Đang tải... (xem toàn văn)
Những nội dung chính trong chương này gồm có: Phân loại và ký hiệu máy công cụ, các cơ cấu truyền động, các máy công cụ cơ bản, các phương pháp gia công đặc biệt, các phương pháp gia công đặc biệt,... Mời các bạn cùng tham khảo để biết thêm các nội dung chi tiết.
Bộ mơn HÀN & CNKL CƠ KHÍ ĐẠI CƯƠNG Biên soạn: ThS Vũ Đình Toại Chƣơng X: MÁY CƠNG CỤ I PHÂN LOẠI VÀ KÝ HIỆU MÁY CÔNG CỤ Phân loại: - Theo khối lƣợng: + loại nhẹ: dƣới + loại trung bình: dƣới 10 + loại hạng nặng: từ 10 trở lên - Theo độ xác máy: + độ xác thƣờng + độ xác cao + xác cao - Theo mức độ gia công máy gồm: + Máy vạn năng: có cơng dụng chung để gia cơng nhiều loại chi tiết có hình dạng, kích thƣớc khác + Máy chun mơn hố: dùng để gia cơng loại hay vài loại chi tiết có hình dạng tƣơng tự (nhƣ dạng trục bậc, bạc, vòng bi, …) + Máy chuyên dùng: gia công loại chi tiết có hình dạng kích thƣớc định - Phân loại theo công cụ chức làm việc: - Phân loại theo mức độ tự động hóa: nhóm máy tiện, khoan, mài, phay, bào, v.v… máy thủ công, máy bán tự động, máy CNC, máy DNC Bộ môn HÀN & CNKL CƠ KHÍ ĐẠI CƯƠNG Biên soạn: ThS Vũ Đình Toại Ký hiệu máy cắt: - Chữ nhóm máy: T - tiện; KD - Khoan doa; M - mài; TH - tổ hợp; P - phay; BX - bào xọc; C - cắt đứt; … - Chữ số biểu thị kiểu máy, đặc trƣng cho kích thƣớc quan trọng chi tiết hay dụng cụ gia công - Các chữ để rõ chức năng, mức độ tự động hố, độ xác cải tiến máy Ví dụ: T620A: chữ T - tiện; số - kiểu vạn năng; số 20 - chiều cao tâm máy 200 mm tƣơng ứng với đƣờng kính lớn gia công máy 400mm, chữ A - cải tiến từ máy T620 Theo tiêu chuẩn Việt Nam, máy cơng cụ có cấp xác theo chữ E, D, C, B, A Trong E cấp xác thƣờng; B cấp xác đặc biệt cao; A cấp siêu xác II CÁC CƠ CẤU TRUYỀN ĐỘNG Những khái niệm bản: 1.1 Tỷ số truyền: tỷ số truyền (ký hiệu i) tỷ số số vòng quay trục bị động (n2) số vòng quay trục chủ động (n1) i - tỷ số truyền n - số vòng quay, n2 d1 Z1 K d - đƣờng kính puli i Z - số bánh n1 d Z Z K - số đầu mối trục vít, số 1: biểu thị trục chủ động số 2: biểu thị trục bị động Bộ mơn HÀN & CNKL Biên soạn: ThS Vũ Đình Toại CƠ KHÍ ĐẠI CƯƠNG 1.2 Phân loại cấu truyền động: - Cơ cấu truyền động phân cấp: cấu truyền động cho cấp tốc độ định, VD: truyền bánh răng, đai truyền, - Cơ cấu truyền động vô cấp: cấu truyền động cho nhiều cấp tốc độ liên tục, VD: bánh ma sát, truyền động thủy lực - Cơ cấu truyền động gián đoạn: cấu truyền động mà phần bị động thực đƣợc gián đoạn sau hành trình đầy đủ phần chủ động, VD: cấu cóc dùng bàn chạy