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 4: Máy PhayCuối 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 4: Máy phay CHƯƠNG 4: MÁY PHAY Mục tiêu chương 4: Sau học xong chương này, sinh viên có khả năng: Phân tích chuyển động tạo hình, công dụng phân loại máy phay; Viết phương trình xích tốc độ, xích chạy dao máy phay P82 dựa vào sơ sơ đồ động Phân tích nguyên lý hoạt động cấu điều chỉnh khe hở trục vitme máy P82 Trình bày công dụng phân loại đầu phân độ; Tính toán bánh thay để thực việc phân độ có dĩa chia, không dĩa chia Chương 4: Máy phay 4.1 CÁC CHUYỂN ĐỘNG VÀ SƠ ĐỒ KẾT CẤU ĐỘNG HỌC 4.1.1 Chuyển động tạo hình Khi phay có hai chuyển động bản: - Dao phay quay tròn tạo nên chuyển động cắt chính, hình thành vận tốc cắt; - Bàn máy mang phôi tịnh tiến tạo nên chuyển động chạy dao Chuyển động chạy dao gồm chạy dao theo phương dọc, ngang thẳng đứng Khác với máy vạn khác, chuyển động chạy dao truyền từ động thứ (Hình 4.1) 4.1.2 Sơ đồ kết cấu động học Hình 1-Sơ đồ kết cấu động học máy phay Chương 4: Máy phay 4.2 CÔNG DỤNG VÀ PHÂN LOẠI 4.2.1 Công dụng Máy phay thường dùng để gia công số dạng bề mặt sau: - Mặt phẳng; - Các bề mặt định hình: cam, cối dập, khuôn ép; - Cắt ren vít ngoài; - Gia công bánh dao cắt nhiều lưỡi cắt thẳng xoắn; - Cắt rãnh thẳng rãnh xoắn a) b) d) c) e) Hình 2-Công dụng máy phay; a-Phay mặt phẳng; b-Phay mặt định hình; c-Phay rãnh; d-Phay dao cắt; e-Phay bánh Chương 4: Máy phay 4.2.2 Phân loại Có nhiều cách phân loại khác nhau: - Về mặt kết cấu: máy phay đứng, máy phay ngang; - Về tính năng: máy phay vạn năng, máy phay chuyên dùng, máy phay chuyên môn hóa; - Về mặt điều khiển: khí, chương trình số; - Về công dụng: máy phay rãnh then hoa, máy phay ren vít vạn năng, máy phay chép hình, máy phay bánh a) b) Hình 3-Một số loại máy phay; a-Máy phay đứng; b-Máy phay giường; 4.3 MÁY PHAY NGANG VẠN NĂNG P82 4.3.1 Tính kỹ thuật - Kích thước bàn máy số 2: 320 × 1250 mm - Số cấp vòng quay trục 18: n = 30 ÷ 1500 v/ph - Số cấp lượng chạy dao dọc ngang: Sd,n = 23,5÷1800 mm/ph - Xích chạy dao nhanh: Snh = 2300 mm/ph - Công suất động chính: N = kW; - Tốc độ động chính: n = 1440 v/ph - Công suất động chạy dao: N = 1,7 kW; - Tốc độ động chạy dao: n = 1420 v/ph Chương 4: Máy phay Hình 4-Máy phay vạn P82 Chương 4: Máy phay 4.3.2 Sơ đồ động máy phay ngang P82 Hình 5-Sơ đồ động máy phay vạn P82 Chương 4: Máy phay 4.3.3 Phương trình xích tốc độ Xích tốc độ động có nđc1 = 1440 v/ph qua trục trung gian I, II, III, IV đến trục chính-trục V ( ) 4.3.4 Phương trình xích chạy dao Xích chạy dao động có nđc2 = 1420 v/ph, qua bánh nằm trục (I) đến (VIII), từ chia đường truyền khác để thực chạy dao đứng, ngang, dọc ( ) - Xích chạy dao đứng: (4 3) - Xích chạy dao ngang: (4.4) - Xích chạy dao dọc: (4.5) Chương 4: Máy phay Hình 6-Sơ đồ xích chạy dao - Xích chạy dao nhanh động trục I nối trực tiếp lên bánh lồng không Z = 57 trục V ăn khớp với bánh Z = 43 trục VI ( ) Chương 4: Máy phay Hình 7-Sơ đồ xích chạy dao nhanh 4.3.5 Cơ cấu hiệu chỉnh khe hở trục vit me Hinh 1-Cơ cấu điều chỉnh khe hở trục vít me; 1-Bàn trượt ngang; 2-Đai ốc chính; 3-Đai ốc phụ; 4-Trục vít me; 5-Trục vít rỗng; 6-Đai ốc; 7-Bạc Trên bàn trượt ngang (1), đai ốc (2) có đai ốc phụ (3) Để thực chuyển động dọc bàn máy, vitme (4) vừa quay đai ốc (2) vừa quay ren trục vít rỗng (5) có ren bên ghép với đai ốc phụ (3) Để ren trục vít rỗng (5) ốp sát với ren vitme (4), đầu mút bên trái vít rỗng có xẽ rãnh dọc Dùng đai ốc (6) di động bạc (7) ép mặt côn làm cho ren trục vít rỗng bó sát vào ren vitme Chương 4: Máy phay Khi vitme quay theo chiều mũi tên, mặt trái ren vítme tì sát vào ren đai ốc (2) vitme di động sang phải Cùng lúc, trục vít rỗng bị xê dịch phía bên trái ép khít vào mặt ren vitme Do phay thuận vòng ren đai ốc (2) ngăn cản chuyển vị vitme bên phải 10 Chương 4: Máy phay 4.4 ĐẦU PHÂN ĐỘ CÓ DĨA CHIA Phân độ độ công việc chia vòng tròn chu vi góc tâm nhiều phần không 4.4.1 Công dụng phân loại 4.4.1.1 Công dụng Đầu phân độ phụ tùng quan trọng máy phay mà đặc biệt máy phay vạn năng, giúp mở rộng khả công nghệ máy lên nhiều: - Phay rãnh mặt trụ mặt côn như: dao phay, rãnh tarô, bánh răng, trục then hoa, … - Phay cạnh khối đa diện : đầu bulông, chuôi tarô, … - Phay rãnh mặt đầu chi tiết trụ côn : rãnh dao mặt đầu, rãnh đĩa li hợp, … - Khoan lỗ mặt chi tiết dạng đĩa khoan lỗ mặt bích, … - Khắc vạch mặt trụ côn vạch du xích, … 4.4.1.2 Phân loại Đầu phân độ có nhiều loại khác nhau, chia ra: - Đầu phân độ quang học; - Đầu phân độ trực tiếp; - Đầu phân độ vạn 11 Chương 4: Máy phay Hình 8-Đầu phân độ vạn 4.4.2 Phân độ có dĩa chia 4.4.2.1 Phân độ trực tiếp Phương pháp phân độ trực tiếp, xích truyền động trục vít bánh vít cần cắt đứt Sau lắp dĩa phân độ trực tiếp lên trục dùng tay quay quay dầu phân độ Trong trường hợp này, góc quay đĩa phân độ với góc quay trục Số lỗ vòng đĩa phân độ thường dùng cho phương pháp 24 Độ xác phương pháp phân độ trực tiếp đạt ±5µm chu vi 4.4.2.2 Phân độ gián tiếp Phương pháp phân độ gián tiếp truyền động từ tay quay đến trục thong qua ăn khớp trục vít bánh vít Hình 9-Sơ đồ xích phân độ gián tiếp Giả sử cần phân độ chi tiết thành Z phần Mỗi lần phân độ 1/Z phần, ta cần quay tay quay lượng ntq Ta có phương trình xích phân độ gián tiếp: (4 7) 12 Chương 4: Máy phay Trong đó: Z1 = Z2; k – Số đầu mối ren trục vít; Z0 – Số bánh vít; Z – Số khoảng cần chia N= Gọi Z0 k đặc tính đầu phân độ (N = 40, 60, 90, 120), suy ra: ( ) Trong đó: A – Số lỗ cần quay lần phân độ; B – Số lỗ vòng dĩa chia Các giá trị B dĩa chia hai mặt: - Mặt 1: 24, 25, 28, 30, 34, 37, 38, 39, 41, 42, 43; - Mặt 2: 46, 47, 49, 50 , 53, 54, 57, 58, 59, 62, 66 Ví dụ 1: Tính toán phân độ có dĩa chia với N = 40 để phân chi tiết thành Z = 72 Giải Mỗi lần phân độ quay 30 lỗ hàng lỗ 54 (không tính lỗ cắm chốt) Ví dụ 2: Tính toán phân độ có dĩa chia với N = 40 để phân chi tiết thành Z = 32 Giải Mỗi lần phân độ quay vòng lỗ hàng lỗ 28 4.4.2.3 Phân độ vi sai Trường hợp chọn dĩa chia có số lỗ thích hợp để phân độ gián tiếp, người ta tiến hành phân độ vi sai Tức chọn giả định số Z’ gần với Z cần chia cho chọn dĩa chia có số lỗ thích hợp để tiến hành phân độ Điều làm xuất sai số, nên cần phải bù trừ sai số cách nối đường truyền từ trục xuống tay quay dĩa chia 13 Chương 4: Máy phay Cụ thể, phân độ vi sai tiến hành qua hai bước: - Bước 1: Chọn số Zx Z tiến hành phân độ với Zx ( ) - Bước 2: Tính toán bánh thay để bù trừ sai số phân độ với Zx + Sai số phân độ với Zx: ( ) + Phương trình xích bù trừ sai số : ( 1 ) Với Z3 = Z4; Z5 = Z6, suy ra: ( ) Khi: + Zx < Z: Cần thêm bánh trung gian; + Zx > Z: Không cần thêm bánh trung gian 14 Chương 4: Máy phay Hình 10-Sơ đồ xích phân độ vi sai Ví dụ 3: Tính toán phân độ có dĩa chia với N = 40 để phân chi tiết thành Z = 63 Giải - Chọn Zx = 62 Mỗi lần phân độ quay 40 lỗ hàng lỗ 62 - Tính bánh thay thế: Không chọn bánh thay với Zx = 62 - Chọn lại Zx = 64 Mỗi lần phân độ quay 40 lỗ hàng lỗ 64 - Tính toán bánh thay thế: Vậy a =50, b=40, c=30, d=60 Thỏa mãn điều kiện ăn khớp: 15 Chương 4: Máy phay 4.4.2.4 Phân độ phay rãnh xoắn Khi phân độ phay rãnh xoắn, có chuyển động bản: - Chuyển động quay dao; - Chuyển động chạy dao; - Chuyển động phân độ; - Chuyển động quay phôi: phôi quay vòng, bàn máy tịnh tiến bước Đặc biệt với dao phay đĩa modul, bàn máy phải xoay góc β phụ thuộc vào rãnh cần gia công xoắn phải hay xoắn trái Hình 11-Sơ đồ cắt rãnh xoắn máy phay Trong phần phân độ gián tiếp trình bày đầy đủ việc tính toán phân độ Phần xin phép không nhắc lại mà tập trung xây dựng công thức tính bánh thay để gia công tạo rãnh xoắn 16 Chương 4: Máy phay Hình 12-Sơ đồ xích phân độ phay rãnh xoắn Chuyển động lấy từ trục vít me ngang có bước ren tx bàn máy đến bánh thay a, b, c, d để vào đầu phân độ đến trục ( ) Với Z1 = Z2; Z5 = Z6; Z8 = Z9, suy ra: ( ) Ví dụ 4: Tính toán đầu phân độ có dĩa chia để gia công bánh xoắn có β = 