Môn học Máy Công Cụ

Môn học Máy Công Cụ, Bùi Trương Vỹ, PDF, 127 trang, 2 MB

NỘI DUNG:

Phần I: Máy công cụ Mở đầu Các loại sản phẩm cơ khí nói chung được tạo ra bằng các quá trình cơ bản sau 1. Đúc. Thiết bị có liên quan là các loại máy đúc, khuôn mẫu... 2. Gia công áp lực: gia công không phoi, tạo sản phẩm nhờ quá trình biến dạng dẻo kim loại với các loại máy cán, ép, máy búa ... 3. Ghép nối: ví dụ hàn, các mối ghép... 4. Gia công cắt gọt kim loại: gia công có phoi, tạo sản phẩm bằng cách lấy đi lượng kim loại dư thừa để đạt hình dáng và kích thước cũng như chất lượng kỹ thuật theo yêu cầu. Máy công cụ cắt gọt kim loại được dùng cho quá trình nầy. Ngoài ra, thường có các quá trình gia công tinh lần cuối, sơn mạ... trước khi đưa vào xử dụng. Quá trình gia công cắt gọt kim loại để tạo sản phẩm có ưu điểm: – Đạt độ chính xác kích thước cao – Hình dáng hình học đảm bảo, sắc cạnh. – Kinh tế Tuy vậy cũng có một số nhược điểm: – Lãng phí vật liệu – Tốn nhiều thời gian hơn một số quá trình khác Do đó, khi thiết kế chế tạo sản phẩm, cần lựa chọn thích hợp cách gia công cũng như luôn phải nghĩ đến biện pháp cải thiện chất lượng sản phẩm. Các yếu tố có liên quan trong quá trình cắt: 1. Máy công cụ 2. Vật liệu kỹ thuật 3. Dụng cụ cắt 4. Chế độ cắt và kế hoạch sản xuất 5. Điều kiện gia công ( làm mát) 2 Chương 1: Chuyển động học trong máy công cụ 1. Các dạng bề mặt thường dùng cho sản phẩm cơ khí Có thể phân thành 3 dạng bề mặt: 1.1. Dạng bề mặt tròn xoay: Tạo bởi đường chuẩn là đường tròn, và tùy theo loại đường sinh ( thẳng, bất kỳ, gãy khúc...) có các dạng bề mặt sau (H1.1) C S C S α a. bề mặt trụ tròn xoay b. bề mặt nón C S C S c. bề mặt định hình tròn xoay d. bề mặt ren H1.1: Các dạng bề mặt tròn xoay S C C S a. bề mặt phẳng b. bề mặt răng thanh răng C C S S c. bề mặt cong phẳng d. bề mặt răng bánh răng H1.2: Các dạng bề mặt phẳng 1.2. Dạng bề mặt phẳng: Có đường chuẩn là đường thẳng, và dạng bề mặt tạo ra tùy thuộc vào loại đường sinh (H1.2) 1.3 Dạng mặt đặc biệt: bề mặt cam, cánh turbin...có đường sinh tuân theo quy 3 luật hình học nhất định. Như vậy: + Bề mặt đươc tạo ra khi cho đường sinh chuyển động theo đường chuẩn: ∗ Với đường sinh và đường chuẩn là đường thẳng và tròn, cơ cấu máy chỉ cần tạo ra các chuyển động đơn giản như thẳng và tròn đều . ∗ Với đường sinh có dạng hyperbol, ellip, xoắn lôga..., cơ cấu máy phải thực hiện các chuyển động thẳng và tròn không đều: khó ứng dụng thực tế. + Các chuyển động của cơ cấu máy để tạo ra các đường sinh và đường chuẩn cần thiết được gọi là chuyển động tạo hình của máy công cụ. 2. Chuyển động tạo hình của máy công cụ: 2.1 Định nghĩa: Chuyển động tạo hình bao gồm mọi chuyển động tương đối giữa dao và phôi trực tiếp tạo ra bề mặt gia công. Ví dụ: Q và T là chuyển động tạo hình (H1.3a) Có các trường hợp : Q T a) Tạo hình đơn giản: là chuyển động độc lập Q H1.3a ( không phụ thuộc vào một chuyển động nào khác-H1.3b) Q tp Q T H1.3b: Tạo hình đơn giản b) Tạo hình phức tạp: gồm các chuyển động phụ thuộc Q&T (H1.3c) Q T T2T1 H1.3c: Tạo hình phức tạp H1.3d c) Tạo hình vừa đơn giản vừa phức tạp-Q: chuyển động độc lập,T1&T2 là chuyển động tạo hình phức tạp để phối hợp thành T (H1.3d) Các chuyển động của các khâu chấp hành ( dao& phôi ) là các chuyển động tương đối vì có thể được thực hiện bởi bất kỳ khâu nào, dao hoặc phôi. Ngoài chuyển động tạo hình, trong máy còn có các chuyển động khác như tiến, lùi dao nhanh, chuyển động phân độ..., đây là các chuyển động phụ cần thiết để hoàn tất quá trình tạo hình. 2.2 Các phương pháp tạo hình bề mặt trên máy công cụ. Bao gồm: 1. Phương pháp chép hình: Lưỡi cắt của dụng cụ cắt trùng với đường sinh của bề mặt tạo hình. Trong quá trình cắt, lưỡi cắt luôn tiếp xúc với bề mặt tạo hình 4 (H1.4a,b). Phương pháp nầy có ưu điểm cho năng suất cao nhưng khó chế tạo dụng cụ, ngoài ra lực cắt phát sinh lớn nên phải chọn chiều rộng lưỡi cắt thích hợp. S(lưỡi cắt) C a) Bào định hình c) Phay bao hình S(lưỡi cắt) b)Phay mô đun S(hình bao của lưỡi cắt chuyển động) d)Nguyên lý tạo dạng răng bao hình H1.4: Một số phương pháp tạo hình bề mặt 2. Phương pháp bao hình: Lưỡi cắt chuyển động tạo ra nhiều bề mặt, đường, điểm hình học luôn tiếp xúc với bề mặt gia công. Tập hợp tất cả các vết lưỡi cắt nầy chính là đường sinh của bề mặt tạo hình và nó không phụ thuộc vào hình dạng dụng cụ cắt( H1.4c,d). 3. Phương pháp theo vết: Phương pháp nầy có đường sinh của bề mặt tạo hình là tập hợp các chất điểm trùng với điểm cắt gọt trên dao khi chuyển động, chủ yếu được ứng dụng cho các máy điều khiển chương trình số. 3. Sơ đồ kết cấu động học máy công cụ 3.1 Định nghĩa: Sơ đồ kết cấu động học là sơ đồ mô tả chuyển động tạo hình của máy. Qua sơ đồ nầy có thể biểu diễn mối liên hệ chuyển động giữa nguồn động lực và khâu chấp hành, hoặc giữa các khâu chấp hành với nhau. Ví dụ: Sơ đồ kết cấu động học của máy tiện ren (H1.5). – Chuyển động tạo hình theo sơ đồ: Q&T – Mối liên hệ chuyển động giữa các khâu chấp hành 1. Động cơ đến phôi (tạo hình đơn giản): nđ/c ⋅ iv = nt/c [v/ph] (1.1) 2. Phôi đến bàn dao (tạo hình phức tạp): 1vòng t/c ⋅ is ⋅ tx ⋅ k = tp [mm] (1.2) • iv , is : cơ cấu điều chỉnh của Hộp Tốc độ và Hộp Chạy dao. 5 H1.5: Sơ đồ kết cấu động học máy tiện ren – Đường nối từ động cơ đến khâu chấp hành hoặc giữa 2 khâu chấp hành được gọi là xích truyền động. Trên xích truyền động, ngoài cơ cấu điều chỉnh còn có các tỉ số truyền cố định dùng làm nhiệm vụ nối đường truyền. 