Nghiên cứu mòn của đường dẫn hướng máy tiện 1K62 trong điều kiện vận hành Việt Nam

Nghiên cứu mòn của đường dẫn hướng máy tiện 1K62 trong điều kiện vận hành Việt Nam Nghiên cứu mòn của đường dẫn hướng máy tiện 1K62 trong điều kiện vận hành Việt Nam Nghiên cứu mòn của đường dẫn hướng máy tiện 1K62 trong điều kiện vận hành Việt Nam luận văn tốt nghiệp,luận văn thạc sĩ, luận văn cao học, luận văn đại học, luận án tiến sĩ, đồ án tốt nghiệp luận văn tốt nghiệp,luận văn thạc sĩ, luận văn cao học, luận văn đại học, luận án tiến sĩ, đồ án tốt nghiệp

LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan rằng, số liệu kết thực nghiệm đƣợc nghiên cứu luận văn hoàn toàn thực tế khách quan Những kết tƣơng tự chƣa đƣợc sử dụng để bảo vệ học vị Tác giả luận văn Nguyễn Văn Cảnh MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU DANH MỤC CÁC BẢNG BlỂU .5 DANH MỤC HÌNH VẼ MỞ ĐẦU 1.Lý chọn đề tài 2.Mục đích, đối tƣợng phạm vi nghi n cứu 3.Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài Nội dung 10 5.Phƣơng pháp nghiên cứu 10 CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ DẪN HƢỚNG MÁ THU ẾT MA SÁT & MÒN ĐƢỜNG C NG CỤ 11 1.1 Đƣờng dẫn hƣớng máy công cụ 11 1.1.1 Vai trò đƣờng dẫn hƣớng 11 1.1.2 Kết cấu đƣờng dẫn hƣớng trƣợt 12 1.1.3 Yêu cầu kỹ thuật đƣờng dẫn hƣớng máy công cụ 15 1.2 Ma sát đƣờng dẫn hƣớng máy công cụ .16 1.2.1 Một số khái niệm chung ma sát trƣợt 16 1.2.2 Các đại lƣợng đặc trƣng ma sát 17 1.2.3 Đặc điểm cặp ma sát trƣợt 18 1.3 Mòn đƣờng dẫn hƣớng ma sát trƣợt 21 1.3.1 khái niệm mòn 21 1.3.2 Mòn cặp ma sát 21 1.3.3 Đặc trƣng q trình mịn 23 1.4 Tính mịn khớp ma sát 24 1.4.1 Quy luật mòn vật liệu 24 1.4.2 Mòn bề mặt khớp ma sát 26 1.4.3 Phân loại khớp ma sát theo u kiện mòn 28 1.4.4 Tính mịn cặp ma sát tịnh tiến đảo chiều 30 KẾT LUẬN CHƢƠNG 37 CHƢƠNG 2: QU TĂC KIỂM HÌNH HỌC MÁY CƠNG CỤ VÀ PHƢƠNG PHÁP ĐO MỊN ĐƢỜNG DẪN HƢỚNG MÁY TIỆN 39 2.1 Độ thẳng .40 2.1.1 Độ thẳng đƣờng mặt phẳng không gian 40 2.1.2 Độ thẳng phận 49 2.1.3 Chuyển động theo đƣờng thẳng 52 2.2 Độ song song 55 2.2.1 Độ song song đƣờng mặt phẳng 55 2.2.2 Độ song song chuyển động 61 2.3 Phƣơng pháp đo mòn đƣờng dẫn hƣớng máy tiện 1K62 63 2.3.1 Máy tiện 1K62 63 2.3.2 Những thơng số đặc tính kỹ thuật máy 1K62 66 2.3.3 Ảnh hƣởng mòn đƣờng dẫn hƣớng tiện đến độ xác gia cơng 67 2.3.4 Phƣơng pháp đo mòn đƣờng dẫn hƣớng bàn xe dao máy tiện 70 KẾT LUẬN CHƢƠNG 71 CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ 73 3.1 Thực nghiệm đo mòn đƣờng dẫn hƣớng bàn xe dao máy tiện 1K62 73 3.1.1 Sơ đồ đo mòn đƣờng dẫn hƣớng bàn xe dao máy tiện 1K62 73 3.1.2 Kết đo mòn đƣờng dẫn hƣớng bàn xe dao 73 3.2 Đồ thị mòn đƣờng dẫn hƣớng bàn xe dao máy tiện 1K62 74 KẾT LUẬN CHƢƠNG 80 KẾT UẬN VÀ KIẾN NGH 81 TÀI IỆU THAM KHẢO 82 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU nghĩa Ký hiệu Đơn vị F Lực ma sát N N Lực pháp tuyến N f Hệ số ma sát mvt Động lƣợng thay đổi theo phƣơng pháp tuyến N.s mvn Động lƣợng thay đổi theo phƣơng tiếp tuyến N.s WT Công ti u hao để thắng lực ma sát J Lƣợng mòn m Umax Lƣợng mòn giới hạn m Ual Lƣợng mòn cho phép m U I Cƣờng độ mịn Ih Cƣờng độ mịn khơng thứ ngun k Hệ số mòn p Áp suất ,n Kgf/cm2 Các số L Hành trình lớn bàn dao mm l0 Chiều dài bàn dao mm  Đƣờng kính chi tiết mm  Sai số hình dáng hình học chi tiết gia công mm YABD Dịch chuyển mui dao dƣờng dẫn hƣớng bàn xe dao bị mòn