CHƯƠNG I NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN CỦA MÁY CÔNG CỤ 1 1 Phân loại và ký hiệu máy công cụ 1 1 1 Phân loại Để thuận tiện trong việc nghiên cứu, khảo sát người ta đã phân loại các máy cắt kim loại theo các c.
CHƯƠNG I NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN CỦA MÁY CÔNG CỤ 1.1 Phân loại ký hiệu máy công cụ 1.1.1 Phân loại Để thuận tiện việc nghiên cứu, khảo sát người ta phân loại máy cắt kim loại theo tiêu sau: * Phân loại theo chức cơng dụng: Có loại máy: Tiện, phay, bào, khoan, doa, mài * Phân loại theo mức độ chun mơn hóa có: - Máy vạn năng: Có thể thực cơng việc khác nhau, chủng loại chi tiết gia công thực máy khác Các máy chủ yếu dùng sản xuất đơn loạt nhỏ Ví dụ: Các máy tiện vạn năng, phay vạn năng, khoan vạn năng, doa vạn Nếu máy vạn thơng thường có trang bị thêm thiết bị gá lắp nhằm mở rộng khả công nghệ cho máy gọi máy vạn rộng - Máy chuyên mơn hóa: Để gia cơng chi tiết có hình dạng bề mặt giống nhau, kích thước khác nhau: Ví dụ máy chuyên để gia công bánh răng, gia công ren - Máy chuyên dùng: Dùng để gia công loại sản phẩm có hình dáng kích thước định Các máy chun dùng chun mơn hóa sử dụng dạng sản xuất loại lớn hàng khối * Phân loại theo cấp xác máy: Máy cấp xác thường, máy cấp xác cao, máy xác máy xác đặc biệt, máy xác siêu cao - Cấp E gồm máy có cấp xác thơng thường: Gồm đa số máy vạn - Cấp D gồm máy có độ xác nâng cao, máy chế tạo dựa sở máy có độ xác thơng thường, song chi tiết quan trọng chế tạo xác hơn, chất lượng lắp ráp điều chỉnh nâng cao - Cấp C gồm máy có độ xác cao, chúng tồn chi tiết chế tạo xác - Cấp B gồm máy có độ xác đặc biệt cao, máy có độ xác máy cấp C, yêu cầu chế tạo chặt chẽ cụm máy chi tiết chủ yếu, nên có độ cứng vững cao - Cấp A gồm máy có độ xác siêu cao, dùng để chế tạo chi tiết có độ xác cao đĩa phân độ, bánh chuẩn, vít đo lường dùng cho máy có cấp B cấp C dụng cụ dùng để xác định độ xác máy cấp B cấp C 1 * Theo mức độ tự động hoá: - Máy vạn năng: Chủ yếu điều khiển tay - Máy bán tự động: Chu trình làm việc máy tự động hoá - Máy tự động: Hoạt động máy tự động hoàn toàn từ khâu cấp phôi đến khâu thay dao, đo kiểm * Theo mức độ đại hệ thống: - Máy điều khiển khí, điện - Máy điều khiển theo chương trình * Phân loại theo trọng lượng máy: - Máy hạng nhẹ: Khối lượng - Máy hạng trung: Từ 1÷10 - Máy hạng nặng: Trên 10 tấn, trọng lượng máy từ 10 ÷ 30 máy hạng nặng: từ 30 ÷100 tấn; từ 100 máy cực nặng 1.1.2 Ký hiệu máy công cụ - Muốn ký hiệu người ta phân máy thành nhóm, nhóm lại chia thành nhiều kiểu khác Các tổ chức, quốc gia, khu vực hãng sản xuất máy công cụ đưa hệ thống ký hiệu cho máy công cụ Nhưng chất giống nhau, ký hiệu nói lên máy thuộc nhóm, kiểu, thông số đặc trưng máy * nước ta Chữ nhóm máy: T – Tiện; P - Phay; K - Khoan; M - Mài; R - Gia công răng… Chữ số kiểu máy Chữ số thứ ba, thứ tư kích thước máy Chữ sau chữ số kiểu máy đại hóa từ máy sở Ví dụ: T6M16: Máy tiện vạn đại hóa, đường kính phơi gia công lớn máy Dmax= 320mm * Ở Liên Xô Hệ thống ký hiệu Liên Xô bao gồm dãy từ ÷ ký tự Các ký tự số kiểu máy, loại máy thơng số đặc trưng Ví dụ: Chữ số loại máy: 1- Máy tiện - Máy khoan 3- Máy mài Chữ số kiểu máy, chữ số cịn lại thơng số đặc trưng cịn chữ số lần cải tiến Ví dụ : 1K62 – Máy tiện đại hóa, vạn năng, đường kính phơi lớn gia cơng máy Dmax= 400mm, K lần cải tiến 2 Bảng 1.1 Tổng hợp phân loại máy công cụ - ký hiệu theo Việt Nam Kiểu máy Máy/ký hiệu Tự động Nửa tự động Tiện/T trục Revơnve nhiều trục Nửa tự động Nhiều trục Khoan- Doa/KD Đứng trục chính Giường Giường hai Bào-Xọc Chuốt Bào ngang trụ trụ Phay tác Phay đứng Phay dụng liên công xôn tục Khoan Đứng Doa toạ độ Khoan cần Xọc Phay chép hình Mài Mài trịn Mài Mài thơ Chun dùng Tổng hợp gia công ren Bào xọc bánh trụ Cắt đứt bánh côn Phay trụ trục Phay bánh vít Vạn nă cụt Doa Chuốt ngang Phay đứng không công Phay giư xôn Mài s Gia công mặt đầu Phay r 1.2 Các yêu cầu tiêu đánh giá chất lượng công cụ Các máy công cụ loại chế tạo phải đáp ứng yêu cầu kỹ thuật kinh tế, cần đánh giá theo tiêu sau: 1.2.1 An toàn Máy thiết kế trước hết phải đảm bảo an toàn cho người sử dụng phương tiện thiết bị khác có liên quan Tất chi tiết phận có chuyển động quay trịn chuyển động khác khơng để hở, phải có biện pháp che chắn để đề phòng tai nạn, động điện phải nối đất, phải có chắn phoi dung dịch làm lạnh không cho bắn tung toé ngồi, số máy cần thiết phải có cấu dọn phoi Hệ thống tay gạt điều khiển phải bố trí quy ước an tồn thuận tiện trình thao tác Các tay gạt phải đảm bảo tính khố lẫn, cần bố trí chỗ cho phải phù hợp với tầm với công nhân mà lực điều khiển phải nhỏ nhất, để không gây mệt mỏi trình làm việc cơng nhân Những dẫn máy phải ghi rõ ràng, dễ thấy, phải có đèn tín hiệu, máy phải chuyển động êm khơng gây rung động, khơng có tiếng ồn lớn làm ảnh hưởng đến sức khoẻ người 1.2.2 Năng suất Năng suất cắt gọt đặc trưng khối lượng thể tích kim loại hớt bỏ đơn vị thời gian (kg/phút m3/phút), diện tích bề mặt máy gia công đơn vị thời gian, số lượng chi tiết sản xuất đơn vị thời gian Đối với máy chuyên dùng chuyên mơn hố, máy bán tự động tự động, người ta thường đánh giá suất theo công thức Q= 1 = T tlv + t ck (chiếc/phút) Ở đây: T- thời gian chu kì, t lv- thời gian làm việc, t ck- thời gian chạy không Chỉ tiêu suất xác định số lượng sản phẩm sản xuất đơn vị thời gian có tính tương đối Vì máy nhau, chế độ điều chỉnh tham gia đồ gá khác (đặc biệt máy vạn năng) suất khác Đối với máy vạn gia cơng thơ người ta dùng tiêu suất cắt (khối lượng kim loại bóc từ phôi đơn vị thời gian) Qc = v.s.t (m3/phút) Trong v: Vận tốc cắt s: Lượng chạy dao (m) t: Chiều sâu cắt(m) Ở máy gia công tinh thường đánh giá theo tiêu số lượng bề mặt tạo hình Để nâng cao suất có nhiều biện pháp nhằm giảm thời gian gia cơng, thời gian phụ cách thực cắt nhiều dao, nhiều vị trí, cắt chế độ cắt tối ưu, tự động bán tự động q trình gia cơng 1.2.3 Độ xác Chỉ tiêu nhằm đảm bảo độ xác chất lượng bề mặt chi tiết gia cơng máy Độ xác tổng hợp máy bao gồm: - Độ xác hình học định xác vị trí tương quan phận hình dáng bề mặt dẫn hướng cấu cơng tác (chấp hành) - Độ xác động học định độ xác đường truyền để tạo nên chuyển động trình gia cơng - Độ xác động lực học độ xác máy lúc gia cơng tác dụng ngoại lực (lực cắt, lực kéo ) Muốn tăng độ xác hình học máy cần tăng cường độ xác gia cơng bề mặt chuẩn lắp ráp phận, mặt dẫn hướng chất lượng lắp ráp Muốn tăng độ xác động học