Đang tải... (xem toàn văn)
M¸y c¾t gät kim lo¹i dïng ®Ó gia c«ng c¸c chi tiÕt kim lo¹i b»ng c¸ch c¾t hít c¸c líp kim lo¹i thõa, ®Ó sau khi gia c«ng cã kÝch thíc, h×nh d¸ng gÇn ®óng yªu cÇu ( gia c«ng th« ) hoÆc tho¶ m•n hoµn toµn yªu cÇu ®Æt hµng víi ®é chÝnh x¸c nhÊt ®Þnh vÒ kÝch thíc vµ ®é bãng cÇn thiÕt cña bÒ mÆt gia c«ng ( gia c«ng tinh ).
n K Thut in CBHD: Phan Trng Ngha LI NểI U Đất nớc ta đang trong quá trình công nghiệp hoá hiện đại hoá . Nhiều nhà máy khu công nghiệp, khu chế xuất ra đời. Để đáp ứng kịp thời nhu cầu phục vụ, sản xuất ngày càng gia tăng trong các nhà máy, khu công nghiệp đòi hỏi việc tự động hoá trong quá trình hoạt động, sản xuất, các nhà máy khu công nghiệp càng phải đợc nâng cao để đa đến hiệu quả, chất lợng công việc, sản phẩm ngày càng tốt hơn . Đứng trớc tình hình đó đòi hỏi cần phải đội ngũ cán bộ kỹ thuật có trình độ chuyên môn cao . Qua quá trình tìm hiểu và học tập cho đến nay bản báo cáo ỏn đã đợc hoàn thành với sự giúp đỡ tận tình của các thầy hng dn. Qua đây cho phép em gửi lời cảm ơn chân thành nhất tới các thầy đã tạo điều kiện giúp đỡ em hoàn thành bản báo cáo ỏn. Do vn kin thc cú hạn ch nên không thể tránh khỏi thiếu sót trong bản bản báo cáo ỏn này . Vậy em mong đợc sự chỉ bảo, đóng góp ý kiến của thầy cô cho bản bản báo cáo ỏn của em đợc hoàn chỉnh hơn. Em xin chân thành cảm ơn! Cn th, ngy 23/04/2014 Sinh viên Phan Minh Nhiờn CHNG I TNG QUAN CHUNG CA CễNG NGH GIA CễNG TRấN CC MY CT GT KIM LOI SVTH: Phan Minh Nhiờn Trang 1 n K Thut in CBHD: Phan Trng Ngha Máy cắt gọt kim loại dùng để gia công các chi tiết kim loại bằng cách cắt hớt các lớp kim loại thừa, để sau khi gia công có kích thớc, hình dáng gần đúng yêu cầu ( gia công thô ) hoặc thoả mãn hoàn toàn yêu cầu đặt hàng với độ chính xác nhất định về kích thớc và độ bóng cần thiết của bề mặt gia công ( gia công tinh ). I. Phân loại các máy cắt gọt kim loại Tuỳ thuộc vào quá trình công nghệ đặc trng bởi phơng pháp gia công, dạng dao, đặc tính chuyển độngcác máy cắt đợc chia thành các máy cơ bản: tiện, phay, bào, khoan doa, mài và các nhóm máy khác nh gia công răng ren vít Theo đặc điểm của quá trình sản xuất, có thể chia thành các máy vạn năng, chuyên dùng và đặc biệt. + Máy vạn năng là các máy có thể thực hiện đợc các phơng pháp gia công khác nhau nh tiện, khoan, gia công răngđể gia công các chi tiết khác nhau về hình dạng và kích thớc. + Máy chuyên dùng là các máy để gia công các chi tiết có cùng hình dạng nhng kích th- ớc khác nhau. + Máy đặc biệt là các máy chỉ thực hiện gia công các chi tiết có cùng hình dáng và kích thớc. Theo kích thớc và trọng lợng chi tiết gia công trên máy có thể chia máy cắt kim loại thành : + Máy bình thờng : trọng lợng chi tiết 100 10.10 3 kG + Máy cỡ lớn : trọng lợng chi tiết 10.10 3 30.10 3 kG + Máy cỡ nặng : trọng lợng chi tiết 30.10 3 100.10 3 kG + Máy rất nặng : trọng lợng chi tiết lớn hơn 100.10 3 kG Theo độ chính xác gia công, có thể chia thành máy có độ chính xác bình thờng, cao và rất cao. II. Các chuyển động và các dạng gia công trên máy cắt gọt kim loại Trên các máy cắt gọt kim loại có hai loại chuyển động : chuyển động cơ bản và chuyển động phụ. - Chuyển động cơ bản là sự di chuyển tơng đối của dao cắt so với phôi để đảm bảo quá trình cắt gọt . Chuyển động này lại chia ra : chuyển động chính và chuyển động ăn dao. + Chuyển động chính : là chuyển động đa dao cắt ăn vào chi tiết. + Chuyển động ăn dao : là các chuyển động xê dịch của lỡi dao hoặc phôi để tạo ra lớp phụi mới. Chuyển động phụ : là những chuyển động không liên quan trực tiếp đến quá trình cắt gọt . Chúng cần thiết khi chuẩn bị gia công, hiệu chỉnh máy. Các chuyển động chính, ăn dao có thể là chuyển động quay hoặc chuyển động tịnh tiến của dao hoặc phôi. III. Các hệ truyền động thờng dùng trong máy cắt gọt kim loại - Đối với chuyển động chính của máy tiện, khoan, doa, phayvới tần số đóng cắt điện không lớn, phạm vi điều chỉnh tốc độ không rộng, thờng dùng hệ truyền động với động cơ không đồng bộ roto lồng sóc . Điều chỉnh tốc độ trong các máy đó thực hiện bằng phơng pháp cơ khí dùng hộp tốc độ. - Đối với một số máy khác nh : máy tiện, máy doa ngang, máy sọc răng yêu cầu phạm vi điều chỉnh tốc độ rộng hơn, hệ truyền động trục chính dùng hệ truyền động với động cơ không SVTH: Phan Minh Nhiờn Trang 2 n K Thut in CBHD: Phan Trng Ngha đồng bộ 2 hoặc 3 cấp tốc độ . Quá trình thay đổi tốc độ thực hiện bằng cách thay đổi sơ đồ đấu dây quấn stato của động cơ để thay đổi số đôi cực với công suất duy trì không đổi. - Đối với một số máy nh : máy bào giờng, máy mài tròn, máy doa toạ độ và hệ truyền động ăn dao của một số máy yêu cầu : + Phạm vi điều chỉnh tốc độ rộng + Đảo chiều quay liên tục + Tần số đóng - cắt điện lớn Thờng dùng hệ truyền động một chiều ( hệ máy phát động cơ điện một chiều F - Đ, hệ máy điện khuyếch đại động cơ điện một chiều MĐKĐ - Đ, hệ khuyếch đại từ động cơ điện một chiều KĐT - Đ và bộ biến đổi tiristo - động cơ điện một chiều T - Đ ) và hệ truyền động xoay chiều dùng bộ biến tần. IV. Các tham số đặc trng cho chế độ cắt gọt trên các máy cắt gọt kim loại 1. Chuyển động chính: Tốc độ cắt, lực cắt phụ thuộc các yếu tố của điều kiện gia công, gồm : - Chiều sâu cắt : t ( mm ) Là khoảng cách bề mặt của chi tiết trớc và sau khi gia công. - Lợng ăn dao : s ( mm / vòng, mm / hành trình ) Là độ di chuyển của dao khi chi tiết quay đợc một vòng hoặc đi đợc một hành trình. - Độ bền dao : T( phút ) Là khoảng thời gian làm việc của dao giữa hai lần mài kế tiếp. - Vật liệu dao, phôi, phơng pháp gia công. a. Tốc độ cắt Là tốc độ dài tơng đối của chi tiết so với dao tại điểm tiếp xúc giữa dao và chi tiết. vv yx m V Z stT C V = ( m/phút ) Hay V z = w ct . R ct Trong đó : C v , x v , y v , m là hệ số và số mũ phụ thuộc vào vật liệu chi tiết gia công VD: Khi chi tiết là gang thép : - Dao làm bằng thép gió thì : C v = 18,2 ữ 53,7 - Dao làm bằng hợp kim cứng thì : C v = 39,5 ữ 252 b. Lực cắt SVTH: Phan Minh Nhiờn Trang 3 n K Thut in CBHD: Phan Trng Ngha F x 2 4 z F y F 1 3 Trong quá trình gia công, tại điểm tiếp xúc giữa dao và chi tiết xuất hiện lực tác dụng F gồm 3 thành phần : + F x : là lực dọc trục, lực mà cơ cấu ăn dao phải khắc phục, là thành phần chính của lực ăn dao . + F y : là lực hớng kính, tạo áp lực lên các cơ cấu bàn dao gây ra lực ma sát giữa dao và chi tiết . + F z : là lực tiếp tuyến, lực mà cơ cấu chuyển động chính phải khắc phục, hay còn gọi là lực cắt . F = x F + y F + z F F z = 9,81.C F .t F x .s F y .V n z F z : F y : F x = 1 : 0,4 : 0,25 Trong đó : C F , x F , y F , n là hệ số và số mũ phụ thuộc vào vật liệu chi tiết gia công, vật liệu làm dao và phơng pháp gia công. c. Công suất cắt: Công suất cắt ( công suất yêu cầu của cơ cấu chuyển động chính ) đợc xác định theo công thức : )( 10.60 . 3 kW VF P zz z = Trong đó : F z lực cắt ( N ) V tốc độ cắt ( m/ph ) 2. Chuyển động ăn dao a. Tốc độ ăn dao Là tốc độ dịch chuyển của cơ cấu bàn dao V ad = s.n ct .10 3 ( m/ph ) Trong đó : n ct tốc độ vòng quay chi tiết S lợng ăn dao SVTH: Phan Minh Nhiờn Trang 4 n K Thut in CBHD: Phan Trng Ngha 60 .2 ct ct n w = Vậy : 3 10. 2 .60 = ct ad w V ( m/s ) b. Lực ăn dao F ad = k.F x + F ms Với : F ms = à [ G bd + F y ] + F d Trong đó : - à là hệ số ma sát + lúc khởi động : à = à 0 = 0,2 ữ 0,3 + lúc làm việc : à = 0,05 ữ 0,15 - G bd là trọng lợng cơ cấu bàn dao G bd = m bd .g c. Công suất ăn dao )( 10.60 . 3 kW VadFad P ad = 2. Thời gian máy Là thời gian dùng để gia công chi tiết . Nó còn đợc gọi là thời gian công nghệ, thời gian cơ bản hoặc thời gian hữu ích . Để tính toán thời gian máy, ta căn cứ vào các tham số đặc tr - ng cho chế độ cắt gọt, gọi là phơng pháp gia công trên máy. Ví dụ đối với máy tiện : t m )( . ph sn L = Trong đó : L : chiều dài của hành trình làm việc (mm) n : tốc độ quay chi tiết ( tốc độ quay của mâm cặp ) (vòng/ph) s : Lợng ăn dao (mm/vòng) Với : d v n . .10.60 3 = Ta có : t m sv Ld 10.60 3 = Phụ tải của động cơ truyền động các cơ cấu điển hình trong các máy cắt gọt kim loại 3.1. Truyền động chính Trong cơ cấu truyền động chính các máy cắt gọt kim loại, lực cắt là lực hữu ích, nó phụ thuộc vào chế độ cắt ( t, s, v ) vật liệu chi tiết gia công và vật liệu làm dao. a. Cơ cấu chuyển động quay - Momen trên trục chính của máy đợc xác định theo công thức : SVTH: Phan Minh Nhiờn Trang 5 n K Thut in CBHD: Phan Trng Ngha 2 .dF M z z = Với : F z : là lực cắt (N) d : đờng kính chi tiết (m) - Momen hữu ích trên trục động cơ M hi = )( 2 . Nm i dF i M zz = + Với i là tỉ số truyền từ trục động cơ đến trục chính của máy - Momen cản trên trục động cơ: M c = .2 . i dF M z hi = b. C cấu chuyển động tịnh tiến - Momen tịnh tiến hữu ích M hi = F z . Với : = c V là bán kính quy đổi lực cắt của trục động cơ. V c là tốc độ truyền cơ cấu. - Momen cản tỉnh trên trục động cơ M c = hi M = . z F 3.2. Truyền động ăn dao Lực ăn dao khi bàn dao hoặc bàn cặp chi tiết khởi hành đợc tính theo biểu thức sau : F ad 0 = (G bd + G ct )f o + à .s (N) Trong đó : G bd : khối lợng bàn G ct : khối lợng chi tiết f o : hệ số ma sát f o = 0,2 ữ 0,3 khi bàn dao khởi hành f = 0,08 ữ 0,1 khi cắt gọt SVTH: Phan Minh Nhiờn Trang 6 n K Thut in CBHD: Phan Trng Ngha à : áp suất dính ( à = 0,5 N/cm 2 ) - Lực ăn dao khi cắt gọt : F ad = (G bd + G ct ).f + .s (N) Momen trên trục vít : - Khi khởi hành : M ad 0 = 2 1 F ad 0 .d tb .tg( + ) ( N.m ) - Khi cắt gọt : M ad = 2 1 F ad .d tb .tg( + ) ( N.m ) Với: : góc lệch đờng ren trục vít : góc ma sát của trục vít d tb : đờng kính trung bình của trục vít V. Tổn hao trong máy cắt gọt kim loại 1 .Cỏc dng tn hao Tổn hao trong máy cắt gọt kim loại phu thuộc vào : - Dạng và số lợng của khâu động học ( tính từ trục động cơ đến trục cơ cấu ) - Dạng và nhiệt độ của dầu bôi trơn - Sự thay đổi phụ tải làm thay đổi áp lực trong các cơ cấu truyền của máy - Sự thay đổi tốc độ của cơ cấu làm việc: a. Phụ tải định mức / cdm ( const ) dmHT = dm1 . dm2 dmn dmHT = = n i 1 dmi b. Phụ tải thay đổi / cdm HT = mshi hi MM M + M ms = aM hiđm + bM hi Với : a : là hệ số tổn hao không biến đổi theo phụ tải b : là hệ số tổn hao biến đổi theo phụ tải M ms = M hi [a. hi hidm M M + b] = M hi [ t k a + b ] SVTH: Phan Minh Nhiờn Trang 7 n K Thut in CBHD: Phan Trng Ngha Với : k t = hidm hi M M = zdm z P P là hệ số phụ tải Khi đó : HT = ][ b k a MM M t hihi hi ++ = b k a t ++1 1 đmHT = dmdm ba ++1 1 a đm + b đm = dmHT dmHT 1 a = 0,6 ( a đm + b đm ) b = 0,4 ( a đm + b đm ) c. Phụ tải thay đổi, c thay đổi a 1 = a. cdm c Với: a 1 : hệ số tổn hao không biến đổi theo phụ tải khi thay đổi a : hệ số tổn hao không biến đổi theo phụ tải khi dm HT = b k a cdm c t ++ .1 1 2. Tính chọn công suất động cơ 2.1. Để tính chọn đợc công suất động cơ, cần phải có các số liệu ban đầu sau : - Chế độ làm việc : dài hạn, ngắn hạn hay ngắn hạn lặp lại - Các thông số đặc trng cho chế độ cắt gọt - Khối lợng của chi tiết gia công - Thời gian làm việc, thời gian nghỉ và môi trờng làm việc - Công suất, điện áp, dòng điện làm việc của máy - Khối lợng của các bộ phận chuyển động 2.2 Các bớc tính chọn công suất động cơ * Bớc 1 : Chọn sơ bộ công suất động cơ truyền động đợc tiến hành theo trình tự sau: - Xác định công suất hoặc momen tác dụng lên trục làm việc của hộp tốc độ ( P z hoặc M z ) - Xác định công suất hoặc momen trên trục động cơ và xây dựng đồ thị phụ tải tĩnh ( P c = f(t) hoặc M c = f(t) ) - Dựa trên đồ thị phụ tải tĩnh, tiến hành tính chọn sơ bộ công suất động cơ. SVTH: Phan Minh Nhiờn Trang 8 n K Thut in CBHD: Phan Trng Ngha P3 P2 P1 t P Ví dụ : Ta chọn theo P = P(c 2 ) là P max t P 6 5 4 3 2 1 Ta chọn theo công suất trung bình P tb 7 6 5 4 3 2 1 t P Ta chọn theo công suất đẳng trị : P đtrị = Mi MiCi t tP . 2 * Bớc 2: Tiến hành kiểm nghiệm động cơ đã chọn theo các điều kiện sau : - Theo điều kiện phát nóng SVTH: Phan Minh Nhiờn Trang 9 n K Thut in CBHD: Phan Trng Ngha - Theo điều kiện quá tải - Theo điều kiện mở máy 2.3. Một số ví dụ tính chọn công suất động cơ a. Máy bào Công suất truyền động cơ cấu chính : P = 1000 vqF z (kW) Với : F z : lực cản khi bào ( N/m 2 ) q : tiết diện của phoi ( m 2 ) v : vận tốc cắt ( m/s ) : hiệu suất của máy ( thờng lấy là 0,65 ữ 0,7 ) F z phụ thuộc vào vật liệu chi tiết gia công : F z = ( 294 ữ 1180 ).10 6 N/m 2 - vật liệu là thép F z = ( 118 ữ 236 ). 10 6 N/m 2 - vật liệu là gang F z = ( 147 ữ 197 ). 10 6 N/m 2 - vật liệu là đồng a. Máy khoan Momen quay : M = F z .( 8 2 d ) .s ( kG.mm ) Công suất động cơ : P = n nM .1000.975 . = .8.1000.975 2 nsdF z ( kW ) Trong đó: F z : lực cản khi khoan ( kG/mm 2 ) d : đờng kính mũi khoan ( mm ) s : lợng ăn dao trên một vòng quay của mũi khoan ( mm ) n : tốc độ của mũi khoan ( vòng/phút ) : hiệu suất của máy c. Máy phay Công suất động cơ : P = n sntbF z .1000.102.60 ( kW ) Trong đó : F z : lực cản cắt khi phay ( kG/mm 2 ) SVTH: Phan Minh Nhiờn Trang 10 [...]... phần ứng và giữ từ thông máy không đổi, ta sẽ có : M = k Iu = const P = M Khi điều chỉnh từ thông, giữ điện áp phần ứng không đổi : CHNG II PHN TCH NGUYấN Lí HOT NG CA H THễNG TRANG B IN MY MI TRềN I Đặc điểm công nghệ của máy mài trũn Máy mài có hai loại chính : Máy mài tròn và máy mài phẳng Ngoài ra còn có các máy khác nhau : Máy mài vô tâm, máy mài rãnh, máy mài cắt, máy mài răng SVTH: Phan... Thut in + q = 0 : Mc = Mcdm = const Dùng trong các máy nâng, vận chuyển, ép, tải + q = -1 : Mc tỷ lệ với ( 1 ) C Dùng cho các máy cán, máy quấn sợi, cuộn giấy, và các chuyển động chính máy cắt gọt kim loại + q = 2 : Mc tỷ lệ với (C ) 2 Dùng cho tải máy bơm, quạt gió Wc q=0 q=2 Wcdm q=-1 Mc Mc0 Mcdm Đặc tính điều chỉnh của chuyển động là quan hệ giữa công suất hoặc momen của động cơ với tốc độ Ví... Xuất Bản Giáo Dục - 2006 SVTH: Phan Minh Nhiờn Trang 21 CBHD: Phan Trng Ngha n K Thut in 2 Nguyễn Mạnh Tiến - Vũ Quang Hồi Trang bị điện - điện tử máy gia công kim loại 3 Võ Hồng Căn Phạm Thế Hựu Đọc và phân tích mạch điện máy cắt gọt kim loại Nhà Xuất Bản Công nhân kỹ thuật 1982 4 Bùi Quốc Khánh Nguyễn Văn Liễn Nguyễn Thị Hiền Truyền động điện Nhà Xuất Bản Khoa học và kỹ thuật 2004 SVTH: Phan... truyền của hộp số : hiệu suất của hộp số + Công suất của động cơ : P= Fad 60.1000 ( KW ) Với : Fad : lực ăn dao ( N ) v : Vận tốc ăn dao ( mm/phút ) v = s.n s : lợng ăn dao ( mm/vòng ) n : tốc độ quay của động cơ ( vòng/phút ) VII Điều chỉnh tốc độ trong các máy cắt gọt kim loại Các phơng pháp điều chỉnh tốc độ a Điều chỉnh cơ 1 - Thay đổi tốc độ cơ cấu bằng cách thay đổi tỷ số truyền i, còn D không... v/ph Tốc độ định mức 2500 v/ph, điện áp định mức 220V * Các ký hiệu trên sơ đồ mạch lực và mạch điều khiển : MCCB 32 : úng, ngt tng CB1/16 ; CB2/16: úng, ngt cho ti1 v ti 2 RN1 , RN2, RN3 : rơle nhiệt bo v cho M1,M2, M3 T1 ,T2 : rơle thời gian 1 v rle thi gian 2 TRG1, TRG2 : rơle trung gian 1, rơle trung gian 2 K1, K2, K3, K4 ,K5, K6, K7: công tắc tơ Trong đó: K1, K2 : iu khin ng c M1 K3, K4... chỉnh = Ta có : D= i +1 i z = z z 1 2 1 z 1 z 2 1 D = z 1 Z = ln D +1 ln Với: Z là số cấp điều chỉnh tốc độ Các giá trị chuẩn của độ trơn điều chỉnh đợc sử dụng trong truyền động của máy cắt gọt kim loại là : = 1,06 ; 1,12 ; 1,26 ; 1,41 ; 1,58 ; 1,78 ; 2, thờng sử dụng các giá trị : 1,26 ; 1,41 ; 1,58 Sự phù hợp giữa đặc tính của hệ thống và đặc tính của phụ tải - Đặc tính cơ của cơ cấu... dụng cho các máy nhỏ và trung bình b Điều chỉnh điện: - Thay đổi tốc độ động cơ bằng cách thay đổi D , còn tỷ số truyền i không đổi + Ưu điểm : Điều chỉnh trơn hơn, phạm vi điều chỉnh rộng + Nhợc điểm : Hệ truyền động phức tạp hơn vì sử dụng hệ truyền động có điều chỉnh => Vì vậy, phơng pháp này sử dụng với các máy từ cỡ lớn đến cỡ nặng c Điều chỉnh điện cơ - Thay đổi tốc độ cơ cấu bằng cách thay... lc hot ng trng thỏi On1 Cựng lỳc ú thi gian T1 bt u tớnh thi gian, sau khong thi gian chnh nh cun K2 mt in, do tip im thng úng m chm (8-5) ca thi gian T 1 m ra, v tip im thng m úng chm (6-8) ca thi gian T 1 úng li cho cun K3 lm vic Ti thi im ú cỏc tip im ng lc ca Contactor K 3 úng li cp ngun cho M2 lm vic Tip im thng úng (25-23) v (26-25) l 2 tip im ci chộo gia 2 cun K2 , K3 khụng cho lm vic cựng... contactor - Chỏy rle trung gian 1 - Thay rle trung gian - Thay rle trung gian Contactor K1 - Mt ngui khụng chy - t dõy dn - Dựng bỳt th in -Dựng VOM thang o ohm - Chỏy rle trung gian 2 cun hỳt - Thay dõy dn - Thay rle trung gian - Mt ngui - Thay dõy dn - t dõy dn Contactor K2 - Chỏy rle thi gian T1 khụng chy - Tip im thng úng - Dựng VOM thang o ohm - Thay rle thi gian T1 (5-8) ca T1 khụng úng - Mt ngui - t... ng Ca Mỏy Mi Trũn 1 Giới thiệu thiết bị in của máy * Trên máy có cỏc động cơ không đồng bộ rôto lồng sóc điện áp 220/380V Động cơ M-động cơ truyền động quay đá mài mài mặt đầu kiểu AOJI22-2-C1 , công suất 0,6 KW tốc độ 2800 v/ ph Động cơ M-động cơ quay đá kiểu AOJI2-32-2C3 công suất 4KW, tốc độ 2880 v/ ph Động cơ M- động cơ quay chi tiết kiểu M-324 , công suất 0,76 KW , tốc độ 250 ữ 2500 v/ph Tốc