BÀI GIẢNG Chương 8 Thiết Kế Máy Cắt Kim Loại ( Đồ Án Tốt Nghiệp)

TRƯỜNG TRƯỜNG ĐẠI ĐẠI HỌC HỌC SƯ SƯ PHẠM PHẠM KỸ KỸ THUẬT THUẬT THÀNH THÀNH PHỐ PHỐ HỒ HỒ CHÍ CHÍ MINH MINH Số Số 1 Võ Võ Văn Văn Ngân, Ngân, Quận Quận Thủ Thủ Đức, Đức, Thành Thành phố phố Hồ Hồ Chí Chí Minh Minh Tel: Tel: +84 +84 8 7221223, 7221223, Fax: Fax: +84 +84 8 8960640 8960640 MÁY MÁY VÀ VÀ HỆ HỆ THỐNG THỐNG ĐIỀU ĐIỀU KHIỂN KHIỂN SỐ SỐ TRƯỜNG TRƯỜNG ĐẠI ĐẠI HỌC HỌC SƯ SƯ PHẠM PHẠM KỸ KỸ THUẬT THUẬT THÀNH THÀNH PHỐ PHỐ HỒ HỒ CHÍ CHÍ MINH MINH KHOA KHOA CƠ CƠ KHÍ KHÍ CHẾ CHẾ TẠO TẠO MÁY MÁY BỘ BỘ MÔN MÔN CÔNG CÔNG NGHỆ NGHỆ CHẾ CHẾ TẠO TẠO MÁY MÁY MÁY MÁY VÀ VÀ HỆ HỆ THỐNG THỐNG ĐIỀU ĐIỀU KHIỂN KHIỂN SỐ SỐ BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH MÁY VÀ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN SỐ CHƯƠNG 8: THIẾT KẾ MÁY CẮT KIM LOẠI Tp Hồ Chí Minh, - 2014 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Số Võ Văn Ngân, Quận Thủ Đức, Thành phố Hồ Chí Minh Tel: +84 7221223, Fax: +84 8960640 Khoa Cơ Khí Máy - Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy NỘI DUNG 8.1 CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY CẮT KIM LOẠI 8.2 THIẾT KẾ HỘP TỐC ĐỘ 8.3 THIẾT KẾ HỘP CHẠY DAO 2014 Tr 8.1 CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY CẮT KIM LOẠI Khoa Cơ Khí Máy - Bộ mơn Cơng nghệ Chế tạo máy  Q trình thiết kế máy cắt kim loại gồm có hai phần chính:  Thiết kế phần động học máy:  Xác định tính kỹ thuật máy: hình dáng tập hợp chi tiết gia cơng máy, kích thước giới hạn lớn nhỏ gia công máy …      2014 Xác định chuyển động máy, chủ yếu chuyển động tạo hình; Lựa chọn phương án thiết kế, từ lập sơ đồ kết cấu động học; Lựa chọn cấu truyền động cụ thể; Xác định thông số động học bản; Lập sơ đồ động máy Tr 8.1 CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY CẮT KIM LOẠI Khoa Cơ Khí Máy - Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy  Q trình thiết kế máy cắt kim loại gồm có hai phần chính:  Thiết kế phần động lực học máy:    Xác định lực mômen tác dụng; Tính cơng suất động cơ; Thiết kế động lực học chi tiết phận máy bao gồm xác định kết cấu, lựa chọn vật liệu, tính tốn kích thước … 2014 Tr 8.1 CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY CẮT KIM LOẠI Khoa Cơ Khí Máy - Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy 8.1.1 Phạm vi điều chỉnh số vòng quay lượng chạy dao     Khi gia công chi tiết, vận tốc cắt lượng chạy dao máy thay đổi tùy thuộc vào yếu tố chủ yếu sau: Tính chất lý vật liệu gia cơng (độ bền, độ cứng …); Vật liệu làm dao thơng số hình học dao cắt; u cầu chất lượng bề mặt chi tiết sau gia cơng (độ nhám bề mặt, độ xác kích thước, hình dáng hình học vị trí tương quan);  Phương pháp gia công điều kiện gia công  Tùy theo trường hợp gia công cụ thể để tính tốn xác định vận tốc cắt lượng chạy dao thích hợp cho đảm bảo chất lượng chi tiết gia công điều kiện kinh tế 2014 Tr 8.1 CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY CẮT KIM LOẠI Khoa Cơ Khí Máy - Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy 8.1.1 Phạm vi điều chỉnh số vòng quay lượng