25o, Z = 64, D = 80, N = 40, tx = Giải - Bước xoắn bánh răng: - Tính toán bánh thay thế: - Tính toán phân độ: 17 Chương 4: Máy phay Mỗi lần phân độ quay vòng thêm lỗ hàng lỗ 54 Chú ý: Việc gia công rãnh xoắn thực số đầu mối rãnh xoắn đưa vào tính toán phân độ thực việc phân độ mà không cần phân độ vi sai Do chạc bánh thay sử dụng để truyền động từ trục vitme bàn máy đến đầu phân độ 18 Chương 4: Máy phay CÂU HỎI ÔN TẬP Trình bày chuyển động tạo hình máy phay? Máy phay có khả gia công dạng bề mặt ? Cho sơ đồ kết cấu động học máy phay vạn P82 (Hình 4.5), thực yêu cầu sau: - Vẽ sơ đồ kết cấu động học máy phay; - Viết phương trình xích tốc độ máy, tính số cấp tốc độ trục chính; - Viết phương trình xích chạy dao dọc, ngang, dứng, phương trình xích chạy dao nhanh máy Phân tích nguyên lý làm việc cấu hiệu chỉnh khe hở trục vitme máy phay vạn P82 Đầu phân độ có công dụng gì, có loại đầu phân độ nào? Tính toán đầu phân độ có dĩa chia (N=40) để phay bánh xoắn có Z = 75, mn = 2, sinβ = 0,25 máy phay vạn có bước ren trục vitme dọc tx = 6mm Chỉ sử dụng bánh thay bánh đặc biệt Tính toán đầu phân độ có dĩa chia (N=40) để phay phân chi tiết thành Z = 117 phần Biết dĩa chia có hàng lỗ: 46, 47,49, 50, 53, 54, 57, 58, 59, 62, 66 Chỉ sử dụng bánh thay Điều chỉnh đầu phân độ để gia công trục vít đầu mối, xoắn trái, modul m = 2,3 trêm máy phay P82 Biết đầu phân độ có N = 40, dĩa chia có hàng lỗ 24, 25, 28, 30, 34, 37, 39, 41, 42, 43, 46, 47, 49, 51, 53, 54, 57, 58, 59, 62, 66.c Chỉ sử dụng bánh thay Trục vitme bàn máy có tx = 6mm Điều chỉnh đầu phân độ để gia công bánh có Z = 36, xoắn trái với góc xoắn β = 300, m = 3,5 máy phay P82 Biết đầu phân độ có N = 40, dĩa chia có hàng lỗ: 24, 25, 28, 30, 34, 37, 39, 41, 42, 43, 46, 47, 49, 51, 53, 54, 57, 58, 59, 62, 66 Chỉ sử dụng bánh thay Trục vitme bàn máy có tx = 6mm 10 Tính toán đầu phân độ dĩa chia (N=40) để phay bánh xoắn có Z = 75, mn=2, sinβ=0,25 máy phay vạn có bước ren trục vít me dọc t x = 6mm Chỉ sử dụng bánh thay bánh đặc biệt 11 Tính toán đầu phân độ dĩa chia (N=40) để phay phân chi tiết thành Z = 123 phần Chỉ sử dụng bánh thay 19 Chương 4: Máy phay BÀI ĐỌC THÊM: ĐẦU PHÂN ĐỘ KHÔNG DĨA CHIA A Phân độ đơn giản Phương trình truyền động phân độ đơn giản: ( ) Trong đó: a, b, c, d - Số bánh thay thế; ivs – Tỉ số truyền cấu vi sai, phân độ đơn giản Z1 đứng yên, ivs = 2; ntq – Số vòng chẵn tay quay, thường lấy ntq = Suy ra: ( ) 20 Chương 4: Máy phay Hình 13-Sơ đồ xích phân độ đơn giản 21 Chương 4: Máy phay B Phân độ vi sai Hình 14-Sơ đồ xích phân độ vi sai Các bước tính toán phân độ vi sai đầu phân độ không dĩa chia gần giống với đầu