Bài Giảng Môn Học Máy Công Cụ 1

MÁY GIA CÔNG BÁNH RĂNG TRỤ Các phương pháp gia công bánh răng trụ Phương pháp chép hình Phương pháp bao hình Máy phay lăn răng Công dụng và nguyên lí tạo hình biên dạng răngCác sơ đồ gia

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP

KHOA CƠ KHÍ

BỘ MÔN CHẾ TẠO MÁY

BÀI GIẢNG MÔN HỌC

MÁY CÔNG CỤ 1

Theo chương trình 150 TC

Số tín chỉ: 04(Lưu hành nội bộ)

Thái Nguyên, năm 2011

Biên soạn:

Hoàng VịDương Công Định - Nguyễn Thuận - Nguyễn Thế Đoàn

Vũ Như Nguyệt - Ngô Minh Tuấn - Hoàng Trung Kiên

BÀI GIẢNG MÔN HỌC MÁY CÔNG CỤ 1

Theo chương trình 150 TC

Số tín chỉ: 04(Lưu hành nội bộ)

Thái Nguyên, ngày 10 tháng 12 năm 2010

MỤC LỤC

*Mục lục

*Đề cương chi tiết học phần

Chương I CƠ BẢN VỀ MÁY CÔNG CỤ ………

1.1 Giới thiệu máy công cụ ………….….…………

1.2 Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng máy công cụ

1.3 Phương pháp tạo hình bề mặt trên máy công cụ

1.4 Phân loại chuyển động trong máy công cụ

1.5 Truyền dẫn động học của máy công cụ

1.6 Liên kết động học của máy công cụ

1.7 Cấu trúc động học máy công cụ

1.8 Điều chỉnh động học máy công cụ

Chương II MÁY CÔNG CỤ VẠN NĂNG

2.1 Máy Tiện

2.1.1 Công dụng và phân loại

2.1.2 Máy tiện ren vạn năng

2.2 Máy khoan - Máy Doa - Máy tổ hợp

2.2.1 Máy khoan

2.2.1.1 Công dụng và phân loại

2.2.1.2 Máy khoan đứng 2A135

2.2.1.3 Các máy khoan khác

2.2.2 Máy doa

2.2.2.1 Công dụng và phân loại

2.2.2.2 Máy doa ngang vạn năng 262Γ

2.2.2.3 Các máy doa khác

2.2.3 Máy tổ hợp

2.3 Máy Phay

2.3.1 Công dụng và phân loại

2.3.2 Điều chỉnh động học Máy phay ngang vạn năng 6M82

2.3.3 Các máy phay khác

2.3.4 Đầu phân độ vạn năng

2.3.4.1 Công dụng, Cấu tạo

2.3.4.2 Tính toán phân độ

2.3.4.3 Đầu phân độ quang học

2.4 Máy bào - Máy xọc - Máy chuốt

2.4.1 Máy bào ngang

2.5.1 Công dụng và phân loại

2.5.2 Máy mài tròn ngoài

2.5.3 Máy mài tròn trong

2.5.4 Máy mài không tâm

2.5.5 Máy mài phẳng

2.5.6 Máy mài nghiền và máy mài rà

2.5.7 Máy mài chuyên dựng

Chương III MÁY GIA CÔNG BÁNH RĂNG TRỤ

Các phương pháp gia công bánh răng trụ

Phương pháp chép hình

Phương pháp bao hình

Máy phay lăn răng

Công dụng và nguyên lí tạo hình biên dạng răngCác sơ đồ gia công và sơ đồ cấu trúc động học máyĐiều chỉnh động học máy phay lăn răng

Máy xọc răng bao hình

Công dụng và nguyên lí tạo hình biên dạng răng

Sơ đồ gia công và sơ đồ cấu trúc động học máy

Điều chỉnh động học máy xọc răng bao hình

Các cơ cấu đặc biệt của máy xọc răng

Máy mài răng

Công dụng và nguyên lí mài răng

Các sơ đồ gia công và sơ đồ cấu trúc động học máy

Điều chỉnh động học máy mài răng bao hình

Các máy gia công bánh răng khác

Máy phay then hoa

Máy gia công thanh răng

Máy cán răng

Máy tiện răng

Máy cắt răng bằng dao phay răng lược

Chương IV CÁC MÁY GIA CÔNG BÁNH RĂNG CÔN

Nguyên lí tạo hình bánh răng côn theo phương pháp bao hìnhMáy gia công bánh răng côn răng thẳng

Các sơ đồ gia công

Sơ đồ cấu trúc động học máy 5A26

Điều chỉnh động học máy 5A26

Máy gia công bánh răng côn răng cong

Các dạng bánh răng côn răng cong

Nguyên lý tạo hình bánh răng côn dạng răng cung tròn

Sơ đồ cấu trúc động học máy 525

Điều chỉnh động học máy 525

Các máy gia công bánh răng côn khác

Máy phay bánh răng côn chép hình

Máy chuốt bánh răng côn răng thẳng

Máy mài bánh răng côn

Chương V MÁY TIỆN HỚT LƯNG

Công dụng

Các sơ đồ hớt lưng răng dao

Máy tiện hớt lưng vạn năng

Các phương phápgia công ren

Máy phay ren

Các phương pháp phay ren

Máy phay ren 561

Máy cán ren

Các phương pháp cán ren

Máy cán ren hướng kính 5933

Máy tiện ren chính xác

Cơ cấu hiệu chỉnh bước ren chính xác

Điều chỉnh máy tiện ren chính xác

Máy mài ren

Các sơ đồ mài ren

Máy mài ren 5822

B Phần thảo luận, bài tập

* Phụ lục

* Tài liệu tham khảo

ĐỀ CƯƠNG CHI TIẾT HỌC PHẦN: MÁY CÔNG CỤ 1

(Học phần bắt buộc)

1 TÊN HỌC PHẦN: MÁY CÔNG CỤ 1 ( MEC518)

2 Số tín chỉ: 4

3 Trình độ cho sinh viên năm thứ 4

4 Phân bố thời gian giảng dạy trong học kỳ: 4(4,2,8)

- Lên lớp lý thuyết: 6 tiết/tuần*8=48

- Thảo luận, bài tập: 6 tiết/tuần*4=24

- Số tiết sinh viên tự học: 8tiết/ tuần

- Khác: Để có kết quả tốt sinh viên phải được thực hành đầy đủ

5 Các học phần học trước:

Dụng cụ cắt 1

6 Học phần thay thế, học phần tương đương: Không.

7 Mục tiêu của học phần: Trang bị cho sinh viên khối kiến thức chuyên môn về

máy công cụ Có kỹ năng điều chỉnh động học và sử dụng máy công cụ trong thực

tế sản xuất

8 Mô tả vắn tắt nội dung học phần: Cơ bản máy công cụ; Các máy vạn năng; Các

máy chuyên dùng và chuyên môn hóa

9 Nhiệm vụ của sinh viên:

1 Nghe giảng với thời gian >80% tổng số thời lượng của học phần

2 Chuẩn bị thảo luận

3 Khác: Thực hành trên máy công cụ

10 Tài liệu học tập:

[1] TS Hoàng Vị, ThS Nguyễn Thế Đoàn, KS Ngô Minh Tuấn, Máy công cụ, Đại

học Kỹ thuật Công nghiệp, 2011

[2] Bộ môn máy và Tự động hoá, Bộ giáo trình máy cắt kim loại - Thái nguyên

1996

[3] Nguyễn Anh Tuấn- Phạm Đắp, Thiết kế máy công cụ , NXB KHKT -1983 [4] Phạm Đắp ,Tính toán thiết kế máy cắt kim loại , NXB: ĐH&HCN -1971

11 Tiêu chuẩn đánh giá sinh viên và thang điểm:

* Tiêu chuẩn đánh giá:

1 Chuyên cần

2 Thảo luận, bài tập

3 Kiểm tra giữa học phần

4 Thi kết thúc học phần

5 Tham quan thực hành

* Thang điểm

1 Chuyên cần: Điều kiện dự thi

2 Thảo luận, bài tập: 20%

3 Kiểm tra giữa học phần (viết): 20%

4 Thi kết thúc học phần (vấn đáp): 60%

* Điểm học phần:

