Thiết kế máy tiện 1K62

Trang 1

Sdmin=0.07 (mm/vg)Sngmin=

Chương IV:Thiết kế hệ thống điều khiển toàn máy mớiChương V:Phân tích theo bản vẽ

Trang 2

4.GIÁOVIÊNHƯỚNGDẪN :PGS.TS.NGUYỄNDOÃNÝ

5.NGÀYGIAONHIỆMVỤTHIẾTKẾ :

Ngày… tháng…năm CÁNBỘHƯỚNGDẪN

(Ký và ghi rõ họ tên)

NHẬNXÉTCỦAGIÁOVIÊNHƯỚNGDẪN

Trang 5

Máy công cụ cắt gọt kim loại là thiết bị chủ chốt trong các nhà máy và các phân xưởng cơ khíđể chếtạo ra các chi tiết máy, máy móc , khí cụ , dụng cụ và các loại sản phẩm khác về cơ khíứng dụng trong sản xuất vàđời sống Máy cắt kim loại chiếm một vị tríđặc biệt quan trọng trong ngành chế tạo máy để sản xuất ra các chi tiết của máy khác, nghĩa là chế tạo ra các tư liệu sản xuất (Chế tạo ra các máy móc khác nhau để cơ khí hoá và tựđộng hoá nền kinh tế quốc dân).

Với trình độ khoa học ngày càng phát triển đòi hỏi nhà máy công cụ phải được tựđộng hoá, tăng về số lượng, chủng loại ngày càng phát triển hiện đại nhằm tăng năng xuất lao động góp phần phát triển nhanh đất nước Trong chương trình đào tạo kĩ sư chế tạo máy thì máy công cụ là môn chính Nhận thức rõ tầm quan trọng đó, tôi đã nhận đồán này thiết kế máyTiện ren vít vạn năng dựa trên cơ sở máy chuẩn 1K62 Để thiết kế máy mới thay thế cho các thế hệ máy quá cũ, lâu đời, việc thiết kế của chúng ta không thể dựa theo kinh nghiệm mà phải chúý thiết kế truyền dẫn, tính toán thiết kếđộng lực học theo một trình tự nhất định.

Việc thiết kếđược bắt đầu từ phân tích, chọn máy chuẩn Dựa trên cơ sởmáy chuẩn rồi thiết kếđộng học, động lực học, thiết kế hệ thống điều khiển của máy mới Việc tính toán có sự tham khảo máy chuẩn và có sự kế thừa máy chuẩn Máy chuẩn là loại máy có cùng tên máy, có cùng cỡ máy và có cùng trình độ.

Sau việc phân tích thiết kế máy chuẩn, là công việc thiết kếđộng học toàn máy, tính toán sức bền của các chi tiết máy Cuối cùng là việc thiết kế hệ thống điều khiển của máy Ngoài việc thuyết minh ra, trong lĩnh vực thiết kế còn có trình bày các bản vẽ khai triển hộp chạy dao.

Trang 6

Trong thuyết minh trình bày các bước tính toán, đều được sử dụng các công thức kinhnghiệm và hướng dẫn chủ yếu trong các giáo trình về máy cắt kim loại Chủ yếu là Giáo trình “Hướng dẫn thiết kế máy cắt kim loại” Ngoài ra khi tính toán sức bền của các chi tiết máy thì dựa vào các giáo trình về môn học chi tiết máy.

Được sự hướng dẫn nhiệt tình của các cán bộ hướng dẫn và các bạn trong lớpđến nay tôi đã hoàn thành đồán môn học Tuy nhiên, đây là lần đầu tiên bước vào thiết kế một máy cắt kim loại hoàn chỉnh và thời gian không cho phép nên trong quá trình tính toán không thể tránh được những thiếu sót như kết quả tính toán, sai số vv Vì vậy tôi mong được sự góp ý của thầy cô và các bạn đểđồán được hoàn thiện hơn Tôi xin chân thành cảm ơn.

Ngày… tháng…năm…

Sinh viên

Đỗ Văn Phúc & Ngô Ngọc Hiếu

Trang 8

chế tạo máy công cụ Nga như thiết kế máy tiện hình cầu Từ năm 1970 trởđi,các máy tiện có bàn dao tựđộng Maudsleyđã giải quyết việc gia công các loại trục,máy tiện tiếp tục phát triển nửađầu thế kỉ 19 là máy tiện đứng,máy bào ngang,máy bào giường ra đời Máy bào đầu tiên xuất hiện 1814,máy phay xuất hiện 1815 Trên lĩnh vực máy tựđộng,năm 1873 hãng Senser(Mỹ)đã cho ra đời máy tựđộng Năm1880,nhiều công ty như Prâttandwhitey (Mỹ) Pittler, Ludwiglowe(Đức)đã sản xuất nhiều loại máy tiện revôle tựđộng đầu tiên dùng phôi phanh, cùng lúc hãng Worsley vào năm 1898,hãngDabenpart đã cho ra đời máy tiện đại hình dọc với tựđộng và bàn dao di động dọc.Đầu thế kỉ 20,các hãng nhưGridley,Kliben vàKonởMỹđã sản xuất máy tựđộng và máy nửa tựđộng nhiều trục Các loại máy đã tạo một lĩnh vực mới trên lĩnh vực tựđộng hoá.

Máy tiện là máy cắt kim loại được dùng rộng rãi nhất trong ngành cơ khí cắt gọt và chiếm khoảng (40-50)% máy kim loại trong các phân xưởng cơ khí khoảng (20÷30)%của nền kinh tế quốc dân Công việc chủ yếuđược thực hiện trên máy tiện ren vít vạn năng là gia công các mặt tròn xoay ngoài và trong,mặt đầu,taro và cắt răng,gia công các mặt không trònxoay với các đồ gá phụ trợ.Đặc trưng kỹ thuật vàđộ cứng vững của máy cho phépdùng được dao tiện thép gióvà hợp kim cứng vững để gia công cả gang và kim loại mầu.Việc ứng dụng của máy đãđược hiện đại hoá.

