Thiết kế máy khoan và taro

HỌ VÀ TÊN SINH VIÊN: TRẦN LÊ TRUNG DŨNG TÊN ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ MÁY KHOAN VÀ TARO REN...…2021 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KĨ THUẬT

KHOA CƠ KHÍ
---------------------------

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ĐẠI HỌC

NGÀNH: CÔNG NGHỆ KĨ THUẬT CƠ KHÍ
CHUYÊN NGÀNH : CƠ KHÍ CHẾ TẠO

ĐỀ TÀI
THIẾT KẾ MÁY KHOAN VÀ TARO REN

Người hướng dẫn : Ths Ngô Tấn Thống
Sinh viên thực hiện : Trần Lê Trung Dũng
Mã số SV : 1711504110107
Lớp :17CTM1

Đà Nẵng , tháng 8 năm 2021

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KĨ THUẬT

KHOA CƠ KHÍ
---------------------------

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ĐẠI HỌC

NGÀNH: CÔNG NGHỆ KĨ THUẬT CƠ KHÍ
CHUYÊN NGÀNH : CƠ KHÍ CHẾ TẠO

ĐỀ TÀI
THIẾT KẾ MÁY KHOAN VÀ TARO REN

Người hướng dẫn : Ths Ngô Tấn Thống
Sinh viên thực hiện : Trần Lê Trung Dũng
Mã số SV : 1711504110107
Lớp :17CTM1

Đà Nẵng , tháng 8 năm 2021

NHẬN XÉT GIAO VIÊN HƯỚNG DẪN
i

NHẬN XÉT CỦA NGƯỜI PHẢN BIỆN

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

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

ii

TÓM TẮT

Tên đề tài : Thiết kế máy khoan và taro

Sinh viên thực hiện : Trần Lê Trung Dũng

Mã SV : 1711504110107 Lớp : 17CTM1

NỘI DUNG ĐỒ ÁN

1. Thuyết minh : gồm 4 chương

Chương I : Các phương pháp gia công lỗ

Chương II :Phương án thiết kế máy

Chương III : Tính tốn động học cho máy

Chương IV : Lập quy trình cơng nghệ

2. Bản vẽ :
− Bản vẽ 2D : gồm 5 bản vẽ
− Bản vẽ sơ đồ nguyên lí
− Bản vẽ hình chiếu
− Bản vẽ chi tiết
− Bản vẽ phiếu tiến trình công nghệ
− Bản vẽ chi tiết trục gia công
− Bản vẽ mạch điện
− Bản vẽ 3D
− Bản vẽ các chi tiết
− Mơ hình máy
khoan

3. Phần mềm hổ trợ
−

Autocad −
Creo 7.0

TTRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM iii
KỸ THUẬT

KHOA CƠ KHÍ CỘNG HỊA XÃ HƠI CHỦ NGHĨA VIỆT
NAM

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Giảng viên hướng : Th.S Ngô
dẫn Sinh viên thực Tấn Thống :
hiện Mã Sinh Trần Lê
Viên Trung Dũng
1. Tên đề tài: : 1711504110107

- Thiết Kế Máy Khoan
và Taro Ren 2. Các số
liệu, tài liệu ban đầu:

- Máy khoan được : Φ= 20 mm -
Taro: M = 16
3. Nội dung chính của đồ án:

- Nội dung chính gồm có 4
chương + Chương 1: các
phươn pháp gia công lỗ
+ Chương 2: phương án thiết
kế máy + Chương 3: tính
tốn động học cho máy
+ Chương 5: lập quy trình
công nghệ

