Chương 1 Giới thiệu 1.1 Khái quát về máy khoan.1 Công dụng máy khoan Máy khoan là máy cắt kim loại chủ yếu dùng để gia công lỗ. Ngoài ra nó còn dùng để khoét, doa, cắt ren bằng taro hoặc gia công những bề mặt có tiết diện nhỏ, thẳng góc hoặc cùng chiều trục với lỗ khoan. Chuyển động tạo hình chính của máy khoan là chuyển động chính quay vòng của dao & tịnh tiến của dao (trục chính). Cả hai chuyển động này đều do dao đảm nhiệm.2 Phân loại máy khoan Tuỳ theo kích thước và phương pháp điều chỉnh mũi khoan đến vị trí gia công, máy khoan có thể phân thành các loại sau: máy khoan bàn, máy khoan đứng, máy khoan cần, máy khoan nhiều trục, máy khoan chuyên dùng.
Máy khoan bàn: Đây là loại máy khoan nhỏ đặt trên bàn, dùng để gia công những chi tiết nhỏ với những lỗ khoan có đường kính không quá 16mm. Truyền chuyển động quay chính dùng puli – đai truyền có nhiều bậc và thường cho tốc độ cao. Loại máy này dùng rộng rãi trong ngành cơ khí. SVTK: Trần Quốc Cường Lớp K41ccm5 1 Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Bộ môn : KỸ THUẬT CƠ KHÍ B.
Máy khoan đứng: Chuyển động và kết cấu của máy khoan đứng rất khác nhau, phổ biến nhất là loại có trụ đứng. Những cỡ máy nhỏ thì có truyền động của trục chính đơn giản và chạy dao bẳng tay. Ở những máy có kích thước trung bình, lớn thì có hộp tốc độ, hộp chạy dao và thường có cơ cấu chạy dao tự động. Máy khoan đứng chủ yếu dùng để gia công những chi tiết có kích thước trung bình.
Trong máy khoan đứng hộp tốc độ được cố định, hộp chạy dao có thể chuyển động theo hướng thẳng đứng. Bên trong hộp chạy dao có trục chính thực hiện chuyển động chính quay n và chuyển động chạy dao s. Bàn máy có thể quay tròn hoặc di động thẳng đứng bằng tay. Nhược điểm của máy khoan đứng là phải luôn dịch chỉnh chi tiết gia công ở những vị trí khoan rất khác nhau.
Đối với chi tiết nặng, việc điều chỉnh vị trí gia công rất khó khăn, tốn nhiều thời gian. SVTK: Trần Quốc Cường Lớp K41ccm5 2 Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Bộ môn : KỸ THUẬT CƠ KHÍ C. Máy khoan cần: Máy khoan cần là loại máy khắc phục được nhược điểm của máy khoan đứng bằng cách gá chi tiết đứng yên và trục chính di động được đến vị trí khoan thích hợp khi gia công. Vì vậy máy khoan cần là loại máy khoan điều khiển rất nhẹ nhàng, khả năng làm việc được mở rộng và có thể gia công được những chi tiết rất lớn.
Máy khoan nhiều trục Máy khoan nhiều trục thường dùng để hoàn thành những nguyên công khoan (Khoan, khoét, doa, cắt ren) đồng thời hoặc lien tiếp nhau trên một chi tiết. Điều đó nâng cao đáng kể năng suất của máy khoan. Máy khoan nhiều trục có hai loại chính: máy khoan nhiều trục cố định và máy khoan nhiều trục cácđăng thay đổi. + Máy khoan nhiều trục cố định : Đây là loại máy khoan gồm nhiều máy khoan nhỏ (kiểu khoan bàn hoặc đứng) lắp đặt thành hàng với nhau trên một bàn, hoặc trên một bệ máy chung.