-Độ chính xáccủa máy tiện có thểđạt đến độcấp chính xác 6÷7,đạt được độ bằng Ra=0.63(µm)

Có rất nhiều căn cứđể phân loại máy tiện.

a ) Phân loại theo trình độ vạn năng:

- Máy vạn năng:

Trang 9

Vd: Máy vạn năng là các máy tiện đứng,tiện cụt,máy revônve.- Máy chuyên dùng.

VD: Máy chuyên dùng máy tiện hớt lưng,máy tiện vítme ,máy tiện cam.

b) Phân loại theo khối lượng :

Loại nhẹ: Khối lượng nhỏ hơn≤1 tấn(D=100-200 mm)Loại trung : Khối lượng nhỏ hơn≤10 tấn(D=200-500mm)Loại lớn: Khối lượng bằng 10- 13 tấn(630-1200mm)Loại nặng: Khối lượng bằng 30-100 tấn(1600-6000mm)Loại đặc biệt nặng khối lượng lớn hơn 100 tấn

c) Phân loạitheo cấp chính xác:

-Loại cóđộ chính xác tiêu chuẩn E(H)-Loại cóđộ chính xác nâng cao D(II)-Loại cóđộ chính xác cao C(B)

-Loại cóđộ chính xác đặc biệt caoB(A)-Loại cóđộ chính xác đặc biệt A(C)

d) Phân loại theo mức độ tựđộng hoá:

- Máy bán tựđộng:1÷2 khâu tựđộng

-Máy tựđộng: Chiếm một lượng không nhiều khâu tựđộng

-Máy tổ hợp:Được sử dụng khá phổ biến được tổ hợp cả tựđộng hoá và cơ khí hoá.

4 KÝHIỆUMÁYTIỆN:

Trang 10

Để dễ dàng phân biệt các nhóm máy khác nhau,người ta đặt ký hiệu cho các máy Các nước có ký hiệu khác nhau.Theo tiêu chuẩn Việt Nam.

Chữđầu tiên chỉ nhóm máy:T -– tiện ; KD -– khoan doa ;M -– mài ;TH – tổ hợp ; P- phay;BX – bào xoọc;C- cắt đứt.

Chữ số tiếp theobiểu thị kiểu máy,đặc trưng cho một trong những kích thước quan trọng của chi tiết hay dụng cụ gia công.

Các chữ cáiđể chỉ rõ chức năng,mức độ tựđộng hoá,độ chính xác và cải tiến máy.

Ví dụ : T620: Chữ T máy tiện;Số 6 kiểu vạn năng:Số 20 chiều cao tâm máy là 200 (mm) tương ứng với đường kính lớn nhất là 400 (mm), chữ A cải tiến từ máy T620.

Máy cắt gọt kim loại được sử dụng phổ biếnở nước ta hiện nay chủ yếu do Liên Xô cũ viện trợđược ký hiệu bằng các chữ số và chữ cái.

Chữ sốđầu tiên chỉ nhóm máy,ví dụ :1- máy tiện;2-máy khoan;3- máy mài;4- máy chuyên dùng,5-máy gia công răng,6 - máy phay,7-máy bào xoọc.

Chữ số thứ hai chỉ kiểu (dạng)máy,ví dụ :ở máy tiện số 6 chỉ máy tiện ren vít Chữ số thứ 3 và thứ tự chỉ một trong những đặc tính cơ bản của máy.Đối với máy tiện thìđây là chiều cao của trục chính so với băng máy;ở máy revonve làđường kính lớn nhất của chi tiết gia công;ở máy tiện đứng làđường kính của bàn máy.

Chữ cái viết sau chữ số thứ nhất hoặc số thứ haichỉ mức độ hoàn thiện của máy so với kiểu máy cũ.

Chữ cái viết sau cùng chỉ những thay đổi của máy,ví dụ:độ chính xác đãđược nâng cao(II);máy có băng tháo lắp được(Γ);máy có thiết bịđiều khiển theo chương trình (Φ)vv

Trang 11

Ví dụ: Ký hiệu máy 1A616-đây là máy tiện vít đãđược cải tiếnvới chiều cao tâm máy là 160(mm) và cóđộ chính xác nâng cao.

Hiệnnay các loại máy tiện ren vítvạn năng được sử dụng rộng rãi với nhiều loại khác nhau,chủ yếu là các máy tiện ren vít vạn năng cỡ trung do Việt Nam vàLiên Xô sản xuất,để tạo điều kiện cho quátrìnhthiết kếtham khảo và phân tích một số kiểu máy đã vàđang sử dụng trong thực tế Các máy được tham khảo :T620,1616,1A62,1A616.

1 Bố cục chung của máy tiện ren vít vạn năng cỡ trung:

* Bộ phận cốđịnh:

Ụ trước với hộp tốc độ Hộp vi sai.

Hộp chạy dao.Thân máy.

* Bộ phận di động:

Hộp xe dao.Bàn dao.Trụ sau.

* Bộ phận điều khiển:

Tủđiện.Mâm cặp.Trục vítme.Trục trơn.

Trục khởi động.

a ) Ụ trước:

Ụ trước của máy tiện được chế tạo bằng gang, ở bên trong có hộp tốc

độ và hộp trục chính.Ởđầu phải của trục được lắp mâm cặp(hoặc đồ gá)để kẹp

Trang 12

trái của máy,thông qua chuyển động đai và các bánh răng bên trong hộp tốc độ vàđược dùng để thay đổi hộp số vòng quay trục chính.

e) Thân máy.

Thân máy được chế tạo bằng gang,trên đóđược lắp các bộ phận chủ yếu của máy Phần trên của thân máy có hai mặt hướng dẫn(phẳng và lăng trụ)để di bàn dao vàụ sau Thân máy được gá trên hai bệ máy.

h) Ụ sau.