4. Các sản phẩm dự kiến

- Gồm có các bản vẽ 2D,

- Một mơ hình Máy khoan
và Taro ren 5. Ngày giao đồ
án: 18/01/2021

6. Ngày nộp đồ án: 18/06/2021

Đà Nẵng, ngày 15 tháng 08 năm
2021

Trưởng Bộ môn Người hướng dẫn

Ngô Tấn Thống

iv

LỜI NÓI ĐẦU
Khi việc gia công các chi tiết máy ngày càng nhiều, đặc biệt là ở nước ta, có nền
cơng nghiệp đang phát triển. Ngồi việc địi hỏi các cơng nghệ hiện đại, có độ chính
xác cao thì việc tiết kiệm thời gian gia cơng, nhằm hồn thiện sản phẩm một cách
nhanh nhất, và đảm bảo an toàn cho người vận hành cũng góp phần quan trọng trong
việc gia cơng các chi tiết máy.
Trong đó taro là một ngun cơng được sử dụng thường xuyên và rộng rải khi
gia công các chi tiết máy. Hiện nay hai phương pháp taro thường được sử dụng phổ
biến là taro bằng tay và dùng máy khoan có chức năng taro. Nhưng các phương pháp
taro này khơng giải quyết được hết các vấn đề gặp phải. Từ đó đề tài: “Thiết Kế Máy
Khoan Taro Ren” ra đời để đáp ứng nhu cầu sản xuất của xã hội.
Như tên gọi của mình, máy sử dụng phương pháp khoan và taro ren trong lỗ có
sẵn của chi tiết gia cơng. Đặc điểm của phương pháp này là có tốc độ nhanh, tiết kiệm
thời gian gia công và thao tác được ở những vị trí khó

Sự phát triển của lồi người thơng qua các thời đại gắn liền với các công cụ. Với
cuộc cách mạng công nghệ vào giữa thế kỷ XVIII, các máy công cụ đầu tiên đã xuất
hiện và liên tục được cải tiến. Sự phát triển của các máy công cụ và công nghệ liên
quan đã tiến rất nhanh cho đến tận ngày nay
Cuộc sống hiện đại không phải là sản phẩm tự nhiên, mà là kết quả của sự phát
triển các máy công cụ. Thực phẩm chế biến, xe cộ, điện thoại và hầu như mọi sản
phẩm chúng ta sử dụng đều được sản xuất bằng máy móc. Trước thế kỷ XX, các
phương pháp sản xuất thay đổi rất chậm. Cho đến đầu những năm 1930 các phát minh
mới và nổi bật bắt đầu tác động mạnh.
Ngồi các máy cơng cụ tiêu chuẩn như: máy khoan bàn, máy tiện, máy phay,
máy cưa kim loại, máy mài. Cịn có các máy cơng cụ đặc biệt được thiết kế để thực
hiện các nguyên công cần thiết tạo ra sản phẩm. Máy taro ren nằm trong nhóm các
máy cơng cụ đặc biệt. Ban đầu việc taro được thực hiện một cách thủ công là sử dụng
tay quay taro để taro ren trong có săn của chi tiết

v

CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan rằng đồ án tốt nghiệp … là cơng trình nghiên cứu của bản thân
mình. Những phần có sử dụng tài liệu tham khảo có trong đồ án đã được liệt kê và nêu
rõ ra tại phần tài liệu tham khảo. Đồng thời những số liệu hay kết quả trình bày trong
đồ án đều mang tính chất trung thực, không sao chép, đạo nhái.

Sinh viên thực hiện
{Chữ ký, họ và tên sinh viên}

Trần Lê Trung Dũng

vi

MỤC LỤC

Nhận xét giao viên hướng dẫn ............................................................................... i
NHẬN XÉT CỦA NGƯỜI PHẢN BIỆN.............................................................ii
Tóm tắt .................................................................................................................iii
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP.................................................................... iv
Lời nói đầu ............................................................................................................ v
Cam đoan.............................................................................................................. vi
Mục lục.................................................................................................................. 7
Mục lục hình ảnh................................................................................................. 13
MỤC LỤC BẢNG BIỂU .................................................................................... 15

MỞ ĐẦU........................................................................................................... 1
CHƯƠNG 1 CÁC PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG LỖ ................................... 3

Phương pháp gia công lỗ :...................................................................... 3
Các phương pháp gia công truyền thống : ............................................. 3
1.2.1. Tiện : ............................................................................................... 3
1.2.2. Các loại tiện : tiện thô và tiện bán tinh , tiện tinh mỏng................. 4
1.2.2.1. Tiện thô : .................................................................................. 4
1.2.2.2. Tiện bán tinh : .......................................................................... 4
1.2.2.3. Tiện tinh mỏng : ....................................................................... 4
1.2.3. Ưu điểm :......................................................................................... 4
1.2.4. Nhược điểm..................................................................................... 4
1.2.5. Các loại máy tiện :........................................................................... 5
1.2.5.1. Máy tiện vạn năng.................................................................... 5

