Một trong những nội dung đặc biệt quan trọng của cuộc cách mạng khoa học kỹ thuật trên toàn cầu nói chung và với sự nghiệp công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước ta nói riêng hiện nay đó là việt cơ khí hoá và tự động hoá quá trình sản xuất.
Đồng Việt Thắng Lớp CTM1-K46 Đồ án máy công cụ LỜI NÓI ĐẦU Một trong những nội dung đặc biệt quan trọng của cuộc cách mạng khoa học kỹ thuật trên toàn cầu nói chung và với sự nghiệp công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước ta nói riêng hiện nay đó là việt cơ khí hoá và tự động hoá quá trình sản xuất. Nó nhằm tăng năng xuất lao động và phát triển nền kinh tế quốc dân. Trong đó công nghiệp chế tạo máy công cụ và thiết bị đóng vai trò then chốt . Để đáp ứng nhu cầu này, đi đôi với công việc nghiên cứu,thiết kế nâng cấp máy công cụ là trang bị đầy đủ những kiến thức sâu rộng về máy công cụ và trang thiết bị cơ khí cũng như khả năng áp dụng lý luận khoa học thực tiễn sản xuất cho đội ngũ cán bộ khoa học kỹ thuật là không thể thiếu được. Với những kiến thức đã được trang bị, sự hướng dẫn nhiệt tình của các thầy giáo cũng như sự cố gắng cuả bản thân. Đến naynhiệm vụ đồ án máy công cụ được giao cơ bản em đã hoàn thành. Trong toàn bộ quá trình tính toán thiết kế máy mới " Máy tiện ren vít vạn năng "có thể nhiều hạn chế. Rất mong được sự chỉ bảo của các thầy giáo và cộng sự. Phần tính toán thiết kế máy mới gồm các nội dung sau: Chương I : Nghiên cứu máy tương tự -chọn máy chuẩn Chương II :Thiết kế máy mới Chương III : Tính toán sức bền chi tiết máy Chương IV :Thiết kế hệ thống điều khiển 11 Đồng Việt Thắng Lớp CTM1-K46 Đồ án máy công cụ Chương I : Nghiên cứu tính năng kỹ thuật của một số máy cùng loại chọn máy chuẩn Các máy tiện T620 - 1k62 - T616. Có các đặc tính kỹ thuật: Đặc tính kỹ thuật Loại máy T620 1A62 T616 Chiều cao tâm máy (mm) Khoảng cách 2mũi tâm (mm) Đường kính vật gia công D max (mm) Số cấp tốc độ (z) Số vòng quay:n min n max (vòng/phút) Lượng chạy dao dọc (mm) Lượng chạy dao ngang (mm) Công suất động cơ (kw) Lực chạy dao lớn nhất P xmax (N) P ymax (N) Khả năng cắt ren Ren quốc tế (t p ) Ren mođuyn (m) Ren anh (n) Ren pitch (D p ) 200 1400 400 23 12,52000 0,074,16 0,0352,0 10 3530 5400 1192 0,548 242 961 200 1500 400 21 11,51200 0,0821,59 0,0270,527 3430 5400 160 700 320 12 441980 0,061,07 0,040,78 4,5 3000 8100 22 Đồng Việt Thắng Lớp CTM1-K46 Đồ án máy công cụ Nhận xét : So sánh