Thiết kế chế tạo máy cưa bàn

Ứng dụng của công nghệ cưa cắt gỗ a Ứng dụng vào quá trình chế biến gỗ Chế biến gỗ: công nghệ gỗ Chế biến gỗ là khái niệm tổng quát trong đó baogồm cả quá trình và phương tiện được áp d

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

THIẾT KẾ CHẾ TẠO MÁY CƯA BÀN

Người hướng dẫn: TS Nguyễn Xuân Bảo Sinh viên thực hiện: Trần Văn Hiệp

Phạm Thành Vẹn

Mã sinh viên: 1711504110158 1711504110145

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

THIẾT KẾ CHẾ TẠO MÁY CƯA BÀN

Người hướng dẫn: TS Nguyễn Xuân Bảo Sinh viên thực hiện: Trần Văn Hiệp

Phạm Thành Vẹn

Mã sinh viên: 1711504110158 1711504110145

Lớp: 17CTM1

Đà Nẵng, tháng 08/2021

Tên đề tài: Thiết kế chế tạo máy cưa bàn

Sinh viên thực hiện: Trần Văn Hiệp – Phạm Thành Vẹn

Mã SV: 1711504110158 - 1711504110145 Lớp: 17CTM1

Nội dung chính

-Tìm hiểu về máy cưa bàn

 Tổng quan công nghệ cưa cắt gỗ và máy cưa cắt

-Tính toán và lựa chọn phương án thiết kế máy

 Tính toán thiết kế cụm chuyển động dao

 Thiết kế và tính toán cụm bàn máy

 Thiết kế quy trình công nghệ gia công cơ

-Lập bản vẽ thiết kế máy

-Thiết kế mô hình 3D máy cưa bàn

KHOA CƠ KHÍ Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Giảng viên hướng dẫn: NGUYỄN XUÂN BẢO

Sinh viên thực hiện: PHẠM THÀNH VẸN Mã SV: 1711504110145

Động cơ: Công suất 2,2 KW, số vòng quay 1420 v/p

Thông số lưỡi cắt: D= 255mm, b = 2mm, d= 25,4mm, bước răng 27,8

………

3 Nội dung chính của đồ án:

Tìm hiểu về máy cưa bàn

Lựa chọn các phương án thiết kế

Tính toán các thông số máy

Hoàn thiện mô hình 3D trên phần mềm Inventor và các bản vẽ chế tạo của máy

………

4 Các sản phẩm dự kiến

Thuyết minh tổng hợp về thiết kế máy cưa bàn

Mô hình 3D trên phần mềm Inventor

Bản vẽ chế tạo máy cưa bàn

Đất nước ta hiện nay đang có những chuyển biến lớn về mọi mặt, đặc biệt là

sự phát triển của nền công nghiệp Trong sự phát triển đó, ngành Cơ khí đã chứng tỏđược tầm quan trọng không thể thiếu trong mọi mặt của nền kinh tế, từ những sảnphẩm cơ khí đóng vai trò hàng hoá cho đến việc sản xuất, chế tạo các máy móc, thiết

bị, công cụ sản xuất cho các ngành nghề khác Nói cách khác, ngành Cơ khí đóng vaitrò mũi nhọn trong quá trình phát triển đất nước Hiện nay, người kỹ sư Cơ khí nóichung và kỹ sư Chế tạo nói riêng cũng đang ngày một chứng tỏ được vai trò của mìnhtrong sự phát triển của ngành Cơ khí cũng như trong nền kinh tế của đất nước Mặtkhác, người kỹ sư chuyên ngành Công nghệ chế tạo cơ khí cũng đang đứng trướcnhững thử thách mới không kém phần khó khăn Đó là phải tìm cách làm như thế nào

để các sản phẩm Cơ khí được tạo ra có chất lượng cao, giá thành thấp, có khả năngcạnh tranh được trên thị trường trong nước và quốc tế

Đối với sinh viên chuyên ngành Công nghệ chế tạo cơ khí thì nhiệm vụ hàng đầu làphải nắm vững các kiến thức chuyên ngành cơ bản để có thể thiết kế, chế tạo, hoànthiện hơn nữa các sản phẩm cơ khí Đồ án tốt nghiệp là thử thách đầu tiên để sinh viênchúng em chuyên ngành Công nghệ chế tạo cơ khí chứng tỏ khả năng nắm bắt và vậndụng các kiến thức của mình trước khi trở thành một kỹ sư Cơ khí

