Đang tải... (xem toàn văn)
Đồ Án: “thiết kế Máy phay vạn năng nằm ngang hạng trung” dựa trên cơ sở máy chuẩn P623. Trong phần thuyết minh này chỉ giới thiệu quá trình tính toán và thiết kế máy phay vạn năng , chủ yếu là phần thiết kế hộp tốc độ. Việc thiết kế được bắt đầu từ phân tích , chọn máy chuẩn và dựa trên cơ sở máy chuẩn rồi thiết kế động học , động lực hoc , thiết kế hệ thống điều khiển của máy mới .
Đồ án thiết kế máy công cụ LI NểI U (Trích lời nói lần đầu có bổ sung) Trong cơng nghiệp nặng công nhẹ Máy công cụ cắt gọt kim loại thiết bị chủ chốt nhà máy phân xưởng khí để chế tạo chi tiết máy, cụm máy, khí cụ , dụng cụ loại sản phẩm khác khí để phục vụ sản xuất đời sống hàng ngày Với trình độ khoa học ngày phát triển đòi hỏi nhà máy cơng cụ phải tự động hố, tăng số lượng, tăng tính năng, tăng chủng loại ngày phát triển đại nhằm tăng xuất lao động góp phần phát triển nhanh đất nước Trong chương trình đào tạo kĩ sư chế tạo máy thuộc trường Đại Học Bách Khoa máy cơng cụ môn học quan trọng Nhận thức rõ tầm quan trọng đó, Bộ mơn Máy Ma sát giao cho Sinh Viên Đồ Án môn học Thiết Kế Máy nhận đề tài Đồ Án: “thiết kế Máy phay vạn nằm ngang hạng trung” dựa sở máy chuẩn P623 Trong phần thuyết minh giới thiệu q trình tính tốn thiết kế máy phay vạn , chủ yếu phần thiết kế hộp tốc độ Việc thiết kế phân tích , chọn máy chuẩn dựa sở máy chuẩn thiết kế động học , động lực hoc , thiết kế hệ thống điều khiển máy Được hướng dẫn, bảo tận tình Thầy, GS,TS hướng dẫn tham khảo đồ án bạn lớp Đến tơi hồn thành đồ án mơn học Tuy nhiên trình độ thời gian có hạn Đồ Án khơng thể tránh thiếu sót, mong Thầy, GS,TS bạn có ý kiến để Đồ Án hồn thiện Em xin trân thành cảm ơn Đồ án thiết kế máy công cụ Chng I Phân tích máy tương tự chọn máy chuẩn A – Tính kỹ thuật số máy tương tự: Thông số kỹ thuật 6H81 6H82(P623) 6H13 Đồ án thiết kế máy công cụ Kớch thc gia cơng Khoảng cách từ mặt mút trục đến bàn máy (mm) Khoảng cách từ sống trượt thân máy tới tâm bàn máy (mm) Khoảng cách từ đường trục đến sống trượt thẳng đứng thân máy (mm) Khoảng cách lớn từ sống trượt thẳng đứng tới giằng (mm) Khoảng cách từ trục tới mặt xà ngang (mm) Khoảng cách lớn từ mặt mút trục tới ổ đỡ dao (mm) Khoảng cách lớn từ mặt sau bàn tới sống trượt thân máy (mm) Lực kéo lớn cấu chạy dao + Dọc + Ngang + Thẳng đứng Đường kính lỗ trục (mm) Độ trục (mm) Đường kính trục gá dao (mm) Số cấp tốc độ trục Phạm vi điều chỉnh tốc độ (v/ph) Công suất động (kW) Cơng suất