dao máy bào, cấu cam,… Các cấu truyền động máy : 2.1 Truyền động đai: Đai thang hay đai dẹt truyền chuyển động quay tròn hai puli với tỷ số truyền i i D1 D2 n2 n1 - hệ số trƣợt D1 , D2 - đƣờng kính ngồi puli n1 , n2 - vận tốc vòng puli puli Bộ mơn HÀN & CNKL CƠ KHÍ ĐẠI CƯƠNG Biên soạn: ThS Vũ Đình Toại 2.3 Truyền động bánh răng: gồm cặp bánh trụ côn ăn khớp với Loại truyền động nhằm truyền chuyển động quay trục song song hay vng góc với nhờ bánh i Z1 Z2 n2 n1 Z1, Z2 - số bánh n1, n2 - số vòng quay bánh 2.4 Truyền động trục vít - bánh vít: dạng truyền động quay hai trục khơng song song Bánh vít có số Zbv ăn khớp với trục vít có số đầu mối K (K = 1, 2, 3) Tỷ số truyền loại truyền động nhỏ tính theo cơng thức i = K/Zbv dùng để thay đổi mức độ lớn giá trị vòng quay n hai trục quay Bộ mơn HÀN & CNKL CƠ KHÍ ĐẠI CƯƠNG Biên soạn: ThS Vũ Đình Toại 2.5 Truyền động trục vít me - đai ốc: Biến chuyển động quay trịn thành chuyển động tịnh tiến Độ dài nh tiến S đƣợc tính theo số vịng quay n bƣớc trục vít tx: S = n.tx Trục vít me đầu mối, hai đầu mối, trái hay phải 2.6 Truyền động - bánh răng: Biến chuyển động quay thành tịnh tiến ngƣợc lại Sự ăn khớp có bƣớc t = m bánh có số Z đƣợc tính theo cơng thức: S = t.Z.n = mZn m - số modun n- số vòng quay bánh Z Z - số bánh Bộ môn HÀN & CNKL Biên soạn: ThS Vũ Đình Toại CƠ KHÍ ĐẠI CƯƠNG Các cấu thay đổi tốc độ: 3.1 Cơ cấu bánh di trƣợt: cấu dùng để thay đổi tốc độ quay trục i Z1 Z3 i Z2 Z4 3.2 Cơ cấu li hợp vấu: i Z1 Z3 i Z2 Z4 Bộ môn HÀN & CNKL Biên soạn: ThS Vũ Đình Toại CƠ KHÍ ĐẠI CƯƠNG 3.3 Khối bánh hình tháp – cấu nooctơng: Trên trục chủ động có khối bánh hình tháp có số từ z1 z6 nhận số vòng quay n1 Để truyền sang trục bị động II cần có bánh trung gian za ln ln ăn khớp với bánh di trƣợt zb lắp trục II vị trí tƣơng ứng có i tƣơng ứng i Zi Z a Z a Zb Zi Zb Cơ cấu đảo chiều quay: Theo nguyên tắc số trục chẵn trục bị động quay ngƣợc chiều với trục chủ động Nếu số trục số lẻ, trục bị động trục chủ động quay chiều Bộ mơn HÀN & CNKL CƠ KHÍ ĐẠI CƯƠNG Biên soạn: ThS Vũ Đình Toại III CÁC MÁY CÔNG CỤ CƠ BẢN Khái niệm định vị - chuẩn - gá kẹp máy công cụ: 1.1 Bậc tự do: Một khối lập phƣơng không gian bị khống chế mặt xOy bậc tự do: Tz, Qy, Qx; mặt yOz bậc tự do: Tx, Qz; mặt zOx bậc tự do: Ty 1.2 Nguyên tắc định vị: Khi bậc tự đƣợc khống chế vị trí theo phƣơng đƣợc xác định, gọi định vị Điều kiện cần đủ để vật rắn không gian đƣợc định vị (cố định hoàn toàn) là: bậc tự đƣợc khống chế, bậc tự phải đƣợc khống chế theo phƣơng khác