Trong thời gian làm đồ án tốt nghiệp, chúng em đã nhận được nhiều sự giúp đỡ, đónggóp ý kiến và chỉ bảo nhiệt tình của thầy cô và bạn bè Chúng em xin gửi lời cảm ơn

chân thành đến thầy Nguyễn Xuân Bảo người đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo chúng

em trong suốt quá trình làm đồ án tốt nghiệp Chúng em cũng xin chân thành cảm ơn

các thầy cô giáo trong trường ĐH Sư Phạm Kỹ Thuật Đà Nẵng nói chung, các thầy

cô trong Khoa cơ khí nói riêng đã truyền đạt cho em kiến thức về các môn đại cương

cũng như các môn chuyên ngành, giúp em có được cơ sở lý thuyết vững vàng và tạođiều kiện giúp đỡ em trong suốt quá trình học tập

Mặc dù chúng em đã cố gắng nhiều để làm đồ án một cách hoàn chỉnh nhất, song cũngkhông thể tránh khỏi những thiếu sót nhất định mà bản thân chưa thấy được Chúng

em mong được sự đóng góp ý kiến của quý thầy cô giáo và các bạn để đồ án đượchoàn chỉnh hơn Chúng em xin cảm ơn quý thầy cô và bạn bè, đã luôn tạo điều kiện,quan tâm, giúp đỡ, động viên em trong suốt quá trình học tập và hoàn thành đồ án tốtnghiệp

Chúng em xin chân thành cảm ơn!

Em xin cam đoan đây là luận văn tốt nghiệp của chúng em trong thời gian qua Những

số liệu và kết quả nghiên cứu là trung thực, không sao chép bất kì nguồn nào khác Ngoài ra trong bài thuyết minh có sử dụng một số nguồn tài liệu tham khảo đã được chú thích và trích dẫn nguồn rõ ràng Nếu phát hiện có sự sao chép kết quả nghiên cứu của đề tài khác, em xin chịu hoàn toàn trước khoa và Nhà trường về sự cam đoan này

……… ………

……… ………

……… ………

……… ………

Sinh viên thực hiện

Trần Văn Hiệp

Trang

MỞ ĐẦU 1

Chương 1: TỔNG QUAN CÔNG NGHỆ CẮT GỖ VÀ MÁY CƯA CẮT 2

1.1 Công nghệ cắt vật liệu gỗ và máy cưa cắt gỗ 2

1.1.1Giới thiệu công nghệ cắt và vật liệu cắt 2

1.1.2Ứng dụng của công nghệ cưa cắt gỗ 4

1.2 Giới thiệu về một số loại máy cưa cắt gỗ 4

1.3 Máy cưa bàn trượt 7

1.3.1Cấu tạo chung của máy cưa bàn trượt 7

1.3.2Chức năng, ưu nhược điểm và ứng dụng của máy 8

Chương 2: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CỤM CHUYỂN ĐỘNG DAO 10

