CHƯƠNG I: KHẢO SÁT MÁY TƯƠNG TỰ 1. Những tính năng kĩ thuật của máy tiện cùng cỡ Máy tiện là máy công cụ phổ thông, chiếm 40 – 50% số lượng máy công cụ trong các nhà máy, phân xưởng cơ khí. Dùng để tiện các mặt tròn xoay ngoài và trong (mặt trụ, mặt côn, mặt định hình, mặt ren) xén mặt đầu, cắt đứt. Có thể khoan, khoét, doa trên máy tiện.
Trong thực tế, chúng ta có các loại máy tiện vạn năng, máy tiện tự động, bán tự động, chuyên môn hoá và chuyên dùng, máy tiện revolve, máy tiện CNC. Tuy nhiên do thực tế yêu cầu thiết kế máy tiện vạn năng hạng trung, vì vậy ta chỉ xem xét, khảo sát nhóm máy tiện ren vít vạn năng hạng trung (đặc biệt là máy 1K62). Các máy hạng trung đang được sử dụng rộng rãi trên thị trường Việt Nam được thống kê trong bảng sau đây: Máy Chỉ tiêu so sánh 1K62 1K62Ƃ 1A625 cần thiết kế Công suất động cơ [Kw] 10 10 10 10 Chiều cao tâm máy [mm] 200 215 240 Khoảng cách lớn nhất giữa hai mũi tâm 1400 1000 1000 [mm] Số cấp tốc độ 23 24 15 23 Số vòng quay nhỏ nhất nmin [vg/ph] 12,5 13,2 Số vòng quay lớn nhất nMax [vg/ph] 2000 1500 1500 1440 Lượng chạy dao dọc nhỏ nhất 0,07 0,07 0,07 0,08 Sdmin [mm/vg] Lượng chạy dao dọc lớn nhất SdMax 4,16 4,16 4 [mm/vg] Lượng chạy dao ngang nhỏ nhất Snmin 0,035 0.035 0,035 0,04 SVTH: Bùi Xuân Trường 6 GVHD: TS. Lê Đức Độ Đồ án thiết kế máy [mm/vg] Lượng chạy dao ngang lớn nhất SnMax 2,08 2.08 2 [mm/vg] Các loại ren tiện được Ren quốc tế, ren Anh, ren mô đun, ren pitch Bảng 1: So sánh máy tương tự và máy cần thiết kế Nhận xét: trên đây chưa phải là tất cả các loại máy trong nước ta có nhưng do hạn chế về tài liệu và kinh nghiệm nên ta mới chỉ phân tích được 4 loại máy trên.
Nhận thấy đề tài thiết kế với các loại máy trên ta thấy máy tiện ren vít vạn năng1K62 có đặc tính tướng tự và có tài liệu tham khảo đầy đủ nhất ta lấy máy 1K62 để khảo sát cho việc thiết kế máy mới. Phân tích máy tiện ren vít vạn năng 1K62 Đặc tính kĩ thuật của máy tiện ren vít vạn năng 1K62 Đường kính lớn nhất của phôi gia công: 400[mm] trên băng máy, 200[mm] trên bàn máy. Số cấp tốc độ trục chính : Z = 23 (cấp) Giới hạn vòng quay trục chính: ntc = 12,5 2000[vg/ph] Tiện trơn: + Lượng chạy dao dọc Sd : 0,07 4,16[mm/vg] + Lượng chạy dao ngang Sng: 0,035 2,08 [mm/vg] Tiện ren: + Ren Hệ mét: tp = 1 192[mm] + Ren Anh: n=25,4/ tp = 24 2 tp = 25,4/ n[mm] + Ren Module: m=tp/ = 0,5 48 tp = .m[mm] + Ren Pitch hướng kính: Dp=25,4/ tp = 96 1 tp = 25,4./ Dp[mm] Động cơ điện: SVTH: Bùi Xuân Trường 7 GVHD: TS. Lê Đức Độ Đồ án thiết kế máy + Công suất động cơ chính : Nđc1 = 10[kW] + Số vòng quay động cơ chính: nđc1 = 1450[vg/ph] + Công suất động cơ chạy nhanh : Nđc2 = 1[kW] + Số vòng quay động cơ chạy nhanh: nđc2 = 1410[vg/ph] Hình1: Sơ đồ động máy 1k62 SVTH: Bùi Xuân Trường 8 GVHD: TS.
