Thiết kế chế tạo máy tiện hạt gỗ

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ CHẾ TẠO MÁY TIỆN HẠT CHUỖI GỖ Người hướng dẫn: Sinh viên thực hiện: ThS TRẦN QUỐC VIỆT NGUYỄN HỮU THƯƠNG BÙI DUY THANH Đà Nẵng, 2017 LỜI NÓI ĐẦU Trong thời gian dài, ngành khí tập trung nghiên cứu để giải vấn đề tự động hóa xí nghiệp có quy mô sản xuất lớn (hàng loạt hàng khối) Nhƣng thực tế, xí nghiệp máy có quy mơ sản xuất hàng loạt vừa hàng loạt nhỏ lại phổ biến Việt Nam Do đó, địi hỏi xí nghiệp phải nâng cao hiệu sản xuất suất lao động, điều dẫn tới vấn đề nghiên cứu triển khai kỹ thuật tự động có tính linh hoạt cao dây chuyền sản xuất Hiện đa số hộ sản xuật thủ công nên săng suất lao động thấp nhằm khắc phục điều Chúng em nghiên cứu đề án máy tiện hạt gỗ đƣợc cho phép khoa Chúng em đƣợc nhận đề tài “Thiết kế chế tạo máy tiện hạt gỗ ” Vì lần đầu làm quen với công việc thiết kế tổng thể, đƣợc hƣớng dẫn thầy PGS.Th.S Trần Quốc Việt nhƣng không tránh khỏi bỡ ngỡ Hơn nữa, tài liệu phục vụ cho công việc thiết kế cịn q ít, thời gian thực đề tài khơng nhiều, khả cịn hạn chế nên q trình thiết kế khơng tránh khỏi thiếu sót Nên mong đƣợc giúp đỡ bảo thầy cô Sau thời gian làm đề tài nổ lực thân đƣợc hƣớng dẫn thầy chúng em hoàn thành xong đồ án thời gian qui định Chúng em xin chân thành cảm ơn bảo tận tình thầy, khoa Cơ khí, đặc biệt thầy C C R L T PGS.Th.S Trần Quốc Việt giúp đỡ chúng em hoàn thành đề tài U D Đà Nẵng, ngày 20 thánh năm 2017 Sinh viên thực Nguyễn Hữu Thƣơng Bùi Duy Thanh i MỤC LỤC CHƢƠNG TÌM HIỂU, GIỚI THIỆU SẢN PHẨM CHUỖI GỖ VÀ QUI TRÌNH SẢN XUẤT CHUỖI i 1.1 Tìm hiểu, giới thiệu sản phẩm vòng đeo tay trầm hƣơng 1.2 Qui trình sản xuất : CHƢƠNG CÁC PHƢƠNG ÁN,PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN PHƢƠNG ÁN THÍCH HỢP CHO MÁY THIẾT KẾ .3 2.1 Phân tích, thiết kế động học máy .3 2.1.1 Chọn phương án cắt 2.1.2 Chọn cấu truyền động: .6 2.1.3 Chọn động trục .8 2.1.4 Chọn cấu dẫn hướng cho trục cấu ch ng t m 12 CHƢƠNG TÍNH TỐN THIẾT KẾ MÁY 14 3.1 Thiết lập sơ đồ động học máy 14 3.2 Thiết kế kết cấu hệ thống truyền động máy 16 3.2.1 Hệ th ng truyền động trục vit-me 16 C C R L T 3.2.2 Tính chọn trượt, trượt: 21 3.3 Tính chọn động trục 26 3.4 Tính toán lựa chọn động DC cho bàn chạy dao: .27 3.8 Thiết kế băng tải cấp phôi 31 U D 3.8.2 Chọn loại băng tải 32 3.8.3 Chọn cấu dẫn động 33 3.8.4.Thiết kế băng tải 35 CHƢƠNG TÍNH TỐN THIẾT KẾ CỤM TRỤC CHÍNH Error! Bookmark not defined 4.1 Thiết kế truyền đai 41 Thông s ban đầu 41 Đường kính bánh đai …… 42 4.1.3 Chọn khoảng cách trục A 42 4.1.4 Tính xác khoảng cách trục A chiều dài đai L: 42 4.1.5 Kiểm nghiệm góc ơm cần thiết 43 Xác định s đai cần thiết 43 Xác định lực căng đai lực tác dụng lên trục 43 4.2 Thiết kế quy trình cơng nghệ gia cơng chi tiếttrục 47 ii CHƢƠNG VẬN HÀNH BẢO DƢỠNG 48 5.1 Vận hành máy 64 5.2 Bảo dƣỡng máy .64 5.2.1 Quy trình bảo dƣỡng máy 64 5.2.2 Kết đạt đƣợc sau trình bảo dƣỡng 64 5.2.3 Sau bảo dƣỡng 65 CHƢƠNG ĐÁNH GIÁ VÀ KẾT LUẬN 66 6.1 Đánh giá kết đạt đƣợc 66 6.2 Những hạn chế hƣớng khắc phục 66 6.2.1 Về thiết kế khí .66 6.2.2 Về điều khiển động 66 6.3 Kết luận 66 TÀI LIỆU THAM KHẢO 67 C C R L T U D iii DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 2.1: Dao thẳng đứng từ xuống Hình 2.2: Phƣơng án giống máy tiện T616 .5 Hình 2.3: Cơ cấu dùng vít me .6 Hình 2.4: Vít me đai ốc thƣờng Hình 2.5: Vít me đai ốc bi Hình 2.6: Các kiểu hồi bi vít me đai ốc bi Hình 2.7: Động điện xoay chiều Hình 2.9: Dẫn hƣớng trƣợt tròn 