ĐỒ ÁN MÔN HỌC TRANG BỊ ĐIỆN THIẾT KẾ HỆ THỐNG MÁY CẮT GỌT KIM LOẠI ( MÁY TIỆN )

Với bài tập lớn này, em xin nêu ra 1 loại máy gia công kim loại chủ yếu vàquan trọng trong nghành công nghiệp nặng của nền kinh tế quốc dân với các loại máy cắt kim loại mà cụ thể là nhó

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG CĐ KỸ THUẬT CAO THẮNG

KHOA ĐIỆN – ĐIỆN LẠNH

ĐỒ ÁN MÔN HỌC TRANG BỊ ĐIỆN

THIẾT KẾ HỆ THỐNG MÁY CẮT GỌT KIM LOẠI

QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI

Thầy sẽ gửi mẫu sau

KẾ HOẠCH THỰC HIỆN

ĐỒ ÁN MÔN HỌC TRANG BỊ ĐIỆN

Đề tài: Máy Tiện ( T620, T616, T14L, Máy tiện ren vít vạn năng )

GVHD: ThS THS.NGUYỄN QUANG THÔNG

Ngày kết thúc

Giáo viên nhận xét

LỜI NÓI ĐẦU

Một trong những nội dung đặc biệt quan trọng của cuộc cách mạng khoa học kỹthuật 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 vớicông 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 bài tập lớn này, em xin nêu ra 1 loại máy gia công kim loại chủ yếu vàquan trọng trong nghành công nghiệp nặng của nền kinh tế quốc dân với các loại máy

cắt kim loại mà cụ thể là nhóm “Máy tiện”

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 nay nhiệm vụ đồ án máy công cụ được giao cơbản chúng em đã hoàn thành Do trình độ có hạn và kinh nghiệm còn hạn chế, vì vậy

mà trong quá trình thực hiện và toàn bộ quá trình tính toán thiết kế máy mới " Máy tiện ren vít vạn năng "có thể còn nhiều hạn chế và không tránh khỏi sai sót Kính mongThầy và các bạn góp ý để chúng em có cơ hội bổ sung vào vốn kiến thức của mình Vàđây cũng là dịp để chúng em kiểm tra lại kiến thức về máy công cụ sau khi đã hoàn thành đồ án của mình

Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy đã chỉ bảo và hướng dẫn tận tình để chúng

em hoàn thành đồ án này !

