Máy là tất cả như ng công cụ hoạt động theo nguyên tắc cơ học dùng làm thay đổi một cách có ý thư c về hình dáng hoặc vị trí của vật thể. Cấu trúc, hình dáng và kích thư ớc của máy rất khác nh
238 ĐIỀU CHỈNH MÁY TIỆN TỰ ĐỘNG 239 CHƯƠNG X ĐIỀU CHỈNH MÁY TỰ ĐỘNG I. Nội dung công việc điều chỉnh: I. 1. Lập bản vẽ I. 2. Chuẩn bò máy, dụng cụ cắt, phôi, đồ gá I. 3. Sơ đồ bố trí bàn dao I. 4. Lập sơ đồ gia công I. 5. Xác đònh chế độ cắt I. 6. Xác đònh các thông số công nghệ I. 7. Lập phiếu điều chỉnh I. 8. Lập chu trình làm việc I. 9. Thiết kế cam I. 1. Lập bản vẽ: - Thiết kế bản vẽ, đưa kích thước và yêu cầu kỹ thuật lên bản vẽ. I. 2. Chọn máy, dao, phôi, đồ gá: + Đây là công việc đầu tiên và rất quan trọng, nó quyết đònh đến tiến độ sản xuất, chất lượng chi tiết và giá thành của sản phẩm. + Chọn máy, dụng cụ cắt phù hợp với thiết bò tại nhà máy có sẳn + Chọn máy phù hợp với điều kiện năng suất Q và K + Chọn phôi phù hợp với yêu cầu kỹ thuật. + Đồ gá, dụng cụ kẹp đảm bảo độ cứng vững và tháo lắp dể dàng. I. 3. Sơ đồ bố trí bàn dao: I. 4. Lập sơ đồ gia công: Sơ đồ gia công bao gồm các công việc: + Xác đònh các thứ tự nguyên công gia công, và vò trí các nguyên công. + Các thông số, n, v, st (số vòng quay, vận tốc cắt, và lượng chạy dao). H. X.1. Sơ đồ bố trí dao và ụ trục phôi 240 + Các sơ đồ nguyên công phải có tỉ lệ nhất đònh và kích thước đầy đủ. + Có thể có nhiều sơ đồ gia công cho một chi tiết, vì vậy phải chọn phương án tốt nhất, đem lại năng suất cao và giá thành hạ. Sơ đồ gia công: - Có nhiều phương án gia công, phôi thanh hay phôi rời rạc ……, từ đó ta chọn phương án tối ưu nhất. - Dùng phôi thanh để gia công chi tiết và gia công một lần (trên một nguyên công). Chú ý: Cố gắng cho trùng nhiều nguyên công giữa các bàn dao và đầu rêvolve, giữa các hành trình chạy không và hành trình làm việc. STT Bước công nghệ Hình vẽ Dụng cụ cắt Kích thước 01 Vạt mặt dầu Dao tiện mặt đầu BK6 Vạt Þ6 phẳng 02 Tiện trụ ngoài Þ6 x 15 Bk6 tiện trụ ngoài Þ6 x15 03 Cắt đứt dùng chiều dài L P18 dao cắt đứt Dày 3 x 20 Þ6 x 10 Nguyên công thô gia công trước, nguyên công tinh gia công sau tránh trùng nguyên công để đảm bảo độ chính xác gia công. Khi khoan lỗ có đường kính bé hơn Þ10 mm, cần đònh tâm với mũi khoan lớn hơn. Nguyên công đònh tâm và vạt góc tiến hành cùng một lúc. Khi khoan lỗ có nhiều bậc; khoan lổ có đường kính lớn trước, sau đó khoan lỗ nhỏ hơn. (phương pháp này sử dụng đối với những chi tiết có độ cứng và độ dẻo cao) - Mục đích làm ngắn hành trình và thời gian làm việc. - Mũi khoan làm việc êm hơn và tuổi thọ cao hơn - Có thể gia công được các vật liệu cứng hơn Khi khoan lỗ sâu: - Lần 1: L1 ≤ 3d, (d: đường kính mũi khoan) - Lần 2: L2 ≤ 2d - Lần 3: L3 ≤ d, - Mục đích: Tránh cho mũi khoan không bò kẹt cùng với