Lời nói đầu Trong kỹ thuật máy công cụ cắt gọt kim loại thiết bị chủ chốt nhà máy phân xởng khí để chế tạo chi tiết máy, máy móc , khí cụ , dụng cụ loại sản phẩm khác khí ứng dụng sản xuất đời sống Máy cắt kim loại chiếm vị trí đặc biệt quan trọng ngành chế tạo máy để sản xuất chi tiết máy khác, nghĩa chế tạo t liệu sản xuất (Chế tạo máy móc khác để khí hoá tự động hoá kinh tế quốc dân) Hiện nớc ta đẩy mạnh công đại hoá đất nớc Cố gắng đa Việt Nam trở thành nớc công nghiệp vào năm 2020 Nh để trở thành nớc công nghiệp trớc hết việc phát triển máy móc điều tất nhiên Tuy nhiên để phát triển máy móc thời kỳ mà nớc thù địch ngăn cản việc phát triển việc tự lực để nghiên cứu chế tạo lấy máy móc tất yếu Vì cán kỹ thuật công nhân lành nghế phải nắm đợc kiến thức phổ thông loại máy để tạo điều kiện cải tiến đại hoá máy Với trình độ khoa học ngày phát triển đòi hỏi nhà máy công cụ phải đợc tự động hoá , tăng số lợng , chủng loại ngày phát triển đại nhằm tăng xuất lao động góp phần phát triển nhanh đất nớc Trong chơng trình đào tạo kĩ s chế tạo máy máy công cụ môn Nhận thức rõ tầm quan trọng , đà nhận đồ án thiết kế máy phay vạn hạng trung dựa sở máy chuẩn P623 Đây lần tập để thiết kế máy cắt kim loại, sở thiết kế máy khác Trong phong trào tự trang tự chế máy vạn năng, máy chuyên dùng đại có suất cao để thay cho hệ máy cũ, lâu đời, viƯc thiÕt kÕ cđa chóng ta kh«ng thĨ dùa theo kinh nghiệm mà phải ý thiết kế truyền dẫn, tính toán thiết kế động lực học theo trình tự định Việc thiết kế đợc phân tích , chọn máy chuẩn Dựa sở máy chuẩn thiết kế động học , động lùc hoc , thiÕt kÕ hƯ thèng ®iỊu khiĨn cđa máy Việc tính toán có tham khảo máy chuẩn có kế thừa máy chuẩn Máy chuẩn loại máy có tên máy, có cỡ máy có trình độ Sau việc phân tích thiết kế máy chuẩn, công việc thiết kế động học toàn máy, tính toán sức bền chi tiết máy Trong phần thuyết minh giới thiệu trình tính toán thiết kế máy phay vạn , chủ yếu phần thiết kế hộp tốc độ Với việc tính toán chọn số kết cấu điển hình nh cặp bánh trục IV, tính toán trục IV tính toán trục Cuối việc thiết kế hệ thống điều khiển máy Ngoài việc thuyết minh ra, lĩnh vực thiết kế có trình bày vẽ khai triển hộp tốc độ, hệ thống điều khiển khí mà đặc trng vẽ đĩa lỗ Trong thuyết minh trình bày bớc tính toán, đợc sử dụng công thức kinhnghiệm hớng dẫn chủ yếu giáo trình máy cắt kim loại Chủ yếu Giáo trình Hớng dẫn thiết kế máy cắt kim loại Ngoài tính toán sức bền chi tiết máy dựa vào giáo