3.2 Phương pháp nghiên cứu và thiết kế: – Phải xuất phát từ bề mặt gia công của sản phẩm cần chế tạo để phân tích các chuyển động cần thiết. – Xác định chuyển động tạo hình và các chuyển động phụ khác. – Phân phối hợp lý các chuyển động tương đối cho các khâu chấp hành. – Vẽ sơ đồ kết cấu động học máy và thiết lập các quan hệ chuyển động. • k: hệ số chuyển đổi đơn vị. 6 Chương 2: Các cơ cấu truyền động trong máy công cụ 1. Phân loại và ký hiệu máy: 2.1 Phân loại: Thường phân loại máy theo các cách: – Theo công dụng: Có máy tiện, phay, bào... – Theo mức độ vạn năng: Có máy vạn năng, máy chuyên dùng... – Theo độ chính xác: máy cấp chính xác thường, máy cấp chính xác nâng cao, cao....Cấp chính xác máy do TCVN 17-42-75 quy định. – Theo trọng lượng máy: trung bình (≤ 10T), cỡ nặng (10 ÷30T)... – Theo mức độ tự động hoá: Có máy tự động, bán tự động... 2.2 Ký hiệu: Mỗi nước có ký hiệu máy khác nhau. Tiêu chuẩn ngành cơ khí nước ta TCVN-C1-63 đã quy định về cách ký hiệu các máy cắt kim loại (Bảng 9.1[4] ). Các thông số và các kích thước cơ bản của chúng cũng đã được tiêu chuẩn. Ví dụ : T620, K135, P82... T: Nhóm máy tiện, 6: máy vạn năng. 20: Kích thước phôi lớn nhất gia công được trên máy theo bán kính tính bằng cm (hay ∅max = 400) 2. Các cơ cấu truyền động: 2.1 Các loại chuyển động: Phân theo mức độ tiêu thụ công suất, ta có: – Chuyển động chính: Tiêu thụ công suất lớn (5÷10kW), dùng để tạo tốc độ cắt. + Với chuyển động chính quay tròn: V = 1000π Dn [m/ph] (2.1) trong đó: D, đường kính chi tiết gia công [mm]; n, số vòng quay [v/ph]. + Với chuyển động chính tịnh tiến: V = Ln2 1000 htk [m/ph] (2.2) L, chiều dài hành trình [mm]; nhtk, số hành trình kép [htk/ph]. – Chuyển động chạy dao: Tiêu thụ công suất bé( khoảng 5% công suất truyền động chính), là chuyển động có ảnh hưởng đến năng suất và độ bóng bề mặt gia công. Ngoài ra cũng phải kể đến các chuyển động phụ cần thiết khác. 2.2 Các cơ cấu truyền động: A. Hộp Tốc độ: 7 Yêu cầu đối với các cơ cấu truyền động trong hộp tốc độ máy công cụ: – Truyền công suất lớn. – Biến đổi được tốc độ trong 1 phạm vi nhất định. – Có tính công nghệ. Thường dùng các loại cơ cấu sau 1. Truyền động vô cấp: Các bộ truyền động puli hình nón, bộ biến tốc cơ khí hoặc có thể dùng truyền động thủy lực, truyền động điện.... Loại truyền động nầy có ưu điểm là biến đổi được vô cấp tốc độ nhưng phạm vi biến đổi nhỏ, công suất truyền không lớn (H2.1). Đ/C x x RImax II Rmin II x Đ2 I III ° °x R1max R1min R2min R2max a. puli hình nón Đ1 b. bộ biến tốc ma sát Dmax mặt đĩa I x Dmin x II c. bộ biến tốc ma sát hình xuyến H2.1: Một số bộ biến tốc cơ khí 2. Truyền động phân cấp (H2.2): Mặc dù chỉ cho phép biến đổi phân cấp tốc độ, nhưng bằng cách sử dụng dãy số tốc độ ra tuân theo quy tắc cấp số nhân, có thể hạn chế tổn thất nầy. Phạm vi biến đổi tốc độ được mở rộng khi ghép nối tiếp các nhóm truyền (các khối bánh răng di trượt). Truyền động phân cấp với các bộ truyền bánh răng được xử dụng rộng rãi. Phạm vi biến đổi tốc độ: Rn = n max nmin (2.3) Số cấp tốc độ: z = ∏n1 p i(2.4) trong đó pi : số tỉ số truyền của nhóm truyền thứ i. 8 I II ID2 II III D1 D3 D4 DDD'''123 D'4 z2 z'2 z1 z'1 xxxxxxz1 x x x x a. puli bậc z2 z'1 b. khối bánh răng di trượt 2 bậc z3 z2z'3 z'2 c. khối bánh răng di trượt 3 bậc d. khối bánh răng di trượt 4 bậc z3 z4 z'2z'4 x x x x x z'3x x x x Iz1 II z'1 Iz1M z2 Iz1 M z2 IIIIx x z'1 z'2 z'1 f.cơ cấu biến đổi ztốc '2 độ e.cơ cấu biến đổi tốc độ với ly hợp ma sát Iz1 với M ly hợp vấu z2 x x B. Hộp Chạy dao Yêu cầu đối với các cơ cấu truyền động trong hộp chạy dao máy công cụ: – Truyền công suất bé, khoảng( 5 ÷ 10)% công suất truyền động chính – Biến đổi được tốc độ trong 1 phạm vi nhất định – Có tính công nghệ, ví dụ dễ lắp ráp, chế tạo, thay thế... Thường dùng các loại cơ cấu sau : Các cơ cấu chạy dao trên các hình (H2.3 a,b,c,d) như cơ cấu then kéo, bánh răng hình tháp, cơ cấu Mean, cơ cấu bánh răng thay thế... z1 I x x x II z'1 z'1 z'2 g.ly hợp vấu 2 phía h.ly hợp vấu và tay đòn H2.2: Một số cơ cấu biến đổi tốc độ z2 II z'2 9 zzz12z3z4 4 z1z2 z3 z8 z0 z'1z'2z'3z'4 z1z2z3 z5z6z7 III III a.cơ cấu then kéo b.cơ cấu BR hình tháp c.cơ cấu Mean d.cơ cấu BR thay thế x x x x x IIII II H2.3:Các cơ cấu chạy dao C. Một số cơ cấu đặc biệt khác: x x x x x x x x z0 z8 a x cx xb xd A0 a b A0 d c R I z1 z2 z0 III II z'1 z'2 III z0M z3I x x III z4 H2.4: Một số cơ cấu đảo chiều và tổng hợp chuyển động 1. Các cơ cấu đảo chiều (H2.4). Bao gồm: − Các loại truyền động giữa các trục song song (H2.4a,b,c) − vuông góc(H2.4d,e) z1 z1 III z0 z2 z3 z2 I II x x x H2.4a. H2.4b. H2.4c. z1 Mz2 z3 II H2.4d. I z3 II Tay 6 x M z1 x I z3 z4 x x III z2 z II I x x z1 z2 z3 k z2 x x II giá 1 x H2.4e. H2.4f. H2.5: Cơ cấu vi sai 10 − truyền động bánh răng ăn khớp trong (H2.4f)...dùng đảo chiều chuyển động cho trục ra. 2. Cơ cấu tổng hợp chuyển động (cơ cấu vi sai) Các cơ cấu nầy thường dùng trong các máy gia công bánh răng khi cần phối hợp chuyển động (H2.5). 