THIẾT KẾ MÁY CẮT KIM LOẠI MÁY MÁY PHAY 6H82, thuyết minh THIẾT KẾ MÁY 6H82, động học máy 6H82, kết cấu MÁY 6H82, nguyên lý 6H82, cấu tạo MÁY MÁY 6H82, quy trình sản xuất 6H82

LờI NóI ĐầU

Trong giai đoạn hiện nay, khi mà đất nước đang tiến hành công cuộc hiện đại hoá các ngành công nghiệp, đặc biệt là đối với ngành công nghiệp chế tạo máy, thì máy công cụ đóng một vai trò, vị trí đặc biệt quan trọng để sản xuất ra các chi tiết để tạo nên các máy khác phục vụ trực tiếp cho các ngành công nghiệp khác. Cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật hiện đại trên thế giới đã cho ra đời nhiều loại máy công cụ hện đại, ứng dụng thành tựu của công nghệ thông tin tạo nên những máy tự động linh hoạt, những máy chuyên dùng thì máy công cụ vạn năng vẫn chiếm  một phần lớn đáng kể trong ngành công nghiệp chế tạo, đặc biệt là đối với các nước đang phát triển như nước ta thì việc sử dụng các máy công cụ vạn năng kết hớp với các đồ gá chuyên dùng vẫn đang được sử dụng rộng rải và phổ biến có hiệu quả.

Chính vì vậy mà việc thiết kế các máy công cụ vạng năng đối với sinh viên không những nhằm giúp cho sinh viên tìm hiểu và nắm vững được đặc điểm , tính năng của máy và hệ thống hoá  các kiến thức tổng hợp đã được học mà còn góp phần đáng kể vào công cuộc công nghiệp hoá các ngành công nghiệp của đất nước.

Đồ án môn học thiết kế máy là nội dung không thể thiếu trong nội dung đào tạo đối với sinh viên ngành chế tạo máy nhằm thực hiện tốt được các yêu cầu và nhiệm vụ nêu trên.

Với nhiệm vụ được giao là nghiên cứu thiết kế lại máy phay vạn năng với các thông số cụ thể dưới sự hướng dẫn trực tiếp của  GS. Nguyễn Phương cùng với sự tìm hiểu và tổng hợp  các kiến thức đã được học em đã hoàn thành nhiệm vụ của mình đúng yêu cầu và thời hạn.

Bố cục của đồ án được chia làm 4 chương :

Chương I: NGHIÊN CỨU MÁY ĐÃ CÓ

Chương II : THIẾT KẾ ĐỘNG HỌC CỦA MÁY

Chương III: TÍNH TOÁN SỨC BỀN  CHI TIẾT MÁY

Chương IV:TÍNH TOÁN VÀ CHỌN KẾT CẤU HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN

Mặc dù dưới sự hướng dẫn tận tình của PGS.TS. Nguyễn Phương và sự tự tìm tòi tham khảo của bản thân để hoàn thành nhiệm vụ được giao mốt cách tốt nhất với khả năng có thể của mình, song bài làm của em không thể tránh khỏi những thiếu sót, em rất mong được sự chỉ bảo của các thầy để em có điều kiện hiểu rõ và sâu hơn nhằm cũng cố và hoàn thiện vốn kiến thức của mình.

Em xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ, chỉ bảo của các thầy cô trong bộ môn, đặc biệt là PGS.TS. cùng cô Mai và Thầy Trường ở xưởng C8 đã  trực tiếp hướng dẫn tận tình cho em hoàn thành tốt nhiệm vụ được giao.

Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn !

                                                                                                                                                                                                 

CHƯƠNG 1 :  NGHIÊN CỨU MÁY ĐÃ CÓ .

1.1Tính năng kỹ thuật của máy cùng cỡ.

Tính Năng Kỹ thuật.	P82	P81	P79	P83
Công suất động cơ(kw)	7/1,7	4,5/1,7	2,8	10/2,8
Phạm vi điều chỉnh tốc độ Nmin­­- n­max	30¸1500	65¸1800	110¸1230	30¸1500
Số cấp tốc độ zn	18	16	8	18
Phạm vi điều chỉnh lượng chạy dao  smin ¸ smax	23,5¸1180	35¸980	25¸285	23,5¸1180
Số lượng chạy dao zs	18	16	8	18

Với số liệu máy ta cần thiết kế mới là:

Phạm vi điều chỉnh tốc độ : 30¸1500

Số cấp tốc độ Z_n=18

Phạm vi điều chỉnh lượng chạy dao: 23,5¸1195, S_nhanh = 2300      ^mm/_phút

Số lượng chạy dao:Z_s=18

ta thấy rằng số liệu của máy cần thiết kế mới gần giống với tính năng kỹ thuật của máy P82(6H82) do đó ta lấy máy 6H82 làm máy tương tự.