chi tiết, dẫn đến xoay mũi khoan hoặc chi tiết. - Thoát phoi dễ dàng 241 Gia công với dao đònh hình: - Ta dùng hai dao: Một dao thô và một dao tinh, kích thước dao đúng bằng kích thước nguyên công cần gia công. - Cho trùng nguyên công tiện đònh hình với nguyên công khoan lỗ(nguyên công gia công bằng dao tinh) Để đảm bảo độ đồng tâm chi tiết: độ đồng tâm giữa đường kính ngoài và đường kính trong chi tiết có nhiều bậc, cần gia công cùng một vò trí. Cần cho thời gian nghỉ của dụng cụ cắt ở cuối hành trình trong các nguyên công, nhằm làm tăng độ bóng bề mặt gia công. I. 5. Xác đònh chế độ cắt: -Chế độ cắt gồm: - Lượng chạy dao S (mm/vòng) -Vận tốc cắt V(m/phút) - Số vòng quay trục chính: n (vòng /phút) • Từ công thức: DVDVn.5,318 1000==π (vòng /phút) (D: đường kính chi tiết gia công) - Tùy yêu cầu về đường kính, chiều sâu và chiều dài, xác đònh được lượng chạy dao bằng cách tra bảng. - Với S được xác đònh, chọn vận tốc V tương ứng, tùy thuộc vào vật liệu và các thông số gia công Biết V: Xác đònh n (số vòng quay), chọn n gần với số vòng quay mà máy có cho bước nguyên công, cần gia công. Chọn chế độ cắt: + Lượng dư cắt: chọn lượng dư cắt là bé nhất, để giảm chi phí sản xuất. Tốc độ cắt: áp dụng phương pháp cắt tốc độ cao, dụng cụ cắt là hợp kim cứng. + Khi tiện thép C45 có thể chọn: v = 400 ÷ 450 (m/f), thép cứng: v = 200÷ 250 (m/ f) + Khi gia công nhiều dụng cụ nên chọn chế độ cắt thấp hơn. * Để gia công có hiệu quả cần: - Chọn đúng kim loại làm dụng cụ - Các thông số hình học của dụng cụ - Mài sắt dụng cụ để tăng tuổi thọ - Dụng cụ cắt cứng vững - Đồ gá sử dụng phải linh hoạt - Làm nguội tốt • Lượng chạy dao: - Điều chỉnh theo công thức: ooLLSS .= - S,l: lượng chạy dao và chiều dài gia công cho nguyên công cần tính - So, lo: lượng chạy dao và chiều dài gia công cho nguyên công giới hạn. - Nếu s giảm thì tuổi thọ tăng (s cắt đứt ≥ 0.02 mm/vòng) 242 • Tuổi thọ của dụng cụ: - Theo kinh nghiệm có thể lấy: T = 120 phút Khi gia công với độ chính xác cấp 3 trở lên, chọn tuổi thọ theo dung sai I. 6. Xác đònh các thông số công nghệ: - Nhiệm vụ: tính toán thời gian thực hiện tất cả các nguyên công. Hành trình làm việc và hành trình chạy không, và các cơ cấu khác, sau khi đã có sơ đồ gia công và chế độ cắt. - Các bước thực hiện ï: a) Xác đònh chiều dài hành trình làm việc: Chiều dài hành trình làm việc được tính theo công thức sau: L = L1 + ∆ L1: Độ dài gia công ∆: Khoảng cách an toàn nhỏ nhất và độ vượt quá giữa phôi và chi tiết. Nếu ∆ lớn: tốn nhiều thời gian, cần hạn chế, ∆l: Lấy tùy thuộc vào kết cấu của bàn dao, đồ gá các biện pháp làm việc của máy. ∆ (Mm) Stt Loại Máy Tự Động Bàn Dao Dọc Bàn dao ngang 01 02 03 04 05 Tiện đònh hình ngang Tiện đònh hình dọc (Đường kính phôi ≤ 18 (mm) 8 ≤ d ≤ 45 mm) Nhiều trục