Đề cương chế tạo máy

Độ lớn của góc nghiêng chính xác định vị trí của lưỡi cắt chính trong hệ trục toạ độ xác định.. Độ lớn của góc nghiêng phụ xác định vị trí của lưỡi cắt phụ trong hệ trục toạ độ

Đề cương chế tạo máy-Phần lí thuyết(cô Xuân):

I/ Thông số của dụng cụ cắt:

a) Góc trước chính γ

: là góc tạo bởi mặt trước và mặt đáy đo trong tiết diện chính

N-N Độ lớn của góc trước quyết định đến khả năng thoát phoi nên được gọi là góc thoát

b) Góc sau chính α

: là góc tạo bởi mặt sau chính và mặt cắt đo trong tiết diện chính

N-N Góc α

luôn dương và có ảnh hưởng đến vấn đề ma sát khi cắt nên được gọi là góc sát

c) Góc sắc chính β

: là góc tạo bởi mặt trước và mặt sau chính đo trong tiết diện chính.

Độ lớn của góc β

quyết định độ bền của lưỡi cắt chính nên được gọi là góc nhị diện

d) Góc cắt chính δ

: là góc tạo bởi mặt trước và mặt cắt đo trong tiết diện chính Độ

lớn của góc cắt xác định mặt trước trong hệ trục toạ độ

0 90

= +

= + +β α δ γ γ

e) Góc nghiêng chính ϕ

: là góc tạo bởi hình chiếu của lưỡi cắt chính trên mặt đáy và

phương chạy dao Độ lớn của góc nghiêng chính xác định vị trí của lưỡi cắt chính trong hệ trục toạ độ xác định

f) Góc nghiêng phụ ϕ1

: là góc tạo bởi hình chiếu của lưỡi cắt phụ trên mặt đáy và

phương chạy dao Độ lớn của góc nghiêng phụ xác định vị trí của lưỡi cắt phụ trong

hệ trục toạ độ xác định

g) Góc trước phụ γ1

: là góc tạo bởi mặt trước và mặt đáy đo trong tiết diện phụ Độ

lớn của góc trước phụ xác định vị trí của mặt trước phụ trong hệ trục toạ độ xác định

h) Góc sau phụ α1

: là góc tạo bởi mặt sau phụ và lưỡi cắt phụ đo trong tiết diện phụ.

Độ lớn của góc sau phụ xác định vị trí của mặt sau phụ trong hệ trục toạ độ xác định i) Góc mũi daoε

: là góc tạo bởi hình chiếu của lưỡi cắt chính và lưỡi cắt phụ trên mặt

đáy

Độ lớn của góc mũi dao quyết định độ bền của đầu dao Thực nghiệm cho thấy:

0

1 = 180 +

+ε ϕ ϕ

j) Góc nângλ

: là góc tạo bởi lưỡi cắt chính và mặt đáy đo trên mặt cắt Độ lớn của góc

nâng xác định vị trí của lưỡi cắt chính

II/ Qtrình hình thành phoi cắt”

• Phoi được tách ra khỏi chi tiết khi cắt không theo phương vận tốc cắt v (phương lực tác dụng)

• Phoi khi cắt ra bị uốn cong về phía mặt tự do

• kích thước phoi bị thay đổi so với lớp cắt khi còn nằm trên chi tiết

– Các phần tử kim loại sau khi ra khỏi vùng trượt thì quá trình trượt cơ bản đã kết thúc

– Trong khi đó các phần tử kim loại nằm sát và tiếp xúc với mặt trước của dao vẫn bị chèn ép, ma sát do đó vẫn tiếp tục biến dạng

– Quá trình hình thành phoi cắt là quá trình trượt dần hay trượt liên tục của các phần tử kim loại theo các mặt trượt của chúng.

III/Hiện tượng biến cứng bề mặt:

Khi nghiên cứu quá trình hình thành phoi cắt, dao được lý tưởng hóa là hoàn toàn sắc nhọn tuyệt đối, nhưng trong thực tế đầu dao vẫn luôn tồn tại một bán kính cong ρ Đồng thời ma sát giữa mặt sau dao với bề mặt đã gia công, biến dạng đàn hồi, biến dạng dẻo của vật liệu cũng ảnh hưởng đến sự hình thành lớp kim loại trên bề mặt chi tiết

−

−

− Khi cắt, những phần tử kim loại trên trên lớp cắt có chiều dày a nằm trên mặt OF sẽ bị

trượt và tạo thành phoi; những phần tử kim loại nằm trước mặt OF sẽ bị đầu dao nén ép

để tạo thành bề mặt đã gia công của chi tiết Lớp kim loại bị nén ép đó có chiều dày ∆a Lớp kim loại ∆a bị biến dạng dưới sức ép của đầu dao và mặt sau dao

− Sự biến dạng của lớp kim loại ∆a xảy ra cả biến dạng dẻo và biến dạng đàn hồi Do

biến dạng đàn hồi nên khi ra khỏi mặt sau dao một phần của lớp kim loại được phục hồi một lượng ∆h < ∆a

− Phân tích trạng thái ứng lực của các phần tử kim loại trong khu vực bị chèn ép trên

hình 7.6 ta thấy: các phần tử kim loại nằm trong vùng từ O đến O3 vừa chịu ứng suất nén

σ do đầu dao ép, vừa chịu ứng suất kéo τ do ma sát giữa mặt dao và các phần tử kim loại trên chi tiết sát đó

− Cũng tương tự như vậy, đối với các phần tử kim loại trong khu vực O3A Riêng trong

vùng AB thì các phần tử kim loại trên chi tiết do sự giãn nở đột ngột từ vùng chèn

ép ra trạng thái tự do bị các phần tử kim loại trước nó và sau nó kéo ra Do hiện

tượng kéo giãn đột ngột đó nên bề mặt đã gia công dễ phát sinh các vết nứt tế vi

− Bên cạnh tải trọng lực phức tạp như vậy, bề mặt đã gia công còn nhận tác dụng nhiệt

cũng hết sức phức tạp, hình thành nên bề mặt chi tiết gia công có những đặt tính:

− - Ứng suất dư sinh ra trong lớp bề mặt sát bề mặt đã gia công

− - Trên bề mặt đã gia công xuất hiện các vết nứt tế vi

− - Một lớp mỏng của lớp bề mặt đã gia công bị hóa bền (hay bị biến cứng)

IV/ Hiện tượng nhiệt sinh ra trong qua trình cắt:

• Hầu hết năng lượng tiêu hao trong quá trình cắt được chuyển hóa thành nhiệt năng

• Năng lượng này chính là để thực hiện quá trình biến dạng và ma sát khi cắt Điều này có nghĩa là: nguồn gốc của nhiệt là biến dạng và ma sát khi cắt

•

V/Nguyên tắc 6 điểm định vị trong gia công:

Bậc tự do của vật rắn tuyệt đối là khả năng di chuyển của vật rắn tuyệt đối theo một phương nào đó mà không bị cản trở ( ràng buộc )

Khi một vật rắn tuyệt đối không thể di chuyển theo một phương nào đó có nghĩa là nó bị khống chế bậc tự do theo phương đó.

Điểm 1: khống chế bậc tịnh tiến theo phương OZ

Điểm 2: khống chế bậc quay theo phương OY

Điểm 3: khống chế bậc quay theo phương OX

Điểm 4: khống chế bậc tịnh tiến theo phương OX

Điểm 5: khống chế bậc quay theo phương OZ

Điểm 6: khống chế bậc tịnh tiến theo phương OY

Như vậy ta có:

Mặt phẳng 1 ( Oxy ): khống chế 3 bậc tự do

Mặt phẳng 2 ( Oxz ): khống chế 2 bậc tự do

Mặt phẳng 3 ( Oyz ): khống chế 1 bậc tự do

• Lưu ý:

• Tùy thuộc vào từng nguyên công cụ thể mà chỉ nên khống chế vừa đủ bậc tự

do và thông thường cũng không nhiều hơn 6 điểm Trong mọi trường hợp khuyến cáo nên sử dụng không ít hơn 3 điểm định vị.

• Số bậc tự do bị khống chế còn phụ thuộc vào kích thước, diện tích tiếp xúc giữa chi tiết và đồ gá.

VI:Nguyên tắc chọn chuẩn:

Nguyên tắc chọn chuẩn tinh

1 Nên chọn chuẩn tinh là chuẩn tinh chính, như vậy sai số vị trí tương quan khi gia công và khi làm việc là nhỏ nhất.

2 Nên chọn chuẩn gia công ( chuẩn định vị ) trùng với gốc kích thước ( chuẩn

đo lường ) để sai số chuẩn bằng không.

3 Chọn chuẩn sao cho khi gia công chi tiết không bị biến dạng do lực cắt, lực kẹp Mặt phẳng làm chuẩn phải có diện tích đủ lớn để định vị.

4 Chọn chuẩn sao cho kết cấu đồ gá đơn giản và thuận tiện khi sử dụng.

5 Nên chọn chuẩn thống nhất nghĩa là sử dụng một chuẩn cho tất cả các

nguyên công để sai số do lệch chuẩn là nhỏ nhất

Nguyên tắc chọn chuẩn thô.

1 Nếu chi tiết có một bề mặt không gia công thì nên chọn bề mặt đó làm chuẩn thô, như vậy sai lệnh vị trí tương quan giữa bề mặt không gia công và các bề mặt phải gia công là nhỏ nhất.

2 Nếu có một số bề mặt không gia công thì nên chọn bề mặt nào có yêu cầu độ chính xác về vị trí tương quan cao nhất làm chuẩn thô.

3 Trong các bề mặt phải gia công, nên chọn bề mặt nào có lượng dư nhỏ, đồng đều làm chuẩn thô.

4 Chọn mặt tương đối bằng phẳng, không có ba via, đậu hơi, đậu rót, đậu ngót làm chuẩn thô.

5 Chuẩn thô chỉ nên sử dụng một lần ( chủ yếu để gia công chuẩn tinh )

VII/Phân loại chuẩn trong gia công:

Chuẩn công nghệ.

Chuẩn được sử dụng trong quá trình công nghệ bao gồm các quá trình gia công cơ, kiểm tra và quá trình lắp ráp các sản phẩm Thông thường người ta chia chuẩn công nghệ ra làm các lọai như sau:

1 Chuẩn định vị ( hay còn gọi là chuẩn gia công ).

Chuẩn đo lường ( hay còn gọi là chuẩn kiểm tra – gốc kích thước).

Chuẩn định vị ( hay còn gọi là chuẩn gia công ) Là các bề mặt, đường, điểm

có thực nằm trên chi tiết được dùng để định vị ( xác định vị trí ) chi tiết trong hệ thống công nghệ ( M – D – ĐG – CT ) trong quá trình gia công

4 Các bề mặt lấy làm chuẩn mà chưa được gia công hay gia công ở dạng thô ví dụ như gia công bóc vỏ.

6 Các bề mặt lấy làm chuẩn đã được gia công tinh.

7 Chuẩn tinh chính chuẩn tinh còn được sử dụng làm chuẩn trong quá

trình lắp ráp

8 Chuẩn tinh phụ là chuẩn tinh không được sử dụng trong quá trình lắp

ráp

Là các bề mặt, đường, điểm có thực nằm trên chi tiết được dùng làm chuẩn để xác định vị trí tương quan của các bề mặt, đường , điểm khác trong quá trình đo lường kiểm tra.

Là các bề mặt, đường, điểm có thực trên chi tiết dùng làm chuẩn trong quá trình lắp ráp các chi tiết.

Chuẩn điều chỉnh.

Ngòai ra để thuận tiện trong quá trình gia công, người ta còn sử dụng chuẩn điều chỉnh dùng để điều chỉnh dụng cụ cắt

Chuẩn điều chỉnh là các mặt, đường, điểm có thực thường nằm trên đồ gá hay trên máy ví dụ như cữ so dao, phiến tì…

VIII/Các bộ phận đồ gá:

Cấu tạo tổng quát của đồ gá.

Một bộ đồ gá thông thường được cấu tạo từ các bộ phận chính sau đây:

a Bộ phận định vị

b Bộ phận kẹp chặt

c Bộ phận truyền lực từ nơi tác động đến vị trí kẹp

d Bộ phận dẫn hướng, kiểm tra dụng cụ cắt

e Cơ cấu quay và phân độ

f Thân và đế đồ gá

với chuẩn định vị của chi tiết thay thế cho các điểm định vị, làm nhiệm vụ khống chế các bậc tự do theo nguyên tắc 6 điểm định vị

Gồm 2 loại:

- Cơ cấu định vị chính: trực tiếp tham gia định vị chi tiết ( khống chế bậc tự do )

- Cơ cấu định vị phụ: không tham gia định vị chi tiết mà chỉ làm tăng độ cứng vững cho chi tiết, nó không làm thay đổi vị trí của chi tiết, thông thường nó là các cơ cấu điều chỉnh hay di động được

2/Bộ phận kẹp chặt

Khái niệm về kẹp chặt.

Kẹp chặt là cố định vị trí đã định vị Trên hình bên chi tiết được định vị bằng khối V khống chế 4 bậc tự do Để cố định vị trí định vị thì lực kẹp Wct phải đủ lớn làm cho chi tiết không bị trượt và bị xoay trong quá trình gia công

Ý nghĩa và yêu cầu đối với cơ cấu kẹp

Việc kẹp chặt có ảnh hưởng rất lớn đến quá trình

gia công Nếu việc kẹp chặt được thực hiện tốt sẽ

nâng cao năng suất, độ chính xác gia công đồng

thời giảm sức lao động, dễ cơ khí hóa tự động hóa

quá trình sản xuất

Cơ cấu kẹp chặt phải thỏa mãn những yêu cầu sau

đây:

- Không được phá vỡ vị trí đã định vị

- Lực kẹp phải đủ lớn không được nhỏ hơn lực kẹp

cần thiết đồng thời không quá lớn làm biến dạng

chi tiết gia công

- Biến dạng do lực kẹp gây ra không được vượt quá

giới hạn cho phép.

- Đảm bảo động tác phải nhanh, gọn, đơn giản, thao tác tiện lợi an tòan

- Cơ cấu phải nhỏ gọn, gắn liền thành một khối

- bề mặt gia công

3/Bộ phận truyền lực từ nơi tác động đến vị trí kẹp

4/Bộ phận dẫn hướng, kiểm tra dụng cụ cắt

Cơ cấu dẫn hướng.

Cơ cấu dẫn hướng có nhiệm vụ dẫn hướng và nâng cao độ cứng vững cho dụng cụ cắt Thường là các bạc dẫn hướng, phiến dẫn và được sử dụng trong đồ gá ở các nguyên công khoan, khóet, doa hay tiện trong

Cữ so dao.

Cữ so dao dùng để điều chỉnh cho dao cắt có vị trí chính xác so với bàn máy và đồ gá cũng chính là so với chi tiết gia công Cữ so dao thường được dùng trong các đồ gá dùng cho các nguyên công phay

Cữ so dao bao gồm cả các lọai miếng gá và miếng căn

5/Cơ cấu quay và phân độ.

Cơ cấu quay và phân độ thường được sử dụng trong những đồ gá nhiều vị trí, tạo cho phôi có nhiều vị trí trong cùng một lần gá Thí dụ như phay bánh răng bằng phương pháp phay định hình

6/Thân đồ gá.

- Thân đồ gá phải có kết cấu đủ cứng vững và bền khi chịu tải trọng ( chủ yếu là lực cắt ) và không bị biến dạng

- Kết cấu đơn giản, nhẹ dễ chế tạo mang tính công nghệ cao, dễ thap tác và dễ làm vệ sinh đồng thời tháo lắp chi tiết được dễ dàng

- Kết cấu phải chắc chằn vững vàng nhất là những kết cấu quay nhanh

IX/Ý nghĩa và yêu cầu đồ gá:

1 Khái niệm: Đồ gá máy cắt kim loại là một trang bị công nghệ đi kèm với máy

cắt kim loại, nhằm để xác định vị trí chính xác của chi tiết gia công so với dụng cụ cắt, đồng thời giữ vững vị trí đó trong suốt quá trình gia công

2.Nhiệm vụ của đồ gá.

- Nâng cao năng suất và độ chính xác gia công

- Mở rộng khả năng công nghệ cho máy thí dụ như mài trên máy tiện, phay trên máy tiện, tiện trên máy phay…

- Giúp cho việc thực hiện các nguyên công khó trở nên dễ dàng thí dụ như dùng ụ phân độ để gia công bánh răng bằng phương pháp phay định hình

- Cải thiện điều kiện làm việc

3.Yêu cầu của đồ gá.

- Kết cấu phải phù hợp với công dụng

- Đảm bảo độ chính xác gia công

- Thao tác dễ dàng, nhanh chóng và an toàn lao động

- Giá thành chế tạo thấp