Thiết kế kỹ thuật máy cưa xẻ gỗ có bề rộng mạch gỗ đến 800 mm

1 MỤC LỤC CHƯƠNG I I.3 ĐỊNH NGHĨA, PHÂN LOẠI CƯA XẺ GỖ LỜI NÓI ĐẦU Tại đại hội IV Đảng ta nêu ra: “ Phát triển công nghiệp chế biến gỗ, sử dụng hợp lý tiết kiệm gỗ’’ Tài nguyên thiên nhiên rừng phong phú, với diện tích hai phần ba đất đai toàn quốc rừng đất rừng bàn đạp vững để thực tốt nghị đó, đưa ngành chế biến gỗ vào vị trí thích đáng kinh tế Để đáp ứng ngày cao nhu cầu kinh tế quốc dân, việc giới hóatiến tới bán tự động tự động hóa khâu gia công gỗ nhằm mục tiêu kinh tế, xã hội, kỹ thuật điều cần thiết Nó đem lại nhiều hiệu : nâng suất cao, giảm sức lao động công nhân, cải thiện điều kiện làm việc, nâng cao chất lượng sản phẩm Ngành gia công gỗ có đựợc vị trí ngày hôm nhờ vào tiến vượt bậc khoa học kỹ thuật, ngành kỹ thuật phát triiển chế tạo máy móc đại phục vụ cho ngành liên quan khác Những máy móc phục vụ cho ngành chế biến gỗ ngày trang bị đại, với công suất quy mô lớn Có đáp ứng nhu cầu đời sống ngày cao nhân dân ngành công nghiệp khác Chúng em, kỹ sư chế tạo máy tương lai không ngừng sức học tập, rèn luyện kỹ thực tế lý thuyết để có trình độ, kỹ vững để tạo cho nghiệp tốt sau góp phần sức nhỏ vào công công nghiệp hóa đại hóa đất nước, đưa đất nước ngày phồn vinh giàu mạnh Tác giả CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ GIA CÔNG GỖ I.1.TỔNG QUAN VỀ NGÀNH CƯA XẺ GỖ Ngành cưa xẻ gỗ đời gắn liền với phát triển xã hội loài người Đầu tiên người biết đẽo, gọt sản phẩm đồ gỗ thô sơ Dần dần phát triển tiến lên không ngừng xã hội, công cụ lao động ngày đổi phát sinh lưỡi cưa đời; từ sản phẩm gỗ xẻ chiếm vị trí thích đáng đời sống ngày Nhất năm cuối kỷ 19, đầu kỷ 20, nhờ phát minh máy móc đại, thúc đẩy mạnh bước tiến ngành, từ thủ công chuyển qua sản xuất giới hóa theo lối dây chuyền Sự tiến kỹ thuật năm gần cung cấp cho ta thiết bị cưa xẻ có suất cao, cưa sọc, máy liên hợp phay xẻ, cưa vòng kiểu ghép bộ… làm dây chuyền sản xuất ngày hoàn thiện Công dụng rộng rãi gỗ xẻ có từ lâu đời, miền xuôi miền núi, thành thị nông thôn, sản xuất đời sống Từ ngành giao thông vận tải, kiến trúc xây dựng , bưu điện truyền thanh, dệt, thực phẩm công nghiệp nhẹ v.v… hàng năm sử dụng khối lượng gỗ xẻ lớn Vì không riêng ngành lâm nghiệp mà đến ngành khác, kể nông trường, hợp tác xã có xí nghiệp cưa xẻ gỗ Trong kiến trúc gỗ xẻ dùng với khối lượng lớn nhất, để xây dựng nhà ở, kho tàng xí nghiệp Đối với giao thông vận tải, gỗ vật liệu quan trọng dùng để làm cầu cống, đường xe lửa, toa xe, thùng xe… Ở nước ta gỗ xẻ vật liệu xây dựng quan trọng Mỗi năm ta khai thác triệu gỗ tròn chủ yếu cung cấp cho ngành cưa xẻ Nhìn lâu dài, trình công nghiệp hóa xã hội chủ nghĩa, số ngành chế biến gỗ khác dần xuất phát triển gỗ ép, ván sợi ép… Cũng ngành công nghiệp khác, ngành cưa xẻ phát triển qua giai đoạn khác Từ phân tán đến tập trung, từ thủ công đến giới hóa, tự động hóa Nhưng công nghiệp cưa xẻ có đặc điểm bật là: Công nghiệp cưa xẻ gỗ làm thay đổi hình dáng kích thước nguyên liệu, không làm thay đổi tính chất Công nghệ sản xuất theo hướng dây chuyền liên tục Công nghiệp cưa xẻ gỗ vừa có tính chất phân tán tập trung, vừa thô sơ đại Thứ nhất, nguyên liệu gỗ tròn khai thác từ miền rừng núi phân tán địa bàn rộng Do xưởng xẻ xây dựng theo nguồn nguyên liệu để giảm khâu vận chuyển