{(thảo luận, bài tập)*0.2+(kiểm tra giữa học phần)*0.2+(thi kết thỳc học

phần)*0.6}

12 NỘI DUNG CHI TIẾT HỌC PHẦN

BIÊN SOẠN: TS.HOàNG VỊ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP

KHOA CƠ KHÍ

BỘ MÔN: CHẾ TẠO MÁY Chương I CƠ BẢN VỀ MÁY CÔNG CỤ

1.1 Giới thiệu máy công cụ

1.2 Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng máy công cụ

1.3 Phương pháp tạo hình bề mặt trên máy công cụ

1.5 Truyền dẫn động học của máy công cụ

1.5.1 Truyền dẫn chuyển động quay

1.5.2 Truyền dẫn chuyển động thẳng

1.6 Liên kết động học của máy công cụ

1.7 Cấu trúc động học máy công cụ

1.8 Điều chỉnh động học máy công cụ

Chương II MÁY CÔNG CỤ VẠN NĂNG 1.1 Máy Tiện

1.1.1 Công dụng và phân loại

1.1.2 Máy tiện ren vạn năng

1.1.2.1 Công nghệ gia công trên máy tiện1.1.2.2 Sơ đồ cấu trúc động học máy1.1.2.3 Điều chỉnh động học máy tiện ren vạn năng

1.2 Máy khoan – Máy Doa - Máy tổ hợp

1.2.1 Máy khoan

1.2.1.1 Công dụng và phân loại1.2.1.2 Máy khoan đứng 2A1351.2.1.3 Các máy khoan khác1.2.2 Máy doa

1.2.2.1 Công dụng và phân loại 1.2.2.2 Máy doa ngang vạn năng 262Γ

1.2.2.3 Các máy doa khác1.2.3 Máy tổ hợp

1.3 Máy Phay

1.3.1 Công dụng và phân loại

1.3.2 Điều chỉnh động học Máy phay ngang vạn năng 6M82

1.3.3 Các máy phay khác

1.3.4 Đầu phân độ vạn năng

1.3.4.1 Công dụng, cấu tạo1.3.4.2 Tính toán phân độ1.3.5 Đầu phân độ quang học

1.4 Máy bào - Máy xọc - Máy chuốt

1.4.1 Máy bào ngang

1.4.1.1.Công dụng1.4.1.2.Các bộ phận1.4.2 Máy xọc

1.4.2.1.Công dụng1.4.2.2.Các bộ phận1.4.3 Máy bào giường

1.4.4 Máy chuốt

1.5 Máy mài

1.5.1 Công dụng và phân loại

1.5.2 Máy mài tròn ngoài

1.5.3 Máy mài tròn trong

1.5.4 Máy mài không tâm

1.5.5 Máy mài phẳng

1.5.6 Máy mài nghiền và máy mài rà

1.5.7 Máy mài chuyên dựng

Chương III MÁY GIA CÔNG BÁNH RĂNG TRỤ 3.1 Các phương pháp gia công bánh răng trụ

3.1.1 Phương pháp chép hình

3.1.2 Phương pháp bao hình

3.2 Máy phay lăn răng

3.2.1 Công dụng và nguyên lí tạo hình biên dạng răng

3.2.2 Các sơ đồ gia công và sơ đồ cấu trúc động học máy

3.2.3 Điều chỉnh động học máy phay lăn răng

3.3 Máy xọc răng bao hình

3.3.1 Công dụng và nguyên lí tạo hình biên dạng răng

3.3.2 Sơ đồ gia công và sơ đồ cấu trúc động học máy

3.3.3 Điều chỉnh động học máy xọc răng bao hình

3.3.4 Các cơ cấu đặc biệt của máy xọc răng

3.4 Máy mài răng

3.4.1 Công dụng và nguyên lí mài răng

3.4.2 Các sơ đồ gia công và sơ đồ cấu trúc động học máy

3.4.3 Điều chỉnh động học máy mài răng bao hình

3.5 Các máy gia công bánh răng khác

3.5.1 Máy phay then hoa

3.5.2 Máy gia công thanh răng

3.5.3 Máy cán răng

3.5.4 Máy tiện răng

3.5.5 Máy cắt răng bằng dao phay răng lược

Chương IV CÁC MÁY GIA CÔNG BÁNH RĂNG CÔN 1.1 Nguyên lí tạo hình bánh răng côn theo phương pháp bao hình 1.2 Máy gia công bánh răng côn răng thẳng

1.2.1 Các sơ đồ gia công

1.2.2 Sơ đồ cấu trúc động học máy 5A26

1.2.3 Điều chỉnh động học máy 5A26

1.3 Máy gia công bánh răng côn răng cong

1.3.1 Các dạng bánh răng côn răng cong

1.3.2 Nguyên lý tạo hình bánh răng côn dạng răng cung tròn1.3.3 Sơ đồ cấu trúc động học máy 525

1.3.4 Điều chỉnh động học máy 525

1.4 Các máy gia công bánh răng côn khác

1.4.1 Máy phay bánh răng côn chép hình

1.4.2 Máy chuốt bánh răng côn răng thẳng

1.4.3 Máy mài bánh răng côn

Chương V MÁY TIỆN HỚT LƯNG 5.1 Công dụng

5.2 , Các sơ đồ hớt lưng răng dao

5.3 Máy tiện hớt lưng vạn năng

6.2.1 Các phương pháp phay ren

6.2.2 Máy phay ren 561

6.3 Máy cán ren

6.3.1 Các phương pháp cán ren

6.3.2 Máy cán ren hướng kính 5933

6.4 Máy tiện ren chính xác

6.4.1 Cơ cấu hiệu chỉnh bước ren chính xác

6.4.2 Điều chỉnh máy tiện ren chính xác

6.5 Máy mài ren

6.5.1 Các sơ đồ mài ren

6.5.2 Máy mài ren 5822

Hìnhthứcdạy

1

Giới thiệu môn học máy công cụ.

1 Mục tiêu của môn học

2 Các nội dung của môn học

3 Phương pháp học tập và nghiên cứu

Chương I CƠ BẢN VỀ MÁY CÔNG CỤ

1.2 Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng máy công cụ

1.3 Phương pháp tạo hình bề mặt trên máy công cụ

1.4 Phân loại chuyển động trong máy công cụ

1.5 Truyền dẫn động học của máy công cụ

1.6 Liên kết động học của máy công cụ

1.7 Cấu trúc động học máy công cụ

1.8 Điều chỉnh động học máy công cụ

[1];

[2] [3];

[4]

Giảng(6tiết)

2.1 Máy Tiện

[1];

[2] [3];

Giảng(6tiết)

3

1 Các phương pháp tạo hình bề mặt gia công( Phương pháp chép

hình; Bao hình ; Quỹ tích; Tiếp xúc)

2 Sơ đồ cấu trúc động học máy công cụ

3 Các vấn đề cơ bản của truyền dẫn chuyển động trong máy

công cụ

4 Điều chỉnh động học máy 16K20

[1];

[2] [3];

[4]

Thảoluận(6tiết)

[2] [3];

[4]

Giảng(6tiết)

[2] [3];

[4]

Giảng(6tiết)

[2] [3];

[4]

Thảoluận(6tiết)

7 Chương III MÁY GIA CÔNG BÁNH RĂNG TRỤ

3.1 C¸c ph¬ng ph¸p gia c«ng b¸nh r¨ng trô

3.2 M¸y phay l¨n r¨ng

[1];

[2]

Giảng(6tiết)

[3];

[4]

[2] [3];

[4]

Giảng(6tiết)

[2] [3];

[4]

Thảoluận(6tiết)

11

Chương IV MÁY GIA CÔNG BÁNH RĂNG CÔN

4.1 Nguyên lí tạo hình bánh răng côn theo phương pháp bao

hình

4.2 Máy gia công bánh răng côn răng thẳng

4.3 Máy gia công bánh răng côn răng cong

4.4 Các máy gia công bánh răng côn khác

[1];

[2] [3];

[4]

Giảng(6tiết)

5.1 Công dụng

5.2 Các sơ đồ hớt lưng răng dao

5.3 Máy tiện hớt lưng vạn năng

Chương VI CÁC MÁY GIA CÔNG REN6.1 Các phương phápgia công ren

6.2 Máy phay ren

6.3 Máy cán ren

[1];

[2] [3];

[4]

Giảng(6tiết)

6.4 Máy tiện ren chính xác

6.5 Máy mài ren

A LÝ THUYẾT

Chương I CƠ BẢN VỀ MÁY CÔNG CỤ 1.1 Giới thiệu máy công cụ

Máy công cụ được dùng trong sản xuất chế tạo máy và chế tạo thiết bị kỹthuật Là công cụ chính trong ngành chế tạo máy để chế tạo ra các chi tiết, cơ cấutheo hình dáng, kích thước, độ chính xác theo yêu cầu của máy móc, thiết bị, dụng

cụ, và các sản phẩm dùng trong các ngành kỹ thuật, trong sản xuất, quốc phòng vàphục vụ dân sinh

Có nhiều kiểu phân loại máy công cụ theo các mục tiêu khác nhau như chứcnăng, công dụng, mức độ vạn năng, độ chính xác, kích thước, trọng lượng, mức độ

Máy chuyên dùng là tên gọi của nhóm máy chỉ dùng để gia công các chi tiếtcùng kiểu, loại có hình dáng phức tạp hoặc cấu tạo đặc biệt với kích thước khácnhau như bánh răng, trục khuỷu, ren, dụng cụ cắt…vì vậy máy chuyên dùng đượcgọi theo công nghệ đặc trưng để gia công các kiểu loại chi tiết đó như các máy giacông bánh răng, gia công ren…

Trong sản xuất loạt, gia công một loại chi tiết cùng hình dáng, kích thước Đểnâng cao năng suất, chất lượng sản phẩm các máy công cụ được bố trí theo dâychuyền của quy trình công nghệ Máy công cụ trong dây chuyền đó chỉ thực hiệnmột bước công nghệ vì vậy để đơn giản cho thiết kế cấu trúc, giảm chi phí sản xuất

sử dụng máy chuyên môn hóa Như vậy máy chuyên môn hóa là máy chuyên dùng

có tính chuyên môn hóa cao

Trong các hệ thống sản xuất hiện đại, linh hoạt (Flexible Manufacturing System),

sử dụng các máy công cụ hiện đại, có nhiều chức năng công nghệ khác nhau, điềukhiển hiện đại, tự động hóa cao và linh hoạt là các trung tâm gia công (MachiningCenter)

Độ chính xác của máy công cụ có liên quan tới rất nhiều vấn đề về kỹ thuật nhưthiết kế, chế tạo, lắp ráp, chức năng và công dụng cũng như đặc trưng công nghệcủa máy Mặt khác máy có độ chính xác càng cao giá thành của nó càng cao và đểcho việc thiết kế, chế tạo hay sử dụng máy đảm bảo các yêu cầu kinh tế kỹ thuật

còn phân loại máy theo cấp chính xác Theo TCVN 1742 – 75, máy công cụ đượcphân loại theo 05 cấp độ chính xác:

- Máy cấp chính xác E là máy có độ chính xác thông thường, chủ yếu là máy

vạn năng thông dụng

- Máy cấp chính xác D là máy được thiết kế, chế tạo dựa trên cơ sở các máy có

độ chính xác thông thường nhưng các chi tiết, cụm máy quan trọng được chếtạo chính xác hơn, chất lượng lắp ráp, tổ hợp máy cũng được nâng cao

- Máy cấp chính xác C là máy có độ chính xác cao, bao gồm các máy gia công

lần cuối Việc thiết kế, chế tạo và lắp ráp tổ hợp máy yêu cầu đạt độ chínhxác rất cao

- Máy cấp chính xác B là máy có độ chính xác đặc biệt, nhóm máy này ngoài

các yêu cầu kỹ thuật như các máy có độ chính xác cao, chúng còn phải có độcững vững động lực học rất cao

- Máy cấp chính xác A là máy có độ chính xác siêu cao, nhóm máy này đòi

hỏi điều kiện làm việc theo qui định riêng và chế độ gia công chính xác Máyđược dùng để chế tạo các chi tiết quan trọng, có yêu cầu kỹ thuật cao nhấttrong các thiết bị đo lường, điều khiển…

Kích thước, trọng lượng của máy công cụ liên quan trực tiếp đến phạm vi kíchthước của chi tiết gia công trên máy, vì vậy việc phân loại theo trọng lượng có ýnghĩa thực tế cho việc chọn máy gia công hợp lí Máy cỡ bé có trọng lượng máynhỏ hơn 1 tấn thường dùng trong gia công chi tiết bé Máy cỡ trung bình có trọnglượng đến 10 tấn là loại máy được dùng rộng rãi trong các nhà máy để gia công cácchi tiết trung bình, khối lượng không lớn lắm Máy cỡ lớn có trọng lượng máy đến

100 tấn dùng để gia công các chi tiết có kích thước, khối lượng lớn Máy cực lớn cótrọng lượng lớn hơn 100 tấn được thiết kế theo đặt hàng gia công các chi tiết siêutrường, siêu trọng

Theo kiểu, loại và mức độ hiện đại của hệ thống điều khiển máy công cụ Có máycông cụ thông thường , máy bán tự động, máy tự động , máy điều khiển theochương trình số…

Dựa vào chức năng công nghệ, công dụng, mức độ hiện đại của hệ thống điềukhiển và các đặc tính kỹ thuật của máy công cụ để ký hiệu máy Ở mỗi quốc gia,mỗi một hãng chế tạo máy đều có tiêu chuẩn kiểu ký hiệu máy khác nhau, nhưng vềbản chất là giống nhau Thông thường ký hiệu máy theo cách thức sau: Tên máytheo nhóm chức năng công nghệ_ những thông số kỹ thuật đặc trưng _hệ thống điềukhiển hoặc chức năng đặc biệt

Ví dụ hệ thống ký hiệu của Liên Xô (cũ):

Bảng 1.1 Ký hiệu máy cắt kim loại theo Liên Xô

- Chữ số đầu tiên kí hiệu tên máy theo nhóm chức năng công nghệ: máy tiện; 2 – máy khoan, doa; 3 – máy mài; 4- máy tổ hợp; 5 – máy gia côngrăng, gia công ren; 6- máy phay; 7 – máy bào, máy xọc, máy chuốt; 8 – máycưa; máy cắt phôi; 9- các máy khác.

1 Chữ số tiếp theo kí hiệu kiểu máy theo các đặc trưng nhóm

- Nhóm số cuối cùng để chỉ các kích thước đặc trưng của máy

- Chữ cái đứng xen trong nhóm các chữ số để kí hiệu serial hoặc máy đãđược cải tiến trên cơ sở loạt máy đã sản xuất

- Các chữ cái sau cùng kí hiệu các trang thiết bị kèm theo, hệ thống chứcnăng đặc biệt, hệ thống điều khiển

Tiêu chuẩn Việt Nam về kí hiệu máy dựa vào cơ sở trên, chỉ thay chữ số đầutiên bằng tên máy viết tắt

1.2 Các chỉ tiêu chất lượng của máy công cụ

An toàn: Máy công cụ được thiết kế và đưa vào sản xuất phải đảm an toàn

cho người sử dụng, môi trường và các trang thiết bị kỹ thuật khác trong hệ thốngsản xuất Vì vậy tất cả các chi tiết và các bộ phận chuyển động phải được che kínhoặc cảnh báo để đề phòng tai nạn, hệ thống điện phải có tiếp đất theo tiêu chuẩn antoàn, phải có tấm chắn phoi và dung dịch bôi trơn làm nguội Các tay gạt điềukhiển phải được bố trí đúng quy định an toàn và thuận tiện cho người sử dụng máy

Có các cơ cấu khóa lẫn chuyển động, cơ cấu phòng quá tải, cơ cấu dừng máy khẩncấp, đèn tín hiệu cảnh báo…

Năng suất: Chỉ tiêu năng suất có thể được đặc trưng bởi thể tích kim loại được

tách ra khỏi chi tiết gia công, hoặc diện tích bề mặt gia công, hoặc số lượng chi tiếtđược gia công trong một đơn vị thời gian