trục quay tức thời không trùng với bậc tự - Một mặt phẳng khống chế bậc tự - Một đƣờng thẳng khống chế bậc tự - Một điểm khống chế bậc tự - Một khố V ngắn, chốt trụ ngắn, mặt trụ ngắn, mặt côn ngắn khống chế bậc - Một khố V dài, chốt trụ dài, mặt trụ dài, mặt côn dài khống chế bậc tự Bộ môn HÀN & CNKL CƠ KHÍ ĐẠI CƯƠNG - Mặt cầu khống chế bậc tự - Chốt trám khống chế bậc tự Những trƣờng hợp siêu định vị gồm: - Khống chế sáu điểm (sáu bậc tự do) - Khống chế bậc tự trùng lặp - Khống chế hai bậc tự đƣờng thẳng - Khống chế ba bậc tự mặt phẳng 1.3 Ký hiệu qui ƣớc: Tính chất cơng nghệ bề mặt Mặt tiếp xúc (chuẩn): - Mặt thô: nét kép => - Mặt tinh: nét đơn -> Chức thành phần cơng nghệ: Vấu tì, chốt, chốt trám,… Mặt tiếp xúc: Biên soạn: ThS Vũ Đình Toại Bộ mơn HÀN & CNKL CƠ KHÍ ĐẠI CƯƠNG Biên soạn: ThS Vũ Đình Toại 1.4 Chuẩn – gá kẹp: - Chuẩn bề mặt vật gia công đƣợc lựa chọn làm sở (chuẩn ) cho việc định vị - Chuẩn thô bề mặt đƣợc chọn lần đầu, chọn lần - Chuẩn tinh bề mặt chọn để gá kẹp bƣớc gia công Ví dụ: gia cơng bề mặt lỗ phơi đúc hình trụ, ta có trƣờng hợp để chọn chuẩn thô: - Nếu phôi đặc, ta chọn mặt trụ ngồi phơi làm chuẩn kẹp máy tiện, để khoan lỗ Sau lấy lỗ làm chuẩn tinh để gia cơng mặt trụ ngồi - Nếu phơi có lỗ đúc, ta lấy lỗ làm chuẩn thơ, để gia cơng mặt trụ ngồi Ngun tắc chọn chuẩn thô: - Chuẩn thô dùng lần - Nếu có bề mặt khơng gia cơng, ta chọn bề mặt làm chuẩn thơ - Nếu có số bề mặt không gia công, ta chọn mặt có vị trí xác - Nếu bề mặt gia cơng, chọn bề mặt có lƣợng dƣ đặn Nguyên tắc chọn Chuẩn tinh nhƣ sau: - Chọn chuẩn tinh (tƣơng tự lúc chi tiết làm việc) Ví dụ: gia cơng bánh răng, ta lấy lỗ làm chuẩn tinh để gia cơng bề mặt (vì lỗ bề mặt lắp ghép) - Chuẩn tinh chọn trùng với gốc kích thƣớc (tránh sai số tích luỹ) - Tránh chọn chuẩn tinh bề mặt mà sau kẹp chặt bị biến dạng - Chọn chuẩn tinh cho đồ gá thuận tiện - Chọn chuẩn tinh thống cho nhiều lần gá Bộ môn HÀN & CNKL CƠ KHÍ ĐẠI CƯƠNG Biên soạn: ThS Vũ Đình Toại 1- trục mang phơi 2- cặp bánh vít – trục vít 3,7 - đĩa phân độ 4- tay quay + chốt 5- trục mang bánh 6- đế 8,9- trục bánh thay Đĩa phân độ: hai mặt có vịng lỗ có số lỗ xác định sẵn (ví dụ: 24, 25, 28, 30, 34, 37, 38, 39, 41, 42, 43 mặt 46, 47, 49, 51, 53, 54, 57, 58, 59, 62, 66) Tỷ số truyền cặp bánh vít – trục vít: i K Z bv 1 1 ; ; 40 60 90 120 Nghịch đảo i đặc tính đầu phân độ N = 1/i Khi phân độ đơn giản: số vòng quay n tay quay (4) là: N với Z số rãnh cần gia công Z Nếu Z số rãnh chia đều, sau gia cơng xong rãnh, phơi