BÀI GIẢNG Chương 8 Thiết Kế Máy Cắt Kim Loại ( Đồ Án Tốt Nghiệp)

 Thiết kế phần động học của máy: Xác định tính năng kỹ thuật của máy: hình dáng một tập hợp các chi tiết được gia công trên máy, kích thước giới hạn lớn nhất và nhỏ nhất có thể gia côn

MÁY VÀ HỆ THỐNG

ĐIỀU KHIỂN SỐ

MÁY VÀ HỆ THỐNG

ĐIỀU KHIỂN SỐ

MÁY VÀ HỆ THỐNG

ĐIỀU KHIỂN SỐ

MÁY VÀ HỆ THỐNG

ĐIỀU KHIỂN SỐ

MÁY VÀ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN SỐ

CHƯƠNG 8: THIẾT KẾ MÁY CẮT KIM LOẠI

 Thiết kế phần động học của máy:

 Xác định tính năng kỹ thuật của máy: hình dáng một tập hợp các chi tiết được gia công trên máy, kích thước giới hạn lớn nhất và nhỏ nhất có thể gia công được trên máy …

 Xác định các chuyển động của máy, chủ yếu là các chuyển

động tạo hình;

 Lựa chọn phương án thiết kế, từ đó lập sơ đồ kết cấu động học;

 Lựa chọn các cơ cấu truyền động cụ thể;

 Xác định các thông số động học cơ bản;

 Lập sơ đồ động của máy

Thiết kế phần động lực học của máy:

 Xác định lực và mômen tác dụng;

 Tính công suất động cơ;

 Thiết kế động lực học của các chi tiết và bộ phận máy bao gồm xác định kết cấu, lựa chọn vật liệu, tính toán kích

thước …

8.1.1 Phạm vi điều chỉnh số vòng quay và lượng chạy dao

 Khi gia công chi tiết, vận tốc cắt và lượng chạy dao của máy thay đổi tùy thuộc vào những yếu tố chủ yếu sau:

 Tính chất cơ lý của vật liệu gia công (độ bền, độ cứng …);

 Vật liệu làm dao cũng như các thông số hình học của dao cắt;

 Yêu cầu và chất lượng của bề mặt chi tiết sau khi gia công (độ nhám bề mặt, độ chính xác về kích thước, hình dáng hình học và

vị trí tương quan);

 Phương pháp gia công và điều kiện gia công

 Tùy theo từng trường hợp gia công cụ thể để tính toán xác định vận tốc cắt và lượng chạy dao thích hợp sao cho đảm bảo chất lượng của chi tiết gia công trong điều kiện kinh tế nhất

8.1.1.1 Phạm vi điều chỉnh số vòng quay

Bảng 8 1 – Phạm vi điều chỉnh số

vòng quay theo từng loại máy

8.1.1 Phạm vi điều chỉnh số vòng quay và lượng chạy dao

8.1.1.1 Phạm vi điều chỉnh lượng chạy dao

8.1.2.1 Chuỗi số vòng quay cấp số nhân

Hình 8 1 – Biểu đồ chuỗi số

vòng quay bất kỳ

8.1.2 Chuỗi số vòng quay

8.1.2.1 Chuỗi số vòng quay cấp số nhân

Hình 8 2 – Biểu đồ chuỗi số

vòng quay cấp số nhân

8.1.2.1 Chuỗi số vòng quay cấp số nhân

Hình 8 3 – Biểu đồ chuỗi số vòng

quay cấp số nhân trong hệ trục logait

8.1.2 Chuỗi số vòng quay

8.1.2.1 Chuỗi số vòng quay cấp số cộng

Hình 8 4 – Biểu đồ chuỗi vòng quay

8.1.2.1 Chuỗi số vòng quay cấp số cộng

Hình 8 5 – Biểu đồ chuỗi số vòng

quay hỗn hợp có hai hệ số cấp vận tốc

8.1.3 Xác định các thông số động học cơ bản

8.1.3.1 Xác định trị số φ tiêu chuẩn

 Để tạo ra chuỗi số vòng quay cấp số nhân với công bội 

thì hệ số  không chọn một cách bất kỳ mà được tiêu

chuẩn hóa dựa trên những nguyên tắc sau đây:

 Nguyên tắc gấp 10

 Nguyên tắc gấp 2

8.1.3.1 Xác định trị số φ tiêu chuẩn

Bảng 8 2 – Trị số φ tiêu chuẩn

 Trên cơ sở chuỗi số vòng quay đó, hình thành các giá trị số vòng quay tiêu chuẩn cho trong bảng 7-3 Các trị số vòng quay tiêu chuẩn khác,

Hình 8 6 – Cơ cấu bánh răng di trượt

 Số cấp tốc độ Z của hộp tốc độ: 𝒁=𝒑𝒂 𝒑𝒃 𝒑𝒄… 𝒑𝒘

 Với p a , p b , p c ,…, p w là số tỉ số truyền trong các nhóm bánh răng di trượt a, b, c, …, w

