Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
CHƯƠNG 2: TÍNH CHỌN THIẾT BỊ DẪN ĐỘNG HỆ BÀN MÁY CNC

CHƯƠNG 2: TÍNH CHỌN THIẾT BỊ DẪN ĐỘNG HỆ BÀN MÁY CNC

Tải bản đầy đủ - 0trang

THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN HƯỚNG MÁY PHAY CNC



Hình 2-14.Quy trình tính tốn

Trang 22



THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN HƯỚNG MÁY PHAY CNC

1.1.2. Điều kiện làm việc

Tốc độ quay tối đa trong q trình gia cơng trục chính Z



ΔL0 × E × π × d r2 0,0432 × 2,1 × 104 × π × 30,052

Fθ =ΔLθ × Ks =

=

=536,17

4× L

4 × 1200

n=



1000.v 1000.100

=

=397,89

π.D

π.80



(vòng/phút)



Lượng chạy dao răng (fz) là lượng dịch chuyển của chi tiết trong thời gian 1

răng (1 lưỡi cắt) của dao phay ăn vào kim loại (đơn vị mm/răng )



fz =



F

900

=

= 0,28

Z.n 8.397,89



( mm/răng )



( Theo công thức trong cuốn Sổ tay CN-CTM tập 2-trang 26 )

Thông số đầu vào:

-



Tiêu chuẩn quốc gia : JIS

Tên vật liệu : SUS440C

Máy phay mặt đầu , D=80mm, Grade 4040, v=100m/phút.

F=900mm/phút

Số lưỡi cắt : 8

Góc cắt : 60

Chiều sâu cắt : t=0.8mm

Chiều rộng phay (ae)

Chọn ae & aei sao cho : ae + aei = Dc = 80mm



Ta chọn : ae = 80mm , aei =0

Tính tốn lực trên website:www.coroguide.com ta đươc:



Trang 23



THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN HƯỚNG MÁY PHAY CNC



[2]



Hình 2-15.Bảng thơng số hãng Sandvik

Tính tốn lực cắt khi phay mặt đầu:

Fm =

Lực cắt chính :



2.1000.M c 2.1000.71

=

=1775N=177,5(kgf)

D

80



1.1.3. Lựa chọn kiểu lắp ổ đỡ cho vít me

1 đầu lắp chặt 1 đầu lắp tùy chỉnh : fixed – supported



Hình 2-16. Kiểu lắp fixed – supported

Với kiểu lắp ghép này, hai hệ số phụ thuộc vào kiểu lắp ghép là f và

trị là :f=15,1 và

Trang 24



λ



=3,927.



λ



nhận các giá



THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN HƯỚNG MÁY PHAY CNC

Tính tốn lực dọc trục



Hình 2-17 Sơ đồ lực dọc trục

Các cơng thức tính lực dọc trục:

- Khi tăng tốc về bên trái :



F1



- Khi chạy đều về bên trái :

- Khi giảm tốc về bên trái :

- Khi tăng tốc về bên phải :

- Khi chạy đều về bên phải :

- Khi giảm tốc về bên phải :

- Khi gia công về bên trái :

- Khi gia công về bên phải :



= μmg + ma + f

F2

= μmg + f

F3

= μmg - ma + f

F4

= -μmg- ma- f

F5

=- μmg – f

F6

=- μmg + ma – f

F7

Fm

Fmz

=

+μ ( mg +

)+f

F8

Fm

Fmz

=- μ ( mg +

)-f



Trong đó:

-



Fm



= 177,5(kG)

Fmz

Fmz

là lực theo phương Z (thẳng đứng):

=0

- a là gia tốc hoạt động của hệ thống a=0,4g m/s2= 4 m/s2

Trang 25



là lực cắt chính của máy:



Fm



THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN HƯỚNG MÁY PHAY CNC

µ

là hệ số ma sát trượt :

- f là lực chống trượt không tải : f = 0

- m là khối lượng tương ứng tác dụng lên vit me

- Gia tốc trọng trường : g= 10 m/s2



1.1.4. Lựa chọn tốc độ quay lớn nhất của động cơ và bước vít me

Tốc độ quay lớn nhất của động cơ khi làm việc : n=2000 (vòng/phút)

Bước vít me 1 được xác định theo công thức:

L≥



Vmax .1000 V1.1000 20000

=

=

=10

N max

N max

2000



mm



Chọn l = 10mm

Chọn sơ bộ bước vít me l=10 (mm)

1.2. Tính chọn vít me trục X

1.2.1. Tính tốn và lựa chọn vít me

Tính tốn tải dọc trục:

- Khối lượng chi tiết gia công lớn nhất là M = 700 kg

MX

- Khối lượng bàn máy X (cho trước)

=140 kg

mX

MX

- Tổng khối lượng ứng với bàn máy X là :

=M+

= 700 + 140 = 840

kg

Ta có bảng số liệu sau:

Bảng 2.1.Lực dọc trục X



Trang 26



Lực

(N)

Khơn

g tải



F1

(kgf)



F2

(kgf)



F3

(kgf)



F4

(kgf)



F5

(kgf)



F6

(kgf)



F7

(kgf)



F8

(kgf)



