Bài giảng Công nghệ tạo hình dụng cụ: Chương 2 - Bùi Ngọc Tuyên

Bài giảng Công nghệ tạo hình dụng cụ: Chương 2 - Bề mặt khởi thủy & các phương pháp xác định bề mặt khởi thủy được biên soạn với các nội dung chính sau: Bề mặt khởi thủy & đường đặc tính; Phương pháp đồ thị xác định mặt khởi thủy; Phương pháp xác định mặt khởi thuỷ K bằng giải tích; Phương pháp động học xác định mặt khởi thuỷ K. Mời các bạn cùng tham khảo chi tiết bài giảng tại đây!

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN CƠ KHÍ Bộ môn Gia công vât liệu dụng cụ công nghiệp CƠNG NGHỆ TẠO HÌNH DỤNG CỤ Thuyết trình: PGS.TS Bùi Ngọc Tun HÀ NỘI 2019 CƠNG NGHỆ TẠO HÌNH DỤNG CỤ Bài mở đầu: Hình học bề mặt Chương 1: Động học tao hình & động học gia cơng CƠNG NGHỆ TẠO HÌNH DỤNG CỤ Chương 2: Bề mặt khởi thủy & phương pháp xác định bề mặt khởi thủy Chương 3: Các điều kiện tao hình bề mặt Chương 4: Đặc điểm công nghệ chế tạo dụng cụ & giai đoạn chế tạo dụng cụ Chương 5: Các nguyên công tạo phôi dụng cụ Chương 6: Các nguyên cơng tạo hình dụng cụ trước nhiệt lun Chương 7: Các ngun cơng tạo hình dụng cụ sau nhiệt lun Chương 2: Bề mặt khởi thủy & phương pháp xác định bề mặt khởi thủy 2.1 Bề mặt khởi thủy & đường đặc tính 2.1.1 Khái niệm mặt khởi thủy • Dụng cụ cắt thực chức năng: - chức cắt bóc lượng dư gia cơng - chức tạo hình bề mặt • Dụng cụ có lưỡi cắt-> DCC đơn  tạo hình đường (lưỡi cắt/ mũi dao) • Dụng cụ có nhiều lưỡi cắt  DCC phức hợp  tạo hình mặt (mặt khởi thủy dụng cụ) • Mặt khởi thủy dụng cụ bề mặt (ảo) mà lưỡi cắt phân bố • Với bề mặt chi tiết C & chuyển động tạo hình C/D cho, tìm bề mặt K đối tiếp với bề mặt C trình chuyển động C/D.Bề mặt K tiếp xúc với bề mặt C q trình chuyển động C/D • Nếu cho trước bề mặt cần gia cơng C chuyển động tạo hình C/D, để xác định bề mặt khởi thủy K dụng cụ  cố định dụng cụ, cho chi tiết C thực tất chuyển động tạo hình Khi bề mặt chi tiết C tạo thành họ bề mặt không gian Mặt bao họ bề mặt bề mặt khởi thủy K cần tìm Chương 2: Bề mặt khởi thủy & phương pháp xác định bề mặt khởi thủy a) Cố định D, cho C chuyển động b) Cố định C, cho D chuyển động Hình : Chuyển động tương đối chi tiết dụng cụ mặt khởi thuỷ K Ví dụ 1: Cho mặt phẳng C cần gia cơng Các chuyển động tạo hình gồm có: chuyển động quay dụng cụ D quanh đường tâm song song cách mặt phẳng C khoảng cách a, chuyển động tịnh tiến mặt phẳng C theo phương vng góc với đường tâm dụng cụ Nếu giả thiết dụng cụ đứng yên không xét đến chuyển động tự trượt mặt phẳng C mặt phẳng C chuyển động tương đối quay so với dụng cụ, tạo thành họ bề mặt (hình a) Bề mặt khởi thuỷ K tiếp tuyến với mặt C trình chuyển động, nghĩa tiếp tuyến với họ bề mặt chi tiết, mặt khởi thuỷ K xác định mặt bao họ mặt chi tiết C trình chuyển động tạo hình Như mặt khởi thủy K dụng cụ D mặt trụ có bán kính a (hình a) Chương 2: Bề mặt khởi thủy & phương pháp xác định bề mặt khởi thủy 2.1.2 Khái niệm đường đặc tính Mặt khởi thuỷ K mặt chi tiết C trình tạo hình tiếp xúc với theo đường, gọi đường đặc tính E Ví dụ 2: Hãy tìm mặt khởi thuỷ K đường đặc tính E dụng cụ tạo hình bề mặt chi tiết C mặt trụ bán kính r với chuyển động tạo hình vẽ Khi chi tiết có chuyển động quay trịn quanh trục nó, dụng cụ quay quanh trục vng góc với trục chi tiết cách đoạn a hình vẽ tịnh tiến dọc trục chi tiết Nếu cố định dụng cụ chi tiết vừa chuyển động quay quanh trục với tốc độ 1, vừa chuyển động quay quanh trục dụng cụ với tốc độ  Tại thời điểm, chi tiết có vị trí so với dụng cụ C   a E  s D K Chương 2: Bề mặt khởi thủy & phương pháp xác định bề mặt khởi thủy Nếu cố định dụng cụ chi tiết vừa chuyển động quay quanh trục với tốc độ 1, vừa chuyển động quay quanh trục dụng cụ với tốc độ  Tại thời điểm, chi tiết có vị trí so với dụng cụ Vẽ bề mặt tiếp tuyến với vị trí dụng cụ trình chuyển động ta mặt bao họ bề mặt chi tiết mặt khởi thuỷ K dụng cụ Mặt khởi thủy K tiếp xúc với bề mặt chi tiết C theo đường đặc tính E nửa đường trịn profin chi tiết bán kính r  C C   C   C K   C  Chương 2: Bề mặt khởi thủy & phương pháp xác định bề mặt khởi thủy 2.2 Phương pháp đồ thị xác định mặt khởi thủy  Trường hợp cho trước bề mặt chi tiết C chuyển động tạo hình C/D  cố định dụng cụ cho chi tiết chuyển động tương đối dụng cụ  vẽ bề mặt chi tiết thời điểm liên tiếp nhận họ bề mặt chi tiết  Vẽ bề mặt tiếp tuyến với họ bề mặt C  mặt khởi thuỷ K  Trường hợp cho trước đường cong tiết diện phẳng chi tiết (profin C )và chuyển động tạo hình C/D  cố định dụng cụ cho chi tiết chuyển động tương đối dụng cụ  vẽ profin chi tiết thời điểm liên tiếp nhận họ profin chi tiết  Vẽ đường cong tiếp tuyến với họ họ profin chi tiết  profin bề mặt khởi thuỷ K Chương 2: Bề mặt khởi thủy & phương pháp xác định bề mặt khởi thủy  Có thể tìm đường bao họ đường prơfin chi tiết đồ thị cho chi tiết dụng cụ tham gia chuyển động C/D Trong trường hợp này, trước hết dựa vào điều kiện chuyển động tạo hình tìm điểm tiếp xúc profin dụng cụ profin chi tiết trình chuyển động tạo hình C/D thời điểm khác Sau dùng đồ thị đưa điểm vị trí ban đầu dụng cụ Tập hợp tất điểm đưavề vj trs ban đầu đường bao vị trí profin chi tiết (tiếp tuyến với họ đường prôfin chi tiết- profin bề măt khởi thủy dụng cụ  Ví dụ xác định profin dao phay lăn trục then hoa đồ thị (hình vẽ) d4 d2 d3 d5 c2 P e1 e2 a1 a2 a3 d1 c1 c3 d6 a5 c5 d8 a6 c6 d9 c7 c8 d10 e6 e7 e8 e9 e10 a4 c4 d7 e5 e3 e4 a7 a8 c9 c10 O1 a II c II cp P d II a9 a10 Chương 2: Bề mặt khởi thủy & phương pháp xác định bề mặt khởi thủy 2.3 Phương pháp xác định mặt khởi thuỷ K giải tích 2.3.1.Phương trình chuyển đổi hệ tọa độ (cơng thức chuyển trục) Cơng thức chuyển trục viết theo hình giải tích dạng tích ma trận hệ tọa độ sau • Trường hợp hệ trục o1x1y1z1 tịnh tiến T (tx , t y , t z ) x 1  y 0     z  0    1 0 0 0 tx x1 x  x1 tx   ty  y1   y  y1 ty tz  z1      z  z1 tz   Chương 2: Bề mặt khởi thủy & phương pháp xác định bề mặt khởi thủy • Trường hợp hệ trục o1x1y1z1 quay quanh trục (Oz) góc  x1  cos sin  y  sin cos  1    z1   0    1  0 x1  x y   y    RZ ().   z1  z       1 x  cos sin  y sin cos     z  0    1  0 x   x1  x.cos  y.sin  0  y  y1  x.sin  y.cos 0  z   z z    y1 1 1  y x1 y y1 0x1   0 y   0 z1    1  x1  O x Với Rz(α) ma trận quay xung quanh trục z x Chương 2: Bề mặt khởi thủy & phương pháp xác định bề mặt khởi thủy Chương 2: Bề mặt khởi thủy & phương pháp xác định bề mặt khởi thủy 2.4 Phương pháp động học xác định mặt khởi thuỷ K 2.4.1.Giới thiêu Trường hợp 1: điểm A có véc tơ tốc độ chuyển động tổng hợp tương phôi V( A) Thành phần hình chiếu Prn V( A) vec tơ V( A) lên vec tơ pháp tuyến đơn vị nT( A) bề mặt khởi thủy T điểm A hướng vào phía phơi ( Prn V( A) >0)  lân cận điểm A, dụng cụ cắt ăn sâu vào phôi phần lưỡi cắt thô dụng cụ hớt bóc phoi Trường hợp 2: điểm B có véc tơ tốc độ chuyển động tổng hợp tương phôi V(B) tiếp tuyến với bề mặt chi tiết P tức vng góc với vec tơ pháp tuyến đơn vị nT(B) Thành phần hình chiếu Prn V(B) vec tơ V(B) lên vec tơ pháp tuyến đơn vị nT(B) bề mặt khởi thủy T điểm B không ( Prn V(B) =0)  lân cận điểm B, dụng cụ cắt không ăn sâu vào phôi  Bề mặt khởi thủy T dụng cụ tạo hình bề mặt chi tiết P điểm B Trường hợp 3: điểm C có véc tơ tốc độ chuyển động tổng hợp tương phôi V(C) Thành phần hình chiếu Prn V(C) vec tơ V(C) lên vec tơ pháp tuyến đơn vị nT(C) bề mặt khởi thủy T điểm C hướng phía ngồi phơi ( Prn V(C)