Ụ sau được dùngđể chống tâm (hoặc đỡ)một đầu của trục dài trong quá trình gia công vàđể kẹp trặt các loại dao có cán hình trụ (dao khoan, khoét).Có nhiệm vụ làm tăng độ cứng vững khi gia công các chi tiêt dài dùng để khoan khoét,doa………

i) Tủđiện của máy:

Trang 13

Tất cảcác thiết bị của máy được đặt trong tủđiện của máy Mở vàđóng động cơ,mở máy và dừng máy, điều khiển hộp tốc độ, hộp xe dao được thực hiện bằng các cơ cấu điều khiển tương ứng(có thể là cần gạt nút bấm hoặc tay quay).Đểkiểm kích thước gia công trên máy tiện người ta dùng các loại dụng cụ như:thước cặp,panme,calíp.

j) Trục vítme:Để tiện ren

k) Trục trơn:Dùng để tiện trơn

2 Bảng tính năng kỹ thuật của một số máy tiện ren vít vạn năng cỡ trung:

Máy tiện là máy công cụ dùng để gia công các chi tiết có dạng mặt trụ tròn xoay,các bề mặt định hình tròn xoay.

-Trong công nghiệp nước ta hiện nay dùng chủ yếu các loại máy tiện ren vít hạng trung.Việt nam đã chế tạo được một số máy tiện hạng trung như máy: T616,T620,16K20 được thể hiện ở bảng sau,tuy nhiên chúng ta chỉ xem xét các đặc tính kỹ thuật của một số loại máy tương tự máy 1K62.

Khoảng cách lớn nhất giữa hai mũi tâm (mm)140075015001000

Số vòng quay nhỏ nhất Nmin ( vòng/phút )12,54411,511,2Số vòng quay lớn nhất Nmax ( vòng/phút )2000198012002240Lượng chạy dao dọc nhỏnhất Sdmin (mm/vòng)

0,0700,0600,0820,080Lượng chạy dao dọc lớn nhất Sdmax (mm/vòng)

Trang 14

Có nhiều đặc điểm giống máy 1k62 chuyển động tạo hình trên máycó

hai xích truyền động cơ bản là xích tốc độ vàxích chạy dao Nhưng không

dùng cơ cấu an toàn đai ốc mởđôi mà dùng cơ cấu an toàn trục vít rơi So

sánh với số liệu thìmáy T620 cóđặc tính giống với máy đang thiết kế Do đó chọn máy T620 làm chuẩn.

+)Máy T616

Chuyển động tạo hình của máy T616 có hai xích truyền động cơ bản là xích tốc độ và xích chạy dao Hộp trục chính sử dụng cơ cấu Hacne để giảm tốc độ xích chạy dao của máy dùng bánh răng di trượt cho nhóm cơ sở và cơ cấu Mean cho nhóm gấp bội Hộp xe dao dùng ly hợp ma sát nhưng dễ bị trượt và công suất chạy dao không lớn.

+)Máy 1A616:

Chuyển động tạo hìnhcủa máy gồm hai xích truyền cơ bản là xích tốc độvà xích chạy dao.1A616 được cải tiến từ máy 1616 nhưngụ trục chính là cơ cấu Hacne.Hộp tốc độ,hộp chạy dao gồm icsvà igbđều dùng bánh răng di trượt như hộp tốc độ và igb của máy 1K62.

4 Chuyển động của máy tiện:

a) Chuyển động chính:

Là chuyển động tạo ra tốc độ cắt gọt để thực hiện quá trình cắt gọt,nó có thể là chuyển động quay tròn hay chuyển động thẳng Sự thay đổi của tốc độ chuyển động chính sẽảnh hưởng đến thời gian gia công chi tiết Thực tế chuyển động chính phụ thuộc vào bản chất của dao và phôi,điều kiện cắt gọt và thông số hình học của dụng cụ cắt.

b) Chuyển động chạy dao:

Là chuyển động đảm bảo cho quá trình cắt gọt được thực hiện liên tục,cắt hết bề mặt gia công,kí hiệu là S(mm/vg)thay đổi S sẽảnh hưởng đến

Trang 15

năng suất gia công và chất lượng bề mặt:khi S lớn→ bề mặt thô→thời gian gia công giảm,khi S nhỏ→ bề mặt tinh nhẵn hơn→thời gian gia công tăng.Hai chuyển động luôn đi song song với nhau chúng có thể là chuyển động liên tục hay gián đoạn.

5 Quá trình cắt của máy tiện:

Khi cắt phôi tác dụng lên mặt trước của dao một lực pháp tuyến N1

chuyển động của phôi sẽ phát sinh ra lực ma sát Pz Trên mặt sau của dao là lực pháp tuyến N2 Hợp tất cả các lực tác dụng lên phần cắt của dao tiện sẽ là hợp lực R,hợp lực này gọi là lực cắt Với các lực này sẽ có các lực cắt thành phần:

- Lực pháp tuyến Py:Lực tiếp tuyến hay còn gọi là lực cắt chính,có phương thẳng đứng,tác dụng theo hướng của chuyển động chính Lực cắt chính có xu hướng uốn và bẻ gẫy dao,lực cắt chính thường để tính độ bền của dao,của máy và tính công suất máy.

Trang 16

- Lực hướng kính PR:Có tác dụng trong mặt phẳng nằm ngang và vuông góc với đường tâm của chi tiết gia công Phần lực này có tác dụng đẩy chi tiêt gia công ra xa đường tâm của máy làm cho chi tiết rễ bị cong ảnh hưởng lớn tới độ chính xác hình học của chi tiết gia công.

- Lực hướng trục Px:Lực hướng trục hay còn gọi là lực chạy dao,có tác dụng với hướng chuyển động chạy dao S.