Các máy chuyên dùng và chuyên môn hóa, máy tự động và bán tự động, có thể

sử dụng công thức tính năng suất:

ck

ct t t T

Qc = (m3/ph)

Trong đó: v(m/ph) - vận tốc cắt chính; s(m) - lượng chạy dao; t(m) - chiều sâulớp cắt trên hành trình

Chính xác: Đánh giá độ chính xác của máy công cụ thông qua độ chính xác hình

dáng chi tiết gia công và chất lượng bề mặt gia công trên máy Độ chính xác củamáy được hình thành bởi độ chính xác hình dáng của các chi tiết máy, độ chính xác

về vị trí tương quan của đường hướng và các bộ phận di chuyển, đặc biệt độ songsong và độ vuông góc của các đường hướng chuyển động của bàn máy, bàn dao làyếu tố quyết định độ chính xác hình học máy Độ chính xác truyền dẫn chuyểnđộng (động học) trên máy chịu ảnh hưởng lớn bởi sai số các tỉ số truyền của các cơcấu truyền động và độ chính xác trong chế tạo, lắp ráp tổ hợp các bộ phận máy vàchất lượng của động cơ điện Mặt khác độ chính xác của máy phụ thuộc nhiều vào

độ cứng vững, ít rung động dưới tác dụng của ngoại lực, ít ảnh hưởng đến độ chínhxác hình học và động học trong quá trình gia công.

Tin cậy: Máy công cụ phải duy trì được năng suất, độ chính gia công, không hỏng

trong khoảng thời gian làm việc của máy theo dự tính Độ tin cậy được xác địnhbằng tỉ số giữa thời gian làm việc thực tế của máy với thời gian dự định khi tínhtoán thiết kế máy, giá trị hệ số này giới hạn trong khoảng 0,8-0,98 Nâng cao độ tincậy của máy bằng nâng cao tin cậy của từng chi tiết, bộ phận máy

Tính công nghệ: Kết cấu và vật liệu của các cơ cấu, cụm chi tiết máy của máy

công cụ phải có tính công nghệ cao, sử dụng nhiều chi tiết được tiêu chuẩn hóa, cácchi tiết máy được chế tạo từ các vật liệu chế tạo máy thông dụng, tháo lắp, điềuchỉnh và hiệu chỉnh dễ, qui trình chế tạo thay thế và tháo lắp các chi tiết thay thếkhông phức tạp

Sử dụng vật liệu hiệu quả: Máy công cụ được tối ưu hóa kết cấu, kích thước,

trọng lượng sẽ có hiệu quả cao trong việc sử dụng vật liệu đánh giá việc sử dụngvật liệu hiệu quả qua số đơn vị khối lượng máy trên một đơn vị công suất (Kg/KW)

Hiệu suất truyền lực: Máy công cụ sử dụng các cơ cấu truyền dẫn chuyển động

và thực hiện chuyển động có hiệu suất cao Các bề mặt ma sát trượt được thay thếbằng ma sát lăn Bôi trơn tốt để giảm tổn thất công suất máy Tăng hiệu quả sửdụng máy bằng cách giảm thời gian chạy không

Sử dụng và bảo dưỡng: Các cơ cấu điều khiển, điều chỉnh máy công cụ phải dễ

sử dụng, qui trình vận hành, điều khiển máy không phức tạp máy không đòi hỏiphải có chế độ chăm sóc, bảo dưỡng đặc biệt chi tiết cần phải thay thế khi bảodưỡng, sửa chữa được tiêu chuẩn hóa hoặc dễ chế tạo

Hiện đại: Kiểu điều khiển máy công cụ và hệ thống điều khiển của nó phản ánh

mức độ hiện đại của máy công cụ, như máy điều khiển bằng cơ cấu cơ khí, thủy lực,điện tử, chương trình CNC…

Thẩm mĩ công nghiệp: Máy công cụ được thiết kế đẹp, có hình dáng máy hài hòa,

màu sơn phù hợp với máy, tạo cảm giác thân thiện không gây mệt mỏi, căng thẳngcho người vận hành máy

1.3 Phương pháp tạo hình bề mặt gia công trên máy công cụ

Công nghệ gia công cắt gọt vật liệu trên máy công cụ có chức năng tạo hình các bề

mặt chi tiết gia công theo yêu cầu kỹ thuật Cơ chế hình thành bề mặt gia công kháphức tạp, không những phụ thuộc vào công nghệ gia công, dụng cụ gia công mà cònphụ thuộc vào các quá trình chuyển động, phối hợp chuyển động và điều khiển quátrình công nghệ gia công Và với chủ định hướng vào định nghĩa về việc hình thành

bề mặt gia công trên máy công cụ, bề mặt được hình thành do một đường di chuyển(đường tạo hình động- đường sinh) tựa trên một đường cố định (đường tạo hình

tĩnh- đường chuẩn) theo một qui luật động học nào đó Như vậy tạo hình bề mặt giacông trên máy công cụ thực chất là tạo hình đường sinh và đường chuẩn (thườnggọi chung là đường tạo hình bề mặt) Trong thực tế có các phương pháp hình thànhđường tạo hình bề mặt gia công trên máy công cụ như sau:

Phương pháp quĩ tích: Đường tạo hình bề mặt được hình thành như là quĩ đạo

chuyển động tương đối của một điểm trên lưỡi cắt của dụng cụ trên bề mặt giacông Như vậy đường tạo hình bề mặt là vết ( quỹ tích ) chuyển động của chất điểm

Hình 1.1: Sơ đồ tiện bề mặt trụ ngoài Tiện bề mặt trụ ngoài trên máy tiện( hình 1.1 ), đường sinh là vết của mũi dao tiện

để lại trên bề mặt trụ do chuyển động quay tròn của phôi tạo nên, đường chuẩn làvết của mũi dao tiện để lại trên bề mặt trụ do chuyển động tịnh tiến của bàn dao dọctheo song song với tâm máy tạo nên Như vậy phương pháp hình thành đường tạohình bề mặt ở đây đều là phương pháp quĩ tích, có một chuyển động tạo hình đườngsinh và một chuyển động tạo hình đường chuẩn

Phương pháp quĩ tích thuận tiện cho việc hình thành đường tạo hình bề mặt làđường tròn hoặc đường thẳng, tuy nhiên nếu đường tạo hình bề mặt là đường congphức tạp thì chuyển động tạo hình là hợp của các thành phần chuyển động, cấu trúcđiều khiển máy rất phức tạp, mặt khác năng suất và chất lượng bề mặt gia côngkhông cao

Phương pháp chép hình: Đường tạo hình bề mặt được chép hình từ biên dạng

lưỡi cắt của dụng cụ theo phương pháp này không cần chuyển động tạo hình mà chỉcần chuyển động cắt vào và chuyển động định vị nhằm xác định vị trí dụng cụ trên

bề mặt gia công

Tiện bề mặt trụ ngoài ( hình 1.2-a ) đường sinh(1) được chép hình bởi biên dạng

lưỡi cắt của dao tiện, còn đường chuẩn(2) được hình thành theo phương pháp quĩtích với chuyển động tạo hinh là chuyển động quay của chi tiết gia công

Phay bánh răng trụ bằng dao phay đĩa module ( hình 1.2-b ), biên dạng rãnh

răng(đường sinh) được chép hình từ biên dạng lưỡi cắt của dao phay Còn đườngrăng(đường chuẩn) được hình thành nhờ chuyển động tịnh tiến của phôi kết hợpchuyển động quay của dao phay Sau khi phay xong một rãnh răng, quay phân độphôi bánh răng và tiếp tục gia công rãnh răng khác

2 1

a, b,

Hình 1.2: Sơ đồ chép hình biên dạng lưỡi cắt

Việc hình thành đường tạo hình bằng phương pháp chép hình cho năng suất cao,cấu trúc máy đơn giản, biên dạng lưỡi cắt dụng cụ được thiết kế theo đường tạohình vì vậy rất phù hợp với sản xuất chuyên môn hóa, sản xuất loạt Trong sản xuấtđơn chiếc cần lưu ý đến giá thành khi thiết kế, chế tạo dụng cụ cắt Gia công bề mặttheo phương pháp này có lực cắt lớn và thiết kế, chế tạo dụng cụ cắt phức tạp