TP.HCM, ngày 15 tháng 03 năm 2018 Nhóm 4

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN

TP.HCM, ngày 15 tháng 03 năm 2018

Giảng viên hướng dẫn

PHIẾU ĐÁNH GIÁ ĐỒ ÁN TRANG BỊ ĐIỆN

T

T Hạng mục đánh giá

Thang điểm

Họ và tên Sinh viên

NguyễnThành Đạt

Trần VõThanhHào

Võ MinhChâu

NguyễnThanh Hoài

4.2 Yêu cầu về truyền động

điện và trang bị điện

5.3 Nội dung trình bày 3

MỤC LỤC

PHẦN GIỚI THIỆU 1

Chương 1 : Phần tổng quan về máy tiện 15

1.1 Lịch sử hình thành và phát triển của máy tiện ? 15

1.2 Khái niệm máy tiện ? 16

1.3 Công dụng và phạm vi ứng dụng ? 18

1.4 Tính năng công nghệ ? 18

1.5 Phương pháp tạo hình bề mặt ? 19

1.6 Phân loại ? 19

1.7 Nguyên lí hoạt động của máy tiện ? 21

1.8 Cấu tạo máy tiện ? 22

Chương 2.Phần tính toán chọn lựa động cơ và các khí cụ điện 28

2.1 Tính chọn công suất động cơ cho máy ? 28

Chương 3.Phần tính mạch động lực điều khiển 29

3.1 Nguyên lý hoạt động của máy tiện T14L ? 29

3.2 Nguyên lý hoạt động của máy tiện T620 ? 31

3.3 Nguyên lý hoạt động của máy tiện T616 ? 32

3.4 Nguyên lý hoạt động của máy tiện ren vít vạn năng ? 34

Chương 4.Phần nhận xét và kết luận hướng phát triển 20

PHẦN KẾT LUẬN

DANH MỤC HÌNH VẼ

Hình 1.1 Hình tổng quát về máy tiện 16

Hình 1.2 Hình ảnh dao tiện đang ăn phôi kim loại 17

Hình 1.3 Hình ảnh tiện thô tạo hình trên máy tiện CNC 17

Hình 1.4 Hình ảnh minh họa cho việc dao tiện ăn phôi 19

Hình 1.5 Hình ảnh thực tế khi tiện 20

Hình 1.6 Máy tiện CNC 29

Hình 1.7 Máy tiện cơ sử dụng trong công nghiệp 29

Hình 1.8 Hình ảnh phương pháp tiện trụ trơn 23

Hình 1.9 Hình ảnh phương pháp tiện trụ ren 24

Hình 1.10 Máy tiện CNC phổ biến trong công nghiệp 25

Hình 1.11 Hình ảnh các bộ phận chính của máy tiện 27

Hình 1.12 Hình ảnh máy tiện nhỏ dùng gia công nữ trang 25

Hình 1.13 Hình ảnh máy tiện CNC với hệ thống cấp phôi tự động 28

Hình 1.14 Hình ảnh máy tiện loại RAM 29

Hình 1.15 Hình ảnh máy tiện loại yên ngựa 31

Hình 1.16 Hình ảnh máy tiện đứng 31

Hình 1.17 hình ảnh máy tiện công suất lớn 32

Hình 1.18 hình ảnh máy tiện dùng để chế tạo dụng cụ sắt 32

Hình 1.19 hình ảnh mâm cặp 3 chấu 33

Hình 1.20 Hình ảnh dao cắt của máy tiện cơ 30

Hình 1.21 Hình ảnh dao cắt của máy tiện CNC 30

Hình 1.22 HÌnh ảnh mũi chống tâm của máy tiện 29

Hình 1.20 Hình ảnh dao cắt của máy tiện cơ 30

Hình 3.1 Sơ đồ nguyên lí mạch động lực , điều khiển T14L 30

Hình 3.2 Sơ đồ nguyên lí mạch động lực , điều khiển T620 29

Hình 3.3 Sơ đồ nguyên lí mạch động lực , điều khiển T616 31

Hình 3.4 Máy tiện T616 33

Hình 3.5 Sơ đồ nguyên lí mạch động lực máy tiện ren vít vạn năng 34Hình 3.6 Sơ đồ nguyên lí mạch điều khiển máy tiện ren vít vạn năng 37Hình 3.7 Máy tiện ren vít vạn năng 38

CHƯƠNG 1PHẨN TỔNG QUAN VỀ MÁY TIỆN

1.1 Lịch sử hình thành và phát triển của máy tiện?

Mặc dù máy tiện chế biến gỗ đã được sử dụng từ thời Kinh Thánh, nhưng chiếcmáy tiện gia công kim loại thực tế đầu tiên mới được Henry Maudslay phát minh vàonăm 1800 Nó chỉ đơn giản là một máy công cụ giữ mẩu kim loại đang được gia công,

vì vậy một công cụ cắt có thể gia công bề mặt theo đường mức mong muốn

Chiếc máy phay đầu tiên được vận hành theo cách thức tương tự như vậy, ngoạitrừ công cụ cắt được đặt ở trục chính đang quay Phôi được lắp trên bệ máy hay bànlàm việc và di chuyển theo công cụ cắt Chiếc máy phay này do Eli Whitney phát minhnăm 1818

