đồ án máy khoan đứng

đồ án máy công cụ + tất cả bản vẽ+ full thuyết minh+full tài liệu Trong giai đoạn hiện nay, khi mà đất nước đang tiến hành công cuộc hiện đại hoá các ngành công nghiệp, đặc biệt là đối với ngành công nghiệp chế tạo máy, thì máy công cụ đóng một vai trò, vị trí đặc biệt quan trọng để sản xuất ra các chi tiết để tạo nên các máy khác phục vụ trực tiếp cho các ngành công nghiệp khác. Cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật hiện đại trên thế giới đã cho ra đời nhiều loại máy công cụ hện đại, ứng dụng thành tựu của công nghệ thông tin tạo nên những máy tự động linh hoạt, những máy chuyên dùng thì máy công cụ vẫn chiếm một phần lớn đáng kể trong ngành công nghiệp chế tạo, đặc biệt là đối với các nước đang phát triển như nước ta thì việc sử dụng các máy công cụ kết hợp với các đồ gá chuyên dùng vẫn đang được sử dụng rộng rải và phổ biến có hiệu quả. Chính vì vậy mà việc thiết kế các máy công cụ đối với sinh viên không những nhằm giúp cho sinh viên tìm hiểu và nắm vững được đặc điểm , tính năng của máy và hệ thống hoá các kiến thức tổng hợp đã được học mà còn góp phần đáng kể vào công cuộc công nghiệp hoá các ngành công nghiệp của đất nước. Đồ án môn học máy công cụ là nội dung không thể thiếu trong nội dung đào tạo đối với sinh viên ngành chế tạo máy nhằm thực hiện tốt được các yêu cầu và nhiệm vụ nêu trên. Với nhiệm vụ được giao là nghiên cứu thiết kế lại máy tiện với các thông số cụ thể dưới sự hướng dẫn trực tiếp của thầy TS. Nguyễn Phạm Thế Nhân cùng với sự tìm hiểu và tổng hợp các kiến thức đã được học em đã hoàn thành nhiệm vụ của mình đúng yêu cầu và thời hạn. Tuy nhiên, do kiến thức còn hạn chế nên em không tránh khỏi sai sót. Em rất mong tiếp tục được sự chỉ bảo, góp ý của thầy

GVHD: TS Nguyễn Phạm Thế Nhân LỜI NÓI ĐẦU Trong q trình cơng nghiệp hóa đại hóa, ngành khí chế tạo máy đóng vai trị quan trọng việc sản xuất thiết bị, máy công cụ phục vụ cho mợi ngành kinh tế tạo sở cho ngành khác phát triển Đồ án máy công cụ môn học nhằm giúp sinh viên cố kiến thức hiểu nguyên lý hoạt động kết cấu, chi tiết máy công cụ như: máy khoan, máy tiện, máy phay,… Trong môn học này, sinh viên nghiên cứu máy khác Nhiệm vụ em nghiên cứu thiết kế máy khoan đứng Sau thời gian dài nghiên cứu với hướng dẫn tận tình thầy Nguyễn Phạm Thế Nhân, em hoàn thành đồ án Điều quan trọng em hiểu nguyên lý hoạt động máy khoan đứng Tuy đồ án hoàn thành, lần em thiết kế loại máy công cụ nên đồ án không tránh sai trái thiếu sót, mong thầy bạn thơng cảm đóng góp ý kiến để đồ án em hoàn thiện Em chân thành cảm ơn thầy ! Đà Nẵng, ngày 15 tháng 12 năm 2022 Sinh viên thực Nguyễn Vĩnh Quân SVTH: Nguyễn Vĩnh Quân - 101190113 GVHD: TS Nguyễn Phạm Thế Nhân MỤC LỤC Lời nói đầu .1 Chương Tìm hiểu chung máy khoan đứng 1.1 Khả công nghệ máy 1.1.1 Đặc điểm 1.1.2 Khả công nghệ .4 1.2 Phân tích chuyển động tạo hình 1.2.1 Nguyên lý chuyển động 1.3 Thiết lập sơ đồ nguyên lý động học máy Chương Thiết kế động học máy 2.1 Tính tốn thông số kỹ thuật máy 2.1.1 Thông số động học .10 2.1.2 Tính cơng suất, chọn động .13 2.2 Thiết kế động học hộp tốc độ 14 2.2.1 Thiết kế phương án không gian 14 2.2.2 Phân tích chọn phương án thứ tự .17 2.2.3 Chọn tỷ số truyền vẽ đồ thị vòng quay 