I. Thiết kế động học máy Phân tích chuyển động tạo hình và lập sơ đồ kết cấu động học
Phần này tập trung vào thiết kế động học máy khoan đứng. Văn bản phân tích các chuyển động tạo hình cần thiết: chuyển động chính (quay tròn của dao), chuyển động chạy dao (tịnh tiến của dao), và chuyển động phụ (tịnh tiến của bàn máy). Để thiết kế máy khoan, cần tạo ra chuyển động quay của trục chính (trục gá dao) và chuyển động lên xuống của trục dao. Chuyển động tịnh tiến lên xuống của bàn gá phôi cũng cần thiết. Văn bản đề xuất ba sơ đồ kết cấu động học, phân tích ưu nhược điểm của từng phương án và chọn phương án tối ưu nhất, đó là phương án 1, đảm bảo mối liên hệ mật thiết giữa tốc độ quay của trục chính và lượng chạy dao, giúp dễ điều chỉnh chế độ cắt.
1.1. Định nghĩa máy khoan và khả năng công nghệ
Văn bản định nghĩa máy khoan là máy gia công cắt gọt kim loại, chủ yếu dùng trong gia công lỗ. Nó liệt kê các khả năng công nghệ của máy khoan K125, bao gồm gia công các loại lỗ (thông, không thông, côn, trụ…), mở rộng lỗ, tạo độ bóng cao cho lỗ, gia công ren, và gia công các bề mặt có tiết diện nhỏ. Khả năng công nghệ này phản ánh phạm vi ứng dụng rộng rãi của máy khoan trong sản xuất công nghiệp. Đây là thông tin quan trọng cho việc lựa chọn thiết kế phù hợp với yêu cầu sản xuất.
1.2. Phân tích chuyển động tạo hình và lựa chọn phương án
Phần này tập trung vào việc phân tích chi tiết các chuyển động tạo hình cần thiết cho quá trình khoan. Chuyển động chính là chuyển động quay của dao, chuyển động chạy dao là chuyển động tịnh tiến của dao, và chuyển động phụ là chuyển động tịnh tiến của bàn máy. Ba phương án thiết kế xích tốc độ và xích chạy dao được trình bày. Việc đánh giá và so sánh các phương án này dựa trên các tiêu chí như hiệu quả điều chỉnh chế độ cắt, chi phí, và độ phức tạp của thiết kế. Phương án 1 được chọn vì tính tối ưu về mặt hiệu quả và sự đơn giản trong điều chỉnh.
II. Tính toán xác định các thông số kỹ thuật cơ bản của máy Thông số động học và lựa chọn công bội
Phần này tập trung vào việc tính toán các thông số kỹ thuật cơ bản của máy khoan, bao gồm các thông số động học như phạm vi điều chỉnh tốc độ, tốc độ lớn nhất và nhỏ nhất, đường kính lớn nhất và nhỏ nhất của chi tiết gia công, chiều sâu cắt, và lượng chạy dao. Các thông số này được tính toán dựa trên các tiêu chuẩn và bảng tra cứu trong sổ tay kỹ thuật. Việc lựa chọn công bội (φ) cũng được đề cập đến, với việc giải thích lý do chọn công bội 1,41 cho hộp tốc độ và 1,26 cho hộp chạy dao nhằm đảm bảo hiệu quả và kích thước hợp lý của máy.
2.1. Xác định thông số động học dựa trên yêu cầu kỹ thuật
Phần này trình bày chi tiết cách xác định các thông số động học quan trọng của máy khoan đứng, bao gồm phạm vi điều chỉnh tốc độ, tốc độ lớn nhất và nhỏ nhất (Vmax, Vmin), đường kính lớn nhất và nhỏ nhất của chi tiết gia công (Dmax, Dmin), chiều sâu cắt (tmax, tmin), và lượng chạy dao (Smax, Smin). Các giá trị này được tính toán dựa trên các công thức và bảng tra cứu trong sổ tay kỹ thuật. Vật liệu gia công (thép, gang, hợp kim đồng, hợp kim nhôm) ảnh hưởng đến việc xác định các thông số này. Việc lựa chọn vật liệu phù hợp là yếu tố quan trọng để đảm bảo hiệu quả và độ bền của quá trình gia công.
2.2. Lựa chọn công bội và tính toán chuỗi số vòng quay
Phần này giải thích lý do lựa chọn công bội (φ) cho hộp tốc độ và hộp chạy dao. Công bội được chọn dựa trên các tiêu chí như phạm vi điều chỉnh tốc độ, số cấp tốc độ, và kích thước của hộp số. Việc lựa chọn công bội 1,41 cho hộp tốc độ và 1,26 cho hộp chạy dao nhằm đảm bảo sự cân bằng giữa hiệu quả điều chỉnh chế độ cắt và kích thước gọn nhẹ của máy. Chuỗi số vòng quay được tính toán dựa trên công bội đã chọn và các thông số động học đã xác định ở phần trước. Quá trình tính toán này đảm bảo sự hoạt động ổn định và hiệu quả của máy khoan.
III. Thiết kế động học toàn máy Thiết kế hộp tốc độ và hộp chạy dao
Phần này tập trung vào thiết kế động học của hai thành phần quan trọng của máy khoan đứng: hộp tốc độ và hộp chạy dao. Văn bản trình bày quá trình thiết kế, lựa chọn phương án tối ưu, tính toán tỉ số truyền, và xác định số răng của các bánh răng. Việc lựa chọn phương án dựa trên các tiêu chí như kích thước, hiệu suất, và độ tin cậy của hệ thống truyền động.
3.1. Thiết kế động học hộp tốc độ Lựa chọn phương án không gian và thứ tự
Phần này trình bày quá trình thiết kế hộp tốc độ, bao gồm việc lựa chọn phương án không gian (3x1x3) và phương án thứ tự (II-I-III) để tối ưu hóa kích thước và hiệu suất. Việc tính toán số răng của các bánh răng dựa trên các công thức và phương pháp tính toán chính xác, đảm bảo các bánh răng có cùng môđun và khoảng cách trục bằng nhau. Mục tiêu là giảm chiều cao hộp tốc độ trong khi vẫn đảm bảo phạm vi điều chỉnh tốc độ cần thiết. Việc phân tích và lựa chọn phương án được thực hiện dựa trên các tiêu chí như số lượng bánh răng, chiều dài trục, và chiều cao hộp tốc độ.
3.2. Thiết kế động học hộp chạy dao Cơ cấu then kéo và tính toán bánh răng
Phần này tập trung vào thiết kế hộp chạy dao, sử dụng cơ cấu then kéo. Văn bản thảo luận về ưu điểm và nhược điểm của cơ cấu then kéo, nhấn mạnh vào việc giảm chiều cao hộp chạy dao. Quá trình tính toán số răng bánh răng được trình bày chi tiết, với việc lựa chọn phương án tối ưu để đảm bảo hiệu quả và độ tin cậy. Sai số chạy dao được tính toán và phân tích để đánh giá độ chính xác của hệ thống. Mục tiêu là tạo ra một hộp chạy dao nhỏ gọn, hiệu quả, và đáp ứng yêu cầu về lượng chạy dao.
IV. Sơ đồ động học toàn máy
Phần này trình bày sơ đồ động học toàn máy, tổng hợp các thành phần đã thiết kế ở các phần trước, tạo thành một hệ thống hoàn chỉnh. Đây là bản tóm tắt cấu trúc và hoạt động của máy khoan đứng.
