đồ án môn học “ thiết kế máy cắt kim loại”

Đồ án thiết kế máy công cụ GVHD:ThS Lê Đức Bảo Lời nói đầu Để xây dựng đất nước Việt Nam trở thành một Quốc Gia giầu mạnh,văn minh và công bằng,cần phải giải quyết một nhiệm vụ rất quan trọng là thúc đẩy nền kinh tế phát triển.Giải quyết nhiệm vụ này đòi hỏi nền sản xuất công nghiệp phải phát triển với nhịp độ cao,mà trong đó phần lớn sản phẩm công nghiệp được tạo ra thông qua các máy công cụ và dụng cụ công nghiệp.Chất lượng của các loại máy công cụ ảnh hưởng rất nhiều đến chất lượng sản phẩm ,năng suất ,tính đa dạng và trình độ kỹ thuật của nghành cơ khí riêng và của nghành công nghiệp nói chung.Vì vậy vai trò của máy công cụ là hết sức quan trọng nhất là đối với một nền kinh tế đang phát triển như ở nước ta hiện nay.Nó dùng để sản xuất ra các chi tiết máy khác,nghĩa là chế tạo ra tư liệu sản xuất nhằm thúc đẩy cơ khí hóa tự động hóa nền kinh tế quốc dân. Với vai trò quan trọng như vậy thì việc lắm bắt phương thức sử dụng cũng như khả năng tính toán thiết kế,chế tạo và tối ưu hóa các máy cắt kim loại la một yêu cầu cấp thiết đối với người làm công tác kỹ thuật trong lĩnh vực cơ khí.Có như vậy chúng ta mới đạt được các yêu cầu kỹ thuật,năng suất trong quá trình chế tạo các sản phẩm cơ khí nói riêng và các sản phẩm công nghiệp nói chung. Vì lý do trên việc hoàn thành đồ án môn học “ Thiết kế máy cắt kim loại” là hết sức quan trọng đối với mỗi sinh viên nghành cơ khí.Qua đó nó sẽ giúp cho sinh viên lắm bắt được những bước tính toán thiết kế các máy cắt kim loại cơ bản,đồng thời phục vụ cho việc tiếp cận thực tế một cách dễ dàng khi ra công tác ,ngoài ra nó còn tạo điều kiện cho việc nghiên cứa cải tiến và hiện đại hóa các máy cắt kim loại. Để hoàn thành đồ án môn học này,ngoài sự cố gắng học hỏi và làm việc nghiêm túc của em còn có sự hướng dẫn tận tính tình của thầy TS Lê Đức Bảo và một số thầy cô trong bộ môn Máy và ma sát học Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội.Qua đây em xin cảm ơn các thầy cơ đã có những ý kiến đóng góp giúp em hoàn thành đồ án môn học này. Tuy em đã có sự cố gắng rất nhiều trong việc tham khảo học hỏi để thực hiện đồ án này nhưng do thời gian thực hiện có hạn và tài liệu tham khảo còn hạn chế do vậy khó tránh khỏi thiếu sót.Em mong muốn được sự chỉ bảo của các thầy cô để em có thể thực hiện tốt hơn trong các lĩnh vực có liên quan sau này. Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội thắng 4 năm 2014 Sinh viên thực hiện Nguyễn Văn Hiếu 1 Sinh viên: Nguyễn Văn Hiếu Lớp KTCK05 - k55 Đồ án thiết kế máy công cụ GVHD:ThS Lê Đức Bảo THUYẾT MINH ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY CÔNG CỤ CHƯƠNG I: NGHIÊN CỨU MÁY TƯƠNG TỰ 1.1. Tính năng kỹ thuật các máy cùng cỡ: Tính Năng Kỹ thuật. P79 P81 6H82 P83 Máy thiết kế Công suất động cơ (kW) 7,5/2.8 4,5/1,7 7/1,7 10/2,8 7/1,7 Phạm vi điều chỉnh tốc độ 110 ÷ 123 65 ÷ 1800 30 ÷ 1500 30 ÷ 1500 25 ÷ 1250 Số cấp tốc độ 8 16 18 18 18 Phạm vi điều chỉnh lưởng chậy dao 25 ÷ 285 35 ÷ 980 23,5 ÷ 1180 23,5 ÷ 1180 22,4 ÷ 1180 Số lượng chậy dao 8 16 18 18 18 Bề mặt làm việc của máy 260 ÷ 700 250 ÷ 1000 320 ÷ 1250 400 ÷ 1600 Với số liệu ban đầu bài cho máy mới có yêu cầu là: - Tốc độ trục chính: n max = n min .R n = 25. 