1.2  phân tích phương án máy tham khảo (6H82)

1.2.1   Các xích truyền động trong sơ đồ dộng của máy

1. Chuyển động chính :

                   n_MT.  n_{trục chính}

trục chính có 18 tốc độ khác nhau từ (30¸1500)v/ph.

2. Chuyển động chạy dao gồm có chạy dao dọc ,chạy dao ngang và chạy dao đứng .

Xích chạy dao dọc .

...................................

1.2.4 Nhận xét:

Từ đồ thị vòng quay ta có nhận xét

Với phương án này thì lượng mở ,tỉ số truyền của các nhóm thay đổi từ từ đều đặn tức là có dạng rẻ quạt do đó làm cho kích thước của hộp nhỏ gọn ,bố trí các cơ cấu truyền động trong hộp chặt chẽ nhất

1.2.5 Phương án không gian, phương án thứ tự của hộp chạy dao

Phương án không gian:

Z=3.3.2=18

Phương án thứ tự

Do có cơ cấu phản hồi nên có biến hình dẫn đến phương án thứ tự của hộp chạy dao thay đổi với Z=3.3.2 được tách làm 2

Với Z₁= 3.  3

còn Z₂= 2 gồm 2 đường truyền trực tiếp và phản hồi ngoài ra còn có đường chạy dao nhanh:

,,...........................

 chọn i₁=1/j⁴

vì i₁: i₂: i₃ =1:j:j²

ta có :   i₂ =1/j³

             i₃ =1/j²

với nhóm 2:

chọn i₄=1/j⁴

vì i₄: i₅: i₆=1:j³:j⁶

ta có: i₅=1/j

i₆=j²

...........................

2.2.2 Chọn phương án không gian, lập bảng so sánh phương án không gian .

1. Chọn phương án không gian .

Z=18 = 9 . 2

          Z=18 = 6.  3

          Z=18 = 3.3. 2

....................................

Ta thấy trong hộp chạy dao máy phay phải đảm bảo đồng thời cả 2 xích truyền động là chạy dao nhanh và chạy dao làm việc .

Nếu ta sử dụng cơ cấu truyền động bình thường như các hộp tốc độ khác thì phải dùng 2 đường truyền riêng biệt, tức là khi chuyển từ xích chạy dao nhanh sang xích chạy dao làm việc ( chạy dao ngang, dọc, đứng ) thì ta phải tắt động cơ để thay đổi cơ cấu truyền động hoặc nếu muốn chạy đồng thời thì  cần phải có thêm một động cơ nữa để chạy 2 xích độc lập.

Để hộp chạy dao nhỏ ngọn khi sử dụng 2 đường truyền riêng biệt mà không cần tắt hoặc thêm động cơ thì người ta thường dùng cơ cấu phản hồi và hệ thống các ly hợp.

Do dùng cơ cấu phản hồi cho nên người ta không dùng phương án thứ tự mà lưới kết cấu có hình rẽ quạt chặt chẽ như đối với hộp tốc độ, vì nếu như vậy thì tỷ số truyền giữa các bánh răng sẽ quá bé hoặc quá lớn.

Chính vì vậy mà ta chọn PATT có lượng mở là [3]  [1]  [9]

Do có cơ cấu phản hồi nên lưới kết cấu có sự biến hình dẫn đến phương án thứ tự của hộp chạy dao thay đổi với Z=3.3.2 được tách làm 2

Với Z₁= 3.  3 như thường

              

 và  Z₂ = 2     gồm  đường truyền trực tiếp và phản hồi

Ngoài ra lưới còn có đường chạy dao nhanh:

Lưới kết cấu phản hồi như sau:        

.............................

2.2.4 Vẽ đồ thị vòng quay và chọn tỉ số truyền các nhóm .

Do hộp chạy dao cần có tốc độ thấp để trực tiếp thực hiện các lượng chạy dao dọc, chạy dao ngang và chạy dao đứng cho nên đồ thị chỉ mới có phản hồi như lưới kết cấu ở trên vẫn chưa thoả mãn mà cần phải giảm tốc nhiều hơn nữa. Muốn như vậy ta phải dùng phương pháp tăng thêm số trục trung gian.