động chạy dao (kW) Khối lượng máy (kg) Kích thước lớn máy Dài Rộng Kích thước bề mặt làm việc máy + B1 + L1 Góc quay lớn bàn Số rãnh chữ T Dịch chuyển lớn bàn máy + Dọc + Ngang + Thẳng đứng (mm/phút) Dịch chuyển nhanh bàn máy (mm/phút) + Dọc + Ngang + Thẳng đứng Số cấp bước bàn máy Bước tiến bàn máy + Dọc 30340 30350 30450 170370 220380 260580 - 450 510 775 157 155 470 700 - 240 320 380 1500 1200 500 17 N0 22;27;32 10 651800 4,5 1,7 2100 2100 1940 1500 1200 500 29 N0 32,50 18 301500 1,7 2700 2440 2440 2000 1500 750 29 N0 32,50 18 631500 10 2,8 4500 2370 3140 250 1000 450 320 1250 450 400 1600 450 600 200 350 700 260 320 900 320 420 2900 2300 1150 16 2300 2300 770 18 2300 2300 770 18 35980 27765 23,51180 23,51180 23,5118 Đồ án thiết kế máy công cụ Trong q trình tính tốn thiết kế máy việc tìm hiểu nghiên cứu máy tương tự có (máy cũ) cơng việc khơng thể thiếu đặc biệt quan trọng q trình thấy vấn đề hay mà máy cũ có,qua ta tiếp thu mặt khác tìm vấn đề mà máy cũ thiếu sót từ tiếp tục hồn thiện thêm Với nhệm vụ thiết kế máy , lần đầu vào tính tốn thiết kế máy việc lại quan trọng Thấy dõ điều trình tìm hiểu em có số liệu máy tương tự thống kê bảng Qua bảng ta thấy số liệu máy cần thiết kế gần giống máy P623, nên chọn máy P623 hạng trung làm máy chuẩn để tính tốn thiét kế B Khảo Sát Máy phay P623: *) Hộp tốc độ: Số cấp tốc độ Zn = 18, công bội n = 1,26 Tốc độ trục nmin = 30 v/p, nmax = 1500 (v/f) Công suất động hộp tốc độ N = kW, tốc độ động hộp tốc độ n = 1440 (v/f) Trục có chuỗi vịng quay xếp theo thứ tự: 30 37,5 47,5 60 75 95 118 150 190 300 375 600 750 950 1180 1500 *) Hộp chạy dao: Số cấp tốc độ Zs = 18, công bội s = 1,26 Bàn dao gồm chuyển động: Dọc, ngang, đứng Sd = Sng = 19 23,5 30 37,5 47,5 60 75 118 150 190 235 300 375 475 600 750 950 Động hộp chạy dao N = 1,7 kW, n = 1440 v/f I Phân tích hộp tốc độ: Phương án trung gian: Từ trục III qua cặp bánh 26/54 làm giảm tốc độ Từ trục IIIII qua khối bánh di trượt bậc, tốc độ Từ trục IIIIV dùng khối bánh di trượt bậc bánh z = 18 Ở có bánh dùng chung Z = 39 truyền từ trục II lên trục III, từ trục IIIIV nhằm làm giảm số bánh kết cấu gọn nhẹ Phương án khơng gian tóm tắt sau: 26 nĐC = 1440v/f(I)x 54 (II) 22 33 (III) 39 26 28 37 18 47 16 39 82 38 (IV) (V)=ntc 19 71 Vậy phương án không gian hộp tốc độ 3x3x2-Cách bố trí làm cho kết cấu hộp nhỏ gọn, số bánh trục cuối Phương án thứ tự: Tính cơng bội : Rn = n max 1500 z 50 17 50 1,259 Lấy theo tiêu chuẩn n 30 = 1,26 nI = 1440v/f nII = nI.icđ = 1440 26 =693 (v/f) 54 * Nhóm truyền I: §å ¸n thiÕt kÕ m¸y c«ng x : Tính độ xiên tia đồ thị vịng quay: i x : Tia nghiêng phải Tia nghiêng trái [x] : Lượng mở tia lân cận Từ trục II qua trục III qua cặp bánh độ xiên tia biểu diễn tốc độ là: x i1 = 16/39 = x1 i2 = 19/36 = x2 i3 = 22/33 = x3 lg 16 lg 39 3,85 x1 lg 1,26 lg 19 lg 36 2,77 x lg 1,26 lg 22 lg 33 1,8 x3 lg 1,26 Xác định lượng mở hai tia lân cận: i3 1,8 = 2,8 [ x I ] 1 i2 xI xII ; i ,8 = 3,8 [ x II ] 1 i1 Lượng mở tia lân cận [x] = Nhóm nhóm sở * Nhóm truyền 2: Từ trục III đến trục IV có tỷ số truyền i4, i5, i6 độ xiên tia là: i4 = 18/47 = x4 i5 = 28/37 = x5 i6 = 39/26 = x6 lg 18 lg 47 4,25 x lg 1,26 lg 28 lg 37 1,25 x5 lg 1,26 lg 39 lg 26 1,75 x lg 1,26 Xác định lượng mở hai tia lân cận: xIII i6 1, 75 [ x III ] 3 = i5 1, 25 xIV ; i5 1, 25 = 4, 25 [ x IV ] 3 i4 Nhóm truyền II có [x] = Nhóm truyền khuyếch đại thứ * Nhóm truyền III: Đường truyền từ trục IV đến trục V với tỷ số truyền i7, i8 Độ xiên tia: i7 = 19/71 = x7 i8 = 82/38 = x8 lg 19 lg 71 5,7 x7 lg 1,26 lg 82 lg 38 3,3 x8 lg 1,26 Xác định lượng mở hai tia lân cận: xV = i8 3,3 5,7 [ xV ] i7 Đồ án thiết kế máy c«ng Nhóm truyền III có [xV] = Nhóm truyền khuyếch đại thứ Nhóm Cặp bánh ăn khớp Cố định Cơ sở Khuyếch đại Khuyếch đại 2 26 54 16 19 22 ; ; 39 36 32 18 28 36 ; ; 47 37 26 19 82 ; 71 38 Độ xiên ria [x] iO x1 = -3,8; x2 = -2,8, x3 = -1,8 x4 = -4,25; x5 = 1,25; x6 = 1,75 x7 = -5,7; x8 = 3,3 Vậy Phương án trung gian: 3x3x2 PATT : I II Đồ thị vòng quay hộp tốc độ máy chuẩn 6H82(P623): [I] n1 n2 n3 n4 n5 n6 n7 n8 n9 n10 n11 n12 n13 n14 n15 n16 n17 n18 [II] i1 i2 [III] i4 i5 [IV] i3 i6 i8 i7 [V] Nhận xét: Đồ thị vòng quay hộp tốc độ có hình rẻ quạt, lượng mở tăng dần, đường giảm tốc giảm dần, kết cấu tốc độ chặt chẽ, trục trung gian có số vịng quay lớn nên mơ men xoắn nhỏ, chúng có kết cấu hợp lý Số vịng quay trục nằm n maxnmin, tăng giảm tốc gặp tỷ số truyền lớn Imin = 19/71 = 1/3,7 imax = 82/38 = 2,1 > không đáng kể loại máy có cấp xác II Phân tích hộp chạy dao: Số cấp tốc độ Zs = 18, lượng chạy dao Sd = Sng, chuỗi số vòng quay:19 23,5 30 37,5 47,5 60 75 118 150 190 235 300 375 475 600 750 950 Lượng chạy dao đứng: Sđ = 0,5 Lượng chạy dao ngang: Sng = 8400, cụ thể: 10 12,5 16 20 25 31,5 40 50 63 80 100 125 160 200 315 400 1.Phương án khơng gian: Bàn xe dao có chuyển động: Ngang, dọc, đứng Xích truyền động: 18 36 1440x án thứ tự: 27 2.Phương 27 36 18 21 37 24 