Phương pháp bao hình: Theo phương pháp này đường tạo hình bề mặt được

hình thành như là đường bao các vị trí liên tiếp của hình bao(biên dạng lưỡi cắt củadụng cụ) Qui luật chuyển động bao hình được xác định theo lí thuyết ăn khớp củacặp biên dạng đối tiếp Biên dạng lưỡi cắt được thiết kế phù hợp với biên dạngđường tạo hình để nhắc lại sự ăn khớp trong quá trình gia công bề mặt

Hình 1.3 mô tả một sơ đồ gia công răng theo phương pháp bao hình, theo

nguyên lí nhắc lại sự ăn khớp của thanh răng với bánh răng Ở đây, biên dạng răng(đường tạo hình bề mặt răng) là đường bao của các hình bao(các vị trí liên tiếp củabiên dạng lưỡi cắt) của dụng cụ cắt có dạng thanh răng Chuyển động bao hình biêndạng răng bao gồm chuyển động tịnh tiến của thanh răng (tạo ra vận tốc bao hình)

và chuyển động quay tương ứng (ăn khớp) của bánh răng được gia công Chuyểnđộng tạo hình đường răng là chuyển động tịnh tiến tương đối dọc theo đường răng

Hình 1.3: Sơ đồ bao hình biên dạng răng

Đường tạo hình bề mặt được hình thành theo phương pháp bao hình có độ chínhxác hình học cao, cùng một biên dạng lưỡi cắt(hình bao) vẫn bao hình được cácbiên dạng khác do phối hợp các thành phần chuyển động tạo hình Phương phápđược ứng dụng hiệu quả trên các máy chuyên dùng gia công răng

Phương pháp tiếp xúc: Đường tạo hình bề mặt được hình thành theo quá trình gia

công như là một đường chuẩn tiếp xúc với vô số đường phụ là quĩ đạo chuyển độngcủa chất điểm trên lưỡi cắt của dụng cụ

Hình 1.4: Phương pháp tiếp xúc

Hình 1.4 mô tả phương pháp tiếp xúc để hình thành đường tạo hình bề mặt (1).

Theo phương pháp này chất lượng tạo hình phụ thuộc nhiều vào năng suất tạo hìnhcủa máy, nếu tăng năng suất thì độ chính xác của đường tạo hình bề mặt giảm

1.4 Các chuyển động trong máy công cụ

Chuyển động cắt: là những chuyển động của khâu chấp hành như trục

chính, bàn máy, hoặc bàn dao tham gia vào quá trình tạo phoi trên máy công cụ.Chuyển động của khâu chấp hành tạo vận tốc cắt gọi là chuyển động cắt chính.Chuyển động của khâu chấp hành duy trì quá trình cắt gọi là chuyển động chạy dao

Cơ cấu chấp hành thực hiện chuyển động cắt chính là chuyển động quay có têngọi là trục chính hoặc trục dụng cụ Cơ cấu chấp hành thực hiện chuyển động cắtchính là chuyển động tịnh tiến có tên gọi là bàn trượt hoặc bàn máy

Cơ cấu chấp hành thực hiện chuyển động chạy dao là chuyển động quay có têngọi là bàn quay hoặc trục phôi Cơ cấu chấp hành thực hiện chuyển động chạy dao

là chuyển động tịnh tiến có tên gọi là bàn dao hoặc bàn máy(mang phôi)

Chuyển động tạo hình: Các chuyển động của các khâu chấp hành tham gia vào

việc hình thành bề mặt gia công trên máy công cụ gọi là chuyển động tạo hình.Theo tính chất của đường tạo hình bề mặt có chuyển động tạo hình đường sinh,chuyển động tạo hình đường chuẩn Chuyển động tạo hình chỉ có một thành phần

1 2

chuyển động gọi là chuyển động tạo hình đơn giản Các chuyển động tạo hình có từhai chuyển động thành phần trở lên và quan hệ động học với nhau gọi là chuyểnđộng tạo hình phức tạp Các thành phần chuyển động tạo hình có thể trùng vớichuyển cắt và chuyển động khác trên máy.

Khi tiện ren trên máy tiện (hình 1.5a), biên dạng ren được chép hình bởi biên

dạng lưỡi dao tiện, đường ren được hình thành do hai chuyển động đồng thời gồmchuyển động quay (Q1) và chuyển động tịnh tiến (T2), có mối quan hệ động học vớinhau Nhóm động học tạo hình đường ren φc(Q1,T2) kể trên có hai thành phần

chuyển động trùng với chuyển động cắt chính và chuyển động chạy dao

Tạo hình đường ren trên máy phay ren(hình 1.5b) Đường ren được hình thành

theo phương pháp tiếp xúc Chuyển động quay (Q1) có chức năng chạy dao dịchchuyển góc và chuyển động chạy dao tịnh tiến (T2) đều là chuyển động tạo hìnhđường ren Chuyển động quay (Q3) là chuyển động cắt chính và hình thành đườngphụ tiếp xúc với đường ren

Hình 1.5: Tạo hình đường ren

Chuyển động phân độ: là chuyển động cần thiết để xác định vị trí tương quan

của dụng cụ với phôi theo dịch chuyển góc, khi cần gia công nhiều bề mặt giốngnhau Ví dụ như gia công răng của bánh răng cần phải có chuyển động phân độ.Chuyển động phân độ có thể là chuyển động gián đoạn Ví dụ khi gia công bánhrăng bằng dao phay định hình, sau khi phay xong một rãnh răng cần phân độ đểtiếp tục gia công rãnh răng khác

Chuyển động phân độ cũng có thể là chuyển động liên tục Ví dụ khi gia côngbánh răng bằng dao phay lăn răng thì quá trình phân độ thực hiện liên tục cùng vớiquá trình tạo hình biên dạng răng, chuyển động phân độ trùng với chuyển động tạohình biên dạng răng

Chuyển động định vị: các chuyển động dịch dao để xác định vị trí tương quan

của nó với chi tiết gia công để đạt kích thước gia công gọi là chuyển động định vị

Chuyển động định vị có xẩy ra quá trình cắt còn gọi là chuyển động ăn dao hay

là chuyển động cắt vào Chuyển động định vị chạy không còn gọi là chuyển độngđiều chỉnh

Trong sơ đồ xọc răng bao hình (hình 1.6), chuyển động (T2) xác định khoảngcách trục của dao với phôi là chuyển động định vị Nó còn được gọi là chuyển độngcắt vào hay là chuyển động ăn dao hướng kính

Hình 1.6: Sơ đồ xọc răng

Chuyển động phụ khác: là những chuyển động không tham gia trực tiếp vào

quá trình cắt nhưng đảm bảo những điều kiện cần thiết để quá trình gia công các chitiết trên máy được thực hiện, như là chuyển động gá đặt và kẹp chặt phôi, tiến hoặclùi bàn dao, bàn máy(chuyển động nhanh chạy không), đóng mở các cơ cấu dẫnđộng, hoặc các chuyển động vận chuyển và cấp phôi, tháo hoặc thay đổi vị trí cácdụng cụ cắt, tự động kiểm tra, đổi chiều, thu don phoi…

1.5 Truyền dẫn chuyển động trong máy công cụ

Với máy công cụ, chuyển động cắt chính, chuyển động chạy dao, chuyển độngtạo hình, chuyển động định vị vv… có thể là chuyển động thẳng hoặc chuyển độngquay Đối với truyền dẫn chuyển động quay bộ truyền cuối của truyền dẫn có thể là

bộ truyền đai, bộ truyền bánh răng, hay bộ truyền bánh vít… tùy thuộc vào tính chấtchuyển động Đối với truyền dẫn chuyển động thẳng bộ truyền cuối của truyền dẫnthường là cơ cấu biến đổi chuyển động quay thành chuyển động thẳng như cơ cấubánh-thanh răng, vít me vv hay xy lanh lực

1.6 Liên kết động học của máy công cụ

Các mối liên hệ động học về chuyển động giữa nguồn chuyển động với khâuchấp hành, giữa các khâu chấp hành với nhau, hoặc liên kết giữa các nhóm có chứcnăng động học khác nhau, bằng các thành phần truyền dẫn chuyển động của máy

đều gọi là liên kết động học Mối liên kết chuyển động từ động cơ đến các cơ cấuthực hiện chuyển động cắt chính, chuyển động chạy dao, chuyển động định vị…thường gọi là liên kết ngoài Liên kết chuyển động của các khâu chấp hành với nhau

để thực hiện chuyển động tạo hình phức tạp, chuyển động phân độ gọi là liên kếttrong

Liên kết trong: là liên kết động học trong của nhóm động học, để tạo ra mối quan

hệ tương quan tỷ lệ chuyển động giữa các khâu chấp hành Nhằm thực hiện chứcnăng động học tạo hình, phân độ, đảo chiều chính xác theo chu kỳ, liên kết độnghọc giữa hai nhóm động học có khâu chấp hành chung có chuyển động đồng thời

Liên kết ngoài: là liên kết tạo ra mối liên hệ dẫn động tốc độ cho một khâu chấp

hành nào đó trong các nhóm động học của máy công cụ (hình 1.7).

1.7 Cấu trúc động học máy công cụ

Tùy theo yêu cầu về chức năng động học của máy công cụ mà thiết kế cấu trúcđộng học máy Việc tổ hợp các nhóm động học để hình thành cấu trúc động họcmáy cũng phụ thuộc vào quan hệ chuyển động của các thành phần động học, cácnhóm động học theo tương quan tỉ số truyền, thời gian, chu kỳ chuyển động hayphối hợp hoạt động giữa các cơ cấu máy

Nhóm động học có liên kết động học trong ở dạng một khớp động học (quay,tịnh tiến) gọi là nhóm động học đơn giản Ví dụ nhóm tốc độ cắt chính, nh

Nhóm động học có từ hai thành phần chuyển động trở lên, có liên kết động họctrong để tạo ra mối tương quan tỉ lệ chuyển động, gọi là nhóm động học phức tạp.Cấu trúc động học máy bao gồm các nhóm động học đơn giản, các nhóm độnghọc phức tạp và quan hệ giữa các nhóm động học

Hình 1.8 Nhóm động học và cấu trúc động học máy (Hình 1.8-a) nhóm động học tạo hình đường ren trên máy tiện (Hình 1.8-b) cấu trúc động học máy tiện ren (Hình 1.8-c) cấu trúc động học máy tiện ren côn (Hình 1.8-d) nhóm động học phân độ.

1.8 Điều chỉnh động học máy công cụ

Điều chỉnh động học máy công cụ nhằm xác lập vận tốc chuyển động và tươngquan tỉ lệ chuyển động giữa các khâu chấp hành của máy công cụ Điều chỉnh độnghọc là tính toán, xác định tỉ số truyền của khâu điều chỉnh trong xích liên kết độnghọc của nhóm động học theo yêu cầu công nghệ của máy

Điều chỉnh động học các xích liên kết từ nguồn chuyển động đến khâu chấp hành(trục chính, trục phôi, bàn máy, bàn dao), nhằm nhận được vận tốc cắt, vận tốc chạydao, số vòng quay theo tính toán Lượng dịch chuyển của khâu chấp hành(vận tốccắt, vận tốc chạy dao, số vòng quay…) sử dụng trong tính toán, điều chỉnh độnghọc máy gọi là lượng di động tính toán

Điều chỉnh động học xích liên kết giữa các khâu chấp hành trong các nhóm độnghọc tạo hình, phân độ, …lượng di động tính toán của các khâu xác định theo mốiquan hệ tương quan tỉ lệ chuyển động của chúng theo yêu cầu cụ thể của từng xíchđiều chỉnh động học

Kết quả của điều chỉnh động học là dựa vào công thức điều chỉnh, xác định tỉ sốtruyền của khâu điều chỉnh để nhận được quan hệ động của các khâu chấp hànhtheo yêu cầu điều chỉnh máy

Chương II MÁY CÔNG CỤ VẠN NĂNG

2.1 Máy Tiện

Hình 2.1 Máy tiện vạn năng 16k20

2.1.1 Công dụng và phân loại

Máy tiện được sử dụng rộng rãi trong chế tạo máy, thường dùng để gia công tiệncác bề mặt tròn xoay ngoài và trong, mặt cầu Tiện chép hình các bề mặt ren trong,ren ngoài, ren trụ, ren côn và ren mặt đầu

Gia công được các mặt định hình phức tạp bằng dao định hình hoặc chép hìnhtheo cơ cấu chép hình cơ khí hay thủy lực

Ngoài ra trên máy tiện còn gia công được các bề mặt không đồng tâm hoặc tiệnméo nhờ đồ gá đặc biệt

Trên máy tiện còn có thể khoan, khoét, doa, taro ren, phay, đánh bóng…Khikhoan, khoét, doa có thể di chuyển nòng ụ động bằng tay hoặc bàn dao dọc kéo ụđộng chạy dao tự động

Việc phân loại máy tiện dựa vào các tiêu chuẩn phân loại các máy công cụ Theo

độ chính xác có máy tiện thường, máy tiện có độ chính xác nâng cao, máy tiệnchính xác cao, máy tiện chính xác đặc biệt, và máy tiện độ chính xác cao nhất Theomức độ chuyên môn hóa có máy tiện vạn năng, máy tiện chuyên môn hóa, máy tiệnchuyên dùng Theo mức độ tự động hóa của máy có máy tiện thường, máy bán tựđộng, máy tiện tự động điều khiển bằng cam, cữ, gối tỳ, trục phân phối, và máy tiện

tự động điều khiển theo chương trình số (CNC turning machines) Theo trọng lượngmáy có máy loại bé, trung bình, lớn, và cực lớn.

2.1.2 Máy tiện ren vạn năng

Sơ đồ cấu trúc động học máy tiện ren vạn năng (hình 2.2) mô phỏng đầy đủ các truyền dẫn chuyển động và các liên kết các động học của máy Trên cơ sở cấu trúc động học của nó, các điều chỉnh động học các xích truyền dẫn trên máy tiện như sau

Hình 2.2 Sơ đồ cấu trúc động học máy tiện ren vạn năng

* Xích tốc độ: Từ động cơ-1-2-iv-3-4- trục chính mang phôi

Lượng di động tính toán: n d/c(V/P) động cơ →n f(V/P) phôi

i s = cr

Ở đây: t - bước xoắn đường ren; Ccr – hệ số điều chỉnh xích tiện ren

*Xích chạy dao dọc (tiện bề mặt trụ trơn): Trục chính mang phôi-4-5-is-6-7-

8-cơ cấu bánh răng - thanh răng (kéo bàn dao dọc)

Lượng di động tính toán: 1(vòng) trục chính →S d (mm) bàn dao tịnh tiến dọc.

Ở đây: Sd - lượng chạy dao dọc; Csd – hệ số điều chỉnh xích chạy dao dọc.

* Xích chạy dao ngang: Trục chính mang phôi-4-5-is-6-7-9-10 (M3)-tvmn-dao Lượng di động tính toán: 1(vòng) trục chính →S n(mm) bàn dao tịnh tiến ngang.