- Lực hướng trục cần thiết để tính độ bền của các chi tiết trong chuyển động chạy dao,mà khâu yếu nhất trong xích chạy dao là cơ cấu bánh răng – thanh răng hoặc cơ cấu vítme-đai ốc hai nửa.

6 Các yếu tốảnh hưởng tới lực cắt:

* Ảnh hưởng của chiều sâu t và lượng chạy dao:Khi tăng chiều sâu cắt thì lực cắt tăng,vì khi tăng chiều sâu cắt các lực biến dạng và ma sát tăng.Tuy nhiên chỉ tăng chiều sâu cắt thì chiều rộng lớp cắt (b=t/sinϕ) tăng tỷ lệ với chiều sâu cắt,còn sự biến dạng dẻo của lớp kim loại bị cắt và hệ số ma sát hầu như thay đổi Do đó lực cắt tỉ lệ thuận với chiều sâu cắt Khi tăng lượng chạy dao S gây ra biến dạng dẻo và lực ma sát tăng lên,lực cắt tăng Tuy nhiên khi tăng lượng chạy dao thì chiều dày cắt a tăng thì sự biến dạng của lớp kim loại bị cắt và hệ số ma sát giảm do đó lượng chạy dao ảnh hưởng đến lực cắt ít hơn.

* Ảnh hưởng của góc trước: Góc trước của dao tiện cóảnh hưởng nhiều đến lực cắt Khi tăng góc trước của dao tiện thì biến dạng dẻo của phôi giảm,góc trước tăng không những làm cho biến dạng giảm mà còn làm cho phôi rễ thoát ra ngoài Do đó xét về khía cạnh lực cắt,góc trước càng tăng thìlực càng giảm,nhưng ảnh hưởng của góc trước đến lực dọc trục Px và lực hướng kính Pε nhiều hơn lực pháp tuyến Py.

* Ảnh hưởng của góc sau: Khi tiện lớp kim loại trên bề mặt gia công bị biến dạng,sau khi dao đi khỏi lớp kim loại này đàn hồi trở lại tạo nên sự tiếp

Trang 17

xúc giữa mặt sau của dao và bề mặt gia công Nếu tăng góc sau thì sự tiếp xúc giữa mặt sau của dao với bề mặt đã gia công giảm,do đó lực pháp tuyến của lực ma sát và lực ma sát tác dụng lên mặt sau của dao cũng giảm.

* Ảnh hưởng của góc nghiêng chính và góc nghiêng phụ: Khi không thay đổi chiều sâu cắt t và lượng chạy dao S,nếu tăng góc nghiêng chính ϕchiều dày cắt a tăng,do đó làm biến dạng dẻo của lớp kim loại bị cắtdẫn đến lực cắt giảm khi bán kính mũi dao r=0 Sựảnh hưởng của góc nghiêng chính,chủ yếu tới lực chiều trục và lực hướng kính Khi giảm góc nghiêng chính thì lực hướng kính Pδ tăng,lực chiều trục Px giảm.Đồng thời khi góc nghiêng chính giảmthì chiều dài cắt a giảm còn chiều rộng lớp cắttăng, biến dạng của phôi giảm,phôi thoát ra có dạng mỏng và dài Do lực hướng kính tăng, trường hợp này chỉ sử dụng tiện các chi tiết cóđộ cứng cao Khi góc nghiêng chính bằng 900 thì lực hướng tâm gần như bằng không Trường hợp này thường sử dụng khi tiện các chi tiết kém cứng vững hoặc tiện trục bậc Tuy nhiên điều kiện cắt khó khăn hơn, dao nhanh bị mài mòn do chiều dày cắt đạt tới giá trị lớn nhất (a=s), chiều rộng cắt giảm (b=t).

* Ảnh hưởng của bán kính mũi dao: Khi bán kính mũi dao r tăng thì lực cắt tăng PZ.vì khi chiều sâu cắt và góc nghiêng chính không thay đổi, nếu bán kính mũi dao r tăng sẽ làm cho chiều dài đoạn cong của lưỡi cắt tăng, dẫn đến

Trang 18

thỡ gúc nghiờng chớnh ϕ giảm làm tăng lực hướng kớnh PR và lực chiều trục PX

II PHÂNTÍCHĐỘNGHỌCMÁYCHUẨN T6201 Cỏc xớch truyền động của mỏy tiện T620 :

a) Xớch tốc độ quay của trục chớnh :

Xớch tốc độ T620 được nối từđộng cơđiện cú cụng suất N = 10 (kw),số vũngquay n=1450 (vũng/phỳt), qua bộ truyền đai thang vào hộp tốc độ (cũng là hộp trục chớnh) làm quay trục chớnh VII Lượng di động tớnh toỏn ở hai đầu xớch là: nđ/c (vũng/phỳt) của động cơ ntc (vũng/phỳt) của trục chớnh.

Từ sơđồđộng ta vẽđược lượcđồ cỏc con đường truyền động qua cỏc trục trung gian tới trục chớnh như sau:

từ động cơ

đường quay thuận

đường truyền tốc độ cao

đường truyền tốc độ thấpđường

truyền nghịchli hợp ma

Trờn lược đồ ta thấy:

Xớch tốc độ cú haiđường truyền làđường truyền quay thuận vàđường truyền quay nghịch Mỗi đường truyền khi tới trục chớnh bị tỏch ra làm haiđường truyền tốc độ thấp và tốc độ cao(đường vũng vàđường tắt)

 Đường vũng truyền qua cỏc trục:I – II – III – IV - V – VI - VIIPhương trỡnh xớch động của đường này( quay thuận) là :

8822

Trang 19

(II) (III)

(IV) (V) (VI)

 Đường tắt truyền qua các trục:I – II – III – IV – VII

Phương trình xích động của đường này (quay thuận) là:

1450(v/p)

(II) (III)

(IV)

(VII)

Từcác phương trình xích động trên ta thấy:

-Đường tốc độ thấp (đường vòng) quay thuận có 24 cấp tốc độ2x3x2x2x1= 24

-Đường tốc độ cao (đường tắt) cho ta 6 cấp tốc độ 2x3x1= 6

Tuy nhiên, thực tếđường truyền tốc độ thấp(đường vòng) quay thuận chỉcó 18 tốc độ,vì giữa trục IV và trục VI có khối bánh răng di trượt hai bậc có khả năng cho ta 4 tỷ số truyền :

18822.4545=

Trang 20

⇒Vậy đường truyền tốc độ thấp có 18 cấp tốc độZVòng =2 x 3 x 3 = 18

Vậy đường truyền thuận có 18+6=24 tốc độBao gồm: Tốc độ thấp từ n1÷n18

Tốc độ cao từ n19÷n24

• Đối với máy T620 thực tế tốc độ lớn nhất của đường truyền tốc độ thấp(đường vòng)và tốc độ nhỏ nhất của đường truyền tốc độ cao(đường tắt)gần bằng nhau (coi như trùng nhau) nên trên thực tế máy T620 chỉ có 23 tốc độ.

• Sự trùng tốc độ do hai tỷ số truyền (từ trục IV – V) không thể tránh được vì người ta lợi dụng con đường đóđể cắt ren khuếch đại khi nghịch đảo các tỷ số truyền đó lên.

*)Máy T620 còn cóđường truyền nghịch được điều khiển bởi ly hợp ma sát đặt trên trục II.

Ly hợp này có tác dụng làm thay đổi chiều quay của trục chính mà không cần thay đổi chiều quay của động cơ.

Đường truyền này chỉ có 12 cấp tốc độ

b)Xích chạy dao để cắt ren:

Máy tiện ren vít vạn năng T620 có khả năng cắt 4 loại ren :Ren Quốc tế (tp) : tP= 1= 192

Ren Mođuyn (m): m = 0,5đ 4,8 Ren Anh (n) : n = 24 2 Ren Pitch (Dp) : DP =92 1

• Xích chạy dao nối từ trục chính VII qua bánh răng thay thế vào hộp chạy dao truyền tới trục vítme.

Trang 21

• Để cắt được 4 loại ren khác nhau, máy tiện T620 có 4 khả năng điều trỉnh (bánh thay thế giữa trục IX và X có hai khả năng, cùng với hai đường truyền của cơ cấu nooctông).

+ Bộ bánh răng noóctông chủđộng chuyển động từ trục IX qua li hợp M2 tới trục X làm quay khối bánh răng hình tháp xuống trục XI qua M3 tới trục XII đến trục XIV tới trục vít me

+ Noóctông bịđộng chuyển động từ trục X thông qua M2 màđi từ cặp bánh

răng 3628

tới trục XI và 28-25-36 bánh răng hình tháp XII qua bánh răng 35 (không truyền qua trục XV) xuống dưới 18-28-35-XIII tiếp tục truyền qua XIV-XV tới vít me.

+ Để cắt được nhiều ren khác nhau trong cùng một loại ren trong hộp chạy dao của máy dùng khối bánh răng hình tháp 7 bậc và 2 khối báng răng di trượtkhi cắt ren trái trục chính giữ nguyên chiều quay cũ cần đổi chiều chạy dao ngược lại trong xích có cơ cấu đổi chiều nối giữa trục VIII và IX tới bánh răng đệm 28.

Lược đồ cấu trúc động học hộp chạy dao

1vòng trục chính x icốđịnh x ithay thế x icơ sở x igấp bội x tv = tp

+ )Khi cắt ren Quốc tế (dùng cho các mối ghép)

Trang 22

• Sử dụng bánh răng thay thế

,• Bộbánh răng noóctông chủđộng

+) Khi cắt ren Anh

• Lượng di động tính toán : 1vòng trục chính n

(mm)

• Trong đó n: Số vòng quay trên 1 tấc anh• Bánh răng thay thế

, • Bộ bánh nooctông bịđộng

+) Khi cắt ren môđuyn: (Dùng cho truyền động)

Lượng di động tính toán : 1vòng tc n mn (mm)• Bánh răng thay thế9764

• Bộ nooctông chủđộng

+) Khi cắt ren Pitch:

Lượng di động tính toán : 1vòng tc 25,4.( /Dp (mm)• Bánh răng thay thế

• Bộ nooctông bịđộng

+) Phương trình xích động:

1VTC.iđc.itt.icơ sở.(hoặc 1/icơ sở).igấp bội.tX =tP

+) Phưong trình cắt ren quốc tế(dùng bánh răng thay thế

)

(VIII)

Zn (XI).M3(XIII) igh(XV) tX=tP

+) Phương trình cắt ren modul(dùng cặp bánh răng thay thế

)

Trang 23

(VIII)

Zn (XI).M3(XIII) igh(XV) tX=π.m

+) Phương trình cắt ren Anh (dùng cặp bánh răng thay thế

(VIII)

(X) . 36 .252835

(XI).

(XIII) igh(XV)

(Klà số vòng ren trên 1ich)

+)Phưong trình cắt ren pitch(dùng cặp bánh răng thay thế

(VIII)

(X).3735.3537. 36 .2528

(XI).

DP là số modul trong 1 ich)

+) Phương trình cắt ren khuếch đại (dùng bộ khuếch đại có 4 tỷ số truyền)

Ta có phương trình xích động như sau:

(VI) (V) (IV)

(VIII).iđc.itt.ics.igb.tX=tpKD

+) Tiện ren chính xác: Sơđồ xích cắt ren

Đường truyền : Từ trục chính - VIII – IX - itt – X – (M2) – XII – XV – vítme

Trang 24

Muốn tiện ren chính xác yêu cầu đường truyền phải ngắn nhất do đó phải tính lại itt.