 Để tạo điều kiện cho từng cặp bánh răng ăn khớp trong quá trình

di trượt dọc trục mà không vướng lẫn nhau, p i  3

8.2.2 Chọn phương án thứ tự

8.2.1.1 Mối quan hệ giữa các tỉ số truyền trong một nhóm bánh răng di trượt

Hình 8 8 – Sơ đồ động hộp tốc độ

8.2.1.2 Phương án thay đổi thứ tự (PATT)

 Phương án thứ tự là phương án thay đổi lần lượt vị trí ăn khớp của các bánh răng trong các nhóm truyền động theo một thứ tự nào đó

8.2.3 Vẽ lưới kết cấu

8.2.1.2 Phương án thay đổi thứ tự (PATT)

Hình 8 9 – Lưới kết cấu của PATT I-II-III

8.2.1.2 Phương án thay đổi thứ tự (PATT)

 Vẽ các đường thẳng song song nằm ngang (có thể cách đều hay không cách đều): biểu thị cho các trục trong hộp tốc độ.

 Vẽ các đường thẳng song song thẳng đứng cách đề u: biểu thị cho các

số vòng quay Khoảng cách giữa các đường thẳng này là những quãng

bằng nhau, có giá trị bằng log  (để đơn giản lấy những quãng cách đó bằng  ).

các trục Số lượng tia nối giữa các trục bằng số tỉ số truyền của nhóm truyền động giữa hai trục đó Khoảng cách mở ra giữa các tia bằng

lượng mở x i của nhóm truyền động.

 Do lưới kết cấu được qui ước vẽ đối xứng nên số vòng quay n 0 của trục

I được chọn ở vị trí giữa và các tia được vẽ đối xứng.

8.2.4 Vẽ đồ thị số vòng quay

 Cách vẽ đồ thị số vòng quay:

thẳng đứng (tương tự lưới kết cấu).

giữa các trục.

số truyền , hai ô có tỉ số truyền , ba ô có tỉ số truyền .

cách thay đổi độ nghiêng của các tia, nghĩa là thay đổi các giá trị của tỉ số truyền.

Hình 8 11 – Các phương án đồ thị

số vòng quay khác nhau

8.2.4 Vẽ đồ thị số vòng quay

Hình 8 12 – Các phương án

 Trong trường hợp kiểm tra phạm vi điều chỉnh tỉ số truyền R i hoặc tỉ số truyền i không đạt, người ta có thể dùng một hoặc

đồng thời các giải pháp sau đây để khắc phục:

 Làm trùng tốc độ

 Thêm trục trung gian

 Dùng truyền động phức tạp

8.2.5 Vẽ đồ thị số vòng quay

 Sơ đồ truyền lực là sơ đồ biểu diễn cách thực hiện các tỉ số truyền (tức là biểu diễn vị trí ăn khớp của các bánh răng) để tạo nên số vòng quay theo yêu cầu

 Cách vẽ sơ đồ truyền lực như sau:

 Các đường song song nằm ngang thể hiện các trục của hộp tốc độ

 Vị trí ăn khớp của các bánh răng để thực hiện các tỉ số truyền

được thể hiện bằng các trục thẳng đứng tại vị trí của bánh răng

cố định trong cặp bánh răng ăn khớp

 Đường truyền động qua vị trí ăn khớp đến các trục được thể hiện bằng nét đậm gọi là đường truyền lực và mỗi đường như thế đặc trưng cho một số vòng quay

Hình 8 28 – Sơ đồ động

và sơ đồ truyền lực

8.2.6 Xác định số răng của bánh răng

Hình 8 29 – Cơ cấu bánh răng di trượt

 Có hai phương pháp xác định số răng:

 Pháp tính toán;

 Phương pháp tra bảng.

8.2.7 Kiểm tra sai số vòng quay

vòng quay tiêu chuẩn.

 Vì vậy cần kiểm tra lại

sai số về số vòng quay

n.

8.3.1 Thiết kế hộp chạy dao thường

 Hộp chạy dao thường là loại hộp chạy dao đảm bảo sự di động của dao hay của phôi trong quá trình cắt với một giá trị lượng

chạy dao cho trước nhưng không đòi hỏi đạt độ chính xác cao

cho giá trị này

 Để tận dụng khả năng cắt hợp lý, dãy các giá trị lượng chạy dao của hộp chạy dao này tuân theo qui luật cấp số nhân

 Thứ nguyên của lượng chạy dao có thể là (mm/ph) nếu chuyển

động chạy dao độc lập và là (mm/v) nếu chuyển động chạy dao

phụ thuộc vào chuyển động chính

 Do đó, cách thiết kế hộp chạy dao thường được tiến hành tương

tự như cách thiết kế hộp tốc độ dùng cơ cấu bánh răng di trượt

 Quá trình thiết kế động học hộp chạy dao chính xác của máy tiện có thể theo các bước sau:

 Bước 1: Sắp xếp bước ren cần cắt thành bảng để tạo thành

nhóm cơ sở và nhóm gấp bội;

 Bước 2: Thiết kế nhóm cơ sở;

 Bước 3: Thiết kế nhóm gấp bội;

 Bước 4: Thiết kế nhóm truyền động bù;

 Bước 5: Kiểm tra bước ren.