trình môn học chi tiết máy , sức bền vật liệu Đợc giúp đỡ nhiệt tình cán hớng dẫn bạn lớp đến đà hoàn thành đồ án môn học Tuy nhiên, lần bớc vào thiết kế máy cắt kim loại hoàn chỉnh thời gian không cho phép nên trình tính toán tránh đợc thiếu sót nh kết tính toán, sai số vv Vì mong đợc góp ý thầy cô bạn để đồ án đợc hoàn thiện Tôi xin chân thành cảm ơn Ngày 15 tháng năm 2002 Sinh Viên :Phạm Trờng Giang Chơng :Nghiên cứu máy đà có 1.1Tính kỹ thuật máy cỡ Các thông số kỹ thuật Máy 6H81 6H82 6H13 (1) Công suất động (Kw) Công suất động chạy dao(Kw) Khối lợng máy (Kg) Kích thớc dài lín nhÊt cđa m¸y (mm) KÝch thíc réng lín nhÊt máy (mm) Kích thớc bề mặt làm việc máy(mm) Góc quay lớn bàn máy (độ) Số rÃnh chữ T bàn máy Dịch chuyển dọc lớn bàn máy(mm/phút) (2) 4.5 1.7 2100 2100 1940 (3) 1.7 2700 2440 2440 (4) 10 2.8 4500 2370 3140 250x10 00 320x1250 400x1600 ±45 600 ±45 700 Máy (5) 45 900 Dịch chuyển ngang lớn bàn máy(mm/phút) Dịch chuyển thẳng đứng lớn bàn máy(mm/phút) Dịch chuyển dọc nhanh lớn bàn máy(mm/phút) Dịch chuyển ngang nhanh lớn bàn máy(mm/phút) Dịch chuyển thẳng đứng nhanh lớn bàn máy(mm/phút) Số cấp bớc tiến bàn máy Bớc tiến bàn máy dọc(mm/phút) Bớc tiến bàn máy ngang(mm/phút) Khoảng cánh từ mặt mút trục tới bàn máy (mm) Khonảg cách từ sống trợt thân tới tâm bàn máy(mm) Khoảnh cánh từ đờng trục tới sống trợt thăng đứng thân máy Khoảnh cánhlớn từ sống trợt thăng đứng thân máy tới giằng(mm) Khoảng cách từ đừơng trục trục tới mặt dới xà ngang Khoảng cánh lớn từ mặt mút trục tới ổ đỡ dao(mm) Khoảng cánh lớn từ mặt sau bàn máy tới sống trợt thân máy(mm) Lực kéo dọc lớn cấu chạy dao(Kg) Lực kéo ngang lớn cấu chạy dao (Kg) Lực kéo thẳngđứng lớn cấu chạy dao(Kg) 200 260 300 350 320 420 2900 2300 2300 2300 2300 2300 1150 770 770 16 35 ¿ 80 27 ¿ 65 30 ¿ 40 137 ¿ 370 - 18 23.5 ¿ 1180 23.5 ¿ 118 30 ¿ 350 18 23.5 ¿ 118 ¿ 390 220 260 - 450 510 775 - 157 155 - 470 470 - 240 320 380 1500 1500 2000 1200 1200 1500 500 500 750 ¿ 380 30 450 ¿ ¿ 580 Với số liệu máy ta cần thiết kế là: + Hộp tốc độ : Z = 18 ; nmin= 35,5 ; nđộng = 1450 vòng/phút ; = 1,26 + Hép ch¹y dao : Z = 16 ; = 1,41 ; Sdäcmin = Sngangmin = S®øngmin = 22,4 mm/phút nđộng = 1440 vòng/phút ; Snhanh = 2268 mm/phút ta thấy số liệu máy cần thiết kế gần giống với tính kỹ thuật máy P82(6H82) ta lấy máy 6H82 làm máy chuẩn 1.2 phân tích phơng án máy tham khảo (6H82) 1.2.1 Hép tèc ®é : Sè cÊp tèc ®é Zn= 18 ,công bội = 1,26, tốc độ trục nmin= 30v/ph , nmax=1500v/ph công suất động N=7 (Kw) tốc độ động hộp tốc độ n=1440v/ph (tại n0: Tính độ xiên tia đồ thị vòng quay: [x] : Lợng mở tia lân cận Từ trục II qua trục III qua cặp bánh độ xiên tia biểu diễn tốc độ là: lg 16−lg 39 =−3,85=x i1 = 16/39 = x1 lg 1,26 lg 19−lg36 =−2 , 77=x2 i2 = 19/36 = x2 lg ,26 lg 22−lg33 =−1,8=x3 i3 = 22/33 = x3 lg ,26 Xác định lợng mở hai tia lân cận: i3 1,8 = −2,8 =ϕ ⇒[ x I ]=1 xI = i ϕ i ϕ−2,8 = −3,8 =ϕ ⇒[ x II ]=1 xII = i ϕ Lỵng më tia lân cận [x] = Nhóm nhóm sở * Nhóm truyền 2: Từ trơc III ®Õn trơc IV cã tû sè trun i4, i5, i6 độ xiên tia là: lg 18−lg 47 =−4 ,25=x x4 lg 1,26 i4 = 18/47 = lg 28−lg37 =−1 , 25= x5 x5 lg ,26 i5 = 28/37 = lg 39−lg26 =−1 , 75=x i6 = 39/26 = x6 lg ,26 Xác định lợng mở hai tia l©n cËn: i6 xIII = i5 i5 = ϕ 1, 75 =ϕ ⇒[ x III ]=3 −1, 25 ϕ = ϕ−1 , 25 =ϕ ⇒[ x IV ]=3 −4 , 25 ϕ = ϕ 3,3 =ϕ9 ⇒[ x V ]=9 −5,7 ϕ xIV = i Nhãm truyÒn II cã [x] = Nhãm truyền khuyếch đại thứ * Nhóm truyền III: Đờng trun tõ trơc IV ®Õn trơc V víi tû số truyền i7, i8 Độ xiên tia: lg 19−lg71 =−5,7=x7 i7 = 19/71 = x7 lg ,26 lg 82−lg38 =−3,3=x i8 = 82/38 = x8 lg ,26 Xác định lợng mở hai tia l©n cËn: i8 xV = i Nhãm trun III có [xV] = Nhóm truyền khuyếch đại thứ Nhóm Cặp bánh ăn khớp Cố định Cơ sở Khuyếch đại Khuyếch đại 2 26 54 16 19 22 ; ; 39 36 32 18 28 36 ; ; 47 37 26 19 82 ; 71 38 Độ xiên ria [x] x1 = -3,8; x2 = -2,8, x3 = 1,8 x4 = -4,25; x5 = 1,25; x6 = 1,75 x7 = -5,7; x8 = 3,3 i O= VËy Phơng án không gian : 3*3*2 Phơng án thứ tự : I II III 1.3.3 Đồ thị vòng quay hộp tốc độ máy chuẩn 6H82(P623): n1 n2 n3 n4 n5 n6 n7 n8 n9 n10 n11 n12 n13 n14 n15 n16 n17 n18 [I] o [II] i1 i2 [III] i4 i5 [IV] i3 i6 i8 i7 [V] NhËn xÐt: Đồ thị vòng quay hộp tốc độ có hình rẻ quạt, lợng mở tăng dần, đờng giảm tốc giảm dần, kết cấu tốc độ chặt chẽ, trục trung gian có số vòng quay lớn nên mô men xoắn nhỏ, chúng có kết cấu ly hợp Số vòng quay trục nằm nmaxnmin, tăng giảm tốc gặp tỷ số truyền lớn Imin = 19/71 = 1/3,7 imax = 82/38 = 2,1 > nhng không đáng kể loại máy có cấp xác 1.3.4 nhận xét: Từ đồ thị vòng quay ta có nhận xét Với phơng án lợng mở ,tỉ số truyền nhóm thay đổi từ từ đặn tức có dạng rẻ quạt ®ã lµm cho kÝch thíc cđa hép nhá gän ,bè trí cấu truyền động hộp chặt chẽ Các trục trung gian có số vòng quay lớn nên mô men xoắn nhỏ chúng có kết cấu hợp lý 1.4 phơng án không gian, phơng án thứ tự hộp chạy dao 1.4.1 phơng án không gian Bàn xe dao có chuyển động: Ngang, dọc, đứng XÝch trun ®éng: 18 36 26 20 27 * 44 68 27 36 1.4.2 Phơng án thứ tự: 18 21 37 24 34 18 40 40 28 18 18 18 * * * * *6 40 35 33 16 18 13 18 40 28 18 18 18 * * * * * * *6 45 40 40 35 37 16 18 Trục I nối động n = 1440 v/f truyền qua trục II cặp bánh i1= 26 x1 lg 26−lg 44 =ϕ ⇒ x = =−2, 28≈−2,3 44 lg ,26 Trơc II ®Õn trơc III qua cặp bánh 20 x lg20lg 68 = ⇒ x2 = =−5,3 lg1 , 26 i2= 68 * Nhãm trun 1: Tõ trơc III ®Õn trơc IV cặp bánh di trợt bậc tơng ứng với tỷ số truyền i3, i4, i5 độ xiên tia là: lg 26lg 18 =3=x i3 = 36/18 = x3 lg ,26 lg 27−lg 27 =0=x i4 = 27/27 = x4 lg ,26 lg 18−lg36 =−3=x i5 = 18/36 = x6 lg ,26 Xác định lợng mở hai tia l©n cËn: i3 xI = i = ϕ3 =ϕ ⇒[ x I ]=3 ϕ i4 ϕ4 = −3 =ϕ ⇒[ x II ]=3 i5 ϕ xII = Nhãm truyÒn I cã [x] = Nhóm truyền khuyếch đại thứ * Nhóm truyền 2: Từ trục IV đến trục V qua cặp bánh tơng ứng với tốc độ i6, i7, i8 : lg 18−lg 40 =−3 , 45=x i6 = 18/40 = x6 lg ,26 lg 21−lg37 =−2 , 45=x i7 = 21/37 = x7 lg ,26 lg 24−lg 34 =−1 , 45=x8 i8 = 24/34 = x8 lg ,26 Xác định lợng mở hai tia lân cận: i7 xIII = i i8 = = ϕ−2, 45 =ϕ ⇒[ x III ]=1 ϕ−2, 45 ϕ−1, 45 =ϕ ⇒[ x IV ]=1 ϕ−2, 45 xIV = i Nhãm truyền II nhóm sở * Nhóm truyền 3: Trong máy có dùng cấu phản hồi trung gian qua trục VIVV có tác dụng mở rộng phạm vi ®iỊu chØnh tèc ®é gåm hai tû sè trun tơng ứng với cặp bánh 13/45 18/40 Độ xiên tia là: lg 13lg 45 =5 ,35=x i9 = 13/45 = x9 lg ,26 lg 18−lg 40 =−3 ,45=x 10 i10 = 18/40 = x10 lg ,26 Xác định lợng mở hai tia lân cận: i9 = , 45 =ϕ ⇒[ x V ]=2 −5 ,35 ϕ xV = i 10 Nhãm truyÒn III cã [x] = Nhóm truyền khuyếch đại thứ hai * Các tỷ số truyền lại: Từ trục V đến trục VI qua cặp bánh 40/40: i11 = 40/40 = x 11 x11 = Tõ trơc VI ®Õn trục VII qua cặp bánh 28/35: lg 28lg35 =0 ,97 i12 = 28/35 = x12 x12 = lg ,26 Tõ trơc VII ®Õn trơc VIII qua cặp bánh 18/33: lg 18lg33 =2, 62 x13 lg 1,26 i13 = 18/33 = x13 = Từ trục VIII đến trục IX qua cặp bánh 33/37: lg 33−lg37 =−0,5 i14 = 33/37 = x14 x14 = lg ,26 Tõ trơc IX ®Õn trục X qua cặp bánh 18/16: lg 18lg16 =0,5 i15 = 18/16 = x15 x15 = lg 1,26 Từ trục X đến trục XI qua cặp bánh 18/18: lg 18lg18 =0 i16 = 18/18 = x16 x16 = lg 1,26 * Đờng chạy dao nhanh: Trôc I II i1 = 26/44 = x1 x1 = -2,3 Trôc II III i2 = 44/37 = x2 x2 = 0,76 Trôc III IV i3 = 37/43 = x3 x3 = -0,66 Trôc IV V i3 = 28/35 = x4 x4 = -1 Trôc V VI i5 = 18/33 = x5 x5 = -2,02 Trôc VI VII i6 = 33/37 = x6 x6 = -0,5 Trôc VII VII i7 = 18/16 = x7 x7 = 0,5 Trôc VII VIII i8 = 18/18 = x8 x8 = VËy ta cã: PAK * * G PATT II * I * III [3] [1] [2]