chạy dao 8.1.1.1 Phạm vi điều chỉnh số vòng quay Bảng – Phạm vi điều chỉnh số vòng quay theo loại máy 2014 Tr 8.1 CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY CẮT KIM LOẠI Khoa Cơ Khí Máy - Bộ mơn Công nghệ Chế tạo máy 8.1.1 Phạm vi điều chỉnh số vòng quay lượng chạy dao 8.1.1.1 Phạm vi điều chỉnh lượng chạy dao 2014 Tr 8.1 CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY CẮT KIM LOẠI Khoa Cơ Khí Máy - Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy 8.1.2 Chuỗi số vòng quay 8.1.2.1 Chuỗi số vòng quay cấp số nhân Hình – Biểu đồ chuỗi số vòng quay 2014 Tr 10 8.2 THIẾT KẾ HỘP TỐC ĐỘ DÙNG CƠ CẤU BÁNH RĂNG DI TRƯỢT Khoa Cơ Khí Máy - Bộ mơn Cơng nghệ Chế tạo máy 8.2.2 Chọn phương án thứ tự 8.2.1.2 Phương án thay đổi thứ tự (PATT)  Phương án thứ tự phương án thay đổi vị trí ăn khớp bánh nhóm truyền động theo thứ tự 2014 Tr 22 8.2 THIẾT KẾ HỘP TỐC ĐỘ DÙNG CƠ CẤU BÁNH RĂNG DI TRƯỢT Khoa Cơ Khí Máy - Bộ mơn Công nghệ Chế tạo máy 8.2.3 Vẽ lưới kết cấu 8.2.1.2 Phương án thay đổi thứ tự (PATT) Hình – Lưới kết cấu PATT I-II-III 2014 Tr 23 8.2 THIẾT KẾ HỘP TỐC ĐỘ DÙNG CƠ CẤU BÁNH RĂNG DI TRƯỢT Khoa Cơ Khí Máy - Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy 8.2.3 Vẽ lưới kết cấu 8.2.1.2 Phương án thay đổi thứ tự (PATT)    Cách vẽ lưới kết cấu: Vẽ đường thẳng song song nằm ngang (có thể cách hay không cách đều): biểu thị cho trục hộp tốc độ Vẽ đường thẳng song song thẳng đứng cách đều: biểu thị cho số vòng quay Khoảng cách đường thẳng quãng nhau, có giá trị log ϕ (để đơn giản lấy quãng cách ϕ)  Vẽ tia nối liền trục: tượng trưng cho tỉ số truyền trục Số lượng tia nối trục số tỉ số truyền nhóm truyền động hai trục Khoảng cách mở tia lượng mở xi nhóm truyền động  Do lưới kết cấu qui ước vẽ đối xứng nên số vòng quay n0 trục I chọn vị trí tia vẽ đối xứng 2014 Tr 24 8.2 THIẾT KẾ HỘP TỐC ĐỘ DÙNG CƠ CẤU BÁNH RĂNG DI TRƯỢT Khoa Cơ Khí Máy - Bộ mơn Cơng nghệ Chế tạo máy 8.2.4 Vẽ đồ thị số vòng quay       Cách vẽ đồ thị số vòng quay: Vẽ đường thẳng song song nằm ngang đường thẳng song song thẳng đứng (tương tự lưới kết cấu) Vẽ tia nối liền trục: biểu thị cho giá trị thực tỉ số truyền trục Tia thẳng đứng biểu diễn tỉ số truyền (đồng tốc) Tia nghiêng trái biểu diễn tỉ số truyền (giảm tốc) Tia nghiêng trái có tỉ số truyền , hai có tỉ số truyền , ba có tỉ số truyền Tia nghiêng phải biểu diễn tỉ số truyền (tăng tốc) Tia nghiêng phải có tỉ số truyền ϕ, hai có tỉ số truyền , ba có tỉ số truyền   Các tia song song có giá trị tỉ số truyền Từ lưới kết cấu, vẽ nhiều đồ thị số vòng quay khác cách thay đổi độ nghiêng tia, nghĩa thay đổi giá trị tỉ số truyền 2014 Tr 25 8.2 THIẾT KẾ HỘP TỐC ĐỘ DÙNG CƠ CẤU BÁNH RĂNG DI TRƯỢT Khoa Cơ Khí Máy - Bộ mơn Cơng nghệ Chế tạo máy 8.2.4 Vẽ đồ thị số vòng quay Hình 11 – Các phương án đồ thị số vòng quay khác 2014 Tr 26 8.2 THIẾT KẾ HỘP TỐC ĐỘ DÙNG CƠ CẤU BÁNH RĂNG DI TRƯỢT Khoa Cơ Khí Máy - Bộ mơn Cơng nghệ Chế tạo máy 8.2.4 Vẽ đồ thị số vịng quay Hình 12 – Các phương án chọn tỷ số truyền hợp lý 2014 Tr 27 8.2 THIẾT KẾ HỘP TỐC ĐỘ DÙNG CƠ CẤU BÁNH RĂNG DI TRƯỢT Khoa Cơ Khí Máy - Bộ mơn Cơng