Luận văn: Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo mô hình thiết bị chuyển dịch góc hai trục nc

Chia sẻ: Orchid_1 Orchid_1 | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:80

Thêm vào BST

Báo xấu

142
lượt xem 29
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Trong gia công cơ khí chính xác đầu phân độ được sử dụng và có đóng góp nhiều trong quá sản xuất và chế tạo máy. Tuy nhiên, khi sử dụng đầu phân độ truyền thống thường gặp nhiều phức tạp như việc tính toán gia công phải sử dụng bảng tra, kết quả đôi khi chỉ mang tính gần đúng do trong quá trình tính toán, như quy đổi số thập phân ra phân số thường chỉ lấy gần đúng. Những bất lợi đó làm hạn chế nhiều về độ chính xác gia công, tính kinh tế và hiệu...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn: Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo mô hình thiết bị chuyển dịch góc hai trục nc

Đ I H C THÁI NGUYÊN TRƯ NG Đ I H C K THU T CÔNG NGHI P -------------------------- LU N VĂN TH C S K THU T NGÀNH: CÔNG NGH CH T O MÁY NGHIÊN C U, THI T K VÀ CH T O MÔ HÌNH THI T B CHUY N D CH GÓC HAI TR C NC H c viên: Nguy n M nh Hà Ngư i hư ng d n Khoa h c: TS Hoàng V THÁI NGUYÊN 2008 S hóa b i Trung tâm H c l i u – Đ i h c Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
4 M CL C Trang M đ u ………………………………………………………………………………………… 05 Chương I: T NG QUAN…………………..………………………………………………… 07 Chương II: NGHIÊN C U, KH O SÁT CÁC THI T B PHÂN Đ TRUY N TH NG…. 09 2.1 CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN Đ ……..…………………………………………… 09 2.1.1 Phân đ tr c ti p……………..……………………………………………............... 10 2.1.2 Phân đ gi n đơn……………..…………………………………………………….. 10 2.1.3 Phân đ ph c t p ……………..……………………………………………………. 11 2.1.4 Phân đ vi sai……………..………………………………………………………… 15 2.1.5 Phân đ v n năng……………..…………………………………………………….. 17 2.1.6 Phân đ theo tr s góc……………..……………………………………………….. 19 2.1.7 Phân đ trong trư ng h p chia vòng tròn ra các ph n không b ng nhau ………….. 20 2.1.8 Phân đ theo theo tr s góc theo đi u khi n gián ti p b ng đ ng cơ bư c ……….. 21 2.2 K T LU N CHƯƠNG II ……..……………………………………………………. 21 Chương III: NGHIÊN C U, KH O SÁT CÁC LO I Đ NG CƠ BƯ C…………………... 23 3.1 T NG QUAN V Đ NG CƠ BƯ C (STEP MOTOR)……………………………. 23 3.2 NGUYÊN LÝ HO T Đ NG………………………………………………………… 26 3.3 C U T O VÀ PHÂN LO I Đ NG CƠ BƯ C……………………………………. 28 3.4 NG D NG Đ NG CƠ BƯ C TRONG CÁC H TRUY N Đ NG R I R C… 31 3.5 K T LU N CHƯƠNG III…………………………………………………………… 41 Chương IV: NGHIÊN C U, KH O SÁT CÁC LO I ENCODER ……………………......... 43 4.1 Gi i thi u v encoder…………………………………………………………………. 43 4.2 Nguyên lý ho t đ ng cơ b n c a encoder, LED và l . ………………………………. 43 4.3 Nguyên lý cơ b n c a ho t đ ng encoder. . ………………………………………….. 44 4.4 K T LU N CHƯƠNG III…………………………………………………………… 47 Chương V: XÂY D NG MÔ HÌNH. ………………………………………………………… 48 5.1 Thi t k b truy n tr c vít – bánh vít.………………………………………………… 48 5.2 L a ch n l o i đ ng cơ bư c. ………………………………………………………… 51 5.3 L a ch n l o i encoder. ……………………………………………………………...... 51 5.4 Tính toán cho đ phân gi i c a mô hình th nghi m ………………………………… 52 5.5 Thi t k b ng m ch đi u khi n. ……………………………………………………… 54 5.6 Thao tác đi u khi n p hân đ . ………………………………………………………… 76 5.7 K t lu n chương V …………………………………………………………............... 76 Chương VI: ĐÁNH GIÁ VÀ K T LU N. …………………………………………………... 78 TÀI LI U THAM KH O. …………………………………………………………………… 80 S hóa b i Trung tâm H c l i u – Đ i h c Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
