Tập bài giảng môn học máy công cụ bùi trương vỹ

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Khoa Cơ khí, Trường Đại học Bách Khoa Tập giảng Môn học Máy Công Cụ Biên soạn theo đề cương môn học chuyên ngành khí ĐHBK ĐN Người biên soạn : Bùi trương Vỹ Khoa Cơ khí, Trường Đại học Bách khoa Đại học Đà nẵng Đà Nẵng - Năm 2007 Phần I: Máy cơng cụ Mở đầu Các loại sản phẩm khí nói chung tạo q trình sau Đúc Thiết bị có liên quan loại máy đúc, khuôn mẫu Gia công áp lực: gia công không phoi, tạo sản phẩm nhờ trình biến dạng dẻo kim loại với loại máy cán, ép, máy búa Ghép nối: ví dụ hàn, mối ghép Gia công cắt gọt kim loại: gia cơng có phoi, tạo sản phẩm cách lấy lượng kim loại dư thừa để đạt hình dáng kích thước chất lượng kỹ thuật theo yêu cầu Máy công cụ cắt gọt kim loại dùng cho q trình nầy Ngồi ra, thường có q trình gia cơng tinh lần cuối, sơn mạ trước đưa vào xử dụng Quá trình gia cơng cắt gọt kim loại để tạo sản phẩm có ưu điểm: – Đạt độ xác kích thước cao – Hình dáng hình học đảm bảo, sắc cạnh – Kinh tế Tuy có số nhược điểm: – Lãng phí vật liệu – Tốn nhiều thời gian số q trình khác Do đó, thiết kế chế tạo sản phẩm, cần lựa chọn thích hợp cách gia cơng ln phải nghĩ đến biện pháp cải thiện chất lượng sản phẩm Các yếu tố có liên quan q trình cắt: Máy công cụ Vật liệu kỹ thuật Dụng cụ cắt Chế độ cắt kế hoạch sản xuất Điều kiện gia công ( làm mát) Chương 1: Chuyển động học máy công cụ Các dạng bề mặt thường dùng cho sản phẩm khí Có thể phân thành dạng bề mặt: 1.1 Dạng bề mặt tròn xoay: Tạo đường chuẩn đường tròn, tùy theo loại đường sinh ( thẳng, bất kỳ, gãy khúc ) có dạng bề mặt sau (H1.1) S C S C α a bề mặt trụ trịn xoay S C b bề mặt nón S C c bề mặt định hình trịn xoay d bề mặt ren H1.1: Các dạng bề mặt tròn xoay S C C a bề mặt phẳng C S b bề mặt C S S c bề mặt cong phẳng d bề mặt bánh H1.2: Các dạng bề mặt phẳng 1.2 Dạng bề mặt phẳng: Có đường chuẩn đường thẳng, dạng bề mặt tạo tùy thuộc vào loại đường sinh (H1.2) 1.3 Dạng mặt đặc biệt: bề mặt cam, cánh turbin có đường sinh tuân theo quy luật hình học định Như vậy: + Bề mặt đươc tạo cho đường sinh chuyển động theo đường chuẩn: ∗ Với đường sinh đường chuẩn đường thẳng tròn, cấu máy cần tạo chuyển động đơn giản thẳng tròn ∗ Với đường sinh có dạng hyperbol, ellip, xoắn lơga , cấu máy phải thực chuyển động thẳng tròn khơng đều: khó ứng dụng thực tế + Các chuyển động cấu máy để tạo đường sinh đường chuẩn cần thiết gọi chuyển động tạo hình máy cơng cụ Chuyển động tạo hình máy cơng cụ: 2.1 Định nghĩa: Chuyển động tạo hình bao gồm chuyển động tương đối dao phôi trực tiếp tạo bề mặt gia cơng Ví dụ: Q T chuyển động tạo hình (H1.3a) Q Có trường hợp : a) Tạo hình đơn giản: chuyển động độc lập Q T H1.3a ( không phụ thuộc vào chuyển động khác-H1.3b) Q Q H1.3b: Tạo hình đơn giản Q T H1.3c: Tạo hình phức tạp T T2 T1 H1.3d b) Tạo hình phức tạp: gồm chuyển động phụ thuộc Q&T (H1.3c) c) Tạo hình vừa đơn giản vừa phức tạp-Q: chuyển động độc lập,T1&T2 chuyển động tạo hình phức tạp để phối hợp thành T (H1.3d) Các chuyển động khâu chấp hành ( dao& phơi ) chuyển động tương đối thực khâu nào, dao phơi Ngồi chuyển động tạo hình, máy cịn có chuyển động khác tiến, lùi dao nhanh, chuyển động phân độ , chuyển động phụ cần thiết để hồn tất q trình tạo hình 2.2 Các phương pháp tạo hình bề mặt máy cơng cụ Bao gồm: Phương pháp chép hình: Lưỡi cắt dụng cụ cắt trùng với đường sinh bề mặt tạo hình Trong trình cắt, lưỡi cắt ln tiếp xúc với bề mặt tạo hình (H1.4a,b) Phương pháp nầy có ưu điểm cho suất cao khó chế tạo dụng cụ, ngồi lực cắt phát sinh lớn nên phải chọn chiều rộng lưỡi cắt thích hợp S(lưỡi cắt) S(lưỡi cắt) C a) Bào định hình b)Phay mơ đun S(hình bao lưỡi cắt chuyển động) c) Phay bao hình d)Nguyên lý tạo dạng bao hình H1.4: Một số phương pháp tạo hình bề mặt Phương pháp bao hình: Lưỡi cắt chuyển động tạo nhiều bề mặt, đường, điểm hình học ln tiếp xúc với bề mặt gia công Tập hợp tất vết lưỡi cắt nầy đường sinh bề mặt tạo hình khơng phụ thuộc vào hình dạng dụng cụ cắt( H1.4c,d) Phương pháp theo vết: Phương pháp nầy có đường sinh bề mặt tạo hình tập hợp chất điểm trùng với điểm cắt gọt dao chuyển động, chủ yếu ứng dụng cho máy điều khiển chương trình số Sơ đồ kết cấu động học máy công cụ 3.1 Định nghĩa: Sơ đồ kết cấu động học sơ đồ mơ tả chuyển động tạo hình máy Qua sơ đồ nầy biểu diễn mối liên hệ chuyển động nguồn động lực khâu chấp hành, khâu chấp hành với Ví dụ: Sơ đồ kết cấu động học máy tiện ren (H1.5) – Chuyển động tạo hình theo sơ đồ: Q&T – Mối liên hệ chuyển động khâu chấp hành Động đến phôi (tạo hình đơn giản): nđ/c ⋅ iv = nt/c [v/ph] (1.1) Phơi đến bàn dao (tạo hình phức tạp): 1vịng t/c ⋅ is ⋅ tx ⋅ k = [mm] (1.2) • iv , is : cấu điều chỉnh Hộp Tốc độ Hộp Chạy dao • k: hệ số chuyển đổi đơn vị H1.5: Sơ đồ kết cấu động học máy tiện ren – Đường nối từ động đến khâu chấp hành khâu chấp hành gọi xích truyền động Trên xích truyền động, ngồi cấu điều chỉnh cịn có tỉ số truyền cố định dùng làm nhiệm vụ nối đường truyền 3.2 Phương pháp nghiên cứu thiết kế: – Phải xuất phát từ bề mặt gia công sản phẩm cần chế tạo để phân tích chuyển động cần thiết – Xác định chuyển động tạo hình chuyển động phụ khác – Phân phối hợp lý chuyển động tương đối cho khâu chấp hành – Vẽ sơ đồ kết cấu động học máy thiết lập quan hệ chuyển động Chương 2: Các cấu truyền động máy công cụ Phân loại ký hiệu máy: 2.1 Phân loại: Thường phân loại máy theo cách: – Theo cơng dụng: Có máy tiện, phay, bào – Theo mức độ vạn năng: Có máy vạn năng, máy chuyên dùng – Theo độ xác: máy cấp xác thường, máy cấp xác nâng cao, cao Cấp xác máy TCVN 17-42-75 quy định – Theo trọng lượng máy: trung bình (≤ 10T), cỡ nặng (10 ÷30T)… – Theo mức độ tự động hố: Có máy tự động, bán tự động 2.2 Ký hiệu: Mỗi nước có ký hiệu máy khác Tiêu chuẩn ngành khí nước ta TCVN-C1-63 quy định cách ký hiệu máy cắt kim loại (Bảng 9.1[4] ) Các thơng số kích thước chúng tiêu chuẩn Ví dụ : T620, K135, P82… T: Nhóm máy tiện, 6: máy vạn 20: Kích thước phơi lớn gia cơng máy theo bán kính tính cm (hay ∅max = 400) Các cấu truyền động: 2.1 Các loại chuyển động: Phân theo mức độ tiêu thụ công suất, ta có: – Chuyển động chính: Tiêu thụ cơng suất lớn (5÷10kW), dùng để tạo tốc độ cắt + Với chuyển động quay trịn: V = πDn [m/ph] 1000 (2.1) đó: D, đường kính chi tiết gia cơng [mm]; n, số vòng quay [v/ph] + Với chuyển động tịnh tiến: V = 2Ln htk [m/ph] 1000 (2.2) L, chiều dài hành trình [mm]; nhtk, số hành trình kép [htk/ph] – Chuyển động chạy dao: Tiêu thụ công suất bé( khoảng 5% cơng suất truyền động chính), chuyển động có ảnh hưởng đến suất độ bóng bề mặt gia cơng Ngồi phải kể đến chuyển động phụ cần thiết khác 2.2 Các cấu truyền động: A Hộp Tốc độ: Yêu cầu cấu truyền động hộp tốc độ máy công cụ: – Truyền công suất lớn – Biến đổi tốc độ phạm vi định – Có tính cơng nghệ Thường dùng loại cấu sau Truyền động vô cấp: Các truyền động puli hình nón, biến tốc khí dùng truyền động thủy lực, truyền động điện Loại truyền động nầy có ưu điểm biến đổi vô cấp tốc độ phạm vi biến đổi nhỏ, công suất truyền không lớn (H2.1) Đ/C II Rmax I x Đ2 x R1max Rmin x R2min R1min Đ1 a puli hình nón Dmax I ° x Dmin R2max x I II III x b biến tốc ma sát mặt đĩa II c biến tốc ma sát hình xuyến ° H2.1: Một số biến tốc khí Truyền động phân cấp (H2.2): Mặc phép biến đổi phân cấp tốc độ, cách sử dụng dãy số tốc độ tuân theo quy tắc cấp số nhân, hạn chế tổn thất nầy Phạm vi biến đổi tốc độ mở rộng ghép nối tiếp nhóm truyền (các khối bánh di trượt) Truyền động phân cấp với truyền bánh xử dụng rộng rãi Phạm vi biến đổi tốc độ: Rn = Số cấp tốc độ: z= n max n (2.3) n ∏p i (2.4) pi : số tỉ số truyền nhóm truyền thứ i I II x x x x D2 D4 D1 D3 x x z'1 z'3 x z'2 b khối bánh di trượt bậc z3 z4 I z1 z2 z3 I x II D'4 z2 z1 z2 z1 z' a puli bậc II I D'1 D'2 D'3 x x x x II x z'2 z'1 z'4 z'3 x x x x z'2 c khối bánh di trượt bậc z1 I d khối bánh di trượt bậc z2 M z1 I II II x z'1 z2 x x z'1 x z'2 e.cơ cấu biến đổi tốc độ với ly hợp vấu z1 z2 M I M I x z'2 f.cơ cấu biến đổi tốc độ với ly hợp ma sát z1 z2 x x ° II II x x z'1 z'2 z'1 z'2 h.ly hợp vấu tay địn g.ly hợp vấu phía H2.2: Một số cấu biến đổi tốc độ B Hộp Chạy dao Yêu cầu cấu truyền động hộp chạy dao máy công cụ: – Truyền công suất bé, khoảng( ÷ 10)% cơng suất truyền động – Biến đổi tốc độ phạm vi định – Có tính cơng nghệ, ví dụ dễ lắp ráp, chế tạo, thay Thường dùng loại cấu sau : Các cấu chạy dao hình (H2.3 a,b,c,d) cấu then kéo, bánh hình tháp, cấu Mean, cấu bánh thay z zz1 z4 z1z2 I x x x x z3z4 z1 I x x x x x x x z0 II z5 z6 z7 z8 ' ' ' z 3z ' z z1 I x II z2 z3 z8 z0 III II a.cơ cấu then kéo b.cơ cấu BR hình tháp c.cơ cấu Mean a c x xx b a A0 b c R A0 x d d d.cơ cấu BR thay H2.3:Các cấu chạy dao C Một số cấu đặc biệt khác: I z1 z0 z2 I II II III x III x ' z'1 z H2.4a z1 z2 M z1 z3 z3 z3 x z2 I III z4 H2.4c Tay M z1 x z3 I z2 x II z x x II I I H2.4e z2 z x x I II H2.4d II x M z1 H2.4b x z3 z0 z1 z2 x z2 H2.4f z4 III k x x x z3 II giá H2.5: Cơ cấu vi sai H2.4: Một số cấu đảo chiều tổng hợp chuyển động Các cấu đảo chiều (H2.4) Bao gồm: − Các loại truyền động trục song song (H2.4a,b,c) − vuông góc(H2.4d,e) 10 qua bánh làm tịnh tiến Trên có gắn gạt gạt khối bánh di trượt 1' 2' 1' 2' z2 x z1 a x = x L x z1 = L z2 b x ≠ L H=10.3: Hệ thống điều khiển với đĩa lỗ Thông thường chọn x = , nhiên có trường hợp chiều dài hành trình điều L khiển L lớn, người ta dùng bánh khuếch đại z1, z2 lắp đồng trục Lập bảng chu kỳ gạt vẽ đường khai triển cam (hoặc bảng cho đĩa lỗ) Nội dung thực hiện: + Dựa vào lưới kết cấu để lập biểu thức xác định số vòng quay + Dựa vào sơ đồ động để lập bảng điều khiển + Nếu dùng cam điều khiển dựa vào bảng điều khiển lượng nâng cam để thành lập đường khai triển cam, dùng đĩa lỗ tiến hành vẽ đĩa lỗ Thiết kế cam đĩa lỗ Ví dụ 1: Lập bảng điều khiển dùng cam để điều khiển HTĐ (H10.4a) có số cấp tốc độ z=6=3x2 I II (1) (3) Các đường Oa Ob đường trung hịa ứng với vị trí bánh không ăn khớp Các trị số x, y, y', z' lượng nâng độ cao thấp cam xác định tùy theo chiều dài cánh tay đòn phân tích (H10.4b) 113 H10.4a: Sơ đồ động HTĐ có z = A Oa B Ob x y H10.4b: Bảng điều khiển đường khai triển cam y' z' AB n6=n0i3(Agiữa)i5(Bphải) G P ½ơ n5=n0i2(Aphải)i5(Bphải) P P n4=n0i1(Atrái)i5(Bphải) T P n3=n0i3(Agiữa)i4(Btrái) G T n2=n0i2(Aphải)i4(Btrái) P T n1=n0i1(Atrái)i4(Btrái) T T ½ơ Ví dụ 2: Lập bảng điều khiển dùng đĩa lỗ cho HCD có số cấp tốc độ chạy dao zs = 18 = x x II I III (3) (1) (9) ∗ Xác định hành trình gạt khối bánh A,B ly hợp M (khối C) phụ thuộc vào kết cấu cụ thể – Số tay gạt: 3; số đẩy kéo ( chốt 1-2) x = 114 – Vị trí ăn khớp khối bánh việc thực số cấp tốc độ chạy dao H10.5: Sơ đồ động lưới kết cấu Hộp chạy dao ( PATT II(3) I (1) III (9) ) H10.6: Các vị trí ăn khớp 115 Ta có: n1 = nđ/c.io i3 khối A trái n2 = nđ/c.io i3 khối A trái n3 = nđ/c.io i3 khối A trái nđ/c.io i2 n4 = khối A phải n5 = nđ/c.io i2 khối A phải n6 = nđ/c.io i2 khối A phải nđ/c.io i1 n7 = khối A n8 = nđ/c.io i1 khối A n9 = nđ/c.io i1 khối A n10 = nđ/c.io i3 khối A trái nđ/c.io i3 n11 = khối A trái n12 = nđ/c.io i3 khối A trái n13 = nđ/c.io i2 khối A phải n14 = nđ/c.io i2 khối A phải n15 = nđ/c.io i2 khối A phải n16 = nđ/c.io i1 khối A nđ/c.io i1 n17 = khối A n18 = nđ/c.io i1 khối A – Ở ví dụ chọn : i6 khối B i5 khối B phải i4 khối B trái i6 khối B i5 khối B phải i4 khối B trái i6 khối B i5 khối B phải i4 khối B trái i6 khối B i5 khối B phải i4 khối B trái i6 khối B i5 khối B phải i4 khối B trái i6 khối B i5 khối B phải i4 khối B trái i7.i8.i9 khối C trái i7.i8.i9 khối C trái i7.i8.i9 khối C trái i7.i8.i9 khối C trái i7.i8.i9 khối C trái i7.i8.i9 khối C trái i7.i8.i9 khối C trái i7.i8.i9 khối C trái i7.i8.i9 khối C trái i9 khối C phải i9 khối C phải i9 khối C phải i9 khối C phải i9 khối C phải i9 khối C phải i9 khối C phải i9 khối C phải i9 khối C phải ∗ Khối A có vị trí làm việc: TRÁI-GIỮA-PHẢI lần gạt 29 mm, hành trình gạt LA = 58mm 116 ∗ Khối B có vị trí làm việc: TRÁI-GIỮA-PHẢI lần gạt 29 mm, hành trình gạt LB = 58mm ∗ Khối C (Ly hợp M) có vị trí đóng mở ly hợp tương ứng với vị trí TRÁI, PHẢI thực đường truyền phản hồi đường truyền trực tiếp, lần gạt 29mm hành trình gạt LC = 29mm n Si 10 11 12 13 14 15 16 17 18 Khối A Khối B Khối C Vị trí Đĩa I Đĩa II Vị trí Đĩa I Đĩa II Vị trí Đĩa I Đĩa II + + + + + T G T + 0 0 + + 0 + + T P T 0 + + 0 + + + + + + T T T 0 0 0 0 + + + P G T + + 0 + 0 0 + + P P T + + + + 0 0 + + + + P T T + + 0 0 + + + + G G T + + 0 + 0 + + G P T + + + 0 + + + + + G T T + 0 0 + + 0 + T G P 0 + + + + + 0 0 T P P 0 + + + + + + + + 0 T T P 0 0 + + 0 + 0 P G P + + 0 + + 0 0 0 P P P + + + + + + 0 + + 0 P T P + + 0 + + + + 0 G G P + + + + + 0 0 G P P + + + + + + + + 0 G T P + 0 + + 117 – Số hàng lỗ đĩa : 3x2 = hàng, hàng cho chốt 1, hàng cho chốt 2; ký hiệu +: khơng có lỗ đĩa, ký hiệu 0: có lỗ đĩa – T: vị trí khối bánh hay ly hợp bên trái – P: vị trí khối bánh hay ly hợp bên phải – G: vị trí khối bánh Dùng bảng điều khiển để vẽ hàng lỗ đĩa (H10.7a,b) H10.7a: Đĩa H10.7b: Đĩa 118 Trên đĩa, vẽ trước vòng tròn đồng tâm dựa theo vị trí chốt bảng điều khiển để vẽ lỗ, vị trí cách góc α = 360 Các đường kính chốt chui z qua đĩa thường chọn từ ∅6 ÷ ∅8 [mm] Đĩa lỗ thiết kế tốt dùng chung số vịng trịn đồng tâm, giảm nhỏ kích thước đường kính đĩa Các cấu an tồn dùng máy cơng cụ: Có thể chia thành nhóm chính: Nhóm cấu phịng q tải nhóm cấu khố lẫn A Nhóm cấu phịng q tải: Nhóm cấu nầy có nhiệm vụ bảo vệ cho chi tiết phận máy tránh bị hư hỏng, gãy vỡ cách tự động ngắt đường truyền tải trọng vượt giá trị định sẵn Nguồn lượng tách đường truyền từ hệ thống điện, thủy lực hay khí lựa chọn phụ thuộc vào nhiều yếu tố tác dụng nhanh, nhạy, cho phép dễ tự động hoá để bảo vệ cấu máy cách hiệu Các cấu phịng q tải khí thường khớp nối chốt an tồn, vấu-lị xo, bi-lị xo, cấu trục vít rơi máy tiện – Chốt an tồn: Có vai trị chi tiết khớp nối trục Chốt lắp vào bạc bạc nầy ép vào lỗ khớp nối Do chốt bị cắt khơng làm cho lỗ bị hư hỏng Lựa chọn đường kính chốt dựa điều kiện cắt đứt chốt momen truyền lực vượt giá trị cho phép (H10.8) + Vật liệu chốt thường làm thép, bạc dùng vật liệu thép nhiệt luyện đạt độ cứng HRC 48 ÷ 53 + Giá trị Momen xoắn giới hạn tính theo cơng thức M xgh = πd k σ bk R (10.2) H10.8: Cơ cấu an tồn dùng chốt 119 đó, d: đường kính chốt (thường d = (2 ÷ 8)mm ) R: khoảng cách bố trí chốt Có thể tham khảo R = 0,75d2 +(15 ÷ 20)mm k0 = τc : hệ số tỷ lệ ứng suất cắt cho phép τc giới hạn bền kéo σbk σ bk Đối với chốt trụ k0 = 0,7÷0,8; chốt xẻ rãnh k0 = 0,7 ÷ 0,8 Giá trị hệ số nhỏ lấy d = (4 ÷ 8)mm, giá trị lớn lấy d = (2 ÷ 3)mm Mxgh giá trị momen xoắn làm cho chốt bị cắt, thường lấy cao giá trị momen xoắn truyền lớn khoảng (20 ÷25)% – Vấu-lò xo: Bạc lắp then với trục mang toàn chi tiết Bánh chủ động quay lồng khơng bên phải, cịn bên trái nửa ly hợp lắp then hoa với bạc 1, chi tiết có vấu mặt đầu Các vấu tiếp xúc nhờ lò xo Lực lò xo điều chỉnh với đai ốc (H10.9a) H10.9a: Cơ cấu an tồn vấu-lị xo Momen xoắn truyền đến bánh 2, qua vấu truyền cho trục Khi lực chiều trục cân với lực lò xo Khi tải, trạng thái cân lực đi, lực chiều trục đẩy vấu sang trái với nửa ly hợp Trục dừng bánh quay Vấu lại vào khớp máy làm việc trạng thái bình thường H10.9b: Hình dạng vấu profil H10.9b hình dạng vấu profil khai triển Bề mặt tiếp xúc vấu nghiêng 120 hay phẳng Vấu nghiêng khó chế tạo làm việc tin cậy Góc nghiêng α = (40 ÷ 50)0 Số vấu thường lẻ, hay gặp bố trí Lực lị xo xác định theo công thức ⎡ D ⎤ Plx = P0 ⎢ tg(α − ϕ) − tb f ⎥ d tb ⎦ ⎣ (10.3) P0 : lực vịng ; Dtb : đường kính trung bình vấu nghiêng, cịn vấu phẳng Dtb = Dngồi ; dtb : đường kính trung bình mối ghép then hoa; f: hệ số ma sát mối ghép then hoa f = (0,15 ÷0,17) Các thơng số cấu an tồn vấu-lị xo tham khảo bảng (10.1) Bảng 10.1 Các chi tiết cấu Ký hiệu Kích thước đề nghị Đường kính trục mối ghép then trượt d Cho trước Đường kính ngồi vấu D D ≥ (1,6 ÷2)d Bề rộng vấu b b = (0,12 ÷0,2)D Đường kính trung bình vấu Dtb Dtb = D-b Chiều cao vấu h h = (0,5 ÷0,8)b Chiều dài bạc di động L L = (0,25 ÷1)D Số vấu z lẻ, chọn – Bi-lị xo: Cũng tương tự vấu-lò xo, khác vấu thay bi làm thép tôi, nằm tiếp xúc với bề mặt côn rãnh hình xuyến hay lăng trụ (H10.10a,b) Khi bánh chủ động quay, bi ép vào bề mặt làm việc làm quay bạc trục Trong trường hợp tải, trục bạc đứng lại, bánh quay đẩy bi vào lỗ bạc Đai ốc dùng điều chỉnh lực lò xo H10.10a: Cơ cấu an tồn bi-lị xo Cơng thức xác định lực lị xo 121 Plx = P0 [tg(α − ϕ) − f ms ] (10.4) α: góc tiếp xúc điểm tiếp xúc bi với bề mặt làm việc ϕ: góc ma sát bi bề mặt tiếp xúc fms: hệ số ma sát quy đổi bi thành lỗ H10.10b: Bi bề mặt tiếp xúc + Nếu bi nằm tiếp xúc bề mặt hình xuyến với R = 0,5dbi , α = arcsin d −h BC = arcsin bi AB d bi (10.5) dbi: đường kính bi h: chiều cao phần bi thò khỏi lỗ Gọi e: khe hở mặt đầu hai nửa cấu, hành trình dịch chuyển bi lúc q tải h0 = h-e Các phương trình (10.4) (10.5) cho thấy lực vịng P0 phụ thuộc vào vị trí bi rãnh lõm Khi tải, bi dịch chuyển, góc α tăng, lực vịng giảm nhiều đồng thời làm mịn nhanh ly hợp Các thơng số cấu an tồn bi-lị xo tham khảo bảng 10.2 Bảng 10.2 Các chi tiết cấu Ký hiệu Kích thước đề nghị Đường kính trục mối ghép then trượt d Cho trước Đường kính bi dbi dbi = (0,3 ÷0,5)d Chiều cao phần nhơ bi h h = (0,2 ÷0,4) dbi Đường kính lỗ chứa bi d0 d0 = (0,3 ÷0,5) dbi Đường kính vịng bố trí tâm lỗ chứa bi D0 D0 ≥ (1,6 ÷2)d – Đĩa ma sát: Kết cấu tương tự, khác cấu xử dụng lò xo xoắn hay đĩa để ép bề mặt ma sát Phổ biến cấu an toàn đĩa ma sát, làm việc 122 tin cậy B Nhóm cấu khố liên động: Chức chúng nhằm – Ngăn cản việc thực lúc hai hay nhiều đường truyền động nhóm truyền – Ngăn cản không cho thực lúc chuyển động riêng lẻ chuyển động trục trơn trục vít me bàn dao máy tiện, chuyển động trục chuyển động cần khoan máy khoan cần – Bảo đảm thứ tự điều khiển máy như: phanh mở ly hợp đóng, ngừng chạy dao trục dừng máy phay – Bảo đảm thứ tự bảo đảm quãng thời gian định chu kỳ gia cơng Các cấu khố liên động khí thường nối trực tiếp với phận tương ứng cấu điều khiển Đối với máy tự động đường dây tự động, chức liên động đặc biệt có ý nghĩa quan trọng để đảm bảo làm việc khơng có cố cho thiết bị, đồ gá, dụng cụ cắt Các cấu khoá liên động máy nầy cung cấp tín hiệu cho biết nơi hỏng hóc dừng hoạt động tạm thời có cố 123 Đồ Án Thiết Kế Máy Chuẩn bị: Gồm có vấn đề sau : Tìm hiểu đề tài, tìm tài liệu tham khảo, tham I quan thực tế, ôn lại lý thuyết học Tìm hiểu đề tài: Đọc kỹ nội dung đề tài, ý số liệu ban đầu để so sánh với máy có sản xuất chọn làm máy chuẩn Phân tích yêu cầu thiết kế xác định rõ công việc phải làm, vấn đề cần thuyết minh, vẽ Tìm tài liệu tham khảo: Ngồi tài liệu chính, sinh viên cịn phải tự tìm tài liệu cần thiết khác Đây yêu cầu đặt nhà trường, giúp cho sinh viên biết cách tìm tài liệu tham khảo, biết cách sử dụng chúng, phải đến thư viện, nhà máy , tìm sách vẽ có liên quan đến đề tài ngồi giáo trình học Sách tham khảo trích dẫn phải ghi lại đầy đủ số hiệu sách, tên tác giả, nhà xuất Tham quan thực tế: Nội dung tham quan: xem máy làm việc, vẽ lại sơ đồ động vẽ kết cấu thuyết minh máy tùy theo yêu cầu đề tài Hỏi người vận hành máy vấn đề thường gặp ví dụ tốc độ thường dùng, rung động có xảy gia cơng, khuyết tật máy, cần cải tiến II Thiết kế truyền dẫn máy: Phân tích loại máy tương tự, chọn máy chuẩn cho thiết kế So sánh phương án không gian hệ thống truyền dẫn máy So sánh phương án thay đổi thứ tự gạt Tính động học yếu tố truyền dẫn Kiểm tra lại sai số kết tính tốn có III Tính tốn sức bền chi tiết máy, bao gồm: Xác định thông số cần thiết ban đầu Tính tốn sức bền chi tiết IV Thiết kế kết cấu vẽ, bao gồm: Chọn kết cấu để vẽ vẽ khai triển, vẽ cắt Thiết kế hệ thống điều khiển Thiết kế hệ thống điện, bôi trơn, làm nguội Chú ý: Thời gian phân phối cho bước tham khảo sơ sau: I/ II/ III/ IV/ = 5/ 20/ 20/ 50% dự trữ 5% Khi thiết kế máy chuyên dùng, phải xuất phát từ sản phẩm gia công, đặt quy 124 trình cơng nghệ cho hợp lý để xác định số liệu ban đầu, xác định suất theo yêu cầu thiết kế Nếu máy thiết kế có nhiều chuyển động, cần phối hợp chuyển động (ví dụ tạo hình phức tạp ), phải thiết kế sơ đồ kết cấu động học bước Tùy theo điều kiện thực tế, SV hồn thành xen kẽ bước V Nội quy hướng dẫn vẽ: Sinh viên phải gặp giáo viên hướng dẫn kỳ hạn, trình bày việc làm, thắc mắc để hướng dẫn bước Qua kỳ hạn, sinh viên không đến thơng qua (nếu khơng có lý đáng), GVHD khơng chịu trách nhiệm đồ án Các bước thiết kế phải viết rõ ràng, tự nhận xét kết thiết kế, giáo viên hướng dẫn có trách nhiệm kiểm tra phần, sinh viên phải sữa chữa hồn chỉnh sai sót dẫn Chú ý thông qua phần để tránh phải làm lại từ đầu Phải có kết tính toán trước vẽ, vẽ phải theo khổ quy định tỉ lệ, nội dung hình vẽ phải chiếm 80% tờ giấy Khung tên vẽ phải ghi theo quy định, chữ viết tiêu chuẩn vẽ kỹ thuật Vẽ phác thảo toàn vẽ (cả gạch tiết diện cắt) Sau thông qua sửa lại xong, giáo viên hướng dẫn cho phép vẽ thức Viết thuyết minh mặt, khổ giấy A4 Vẽ hình, viết đóng bìa cẩn thận Nội dung thuyết minh viết theo yêu cầu đề tài thiết kế ( khoảng 30 ÷ 40 trang, đánh máy dùng cỡ chữ 13, dãn dịng 1,5lines) Tóm lại, đồ án có tác dụng tổng kết kết học tập mặt lý luận vận dụng vào thực tế, khai thác tính nhạy bén mặt thiết kế kỹ thuật sinh viên Yêu cầu người phải độc lập suy nghĩ thực cách nghiêm túc bước tiến hành tập làm nhiệm vụ thiết kế nầy 125 MỤC LỤC Phần I: Máy công cụ Chương Chuyển động học máy công cụ Chương Các cấu truyền động máy công cụ Chương Máy tiện 14 Chương Máy phay 23 Chương Máy gia cơng bánh hình trụ 34 Các tập thực hành máy công cụ 49 Phần II: Thiết kế máy công cụ 57 Chương Các tiêu kinh tế-kỹ thuật máy thiết kế 61 Chương Lựa chọn đặc tính kỹ thuật máy thiết kế 69 Chương Thiết kế động học truyền dẫn máy cơng cụ 78 Chương Trục chính-Ổ trục 92 Chương 10 Hệ thống điều khiển khí cấu an tồn máy cơng cụ 110 Đồ Án Thiết Kế Máy 124 Mục lục 126 Tài liệu tham khảo 127 126 Tài liệu tham khảo [1] Hà văn Vui, Nguyễn chí Sáng, Phan đăng Phong : Sổ tay Thiết kế Cơ khí, tập I, II, III, Nhà xuất Khoa học-Kỹ thuật, Hà Nội 2004 [2] Nguyễn anh Tuấn, Phạm Đắp : Thiết kế máy công cụ, tập I, II Nhà xuất Khoa học-Kỹ thuật, Hà Nội 1984 [3] Nguyễn ngọc Cẩn : Thiết kế Máy cắt kim loại, Nhà xuất Đại Học Quốc Gia TP Hồ chí Minh, 2000 [4] Nguyễn đắc Lộc, Lê văn Tiến, Ninh đức Tốn, Trần xuân Việt: Sổ tay Công nghệ Chế tạo máy, tập I, II, III, Nhà xuất Khoa học-Kỹ thuật, Hà Nội 2003 [5] А.М.Кучер, М.М.Киватицкий, А.А.Покровский: Металлорежущие Станки (Альбом общих видов кинематических схем и узлов) Издателъство « Машиностроение » Ленинград, 1972 [6] В.Э.Пуш : Конструирование Металлорежущих Станков, Издателъство « Машиностроение» Москва, 1976 [7] В.С.Поляков, И.Д.Барбаш, О.А.Ряховский: Справочник по МУФТАМ, « Машиностроение » Ленинград, 1979 [8] Hamilton H Mabie, Charles F Reinholtz : Mechanisms and dynamics of machinery, John Wiley & Sons, Inc, 1987 127 ... tạo với lỗ đặc mặt Loại thơng dụng có : Mặt có vịng lỗ 2 4-2 5-2 8-3 0-3 4-3 7-3 8-3 9-4 1-4 2-4 3; Mặt có vịng lỗ: 4 6-4 7-4 9-5 1-5 3-5 4-5 7-5 8-5 9-6 2-6 6 Ví dụ cần chia phần đĩa chia Đầu phân độ có số đặc tính... đầu phân độ để gia công bánh trụ thẳng có : a z = 81 b z = 122 c z = 73 Giả thiết đầu phân độ có số đặc tính N = 40, số lỗ vịng lỗ có sẵn đĩa là: 2 4-2 5-2 8-3 0-3 4-3 7-3 9-4 1-4 2-4 3 Điều chỉnh đầu... 200, nghiêng phải máy phay ngang vạn Biết – Số đặc tính đầu phân độ: N = 40 – Số lỗ vịng lỗ có sẵn: 3 9-4 4-4 5-4 7-4 9-5 1-5 4 – Vít me bàn máy có bước tx = 6mm 31 H4.5: Sơ đồ động máy phay ngang 6H81