gỗ tròn cung cấp gỗ xẻ kịp thời cho địa phương tiêu thụ Mặt khác thành phố lớn nơi tiêu thụ gỗ xẻ cho thị trường nước xuất Vì thường xây dựng xí nghiệp cưa xẻ lớn, xí nghiệp liên hợp cưa xẻ gia công gỗ Xí nghiệp thiết bị chế biến đại dây chuyền sản xuất giới hóa tự động hóa Thứ hai: Gỗ xẻ vật liệu sử dụng rộng rãi cho nhiều ngành khác Vì nhiều ngành công nghiệp khác đầu tư xây dựng xưởng xẻ phục vụ cho ngành Cơ sở chế biến cưa xẻ gỗ nước ta trước cách mạng tháng Tám có vài xí nghiệp nhỏ, sản xuất hàng năm mười nghìn mét gỗ tròn Hải phòng, Biên hòa, Hà nội….Đến năm 1954 hòa bình lập lại ngành chế biến gỗ dần phát triển Đã có hàng nghìn xí nghiệp trung bình sản xuất hàng năm 30 nghìn mét khối gỗ tròn Đội ngũ công nhân cán ngành chế biến gỗ đào tạo tốt ngày sức xây dựng ngành chế biến gỗ phát triển I.2 KHÁI NIỆM CHUNG VỀ MÁY XẺ GỖ I.2.1 Khái niệm Theo phát triển xã hội, nhu cầu đời sống ngày tăng Nhiều ngành công nghiệp đời phát tiển Ngành cưa xẻ gỗ ngành công nghiệp sớm phát triển theo nhu cầu đòi hỏi sản xuất đời sống xã hội có từ lâu đời trình độ sản xuất phụ thuộc nhiều vào tiến khoa học kỹ thuật chung giới từ ngành chế tạo máy phát triển, cung cấp cho ngành cưa xẻ gỗ nhiều máy móc cưa xẻ đại, kỹ thật cưa xẻ bước vào thời kỳ hoàn chỉnh, chuyển từ thủ công qua giới Công nghiệp cưa xẻ gỗ theo nghĩa hẹp trình xẻ gỗ tròn thành sản phẩm gỗ xẻ Không bao gồm nhiều vấn đề khác có liên quan lĩnh vực sản xuất bán thành phẩm, tận dụng phế liệu, bảo quản, sấy… Công nghệ cưa xẻ gỗ ngành nghiên cứu kỹ thuật sản xuất, thiết bị sử dụng, đặc tính phương pháp bảo quản nguyên liệu, sản phẩm Mục đích tìm phương pháp xẻ gỗ hợp lý, tiết kiệm nguyên vật liệu, giảm nhẹ sức lao động, nâng cao suất… I.2.2 Phân loại xí nghiệp cưa xẻ Do điều kiện tình hình khác nhau, ta phân nhiều loại loại có đặc điểm riêng I.2.2.1.Căn vào thời gian sản xuất kinh doanh Ta chia làm loại Xí nghiệp cưa xẻ có tính chất tạm thời: Loại thường xây dựng rừng, lâm trường khai thác gỗ Mục đích chế biến loại gỗ tròn không đạt quy cách, phục vụ chỗ Thiết bị dùng đơn giản, phần lớn nửa thủ công nửa giới Sản phẩm chủ yếu đồ mộc sơ chế, bao bì, nan nẹp Tỉ lệ thành khí gỗ xẻ thấp, số chia làm hai loại: loại bán cố định sử dụng vòng hai đến ba năm, xây dựng địa điểm cố định loại di động thông thường dùng để sản xuất tạm thời Xí nghiệp bán vĩnh cửu: xây dựng nơi tương đối ổn định, thời gian sản xuất vòng 10 đến 20 năm, nguyên liệu không đủ không cần thiết xí nghiệp ngừng sản xuất Loại xí nghiệp thường gây dựng bãi hai lâm trường, nơi giao điểm đường thủy đường thuận tiện cho việc vận chuyển gỗ từ rừng Xí nghiệp cố định lâu dài: loại có lực sản xuất lớn Phạm vi cung cấp nguyên liệu thị trường tiêu thụ lớn Địa điểm xây dựng thành phố, trung tâm công nghiệpv.v…thời gian từ 50 - 100 năm trở lên Trình độ giới hóa cao Hiện thành lập theo kiểu liên hợp chế biến gỗ, có khả tận dụng nguyên liệu cao I.2.2.2.Căn theo lực sản xuất: Có thể chia làm loại sau đây: Xí nghiệp gỗ loại nhỏ: Năng lực sản xuất thấp, ca sản xuất 200 mét khối gỗ với đường kính loại gỗ trung bình, trình độ giới hóa thấp Khâu vận chuyển hầu hết thủ công Xí nghiệp loại vừa: Năng lực sản xuất xa 200 mét khối gỗ tròn Thường có máy để xẻ phá Khâu vận chuyển xưởng vừa thủ công vừ giới Xí nghiệp loại lớn: Năng lực sản xuất