Những chuyển động được sử dụng trong các công cụ máy được gọi là trục và đềcập đến 3 trục: “X” (thường từ trái qua phải), “Y” (trước ra sau) và “Z” (trên và dưới).Bàn làm việc cũng có thể được quay theo mặt ngang hay dọc, tạo ra trục chuyển độngthứ tư Một số máy còn có trục thứ năm, cho phép trục quay theo một góc

Ngày nay nhu cầu sản xuất và sửa chữa các chi tiết trong ngành cơ khí là rấtlớn, vì vậy máy tiện được cải thiện và nâng cấp ngày càng hiệu quả Máy tiện hiện nay

có thể làm nhiều nhiệm vụ và nhiều chức năng với độ chính xác cao, thời gian ngắn,đáp ứng năng suất trong nghành công nghiệp nặng

( Hình 1.1 ) Hình tổng quát về máy tiện

1.2 Khái niệm máy tiện?

Máy tiện là một loại máy dùng để cắt gọt kim loại có chuyển động chính là dùng chuyển động quay tròn xung quanh tâm của phôi tạo ra tốc độ cắt và chuyển

dộng chạy dao chính là chuyển động tịnh tiến gồm hai loại : chạy dao ngang (chạy theo hướng kính của chi tiết )và chạy dao dọc dọc theo hướng trục của chi tiết

( Hình 1.2 ) Hình ảnh dao tiện đang ăn phôi kim loại

( Hình 1.3 ) Hình ảnh tiện thô, tạo hình trên máy tiện cnc

( Hình 1.4 ) Hình ảnh minh họa cho việc dao tiện ăn phôi

( Hình 1.5 ) Hình ảnh thực tế khi tiện

Trong những phương pháp chế tạo chi tiết cho các lọai máy, cơ cấu, khí cụ, cũng nhưcho các sản phẩm khác, phương pháp cắt gọt được sử dụng rộng rãi nhất đó là phươngpháp tiện, phay, bào, nguội, khoan, mài …Thực chất của phương pháp cắt gọt là tạonên những bề mặt mới bằng các làm biến dạng, sau đó bớt đi những lớp kim lọai bề

mặt để tạo thành phoi Các chi tiết thường là trịn xoay như trục, Puli, bánh răng và cácchi tiết khác, đều được gia công trên máy tiện, hình thức này được gọi là gia công tiện.

( Hình 1.6 ) Hình ảnh máy tiện chuyên dùng

( Hình 1.7 ) Hình ảnh máy tiện cơ

Với các thiết bị đi kèm , máy tiện có thể sử dụng trong việc khoan , doa , vátmặt , miết , mài Máy tiện cơ được một người vận hành sử dụng một chi tiết hoặc 1loại bộ phận đơn chiếc Ngoài ra chúng cũng được sử dụng để sửa chữa máy , và bảotrì sản phẩm

Ngày nay máy tiện không ngừng được cải tiến để phù hợp với tiến bộ của khoahọc kĩ thuật Ngoài việc gia công các bề mặt tròn xoay đơn giản, trên máy tiện renvít vạn năng còn được gia công các bề mặt định hình phức tạp, gia công các lỗkhoan, khoét, doa, ta rô với độ chính xác cao Uư điểm nổi bật là có thể khoan sâucác lỗ, tiện côn chi tiết có góc côn nhỏ, nếu dùng gá đặc biệt còn có thể tiện đượccác mặt elip, phay,

+ Chuyển động quay tròn của trục chính mang phôi Q1

+ Chuyển động tịnh tiến chạy dọc T1 (Đường chuẩn)

( Hình 1.8 ) Hình ảnh phương pháp tiện trụ trơn

Vậy chuyển động tạo hình gồm có 2 thành phần đó là chuyển động quay tròn của trục chính Q1và chuyển động tịnh tiến dọc phôi T1