Mỗi trục chính của máy này có một động cơ riêng để thực hiện truyền động. Số trục chính của máy có thể từ 2 đến 6 xếp thành hàng với những khoảng cách bằng nhau và trên đó lắp những dao cắt khác nhau để có thể hoàn thành lần lượt các nguyên công trên một phôi. SVTK: Trần Quốc Cường Lớp K41ccm5 3 Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Bộ môn : KỸ THUẬT CƠ KHÍ + Máy khoan nhiều trục cácđăng: Đây là loại máy khoan nhiều trục có dạng như máy khoan đứng, nhưng ở đầu trục chính đặt nhiều trục khoan có lắp dao nối liền với trục chính bằng các trục cácđăng. Các trục khoan có thể điều chỉnh đến những vị trí khoan thích hợp và chúng có thể gia công cùng một lúc tất cả các lỗ khoan.
Máy khoan chuyên dùng. Trong các loại máy khoan chuyên dùng thì điển hình là máy khoan tâm dùng để khoan lỗ tâm ở hai đầu phôi; hoặc máy khoan sâu dùng để khoan những lỗ có chiều dài quá lớn so với đường kính như các lỗ trục chính, khoan nòng sung… Các kích thước đặc trưng cho máy khoan là đường kính lớn nhất của mũi khoan, độ côn moóc của lỗ trục chính, hoặc độ vươn dài của trục chính như ở máy khoan cần. Ký hiệu máy khoan: Theo tiêu chuẩn Liên Xô cũ quy ước : Chữ số đầu tiên chỉ kiểu máy : máy khoan – 7 Chữ số tiếp theo chỉ loại máy Chữ số cuối cùng chỉ đường kính lớn nhất khoan được Dmax Theo tiêu chuẩn Việt Nam quy định chữ cái nhóm máy được ký hiệu bằng chữ cái đầu tiên tên máy : máy khoan – K ; về dạng máy và cỡ máy SVTK: Trần Quốc Cường Lớp K41ccm5 4 Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Bộ môn : KỸ THUẬT CƠ KHÍ cũng ký hiệu như Liên Xô, máy đã cải tiến thêm chữ cái A,B,C. đặt sau chữ số đầu tiên.
SVTK: Trần Quốc Cường Lớp K41ccm5 5 Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Bộ môn : KỸ THUẬT CƠ KHÍ 1. SVTK: Trần Quốc Cường Lớp K41ccm5 6 Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Bộ môn : KỸ THUẬT CƠ KHÍ Các xích truyền động: a. Xích chuyển động chính (xích tốc độ): SVTK: Trần Quốc Cường Lớp K41ccm5 7 Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Bộ môn : KỸ THUẬT CƠ KHÍ Máy khoan 2H125 có chuyển động trục chính gồm 12 cấp tốc độ n=45÷2000(vòng/phút). Chuyển động chính là chuyển động quay của trục chính mang dao được truyền động từ động cơ có công suất N=2,2 kW qua khớp nối – cặp bánh răng cố định cho một tỷ số truyền từ trục I sang trục II - khối bánh răng di trượt 3 bậc cho ba tỷ số truyền giữa trục II & III - Khối di trượt thứ hai cho hai tỷ số truyền giữa trục III & IV - Khối bánh răng di trượt hai bậc tạo hai tỷ số truyền từ trục IV sang trục V.
Chuyển động chạy dao: Chuyển động chạy dao của máy khoan truyền động từ trục chính V truyền đến cơ cấu bánh răng – thanh răng trên ống ngoài của trục chính. Lượng chạy dao của máy khoan được biểu thị bằng mm khi trục chính quay được một vòng. Thông qua hộp chạy dao tạo được 9 tốc độ chạy dao cho trục chính. Ở máy 2H125, động cơ được nối trực tiếp vào hộ tốc độ thông qua khớp nối mà không dùng đai nhằm giảm kích thước máy, vì động cơ đặt trên cao nên thiết kế như vậy máy sẽ gọn, độ cứng vững cao hơn.
SVTK: Trần Quốc Cường Lớp K41ccm5 8 Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Bộ môn : KỸ THUẬT CƠ KHÍ Lưới đồ thị vòng quay: Với máy khoan đứng 2H125 có 12 cấp tốc độ từ 45 (vòng/phhút) đến 2000 (vòng/phút), công bội φ = 1,4. Động cơ có công suất : 2,2 (Kw) Số vòng quay: 1.440 (vòng/phút) SVTK: Trần Quốc Cường Lớp K41ccm5 9 Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Bộ môn : KỸ THUẬT CƠ KHÍ Chương 2 Tính toán trục chính máy 2. Tính toán sơ bộ đường kính các đoạn trục liên quan và xác định kích thước chiều trục.Xác định công suất trên các trục và đường kính sơ bộ 2. Công suất trên các trục: Động cơ có Nđc = 2.
