Thuyet minh do an may va tu dong hoa 29516

Thuyết Minh Đồ An Máy Và Tự Động Hoá Đào Xuân Lợng lớp TC98M phần i Tổng hợp cấu trúc động học máy Một sản phẩm thực quy trình công nghệ khác tơng ứng máy khác nhau.Vì yếu tố bậc ảnh hởng tới sơ đồ nguyên tắc máy quy trình công nghệ mà máy thực Cho nên phân tích lựa chọn phơng pháp tạo hình tốt nhiệm vụ tổng hợp cấu trúc động học máy Máy máy tiện ren vít vạn loại máy công cụ đ ợc sử dụng rộng rÃi, để gia công bề mặt định hình tròn xoay, loại ren nh ren quốc tế, ren môđun, ren anh, ren pít Có khả tiện trơn, tiện cắt đứt, tiện ngoài, tiện trong, tiện đợc bề mặt elíp nhng phải chế tạo thiết kế đồ gá Máy có khả thực nguyên công khoan, khoét, doa Với loại máy phù hợp với loại hình sản xuất I Các phơng pháp tạo hình bề mặt gia công máy Bề mặt hình học chi tiết máy đa dạng thờng đợc hợp thành từ bề mặt khác Việc tạo hình bề mặt thực chất tạo hình đờng sinh đờng chuẩn hay tạo hình băng cách tạo đờng sinh thực trợt đờng sinh theo đờng chuẩn Trong chế tạo máy có phơng pháp tạo hình nh: - Phơng pháp chép hình - Phơng pháp bao hình - Phơng pháp quỹ tích (vết) - Phơng pháp tiếp xúc Máy tiện ren vít vạn chủ yếu gia công bề mặt tròn xoay ngoài, trong, mặt nón bề mặt ren tơng ứng Các bề mặt đợc hình thành theo nguyên tắc sau: Sơ đồ gia công a Tiện trục trơn: Bề mặt trụ trơn đợc hình thành đờng tạo hình Số lợng thành phần chuyển động tạo hình đợc xác định theo công thức 1[I]/(37) N = NS+ NC- NT Trong đó: NS số lợng thành phần chuyển động tạo hình đờng sinh NC _là số lợng thành phần chuyển động tạo hình đờng chuẩn NT _là số lợng thành phần chuyển động tạo hình trùng Với máy tiện ren vít vạn năng, số lợng thành phần chuyển động tạo hình là: N = 1+1- = GVHD : ThÇy Ngun Thn Thut Minh Đồ An Máy Và Tự Động Hoá - Sơ đồ: Đào Xuân Lợng lớp TC98M Q (1) (2) T b Chuyển động cắt gọt: Là chuyển động cần thiết để thực trì trình cắt thông thờng chuyển động cắt trùng với chuyển động tạo hình, điều làm cho cấu tạo máy đơn giản, song làm giảm xuất máy c Chuyyển động phân độ: Là chuyển đông cần thiết để dịch chuyển tơng đối dao phôi sang vị trí chi tiết có nhiều bề mặt giống nhau.Với máy thiết kế chuyển động phân độ đợc sử dụng ta cắt ren nhiều đầu mối dịch bàn dao d Chuyển động phụ: Là chuyển động thực dịch chuyển dao hay phôi với tốc độ lớn không tham gia cắt gọt, chuyển động cần thiết kết thúc lợt gia công để chuyển sang lợt gia công khác Máy tiện ren vít vạn gồm có chuyển động: chuyển động chạy dao nhanh, đóng mở cấu dẫn động, đảo chiều, Để tạo hình bề mặt trụ trơn cần có hai chuyển động chuyển động quay tròn trục mang phôi (Q) chuyển động tịnh tiến dao (T) - Đờng tạo hình động (đờng sinh (1)) - Đờng tạo hình tĩnh (đờng chuẩn (2)) - Phơng pháp gia công trụ trơn phơng pháp quỹ tích- nh tiện đờng sinh (1) nhận đợc vết điểm A (điểm đỉnh mũi dao) Do phôi quay nên điểm đỉnh mũi dao tiếp xúc với đờng sinh (1), đờng chuẩn đợc tạo thành phôi quay e Tiện ren: - Sơ đồ: Q T GVHD : Thầy Nguyễn Thuận