Lê Đức Độ Đồ án thiết kế máy Hình 2: Sơ đồ cấu trúc động học 1. Hộp tốc độ máy Thông số hộp tốc độ: Số cấp tốc độ trục chính : Z = 23 (cấp) Giới hạn vòng quay trục chính: ntc = 12,5 2000[vg/ph] Công suất động cơ chính : Nđc1 = 10[kW] Số vòng quay động cơ chính: nđc1 = 1450[vg/ph] 1. Tính trị số công bội φ Từ các thông số của máy. Suy ra công bội là: = √ Z−1 n Max n min = √ 23−1 2000 12 ,5 = 1,259 =1,26 1.
Phương trình xích tốc độ SVTH: Bùi Xuân Trường 9 GVHD: TS. Lê Đức Độ Đồ án thiết kế máy 1. Xích tốc độ Đường truyền tốc độ thấp : Từ động cơ 1 bộ truyền đai (I)(II)(III)(IV)(V)(VI)Trục chính + Đường tốc độ thấp có 24 cấp tốc độ: 2x3x2x2 Ta thấy từ trục (IV) tới trục (V) có khối bánh răng di trượt hai bậc có khả năng tạo ra 4 tỷ số truyền nhưng thực tế chỉ có 3 tỷ số truyền 1, 1/4, 1/16. Số cấp tốc độ thấp: Z1 = 2x3x(2x2-1) = 18(cấp) từ n1n18 = 12,5 630 [vg/ph] Đường truyền tốc độ cao: Từ động cơ 1 bộ truyền đai (I)(II)(III)(VI)Trục chính + Đường tốc độ cao có 6 cấp tốc độ: Z2 = 2x3 từ n19n24 = 630 2000[vg/ph].
Xác định phương án không gian(PAKG) Đối với đường truyền tốc độ thấp : Z1 = 2 x 3 x 2 x 2 Đối với đường truyền tốc độ cao : Z2 = 2 x 3 x 1 1. Xác định số vòng quay thực của máy và so sánh số vòng quay chuẩn với số vòng quay thực tế Để tính được sai số của các tốc độ trục chính ta lập bảng so sánh, với sai số cho phép [n] = 10.( nthực tế - ntính ) / ntính SVTH: Bùi Xuân Trường 10 GVHD: TS. Lê Đức Độ Đồ án thiết kế máy Ta có bảng như sau: ntính nthực tế N Phương trình xích tốc độ n% [vg/ph] [vg/ph] 142 51 21 22 22 27 n1 12,65 12,5 -1,19 1450×254 ×39 ×55 ×88 ×88 ×54 142 56 21 22 22 27 n2 15,93 16 0,44 1450×254 ×34 ×55 × 88 × 88 × 54 142 51 29 22 22 27 n3 1450× 254 × 39 × 47 × 88 × 88 × 54 20,44 20 -2,15 142 56 29 22 22 27 n4 1450× 254 × 34 × 47 × 88 × 88 × 54 25,74 25 -2,87 142 51 38 22 22 27 n5 1450× 254 × 39 × 38 × 88 × 88 × 54 33,13 31,5 -4,92 142 56 38 22 22 27 n6 1450× 254 × 34 × 38 × 88 × 88 × 54 41,72 40 -4,12 142 51 21 45 22 27 n7 1450× 254 × 39 × 55 × 45 × 88 × 54 50,59 50 -1,17 142 56 21 45 22 27 n8 1450× 254 × 34 × 55 × 45 × 88 × 54 63,72 63 -1,13 142 51 29 45 22 27 n9 1450× 254 × 39 × 47 × 45 × 88 × 54 81,76 80 -2,15 142 56 29 45 22 27 n10 1450× 254 × 34 × 47 × 45 × 88 × 54 102,98 100 -2,89 142 51 38 45 22 27 n11 1450× 254 × 39 × 38 × 45 × 88 × 54 132,5 125 -5,66 142 56 38 45 22 27 n12 1450× 254 × 34 × 38 × 45 × 88 × 54 166,89 160 -4,13 142 51 21 45 45 27 n13 1450× 254 × 39 × 55 × 45 × 45 × 54 202,37 200 -1,17 142 56 21 45 45 27 n14 1450× 254 × 34 × 55 × 45 × 45 × 54 254,89 250 -1,92 142 51 29 45 45 27 n15 1450× 254 × 39 × 47 × 45 × 45 × 54 327,04 315 -3,68 SVTH: Bùi Xuân Trường 11 GVHD: TS. Lê Đức Độ Đồ án thiết kế máy 142 56 29 45 45 27 n16 1450× 254 × 34 × 47 × 45 × 45 × 54 411,91 400 -2,89 142 51 38 45 45 27 n17 1450× 254 × 39 × 38 × 45 × 45 × 54 530,03 500 -5,67 142 56 38 45 45 27 n18 1450× 254 × 34 × 38 × 45 × 45 × 54 667,58 630 -5,63 142 56 21 65 n19 1450× 254 × 34 × 55 × 43 770,61 800 3,81 142 51 29 65 n20 1450× 254 × 39 × 47 × 43 988,72 1000 1,14 142 56 29 65 n21 1450× 254 × 34 × 47 × 43 1245,31 1250 0.38 142 51 38 65 n22 1450× 254 × 39 × 38 × 43 1602,41 1600 -0,15 142 56 38 65 n23 1450× 254 × 34 × 38 × 43 2018,26 2000 -0,9 Bảng 2: Bảng so sánh số vòng quay chuẩn và số vòng quay thực tế.