* Chọn động cơ :

Với 4 thông số cơ bản gần giống với máy tương tự (6H82) cho nên ta chọn sơ bộ động cơ như của máy tương tự với thông số như sau :

Công suất N = 1,7 KW, số vòng quay n = 1420  ^vòng/_phút

* Tính n₀

Ta cũng tận dụng của máy tương tự :

  n ₀ = n_đc . i_1.i₂ = 1420.= 314.65

Với đường chạy dao nhanh.   

              n₀ = n_đc.i₁ = 1420. = 839

* Chọn xích chạy dao nhanh.

Như đã lý luận ở trên và ta thấy đường chạy dao nhanh với lượng chạy dao giống như của máy tương tự là S_nhanh = 2300 ^mm/_phút cho nên với động cơ chọn như máy tương tự thì ta cũng thừa kế luôn xích chạy dao nhanh của máy tương tự.

Lưới đồ thị vòng quay(lượng chạy dao) của hộp chạy dao.

          ..........................................

CHƯƠNG III:

TÍNH TOÁN  SỨC BỀN CHI TIẾT MÁY .

3.1 Chế độ cắt thử :

Chế độ làm việc của máy bao gồm chế độ cắt gọt, chế độ bôi trơn, làm lạnh, an toàn một máy mới đã thiết kế, chế tạo xong phải quy định chế độ làm việc của máy trước khi đưa vào sản xuất. Trong mục này quy định chế độ làm việc giới hạn của máy làm cơ sở tính toán động lực học của máy cắt kim loại. hiện nay có nhiều phương pháp xác định chế độ cắt gọt giới hạn khác nhau:1> Chế độ cắt gọt cực đại; 2> Chế độ cắt gọt tính toán; 3> Chế độ cắt gọt thử máy.

Máy ta thiết kế tương tự như máy 6H82 cho nên ta chọn chế độ cắt thử như của máy 6H82 .

* Chế độ cắt thử mạnh:

Ta có :

 Dao P18 , D = 90 , Z = 8

Chi tiết gia công : Gang có HB = 180

Chế độ gia công : n = 47,5 v/ph, B = 100 mm, t = 12 mm, S = 118 mm/vg

* Chế độ cắt thử nhanh:

Dao T15K6  D = 100 , Z = 4

Chiết gia công :  C45 có HB = 195

Chế độ gia công : n = 750 v/ph , B = 50 mm, t = 3 mm , S = 750 mm/ph

* Thử ly hợp an toàn:

Dao  P18            D = 110 , Z = 18

Chi tiết gia công : C45

Chế độ cắt :  B = 100, t = 10 , n = 47,5 v/ph , S = 118 mm/ph,

 

                          M_x = 2000N.cm

3.2 Tính công suất động cơ :

*Động cơ chính:

                                 N_đc = N_c + N_o + N_p

                       Trong đó:    N_c – là công suất cắt.

                                           N_o – là công suất chạy không

                                           N_p – là công suất phụ do sự tiêu hao

 

Ta có thể tính công suất động cơ bằng N_đc = N_c /0,75

                   N_c =P_Z.V/60.102.9,81

                   Với P_Z là lực cắt (N) P_Z = 0,6. P₀

                          V là vận tốc cắt

                    P₀ =C.B.S ^y_z.Z.(t/D)^k­

          Với chế độ cắt nhanh:

C = 682 , y= 0,72, k = 0,82

P_z = 0,6.682.8.10.

...............................

3.4 Tính bánh răng .

Trong thiết kế máy cắt kim loại, việc tính động lực học bánh răng không cần phải xác định số răng Z vì đã biết ở phần tính toán động học của máy. Cho nên chủ yếu là xác định modul của nó. Modul được tính theo sức bền uốn và sức bền tiếp xúc, nói chung thì ta thường tính theo sức bền tiép xúc là chủ yếu.Modul trong hộp chạy dao người ta chỉ dùng một loại modul do đó ta chỉ cần tính modul trong một cặp bánh răng còn các bánh răng khác có mô đun tương tự  .

Giả sử ta tính modul cho cặp bánh răng 18/36 ( Z₁/ Z^’ ₁) truyền từ trục II sang trục III.

*Chọn vật liệu.

Do không có yêu cầu gì đặc biệt và theo sự thống nhất hoá trong thiết kế chế tạo máy thì ta chọn vật liệu nh­ sau:

Thép 45 tôi cải thiện đạt HB = 180-350 chọn HB = 300

* Xác định ứng suất tiếp xúc cho phép.

Do bộ truyền làm việc trong điều kiện che kín đủ dầu bôi trơn nên dạng hỏng chủ yếu là tróc mỏi, do đó ta tính toán theo độ bền tiếp xúc – ta xác định ứng suất tiếp xúc cho phép

Giới hạn bền mỏi tiếp xúc của bánh răng nhỏ và bánh răng lớn

(theo bảng 10.7 sách tính toán thiết kế ... T1)     

 s_Hgh   = 2.HB + 70 = 2.300 + 70 = 670 MPa                                 

Ứng suất tiếp xúc cho phép của mỗi bánh răng đ­ược xác định theo công thức : 

                 [s_H ] = (s_Hgh /S_H ) . Z_R . Z_V . K_L.K_XH       

Tính sơ bộ lấy        Z_R . Z_V . K_L.K_XH  = 1 

Do bánh răng không đư­ợc tăng bề mặt nên chọn hệ số an toàn S_H = 1,1

Đối với bộ truyền bảnh răng trụ răng thẳng [s_H ] đ­ược xác định theo công thức :

              [s_H ] = (s_Hgh /S_H ) . Z_R . Z_V . K_L.K_XH = 670/1,1 = 609  MPa

                          Vậy ta chọn  [s_H ] = 609 Mpa

* Xác định ứng suất uốn cho phép.

Giới hạn mỏi uốn của 2 bánh :

Xác định theo công thức 10.74 và bảng 10.6( giáo trình CTM)

                      s_Fgh  = s^o_Fgh  = 1,8.300 = 540 MPa                                             

Bộ truyền làm việc một chiều => lấy K_FC = 1 - hệ số ảnh hư­ởng đặt tải,

Hệ số an toàn S_F = 1,75  - bảng 6.2 (sách tính toán thiết kế ... T1)

Do đó theo công thức 6.2a (sách tính toán thiết kế ... T1)

      Ta có :    [s_F] = s_Fgh  . K_FL . K_FC/S_F

                            = 540 . 1 . 1 / 1,75   = 309 MPa                  

Vậy ta chọn  [s_F ] = 309 Mpa

 

Ta có môđun bánh răng được xác định theo ứng suất tiếp xúc như sau:

                                     m_tx =    cm

.............................

CHƯƠNG IV:

TÍNH TOÁN VÀ CHỌN KẾT CẤU HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN

4.1 Chọn kiểu và kết cấu điều khiển.

Hệ thống điều khiển phải thoả mãn các yêu cầu sau:

• Hệ thống điều khiển phải điều khiển nhanh nhằm mục đích rút ngắn thời gian điều khiển để tăng năng suất lao động. Song phải nằm trong phạm vi giới hạn vận hành của con người.
• Điều khiển tin cậy và chính xác, thể hiện bằng các giải pháp kết cấu tạo điều kiện thuận lợi dễ nhớ cho người công nhân, đồng thời dễ lắp ráp và sửa chữa.
• Điều khiển phải an toàn , nhẹ nhàng, dẽ thao tác, nên bố trí tập trung hệ thống tay gạt ở vị trí thuận lợi nhất cho người sử dụng
• Các vị trí điều khiển phải có hệ thống định vị

 

Ta chọn loại càng gạt với hệ thống đĩa lỗ như máy tương tự 6H82

 

4.2 Lập bảng tính vị trí bánh răng tương ứng với tay gạt:

* Điều khiển hộp tốc độ :

Ta có:

          Số lượng tốc độ z = 18

          Phương án không gian      3´3´2

          Phương án thay đổi thứ tự I-II-III

Dựa vào sơ đồ động và lưới kết cấu ta có bảng điều khiển vị trí các chốt trên đĩa lỗ của hộp tốc độ như trang sau:

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1.Giáo trình tính toán thiết kế máy công cụ

Tác giả :  PGS.TS. Nguyễn Phương.

2.Tính toán thiết kế máy cắt kim loại :

Tác giả :

Phạm Đắp-Nguyễn Đức Lộc - Phạm Thế Trường-Nguyễn Tiến Lưỡng.

3.Máy công cụ(2 tập)

Tác giả :      Phạm Đắp-Nguyễn Hoa Đăng

4.Tính toán thiết kế Hệ Dẫn Động Cơ Khí.

Tác giả :      Trịnh Chất –Lê Văn Uyển.

5.Hướng dẫn làm bài tập dung sai và lắp nghép.

Tác giả: GS.TS Ninh Đức Tốn

THIẾT KẾ MÁY CẮT KIM LOẠI MÁY MÁY PHAY 6H82, thuyết minh THIẾT KẾ MÁY 6H82, động học máy 6H82, kết cấu MÁY 6H82, nguyên lý 6H82, cấu tạo MÁY MÁY 6H82, quy trình sản xuất 6H82