Thuyết Minh Đồ An Máy Và Tự Động Hoá Đào Xuân Lợng lớp TC98M Bề mặt ren đợc hình thành nh sau: - Đờng sinh profin ren đợc tạo phơng pháp chép hình, Ns=0 - Đờng chuẩn đờng xoắn vít trụ đợc tạo thành phơng pháp quỹ tích Nc=2 hay Nc(Q, T) để tạo bề mặt ren hai chuyển động thành phần Qvà T phải đảm bảo mối quan hệ động học trục mang phôi quay đợc vòng bàn xe dao dịch chuyển đợc lợng bớc ren Tiện ren phơng pháp chép hình quỹ tích với chuyển động thành phần chuyển động tạo hình N chuyển động cần thiết để tạo đờng sinh công nghệ dịch chuyển theo đờng chuẩn Các nhóm động học Tổng liên kết liên kết tạo thành nhóm động học, thực chuyển động chấp hành xác định (hình vÏ) Q M iv is T tvm Liên kết xích liên kết khâu chấp hành, theo đờng : + Phôi 4-5-is-6-7-dao Liên kết liên kết nối từ nguồn chuyển động đến khâu chấp hành nhằm xác định tốc độ khâu chấp hành 3>lập sơ đồ cấu trúc động học máy nf t iv (M) t2vm is T1 T2 ++ t1vm m,z GVHD : ThÇy Ngun Thn Thuyết Minh Đồ An Máy Và Tự Động Hoá Đào Xuân Lợng lớp TC98M +Xích tốc độ : Động (M) 1-2 iv-3-4-trục -Ta có phgơng trình điều chØnh : n®c(v/ph)  i12 iv  i34 = ntc (v/ph) - Công thức điều chỉnh : ntc iv = ndc Cv Trôc chÝnh –4 –5 –is – t1vm - Xích chạy dao: - Phơng trình điều chØnh 1vßng trơc chÝnh  i45  is i67  t1vm = = k.t Trong : k- số đồu mối t bớc ren - Công thøc ®iỊu chØnh : is= t vm  Cs - Xích chạy dao để tiện trơn : Trục chÝnh – –5 –is – –7 – 8- - Phơng trình điều chỉnh: vòng trôc chÝnh  i45  is  i67  i78 - Công thức điều chỉnh: mz = Sd (mm/vg) sd is = π mz Cs - XÝch ch¹y dao ngang: Trôc chÝnh –4 –5 –is –6 – –9 t2vm - Phơng trình điều chỉnh : 1vòng trục chÝnh  i45 is  i67  i79  i2 vm =Sn (mm/vg - Công thức điều chỉnh : is = Sn Cs GVHD : ThÇy Ngun Thn Thut Minh Đồ An Máy Và Tự Động Hoá Đào Xuân Lợng lớp TC98M phần iI đặc trng kỹ thuật máy I Đặc trng công nghệ Máy tiện ren vít vạn gia công đợc bề mặt tròn xoay (trụ trụ ngoài), mặt đầu, bề mặt ren Đồng thời thực đợc công việc khoan, khoét, doa, tarô, Nếu có thêm trang bị công nghệ mở rộng khả công nghệ máy Vật liệu dụng cụ cắt đợc sử dụng máy loại thép bon dụng cụ, thép gió (P9, P18), thép hợp kim dơng (T15K6, BK6, BK8, ), vËt liƯu xø Việc sử dụng loại dao cụ thể phụ thuộc vào vật liệu gia công tính công nghệ nh điều kiện kỹ thuật Vật liệu gia công máy loại thép, hợp kim mầu, nh ng chủ yếu thép với thông số b = 750 (KN/mm2) Phôi gia công phôi đợc gá kẹp mâm cặp hay chống tâm, phôi đợc luồn qua trục máy * Độ bóng, độ xác đạt đợc máy: + Tiện thô: - Độ xác đạt đợc cấp - Độ bóng đạt đợc tõ Ra = 50  12,5 m + TiƯn b¸n tinh: - Độ xác đạt đợc cấp - Độ bóng đạt đợc Ra = 12,5 m + Tiện tinh: - Độ xác đạt đợc cấp - Độ bóng đạt đợc Ra = 2,5  0,63 m + TiƯn ren th× đạt đợc cấp xác II Đặc trng kích thớc Kích thớc giới hạn phôi dao đợc xác định theo kích thớc máy Máy tiện ren vít vạn thiết kế có đờng kính gia công lớn băng máy là: Dmax= 2H + Chiêù cao tâm máy H = 200 (mm) Dmax = 400 (mm) + Khoảng cách hai mũi tâm: L = (3,5 7) H