thiết kế một số bộ phận cơ khí cơ bản của trung tâm gia công đứng cnc 3 trục cỡ nhỏ

1 MỤC LỤC Lời cam đoan i Lời nói đầu ii Mục lục iii Danh mục các chữ viết tắt vi Danh mục các ký hiệu vii Danh mục các bảng ix Danh mục các hình x Chương 1 TỔNG QUAN VỀ CÁC BỘ PHẬN CƠ KHÍ CỦA TRUNG TÂM GIA CÔNG ĐỨNG CNC 3 TRỤC 1.1 Sơ lược về trung tâm gia công 1 1.2 Tổng quan về các bộ phận trong trung tâm gia công đứng CNC 3 trục 2 Chương 2 LỰA CHỌN KẾT CẤU MÁY VÀ CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT CƠ BẢN 2.1 Chọn kết cấu máy 11 2.2 Các thông số kỹ thuật cơ bản 12 2.3 Chọn thước đo quang học cho các trục 13 2.4 Giới hạn phạm vi tính toán thiết kế 13 Chương 3 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MỘT SỐ BỘ PHẬN CƠ KHÍ CƠ BẢN 3.1 Tính toán lực cắt, công suất cắt ứng với chế độ gia công cực đại 14 3.1.1 Gia công phay 15 3.1.2 Gia công khoan 19 3.1.3 Chọn lực tác dụng và công suất thiết kế 21 3.2 Chọn trục chính, động cơ trục chính và bộ truyền động 3.2.1 Chọn trục chính, bộ truyền động 22 3.2.2 Chọn động cơ trục chính 25 3.3 Thiết kế chi tiết thân cụm chuyển động trục Z 3.3.1 Chọn vật liệu 26 3.3.2 Dùng công cụ CAD/CAE để thiết kế, kiểm tra và tối ưu hóa hết cấu 3.3.2.1 Kiểm tra bền và biến dạng chi tiết thân cụm chuyển động trục Z (thân cụm trục Z)với giả thiết 1 27 3.3.2.2 Kiểm tra bền và biến dạng thân cụm trục Z với giả thiết 2 41 3.3.2.3 Thống kê, đánh giá kết quả kiểm tra bền và biến dạng thân cụm trục Z 42 2 3.4 Vít me-đai ốc bi, động cơ AC servo, khớp nối, thanh trượt-bạc trượt trục Z và hoàn thiện thiết kế thân trục Z 3.4.1 Tính toán chọn vít me-đai ốc bi trục Z 44 3.4.2 Tính toán chọn động cơ AC servo trục Z 48 3.4.3 Tính toán chọn ổ bi cho vít me trục Z 51 3.4.4 Chọn then và thiết kế khớp nối giữa trục vít me và động cơ AC servo trục Z 3.4.4.1 Chọn then 53 3.4.4.2 Thiết kế khớp nối 54 3.4.5 Tính toán chọn thanh trượt-bạc trượt trục Z 58 3.4.6 Hoàn thiện thiết kế thân cụm trục Z 63 3.5 Thiết kế bàn máy 3.5.1 Chọn vật liệu và kích thước cơ bản của bàn máy 68 3.5.2 Dùng công cụ CAD/CAE để thiết kế, kiểm tra và tối ưu hóa hết cấu .69 3.5.3Thống kê, đánh giá kết quả kiểm tra bền và biến dạngbàn máy 74 3.6 Vít me-đai ốc bi, động cơ AC servo, khớp nối, thanh trượt-bạc trượt trục X và hoàn thiện thiết kế bàn máy 3.6.1 Tính toán chọn vít me-đai ốc bi trục X 75 3.6.2 Tính toán chọn động cơ AC servo trục X 77 3.6.3 Tính toán chọn ổ bi cho vít me trục X 79 3.6.4 Chọn then và thiết kế khớp nối giữa trục vít me và động cơ AC servo trục X 80 3.6.5 Tính toán chọn thanh trượt-bạc trượt trục X 80 3.6.6 Hoàn thiện thiết kế bàn máy 81 3.7 Thiết kế chi tiết thân cụm chuyển động trục Y 3.7.1 Chọn vật liệu 83 3.7.2 Dùng công cụ CAD/CAE để thiết kế, kiểm tra và tối ưu hóa hết