phải quay vịng đến vị trí với số vòng quay n là: n N Z A a b A a.m vòng b.m n A - số vòng quay nguyên (đầy đủ) a/b - số dƣ (là phân số không chia hết) m - số nguyên chọn cho m.b có giá trị số lỗ vịng đĩa (3) Bộ mơn HÀN & CNKL CƠ KHÍ ĐẠI CƯƠNG Biên soạn: ThS Vũ Đình Toại Máy mài: 6.1 Khái niệm: Mài phƣơng pháp gia công dùng dụng cụ cắt đá mài Mài gia cơng thơ để cắt bỏ lớp thơ cứng mặt ngồi loại phơi, nhƣng đa số trƣờng hợp gia cơng tinh Chuyển động mài chuyển động quay tròn đá: v Dđ nđ m/ s 60.1000 Dd - đƣờng kính đá mài nd - số vịng quay trục mang đá (vòng/phút) Đặc điểm mài: Đá mài, bề mặt có nhiều lƣỡi cắt với hình dạng khác nhau, góc độ khác Phần lớn hạt có < nên lực hƣớng kính lớn Vì cắt tinh, chiều sâu cắt t nhỏ nên cắt dễ bị trƣợt làm ảnh hƣởng đến lớp bề mặt gia công Tốc độ cắt đá mài thực với giá trị lớn (30 50m/s) Hạt mài có khả tự bong để tạo lớp sắc để cắt tốt Do cƣờng độ trƣợt lớn xảy cắt nên sinh nhiệt lớn (đến 15000C) Mài phƣơng pháp gia cơng làm nâng cao độ xác độ bóng (chính xác cấp độ bóng cấp 8- 10) Mặt khác mài cắt đƣợc bề mặt cứng, loại thép dụng cụ… Do dùng mài để gia công tinh nên máy mài đƣợc thiết kế để mài đƣợc bề mặt mà phƣơng pháp gia công xét không tạo đƣợc Ví dụ: mài trịn ngồi, mài trịn trong, mài phẳng, mài ren, mài côn… Bộ môn HÀN & CNKL CƠ KHÍ ĐẠI CƯƠNG Biên soạn: ThS Vũ Đình Toại 6.2 Đá mài: Đá mài gồm hỗn hợp vật liệu sau đây: - Vật liệu hạt mài thành phần chủ yếu đá Các hạt mài có yêu cầu nhƣ vật liệu làm dụng cụ cắt khác Hạt mài dùng làm đá gồm có loại kim cƣơng, ôxýt: Kim cƣơng nhân tạo: dùng làm đá mài đặc biệt dùng sửa đá mài Các ô xyt: nhƣ ô xyt nhôm thƣờng, ô xyt nhôm trắng, cácbit silic, cacbit boric… Hạt mài đƣợc chế tạo với kích thƣớc hạt khác để chế tạo loại đá khác - Chất kết dính để liên kết vật liệu hạt mài: định độ bền, độ cứng, độ xốp đá Chất kết dính vơ nhƣ keramit, hữu nhƣ bakêlit cao su # Độ cứng đá mài khả dễ tách hay khó tách hạt mài mòn khỏi đá để lộ lớp hạt dƣới tác dựng lực cắt: + Đá mềm đá dễ tách, tạo lớp sắc dùng để mài vật liệu cứng + Đá cứng đá khó tách hạt, dùng mài vật liệu mềm # Tổ chức đá mài biểu thị độ xốp đá (tỷ lệ phần trăm phần rỗng thể tích hạt, chất kết dính) Độ xốp lớn lƣợng hạt mài Ngƣợc lại độ xốp giảm, hạt mài nhỏ mặt đá mịn Bộ mơn HÀN & CNKL CƠ KHÍ ĐẠI CƯƠNG Biên soạn: ThS Vũ Đình Toại 6.3 Hình dạng đá mài: a,b- đá mài hình trụ, mài trịn ngồi c- đá mài hình lỗ d,g- đá mài hình trụ, mài chi tiết lớn e- đá mài hình đĩa f- đá mài h- đá mài mặt đầu Ký hiệu đá mài: Hãng, loại VL mài, độ hạt hạt mài, độ cứng đá, chất kết dính, độ xốp, hình dạng đá kích thƣớc đá Bộ mơn HÀN & CNKL CƠ KHÍ ĐẠI CƯƠNG Biên soạn: ThS Vũ Đình Toại 6.4 Các chuyển động máy mài: Chuyển động ln chuyển động quay trịn đá vđ (m/s) Chuyển động chạy dao có 2, loại khác nhau: - chạy dao vòng chuyển động quay tròn chi tiết vc (m/phút) - chạy dao dọc chuyển động thẳng bàn máy mang chi tiết S (m/ph) - chạy dao ngang hay chạy dao hƣớng kính theo chu kỳ bàn máy Sn (mm/hành trình kép) Máy mài trịn trong: 1- Thân máy 2- Ụ trƣớc 3- Mâm cặp 4- Chi tiết gia công 5- Ụ mài 6- Bàn máy 7- Bàn trƣợt ngang 8- Trục mài Bộ mơn HÀN & CNKL Biên soạn: ThS Vũ Đình Toại CƠ KHÍ ĐẠI CƯƠNG 6.5 Tạo phoi mài: Mài ren Mài mặt phẳng, trục ngang Bộ mơn HÀN & CNKL CƠ KHÍ ĐẠI CƯƠNG Mài vơ tâm Các kiểu mài định hình Biên soạn: ThS Vũ Đình Toại Bộ mơn HÀN & CNKL CƠ KHÍ ĐẠI CƯƠNG Biên soạn: ThS Vũ Đình Toại IV CÁC PHƢƠNG PHÁP GIA CƠNG ĐẶC BIỆT Gia công kim loại lửa điện: Công dụng: để gia công lỗ sâu; chế tạo khuôn dập; làm bền bề mặt dụng cụ cát; mài sắc lƣỡi dao hợp kim; gia công thép nhiệt luyện, hợp kim cứng,… Bản chất: xây dựng từ tƣợng ăn mòn kim loại dƣới tác dụng phóng tia lửa điện: - dùng hai điện cực kim loại đặt mạch điện đƣợc đƣa gần lại đến khoảng cách xác định - Chất lỏng không cho phân tử kim loại từ cực dƣơng bắn vào điện cực - Chất lỏng nâng cao điện trở gián tiếp tia lửa , làm tăng tác dụng phá hoại xung lƣợng tia lửa - Bột kim loại bị hút vào khoảng hai điện cực điện trƣờng, cho phép nâng cao thêm hiệu suất công tác điện cực Đặc điểm: - Độ xác gia cơng cao, sai lệch từ 0,015 0,02 mm (khi gia cơng thơ đạt đƣợc khoảng 0,5 0,6 mm) - Độ nhẵn bề mặt gia cơng tinh đạt đƣợc cấp Rz40 Rz20 ( 5) Khi qua nguyên công sửa độ bóng đạt cấp ( 6) - Hiệu suất phƣơng pháp thấp, chi phí cao dụng cụ cắt (do hao mịn nhanh) Bộ mơn HÀN & CNKL CƠ KHÍ ĐẠI CƯƠNG Biên soạn: ThS Vũ Đình Toại Gia cơng kim loại - điện - hoá: - Thực chất phƣơng pháp theo qui tắc điện phân tƣợng phân cực xảy q trình điện phân 1- phơi cần gia cơng 2- đĩa nhơm quay (cực -) 3- vịi phun chất điện phân Nguyên lý: - Phôi (1) đƣợc kẹp chặt đồ gá đƣợc nối với cực dƣơng, đĩa (2) đƣợc nối với cực âm quay với tốc độ 15 - 20 m/s - Ở chỗ cắt chất lỏng qua vòi (3) chảy xuống làm nhiệm vụ chất điện phân, phần tử kim loại nhỏ phơi bị hịa tan tỷ lệ với mật độ dịng điện, hình thành lớp mỏng kim loại chi tiết - Dƣới tác dụng đĩa quay phá huỷ lớp màng thụ động mày tạo điều kiện cho q trình Đặc điểm: gia công đƣợc vật liệu cứng làm