NNguyễn Thị Kim Bộ giáo dục & đào tạo trờng đại học bách khoa hà nội C«ng nghƯ khí Luận văn thạc sĩ khoa học Ngành: Công nghệ khí Nghiên cứu độ xác gia công nguyên công tiện Nguyễn Thị KIm 2004 2006 Hµ Néi 2006 Hµ Néi 2006 Tai ngay!!! Ban co the xoa dong chu nay!!! 17061131411101000000 Bé gi¸o dơc & đào tạo trờng đại học bách khoa hà nội Luận văn thạc sĩ khoa học Nghiên cứu độ xác gia công nguyên công tiện Ngành: công nghệ khí Mà số: Nguyễn Thị KIm Ngời hớng dẫn khoa học: GS.TS Trần Văn Địch Hà Nội 2006 Mơc lơc Trang Lêi cam ®oan Mơc lơc Danh mơc ký hiệu chữ viết tắt Danh mục bảng, hình vẽ ảnh Lời nói đầu Chơng I - Tổng quan nguyên công tiện 1.1 Bản chất nguyên công tiện 1.2 Động học qúa trình tiện 1.3 Quá trình tạo phoi 1.4 Dao tiƯn 1.4.1 CÊu t¹o dao tiƯn 1.4.2 Các mặt phôi mặt quy ớc để nghiên cứu góc độ dao 1.4.3 Các thông số hình học đầu dao 1.4.4 Các loại dao tiện 11 1.4.5 Vật liệu phần cắt dao tiện 12 1.5 Chế độ cắt tiện 14 1.5.1 Chiều sâu cắt 14 1.5.2 Bớc tiến 15 1.5.3 Tốc độ cắt 15 Chơng II Giới thiệu số máy tiện 16 2.1 Công dụng, phân loại máy tiện 16 2.1.1 Công dụng máy tiện 16 2.1.2 Phân loại máy tiện 16 2.2 Khái quát máy tiện ren vít vạn 18 2.2.1 Các chuyển ®éng m¸y tiƯn 18 2.2.2 M¸y tiƯn BMT 1340E, máy tiện Weiller 19 2.2.3 Các phơng pháp gia công máy tiện 21 Chơng III Lý thuyết độ xác gia công 22 3.1 Khái niệm độ xác gia công 22 3.2 Tính chất sai số gia công 24 3.3 Nguyên nhân gây sai số gia công 24 3.4 Các phơng pháp đạt độ xác gia công 25 3.4.1 Phơng pháp cắt thử 25 3.4.2 Phơng pháp tự động đạt kích thớc 26 Chơng IV Thí nghiệm xác định quy luật phân bố độ 27 xác gia công tiện 4.1 Khái niệm sai số ngẫu nhiên 27 4.2 Các quy luật phân bố độ xác gia công 34 4.2.1 Quy luật ph©n bè chuÈn (quy luËt Gauss) 34 4.2.2 Quy luËt phân bố chuẩn Logarit 41 4.2.3 Quy luật xắc suất 42 4.2.4 Quy luật phân bố hình tam giác 44 4.2.5 Quy lt ph©n bè lƯch t©m 45 4.2.6 Quy luật Mođun hiệu hai thông số 46 4.2.7 Tổng hợp quy luật 49 4.3 Phơng pháp xác định đặc tính quy luật phân bố độ 52 xác gia công tiện 4.3.1 Xác định đặc tính quy luật phân bố chuẩn 52 4.3.2 Xác định đặc tính quy luật phân bố lệch tâm 54 4.2.3 Xác định đặc tính quy luật phân bố Mođun hiệu hai 55 thông số 4.4 Phân tích điều chỉnh độ xác gia công 55 4.4.1 Sai số gia công 55 4.4.2 Sơ đồ lý thuyết độ xác gia công 59 4.4.3 Phơng pháp đánh giá độ xác gia công 61 4.4.3.1 Đánh giá độ xác kích thớc 61 4.4.3.2 Đánh giá độ xác hình dáng hình học độ 65 xác vị trí tơng quan 4.5 Thí nghiệm để xác định quy luật phân bố độ xác gia 68 công tiện 4.5.1 Thí nghiệm để ®¸nh gi¸ ®é chÝnh x¸c vỊ kÝch thíc 68 4.5.2 Thí nghiệm để đánh giá độ xác hình dáng hình học 77 4.5.3 thí