mm xe xe dao bị mòn DANH MỤC CÁC BẢNG BlỂU S bảng ảng 1.1 Bảng 1.2 Bảng 1.3 Bảng 1.4 Bảng 3.1 Bảng 3.2 Bảng 3.3 Nội dung Sơ đồ ph n loại khớp ma sát theo điều kiện ma sát Trình bày cách phân loại theo dạng phân bố mịn bề mặt Cơng thức tính mịn đƣờng dẫn hƣớng tiện Cận tích phân Trang 29 30 34 37 Số liệu đo mòn đƣờng dẫn hƣớng Tiện 1K62 (trong phạm vi từ 50 -700mm) Khoảng dịch chuyển YAB mũi dao đƣờng kính chi tiết gia cơng ứng với vị trí đo mịn tr n đƣờng dẫn hƣớng tiện 1K62 gia công chi tiết trụ dài 300mm,  = 50 mm Tổng hợp sai số gia công tinh chi tiết dài có  = 10 – 80 mm 74 78 79 DANH MỤC HÌNH VẼ S hình Nội dung Trang Hình 1.1 Đƣờng dẫn hƣớng máy tiện 1K62 11 Hình 1.2 Kết cấu đƣờng dẫn hƣớng h nh chữ nhật 12 Hình 1.3 Kết cấu đƣờng dẫn hƣớng phẳng 13 Hình 1.4 Sơ đồ đƣờng dẫn hƣớng lăng trụ 13 Hình 1.5 Rãnh trƣợt chữ V 14 Hình 1.6 Đƣờng dẫn hƣớng rãnh trƣợt én 14 Hình 1.7 Sơ đồ đƣờng dẫn hƣớng hình trụ 15 Hình 1.8 Sự phụ thuộc lực ma sát Fms vào giá trị dịch chuyển  phụ thuộc lƣợng mòn U vào thời gian t Sự 17 Hình 1.9 23 Hình 1.10 Mịn kết cấu ma sát mịn bề mặt đối tiếp 27 H nh 1.11 Sơ đồ mịn đƣờng dẫn hƣớng 32 Hình 2.1 Độ thẳng đƣơng mặt phẳng 40 Hình 2.2 Độ thẳng đƣờng khơng gian 40 Hình 2.3 Vị trí chọn chuẩn thực tế 41 Hình 2.4 So đồ đo độ phẳng mặt phẳng thẳng đứng 42 Hình 2.5 So đồ đo độ phẳng mặt phẳng nằm ngang 43 Hình 2.6 Tổng sai lệch bề mặt sai lệch thƣớc 43 Hình 2.7 Phƣơng pháp căng d y kính hiển vi 44 Hình 2.8 Phƣơng pháp ống ngắm thẳng hàng 45 Hình 2.9 Phƣơng pháp kỹ thuật lade thẳng hàng 46 Hình 2.10 Phƣơng pháp kỹ thuật dụng cụ đo giao thoa lade 46 Hình 2.11 Phƣơng pháp dựa tr n phép đo góc 46 Hình 2.12 Xử lý kết đo 47 Hình 2.13 Sơ đồ đo mặt phẳng đo không nằm ngang 47 Hình 2.14 Phƣơng pháp tự chuẩn trực 48 Hình 2.15 Phƣơng pháp đo dụng cụ đo giao thoa lade 49 Hình 2.16 Rãnh chuẩn bề mặt chuẩn bàn máy 49 Hình 2.17 Đo sai lệch góc 49 Hình 2.18 Đo sai lệch thẳng 49 Hình 2.19 Rãnh V ngƣợc 50 Hình 2.20 Rãnh lăng trụ 50 Hình 2.21 Bề mặt lăng trụ 51 Hình 2.22 Bề mặt thẳng đứng đơn 51 Hình 2.23 Bề mặt nghiêng 51 Hình 2.24 Các sai lệch thành phần 52 Hình 2.25 Sai lệch đƣờng thẳng 54 Hình 2.26 Đƣờng tâm trục quay 56 Hình 2.27 phép đo Thƣớc thẳng đồng hồ so 57 Hình 2.28 Phƣơng pháp nivơ xác 57 Hình 2.29 Mặt phẳng qua hai trục 59 Hình 2.30 Cơ cấu phụ cố định điều chỉnh 59 Hình 2.31 Sơ đồ đo độ song song trục với mặt phẳng 59 Hình 2.32 So đồ đo Độ song song trục giao tuyến hai mặt phẳng Hình 2.33 Sơ đồ độ song song hai mặt phẳng mặt phẳng thứ 60 ba Hình 2.34 Độ song song hai mặt phẳng mặt phẳng thứ ba sử 60 dụng đồ gá 60 Hình 2.35 Độ song song hai đƣờng thẳng Hình 2.36 Độ song song quĩ đạo mặt phẳng 60 Hình 2.37 Một số đồ gá dung đo độ song song 62 Hình 2.38 Độ song song quĩ đạo trục 63 Hình 2.39 Độ song song hai quĩ đạo 63 H nh 2.40 Các phận máy tiện 1K62 64 H nh 2.41 H nh dáng thực máy tiện 1K62 66 62 Hình 2.42 Sai số hình dáng chi tiết trục máy tiện khơng song song với đƣờng dẫn hƣớng 68 Hình 2.43 Sai số hình dáng chi tiết đƣờng dẫn hƣớng khơng thẳng 68 Hình 2.44 Sai số hình học chi tiết gia cơng đƣờng dẫn hƣớng bị mịnsố hình hịc chi tiết gia cơng đƣờng dẫn hƣớng ụ động Hình 2.45 Sai 69 mòn Mặt cắt ngang đƣờng dẫn hƣớng tiện 1K62 H nh 2.46 bị 70 69 Hình 2.47 Sơ đồ đo mòn đƣớng dẫn hƣớng bàn xe dao máy tiện 1K62 71 Hình 3.1 Sơ đồ đo mịn đƣờng dẫn hƣớng 1K62 73 Hình 3.2 