phân độ có dĩa chia Cụ thể: - Bước 1: Chọn Zx Z tính toán bánh thay a, b, c, d (4 17) - Bước 2: Tính toán bánh thay a1, b1, c1, d1 bù trừ sai số phân độ Zx + Sai số phân độ với Zx: ( ) + Phương trình xích bù trừ sai số: ( 22 Chương 4: Máy phay ) Với Z4 = Z3, suy ra: ( ) Khi: + Zx < Z: Cần thêm bánh trung gian; + Zx > Z: Không cần thêm bánh trung gian C Phân độ phay rãnh xoắn Phương trình truyền động phay rãnh xoắn: ( ) Với Z1 = Z2 = Z3 = Z4, suy ra: ( 2 ) 23 Chương 4: Máy phay Hình 15-Sơ đồ xích phân độ phay rãnh xoắn 24 [...]... Bước 1: Chọn số Zx Z và tiến hành phân độ với Zx ( 4 9 ) - Bước 2: Tính toán bộ bánh răng thay thế để bù trừ sai số khi phân độ với Zx + Sai số khi phân độ với Zx: ( 4 1 0 ) + Phương trình xích bù trừ sai số : ( 4 1 1 ) Với Z3 = Z4; Z5 = Z6, suy ra: ( 4 1 2 ) Khi: + Zx < Z: Cần thêm bánh răng trung gian; + Zx > Z: Không cần thêm bánh răng trung gian 14 Chương 4: Máy phay Hình 4 10-Sơ đồ xích phân... các hàng lỗ 24, 25, 28, 30, 34, 37, 39, 41 , 42 , 43 , 46 , 47 , 49 , 51, 53, 54, 57, 58, 59, 62, 66.c Chỉ sử dụng bánh răng thay thế bộ 5 Trục vitme bàn máy có tx = 6mm 9 Điều chỉnh đầu phân độ để gia công bánh răng có Z = 36, xoắn trái với góc xoắn β = 300, m = 3,5 trên máy phay P82 Biết đầu phân độ có N = 40 , dĩa chia có các hàng lỗ: 24, 25, 28, 30, 34, 37, 39, 41 , 42 , 43 , 46 , 47 , 49 , 51, 53, 54, 57, 58,... Phương trình xích bù trừ sai số: ( 22 Chương 4: Máy phay 4 1 9 ) Với Z4 = Z3, suy ra: ( 4 2 0 ) Khi: + Zx < Z: Cần thêm bánh răng trung gian; + Zx > Z: Không cần thêm bánh răng trung gian C Phân độ phay rãnh xoắn Phương trình truyền động khi phay rãnh xoắn: ( 4 2 1 ) Với Z1 = Z2 = Z3 = Z4, suy ra: ( 4 2 2 ) 23 Chương 4: Máy phay Hình 4 15-Sơ đồ xích phân độ phay rãnh xoắn 24 ... gián tiếp: (4 7) 12 Chương 4: Máy phay Trong đó: Z1 = Z2; k – Số đầu mối ren của trục vít; Z0 – Số răng trên bánh vít; Z – Số khoảng cần chia N= Gọi Z0 k là đặc tính của đầu phân độ (N = 40 , 60, 90, 120), suy ra: ( 4 8 ) Trong đó: A – Số lỗ cần quay trong một lần phân độ; B – Số lỗ trên một vòng của dĩa chia Các giá trị của B trên dĩa chia hai mặt: - Mặt 1: 24, 25, 28, 30, 34, 37, 38, 39, 41 , 42 , 43 ;... giản 21 Chương 4: Máy phay B Phân độ vi sai Hình 4 14- Sơ đồ xích phân độ vi sai Các bước tính toán khi phân độ vi sai ở đầu phân độ không dĩa chia gần giống với đầu phân độ có dĩa chia Cụ thể: - Bước 1: Chọn Zx Z và tính toán bánh răng thay thế a, b, c, d (4 17) - Bước 2: Tính toán bánh răng thay thế a1, b1, c1, d1 bù trừ sai số khi phân độ Zx + Sai số khi phân độ với Zx: ( 4 1 8 ) + Phương trình xích... 3: Tính toán phân độ có dĩa chia với N = 40 để phân chi tiết thành Z = 63 Giải - Chọn Zx = 62 Mỗi lần phân độ quay 40 lỗ trên hàng lỗ 62 - Tính bộ bánh răng thay thế: Không chọn được bánh răng thay thế với Zx = 62 - Chọn lại Zx = 64 Mỗi lần phân độ quay 40 lỗ trên hàng lỗ 64 - Tính toán bộ bánh răng thay thế: Vậy a =50, b =40 , c=30, d=60 Thỏa mãn điều kiện ăn khớp: 15 Chương 4: Máy phay 4. 