5 M ĐU Trong gia công cơ khí chính xác đ u phân đ đư c s d ng và có đóng góp nhi u trong quá s n xu t và ch t o máy. Tuy nhiên, khi s d ng đ u phân đ truy n th ng thư n g g p nhi u ph c t p như vi c tính toán gia công ph i s d ng b ng tra, k t qu đôi khi ch mang tính g n đúng do trong quá trình tính toán, như quy đ i s th p phân ra phân s thư ng ch l y g n đúng. Nh n g b t l i đó làm h n ch nhi u v đ chính xác gia công, tính kinh t và hi u qu gia công. D a trên cơ s k th a nh ng thi t b truy n th n g và k t h p nh ng thi t b công ngh cao, lu n văn ch n hư n g c i ti n và áp d ng s n ph m đi n t v i n i dung: Nghiên c u , thi t k và ch t o mô hình thi t b d ch chuy n góc hai tr c NC. N i dung lu n văn ch y u v i m c đ ích thi t k mô hình đ u phân đ s , v i ý tư n g áp d n g s n ph m cơ đi n t trong gia công cơ khí chính xác. Tuy nhiên, m c d ù có c g ng nhi u trong vi c xây d ng ý tư ng mô hình nhưng n i dung c a lu n văn còn nhi u thi u sót và còn nhi u nh ng đ i m m i c n đư c đ xu t và trao đ i, th o lu n thêm. Tác gi r t mong và trân tr ng m i s đóng góp, phê bình c a các th y giáo và đ ng nghi p đ i v i lu n văn. Em xin trân tr n g c m ơn Ban Ch nhi m Khoa Đào t o sau Đ i h c Trư ng Đ i h c KTCN, Ban Giám hi u và Ban Ch nhi m Khoa K thu t Công nghi p Trư ng Cao đ ng Kinh t - K thu t đã h t s c t o đi u khi n thu n l i cho em trong su t quá trình h c t p và hoàn thành lu n văn. Xin trân tr n g c m ơn các th y giáo trong H i đ ng b o v Đ cương lu n văn Th c s đã góp ý, ch nh s a và phê duy t đ cương đ lu n văn c a em đư c hoàn thành v i n i dung t t nh t. Đ c b i t, em xin trân tr ng c m ơn Ti n s Hoàng V , Phó Ch nhi m Khoa Cơ khí Trư ng Đ i h c KTCN đã t n tình hư n g d n em trong su t quá trình xây d ng ý tư ng mô hình và hoàn thành n i dung lu n văn. S hóa b i Trung tâm H c l i u – Đ i h c Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
6 Xin chân th ành c m ơn các đ ng nghi p, các c n g tác viên đ ã giúp đ , th o lu n và đ xu t nh ng gi i pháp t t nh t trong quá trình vi t lu n văn và xây d ng mô hình thi t b th nghi m. Xin chân thành c m ơn gia đình và b n bè đã đ ng viên, c vũ v tinh th n và v t ch t cho b n thân trong su t quá trình h c t p và làm lu n văn. H C VIÊN Nguy n M nh Hà S hóa b i Trung tâm H c l i u – Đ i h c Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
7 CHƯƠNG I T NG QUAN 1.1 Cơ s khoa h c và th c ti n c a đ tài: Trong lĩnh v c gia công ch t o cơ khí và đ c bi t là gia công các b m t ph c t p đ đ t đư c đ chính xác tương quan v hình dáng hình h c thì chuy n đ ng phân đ có ý nghĩa đ c bi t quan tr n g. Các thi t b phân đ là m t ph n không th thi u c a các máy công c . Trong th c t các cơ c u phân đ đơn gi n như: đ u phân đ tr c ti p, đ u phân đ gián ti p, đ u phân đ v n n ăng, đ u phân đ quang h c… đ ã đư c s d ng khá ph b i n và r ng rãi trong ngành ch t o máy. V i ng d ng k thu