Các đặc tính kĩ thuật của máy: công suất động cơ chính N=10KW; Dmax=400 ;

Lmax=710, (hoặc 1000, hoặc 1400); Đường kính lỗ trục chính φ52; Số cấp tốc độ trụcchính Zn= 22 (n = 12.5 ÷1600 vòng/phút); chuỗi lượng chạy dao dọc sd=(0.05÷2.8)mm/vòng; chuỗi lượng chạy dao ngang sn= (0.025÷1.4) mm/vòng; các chuỗi ren giacông được trên máy:

Ren quốc tế t P =0.5÷112

Ren module m=0.5÷112

Ren Anh n=56÷0.25

Ren pitch P=56÷0.25

Các truyền dẫn chuyển động của máy (hình 2.3) bao gồm truyền dẫn chuyển động

chính và các truyền dẫn chuyển động chạy dao như sau:

Truyền dẫn chuyển động chính: Có cấu trúc truyền dẫn động học được mô tả

theo đồ thị vòng quay xích tốc độ (hình 2.4) với đường truyền tốc độ cao

102

Z và đường truyền tốc độ thấp Z2 =21I.32II.26III =12 tạo ra 22 cấp tốc

độ quay theo chiều thuận và đường truyền quay ngược trục chính theo xích truyềndẫn sau:

Động cơ n=1460(V/P)-bộ truyền đai (φ140,φ288) - Trục (I) – các bộ truyền bánh

răng trụ( Z56,Z34), hoặc (Z51,Z39) – trục (II)- các bộ truyền bánh răng trụ(Z29,Z47), hoặc (Z21,Z56), hoặc (Z38,Z38)- trục (III)

Đường truyền tốc độ cao: từ trục (III) - các bộ truyền bánh răng trụ (Z60,Z48),

hoặc (Z30,Z60)- trục chính (VI)

O127 40

O85

n=1460 vong/phut N=10 kW

29

17 66

55

34 34 17

36 41

45

3

M 38 42 30 28 28

21

V30

60 30

45 36 29

18 60

IV

O260

51 56

Đường truyền quay ngược: Động cơ n=1460(V/P)-bộ truyền đai (φ140,φ288)

-Trục (I) nối trục (VII) – các bộ truyền bánh răng trụ đảo chiều quay ( Z50,Z24) và(Z36,Z38) – trục (II)- các bộ truyền bánh răng trụ (Z29,Z47), hoặc (Z21,Z56), hoặc(Z38,Z38)- trục (III) – theo các đường truyền tốc độ cao, tốc độ thấp đến trục chính Đường truyền quay ngược được dùng khi tiện các ren lẻ bước, cần phải đảo chiềutrục chính giữa các lần chạy dao Hoặc nghiền, đánh bóng chi tiết trên máy

Hình 2.4 Đồ thị vòng quay xích tốc độ máy 16k20

Truyền dẫn chuyển động chạy dao: máy có các chuyển động chạy dao tiện ren,

chạy dao dọc, chạy dao ngang tạo ra lượng chạy dao vòng Xích động học chạy daoxác định từ trục chính(VI) đến các cơ cấu kéo chạy dao

*Chạy dao tiện ren hệ mét: trục chính (VI) – bộ truyền bánh răng

trụ(Z60,Z60)-trục (VIII) – nhóm đảo chiều tiện ren{tiện ren phải(Z30,Z45)} hoặc {tiện ren trái(Z30,Z25,Z45)} – trục (X) - nhóm bánh răng thay thế* - trục (XII) - bộ truyền bánhrăng trụ (Z28,Z28) – trục (XIII) – nhóm cơ sở (Z28, Z35), hoặc (Z28,Z28), hoặc(Z30,Z25), hoặc (Z42,Z30) – trục (XIV) nối trục (XV) – nhóm gấp bội (Z18,Z45)hoặc (Z28,Z35) và (Z15,Z48) hoặc (Z35,Z28) – trục (XVII) nối trục (XVIII) - vít

me (XXI) – bàn dao dọc

*Chạy dao tiện ren hệ Anh: trục chính (VI) – bộ truyền bánh răng

trụ(Z60,Z60)-trục (VIII) – nhóm đảo chiều tiện ren{tiện ren phải(Z30,Z45)} hoặc {tiện ren trái

(Z30,Z25,Z45)} – trục (X) - nhóm bánh răng thay thế* - trục (XII) – các bộ truyềnđảo chiều nhóm cơ sở (Z28,Z28) và (Z38,Z34) – trục (XIV) – nhóm cơ sở (Z35,Z28), hoặc (Z28,Z28), hoặc (Z25,Z30), hoặc (Z30,Z42) – trục (XIII) – bộ truyềnbánh răng trụ (Z30,Z33) – trục (XV) – nhóm gấp bội (Z18,Z45) hoặc (Z28,Z35) và(Z15,Z48) hoặc (Z35,Z28)– trục (XVII) nối trục (XVIII) - vít me (XXI) – bàn daodọc.

*Chạy dao tiện ren bước lớn: trục chính (VI) – bộ truyền bánh răng trụ (Z60,Z30) –

trục (V) – bộ truyền bánh răng trụ (Z72,Z18) - trục (IV) – các bộ truyền bánh răngtrụ (Z60, Z15) hoặc (Z45,Z45) – trục (III) – bộ truyền bánh trăng trụ (Z45,Z45) –trục (VIII) – theo các đường truyền chạy dao tiện ren đến vít me dọc – bàn dao dọc

*Chạy dao tiện trơn: theo đường truyền tiện ren quốc tế đến trục (XVII) - bộ

truyền bánh trăng trụ (Z23,Z40) và (Z24,Z39)- li hợp siêu việt- trục (XX) bộ truyềnbánh trăng trụ (Z28,Z35) – trục (XIX) nối trục (XXII) – Hộp truyền động bàn dao Truyền động bàn dao dọc: từ trục (XXII) – các bộ truyền bánh răng trụ(Z30,Z32,Z32,Z30) – bộ truyền trục vít bánh vít (K4,Z21) – các bộ truyền bánhrăng trụ (Z36,Z41) hoặc đảo chiều chạy dao(Z36,Z41,Z41) và (Z17,Z66) – bộtruyền bánh răng thanh răng (Z10,m3) kéo bàn dao dọc

Truyền động bàn dao ngang: từ trục (XXII) – các bộ truyền bánh răng trụ(Z30,Z32,Z32,Z30) – bộ truyền trục vít bánh vít (K4,Z21) – các bộ truyền bánhrăng trụ (Z36,Z36) hoặc đảo chiều chạy dao(Z36,Z36,Z36) và (Z34,Z55,Z29,Z16) –vít me kéo bàn dao ngang

*Chạy dao nhanh: từ động cơ chạy dao nhanh n=1450(V/P)-bộ truyền đai (

85

,

φ ) - Trục (XXII) – hộp truyền động bàn dao đến các bàn dao.

Điều chỉnh tiện ren trên máy 16K20: Thực chất của việc điều chỉnh tiện ren là

chọn các tỉ số truyền trong các nhóm điều chỉnh phù hợp với chỉ số ren theo các

tiêu chuẩn ren hệ mét, hệ anh Để thuận tiện cho việc điều chỉnh máy, thiết lập

bảng ren theo các xích chạy dao tiện ren dựa trên cơ sở các nhóm điều chỉnh xích chạy dao cắt ren gồm nhóm cơ sở, nhóm gấp bội và nhóm khuếch đại.

* Bảng ren hệ mét của máy 16k20:

- Xếp các tỉ số truyền nhóm cơ sở thành cột theo chiều tăng dần:

35

285

188

284

182

281

45

45.18

72.30

608

72.30

6032

i - Được dùng khi cắt ren module và ren Pitch

* Bảng ren hệ Anh của máy 16k20:( xếp cột và hàng của bảng ren tương tự cách thành lập bảng ren hệ mét với chú ý chỉ số ren hệ anh tỉ lệ nghịch với bước ren)

Bảng 2.1 Bảng ren hệ Anh

Các ví dụ điều chỉnh máy 16K20 cắt ren:

a, điều chỉnh máy 16K20 tiện ren quốc tế có chỉ số bước ren t p = 1,5, số đầu mối k=2; hướng xoắn phải.

Giải pháp:

- Trên nhóm đảo chiều tiện ren, chọn bộ truyền (Z30,Z45) để tiện ren xoắn phải;

112

56 28 14 7

3,5 1,75-

7/5

96 48 24 12 6

3 1,5 0,75

6/5

80 40 20 10 5

2,5 1,25-

5/5

64 32 16

8 4 2 1 0,5

4/5

1/21/41/21/41

1/21/41/8

cs

-

-13/4

31/27

14287/5

-3/4

11/2361224486/5

1/41/21

24816324/5

1/21/41/21/41

1/21/41/8

- Tính bước xoắn đường ren t x = k*t p =1,5*2=3;

- Chọn tỉ số truyền nhóm cơ sở trên (bảng 2.1) có i cs =6/5= ;

- Chọn tỉ số truyền nhóm gấp bội trên (bảng 2.1) có i gb =1/2= ;

- Hướng dẫn điều chỉnh máy theo các lựa chọn trên xích cắt ren hệ mét.

b, điều chỉnh máy 16K20 tiện ren module có chỉ số m =4, số đầu mối k=3; hướng xoắn phải.