phải nâng cao độ xác chế tạo truyền, cấu chấp hành nâng cao chất lượng lắp ráp, điều chỉnh truyền ổ trục Muốn tăng độ xác động lực học, cần tăng cường độ cứng vững phận toàn máy nhằm nâng cao khả chống rung động tính ổn định máy Để kiểm tra độ xác máy người ta dùng hai phương pháp đây: Phương pháp kiểm tra tĩnh học kiểm tra gián tiếp độ xác máy cách kiểm tra chất lượng chế tạo chi tiết chất lượng lắp ráp, lắp đặt, điều chỉnh máy Phương pháp kiểm tra động lực học thực cách tiến hành gia công máy chi tiết, sau đem chi tiết gia cơng kiểm nghiệm, đo đạc Hình thức kiểm tra kiểm tra tổng hợp tất chi tiết phận máy tác dụng ngoại lực, phương pháp kiểm tra trực tiếp độ xác máy 1.2.4 Độ tin cậy Máy sản xuất phải đạt độ tin cậy định, độ tin cậy nói lên khả làm việc khơng bị hỏng hóc khả gia công liên tục chi tiết máy Hệ số độ tin cậy xác định tỉ số thời gian làm việc thực tế máy với thời gian dự định tính tốn, giá trị hệ số giới hạn khoảng 0,8 ÷ 0,98 Muốn nâng cao độ tin cậy máy phải nâng cao độ bền độ xác chi tiết phận máy, nâng cao độ cứng vững máy để chống rung động… để máy làm việc hỏng có khả làm việc liên tục 1.2.5 Tính cơng nghệ Khi thiết kế máy cắt kim loại cần quan tâm đến tính cơng nghệ kết cấu, chi tiết, có nghĩa cần xem xét đến khả ứng dụng quy trình cơng nghệ đại quy trình có hiệu kinh tế để chế tạo lắp ráp chi tiết phận máy Tính cơng nghệ kết cấu máy đặc trưng giá thành máy (nó coi tiêu tổng hợp khối lượng lao động khối lượng vật liệu thiết kế, chế tạo kết cấu máy) Tính cơng nghệ cịn nói lên mức độ phức tạp chế tạo lắp ráp phận tồn máy Để đánh giá sơ tính cơng nghệ máy người ta xem xét mức độ sử dụng phận máy tiêu chuẩn hoá kết cấu máy thiết kế 1.2.6 Mức độ sử dụng vật liệu Việc sử dụng vật liệu thiết kế máy cắt kim loại đánh giá trọng lượng máy đơn vị công suất: G M= N Trong máy cắt kim loại hành M = ÷ 10 KN/Kw Chỉ tiêu để so sánh máy kiểu Để giảm dung tích kim loại, cần hồn thiện kết cấu chi tiết máy phương pháp tính tốn sức bền… 1.2.7 Hiệu suất truyền dẫn Hiệu suất truyền dẫn máy tiêu nói lên việc sử dụng đến mức tối đa cơng suất có ích máy Muốn tăng hiệu suất cần giảm tổn thất không tải 1.2.8 Sử dụng bảo dưỡng máy đơn giản Máy thiết kế phải đảm bảo cho người sử dụng dễ dàng thuận tiện điều khiển, gá đặt, kẹp chặt phôi, kiểm tra, bảo dưỡng tra dầu mỡ dễ dàng… 1.2.9 Mức độ tự động hoá ứng dụng tiến khoa học kỹ thuật Ngày để tăng suất lao động nâng cao chất lượng sản phẩm, việc ứng dụng tự động hoá tiến khoa học kỹ thuật thiết kế chế tạo máy cắt kim loại tiêu quan trọng, tiêu phản ánh mức độ tiến khoa học kỹ thuật ngành chế tạo máy 1.2.10 Thẩm mỹ công nghiệp Máy thiết kế chế tạo phải đảm bảo tiêu kinh tế kỹ thuật mà cịn phải đảm bảo tính thẩm mỹ công nghiệp, cho phù hợp với quan điểm thẩm mỹ công nghiệp đại 1.3 Các phương pháp tạo hình bề mặt gia cơng 1.3.1 Các bề mặt thường dùng chi tiết máy Mỗi chi tiết thường có kích thước hình dạng định Phần lớn chi tiết tạo đường chuẩn đường sinh rõ ràng Bề mặt chi tiết thường mặt tròn xoay, tạo đường bất kỳ, quay vòng quanh đường thẳng cố định Đường gọi đường sinh mặt tròn xoay Đường thẳng cố định gọi trục quay mặt tròn xoay Một điểm thuộc đường sinh quay tạo thành đường