Thiết kế máy phay ngang vạn năng bàn máy số 0 sinh viên thiết kế

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Bộ môn Máy & Tự động hoá Bộ giáo dục đào tạo đại học tháI nguyên trờng đạI học kĩ thuật công nghiệp Bộ môn: máy & tự động hoá Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Đề tài: thiết kế máy phay ngang vạn bàn máy số Sinh viên thiết kế : Hoàng Thái Giáo viên hớng dẫn : PTS.Trần vệ Quốc Khoá học :1996 2001 Thái Nguyên 2001 Bộ giáo dục đào tạoo tạo Trờng : ĐHKTCNTN Khoa : Cơ khí Bộ môn máy Tự động hoá SVTK: Hoàng Thái Lớp - K32Mc cộng hoào tạo xà hội chủ nghĩa việt nam hội chủ nghĩa việt nam Độc lập - Tự - hạnh phúc Trang Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Bộ môn Máy & Tự động hoá Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Đề tài: thiết kế máy phay vạn nằm ngang bàn máy số Sinh viên thiết kế : Hoàng Thái Giáo viên hớng dẫn: PTS.Trần Vệ Quốc Ngày giao đề : 27 12 2000 Ngµy hoµn thµnh : 18 – 03 – 2001 Thái Nguyên 2001 Lời mở đầu Trình độ kỹ thuật nớc trớc hết đợc xác định phát triển ngành chế tạo máy, ngành chủ đạo công nghiệp Máy cắt kim loại chiếm vị trí đặc biệt quan trọng ngành chế tạo máy, nghĩa chế tạo t liệu sản xuất, chế tạo máy móc khác để phuc vụ cho kinh tế quốc dân Chính việc thiết kế, trang bị cho đất nớc máy cắt kim loại cần thiết thoả mÃn tiêu kinh tế, kĩ thuật phù hợp với ngời sử dụng nhằm thúc đẩy phát triển mạnh mẽ kinh tế quốc dân Sau năm học tập nghiêm cứu trờng em đà đợc giao đề tài tốt nghiệp thiết kế: Máy phay vạn nằm ngang bàn máy số Đây loại máy chuyên dùng loại nhỏ thờng dùng phân xởng dụng cụ Xuất phát từ việc xác định tính kĩ thuật hợp lý máy với yêu cầu cấp bách sản xuất Từ tính kĩ thuật mà đề tài đà yêu cầu em đà có so sánh phơng án khác để tổng hợp thành máy thiết kế sơ đồ động toàn máy, xác định ngoại lực tác dụng nên máy SVTK: Hoàng Thái Lớp - K32Mc Trang Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Bộ môn Máy & Tự động hoá điều kiện làm việc khác để tính toán sức bền chi tiết máy, chọn giải pháp kết cấu cho chi tiết m¸y bé phËn m¸y… v v v v Sau tháng tích cực với lỗ lực thân em đà vận dụng kiến thức đà dợc trang bị trờng với hiểu biết máy cắt kim loại thân, đến đồ án em đà đợc tính toán thiết kế xong Trong thời gian làm đồ án em đà nhận đợc giúp đỡ nhiều thầy giáo môn Máy cắt kim loại bạn đặc biệt thầy giáo trực tiếp hớng dẫn PTS.Trần Vệ Quốc Đồ án em đà hoàn thành nhng lần bắt tay vào đề tài lớn, kiến thức hạn hẹp tài liệu tham khảo hạn chế chắn đề tài em nhiều thiếu sót Em mong thầy bảo phê bình để em có kinh nghiệm công việc thiết kế máy sau trờng Em xin chân thành cảm ơn Thái Nguyên, ngày 18/03/2001 Sinh viên thực Hoàng Thái Tài liệu tham khảo - Thiết máy cắt kim loại - Mai trọng Nhân Trờng đại học kĩ thuật công nghiệp - Thái Nguyên - Tính toán thiết kế máy cắt kim loại - Phạm Đắp Trờng đại học Bách khoa Hà Nội 1977 - Giáo trình máy cắt kim loại - Tập I - Hoàng Duy Khản Trờng đạI học kĩ thuật Công nghiệp Thái Nguyên - Giáo trình máy cắt kim loại - Tập IV - Dơng Công Định Trờng đạI học kĩ thuật Công nghiệp 1977 5 -ThiÕt kÕ chi tiÕt m¸y - Ngun Träng Hiệp Trờng đại học Bách khoa Hà Nội - Kỹ thuật Phay - Hớng dẫn vận hành máy 6T80,6T80, 6T10 SVTK: Hoàng Thái Lớp - K32Mc Trang Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Bộ môn Máy & Tự động hoá nội dung thuyết minh Néi dung PhÇn I PhÇn II PhÇn III PhÇn IV PhÇn V PhÇn VI PhÇn VII PhÇn VIII trang tỉng hợp cấu trúc động học Xác định đặc tính kỹ thuật máy Tính toán động học tính toán động lực học tính toán chi tiết máy thiết kế cấu đIũu khiển bôI trơn lào tạom lạnh tính kinh tế SVTK: Hoàng Thái Lớp - K32Mc Trang Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Bộ môn Máy & Tự động hoá Phần I Tổng hợp cấu trúc động học I- Phân tích chuyển động tạo hình bề mặt: - Bề mặt chi tiết gia công xem tập hợp vị trí liên tiếp đờng tạo hình động gọi đờng sinh dịch chuyển theo đờng tạo hình khác gọi đờng chuẩn Nh vậy, việc tạo hình bề mặt thực chất tạo đờng sinh đờng chuẩn (mà ta gọi chung đờng sinh) Víi viƯc m¸y phay cã trơc dao n»m ngang c¸c phng pháp tạo đờng sinh phơnng pháp quỹ tích , phơng pháp tiếp xúc v v v v ta phân tích hai phơng pháp máy phay có trục nằm ngang: + Phơng pháp quỹ tích: SVTK: Hoàng Thái Lớp - K32Mc Trang S A Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Bộ môn Máy & Tự động hoá phơng pháp đờng sih công nghệ (1) đợc tạo thành quỹ tích chuyển động mũi dao (2) Mũi dao (2) có hình dạng độc lập với dạng đờng sinh công nghệ, phơng pháp việc chế tạo dao đơn giản Ví dụ: Để gia công mặt A (hình vẽ) dao phay mặt đầu trình đợc thực nh sau: Dao quay với vận tốc n (vòng/phút) để t hực chuyển động cắt gọt, mũi dao theo chuyển động tròn đà vạch quỹ đạo tròn để cắt hết chiều dài chi tiết gia công ta phảI có chuyển động tơng đối phôi dao Nh quỹ đạo dao trợt phơng tịnh tiến phôi hay chi tiết gia công + Chuyển động quay dao chuyển động tạo đờng sinh + Chuyển động tịnh tiến phôi chuyển động tạo đờng chuẩn phơng pháp để gia công mặt phẳng dao phay mặt đầu đặt suất cao + Phơng pháp chép hình Cơ sở phơng pháp lỡi cắt dụng cụ giống hình dáng tạo biên dạng lỡi dao cắt phù hợp với biên dạng cần gia công chi tiết đờng tạo hình Còn đờng chuẩn nhận đợc dịch chuyển dọc đờng tâm Phơng pháp chép hình có lực cắt lớn, lỡi cắt bị hạn chế Tuy phơng pháp cho suất cao, chuyển động đơn giản + Phơng pháp tiếp xúc Dao SVTK: Hoàng Thái Lớp - K32Mc Trang   ThuyÕt minh ®å án tốt nghiệp Bộ môn Máy & Tự động hoá Phôi phơng pháp đờng sinh (1) tiếp tuyến với loạt đờng phụ hình học (2) đợc tạo thành đIểm lỡi cắt chuyển động Ví dụ: phơng pháp gia công mặt phẳng dao phay trụ nghiêng Dao quay với vận tốc n (vòng/phút ) để thực chuyển động cắt gọt, phôi chuyển động tịnh tiến so với dao để cắt hết chiều dài chi tiết gia công Đây phơng pháp gi8a công đặc trng máy phay nằm ngang, phơng pháp cho phép gia công với suất cao với cấu tạo máy đơn giản II Xác định chuyển động tạo hình: Việc tạo hình bề mặt đòi hỏi khâu mang dao phôi trình gia công phải có chuyển động thích hợp Tronh trình gia công chuyển động quay tròn dao chuyển động (Q1), chuyển động đảm bảo tốc độ để bóc lợng d phôi Còn chuyển động bàn máy mang phôi chuyển chạy dao T (T 1, T2, T3) chuyển động cho phép đa lỡi cắt dụng cụ cắt đến phần phôI để cắt hết lợng d bề mặt gia công Tóm lại để