10 Hình 2.10: Dẫn hƣớng sống trƣợt dạng mang cá .11 Hình 2.11: Thanh trƣợt vuông 11 C C Hình 2.12: Cơ cấu chống tâm 12 Hình 3.1: Sơ đồ động học trục Z 14 Hình.3.2 Cơ cấu kẹp phơi 14 Hình :3.3 Cơ cấu trục 15 Hình 3.4: Sơ đồ động học máy .16 R L T Hình 3.5: Sơ đồ tính tốn trục X 17 Hình 3.6: Biểu đồ tần số thời gian động bƣớc 18 Hình 3.7: Động bƣớc PK596AE-R27 .20 U D Hình 3.8: Vịng bi gối đở loại UCP204 20 Hình 3.9: Con trƣợt trƣợt hãng Hiwin 21 Hình 3.10: Sơ đồ tính tốn trục X 22 Hình 3.11: Catalogue trƣợt .23 Hình 3.12: Catalogue trƣợt 24 Hình 3.13: Sơ đồ tính tốn cấu dẫn hƣớng chống tâm .24 Hình 3.14: Catalogue trƣợt .25 Hình 3.15: Catalogue trƣợt 25 Hình 3.16 Động AC trục 27 Hình 3.17 Đai thang pulley 29 Hình 3.18: Gối đở UCF 204 31 Hình 3.19: Cấu tạo chung băng tải 31 Hình 3.20: Băng tải đai 32 Hình :3.21 Băng tải đai dây chuyền sản xuất 32 Hình 3.22: Băng tải lăn 33 iv Hình 3.23: Băng tải đẩy .33 Hình 3.24: Động bƣớc 34 Hình 3.25: Động servo 34 Hình 3.26: Động chiều 34 Hình 3.27: Băng tải 35 Hình 3.28:Tang 35 Hình 3.29: Động cần gạt nƣớc 37 Hình 3.30: Cụm chi tiết mang dao .37 Hình 3.31: Cụm chi tiết cấp phôi 38 Hình 3.32: Cụm chi tiết trục 38 Hình 3.33: Cụm chi tiết chống tâm 39 Hình 3.34: Sơ đồ board đệm ARDUNO 40 Hình 3.36: Sơ đồ khối điều khiển mạch driver TB6560 40 Hình 3.37: Sơ đồ kết nối mạch 41 Hình 3.38: Sơ đồ kết nối mạch với GRBL 41 Hình 3.39 Sơ đồ mạch điều khiển 41 Hình 4.1 Bộ truyền đai 41 Hình 4.2 Thông số đai 41 C C R L T Hình 4.3 Biểu đồ momen trục I 44 Hình 4.4 Kiểm nghiệm biểu đồ momen My trục I .45 Hình 4.5 Kiểm nghiệm biểu đồ momen Mx trục I .45 U D v DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 3.1 Catalogue động bƣớc hãng Oriental Motor 19 Bảng 3.2 Hệ số quán tính động bƣớc 20 Bảng 3.3 Thông số vòng bi gối đở 21 Bảng 3.3 Chỉnh dòng chạy động 41 Bảng 3.4 Chỉnh chế độ vi bƣớc 41 Bảng 3.5 Chỉnh dòng giữ động 41 C C R L T U D vi Máy Tiện Hạt Gỗ CHƢƠNG TÌM HIỂU, GIỚI THIỆU SẢN PHẨM CHUỖI GỖ VÀ QUI TRÌNH SẢN XUẤT CHUỖI 1.1 Tìm hiểu, giới thiệu sản phẩm vòng đeo tay trầm hƣơng Vòng tay trầm hƣơng sản phẩm nhiều ngƣời tìm mua xua tan tà khí mang lại may mắn, tài lộc cho ngƣời đeo mà cịn có giá trị tâm linh, phong thủy cao Khơng vậy, Vịng tay trầm hƣơng cịn đƣợc xem nhƣ đồ trang sức khơng mang đến mùi thơm mà sản phẩm độc lạ không phần sang trọng Hơn đƣợc xem nhƣ bùa hộ mệnh giúp niềm tin đƣợc an lạc tĩnh tâm, bon chen vơ thƣờng Vịng tay trầm hƣơng đƣợc làm từ trầm hƣơng với nhiều mẫu mã, hình dạng khác nhau: vịng có hạt hình trịn, hình trúc,… Độ to hạt thƣờng 10 mm 12 mm, 14 mm, 16mm, 18mm tùy nhu cầu khách hàng Ngồi cịn có chuỗi hạt trầm hƣơng dùng để C C R L đeo cổ dùng làm vòng tay lạ mắt Càng tuyệt vời bạn biết điều bạn muốn sở hữu vịng tay T ý nghĩa số hạt vòng tay: - Theo phong thủy, số lƣợng hạt đẹp số chia dƣ nhƣ 13, 17, 21, 25, số thuộc cung “Sinh” vòng luân hồi ngƣời gồm “Sinh - Lão - Bệnh - Tử” - Bạn chọn số hạt vịng lẻ (nếu số hạt chia dƣ không vừa với tay bạn) số lẻ thuộc tính “Dƣơng”, nguồn gốc trƣờng lƣợng tốt - Trong số chẵn có số có ý nghĩa tốt số 18 vừa với số hạt vòng niệm kinh Phật Vậy nên bạn đeo vịng phong thủy 18 hạt (Lấy lục giác nhân với Tam) U D   o - Tuyệt đối tránh đeo vịng có số hạt chia hết cho 4, số chia hết cho số thuộc cung “Tử”, khơng may mắn Vịng tay trầm hƣơng thiên nhiên Ngồi kích thƣớc vịng tay quan trọng, thông thƣờng là: Nữ giới nên đeo vịng phong thủy có kích thƣớc hạt loại 12ly 10ly trở xuống Nam giới nên đeo vòng