Nửa tự động 0.2 ÷0.5 0.3 ÷0.7 0.4 ÷0.6 0.5 ÷1 0.5 ÷2 0.1 ÷0.3 0.2 ÷0.5 0.25 0.2 ÷0.5 0.5 ÷1 Cắt ren:∆ = 2t (t: bước ren) Cắt ren bằng tarô: ∆l = 3mm Cắt đứt chi tiết: ∆1 = ∆2 = 0.2 ÷0.5mm b) Xác đònh số lượng vòng quay và thời gian chính: Nếu gọi i là chỉ số thứ tự các hành trình, thì số vòng quay của hành trình đó là: Ki: = Li / Si (vòng) L i : chiều dài thứ i: Si: lượng chạy dao của hành trình thứ i Do các hành trình khác nhau nên số vòng quay trong một phút khác nhau khác nhau nên tỉ lệ thời gian thực hiện qua các hành trình khác nhau, Li tăng, Vi tăng,T tăng. Để số vòng quay tỉ lệ với thời gian tiêu phí ta cộng thêm hệ số qui dẫn: 243 Sau khi đã xác đònh thời gian cần thiết để gia công chi tiết: Hệ số qui dẫn: titoinnC = Nto: số vòng quay cơ bản của trục chính / 1 phút (có thể lấy nto lớn nhất) Nti: số vòng uay trong một phút của trục chính ở hành trình đã cho. Số lượng vòng quay cho hành trình thứ i: iiiiCCLK .= (vòng) Thời gian cần thiết của hành trình thứ i trong một phút: ).(60. snKttoili= Thời gian chính, không tính thời gian trùng: Công thức sơ bộ: T = (1.25 ÷1.3)T1 Năng suất của máy: =60 / T1 c) Xác đònh sự hối hợp giữa các nguyên công: Sự phối hợp giữa cơ cấu chấp hành và cơ cấu phụ, thông qua các hành trình làm việc của chúng. * Thường được biểu thò trên số phần trăm hoặc 1 góc độ của một vòng quay của trục phân phối. Năng suất Q (chi tiết / phút) 0÷8 8÷15 Nâng 1mm β =1,2o β =1,5o Hạ 1mm β = 0.5o β =1o Cam trục phân phối được chia làm 100 phần, hay 360 o Xác đònh phần trăm chạy không. Nếu gọi Σ β: là số phần trăm (hoặc số góc của các hành trình chạy không của trục phân phối, thì số phần trăm hành trình công tác sẽ là: Σ α = 100 -Σ β hoặc Σ α = 360o - Σ β nếu 1 nguyên công có số lượng vòng quay là Ki: thì số phần trăm hành trình làm việc ứng với Ki: số vòng quay sẽ là:iiiKK∑∑=αα, ∑∑iKα :ứng với 1 vòng quay hành trình. αI: là số nguyên tổng số của các nguyên công bằng Σ α (tổng số % hành trình công tác). sau khi đã tính toán xong ta lập phiếu điều chỉnh: I. 7. Lập phiếu điều chỉnh: Là phiếu tập hợp tất cả những thông số đã được xác đònh ở các phần trên ).(60. snkTTtoilil∑∑== 244 tiến, kẹp lùi, mở Giới hạn góc quay Stt Bước gia công hi Si nlvi N’lvi αi α’i βi β’i Từ đến (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) 1 2 …… …… Mở ống kẹp phôi phôi lùi …………………………. ……………………………. - 42 ……. ……. …… …… ……… ……. ……… ………. ………. ……. …… 10 21 …… ……. …… …… 0 10 …… …… 10 31 …… …… Tổng cộng 0 - - - I. 8. Lập chu trình làm việc: Được biểu diển bằng biểu đồ ghi các bước làm việc của, Cơ cấu chấp hành. Dựa vào các góc quay α, β ở phiếu điều chỉnh: Biểu đồ thông dụng (lập trên trục tọa độ thẳng góc) Stt Cơ Cấu Chấp Hành Chu trình làm việc Của Trục Phân Phối I. Cơ Cấu Phụ 1 2 % .50% .100% 0o 180o . 