hình thành bề mặt chi tiết gia công cần thực hai chuyển ®éng: + Chun ®éng chÝnh : chn ®éng quay trßn trục dao Q1 + Chuyển động chạy dao : chuyển dộng tịnh tiến bàn máy T (T 1, T2 , T3) III Thµnh lËp cÊu tróc động học máy: Trong trình gia công chuyển động chuyển động chạy dao có ảnh hởng tới bề mặt gia công chi tiết không cần thành lập chuyển động chấp hành hoàn toàn xác định nên ta không liên kết chuyển động khâu chấp hànhvới với nguồn chuyển động Vì ta tiến hành thiết lập hai chuyển động chấp hành riêng biệt với hai nguồn chuyển động riêng biệt Giữa chuyển động chấp hành nguồn chuyển động nối với khí + Chuyển động M@ SVTK: Hoàng Q1 iv Th¸i Líp - K32Mc Trang Thut minh đồ án tốt nghiệp Bộ môn Máy & Tự động hoá Phơng trình liên kết : nđc iv Cv = ntrơc chÝnh (vßng/phót) ntc Rót : iv = nd /c Cv Trong ®ã : Cv hƯ sè xÝch ®éng :Cv = i12 i34 nt /c nd /c Cv VËn tèc phay :  = Chuyển động chạy dao: t23 T3 Sđ Sd Sng tx1 T1 tx2 T2 M2 is + Chun ®éng tịnh tiến theo phơng chạy dao dọc T1 M1 – – is – 79 108 tx1 S1 (mm) + Chuyển động tịnh tiến theo phơng chạy dao ngang T1 M1 – is – – – tx2  S2 (mm) + Chuyển động tịnh tiến theo phơng chạy thẳng đứng T3 M1 - is tx3 S3 (mm) Phơng trình liên kết: nd /c = S n®c is = S (mm)  is Is - lµ tØ sè trun cđa hộp chạy dao SVTK: Hoàng Thái Lớp - K32Mc 10 Trang Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Bộ môn Máy & Tự động hoá Phần II Xác định đặc trng kỹ thuật I Đặc trng công nghệ: - Trên máy phay nằm ngang gia công đợc bề mặt định hình, bề mặt phẳng loại rÃnh ,lắp thêm đầu phân độ gia công đợc bánh thẳng, nghiêng v v v v Phôi đa vào máy đợc gá bàn máy đồ gá khác: phôi phôi khối, hộp , trục v v.v v Có thể phôi đúc phôi rÌn Dao thêng sư dơng lo¹i dao phay trơ, dao phay mặt đầu, dao phay đĩa mô đun v v v v SVTK: Hoàng Thái Lớp - K32Mc Trang Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Bộ môn Máy & Tự động hoá Nguyên công đặc trng : Phay phẳng dao phay trụ Độ xác phay : phay thép đặt đợc Là loại máy nhỏ thờng sử dụng phân xởng dụng cụ, thích ứng với sản xuất nhỏ đơn II Đặc trng kích thớc: + Diện tích bàn máy Với bàn máy số theo tiêu chuẩn Bb x Lb = 200 x 800 (mm) Bb – ChiÒu rộng bàn máy Lb Chiều dàI bàn máy + §êng kÝnh dao : Dmax = (0,2 0,3) Bb = 0,3 200 (mm) Dmin = (0,1 0,2) Bb = 0,1 200 (mm) + ChiÒu réng phay : Bmax = (0,75  1) Dmax = 60 (mm) Bmin = (0,75  1) Dmin = 20 (mm) + ChiÒu sâu cắt : tmax = 0,1 Dmax = (mm) tmin = 0,1 Dmin = (mm) III Đặc trng ®éng häc: XÝch tèc ®é: a) Tèc ®é c¾t: Việc tính tốc độ cắt lớn bé máy cách phối hợp điều kiện thuận lợi khó khăn nhát với dẫn đến tăng phạm vi điều chỉnh máy từ làm cho kết cấu máy phức tặp thêm Vì vậy, chọn trị số cắt gọt giới hạn tốt nên vào tài liệu thống kê sử dụng tốt chế độ cắt loại máy khác Chọn theo bảng : 31 Ta cã Vmax > 150 (m/ph) Vmin = 10 (m/ph) b) Số vòng quay giới hạn: Với máy phay nằm ngang chuyển động quay chuyển động Ta cã: 1000 V max nmax = π D = 1000 150 =2388 ,5 , 14 60 1000 V 1000 10 = =53 , 07 nmin = π Dmin ,14 60 (v/ph) (v/ph) Theo máy tiêu chuẩn 6T80 ta chọn nmax = 2240 (v/ph) nmin = 50 (v/ph) c) Chän c«ng béi cho chuỗi số vòng quay trục SVTK: Hoàng Th¸i Líp - K32Mc Trang 10