Đồ thị mịn bề mặt A đƣờng dẫn hƣớng bàn xe dao 75 Hình 3.3 Đồ thị mịn bề mặt B đƣờng dẫn hƣớng bàn xe dao 75 Hình 3.4 Dịch chuyển mũi dao so với tâm chi tiết 77 MỞ ĐẦU 1.Lý chọn đề tài Máy tiện vạn cỡ trung 1K62 đƣợc sử dụng phổ biến Việt Nam, chủ yếu phục vụ cho công tác gia công chi tiết loạt nhỏ, vừa đơn để phục vụ sửa chữa Qua thời gian sử dụng, đƣờng dẫn hƣớng máy tiện cỡ trung nói chung đƣờng dẫn hƣớng dẫn hƣớng bàn xe dao nói ri ng bị mịn Hậu q trình mòn đƣờng dẫn hƣớng dẫn hƣớng bàn xe dao máy 1K62 gây sai số hình dạng hình học cho chi tiết gia cơng nhƣ cơn, tang trống, n ngựa… Chính vậy, tác giả lựa chọn đề tài „Nghiên cứu mòn đường dẫn hướng máy tiện 1K62 điều kiện vận hành Việt Nam’ nhằm xác định lƣợng mòn đƣờng dẫn hƣớng máy tiện qua sử dụng điều kiện thực tế Tr n sở đánh giá ảnh hƣởng mòn đƣờng dẫn hƣớng đến sai số hình dáng chi tiết gia cơng 2.Mục đích, đ i tƣợng phạm vi nghi n c u Nghiên cứu mòn đƣờng dẫn hƣớng bàn xe dao máy tiện 1K62 điều kiện vận hành Việt Nam Tr n sở đánh giá ảnh hƣởng mịn đƣờng dẫn hƣớng tới sai số hình dạng hình học chi tiết gia công máy Luận văn tập trung chủ yếu vào nghiên cứu, đánh giá lƣợng mòn đƣờng dẫn hƣớng bàn xe dao máy tiện 1K62 phịng thí nghiệm máy cơng cụ 108 –C8, Bộ mơn Máy & Ma sát học, Viện Cơ khí, Đại học Bách khoa Hà Nội nghĩa khoa học thực tiễn đề tài Xác định đƣợc phƣơng tr nh lƣợng mòn U đƣờng dẫn hứng bàn xe dao dọc theo chiều dài đƣờng dẫn hƣớng tiện 1K62 điều kiện vận hành thực tế Xác định đƣợc mức độ ảnh hƣởng mòn đƣờng dẫn hƣớng bàn xe dao máy tiện 1K62 đến sai số hình học chi tiết gia công Xây dựng đƣợc biểu đồ mòn thực nghiệm đƣờng dẫn hƣớng bàn xe dao máy điều kiện thí nghiệm thực hành gia cơng chi tiết loạt nhỏ, từ xác định tuổi thọ lại máy Nội dung Chƣơng 1: Tổng quan lý thuyết ma sát mịn đƣờng dẫn hƣớng máy cơng cụ Chƣơng 2: Quy tắc kiểm máy công cụ phƣơng pháp đo mòn đƣờng dẫn hƣớng Chƣơng 3: Kết thực nghiệm đánh giá Phƣơng pháp nghi n c u Nghiên cứu lý thuyết tổng quan ma sát mòn cặp ma sát đƣờng dẫn hƣớng bàn xe dao máy tiện Nghiên cứu thực nghiệm để xác định độ mòn đƣờng dẫn hƣớng bàn xe dao máy tiện, từ đƣa dự đốn ảnh hƣởng đến độ xác gia cơng máy tiện 10 Hình 2.43: Sai số hình dáng chi tiết đƣờng dẫn hƣớng khơng thẳng Hình 2.42: Sai số hình dáng chi tiết trục máy tiện khơng song song với đƣờng dẫn hƣớng 2.3.3.2 Ảnh hƣởng mòn đƣờng dẫn hƣớng tiện đến chất lƣợng sản phẩm Đƣờng dẫn hƣớng, bàn dao, bàn máy bàn trƣợt máy công cụ phận trực tiếp tham gia vào trình chuyển động tạo hình chi tiết cắt gọt Độ xác chuyển động chúng ảnh hƣởng đến sai số hình dạng chi tiết gia công Các cấu dẫn hƣớng chịu tác động trực tiếp của lực cắt dịch chuyển bàn máy bàn dao nên bị mòn theo thời gian [10,11,12] Đƣờng dẫn hƣớng bàn xe dao máy tiện bị mòn theo phƣơng pháp tuyến bề mặt, dọc theo chiều dài làm thay đổi vị trí tƣơng đối mũi dao tiện so với đƣờng tâm chi tiết gia công Đồng thời làm thay đổi quỹ đạo chuyển động tạo hình mũi dao không gian, g y sai số hình dạng hình học theo chiều dài gia cơng [9] Lƣợng mòn đƣờng dẫn hƣớng theo phƣơng pháp tuyến bề mặt phụ thuộc áp lực, tần suất làm việc chiều dài gia công Thông thƣờng đƣờng dẫn hƣớng phía trƣớc máy tiện mịn nhanh đƣờng dẫn hƣớng phí chịu lực lớn Một số dạng sai số hình học gây cho chi tiết gia cơng đƣờng dẫn hƣớng bị mịn theo phƣơng pháp tuyến với bề mặt[9,11]: Trƣờng