4.2 .4 Phân độ... trong bộ 4 19 Chương 4: Máy phay BÀI ĐỌC THÊM: ĐẦU PHÂN ĐỘ KHÔNG DĨA CHIA A Phân độ đơn giản Phương trình truyền động khi phân độ đơn giản: ( 4 1 5 ) Trong đó: a, b, c, d - Số răng của các bánh răng thay thế; ivs – Tỉ số truyền của cơ cấu vi sai, trong phân độ đơn giản Z1 đứng yên, ivs = 2; ntq – Số vòng chẵn của tay quay, thường lấy ntq = 1 Suy ra: ( 4 1 6 ) 20 Chương 4: Máy phay Hình 4 13-Sơ đồ xích... 4 1 4 ) Ví dụ 4: Tính toán đầu phân độ có dĩa chia để gia công bánh răng xoắn có β = 25o, Z = 64, D = 80, N = 40 , tx = 6 Giải - Bước xoắn của bánh răng: - Tính toán bộ bánh răng thay thế: - Tính toán phân độ: 17 Chương 4: Máy phay Mỗi lần phân độ quay 1 vòng và thêm 6 lỗ trên hàng lỗ 54 Chú ý: Việc gia công rãnh xoắn chỉ thực hiện được khi số đầu mối của rãnh xoắn khi đưa vào tính toán phân độ có thể... dụng bánh răng thay thế trong bộ 4 và các bánh răng đặc biệt 7 Tính toán đầu phân độ có dĩa chia (N =40 ) để phay phân chi tiết ra thành Z = 117 phần bằng nhau Biết dĩa chia có các hàng lỗ: 46 , 47 ,49 , 50, 53, 54, 57, 58, 59, 62, 66 Chỉ sử dụng bánh răng thay thế trong bộ 4 8 Điều chỉnh đầu phân độ để gia công trục vít 3 đầu mối, xoắn trái, modul m = 2,3 trêm máy phay P82 Biết đầu phân độ có N = 40 , dĩa... sai Do chạc và bộ bánh răng thay thế đã sử dụng để truyền động từ trục vitme bàn máy đến đầu phân độ 18 Chương 4: Máy phay CÂU HỎI ÔN TẬP 1 Trình bày các chuyển động tạo hình của máy phay? 2 Máy phay có khả năng gia công được những dạng bề mặt nào ? 3 Cho sơ đồ kết cấu động học máy phay vạn năng P82 (Hình 4. 5), thực hiện các yêu cầu sau: - Vẽ sơ đồ kết cấu động học máy phay; - Viết phương trình xích ... tính toán bánh thay a, b, c, d (4 17) - Bước 2: Tính toán bánh thay a1, b1, c1, d1 bù trừ sai số phân độ Zx + Sai số phân độ với Zx: ( ) + Phương trình xích bù trừ sai số: ( 22 Chương 4: Máy phay... động chính: n = 144 0 v/ph - Công suất động chạy dao: N = 1,7 kW; - Tốc độ động chạy dao: n = 142 0 v/ph Chương 4: Máy phay Hình 4 -Máy phay vạn P82 Chương 4: Máy phay 4. 3.2 Sơ đồ động máy phay ngang... mặt điều khiển: khí, chương trình số; - Về công dụng: máy phay rãnh then hoa, máy phay ren vít vạn năng, máy phay chép hình, máy phay bánh a) b) Hình 3-Một số loại máy phay; a -Máy phay đứng; b-Máy