t s h i n nay, các thi t b phân đ có ng d n g k thu t s cũng đ ã đư c s d ng nhi u trong cơ khí ch t o chính xác và hi n đ i. Trong đi u ki n th c t Vi t Nam hi n n ay, vi c nghiên c u, thi t k và phát tri n cơ c u phân đ s đóng vai trò quan tr ng trong vi c ch đ n g s n xu t các thi t b phân đ cho ngành ch t o máy c a nư c nhà. Vì v y, đ tài t p trung vào vi c Nghiên c u, thi t k và ch t o mô hình thi t b d ch chuy n góc hai tr c NC. 2.1 M c tiêu c a đ tài: - Xây d ng c u trúc, mô hình k t c u c a thi t b phân đ s . - Đánh giá đ chính xác d ch chuy n góc c a thi t b d ch chuy n góc hai tr c NC trên cơ s các nghiên c u v công ngh ch t o thi t b đo s trong đi u ki n c a Vi t Nam. 3.1 N i dung c a đ tài: - Nghiên c u , kh o sát các thi t b phân đ truy n th ng. - Nghiên c u , kh o sát các lo i đ n g cơ bư c. - Nghiên c u , kh o sát các lo i encoder (b mã hoá vòng quay). - Xây d ng mô hình theo hư ng phát tri n c u trúc c a thi t b đ u phân đ s theo đ nh hư ng c a s n ph m cơ đi n t . - Đánh giá và k t lu n. S hóa b i Trung tâm H c l i u – Đ i h c Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
8 MÔ HÌNH THI T B hÖ thèng h·m Step motor + Encoder m©m cÆp Step motor + Encoder S hóa b i Trung tâm H c l i u – Đ i h c Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
9 CHƯƠNG II NGHIÊN C U, KH O SÁT CÁC THI T B PHÂN Đ TRUY N TH NG Đ u phân đ là m t trong s nh ng b ph n quan tr ng c a m áy công c , đư c dùng đ chia vòng tròn ra nhi u ph n đ u nhau ho c không đ u nhau, cách nhau m t góc đ nào đó. Công vi c phân đ thư ng g p trong khi gia công các chi ti t sau: - Phay các rãnh trên m t n goài c a chi ti t tr tròn, ví d : răng dao doa, răng dao phay, rãnh ta rô, bánh răng, tr c then hoa, v.v… - Phay các c nh c a chi ti t có d ng kh i đa di n, ví d : mũ c, đ u bu lông, chuôi ta rô, v.v… - Phay các rãnh trên m t đ u c a chi ti t tr tròn, ví d : răng đ u mút c a dao phay tr đ n g, răng c a đ ĩa t c k t, v.v… - Phay các rãnh trên m t côn, ví d : phay bánh răng côn, phay răng c a dao phay góc, v.v… - Khoan các l trên m t đĩa, ví d : ch t o đĩa phân đ . - Kh c v ch trên vòng du xích c a máy công c , v.v… * Nh n g b ph n chính c a đ u phân đ : Đ u phân đ ph bi n b ao g m: Cơ c u truy n đ n g chính b ng tr c vít - bánh vít. Các b ph n ph như tay quay, đĩa phân đ , kim cài, cánh kéo, sau... 2 .1 CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN Đ : Tu ỳ theo yêu c u công vi c và tuỳ m c đ chính xác c n thi t, có th áp d ng m t ttong các phương pháp sau: - Phân đ tr c ti p. - Phân đ gi n đ ơn. - Phân đ ph c t p . - Phân đ theo tr s góc. - Phân đ vi sai. S hóa b i Trung tâm H c l i u – Đ i h c Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