hợp đƣờng dẫn hƣỡng bị mòn lõm xuống: Trƣờng hợp thƣờng xảy mòn lõm xuống phần băng máy Đ y nơi làm việc nhiều, bàn xe dao di trƣợt nhiều để lại vết mòn bâng máy Hậu đƣờng dẫn hƣớng bị lõm xuống làm cho mũi dao cắt chuyển động tới chỗ bị thấp hơp so với tâm 68 trục tâm chi tiết làm cho khoảng cách từ tâm chi tiết đến mũi dao tăng lên dao chuyển động từ đầu phía băng máy V làm cho đƣờng kính chi tiết sau tiện phần chi tiết lớn phần đầu chi tiết (chi tiết có hình dạng tang trống) Hình 2.44: Sai số hình học chi tiết gia cơng đƣờng dẫn hƣớng bị mòn a- Đƣờng dẫn hƣớng bị mòn lõm phần giữa; b- Đƣờng dẫn hƣớng bị mòn lõm hai đầu Trƣờng hợp đƣờng dẫn hƣớng ụ động bị mòn: trƣờng hợp tâm ụ động thấp t m trục Hiện tƣợng làm cho dao chạy phần trục chống tâm ụ động xa t m hơn, dao xa t m làm cho đƣờng kính vật tiện lớn Nhƣ làm cho hình dạng chi tiết gia cơng bị cơn, to đầu nhỏ đầu ụ đứng Hình 2.45: Sai số hình học chi tiết gia cơng đƣờng dẫn hƣớng ụ động bị mịn Khi cặp ma sát đƣờng dẫn hƣớng máy tiện bị mòn làm khe hở đƣờng dẫn hƣớng với bàn xe dao tăng, khe hở kết hợp với khe hở khác nhƣ khe hở bàn dao dọc với bàn dao ngang, khe hở bàn dao ngang với trƣợt tạo thành khe hở lớn làm giảm độ cứng vững dao dao chuyển động nên làm 69 tăng độ nhám bề mặt chi tiết gia cơng 2.3.4 Phƣơng pháp đo mịn đƣờng dẫn hƣớng bàn xe dao máy tiện Đƣờng dẫn hƣớng gồm hai đƣờng dẫn hƣớng bàn xe dao đƣờng dẫn hƣớng ụ động nhƣ tr n h nh 2.46 Trong giới hạn nghiên cứu đề tài, tập trung vào nghiên cứu mòn đƣờng dẫn hƣớng bàn xe dao dọc máy tiện 1K62 H nh 2.46: Mặt cắt ngang đƣờng dẫn hƣớng tiện 1K62 Trên hình, bề mặt 1, 2, 3, bề mặt đƣờng dẫn hƣớng bàn xe dao dọc, bề mặt 4, 5, 6, bề mặt đƣờng dẫn hƣớng ụ động Đƣờng dẫn hƣớng ụ động thƣờng mòn ụ động di chuyển (ụ động di chuyển thực chống t m để gia công chi tiết đài để khoan) Đƣờng dẫn hƣớng dẫn động bàn xe dao dọc thƣờng chuyển động liên tục suốt q trình gia cơng chi tiết Dƣới tác dụng lực cắt Py thay đổi q trình gia cơng nên mịn phân bố khơng ( thuộc nhóm thứ kết cấu ma sát ) Mòn đƣờng dẫn hƣớng dẫn hƣớng máy tiện dẫn đến việc suy giảm độ xác làm việc nhƣ độ xác chi tiết gia công Theo TCVN 7011-1-2007 để đảm bảo độ xác chi tiết gia cơng đƣờng dẫn hƣớng bàn xe dao máy tiện đảm bảo độ thẳng với đƣờng tâm trục [9] Sai lệch đƣờng thẳng chuyển động theo đƣờng thẳng đƣợc xác định độ thẳng quỹ đạo điểm làm việc điểm đặc trƣng phận chuyển động Điểm đặc trƣng tr nh làm việc máy tiện mũi dao Việc xác định đƣờng tâm trục tr nh đo không dễ dàng, cần hỗ trợ thiết bị đo 70 Mặt khác, kết cấu đƣờng dẫn hƣớng bàn xe dao máy tiện 1K62 hình 2.46, có phần bề mặt đƣợc gia công tinh, không tham gia vào trình gia cơng, khơng bị mịn Vì vậy, thay việc kiểm tra độ thẳng đƣờng dẫn hƣớng với tâm trục cách đo độ song song quỹ đạo chuyển động với mặt phẳng chuẩn Sai lệch độ song song lƣợng mòn đƣờng dẫn hƣớng chiều dài khảo sát Sơ đồ đo mòn đƣờng dẫn hƣớng bàn xe dao máy tiện 1K62 nhƣ sau: Mâm cặp Hình 2.47: Sơ đồ đo mòn đƣớng dẫn hƣớng bàn xe dao máy tiện 1K62 Trong đó: – Th n máy, , – Bàn xe dao, – Mặt phẳng chuẩn, 4- Đồng hồ so đo mòn đƣờng dẫn hƣớng Đồng hồ so đƣợc gá phận chuyển động dịch chuyển khoảng cách xác định, đầu đo tỳ vng góc với bề mặt trƣợt dọc theo bề mặt KẾT LUẬN CHƢƠNG Máy công cụ sau thời gian làm việc, độ xác máy suy giảm gây sai số chi tiết gia công Để tr độ xác đánh giá