Chän L = H = 200 = 1000 (mm) + Đờng kính lớn phôi gia công bàn dao đờng kính gia công có hiệu mà ta dùng để tính đặc trng kü tht: GVHD : ThÇy Ngun Thn Thut Minh Đồ An Máy Và Tự Động Hoá Đào Xuân Lỵng líp TC98M D1max = (1,2 1,4) H LÊy D1max = 1,2 H = 1,2 200 = 240 (mm) + Đờng kính phôi lớn luồn qua lỗ trục chính: dmax= (0,15 0,2) D1max Lấy dmax=0,2 D1max= 0,2 240 = 48 (mm) + §êng kÝnh bÐ nhÊt cđa ph«i: Dmin = R d Dmax Trong đó: Rd - phạm vi thay đổi ®êng kÝnh : Rd =  10 10 D1max = 10 240 = 24 (mm) Chän Rd = 10 Dmin = Sử dụng đài gá dao, chỗ gá bốn dao III Đặc trng ®éng häc XÝch tèc ®é: a Tèc ®é c¾t Việc tính toán tốc độ cắt lớn nhỏ máy cách phối hợp nhng điều kiện thuận lợi khó khăn với dẫn tới tăng lớn phạm vi điều chỉnh máy làm cho kết cấu máy phức tạp Do chọn trị số tốc độ cắt tới hạn tốt vào tài liệu thống kê máy khác tăng trị số tốc độ cắt lên 25% kể đến tiến bé cđa kÕt cÊu vµ vËt liƯu dơng b Tần số quay hay số hành trình kép giới hạn: Với máy có chuyển động quay, tần số giới hạn tính theo sông thức 3.11[1] 3.12 [1]/(51) : 1000 V max nmax= πD 1000 V πD max nmin= - Với thông số ban đầu nmin= 12,5 (vòng/phút) nmax = 2000 (vòng/phút ) - Vận tốc cắt lín nhÊt vµ nhá nhÊt lµ: nmax Dmin Vmax = 1000 π 2000.3,14.24 = 1000 = 150,72 (mm/ ph) GVHD : Thầy Nguyễn Thuận Thuyết Minh Đồ An Máy Và Tự Động Hoá Đào Xuân Lợng lớp TC98M 12,5.3,14.240 1000 nmin D max 1000 Vmin = = = 9,42 (mm/ph) - Phạm vi điều chỉnh tốc độ: nmax 2000 12,5 ¿ Rn = nalignl ¿ ¿ ¿ = = 160 - Sè cÊp tèc ®é: Zn = 23 - Công bội đợc tính theo công thøc: √ Z n−1 = nmax n 23−1 2000 = 12,5 = 1,259 + Theo bảng 4[1]/(197) trị số công bội tiêu chuẩn, ta chọn = 1,26 - Các trị số chuỗi số vòng quay đợc xác định theo công thức 1.14(1) nz = n1 z-1 - Hay ta xác định giá trị theo bảng 5(1), ta đà có nmin, , Z Vậy chuỗi số vòng quay trục nh sau: 12,5 – 16 – 20 – 25 - 31,5 – 40 – 50 – 63 –80 –100 –125 – 160 –200 – 250 – 315 – 400 –500 – 630 – 800 – 1000 – 1250 – 1600 2000 Xích chạy dao Tốc độ chạy dao máy tiện tuỳ thuộc chủ yếu vào chiều sâu cắt chất lợng bề mặt Nếu chọn phôi rèn, phôi thép kết cấu chiều sâu cắt đợc tính theo c«ng thøc 3.19(1) tmax = 0,7 √ D1max LÊy tmax = 4,4 (mm) = 0,7 √ 240 = 4,35 (mm) 1 tmin = (  ) tmax = 1,1  2,2  LÊy tmin = 1,5 (mm) - Lợng chạy dao tính toán S đợc xác định theo công thức 3.20(1) S = 0,4 t - 0,3 (mm/vg)  Smax = 0,4 tmax- 0,3 = 0,4 4,4 – 0,3 = 1,46 (mm/vg)  Smin = 0,4 tmin- 0,3 = 0,4 1,5 – 0,3 = 0,3 (mm/vg) GVHD : ThÇy Ngun Thn Thut Minh Đồ An Máy Và Tự Động Hoá Đào Xuân Lợng lớp TC98M Xích chạy dao nhanh Để đảm bảo thời gian phụ, số máy có hành trình cấu công tác lớn ngời ta bố trí xích chạy dao nhanh cấu công tác nối với xích chạy chậm gần trục kéo qua cấu nối Theo bảng 8(1)/(200) chọn tốc độ thời gian chạy dao nhanh : - Bàn dao chạy däc nhanh: Vdn = 2,2  (m/ph) chän Vdn = (m/ph) - Bàn dao chạy ngang nhanh: Vngn= 0,75  1,25 (m/ph) , chän Vngn = 1,25 (m/ph) IV Đặc trng động lực học máy Đặc trng động lực máy đợc xác định