tròn có tâm nằm trục quay, đường gọi đường chuẩn - Nếu đường sinh đường thẳng song song với trục quay, tạo thành mặt trụ tròn xoay - Nếu đường sinh đường thẳng cắt trục quay, tạo thành mặt nón trịn xoay * Việc gọi đường chuẩn đường sinh mang tính tương đối, mục đích để dễ phân loại bề mặt chi tiết, từ tìm phương pháp gia cơng hợp lý a) c) b) Hình 1.1 Các dạng bề mặt chi tiết máy a) Dạng bề mặt tròn xoay b) Dạng mặt phẳng c) Các dạng bề mặt khác a Mặt trịn xoay Mặt trịn xoay mặt ngoài, mặt phối hợp mặt trụ, mặt cơn, mặt định hình, mặt ren Các dạng bề mặt có đường chuẩn đường trịn đường sinh đường thẳng, đường cong hay đường gẫy khúc Tùy thuộc vào vị trí tương quan trục chuẩn OO đường sinh tạo bề mặt khác Đường sinh song song với trục tạo mặt trụ Đường sinh cắt trục tạo mặt côn Đường sinh chéo trục tạo mặt hy pec bol Trường hợp đường sinh tạo bề mặt trịn xoay Đường sinh mặt ngồi gồm đoạn thẳng ab, đường cong bc, đoạn thẳng cd, đường cong de, đoạn thẳng eg, lỗ bên mặt trịn xoay Gia cơng dạng bề mặt trịn xoay thường thực máy tiện, máy khoan, máy mài trịn Hình 1.2 Sự hình thành bề mặt trịn b Mặt phẳng Dạng mặt phẳng ta quy ước có đường chuẩn thẳng Đường sinh Đường sinh thẳng tạo mặt phẳng Đường sinh gẫy khúc, tạo thành mặt phẳng gẫy khúc (hình b), trục rãnh then hoa (hình c) Đường sinh cong tạo thành mặt định hình (hình d) Các dạng bề mặt thường thực máy cắt kim loại máy phay, bào, doa, chuốt, mài phẳng… Hình 1.3 Sự hình thành bề mặt phẳng c Các dạng bề mặt khác Các dạng bề mặt thường mặt không gian phức tạp xoắn vít khơng gian, mặt cam, bánh răng… Việc xác định đường chuẩn đường sinh dạng mặt lại có tính tương đối Có mặt đường chuẩn đường thẳng đường sinh đường cong gẫy khúc đường chuẩn đường cong đường sinh đường thẳng Một tiết thể tổng bề chi có hợp dạng mặt Hình 1.4 Các bề mặt phức tạp Muốn gia cơng dạng bề mặt máy phải truyền cho dao phôi chuyển động tương đối để tạo đường chuẩn đường sinh Vậy chuyển động tạo hình chuyển động bao gồm chuyển động tương đối dao phôi để trực tiếp tạo đường chuẩn đường sinh 1.3.2 Tổng hợp chuyển động tạo hình Máy gia cơng chi tiết phải có chuyển động tạo đường sinh đường chuẩn bề mặt chi tiết gọi tổng hợp chuyển động tạo hình Mỗi máy có số chuyển động tạo hình định Hình 1.5 Các chuyển động tạo hình Ví dụ: Máy tiện có hai chuyển động tạo hình phơi quay trịn tạo đường chuẩn tròn, dao chuyển động tịnh tiến tạo đường sinh Máy khoan có hai chuyển động tạo hình Khi khoan lỗ mũi khoan quay tròn, lưỡi cắt cắt tạo đường chuẩn tròn, đồng thời mũi khoan chuyển động thẳng để tạo đường sinh thẳng lỗ 1.3.3 Các phương pháp tạo hình bề mặt chi tiết máy Để tạo hình bề mặt chi tiết máy thực chất tạo hình đường sinh đường chuẩn Hiện có số phương pháp tạo hình bề mặt gia cơng sau: a Phương pháp chép hình độc lập Ở hình 1.10b chuyển động tạo hình để tạo nên mặt trụ chuyển động thành phần I thực chuyển động thành phần II thực - Chuyển động tạo hình phức tạp: Là chuyển động cấu chấp hành phụ thuộc vào (Các chuyển động máy có quan hệ ràng buộc với theo Hình 1.10 Chuyển động tạo hình đơn giản Hình 1.11 Chuyển động tạo hình phức tạp quy luật định để tạo hình (Các chuyển động tạo hình có từ hai chuyển động thành phần trở lên phụ thuộc lẫn nhau) Ví dụ: Chuyển động tạo hình đường xoắn ốc Phơi chuyển động quay, dao chuyển động tịnh tiến Hai chuyển động bị ràng buộc nhau: Khi phơi quay vịng yêu cầu dao phải tịnh tiến bước ren t (hình.1.11a) Chuyển động tạo hình mặt Chuyển động tịnh tiến II dao song song với đường sinh mặt côn tổng hợp hai chuyển động thẳng (hình.1.11b) 1.4.2 Chuyển động phân độ Chuyển động phân độ chuyển động cần thiết để dịch chuyển tương đối dao phơi sang vị trí mới, chi tiết có nhiều bề mặt giống Ví dụ, gia cơng bánh cần phải có chuyển động phân độ để chuyển từ sang khác Để thực chuyển động phân độ dùng đầu phân độ riêng (như máy phay vạn năng), dùng đồ gá hay dùng cấu trúc kết cấu máy Chuyển động phân độ chuyển động gián đoạn Ví dụ, gia công bánh dao phay mô đun, sau phay xong phải quay phân độ để phân độ góc tương ứng để gia công khác Chuyển động phân độ chuyển động liên tục Ví dụ, gia cơng bánh dao phay trục vít (phương pháp lăn) trình phân độ thực liên tục với trình tạo hình Trong trường hợp chuyển động phân độ trùng với chuyển động tạo hình Hình 1.10 Chuyển động tạo hình phức tạp Hình 1.12 Chuyển động phân độ máy phay vạn 1.4.3 Chuyển động định vị Chuyển động tạo hình tạo hình dáng bề mặt gia cơng mà chưa khống chế kích thước bề mặt Vì cần phải có chuyển động định vị để đưa dụng cụ cắt phơi vào vị trí xác định trục toạ độ máy, để trình gia cơng đạt kích thước cho Chuyển động định vị chuyển động ăn dao lúc thực có tiến hành cắt gọt Ví dụ, tiện dao tiện định hình Chuyển động định vị chuyển động điều chỉnh lúc thực khơng có cắt gọt Ví dụ, chuyển động đồ gá khoan mang phôi đến vị Hình 1.13 Chuyển động định vị đồ gá khoan trí sau khoan xong lỗ trước, để khoan lỗ phôi ứng với toạ độ 1.4.4 Các chuyển động khác Ngoài chuyển động nói trên, để gia cơng chi tiết máy máy cắt gọt kim loại cần có chuyển động phụ khác Các chuyển động không tham gia trực tiếp vào q trình cắt, lại đảm bảo điều kiện cần thiết để trình gia cơng máy thực hiện, chuyển động gá đặt kẹp chặt phôi, tiến lùi dụng cụ cắt, đóng mở cấu dẫn hướng, chuyển động tự động vận chuyển cấp phơi, tháo thay đổi vị trí dụng cụ cắt, tự động kiểm tra, đổi chiều thu dọn phoi… 1.5 Những khái niệm truyền dẫn máy cắt kim loại 1.5.1 Khái niệm Để thực trì chuyển động máy ta cần phải cung cấp cho chúng lượng cần thiết Nguồn lượng để chuyển hóa thành bao gồm: Điện năng, thủy năng, lượng phát từ máy động lực…Nhưng máy cắt kim loại phổ biến dùng điên (động điện) Như muốn cho máy hoạt động cần phải có nguồn lượng tức động điện cấu truyền dẫn chuyển động cho phận chấp hành Vậy: Truyền dẫn máy cắt kim loại tổng hợp cấu để truyền chuyển động từ động (nguồn lượng) đến cấu chấp hành nhằm đưa cấu vào hoạt động Để làm nguồn dẫn động máy cắt kim loại, người ta thường dùng động điện đồng xoay chiều tốc độ Các động cho ta công suất không đổi tất khoảng tốc độ, tác dụng tải trọng số vịng quay trục không thay đổi Trong số trường hợp dùng động điện xoay chiều nhiều tốc độ động tốc độ 1500/3000v/ph, 750/1500v/ph động điện tốc độ 1000/1500/3000 v/ph Trong máy cơng cụ có điều khiển chương trình số dùng động bước Để truyền chuyển động cho cấu chấp hành, người ta dùng hình thức truyền dẫn khác như: Truyền dẫn tập trung, truyền dẫn phân tán, truyền dẫn phân cấp, truyền dẫn vô cấp 1.5.2 Các thành phần truyền dẫn ký hiệu Sơ đồ truyền dẫn máy tập hợp cấu truyền động để thực chuyển động tạo hình nguồn truyền dẫn máy động điện Sơ đồ truyền dẫn máy bao gồm nhiều xích truyền động tạo thành Sự truyền chuyển động từ động đến cấu chấp hành thực nhờ xích động học (gọi xích động) Các xích động bao gồm truyền: Đai, bánh răng, bánh vít, trục vít, vít me, đai ốc… Các truyền xích động, chúng xem thành phần truyền dẫn nối với theo thứ tự xác định Ví dụ, Sơ đồ nguyên lý truyền dẫn máy tiện ren vít vạn Hình 1.14 Sơ đồ nguyên lý truyền dẫn máy tiện ren vít vạn Máy tiện ren vít có xích truyền động : - Xích tốc độ xích truyền động nối từ động điện đến trục máy (ntc → ndc) - Xích chạy dao xích truyền động nối từ trục tới dao tiện Lượng di động tính tốn hai đầu xích là: vịng quay trục dao tinh tiến bước mm Mối liên hệ hai khâu đầu cuối xích gọi lượng di động tính tốn xích (ntc → ndc), 1vịng TC → mm/vịng Muốn tính tốn tốc độ quay trục hay lượng chạy dao cụ thể phải lập phương trình tính tốn từ đầu xích đến cuối xích gọi phương trình xích động Muốn tính tốn cụ thể phương trình xích động phải dựa vào sơ đồ động máy cơng cụ Sơ đồ động máy hình vẽ quy ước biểu diễn truyền, cấu liên kết với tạo nên xích truyền động Xác định chuyển động cần thiết máy Đồng thời cịn rõ cơng suất số vịng quay động điện, đường kính bánh đai, số bánh răng, số đầu mối trục vít, số bánh vít… Bảng 1.2 Ký hiệu, quy ước chi tiết máy 1.6 Liên kết động học máy cắt kim loại Trong máy cắt kim loại liên kết phận truyền dẫn cấu thường tương đối phức tạp Bởi việc nghiên cứu chúng có ý nghĩa quan trọng Liên kết động học mối liên kết thành phần truyền dẫn máy cắt kim loại Vì thành phần nằm xích truyền dẫn để tạo chuyển động chấp hành nên liên kết động học máy cắt kim loại có nghĩa cấu trúc động học khí, điện, thủy lực… thông qua chúng tạo chuyển động chấp hành cần thiết Để đảm bảo chuyển động dụng cụ cắt tương phôi máy cắt kim loại cần phải có mối liên kết cấu chấp hành với nguồn phát động 1.6.1 Liên kết Các liên kết động học khâu chấp hành với gọi liên kết động học bên trong, gọi tắt liên kết Nếu chuyển động chấp hành đơn giản chuyển động quay liên kết liên kết khâu chấp hành tham gia chuyển động khâu chấp hành không tham gia chuyển động tương đối Liên kết xác định tính chất chuyển động mà khơng xác định tốc độ chuyển động (bộ truyền đai, truyền BR…) 1.6.2 Liên kết Liên kết động học gọi tắt liên kết liên kết khâu chấp hành (trục I) nguồn phát động (động điện 3) Mối liên kết thực khâu cố định khâu điều chỉnh iv để điều chỉnh tốc độ khâu chấp hành không thay đổi tốc độ động điện Khâu điều chỉnh bánh thay thế, puli thay thế, hộp tốc độ… Trong sơ đồ cấu trúc động học máy cắt kim loại khâu cố định liên kết động học biểu diễn quy ước nét gạch gạch, khâu điều chỉnh biểu diễn quy ước hình thoi giống hình vẽ Hình 1.15 Các liên kết động học máy cắt kim loại 1.7 Điều chỉnh động học máy 1.7.1 Sơ đồ kết cấu động học Sơ đồ kết cấu động học loại sơ đồ quy ước, biểu thị mối quan hệ chuyển động tạo hình ký hiệu cấu nguyên lý máy, vẽ nối tiếp hình thành sơ đồ, đường truyền động máy Được gọi sơ đồ kết cấu động học Trong sơ đồ (hình 1.16) kết cấu động học có nhiều xích truyền động (xích tốc độ, xích chạy dao) để thực chuyển động tạo hình Hình 1.16 Sơ đồ kết cấu động học 1.7.2 Điều chỉnh động học máy Để nhận kích thước hình dáng bề mặt chi tiết gia công phải tiến hành điều chỉnh động học máy Nội dung điều chỉnh động học máy bao gồm: - Lập công thức điều chỉnh - Xác định tỷ số truyền chạc điều chỉnh động học chọn bánh thay Vì để xác định tỷ số truyền chạc điều chỉnh nhóm động học phải: - Xác định xích động học tính tốn - Xác định lượng di động tính tốn khâu tận xích - Lập phương trình cân động học - Rút công thức điều chỉnh cho chạc điều chỉnh Thông số xích động học tỷ số truyền i i = ncuối/nđầu = i1.i2.i3… Ở : nđầu,ncuối số vòng quay khâu đầu khâu cuối i1, i2, i3… tỉ số truyền truyền xích Tỷ số truyền i biểu thị phụ thuộc lượng dịch chuyển khâu tận xích động học Các lượng dịch chuyển gọi lượng di động tính tốn Phương trình xác định phụ thuộc lượng di động tính tốn gọi phương trình cân động học Phương trình cân động học sở để xác định tỷ số truyền khâu điều chỉnh xích động Thường khâu đầu có chuyển động quay, cịn khâu cuối chuyển động quay hay chuyển động tịnh tiến - Nếu chuyển động khâu tận xích động học chuyển động quay lượng di động tính tốn chúng là: nđầu (v/ph) → ncuối (v/ph) phương trình cân động học có dạng: nđầu (v/ph).i = ncuối (v/ph) - Nếu chuyển động khâu đầu chuyển động quay chuyển động khâu cuối tịnh tiến thì: + Với lượng chạy dao phút: Lượng di động tính tốn: nđầu (v/ph) → S (mm/ph) Phương trình cân động học: nđầu (v/ph).i.H = S (mm/ph) Trong H hành trình khớp động biến chuyển động quay thành chuyển động thẳng Đối với truyền vít me - đai ốc: H = k.t Trong k: Số đầu mối vít me t: Bước vít me Đối với truyền bánh – răng: H = π.m.z Ở z số bánh răng, m mô đun bánh + Với lượng chạy dao vịng mm/vịng: Lượng di động tính tốn: vịng → S (mm/vịng) Phương trình cân động học: vịng.i.H = S (mm/vòng) Tùy theo truyền cuối vít me - đai ốc hay bánh – mà H = k.t hay H = π.m.z 1.8 Phương pháp tính tốn bánh thay 1.8.1 Phương trình xích chạy dao cắt ren Sơ đồ ngun tắc xích cắt ren biểu diễn hình vẽ Khâu đầu xích trục I, nhờ cặp bánh đảo chiều, cặp bánh thay mà chuyển động quay trục truyền đến trục vít me có bước t x để truyền cho đai ốc hai nửa với bàn máy mang dụng cụ cắt chuyển động thẳng Trong trường hợp tổng qt vịng quay phơi, cấu truyền dẫn cần phải di chuyển bàn dao lượng bước xoắn S = K Ở K số đầu mối ren cắt, K = S = Hình.17 Sơ đồ nguyên tắc xích chạy dao máy tiện ren vít Ta có phương trình cân xích động học Z1 Z K tvm Z Z vòng iđc = Sau giải phương trình ký hiệu giá trị không đổi số C Ta có cơng thức điều chỉnh chạc bánh thay thế: t Z1 Z a c = = c p Z2 Z4 b d t vm Đại lượng C gọi số xích động học, thường C = 0,5 Bước trục vít me tvm bước ren cắt phải đơn vị đo lường, ví dụ mm Nếu bước vít me bước ren cắt thuộc hệ mét người ta điền trực tiếp giá trị bước vào công thức điều chỉnh Đối với ren Anh = 1’’/n, n số vòng ren 1’’ Đối với ren mô đun t = m.π, m mô đun 1'' π p Đối với ren pit = , p pít Vì 1’’ = 25,4mm π số nguyên, nên người ta sử dụng giá trị gần tùy thuộc vào độ xác bước ren cho bảng sau Bảng 1.3 Giá trị gần bước ren Giá trị Sai số Giá trị Sai số mét ’’ = 25,4mm mét ren ren (mm) π= 3,1416… (mm) 127 5.71 0 '' = mm 1600 40 40 = mm 63 432 18.24 1'' = = mm 17 17 1'' = – 0,0125 +0,046 x= 113 13.29 4.30 19.21 127 0,002 0,004 A a c = B b d Sau tính giá trị Để tính số cụ thể a, b, c, d ta dùng phương pháp sau: Phân tích xác số nguyên tố X= A 299 = B 396 Với A, B không chia hết cho không chứa thừa số chung Ví dụ: Phân tích trị số A, B thừa số A = 299 B = 396 A 299 23 13 B 396 198 99 33 11 B = 2.2.3.3.11=22.32.11 A = 23.13 Vậy X = A 13.23 13 23 13 23 = = = B 2.2.3.3.11 2.3.3 2.11 18 22 Để chọn bánh (bội số 5) kèm theo máy, ta nhân tử mẫu với số X = 13.4 23.4 52 92 a c = = 18.4 22.4 72 88 b d Ví dụ dùng bội Ta có Kiểm tra điều kiện chạm trục a + b > c + (15 ÷ 20) c + d > b + (15 ÷ 20) 52 + 72 > 92 + 20 92 + 88 > 72 + 20 124 > 112 180 > 92 Vậy bánh tính đạt yêu cầu Trong thực tế, hai bánh thay thường sử dụng nhiều là: * Bộ bánh có số bội số (Bội năm) Z = 20, 25, 30, 35… (Thêm 120 răng) * Bộ bánh chẵn Z = 20, 24, 28, 32… (thêm 80 răng) Ngồi cịn dùng bánh đặc biệt có số Z = 47, 97, 127, 157 Để bánh thay ăn khớp lắp trục điều chỉnh có sẵn đảm bảo khơng va chạm vào trục mặt đầu, chúng phải thoả mãn điều kiện a + b > c + (15 - 20) c + d > b + (15 - 20) 1.8.2 Bài tập tính chọn BR thay Bài tập Tính tốn điều chỉnh máy để tiện ren có bước ren vít định tiện S = =1,25mm, Bước ren vít me Svm = tvm = 6mm Giải t Z1 Z a c = = c p t vm Ta có cơng thức: itt = Z Z b d itt =1,25/6=12,5/60=25/120=5x5/8x15 Nếu nhân hai phân số cuối cho cho ta có 25x20/40x60 Chọn a =25; b =20; c =40; d =60 Thử điều kiện ăn khớp a + b > c + (15 - 20) c + d > b + (15 - 20) Bài tập Tính tốn điều chỉnh máy để tiện ren có 11 đầu mối 1” (1 inch = 25,4 mm), biết tvm = 12 mm? CÂU HỎI CUỐI CHƯƠNG Trình bày cách phân loại ký hiệu máy cắt kim loại theo Việt Nam, cho ví dụ Trình bày phương pháp tạo hình bề mặt chi tiết máy Vẽ hình minh họa cho phương pháp Nêu chuyển động máy công cụ, lấy ví dụ cho loại chuyển động Vẽ sơ đồ ngun tắc xích tiện ren Lập cơng thức tính i tt để cắt ren hệ mét, tính tốn điều chỉnh máy để tiện ren có bước = 2,5mm, biết tvm =12mm Vẽ sơ đồ nguyên tắc xích tiện ren Lập cơng thức tính itt để cắt ren hệ Anh, tính tốn điều chỉnh máy để tiện ren có 13 đỉnh ren 1” (1 inch = 25,4 mm), biết t vm = 12 mm Vẽ sơ đồ ngun tắc xích tiện ren Viết cơng thức tính i tt để cắt ren Pit, tính tốn điều chỉnh máy để tiện ren có p = 5, biết tvm = 12 mm Vẽ sơ đồ nguyên tắc xích tiện ren Viết cơng thức tính i tt để cắt ren mơ đun, tính tốn điều chỉnh máy để tiện ren có m = 5, biết tvm = 12 mm ... khu vực hãng sản xuất máy công cụ đưa hệ thống ký hiệu cho máy công cụ Nhưng chất giống nhau, ký hiệu nói lên máy thuộc nhóm, kiểu, thơng số đặc trưng máy * nước ta Chữ nhóm máy: T – Tiện; P - Phay;... Mài; R - Gia công răng… Chữ số kiểu máy Chữ số thứ ba, thứ tư kích thước máy Chữ sau chữ số kiểu máy đại hóa từ máy sở Ví dụ: T6M16: Máy tiện vạn đại hóa, đường kính phơi gia cơng lớn máy Dmax=... số kiểu máy, loại máy thông số đặc trưng Ví dụ: Chữ số loại máy: 1- Máy tiện - Máy khoan 3- Máy mài Chữ số kiểu máy, chữ số cịn lại thơng số đặc trưng chữ số lần cải tiến Ví dụ : 1K62 – Máy tiện