mức độ xác cịn lại máy cơng cụ cần thiết phải tiến hành kiểm máy công cụ theo tiêu chuẩn TCVN 7011 -1: 2007 Qua nghiên cứu tiêu chuẩn quy tắc kiểm máy cơng cụ TCVN 7011-1:2007, 71 phân tích thông số kỹ thuật máy tiện 1K62 đƣa đƣợc sơ đồ đo mòn đƣờng dẫn hƣớng bàn xe dao phù hợp với đặc điểm kết cấu mặt cắt ngang th n máy tiện 1K62 Phƣơng pháp, sơ đồ đo đơn giản dựa thiết bi đo phù hợp, có độ xác cao 72 CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ 3.1 Thực nghiệm đo mòn đƣờng dẫn hƣớng bàn xe dao máy tiện 1K62 3.1.1 Sơ đồ đo mòn đƣờng dẫn hƣớng bàn xe dao máy tiện 1K62 Sử dụng phƣơng pháp đo độ song song quỹ đạo mặt phẳng cho trƣờng hợp mặt phẳng chuẩn không nằm phận chuyển động theo TCVN 7011-1:2007 Sơ đồ bố trí đồng hồ so đo mịn đƣờng dẫn hƣớng bàn xe dao nhƣ hình 3.1 Mâm cặp Mâm cặp Hình 3.1: Sơ đồ đo mịn đƣờng dẫn hƣớng bàn xe dao 1K62 Trong đó: 1– Thân máy, – Bàn xe dao, – Bề mặt chuẩn, 4- Đồng hồ đo mòn bề mặt B, Đồng hồ đo mịn mặt A  Trên hình 3.1 bề mặt cần đo mòn đƣờng dẫn hƣớng bàn xe dao gồm mặt: Mặt A mặt dẫn hƣớng tam giác  Mặt chuẩn: Lấy bề mặt đƣờng dẫn hƣớng ụ động, phần khơng bị mịn  Dụng cụ đo: Đồng hồ so có độ xác 0.01mm Mitutoyo – Nhật bản, đồng hồ đƣợc gắn phận chuyển động (bàn xe dao), đầu đo đƣợc tỳ vng góc với bề mặt chuẩn trƣợt dọc theo bề mặt 3.1.2 Kết đo mòn đƣờng dẫn hƣớng bàn xe dao Tiến hành đo mòn đƣờng dẫn hƣớng bàn xe dao, lần lƣợt đo với bề mặt A B đƣợc thực nhƣ sau: 73 - Xác định điểm chuẩn đo O đƣờng dẫn hƣớng ụ động – điểm mà bàn xe dao hầu nhƣ khơng mịn di chuyển đến, lƣợng mịn khơng đáng kể làm điểm chuẩn Chọn điểm cách đầu bên trái đƣờng dẫn hƣớng 50mm - Đồng hồ so gá lên bàn xe dao vị trí vng góc với đƣờng dẫn hƣớng, đầu đo đồng hồ tỳ lên mặt chuẩn, chuẩn đồng hồ giá trị vị trí O hình 3.1 - Tiến hành đo lƣợng mòn tổng cộng theo phƣơng vng góc bàn máy (Y) dọc theo chiều dài đƣờng dẫn hƣớng, 5cm đọc kết lần (dựa vào du xích bàn xe dao) Quá tr nh đo đƣợc lặp lại lần Giá trị hiển thị tr n đồng hồ lƣợng mịn bề mặt đƣờng dẫn hƣớng bàn xe dao - Tiến hành đo lần lƣợt theo bƣớc nhƣ tr n với bề mặt cần đo A B Bảng tổng hợp số liệu đo mòn mặt A, nhƣ sau: Bảng 3.1: Số liệu đo mòn đƣờng dẫn hƣớng Tiện 1K62 (trong phạm vi từ 50 700mm) Vị trí đo mịn đƣờng dẫn hƣớng (mm) 50 Lƣợng mòn TB (mm) Bề mặt B (YB) Vị trí đo mịn đƣờng dẫn hƣớng (mm) 400 Bề mặt A (YA) 100 Lƣợng mòn TB (mm) Bề mặt A (YA) 0.23 Bề mặt B (YB) 0.29 0.06 0.08 450 0.24 0.31 150 0.1 0.13 500 0.23 0.32 200 0.12 0.16 550 0.19 0.30 250 0.15 0.2 600 0.15 0.25 300 0.19 0.23 650 0.1 0.17 350 0.21 0.27 700 0 3.2 Đồ thị mòn đƣờng dẫn hƣớng bàn xe dao máy tiện 1K62 Từ số liệu mòn tổng cộng đƣờng dẫn hƣớng bàn xe dao, vị trí dọc theo chiều dài đƣờng dẫn hƣớng (bảng 3.1) xây dựng đƣợc đồ thị mòn bề mặt A nhƣ tr n h nh 3.2 hình 3.3 74 Mịn mặt A lƣợng mòn (mm) 50 150 250 350 L(mm) 450 550 650 750 -0.1 -0.2 -0.3 -0.4 Mòn mặt A y = 3E-09x3 - 1E-06x2 - 0.0006x + 0.0216 R² = 0.9897 Lượng mịn (mm) Hình 3.2: Đồ thị mòn bề mặt A đƣờng dẫn hƣớng bàn xe dao Mòn mặt -0.1 50 150 250 350 450 L (mm) 550 650 750 -0.2 -0.3 -0.4 Mòn mặt B y = 5E-09x3 - 3E-06x2 - 0.0003x - 0.0005 R² = 0.9806 Hình 3.3: Đồ thị mịn bề mặt B đƣờng dẫn hƣớng bàn xe dao Từ đồ thị mòn tổng cộng bề mặt đƣờng dẫn hƣớng dẫn hƣớng bàn xe dao hình 3.2 hình 3.3 cho thấy lƣợng mòn bề mặt đƣờng dẫn hƣớng bàn xe dao không nhƣ tr n bề mặt