phong thủy có kích thƣớc hạt loại 10ly 12ly trở lên Sản phẩm vòng đeo tay trầm hƣơng : SVTH: Bùi Duy Thanh 12C1A Nguyễ n Hữu Thương 12C1A Hướng dẫ n: ths Trầ n Quố c Việ t Máy Tiện Hạt Gỗ C C Hình:1.1 Vịng đeo tay hạt gỗ R L Qui trình sản xuất : Hiện nay, trình sản xuất chuỗi hạt thƣờng làm thủ cơng, chƣa đƣợc đầu tƣ máy móc đại sỡ sản xuất nhỏ lẻ , hộ gia đình ,quy mơ nhỏ vừa , việc 1.2 T đầu tƣ trang thiết bị đòi hỏi vốn lớn, nên suất chƣa cao, sản phẩm thiếu tính đa dạng Quy trình sản xuất chuỗi hạt thủ công: U D  Gỗ dạng khúc đƣợc cƣa nhỏ thành khối hinh hộp nhỏ phù hợp với kích thƣớc hạt muốn tiện  Sau , đƣợc mang khoan lỗ  Tiếp theo, khoan lỗ xong khối gỗ đƣợc mang tiện , máy tiện đƣợc chế motor đƣợc gắn kim sắt nhỏ dạng côn để tra vào lỗ đƣợc khoan trƣớc có tác truyền chuyển động cho khối gỗ dùng dao tiện dể tiện khối gỗ đến khối gỗ thành hình cầu dừng lấy , tiếp tục với khối gỗ  Sau tiện xong khối gỗ đƣợc đem mài thơ,sau mài tinh ,  Cuối , hạt gỗ đƣợc đánh bóng sáp  Các hạt đƣợc sâu lại thành vòng SVTH: Bùi Duy Thanh 12C1A Nguyễ n Hữu Thương 12C1A Hướng dẫ n: ths Trầ n Quố c Việ t Máy Tiện Hạt Gỗ CHƢƠNG CÁC PHƢƠNG ÁN, PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN PHƢƠNG ÁN THÍCH HỢP CHO MÁY THIẾT KẾ Trong trình thiết kế chế tạo máy móc phần thiết kế ln đƣợc quan tâm Sản phẩm sau làm có tốt hay khơng, có đáp ứng đƣợc nhu cầu ngƣời sử dụng hay khơng, có đạt đƣợc tiêu chí đề cho sản phẩm hay không…phụ thuộc lớn vào khâu thiết kế Nhận thức đƣợc tầm quan trọng đó, nên chƣơng chúng em tập trung giải vấn đề phân tích lựa chọn phƣơng án thiết kế, nhằm chọn đƣợc phƣơng án phù hợp với khả chế tạo tại, đồng thời thỏa mãn tiêu chí tính cơng nghệ, tính kinh tế, tính tiện lợi sử dụng C C 2.1 Phân tích, thiết kế động học máy 2.1.1 Chọn phương án cắt 2.1.1.1 Phương án dùng dao tiện định hình a) Khái niệm: Dao tiện định hình dùng để sử dụng gia cơng bề mặt định hình trịn xoay,trong sản xuất hàng loạt lớn, hàng khối…đặc biệt máy tự động bán tự R L T động.So với dao tiện thơng thƣờng dao tiện định hình có đặc điểm sau: - Dao tiện định hình có hình dáng đƣờng viền lƣỡi cắt phù hớp với biên dạng bề mặt gia công - Bảo đảm đồng hình dáng kích thƣớc chi tiết gia cơng, khơng phụ thuộc vào cấp bậc tay nghề cơng nhân, mà phụ thuộc vào độ xác chế tạo dao - Cho suất cao, tuổi thọ dao lớn (do lƣợng dƣ gia công thƣờng nhỏ), mài sắc dao tƣơng đối đơn giản b) Phân loại: Dao tiện định hình đƣợc chia thành loại sau: U D - Theo kết cấu: Dao tiện chia thành hình trịn hình lăng trụ - Theo cách gá tƣơng đối dao chi tiết gia cơng có: dao định hình hƣớng kính dao định hình tiếp tuyến - Theo vị trí trục dao trục chi tiết gia cơng: có dao gá thẳng dao gá nghiêng SVTH: Bùi Duy Thanh 12C1A Nguyễ n Hữu Thương 12C1A Hướng dẫ n: ths Trầ n Quố c Việ t Máy Tiện Hạt Gỗ Dao tiện rãnh: Chọn dao tiện rãnh vật liệu thép hợp kim cứng T15K6, có kích thƣớc: H=16, B=10, L=100, l=30, a=2, r=0,2 (bảng 4-10, [6]) Dao tiện vát mép: Chọn dao vát mép vật liệu thép hợp kim cứng T15K6, góc φ=45 4.2.3.3 Tra lượng dư gia công Nguyên tắc chọn lƣợng dƣ: - Nhỏ để giảm thời gian, giá thành gia công Đủ để đảm bảo độ nhám Phù hợp với phƣơng pháp gia cơng - Tăng lên theo kích thƣớc chi tiết a) Lƣợng dƣ gia cơng Ø29 Đƣờng kính phơi: d=33±2mm - Lƣợng dƣ cho tiện tinh: 2a=0,9mm (Tra bảng 3-120, [7]) Lƣợng dƣ cho tiện bán tinh thô: 2a=2,8mm (Lấy lƣợng dƣ phôi, để lại 2a=0,3 để mài) b) Lƣợng dƣ gia công Ø20 Ø18 Đƣờng kính phơi: d=24±2mm - Lƣơng dƣ cho tiện tinh: 2a=0,9mm (Tra bảng 3-120, [7]) - Lƣợng dƣ cho tiện bán tinh thô: 2a=2,8mm (Lấy lƣợng dƣ phôi, để lại 2a=0,3 để mài) c) Lƣợng dƣ gia công Ø18 Đƣờng trƣớc gia công: dN=20mm C C R L - T Lƣơng dƣ cho tiện tinh: 2a=0,9mm (Tra bảng 3-120, [7]) Lƣợng dƣ cho tiện thô: 2a=1,1mm (Lấy lƣợng dƣ lại) 4.2.3.4 Tra chế độ cắt a) Tiện bán tinh Ø 26 U D Chiều sâu cắt Lƣợng chạy dao tra theo bảng Lƣợng chạy dao chọn theo máy Tốc độ cắt Hệ số phụ thuộc vào độ cứng t=1 mm (Trừ lại 0,9 cho gc tinh) Sb=0,5 mm/vòng 5-60 [6] S=0,52 mm/vòng Vb=205 m/ph 5-64 [6] chi tiết gia công Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt Hệ số phụ thuộc vào tuổi bền dao Tốc độ cắt tính toán k1=1,06 5.3 [6] k2=0,8 5.5 [6] k3=1 5.6 [6] Vt=Vb.k1.k2.k3 = 182.1,06.0,8.1= 174 m/ph 1000.174 nt   1799 v/ph Số vịng quay trục theo tính tốn 3,14.30,8 Số vịng quay trục chọn theo máy n=1600 v/ph Tốc độ cắt thực tế v tt  SVTH: Bùi Duy Thanh 12C1A Nguyễ n Hữu Thương 12C1A 3,14.30,8.1600  155 m/ph 1000 Hướng dẫ n: ths Trầ n Quố c Việ t 54 Máy Tiện Hạt Gỗ Tốc độ chạy dao Sp=0,52.1600=832 mm/phút Chọn công suất cắt N=4,1 kW 5-68 [6] b) Tiện tinh Ø26 Chiều sâu cắt Lƣợng chạy dao t=0,45 mm S=0,17 mm/vg 5-72 [6] Tốc độ cắt Hệ số phụ thuộc vào độ cứng chi tiết gia công Vb=42 m/ph k1=1,06 5.3 [6] Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt k2=0,8 5.5 [6] Hệ số phụ thuộc vào tuổi bền dao k3=1 5.6 [6] Hệ số phụ thuộc vào tỉ số D/d Tốc độ cắt tính tốn k4=0,84 5-73a [6] Vt=Vb.k1.k2.k3 k4 = 42.1,06.0,8.1.0,84= 30 m/ph 1000.30  478 v/ph 3,14.20 Số vịng quay trục theo tính tốn nt  Số vịng quay trục chọn theo máy n=2000 v/ph Tốc độ cắt thực tế v tt  C C R L T Tốc độ chạy dao Tốc độ chạy dao chọn theo máy Chọn công suất cắt c) Tiện bán tinh Ø20 Chiều sâu cắt Lƣợng chạy dao Lƣợng chạy dao chọn theo máy Tốc độ cắt Hệ số phụ thuộc vào độ cứng chi tiết gia công U D 3,14.20.500  31, m/ph 1000 Sp=0,1.500=50 mm/phút Sp=50 mm/phút N=1 KW t=1mm Sb=0,4 mm/vg S=0,39 mm/vòng Vb=231 m/ph k1=1,06 Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt Hệ số phụ thuộc vào tuổi bền dao Tốc độ cắt tính tốn 9.3 [6] 5-68 [6] 5-60 [6] 5-64 [6] 5.3 [6] k2=1 5.5 [6] k3=1 5.6 [6] Vt=Vb.k1.k2.k3 = 231.1,06.1.1= 196 m/ph 1000.196  3121 v/ph 3,14.20 Số vịng quay trục theo tính tốn nt  Số vịng quay trục chọn theo máy nm=2000 v/ph Tốc độ cắt thực tế v tt  Tốc độ chạy dao Sp=0,39.2000=780 mm/phút SVTH: Bùi Duy Thanh 12C1A Nguyễ n Hữu Thương 12C1A 5-73a [6] 3,14.20.2000  125, m/ph 1000 Hướng dẫ n: ths Trầ n Quố c Việ t 55 Máy Tiện Hạt Gỗ Công suất cắt N=2,4 KW 5-68 [6] Chiều sâu cắt Lƣợng chạy dao Lƣợng chạy dao chọn theo máy t=0,45 mm Sb=0,18 mm/vg S=0,17 mm/vòng 5-62 [6] Tốc độ cắt Hệ số phụ thuộc vào độ cứng chi tiết gia công Vb=330 m/ph 5-64 [6] k1=1,06 5.3 [6] Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt k2=1 5.5 [6] Hệ số phụ thuộc vào tuổi bền dao k3=1 5.6 [6] d) Tiện tinh Ø20 Tốc độ cắt tính tốn Vt=Vb.k1.k2.k3 = 330.1,06.0,8.1= 350 m/ph 1000.350  6192 v/ph 3,14 Số vòng quay trục theo tính tốn nt  Số vịng quay trục chọn theo máy n=2000 v/ph Tốc độ cắt thực tế 3,14.18.2000 v tt   113 m/ph 1000 C C R L Tốc độ chạy dao Chọn công suất cắt T e) Tiện bán tinh Ø15: Chiều sâu cắt Lƣợng chạy dao tra theo bảng Lƣợng chạy dao chọn theo máy Tốc độ cắt Hệ số phụ thuộc vào độ cứng chi tiết gia công Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt Hệ số phụ thuộc vào tuổi bền dao U D Sp=0,17.2000=340 mm/phút N=2,0 KW t=1 mm Sb=0,3 mm/vg S=0,3 mm/vòng Vb=260 m/ph k1=1,06 k2=1 k3=1 5-68 [6] 5-62 [6] 5-64 [6] 5.3 [6] 5.5 [6] 5.6 [6] Tốc độ cắt tính tốn Vt=Vb.k1.k2.k3 = 260.1,06.1.1= 276 m/ph 1000.276  4394 v/ph Số vịng quay trục theo tính tốn n t  3,14.20 Số vịng quay trục chọn theo máy n=2000 v/ph 3,14.20.2000  125, m/ph 1000 Tốc độ cắt thực tế v tt  Tốc độ chạy dao Chọn công suất cắt f) Tiện tinh Ø15 Sp=0,3.2000=600 mm/phút N=2,4 kW SVTH: Bùi Duy Thanh 12C1A Nguyễ n Hữu Thương 12C1A Hướng dẫ n: ths Trầ n Quố c Việ t 5-68 [6] 56 Máy Tiện Hạt Gỗ Chiều sâu cắt t=0,45mm Lƣợng chạy dao tra theo bảng Sb=0,5 mm/vg 5-62 [6] Lƣợng chạy dao chọn theo máy Tốc độ cắt Hệ số phụ thuộc vào độ cứng S=0,52 mm/vòng Vb=205 m/ph 5-64 [6] chi tiết gia công Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt Hệ số phụ thuộc vào tuổi bền dao k1=1,06 k2=1 k3=1 Tốc độ cắt tính tốn 5.3 [6] 5.5 [6] 5.6 [6] Vt=Vb.k1.k2.k3 = 205.1,06.1.1= 217,3 m/ph Số vòng quay trục theo tính tốn n t  1000.217,3  2386 v/ph 3,14.29 Số vòng quay trục chọn theo máy nm=2000 v/ph 3,14.29.2000  182 m/ph 1000 Tốc độ cắt thực tế v tt  Tốc độ chạy dao Chọn công suất cắt g) Vát mép Chiều sâu cắt Sp=0,5.2000=1000 mm/phút N=3,4 kW C C R L T 5-68 [6] t=1,45mm Lƣợng chạy dao chọn theo máy S=0,2 mm/vịng Số vịng quay trục chọn theo máy n=2000 v/ph Tốc độ cắt thực tế Tốc độ chạy dao Chọn công suất cắt U D v tt  3,14.18.2000  113 m/ph 1000 Sp=0,2.2000=400 mm/phút N= 1kW 4.2.3.5Xác định thời gian nguy n công a) Tiện bán tinh Ø26 T0  L  132    0,16 phút Sp 832 b) Tiện tinh Ø26 T0  L  1,95    0,139 phút Sp 50 c) Tiện bán tinh Ø20 T0  L  41    0, 06 phút Sp 780 d) Tiện tinh Ø20 SVTH: Bùi Duy Thanh 12C1A Nguyễ n Hữu Thương 12C1A Hướng dẫ n: ths Trầ n Quố c Việ t 57 Máy Tiện Hạt Gỗ T0  L  41    0,135 phút Sp 340 e) Tiện tinh Ø20 T0  L  31    0, 06 phút Sp 600 f) Tiện bán tinh Ø15 T0  L  50    0, 055 phút Sp 1000 g) Tiện tinh Ø15 T0  L  1,5    0, 016 phút Sp 400 h) Vát mép T0  L  1,5    0, 016 phút Sp 400 C C 4.2.4 Thiết kế nguy n công III: Tiện Ø20, tiện Ø10, tiện ren M10 4.2.4.1 Lập sơ đồ gá đặt: Định vị chi tiết lỗ tâm khống chế bậc tự do, sử dụng tốc kẹp để truyền moment xoắn Sơ đồ gá đặt nhƣ hình 4.9 R L T ±0.01 U D Hình 4.9 Sơ đết lỗ tâm khống c 4.2.4.2 Chọn máy dụng cụ cắt a) Chọn máy Chọn máy tiện 1K62 với thông số: (than khảo bảng 9.3, [6]) - Đƣờng kính gia cơng lớn nhất: Dmax = 400 mm - Khoảng cách hai đầu tâm: 1400 mm - Số cấp tốc độ trục chính: 23 SVTH: Bùi Duy Thanh 12C1A Nguyễ n Hữu Thương 12C1A Hướng dẫ n: ths Trầ n Quố c Việ t 58 Máy Tiện Hạt Gỗ - Pham vi bƣớc tiến: dọc 0,07-4,16mm; ngang 0,035-2,08 - Phạm vi bƣớc ren cắt đƣợc: 1-192mm (Ren hệ mét) - Đƣờng kính tốc kẹp: 240mm Giới hạn vịng quay trúc 12,5-2000 vịng/phút Cơng suất động truyền động chính: 10kW b) Chọn dao Dao tiện ngồi thơ: Chọn dao tiện thân thẳng vật liệu thép hợp kim cứng T15K6, có kích thƣớc: H=10, B=10, L=60, l=30, m=3, φ=75, r=0,5 (bảng 4-5, [6]) Dao tiện tinh: Chọn dao tiện thân thẳng vật liệu thép hợp kim cứng T15K6, có kích thƣớc: H=16, B=16, L=80, l=30, m=7, φ=60, r=1 (bảng 4-5, [6]) Dao tiện rãnh: Chọn dao tiện rãnh vật liệu thép hợp kim cứng T15K6, có kích thƣớc: H=16, B=10, L=100, l=30, a=2, r=0,2 (bảng 4-10, [6]) Dao tiện vát mép: Chọn dao vát mép vật liệu thép hợp kim cứng T15K6, góc φ=45 C C 4.2.4.3 Tra lượng dư gia công - Lƣợng dƣ cho tiện tinh: 2a=0,9mm (Tra bảng 3-120, [6]) - R L Lƣợng dƣ cho tiện thơ lấy lƣợng dƣ cịn lại T 4.2.4.4 Tra chế độ cắt a) Tiện bán tinh Ø20 U D Chiều sâu cắt Lƣợng chạy dao tra theo bảng Lƣợng chạy dao chọn theo máy Tốc độ cắt Hệ số phụ thuộc vào độ cứng chi tiết gia công Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt Hệ số phụ thuộc vào tuổi bền dao t=1 mm (Trừ lại 0,9 cho gia công tinh) Sb=0,5 mm/vòng 5-60 [6] S=0,52 mm/vòng Vb=205 m/ph 5-64 [6] k1=1,06 k2=0,8 k3=1 5.3 [6] 5.5 [6] 5.6 [6] Tốc độ cắt tính tốn Vt=Vb.k1.k2.k3 = 182.1,06.0,8.1= 174 m/ph 1000.174 nt   2770 v/ph Số vịng quay trục theo tính tốn 3,14.20 Số vịng quay trục chọn theo máy n=1600 v/ph Tốc độ cắt thực tế v tt  Tốc độ chạy dao Chọn công suất cắt b) Tiện tinh Ø20 Sp=0,52.2000=1040 mm/phút N=4,1 kW 5-68 [6] Chiều sâu cắt t=0,45 mm SVTH: Bùi Duy Thanh 12C1A Nguyễ n Hữu Thương 12C1A 3,14.20.2000  125, m/ph 1000 Hướng dẫ n: ths Trầ n Quố c Việ t 59 Máy Tiện Hạt Gỗ Lƣợng chạy dao S=0,1 mm/vg 5-72 [6] Tốc độ cắt Vb=42 m/ph 5-73a [6] Hệ số phụ thuộc vào độ cứng chi tiết gia công Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt k1=1,06 k2=0,8 5.3 [6] 5.5 [6] Hệ số phụ thuộc vào tuổi bền dao k3=1 5.6 [6] Hệ số phụ thuộc vào tỉ số D/d k4=0,84 5-73a [6] Tốc độ cắt tính tốn Vt=Vb.k1.k2.k3 k4 = 42.1,06.0,8.1.0,84= 30 m/ph 1000.30  478 v/ph 3,14.20 Số vòng quay trục theo tính tốn nt  Số vịng quay trục chọn theo máy n=500 v/ph Tốc độ cắt thực tế v tt  Tốc độ chạy dao Tốc độ chạy dao chọn theo máy Chọn công suất cắt c) Tiện bán tinh Ø10: Chiều sâu cắt Sp=0,1.500=50 mm/phút Sp=50 mm/phút N=1 KW 3,14.20.500  31, m/ph 1000 C C R L T U D Lƣợng chạy dao Lƣợng chạy dao chọn theo máy Tốc độ cắt Hệ số phụ thuộc vào độ cứng chi tiết gia công Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt Hệ số phụ thuộc vào tuổi bền dao Tốc độ cắt tính tốn t= 1mm (trừ lại 0,9 cho gia cơng tinh) Sb=0,4 mm/vg S=0,39 mm/vịng Vb=231 m/ph 5-60 [6] 5-64 [6] k1=1,06 5.3 [6] k2=1 5.5 [6] k3=1 5.6 [6] Vt=Vb.k1.k2.k3 = 231.1,06.1.1= 196 m/ph 1000.196  3121 v/ph 3,14.20 Số vịng quay trục theo tính tốn nt  Số vịng quay trục chọn theo máy nm=2000 v/ph Tốc độ cắt thực tế v tt  Tốc độ chạy dao Công suất cắt d) Tiện tinh Ø10 Chiều sâu cắt Sp=0,39.2000=780 mm/phút N=2,4 KW SVTH: Bùi Duy Thanh 12C1A Nguyễ n Hữu Thương 12C1A 9.3 [6] 5-68 [6] 3,14.20.2000  125, m/ph 1000 5-68 [6] t= 0.45mm Hướng dẫ n: ths Trầ n Quố c Việ t 60 Máy Tiện Hạt Gỗ Lƣợng chạy dao tra theo bảng Sb=0,4 mm/vòng Lƣợng chạy dao chọn theo máy S=0,17 mm/vòng Tốc độ cắt Hệ số phụ thuộc vào độ cứng chi tiết gia công Vb=205 m/ph k1=1,06 Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt Hệ số phụ thuộc vào tuổi bền dao Tốc độ cắt tính tốn 5.3 [6] 1000.174  3957 v/ph 3,14.14 nt  Số vòng quay trục chọn theo máy n=2000 v/ph Tốc độ cắt thực tế v tt  Tốc độ chạy dao Chọn công suất cắt e) Tiện ren M10 Chiều sâu cắt Lƣợng chạy dao Sp=0,39.2000=780 mm/phút N=2 kW 3,14.14.2000  87,92 m/ph 1000 C C R L T U D Hệ số phụ thuộc vào độ cứng chi tiết gia công Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt Hệ số phụ thuộc vào tuổi bền dao Tốc độ cắt tính tốn 5-68 [6] t= mm Sb=0,18 mm/vg 5-62 [6] S=0,45 mm/vòng Vb=330 m/ph 5-64 [6] k1=1,06 5.3 [6] k2=1 5.5 [6] k3=1 5.6 [6] Vt=Vb.k1.k2.k3 = 330.1,06.0,8.1= 350 m/ph 1000.350  6192 v/ph 3,14 Số vịng quay trục theo tính tốn nt  Số vịng quay trục chọn theo máy n=350 v/ph Tốc độ cắt thực tế v tt  Tốc độ chạy dao Chọn công suất cắt f) Vát mép Chiều sâu cắt Lƣợng chạy dao tra theo bảng Lƣợng chạy dao chọn theo máy Sp=0,17.2000=340 mm/phút N=2,4 kW SVTH: Bùi Duy Thanh 12C1A Nguyễ n Hữu Thương 12C1A 5-64 [6] k2=0,8 5.5 [6] k3=1 5.6 [6] Vt=Vb.k1.k2.k3 = 182.1,06.0,8.1= 174 m/ph Số vịng quay trục theo tính tốn Lƣợng chạy dao chọn theo máy Tốc độ cắt 5-60 [6] 3,14.18.2000  113 m/ph 1000 t=1,45mm Sb=0,2 mm/vg S=0,2 mm/vòng Hướng dẫ n: ths Trầ n Quố c Việ t 5-68 [6] 5-62 [6] 61 Máy Tiện Hạt Gỗ Tốc độ cắt Vb=260 m/ph 5-64 [6] Hệ số phụ thuộc vào độ cứng chi tiết gia công Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt Hệ số phụ thuộc vào tuổi bền dao Tốc độ cắt tính tốn k1=1,06 k2=1 k3=1 5.3 [6] 5.5 [6] 5.6 [6] Vt=Vb.k1.k2.k3 = 260.1,06.1.1= 276 m/ph Số vòng quay trục theo tính tốn n t  1000.276  4394 v/ph 3,14.20 Số vòng quay trục chọn theo máy n=2000 v/ph 3,14.20.2000  125, m/ph 1000 Tốc độ cắt thực tế v tt  Tốc độ chạy dao Sp=0,3.2000=600 mm/phút Chọn công suất cắt N=1 kW C C 4.2.4.5 Xác định thời gian nguy n công a) Tiện bán tinh Ø20 T0  L  106    0,1 phút Sp 1040 c) Tiện bán tinh Ø10 T0  R L T b) Tiện tinh Ø20 L  1,95  T0    0,139 phút Sp 50 5-68 [6] U D L  70    0, 096 phút Sp 780 d) Tiện tinh Ø10 T0  L  18    0, 03 phút Sp 780 e) Tiện ren M10 T0  L  52    0,17 phút Sp 340 f) Vát mép T0  L  1,5    0, 016 phút Sp 400 4.2.5 Thiết kế nguy n công IV: Phay rãnh then 4.2.5.1 Lập sơ đồ gá đặt Chi tiết đƣợc định vị bậc tự khối V ngắn Kẹp chặt mỏ kẹp Sơ đồ gá đặt nhƣ hình 4.10 SVTH: Bùi Duy Thanh 12C1A Nguyễ n Hữu Thương 12C1A Hướng dẫ n: ths Trầ n Quố c Việ t 62 Máy Tiện Hạt Gỗ Hình 4.10 Sơ đồ gá đặt nguyên công 4.2.5.2 Chọn máy dụng cụ cắt a) Chọn máy Chọn máy phay 6H82 b) Chọn dao Chọn dao phay ngón vật liệu T15K6 trụ, có thơng số: d=10mm; L=72mm; l=22; Z=4 C C 4.2.5.3 Tra lượng dư gia công Tra bảng 3-150 [6], ta có lƣợng dƣ cho gia cơng tinh bề mặt then 2a=0,5mm 4.2.5.3 Tra ch3 lượng Chiều sâu cắt t = mm Chiều rộng phay B = 40%D = mm R L T Lƣợng chạy dao Sz = 0,02 (Bảng 5-36 [6]) Lƣợng chạy dao vòng S = Sz.Z = 0,08 mm Tốc độ cắt V = 124 m/phút (Bảng 5-161 [6]) Chọn n = 175 vịng/phút U D Cơng suất cắt N = 1kW 1.1.1 Xác định thời gian nguyên công T0  L5 50  i   0, 08 phút S n 6, 28.977 SVTH: Bùi Duy Thanh 12C1A Nguyễ n Hữu Thương 12C1A Hướng dẫ n: ths Trầ n Quố c Việ t 63 Máy Tiện Hạt Gỗ CHƢƠNG VẬN HÀNH BẢO DƢỠNG 5.1 Vận hành máy Để vận hành tốt máy , ngƣời vận hành máy phải biết rõ kĩ thuật vận hành máy Điều giúp nhận biết vấn đề máy gặp phải cách khắc phục Phải kiểm tra máy trƣớc vận hành: cấu truyền động, hệ thống an toàn, hệ thống làm mát… 5.2 Bảo dƣỡng máy Thực chế độ bảo dƣỡng định kỳ phƣơng pháp nhằm nâng cao tuổi thọ máy Thông qua việc bảo dƣỡng định kỳ, phát phận, chi tiết hƣ hỏng máy để xử lý kịp thời, tránh tình trạng chi tiết hỏng làm ảnh hƣởng đến phận, chi tiết khác C C 5.2.1 Quy trình bảo dƣỡng máy Trƣớc tiến hành bảo dƣỡng, kiểm tra tổng thể hoạt động làm việc máy, đánh giá tình trạng máy, đƣa phƣơng án bảo dƣỡng tối ƣu Kiểm tra bảo dƣỡng phần điện – điện tử phần khí R L T U D 5.2.1.1 Phần Điện-Điện tử Kiểm tra hoạt động phần điều khiển Vệ sinh toàn thiết bị điện, main mạch điện tử, thiết bị ngoại vi Thống kê thiết bị cần bảo dƣỡng, thay dự tốn kinh phí vật tƣ cần thiết Bảo dƣỡng hệ thống điện ,mối nối,cáp kết nối,các tín hiệu ngoại vi (cơng tắc hành trình,cảm biến hành trình…) Kiểm tra, sửa chữa thay thiết bị,linh kiện điện tử bị hỏng, hoạt động khơng ổn định 5.2.1.2 Phần Cơ khí Kiểm tra hoạt động cấu khí, chất lƣợng đầu sản phẩm máy.Từ đánh giá tình trạng máy đƣa phƣơng án bảo dƣỡng Tháo lắp,kiểm tra,bảo dƣỡng cấu chấp hành máy (tra dầu mỡ trục,bulong,ốc vít…) Hiệu chỉnh cấu khí xác 5.2.2 Kết đạt đƣợc sau trình bảo dƣỡng Máy hoạt động tốt, đảm bảo đƣợc an toàn, ổn định theo tiêu chuẩn kỹ thuật, giảm tiêu hao lƣợng điện SVTH: Bùi Duy Thanh 12C1A Nguyễ n Hữu Thương 12C1A Hướng dẫ n: ths Trầ n Quố c Việ t 64 Máy Tiện Hạt Gỗ Hệ thống điều khiển làm việc ổn định, giảm nhiệt độ phát sinh hoạt động từ tăng tuổi thọ linh kiện, đảm bảo độ xác điều khiển Cơ cấu khí hoạt động êm, giảm ma sát cấu chuyển động Tăng tuổi thọ làm việc máy, giảm chi phí sửa chữa 5.2.3 Sau bảo dƣỡng Đánh giá lại hoạt động, tình trạng mơi trƣờng làm việc máy, đƣa kế hoạch bảo dƣỡng máy định kỳ C C R L T U D SVTH: Bùi Duy Thanh 12C1A Nguyễ n Hữu Thương 12C1A Hướng dẫ n: ths Trầ n Quố c Việ t 65 Máy Tiện Hạt Gỗ CHƢƠNG ĐÁNH GIÁ VÀ KẾT LUẬN 6.1 Đánh giá kết đạt đƣợc Đồ án hoàn tất đạt đƣợc kết đáng khích lệ nhƣ sau: Gia cơng hồn tồn tự động theo u cầu Độ xác gia cơng tƣơng sai số Phần mềm điều khiển hoạt động tƣơng đối ổn định đáp ứng đƣợc yêu cầu đề Máy làm việc êm tiếng ồn Với kết đạt đƣợc nhƣ trên, đồ án nhìn chung đạt đƣợc yêu cầu đặt mơ hình máy tiện hạt gỗ tự động kết đáng khích lệ để sau đồ án phát triển C C 6.2 Những hạn chế hƣớng khắc phục Trong trình thực đồ án, thời gian làm đồ án thời gian ngắn kiến thức nhƣ tay nghề hạn hẹp nhiều mặt Đồ án nhiều hạn chế nhiều vấn đề chƣa giải đƣợc R L T 6.2.1 Về thiết kế khí Do cịn kinh nghiệm việc gia cơng khí, mà kinh phí hạn hẹp mà mơ hình lại có chi tiết địi hỏi độ xác cao đặc biệt cấu vitme trƣợt, mơ hình chế tạo đƣợc dừng lại độ xác tƣơng đối, có U D thể sử dụng làm mơ hình nghiên cứu mà chƣa thể phát triển theo hƣớng ứng dụng thực tế Để khắc phục đƣợc nhƣợc điểm trên, ta phải sử dụng trƣợt vitme theo thiết kế đặt hàng gia công chi tiết khác sở gia cơng khí xác 6.2.2 Về điều khiển động Bộ điều khiển thực điều khiển động bƣớc theo điều khiển vòng hở khơng thể tránh khỏi sai xót 6.3 Kết luận Với vấn đề nghiên cứu đƣợc trình bày đề tài, chúng em nhận thấy hoàn toàn ứng dụng nghiên cứu để chế tạo hoàn chỉnh máy phay cnc dùng vào ứng dụng thực tế SVTH: Bùi Duy Thanh 12C1A Nguyễ n Hữu Thương 12C1A Hướng dẫ n: ths Trầ n Quố c Việ t 66 Máy Tiện Hạt Gỗ TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí tập 1,2(tác giả: Trịnh Chất-Lê Văn Uyển) [2] Giáo trình thiết kế chi tiết máy [3]Giáo trình Đồ Giá [4] Ngơ Diên Tập (2003) Kỹ thuật Vi điều khiển với PIC Nhà xuất khoa học kỹ thuật [5] Catalogue hãng Hiwin, website http://www.hiwin.com/ [6] GS TS Nguyễn Đắc Lộc (2001) Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1,2 NXB Khoa học Kỹ thuật [7] GS TS Nguyễn Đắc Lộc (2006) Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập NXB Khoa học Kỹ thuật C C [8] ThS Nguyễn Quang Tuyến (2007) Giáo trình hướng dẫn đồ án cơng nghệ chế tạo máy NXB Hà Nội R L T U D SVTH: Bùi Duy Thanh 12C1A Nguyễ n Hữu Thương 12C1A Hướng dẫ n: ths Trầ n Quố c Việ t 67 C C R L T U D iii ... Chúng em nghiên cứu đề án máy tiện hạt gỗ đƣợc cho phép khoa Chúng em đƣợc nhận đề tài ? ?Thiết kế chế tạo máy tiện hạt gỗ ” Vì lần đầu làm quen với cơng việc thiết kế tổng thể, đƣợc hƣớng dẫn... n: ths Trầ n Quố c Việ t Máy Tiện Hạt Gỗ CHƢƠNG CÁC PHƢƠNG ÁN, PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN PHƢƠNG ÁN THÍCH HỢP CHO MÁY THIẾT KẾ Trong trình thiết kế chế tạo máy móc phần thiết kế đƣợc quan tâm Sản phẩm... khối gỗ dùng dao tiện dể tiện khối gỗ đến khối gỗ thành hình cầu dừng lấy , tiếp tục với khối gỗ  Sau tiện xong khối gỗ đƣợc đem mài thơ,sau mài tinh ,  Cuối , hạt gỗ đƣợc đánh bóng sáp  Các hạt