50 = 1250(vg/ph) - Lượng chạy dao: S dọc min = S ngangmin =3S đứngmin 2=2,4 ( mm/phút); S nhanh =2300(mm/phút) Động cơ chính:N=7Kw ; n=1440 (vòng /phút) Động cơ chậy dao : N=1,7Kw ; n=1420 (vòng/phút) Ta thấy rằng số liệu của máy cần thiết kế gần giống với tính năng kỹ thuật của máy P82(6H82), do đó ta lấy máy 6H82 làm máy chuẩn. 1.2. Phân tích phương án máy tham khảo (6H82) 1.2.1. Sơ đồ động: 2 Sinh viên: Nguyễn Văn Hiếu Lớp KTCK05 - k55 Đồ án thiết kế máy công cụ GVHD:ThS Lê Đức Bảo iii 13 18 45 19 t1=6x1 40 v 82 38 71 18 t=6x1 30 M 7 ii iii 21 24 27 37 34 M 1 40 18 36 24 18 t=6x1 t=6x1 33 M 3 22 44 18 M 4 16 22 28 v 44 64 27 57 43 vi ix 18 35 vii 33 15 xii xi 13 20 26 Viii M 6 37 M 5 33 x t2=6x1 N= 7 kW n=1440 vg/ph i t3=6x1 N= 17 kW n=1420 vg/ph 26 M 2 t=6x1 36 40 iv 16 26 54 22 28 39 33 37 26 47 ii i 19 iv 18 36 1.2.2 Hộp tốc độ của máy 6H82: 1.2.2.1. Phân tích xích truyền động Phương trình xích tốc độ: 16 18 19 39 47 26 19 28 71 1440 82 54 36 37 22 39 38 33 26                     =                             dc tc n ( vg / p )( I ) ( II ) .(III) .( IV ) n 3 Sinh viên: Nguyễn Văn Hiếu Lớp KTCK05 - k55 Đồ án thiết kế máy công cụ GVHD:ThS Lê Đức Bảo Máy 6H82 có 18 cấp tốc độ. n min = 30 v/p. n max = 1500 v/p. Z=18. Suy ra công bội ϕ là: ϕ ax 18 1 1 min 1500 1,259 30 m Z n n − − = = = .Lấy chuẩn ϕ=1.26 1.2.2.2.sai số vòng quay của hộp tốc độ Bảng so sánh tốc độ thực của máy và dáy tốc độ theo tiêu chuẩn,sai số vòng quay 100 − ∆ = tc tt tt n n n% . % n n Phương trình xích tt n tc n ∆n% 1 = n 26 16 18 19 1440 54 39 47 71 . . . . 29,15 30 + 2,83% 2 =n 26 19 18 19 1440 54 36 47 71 . . . . 37,5 37,5 0% 3 =n 26 22 18 19 1440 54 33 47 71 . . . . 47,37 47,5 +0,27% 4 =n 26 16 28 19 1440 54 39 47 71 . . . . 57,6 60 +4% 5 =n 26 19 28 19 1440 54 36 37 71 . . . . 74,1 75 +1,2% 6 =n 26 22 28 19 1440 54 33 37 71 . . . . 93,6 95 +1,47% 7 =n 26 16 39 19 1440 54 39 26 71 . . . . 114,17 118 +3,24% 8 =n 26 19 39 19 1440 54 36 26 71 . . . . 146,89 150 +2,07% 9 =n 26 22 39 19 1440 54 33 26 71 . . . . 185,53 190 2,35% 10 = n 26 16 18 82 1440 54 39 47 38 . . . . 235,07 235 -0,03% 4 Sinh viên: Nguyễn Văn Hiếu Lớp KTCK05 - k55 Đồ án thiết kế máy công cụ GVHD:ThS Lê Đức Bảo 11 =n 26 19 18 82 1440 54 36 47 38 . . . . 302,41 300 -0.80% 12 =n 26 22 18 82 1440 54 33 47 38 . . . . 381,99 375 -1,86% 13 =n 26 16 28 82 1440 54 39 37 38 . . . . 464,49 475 +2,22% 14 =n 26 19 28 82 1440 54 36 37 38 . . . . 597,55 600 +0,40% 15 =n 26 22 28 82 1440 54 33 37 38 . . . . 754,8 750 -0,64% 16 =n 26 16 39 82 1440 54 39 26 38 . . . . 920,7 950 +3,08% 17 =n 26 19 39 82 1440 54 36 26 38 . . . . 1184,44 1180 -0,37% 18 =n 26 22 39 82 1440 54 33 26 38 . . . . 