2.3. Đồ thị phương trình tốc độ cắt và lượng chạy dao H2.6: Đồ thị tia hình quạt H2.7: Đồ thị logarít A Đồ thị tia hình quạt: Cơ sở thiết lập đồ thị tia hình quạt dựa trên phương trình (2.1). Phương trình nầy có dạng 1 chùm đường thẳng đi qua gốc toạ độ khi cho n thay đổi (H 2.6). Đồ thị trên biểu diễn được mối liên hệ giữa tốc độ cắt V, đường kính chi tiết gia công D và số vòng quay tương ứng n, tuy nhiên các số vòng quay lớn nằm rất khít nhau nên khó đọc, do vậy người ta còn dùng đồ thị logarít. B Đồ thị logarít: Cũng dựa trên phương trình (2.1) nhưng mô tả theo tọa độ logarít, tức là: log V = logD+logC (2.5) Khi đó đồ thị có dạng 1 chùm đường thẳng song song, cách đều nhau và cắt 2 trục tọa độ dưới góc 450(H2.7). Nếu các số vòng quay tuân theo quy tắc cấp số nhân, các đường thẳng nầy cách nhau một khoảng bằng log φ với φ là công bội của chuỗi số. 11 Câu hỏi và bài tập Chương 1 & Chương 2: 1. Đặc điểm tạo hình trên máy công cụ. Thế nào là chuyển động tạo hình? 2. Sơ đồ kết cấu động học máy công cụ? 3. Cho tốc độ trục vào (trục I) là nI . Tính toán các giá trị tốc độ trục ra (trục chính ) ở H2.2h. 4. Viết tất cả các giá trị tốc độ trục ra theo tốc độ trục vào nI trên các H2.3b,c (cơ cấu bánh răng hình tháp và cơ cấu Mean). Có nhận xét gì về quy luật dãy số các giá trị tốc độ nầy. 5. Ở H2.5 (Cơ cấu tổng hợp chuyển động), cho nI, nII. Tính tốc độ trục ra nIII Chỉ dẫn : nIII và nI, nII có quan hệ xác định theo công thức: ω LA ωFA= ω ω46 26= − z z2 3. zz3 4= − 1 trong đó: ω ω= ω ω− 21 61 1 ⇒ ω 41 + ω 21 = 2ω 61 hay: nIII + nI = 2nII. k z6. H2.6 trình bày 1 phần xích truyền động của 1 máy Tiện. Cho tốc độ đầu vào trục I (qua puly) là nI. Hãy xác định tất cả các giá trị tốc độ của trục ra nIII. H2.6 46 26ω 41 ω− 61 = − Thanh 10 răng x 7. Trên H2.7, bánh răng 1 quay theo chiều mũi tên với tốc độ 240v/ph. Hãy xác định tốc độ [v/ph]của bánh răng 9 và lượng chạy dao [m/ph] cũng như chiều tịnh tiến của thanh răng 10. z22 Iz26 z23 z17 z12046z40x z80 x II x 5 x z60 7 8 9z65m5 x x z34 xoắn trái III x3 z80z30 x z33 x x x z25 z39 k = 2 z41 z32 z46 2z48 z60 1 H2.7 12 8. Hai con lăn cán A và B (H2.8) trên 1 máy cán được truyền động qua hệ thống truyền động như trên hình. Các con lăn phải đạt tốc độ dài 1150mmm/s và có chiều theo chiều mũi tên. a. Hãy xác định tỉ số tốc độ góc ω 2ω3để truyền cho con lăn quay với tốc độ yêu cầu. Bánh răng 1 quay 1800v/ph. b. Xác định chiều quay của bánh 1 và hướng xoắn của trục vít 6 để các con lăn có chiều quay theo hình vẽ. Trục vào 1 xz16 xx2x z64 7 k = 2 6 8z26XíchA, ∅563 3 Xích 13 z18 A x B, ∅392 k = 3 xoắn trái 9. Trên H2.9 là 1 xích truyền động của 1 máy gia công bánh răng. Các cơ cấu chấp hành là dao A và phôi B. Phôi bánh răng B được lắp đồng trục và cùng quay với bánh vít 9. a. Nếu phôi bánh B quay theo chiều kim đồng hồ, hãy xác định hướng xoắn của trục vít A b. Xác định tỉ số tốc độ góc ω 7ω5z149 z42 4k = 1, xoắn trái z42 5khi cắt phôi bánh răng B có số răng z = 72. 9z24 Trục vít k = 1 Phôi bánh răng B 11z50 12z35 8 7 x 10 Trục 2 vào z30 x 1x z163 x6 xH2.8 z16 4z36 x x5H2.9 13 Chương 3 : Máy tiện 1. Phương pháp gia công tiện và phân tích động học Tiện là 1 phương pháp gia công cắt gọt thông dụng nhất, trong đó dạng mặt gia công được tạo nên bằng hai chuyển động gọi là chuyển động tạo hình. Chuyển động quay tròn của chi tiết ( hoặc của dao ) là chuyển động chính và dịch chuyển thẳng là chuyển động chạy dao nhằm giúp cho chuyển động chính tạo nên chiều dài cần thiết của mặt gia công. Trên máy tiện có thể gia công được các mặt trụ, mặt côn (cả trong và ngoài), mặt đầu, cắt ren trong (ngoài), cắt đứt... 2. Máy tiện Máy tiện thường được phân thành 2 loại: – Máy tiện vạn năng: gia công được nhiều chủng loại chi tiết – Máy tiện chuyên dùng: gia công được 1 số loại chi tiết nhất định. Các thông số chính của máy tiện là đường kính lớn nhất của phôi gia công được bên trên thân máy và khoảng cách lớn nhất giữa 2 mũi tâm xác định chiều dài lớn nhất của phôi gia công (TCVN 267-68). 2.1 Các bộ phận chính của máy tiện A. Các bộ phận đứng yên – Thân máy – Hộp tốc độ – Hộp chạy dao B. Các bộ phận chuyển động và điều chỉnh được – Hộp chuyển bàn dao (xe dao) – Bàn dao – Ụ động 2.2 Máy tiện T620(1K62) A. Đặc tính kỹ thuật : Máy T620 do Việt Nam sản xuất, có một số thông số kỹ thuật chính như sau: – Đường kính lớn nhất của phôi gia công được trên thân máy, ∅max = 400 – Khoảng cách 2 đầu tâm, 710/1000/1400. 14 – Công suất truyền dẫn chính, N = 7,5KW. – Số cấp tốc độ, trục chính có 23 cấp tốc độ thuận (nmin = 12,5v/ph ÷ nmax = 2000v/ph ) và 12 cấp tốc độ nghịch ( nmin = 19v/ph ÷ nmax = 2420v/ph ). – Lượng chạy dao dọc, sd = (0,07 ÷ 4,16)mm/vg; lượng chạy dao ngang sn = (0,035 ÷ 2,08)mm/vg. – Máy gia công được 4 loại ren: ren hệ mét, tp = (1 ÷ 192)mm; hệ Anh, n = (24 ÷ 2 ); hệ mô đun, m = (0,5 ÷ 4,8)mm; hệ Pitch, Dp = ( 96 ÷1 ). B. Sơ đồ động máy (H3.3) – Xích tốc độ: + Đường truyền thuận : Số cấp zt = zt1 + zt2 • zt1 (đường truyền chậm) 29 56 4722 22 nđ/c . Φ 142 Φ254 345121558845884526 52= nt/c (3.1) 393845453822 22 Có 24 cấp tốc độ, tuy nhiên 2 nhóm tỉ số truyền 88458845thực tế chỉ có các trị số tỉ số 4545truyền 1/16, 1/4, 1, do vậy zt1 = 18. • zt2 (đường truyền nhanh) zt2 có 6 cấp tốc độ. (3.2) Máy có tổng cọng 23 tốc độ ( thay vì 24) do trùng 1 tốc độ (tốc độ thấp nhất của đường truyền nhanh và tốc độ cao nhất của đường truyền chậm). + Đường truyền nghịch: Máy có 12 cấp tốc độ nghịch – Xích chạy dao: + Xích chạy dao tiện ren: Có thể tiện được 4 loại ren, ngoài ra cho phép cắt được ren khuếch đại (bước lớn), ren chính xác, ren mặt đầu.... Để cắt ren, cần có chuyển động quay tròn của phôi lắp trên trục chính và chuyển động tịnh tiến của bàn dao. Các chuyển động nầy phải thoả mãn điều kiện phôi quay 1 vòng thì bàn dao 15 tịnh tiến 1 bước tp. Từ đó ta có sơ đồ: (H3.1) H3.1: Sơ đồ kết cấu xích tiện ren 1. Khi cắt ren hệ mét: 42 421vòng trục chính ⋅ 60 60285642 z n 503625 2812ti gb ⋅ ( x = ) = tp (3.3) 3528 28352. Khi cắt ren Anh 1vòng trục chính ⋅ icđ ⋅iđc 42 35 37 28 36 50373525zn 12ti gb ⋅ ( x = ) = 4,25 n(3.4) 3. Khi cắt ren mođun 1vòng trục chính ⋅ icđ ⋅iđc 64 z n 973625 2812ti gb ⋅ ( x = ) = πm (3.5) 4. Khi cắt ren Pitch 1vòng trục chính ⋅ icđ ⋅iđc 64 35 37 28 36 97373525zn 12ti gb ⋅ ( x = ) = 4,25 π Dp(3.6) • Khi cắt ren khuếch đại có bước lớn, ví dụ cắt rãnh dầu bôi trơn ở các ổ trượt, đường truyền để tạo bước lớn: 88 45 1vòng trục chính ⋅ 52 262245458845 4512tiiii đc ⋅ tt ⋅ cs ⋅ gb ⋅ ( x = ) = tp (3.7) 4522 16 • Khi cắt ren chính xác, xích chạy dao theo đường truyền ngắn nhất không qua Hộp chạy dao. Muốn thay đổi bước ren, phải tính toán lắp đặt itt • Khi cắt ren mặt đầu, phải xử dụng vít me chạy dao ngang. Đường truyền khi cắt ren mặt đầu cũng giống 4 loại ren trên, chỉ khác dẫn động cho trục trơn được truyền từ bánh răng z28 ăn khớp với bánh răng z56 nằm độc lập ( không qua ly hợp vượt như truyền động trục trơn thông thường), nhờ đó bảo đảm tỉ số truyền chính xác hơn cho vít me chạy dao ngang. Chú dẫn: icđ = 6060 ; iđc = 3528 283556284242 ; itt = 5042 (hoặc = 9764 ); zn = 26, 28, 32, 36, 40, 44, 48; ; itt = 5042 (hoặc = 9764 ); zn = 26, 28, 32, 36, 40, 44, 48; igb = 48152835 35284518 . . + Xích chạy dao tiện trơn: khi tiện mặt trụ, mặt côn, cắt đứt, khoả mặt...Đường truyền nối từ trục chính xuống hộp chạy dao đến khối bánh răng z28 ăn khớp với bánh răng z56 trên ly hợp vượt để dẫn động trục trơn và hộp chuyển bàn dao cung cấp chạy dao dọc tự động (với khâu chấp hành bánh răng-thanh răng hoặc vít me chạy dao ngang). 1. Chạy dao dọc tự động: • thuận : Từ trục trơn → z20 →z40→ z37 M7↑ →z14 → z66 →z10 (bánh răng ăn khớp với thanh răng ) • nghịch : Từ trục trơn → z20 → z40 → z45 → z37(cơ cấu đảo chiều) M6↓ →z14 →z66 → z10 (bánh răng ăn khớp với thanh răng ) 2. Chạy dao ngang tự động: • thuận : Từ trục trơn → z20 →z40→ z37 M9↑→ z40 → z61→z20 → vít me tx = 5 mm • nghịch : Từ trục trơn → z20 →z40 → z45 → z37 (cơ cấu đảo chiều) M8↓ → z40 → z61 → z20 → vít me tx = 5 mm – Xích chạy dao nhanh : Nối từ động cơ chạy dao nhanh có công suất 17 N = 1KW qua bộ truyền đai đến trực tiếp trục trơn. C. Một số cơ cấu đặc biệt – Ly hợp vượt [7] – Cơ cấu đai ốc hai nửa – Cơ cấu an toàn khi quá tải – Cơ cấu an toàn khi sử dụng máy 3. Điều chỉnh máy tiện 3.1 Tiện côn 3.2 Tiện ren 1. Ren nhiều đầu mối: Trong ký hiệu ren nhiều đầu mối, quy ước ghi đường kính danh nghĩa (D), bước giữa 2 đỉnh ren liên tiếp (t) và số đầu mối (k). Do vậy bước tp của mỗi đường ren sẽ là tp = k ⋅ t. Khi điều chỉnh máy phải điều chỉnh theo tp để cắt từng đường ren, sau đó phân độ để cắt các đầu mối khác. Như vậy, để cắt ren nhiều đầu mối ta phải tiến hành 2 bước: – Điều chỉnh máy để cắt ren có bước tp – Phân độ để cắt đủ số đầu mối. 2. Các bước tính toán : Cần chú ý rằng trong cắt ren nhiều đầu mối, ta phải phân độ khi đã kết thúc cắt 1 mối ren. Các bước tính toán: + Điều chỉnh máy để cắt ren có bước tp ( các bước không có sẵn trong Hộp chạy dao). Theo sơ đồ H3.2 ta có: • Lượng di động tính toán: 1vòng trục chính → tp • Phương trình xích động: 1vòng ⋅ icđ ⋅ a bc d⋅ tx = tp • Công thức điều chỉnh: x = a c bd= tpti cđ ⋅ x (3.8) H3.2: Sơ đồ cắt ren không qua hộp chạy dao 18 Với các yếu tố đã biết : tp, icđ , tx ta tính được trị số x từ đó phân tích thành các bánh răng a,b hoặc a,b,c,d. Để các bánh răng lắp vào không chạm trục chúng cần thoả mãn điều kiện: a + b ≥ c + ( 15 ÷ 20 ) c + d ≥ b + ( 15 ÷ 20 ) Các bánh răng thay thế a,b,c,d phải được chọn trong bộ bánh răng thay thế của máy như sau: Bộ 4: 20,24,28...120 ; Bộ 5: 20,25,30...120 Các bánh răng đặc biệt: 47,97,127,157. Khi tính toán điều chỉnh có thể phải chuyển đổi đơn vị khi bước ren cần cắt khác hệ với bước vít me, khi đó phải chọn giá trị gần đúng của 1" hoặc π. Có thể lấy 1" = 4,25 = 127 5≈ 1600 63 ≈ 432 17 ; π = 22 7≈ 157 50 • Các phương pháp phân tích x để chọn bánh răng thay thế a,b,c,d. 1. Phân tích chính xác Giả sử ta có x = A Btrong đó A, B là các số nguyên không chia đúng cho nhau và cũng không có thừa số chung. Ví dụ x = 299 396 . Giá trị x được phân tích như sau khi tìm bánh răng thay thế. x = 2313 ⋅ 113322 ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ = 13 332 ⋅ ⋅ ⋅ 21123 ⋅ = 2218 2313 ⋅ ⋅= 52 72⋅ 92 88(a,b, c, d là các bánh răng có sẵn). Kiểm tra điều kiện lắp ráp: a + b > c + ( 15 ÷ 20) : 52 + 72 > 92 + ( 15 ÷ 20) c + d > b + ( 15 ÷ 20) : 92 + 88 > 72 + ( 15 ÷ 20) 2. Phân tích gần đúng Khi không thể phân tích chính xác được, có thể dùng cách chia ngược ∗ Phương pháp chia ngược : Giả sử chia ngược x = A B 19 Như vậy, tùy theo độ chính xác yêu cầu để lấy các giá trị a1, a2 ... phù hợp, thường bằng cách kiểm tra bước ren cắt được qua sai số tích lũy bước ren trên 1 chiều dài nhất định. ∗ Phương pháp tra bảng: Tra theo bảng chọn bánh răng [3]. + Phân độ để cắt ren nhiều đầu mối • Phân độ theo chu vi: Sau khi cắt xong mối ren thứ nhất, ngắt xích truyền động từ trục chính đến bàn dao, quay phôi đi một góc 3600/k để cắt mối ren tiếp theo. Trên máy 1K62 có đĩa chia độ chuyên dùng lắp ở đuôi trục chính. Chu vi của đĩa được chia thành 60 phần bằng nhau, như vậy ta có thể cắt được các ren có số đầu mối là 2, 3, 4, 5, 6, 10, 12, 15, 20,30 và 60 một cách chính xác. • Phân độ theo chiều dọc: Phương pháp nầy cho phép giữ nguyên xích cắt ren khi phân độ. Sau khi cắt xong mối ren thứ nhất ta chỉ việc dịch chuyển dao đi 1 bước t nhờ xe dao dọc. Kiểm tra bằng du xích trên xe dao dọc, hoặc bằng đồng hồ so... 4. Một số máy tiện chuyên dùng. Ngoài các máy tiện vạn năng, trong sản xuất còn dùng các máy tiện chuyên dùng. Đặc điểm chung : – Chỉ sử dụng để gia công một chủng loại chi tiết nhất định – Phục vụ trong sản xuất loạt và khối 20 Một số loại máy tiện chuyên dùng: – Máy tiện ren chính xác: Sản phẩm đạt độ chính xác cao hơn nhờ kết cấu máy đơn giản, có trang bị các cơ cấu tự chỉnh để hiệu chỉnh sai số bước ren... – Máy tiện hớt lưng: dùng để gia công bề mặt sau của răng các loại dao phay. Các chuyển động của máy được cung cấp dựa trên đặc điểm tạo hình bề mặt sau răng dao ( thường dùng đường cong Ác si mét). – Máy tiện trục khuỷu... Câu hỏi và bài tập Chương 3 1. Đọc sơ đồ động máy T620(1K62) theo từng loại chuyển động, chuyển động chính, chạy dao, chuyển động nhanh.... 2. Liệt kê các cơ cấu đặc biệt trên sơ đồ động máy T620(1K62). Cho biết đặc điểm, công dụng của từng loại cơ cấu. 3. Điều chỉnh máy tiện khi cắt ren nhiều đầu mối. 4. Tính toán điều chỉnh máy tiện khi gia công theo công thức (3.8): a. trục vít với m = 1 b. ren Anh với n (số vòng ren trên 1 đơn vị tấc Anh) có n = 8 c. ren quốc tế với tp = 1,5 d. ren Pitch (Diametral Pitch-số môđun trên 1 đơn vị tấc Anh)có Dp = 4 Giả thiết vít me máy có bước tx = 12mm, icđ = 1 21 H3.3: Sơ đồ động máy Tiện 1K62(T620) 22 Chương 4 : Máy phay 1. Phương pháp gia công phay và phân tích động học Phay là 1 phương pháp gia công phổ biến để gia công mặt phẳng cũng như các bề mặt định hình khác nhau. Có thể nói rằng phay hầu như thay thế cho bào trong sản xuất loạt lớn và khối nhờ dao phay có nhiều lưỡi cắt cùng làm việc, tốc độ cắt cao hơn và dễ mở rộng khả năng công nghệ... Chuyển động chính là chuyển động tạo tốc độ cắt cho dao, chuyển động chạy dao thường do bàn máy thực hiện theo 3 phương: ngang, dọc, đứng. 2. Máy phay: Được phân thành 2 loại theo công dụng: – Máy phay vạn năng: ngang, đứng... – Máy phay chuyên dùng: gia công được 1 số loại chi tiết nhất định, ví dụ máy phay ren vít, phay chép hình.... Thông số chính của máy phay là kích cỡ bàn máy xác định kích thước lớn nhất của phôi gia công được trên máy (TCVN 268-68). 2.1 Các bộ phận chính của máy phay A. Các bộ phận đứng yên – Thân máy – Giá đỡ trục dao – Hộp tốc độ B. Các bộ phận chuyển động và điều chỉnh được – Bàn máy – Hộp chạy dao – Bàn trượt trên 2.2 Máy phay ngang vạn năng 6H81: Máy có trục chính bố trí nằm ngang, bàn máy có thể xoay được quanh trục thẳng đứng. A Đặc tính kỹ thuật: Máy do Liên bang Nga sản xuất, có một số thông số kỹ thuật chính như sau – Bàn máy cỡ số 1 (250 x 1000), mm x mm – Khoảng cách từ đường trục (mặt mút) trục chính tới bàn máy:( 30 ÷340 ) mm. – Công suất truyền dẫn chính N = 5,8KW. 23 – Số cấp tốc độ trục chính:16 (nmin = 65v/ph ÷ nmax = 1800v/ph ). – Số cấp tốc độ chạy dao:16. Lượng chạy dao dọc, sd = (35 ÷ 980)mm/ph; lượng chạy dao ngang sn = (25 ÷ 765)mm/ph; lượng chạy dao đứng sđ = (12 ÷ 380)mm/ph. – Góc xoay lớn nhất của bàn máy: ± 450 . B Sơ đồ động máy (H4.5) – Xích tốc độ 2.3 Máy phay đứng vạn năng : Tất cả máy phay ngang đều có thể trở thành máy phay đứng bằng cách lắp đầu phay. Đặc điểm của loại máy phay đứng vạn năng: – Trục chính bố trí thẳng đứng. – Trục chính có thể xoay được trong mặt phẳng thẳng đứng. – Chỉ khác máy phay ngang ở vị trí trục chính, còn lại các bộ phận khác hầu như giống nhau. – Xích chạy dao – Xích chạy dao nhanh 24 – Trục chính lắp được các loại dao gia công mặt phẳng, mặt đầu, gia công răng bánh răng với dao phay ngón... 3. Điều chỉnh gia công phay với đầu phân độ Đầu phân độ là 1 trang bị phụ đi kèm theo máy phay để mở rộng khả năng công nghệ của máy, chẳng hạn phay các mặt đều nhau trên vòng tròn, gia công bánh răng bằng phương pháp chép hình... 1. Các loại đầu phân độ và công dụng: • Các loại đầu phân độ − Đầu phân độ đơn giản − Đầu phân độ quang học − Đầu phân độ vạn năng: + Có đĩa phân độ + Không có đĩa phân độ • Công dụng : Dùng để chia vòng tròn thành các phần đều nhau, hoặc không đều nhau khi gia công các chi tiết nhiều cạnh, trục hoặc lỗ then hoa, bánh răng thẳng hoặc nghiêng, đường xoắn vít... 3.2. Các phương pháp phân độ Các loại đầu phân độ đều có thể thực hiện theo cách : – Phân độ gián đoạn (khi phân độ đơn giản) – Phân độ gián đoạn và liên tục (khi phân độ vi sai) – Phân độ liên tục ( khi phân độ phay rãnh xoắn ) (1) Đầu phân độ đơn giản: Phân độ nhờ đĩa chia được lắp trực tiếp lên trục chính của đầu phân độ hoặc gián tiếp (qua bộ truyền động ). (2) Đầu phân độ quang học: Loại nầy có độ chính xác cao thường dùng để khắc vạch cho dụng cụ đo, hoặc xử dụng trong các phòng thí nghiệm. (3) Đầu phân độ vạn năng: Trục chính đầu phân độ có thể xoay được trong mặt phẳng thẳng đứng lên phía trên 1 góc 900 hoặc xuống phía dưới 1 góc 100 so với trục nằm ngang. a. Đầu phân độ vạn năng có đĩa chia độ. Có 3 khả năng phân độ: + Phân độ đơn giản (H4.1) : 25 Giả sử cần chia 1 chi tiết làm X phần đều nhau. Khi đó trục chính đầu phân độ cần quay X1 vòng, và tay quay quay n vòng, với : n = kz 1 X1 ⋅ ⋅ vòng (4.1) H4.1: Đầu phân độ vạn năng phân độ đơn giản Đặt N = kz : được gọi là số đặc tính của đầu phân độ, thường N = 40, 60, 80... Như vậy, ta có n = XN (4.2) Trịsố n tính ra thường không phải là số nguyên (n ≠ E với E nguyên). Do đó cần chọn 1số nguyên B sao cho XN ⋅ B = E . Hay: n = BE BXN ⋅ B = (4.3) Nếu E > B, ta có thể viết: n = C + A B(4.4) trong đó − C: số vòng quay nguyên của tay quay – B: số lỗ của vòng lỗ lựa chọn trên đĩa chia – A: số lỗ cần quay trong 1 lần phân độ trên vòng lỗ B đã chọn Các đĩa chia đã được tiêu chuẩn hoá và được chế tạo với lỗ đặc ở 2 mặt. Loại thông dụng có : Mặt 1 có các vòng lỗ 24-25-28-30-34-37-38-39-41-42-43; Mặt 2 có các vòng lỗ: 46-47-49-51-53-54-57-58-59-62-66 Ví dụ cần chia 9 phần trên đĩa chia. Đầu phân độ có số đặc tính N = 40. Như vậy số vòng quay tay quay n = 40 9= 4+ 4 9vòng. Chọn vòng lỗ B có 54 lỗ, trên đó quay 1 số lỗ 26 A = 24 cho mỗi lần phân độ. Chú ý: Để tránh nhầm lẫn, dùng 1 đồ gá nan quạt gồm các thanh nan quạt I và II có thể điều chỉnh được để xác định số lỗ cần quay trong 1 lần phân độ trên vòng lỗ B ở đĩa chia. + Phân độ vi sai (H4.2): H4.2: Đầu phân độ vạn năng phân độ vi sai Cũng có trường hợp với số vòng quay của tay quay n = C + A B, ta không thể tìm được vòng lỗ cần thiết có sẵn trên đĩa chia để phân độ đơn giản. Khi đó bắt buộc phải dùng cách phân độ vi sai. Theo cách phân độ nầy, đĩa phân độ được nối đến trục chính của đầu qua cơ cấu bánh răng thay thế a b⋅ dc nên phân độ vi sai chỉ có thể thực hiện với trục chính ở vị trí nằm ngang. Ngoài ra, để phân độ cho chi tiết, không những nhờ chuyển động quay của tay quay mà còn nhờ đĩa chia quay thêm (hoặc bớt) nên đĩa chia không còn cố định vào thân đầu phân độ. Giả sử cần chia chi tiết làm X phần, nhưng số vòng quay tính ra n (4.4) không tìm được số vòng lỗ có sẵn B trên đĩa. Chọn Xx sao cho có thể tìm được vòng lỗ B để phân độ đơn giản với n' = N Xx. Do vậy gây sai số trong 1 lần phân độ: ∆ nnn = − ' = N X− XN x = N ⎛ ⎜⎜⎜⎝X1 − X1 x ⎞ ⎟⎟⎟⎠(4.5) 27 Sai số nầy được bù bởi cơ cấu bánh răng thay thế dc ba ⋅ tính cho X lần phân độ (hay 1 vòng quay đầy đủ của trục chính đầu phân độ). x = dc ba ⋅ = itt = NX ⎟⎟⎟⎠⎞ ⎜⎜⎜⎝⎛ − = ⎟⎟⎟⎠⎞ ⎜⎜⎜⎝⎛ − x x XX 1N X1 X1 (4.6) Tỉ số dc ba ⋅ có thể dương hoặc âm tùy theo Xx > X hoặc Xx < X : ∗ Nếu Xx > X : Sai số khi phân độ dương, đĩa chia quay cùng chiều tay quay (chiều kim đồng hồ) ∗ Nếu Xx < X : Sai số khi phân độ âm, đĩa chia quay ngược chiều tay quay (ngược kim đồng hồ) Sau khi chọn được các bánh răng thay thế dc ba ⋅ , kiểm tra điều kiện lắp ráp và số lượng bánh răng đệm cần thiết để có chiều quay đĩa chia theo yêu cầu. a a z0 z1 b z0 b cb a d x >0 x < 0 ( đĩa phân độ quay ( đĩa phân độ quay cùng chiều tay quay) ngược chiều tay quay) a. 1 cặp bánh răng thay thế cb a x >0 ( đĩa phân độ quay x < 0 cùng chiều tay quay) d ( đĩa phân độ quay b. 2 cặp bánh răng thay thế ngược chiều tay quay) H4.3: Sơ đồ lắp bánh răng đệm Ví dụ : Dùng đầu phân độ có N = 40 để phân độ khi phay bánh thẳng có số răng z61. • Tính số vòng quay n của tay quay để phân độ đơn giản: n = XN = 40 61: Không có vòng lỗ B có 61 lỗ sẵn có trên đĩa, phải phân độ vi sai. Giả sử chọn Xx = 60, ta có: n' = N Xxz0 = 6040 = 2 3= 16 24: mỗi lần phân độ quay tay quay 16 lỗ 28 trên vòng lỗ 24 lỗ. • Tính dc ba ⋅ = ⎟⎟⎟⎠⎞ ⎜⎜⎜⎝⎛ − xXX 1N = 40 6040 6061 1 − = ⎟⎟⎟⎠⎞ ⎜⎜⎜⎝⎛ − . Dấu trừ chứng tỏ đĩa chia quay ngược chiều tay quay, nên chọn a = 40, b = 60, cũng có thể dùng thêm 2 bánh răng đệm. + Phân độ phay rãnh xoắn (H4.4): H4.4: Đầu phân độ vạn năng phân độ phay rãnh xoắn Chuyển động tạo hình do phôi đảm nhận. Phôi vừa quay vừa tịnh tiến sao cho khi phôi quay 1 vòng thì cũng chuyển động tịnh tiến được 1 bước xoắn vít của rãnh xoắn. Các bước tính toán điều chỉnh: ∗ Phân độ đơn giản: ntq = BA C XN + = trong đó, X là số đầu mối ren ( hay số răng bánh răng nghiêng ) cần cắt. ∗ Điều chỉnh để cắt 1 đầu mối: Lượng di động tính toán: 1vòng phôi⋅ kzbv ⋅1⋅1⋅1⋅ ab cd ⋅ ⋅ix = tp Công thức điều chỉnh: y = dc ba ⋅ = pxtt N (4.7) Chú ý: – Không thể phân độ vi sai khi phay rãnh xoắn. – Bàn máy xoay 1góc β bằng góc nghiêng của đường xoắn để 29 phương của dao trùng với phương của đường xoắn, được tính như sau: tp = πDcotgβ; D = msz = zm n cosβ ⇒ tp = β β Khi chọn dao ta phải chọn theo số răng giả tưởng : z∅ = z cos3 β Ví dụ: Xử dụng đầu phân độ có N = 40 để phay bánh răng nghiêng với z = 56, góc nghiêng β = 300, mn = 2 trên máy phay ngang có tx = 6mm ∗ Phân độ đơn giản: n = N X= 40 56= 20 28= A B∗ Tính và lắp đặt bánh răng thay thế a b⋅ dc = N t txpvới tp = β πzm n sin và y = sinNt xπ zmn πzmn sin = 56214,3 ⋅ ⋅ 1 = 704 2Do đó a b⋅ dc = 40 7046 = 240 704 = 60 55⋅ 8025 ∗ Tùy theo hướng nghiêng của răng (trái hoặc phải) mà ta đánh lệch bàn máy theo cùng hoặc ngược chiều kim đồng hồ b. Đầu phân độ không có đĩa chia độ (H4.5): H4.5: Đầu phân độ vạn năng không có đĩa chia 30 Tính toán điều chỉnh giống loại có đĩa, chỉ khác do không có đĩa chia nên mỗi lần phân độ, tay quay phải quay một số nguyên lần (ntq). Muốn vậy, người ta dùng bộ bánh răng thay thế và 1 bộ vi sai. Chốt lò xo 2 để ghi dấu đúng 1 vòng quay. + Khi phân độ đơn giản: Z1 đứng yên (Z1 = Z2 = Z3 = Z4): i 13 2= nn 1 − nn 3 −2 2 = z 3 z2⋅ z z12 = − 1 (4.8) Với n1 = 0 thì n3 = 2n2 hay i = n 3 n2= 2 , do đó a b⋅ dc = N nX2 ⋅ tq (4.9) ntq phải nguyên và chọn trước. + Khi phân độ vi sai: a 1 b1⋅ dc 1 1= 1N ⎛ ⎜⎜⎝− XX x ⎞ ⎟⎟⎠(4.10) + Phay rãnh xoắn: Tính toán tương tự 4. Các loại máy phay chuyên dùng: Ngoài các máy phay vạn năng, trong sản xuất còn gặp các loại máy phay có chế độ gia công nâng cao nhằm khai thác dụng cụ cắt vật liệu mới, máy phay giường dùng cho gia công các chi tiết dạng hộp có kích thước lớn, máy phay ren để gia công ren trong sản xuất loạt và khối... Câu hỏi và bài tập chương 4 1. Đọc sơ đồ động máy 6H81 và liệt kê các cơ cấu đặc biệt trên sơ đồ động máy. Cho biết đặc điểm, công dụng của từng loại cơ cấu. 2. Điều chỉnh đầu phân độ để gia công bánh răng trụ răng thẳng có : a. z = 81 b. z = 122 c. z = 73 Giả thiết đầu phân độ có số đặc tính N = 40, số lỗ của các vòng lỗ có sẵn trên đĩa là: 24-25-28-30-34-37-39-41-42-43 3. Điều chỉnh đầu phân độ để gia công bánh răng trụ răng nghiêng có: z = 47, mn = 2, β = 200, nghiêng phải trên máy phay ngang vạn năng. Biết – Số đặc tính đầu phân độ: N = 40 – Số lỗ trên các vòng lỗ có sẵn: 39-44-45-47-49-51-54 – Vít me bàn máy có bước tx = 6mm 31 H4.5: Sơ đồ động máy phay ngang 6H81 32 H4.6: Sơ đồ động máy phay đứng 6H12Πb 33 Chương 5 : Máy gia công bánh răng hình trụ 1. Các phương pháp hình thành dạng răng và phân tích động học – Các bộ truyền bánh răng hình trụ được ứng dụng rộng rãi trong kỹ thuật nhờ độ chính xác truyền động cao, truyền được công suất lớn, kết cấu gọn. Nhược điểm chính của chúng là yêu cầu chế tạo chính xác và khi làm việc với tốc độ cao dễ phát sinh tiếng ồn. Truyền động bánh răng có thể là ăn khớp trong hoặc ăn khớp ngoài, hướng răng thẳng, nghiêng hoặc răng chữ V... Hình dáng và kích thước bánh răng trụ thường dùng: + Dạng profil răng: dạng thân khai, đây là dạng phổ biến + Dạng cycloit: dùng khi yêu cầu độ chính xác truyền động cao, ví dụ trong ngành công nghiệp đồng hồ. + Dạng Nôvikốp: khi cần truyền momen xoắn lớn. Kích thước các bánh răng được dùng thay đổi trong một phạm vi rộng, modun m = (0,1 ÷ 20)mm, số răng z = (10 ÷ 500), ở máy công cụ thường xử dụng m = (1 ÷ 5)mm, z = (12 ÷ 300). – Các phương pháp chế tạo: Nguyên công công nghệ chủ yếu khi gia công bánh răng là tạo biên dạng răng của nó, chiếm khoảng (50 ÷ 60 )% khối lượng gia công cơ chung của bánh răng. Có 