ηo1 Trong đó : ηk : là hiệu suất của khớp truyền Tra bảng (2 – 3 ) [ 1 ] chọn ηk = 1 η o1 : là hiệu suất của một cặp ổ lăn Tra bảng (2 – 3 ) [ 1 ] chọn ηo1 = 0.18 (Kw ) + Trục II : NII = N0 .ηBRT Trong đó : ηBRT : Là hiệu suất của bộ truyền bánh răng Tra bảng (2 – 3 ) [ 1 ] chọn ηBRT = 0. 0,97 = 2,09 (Kw ) + Trục III : NIII = N0 .0,972 = 2 (Kw) + Trục IV : SVTK: Trần Quốc Cường Lớp K41ccm5 10 Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Bộ môn : KỸ THUẬT CƠ KHÍ NIV = N0. Số vòng quay trên các trục : * Để tính mô men xoắn lớn nhất ta xác định số vòng quay n min trên các trục : + Trục I : nI = nđc = 1440 (v/ph) + Trục II : nII = nI. = 672 (v/ph) + Trục III : nIII = nII.
= 480 (v/ph) + Trục IV : nIV = nIII. = 171,4 (v/ph) + Trục V : nv = nIV. Mômen xoắn lớn nhất trên các trục : Theo công thức : Mj = 9,55.mm) SVTK: Trần Quốc Cường Lớp K41ccm5 11 Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Bộ môn : KỸ THUẬT CƠ KHÍ Trong đó : Mj : mômen xoắn trên trục thứ j.mm) Nj : công suất trên trục thứ j. (kW) nj : tốc độ vòng trên trục thứ j.mm) + Trục II : MII = 9,55.mm) + Trục III : MIII = 9,55.mm) + Trục IV : MIV = 9,55.mm) + Trục V : MV = 9,55.
Xác định đường kính sơ bộ trên các trục. Theo công thức: d ≥ (mm) (10 – 9) [1] Trong đó: M: Là mô men xoắn (N. Xác định kích thước chiều dài trục chính l 12 l 21 l 13 l 01 k3 hn l23 lm12 bo lm22 k1 b1 b2 b3 a0 hn 0 1 2 3 l12: Là khoảng công xôn và được tính theo công thức: l12 = 0,5.(lm12 + b0) + k3 + hn + b0 lm12: khoảng cần thiết để tạo lỗ côn lắp mũi khoan lm12 = 85 (mm) SVTK: Trần Quốc Cường Lớp K41ccm5 13 Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Bộ môn : KỸ THUẬT CƠ KHÍ b0: Là chiều rộng ổ lăn, b0 =25 (mm) – Theo bảng (10 – 2) [1] k3 : khoảng cách từ mặt mút chi tiết quay đến nắp ổ. hn : chiều cao nắp ổ.(85+25) + 15 + 20 + 25 =100 (mm) Tương tự ta có: l21 = 2.( lm22) + b0 lm22 = 170 (mm) : chiều rộng mayơ vành thanh răng, lấy theo yêu cầu chiều dài hành trình dịch chuyển dọc của trục chính.b0 + hn Trong đó: k1 : khoảng cách từ mặt mút bánh răng cố định đến thành trong ổ.
k1 = 10 mm a0 : khoảng cách từ mặt mút bánh răng di trượt đến thành trong ổ. hn : chiều cao nắp ổ. SVTK: Trần Quốc Cường Lớp K41ccm5 14 Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Bộ môn : KỸ THUẬT CƠ KHÍ hn = 20 mm. b2 , b3: Là chiều rộng của bánh răng ăn khớp với bánh răng di trượt trên trục V do đó : b2 = b3 = 42,5 (mm) b1 : Là bánh răng cố định của xích chạy dao: b1 = 20 (mm) l01 = 10 + 10 + 30 + 65 + 65 + 2.