34 18 40 40 28 18 18 18 * * * * *6 40 35 33 16 18 13 18 40 28 18 18 18 *6 * * * * * * 45 40 40 35 37 16 18 Đồ án thiết kế máy công cụ Trục I nối động n = 1440 v/f truyền qua trục II cặp bánh i 1= 26 lg 26 lg 44 x1 x1 2,28 2,3 44 lg1,26 Trục II đến trục III qua cặp bánh 20 i2= 68 x2 x2 lg 20 lg 68 5,3 lg 1,26 * Nhóm truyền 1: Từ trục III đến trục IV cặp bánh di trượt bậc tương ứng với tỷ số truyền i3, i4, i5 độ xiên tia là: i3 = 36/18 = x3 i4 = 27/27 = x4 i5 = 18/36 = x6 lg 26 lg 18 3 x3 lg 1,26 lg 27 lg 27 0 x lg 1,26 lg 18 lg 36 x lg 1,26 Xác định lượng mở hai tia lân cận: i3 3 = [ x I ] 3 i4 xI xII = i4 [ x II ] 3 i5 Nhóm truyền I có [x] = Nhóm truyền khuyếch đại thứ * Nhóm truyền 2: Từ trục IV đến trục V qua cặp bánh tương ứng với tốc độ i 6, i7, i8 : i6 = 18/40 = x6 i7 = 21/37 = x7 i8 = 24/34 = x8 lg 18 lg 40 3,45 x6 lg 1,26 lg 21 lg 37 2,45 x lg 1,26 lg 24 lg 34 1,45 x8 lg 1,26 Xác định lượng mở hai tia lân cận: xIII = i7 2, 45 [ x III ] 1 i6 2, 45 xIV = i8 1, 45 2, 45 [ x IV ] 1 i7 Nhóm truyền II nhóm sở * Nhóm truyền 3: Trong máy có dùng cấu phản hồi trung gian qua trục VIVV có tác dụng mở rộng phạm vi điều chỉnh tốc độ , mặt khác có tác dụng tiết kiệm khơng gian hộp , khơng sử dụng cấu phản hồi ta phải sử dụng trục để lắp hai cặp bánh gồm hai tỷ số truyền tương ứng với cặp bánh 13/45 18/40 không hợp lý không gian vấn đề tiết kiệm vật liệu chế tạo trục … Độ xiên tia l: Đồ án thiết kế máy công cụ i9 = 13/45 = x9 i10 = 18/40 = x10 lg 13 lg 45 5,35 x9 lg 1,26 lg 18 lg 40 3,45 x10 lg 1,26 Xác định lượng mở hai tia lân cận: xV i9 3, 45 5,35 [ xV ] 2 = i10 i11 = 40/40 = x 11 x11 = Từ trục VI đến trục VII qua cặp bánh 28/35: i12 = 28/35 = x12 x12 = lg 28 lg 35 0,97 lg 1,26 Từ trục VII đến trục VIII qua cặp bánh 18/33: i13 = 18/33 = x13 x13 = lg 18 lg 33 2,62 lg 1,26 Từ trục VIII đến trục IX qua cặp bánh 33/37: i14 = 33/37 = x14 x14 = lg 33 lg 37 0,5 lg1,26 Từ trục IX đến trục X qua cặp bánh 18/16: i15 = 18/16 = x15 x15 = lg 18 lg 16 0,5 lg 1,26 Từ trục X đến trục XI qua cặp bánh 18/18: i16 = 18/18 = x16 x16 = lg 18 lg 18 lg 1,26 x x x I x III [1] [2] PAKG PATT II [3] Vậy ta có: * Đường chạy dao nhanh: Trục I II i1 = 26/44 = x1 x1 = -2,3 Trục II III i2 = 44/37 = x2 x2 = 0,76 Trục III IV i3 = 37/43 = x3 x3 = -0,66 Trục IV V i3 = 28/35 = x4 x4 = -1 Trục V VI i5 = 18/33 = x5 x5 = -2,02 Trục VI VII i6 = 33/37 = x6 x6 = -0,5 Trục VII VII i7 = 18/16 = x7 x7 = 0,5 Trục VII VIII i8 = 18/18 = x8 x8 = 