Bài giảng máy công cụ - ĐHBKHN

Bài giảng máy công cụ nhằm giới thiệu cấu tạo, nguyên lya làm việc của các máy công cụ: máy tiện, máy phay, máy khoan...

Bµi gi¶ng

M¸y C«NG Cô

Machine-tool and Tribology 203/05/24

Bài mở đầu

Đại c ơng về máy công cụ

 Máy công cụ trong CTM có nhiều loại, trong đó chủ yếu là máy cắt kim loại.

 Chế tạo các chi tiết kim loại

 Hình dáng, kích th ớc xác định

 Lịch sử phát triển MCC: tiền thân là máy tiện gỗ.

 Máy GC gỗ xuất hiện 2000 năm TCN, Aicập

 XIV tại TQ: máy mài, phay g/c kiếm, bánh xe…

 XVII Nga chế tạo máy tiện

 Máy CC chiếm ~40% CN, ~30% nền KTQD có nhiều chủng loại, độ chính xác khác nhau

 Việt nam: Cơ khí HN, Cơ khí Duyên Hải…

 Máy tiện T616, T620

 Máy Phay P623…

Đại c ơng về máy công cụ

 Phân loại máy cắt kim loại trong CTM

 Công dụng : Tiện , Phay, Bào, Khoan, Mài…

 Trình độ vạn năng: Máy vạn năng, Máy chuyên dùng…

 Độ chính xác : Máy chính xác th ờng, máy chính xác cao…

Machine-tool and Tribology 403/05/24

 Ký hiệu máy:

 Việt Nam:

T - tiện, K - khoan, P - Phay, M - mài…

Chữ số đầu chỉ mức độ vạn năng (6-vạn năng, 1-máy TĐ 1 trục), CS tiếp theo chỉ kích th ớc cơ bản, CS tiếp theo chỉ mức độ cải tiến T620, T812A

Ch ơng 1 Tạo hình bề mặt

và cấu trúc động học máy cắt kim loại

Machine-tool and Tribology 603/05/24

T 1 Q

T

Q

Machine-tool and Tribology 803/05/24

 Dạng bề mặt có đ ờng chuẩn thẳng:

Đ ờng sinh: thẳng; cong; gẫy khúc

 Dạng bề mặt đặc biệt:

Cam, cánh tuốc bin, thân khai…

Phân biệt đ ờng sinh và đ ờng chuẩn chỉ có tính chất t ơng đối.

Lựa chọn đ ờng sinh, đ ờng chuẩn  sơ đồ động của máy có độ phức tạp khác nhau

 để hình thành các dạng bề mặt khác nhau của chi tiết gia công trong ngành chế tạo máy cần thiết phải tạo ra các đ ờng sinh và đ ờng chuẩn t ơng ứng.

 Tạo hình bề mặt trong CTM dùng 2 loại đ ờng sinh:

 Đ ờng sinh thẳng, tròn, thân khai, xoắn acsimet

Khi đó máy cắt cần có chuyển động thẳng, quay tròn đều.

 Đ ờng sinh hypecbol, elip, xoắn log

Khi đó máy cắt cần có chuyển động thẳng và quay tròn không đều.

 Các đ ờng sinh chuyển động tựa trên đ ờng chuẩn hình thành bề mặt cần gia công.

 Muốn gia công đ ợc các bề mặt trên cần phải truyền cho phôi và dao các chuyển động t ơng đối hình thành các đ ờng sinh và đ ờng chuẩn các chuyển động tạo hình

Đ1 Tạo hình bề mặt bằng ph ơng pháp hình học

Machine-tool and Tribology 1003/05/24

2.1 Chuyển động tạo hình MCC: ph ơng pháp hình thành đ ờng sinh,

đ ờng chuẩn.

 định nghĩa CđTH : Bao gồm mọi chuyển động t ơng đối giữa dao và phôi

trực tiếp tạo ra bề mặt gia công

 Phân loại chuyển động tạo hình :

 Vừa đơn giản vừa phức tạp:

Q: đơn giản, T1 & T2: phức tạp tạo ra bề mặt côn

 Chuyển động tạo hình có thể do dao hoặc phôi thực hiện bố trí các chuyển động tạo hình để chuyển động của cơ cấu chấp hành đơn giản và chính xác

Đ2 Các ph ơng pháp tạo hình bề mặt chi tiết

Machine-tool and Tribology 1203/05/24

2.2 Tổng hợp chuyển động

 Số chuyển động tạo hình phụ thuộc vào tính chất hình

học của bề mặt g/c và hình dạng dao.