360o Chu trình được biểu hiện bằng đường thẳng trong góc quay trục phân phối • Góc dương thể hiện tính chất làm việc của cơ cấu (tiến, kẹp) • Góc âm là hành trìnnh lùi dao và mở chi tiết ra • Góc bằng không thể hiện chu trình làm việc • Góc để trống, cơ cấu tương ứng không làm việc • Độ nâng đường thẳng (khi vẽ) đặt trưng cho chiều dài di động của cơ cấu chấp hành,dựa vào đó ta có thể so sánh độ dài di động của các cơ cấu khác (khi vẽ cùng một tỉ lệ), trong bảng là kích thước L. I. 9. Thiết kế cam: Gồm hai loại: thiết kế cam đóa và thiết kế cam đóa a) Thiết Kế Cam Đóa: • Tiến hành vẽ biên dạng cam theo các số liệu đã được xác đònh ở phiếu điều chỉnh. • Những đường cong của cam đóa phụ thuộc vào những đặt điểm chuyển động của cơ cấu chấp hành. Làm việc L Chạy không 245 Khi cơ cấu chấp hành đứng yên, đường cong cam là những cung tròn đồng tâm với trục quay, đây là đường cong chạy không: khi cam quay đồng tâm với trục, thì cơ cấu mà cam tác động sẽ đứng yên, hoặc quay tròn ở trạng thái không làm việc • Khi cơ cấu chấp hành làm việc, góc quay cam tương ứng với độ dài hành trình của cơ cấu chấp hành, • Đường cong công tác là đường cong arsimet (h = c.ϕ ). • Khi chạy không tiến hoặc lùi nhanh thể hiện bằng đường cong parabol, được lấy theo mẫu • Các đường cong khác nhau được nối bởi các cung tròn. • Để tránh va đập con lăn chỉ được tiếp xúc với đường cong một điểm. Vì vậy bán kính của cung tròn phải lớn hơn bán kính con lăn khoảng 1 mm Các thông số cần xác đònh: Rmax: bán kính lớn nhất của đường cong cam Rmin: bán kính nhỏ nhất của đường cong cam D: đường kính con lăn R: độ dài tay đòn A: khoảng cách giữa tâm trục phân phối và tâm quay của cần quay. * Trình tự vẽ cam: H. X.2. Sơ đồ bố trí cam đóa. H. X.3. Các thông số cơ bản của cam đóa 246 -Vẽ các đường tròn có bán kính lần lượt là rmax,rmin, A, nếu con lăn tiếp xúc với biên dạng cam thì: a = rmax + d/2, d: đường kính con lăn. Trên vòng tròn có bán kính Rmax, được chia làm 100 phần,hoặc 360o -Ta lấy điểm (o) tại vò trí thẳng góc với trục cam, -Từ (o) vẽ đường tròn bán kính R cắt đường tròn bán kính A tại (o1), -Từ (o1) với khẩu độ compa R đi qua điểm chia (o), và cắt đường tròn bán kính A tại 1 điểm, ta lấy điểm đó làm điểm xuất phát, và đặt các thông số góc từ phiếu điều chỉnh lên đường tròn bán kính A. -Dựa vào bảng điều chỉnh ta đặt các điểm (các phần, góc quay hành trình công tác) lên vòng tròn có bán kính là A. - Nếu góc quay chia bao nhiêu phần thì độ nâng h chia bấy nhiêu phần. - Vẽ cung tròn tương ứng với cacù phần của độ nâng - Giao điểm giữa các cung tròn và các đường phân chia, góc tương ứng là các điểm của đường arsimet - Các điểm giao nhau càng nhiều, đường arsimet càng chính xác. - Độ nâng H = rmax - rmin (các thông số được ghi trong phiếu