nghệ Chế tạo máy 8.2.4 Vẽ đồ thị số vòng quay  Trong trường hợp kiểm tra phạm vi điều chỉnh tỉ số truyền Ri tỉ số truyền i không đạt, người ta dùng đồng thời giải pháp sau để khắc phục:    2014 Làm trùng tốc độ Thêm trục trung gian Dùng truyền động phức tạp Tr 28 8.2 THIẾT KẾ HỘP TỐC ĐỘ DÙNG CƠ CẤU BÁNH RĂNG DI TRƯỢT Khoa Cơ Khí Máy - Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy 8.2.5 Vẽ đồ thị số vòng quay  Sơ đồ truyền lực sơ đồ biểu diễn cách thực tỉ số truyền (tức biểu diễn vị trí ăn khớp bánh răng) để tạo nên số vòng quay theo yêu cầu    Cách vẽ sơ đồ truyền lực sau: Các đường song song nằm ngang thể trục hộp tốc độ Vị trí ăn khớp bánh để thực tỉ số truyền thể trục thẳng đứng vị trí bánh cố định cặp bánh ăn khớp  Đường truyền động qua vị trí ăn khớp đến trục thể nét đậm gọi đường truyền lực đường đặc trưng cho số vòng quay 2014 Tr 29 8.2 THIẾT KẾ HỘP TỐC ĐỘ DÙNG CƠ CẤU BÁNH RĂNG DI TRƯỢT Khoa Cơ Khí Máy - Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy 8.2.5 Vẽ đồ thị số vịng quay Hình 28 – Sơ đồ động sơ đồ truyền lực 2014 Tr 30 8.2 THIẾT KẾ HỘP TỐC ĐỘ DÙNG CƠ CẤU BÁNH RĂNG DI TRƯỢT Khoa Cơ Khí Máy - Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy 8.2.6 Xác định số bánh Hình 29 – Cơ cấu bánh di trượt 2014 Tr 31 8.2 THIẾT KẾ HỘP TỐC ĐỘ DÙNG CƠ CẤU BÁNH RĂNG DI TRƯỢT Khoa Cơ Khí Máy - Bộ mơn Cơng nghệ Chế tạo máy 8.2.6 Xác định số bánh  Có hai phương pháp xác định số răng:  Pháp tính tốn;  Phương pháp tra bảng 2014 Tr 32 8.2 THIẾT KẾ HỘP TỐC ĐỘ DÙNG CƠ CẤU BÁNH RĂNG DI TRƯỢT Khoa Cơ Khí Máy - Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy 8.2.7 Kiểm tra sai số vịng quay Hình 31 – Kích thước chiều trục nhóm bánh 2014 Tr 33 8.2 THIẾT KẾ HỘP TỐC ĐỘ DÙNG CƠ CẤU BÁNH RĂNG DI TRƯỢT Khoa Cơ Khí Máy - Bộ mơn Cơng nghệ Chế tạo máy 8.2.7 Kiểm tra sai số vòng quay  Trong trình xác định số bánh hộp tốc độ, có sai số tỉ số truyền nên số vòng quay thực tế máy có khác biệt so với số vịng quay tiêu chuẩn  Vì cần kiểm tra lại sai số số vịng quay n Hình 31 – Kích thước chiều trục nhóm bánh 2014 Tr 34 8.3 THIẾT KẾ HỘP CHẠY DAO Khoa Cơ Khí Máy - Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy 8.3.1 Thiết kế hộp chạy dao thường  Hộp chạy dao thường loại hộp chạy dao đảm bảo di động dao hay phơi q trình cắt với giá trị lượng chạy dao cho trước khơng địi hỏi đạt độ xác cao cho giá trị  Để tận dụng khả cắt hợp lý, dãy giá trị lượng chạy dao hộp chạy dao tuân theo qui luật cấp số nhân  Thứ nguyên lượng chạy dao (mm/ph) chuyển động chạy dao độc lập (mm/v) chuyển động chạy dao phụ thuộc vào chuyển động  Do đó, cách thiết kế hộp chạy dao thường tiến hành tương tự cách thiết kế hộp tốc độ dùng cấu bánh di trượt 2014 Tr 35 8.3 THIẾT KẾ HỘP CHẠY DAO Khoa Cơ Khí Máy - Bộ mơn Cơng nghệ Chế tạo máy 8.3.1 Thiết kế hộp chạy dao xác  Quá trình thiết kế động học hộp chạy dao xác máy tiện theo bước sau:  Bước 1: Sắp xếp bước ren cần cắt thành bảng để tạo thành nhóm sở nhóm gấp bội;  Bước 2: Thiết kế nhóm sở;  Bước 3: Thiết kế nhóm gấp bội;  Bước 4: Thiết kế nhóm truyền động bù;  Bước 5: Kiểm tra bước ren 2014 Tr 36