nghiệm để đánh giá độ xác vị trí tơng quan 83 Kết luận 90 Tài liệu tham khảo 91 Tóm tắt luận văn [ nội dung luận văn cao học Lời nói đầu Nâng cao suất, chất lợng lao động sở để nâng cao mức sống ngời lao động Ta biết chất lợng lao động đợc thể chất lợng sản phẩm đợc làm Nâng cao chất lợng sản phẩm yếu tố quan trọng để nâng cao sức cạnh tranh trình hội nhập kinh tế Trong chế tạo máy việc nâng cao chất lợng, hạ giá thành sản phẩm nhiệm vụ quan trọng mà yếu tố nâng cao độ xác gia công chi tiết máy qua cho phép tăng độ bền tuổi thọ làm việc chi tiết m¸y HiƯn cïng víi sù ph¸t triĨn cđa khoa học công nghệ, chủng loại máy công đợc sử dụng ngày nhiều, việc nghiên cứu độ xác gia công thực nghiệm máy công cụ khác nhau, điều kiện xác định cần thiết, từ cho ta thấy đợc tình trạng thực tế máy móc, mức độ ổn định quy trình sản xuất.v.v để có kế hoạch tổ chức điều chỉnh trình sản xuất nhằm đảm bảo chất lợng sản phẩm góp phần đảm b¶o hiƯu qu¶ kinh tÕ cho nỊn s¶n xt Phơng pháp thực nghiệm đóng vai trò quan trọng nghiªn cøu ChØ cã b»ng thùc nghiƯm míi cho ta kết xác để khẳng định chân lý khoa học Thực nghiệm đợc coi nh hệ thống có tác động, nhằm thu nhận thông tin xác đối tợng nghiên cứu Để nâng cao chất lợng sản phẩm, cần phải phân tích thông số độ xác gia công, nghiên cứu quan hệ phụ thuộc chúng yếu tố công nghệ Giải nhiệm vụ thực phơng pháp thực nghiệm Độ xác gia công đặc tính chủ yếu chi tiết máy Trong thực tế chế tạo đợc chi tiết có độ xác tuyệt đối gia công xuất sai số Kết thực nghiệm cho phép xác định qui luật phân bố độ xác gia công, biểu thị mối quan hệ yếu tố ngẫu nhiên với mục đích tối u hoá nguyên công qui trình công nghệ Đợc nhận đề tài nghiên cứu độ xác gia công nguyên công tiện" Với mục đích đề tài xác định qui luật phân bố độ xác gia công tiện. Cơ sở khoa học đề tài : Dựa sở khoa học thực tiễn về: Lý thuyết cắt gọt kim loại Lý thuyết độ xác gia công Nội dung đề tài bao gồm: Chơng 1: Tổng quan nguyên công tiện Chơng 2: Giới thiệu số máy tiện Chơng : Lý thuyết độ xác gia công Chơng 4: Thí nghiệm xác định độ xác gia công tiện Kết luận Qua thời gian học tập nghiên cứu thực đề tài, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy hớng dẫn : GS.TS Trần Văn Địch thầy, cô môn công nghệ chế tạo máy- Trờng đại học Bách Khoa Hà Nội đà hớng dẫn, bảo tận tình giúp đỡ em Do khả trình độ hạn chế luận văn chắn có thiếu sót Em mong đợc giúp đỡ, bảo thầy, cô, bạn đồng nghiệp Xin chân thành cảm ơn Hà Nội tháng 10 năm 2006 Nguyễn Thị Kim Chơng I : Tổng quan nguyên công tiện 1.1 Bản chất nguyên công tiện Trong phơng pháp chế tạo chi tiết máy, phơng pháp gia công cắt gọt kim loại phơng pháp đợc sử dụng rộng rÃi Các phơng pháp bao gồm: Tiện, phay, bào, mài, khoan Thực chất phơng pháp cắt gọt kim loại việc cắt lớp vật liệu d phôi thành phoi để đợc hình dáng, kích thớc độ trơn láng bề mặt chi tiết gia công theo yêu cầu Tiện phơng pháp công nghệ gia công cắt gọt kim loại để chế tạo chi tiết máy đợc thực máy tiện với dụng cụ cắt dao tiện Phơng pháp gia công máy tiện gọi phơng pháp tiện hay nguyên công tiện Phơng pháp tiện gia công đợc mặt trụ, mặt côn, mặt định hình, mặt ren mặt phẳng Hình 1.1 Các dạng bề mặt gia công phơng pháp tiện Mặt trụ; Góc lợn; Mép vát; Mặt đầu Mặt định hình; Mặt côn; Mặt ren 1.2 Động học trình tiện Quá trình cắt gọt tiện diễn chuyển động sau: Chuyển động chính: Chuyển động chuyển động quay tròn phôi Đây chuyển động tạo trình cắt, tạo phoi Phần lớn công suất máy tiêu hao cho chuyển động Chuyển động chạy dao: Chuyển động chạy dao chuyển động tịnh tiến dao làm cho cắt gọt đợc diễn liên tục tới gia công xong bề mặt Chuyển động chạy dao tạo suất gia công độ nhẵn bề mặt gia công Khi tiện ngời ta phân biệt : - Chạy dao dọc: dao dịch chuyển song song với đờng tâm quay phôi - Chạy dao ngang: dao dịch chuyển theo phơng vuông góc với trục phôi - Chạy dao xiên: hớng dịch chuyển dao tạo thành góc so với trục phôi Đây trờng hợp gia công mặt côn - Chạy dao theo đờng cong ( gia công mặt định hình) 1.3 Quá trình tạo phoi Gia công tiện dùng nhiều loại dao khác nhau, nhiên nguyên lý làm việc chúng giống Khi cắt kim loại, phần cắt dao có hình dáng nh nêm Dới tác dụng lực p (lực cấu máy) tác dụng vào dao, dao nén kim loại gia công sinh biến dạng đàn hồi, lớp kim loại bị nén xuất ứng suất bên Khi dao tiếp tục ăn sâu vào kim loại ứng suất bên tăng, kim loại nhanh chóng chuyển sang giai đoạn biến dạng dẻo, ứng suất bên tăng vợt ứng suất bền cho phép lực liên kết phần tử bên kim loại, làm cho phần tử kim loại bị tách trợt lên mặt trớc dao để tạo thành phoi Hình 1.2.Quá trình hình thành phoi 1- chi tiết gia công; 2- phần tử phoi; 3- dao Phoi tiện có dạng sau: - Phoi xếp (hình 1.3a) phoi cắt thành đoạn ngắn, gồm nhiều lớp xếp cạnh mặt đối diƯn víi mỈt tríc cđa dao bãng, mỈt cã nhiều gợn nẻ Phoi xếp thờng xảy gia công vật liệu có độ cứng trung bình với lợng chạy dao tơng đối thấp, tốc độ cắt trung bình, góc trớc dao lớn - Phoi dây (hình 1.3b,c,d) phoi cắt kéo dài liên tục thành sợi dây liền, xoắn Mặt kề với mặt trớc bóng, mặt đối diện có gợn Phoi dây thờng xảy gia công vật liệu dẻo( thép bon thấp, đồng, thiếc, chất dẻo với tốc độ cắt lớn Khi cắt phoi dây lợng tiêu hao ít, lực cắt thay đổi, độ bóng bề mặt cao - Phoi vụn (hình 1.3e) Phoi cắt hạt nhỏ rời, hình dạng, kích thớc khác Phoi vụn thờng thu đợc gia công vật liệu giòn nh gang, đồng thau