2.1 Một số phương án thiết kế 10

2.1.1Phương án đề xuất thiết kế chuyển động tịnh tiến của dao 10

2.1.2Phương án đề xuất chuyển động nghiêng của dao 12

2.2 Sơ đồ động 13

2.3 Tính toán thông số của cụm dao 14

2.3.1Chế độ cắt 15

2.3.2Chọn động cơ và phân phối tỉ số truyền 18

2.3.3Tính toán thiết kế bộ truyền đai 19

2.3.4Thiết kế trục làm việc 23

Chương 3: THIẾT KẾ TÍNH TOÁN CỤM BÀN MÁY 30

3.1 Thiết kế bàn máy 30

3.1.1Phương án 1 30

3.1.2Phương án 2 31

3.1.3Phương án 3 32

3.1.4Phương án 4 33

3.2 Thiết kế cụm cữ tì 34

3.2.1Phương án 1 34

3.2.2Phương án 2 36

3.2.3Phương án 3 37

3.3 Thiết kế cụm cữ tì góc 38

3.3.1Phương án 1 38

3.3.2Phương án 2 39

3.3.3Phương án 3 39

Chương 4: THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CƠ 40

4.1 Chọn chuẩn định vị khi gia công 40

4.2 Trình tự các nguyên công, phương pháp gia công 42

4.3 Lập thứ tự các nguyên công, các bước 43

4.3.1Lập sơ bộ các nguyên công 43

4.3.2Thiết kế nguyên công 43

Chương 5: SƠ ĐỒ NGUYÊN CÔNG LẮP 47

5.1 Sơ đồ nguyên công lăp cụm thân máy 47

5.2 Sơ đồ nguyên công lắp cụm bàn máy và cử tì 50

Chương 6: QUI TRÌNH VẬN HÀNH MÁY 53

6.1 Qui trình vận hành máy 53

6.2 Những hư hỏng thường gặp và cách khắc phục 54

6.3 An toàn trên máy cưa đĩa 55

KẾT LUẬN 56

TÀI LIỆU THAM KHẢO 57

Bảng 2.1 Lựa chọn các thông số tính tốc độ cắt………

Bảng 2.2 Lựa chọn các thông số tính lực cắt………

Bảng 2.3 Thông số động cơ làm việc………

Bảng 2.4Các thông số bộ truyền………

Bảng 2.5Thông số đai………

Bảng 2.6Thông số tính toán tỉ số truyền u………

Bảng 2.7Lựa chọn thông số qm………

Bảng 2.8Các thông số tính toán độ bền………

Bảng 2.9Kết quả tiết diện nguy hiểm………

Bảng 4.1Các thông số thép C45………

Hình 1.1 Cắt xẻ gỗ

Hình 1.2 Phương pháp bào gỗ

Hình 1.3Mô phỏng chuyển động cắt thẳng

Hình 1.4Mô phỏng chuyển động cắt tròn………

Hình 1.5Máy cưa vòng………

Hình 1.6Máy cưa Panel………

Hình 1.7Máy cưa bàn trượt………

Hình 1.8Máy cưa lọng………

Hình 1.9Máy xẻ gỗ nhiều lưỡi………

Hình 2.1Sơ đồ động học thân máy………

Hình 2.2Thân máy………

Hình 2.3Sơ đồ phân phối lực trục làm việc………

Hình 3.1Phương án thiết kế bàn máy thứ 1………

Hình 3.2Phương án thiết kế bàn máy thứ 3………

Hình 3.4Phương án thiết kế cữ tì thứ 1……….Hình 3.5Phương án thiết kế cữ tì thứ 2……….Hình 3.6 Phương án thiết kế cữ tì góc thứ 1………

KÝ HIỆU:

Ф: đường kính trục

M18×2.5: bu lông có đường kính ngoài là 18mm, bước ren 2.5

T15K6: dao tiện hợp kim

MỞ ĐẦU

Lý do chọn đề tài

-Đất nước ta đang trong thời kì phát triển, kinh tế tăng trưởng, trong đó ngành cơkhí nói chung và cơ khí chế tạo nói riêng góp phần quan trọng và chiếm vị trí đặc biệt.-Ngành công nghiệp gỗ cũng đang phát triển mạnh mẽ đáp ứng nhu cầu sử dụngcủa con người

-Nhu cầu sử dụng máy móc trong sản xuất ngày càng lớn

-Nên vì vậy chúng em chọn máy cưa bàn làm đề tài cho đồ án tốt nghiệp

-Thiết kế phù hợp với một số xưởng nhỏ lẻ và những người thợ mộc làm những

đồ vật dụng nhỏ trong gia đình với giá thành sản phẩm thấp

Cấu trúc đồ án

Đồ án gồm có 6 chương mỗi chương thiết kế nhưng bộ phận khác nhau của máy

và cách sử dụng cũng như độ an toàn cho người sử dụng

Phương pháp nghiên cứu

Thông qua tìm hiểu thực tiễn cũng như qua các phương tiện thông tin đại chúng,xem một số tài liệu tham khảo và sử dụng phầm mềm inventor để vẽ và thiết kế 3D

Chương 1: TỔNG QUAN CÔNG NGHỆ CẮT GỖ VÀ MÁY CƯA CẮT

1.1 Công nghệ cắt vật liệu gỗ và ứng dụng của công nghệ cưa cắt gỗ

1.1.1 Giới thiệu công nghệ cắt và vật liệu cắt

Cắt gọt gỗ là dùng công cụ máy móc để chia tách gỗ ra làm nhiều phần bằngviệc phá huỷ liên kết theo hướng định trước

Hình 1.1 Cắt xẻ gỗ

- Phương pháp cắt gọt gỗ:

Cắt gọt gỗ là phương pháp chế biến cơ giới mà trong đó việc thay đổi hình dáng,kích thước của gỗ được thực hiện bằng sự phá huỷ liên kết giữa các phần tử vật chất

gỗ theo hướng định trước của con người nhờ công cụ cắt

Ví dụ như: bóc, lạng, bào, cưa, đục, …

Hình 1.2 Phương pháp bào gỗ

- Điều kiện thực hiện cắt gọt gỗ:

Để thực hiện quá trình cắt gọt gỗ cần có các yếu tố như: Gỗ, dao cắt (công cụ cắt)

và chế độ cắt

- Nguyên lý cắt gọt:

+Cắt thẳng: chuyển động tương đối giữa dao và gỗ là chuyển động thẳng

Hình 1.3 Mô phỏng chuyển động cắt thẳng+Cắt tròn: Chuyển động tương đối giữa dao cắt và gỗ là chuyển động quay tròn

Hình 1.4 Mô phỏng chuyển động cắt tròn

- Thành phần sau quá trình cắt:

+ Phôi là đối tượng hay vật thể gỗ đưa vào gia công cắt gọt

+ Sản phẩm hay bán sản phẩm là phần phôi giữ lại sau quá trình cắt đảm bảo yêucầu xác định

+ Phế liệu là phần dư trên phôi cần cắt bỏ (phoi hoặc phần thừa)

1.1.2 Ứng dụng của công nghệ cưa cắt gỗ

a) Ứng dụng vào quá trình chế biến gỗ

Chế biến gỗ: (công nghệ gỗ) Chế biến gỗ là khái niệm tổng quát trong đó baogồm cả quá trình và phương tiện được áp dụng vào sản xuất để làm thay đổi gỗ tạo rasản phẩm theo mong muốn của con người

b) Ứng dụng vào các ngành công nghiệp và đời sống

Trong công nghiệp: Chế tạo các sản phẩm máy móc cưa cắt gỗ như máy khoan

gỗ, máy bào gỗ, máy trẻ gỗ, máy bóc gỗ…Tạo ra các vật tư, nguyên, vật liệu từ gỗtrong xây dựng và sản xuất

Trong đời sống: Trong đời sống công nghệ gỗ có ứng dụng vô cùng quan trọng,

là một phần thiết yếu gắn liền sinh hoạt và sản xuất của con người Gỗ ứng dụng trongmọi mặt của cuộc sống, vừa có giá trị về mặt vật chất vừa có giá trị về mặt tinh thần

1.2 Giới thiệu về một số loại máy cưa cắt gỗ

- Máy cưa vòng (máy cưa CD nằm):

Máy cưa vòng là loại máy làm mộc dùng để xẻ phôi gỗ lớn chuyên dùng từnhững cây gỗ to thành các phôi gỗ có độ dày khác nhau Chúng ta thường được thấychúng được dùng tại các xưởng xẻ gỗ, dùng để chế biến gỗ thô

Hình 1.5 Máy cưa vòng

-Máy cưa panel:

Hình 1.6 Máy cưa Panel

Là loại máy cưa khổ lớn chuyên dùng để cắt ván công nghiệp với độ chính xác

và độ mịn của đường cưa rất cao Máy cưa panel có thể có 1 hoặc 2 lưỡi cưa và thiếtlập chế độ cưa khác nhau thậm chí có thể lập trình cưa theo yêu cầu

-Máy cưa bàn trượt:

Hình 1.7 Máy cưa bàn trượt

Là loại máy làm mộc chuyên dùng để cắt ván với yêu cầu phải có độ chính xác

và độ mịn của đường cắt cao chuyên cắt hàng ván tấm… Máy có thể có 1 hoặc 2 lưỡi

cưa, có thể nghiêng được lưỡi hoặc không Thường được dùng trong sản xuất đồ gỗnội thất.

-Máy cưa lọng:

Hình 1.8: Máy cưa lọngMáy cưa lọng là loại máy chuyên dùng để cưa các chi tiết phức tạp có độ conghay uốn lượn theo hình vẽ nào đó Ngoài ra máy cũng có thể dùng để xẻ pha gỗ trongsản xuất đồ gỗ nội thất

-Máy xẻ lưỡi:

Hình 1.9: Máy xẻ gỗ nhiều lưỡi

Là loại máy chuyên dùng để xẻ có nhiều lưỡi nằm sát nhau, có mạch cưa rấtmỏng, mịn và độ chính xác cao Chúng ta thường thấy máy này được dùng xẻ các loại

gỗ thịt như căm xe, gõ, lim…từ 1 thanh gỗ thành nhiều thanh gỗ mỏng (từ 1 đến 3mm)

để ép lên mặt trong sản xuất ván sàn hoặc trang trí nội thất

1.3 Máy cưa bàn trượt

1.3.1 Cấu tạo chung của máy cưa bàn trượt

a) Cấu tạo chung

Máy gia công cưa gỗ thường có ba bộ phận cơ bản đó là phần động lực, phầntruyền động và phần cắt gọt

-Cơ cấu động lực: động cơ điện, động cơ thủy lực hoặc các loại động cơ khácnhằm cung cấp năng lượng cho máy làm việc

-Cơ cấu truyền động: là bộ phận chuyển tiếp, truyền chuyển động đến cơ cấu cắtgọt

-Cơ cấu cắt gọt: thực hiện các chuyển động để gia công

Sơ đồ cấu tạo:

-Sườn máy thiết kế bằng tôn hay đúc bằng gang để đỡ mặt bàn và lắp các thiết bịkhác

-Mặt bàn thường làm bằng gang hay tôn dập, là nơi tựa của vật cưa, cỡ cắt ngang

và cỡ rọc, nắp che an toàn…Ngoài ra mặt bàn có rãnh để lưỡi ló lên khỏi mặt bàn và

-Tay quay lên xuống: đặt phía người đứng sử dụng, để tiện quay lưỡi lên xuống

để điều chỉnh độ nhô của lưỡi cưa phù hợp với chiều dày phôi

-Tay quay độ nghiêng lưỡi cưa: lưỡi cưa ngoài tư thế thông thường là vuông gócvới mặt bàn máy, còn được quay nghiêng với góc 0 – 450, dùng cưa những đườngnghiêng tùy theo mục đích sử dụng

-Lưỡi cưa đĩa: lưỡi cưa đĩa được làm bằng thép tốt (lưỡi cưa thường) một số lưỡirăng được hàn bằng thép hợp kim

b) Nguyên lý hoạt động

Chuyển động cắt: khi đóng điện vào động cơ làm cho trục động cơ quay, thôngqua bộ truyền trung gian làm cho trục cưa quay Lưỡi cưa được lắp cố định trên trụccưa nhờ đĩa ốp và êcu hãm, làm lưỡi cưa cùng quay theo

1.3.2 Chức năng, ưu nhược điểm và ứng dụng của máy

-Khái niệm

Máy cưa bàn là loại máy dùng trong ngành mộc, có khả năng cắt xén gỗ cực kìlinh hoạt, cắt được theo nhiều hình dạng khác nhau với độ chính xác lên đến đơn vịmilimet

+ Kết cấu đơn giản, dễ chế tạo, dễ sử dụng

+ Tốc độ cắt gọt của máy lớn nên có thể nâng cao năng suất lao động

+ Công suất máy nhỏ nên tiêu hao năng lượng ít

+ Thao tác máy đơn giản

+ Dễ chăm sóc, bảo dưỡng

- Nhược điểm

+ Chiều cao mạch xẻ bị hạn chế

+ Lượng gỗ tạo ra mùn cưa nhiều do lưỡi cưa dày

+ Độ ổn định của lưỡi cưa khi gia công kém nên chất lượng bề mặt không cao.+ Mức độ an toàn không cao nên thường xẩy ra tai nạn cho người sử dụng

-Ứng dụng

Máy cưa bàn được ứng dụng chủ yếu trong ngành công nghiệp chế biến gỗ, cưa,cắt gỗ để tạo ra các sản phẩm đáp ứng yêu cầu của các ngành công nghiệp khác Máycưa bạn hiện đang được sử dụng phổ biến ở trong sản xuất và đóng vai trò rất quantrọng

Chương 2: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CỤM CHUYỂN ĐỘNG DAO

2.1 Một số phương án thiết kế

Phần thân máy cưa bàn có chức năng chính là tạo ra các chuyển động cho dao(lưỡi cưa) thông qua các cơ cấu được thiết kế trong vỏ thân Các chuyển động của daokhiến cho máy có khả năng cắt các chi tiết gỗ theo các phương khác nhau và theo cáchình dạng khác nhau Có hai chuyển động của dao trong máy cưa bàn đó là:

- Chuyển động lên – xuống (tịnh tiến) với khả năng thay đổi chiều dày cắt vật liệu gỗ

- Chuyển động nghiêng của dao so với bàn máy một góc giới hạn là 45 độ với khảnăng tạo ra các đường cắt cạnh vật liệu

Với cấu tạo của cụm cơ cấu của thân máy như sau: Động cơ truyền chuyển động tớidao thông qua bộ truyền đai, động cơ và bộ truyền đai được gắn cố định vào một tấmthép (bàn gắn cụm dao) lúc này khi ta tạo chuyển động cho bàn gắn cụm dao thì dao sẽchuyển động đồng thời theo chuyển động tịnh tiến hoặc nghiêng của bàn gắn cụm dao

Do có hai chuyển động chính như trên nên ta tách thành các phương án thiết kế chotừng chuyển động

