Thiet ke may tien ren vit van nang 1 206282

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Đề tài: Thiết kế máy tiện ren vít vạn Bộ môn: Máy Tự động Hoá Trờng ĐHKT Công Nghiệp A vấn đề thiết kế máy I Tổng quan máy tiện ren vít vạn 1.Khả công nghệ Trong nhà máy khí, máy tiện chiếm mét tØ lƯ kh¸ lín so víi c¸c m¸y mãc trang thiết bị khác Máy tiện đợc sử dụng để gia công chi tiết có bề mặt trụ tròn xoay(bao gồm bề mặt trụ trụ ngoài), bề mặt ren; bề mặt định hình tròn xoay; bề mặt cam đĩa; xén mặt đầu; cắt rÃnh; Khi có thêm đồ gá Khi có thêm đồ gá cấu phụ trợ đặc biệt, máy tiện có khả hớt lng, tiện trục khuỷu, tiện mặt đa diện khoan, khoét, doa, đánh bóng có yêu cầu Phân loại máy tiện Để thuận tiện cho việc nghiên cứu khảo sát, nhãm m¸y tiƯn ngêi ta cịng chia c¸c nhãm sau: Phân loại theo trọng lợng máy - Máy tiện loại nhẹ (< tấn) - Máy tiện loại trung (< 10 tấn) - Máy loại nặng (> 10 tấn) Phân loại theo mức độ xác máy - Máy xác thông thờng (cấp E) - Máy xác nâng cao (cấp D) - Máy xác cao (cấp C ) - Máy xác đặc biệt cao (cấp B) - Máy xác siêu cao (cấp A) Phân loại theo mức độ chuyên môn hoá - Máy tiện vạn - Máy tiện chuyên môn hoá - Máy tiện chuyên dùng Phân loại theo mức độ tự động - Máy tiện thông thờng - Máy tiện bán tự động SV Thiết kế: Nguyễn Phi Chinh Lớp: K34 M B Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Đề tài: Thiết kế máy tiện ren vít vạn - Máy tiện tự động Bộ môn: Máy Tự động Hoá Trờng ĐHKT Công Nghiệp - Máy tiện tổ hợp Các phận máy tiện (hình vẽ) 1- thân máy 7- hộp xe dao 2- bệ máy trớc 8- trục trơn 3- bệ máy sau 9- trục vít me 4- hộp tốc độ 10- dao 5- trơc chÝnh 11- hép ch¹y dao 6- ụ động Các hệ thống điều khiển máy tiện Hệ thống điều khiển máy tiện đa dạng phức tạp, nhiên b¶n nã bao gåm ba bé phËn chÝnh sau: - Bộ phận điều khiển - Bộ phận chấp hành để thực chuyển động theo tín hiệu điều khiển - Bé phËn trung gian trun tÝn hiƯu ®IỊu khiĨn từ bôn phận điều khiển đến phận chấp hành Một số cấu điều khiển máy - Cơ cấu tác động vào hệ thống điều khiển - Cơ cấu dịch chuyển bánh - Cơ cấu xác định vị trí tay gạt - Cơ cấu đIều khiển kẹp chặt - Cơ cấu đIều khiển tập trung tay gạt - Cơ cấu đIều khiển chọn tốc độ, Khi có thêm đồ gá II Đặc điểm máy tiện ren vít vann Máy tiện ren vít vạn loại máy đợc sử dụng phổ biến thực tế Với khả công nghệ máy rộng dÃi, gia công đạt độ xác cao Chính máy tiện đóng vai trò quan trọng trình sản xuất sản phẩm nhà máy khí Đặc trng kỹ tht cđa m¸y tiƯn SV ThiÕt kÕ: Ngun Phi Chinh Lớp: K34 M B Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Bộ môn: Máy Tự động Hoá Đề tài: Thiết kế máy tiện ren vít vạn Trờng ĐHKT Công Nghiệp Kích thớc giới hạn phôi dao trình công nghệ 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) + §êng kÝnh lín nhÊt phôi gia công bàn dao đờng kính gia công có hiệu mà ta dùng để tính đặc trng kỹ thuật Theo 3-2[1] D1max = (1,2 1,4) H LÊy D1max = 1,2 H = 1,2 200 = 240 (mm) + Đờng kính phôi lớn luồn qua lỗ trục Theo 3-4[1] : dmax= (0,15  0,2) D1max LÊy dmax=0,2 D1max= 0,2 240 = 48 (mm) + §êng kÝnh bÐ nhÊt cđa ph«i, theo 3-3[1] : Dmin = R d Dmax Trong đó: Rd - phạm vi thay ®æi ®êng kÝnh : Rd =  10 1 Chän Rd = 10  Dmin = 10 D1max = 10 240 = 24 (mm) Sử dụng đài gá