+) Cắt ren mặt đầu:Gia công đường xoắn acimet

Đường truyền xích động:

Từ trục chính – VII – IX - itt – X – (M2) – VII – (M4) – XV -

- trục trơn – trục vítme ngangtX =5

c) Xích tiện trơn:

Chạy dao dọc : Từ trục bánh vít 28 (trục XVII ) qua cặp bánh răng

14/60 (bánh răng 60 lồng không) đóng ly hợp bánh răng thanh răng t=10 (m=3) xe dao chạy dọc hướng vào mâm cặp (chạy thuận) khi chạy dao lùi đường truyền từ bánh răng 60 trục XVII truyền qua bánh răng đệm 38 tới bánh răng 60 trên trục XVIII,đóng li hợp,chuyển động quay truyền qua cặp bánh răng 14/60 làm bánh xe dao chạy lùi.

Chạy dao ngang : Đường truyền giống như chạy dao dọc truyền theo

nửa bên phải hộp chạy dao tới vít me ngang tX=5 (mm).

Chạy dao nhanh : Máy cóđộng cơđiện chạy dao nhanh N=1 (kw), n

=1410 (vg/ph) trực tiếp làm quay nhanh trục trơn XVI.

2.Một số cơ cấu đặc biệt :

+ Cơ cấu ly hợp siêu việt : Trong xích chạy dao nhanh vàđộng cơ chính

đều truyền tới cơ cấu chấp hành là trục trơn bằng hai đường truyền khác nhau Nên nếu không có ly hợp siêu việt truyềnđộng sẽ làm xoắn và gẫy trục Cơ cấu ly hợp siêu việtđược dùng trong những trường hợp khi máy chạy dao nhanh và khi đảo chiều quay của trục chính.

+ Cơ cấu đai ốc mởđôi : Vít me truyền động cho 2 máđai ốc mởđôi tới

hộp xe dao Khi quay tay quay làm đĩa quay chốt gắn cứng với 2 má sẽ trượt theo rãnh ăn khớp với vít me.

Trang 25

+ Cơ cấu an toàn: Trong hộp chạy dao nhằm đảm bảo khi làm việc quá

tải, được đặt trong xích chạy dao (tiện trơn)nó tự ngắt truyền động khi máy quá tải.

3 Phương án không gian và phương án thứ tự của máy :

Từ sơđồđộng của máy ta thấy rằng:Xích tốc độđược chia ra thành 2 đường truyền: Đường truyền tốc độ thấp vàđường truyền tốc độ cao.

Phương án không gian của máy là:Z1 = 2 x 3 x 2 x 2 = 24 tốc độ

Z2 = 2 x 3 x 1 = 6 tốc độ

Số tốc độđủ là : Z = Z1 + Z2 = 24 + 6 = 30 tốc độ

Phương án thứ tự của Z1 là: Z1đủ = 2[1] x 3[2] x 2[6] x 2[12] trong đó nhóm truyền 2[12] cót 12 = 1,2612 = 16 > 8 cho nên ta khắc phục bằng cách thu hẹp lượng mở như sau: Z1thu hẹp = 2[1] x 3[2] x 2[6] x 2[6] và số tốc độ bị trùng do thu hẹp lượng mở là : Zt = 12 - 6 = 6 tốc độ trùng.

Để bù lại số tốc độđã bị trùng,người ta sử dụng thêm đường truyền thứ 2: Z2 = 2[1] x 3[2] x 1[0]

Lưới trùng 6 cấp tốc độ:

Trang 26

n1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18I

ϕmax = 1,266<<8

4 Phương án thứ tự của máy chuẩn T620:

Từ sơđồđộng của máy chuẩn,bằng việc xây dựng lại đồ thị vòng quay ta sẽ nắm được phương án thứ tự của máy 1K62.

4.1 Tính trị sốϕ :

Ta có : nmin = 12,5 (vòng/phút) nmax = 2000 (vòng/phút) Số cấp tốc độ Z = 23 ta có :

Tính công bội theo công thức =1

Lấy theo tiêu chuẩn: c =1

5,122000

Trang 27

- Có một trị số tốc độở trục II.nII = nđc= iđ = 1450.

=808,65 (v/p)-Có hai trị số tốc độở trục III.

nIII-1 =nII.

=808,65

=1331,89 (v/p)

nIII-2 =nII.

=808,65

=1057,46 (v/p)- Có 6 trị số tốc độở trục IV.

nIV-1 = nIII-1

nIV-2 = nIII-1.

=1331,89.

nIV-3 = nIII-1

=1331,89.

nIV-4 = nIII-2

=1057,46.

nIV-5 = nIII-2

=1057,46.

nIV-6 = nIII-2

=1057,46.

=1057,46(v/p)- Có 12 trị số tốc độở trục V.

nV-1= nIV-1.

=821,80

=205,45 (v/p)

nV-2= nIV-1.

=821,80

=821,80 (v/p)

nV-3= nIV-2.

=508,53

=127,13 (v/p)

nV-4= nIV-2.

=508,53

=503,53 (v/p)

nV-5= nIV-3.

=1331,89

=332,97 (v/p)

nV-6= nIV-3.

=1331,89

=1331,89 (v/p)

Trang 28

nV-7= nIV-4.

=652,47

=163,12 (v/p)

nV-8= nIV-4.

=652,47

=652,47 (v/p)

nV-9= nIV-5.

=403,75

=100,93 (v/p)

nV-10= nIV-5.

=403,75

=403,75 (v/p)

nV-11= nIV-6.

=1057,46

=264,36 (v/p)

nV-12= nIV-6.

=1057,46

=1057,46 (v/p)- Có 18 trị sốở trục VI

nVI-1= nV-1.

=205,45

=51,36 (v/p)

nVI-2= nV-1.

=205,45

=205,45 (v/p)

nVI-3= nV-2.

=821,80

=821,80 (v/p)

nVI-4= nV-3.