nhẵn bề mặt thép, hợp kim cứng, thép khơng gỉ, v.v Quy trình: mài sơ bộ, tẩm thực hoá học, làm nhẵn phƣơng pháp điện - hố, rửa sấy khơ Bộ mơn HÀN & CNKL CƠ KHÍ ĐẠI CƯƠNG Biên soạn: ThS Vũ Đình Toại Gia công cắt dao động siêu âm : Thực chất gia công cắt gọt siêu âm truyền dao động tần số siêu âm ( 15kHz) vào dụng cụ cắt, dụng cụ truyền siêu âm vào hạt mài, hạt mài lại va đập vào bề mặt gia cơng tạo nên q trình cắt 1- nguồn phát Siêu âm 2- khuếch đại 3- kích từ 4, 5- chấn tử 6- truyền sóng 7- dụng cụ gia cơng 8- cuộn dây 9- vịi phun hạt mài + dung dịch 10- chi tiết gia công (phơi) Đặc điểm: - Cắt đƣợc vật liệu cứng, dịn mà phƣơng pháp khác không cắt đƣợc nhƣ hợp kim cứng, gốm, sứ, thuỷ tinh,… - Khơng có nhiệt cắt nhƣ gia cơng tia lửa điện nên thích hợp cắt vật liệu bán dẫn - Độ xác đạt cao (từ 0,05 0,08mm); độ nhẵn đạt Rz từ 20 0,25 ( 9) - Gia công siêu âm có suất thấp Bộ mơn HÀN & CNKL CƠ KHÍ ĐẠI CƯƠNG Gia cơng khơn : Đầu khơn để khơn lỗ Khơn trụ ngồi Biên soạn: ThS Vũ Đình Toại Bộ mơn HÀN & CNKL Gia công cà: Gia công cắt dây: CƠ KHÍ ĐẠI CƯƠNG Biên soạn: ThS Vũ Đình Toại Bộ môn HÀN & CNKL Gia công tia Laser: Gia cơng tia điện tử: CƠ KHÍ ĐẠI CƯƠNG Biên soạn: ThS Vũ Đình Toại Bộ mơn HÀN & CNKL Gia công cắt tia nƣớc áp lực cao: 10 Gia công cắt phun hạt mài: CƠ KHÍ ĐẠI CƯƠNG Biên soạn: ThS Vũ Đình Toại Bộ mơn HÀN & CNKL CƠ KHÍ ĐẠI CƯƠNG Biên soạn: ThS Vũ Đình Toại V GIA CƠNG NGUỘI Lấy dấu: nguyên công xác định chuẩn kích thƣớc để sau gia cơng theo dấu - Độ xác lấy dấu thấp ( 0,1) phụ thuộc vào dụng cụ, thiết bị trình độ cơng nhân - Lấy dấu thƣờng cho gia công thô sản xuất đơn - Lấy dấu đƣợc thực số dụng cụ nhƣ: mũi rạch, compa, êke, dụng cụ đo v.v… Các nguyên công gia công thô: 2.1 dũa: 2.2 cƣa: 2.3 đục – đột: 2.4 nguyên công khác: uốn, xoắn, tán, ghép, Các nguyên công gia công tinh: 3.1 khoan: 3.2 khoét – doa: 3.3 cạo: 3.4 nghiền, rà: VI LẮP RÁP SẢN PHẨM: Tự đọc SGK ... ThS Vũ Đình Toại Bộ mơn HÀN & CNKL CƠ KHÍ ĐẠI CƯƠNG Biên soạn: ThS Vũ Đình Toại Bộ mơn HÀN & CNKL CƠ KHÍ ĐẠI CƯƠNG Biên soạn: ThS Vũ Đình Toại Bộ mơn HÀN & CNKL CƠ KHÍ ĐẠI CƯƠNG Biên soạn: ThS Vũ. .. l Bộ môn HÀN & CNKL CƠ KHÍ ĐẠI CƯƠNG Biên soạn: ThS Vũ Đình Toại Bộ mơn HÀN & CNKL CƠ KHÍ ĐẠI CƯƠNG Biên soạn: ThS Vũ Đình Toại Bộ mơn HÀN & CNKL CƠ KHÍ ĐẠI CƯƠNG Biên soạn: ThS Vũ Đình Toại. .. soạn: ThS Vũ Đình Toại Bộ mơn HÀN & CNKL CƠ KHÍ ĐẠI CƯƠNG Biên soạn: ThS Vũ Đình Toại Mịi khoan Bộ mơn HÀN & CNKL CƠ KHÍ ĐẠI CƯƠNG Biên soạn: ThS Vũ Đình Toại Bộ mơn HÀN & CNKL CƠ KHÍ ĐẠI CƯƠNG