Website: http://www.docs.vn Email : [email protected] Tel (: 0918.775.368
Lời nói đầu.
Ngày nay máy cắt gọt kim loại đặc trng cho các ngành cơ khí chế tạo máy,
gia công kim loại...có một vai trò rất to lớn trong lĩnh vực sản xuất của nền kinh
tếquốc dân, cơ khí hoá có liên quan chặt chẽ đến đIện khí hoá và tự động hoá. Dới
tác động của khoa học kỹ thuật hiện đại đối với các loại máy móc nói chung, đối
với máy cắt gọt kim loại nói riêng ngày càng đợc cho phép đơn giản về kết cấu cơ
khí của máy sản xuất và giảm nhẹ cờng độ lao động. Máy cắt gọt kim loại đợc
dùng để gia công các chi tiết kim loại bằng cách hớt các lớp kim loại thừa, để sau
khi gia công các chi tiết có hình dáng gần đúng yêu cầu (gia công thô) hoặc thoả
mãn hoàn toàn yêu cầu đặt hàng với độ chính xác nhất định về kích thớc và độ
bóng cần thiết của bề mặt gia công (gia công tinh). Có thể phân loại máy cắt kim
lọai nh sau:
-Tuỳ thuộc vào quá trình công nghệ đặc trng bởi phơng pháp gia công dạng
dao, đặc tính chuyển động v.v..., các máy cắt đợc chia thành các máy cơ bản: tiện,
phay, bào, khoan - doa, mài và các nhóm máy khác nh gia công răng, ren, vít v.v...
-Theo đặc điểm của quá trình sản xuất, có thể chia thành các máy vạn năng
chuyên dùng đặc biệt. Máy vạn năng là các máy có thể thực hiện đợc các phơng
pháp gia công khác nhau nh tiện, khoan, gia công răng..., để gia công các chi tiết
khác nhau về hình dáng, kích thớc. Các máy chuyên dùng là các máy dùng để gia
công các chi tiết có cùng hình dáng nhng có kích thớc khác nhau. Máy đặc biệt là
các máy chỉ dùng để thực hiện gia công các chi tiết có cùng hình dáng kích thớc.
-Theo kích thớc và trọng lợng chi tiết gia công trên máy, có thể chia máy cắt
kim loại thành các máy bình thờng ( trọng lợng chi tiết 100 ữ10.10
3
kg), các máy
cỡ lớn ( trọng lợng chi tiết 10.10
3
ữ 30.10
3
kg), các máy cỡ nặng (trọng lợng chi

b
+m
ct
= 900+800 =1700kg.
- Bán kính qui đổi lực cắt : = 0,028.
- Hiệu suất định mức của cơ cấu : = 0,8.
- Chiều dài hành trình bàn : L
b
= 2,8m
- Lực cắt F
z
= 35kN .
Do thời gian thực hiện ngắn và hạn chế về mặt kiến thức nên trong tài liệu
thiết kế này không thể không tránh khỏi những sai sót. Em rất mong đợc sự chỉ dẫn
của các thầy cô giáo và những ý kiến đóng góp của các bạn.
Sinh viên
Lê Ngọc Thành Vinh.
Chơng I : Yêu cầu công nghệ.
Lê Ngọc Thành Vinh
-TĐH2-K43
2
Website: http://www.docs.vn Email : [email protected] Tel (: 0918.775.368
Máy bào giờng là loại máy công cụ dùng để gia công bề mặt chi tiết.Chiều
dài bàn máy có thể từ 1,5m đến 2m.Tuỳ thuộc vào chiều dài bàn máy và lực kéo có
thể chia máy bào giờng làm 3 loại :
Máy cỡ nhỏ: L
b
< 3m , F
k
= 30 ữ 50 KN

tốc độ thấp để tránh làm sứt chi tiết ). Bàn máy tiếp tục chạy với tốc độ ổn định v
o
cho hết thời gian t
2
thì tăng tốc độ đến v
th
( tốc độ cắt gọt ). Trong thơì gian t
5
bàn
Lê Ngọc Thành Vinh
-TĐH2-K43
3
Website: http://www.docs.vn Email : [email protected] Tel (: 0918.775.368
máy chuyển động với tốc độ v
th
và thực hiện gia công chi tiết. Gần hết hành trình
thuận, bàn máy sơ bộ giảm tốc độ đến v
o
. Sau đó bàn máy đảo chiều sang hành
trình ngợc đến tốc độ v
ng
,thực hiện hành trình không tải, đa bàn máy về vị trí ban
đầu. Gần hết hành trình ngợc bàn máy giảm tốc độ sơ bộ đến tốc độ v
o
, đảo chiều
sang hành trình thuận, thực hiện một chu kỳ khác.
Bàn dao đợc di chuyển bắt đầu từ thời điểm bàn máy đảo chiều từ hành trình
ngợc sang hành trình thuận và kết thúc di chuyển trớc khi dao cắt vào chi tiết.
Tốc độ hành trình thuận v
th

+ì+
=
++
/)1(
1
//
1

t
dc
:Thời gian đảo chiều của máy.
k : Tỉ số giữa tốc độ hành trình ngợc và thuận.
Khi chọn v
th
thì năng suất phụ thuộc vào hệ số k và thời gian đảo chiều t
dc
.Khi
tăng thì năng suất của máy tăng nhng khi k>3 thì năng suất tăng không đáng kể vì
lúc đó thời gian đảo chiều lại tăng.
Nếu chiều dài bàn máy L
b
>3m thì t
dc
ít ảnh hởng đến năng suất mà chủ yếu là
k . Khi L
b
nhỏ v
th
lớn v
th

c
= 0 thì:
I
tu
=
Jd
Jm
Tuy nhiên thời gian quá trình quá độ không thể giảm nhỏ quá đợc vì bị hạn
chế bởi:
Lê Ngọc Thành Vinh
-TĐH2-K43
4
Website: http://www.docs.vn Email : [email protected] Tel (: 0918.775.368
-Lực động phát sinh trong hệ thống
-Thời gian quá trình quá độ phải đủ lớn để di chuyển đầu dao.
1.2.Các yêu cầu đối với hệ thống truyền động máy bào giờng
1.2.1.Truyền động chính.
Phạm vi điều chỉnh tốc độ truyền động chính là tỉ số giữa tốc độ lớn nhất và
thấp nhất của bàn máy.
D = v
max
/v
min
= v
ngmax
/v
thmin
Trong chế độ xác lập,độ ổn định tốc độ không lớn hơn 5% khi phụ tải thay
đổi từ không định mức đến định mức.
Quá trình quá độ khởi động , hãm yêu cầu xảy ra êm,tránh va chạm trong bộ

2.1.1:Hệ thống truyền động máy phát - động cơ điện một chiều.
Hệ thống truyền động này thờng dùng cho máy cỡ trung bình
L
b
= 3 ữ 5m,F
k
= 50 ữ 70 KN.Dải điều chỉnh D= ( 6 ữ 8)/1.
Ưu điểm : Hệ thống này không có phần tử phi tuyến nên có đặc tính tốt , linh
hoạt khi chuyển trạng thái , khả năng quá tải lớn.
Điều chỉnh động cơ đợc cả hai phía : Điều chỉnh dòng kích từ máy phát F và
dòng kích từ động cơ Đ.
Lê Ngọc Thành Vinh
-TĐH2-K43
6
Website: http://www.docs.vn Email : [email protected] Tel (: 0918.775.368
Có thể thực hiện đợc các chế độ làm việc :Động cơ , hãm tái sinh , hãm động
năng và hãm ngợc.
Nhợc điểm:
- Dùng nhiều động cơ nên tốn kém chi phí lắp đặt,gây tiếng ồn
- Máy phát một chiều có từ d nên đặc tính từ hoá có trễ khó điều chỉnh sâu tốc
độ.
2.1.2:Hệ chỉnh lu Thyiristo - Động cơ điện một chiều.
Sơ đồ hệ thống
Thờng dùng cho máy cỡ nặng L
b
> 5m,F
k
> 70KN. Dải điều chỉnh
D = (8 ữ 25 )/1.
Ưu điểm :

Z
+ F
ms
F
Z
: lực cắt
F
ms
: lực ma sát
a. Chế độ làm việc hành trình thuận .
F
ms
=
[ ]
)(
ctby
mmF
++
à
à
: hệ số ma sát gờ trợt , thờng
à
=0,05 đến 0,08. ở đây ta chọn
à
=0,075
z
F 4,0
=
y
F

Công suất đầu trục động cơ khi cắt:
1,31
8,0.1000.60
37325.60
.1000.60
.
===

thth
th
VF
P
(kw)
Trong đó V
th
=40m/ph là tốc độ hành trình thuận
Công suất đầu trục động cơ khi quay ngợc không tải có tốc độ không tải
V
ng
=75m/ph là:
2
8,0.1000.60
75.1275
.1000.60
.
===

ngng
ng
VF

= 1,1.P
đc
=64,14(kw)
Nh vậy ta có thể chọn động cơ loại:
112

có các thông số:
P
đm
=70(kw) ; n
đm
=600 (vòng/phút) ; I
đm
=361(A) ;
Lê Ngọc Thành Vinh
-TĐH2-K43
9
Website: http://www.docs.vn Email : [email protected] Tel (: 0918.775.368
R + R
cp
= 0,0262
)(

;
R
cks
=24( ) ; I
kt
= 6,55(A) ; n
max

quy đổi lực cắt về trục động cơ:


th
V
=
V
th
= 40/60 = 0,667(m/s)
011,0
8,62
667,0
)/(8,62
60
600.14,3.2
60
2
====

=

srad
n
Để có

= 0,028 ta có thể chọn hộp số có tỷ số truyền i= 0,028/ 0,011=3
Mô men phụ tải của động cơ khi đã quy đổi về trục của động cơ:
Lê Ngọc Thành Vinh
-TĐH2-K43
10


=113,64 (rad/s)
M
ng
= P
ng
/
=
ng

2000/113,64 = 17,6 (Nm)
Mômen quán tính của bàn máy quy đổi về trục động cơ
J
m
= J
b
+ J
ct
(Bỏ qua mômen quán tính bộ truyền)
J
m
= (m
b
+ m
ct
) .

.

=(900 + 800).0,011.0,011 = 0,201

j
t
Nm
P
M
th
cdm
qd
dm
dm
dm
=


=

=
===
=

==



Trong khoảng thời gian t
6
momen quá độ của động cơ đã đảo chiều:
)(18,0
5,2
)(


Để tính t
5
ta tìm tổng chiều dài hành trình bàn trong các đoạn quá trình quá
độ và di chuyển với V
0
:
0
91
6
0
4
0
320
222
).(.2. V
tt
t
VV
t
VV
ttVtVL
thth
iii
+
+
+
+
+
++==

75
60*885,1
);(885,1915,08,2
)(915,0
2/..2/).(2/.
)(18,0);(2,0
)(565,0
6,177,1114.5,2
)7,2764,113.(201,18
)(747,0
6,177,1114.5,2
64,113.201,18
11
14013012010
114213
12
10
stmLLL
m
tVtVtVVtVL
sttstt
st
st
ngng
ngngng
=====
=
++++=
====
=

2
U
2
sin

v
b
=
2
U
2
sin(

-
3
2

)
v
c
=
2
U
2
sin(

-
3
4


0
0
Hình II.2.Đồ thị dạng sóng khi góc mở

nhỏ