1496,14 1500 +0,25% Ta có đồ thị sai số vòng quay : % 0 2,6 -2,6 n1 n2 n3 n4 n5 n6 n7 n8 n9 n10 n11 n12 n13 n14 n15 n16 n17 n18 n 2,83 4 0 0,27 1,2 1,47 3,24 2,07 2,35 -0,03 -0,8 -1,86 2,22 0,4 -0,64 3,08 -0,37 0,25 1.2.2.3.các tỷ số truyền và đồ thị vòng quay hộp tốc độ Ta có : 0 0 26 1440 693 33 54 = = = dc n n .i . , Bảng tỷ số truyền: Nhóm truyền Tỷ số truyền Bánh răng (chủ x ϕ x 5 Sinh viên: Nguyễn Văn Hiếu Lớp KTCK05 - k55 Đồ án thiết kế máy công cụ GVHD:ThS Lê Đức Bảo động/bịđộng) 1.Trục I i 1 16 39 0,41 -3,855 i 2 19 36 0,53 -2,765 i 3 22 33 0,67 -1,754 2.Trục III i 4 18 47 0,38 -4,19 i 5 28 37 0,76 -1,19 i 6 39 26 1,5 1,75 3.Trục III i 7 19 71 0,27 -5,67 i 8 82 38 2,16 3,33 Tõ ®ã ta vÏ ®îc ®å thÞ vßng quay thực tế cña hép tèc ®é như sau: -tia nghiêng trái là tia giảm tốc -tia nghiêng phải là tia tăng tốc 6 Sinh viên: Nguyễn Văn Hiếu Lớp KTCK05 - k55 Đồ án thiết kế máy công cụ GVHD:ThS Lê Đức Bảo Dồ thị vòng quay hộp tốc độ 1.2.2.4. Phương án không gian, phương án thứ tự của hộp tốc độ: Từ thông số của máy 6H82 ta thấy tốc độ lần lượt thay đổi vị trí của các nhóm bánh răng.Cách thay đổi thứ tự ăn khớp của các nhóm bánh răng theo thứ tự nhómphương án thứ tự. Từ đồ thị vòng quay ta xác định được đặc tính nhóm: -Nhóm I: có 3 tỉ số truyền i 1 : i 2 : i 3 : n 1 : n 2 : n 3 =i 1 : i 2 : i 3 =1: ϕ : ϕ 2 ( 39 16 : 36 19 : 33 22 ) Công bội của nhóm là ϕ với lượng mở là l lg[ϕ] -Nhóm II: có 3 tỉ số truyền i 4 : i 5 : i 6: n 4 : n 5 : n 6 =i 4 : i 5 : i 6 =1: ϕ 3 : ϕ 6 Công bội của nhóm là ϕ 3 với lượng mở là 3lg[ϕ] -Nhóm III:có 2 tỉ số truyền i 7 : i 8 : n 7 : n 8 =i 7 : i 8 =1: ϕ 9 Vậy công bội của nhóm là ϕ 9 với lượng mở lớn nhất 9lg[ϕ]. Từ đó ta vẽ được đồ thị lưới kết cấu của hộp tốc độ như sau: 7 Sinh viên: Nguyễn Văn Hiếu Lớp KTCK05 - k55 Đồ án thiết kế máy công cụ GVHD:ThS Lê Đức Bảo Như vậy qua đồ thị vòng quay và lưới kết cấu ta đưa ra được phương án không gian của hộp tốc độ máy phay 6H82 như sau: PAKG= 3 x 3 x 2 Mặt khác công bội của : -Nhóm I là ϕ -Nhóm II là ϕ 3 -Nhóm III là ϕ 9 Từ đó ta đưa ra được phương án thứ tự của hộp tốc độ như sau: PAKG=3 x 3 x 2 =18 PATT= I II III Đặc tính nhóm. [1] [3] [9] Đặc tính nhóm của nhóm truyền: -Nhóm 1: nhóm cơ sở lượng mở x= ϕ - Nhóm mở rộng thứ nhất:là nhóm 2 vì có lượng mở 2 3= ϕx bằng tỷ số truyền nhóm 1 -nhóm mở rộng thứ 2: là nhóm thứ 3 vì có lượng mở 3 9= ϕx bằng tích tỷ số truyền của nhóm 1 và nhóm 2. c) Nhận xét: Từ đồ thị vòng quay, và lưới kết cấu có hình rẻ quạt, tỷ số truyền thay đổi đều đặn. Với phương án này làm cho kích thước của hộp nhỏ gọn, bố trí các cơ cấu truyền động trong hộp chặt chẽ nhất. 8 Sinh viên: Nguyễn Văn Hiếu Lớp KTCK05 - k55 Đồ án thiết kế máy công cụ GVHD:ThS Lê Đức Bảo Các cặp bánh răng di trượt 3 bậc được tách ra làm hai, một khối 1 bậc và một khối 2 bậc làm giảm kích thước toàn khối. Do khi để cả khối làm kích thước lớn, kích thước trục cũng tăng. Trong hộp tốc độ có lắp bánh đà, do khi dao phay không liên tục bánh đà có nhiệm vụ tích trữ năng lượng khi dao không cắt và giải phóng năng lượng khi dao bắt đầu cắt. Bánh đà giúp cắt đều hơn, tránh va đập, chất lượng gia công tốt hơn. Sơ đồ động hộp tốc độ 1.2.3) Hộp chạy dao của máy 6H82: 1.2.3.1. phân tích các xích chuyển động Chuyển động chạy dao gồm có chạy dao dọc ,chạy dao đứng và chạy dao ngang . 9 Sinh viên: Nguyễn Văn Hiếu Lớp KTCK05 - k55 Đồ án thiết kế máy công cụ GVHD:ThS Lê Đức Bảo 1 3 4 1 18 18 40 36 40 (phai). .M (trai).M ( ) 26 24 27 21 28 40 (1440 / )( ). ( ). ( ). ( ). ( ). . ( ) 13 18 40 44 64 27 37 35 (trai). . . ( ) 36 24 45 40 40 18 34 18 (VIII 33 28 ( ) 35                                                 → dc M VI n v p I II III IV V VI M VI VII 7 1 2 5 3 33 18 18 ). ( ). . ( ). ( / ). 37 16 18 18 22 22 ( ) . . ( / ). 33 33 44 18 33 37 (VIII). ( ). .( )( ). ( / ). 33 37 33  =    =    =   x doc x dung x ngang IX M X t s mm p VIII t s mm p IX M X t s mm p Xích chạy dao nhanh: Xích chạy dao đứng 3 1440 26 44 57 28 18 44 57 43 35 33 22 22 6 1 33 44 = dc x dnhanh vg n ( )( I ) ( II ) (V ) (VI ) (VII ) (VIII ). ph . t ( X ) s Xích chậy dao ngang 2 1440 26 44 57 28 18 44 57 43 35 33 33 37 6 1 37 33 = dc x ngangnhanh vg n ( )( I ) ( II ) (V ) (VI ) (VII ) (VIII ). ph . t ( X ) s 1 1440 26 44 57 28 18 44 57 43 35 33 33 18 18 6 1 37 16 18 = dc x docnhanh vg n ( )( I ) ( II ) (V ) (VI ) (VII ) (VIII ). ph . . t ( X ) s Bảng quy đổi lượng chậy dao mm/ph thành số vòng quay của trục vg/ph 10 Sinh viên: Nguyễn Văn Hiếu Lớp KTCK05 - k55 [...]... n13 n14 n15 n16 n17 n18 2.1.4 V th vũng quay v chn t s truyn cỏc nhúm Lới kết cấu chỉ thể hiện đợc tính định tính để xác định đợc hộp tốc độ có phân bố theo hình r quạt chặt chẽ hay không, s thay i t s truyn v c tớnh truyn ng trong hp tc Còn đồ thị vòng quay cho ta tính đợc cụ thể tỷ số truyền, số vòng quay và số răng của các bánh răng trong hộp tốc độ ng c theo bi cho cú P=7(Kw) v Xỏc nh n0 Xỏc nh... theo bi cho cú P=7(Kw) v Xỏc nh n0 Xỏc nh s vũng quay n0 m bo i0 = ndc =1440v/ph 1 i0 2 4 n0 1 n 0 2 362,5 n0 2900(vg / ph) ndc 4 ndc M Ta chọn số vòng quay trên trục I qua bộ truyền bánh răng theo máy chuẩn có tỷ số truyền io = 26 54 là n0 Với io = 26 54 => ta có no = nđc io = 1450 26 54 = 698,14 vg/ph 30 Sinh viờn: Nguyn Vn Hiu Lp KTCK05 - k55 ỏn thit k mỏy cụng c GVHD:ThS Lờ c Bo 630 . đồ án môn học “ Thiết kế máy cắt kim loại” là hết sức quan trọng đối với mỗi sinh viên nghành cơ khí.Qua đó nó sẽ giúp cho sinh viên lắm bắt được những bước tính toán thiết kế các máy cắt kim. Lớp KTCK05 - k55 Đồ án thiết kế máy công cụ GVHD:ThS Lê Đức Bảo THUYẾT MINH ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY CÔNG CỤ CHƯƠNG I: NGHIÊN CỨU MÁY TƯƠNG TỰ 1.1. Tính năng kỹ thuật các máy cùng cỡ: Tính. rằng số liệu của máy cần thiết kế gần giống với tính năng kỹ thuật của máy P82(6H82), do đó ta lấy máy 6H82 làm máy chuẩn. 1.2. Phân tích phương án máy tham khảo (6H82) 1.2.1. Sơ đồ động: 2 Sinh