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 Nhóm truyền III có [x] = Nhóm truyền khuyếch đại thứ hai * Các tỷ số truyền lại: Từ trục V đến trục VI qua cặp bánh 40/40: *> Đồ thị vòng quay hộp chạy dao máy phay P623 (6H82): [v] [iv] [iii] [ii] [i] n1 :40 §å ¸n thiÕt kÕ m¸y c«ng Nhận xét : Vì máy chuẩn P623 có tính gần giống máy thiết kế nên ta dựa vào máy chuẩn để thiết k Chng II Đồ án thiết kế máy công Tính tốn thiết kế máy A.Thiết kế động học tồn máy: I Đặc tính khả cơng nghệ máy: Qua phân tích máy chuẩn P623, ta thiết kế máy mang đặc điểm ưu việt máy chuẩn đạt yêu cầu đặt cho máy , thiết kế thích hợp với sản xuất đơn chiếc, loạt nhỏ, đạt độ xác cấp 56 II Thiết kế truyền dẫn hộp tốc độ: Các số liệu ban đầu: nmin = 28(v/f); n = 1,26, Zn = 18 a ) Chuối số vịng quay: Có tốc độ thứ z xác định theo công thức: nz = n1.z-1 Tốc độ (n) Giá trị (Vòng/phút) 28 35,8 44,45 56 70,57 88,92 Tốc độ (n) 10 11 12 Giá trị (Vòng/phút) 112,02 141,17 177,87 224,13 282,4 355,8 Tốc độ (n) 13 14 15 16 17 18 Giá trị (Vòng/phút) 448,34 564,9 711,77 896,93 1130,01 1423,8 Theo tiêu chuẩn ta có = 1,26 E = Ta có bảng trị số vịng quay tiêu chuẩn thành lập từ trị số vòng quay n1 = nmin = 28 (Vòng/phút) Tốc độ Giá trị Tốc độ Giá trị Tốc độ Giá trị (n) (Vòng/phút) (n) (Vòng/phút) (n) (Vòng/phút) 28 112 13 450 35,5 140 14 560 45 180 15 710 56 10 225 16 900 71 11 280 17 1120 90 12 355 18 1400 Như có trị số vịng quay lớn thực tế n max = 1400 (v/f) Có sai số cho phép: n = ntc ntt 1440 1423,8 100 0 1,7 % ntc 1440 Có giới hạn sai số vòng quay cho phép: [n] = 10( - 1)% = 10(1,26 – 1)% = 2,6% Như n < [n] b) Phương án không gian(PAKG): PAKG chọn cho rút ngắn xích động, đường truyền ngắn, giảm số bánh răng, hạn chế cấu truyền động xác đai, ly hợp ma sát, truyền dẫn thuỷ lực… PAKG cần đạt hiệu cao cho xích truyền động chính, cịn lại hiệu suất thấp tổn hao không đáng kể 10 ... dựa vào máy chuẩn để thiết kế Chng II Đồ án thiết kế máy công cụ Tính tốn thiết kế máy A .Thiết kế động học tồn máy: I Đặc tính khả cơng nghệ máy: Qua phân tích máy chuẩn P623, ta thiết kế máy mang... bánh 40/40: *> Đồ thị vòng quay hộp chạy dao máy phay P623 (6H82): [v] [iv] [iii] [ii] [i] n1 :40 Đồ án thiết kế máy công cụ Nhn xột : Vỡ mỏy chuẩn P623 có tính gần giống máy thiết kế nên ta dựa. . .Đồ án thiết kế máy công cụ Chng I Phõn tích máy tương tự chọn máy chuẩn A – Tính kỹ thuật số máy tương tự: Thông số kỹ thuật 6H81 6H82 (P623) 6H13 Đồ án thiết kế máy công cụ Kớch