Đồ án: Máy Công Cụ GVHD: Ths. Trần Minh Chính LỜI NÓI ĐẦU Đảng và nhà nước ta đã nhấn mạnh: Muốn đưa đất nước ta phát triển cần đẩy nhanh quá trình công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nước. Hiện đại hoá tức là có nền công nghiệp phát triển. Để có được như thế cần phải phát triển ngành cơ khí vững mạnh.
Sản phẩm của ngành cơ khí rất đa dạng: cung cấp máy móc thiết bị phục vụ cho các ngành công nghiệp khác, chế tạo ra rất nhiều sản phẩm phụ vụ trực tiếp đáp ứng nhu cầu con người; cải thiện điều kiện lao động của con người. Ngành chế tạo máy là một trong những ngành công nghiệp chủ yếu sản xuất ra những công cụ lao động quan trọng, là cơ sở vật chất của tiến bộ kỹ thuật. Một trong những yêu cầu và nhiệm vụ quan trọng của ngành là sản xuất máy công cụ. Trong các phân xưởng hay các nhà máy cơ khí, thì máy phay là một trong những máy cắt chiếm phần lớn trong tổng số máy cắt trong đó, thường từ 20 đến 30%.
Ưu điểm của máy phay là gia công được nhiều bề mặt có hình dạng bất kỳ, những bề mặt định hình, cùng với việc dễ dàng nâng cao năng suất máy, mở rộng phạm vi điều chỉnh tốc độ có thể tham gia vào quá trình tự động hoá và cơ khí hoá của các chuyển động phụ. Ðồ án máy công cụ là đồ án quan trọng đối với sinh viên, với đồ án này sinh viên sẽ đi sâu vào thiết kế một bộ phận máy hay một máy hoàn chỉnh. Nên nó đòi hỏi phải vận dụng tất cả các kiến thức đã học về thiết kế máy cùng với các tài liệu về yêu cầu thiết kế, ngoài ra đây cũng là dịp giúp sinh viên nâng cao sự hiểu biết và tập làm quen dần với khả năng thiết kế và khả năng ứng dụng thực tế. Tuy nhiên, với thời gian ngắn ngủi và với lần đầu tiên đi vào thiết kế nên thiết kế cũng sẽ không tránh khỏi những sai sót.
Tôi kính mong các thầy cô đóng góp ý kiến nhằm giúp tôi học hỏi thêm. Nhân dịp này tôi cũng xin chân thành cảm ơn thầy Trần Minh Chính cùng các thầy cô trong khoa đã giúp tôi hoàn thành đồ án tốt nghiệp này. Đà Nẵng, ngày 31 tháng 8 năm 2020 Sinh viên thực hiện Nguyễn Mạnh Hùng SVTH : Nguyễn Mạnh Hùng – Lớp : 17C1A Page 1 Đồ án: Máy Công Cụ GVHD: Ths. Trần Minh Chính PHẦN I: TỔNG QUAN VỀ MÁY PHAY I.
CÁC VẤN ĐỀ CHUNG CỦA MÁY PHAY. Giới thiệu chung về công nghệ phay: Hiện nay phay là phương pháp gia công rất phổ biến, có khả năng công nghệ rất rộng rãi. Phay không những gia công được mặt phẳng mà còn gia công được các mặt định hình khác. Trong sản xuất loạt lớn, hàng khối phay gần như thay thế được cho bào và một phần lớn cho xọc.
Nguyên nhân chủ yếu vì dao phay có nhiều lưỡi cắt cùng làm việc, tốc độ phay lại cao hơn bào, đồng thời có thể thực hiện nhiều biện pháp công nghệ để nâng cao năng suất. Phay được thực hiện trên các kiểu máy phay như máy phay vạn năng nằm ngang hoặc đứng .Trong sản suất loạt lớn còn thực hiện trên máy phay nhiều trục, máy phay có bàn quay, máy phay chuyên dụng… Khi gia công các chi tiết lớn như thân máy, các chi tiết dạng hộp có kích lớn… còn dùng máy phay giường. Dao phay có nhiều loại: dao phay mặt đầu, dao phay trụ, dao phay đĩa (một, hai hoặc ba mặt), dao phay ngón, dao phay định hình… Tuỳ theo kết cấu của dao phay, kiểu máy phay sử dụng, người công nghệ có thể gia công được nhiều dạng bề mặt khác nhau bằng các phương pháp khác nhau. Các phương pháp công nghệ phay: a) Phay mặt phẳng: Phay mặt phẳng có thể dùng: dao phay tr ụ, dao phay mặt đầu, dao phay ngón hoặc dao phay đĩa.
n s Hình 1: Phay mặt phẳng bằng dao phay mặt đầu n n s Hình 2:Phay mặt phẳng bằng dao phay trụ Khi gia công mặt phẳng bằng dao phay trụ tuỳ theo chiều quay của dao, hướng tiến dao người ta phân thành hai loại phay: phay thuận và phay nghịch. - Phay thuận là quá trình phay mà chiều chuyển động của dao và chi tiết trùng nhau. SVTH : Nguyễn Mạnh Hùng – Lớp : 17C1A Page 2 Đồ án: Máy Công Cụ GVHD: Ths. Trần Minh Chính - Phay nghịch là quá trình phay mà chiều chuyển động của dao và chi tiết ngược chiều nhau.
Hình 3: Phay mặt phẳng theo phương pháp phay nghịch và phay thuận b) Phay rãnh then và then hoa Phay rãnh then và then hoa có thể dùng: dao phay đĩa ba mặt, dao phay ngón, dao phay rãnh then chuyên dụng, dao phay định hình, dao phay lăn răng… Phay bằng dao phay đĩa ba mặt: thường được thực hiện trên máy phay nằm ngang. n s Phay rãnh then bán nguyệt: chỉ có chuyển động chạy dao hướng kính. s n Phay rãnh then bằng dao phay ngón, dao phay rãnh then chuyên dụng. SVTH : Nguyễn Mạnh Hùng – Lớp : 17C1A Page 3 Đồ án: Máy Công Cụ GVHD: Ths.
Trần Minh Chính n s Phay then hoa: bằng dao phay đĩa ba mặt và dao phay định hình hoặc bằng dao phay lăn răng trong sản xuất loạt lớn. n n S x c) Phay ren Phay ren có thể thực hiện bằng dao phay đĩa hoặc dao phay răng lược. Gia công phay ren đạt độ chính xác không cao nên chỉ thực hiện gia công thô. d) Phay các bề mặt định hình Có hai phương pháp phay: - Phay chép hình theo mẫu.
- Phay mặt định hình bằng dao phay định hình. CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA MÁY PHAY ĐỨNG VẠN NĂNG - Kích thước bàn máy: 1250x320 mm. - Số vòng quay giới hạn của trục chính v/ph: 30 1500. - Lượng chạy dao giới hạn mm/ph: 19,5 950.
- Số cấp trục chính: 18. - Số cấp chạy dao:18. Chọn máy chuẩn là máy 6H12. Đặc tính kỹ thuật của máy: - Kích thước bàn máy: 1250 x 320 mm - Dịch chuyển lớn nhất của bàn máy mm: + Dọc: 700 + Ngang: 260 + Thẳng đứng: 370 - Khoảng cách từ bàn máy tới trục chính: 30 450 mm.
- Khoảng cách từ song trượt thân máy tới bàn máy: 220 480 mm. SVTH : Nguyễn Mạnh Hùng – Lớp : 17C1A Page 4 Đồ án: Máy Công Cụ GVHD: Ths. Trần Minh Chính - Lực kéo lớn nhất của hộp chạy dao (kg): + Dọc: 1500 + Ngang: 1250 + Thẳng đứng: 500 - Số cấp tốc độ trục chính: 18 - Phạm vi điều chỉnh tốc độ trục chính: 30 1500 v/ph. - Công suất động cơ trục chính: 7 KW.
- Công suất động cơ chạy dao: 1,7 KW. - Khối lượng máy 2900 kg - Kích thước phủ bì máy: 2100 x 2440 x1875 mm3. 0 - Góc quay của đầu trục chính: + 45 - Số rãnh chữ T:3. - Bề rộng rãnh chữ T: 18 mm.