cao Mỗi ca có sản xuất 600 mét khối gỗ tròn Thiết bị giới hóa toàn bộ, vận chuyển xưởng giới hóa tiến sang tự động hóa I.2.2.3 Căn vào thết bị cưa xẻ chính:Ta chia làm loại sau: Thiết bị cưa vòng Thiết bị cưa sọc Thiết bị cưa đĩa Thiết bị hỗn hợp I.2.2.4 Căn vào mặt hàng sản xuất: Có thể phân làm loại sau Xí nghiệp cưa xẻ gỗ thông dụng Xí nghiệp cưa xẻ gỗ chuyên dùng Xí nghiệp cưa xẻ gỗ tổng hợp I.3 ĐỊNH NGHĨA, PHÂN LOẠI CƯA XẺ GỖ I.3.1 Định nghĩa: Cưa xẻ dạng cắt gọt chuyên dùng nhằm mục đích phân chia phôi ( gỗ, phiến gỗ, gỗ thanh, gỗ ván) thành hai, ba nhiều phần để sản phẩm có kích thước nhỏ ngắn phôi Sự phân chia thường thực theo hướng định trước Sản phẩm tạo thường có dạng hình khối không bị biến dạng lớn trình cắt gọt gây Quá trình phân chia biến phần vật chất hai sản phẩm thành phoi ( mùn cưa) Các dạng cưa xẻ: Cưa xẻ Dạng cưa Dạng cđ lưỡi cưa Động lực Xuất phoi T tiến Thủ công tay Có phoi Cưa dọc Cưa ngang Tròn vô tận Động điện Không phoi Vòng vô tận Thủy lực Thẳng Chất khí Cưa hỗn hợp Dạng công cụ Bản thép Đĩa thép Lưỡi cưa vòng Cưa đĩa tròn loại Lưỡi cưa dọc Cưa đĩa xoắn ốc Lưỡi cưa tay Đĩa phay loại Dạng khối rỗng Cưa xích Dòng thủy lực Tia laze Hình trụ rỗng Hình chóp nón Dạng dao bào Dạng dao phay Hình 1.1: Sơ đồ phân chia dạng cưa xẻ gỗ I.3.2 Phân loại 1) Theo hướng cưa với chiều thớ gỗ có: xẻ dọc, cưa ngang cưa hỗn hợp - Cưa dọc: dùng chủ yếu để phân chia gỗ, phiến, thanh, hoàn thành nhỏ, gỗ bị phân chia theo chiều dọc thớ - Cưa ngang: dùng chủ yếu để cưa ngang gỗ, súc gỗ, cắt mẫu… hướng phân chia vuông góc với chiều thớ gỗ, sản phẩm tạo có chiều dài ngắn chiều dài phôi - Cưa hỗn hợp: cưa trung gian kết hợp cưa ngang cưa dọc 2) Theo dạng chuyển động lưỡi cưa có: chuyển động tịnh tiến (cưa sọc); chuyển động tròn (cưa đĩa); chuyển động vô tận (cưa vòng); chuyển động thẳng (tia laze, dòng thủy lực)… 3) Theo động lực phận cắt gọt có: sức người, động điện, động thủy lực, động chất khí v.v… 4) Theo xuất hình thái phế liệu cưa có: xuất phoi không tạo phoi 5) Theo dạng cấu trúc công cụ cắt có: lưỡi cưa đoạn thép mỏng, thép khép kín, có dạng băng tải, thép tròn dạng hình đĩa, dạng tròn rỗng đầu có cưa, dạng xích, dòng thủy lực cuối tia laze I.3.3.Các phận máy Máy gia công gỗ có ba phận là: động lực, truyền động cắt gọt - Cơ cấu động lực gồm: động điện, động thủy lực loại động lực khác, nhằm cung cấp lượng cho máy làm việc - Cơ cấu truyền động: phận chuyển tiếp, truyền chuyển động tự động đến cấu cắt gọt - Cơ cấu cắt gọt: thực chuyển động để gia công nguyên liệu Dưới dạng kết cấu máy I.3.3.1.Cơ cấu thực việc gia công • Cơ cấu cắt gọt: Trục quay (trục dao) • Cơ cấu đưa gỗ vào máy: Trục quay, băng truyền, giá đỡ I.3.3.2 Cơ cấu phụ trợ • Bộ phận kẹp, giữ phôi: Giữ chặt phôi trình gia công • Mặt chuẩn mặt dẫn hướng: Đường tâm máy tiện máy chép hình Những cữ thước tựa máy • Cơ cấu cấp liệu: Hòm tiếp liệu, máng trữ cấp liệu tự động • Cơ cấu đóng mở máy phanh hãm: Cơ cấu xoay, cấu định chuẩn phanh hãm • Những dụng cụ để kiểm tra: Cơ cấu để kiểm tra chất lượng, kích thước làm việc máy • Cơ cấu điều chỉnh: Bằng tay, giới hóa hay tự động hóa 10 I.3.3.3 Cơ cấu động lực • Động lực cho trình cắt gọt: Bằng điện thủy lực hay khí nén • Động lực cho trình đưa gỗ vào máy • Động lực cho cấu phù trợ khác I.3.3.4 Cơ cấu truyền chuyển động điều chỉnh • Cơ cấu truyền động khí: Bộ truyền động đai, bánh răng, vítđai ốc, truyền động ma sát Hộp tốc độ, đảo chiều • Truyền động thủy lực khí nén: Xi lanh, van chuyển mạch Cơ cấu điều chỉnh áp lực, tốc độ • Truyền động điện I.3.3.5 Các phận khác máy • Thân máy: Đúc, hàn • Bộ phận an toàn: Vỏ che chắn, cấu chuyên dùng cho loại máy • Các dụng cụ kiểm tra tính toán làm việc máy: Các đồng hồ đo công suất áp suất, tốc độ, nhiệt độ • Đồ gá: Dùng cho máy vạn mẫu dưỡng, dẫn hướng v… I.4 NGUYÊN LÝ CẮT GỌT CƠ BẢN I.4.1 Lưỡi cắt Mặt cắt góc cắt Lưỡi cắt bản- lưỡi cắt để gia công gỗ có nhiều kiểu kết cấu khác Dụng cụ cắt lưỡi dao, có nhiều lưỡi dao (lưỡi phay, lưỡi cưa) Lưỡi cắt có (hình 1.2) có dạng hình nêm Trong lưỡi cắt người ta phân chia ra, mặt trước abdf, mặt sau acef hai mặt cạnh abc fde Mặt trước tiếp xúc với phoi, mặt sau tiếp xúc với mặt gia công 139 Thay số vào công thức ta : PZ = 10.92.2,51.10,75.341,60.0.85 = 1955 N = 1.955 KN - Công suất cắt: N= PZ V 1955.341,6 = = 10,9 w 60.1020 60.1020 b Khi tiện tinh: - Xác định chiều sâu cắt (t) : t = Zmax = 2(mm) - Chọn lượng chạy dao : Theo [9, tr 11, bảng 5-11]: S = mm/vòng - Xác định tốc độ cắt: V= CV K V , m/ph T t x S yZ m V V Trong đó: Cv– Hệ số điều chỉnh: Cv =243 xv, yv, m – Các số mũ ta có: xv = 0,15; yv = 0,4; m = 0,2 V – Vận tốc cắt S – Lượng chạy dao vòng, S = mm/vòng T – Tuổi bền dao sử dụng dao, T = 60 pht t – Chiều sâu cắt, t = Zmax = mm Kv – Hệ số điều chỉnh vận tốc, ta có : Kv = Kmv Knv Kuv Trong đó: Kmv= 1.27 hệ số ảnh hưởng vật liệu gia công ; Kuv = 1, hệ số ảnh hưởng vật liệu dụng cụ cắt; Knv = 0,8 ; hệ số ảnh hưởng trạng thi bề mặt ; Klv = hệ số ảnh hưởng chiều sâu lỗ ⇒ Kv = 1.0,8.1,27.1 = 1,016 Thay thông số vào công thức tính tốc độ cắt ta được: 140 V= 243 1,016 = 98,7 m / ph 60 20,15.10, n= 1000.V 1000.98,7 = = 24,55v / ph π D 3,14.1280 0, Theo thuyết minh máy ta chọn n= 50 v/ph Lúc tốc độ cắt thực tế là: V= π D.n 3,14.1280.50 = = 200m / ph 1000 1000 -Tính lực cắt PZ PZ = 10.C P t x S y V n K p Cp, x, y, n – Là hệ số v số mũ tra theo Cp = 92; x = 1; y = 0,75; n = Kp – Hệ số điều chỉnh, Kp = K Mp K ϕp K γp K λp K rp KMp = 0,4/0,55 K ϕp = 1,08 góc nghiêng 300 K γp = 1,25 góc trước -150 K λp = 1,0 góc cắt 50 Krp= 0,87 bán kính đỉnh dao r= 0,5 mm ⇒ Kp = 0,4/0,55 1,08 1,25 0,87 = 0.85 Thay số vào công thức ta : PZ = 10.92.21.10,75.2000.0.85 = 1564 N = 1.564 KN - Công suất cắt: N= PZ V 1564.200 = = 5.1 w 60.1020 60.1020 141 IV.9.2.Xác định chế độ cắt cho tiện :φ 486H8 a.Khi tiện thô: - Xác định chiều sâu cắt (t) : t = Zmax = 5,5(mm) - Chọn lượng chạy dao :S = mm/vòng - Xác định tốc độ cắt: V= CV K V , m/ph T t x S yZ m V V Trong đó: Cv– Hệ số điều chỉnh Cv =243 xv, yv, m – Các số mũ: xv = 0,15; yv = 0,4; m = 0,2 V – Vận tốc cắt S – Lượng chạy dao vòng, S = mm/vịng T – Tuổi bền dao sử dụng dao, T = 60 pht t – Chiều sâu cắt, t = Zmax = 2,5 mm Kv – Hệ số điều chỉnh vận tốc, ta có : Kv = Kmv Knv Kuv Kv – hệ số điều chỉnh vận tốc cắt ; Kv = Kmv.Knv.Kuv Klv Trong :Kmv=1.27 hệ số ảnh hưởng vật liệu gia công; Kuv= 1, hệ số ảnh hưởng vật liệu dụng cụ cắt; Knv = 0,8 ; hệ số ảnh hưởng trạng thái bề mặt Klv = hệ số ảnh hưởng chiều sâu lỗ ; ⇒ Kv = 1.0,8.1,27.1 = 1.016 Thay thông số vào công thức tính tốc độ cắt ta được: V= n= 243 1,016 = 83m / ph 60 5,50,15.10, 0, 1000.V 1000.83 = = 54,3(v / ph) π D 3,14.486 Theo thuyết minh máy ta chọn n= 75 v/ph 142 Lúc tốc độ cắt thực tế là: V= π D.n 3,14.486.75 = = 114,4m / ph 1000 1000 -Tính lực cắt PZ PZ = 10.C P t x S y V n K p Cp, x, y, n – Là hệ số v số mũ tra theo [9, tr 18, bảng 5-23] ta có: Cp = 92; x = 1; y = 0,75; n = Kp – Hệ số điều chỉnh, Kp = K Mp K ϕp K γp K λp K rp KMp = 0,4/0,55 K ϕp = 1,08 góc nghiêng 300 K γp = 1,25 góc trước -150 K λp = 1,0 góc cắt 50 Krp= 0,87 bán kính đỉnh dao r= 0,5 mm ⇒ Kp = 0,4/0,55 1,08 1,25 0,87 = 0.85 Thay số vào công thức ta : PZ = 10.92.5,51.10,75.750.0.85 = 4301N=4,301 KN - Công suất cắt: N= PZ V 4301.75 = = 5,2 w 60.1020 60.1020 b.Khi tiện bán tinh: - Xác định chiều sâu cắt (t) : t = Zmax = 4(mm) - Chọn lượng chạy dao: S = mm/vòng - Xác định tốc độ cắt: V= CV K V , m/ph T t x S yZ m V V Trong đó: Cv– Hệ số điều chỉnh Cv =243 143 xv, yv, m – Các số mũ xv = 0,15; yv = 0,4; m = 0,2 V – Vận tốc cắt S – Lượng chạy dao vòng, S = mm/vòng T – Tuổi bền dao sử dụng dao, T = 60 pht t – Chiều sâu cắt, t = Zmax = mm Kv – Hệ số điều chỉnh vận tốc, ta có : Kv = Kmv Knv Kuv Trong đó: Kmv= 1.27 hệ số ảnh hưởng vật liệu gia công ; Kuv = 1,hệ số ảnh hưởng vật liệu dụng cụ cắt; Knv = 0,8 ; hệ số ảnh hưởng trạng bề mặt ; Klv = hệ số ảnh hưởng chiều sâu lỗ ; ⇒ Kv = 1.0,8.1,27.1 = 1,016 Thay thông số vào công thức tính tốc độ cắt ta được: V= 243 1,016 = 88m / ph 60 40,15.10, 0, n= 1000.V 1000.88 = = 57,6v / ph π D 3,14.486 Theo thuyết minh máy ta chọn n= 50 v/ph Lúc tốc độ cắt thực tế là: V= π D.n 3,14.486.50 = = 76,3m / ph 1000 1000 -Tính lực cắt PZ PZ = 10.C P t x S y V n K p Cp, x, y, n – Là hệ số v số mũ Cp = 92; x = 1; y = 0,75; n = Kp – Hệ số điều chỉnh, Kp = K Mp K ϕp K γp K λp K rp KMp = 0,4/0,55 K ϕp = 1,08 góc nghiêng 300 K γp = 1,25 góc trước -150 144 K λp = 1,0 góc cắt 50 Krp= 0,87 bán kính đỉnh dao r= 0,5 mm ⇒ Kp = 0,4/0,55 1,08 1,25 0,87 = 0.85 Thay số vào công thức ta : PZ = 10.92.41.10,75.76,30.0.85 = 3128 N = 3,128 KN - Công suất cắt: N= PZ V 3128.76,3 = = 3,8 w 60.1020 60.1020 b.Khi tiện tinh: - Xác định chiều sâu cắt (t) : t = Zmax = 2,5(mm) - Chọn lượng chạy dao :S = mm/vòng - Xác định tốc độ cắt: V= CV K V , m/ph T m t x S yZ V V Trong đó: Cv– Hệ số điều chỉnh Cv =243 xv, yv, m – Các số mũ: xv = 0,15; yv = 0,4; m = 0,2 V – Vận tốc cắt S – Lượng chạy dao vòng, S = mm/vòng T – Tuổi bền dao sử dụng dao, T = 60 pht t – Chiều sâu cắt, t = Zmax = mm Kv – Hệ số điều chỉnh vận tốc, ta có : Kv = Kmv Knv Kuv Trong đó: Kmv= 1.27 hệ số ảnh hưởng vật liệu gia công ; Kuv = 1, hệ số ảnh hưởng vật liệu dụng cụ cắt; Knv = 0,8 ; hệ số ảnh hưởng trạng thi bề mặt ; Klv = hệ số ảnh hưởng chiều sâu lỗ ⇒ Kv = 1.0,8.1,27.1 = 1,016 145 Thay thông số vào công thức tính tốc độ cắt ta được: n= 1000.V 1000.94,8 = = 62,2v / ph π D 3,14.486 Theo thuyết minh máy ta chọn n= 75 v/ph Lúc tốc độ cắt thực tế là: V= π D.n 3,14.486.75 = = 114,4m / ph 1000 1000 -Tính lực cắt PZ Ta có công thức: PZ = 10.C P t x S y V n K p Cp, x, y, n – Là hệ số v số mũ: Cp = 92; x = 1; y = 0,75; n = Kp – Hệ số điều chỉnh, Kp = K Mp K ϕp K γp K λp K rp KMp = 0,4/0,55; K ϕp = 1,08 góc nghiêng 300 K γp = 1,25 góc trước -150; K λp = 1,0 góc cắt 50; Krp= 0,87 bán kính đỉnh dao r= 0,5 mm ⇒ Kp = 0,4/0,55 1,08 1,25 0,87 = 0.85 Thay số vào công thức ta : PZ = 10.92.2,51.10,75.114,40.0.85 = 1955 N = 1,955 KN - Công suất cắt: N= PZ V 1955.114,4 = = 3,6 w 60.1020 60.1020 IV.9.3.Tra chế độ cắt cho nguyên công khoan lỗ Φ 11: - Chiều sâu cắt : t= D/2= 16/2= (mm) - Lượng chạy dao S (mm) khoan gang HB >180: s = 0,31 ÷ 0,35; Theo [9,tra bảng 5- 25, trang 21] ⇒ chọn s = 0,35 - Tốc độ cắt : V= Cv.Dq Kv ; T= 60ph T M SY 146 Theo [9, bảng 5- 28] ta thông số sau: Cv = 17,1 ; q = 0,25 ; y = 0,4 ; m = 0,125 Kv = Kmv.Kuv Klv Kmv = (190/HB) nv Theo [9, bảng 5- Tr 7] ta : nv= 1,7 Với gang xám HB= 190 ⇒ Kmv = 17 = Kuv = 0,83; Klv = ⇒ Kv = 0,83 = 0,83 ⇒ Vận tốc cắt : V = 17,1.160, 25.0,83 =25,89 (m/phút) 600,125.0,350, + Momen xoắn : Mx = 10.CM.D q S y Kp CM = 0,021 ; q = ; y= 0,8 ( Theo [9], Tra bảng 5- 32 Tr 25) Kp = Kmp = (HB/190) n Với HB= 190, n= 0,6 ⇒ Kp = ⇒ Mx = 10.0,021.16 0,35 0,8 = 23,21 + Lực hướng trục: Po= 10.Cp D q S y Kp Với Cp = 42,7 ; q= 1,0 ; y = 0,8 ⇒ Po = 10.0,021.16.0,35 0,8 = 1,45 (N) + Công suất : Số vòng quay: n = 1000V/ Π D = 1000.25,89/3,14.16 = 503 (vòng/phút) Công suất : Ne = Mx.n 23,21.503 = = 1,19 KW 9750 9750 147 IV.10 THIẾT KẾ ĐỒ GÁ Đồ gá công nghệ có ý nghĩa lớn việc mở rộng công nghệ máy móc, tăng suất lao động, tăng chất lượng gia công giảm giá thành sản phẩm gia công Trong quy trình công nghệ gia công chi tiết dạng trục nói chung, việc gia công bề mặt lắp ghép thường yêu cầu độ xác độ bóng bề mặt cao IV.10.1 Những yêu cầu cần thiết cấu kẹp: -Không phá vỡ vị trí định vị chi tiết gia công -Lực kẹp phải vừa đủ khơng nhỏ lực kẹp cần thiết, đồng thời không lớn để tránh chi tiết bị biến dạng -Biến dạng lực kẹp gây không vượt giới hạn cho phép -Đảm bảo động tác phải nhanh, nhẹ, thao tác tiện lợi, an toàn -Cơ cấu kẹp chặt phải nhỏ gọn, đơn giản, gắn liền thành khối IV.10.2 Lực kẹp chặt phôi: Hệ số an toàn K: Hệ số an toàn K có tính đến khả làm tăng lực cắt trình gia công K = K0 K1 K2 K3 K4 K5 K6 Trong đó: K0 – Hệ số an toàn trường hợp, K0 = 1,5 K1 – Hệ số tính đến trường hợp tăng lực cắt độ bóng thay đổi, gia công tinh K1 = 1,2 K2 – Hệ số tăng dao mòn, K2 = 1,3 K3 – Hệ số tăng lực cắt gia công gián đoạn, K3 = 1,2 K4 – Hệ số có tính đến sai số cấu kẹp chặt, kẹp chặt tay, K4 = 1,3 K5 – Hệ số tính đến mức độ thuận lợi cấu kẹp tay, kẹp thuận lợi K5 =1 148 K6 – Hệ số tính đến mômen làm quay chi tiết , K6 = ⇒ K = 1,5 1,2 1,3 1,2 1,3 = 3,65 Lực kẹp chi tiết định vị trục gia công Q Hình 4.12 Đồ gá tiện bề mặt trụ Theo[10, tr 62] ta có: Q f D1 + D d = K Pz Trong đó: Q – Lực kẹp bulông K – Hệ số an toàn, K = 3,6 D1 – Đường kính vòng đệm D – Đường kính chi tiết gia công f – Hệ số ma sát bulông bề mặt chi tiết, f = 0,15 Pz – Lực cắt KPzD 2.3,6.1955.1280 ⇒ Q = ( D1 + d ) f = (150 + 50)0.15 = 600576( N ) 149 Đường kính ren trung bình bulông kẹp chặt xác định theo công thức sau (chọn σ = KG/mm2) d= C Q 600576 = 1,4 = 3,8 mm σ 80000 Chọn d = 15 mm IV.10.3 Xác định sai số chế tạo cho phép đồ gá: Sai số đồ gá ảnh hưởng đến sai số kích thước gia công, phần lớn ảnh hưởng đến sai số vị trí tương quan bề mặt gia công bề mặt chuẩn Theo [10, tr 88, CT 62] ta có: [εct] = [ε ] − [ε gd c + ε k2 + ε m2 + ε dc2 ] Trong đó: [εgd] – Sai số g đặt cho phép, [εgd] = δ/3 = 0,89/ = 0,3 mm Với δ - Dung sai nguyên công εc – Sai số chuẩn, theo [9, trang 44, bảng 19] có: εc = εk – Sai số kẹp chặt, phương lực kẹp vuông góc với phương kích thước gia công sai số kẹp chặt không, εk = εm – Sai số mòn, đồ gá bị mòn gây ra, theo [9, trang 88, công thức 61] εm = β N = 0,1 10000 = 10 µm = 0,01 mm Với β - Hệ số phụ thuộc vo kết cấu đồ định vị, β = 0,1 N – Số lượng chi tiết gia công đồ gá, N = 10000 εdc – Sai số điều chỉnh, sai số sinh lắp ráp điều chỉnh đồ gá, εdc = µm = 0,005 mm Thay tất thông số vào công thức ta được: [εct] = [ 0,3] − [0 + + 0,012 + 0,005 ] = 0,09 mm Từ kết nêu yêu cầu đồ gá: 150 -Độ không đồng tâm bề mặt côn gá chi tiết bề mặt côn gá trục máy không vượt 0,09 mm - Sai số chế tạo côn gá chi tiết không vượt qúa 0,09 mm IV.11 Phiếu tổng hợp nguyên công 151 KẾT LUẬN & ĐỀ XUẤT Ý KIẾN +Kết luận: Trong trình thực đề tài, thân em cố gắng việc tìm kiếm tài liệu tìm hiểu thực tế sản xuất Qua ba tháng thực đề tài này, em gặp không khó khăn đề tài máy cưa vòng đề tài nên em không tránh khỏi thiếu sót trình tính toán thiết kế Vì em mong đóng góp ý kiến chân thành từ quy thầy bạn để đề tài em hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn! + Đề xuất ý kiến: Máy cưa vòng nằm máy xẻ gỗ để tạo sản phẩm, đóng vai trò quan trọng trình chế biến gỗ Trong thực tế máy cưa vòng nằm máy cũ chủ yếu dùng sức lao động công nhân - Đề tài đưa ưng dụng thực tế khả thi, giảm nhiều sức lao động công nhân mà suất lai cao nhờ có cấu ăn gỗ tự động - Ta lợi dụng hành trình máy để chế tạo lưỡi cưa hai đầu cắt để ăn gỗ hai hành trình máy 152 TÀI LIỆU THAM KHẢO Hoàng Nguyên Máy thiết bị gia công gỗ Nhà xuất Nông Nghiệp Hà Nội- 1991 Phạm Quang Đẩu- Phạm Quốc Phúc Máy gia công gỗ Nhà xuất Công Nhân Kỹ Thuật Hà Nội- 1982 Võ Quý Khanh Công nghệ cưa xẻ gỗ Nhà xuất Công Nhân Kỹ Thuật Hà Nội- 1977 Hoàng Nguyên Sổ tay kiểm tra sửa chữa lưỡi cắt gọt gỗ Nhà xuất Công Nhân Kỹ Thuật GS.TS Trần Văn Địch Thiết kế hệ truyền động khí tập Nhà xuất khoa học kỹ thuật Giáo trình Hướng dẫn thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy PGS Phạm Hùng Thắng Trường Đại Học Nha Trang Nguyễn Trọng Hiệp- Nguyễn Văn Lẫm Thiết kế Chi Tiết Máy Nhà xuất Đại Học Trung Học chuyên nghiệp Hà Nội- 1979 153 Lê Trung Thực, Đặng Văn Nghìn Hướng dẫn thiết kế đồ án môn học Chế Tạo Máy Trường ĐHBK TP.HCM- 1992 GS.TS Nguyễn Đắc Lộc- PGS.TS Lê Văn Tiến PGS.TS Ninh Đức Tốn- PGS.TS Trần Xuân Việt Sổ tay công nghệ chế tạo máy Nhà xuất khoa học kỹ thuật Hà Nội- 2003 10 Th.s Đặng Xuân Phương Đồ gá thiết kế đồ gá gia công khí Trường Đại Học Nha Trang- 2004 [...]... 14 Thân máy, 15 Lưỡi cưa I.6 Giới thiệu một số máy gia công gỗ hiên đại I.6.1 Máy cưa xọc chuyển động tịnh tiến 27 Hình 1.14: Máy cưa xọc chuyển động tịnh tiến (2560 x 1920 - 1050k ) I.6.2 Máy chế biến gỗ 28 Hình 1.15: Chế biến gỗ sản phẩm ở Công ty cổ phần Đại Nam – Cà Mau CHƯƠNG 2 29 THIẾT KẾ KỸ THUẬT MÁY CƯA XẺ GỖ II.1.YÊU CẦU THIẾT KẾ Yêu cầu thiết kế máy cưa xẻ gỗ là phải xẻ được cây gỗ có đường... hai phần Cưa đĩa có thể dùng để cưa ngang, cưa dọc hoặc xiên một góc nào đó Ở đây ta chỉ xét đến máy cưa đĩa xẻ dọc Sơ đồ nguyên lý: 3 6 1 2 Động cơ Hình 2.1: Máy cưa đĩa xẻ dọc 1 Động cơ 4 Đĩa cưa 2 Bộ truyền động đai 5 Tay quay 3 Trục cưa 6 Trục chính 4 5 32 n u Hình 2.2: Sơ đồ máy cưa đĩa xẻ dọc 1 .Gỗ gia công; 2 Đĩa cưa; 3 Trục cưa Nguyên lý hoạt động: Động cơ 1 truyền chuyển động cho trục cưa 3 qua... trong đó có bánh cóc làm nhiệm vụ khóa bàn máy và vô lăng 8 dùng để nâng hạ máy Ưu điểm: - Kết cấu đơn giản - Di chuyển nhẹ nhàng đến nơi cần gia công - Thao tác sử dụng máy đơn giản - Làm mát lưỡi cưa bằng nước làm giảm nguy cơ đứt lưỡi cưa - Không đòi hỏi công nhân có trình độ kỹ thuật cao - Xẻ được nhiều loại gỗ lớn nhỏ khác nhau Đặc biệt là xẻ được những loại gỗ có đường kính rất lớn - Lưỡi cưa chuyển... Trên trục cưa có gắn đĩa cưa 4 Trên trục chính 6 có gắn tay quay 5 dùng để nâng hạ trục cưa 3 Ưu điểm: - Cấu tạo đơn giản - Dễ chế tạo - Dễ sử dụng Nhược điểm: - Năng suất thấp - Cường độ lao động của công nhân phải bỏ ra nhiều - Chất lượng mạch xẻ kém - Không xẻ được gỗ có đường kính lớn II.2.2.Phương án 2: Máy cưa vòng 33 Nguyên lý chung: Cưa vòng là loại cắt gọt chuyên dùng, để xẻ dọc gỗ hoặc lượn... I.5 CÁC LOẠI MÁY CƯA XẺ GỖ THƯỜNG GẶP 23 Hình 1.10 Máy cưa cắt ngang ЦПΑ-40 1 Bàn đạp, 2 Tay quay nâng hạ cột, 3 Tay điều khiển kẹp chặt, 4 Bàn có con lăn, 5 Bao che, 6 Lưỡi cưa đĩa, 7 Động cơ điện, 8 Thước tựa, 9 Bàn dao, 10 Xi lanh, 11 Thân máy, 13 Động cơ điện I.5.1 Máy cưa cắt ngang, lưỡi cưa chuyển động theo đường thẳng II,A-40 Có cấu tạo như hình 1.10 Dùng để cắt những tấm ván rộng, hộp để gia... ra còn có một số yêu cầu sau đây: 30 - Các chỉ tiêu về hiệu quả sử dụng: máy thiết kế phải có năng suất cao, tốn ít năng lượng, độ chính xác cao, chi phí về lao động, vận hành máy ít, kích thước trọng lượng nhỏ, gọn nhẹ - Khả năng làm việc: Phải hoàn thành được các chức năng và các yêu cầu ban đầu đặt ra là: máy phải xẻ được những cây gỗ tròn có đường kính lớn nhất là 80 0mm Đây là thông số kỹ thuật. .. CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 31 Để thỏa mãn các yêu cầu ở trên ta có các phương án lựa chọn như sau: II.2.1.Phương án 1: Máy cưa đĩa Cưa đĩa là dạng cưa xẻ mà lưỡi cắt là những răng cưa nằm trên chu vi một đĩa, đĩa quay tròn, thực hiện tốc độ cắt, chuyển động ăn dao hoặc cưa, hoặc gỗ thực hiện Tốc độ ăn dao song song với bản cưa, ít trường hợp tạo thành với mặt bên bản cưa một góc nào đó Cưa đĩa được tiến... đầu và nhỏ nhất khi cắt ngang Loại gỗ: Loại gỗ khác nhau tính chất của gỗ cũng khác nhau, bởi vậy nên trị số công cắt riêng phụ thuộc vào loại gỗ Nếu công cắt cho gỗ thông khi cắt đầu bằng 0,75 kGm/cm3 thì cũng trong điều kiện ấy cắt gỗ xẻ bằng 3,15kGm/cm3, gỗ bạch dương 2,85kGm/cm3 Từ đó ta thấy công suất của máy trong trường hợp gỗ thông là lớn nhất Độ ẩm của gỗ: Gỗ có độ ẩm càng lớn thì trở lực cản... hơn, đạt kết quả cao hơn về năng suất, chất lượng, ứng dụng thực tế vào sản xuất để tạo ra các sản phẩm mới Để đáp ứng được những yêu cầu cấp thiết của công nghiệp cưa xẻ gỗ đòi hỏi các nhà thiết kế phải đưa ra được những máy móc phù hợp với từng điều kiện hoàn cảnh của từng vùng miền để có thể cung cấp được nhu cầu nguyên liệu gỗ cho thị trường Bên cạnh đó ta có thể cải tiến một số thiết bị, máy móc... Theo [2, Tr35] Ở đây: b,h – là chiều rộng và chiều dày lớp phoi gỗ được hớt đi tính bằng mm U – là tốc độ đẩy tính bằng m/phút Khi cưa xẻ, chiều rộng lớp gỗ được lấy đi bằng chiều rông mạch cưa, còn h thì bằng chiều cao của mạch cưa Biết thể tích phoi q và trị số công cắt riêng, K có thể xác định được công suất cắt N N = K.q(kgm/s) Theo [2, Tr35] Thay giá trị của q, ta có: N=K b.h.U (kGm/s) Theo [2, Tr35]