1.2.5.2. Máy tiện tự động và nửa tự động ............................................. 5
1.2.5.3. Máy tiện chuyên dụng.............................................................. 6
1.2.5.4. Máy tiện cụt.............................................................................. 7

1.2.5.5. Máy tiện nhiều dao................................................................... 8
1.2.5.6. Máy tiện ghép hình .................................................................. 8
1.2.5.7. Máy tiện đứng .......................................................................... 8
1.2.5.8. Máy tiện revolver ..................................................................... 9
1.2.6. Phay :............................................................................................. 10
1.2.7. Các loại phay : phay thuận và phay phay nghịch ......................... 10
1.2.7.1. Phay thuận :............................................................................ 10
1.2.7.2. Phay nghịch :.......................................................................... 11
1.2.8. Ưu điểm......................................................................................... 12
1.2.9. Nhược điểm................................................................................... 12
1.2.10. Các loại máy phay....................................................................... 12
1.2.10.1. Máy phay đứng .................................................................... 12
1.2.10.2. Máy phay giường ................................................................. 12
1.2.10.3. Máy phay chép hình ............................................................. 13
Hình 1. 15 Máy phay giường .............................................................. 13
1.2.10.4. Máy phay chuyên dùng ........................................................ 13
1.2.11. Khoan : ........................................................................................ 14
1.2.11.1. Kĩ thuật khoan ...................................................................... 14
1.2.11.2. Một số chú ý khi khoan :...................................................... 14
1.2.11.3. Một số biện pháp nâng cao độ chính xác và năng suất gia
công : ................................................................................................... 15
1.2.12. Các loại máy khoan..................................................................... 15

1.2.12.1. Máy khoan xoay................................................................... 16
1.2.12.2. Máy khoan động lực............................................................. 16
1.2.12.3. Máy khoan búa..................................................................... 17
1.2.12.4. Máy khoan vặn vít............................................................... 17
1.2.12.5. Máy khoan động lực dùng pin ............................................. 17
1.2.13. Khoét ........................................................................................... 18
1.2.14. Doa : ............................................................................................ 18

1.2.14.1. Chế độ cắt khi doa :.............................................................. 19
1.2.14.2. Một số chú ý khi doa............................................................ 19
1.2.15. Taro : ........................................................................................... 19
1.2.15.1. Có 2 loại taro : taro bằng máy và taro bằng tay................... 19
1.2.15.2. Taro bằng máy...................................................................... 19
1.2.15.3. Có 2 phương pháp thực hiện chuyển động dao : ................. 20
1.2.15.4. Taro bằng tay : ..................................................................... 20
1.2.15.5. Một số biện pháp nâng cao năng suất cho taro .................... 20
1.2.15.6. Một số hình ảnh mũi taro ..................................................... 20
Các phương pháp gia công tiên tiến :................................................... 21
1.3.1. Đặc điểm của các phương pháp gia công tiên tiến ....................... 21
1.3.2. Phương pháp cơ khí : .................................................................... 22
1.3.2.1. Phương pháp điện hóa :.......................................................... 22
1.3.2.2. Phươn pháp hóa :.................................................................... 22
1.3.2.3. Phương pháp nhiệt điện : ....................................................... 22
1.3.2.4. Một số hình ảnh của phương pháp gia công tiên tiến ............ 23
CHƯƠNG 2 PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ MÁY ............................................ 25
Yêu cầu đối với máy cần thiết kế......................................................... 25

2.1.1. Các chỉ tiêu về hiệu quả sử dụng .................................................. 25
2.1.2. Khả năng làm việc......................................................................... 25
2.1.3. Độ tin cậy ...................................................................................... 25
2.1.4. An tồn trong sử dụng................................................................... 25
2.1.5. Tính cơng nghệ và tính kinh tế...................................................... 26

Cấu tạo của máy : ................................................................................. 26
Các phương án thiết kế : ...................................................................... 28
2.3.1. Phương án 1 : thiết kế máy khoan – taro bán tự động ................ 28
2.3.1.1. Cơ sở thiết kế máy khoan – taro bán tự động ........................ 28
2.3.1.2. Tổng quan về máy khoan – taro bán tự động......................... 28