70



14



-42



-70



-14



42



191,5



-191,5



Có tải



420



84



-252



-420



-84



252



261,5



-261,5



Lực dọc trục lớn nhất khi khơng gia công :



F1max



= 191,5 (kgf)



THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN HƯỚNG MÁY PHAY CNC

Lực dọc trục lớn nhất khi gia công:



F2max



=420 (kgf)



1.2.2. Tính lực tác dụng trung bình và tải trọng tác dụng lên vitme

Lực trung bình:

N max1 =

L=10mm

N max2 =



V1 20000

=

=2000

l

10



V1 10000

=

=1000

l

10



(rpm)



(rpm)

Bảng 2.2.Lực tác dụng



Tải trọng (kgf)

F1max



Tốc độ quay (rpm)



= 191,5



F2max



N max1 =2000



Thời gian làm việc

ratio(%)

30



N max2 =1000



70



=320

(Trong bảng phần tính lực dọc trục trung bình này ta lấy Fi ở 2 trường hợp khi

không gia công và khi gia công. Với các tỉ lệ thời gian lần lượt 30% và 70%, ta xét

trong giai đoạn ổn định của máy nên Ni là như nhau tại các thời điểm).



Fam = 3



F13 .n1.t1 +F23.n 2 .t 2 +...+Fn3.n n .t n

n1.t1 +n 2 .t 2 +...+n n .t n



Tính gần đúng

F13 .n max1.Tmax1 +F23 .n max2 .Tmax2

Fam =

n max1.Tmax1 +n max2 .Tmax2

3



Tải trọng tĩnh:



C0 =f s ×Famax



Tải trọng động:

Trong đó:

Trang 27



Ca = 3 60×n×L t ×Fam ×f w ×10-2



THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN HƯỚNG MÁY PHAY CNC

Fam



là lực dọc trục trung bình



là tốc độ quay trung bình của trục vitme :

fs



f s = 1,5 ÷ 3



là hệ số bền tĩnh, với máy cơng cụ



fw



n=n1×0.3.t + n 2 ×0.7.t



, chọn



fs = 2



là hệ số tải động, lựa chọn theo bảng sau:



Bảng 2.3.Bảng giá trị



Lấy



fw



fw



Chế độ



Vận tốc



fw



Nhẹ

Trung bình

Nặng



V<15 (m/min)

15
V>60 (m/min)



1,0 – 1,2

1,2 – 1,5

1,5 – 3,0



=1,2



Lt



là tuổi thọ yêu cầu của vitme, từ 5-7 năm làm việc , tương đương 20000h làm

việc

Thay số vào tính tốn ta được kết quả như sau:

Bảng 2.4.Bảng kết quả

(kG)



n (vòng/phút)



(kG)



(kG)



350,7



1300



840



4880,81



Vitme lựa chọn phải có tải trọng động



Trang 28



THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN HƯỚNG MÁY PHAY CNC

1.2.3. Lựa chọn vít me và kiểm tra sơ bộ, lựa chọn ổ đỡ

a, Lựa chọn kiểu bi và vít me:

Máy phay CNC yêu cầu hệ thống dẫn động có độ cứng vững cao, độ hao phí

khơng q quan trọng , do đó dựa vào catalog của hãng PIM em lựa chọn bi kiểu

lưu chuyển bi ngoài, kiểu FDWC, số bi B.2 hoặc B.3

Kết cấu như hình vẽ:



Hình 2-18. Lưu chuyển bi ngoài

Giá trị tương ứng của Ca được cho trong bảng sau ( trích catalog của hãng

PIM – trang và trang )

Bảng 2.5.Bảng thơng số vít me bi

a, Bảng thơng số lựa chon đường kính vít me dựa vào khả năng tải [1]



Trang 29



THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN HƯỚNG MÁY PHAY CNC

b, Bảng thơng số các kiểu vít me [2]

Dựa vào khả năng tải động và bước vít đã tính tốn được ở phần trước kết

hợp với thơng số đã có trong bảng 2.5 , ta lựa chọn vít me bi là : 45 – 10B2 –

FDWC

- Đường kính vitme D = 45 mm

- Bước vitme l = 10 mm

- Tải trọng tĩnh : C0 = 15700 kG

- Tải trọng động: Ca = 5480 kG

- Đường kính lõi ren của trục vitme : dr= 38,05 (mm)



b, Kiểm tra sơ bộ

L=tổng chiều dài di chuyển lớn nhất + bán kính bi + chiều dài vùng thoát

L= 900 + 100 + 200 = 1200 (mm)

Chọn tốc độ quay cho động cơ khoảng 80% so với tốc độ quay giới hạn nên

ta có:

n = 80% . Nmax = 80% . 2000 = 1600 vg/ph

f: hệ số phụ thuộc kiểu lắp: f= 15,1

- Đường kính lõi ren:

dr ≥



n×L2

12002

×10-7 =1600×

×10 -7 =15,3

f

15,1



Mà dr = 38,05 >15,3 (thỏa mãn)

- Tuổi thọ làm việc:

Trang 30



(mm)



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

CHƯƠNG 2: TÍNH CHỌN THIẾT BỊ DẪN ĐỘNG HỆ BÀN MÁY CNC

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×