Phương pháp tạo hình mặt ren: Ta thấy một bề mặt có thể tạo thành bằng cách tạo ra đường sinh và thực hiện đường sinh theo đường chuẩn để tạo thành một bề mặt nào đó Không chỉ cần biết hình dạng của đường sinh mà còn phải biết vị trí tương đối

và tuyệt đối của chúng

 Đường chuẩn là đường ren vít được tạo thành từ phương pháp vết (Phương pháp quỹ tích)

 Đường sinh là đường ren vít được tạo thành từ phương pháp chép hình

Để tạo ra bề mặt ren thì 2 chuyển động thành phần Q1∧T1 phải có sự liên hệ chặt với nhau đảm bảo khi trục chính mang phôi quay được 1 vòng thì bàn xe dao phải dịch chuyển được 1 lượng bằng bươc ren S hayren xoắn S*(với nhiều ren đầu mối)

( Hình 1.9 ) Hình ảnh tiện trụ ren

1.6 Phân loại máy tiện ?

Về mặt kết cấu và công cụ máy tiện được phân ra:

 Máy tiện: Được chế tạo nhiều cỡ (cỡ nhẹ, cỡ trung, cỡ lớn, cỡ nặng)

 Gồm 2 nhóm là : Máy tiện cơ và máy tiện CNC, máy tiện cơ thì

có 2 loại phổ biến là máy tiện trơn và máy tiện ren vít

 Ngoài ra trên thị trường còn có máy tiện chuyên dùng - Máy tiệncụt - Máy tiện nhiều dao - Máy tiện revolver - Máy tiện tự động

( Hình 1.10 ) Hình ảnh máy tiện cnc khá phổ biến trong công nghiệp

( Hình 1.13 ) Hình ảnh máy tiện cnc với hệ thống cấp phôi tự động

( Hình 1.14 ) Hình ảnh máy tiện loại Ram

( Hình 1.15 ) Hình ảnh máy tiện loại yên ngựa

Hình 1.16 Hình ảnh máy tiện đứng

Hình 1.17 Hình ảnh máy tiện công suất lớn

Hình 1.18 : Hình ảnh máy tiện dùng để chế tạo dụng cụ sắt

1.7 Nguyên lý làm việc của máy tiện ?

Nguyên lý làm việc của máy tiện này là máy cắt kim loại có chuyển động chính

là quay tròn quanh tâm của phôi tạo ra tốc độ cắt nhanh Chuyển động tịnh tiến là chuyển động chạy dao gồm hai loại: chạy dao ngang (chạy theo hướng kính của chi tiết), chạy dao dọc(dọc theo hướng trục của chi tiết)

Máy tiện có thể gia công trên các mặt không tròn xoay, hình nhiều cạnh, elíp, cam, Vì thế nguyên lý làm việc của máy tiện T616 có quy luật nhất định Phụ thuộc nhiều vào bề mặt gia công, hình dáng dao cắt

Chuyển động tạo hình bao gồm mọi chuyển động tương đối giữa dao và phôi dựa trên bề mặt gia công

Các chuyển động chính trong máy tiện: Là chuyển động tạo ra tốc độ cắt chính

đó là chuyển động quay của phôi

2 chuyển động trên đây đều là chuyển động cơ bản của máy :

chuyển động tạo hình phức tạp

1.8 Cấu tạo máy tiện ?

Cấu tao máy tiện gồm :

( Hình 1.11 ) Hình ảnh các bộ phận chính của máy tiện

1 Bảng hiện thị vị trí : dùng để cài đặt ( set-up) dao cho máy công cụ phù hợp

cho con hàng đang gia công…

2 Mâm cặp : là sản phẩm quan trọng nhất của phụ kiện máy tiện, dùng kẹp chặt chi tiết và truyền chuyển động quay cho chi tiết trên máy tiện