Các bộ phận của máy ...................................................... 28
Thiết kế phần thân trụ ..................................................... 28
Thiết kế cánh tay đòn thứ 2............................................. 31
Khớp nối với động cơ ..................................................... 32
Đầu kẹp mũi khoan – taro :............................................. 33
Tổng quan hệ thống......................................................... 35
Nguyên lý làm việc của máy :
2.3.2. Phương án 2 : thiết kế máy khoan – taro tự động :....................... 36
2.3.2.1. Cấu tạo máy gồm 2 phần chính.............................................. 36
Cơ cấu vitme đai ốc bi :
Động cơ bước :................................................................ 38
Động cơ DC : .................................................................. 39
Nguyên lý hoạt động của máy ........................................ 39
Ưu và nhược điểm của máy khoan – taro tự động.......... 40

2.3.3. Phương 3 : thiết kế máy khoan – taro dựa trên cơ sở của máy
ZS4120D của hãng WDDM sản xuất .................................................... 41

2.3.3.1. Cơ sở thiết kế :
2.3.3.2. Đặc điểm chung của máy :..................................................... 41
2.3.3.3. Thông số kĩ thuật của máy ..................................................... 42
2.3.3.4. Công dụng của một số chi tiết................................................ 42
2.3.3.5. Nguyên lý hoạt động :............................................................ 45
2.3.3.6. Ưu và nhược điểm của máy ................................................... 45
CHƯƠNG 3 TÍNH TỐN ĐỘNG HỌC CHO MÁY.................................. 47
Giới thiệu bộ truyền đai : ..................................................................... 47
Nguyên lý : ........................................................................................... 47
Phân loại :............................................................................................. 47
Ưu và nhược điểm :.............................................................................. 47

Phạm vi sử dụng :................................................................................. 48
Các phương pháp căng đai :................................................................. 48
3.6.1.1. Định kỳ điều chỉnh sức căng đai :.......................................... 48
3.6.1.2. Tự động điều chỉnh lực căng:................................................. 48
3.6.1.3. Điều chỉnh lực căng theo tải trọng:........................................ 49
Vật liệu và kết cấu làm đai :................................................................ 49
3.7.1. Vật liệu đai : .................................................................................. 49
3.7.2. Đai dẹt : ......................................................................................... 49
3.7.3. Đai hình thang ............................................................................... 52
Kết cấu bánh đai :................................................................................. 52
Hiện tượng trượt trong bộ truyền đai ................................................... 53
Thơng số hình học bộ truyền đai........................................................ 53

Các lực tác dụng lên trục chính.......................................................... 53
Tính tốn các lực tác dụng lên trục .................................................... 54
3.12.1. Lực tiếp tuyến khi quay : ............................................................ 54
3.12.2. Tính lực dọc trục khi khoan ........................................................ 56
3.12.3. Mô men xoắn tác dụng lên trục :................................................. 57
Kiểm nghiệm trục chính :................................................................... 58
3.13.1. Kiểm nghiệm độ cứng................................................................. 61
CHƯƠNG 4 lập quy trình cơng nghệ gia cơng chi tiết ................................ 64
Phân tích chi tiết cần gia cơng ............................................................. 64
4.1.1. Công dụng của chi tiết : ................................................................ 64
4.1.2. Điều kiện làm việc ........................................................................ 64
4.1.3. Yêu cầu kĩ thuật ............................................................................ 64
4.1.4. Vật liệu của chi tiết ....................................................................... 65
4.1.5. Phân tích tính cơng nghệ trong kết cấu của chi tiết : .................... 65
4.1.6. Sản lượng chế tạo :........................................................................ 66
4.1.7. Tính khối lượng............................................................................. 66
Phương pháp chế tạo phôi.................................................................... 68

4.2.1. Phôi cán :....................................................................................... 68
4.2.2. Phôi đúc......................................................................................... 68
4.2.3. Phôi dập......................................................................................... 69
Chọn chuẩn định vị .............................................................................. 70
Thiết lập tiến trình gia cơng ................................................................. 71
4.4.1. Thiết kế nguyên công .................................................................... 72
4.4.2. Chọn máy cho từng nguyên công ................................................. 75
KẾT LUẬN ......................................................................................................... 77

tài liệu tham khảo ................................................................................................ 78

MỤC LỤC HÌNH ẢNH

Hình 1. 1 Máy tiện vạn

năng................................................................................. 5 Hình 1. 2 Máy tiện tự

động và nửa tự động .......................................................... 5 Hình 1. 3 Máy tiện

chuyên dụng........................................................................... 6 Hình 1. 4 Máy

tiện cụt........................................................................................... 7 Hình 1. 5

Máy tiện nhiêu dao................................................................................ 8 Hình 1.