10 2 .1.1 Phân đ tr c ti p Nguyên t c c a phương pháp phân đ tr c ti p là t m u chia (t c đĩa phân đ ) đ n chi ti t gia công có quan h tr c ti p, không thông qua m t cơ c u trung gian chuy n ti p nào. Đĩa phân đ quay bao nhiêu th ì chi ti t gia công quay b y nhiêu. V i p hương pháp này, s p h n chia cũng như sai s h oàn toàn ph thu c vào đ ĩa phân đ , tính v n n ăng kém và đ chính xác th p (thư n g ch chia đư c 2, 4, 6, 12 ph n đ u nhau). Tuy nhiên ưu đi m c a nó là đơn gi n , giá thành r , thao tác d d àng. Trong các đ gá quay chuyên dùng, thư ng áp d ng nguyên t c n ày (ví d : gá khoan các l d u rãnh pít tông ô tô). Đ m r ng ph m vi s d ng, có th thay đ i các đ ĩa phân đ thay th có s l khác nhau. Ví d : đĩa có 24 l thì chia đư c 2, 3, 4, 6, 8, 12, 24 ph n đ u nhau; đ ĩa có 30 l thì chia đư c 2, 3, 5, 10, 15, 30 ph n đ u nhau, v.v… Cũng có ki u b trí h th ng tr c vít – bánh vít v i m c đích truy n đ ng đư c êm, đ u, song v n guyên t c v n là phân đ tr c ti p. Gá đ u phân đ tr c ti p trên máy phay 2 .1.2 Phân đ gi n đơn Nguyên t c c a phân đ gi n đơn là gi a chuy n đ ng c a tay quay phân đ v i chi ti t gia công có quan h gi m t c nh m m c đích thu nh sai s bi u hi n S hóa b i Trung tâm H c l i u – Đ i h c Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
11 trên chi ti t, không ph i ch u m c sai nhi u như b n thân đĩa phân đ ; đ n g th i s ph n chia cũng đư c nhi u hơn. N u t s gi m t c c a p hân đ là N (thư n g N= 40 ho c có khi N = 30, 60, 80..) th ì mu n chi ti t gia công quay 1 vòng, ph i xoay tay quay N vòng. Ví d : v i N= 40, mu n chia vòng tròn ra 2 ph n đ u nhau thì tay quay ph i 40 = 20 vòng quay: 2 N Ta có công th c t ng quát: n = Z Trong đó: n - s vòng tay quay khi phân đ ; N - T s gi m t c c a phân đ (thư ng N = 40); Z- s ph n c n chia đ u. Đĩa phân đ có nhi u hàng l v i s lư ng l khác nhau. Cơ c u m góc dùng làm chu n đánh d u đ kh i nh m l n trong khi phân đ . Ví d : phân đ có N = 40, c n phay kh i 7 c nh đ u . Như v y m i l n phân đ kh i ph m ph i quay 1/7 vòng. Tay quay phân đ ph i quay: N 40 5 15 n= = = 5 + = 5 vòng + l Z 7 7 21 C th là: Đi u ch nh cho ch t đ nh v n m vào hàng l có 21 l . M i l n phân đ tay quay quay 5 vòng c n g thêm 15 l n a (c m ch t vào l th 16). Trư ng h p Z là ư c s c a N (ví d Z = 20, 10, 8, 5), không c n s d n g đ ĩa phân đ , vì m i l n phân đ thì tay quay ch ph i quay s vòng nguyên. Ví d : mu n phay bánh răng có 20 răng, m i l n phân đ ph i quay tay quay 40 n= = 2 vòng. 20 2 .1.3 Phân đ ph c t p S hóa b i Trung tâm H c l i u – Đ i h c Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
12 Đ i v i phương pháp phân đ gi n đ ơn nói trên thì ch chia đư c vòng tròn ra s ph n Z ch n v i s l có s n trên đĩa phân đ . G p trư n g h p s ph n c n chia không ch n v i s l đĩa phân đ , ta ph i áp d ng phương pháp phân đ ph c t p ho c phương pháp phân đ vi sai. V i phân đ gi n đơn thì dùng phương pháp phân đ vi sai ph c t p và v i phân đ v n n ăng thì dùng phương pháp phân đ vi sai. Ví d : C n phân đ ra 61, 79, 83, 89, 91, 93 ph n, thư n g không phân đ gi n đơn đư c. Nguyên t c c a phương pháp phân đ ph c t p là ph i h p 2 l n phân đ gi n đ ơn đ th c hi n ph n chia l trên m t chi ti t. N i dung công vi c như sau: 2 .1.3.1 phân đ : Trên phân đ gi n đơn b t 1 mũi nh n M bên c nh đĩa phân đ , có th đi u ch nh cho nhô ra th t vào đ ch đúng 1 hàng l n ào đó trên đĩa. 2 .1.3.2 Thao tác: - Bư c 1: Quay tay quay Q m t s l s vòng trên hàng l nào đó đã đư c tính toán, trong khi đó đĩa phân đ đ ng yên, nghĩa là hoàn toàn gi ng như phân đ gi n đ ơn. - Bư c 2 : Ch t c a tay quay v n n m trong l c a đ ĩa phân đ , quay tay quay cho kéo theo c đĩa cùng quay trong khi đó nhìn mũi nh n M, cho t i khi đĩa quay đư c m t s l nào đó đ ã tính toán thì d ng l i. 2 .1.3.3 Công th c tính toán: Có th áp d ng m t trong hai công th c sau: - N u trong hai bư c phân đ cùng quay tay quay theo m t chi u th ì: 40 H 1 H 2 = + (1) Z n1 n2 - N u chi u quay c a tay quay trong hai bư c n gư c nhau th ì: S hóa b i Trung tâm H c l i u – Đ i h c Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