dao, chỗ gá bốn dao Cấu trúc truyền dẫn động học máy gồm + Xích tốc độ + Xích tiện trơn + Xích chạy dao tiện ren + Xích chạy dao tiện ren xác + Xích chạy dao nhanh III Phân tích, lựa chọn phơng án thiết kế Thiết kế máy trình tổng hợp phức tạp bao gồm giai đoạn sau: 1- Tổng hợp cấu trúc động học máy Nội dung công việc tổng hợp cấu trúc động học máy xuất phát từ đối tợng gia công, phơng pháp gia công, dụng cụ gia công để xây dựng sơ đồ cấu trúc động học máy 2- Xác định đặc trng máy bao gồm: SV Thiết kế: Nguyễn Phi Chinh Lớp: K34 M B Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Bộ môn: Máy Tự động Hoá Đề tài: Thiết kế máy tiện ren vít vạn Trờng ĐHKT Công Nghiệp Các đặc trng công nghệ, kích thớc, động học động lực học 3- Tổng hợp động học máy Xuất phát từ sơ đồ cấu trúc động học đặc trng động học để xác định thông số động học câú máy lập sơ đồ động 4- Tính toán động lực học máy Nhiệm vụ bớc thiết kế giải toán thuận ®éng lùc häc, xt ph¸t tõ chÕ ®é chun ®éng, tính toán lực tác dụng chi tiết, tính toán chi phí lợng cung cấp điều hoà lợng máy 5- Tính chi tiết máy Xác định kích thớc, hình dạng chi tiết đảm bảo chịu đợc tải trọng yêu cầu Kết Cấu máy Trên sở giai đoạn với hiĨu biÕt vỊ kÕt cÊu, ngêi thiÕt kÕ tiÕn hµnh xây dựng kết cấu phận toàn máy vẽ lắp 7- Đề xuất nguyên tắc chạy thử sử dụng máy 8- Biện luận máy Biện luận hiệu kinh tế phơng án thiết kế máy IV Kết luận Quá trình thiết kế máy trình tổng hợp phức tạp Công việc hoàn chỉnh thiết kế máy rễ dàng đạt đợc ngay, mà đòi hỏi ngời cán thiết kế phải có đợc kiến thức chuyên môn định, phải trau tích lịy kinh nghiƯm phong phó vỊ nhiỊu mỈt míi cã thể hoàn thành thiết kế theo mong muốn SV ThiÕt kÕ: Ngun Phi Chinh Líp: K34 M B Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Đề tài: Thiết kế máy tiện ren vít vạn Bộ môn: Máy Tự động Hoá Trờng ĐHKT Công Nghiệp phần a thiết kế máy Chơng I Thiết kế sơ đồ cấu trúc động học máy 1.1- Phân tích lựa chọn sơ đồ gia công điển hình 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 * Các lựa chọn ban đầu 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 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 công việc gia công ren máy đợc coi điển hình sơ đồ gia công ren có số lợng chuyển động tạo hình nhiều SV ThiÕt kÕ: Ngun Phi Chinh Líp: K34 M B Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Bộ môn: Máy Tự động Hoá Đề tài: Thiết kế máy tiện ren vít vạn Trờng ĐHKT Công Nghiệp phức tạp Nó có ý nghĩa định sơ đồ cấu trúc động học toàn máy Ngoài máy làm đợc công việc nh gia công bề mặt tròn xoay Các bề mặt đợc hình thành theo nguyên tắc sau: + 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[1]/(37) N = NS+ NC- NT 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- = - Sơ ®å: Q (1) (2) T + Chun ®éng c¾t gät: 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 + 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 + Chuyển động phụ: Là chuyển động thực dịch chuyển dao hay phôi với tốc độ lớn không tham gia cắt gọt Với 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)) SV ThiÕt kÕ: Ngun Phi Chinh Líp: K34 M B Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Bộ môn: Máy Tự động Hoá Đề tài: Thiết kế máy tiện ren vít vạn