 Trên MCC thông th ờng có 4 c/đ TH với 2 loại CB:

Q&T tổ hợp  các PA của máy CKL

CÇn ph©n biÖt râ G/C kh«ng phoi vµ cã phoi

Machine-tool and Tribology 1403/05/24

 đ ờng chuẩn :

 đ ờng tròn  mặt tròn xoay

 đ ờng thẳngmặt phẳng

 đ ờng cong phẳngbề mặt cam

đ ờng chuẩn đ ợc tạo theo ph ơng pháp chép h ình hoặc điều chỉnh xích

động của máy  NS cao, khó chế tạo dao

Đ3 Tạo hình bề mặt chi tiết trên máy công cụ

3.2 Ph ơng pháp theo vết:

 Bề mặt tạo hình là vết chuyển động của l ỡi dao, hay là có đ ờng sinh tạo

hình là quĩ tích của chất điểm do l ỡi dao chuyển động vạch ra

 Tạo ra vết bằng ph ơng pháp hình học, OR th ớc chép hình, OR điều

chỉnh xích động, OR theo ch ơng trình số

Tiện côn: quay bàn dao, th ớc chép hình, tổng hợp c/đ

Đ3 Tạo hình bề mặt chi tiết trên máy công cụ

Machine-tool and Tribology 1603/05/24

3.3 Ph ơng pháp bao hình :

L ỡi dao c/đ tạo ra nhiều bề mặt,

đ ờng hình học luôn luôn

tiếp tuyến với bề mặt gia công.

Quĩ tích của nh ữ ng điểm này chính

là đ ờng sinh của bề mặt g/c (hình

bao của l ỡi cắt), bề mặt tạo hình

không phụ thuộc vào hình dáng l ỡi cắt

 Bề mặt tạo hình còn phụ thuộc vào vị trí t ơng đối giữa đ ờng sinh và đ ờng

chuẩn:

Đ3 Tạo hình bề mặt chi tiết trên máy công cụ

3.4 Các chuyển động trên máy cắt kim loại:

 Chuyển động chính tạo ra tốc độ cắt: (CB )

 Tiện, mài , khoan : quay tròn V=dn/1000 m/ph

 Bào, chuốt, xọc : chuyển động tịnh tiến:

V=2.l.nhtk /1000 m/ph

 Chuyển động chạy dao (CB)  NS g/c, độ bóng bề mặt

 Tiện: dài - l, tiến dao – Q quay 1 vòng, s (mm/v), thời gian g/c - T

 n.T=l/s  s=l / (n.T)

 Có chạy dao dọc, ngang, h ớng kính, vòng v.v

 Các chuyển động khác:

Phân độ , bao hình, vi sai, phụ…

Đ3 Tạo hình bề mặt chi tiết trên máy công cụ

Machine-tool and Tribology 1803/05/24

4.1 Sơ đồ kết cấu động học:

 Xích truyền động : đ ờng truyền nối từ động cơ đến khâu chấp hành

để thực hiện 1 c/đ tạo hình đơn giản (xích tốc độ), hoặc nối liền giữa 2 khâu c/h phối hợp giữa 2 chuyển động tạo hình phức tạp (xích chạy dao)

 Tổ hợp các xích truyền động trong máy gọi là sơ đồ động của máy.

 Sơ đồ kết cấu động học của máy là mối liên hệ và sự tổ hợp của

các chuyển động tạo hình, hay nó là hình đơn giản của sơ đồ động:

 Thay hộp tốc độ : ký hiệu - i v

 Thay hộp chạy dao: ký hiệu - i s

i: tỷ số truyền, v, s: đại l ợng cần biến đổi

Đ4 Sơ đồ kết cấu động học, liên kết động học, chuyển

động phân độ

 Sơ đồ kết cấu động học máy tiện

ĐC

i v

1 2

3 5

6 4

7

Machine-tool and Tribology 2003/05/24

 Ph ơng trình xích động: là PT tính toán truyền động từ đầu đến cuối xích :

4.2 Xích truyền động tạo hình bề mặt:

 Chuyển động tạo hình đơn giản:

Mài, khoan, phay

Machine-tool and Tribology 2203/05/24

 Chuyển động tạo hình phức tạp:

Tiên ren: 2 c/đ có quan hệ:

 Chuyển động tạo hình đơn giản - phức tạp:

3 chuyển động :

ĐC

iv

1 2

3 5

6 4

4.3 Xích truyền động phân độ:

Chuyển động g/c đ ợc lặp lại ở các

vị trí khác nhau ( th ờng là cách đều)

nhằm hình thành toàn bộ chi tiết g/c.

Ví dụ: Phay răng trên máy phay vạn năng,

dao phay môđun

 Phân độ có thể dùng tay hay động cơ

 Có i x biến đổi tỷ số truyền

VD : i x =1/4: Đĩa phân độ quay 1v, phôi quay 900

Đ4 Sơ đồ kết cấu đH, liên kết đH, phân độ

i

Bộ ly hợp

Phôi Phôi

i

Chốt định vị

Đĩa phân độ

ĐC

Machine-tool and Tribology 2403/05/24

4.4 Liên kết động học (tổ hợp chuyển động):

MCC th ờng tổ hợp các c/đ tạo hình và phân độ với nhiều ph ơng

 Phân độ gián đoạn

 Phân độ liên tục (gia công răng bao hình)

Tổ hợp chuyển động của máy phay bánh răng bằng dao phay mô đun

Dao phay mô-đun

Phôi

Tổ hợp chuyển động của máy tiện hớt l ng dùng xích vi sai:

→ để bù trừ một số chuyển động truyền đến khâu chấp hành

4.5 Sơ đồ động của máy:

xích truyền động đ ợc gọi là Sơ đồ động Mỗi máy công cụ đều có sơ đồ động

Machine-tool and Tribology 2603/05/24

Ví dụ: gia công ren nhiều đầu mối:

is

Đ4 Sơ đồ kết cấu đH, liên kết đH, phân độ