đề tài thiết kế với các máy trên ta thấy máy tiện ren vít vạn năng T620 có các đặc tính tương tự . Vậy ta máy T620 làm máy chuẩn cho việc thiết kế máy mơí . II-phân tích máy chuẩn -máy tiện ren vít vạn năng T620 1.Sơ đồ động học máy a. Xích tốc độ : - Xích nối từ động cơ điện công suất N=10 kw số vòng quay n=1450 vg/ph, qua bộ truyền đai vào hộp tốc độ làm quay trục chính (VII) 1* Lượng di động tính toán ở 2 đầu xích là : n đcơ n tc .Xích tốc độ có đường quay và đường quay nghịch. Mỗi đường truyền khi tới trục chính bị tách ra làm đường truyền 2* Đường truyền trực tiếp tới trục chính cho ta tốc độ cao 3* Đườngtruyền tốc độ thấp đi từ trục IV-V-VI-VII Phương trình xích động biểu thị khả năng biến đổi tốc độ của máy 34 56 47 29 88 22 V 88 22 VI 54 27 45 45 45 45 1450(vg/ph). 260 145 II III 55 21 IV tc 39 51 38 38 43 65 Từ phương trình trên ta thấy: -Đường tốc độ cao vòng quay thuận có 6 cấp tốc độ 33 Đồng Việt Thắng Lớp CTM1-K46 Đồ án máy công cụ 2x3x1= 6 -Đường tốc độ thấp vòng quay thuận có 24 cấp tốc độ 2x3x2x2x1= 24 Thực tế đường truyền tốc độ thấp vòng quay thuận chỉ có 18 tốc độ ,vì giữa trục IV và trục VI có khối bánh răng di trượt hai bậc có khả năng cho ta 4 tỷ số truyền 88 22 88 22 IV V VI 45 45 45 45 Nhìn vào phương trình thực tế chỉ có 3 tỷ số truyền 1, 4 1 , 16 1 Như vậy đường truyền tốc độ thầp vòng quay thuận còn 18 tốc độ 2x3x3x1= 18 Vậy đường truyền thuận có 18+6=24 tốc độ Bao gồm: tốc độ thấp từ n 1 n 18 tốc độ cao từ n 19 n 24 Về mặtđộ lớn ta thấy n 18 =n 19 .vậy trên thực tees chỉ có 23 tốc độ khác nhau Các tỷ số truyền 1, 4 1 , 16 1 tạo nên i kđại dùng cắt ren khuếch đại b.Xích chạy dao cắt ren máy tiện ren vít vạn năng T620 có khả năng cắt 4 loại ren : Ren quốc tế (t p ) Ren mođuyn (m) Ren anh (n) Ren pitch (D p ) 44 ng Vit Thng Lp CTM1-K46 ỏn mỏy cụng c Khi ct ren tiờu chun xớch truyn t trc VII xung trc VIII v trc IX qua cp bỏnh rng thay th vo hp dao v trc vớt me 4* Lng di ng tớnh toỏn 2 u xớch l : Mt vũng trc chớnh - cho tin c mt bc ren t p (mm) ct c 4 loi ren mỏy cú 4 kh nng iu khin sau: + C cu bỏnh rng thay th qua trc IX v trc X m nhn 2 kh nng (dựng cp bỏnh rng 97 64 v 50 42 ) + B bỏnh rng noúctụng ch ng chuyn ng t trc IX qua C 2 ti trc X lm quay khi bỏnh rng hỡnh thỏp xung trc XI qua C 3 ti trc XII n trc XIV ti trc vớt me + Noúctụng b ng chuyn ng t trc X thụng qua C 2 m i t cp bỏnh rng 36 28 ti trc XI v 28-25-36 bỏnh rng hỡnh thỏp XII