13 40 H 1 H 2 = − (2) Z n1 n2 Trong hai công th c trên: H1 - S l ph i quay tay quay đ i qua trong bư c 1 ; H2 - S l ph i quay đ ĩa đi qua mũi nh n M trong bư c 2; n 1 - S l c a vòng l trên đĩa đã đư c ch n trong bư c 1 ; n2 - S l c a vòng l trên đĩa đã đư c ch n trong bư c 2 ; Z - S ph n c n chia trên chi ti t gia công. 2 .1.3.4 Cách tính: + Áp d ng công th c (1) trình t tính nh ư sau: Trư c h t, phân tích Z ra hai th a s Z1 . Z2 = Z v i d ng ý sao cho Z1 và Z2 là ư c s c a s l trên hai hàng l có s n đĩa phân đ mà ta s ch n. 40 H 1 H 2 = + Đ t: (v i Z1 . Z2 = Z) Z Z1 Z2 Rút ra: 40 = Z2.H1 + Z1.H2 Đ t H2 = 1, ta có: 40 = Z2.H1 + Z1.1 40 − Z1 Z2.H1 = 40 – Z1 => H 1 = Z2 40 H 1 1 = + Đưa tr s H1, H2 đ ã tìm đ ư c vào công th c (1): Z Z1 Z 2 1 Cu i cùng, làm l n lên sao cho Z2 là s l có s n c a m t h àng l n ào đó Z2 trên đĩa (l n hơn Z1). N u c n thi t (c th là n u Z1 chưa trùng v i s l có s n H1 đ ĩa) th ì cũ ng ph i làm l n lên. Cách làm l n m t phân s đ gi nguyên tr s Z1 cũ, như ta đã bi t là nhân t s và m u s v i cùng m t s nguyên nào đó. Ví d : Chia 93 ph n đ u nhau, tính toán như sau: 40 H 1 H 2 = + ⇒ 40 = 3. H 1 + 31. H 2 93 31 3 Đ t H2 = 1, ta có: 40 = 3.H1 + 31.1 S hóa b i Trung tâm H c l i u – Đ i h c Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
14 9 3 .H1 = 40 – 31 = 9 => H1 = =3 3 40 3 1 3 1.11 3 11 = += + = + 93 31 3 31 3.11 31 33 K t qu cu i cùng là: Bư c 1, ph i quay tay quay đi 3 l trên hàng l 31. Bư c 2, ph i quay đĩa (và tay quay) đi 11 l trên hàng l 33. C hai bư c cùng quay theo m t chi u. + Áp d ng công th c (2) trình t tính nh ư sau: Trư c h t, phân tích Z ra hai th a s Z1.Z2 sao cho khi tăng chúng lên s trùng v i s l có s n trên đĩa phân đ . 40 H 1 H 2 = − Đ t: Rút ra: 40 = Z2.H1 - Z1.H2 Z Z1 Z 2 Đ t H2 = 2, ta l y đư c tr s H1. 40 H 1 2 = − Đưa tr s H1, H2 đã tìm đư c vào công th c (2): Z Z1 Z 2 Làm l n h ai phân s đó lên sao cho Z1 và Z2 trùng v i s l có trên hai hàng l đĩa phân đ . Ví d : Chia 93 ph n đ u nhau, tính toán như sau: 40 H 1 H 2 = − ⇒ 40 = 3.H 1 − 31.H 2 93 31 3 Đ t H2 = 2, ta có: 40 = 3.H1 - 31. 2 3.H1 = 40 + 31.2 =102 => H1 = 102/3 = 34 40 34 2 3 22 = − = 1. − 93 31 3 31 33 34 đ ây phân s (l n hơn 1) đã đư c đ i ra h n s . 31 K t qu cu i cùng là: Bư c 1, ph i quay tay quay đi 1 vòng và 3 l trên hàng l 31. S hóa b i Trung tâm H c l i u – Đ i h c Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
15 Bư c 2, ph i quay đĩa (và tay quay) đi 22 l trên hàng l 33 nhưng theo chi u n gư c l i. mâm c p phân đ tay quay sau d ĩa chia cánh kéo kim cài Chi ti t gia công 2 .1.4 Phân đ vi sai V nguyên t c, phương pháp phân đ vi sai cơ b n như phân đ ph c t p, nghĩa là m t m t tay quay c quay đi m t s vòng s l nào đó; m t khác đĩa phân đ l i quay thêm ho c lùi l i đ bù tr ph n sai. Đi m khác bi t là: phương pháp phân đ vi sai thì hai bư c phân đ đó x y ra đ ng th i và bư c 2 đư c th c h i n m t cách t đ ng nh truy n đ ng c a b bánh răng thay th đã tính ch n theo yêu c u . C u t o c a đ u phân đ vi sai th c hi n yêu c u trên như sau: quay tay quay làm b truy n tr c vít – bánh vít quay, truy n chuy n đ n g đ n 1 . Gi a tr c chính 2 và tr c chính (chi ti t gia công) quay v i v i t s gi m t c 40 ac tr c tr c ph 1 có l p b bánh răng . làm cho tr c ph quay, thông qua c p bd b ánh răng côn làm cho đĩa phân đ quay. + Cách tính toán phân đ vi sai: S hóa b i Trung tâm H c l i u – Đ i h c Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
16 Đ u tiên, ta ch n Z* g n b ng Z (s ph n c n chia đ u). Z* g i là cho ph n chia gi thi t. T s truy n đ ng t tr c chính đ n tr c ph c a đ u phân đ s là: Z* − Z Z* − Z a ac i= = . =N. = 40 . Z* Z* b bd Bánh răng a l p tr c chính, b l p t r c ph c a L p bánh răng thay th khi phân đ vi sai đ u phân đ . N u Z* > Z thì i > 0 t c là đ ĩa phân đ ph i quay cùng chi u v i tr c chính đ b t ph n l đi. N u Z* < Z thì i < 0 t c là đ ĩa phân đ ph i quay ngư c chi u v i tr c chính đ bù thêm ph n l . Trư ng h p này ph i l p thêm bánh răng trung gian vào xích truy n đ ng. Ví d : Mu n phay m t bánh răng có 111 răng trên đ u phân đ có N = 40. Tính bánh răng l p n go i xích truy n đ ng, ch n đĩa phân đ và s vòng quay khi phân đ như sau: - Ch n Z* = 120 Z* − Z 120 − 111 9 3 i = 40 . = 40 . = 40 . = * 120 120 1 Z - Ch n bánh răng: a c 3 3000 60 50 .== = ; . b d 1 1000 25 40 30 50 30 100 30 100 ho c ; ho c ; ho c ; v.v… . . . 25 20 25 40 50 20 - Vì 120 > 111 nên không c n bánh răng trung gian (đĩa phân đ s quay cùng chi u v i tr c chính). Bánh răng a l p cu i tr c chính, bánh răng d l p cu i tr c ph và hai bánh răng b và c l p chung trên m t tr c trung gian c u chuy n đ ng. - S vòng quay c a tay quay khi phân đ là: 40 40 1 22 8 10 n= = = ; ho c ; ho c ; ho c ; v.v… Z1 120 3 66 24 30 S hóa b i Trung tâm H c l i u – Đ i h c Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
17 N u vòng có 30 l thì quay đ i 10 l , c m vào l th 11. N u vòng có 24 l thì quay đi 8 l , c m vào l th 9. N u vòng có 66 l thì quay đi 22 l , c m vào l th 23. 2 .1.5 Phân đ v n năng không dùng đĩa chia đ Đ u phân đ v n năng t tay quay t i tr c chính (t c là chi ti t gia công) ph i a1 c1 ZZ ; b vi sai hình côn 1 . 3 có t s qua các khâu: b b ánh răng l p ngoài . b1 d 1 Z2 Z4 2 truy n là i = và b truy n tr c vít – 1 Z4 (thư ng là 2/1) còn c p bánh bánh vít k răng trung gian có t s truy n 1/1 không nh hư ng gì đ n tính toán. Đ ng th i xích truy n đ n g th 2 là t tr c chính c a đ u phân đ , qua b b ánh răng l p ngoài a2 c2 Z , qua c p bánh răng côn 4 có t . b2 d 2 Z1 1 s truy n , tr l i kéo tay quay ti n thêm ho c lùi l i m t chút. 1 + Phương pháp phân đ gi n đơn trên phân đ v n năng không đĩa: Khi phân đ gi n đơn, quá trình truy n đ n g trong đ u phân đ s d i n ra trên xích truy n đ n g th nh t, t c là t tay quay, qua b b ánh răng a1, b1, c1, d1, qua b 2 vi sai côn đ t t s truy n , cu i cùng qua b truy n tr c vít – bánh vít đ t t s 1 1 truy n đ làm quay chi ti t gia công. Trư ng h p này ph i tháo b b ánh răng a2, 40 b 2, c2, d2 ra đ tri t b xích truy n đ ng th 2. 40 B bánh răng l p n goài a1, b1, c1, d1 tính như sau: i1 = 2.Z .n Ví d : Mu n phân đ ra 60 ph n b ng nhau, ch n bánh răng l p n goài như sau: S hóa b i Trung tâm H c l i u – Đ i h c Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
18 - N u mu n tay quay quay 1 vòng ch n m i l n phân đ thì: 40 40 41 i1 = = = = 2.60.1 120 12 3 a1 20 25 30 40 ac = = = = = ... = 1 . 1 b1 60 75 90 120 b1 d1 - N u mu n tay quay quay 2 vòng ch n m i l n phân đ thì: 40 40 41 i1 = = = = 2.60.2 240 24 6 a1 c1 1 1 20 25 . =.= = v.v... . b1 d1 2 3 40 75 + Phương pháp phân đ vi sai trên đ u phân đ v n năng không đĩa: Trư ng h p này ph i chia hai bư c: phân đ gi n đơn v i ph n chia gi thi t, a 2 c2 đ làm cho tay sau đó bù tr ph n l . Mu n th ph i s d ng c u bánh răng . b2 d 2 quay t đ n g quay thêm hay quay ngư c l i m t chút. 1 Trên xích truy n đ ng này b vi sai h ình côn có t s truy n là . Trình t phân 1 đ như sau: Bư c 1, L y Zx (ph n chia gi thi t) x p x Z, ti n hành phân đ gi n đơn theo Zx b ng xích truy n đ ng i1. B bánh răng c a xích truy n đ ng i1 đ ư c tính như sau: 40 i1 = 2.Z x .n Bư c 2 , bù tr sai s b ng xích truy n đ n g i2. B b ánh răng c a xích truy n đ ng i2 đư c tính như sau: ZZ 1 1 1 1 − = . i2 . 1 . 4 . 2 . 1 . Z Zx Z Z1 Z 3 40 Z −Z a2 c2 i2 = = 40 . x Rút ra: . b2 d 2 Zx N u Zx > Z th ì i2 > 0 không c n bánh răng trung gian. N u Zx < Z thì i2 < 0 ph i l p thêm 1 bánh răng trung gian. S hóa b i Trung tâm H c l i u – Đ i h c Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
19 Chú ý, hai bư c đó th c t cùng th c h i n song song. Ví d : Phân đ ra 63 ph n b n g nhau, phân đ n hư sau: 40 40 40 1 i1 = ; L y Zx = 60 th ì i1 = = = 2.Z x .n 2.60.1 120 3 a1 20 25 30 40 ac = = = = = ... = 1 . 1 b1 60 75 90 120 b1 d1 40 40 1 Mu n v n tay quay 2 vòng ch n m i l n phân đ thì: i1 = = = 2.60.2 240 6 a1 c1 1 1 20 25 . =.= = v.v... . b1 d1 2 3 40 75 Bù tr sai s b ng xích truy n đ n g i2: (Z x − Z ) = 40. (60 − 63) = − 120 = − 2 i2 = 40 . Zx 60 60 1 a2 40 50 60 70 = = = = = v.v... b2 20 25 30 35 V i Zx < Z , ph i l p thêm bánh răng trung gian b bánh răng i2. 2 .1.6 Phân đ theo tr s góc Cách phân đ d a theo 3 công th c sau: θ0 θ' θ" Z= Z= Z= ; ; 9 540 32400 Trong đó: Z - s vòng và s l mà tay 1 quay c a đ u phân đ ph i quay. θ - góc c n quay c a chi ti t gia công. 2 2 8 9 7 Ví d : 4 3 5 - Mu n phay hai rãnh cách nhau m t 6 3 4 góc 810 , thì ph i quay tay quay 810 Z= = 9 vòng. 9 Ví d : - Mu n phay hai rãnh cách nhau m t góc 16036’ thì thao tác phân đ như sau: S hóa b i Trung tâm H c l i u – Đ i h c Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
20 996' 16 60' .16 + 36' = 996' ⇒ Z = = 1,8444 ≈ 1 . 540 19 T c là khi phân đ , tay quay ph i quay m t vòng c ng thêm 16 l trên vòng có 19 l . Trong s tay k thu t có b ng quy đ i s th p phân ra phân s . Trong ví d 16 trên, s 0 ,8444 không có trong b ng, ta l y s x p x là 0,8421 tương đương . 