đƣờng dẫn hƣớng khơng Lƣợng mịn tập trung vùng 2/3 đƣờng dẫn hƣớng kể từ mâm cặp, lƣợng mòn bề mặt B lớn bề mặt A đƣờng dẫn hƣớng Điều đƣợc lý giải nhƣ sau: Do kết cấu máy tiện 1K62 gia công lực cắt Py tác động lên bề mặt B lớn bề mặt A lƣợng mịn bề mặt B lớn Mặt khác, thay đổi lực cắt Py tác dụng l n hai đƣờng dẫn hƣớng đƣờng dẫn hƣớng dọc theo chiều dài chế độ công nghệ thay đổi; Gia công chi tiết đƣợc làm từ loại vật liệu khác nhau; Gia cơng chi tiết có chiều dài khác nhau…Từ đồ thị mòn cho thấy với máy tiện 1K62 gia cơng chi tiết trụ ngắn đạt đƣợc độ xác hình học cao tiện chi tiết dài Xử lý số liệu mòn tổng cộng bề mặt đƣờng dẫn hƣớng dẫn hƣớng bàn xe dao thu đƣợc phƣơng tr nh hồi quy nhƣ sau: 75 Lƣợng mòn tổng cộng YA đƣờng dẫn hƣớng bề mặt A có dạng phƣơng trình: Y = 3E-09x3 – 1E-06x2 – 0.0006x+0.0216 (3.1) R = 0.9897 Lƣợng mòn tổng cộng YB đƣờng dẫn hƣớng bề mặt B có dạng phƣơng trình: Y =5-09x3 – 3E-06x2 – 0.0003x-0.0005 (3.2) R = 0.9806 Kết xử lý số liệu nói phản ánh thực tế hoạt động máy tiện 1K62 điều kiện nhà trƣờng chủ yếu gia công phục vụ sửa chữa gia công loạt nhỏ chi tiết có chiều dài trung bình 300 – 600mm Vì hoạt động di trƣợt bàn xe dao tr n đƣờng dẫn hƣớng chủ yếu diễn phạm vi khoảng 2/3 chiều dài đƣờng dẫn hƣớng (tính từ phía mâm cặp máy) Hai bề mặt đƣờng dẫn hƣớng bàn xe dao bị mòn làm mũi dao tiện chạy dao dọc khơng ngang t m nhƣ vị trí gá chuẩn dao tiện Khi tiện dọc chi tiết trụ có sai số hình dạng nhƣ: Hình cơn, hình tang trống, hình yên ngựa Để xác định đƣợc giá trị lớn sai số hình dạng hình học chi tiết gia công, cần phải xác định lƣợng dịch chuyển mũi dao so với tâm chi tiết nguyên nhân mòn Áp dụng nguy n lý đồng dạng giả thiết lƣợng dịch chuyển mũi dao theo phƣơng ngang vơ bé bỏ qua, mũi dao dịch chuyển theo phƣơng Y mòn đƣờng dẫn hƣớng nhƣ h nh 3.4 Thay đổi vị trí mũi dao đƣờng dẫn hƣớng dẫn hƣớng bàn xe dao bị mịn, đƣợc tính theo công thức sau: YABD = YAD + YBD (3.3) YAD = YA.LB/(LA+LB) YBD = YB.LA/(LA+LB) Trong đó: YABD – Dịch chuyển mũi dao đƣờng dẫn hƣớng bàn xe dao bị mòn; YAD – Dịch chuyển mũi dao đƣờng dẫn hƣớng bàn xe dao mòn YA bề mặt A; 76 YBD – Dịch chuyển mũi dao đƣờng dẫn hƣớng bàn xe dao mòn YB bề mặt B; YA – Lƣợng mòn bề mặt A đƣờng dẫn hƣớng bàn xe dao YB - Lƣợng mòn bề mặt B đƣờng dẫn hƣớng bàn xe dao LA – Khoảng cách theo phƣơng ngang từ mũi dao đến điểm gávđồng hồ so bề mặt A, LA =LTCA + R; LTCA = 225mm; LTCA – Khoảng cách từ t m trục đến điểm gá đồng hồ so bề mặt A LB – Khoảng cách theo phƣơng ngang từ mũi dao đến điểm gá đồng hồ so mặt B ; LB =LTCB – R; LTCB = 125mm; LTCB - Khoảng cách từ t m trục đến điểm gá đồng hồ so bề mặt R – Bán kính chi tiết theo yêu cầu; R‟ – Bán kính chi tiết sau gia cơng Hình 3.4: Dịch chuyển mũi dao so với tâm chi tiết Sai số hình dáng hình học chi tiết gia cơng đƣợc tính theo cơng thức:  = 2(R‟ - R)  =2   R (3.4)   + YABD - R  Sai số hình dáng hình học chi tiết gia cơng nhiều yếu tố gây ra, yếu tố mịn băng máy Độ mịn cho phép đƣờng dẫn hƣớng tiện phụ 77 thuộc vào kích thƣớc chi tiết gia cơng độ xác u cầu Để gia cơng tinh chi tiết có  = 50 - 80 mm, chiều dài L = 300mm th độ mòn cho phép giới hạn đƣờng dẫn hƣớng 0,02mm [1] Với cấp xác 5, sai lệch kích thƣớc giới hạn gia công  = 50 - 80 mm T = 0.013mm [6] Căn vào lƣợng mòn tổng cộng đƣờng dẫn hƣớng bàn xe dao cơng thức (3.3), (3.4), xác định đƣợc đƣờng kính chi tiết gia công gia công d = 50mm với chiều dài 300mm máy tiện 1K62 nhƣ bảng 3.2 (Trong trƣờng hợp xét ảnh hƣởng mòn băng máy) Bảng 3.2: Khoảng dịch chuyển YABD mũi dao đƣờng kính chi tiết gia cơng ứng với vị trí đo mịn tr n đƣờng dẫn hƣớng tiện 1K62 gia công chi tiết trụ dài 300mm phạm vi gia công từ 50 – 700mm,  = 50 mm Vị trí mịn đƣờng dẫn hƣờng (mm) YA YB  (mm) (mm) (mm) YAD YBD YABD ’ (mm) (mm) (mm) (mm) 50 0 50 0.0000 0.0000 0.0000 50.0000 100 0.06 0.07 50 0.0203 0.0463 0.0666 50.0002 150 0.1 0.12 50 0.0339 0.0793 0.1132 50.0005 200 0.12 0.16 50 0.0407 0.1058 0.1464 50.0009 250 0.15 0.2 50 0.0508 0.1322 0.1831 50.0013 300 0.19 0.23 50 0.0644 0.1520 0.2164 50.0019 350 0.21 0.27 50 0.0712 0.1785 0.2497 50.0025 400 0.23 0.29 50 0.0780 0.1917 0.2697 50.0029 450 0.24 0.31 50 0.0814 0.2049 0.2863 50.0033 500 0.23 0.32 50 0.0780 0.2115 0.2895 50.0034 550 0.19 0.3 50 0.0644 0.1983 0.2627 50.0028 600 0.15 0.25 50 0.0508 0.1653 0.2161 50.0019 650 0.1 0.17 50 0.0339 0.1124 0.1463 50.0009 700 0 50 0.0000 0.0000 0.0000 50.0000 78 Từ bảng 3.2, xác định sai số hình dạng hình học mịn đƣờng dẫn hƣớng MBM = 0.0034mm Nhƣ vậy, ảnh hƣởng mòn tổng cộng bề mặt đƣờng dẫn hƣớng dẫn hƣớng bàn xe dao đến sai số hình dạng hình học chiếm khoảng 26% T Tƣơng tự nhƣ có bảng tổng hợp sai số hình dạng hình học số chi tiết trụ dài có đƣờng kính 10 – 80 mm gia cơng tinh máy tiện 16K20 (bảng 3.3) Bảng 3.3: Tổng hợp sai số gia công tinh chi tiết dài có  = 10 – 80 mm (mm) 10 (YAB)  thực tế T Cấp CX Cấp CX (mm) (mm) (mm) thực tế Yêu cầu 0.016 0,062 11 - 0.006 18 0.009 0.035 20 0.0081 0,031 – 0.009 30 0.0055 0.021 30 0.0055 0,021 - 0,011 40 0.0041 0.016 40 0.0041 0,016 50 0.0034 0.013 50 0.0034 0,013 65 0.0026 0.01 65 0,0026 0,01 80 0.0022 0,011 0,013 5 0,013 5 0.0085 Từ số liệu bảng 3.3 cho thấy ảnh hƣởng mòn đƣờng dẫn hƣớng dẫn hƣớng bàn xe dao tới đƣờng kính chi tiết có  nhỏ lớn chi tiết có  lớn Điều 79 giải thích tỷ lệ dịch chuyển mũi dao mòn đƣờng dẫn hƣớng với đƣờng kính gia cơng có giá trị nhỏ Nhƣ Máy tiện 1K62 khảo sát phù hợp cho nguyên công tiện thô chi tiết dài đạt cấp xác thơng thƣờng, gia cơng tinh đạt cấp xác cao thích hợp phơi đƣờng kính   50mm KẾT LUẬN CHƢƠNG Luận văn đƣa phƣơng pháp đo lƣợng mòn tổng cộng đƣờng dẫn hƣớng dẫn hƣớng bàn xe dao cho máy tiện 1K62 Xây dựng đƣợc đồ thị mòn đƣờng dẫn hƣớng đƣờng dẫn bàn xe dao, xác định vùng mòn lớn lân cận 2/3 chiều dài đƣờng dẫn hƣớng kể từ mâm cặp Tr n sở liệu đo lƣợng mòn tổng cộng đƣờng dẫn hƣớng dẫn hƣớng bàn xe dao, đánh giá ảnh hƣởng mòn đƣờng dẫn hƣớng tới sai số hình dạng hình học chi tiết gia công máy tiện 1K62 với đƣờng kính chi tiết từ  = 10 – 80 mm với chiều dài gia công vùng khảo sát Ảnh hƣởng mòn đƣờng dẫn hƣớng dẫn hƣớng bàn xe dao đến chi tiết gia cơng có đƣờng kính nhỏ mạnh chi tiết gia cơng có đƣờng kính lớn Nhƣ vậy, sai số hình dạng hình học chi tiết gia công không phụ thuộc vào lƣợng mòn đƣờng dẫn hƣớng dẫn hƣớng bàn xe dao mà cịn phụ thuộc vào đƣờng kính chi tiết gia công Căn vào dung sai cho phép cấp xác gia cơng cấp xác thực tế đạt đƣợc máy 1K62 khảo sát, xác định đƣợc khả gia cơng cịn tiếp tục tuổi thọ lại đƣờng dẫn hƣớng dẫn hƣớng bàn xe dao Từ đƣa kế hoạch bảo dƣỡng sửa chữa nhƣ mài, cạo rà lại đƣờng dẫn hƣớng dẫn hƣớng bàn xe dao máy 1K62 80 KẾT UẬN VÀ KIẾN NGH Kết luận: Luận văn đƣa phƣơng pháp đo lƣợng mòn tổng cộng đƣờng dẫn hƣớng dẫn hƣớng bàn xe dao cho máy tiện 1K62 dựa quy tắc kiểm máy công cụ theo TCVN 7011 -1 -2007 Xây dựng đƣợc quy luật mòn đƣờng dẫn hƣớng đƣờng dẫn bàn xe dao theo chiều dài khảo sát, xác định vùng mòn lớn lân cận 2/3 chiều dài đƣờng dẫn hƣớng kể từ mâm cặp Tr n sở liệu đo lƣợng mòn tổng cộng đƣờng dẫn hƣớng dẫn hƣớng bàn xe dao, đánh giá ảnh hƣởng mòn đƣờng dẫn hƣớng tới sai số hình dạng hình học chi tiết gia cơng máy tiện 1K62 với đƣờng kính chi tiết từ  = 10 – 80 mm với chiều dài gia công vùng khảo sát Ảnh hƣởng mòn đƣờng dẫn hƣớng dẫn hƣớng bàn xe dao đến chi tiết gia cơng có đƣờng kính nhỏ mạnh chi tiết gia cơng có đƣờng kính lớn Nhƣ vậy, sai số hình dạng hình học chi tiết gia cơng khơng phụ thuộc vào lƣợng mòn đƣờng dẫn hƣớng dẫn hƣớng bàn xe dao mà phụ thuộc vào đƣờng kính chi tiết gia cơng Đóng góp kiến nghị: Kết nghiên cứu đề tài làm sở cho nghiên cứu tổ chức thực hành thí nghiệm gia cơng cắt gọt máy cơng cụ nhằm tr độ xác tuổi thọ máy Kết đề tài làm sở để đề xuất giải pháp hợp lý cho gia công chi tiết máy tiện để giảm thiểu lƣợng mòn, tăng thời gian sử dụng tuổi thọ máy Hiện sở đào tạo, sản xuất máy tiện vạn cỡ trung 1K62 cịn sử dụng nhiều loại máy tiện vạn khác nhƣ máy tiện T6M16, T18A, 16K20 loại máy tiện có đƣờng dẫn hƣớng đƣợc áp dụng công nghệ vật liệu chế tạo không hồn tồn giống nên cần có nghiên cứu mở rộng cho loại máy tiện vạn hạng trung khác, đặc biệt máy tiện CNC 81 T I LI U THAM KHẢO Tiếng Việt [1] Lƣu Văn Nhang (2005), Kỹ thuật sửa chữa máy công cụ, NX Giáo dục [2 Nguyễn Ngọc Cẩn (1985), Thi t máy c t im oại, NXB Khoa học & Kỹ thuật [3 Nguyễn Văn Th m (1988), òn v tuổi th c a sống tr t máy công cụ, Luận án phó tiến sỹ khoa học [4] Nguyễn Anh Tuấn, Phạm Văn Hùng (2005), Ma sát h c, NXB Khoa học & Kỹ thuật [5 Nguyễn Doãn Ý (2008), Giáo tr nh ma sát mòn v boi tr n, NXB Khoa học [6] Ninh Đức Tốn (2012), Sổ tay dung sai lắp ghép, NX Giáo Dục [7 Phạm Văn Hùng, Nguyễn Phƣơng (2006), áy công cụ, NXB Khoa học & Kỹ thuật [8] Ti u chuẩn TCVN 7011 -1: 2007 uy t c i m máy công cụ ph n – Độ ch nh ác h nh h c c a máy; Vi n ti u chuẩn quốc gia Việt Nam [9] Trần Văn Địch, Nguyễn Trọng Bình, Nguyễn Thế Đạt, Nguyễn Viết Tiếp, Trần Xuân Việt (2008), Công nghệ ch tạo máy, NXB Khoa học & Kỹ thuật Tiếng Anh [10] Lin Yang, Jin Yuan Wang, Rui Nan Wu, Wei Wu (2012), Machine Slideway Wear to the Precision of the Whole Machine Impact, Applied Mechanics and Materials, Vols 229-231, pp 2474-2477 [11] S.A.Tobias and F.Koenigsberger (1967), Research on Machine Tool Slidewways Wear, Printed in Great Britain by Page Bros [12] Yoshiaki Goto, Hiroshi Tomiyasu (1965), Studies on Wearing of Machine Tool Slideways, Journal of the Metal Finishing Society of Japan Vol 16(3 ), pp.101-106 82 ... ? ?Nghiên cứu mòn đường dẫn hướng máy tiện 1K62 điều kiện vận hành Việt Nam? ?? nhằm xác định lƣợng mòn đƣờng dẫn hƣớng máy tiện qua sử dụng điều kiện thực tế Tr n sở đánh giá ảnh hƣởng mịn đƣờng dẫn. .. n c u Nghiên cứu mòn đƣờng dẫn hƣớng bàn xe dao máy tiện 1K62 điều kiện vận hành Việt Nam Tr n sở đánh giá ảnh hƣởng mịn đƣờng dẫn hƣớng tới sai số hình dạng hình học chi tiết gia công máy Luận... nh lƣợng mòn U đƣờng dẫn hứng bàn xe dao dọc theo chiều dài đƣờng dẫn hƣớng tiện 1K62 điều kiện vận hành thực tế Xác định đƣợc mức độ ảnh hƣởng mòn đƣờng dẫn hƣớng bàn xe dao máy tiện 1K62 đến