qua bỏnh rng 35 (khụng truyn qua trc XV) xung di 18-28-35-XIII tip tc truyn qua XIV-XV ti vớt me + ct c nhiu ren khỏc nhau trong cựng mt loai ren trong hp chy dao ca mỏy dựng khi bỏnh rng hỡnh thỏp 7 bc v 2 khi bỏng rng di trt 5* khi ct ren trỏi trc chớnh gi nguyờn chiu quay c cn i chiu chy dao ngc li trong xớch cú c cu i chiu ni gia trc VIII v IX ti bỏnh rng m 28 Lc cu trỳc ng hc hp chy dao i đcơ tt i csở i gbội i 55 Đồng Việt Thắng Lớp CTM1-K46 Đồ án máy công cụ Từ cấu trúc động học xích chạy dao trên ta có phương trình tổng quát cắt ren như sau: 1vòng trục chính x i cố định x i thay thế x i cơ sở x i gấp bội x t v = t p 1* Khi cắt ren quốc tế (dùng cho các mối ghép) 6* lượng di động tính toán : 1vòng trục chính t p (mm) 7* bánh răng thay thế 50 42 , bánh noóctông chủ động 2* Khi cắt ren anh - lượng di động tính toán : 1vòng trục chính 25,4/n (mm) Trong đó n: số vòng quay trên 1 tất anh bánh răng thay thế 50 42 , con đường 2bánh noóctông chủ động Phương trình cắt ren anh 1vgtc (VII) 60 60 (VIII) 42 42 IX 50 42 X 38 35 . 35 28 XI 25 28 . n z 36 XII 28 35 35 28 XIII.i gb .XV.t v =t p 3* khi cắt ren môđuyn: (Dùng cho truyền động) 8* Lượng di động tính tóan 1vgtc mπ (mm) 9* Bánh răng thay thế 97 64 , con đường 1 noóctông chủ động 10*Phương trình xích động 1vgtc (VII) 60 60 (VIII) 42 42 IX 97 64 X C 2 36 n z . 28 25 XI C 3 XII.i gb .XV.12=t p 4* khi cắt ren pitch: 66 Đồng Việt Thắng Lớp CTM1-K46 Đồ án máy công cụ 11*Lượng di động tính tóan 1vgtc 25,4.π/D p (mm) 12*Bánh răng thay thế 97 64 , con đường 1 noóctông chủ động 13*Chạy dao dọc : Từ trục bánh vít 28 (trục XVII ) qua cặp bánh răng 14/60 (bánh răng 60 lồng không) đóng ly hợp bánh răng thanh răng t=10 (m=3)xe dao chạy dọc hướng vào mâm cặp (chạy thuận)khi chạy dao lùi đường truyền từ trục XVIII xuống ly hợp qua bánh răng đệm 38 tới bánh răng 14/60 tới cặp bánh răng thanh răng 14/60làm bánh xe dao chạy lùi 14*Chạy dao ngang : Đường truyền giống như chạy dao dộc truyền theo nửa bên phải hộp chạy dao tới vít me ngang t=5 (mm) 15* Chạy dao nhanh : Máy có động cơ điện chạy dao nhanh N=1 kw, n =1410 vg/ph trực tiếp làm quay nhanh trục trơn XVI c. Một số cơ cấu đặc biệt : + Cơ cấu ly hợp siêu việt : Trong xích chạy dao nhanh và động cơ chính đều truyền tới cơ cấu chấp hành là trục trơn bằng hai đường truyèen khác nhau. Nên nếu không có ly hợp siêu việt truyền động sẽ làm xoắn và gẫy trục. Cơ cấu ly hợp siêu việtđược