theo chế độ cắt tính toán có tải trọng công suất lớn Chế độ cắt tính toán - Chiều sâu cắt tính toán t* đợc xác định theo công thức 3.19(1) 3 t* = 0,7 √ D1max = 0,7 √ 240 = 4,35 (mm) LÊy t* = 4,4 (mm) - Lỵng chạy dao tính toán S* đợc xác định theo công thøc 3.20(1) S* = 0,4.t* - 0,3 = 0,4 4,4 0,3 = 1,46 (mm/vg) - Tốc độ cắt tính toán V* đợc xác định theo công thức: Cv xv yv V* = t s Kv Tra b¶ng 4.58(2-TK.DCC), ta chän vËt liƯu lµm dao lµ thÐp P 18 , vật liệu gia công thép bon cã b = 700 N/mm2 Trong ®ã: xv= 0.25 - số mũ xét tới ảnh hởng t đến v C v - để đặc trng cho chế độ cắt nặng nhọc, khó khăn chế độ cắt gọt hợp lý chọn Cv= 31,6 ; Kv= 1,09 31 ,6 ,25 , 66 V* = 4,4 ,46 1,09 = 18,52 ( m/ph)  TÝnh lực cắt: Lực cắt tiện đợc tính theo công thøc, theo b¶ng 9(1)/(201) + Lùc tiÕp tuyÕn : pz = Cpz txpz S ypz Cpz = 2000, Xpz = 1, Ypz = 0,75 GVHD : ThÇy Ngun Thuận Thuyết Minh Đồ An Máy Và Tự Động Hoá Đào Xuân Lợng lớp TC98M Pz= 2000 4,41 1,460.75 =11688,19 (N) + Lùc híng kÝnh: Py =Cpy txpy.Sypy Cpy =1250, Xpy= 0,9 , Ypy= 0,75  Py = 1250 4,40.9.1,460,75 = 6299,15(N) + Lùc chiỊu trơc : Px = Cpx.txpx Sypx Cpx =65 , Xpx =1,2 , Ypy = 0,65  Px =650.4,41,2.1,460,65 = 4912,10(N) Công suất cắt: + Công suất cắt có hiệu đợc tính theo công thức: Pz V 11688.18 , 52 10 = = 3,6 (kw) N*c = 10 Chọn sơ động điện Một máy công cụ muốn làm việc đợc thiết phải có hay nhiều động điện để truyền dẫn chuyển động , chuyển động chạy dao, Để có sở lựa chọn truyền dẫn cho máy ta xác định sơ chọn sơ động điện cho máy Công suất động truyền dẫn chung cho xích tốc độ xích chạy K s N c Ne= dao : Trong : Ks= 1,02 1,2 hệ số kể đến công suất chạy dao, lÊy Ks= 1,2  = 0,75  0,85- lµ hiƯu st chung cđa c¶ trun dÉn LÊy  =0,75 1,2.3,6 Ne = 0,75 = 5,76 (kw)  Ta chän s¬ động điện không đồng pha kiểu: AO2- 52 + Với thông số : N®c = 10 (kw) n = 1460 (v/p) GVHD : Thầy Nguyễn Thuận 1 Thuyết Minh Đồ An Máy Và Tự Động Hoá Đào Xuân Lợng lớp TC98M phần iii thiết kế động học máy A Hộp tốc độ I Chọn phơng án bố trí truyền dẫn Chọn kiĨu trun dÉn: Chän kiĨu trun dÉn cã ý nghÜa lớn đến chất lợng bề mặt gia công, giá thành máy, phạm vi sử dụng, kết cấu không gian máy Khi chọn kiểu truyền dẫn cần vào phạm vi điều chỉnh, công suất truyền, trị số trợt thuận tiện cho điều khiển, thay đổi tốc độ nhanh tính công nghệ phải tốt Từ vấn đề kinh nghiệm ENIMS với máy có chuyển động quay, có công suất nhỏ thua 100 kw ta chọn phơng án truyền dẫn điều chỉnh tốc độ khí gồm: - động không đồng pha - hộp tốc độ truyền bánh Bố trí cấu truyền dẫn Trong thực tế có hai phơng án bố trí cấu truyền động nh sau: + Hộp tốc ®é vµ hép trơc chÝnh chung vá + Hép tốc độ tách rời hộp trục Trong hai phơng án phơng án đầu thờng áp dụng với máy cỡ lớn, cỡ vừa trung Do máy thiết kế máy cỡ vừa nhng không yêu cầu độ xác đặc biệt cao nên ta chọn phơng án đầu Với phơng án chọn có u nhợc điểm nh sau: * Ưu điểm: - Kết cấu gọn nhẹ, giá thành hạ, chung vỏ hộp nên rễ tập trung cấu điều khiển GVHD : ThÇy Ngun Thn