2.1.1 Phương án đề xuất thiết kế chuyển động tịnh tiến của dao

a) Phương án 1: Sử dụng trực tiếp vào bàn động cơ

Nguyên lý hoạt động

Cụm động cơ được lắp ghép với thanh dẫn hướng dẫn thông qua chốt trụ vì thếcụm động cơ có thể chuyển động lên xuống với trục gốc là chốt trụ Thanh dẫn hướngthiết kế hình chữ U được lắp cố định với khung máy, một bên thanh dẫn hướng dùng

để liên kết với cụm động cơ, một bên thanh dẫn hướng làm nhiệm vụ dẫn hướng chotrục di chuyển theo chiều thẳng đứng Trục được hàn chặt vào cụm động cơ làm nhiệm

vụ tạo ra chuyển động lên xuống (tịnh tiến) cho cụm động cơ hay chung là lưỡi cắt.Trục di chuyển dựa vào lực tác động từ con người

-Ưu điểm

+Dễ chế tạo và bảo dưỡng

+Kết cấu đơn giản, dễ thao tác vận hành

+Có khả năng chịu tải trọng cao

+Giá thành sau khi chế tạo thấp

b) Phương án 2: Sử dụng cơ cấu thanh răng bánh răng

Bánh răng cố định quay làm cho thanh răng chuyển động tịnh tiến Thanh răngđược liên kết với bàn gắn động cơ và lưỡi cưa

-Ưu nhược điểm

Là chi tiết máy được sử dụng phổ biến trong nhiều hệ thống máy móc nên bộtruyền bánh răng được thiết kế với kích thước khá khó nhưng lại có khả năng vận tảilớn để đảm bảo sự hoạt động của toàn bộ hệ thống máy móc Không có hiện tượngtrượt trơn tỉ suất truyền không đổi và cho hiệu suất cao Được chế tạo bởi kim loạinguyên chất nên bộ truyền có tuổi thọ rất cao Tuy nhiên một nhược điểm lớn của sảnphẩm này là quy trình chế tạo khá phức tạp, đòi hỏi độ chính xác cao gần như tuyệtđối, và khi vận hành với tốc độ lớn sẽ gây tiếng ồn khó chịu

c) Phương án 3: Sử dụng bộ truyền vít - đai ốc bi (hoặc vít me đai ốc thường)

Nguyên lý hoạt động

Cụm động cơ và dao được liên kết với bàn máy thông qua chốt trụ, chốt trụ cótác dụng giúp cho cụm động cơ và dao có thể chuyển động tương đôi quanh chốt trụ.Thanh truyền được lắp một đầu với cụm động cơ dao, đầu còn lại lắp với đai ốc thôngqua khớp nối trên áo đai ốc bi Cơ cấu vít me đai ốc bi gồm đai ốc bi và trục vít međược lắp trên bàn máy Khi ta quay tay quay thì trục vít me quay, do trục vít me và đai

ốc bi liên kết ren nên khi trục vít me quay thì đai ốc bi sẽ quay chuyển động tịnh tiến

ra xa hoặc lại gần theo chiều quay của trục vít me Khi đai ốc dịch chuyển kéo theothanh truyền di chuyển, do cố định đầu nên khi di chuyển thanh truyền sẽ đẩy cụmđộng cơ và dao chuyển động lên xuống kéo theo dao chuyển động lên xuống hay theotịnh tiến

+Khả năng chịu tải kém hơn so với vít me thường do đặc điểm cấu tạo

+Cần độ chính xác cao nên chế tạo khó khăn và giá thành cao

2.1.2 Phương án đề xuất chuyển động nghiêng của dao

a) Phương án 1: Sử dụng cơ cấu vít đai ốc tạo chuyển động nghiêng cho dao

vị trí thẳng đứng

-Ưu điểm

+Bộ truyền vít đai ốc có kết cấu đơn giản, dễ chế tạo, giá thành không cao, cókích thước nhỏ gọn, tiện sử dụng

+Bộ truyền có khả năng tải cao, làm việc tin cậy, không gây tiếng ồn

+Có tỉ số truyền rất lớn tạo ra được lực dọc trục lớn, trong khi chỉ cần đặt lực nhỏvào tay quay

+Có thể thực hiện được di chuyển chậm, chính xác cao

-Nhược điểm

+Hiệu suất của bộ truyền thấp

+Ren bị mòn nhanh, nên tuổi bền không cao, nhất là khi phải làm việc với tốc độlớn

b) Phương án 2: sử dụng thanh gắn trực tiếp vào bàn chứa động cơ và lưỡi cưa

Nguyên lý hoạt động

Thanh dẫn hướng 1 và thanh dẫn hướng chữ U số 5 được lắp cố định vào khungmáy làm nhiệm vụ dẫn hướng cho trục chuyển động và liên kết với các chi tiết khác.Cụm động cơ 4 được lắp trên thanh dẫn hướng chữ U Trục 2 được lắp ghép với thanhdẫn hướng chữ U nhờ liên kết hàn Và trục 2 di chuyển có dẫn hướng nhờ tấm dẫnhướng 1 Khi trục 2 di chuyển lúc này cả cụm máy di chuyển nhờ cơ cấu bản lề 3 sẽtạo độ nghiêng cho lưỡi cắt

-Ưu điểm

+Đơn giản, dễ thiết kế chế tạo

+Có khả năng tải cao

+Không gây tiếng ồn

+Tốc độ di chuyển điều chỉnh dễ dàng

+Dễ dàng sửa chửa bảo dưỡng

-Nhược điểm:

+Độ bền không cao do thanh có thể bị gãy

+Khó cố định tại vị trí xác định hoặc phải gắn thêm cơ cấu hãm

+Tính công nghệ thấp

+Tuổi thọ của kết cấu thấp

2.2 Sơ đồ động

Hình 2.1 Sơ đồ động học thân máy6-Khung gắn động cơ, 7- Động cơ, 2- Cơ cấu trượt, 9- Pully, 10-Trục

11-Lưỡi cắt, 15- Trục vít me, 17- Tay quay, 25- Dây đai thang

Hình 2.2 Thân máy

2.3 Tính toán thông số của cụm dao

2.3.1 Chế độ cắt

Quá trình cưa cắt gỗ được thực hiện thông qua chuyển động quay của lưỡi cắtdạng đĩa tròn kết hợp đồng thời với chuyển động tịnh tiến của vật liệu gỗ Ta nhậnthấy quá trình cắt cũng giống quá trình phay vật liệu kim loại Từ đó ta tính chế độ cắtcủa quá trình cưa cắt gỗ ta áp dụng chế độ cắt khi phay với một số yếu tố như:

Lưỡi cưa đĩa ta xem như dao phay đĩa 3 mặt

Vật liệu cắt yêu cầu là vật gỗ, với vật liệu gỗ thì độ cứng không cao nên ta chọn tínhtheo vật liệu gia công là silumin và hợp kim của nhôm có độ cứng HB ≤ 65 có ϭb=10-b=10-

c) Lượng chạy dao S

Lượng chạy dao là khoảng cách giữa hai vị trí liên tiếp của lưỡi cắt chính Đốivới lưỡi cưa gỗ ta tính theo

+ Sz: lượng chạy dao của răng (mm/răng)

+ Z: số răng của dao (lưỡi cưa) ta có Z= 40 (răng)

Sz= (0,1÷0,15) mm đối với dao phay đĩa gia công rãnh

+Chọn Sz= 0,15mm

V là vận tốc cắt (m/phút)

Cv là hệ số xét đến vật liệu gia công và điều kiện khi xét đến vận tốc cắt

xv, yv, m: là chỉ số mũ xét đến mức độ ảnh hưởng của bước tiến, chiều sâu cắt,tuổi bền của dụng cụ khi tính vận tốc cắt

+Kv là hệ số hiệu chỉnh chung về tốc độ cắt

Kv= K mv Knv Kuv Krv Kφ_v Kφ1v Kqv v Kφ1v Kqv Ko v (2.2)+ Với Kmv - xét đến ảnh hưởng của vật liệu gia công

Knv - xét đến trạng thái phôi

Kuv - xét đến ảnh hưởng của vật liệu làm dao

Kov - xét đến dạng gia công

Krv.Kφv Kφ1v.Kqv – hệ số xét đến ảnh hưởng của thông số hình học kết cấucủa dao

B là chiều rộng dao phay, kích thước lớp kim loại được cắt đo theo phương trụcdao (mm)

t- độ sâu phay là kích thước lớp kim loại được cắt đi đo theo phương vuông gócvới trục dao phay, ứng với tiếp xúc Ψ (mm)

D- đường kính dao phay (mm)

Bảng 2.1 Lựa chọn các thông số tính toán tốc độ cắt

Vt = π D n1000 =¿ 3,14.255.650

1000 = 520(m/phút) (2.6)Tính lượng chạy dao phút và lượng chạy dao răng thực tế

Lực cắt Pz tính theo công thức

P= C p t x p S z y b B u p Z

D q p n ω p Kp(Kg) (2.8) +Trong đó: Cp- hệ số xét đến điều kiện làm việc nhất định đến lực cắt

+ xp, yb, ub, qp, ωp - các chỉ số mũ xét đến ảnh hưởng đến lực cắt p - các chỉ số mũ xét đến ảnh hưởng đến lực cắt

Theo bảng (5.41tr34 [3])

Do lực cắt tiếp tuyến Pz khi phay các hợp kim được tính như phay thép nhân với

hệ số 0,25 nên ta có bảng các hệ số như sau:

Bảng 2.2 Lựa chọn các thông số tính toán lực cắt

Theo bảng (5.4tr7 [3]) ta có

Kp= Kmv = ¿= ¿= 0,67

Thay vào công thức tính lực cắt ta có được

Pz=0,25 C p t x p S z y b B u p Z

D q p n ω p Kp = 0,25 261.2

0,9

0,150,8 2,61,1.40

2551,1 6500 .0,67=4,6 Kg (2.9)f) Công suất cắt: N (KW)

Công thức khi phay tính theo công thức

N= P z V

60.102= 4,6.53560.102 =0,4 (KW) (2.10)g) Momen cắt Mx (Nmm) tác dụng lên trục

Công suất trên trục công tác ta chọn: P=1,5(KW)

Từ đó ta có công suất cần thiết cho động cơ theo công thức

Pct = p n (2.11)Trong đó: n là hiệu suất chung của bộ truyền động được xác định theo công thức

n=nđ nol (2.12)Trong đó: nđ là hiệu suất bộ truyền đai nđ=0,96

nol: là hiệu suất truyền động của một cặp ổ lăn nol= 0,995

n= 0,96.0,995= 0,955

Pct = p n=0,9551,5 = 1,57 (KW)

Ta cần chọn động cơ có công suất định mức lớn hơn công suất cần thiết

Pđc >Pct, trong tiêu chuẩn động cơ điện ta chọn động cơ có thông số

Bảng 2.3 Thông số động cơ làm việcKiểu động

cơ

Công suất(KW)

Số vòng(v/p)

b) Phân phối tỉ số truyền

Chọn tỉ số truyền: bộ truyền đai uđ = 1,2

Do máy chỉ sử dụng bộ truyền đai nên tỉ số truyền chung bằng chỉ số truyền bộtruyền đai uc = uđ = 1,2

Tính công suất, momen và số vòng quay trên các trục

Công suất Plv = Pđc nđ= 2,2.0,96 = 2,11 (KW)

Số vòng quay nlv = n đc

u =

14201,2 = 1184 (v/p)

Momen trên trục Tlv= 9,55.106.P lv

n lv= 9,55.106.11841,5 =12109,0 (Nmm)Bảng 2.4 Các thông số bộ truyền

2.3.3 Tính toán thiết kế bộ truyền đai

a) Chọn loại tiết diện đai

Theo TCVN có 6 loại tiết diện đai thang theo thứ tự từ nhỏ đến lớn Z, 0, A, B, C,

D đối với đai thang thường

Ta xác định đai thỏa mãn các yêu cầu cần thiết kế đặt ra để đảm bảo khả năng truyềnđộng cũng như phù hợp với kết cấu

Ta chọn loại đai có tiết diện O

Bảng 2.5 Thông số đaiLoại đai Kí

hiệu

Kích thước tiết diện, mm Diện

tích tiếtdiệnA(mm2)

Đườngkính bánhđai nhỏ

d1(mm)

Chiềudài đaigiớihạnl(mm)

Dựa vào d2 và tỉ số truyền u chọn khoảng cách trục a theo điều kiện:

Po là công suất có ích cho phép, cho giá trị công suất Po theo bảng 4.19

P1 là công suất trên trục chủ động: P1=Pđc

Kđ là hệ số tải trọng động tra bảng (4.7tr55 [4])

c α c u c l c zlà các trị số theo bảng

c αlà hệ số phụ thuộc góc ôm α1

c u là hệ số ảnh huưởng của tỉ số truyền

c llà hệ số xét đến ảnh hưởng của chiều dài đai, phụ thuộc vào tỉ số l/lo L là chiềudài đai, lo là chiều dài đai lấy làm thí nghiệm

c zlà hệ số xét đến sự phân bố không đều của trọng tải cho đai , Z càng lớn sự phân

Chiều rộng đai

B= (2-1).15+2.10) = 35 mm Lực căng ban đầu

F o=780 N1 K đ

(v z c α) +F v (2.17)Trong đó:F v là lực căng do lực ly tâm gây ra nếu định kì điều chỉnh lực căng