3 Ụ sau: Dùng để đỡ các chi tiết quá dài được thực hiện trong công tác gia công

hoặc dung có công dụng gá và tịnh tiến mũi khoan, khoét, doa…

công cụ

5 Xa dao ( hộp xe dao) : có công dụng để gá kẹp dao và đảm bảo cho dao

chuyển động theo các chiều khác nhau Xe dao có chuyển động tịnh tiến và có thể thực hiện bằng tay hoặc cơ khí

6 Thùng chứa phoi : chứa phoi dư thừa khi máy công cụ ( máy tiện ) hoạt động

và tạo ra sản phẩm

7 Trục dẫn tiến :

8 Trục vít me : là cơ cấu vít gắn liền với đai ốc dùng để truyền chuyển động cho

cơ cấu trượt dọc theo vít me, trục vít me thường rất dài so với đường kính của nó

9 Đế băng máy( Thân máy ) : có nhiệm vụ đỡ ụ đứng, ụ động, bàn dao và góp

phần để ụ động và bàn dao di trượt trên băng máy Thân máy được đặt trên hai

bệ máy, làm bằng gang lớn có nhiều cơ cấu chính của máy được lắp đặt trên thân máy

10.Hộp bước dẩn tiến ( Hộp bước tiến ) : có công dụng truyền chuyển động quay

từ trục chính cho trục trơn và vít me Giúp thay đổi trị số bước tiến của dao

11.Cần gạt điều khiển tốc độ quay ( hộp tốc độ ) điều khiển tốc độ cho ụ động

giúp mâm cặp chuyển động tốc độ cao hay thấp

>>Thiết bị điện của máy tiện : Được bố trí trong tủ điện đóng và ngắt động cơ

Người dùng có thể điều chỉnh hộp tốc độ, hộp bước tiến, hộp xe dao… từ các bộ phận tay gạt, vô lăng…

Hình 1.19 Hình ảnh mâm cặp 3 chấu

Hình 1.20 Hình ảnh cán dao của máy tiện cơ

Hình 1.21 Hình ảnh cán dao trong máy tiện cnc

( Hình 1.22 ) Hình ảnh mũi chống tâm của máy tiện

CHƯƠNG 2 PHẨN TÍNH TOÁN VÀ LỰA CHỌN KHÍ CỤ ĐIỆN

2.1 Tính chọn công suất động cơ cho máy ?

Công suất động cơ cần phải chú trọng ba thành phần công suất là: Công suất cắt Nc,

công suất máy chạy không N0, công suất phụ tiêu hao do hiệu suất và những nguyên nhân ngẫu nhiên ảnh hưởng đến quá trình làm việc của máy Np .Ta có:

N đc = N c + N 0 + N p

Do công suât cắt thường chiếm khoảng 70% - 80% công suất động cơ nên ta tính gầnđúng công suất động cơ theo công suất cắt

NC=Nđcθ (KW) (KW)KW))θ (KW)Trong đó: θ (KW) là hi u su t cθ (KW) a máyệu suất của máy ất của máy ủa máy

Tính công suất cắt theo công thức:

N C=Pz x V60x102x9,81

Trong đó: Pz là lực cắt chọn

Để tính lực Pz, ta cần chọn chê độ cắt theo chế độ thử máy hoặc chế độ công nghệ cao

Ta có thể tính Pz theo công thức sau:

P z = c.t x s y (HB) n

- t là chiều sâu cắt trên phôi (mm) Ta chọn chê độ cắt t = 4mm

- s là lượng chạy dao (mm/v) Ta chọn chế độ cắt s = 0.39mm.

Do vậy ta có thể chọn loại động cơ có công xuất Nđc = 10 (kW)

Công suất chạy dao, với k = 0,04

NđcS = k.Nđc = 0,04.9,64 = 0,3856 (kW)

CHƯƠNG 3 PHẨN NGUYÊN LÍ HOẠT ĐỘNG VÀ

3.1 Nguyên lý hoạt động của máy tiện T14L ?

Nguyên lý hoạt động của máy tiện T14L:

Đặt tốc độ: Xoay chuyển mạch CM sang trái chuẩn bị cấp điện cho công tắc tơ K3 thực hiện nối điện vào động cơ theo chế độ ∆ nối tiếp Động cơ 1M quay 1500 vòng/phút

Xoay chuyển mạch CM sang phải chuẩn bị cấp điện cho công tắc tơ K4, K5 thực hiện nối điện vào động cơ theo chế độ YY Động cơ điện quay 3000 vòng/phút.