60

2 = ×

tt

- Tính chỉ số ren module theo bước xoắn đường ren m x = k*m=4*3=12;

- Chọn tỉ số truyền nhóm cơ sở trên (bảng 2.1) có i cs =6/5= ;

- Chọn tỉ số truyền nhóm gấp bội trên (bảng 2.1) có i gb =1/4= ;

- Chọn tỉ số truyền nhóm khuếch đại trên (bảng 2.1) có

45

45.18

72.30

608

1 = =

kđ

i

- Hướng dẫn điều chỉnh máy theo các lựa chọn trên xích cắt ren hệ mét.

c, điều chỉnh máy 16K20 tiện ren Anh có chỉ số ren n = 2, số đầu mối k=2; hướng xoắn phải.

- Tính chỉ số ren theo bước xoắn đường ren n x = n:k = 2:2=1;

- Chọn tỉ số truyền nhóm cơ sở trên (bảng 2.2) có i cs =4/5= ;

- Chọn tỉ số truyền nhóm gấp bội trên (bảng 2.2) có i gb =1/2= ;

- Chọn tỉ số truyền nhóm khuếch đại trên (bảng 2.1) có

45

45.18

72.30

608

d, điều chỉnh máy 16K20 tiện ren pitch có chỉ số ren D p = 2, số đầu mối k=2; hướng xoắn phải.

60

2 = ×

tt

- Tính chỉ số ren theo bước xoắn đường ren D px = D p :k = 2:2=1;

- Chọn tỉ số truyền nhóm cơ sở trên (bảng 2.2) có i cs =4/5= ;

- Chọn tỉ số truyền nhóm gấp bội trên (bảng 2.2) có i gb =1/2= ;

- Chọn tỉ số truyền nhóm khuếch đại trên (bảng 2.1) có

45

45.18

72.30

608

chính một góc và chuyển khối bánh răng hai bậc Z60-Z45 về vị trí

ăn khớp ban đầu để tiếp tục tiện Theo cách này có thể tiện ren có số đầu mối k=2;3;4;5;6 với độ chính xác phân độ rất cao.

- Một cách khác để chuyển sang tiên đường ren khác của ren nhiều đầu mối là dịch chuyển dao bằng bàn dao trên theo bước ren t = t x :k Theo cách này độ chính xác phân độ phụ thuộc nhiều vào người điều chỉnh máy.

*Tiện ren ngoài bảng ren của máy: Trong thực tế sản xuất chế tạo máy, gặp

trường hợp cần chế tạo ren không có trong bảng ren của máy(ren ngoài bảng).Trong trường hợp này, cần tính toán, chế tạo bánh răng thay thế điều chỉnh máy tiệnren ngoài bảng Để chắc chắn bánh răng thay thế lắp được, chọn chỉ số ren trongbảng có giá trị gần với ren ngoài bảng cho tính toán điều chỉnh lại theo các bướcsau :

a, Tính chọn bánh răng thay thế :

- Gia công ren quốc tế :

- Gia công ren module : :

- Gia công ren Anh : :

- Gia công ren Pitch :

Ở đây :t*,m*,n*,Dp *- các chỉ số ren ngoài bảng cần tiện ;t,m,n,p- các chỉ số ren có trong bảng ren, chọn các chỉ số này sao cho việc chế tạo thêm bánh răng thay thế là ít nhất có thể.

b, Lắp bánh răng thay thế theo tính toán lại và điều chỉnh máy theo các chỉ số ren được chọn trong tính toán trên

*Tiện ren chính xác trên máy 16K20:

Trong hộp chạy dao, các đường truyền cắt ren đòi hỏi tỉ số truyền động chínhxác và sử dụng khớp nối răng chính xác để nối các trục truyền động Tuy nhiên độcứng vững động lực học của xích truyền động cũng ảnh hưởng lớn dến độ chính xáckhi cắt ren Máy 16K20 có thiết kế đường truyền cắt ren chính xác như các máy tiệnren chuyên dùng : Trục chính (VI) – bộ truyền bánh răng trụ(Z60,Z60)- trục (VIII)– nhóm đảo chiều tiện ren{tiện ren phải(Z30,Z45)} hoặc {tiện ren trái(Z30,Z25,Z45)} – trục (X) - nhóm bánh răng thay thế* - trục (XII) nối trục (XVII)nối trục vít me (XXI) – bàn dao dọc tiện ren Tính chọn bánh răng thay thế cho tiệnren chính xác theo công thức:

Ở đây: tcx- bước xoắn đường ren được cắt

*Gia công các bề mặt côn trên máy tiện: Việc gia công các bề mặt côn trên máy

tiện 16K20 cũng tương tự như công nghệ tiện côn trên các máy tiện khác Đối vớicác bề mặt côn có chiều dài không đáng kể (côn vát mép ) có thể tiện định hình Gia công bề mặt côn có góc côn lớn, chiều dài mặt côn không lớn, tiện côn bằngcách xoay bàn dao trên và chạy dao bằng tay Nếu máy có bàn dao trên tự động thìrất thuận tiện cho tiện bề mặt côn theo phương pháp này

Gia công bề mặt côn có góc côn bé, chiều dài mặt côn lớn, sử dụng phương phápdịch chuyển ụ sau theo phương ngang một lượng tính toán theo góc côn và kíchthước chiều dài của nó (còn gọi là phương pháp đánh lệch ụ sau)

Nếu máy có trang bị cơ cấu chép hình cơ khí hay thủy lực thì tiện côn, hoặc tiện bềmặt định hình đều dựa vào cơ cấy chép hình, rất thuận tiện

2.2 Máy khoan – Máy Doa - Máy tổ hợp

2.2.1 Máy khoan

2.2.1.1 Công dụng và phân loại

Máy khoan được sử dụng rộng rãi trong sản xuất đơn chiếc và loạt nhỏ haytrong các phân xưởng sửa chữa Máy khoan dùng gia công các lỗ thông và khôngthông, khoét, taro ren, doa

Máy khoan được chia ra thành khoan đứng, khoan bàn, khoan cần, khoan lỗ sâu,khoan lỗ tâm, khoan nhiều trục chính

2.2.1.2 Máy khoan đứng

a, Các bộ phận của máy khoan đứng:

(1)-bệ máy, (2)- thân máy, (3)- hộp tốc độ, (4)- động cơ điện, (5)- trục chính, mũi khoan, (7)- hộp chạy dao, (8)- vô lăng chạy dao bằng tay, (9)- bàn máy

(6)-b, Sơ đồ cấu trúc động học máy:

c, Máy khoan đứng 2A135:

Hình 2.6 Sơ đồ động máy khoan đứng 2A135

+ Xích tốc độ:

346568175035)

(48

39)(612148345527)(178

140

V IV

Z Z Z Z Z Z

III Z

Z II

Z Z Z Z Z Z

→φφ

Trục V là trục chính mang dao quay với 9 cấp tốc độ khác nhau Chuỗi vòngquay trục chính được chỉ ra trên đồ thị vòng quay

+ Xích chạy dao:

)/(14 47

1

6021463530512160

513056256021

.50

27.50

27)

(

Z K

Z Z Z Z Z Z Z Z

Z Z Z Z Z Z

Z

Z Z

Z tc

Chú ý: Li hợp M3 đóng chạy dao tự động - tay quay không còn quay theo trục

để an toàn cho người vân hành Ấn tay quay và quay nó theo chiều chuyển độngchạy dao để ngắt li hợp M3, thực hiện chạy dao bằng tay

Khi trục chính chạy dao đi xuống, khối bánh răng ba bậc Z68,Z54,Z50 khôngchạy theo mà đứng tại chỗ trượt tương đối, do trong lòng nó có lỗ then hoa để giữliên kết về truyền động quay của trục chính Tương tự Z27 cũng có lỗ then hoa vàđứng tại chỗ khi bánh răng đi xuống để giữ liên kết cho xích chạy dao

- Từ tay quay trên trục XII có t mm

2.2.1.3 Các máy khoan khác

a, Máy khoan cần: