nhất. 840 x 400 mm. 780 mm. 300 kg. Hành trình: Hành trình trục X/Y/Z. Khoảng cách từ tâm trục chính đến cột. Khoảng cách từ đỉnh trục chính đến mặt bàn. 760/ 410/ 520. 438 mm. 130  540 mm. Trục chính: Động cơ trục chính. Tốc độ trục chính. Tỉ số truyền. 7.5 kW 80  80000 vòng/phút. 1:1 Động cơ chạy dao: Đồ Án Đề 3: Tính Toán Thiết Kế Hệ Thống Thay Dao Tự Động Thiết Kế Cơ Khí Cho Máy Phay CNC 3 Kiểu động cơ trục X/Y/Z. Công suất động cơ. Tốc độ chạy dao. Tốc độ chạy dao ngang. Tốc độ cắt. AC - 6/ AC - 6 / AC - 12. 1.0 kW/ 1.0 kW/ 2.1 kW. 20000 / 15000 mm/ phút. 5000 mm / phút. Hệ thống thay dao tự động: Dạng ATC. Dạng chuôi dao. Số lượng dao. Đường kính lớn nhất của dao. Chiều dài lớn nhất của dao. Khối lượng lớn nhất của dao. Hình tang trống. BT- 40. 20/24. 100 mm. 250 mm. 7 8 kg. Độ chính xác: Độ chính xác vị trí. Khả năng lặp chính xác. Công suất yêu cầu.  0.001 mm/toàn bộ hành trình.  0.005 mm. 25 KVA. b. Kết cấu của thân máy và trục chính của máy CNC. Để thiết kế hệ thống thay dao tự động ta cần biết các thông số về đường kính trục chính  trc = 120mm, hành trình thay dao của trục chính máy là L trc = 130mm, khoảng cách giữa đường tâm trục chính tới thân máy là L = 505 mm,kích thước của thân máy là : a x b = 400 x 360 mm Đồ Án Đề 3: Tính Toán Thiết Kế Hệ Thống Thay Dao Tự Động Thiết Kế Cơ Khí Cho Máy Phay CNC 4 Hình 1. 2 Kết cấu thân máy và trục chính đang ở vị trí kẹp dao Đồ Án Đề 3: Tính Toán Thiết Kế Hệ Thống Thay Dao Tự Động Thiết Kế Cơ Khí Cho Máy Phay CNC 5 Hình 1. 3a Với kết cấu của thân máy như trên ta sẽ thiết kế hệ thống thay dao tự động cho máy có dạng tang trống với tâm quay nằm thẳng đứng. Hệ thống thay dao sẽ được gá trên một giá đỡ được lắp trên thân máy ở phía bên trái của thân máy . c. Kích thước đài dao với chuôi BT30 [ 5 ]. Đồ Án Đề 3: Tính Toán Thiết Kế Hệ Thống Thay Dao Tự Động Thiết Kế Cơ Khí Cho Máy Phay CNC 6 Hình 1. 4 Hình 1. 5. Mô hình  Đồ Án Đề 3: Tính Toán Thiết Kế Hệ Thống Thay Dao Tự Động Thiết Kế Cơ Khí Cho Máy Phay CNC 7 Mô hình 3D của đài dao với độ côn 7/24 Taper Các dụng cụ cắt được lắp ghép lên các đài dao. Với đường kính lớn nhất của dao là :  max = 120 mm. Trọng lượng của dao là 5 kg. 2.1.2. Các bước thay thế dụng cụ trên máy Quá trình thay thế dụng cụ khi trục chính có chứa dụng cụ. Sau khi có lệnh gọi thay dao (M06 T01) thì các chuyển động chay dao sẽ dừng khi dó quá trình thay dao sẽ qua các bước sau : 1.2: Nguyên lý thay dao tự động Sau khi gọi lệnh Txx-M06 thì hệ thống thay dao sẽ thực hiện các bước để thay dao sau: Lưu đồ 8 bước thay dao Bước 1: Trục chính về mặt phằng thay dao, xoay định hướng góc then. Bước 2: Ổ chứa dao tự hành đi vào kẹp dao trên trục chính. Bước 3: Hệ thống khí nén được kích hoạt để thực hiện xy lanh mở chấu kẹp và đầy dao không mút vào mặt côn của trục chính Bước 4: Trục chính đi lên hết chiều cao của đài dao Bước 5: Ổ chứa dao quay phân độ đưa dao cần thay vào miệng trục chính Bước 6: Trục chính đi xuống về mặt phằng thay dao Đồ Án Đề 3: Tính Toán Thiết Kế Hệ Thống Thay Dao Tự Động Thiết Kế Cơ Khí Cho Máy Phay CNC 8 Bước 7: Giải phóng khí nén để hồi xy lanh kẹp và kẹp dao bằng lực đàn hồi của lò xo Bước 8: Ổ chứa dao hồi về vị trí ban đầu 2.1.3. Xác định gốc tính toán cho hệ thống thay dao Để đảm bảo cho quá trình thay dao với độ an toàn cao ta cần phải xác định một điểm chuẩn cho hệ thống thay dao đó là điểm trùng với điểm gốc của trục chính máy CNC trong quá trình thay dao. Điểm này phải đảm bảo sao cho đường tâm của trục chính và đường tâm của dụng cụ được gọi ra thay phải trùng nhau và phải đảm bảo hành trình thay dao của trục chính L trc = 130 mm, và hành trình dẫn hướng của xylanh L xl = 250 mm không xảy ra va đập. Vậy điểm điểm chuẩn đó được xác định: Đồ Án Đề 3: Tính Toán Thiết Kế Hệ Thống Thay Dao Tự Động Thiết Kế Cơ Khí Cho Máy Phay CNC 9 Hình 2. 6 Sơ đồ phân bố điểm chuẩn thay dao Để tính toán cho hệ thống thay dao thì ta cần phải xác định một điểm gôc tính toán cho hệ thống. Từ điểm chuẩn thay dao và hành trình của xylanh là: [...]... Nđc : công suất động cơ Tính toán hệ thống dẫn động Tang vào thay dao ( Hệ thống dẫn động bằng xylanh khí nén) Lxl : Hành trình làm việc của xylanh D : đừơng kính piston d : đừơng kính cần Bản vẽ kết cấu của hệ thống Thay dao tự động Hỡnh 1 7 S quỏ trỡnh tớnh toỏn h thng thay dao t ng 11 n 3: Tớnh Toỏn Thit K H Thng Thay Dao T ng Thit K C Khớ Cho Mỏy Phay CNC 1.2 Tớnh toỏn Tang cha dao 1.2.1 Xỏc nh... thân máy L t = 505 mm H : hành trình vào lấy dụng cụ của trục chính H = 130 mm Kết cấu thân máy CNC Ltd : Hành trình của hệ thống thay dao 250 mm Cơ cấu kẹp dao ( tay kẹp trái-tay kẹp phải-tấm định vị 'h' ) Ttd : thời gian thay dao T td = 7,5 s Xác định gốc tính toán cho hệ thống L1 : khoảng cách từ gốc tính toán đến thân máy L2 : khoảng cách từ gốc tính toán đến trục chính Kết cấu của thân đỡ Hệ thống. .. K H Thng Thay Dao T ng Thit K C Khớ Cho Mỏy Phay CNC Vi thi gian thay dao h thng l : 5/9 (s) Trong ú : - T = 5 (s) l thi gian thay dao nhanh nht ca h thng khi dao cn thay gn v trớ thay dao nht - T = 9 (s) l thi gian thay dao lõu nht ca h thng khi dao cn thay xa v trớ thay dao nht Thi gian thay dao ca h thng gm : T = Txl + Ttrc + Tt + Ttr= 5 (s) Txl = 2,5 (s) thi gian hnh trỡnh xylanh vo thay dng... n 3: Tớnh Toỏn Thit K H Thng Thay Dao T ng Thit K C Khớ Cho Mỏy Phay CNC Lxl = 250 mm Vy im gc tớnh toỏn cho h thng thay dao cỏch im chun thay dao l 250 mm 2.1.4 Lp quy trỡnh tớnh toỏn h thng thay dao Vi cỏc d liu u vo - S dao i dao cha : 32 - ng kớnh ln nht ca dao : 120(mm) Ly theo ng kớnh ca dao phay mt u - Loi chuụi dao : BT30 - Chiu cao chuụi dao : 85(mm) - Khi lng dao : 5 kg - ng kớnh ln nht ca... chính khi vào thay dụng cụ Kiểm tra lựơng mở của tay kẹp Kết cấu của bộ phận chứa dao Kết cấu của Tang Tính toán cơ cấu kẹp dao Kết cấu của thân đỡ hệ thống thay dao Tính toán và lựa chọn ổ đũa côn để đỡ Tang Lựa chọn ô bi để giữa trục Lựa chọn và bố trí trục dẫn hứơng Kiểm nghiệm độ bền của trục .n Xác định đ ,đ 30 Tính toán và lựa chọn động cơ quay phân độ Tang chứa dao nđc : số vòng của động cơ Nđc... cho Tang cha dng c thc hin quỏ trỡnh thay dao, ta dựng hai trc lp trờn thõn dn hng S b trớ 2 trc dn hng trờn h thng thay dao: 34 n 3: Tớnh Toỏn Thit K H Thng Thay Dao T ng Thit K C Khớ Cho Mỏy Phay CNC Hỡnh 1 21 S b trớ trc dn hng trờn h thng thay dao S b trớ trc dn hng trờn h thng thay dao Vi h thng thay dao ũi hi chớnh xỏc cao, trc dựng dn hng Tang cha dao tin vo trc chớnh ca mỏy thay dao. .. Tớnh Toỏn Thit K H Thng Thay Dao T ng Thit K C Khớ Cho Mỏy Phay CNC - Tớnh toỏn v la chn h thng xylanh khớ nộn dn ng i dao - Kim tra bn cho h thng thay dao các dữ liệu đầu vào N : Số lựơng dao của ổ chứa dao N=16 Dmax : đừơng kính lớn nhất của dao D max = 100 mm BT40 : loại chuôi dao (r bán kính cổ của đài dao) m : khối lựơng lớn nhất của dao 7 8 kg Dtrc: đừơng kính trục chính máy CNC D trc = 120mm Lt... C Khớ Cho Mỏy Phay CNC Hỡnh 1 10a Cỏc thụng s ca tay kp 17 n 3: Tớnh Toỏn Thit K H Thng Thay Dao T ng Thit K C Khớ Cho Mỏy Phay CNC Hỡnh 2 11b Mụ hỡnh ca tay kp Cỏc thụng s hỡnh hc ca tm nh v: Hỡnh 1 12a Thụng s hỡnh hc ca tm nh v 18 n 3: Tớnh Toỏn Thit K H Thng Thay Dao T ng Thit K C Khớ Cho Mỏy Phay CNC Hỡnh 2 13b Mụ hỡnh ca tm nh v Dao s cú khong cỏch xỏc nh so vi ng tõm ca Tang mang dao nh... theo phng ngang v c cu kp t nh tõm Quỏ trỡnh kp dao: 19 n 3: Tớnh Toỏn Thit K H Thng Thay Dao T ng Thit K C Khớ Cho Mỏy Phay CNC o o 1 1 B A o o 2 2 dao tiến vào tay kẹp Vị trí ban đầu o 1 o 2 Vị trí cuối Hỡnh 2 14 Quy trỡnh kp dao Mụ hỡnh 3D kp dao 20 n 3: Tớnh Toỏn Thit K H Thng Thay Dao T ng Thit K C Khớ Cho Mỏy Phay CNC Tớnh toỏn khe h gia cỏc tay kp dao Ta cú th xỏc nh gn ỳng theo cụng thc hỡnh... Khong cỏch gia cỏc dao cú ng kớnh ln nht cú th xỏc nh gn ỳng : L= L 2.Rmax = 123,6 2.60 = 3,6 (mm) c_Kim tra an ton khi trc chớnh vo thay dao 14 n 3: Tớnh Toỏn Thit K H Thng Thay Dao T ng Thit K C Khớ Cho Mỏy Phay CNC Hỡnh 1 9 S trc chớnh tham gia vo thay dng c m bo an ton trong quỏ trỡnh thay dao ta cn kim tra xem khi trc chớnh vo thay dao s 1 cú b va chm vi cỏc i dao s 2 v i dao s 32 hay khụng . Đề tài Tính Toán Thiết Kế Hệ Thống Thay Dao Tự Động Cho Máy Phay CNC Đồ Án Đề 3: Tính Toán Thiết Kế Hệ Thống Thay Dao Tự Động Thiết Kế Cơ Khí Cho Máy Phay CNC 1 Tính toán thiết kế. Dao Tự Động Thiết Kế Cơ Khí Cho Máy Phay CNC 17 Hình 1. 10ap Đồ Án Đề 3: Tính Toán Thiết Kế Hệ Thống Thay Dao Tự Động Thiết Kế Cơ Khí Cho Máy Phay CNC 18. Động Thiết Kế Cơ Khí Cho Máy Phay CNC 10 L xl = 250 mm. Vậy điểm gốc tính toán cho hệ thống thay dao cách điểm chuẩn thay dao là 250 mm. 2.1.4. Lập quy trình tính toán hệ thống thay dao