dùng trong nhữnh trường hợp khi máy chạy dao nhanh và khi đảo chiều quay cảu trục chính + Cơ cấu đai ốc mở đôi : vít me truyền động cho 2 má đai ốc mở đôi tới hộp xe dao . Khi quay tay quay làm đĩa quay chốt gắn cứng với 2 má sẽ trượt theo rãnh ăn khớp với vít me + Cơ cấu an toàn trong hộp chạy dao nhằm đảm bảo khi làm việc quá tải , được đặt trong xích chạy dao (tiện trơn)nó tự ngắt truyền động kh máy quá tải . 2-Vẽ lưới vòng quay a .Tính trị số ϕ Tính công bội ϕ theo công thức ϕ = 1 min max − z n n 77 Đồng Việt Thắng Lớp CTM1-K46 Đồ án máy công cụ Ta có ϕ = z-1 2000/12,5 = 1,26 a. Tính trị số vòng quay cuả trục đầu tiên của hộp tốc độ + Trên trục II : n II = n đcơ x i đt = 1450 x 260 145 =803 (vg/ph) + Trên trục VII : Căn cứ vào n min tra bảng vòng quay tiêu chuẩn ta có 23 tốc độ : 12,5-16-20-25-31,5-40-50-63-80-100-125-160-200-250-310-400-500-630-800 1000-1250-1600-2000 + Xác định vị trí đặt n o trên đồ thị vòng quay : n o = n II = 803 ≈ 800 =n 19 + Xác định độ xiên của các nhóm truyền theo công thức i= ϕ x với ϕ= 1,26 Nhóm truyền thứ nhất có hai tỷ số truyền : i 1 = 34 56 =1,26 x ⇒ x=1,26 ≈ 1 ⇒Tia i 1 lệch sang phải 2 khoảng logϕ: Lượng mở giữa hai tia [ ] x : ϕ x = i 1 /i 2 =ϕ 2 /ϕ =ϕ = ϕ x ⇒ [ ] x = 1 Nhóm truyền thứ 2 (từ trục II tới trục III) có 3 tỷ số truyền i 3 = 41 29 i 4 = 55 21 i 5 = 38 38 Tương tự như cách làm nhóm truyền 1 ta có : X 3 = -1,56 ≈ -2 ⇒ Tia i 3 lệch sang trái 2 khoảng logϕ X 4 = -4,16 ≈ -4 ⇒ Tia i 4 lệch sang trái 4 khoảng logϕ X 5 =1 ⇒ Tia i 5 thẳng đứng Lượng mở [ ] x = [ ] 2 ứng với nhóm truyền khuếch đại: 88 Đồng Việt Thắng Lớp CTM1-K46 Đồ án máy công cụ Nhóm truyền thứ 3 (từ trục III tới trục IV) có 2 tỷ số truyền i 6 = 88 22 i 7 = 45 45 X 6 = -6 ⇒ Tia i 6 lệch sang trái 6 khoảng logϕ X 7 =1 ⇒ Tia i 7 thẳng đứng Nhóm truyền thứ 4 (từ trục IV tới trục V) có 2 tỷ số truyền i 8 = 88 22 i 9 = 45 45 X 8 = -6 ⇒ Tia i 8 lệch sang trái 6 khoảng logϕ X 9 =1 ⇒ Tia i 9 thẳng đứng Nhóm truyền gián tiếp (từ trục V tới trục VI) có1 tỷ số truyền i 10 = 54 27 X 10 = -4 ⇒ Tia i 10 lệch sang trái4 khoảng logϕ Nhóm truyền trực tiếp (từ trục III tới trục VI) có1 tỷ số truyền i 11 = 43 65 X 11 = 2 ⇒ Tia i 11 lệch sang phải 2 khoảng logϕ c.Vẽ đồ thị vòng quay 99 Đồng Việt Thắng Lớp CTM1-K46 Đồ án máy công cụ 12,5 16 20 25 31,5 40 50 63 80 100 125160 200 250 310 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 Kết luận : Công thức động học cuả máy T620 PAKG chạy vòng 2x3x2x2x1= z 1 PAKG chạy tắt2x3x1= z 2 Số tốc độ đủ : z= z 1 + z 2 = 24+6 =30 Phương án thứ tự của z 1 2 [ ] 1 . 