điều chỉnh) - Bước xoắn T của đường cong: t / h = 100/ 25, t = 100.h. / 25 -Trong trường hợp cắt ren, đường cong thực tế hơi khác so với đường cong lý thuyết - Độ chênh lệch lớn nhất chiếm khoảng 10% - 15% độ nâng cắt ren. Trên một số máy tiện để tiến và lùi dao nhanh, người ta vẽ theo từng máy - Các đường cong phụ thuộc vào thời gian gia công của chi tiết. b) Thiết Kế Cam Thùng: Các số liệu dựa vào phiếu điều chỉnh Trình tự thiết kế cam thùng: Ta triển khai cam thùng ra hình chữ nhật, chu vi được chia ra 100 phần (hoặc 360o) hướng xuống chiều còn lại là chiều dài cam. Xác đònh bán kính R (khoảng cách giữa các con lăn nằm trong rãnh cam và tâm (o) của đòn bẩy). Xác đònh tâm (o) đối với vò trí của cam thùng, lấy các điểm tâm (o) dọc theo đường biên của cam thùng. H. X4 Vò trí và các thông số cơ bản của cam thùng 247 Với khẩu độ compa R, ta quay các cung tròn có tâm là (o) qua các điểm phân độ. -Dựa vào phiếu điều chỉnh, ta xác đònh các đường cong của cam, trên hình từ cung 10 đến cung 40, phải thực hiện độ nâng. -Xác đònh các điểm giao nhau giữa các cung này, tại các điểm đã xác đònh vẽ đường tròn có đường kính bằng đường kính con lăn (d). -Vẽ đường tiếp tuyến ngoài giữa hai đường tròn trên, đó là đường cong tác thực hiện độ nâng h từ cung 10 đến cung 40. -Những rãnh cam thẳng góc với trục quay là những đường cam chạy không, cơ cấu chấp hành lúc này sẽ đứng yên. -Các đường cong cam tiến hoặc lùi dao nhanh sẽ được vẽ theo mẫu và kèm theo máy (đây là hành trình cố đònh của mỗi máy) -Các đường cong tiến hoặc lùi dao nhanh có thể là đường cong paarabol, hoặc hình sin bất kỳ. - Các mẫu dùng để tiến hoặc lùi dao nhanh thường được làm dưới dạng hình sin, đảm bảo cơ cấu làm việc được êm và dể chế tạo. -Để việc chế tạo và điều chỉnh cam trong quá trình gia công được dễ dàng và nhanh, trên các máy tự động người ta dùng các mãnh cam chế tạo sẵn, có thể tháo lắp được. Những mãnh cam được chế tạo thành từng bộ và có độ nâng (h) khác nhau Hành trình làm việc gồm các đoạn: + Thực hiện tiến nhanh:β = 30o ÷ 45o + Thực hiện lùi nhanh: ϕ = 55o ÷ 60o + Hành trình làm việc. Các thông số; γ:góc nâng (phụ thuộc vào h), h: độ nâng, α: góc ôm, α = 120 ÷ 240o, S = 1.V.i. Id.T (mm/ v) I: Tỉ số truyền từ trục chính đến trục phân phối. Id: Tỉ số truyền từ cam đến bàn dao T: Bước xoắn cam ở hành trình làm việc: γπαtgDhTo .3601== Khi điều chỉnh cam ta chọn cam có độ nâng h, sao cho phù hợp với lượng chạy dao S. H. X.5. Các thông số cơ bản của mãnh cam . công. I. 5. Xác đònh chế độ cắt: -Chế độ cắt gồm: - Lượng chạy dao S (mm/vòng) -Vận tốc cắt V(m/phút) - Số vòng quay trục chính: n (vòng. nên chọn chế độ cắt thấp hơn. * Để gia công có hiệu quả cần: - Chọn đúng kim loại làm dụng cụ - Các thông số hình học của dụng cụ - Mài sắt dụng