Trờng ĐHKT Công Nghiệp - 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 + Tiện ren: - Sơ đồ: QnTC T 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 SV Thiết kế: Ngun Phi Chinh Líp: K34 M B Thut minh đồ án tốt nghiệp Bộ môn: Máy Tự động Hoá Đề tài: Thiết kế máy tiện ren vít vạn Trờng ĐHKT Công Nghiệp * Các nhóm động học Tổng liên kết liên kết tạo thành nhóm động học, thực chuyển động chấp hành xác định (hình vẽ) Q (M) iv is tvm T 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.(hình vẽ) nf (M) iv t t2vm is T1 T2 ++ t1vm m,z 1.2 Điều chỉnh 8động học máy sơ ®å cÊu tróc ®éng häc +XÝch tèc ®é : Động (M) 1-2 iv-3-4-trục -Ta có phgơng trình ®iÒu chØnh : n®c(v/ph)  i12 iv  i34 = ntc (v/ph) ntc - Công thức điều chỉnh : iv = ndc SV ThiÕt kÕ: NguyÔn Phi Chinh Cv Lớp: K34 M B Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Bộ môn: Máy Tự động Hoá Đề tài: Thiết kế máy tiện ren vít vạn Trờng ĐHKT Công Nghiệp - Xích chạy dao: Trục is t1vm - Phơng trình ®iỊu chØnh 1vßng trơc chÝnh  i4-5  is i6-7  t1vm = = k.t Trong ®ã : k- số đồu mối t bớc ren - Công thức điều chỉnh : is= t vm Cs - Xích chạy dao để tiện trơn : Trôc chÝnh – –5 –is – –7 – 8- - Phơng trình điều chỉnh: vßng trơc chÝnh  i4-5  is  i6-7  i7-8  mz = Sd (mm/vg) sd - C«ng thøc ®iỊu chØnh: is = π mz Cs - XÝch ch¹y dao ngang: Trôc chÝnh –4 –5 –is –6 – t2vm - Phơng trình điều chỉnh : 1vòng trôc chÝnh  i4-5 is  i6-7  i7-9  i2 vm =Sn (mm/vg - Công thức điều chỉnh : is = Sn Cs 1.3 Kết luận Sơ đồ cấu trúc động học máy đợc thiết lập đây, sơ đồ nguyên tắc hoạt động máy tiện ren vít vạn kiểu 1k62 cần thiết kế Sự phối trí theo sơ đồ cấu trúc, kết hợp chuyển động chấp hành thành phần, nhằm tạo chuyển động chấp hành cần thiết giúp cho việc hoàn thành số trình công nghệ định thực đợc máy - Khâu điều chỉnh iV đợc bố trí xích tốc độ từ động (nguồn chuyển động) tới trục chính, chất hộp tốc độ Nhiệm vụ i V nhằm tạo chuỗi vòng quay trục chính, đáp ứng yêu cầu thay đổi điều chỉnh tốc độ vòng quay trục máy - Khâu điều chỉnh iS đợc bố trí theo xích chạy dao, chất hộp chạy dao Nhiệm vụ iS tạo đợc lợng chạy dao thích hợp, đáp ứng cho trình công nghệ cụ thể việc sử dụng khâu chấp hành truyền động vít me- đai ốc, bánh bên cạnh nhợc ®iĨm nh tỉn hao c«ng xt lín, bíc tiÕn dao chịu ảnh hởng bớc vít me, có u điểm lớn SV Thiết kế: Nguyễn Phi Chinh Líp: K34 M B 1 ThuyÕt minh đồ án tốt nghiệp Bộ môn: Máy Tự động Hoá Đề tài: Thiết kế máy tiện ren vít vạn Trờng ĐHKT Công Nghiệp mà truyền động khác không đáp ứng đợc nh: thực biến đổi chuyển động quay- tịnh tiến thuận lợi, chuyển động êm ; có khả khử đợc khe hở sau trình sử dụng bị mòn Điều làm tuổi thọ máy đợc nâng cao, từ góp phần nâng cao độ xác máy phần iI thiết kế đặc tính 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 giã (P9, P18), thÐp hỵp kim dơng (T15K6, BK6, BK8, ), vËt liƯu xø ViƯc sư dơng lo¹i 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 th«ng sè b = 750 (KN/mm2) Ph«i gia c«ng cã thể 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 từ Ra = 50 12,5 m + Tiện bán 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 + Tiện ren 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: SV ThiÕt kÕ: Ngun Phi Chinh Líp: K34 M B