Đang tải... (xem toàn văn)
Đồ Án Tốt Nghiệp Máy Và Hệ Thống Điều Khiển Số Theo Chương Trình 150 tc (CDIO)GỒM CÓ TỔNG CỘNG 12 CHƯƠNG:Chương 1: Đại cương về máy cắt kim loại.Chương 2: Máy tiệnChương 3: Máy khoan doaChương 4: Máy PhayChương 5: Máy gia công bánh răngChương 6: Máy màiChương 7: Máy chuyển động thẳngChương 8: Thiết kế máy cắt kim loạiChương 9: Máy điều khiển theo chương trình sốChương 10: Hệ thống tín hiệu mã hiệuChương 11: Hệ thống điều khiển máy NC và CNCChương 12: Nội suy trong hệ thống máy điều khiển số. Sau đây là chương :Chương 3: Máy Khoan - doa Cuối chương còn có phần câu hỏi ôn tập. Giúp sinh viên hệ thống lại kiến thức của chương, giúp nhớ lâu hơn, kỹ hơn và vận dụng vào thực tiễn..Cuối chương còn có phần câu hỏi ôn tập. Giúp sinh viên hệ thống lại kiến thức của chương, giúp nhớ lâu hơn, kỹ hơn và vận dụng vào thực tiễn.
Chương 3: Máy khoan - Doa CHƯƠNG 3: MÁY KHOAN – DOA Mục tiêu chương 3: Sau học xong chương này, sinh viên có khả năng: Trình bày nguyên chuyển động tạo hình, công dụng phân loại máy khoan; Phân tích sơ đồ kết cấu động học máy khoan cần 2A150, 2B56; Viết phương trình xích tốc độ, xích chạy dao dựa vào sơ đồ động máy khoan đứng 2A150, máy khoan cần 2B56; Giải thích nguyên lý hoạt động số cấu đặc biệt máy khoan đứng 2A150, máy khoan cần 2B56: kết cấu trục chính, cấu chạy dao nhanh, cấu chống tải Chương 3: Máy khoan - Doa 3.1 MÁY KHOAN 3.1.1 Nguyên lý chuyển động sơ đồ kết cấu động học 3.1.1.1 Chuyển động tạo hình Khi khoan, có hai chuyển động tạo hình: - Chuyển động cắt chính: chuyển động quay tròn mũi khoan; - Chuyển đông chạy dao: chuyển động tịnh tiến mũi khoan theo phương thẳng đứng Hình 1- Các chuyển động tạo hình khoan 3.1.1.2 Sơ đồ kết cấu động học Phương trình xích tốc độ: ( ) Phương trình xích chạy dao: ( ) Chương 3: Máy khoan - Doa Hình 2- Sơ đồ kết cấu động học máy khoan Hình 3.2 sơ đồ kết cấu động học máy khoan Chuyển động cắt truyền từ động (ĐC) qua hộp tốc độ iv đến trục chính; chuyển động chạy dao thực từ trục qua hộp chạy dao is truyền đến cấu chấp hành răng-bánh (biến chuyển động quay thành chuyển động tịnh tiến) 3.1.2 Công dụng phân loại 3.1.2.1 Công dụng Máy khoan máy cắt kim loại dùng để gia công lỗ, dùng để khoét, doa, cắt ren taro gia công bề mặt có tiết diện nhỏ, thẳng góc chiều trục với lỗ khoan, Hình 3.3 Hình 3- Phạm vi sử dụng máy khoan; a- Khoan; b, c- Khoét; d- Taro; e- Gia công bề mặt có tiết diện nhỏ 3.1.2.2 Phân loại Tùy theo kích thước trục (đường kính dao) phương pháp điều chỉnh mũi khoan đến vị trí gia công, máy khoan phân thành loại sau: • Nhóm máy khoan bàn (Ø ≤ 16 mm): Kết cấu máy đơn giản, hợp chạy dao hộp tốc độ Từ động truyền chuyển động đến trục puli-đai truyền có nhiều đường kính khác Khi thay đổi đường kính puli-đai truyền cho vận tốc trục khác Chương 3: Máy khoan - Doa Hình 4- Máy khoan bàn • Nhóm máy khoan đứng (Ø ≤ 70 mm): Đường kính lớn gia công máy khoan đứng Ø ≤ 70 mm So với máy khoan bàn, máy khoan đứng có hộp tốc độ hộp chạy dao; kết cấu máy cứng vững (xem hình 3.5) công suất máy lớn Hình 5- Máy khoan đứng 2A150 Chương 3: Máy khoan - Doa • Máy khoan cần (Ø ≤ 100 mm): Máy khoan cần có trục nằm cần ngang trục di chuyển cần ngang để tăng khả gia công (có thể gia công nhiều vị trí lỗ chi tiết mà không thay đổi vị trí gá đặt) cần ngang quay 360˚ quanh ổ đứng Hình 6- Máy khoan cần 2B56 • Máy khoan nhiều trục: Máy khoan nhiều trục dùng để gia chi tiết có nhiều lỗ với kích thước lúc Các trục truyền động từ động quay cấu cac-đăng quay vận tốc với Hình 3.7b Hình 7- Máy khoan nhiều trục; a- Hình dạng chung; b- Kết cấu trục Chương 3: Máy khoan - Doa 3.2 MÁY KHOAN ĐỨNG 2A150 3.1.3 Tính kỹ thuật - Đường kính lỗ lớn nhất: 50 mm Khoảng cách bề mặt đầu ụ trục đến bàn máy: ÷ 800 mm Kích thước bàn máy: 500×600 mm Lượng di động lớn trục chính: 500 mm Côn Morse trục chính: Morse số Số cấp tốc độ trục chính: Số vòng quay trục chính: 32÷1400 v/ph Số lượng chạy dao trục chính: Lượng chạy dao: 0,105÷2,24 mm/v Công suất động cơ: 7,5 kW Khối lượng máy: 2250 kG Chương 3: Máy khoan - Doa 3.1.4 Sơ đồ động máy khoan đứng 2A150 Hình 8- Sơ đồ động máy khoan đứng 2A150 Chương 3: Máy khoan - Doa 3.1.5 Phương trình xích tốc độ Xích tốc độ xuất phát từ động có nđc = 1400 v/ph qua hộp tốc độ đến trục máy khoan Phương trình xích tốc độ: ( ) 3.1.6 Phương trình xích chạy dao Xích chạy xuất phát từ vòng trục chính, qua hộp chạy dao đến cấu bánh trục Phương trình xích chạy dao: ( ) 3.1.7 Các cấu đặc biệt máy khoan đứng 2A150 Để đảm bảo thực chuyển động vòng chuyển động thẳng, kết cấu trục máy khoan đứng sau Chuyển động tròn trục truyền từ hộp tốc độ đến bạc có rãnh then khớp với phần then hoa (1) trục Chuyển động chạy dao thực từ trục chính, qua hộp chạy dao đến cấu bánh – (2) Thanh lắp bạc (3) Bạc kết hợp với trục di động theo chiều trục, thực chuyển động chạy dao Để cân trọng lượng trục chính, người ta dùng đối trọng qua dây xích (4) Chương 3: Máy khoan - Doa Hình 9- Kết cấu trục máy khoan; 1- Then hoa; 2- Bánh – Thanh răng; 3- Bạc; 4- Xích 3.3 Máy khoan cần 2B56 3.1.8 Tính kỹ thuật - Đường kính lỗ lớn nhất: Tầm với trục chính: Lượng di động lớn trục chính: Côn Morse trục chính: Số cấp tốc độ trục chính: Số vòng quay trục chính: Số lượng chạy dao trục chính: Lượng chạy dao: Tốc độ xà ngang theo phương thẳng đứng: Công suất động nâng xà ngang: Công suất động chính: 50 mm 1500 mm 350 mm Morse số 10 55÷1650 v/ph 0,15÷1,2 mm/v 900 mm/ph 1,3 kW 5,5 kW Chương 3: Máy khoan - Doa 3.1.9 Sơ đồ động máy khoan cần 2B56 Hình 10- Sơ đồ động máy khoan cần 2B56 10 Chương 3: Máy khoan - Doa 3.1.10 Phương trình xích tốc độ Xích tốc độ xuất phát từ động có nđc1 = 1440 v/ph, qua hộp tốc độ đến trục Hình 3.10 ( ) 3.1.11 Phương trình xích chạy dao Xích chạy dao xuất phát từ vòng trục chính, qua hộp chạy dao đến cấu bánh trục Hình 3.11 ( ) Để điều chỉnh độ cao cần, người ta dùng động có nđc = 1440 v/ph, truyền động qua số bánh đến cấu vitme – đai ốc: ( ) Ngoài có động 3, truyền động trục vít, bánh vít × 60 đến cấu vítme vi sai (để kẹp tháo vòng xiết) 11 Chương 3: Máy khoan - Doa Hình 11- Sơ đồ đường truyền xích chạy dao máy 2B56 12 Chương 3: Máy khoan - Doa 3.1.12 Các cấu đặc biệt máy khoan cần 2B56 3.1.12.1 Cơ cấu chạy dao nhanh Hình 12- Cơ cấu chạy dao nhanh Hình 3.6 mô tả cấu chạy dao nhanh Nguyên lí hoạt động sau: - Khi gạt tay quay vào phía trong, li hợp đóng lại Chuyển động truyền từ trục XII đến trục vít, sang bánh vít Z = 60 đến li hợp làm trục X quay dẫn đến cấu bánh 13a để thực chạy dao tự động; - Khi kéo tay quay ngoài, li hợp bị mở Quay tay quay quanh tâm trục X, XI để thực chạy dao nhanh tay; - Khi quay tay quay 2, chuyển động truyền sang trục XI, đến cấu bánh 13b, làm cho hộp trục dịch chuyển dọc theo cần 13 Chương 3: Máy khoan - Doa 3.1.12.2 Cơ cấu an toàn Hình 13- Cơ cấu chống tải Để phòng tải, trục IX hộp chạy dao người ta dùng cấu an toàn Phần bánh Z22 lồng không trục IX Phần (1) ly hợp vấu lắp cuối trục IX Phần (2) ly hợp vấu trượt then phía hình chuông Đầu có vấu phần (2) nối liền với phần (1) nhờ viên bi (3) Phần chi tiết (2) tạo thành trong, ăn khớp với bánh (4) lắp chặt trục tay quay (I) Do đó, chi tiết (2) ăn khớp với chi tiết (1) bánh (4) Chi tiết (2) di động nhờ tay gạt có lò xo (5) Khi làm việc bình thường, tay gạt lò xo (5) đẩy phần (2) ăn khớp với phần (1) ly hợp vấu, viên bi (3) hoạt động Khi tải lực cắt thắng lực lò xo (6), hai phần ly hợp vấu trượt lên Phần (2) trượt phía dưới, lò xo (6) đẩy phần (2) ăn khớp với bánh (4), xích chạy dao bị cắt đứt Khi bánh (4) ăn khớp bánh phần (2), ta thực chạy dao chậm tay nhờ tay quay (I) 14 Chương 3: Máy khoan - Doa CÂU HỎI ÔN TẬP Vẽ hình trình bày chuyển động tạo hình máy khoan đứng Phương pháp gia công nhóm máy khoan gì? Máy khoan có khả gia công dạng bề mặt nào? Phân tích khác máy khoan đứng, máy khoan cần máy doa (về khả gia công, chuyển động tạo hình bản)? Cho sơ đồ động máy khoan đứng 2A150 (Hình 3.8), hãy: Lập sơ đồ kết cấu động học máy; Viết phương trình xích tốc độ xác định số cấp tốc độ trục chính; Viết phương trình xích chạy dao xác định số cấp chạy dao máy Vẽ hình phân tích kết cấu trục máy khoan đứng 2A150 Cho sơ đồ động máy khoan cần 2B56 (Hình 3.10), hãy: - Viết phương trình xích tốc độ tính tốc độ lớn nmax, tốc độ nhỏ nmin trục chính; - Viết phương trình xích chạy dao xác định lượng chạy dao lớn Smax, lượng chạy dao nhỏ Smin máy Trình bày nguyên lý làm việc cấu chạy dao nhanh cấu chống tải máy khoan cần 2B56 Người ta muốn khoan lỗ 12 chi tiết làm thép C45, hãy: Tính tốc độ khoan, biết vận tốc cắt v = 20m/ph; Chọn máy khoan để gia công lỗ 12; - Viết phương trình xích tốc độ để gia công lỗ 12 dựa máy chọn tốc độ trục vừa tìm 15 Chương 3: Máy khoan - Doa BÀI ĐỌC THÊM: MÁY DOA A Nguyên lý chuyển động sơ đồ kết cấu động học a Chuyển động tạo hình Máy doa thực nguyên lý chuyển động tròn thẳng để gia công, máy phối hợp chuyển động tạo hình, phân bố cho cấu chấp hành dao bàn máy lúc gia công Chuyển động tạo hình: - Chuyển động quay trục chính; - Chuyển động tịnh tiến dọc trục chính; - Chuyển động quay mâm cặp; - Chuyển động hướng kính bàn dao mâm cặp; - Chuyển động lên xuống trục gá dao; - Chuyển động dọc bàn máy; - Chuyển động ngang bàn máy; - Chuyển động xoay tròn bàn máy theo phương thẳng đứng b Sơ đồ kết cấu động học Hình 14- Sơ đồ kết cấu động học máy doa 16 Chương 3: Máy khoan - Doa B Công dụng phân loại a Công dụng Máy doa dùng để gia công lỗ khoan, khoét, doa, gia công ren ngoài, phay bề mặt đặc biệt sử dụng để gia công lỗ song song có yêu cầu độ xác khoảng cách tâm cao b Phân loại Tùy thuộc vào độ xác gia công, người ta phân máy doa thành loại: - Máy doa ngang; - Máy doa toạ độ; - Máy doa kim cương a) b) Hình 15-Một số loại máy doa; a-Máy doa đứng; b-Máy doa ngang c Máy doa ngang 2620A a Tính kỹ thuật Máy doa 2620A dùng để khoan, khoét, doa taro lỗ; gia công phay bề mặt đầu, phay rãnh bàn dao ngang sản xuất đơn hàng loạt - Đường kính trục lớn nhất: 90 mm - Lượng dịch chuyển lớn trục 17 Chương 3: Máy khoan - Doa - đứng: Kích thước bàn máy: Khối lượng chi tiết lớn gia công: Lượng dịch chuyển lớn bàn máy: Số cấp tốc độ trục chính: Số vòng quay trục chính: Số cấp tốc độ mâm quay: Số vòng quay mâm quay: Lượng chạy dao dọc trục trục chính: Lượng chạy dao bàn máy và giá đỡ: Công suất động chính: + Dọc trục: 710 mm + Theo phương thẳng 1000 mm 900×1120 mm 2000 kG 170 mm 23 12,5÷2000 v/ph 15 8÷200 v/ph 2,2÷1760 mm/v 1,4÷1120 mm/v 10 kW Hình 16- Máy doa ngang 2620A A – cột đỡ sau; B – giá đỡ; C – đế máy; D – bàn trượt dọc (bàn dao trượt dọc bàn trược này); E – bàn trượt ngang; F – bàn máy (bàn máy quay tròn 3600); G – mâm quay; H – bàn dao ngang (lắp mâm quay); I – ụ trục chính; K – cột đỡ trước; L – tủ điện; M – hệ thống máy điện 18 Chương 3: Máy khoan - Doa b Sơ đồ động máy doa ngang 2620A Hình 17-Sơ đồ động máy doa ngang 2620A 19 Chương 3: Máy khoan - Doa c Phương trình xích tốc độ Xích tốc độ động N = 10 kW thực hai chuyển động cắt quay trục doa quay mâp cặp ( ) d Phương trình xích chạy dao Chuyển động chạy dao tất phận máy doa truyền từ động 2, N = 1,6 kW qua trục IX nhờ cặp bánh răng: phân đến: 16 77 Từ trục IX chuyển động chạy dao • Chuyển động nhanh dọc trục trục ( ) • Chuyển động hướng kính mâm quay Được tổng hợp chuyển động từ cấu vi-sai B0 Cơ cấu vi-sai nhận đường truyền thứ từ trục VII qua cặp bánh 92/21 Cơ cấu vi-sai B0 nhận đường truyền thứ hai từ trục XXIX qua cặp bánh 64/50 (đóng ly hợp cam vấu M3) Chuyển động tổng hợp truyền đến trục XXXII qua 35/100, 100/23 qua bánh côn 17/17 đến cấu trục vít-thanh • Chuyển động dọc trục bàn máy ( 20 Chương 3: Máy khoan - Doa ) • Chuyển động ngang bàn máy Chuyển động chạy dao ngang bàn máy mở, đóng đảo chiều nhờ vào ly hợp cam vấu chiều M8 (45-36-45) ( 1 ) • Chuyển động theo phương thẳng đứng ụ trục Chuyển động từ trục IX qua bánh côn: 42-40-42 ly hợp cam vấu chiều M6 để truyền qua cặp bánh côn 18/50 Sau chia làm đường truyền để vừa nâng trụ đỡ trục chính, vừa nâng trụ đỡ dao sau cách đồng để đảm bảo độ đồng tâm ( ) e Chuyển động tạo bề mặt xoắn ốc Chuyển động tạo bề mặt xoắn ốc dùng để gia công ren Bề mặt xoắn ốc tạo trục vừa thực chuyển động quay, vừa thực chuyển động chạy dao dọc trục (giống taro máy khoan đứng) Chuyển động truyền từ trục IV qua cặp bánh răng: 67/94 bánh thay a-b, c-d, bánh côn: 18/36, truyền đến trục XXVIII, qua trục vít-bánh vít: 4/29 đến trục XXIX Đóng ly hợp M5 sang phải chuyển động truyền sang trục XXXIV qua cặp bánh 35/37 Từ chuyển động truyền đến trục XXXV qua 21/48 đến trục vitme XXXVI (t = 20 mm, đầu mối) qua cặp bánh răng: 40/35 Khi trục vít-me XXXVI quay truyền chuyển động làm đai ốc Г gắn trục VI chuyển động dọc trục Phương trình xích cắt ren: 21 Chương 3: Máy khoan - Doa ( ) 22 [...]... truyền động qua một số bánh răng đến cơ cấu vitme – đai ốc: ( 3 7 ) Ngoài ra còn có một động cơ 3, truyền động trục vít, bánh vít 2 × 60 đến cơ cấu vítme vi sai ( ể kẹp hoặc tháo vòng xiết) 11 Chương 3: Máy khoan - Doa Hình 3 11- Sơ đồ đường truyền xích chạy dao máy 2B56 12 Chương 3: Máy khoan - Doa 3. 1.12 Các cơ cấu đặc biệt trong máy khoan cần 2B56 3. 1.12.1 Cơ cấu chạy dao nhanh Hình 3 12- Cơ cấu chạy... có vấu phần (2 ) nối liền với phần (1 ) nhờ viên bi (3 ) Phần dưới của chi tiết (2 ) được tạo thành răng trong, có thể ăn khớp với bánh răng (4 ) lắp chặt trên trục của tay quay (I) Do đó, chi tiết (2 ) ăn khớp với chi tiết (1 ) và bánh răng (4 ) Chi tiết (2 ) di động nhờ tay gạt có lò xo (5 ) Khi làm việc bình thường, tay gạt lò xo (5 ) đẩy phần (2 ) ăn khớp với phần (1 ) của ly hợp vấu, các viên bi (3 ) sẽ hoạt... máy khoan là gì? Máy khoan có khả năng gia công các dạng bề mặt nào? Phân tích sự khác nhau giữa máy khoan đứng, máy khoan cần và máy doa (về khả năng gia công, các chuyển động tạo hình cơ bản)? Cho sơ đồ động máy khoan đứng 2A150 (Hình 3. 8), hãy: Lập sơ đồ kết cấu động học của máy; Viết phương trình xích tốc độ và xác định số cấp tốc độ của trục chính; Viết phương trình xích chạy dao và xác định số. .. thắng lực lò xo (6 ), hai phần của ly hợp vấu trượt lên nhau Phần (2 ) trượt về phía dưới, lò xo (6 ) đẩy phần (2 ) ăn khớp với bánh răng (4 ), xích chạy dao sẽ bị cắt đứt Khi bánh răng (4 ) ăn khớp bánh răng trong của phần (2 ), ta có thể thực hiện chạy dao chậm bằng tay nhờ tay quay (I) 14 Chương 3: Máy khoan - Doa CÂU HỎI ÔN TẬP 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Vẽ hình và trình bày các chuyển động tạo hình của máy khoan đứng... Chuyển động dọc trục của bàn máy ( 3 1 20 Chương 3: Máy khoan - Doa 0 ) • Chuyển động ngang của bàn máy Chuyển động chạy dao ngang của bàn máy được mở, đóng và đảo chiều nhờ vào ly hợp cam vấu 2 chiều M8 (4 5 -36 -45) ( 3 1 1 ) • Chuyển động theo phương thẳng đứng của ụ trục chính Chuyển động từ trục IX qua các bánh răng côn: 42-40-42 và ly hợp cam vấu 2 chiều M6 để truyền qua cặp bánh răng côn 18/50 Sau... mm 23 12,5÷2000 v/ph 15 8÷200 v/ph 2,2÷1760 mm/v 1,4÷1120 mm/v 10 kW Hình 3 16- Máy doa ngang 2620A A – cột đỡ sau; B – giá đỡ; C – đế máy; D – bàn trượt dọc (bàn dao trượt dọc trên bàn trược này); E – bàn trượt ngang; F – bàn máy (bàn máy có thể quay tròn 36 00); G – mâm quay; H – bàn dao ngang (lắp trên mâm quay); I – ụ trục chính; K – cột đỡ trước; L – tủ điện; M – hệ thống máy điện 18 Chương 3: Máy. .. trục gá dao; - Chuyển động dọc của bàn máy; - Chuyển động ngang của bàn máy; - Chuyển động xoay tròn của bàn máy theo phương thẳng đứng b Sơ đồ kết cấu động học Hình 3 14- Sơ đồ kết cấu động học máy doa 16 Chương 3: Máy khoan - Doa B Công dụng và phân loại a Công dụng Máy doa được dùng để gia công các lỗ khoan, khoét, doa, gia công ren trong và ngoài, phay các bề mặt và đặc biệt nó được sử dụng để gia.. .Chương 3: Máy khoan - Doa 3. 1.10 Phương trình xích tốc độ Xích tốc độ xuất phát từ động cơ 1 có nđc1 = 1440 v/ph, qua hộp tốc độ đến trục chính Hình 3. 10 ( 3 5 ) 3. 1.11 Phương trình xích chạy dao Xích chạy dao xuất phát từ 1 vòng trục chính, qua hộp chạy dao đến cơ cấu bánh răng thanh răng trên trục chính Hình 3. 11 ( 3 6 ) Để điều chỉnh độ cao của cần, người ta... Doa b Sơ đồ động máy doa ngang 2620A Hình 3 17-Sơ đồ động máy doa ngang 2620A 19 Chương 3: Máy khoan - Doa c Phương trình xích tốc độ Xích tốc độ bắt đầu từ động cơ N = 10 kW thực hiện hai chuyển động cắt chính là quay trục doa và quay mâp cặp ( 3 8 ) d Phương trình xích chạy dao Chuyển động chạy dao của tất cả bộ phận trên máy doa được truyền từ động cơ 2, N = 1,6 kW qua trục IX nhờ cặp bánh răng:... dao của máy Vẽ hình và phân tích kết cấu trục chính của máy khoan đứng 2A150 Cho sơ đồ động máy khoan cần 2B56 (Hình 3. 10), hãy: - Viết phương trình xích tốc độ và tính tốc độ lớn nhất nmax, tốc độ nhỏ nhất nmin của trục chính; - Viết phương trình xích chạy dao và xác định lượng chạy dao lớn nhất Smax, lượng chạy dao nhỏ nhất Smin của máy Trình bày nguyên lý làm việc của cơ cấu chạy dao nhanh và cơ cấu