Chạy máy: Nhấn nút M1 hoặc M2, động cơ quay phải hoặc trái Đóng mở động

cơ bơm nước 2M bằng MCCB2 Tắt mở đèn chiếu sáng Đ bằng công tắc H3

Dùng máy và bảo vệ: ấn nút D Dừng máy sau mỗi ca làm việc phải cắt nguồn bằng MCCB1 Bảo vệ quá tải động cơ 1M bằng rơle nhiệt

Hình 3.1 Sơ đồ nguyên lí mạch động lực và mạch điều khiển máy tiện T14L

3.2 Nguyên lý hoạt động của máy tiện T620 ?

Nguyên lý hoạt động máy tiện T620:

Để điện áp không nguy hiểm 36V dùng cho đèn thắp sáng Điện áp 127V dùng cho mạch điều khiển, ta dùng MBA Khi đóng công tắc CT, đèn Đ sáng

Khởi động động cơ ĐC, ĐB và ĐD bằng cách nhấn nút khởi động M2, khi đó mạch 1-3-5-7-K1-8-6-4-2 khép kín, cuộn dây công tắc tơ K1 có điện, các tiếp điểm thường mở K1 của mạch động lực và mạch điều khiển đóng lại Các động cơ ĐC, ĐB

và ĐD được đấu vào mạng điện Tiếp điểm K1(3-5) đóng lại để duy trì mạch điện khi

ta buông nút nhấn M2 Khi cần thiết có thể ngắt động cơ của bơm dung dịch làm nguội

ĐB bằng MCCB2 và ngắt ĐD bằng phích cắm F(động cơ ĐD chỉ lắp vào khi sử dụng bàn dao truyền động bằng dầu ép)

Sau khi gia công xong chi tiết ly hợp ma sát đĩa sẽ mở ra, sẽ làm tiếp điểm thường mở của công tắc hành trình CH1 đóng lại Cuộn dây rơle thời gian T có điện, tiếp điểm thường đóng mở chậm (5-7) mở sau 1 thời gian được chỉnh định trước →

công tắc tơ K1 mất điện, mở các tiếp điểm chính trong mạch động lực → các động cơ

ĐC, ĐB và ĐD ngưng hoạt động Rơle thời gian T có tác dụng đóng ngắt động cơ khi thời gian chạy không tải quá dài nhằm hạn chế thời gian động cơ chạy không tải một cách vô ích và làm việc với hệ số thấp Nếu thời gian chạy không tải ngắn hơn thời gian chỉnh định của rơle T thì mạch vẫn hoạt động bình thường

Động cơ chạy dao nhanh ĐN được khởi động bằng các công tắc tơ N Các côngtắc tơ này tác động khi công tắc hành trình CH2 đóng, nhờ quay trục phụ lắp trên hộp

xe dao (ở máy mới thì bấm trên đầu tay gạt) Trong sơ đồ điện còn dùng ampe kế A lắp vào một pha của động cơ chính Vòng chia độ của ampe kế có 3 phần: phần khắc

bộ màu trắng bên trái chỉ máy chạy không tải và làm việc với phụ tải của nhỏ, phần màu đen ở giữa chỉ phụ tải đạt từ 85 đến 100% và phần độ chia màu trắng bên phải chỉqua tải Các động cơ được bảo vệ quá tải bằng rơle nhiệt RN1, RN2 và RN3

Dừng động cơ ta nhấn nút dừng D