3 [ ] 2 2 [ ] 6 . 2 [ ] 12 Trong đó nhóm truyền 2 [ ] 12 có ϕ 12 =1,26 12 =16>8 không thoả mãn điều kiện 8 ≥ ϕ max Nên phải tạo ra hiện tượng trùng tốc độ như sau : Z 1 thu hẹp = 2 [ ] 1 . 3 [ ] 2 2 [ ] 6 . 2 [ ] 6 Số tốc độ trùng z x = 12- 6 =6 được bù lại bằng đường truyền thứ hai có phương án không gian PAKG: 2x3 PATT : 2 [ ] 1 . 3 [ ] 2 1 [ ] 0 * * * CHƯƠNG II THIẾT KẾ MÁY MỚI I-THIẾT LẬP CHUỖI SỐ VÒNG QUAY Mấy tiện ren vít vạn năng T620 z=23 n min = 12,5 vòng/phút n max = 2000 vòng/phút 1- Chuỗi số vòng quay tuân theo quy luật cấp số nhân 1010 [...]... thế icđ - Tỷ số truyền cố định icơsở- Tỷ số truyền cơ sở igbội- tỷ số truyền gấp bội của cơ cấu noóctông tv - Bước vít me tp - Bước ren được cắt Đồng Việt Thắng Lớp CTM1-K46 36 Đồ án máy công cụ Để tính ibù ta cho máy cắt thử một bước ren nào đó Ta thử cắt ren quốc tế tp=10 mm Qua bảng xếp ren quốc tế ta có igbội= 1 Ta chọn tv= 12 mm Z0 = 28 răng Thì icsở= z z 5 0 = 40 28 lúc đó bộ bánh răng hình tháp... 3,25-3,5-4-4,5-5-5,5-6-6,5-7-8-9-10-11-12-13-14-16-18 20 22-24-26-28-32-36-44-48 + Ren anh Đồng Việt Thắng Lớp CTM1-K46 30 Đồ án máy công cụ 1 4 1 2 1 2 2 4 n = 2-2,5-3-3 -3 -4-4 -5-6-6 -7-8-9-9,5-10-11-12-14-16-18-20-22-24 + Ren pitch Nhóm cơ sở : Dp= 96-88-72-64-56-48-44-40-36-32-28-24-22-20-18-16-14-1211-10-9-8-7 Nhóm khuếch đại: Dp= 6-5-4-3-2-1 1- Bảng xép ren Ren quốc tế Ren môđuyn t tp (mm) p π - 1,75 3,5 7 - m= - (mm) - 1... icđ Ta có = itt 25 36 ⇒itt= 21 25 = 42 50 Khi cắt ren anh ,xích cắt ren đi theo đường khác bộ bánh răng noóctông bị động tính t icđ khi cắt ren anh như sau : icđ= đó icđ= z z 0 3 = 28 32 igb= 1 2 p t v i csë i gb.itt cho cắt thử ren anh với n=8 tp= 25,4 8 lúc 25,4 / 8 12.1(28 / 40).(1 / 2).( 42 / 50) Ta có icđ= Tỷ số truyền 36/25 cũng được dùng khi cắt ren pitch (bánh răng noóctông bị động)nhưng với... xét : Chỉ vì cắt loại ren Anh có n=19 ren/ pit nên bộ noóctông phải thêm bánh răng Z5=38 bánh răng này không dùng cắt 3 loại ren còn lại nên ta bỏ bánh răng Z5=38.Như vậy bộ noóctông chỉ còn lại 7 bánh răng: Z1 : Z2 : Z3: Z4 : Z5 : Z6: Z7 = 26 : 28 : 32: 36 : 40 : 44 : 48 5-Thiết kế nhóm truyền gấp bội Nhóm gấp bội phải tạo ra 4 tỉ số truyền với ϕ=2 Chọn cột 7-12 trong bảng xếp ren quốc tế làm nhóm cơ... min = 2,8 1,5 = 14 sắp xếp bước ren được