Đồ thị sai số vòng quay: SVTH: Bùi Xuân Trường 12 GVHD: TS. Lê Đức Độ Đồ án thiết kế máy 1. Đồ thị vòng quay thực tế của máy 1K62 + Các thông số: nmin = 12,5 [vg/ph], nmax = 2000 [vg/ph] và Z = 23(cấp) + Trị số công bội = 1,26: + Tỉ số bộ truyền đai: iđ = 142/254 0,56 + Hiệu suất bộ truyền đai = 0,985 Số vòng quay của trục I: n0 = nđc1 .0,985 = 800 [vg/ph] Tính lượng mở [X]: Nhóm 1 từ trục I – II: i1 = 51/ 39 1,31 = X1 x1 ≈ 1,17 Tia i1 lệch sang phải 1 khoảng: 1,17. lg i2 = 56/ 34 1,65 = X2 x2 ≈ 2,17 Tia i2 lệch sang phải 1 khoảng : 2,17.
lg x i1 ϕ 1,17 1 Lượng mở giữa hai tia của nhóm 1: ϕ = = = ϕ [X] = 1 i 2 ϕ 2,17 Nhóm 2 từ trục II – III: SVTH: Bùi Xuân Trường 13 GVHD: TS. Lê Đức Độ Đồ án thiết kế máy i3 = 21/ 55 0,38 = X3 x3 ≈ - 4,19 Tia i3 lệch sang trái 1 khoảng: 4,19.lg i4 = 29/ 47 0,62 = X4 x4 ≈ - 2,07 Tia i4 lệch sang trái 1 khoảng: 2,07.lg i5 = 38/ 38 1 = X5 x5 ≈ 0 Tia i5 thẳng đứng i 3 ϕ - 4,19 - 2,12 x Lượng mở giữa hai tia của nhóm 2: ϕ = i = - 2,07 = ϕ [X] = 2 4 ϕ Nhóm 3 từ trục III – IV: i6 = 22/ 88 0,25 = X6 x6 ≈ - 6 Tia i6 lệch sang trái 1 khoảng : 6.lg i7 = 45/ 45 1 = X7 x7 ≈ 0 Tia i7 thẳng đứng i6 ϕ - 6 - 6 x Lượng mở giữa hai tia của nhóm 3: ϕ = i = 0 = ϕ [X] = 6 7 ϕ Nhóm 4 từ trục IV – V: i8 = 22/ 88 0,25 = X8 x8 ≈ - 6 Tia i8 lệch sang trái 1 khoảng : 6.lg i9 = 45/ 45 1 = X9 x9 ≈ 0 Tia i9 thẳng đứng. x i8 ϕ- 6 - 6 Lượng mở giữa hai tia của nhóm 4: ϕ = i = = ϕ [X] = 6 9 ϕ0 Nhóm 5 từ trục V – VI: i10 = 27/ 54 0,5 = X10 x10 ≈ -3 Tia i10 lệch sang trái 1 khoảng : 3.lg Lượng mở tia của nhóm 5: ϕ x = ϕ - 3 [X] = 3 Nhóm 6 từ trục: III– VI: SVTH: Bùi Xuân Trường 14 GVHD: TS. Lê Đức Độ Đồ án thiết kế máy i11 = 65/43 1,51 = X11 x11≈ 1,87 Tia i11 lệch sang phải 1 khoảng: 1,87.