- Khoảng cách giữa hai rãnh chữ T: 70 mm. - Dịch chuyển nhanh của bàn máy mm/ph: + Dọc: 2300 + Ngang: 2300 + Thẳng đứng: 770 - Phạm vi chạy dao nhanh: 7702800 mm/ph. - Số bước tiến của bàn máy: 18 cấp: + Dọc: 19,5 950 + Ngang: 19,5 950 + Thẳng đứng: 8 89 2. Sơ đồ kết cấu động học của máy phay: Theo các sơ đồ gia công để tạo lực cắt Q 1 cần tạo ra tốc độ cắt V(hoặc n) thông qua xích chuyển động chính truyền chuyển động cho trục chính từ động cơ.
Chọn động cơ có tốc độ ndc v/p qua cơ cấu truyền động nào đó truyền đến trục động cơ thông qua xích tốc độ iv làm trục chính mang dao phay quay với tốc độ từ nminnmax. ÂC1 iv Phương trình xích truyền động trục chính: ndc1.iv = ntc ntc i = ndc 1 i12 v Mặt khác để thực hiện quá trình cắt gọt cần có chuyển động tịnh tiến T 2 của bàn máy mang chi tiết. Chuyển động này được thực hiện từ động cơ thông qua xích chuyển động tịnh tiến: xích chạy dao i s và cơ cấu nào đó làm bàn máy dịch chuyển với tốc độ từ sminsmax. SVTH : Nguyễn Mạnh Hùng – Lớp : 17C1A Page 5 Đồ án: Máy Công Cụ GVHD: Ths.
Trần Minh Chính BM tx is ÂC2 Phương trình cân bằng xích chạy dao ndc2.itx = sbm s = bm i n dc 2. t x s Thông thường trên bàn máy còn có gắn thêm đầu phân độ để mở rộng công nghệ phay của máy.Nó không phải thực hiện chuyển động tạo hình, nhưng cần thiết để tạo ra các bề mặt giống nhau. Ví dụ: khi gia công xong một răng của bánh răng, chi tiết gia công cần quay một góc là bao nhiêu để gia công bánh kế tiếp. Sơ đồ động học của máy: ÂC1 iv BM tx is ÂC2 III.
CÁC XÍCH TRUYỀN ĐỘNG CỦA MÁY 1. Giới thiệu về truyền động trong máy Trong máy cắt kim loại có thể phân ra thành hai loại: truyền động vô cấp và truyền động phân cấp. - Truyền động vô cấp có thể chọn bất cứ số vòng quay nào trong phạm vi nmin - nmax từ đó có thể chọn được số vòng quay hợp lí để gia công ít gây tổn thất về tốc độ. - Truyền động phân cấp: chỉ chọn được một số tốc độ trong phạm vi nmin - nmax nên không thể chọn đúng tốc độ cắt hợp lý từ đó chịu tổn thất về tốc độ.
Hiện nay không thể chế tạo có kinh tế tất cả các trường hợp truyền động vô cấp. SVTH : Nguyễn Mạnh Hùng – Lớp : 17C1A Page 6 Đồ án: Máy Công Cụ GVHD: Ths. Trần Minh Chính Do đó ta chọn truyền động cho máy thiết kế là truyền động phân cấp trong đó tổn thất về tốc độ nằm trong giới hạn cho phép. n ( ΔV )max =(1− k )%=C nk +1 Thì chuỗi số vòng quay phải phân bố theo cấp số nhân với công bội là φ.
Như vậy ta chọn truyền động cho máy là truyền động phân cấp. Truyền động này được thực hiện nhờ các khối bánh răng di trượt. Chuỗi số vòng quay là cấp số nhân xác định bởi nmin , nmax , φ , Z. Công bội của chuỗi số vòng quay xích truyền động φ được tiêu chuẩn hóa có các giá trị sau: 1,06; 1,12; 1,26; 1,41; 1,58; 1,78; 2.
Ta chọn máy thiết kế có φ=1,26 vì: + Khi chọn như vậy thì sự phân bố cấp tốc độ không quá dày giúp ta dễ dàng chọn được nhiều vận tốc cắt khác nhau tương ứng với từng loại vật liệu khác nhau tức là sự phân bố cấp vận tốc được trải đều. + Kết cấu không phức tạp.