6 Máy tiện ghép hình................................................................................ 8 Hình

1. 7 Máy tiện revolver .................................................................................. 9

Hình 1. 8 Máy tiện đứng

....................................................................................... 9 Hình 1. 9 Phay thuận và

phay nghịch ................................................................. 10 Hình 1. 10 Phay

thuận ......................................................................................... 11 Hình 1. 11

Phay thuận ......................................................................................... 11 Hình 1.

12 Phay Nghịch ...................................................................................... 11 Hình

1. 13 Máy phay đứng.................................................................................. 12

Hình 1. 14 Máy phay chép

hình .......................................................................... 13 Hình 1. 15 Máy phay

giường .............................................................................. 13 Hình 1. 16 Máy

phay chuyên dùng ..................................................................... 13 Hình 1. 17

Máy khoan xoay ................................................................................ 16 Hình 1.

18 Máy khoan động lực.......................................................................... 16 Hình

1. 19 Máy khoan búa .................................................................................. 17

Hình 1. 20 Máy khoan vặn

vít............................................................................. 17 Hình 1. 21 Máy khoan

động lực dùng pin .......................................................... 18 Hình 1. 22 Mũi khoan

......................................................................................... 21 Hình 1. 23 Mũi

taro ............................................................................................. 21 Hình 1. 24 Gia

cơng bằng hạt mài....................................................................... 23 Hình 1. 25

Gia công bằng tia Laser..................................................................... 23

Hình 1. 26 Gia cơng bằng sóng siêu âm ............................................................. 24
Hình 1. 27 Gia cơng bằng tia nước ..................................................................... 24

Hình 2. 1 Cấu tạo

máy......................................................................................... 26 Hình 2. 2 Các bộ

bận của máy ............................................................................ 28 Hình 2. 3 Thân

Trụ.............................................................................................. 29 Hình 2. 4

Cánh tay địn........................................................................................ 30 Hình 2.

5 tổng quan về máy ................................................................................ 31 Hình

2. 6 Khớp nối.............................................................................................. 32

Hình 2. 7 Đầu kẹp

............................................................................................... 33 Hình 2. 8 Tổng

quan về máy............................................................................... 35 Hình 2. 9

Ngun lí làm việc .............................................................................. 36 Hình 2.

10 Cơ cấu vít me .................................................................................... 37 Hình

2. 11 Động cơ bước .................................................................................... 38

Hình 2. 12 Thông số kĩ thuật

máy....................................................................... 42 Hình 2. 13 Chi tiết

máy ....................................................................................... 44

Hình 3. 1 Bộ Truyền Đai..................................................................................... 47

Hình 3. 2 Sức căng

đai ........................................................................................ 48 Hình 3. 3 Lực

căng đai ........................................................................................ 48 Hình 3. 4 Đai

dẹt ................................................................................................. 49 Hình 3. 5

Đai dẹt ................................................................................................. 50 Hình 3.

6 Đai cao su ............................................................................................ 50 Hình

3. 7 Đai sợi b .............................................................................................. 51

Hình 3. 8 Đai sợi len

........................................................................................... 51 Hình 3. 9 Đai hình

thang ..................................................................................... 52 Hình 3. 10 Thông

số hình học............................................................................. 53 Hình 3. 11 Lực
tác dụng...................................................................................... 54

Hình 3. 12 Lực tiếp tuyến khi quay..................................................................... 54
Hình 3. 13 Kiểm nghiệm trục chính.................................................................... 58
Hình 3. 14 Kiểm nghiệm độ cứng....................................................................... 61

Hình 4. 1 Khối lượng chi tiết

.............................................................................. 67 Hình 4. 2 Ngun cơng 1

.................................................................................... 72 Hình 4. 3 Ngun cơng

2 .................................................................................... 73 Hình 4. 4 Ngun

cơng 3 .................................................................................... 73 Hình 4. 5

Ngun cơng 4 .................................................................................... 74 Hình 4.

6 Nguyên công 5 .................................................................................... 75

MỤC LỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1. 1 Vật liệu chi tiết.................................................................................... 65