21 2.2.4 Tính tốn bánh 22 2.3 Thiết kế động học hộp chạy dao 26 2.3.1 Thiết kế PAKG .27 2.3.2 Thiết kế PATT 27 2.3.3 Chọn tỷ số truyền vẽ đồ thị vòng quay 28 2.3.4 Tính tốn bánh 29 2.3.5 Các truyền khác hộp chạy dao 31 2.3.6 Tính sai số vịng quay trục hộp chạy dao 31 SVTH: Nguyễn Vĩnh Quân - 101190113 GVHD: TS Nguyễn Phạm Thế Nhân Chương Thiết kế kết cấu máy 3.1 Công suất hộp tốc độ hộp chạy dao .34 3.1.1 Công suất cắt công suất chạy dao 34 3.1.2 Momen xoắn đường kính sơ cho trục xích chạy dao 34 3.2 Thiết kế truyền bánh 37 3.2.1 Chọn vật liệu chế tạo bánh 37 3.2.2 Xác định ứng suất cho phép 38 3.2.3 Chọn sơ hệ số tải trọng .40 3.2.4 Chọn hệ số chiều rộng bánh 40 3.2.5 Tính khoảng cách trục A 40 3.2.6 Vận tốc vịng chọn cấp xác chế tạo bánh .40 3.2.7 Tính xác hệ số tải trọng K 40 3.2.8 Xác định mô đun, số răng, chiều rộng bánh 41 3.2.9 Kiểm nghiệm sức bền uốn .41 3.2.10 Các thơng số hình học chủ yếu truyền 41 3.3 Thiết kế trục .42 3.3.1 Chọn vật liệu chế tạo trục .42 3.3.2 Tính bền trục 42 3.4 Tính chọn ổ 46 3.5 Bảng số liệu kích thước trục hộp chạy dao .47 3.6 Tính tốn ly hợp đĩa ma sát .48 3.7 Thiết kệ truyền trục vít – bánh vít 49 3.8 Tìm hiểu cấu chạy dao tự động 51 3.9 Mô 3D ly hợp ma sát phần mềm Solidworks 52 Tài liệu tham khảo .54 SVTH: Nguyễn Vĩnh Quân - 101190113 GVHD: TS Nguyễn Phạm Thế Nhân CHƯƠNG 1: TÌM HIỂU CHUNG VỀ MÁY KHOAN ĐỨNG 1.1 Khả công nghệ máy: 1.1.1 Đặc điểm: Máy khoan loại máy công cụ dùng để gia cơng lỗ : lỗ cơn, lỗ trụ ngồi ra, máy khoan cịn dùng để kht, doa, tarơ Cấp xác khoan: IT = 12  13 Độ nhám bề mặt △  (Ra = 40 Ra = 40  5m) Độ nhám thường dùng △  (Ra = 40 Ra = 20  10m) Chuyển động chính: chuyển động quay trục mang dao Chuyển động chạy dao: chuyển động tịnh tiến trục mang dao Các thơng số máy khoan: - Đường kính khoan lớn Φ max = 35 mm - Hành trình chạy dao lớn trục - Kích thước lỗ đầu trục để lắp mũi khoan cho phù hợp - Mơmen xoắn trục 1.1.2 Khả cơng nghệ: Khoan gia cơng dụng cụ lỗ có đường kính 0.1   80 mm Nhưng phổ biến 35 mm gia cơng vật liệu đặc u cầu phải có cơng suất cắt lớn nên khơng kinh tế Đối với lỗ có đường kính lớn, khoan lần khơng đủ cơng suất Người ta khoan nhỏ khoan rộng mũi khoan lớn Có thể làm từ  lần đạt kích thước cần thiết Khi khoan lỗ lớn, sâu thường sử dụng mũi khoan nòng súng mũi khoan rỗng SVTH: Nguyễn Vĩnh Quân - 101190113 GVHD: TS Nguyễn Phạm Thế Nhân Căn vào số chiều sâu lỗ (Ra = 40 L) đường kính lỗ (Ra = 40 D) người ta phân : + Lỗ ngắn L/D < 0.5 + Lỗ trung bình L/D = (Ra = 40 0.5 + Lỗ dài L/D = (Ra = 40 → → 5) 10) + Lỗ sâu L/D > 10 Do điều kiện phơi khoan nên việc phân chiều sâu lỗ quan trọng việc tìm biện pháp gia cơng chúng Để phù hợp với loại lỗ ta có loại mũi khoan điển : D Mi khoan dẻp Mi khoan rnh thàóng Mi khoan xồõn (rütg) Mi khoan läùtám Mi khoan sáu Trong loại mũi khoan mũi khoan xoắn phổ biến đồng thời đại diện cho loại SVTH: Nguyễn Vĩnh Quân - 101190113 GVHD: TS Nguyễn Phạm Thế Nhân Độ xác gia cơng khoan thấp, đạt cấp xác 12  13 Do đó, khoan dùng để gia công lỗ bắt bulông Đối với lỗ có u cầu xác cao hơn, khoan ngun cơng thơ để bóc phần lớn lượng dư để lại phần lượng dư cần thiết cho nguyên công bán tinh tinh sau Khoan cịn ngun cơng chuẩn bị cho việc cắt ren lỗ tiêu chuẩn không tiêu chuẩn Tiện tinh lỗ khó thực nguyên công khác Đối với lỗ đúc hay dập sẵn nói chung khơng dùng khoan đê gia cơng phá mũi khoan có sức bền kém, khơng chụi lớp vỏ cứng lỗ bị lệch theo hướng lỗ đúc phôi * Sở dĩ khoan đạt độ xác thấp vì: - Kết cấu mũi khoan chưa hoàn thiện - Các sai số chế tạo mũi khoan sinh làm cho lỗ gia công bị lay rộng Trên mũi khoan, phần cắt thường có độ ngược, mũi khoan mịn phải dụng cụ mài lại, lượng mài nhiều kích thước lỗ nhỏ - Nếu mài hai lưỡi cắt mũi khoan không đều, lực tác dụng dọc trục mũi khoan không đều, làm cho lỗ khoan bị cong lệch bị loe dẫn đến sai số hình dáng kích thước vị trí tương quan Để khắc phục sai số đó, ngồi u cầu đảm bảo máy, dao cịn có biện pháp cơng nghệ sau: + thực khoan máy tiện (Ra = 40 vật gia cơng quay, dao tịnh tiến) biện pháp có hiệu khoan lỗ sâu + dùng bạc dẫn khoan + dùng lượng chạy dao nhỏ, dùng mũi khoan lớn, ngắn có độ cứng vững cao khoan mồi trước, định tâm cho mũi khoan sau Để tăng suất khoan việc sử dụng kết cấu hợp lý tiên tiến mũi khoan, cho phép nâng cao chế độ cắt cịn dùng biện pháp sau: + dùng đồ gá để giảm bớt thời gian phụ bỏ nguyên công láy dấu + dùng đầu khoan nhiều trục SVTH: Nguyễn Vĩnh Quân - 101190113 GVHD: TS Nguyễn Phạm Thế Nhân + dùng đầu rơvônve dể giảm thời gian thay dao cần gia công nhiều bước nguyên công + cung cấp đầy đủ dung dịch trơn nguội 1.2 Phân tích chuyển động tạo hình Thực kết hợp chuyển động quay tròn chuyển động tịnh tiến dao cắt, hình thành bề mặt gia cơng 1.2.1 Nguyên lý chuyển động: Chuyển động tạo hình: S n - Chuyển động chuyển động quay trịn mũi khoan - Chuyển động chạy dao chuyển động tịnh tiến mũi khoan theo phương thẳng đứng 1.3 Thiết lập sơ đồ nguyên lý động học máy - Phương án 1: iv ÐC1 ÐC2 s is n SVTH: Nguyễn Vĩnh Quân - 101190113 GVHD: TS Nguyễn Phạm Thế Nhân - Phương án 2: iv ÐC S is n - Phương án 3: iv s is n Phương trình xích tốc độ: PA1: nđc1.iv = n PA2: nđc.iv = n PA3: nđc.iv = n Phương trình xích chạy dao: PA1: nđc2.is = S PA2: nđc.iv.is = S PA3: nđc.is = S SVTH: Nguyễn Vĩnh Quân - 101190113 ÐC GVHD: TS Nguyễn Phạm Thế Nhân Phương án 1: dùng động nên tốn bố trí thân máy khó khăn Giữa tốc độ cắt lượng chạy dao khơng có mối liên hệ với nên khó điều chỉnh Phương án 2: có mối liên hệ mật thiết tốc độ cắt lượng chạy dao nên dễ dàng điều chỉnh chế độ cắt gia công chi tiết khác Phương án 3: tốc độ cắt lượng chạy dao khơng có mối liên hệ trực tiếp nên khó điều chỉnh gia công chi tiết khác Từ phương án ta thấy phương án tối ưu SVTH: Nguyễn Vĩnh Quân - 101190113 GVHD: TS Nguyễn Phạm Thế Nhân CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ ĐỘNG HỌC MÁY 2.1 Tính tốn thơng số kỹ thuật máy 2.1.1 Thông số động học: - Đường kính lỗ gia cơng nhỏ nhất: 1 Dmin = Dmax = 25 = (mm) - Chiều sâu cắt: 1 1 tmax = Dmax = 25 = 12,5 (mm) tmin = Dmin = = 2,5 (mm) - Lượng chạy dao: 1 1 smax = (Ra = 40 ÷ )tmax, smin = (Ra = 40 ÷ 10 )smax, lấy smax = 12,5 = 1,7(mm/vòng) lấy smin= 10 1,7 = 0,17(mm/vòng) - Tốc độ cắt: C v D max q Vmax = Kv T m Smin y Vmin = C v D q Kv T max m Smax y Trong đó, + kv - hệ số điều chỉnh chung cho tốc độ cắt tính đến điều kiện thực tế: kv = kMV.kuv.klv Với, kMV – hệ số phụ thuộc vào vật liệu gia công SVTH: Nguyễn Vĩnh Quân - 101190113 10 (bảng5-1[3]-6)