cấu 83 3.7.3Thống kê, đánh giá kết quả kiểm tra bền và biến dạngthân cụm trục Y 88 3.8 Vít me-đai ốc bi, động cơ AC servo, khớp nối, thanh trượt-bạc trượt trục Y và hoàn thiện thiết kế thân cụm trục Y 3.8.1 Tính toán chọn vít me-đai ốc bi trục Y 89 3.8.2 Tính toán chọn động cơ AC servo trục Y 91 3.8.3 Tính toán chọn ổ bi cho vít me trục Y 92 3.8.4 Chọn then và thiết kế khớp nối giữa trục vít me và động cơ AC servo trục Y 93 3.8.5 Tính toán chọn thanh trượt-bạc trượt trục Y 93 3.8.6 Hoàn thiện thiết kế thân cụm trục Y 94 3 3.9 Thiết kế phần bệ máy và trụ đứng 3.9.1 Chọn vật liệu 96 3.9.2 Chọn bộ thay dao tự động 96 3.9.3 Dùng công cụ CAD/CAE để thiết kế, kiểm tra và tối ưu hóa hết cấu 96 3.9.3.1 Kiểm tra bền và biến dạng bệmáy 97 3.9.3.2 Kiểm tra bền và biến dạng trụ đứng 103 3.9.4 Tính toán mối ghép vít và hoàn thiện thiết kế bệ máy, trụ đứng 3.9.4.1 Tính toán mối ghép vít 108 3.9.4.2 Hoàn thiện thiết kế bệ máy và trụ đứng 114 3.10 Các thông số kỹ thuật sau khi thiết kế một số bộ phận cơ khí cơ bản và tính toán lựa chọn các bộ phận khác 115 Chương 4 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 4.1 Kết luận 117 4.2 Đề xuất 118 Phụ lục Tài liệu tham khảo 4 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT NC - Numerical Control CNC - Computer Numerical Control VMC - Vertical Machining Center HMC - Horizontal Machining Center HSMC - High Speed Machining Center PLC - Program Logic Control AC - Alternating Current FMS - Flexible Manufacturing System FMC - Flexible Manufacturing Cell CAD - Computer Aided Design CAE - Computer Aided Engineering TH1 - Trường hợp 1 TH2 - Trường hợp 2 TH3 - Trường hợp 3 TH4 - Trường hợp 4 5 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU Ký hiệu Ý nghĩa Đơn vị t Chi ều sâu lớp cắt mm B Chiều rộng lớp cắt mm z Số răng dao, số răng trên vòng đai D Đư ờng kính dao mm n ,n i ,   T ố c đ ộ quay Vòng/phút S m Lượng ăn dao trong một phút mm/phút S z Lượng chạy dao răng mm/răng   ,   ,   ,   ,   ,   ,   Các thành ph ầ n l ự c c ắ t N   ,   ,   ,   ,  ,  ,   ,   Các hệ số tính lực cắt   ,   Mô men cản (mô men xoắn) N.mm   Công suất cắt kW N cmax Công su ấ t c ắ t l ớ n nh ấ t kW M max Mô men xoắn lớn nhất N.m n max Tốc độ lớn nhất vòng/phút F max , Fx max , Fy max , Fz max L ự c c ắ t l ớ n nh ấ t theo phương ch ạ y dao c ủ a trung tâm gia công đứng 3 trục N F min Lực nhỏ nhất N P max Lực kéo lớn nhất của trục chính N w, m s Kh ố i lư ợ ng tr ụ c chính kg C P Chu vi vòng tròn bước răng pulley mm   Đường kính vòng tròn bước răng pulley mm   Đư ờ ng kính vòng đ ỉ nh răng mm   Đường kính vòng đáy răng mm   khoảng cách trục sơ bộ mm A Kho ả ng cách tr ụ c mm   chi ề u dài vòng đai mm P.D. đường kính vòng tròn bước răng mm O.D. đư ờ ng kính đ ỉ nh răng mm M o Mô men ho ạ t đ ộ ng liên t ụ c N.m  Hiệu suất   H ệ s ố quá t ả i t ứ c th ờ i cho phép g Gia t ố c tr ọ ng trư ờ ng m/s 2 P s Trọng lượng trục chính N P M Trọng lượng động cơ trục chính N m Z Kh ối l ư ợng thân cụm trục Z kg P Z Trọng lượng thân cụm trục Z N   Tốc độ lớn nhất m/phút   gia t ố c t ứ c th ờ i m/s 2 P’ Z Trọng lượng tức thời thân cụm trục Z khi có gia tốc N P’ M Trọng lượng tức thời động cơ trục chính khi có gia tốc N P’ S Tr ọ ng lư ợ ng t ứ c th ờ i tr ụ c chính khi có gia t ố c N δ kh ối l ư ợng ri êng kg/m 3 σ max , σ min ứng suất lớn nhất, nhỏ nhất N/m 2 σ , σ ch Giới hạn chảy N/m 2 ε max , ε min , ε tb Chuy ể n v ị l ớ n nh ấ t, nh ỏ nh ấ t , trung bình mm ε Chuyển vị (biến dạng) mm v t Vận tốc m/s 6 F D , F D1 ,F D2 , F D3 , F Di Lực động lực học dọc trục vít me N p bư ớ c ren vít me mm γ Góc vít o OD Đường kính đỉnh ren trục vít mm RD Đư ờ ng kính chân ren tr ụ c vít mm PCD Đư ờ ng kính tâm bi ăn kh ớ p mm T Mô men quay trục vít me bi N.mm   Góc ma sát lăn thay thế o f t H ệ s ố ma sát lăn thay th ế  Góc tiếp xúc o t i Tỉ số thời gian chịu tải % f pi H ệ s ố đi ề u ki ệ n làm vi ệ c   độ trung bình Vòng/phút   Tải trọng trung bình N F a T ả i tr ọ ng tính toán N L h Thời gian làm việc giờ L Tuổi thọ làm việc vòng   Tu ổ i th ọ làm vi ệ c tri ệ u vòng C ’ T ả i tr ọ ng đ ộ ng tính toán kgf C tải trọng động cho phép kgf C o T ả i t ĩnh cho phép kgf P T ả i tr ọ ng tương đương khi làm vi ệ c N D Đường kính ngoài của ổ bi mm d Đường kính trong của ổ bi mm B B ề r ộ ng ổ bi mm V V ậ n t ố c gi ớ i h ạ n vòng/phút m Khối lượng kg bxhxl Kích thước then bằng mm τ c Môđun ch ố ng c ắ t N/m 2 [σ d ] Ứng suất dập cho phép N/m 2 [τ c ] Ứng suất cắt cho phép N/m 2 A 1 ,D 1 ,B 1 ,C 1 ,W 1 ,U 1 ,R 1 Kích thư ớ c rãnh ch ữ T theo tiêu chu ẩ n mm m p Kh ố i lư ợ ng phôi l ớ n nh ấ t kg P p Trong lượng phôi lớn nhất N m b Kh ố i lư ợ ng bàn máy kg P b Tr ọ ng lư ợ ng bàn máy N m thY Khối lượng của thân cụm trục Y kg P thY Trọng lượng thân cụm trục Y N m bm Kh ố i lư ợ ng b ệ máy kg P bm trọng lượng bệ máy N   Trọng lượng cụm trục Z N m btd T ổ ng kh ố i lư ợ ng l ớ n nh ấ t b ộ thay dao kg   Tr ọ ng lư ợ ng l ớ n nh ấ t c ủ a b ộ thay dao D tb Đường kính trung bình mm V e Tốc độ trung bình của bạc trượt m/phút V , V a , V b , V c , V d L ự c xi ế t N M CO Hợp mô men giữ cho trụ đứng không bị lật N.mm M LO Hợp mô men làm cho trụ đứng có xu hướng bị lật N.mm 7 DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1: Phân loại kết cấu trung tâm gia công đứng 3 trục 11 Bảng 2.2: Bảng các thông số kỹ thuật cơ bản của máy sẽ thiết kế 12 Bảng 2.3: Thông số kỹ thuật cơ bản của thước đo quang học dòng KD200 12 Bảng 3.1: Chế độ gia công cực đại trong các trường hợp cụ thể 14 Bảng 3.2: Các hệ số và chế độ gia công 18 Bảng 3.3: Kết quả tính toán theo các thông số tương ứng với bảng 3.2 18 Bảng 3.4: Các thông số và kết quả tính toán khi khoan 20 Bảng 3.5: Gang xám GG 30 (theo tiêu chuẩn DIN) 26 Bảng 3.6: Các thông số tạo lưới phần tử của thân trục Z trong Module Solidworks Simulation 30 Bảng 3.7: Số liệu thống kê kết quả kiểm tra bền và biến dạngthân cụm trục Z 42 Bảng 3.8: Bảng số liệu để tính toán tải trọng trung bình 45 Bảng 3.9: Các thông số của ổ bi 52 Bảng 3.10: Thép carbon C35 (DIN) 53 Bảng 3.11: Nhựa POM Acetal Copolymer 54 Bảng 3.12: Các thông số lưới phần tử của khớp nối trong Module Solidworks Simulation 55 Bảng 3.13: Số liệu thống kê kết quả kiểm tra bền và biến dạng bàn máy 74 Bảng 3.14: Bảng số liệu để tính toán tải trọng trung bình 76 Bảng 3.15: Số liệu thống kê kết quả kiểm tra bền và biến dạng thân cụm trục Y 88 Bảng 3.16: Bảng số liệu để tính toán tải trọng trung bình 90 Bảng 3.17: Các thông số cơ bản của bộ thay dao tự động CTM40 - BP41 96 Bảng 3.18: Số liệu thống kê kết quả kiểm tra bền và biến dạngbệ máy 102 Bảng 3.19: Số liệu thống kê kiểm tra bền và biến dạngtrụ đứng 107 Bảng 3.20: Thông số kỹ thuật sau khi thiết kế một số bộ phận cơ khí cơ bản và tính toán lựa chọn các bộ phận khác 115 8 DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1: Từ trái qua phải lần lượt là: máy phay đứng truyền thống, máy phay CNC 3 trục, trung tâm gia công đứng 3 trục 1 Hình 1.2: Sơ đồ các bộ phận của trung tâm gia công đứng 3 trục 2 Hình 1.3: Bệ máy 3 Hình 1.4: Một kiểu trung tâm gia công đứng 3 trục 3 Hình 1.5: Các loại trục chính dùng trong trung tâm gia công đứng 4 Hình 1.6: Thanh trượt - bạc trượt con lăn tuần hoàn 5 Hình 1.7: Thanh trượt - bạc trượt bi tuần hoàn 5 Hình 1.8: Các loại vít me - đai ốc bi tuần hoàn 6 Hình 1.9: Bộ sinh lực đẩy thay dao pít tông - xy lanh khí nén giới hạn hành trình pít tông bằng 2 công tắc hành trình 6 Hình 1.10: Mô hình trục chính được lắp bộ sinh lực đẩy thay dao 6 Hình 1.11: Hệ thống thay dao tự động 7 Hình 1.12: Mô hình tay máy thay dao 8 Hình 1.13: Trung tâm gia công nhiều pallet: loại xoay (A) và loại tuyến tính (B) 9 Hình 1.14: Một loại thước đo quang học thường dùng trong máy CNC 10 Hình 2.1: Kết cấu trung tâm gia công đứng 3 trục 11 Hình 3.1: Các thành phần lực cắt khi phay bằng dao phay mặt trụ 15 Hình 3.2: Các thành phần lực cắt khi phay bằng dao phay mặt đầu 15 Hình 3.3: Trục chính Type B40 – 120 22 Hình 3.4: Kích thước đai răng tiêu chuẩn kiểu 5GT và 8YU 23 Hình 3.5: Một loại Pulley tiêu chuẩn kiểu 5GT 24 Hình 3.6: Một loại đầu kẹp dao tiêu chuẩn BT40 24 Hình 3.7: Đường đặc tuyến mô men - tốc độ của động cơ servo AC NV860VC 25 Hình 3.8: Mô hình hóa cụm trục Z bằng phần mềm Solidworks 27 Hình 3.9: Mô hình tính toán 28 Hình 3.10: Các bề mặt không chế (hạn chế 6 bậc tự do) 29 Hình 3.11: Lực dọc trục F tại bề mặt lắp ghép giữa trục chính và thân cụm trục Z 29 Hình 3.12: Lực P M tại bề mặt lắp ghép giữa tấm đế lắp động cơ và thân cụm trục Z 29 Hình 3.13: Mô hình tạo lưới các phần tử của thân trục Z 30 Hình 3.14: Kết quả về ứng suất 31 Hình 3.15: Kết quả về chuyển vị 32 Hình 3.16: Mô hình tính toán 33 Hình 3.17: Kết quả ứng suất 33 Hình 3.18: Kết quả chuyển vị 34 9 Hình 3.19: Mô hình đơn giản hóa trục chính và dao 34 Hình 3.20: Thép hợp kim 1.2842 đã đổi khối lượng riêng 35 Hình 3.21: Mô hình tính toán 36 Hình 3.22: Kết quả về ứng suất 36 Hình 3.23: Vùng chuyển vị ≥ 0,00865 mm 37 Hình 3.24: Mô hình tính toán 37 Hình 3.25: Kết quả ứng suất 38 Hình 3.26: Vùng chuyển vị ≥ 0,008 mm 38 Hình 3.27: Kết quả ứng suất 39 Hình 3.28: Vùng chuyển vị ≥ 0,003 mm 39 Hình 3.29: Kết quả ứng suất 40 Hình 3.30: Vùng chuyển vị ≥ 0,009 mm 40 Hình 3.31: Mô hình tính toán 41 Hình 3.32: Kết quả vùng ứng suất ≥ 3000000 (N/m 2 ) 41 Hình 3.33: Kết quả vùng chuyển vị ≥ 0,0087 mm 42 Hình 3.34: Sơ đồ động lực học 44 Hình 3.35: Vít me bi 47 Hình 3.36: Sơ đồ tính toán vít me 48 Hình 3.37: Đồ thị đường đặc tuyến mô men - tốc độ của α12/3000 49 Hình 3.38: Kiểu bố trí ổ bi (sử dụng 2 cặp ổ bi đỡ chặn 51 Hình 3.39: Ổ bi đỡ chặn đôi của SKF 52 Hình 3.40: Khớp nối giữa trục vít me và động cơ AC servo trục Z 54 Hình 3.41: Mô hình tạo lưới các phần tử của khớp nối 55 Hình 3.42: Bề mặt hạn chế và tác dụng mô men trong mô hình phân tích CAE khớp nối 56 Hình 3.43: Kết quả ứng suất 57 Hình 3.44: Kết quả chuyển vị 57 Hình 3.45: Sơ đồ tính toán 58 Hình 3.46: A; B; C sơ đồ tương đương hình 3.45 59-60 Hình 3.47: Các phương pháp gia cường 63 Hình 3.48: Gia cường 2 bên bằng chêm côn và sử dụng miếng chêm thẳng 64 Hình 3.49: Thân cụm trục Z 65 Hình 3.50: Mô hình bề mặt cố định và đặt lực 66 Hình 3.51: Kết quả ứng suất 66 Hình 3.52: Kết quả vùng chuyển vị ≥ 0,0003 mm 67 Hình 3.53: Rãnh chữ T theo tiêu chuẩn 68 Hình 3.54: Kích thước cơ bản của bàn máy 68 Hình 3.55: Mô hình hóa bàn máy 69 10 Hình 3.56: Bề mặt khống chế và gán trọng lượng bàn máy 69 Hình 3.57: Lực tác dụng TH1 70 Hình 3.58: Kết quả ứng suất TH1 70 Hình 3.59: Kết quả chuyển vị TH1 70 Hình 3.60: Lực tác dụng TH2 71 Hình 3.61: Kết quả ứng suất TH2 71 Hình 3.62: Kết quả chuyển vị TH2 71 Hình 3.63: Lực tác dụng TH3 72 Hình 3.64: Kết quả ứng suất TH3 72 Hình 3.65: Kết quả chuyển vị TH3 72 Hình 3.66: Lực tác dụng TH4 73 Hình 3.67: Kết quả ứng suất TH4 73 Hình 3.68: Kết quả chuyển vị TH4 73 Hình 3.69: Sơ đồ tính toán 75 Hình 3.70: Kiểu bố trí ổ bi (sử dụng 2 cặp ổ bi đỡ chặn 79 Hình 3.71: Bàn máy 81 Hình 3.72: Lực và bề mặt khống chế 81 Hình 3.73: Kết quả ứng suất 82 Hình 3.74: Kết quả chuyển vị 82 Hình 3.75: Mô hình hóa sơ bộ thân cụm trục Y 83 Hình 3.76: Bề mặt khống chế 84 Hình 3.77: Mô hình phân tích TH1 85 Hình 3.78: Kết quả ứng suất TH1 85 Hình 3.79: Kết quả chuyển vị TH1 85 Hình 3.80: Mô hình phân tích TH2 86 Hình 3.81: Kết quả ứng suất TH2 86 Hình 3.82: Kết quả chuyển vị TH2 87 Hình 3.83: Mô hình phân tích TH3 87 Hình 3.84: Kết quả ứng suất TH3 87 Hình 3.85: Kết quả chuyển vị TH3 87 Hình 3.86: Sơ đồ tính toán 89 Hình 3.87: Thân cụm trục Y 94 Hình 3.88: Kết quả ứng suất 95 Hình 3.89: Kết quả chuyển vị 95 Hình 3.90: Mô hình hóa sơ bộ bệ máy và trụ đứng 97 Hình 3.91: Bề mặt khống chế (các mặt chân đế và lỗ lắp lulong nền 98 Hình 3.92: Mô hình đặt lực TH1 98 Hình 3.93: Kết quả ứng suất TH1 99 [...]... HMC), trung tâm gia công cao tốc (High Speed Machining Center - HSMC) với số trục điều khiển đồng thời từ 3 đến 5 trục 13 1.2 Tổng quan về các bộ phận của trung tâm gia công đứng CNC 3 trục Sơ đồ các bộ phận của trung tâm gia công đứng 3 trục được sử dụng phổ biến trong công nghiệp hiện nay, hình 1.2 Trung tâm gia công đứng 3 trục tiêu chuẩn thường dùng trong công nghiệp Hệ thống cơ, thủy khí Bộ phận. .. phay đứng truyền thống, máy phay CNC 3 trục, trung tâm gia công đứng 3 trục Như vậy, khi nói đến trung tâm gia công có nghĩa là trung tâm gia công CNC Hiện nay, trung tâm gia công được ứng dụng rất rộng rãi trong các ngành công nghiệp, đặc biệt trong lĩnh vực chế tạo máy, chế tạo khuôn mẫu…Trên thị trường, về cơ bản có các loại trung tâm gia công đứng (Vertical Machining Center - VMC ), trung tâm gia công. .. theo trục Z, bàn máy chuyển động theo trục X và Y Chọn tính toán thiết kế trung tâm gia công đứng 3 trục theo kiểu B hình 2.1 (hình 1.4) vì nó phổ biến nhất và phù hợp với dòng máy cỡ nhỏ 23 2.2 Các thông số kỹ thuật cơ bản Tham khảo thông số kỹ thuật cơ bản của các trung tâm gia công đứng 3 trục được xếp vào loại máy cỡ nhỏ trên các trang website giới thiệu sản phẩm [21], [22], [ 23] , [24] Các thông số. .. 3. 110: Sơ đồ phân tích lực 109 Hình 3. 111: Sơ đồ tương đương hình 3. 110B 110 Hình 3. 112: Sơ đồ tính toán (tính cho trường hợp nguy hiểm nhất 1 13 Hình 3. 1 13: Bệ máy và trụ đứng 114 11 LỜI NÓI ĐẦU Đề tài Thiết kế một số bộ phận cơ khí cơ bản của trung tâm gia công đứng CNC 3 trục cỡ nhỏ là một đồ án tốt nghiệp đại học, thời gian thực hiện 15 tuần, từ 20/02/2012 đến 02/06/2012... 1.14: Một loại thước đo quang học thường dùng trong máy CNC 22 Chương 2 LỰA CHỌN KẾT CẤU MÁY VÀ CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT CƠ BẢN 2.1 Chọn kết cấu máy Trên thị trường, trung tâm gia công đứng 3 trục có nhiều kiểu kết cấu khác nhau, theo số trục tịnh tiến điều khiển được (phương chuyển động) của trục chính và bàn máy có thể chia thành 4 loại: Bảng 2.1: Phân loại kết cấu trung tâm gia công đứng 3 trục STT Trục. .. kỹ thuật cơ bản của máy sẽ thiết kế: Bảng 2.2: Bảng các thông số kỹ thuật cơ bản của máy sẽ thiết kế Thông số Trung tâm gia công đứng 3 trục Tốc độ lớn nhất trục chính Vòng/phút 9000 Kiểu truyền động trục chính Đai răng Lỗ côn trục chính BT40 Kích thước bàn máy mm 1000x500 Diện tích làm việc mm 900x450 Khối lượng phôi lớn nhất kg 1000 Dịch chuyển nhanh trục X/Y/Z m/phút 30 /30 /30 Hành trình trục X mm... X,Y,Z 3 4 Z,X X,Y,Z Y Cố định Phạm vi thường được ứng dụng Dòng máy cỡ nhỏ và trung bình Dòng máy cỡ nhỏ hoặc các máy CNC được phát triển từ máy phay đứng truyền thống Dòng máy cao tốc cỡ nhỏ và trung bình Dòng máy cỡ lớn, gia công các chi tiết rất lớn và nặng A) B) Hình 2.1: Kết cấu trung tâm gia công đứng 3 trục A) Loại trục chính chuyển động theo trục X và Z, bàn máy chuyển động theo trục Y B) Loại trục. .. phạm vi tính toán thiết kế Tính toán thiết kế các thành phần sau: + Tính toán chọn trục chính, vít me - đai ốc bi, thanh trượt - bạc trượt, động cơ AC sevor… theo tiêu chuẩn + Thiết kế thân máy (trụ đứng, bệ máy), bàn máy, và chi tiết thân cụm chuyển động theo các trục Y,Z… 25 Chương 3 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MỘT SỐ BỘ PHẬN CƠ KHÍ CƠ BẢN 3. 1 Tính toán lực cắt, công suất cắt ứng với chế độ gia công cực đại Phương... độ gia công cực đại thể hiện trong bảng 3. 4 31 Bảng 3. 4: Các thông số và kết quả tính toán khi khoan KHOAN Vật liệu gia công Thép cacbon σB=750MPa Gang xám HB 190 Vật liệu lưỡi cắt D s Sm thép gió 13 0,4 600 1500 thép gió 13 0,6 mm n Hệ số cho Mx Cm q y Hệ số cho Po Cp q y 0, 034 5 900 1500 0,021 vòng/phút 32 Mx Po Nc 2 0,8 68 1 0,7 28,01 4654, 73 4 ,31 2 0,8 42,7 1 0,8 23, 58 N.m 36 88,86 N 3, 63 kW 3. 1 .3. .. thiết kế các chi tiết máy công cụ, sau đó là để cho bản thân có động lực và cơ hội nghiên cứu kỹ hơn về trung tâm gia công, máy phay CNC, tích lũy thêm kinh nghiệm để phục vụ những yêu cầu công việc sau khi tốt nghiệp Các chi tiết cơ khí chính như thân cụm trục Z, thân cụm trục Y, bàn máy, trụ đứng, bệ máy đã được thiết kế với sự trợ giúp của phần mềm CAD/CAE (SolidWorks 2012) Một số chi tiết, bộ phận . đứng truyền thống, máy phay CNC 3 trục, trung tâm gia công đứng 3 trục 1 Hình 1.2: Sơ đồ các bộ phận của trung tâm gia công đứng 3 trục 2 Hình 1 .3: Bệ máy 3 Hình 1.4: Một kiểu trung tâm gia. HSMC) với số trục điều khiển đồng thời từ 3 đến 5 trục 14 1.2 Tổng quan về các bộ phận của trung tâm gia công đứng CNC 3 trục Sơ đồ các bộ phận của trung tâm gia công đứng 3 trục được. 12 LỜI NÓI ĐẦU Đề tài Thiết kế một số bộ phận cơ khí cơ bản của trung tâm gia công đứng CNC 3 trục cỡ nhỏ là một đồ án tốt nghiệp đại học, thời gian thực hiện 15 tuần, từ 20/02/2012