=127,13

=31,78 (v/p)

nVI-5= nV-3.

=127,13

=127,13 (v/p)

nVI-6= nV-4.

=508,53

=508,53 (v/p)

nVI-7= nV-5.

=333,79

=83,45 (v/p)

nVI-8= nV-5.

=332,97

=332,97 (v/p)

nVI-9= nV-6.

=1331,89

=1331,89 (v/p)

nVI-10= nV-7.

=163,12

=40,78 (v/p)

Trang 29

nVI-11= nV-7.

=163,12

=163,12 (v/p)

nVI-12= nV-8.

=652,47

=652,47 (v/p)

nVI-13= nV-9.

=100,93

=25,23 (v/p)

nVI-14= nV-9.

=100,93

=100,93 (v/p)

nVI-15= nV-10.

=403,75

=403,75 (v/p)

nVI-16= nV-11.

=265,01

=66,25 (v/p)

nVI-17= nV-11.

=264,36

=264,36 (v/p)

nVI-18= nV-12.

=1057,46

=1057,46 (v/p)- Trục VII có 24 cấp tốc độ.

nVII-1= nVI-1.

=51,36

=25,68 (v/p)

nVII-2= nVI-2.

=205,45

=102,72 (v/p)

nVII-3= nVI-3.

=821,80

=410,9 (v/p)

nVII-4= nVI-4.

=31,78

=15,89 (v/p)

nVII-5= nVI-5.

=127,13

=63,56 (v/p)

nVII-6= nVI-6.

=508,53

=254,26 (v/p)

nVII-7= nVI-7.

=83,24

=41,62 (v/p)

nVII-8= nVI-8.

=332,97

=166,48 (v/p)

n = n 27=1331,89 27=665,94 (v/p)

Trang 30

nVII-10= nVI-10.

=40,78

=20,39 (v/p)

nVII-11= nVI-11.

=163,12

=81,56 (v/p)

nVII-12= nVI-12.

=652,47

=326,23 (v/p)

nVII-13= nVI-13.

=25,23

=12,61 (v/p)

nVII-14= nVI-14.

=100,93

=50,46 (v/p)

nVII-15= nVI-15.

=403,75

=201,87 (v/p)

nVII-16= nVI-16.

=66,09

=33,04 (v/p)

nVII-17= nVI-17.

=264,36

=132,18 (v/p)

nVII-18= nVI-18.

=1057,46

=528,73 (v/p)

- Có 6 cấp độ truyền từ trục IV xuống qua cặp bánh răng 65/43.nVII-19= nVI-1.

=821,80

=1242,25 (v/p)

nVII-20= nVI-2.

=508,53

=768,70 (v/p)

nVII-21= nVI-3.

=1331,89

=2018,32 (v/p)

nVII-22= nVI-4.

=652,47

=986,29 (v/p)

nVII-23= nVI-5.

=403,75

=610,31 (v/p)

nVII-24= nVI-6.

=1057,46

=1598,48 (v/p)

Sắp xếp các tốc độ trên trục VII từ thấp đến cao ta có:

Trang 31

12,56 15,89 20,39 25,68 33,04 41,62 50,46 63,56 81,56 102,72 132,18 166,48 201,87 254,26 326,23 410,9 528,73 610,31 665,94 768,40 986,29 1242,25 1598,48 2018,32.

Nhận thấy n=667,58≈611,83=>thực tế chỉ còn 23 cấp tốc độ.Lấy giá trị n theo tiêu chuẩn ta có:

12,5 16 20 25 31,5 40 50 63 80 100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000.

4.3 Tính các tỉ số truyền, xác định độ xiên của tia.

- Trước hết ta thấy nII=808,65(v/p) ≈ 800 (v/p)- Số vòng quay của động cơ n = 1450 (v/p)- Tỷ số truyền của bộ truyền đai: Iđ =

=0,56- Hiệu suất của bộ truyền đai: η=0,985

- Tính các tỷ số truyền cho các nhóm.

+ Nhóm truyền thứ nhất (từ trục II-III) có 2 tỷ số truyền:i1=

=ϕ2 tia i1 chếch sang phải 2 khoảng 1gϕ

i2=

1 =ϕ tia i2 chếch sang phải 1 khoảng 1gϕ

Lượng mở của nhóm này là: {X} được xác định từ:ϕx=

= ϕϕ2

=1,1162= 2

=ϕ-2 tia i3 chếch sang trái2 khoảng 1gϕ

i4=

=2,162= 4

=ϕ-4 tia i4 chếch sang trái 4 khoảng 1gϕ

i5=

=ϕ0 tia i5 thẳng đứng

Trang 32

Lượng mở của nhóm này là: {X}được xác định từ:ϕx=

= 20

=ϕ0 tia i7 thẳng đứng.

= 60

=ϕ0 tia i9 thẳng đứng.

= 60

=ϕ2 tia i11 chếch sang phải2 khoảng 1gϕTừđó ta cóđồ thị vòng quay của máy T620 như hình vẽ dưới:

Trang 33

Trục động cơI

Nhận xột: Nhỡn chung bố cục của mỏy chuẩn T620 khụng cú gỡđặc biệt so với cỏc loại mỏy tiện vạn năng thụng thường khỏc, ởđõy ta chỉđưa ra phương ỏn bố trớ khụng gian trong hộp tốc độ của mỏy, đặc biệt là chuỗi vũng quay của trục chớnh Động cơ chớnh yờu cầu phải cụng suất tương đối lớn, số vũng quay cao mà hộp tốc độ trục chớnh khụng cần quay cao vỡ nếu cao thỡ khụng phự hợp với cụng nghệ gia cụng.Tốc độ trục chớnh trờn thực tế sản xuất chỉ yờu cầu ở dạng trung bỡnh (sử dụng rất nhiều) để bố cục bờn ngoài mỏy nhỏ gọn, người ta đó bố trớ một cặp bỏnh răng để giảm tốc độ, ở ngay trục I cú lắp bỏnh đai nhỏ gọn.24 tốc độ của trục chớnh người ta đó tỏch ra làm hai đường truyền Con đường truyền từ trục VI tới trục chớnh cho giải tốc độ thấp và giải tốc độ cao khụng tỏch biệt màđan xen ở giữa Trị số chuỗi s vũng quay trục chớnh khụng tuõn theo quy luật cấp số nhõn thụng thường mà cũng biến đổi theo quy luật Qua cỏc phõn tớch trờn ta thấy chọn mỏy chuẩn T620 là hợp lý Để cú phương ỏn bố trớ ly hợp ma sỏt (đảm bảo mo men trờn ly hợp nhỏ ) trờn trục I

PAKG 2 x 3 x 2 x 2 là hợp lý

Trang 34

Việc kết hợp hộp tốc độ với hộp trục chính vào chung ở máy T620 làm giảm kích thước và sốđai của bộ truyền đai Đồng thời do trục nối của động cơ với cơ cấu truyền nên khửđược hết các cơ cấu rung động do hộp trục chính gây ra điều này tốt cho động cơ.

Trang 35

CHƯƠNG II:

I Bộ thông số tính năng kỹ thuật máy mới:

- Số cấp tốc độ z=23z = 1,26

- Tốc độ nmin = 12.5 (vòng/phút)Nmax=2000 (v/p)

- Lượng chạy dao dọc : Sdmin=0,07 (mm/v)

- Lượng chạy dao ngang: Sn max=0,035 (mm/v)

A- HỘPTỐCĐỘ:

1.Chuỗi số vòng quay tuân theo quy luật cấp số nhân.

Công bội n =

n nmax= 2000 vòng/phút Theo bài ra ta có: à = 1,26n1 = nmin = 12.5 (vg/ph) n2 = n1 .

ndv=π

( m/ph)

Trong đó d- Đường kính chi tiết gia công (mm)

n- Số vòng quay trục chính (vg/ph)

Phạm vi điều chỉnh Rn = minmax

= 12.52000

=160Công bội C = 1,26

Số cấp tốc độ z = 23

Trang 36

Trị số vòng quay cơ sở thành lập từ trị số vòng quay đầu tiên n1 = 12.5 vg/ph và nz = n1 z-1

Lần lượt thay z = 1ợ 23 vào ta có bảng sau:

Tốc

độCông thức tínhn tínhn tiêu chuẩn

Sai sốSnn

Sai số[an]a

2 Tính số nhóm truyền tối thiểu của hộp tốc độ:

Dựa vào tỉ số truyền tối thiểu của hộp tốc độ:

41

Trang 37

Phương trình cân bằng xích tính từ nmin→ nđ/c tới như sau:

(Với giả thiết trụcđộng cơ lắp trực tiếp vào hộp tốc độ nối với trục vào )nđc imingh = nmin

⇒ imingh =

Lấy số nhóm truyền tối thiểu của x bằng 4

3 Tính toán và lập bảng để chọn phương án không gian tối ưu.

Z=23 là số tối thiểu không phân tích thành thừa số nguyên được, do đó ta chọn zảo = 24

=24 x 1 (1) =12 x 2 (2) =3 x 4 x 2 (3) =6 x 2 x 2 (4) 2 x 3 x 2 x 2 (5)

Nhận xét: Các phương án (1), (2), (3), (4) bị loại trừ số nhóm truyền tối thiểu của các phương án không gian này nhỏ hơn 4 Vậy ta lấy phương án (5) vì số nhóm truyền của phương án này bằng 4.Để so sánh và chọn phương án không gian hợp lý ta xác định các chỉ tiêu so sánh như sau:

a) T ổng số bánh răng của hộp tốc độ Sz=2(p1+p2 +p3+ pj)- Phương án không gian 2x2x2x3 có Sz=2(2+2+2+3) = 18

- Phương án không gian 3x2x2x2 có

Trang 38

Số lượng bánh răng trên trục cuối cùng:

Trong máy công cụ trục cuối cùng thường là trục chính hay trục kế tiếp trục chính nên chịu momen xoắn lớn Do đó, kích thước trục lớn Các bánh răng lắp trên trục này có kích thước lớn nên tránh bố trí nhiều hay nói cách khác càng ít càng tốt.

Trang 39

Với các PAKG có khả năng được chọn ta có:

PAKG2 x 3 x 2 x 23 x 2 x 2 x 22 x 2 x 3 x 22 x 2 x 2 x 3

Nhìn vào bảng trên ta xét về khía cạnh tiều chỉ bánh răng lắp trên trục chính ta có thể loại bớt phương án không gian 2 x 2 x 2 x 3.

e) Các cơ cấu đặc biệt dùng trong hộp tốc độ:

Đối với máy tiện, trong hộp tốc độ, để có thểđáp ứng được yêu cầu thay đổi chiều quay của trục chínhđồng thời làm thay đổi chiều quay của động cơ cần thiết phải cóđường truyền quay nghịch Đường truyền này được thực hiện (điều khiển) nhờ cơ cấu ly hợp ma sát nhiều đĩa.

Ly hợp ma sát hoạt động nhờ lực ép ma sát giữa các đĩa ép chặt vào nhau để truyền chuyển động Do đó, việc bố trí trên trụcnào đó phải hợp lý, có momen xoắn nhỏ là một yêu cầu cần chúý.

*) Từ các chỉ tiêu so sánh PAKG ta có bảng so sánh các PAKG như sau:Phương án

ly hợp ma sát

18519b + 18f

ly hợp ma sát

18519b + 18f

ly hợp ma sát

18519b + 18f

Trang 40

Do đóđểđảm bảo tỷ số truyền giảm từtừđồng đều,ưu tiên việc bố trí kết cấu ta chọn PAKG 2x3x2x2.