2 phương pháp tạo biên dạng răng thân khai 1. Phương pháp chép hình: Biên dạng lưỡi cắt của dụng cụ cắt (dao phay ngón, dao phay đĩa mô đun) hoàn toàn giống hệt biên dạnh rãnh răng bánh răng gia công. Do với cùng môđun và góc áp lực, khi số răng z thay đổi biên dạng thân khai cũng thay đổi, nên biên dạng lưỡi cắt của dụng cụ cũng phải thay đổi. Để tránh phải chế tạo quá nhiều dụng cụ (ví dụ khi z thay đổi từ (12 ÷ 300) răng cần đến 288 dao), phụ thuộc vào độ chính xác bánh răng gia công người ta giới hạn bằng số lượng các bộ dao gồm 3, 8, 15 hay 26 dao. Ví dụ bộ 8 dao: Số1 2 3 4 5 6 7 8 Số răng 12÷13 14÷16 17÷20 21÷25 26÷34 35÷54 55÷134 135 và lớn hơn Trong bộ 8 dao, chỉ có thể gia công chính xác các bánh răng có số răng z =12, 14, 17, 21, 26, 35, 55, và 135, ngoài ra các biên dạng khác chỉ là gần đúng. Phương pháp chép hình thường được thực hiện trên máy phay vạn năng dùng kèm với đầu phân độ bằng dao phay đĩa môđun hoặc dao phay ngón (khi bánh răng có môđun lớn)(H5.1a,b). Khi đó: 34 • Dao thực hiện chuyển động quay tròn (Q1) • Bàn máy cùng với phôi chuyển động dọc trục phôi để cắt hết chiều dài răng (T) • Sau khi cắt xong 1 rãnh răng, bàn máy cùng với phôi lùi về vị trí ban đầu, nhờ đầu phân độ, phôi quay phân độ theo 1 răng (Q2) để phay rãnh tiếp theo. H5.1a,b: Cắt răng bằng phương pháp chép hình Cắt răng theo phương pháp chép hình đạt năng suất thấp vì phải mất thời gian phụ để phân độ, độ chính xác chế tạo bánh răng không cao do sai số của dao cũng như sai số của máy.... Do vậy phương pháp nầy chỉ được áp dụng trong sữa chữa, hoặc ở các nguyên công thô. 2. Phương pháp bao hình (H5.2a,b): H5.2a,b: Gia công răng bánh răng theo nguyên lý bao hình • Xét quá trình ăn khớp của 1 cặp bánh răng - thanh răng: Nếu cho thanh răng có mặt phẳng chia B-B tiếp xúc với vòng chia bánh răng lăn không trượt trên vòng nầy theo chiều mũi tên thì biên dạng thẳng của răng thanh răng sẽ họp thành 1 loạt các vị 35 trí liên tục có hình bao là biên dạng thân khai răng bánh A • Tương tự, xét quá trình ăn khớp của 2 bánh răng A và B. Nếu cho B đứng yên còn bánh răng A lăn không trượt trên vòng chia C-C theo chiều mũi tên thì biên dạng thân khai răng bánh A sẽ vạch nên 1 dãy các vị trí liên tục có hình bao là biên dạng thân khai răng bánh B Phương pháp tạo biên dạng răng như trên được gọi là phương pháp bao hình, hay nói một cách khác quá trình gia công bao hình là quá trình gia công nhắc lại sự ăn khớp của một cặp bánh răng-thanh răng hoặc của một cặp bánh răng trong đó 1 đóng vai trò là dao, 1 là phôi. Phương pháp bao hình cho năng suất cao, độ chính xác tạo biên dạng cao hơn phương pháp chép hình, ngoài ra với cùng 1 dao có thể gia công bánh răng có số răng tùy ý. Tuy nhiên dao khó thiết kế và chế tạo. Các máy gia công bánh răng thường được phân loại theo dạng dùng cho gia công thô (gia công trước nhiệt luyện) và gia công tinh (sau nhiệt luyện). Nhóm máy dùng cho gia công thô: – phay lăn – xọc răng – bào răng (gia công bánh răng côn) Nhóm máy dùng cho gia công tinh – mài răng – cà răng – nghiền răng... Thông số kỹ thuật chính của các máy gia công bánh răng là đường kính lớn nhất của phôi bánh răng gia công được trên máy. Sau đây là một số các loại máy gia công bánh răng theo nguyên lý bao hình 2. Máy phay lăn 2.1 Quá trình hình thành biên dạng răng: Dựa vào nguyên lý bao hình nhắc lại sự ăn khớp của 1 cặp bánh răng-thanh răng trong đó thanh răng là dao, bánh răng đóng vai trò phôi gia công. Máy cần có các chuyển động (H5.3a): – Chuyển động quay Q1 của phôi – Chuyển động tịnh tiến T2 của dao 36 – Chuyển động tịnh tiến T3 do dao hoặc phôi thực hiện để cắt hết chiều dài răng. T2 Q2 Q1 • ⊕ T3 Q5 a.dao thanh răng-phôi QQ1 Q2 b.dao phay trục vít- phôi H5.3a,b,c,d: Gia công răng bao hình trên máy phay lăn 1T3 Q2 T4 βc.Các chuyển động cần thiết d.chuyển động bổ sung khi gia công răng nghiêng Chú ý rằng nếu thanh răng là dao, chuyển động tịnh tiến T2 phải được đổi chiều sau 1 vòng quay của phôi. Ngoài ra, khi đường kính phôi lớn, dao thanh răng phải có chiều dài thay đổi tương ứng. Do vậy, cần chuyển đổi dao thanh răng bằng dao phay trục vít (H5.3b), về bản chất cũng gồm nhiều thanh răng nghiêng phân bố đều trên mặt trụ và răng lưỡi cắt nằm trên đường xoắn vít. Dao quay lần lượt đưa các lưỡi cắt của các thanh răng nầy tiến vào ăn khớp với phôi và đồng thời thực hiện cắt gọt. Tóm lại, quá trình hình thành dạng răng trên máy phay lăn là lặp lại sự ăn khớp giữa trục vít - bánh răng trong đó trục vít là dao và bánh răng là phôi. 2.2 Các chuyển động cần thiết trên máy phay lăn a. Gia công bánh răng trụ răng thẳng (H5.3c): Máy cần các chuyển động – Chuyển động quay Q1 của phôi – Chuyển động quay Q2 của dao. Hai chuyển động Q...

XEM VÀ TẢI VỀ:

[linkxem]https://drive.google.com/file/d/13X2hcgJ97sIpWib6DxzPj6alTIdTjAj4/preview[/linkxem][linktai]https://drive.google.com/file/d/13X2hcgJ97sIpWib6DxzPj6alTIdTjAj4/view[/linktai]