cắt tạo thành các nhóm cơ sở và nhóm gấp bội Sử dụng họp chạy dao dùng cơ cấu noóctôn để cắt được các loại ren : quốc tế, môđuyn, anh, pitch + Ren quốc tế Nhóm cơ sở : tp = 1-1,25-1,5-1,75-2-2,5-3-3,5-4-4,5-5-5,5-6-7-8-9-10-11-12 Nhóm khuếch đại: tp = 14-16-18-20-22-24-28-32-36-40-44-48-56-64-72-80-8896-112 128-144-160-176-192 + Ren môđuyn Nhóm cơ sở : m= 0,5-1-1,25-1,5-1,75-2-2,25-2,5-3... - - 1,5 3 Ren anh Ren pitch 25,4 25,4.π n= t tp Dp = t p 1,75 Đồng Việt Thắng Lớp CTM1-K46 31 Đồ án máy công cụ 13 - 1 4 1 2 3 14 7 3 16 8 9 - 19 9,5 20 10 - 11 24 12 - - - 28 14 7 64 32 16 8 72 36 18 9 80 40 20 10 88 44 22 11 - 96 48 24 12 - - - - - 2 1 2 4 56 4 18 1- - - - 5 - - 3 6 Thiết kế nhóm truyền cơ sở Gọi Z1 Z2 Z3 là số răng của bộ bánh răng thuộc cơ cấu noóctông ta có : Để cắt ren quốc tế... noóctông bị động)nhưng với hai bánh răng thay thế khác nhau Cuối cùng ta cần tính bánh răng thay thế khi cắt ren pitch và ren môđuyn t Ta có phương trình cân bằng : itt= p t v icsë i gb ic® Cho cắt thử ren pitch Dp= 25,4.π/8=1272.12/52.8.97 igb= 2/4 ; icđ=36/25 ⇒ itt = 32 97 Kiểm tra các bước ren cất được cắt phương trình cân bằngta có :1vòngtc.21/25.42/50.25/36.32/28.1/2.12=4=t p ... trùng 7 tốc độ (tốc độ cuối của đường truỳên tốc độ thấp trùng với tốc độ của đường truỳên tốc độ cao ) Nên số tốc độ thực của máy là : Z = 30 - 7 = 23 tốc độ Ta có lưới kết cấu của máy như sau : I 2[1] 2[1] 3[2] 3[2] 2[6] 1[0] II III Đồng Việt Thắng Lớp CTM1-K46 18 Đồ án máy công cụ IV 2[6] V n 1 n2 n3 n4 n5 n6 n7 n8 n9 n10 n11n12n13 n14 n15 n16 n17 n18 n19 n20 n21 n22 n23 n24 VI - VẼ ĐỒ THỊ VÒNG... : 40 : 45 : 50: 55 : 60 Để cắt được ren môđuyn thì Z1 : Z2 : Z3: Z4 : Z5 = 1,75 : 2 : 2,25 : 2,5 : 3 Do đó số răng Z1 : Z2 : Z3: Z4 : Z5 =28 : 32 : 36 : 40 : 48 =35 : 40 : 45 : 50 : 60 Để cắt được ren anh thì Z1 : Z2 : Z3: Z4 : Z5 : Z6: Z7 : Z8 = 13 : 14 : 16: 18 : 19 : 20 : 22 : 24 Hoặc = 6,5 : 7 : 8 : 9 : 9,5 : 10 : 11 : 12 Đồng Việt Thắng Lớp CTM1-K46 32 Đồ án máy công cụ Do đó số răng Z1 : Z2 :... = 145/260 = 0,56 Ta vẽ được đồ thị vòng quay của máy như sau nII = 800 II i1 i3 i2 III i4 i5 i7 IV i11 i6 V i9 i8 i10 VI VII 12,5 2000 VII- TÍNH TOÁN SỐ RĂNG CỦA CÁC NHÓM TRUYỀN TRONG HỘP TỐC ĐỘ 1- Tính nhóm truyền cố định từ trục động cơ đến trục thứ nhất Ta có : no = nđcơ io ηđ= 800 ⇒ io = 800 1440.0,95 = 0,584 Đồng Việt Thắng Lớp CTM1-K46 20 Đồ án máy công cụ 2- Tính số răng của nhóm truyền thứ nhất