19 N u không có s n b n g, ta có th tính b ng phương pháp ư c lư c phân s cho t i khi m u s trùng v i s l c a m t vòng nào đó trên đĩa phân đ . Ví d : 0,8512 t m 85 85 : 5 17 l y là 0,85 và ta ư c lư c như sau: 0,85 = = = . N u đĩa phân đ có 20 100 100 : 5 20 vòng l , ta ph i quay 17 l . Ví d : - Góc θ = 8016'32" . Khi phân đ , tay quay ph i quay như sau: 8 016'32" 29792" 45 Z= = = 0,9195 = (45 l trên vòng 49 l ). 32400 32400 49 Trong các ví d trên đ u có sai s tính toán nhưng trên th c t có nhi u nguyên nhân gây ra sai s gia công. 2 .1.7 Phân đ trong trư ng h p chia vòn tròn ra các ph n không b ng nhau Có nh n g trư ng h p c n chia vòng tròn ra các ph n không đ u nhau, ch n g h n như phay các răng c a dao doa, các răng doa ph i so le nhau đ đ t đ bóng t t. Mu n phân đ không đ u, m i l n phân đ sang răng khác ph i v n tay quay m t s vòng, s l khác nhau. S vòng, s l n ày đư c tính toán trư c và l p thành b n g d dùng cho ti n. Ví d : Mu n phay m t d ao doa 8 răng không đ u, th th như sau: - Phay xong rãnh đ u tiên, quay 4 vòng và S hóa b i Trung tâm H c l i u – Đ i h c Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
21  44  32 l trên vòng có 49 l  4 +  . Sang rãnh th 3 quay 4 vòng và 44 l v n trên  49     44  32  44  hàng l đ ó  4 + 5:  4 +  , 4 +  ,  và ti p t c như sau t i rãnh th    49  49  49   6  16   5 +  15 +   49   49  T rãnh th 6 tr đi, l i ti p t c như đ u. 8 2 .1.8 Phân đ theo theo tr s góc (d ch chuy n góc) theo đi u khi n g ián ti p b ng đ ng cơ bư c Phương pháp này s d ng đ ng cơ bư c đ phân đ và b encoder đ h i n th tr s góc quay c a chi ti t gia công thay cho s d ng đĩa phân đ . Cách phân đ d a theo công th c sau: θ . i = n Trong đó: θ - góc c n quay c a chi ti t gia công. i - T s truy n c a c p tr c vít - bánh vít n - s vòng quay c a đ ng cơ bư c. Phương pháp này cho đ chính xác cao, không c n ph i tính toán khi phân đ . Phân đ tu ỳ ý và quan tr ng hơn là khi mu n phân đ vòng tròn ra các ph n không đ u nhau thì phương pháp này thao tác gi n đơn hơn r t nhi u và cho k t qu chính xác. Và phương pháp này chính là n i dung nghiên c u c a lu n văn. 2.2 K T LU N CHƯƠNG II Phương pháp phân đ b ng đ u p hân đ truy n th ng đư c s d n g r n g rãi trong cơ khí ch t o. Tuy nhiên, vi c thao tác phân đ thư n g ph i m t th i gian S hóa b i Trung tâm H c l i u – Đ i h c Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
22 cho vi c tính toán trong khi gia công, đ i v i nh ng trư ng h p ph c t p như phân đ ra các góc không đ u nhau th ì vi c s d ng đ u phân đ truy n th n g m t r t nhi u th i gian cho vi c tính toán. Trong trư n g h p ph c t p thì khi tính toán ch l y đư c s g n đúng so v i dãy s có trong b ng tra, như v y nh hư n g nhi u đ n đ chính xác, năng su t và hi u gia công. N i dung c a lu n văn đ c p t i v n đ s d ng phương pháp phân đ theo theo tr s góc (d ch chuy n góc) theo đi u khi n gián ti p b ng đ ng cơ bư c v i các l a ch n sau: - Ch n ki u truy n đ ng cơ khí là b truy n tr c vít – bánh vít. - Dùng đ n g cơ bư c đ truy n đ ng thay cho tay quay và đĩa chia đ . - Dùng encoder đ ki m tra góc d ch chuy n c a đ n g cơ và đ i tư ng đi u khi n. Phương pháp phân đ n ày gi n lư c đư c r t nhi u th i gian cho vi c tính toán, nâng cao đ chính xác, năng su t và hi u qu gia công. S hóa b i Trung tâm H c l i u – Đ i h c Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn