Giáo trình Thiết bị cơ khí đại cương (Nghề Bảo trì thiết bị cơ khí)

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN TRƯỜNG CAO ĐẲNG CƠ GIỚI NINH BÌNH GIÁO TRÌNH MƠN HỌC: THIẾT BỊ CƠ KHÍ ĐẠI CƯƠNG NGHỀ: BẢO TRÌ THIẾT BỊ CƠ KHÍ TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG, TRUNG CẤP Ban hành kèm theo Quyết định số: /QĐ-TCGNB ngày…….tháng….năm Trường Cao đẳng Cơ giới Ninh Bình Ninh Bình TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN: Tài liệu thuộc loại sách giáo trình nên nguồn thơng tin phép dùng nguyên trích dùng cho mục đích đào tạo tham khảo Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh bị nghiêm cấm LỜI GIỚI THIỆU Trong chiến lược phát triển đào tạo nguồn nhân lực chất lượng cao phục vụ cho nghiệp cơng nghiệp hóa đại hóa đất nước Đào tạo nguồn nhân lực phục vụ cho công nghiệp hóa lĩnh vực khí – Nghề cắt gọt kim loại nghề đào tạo nguồn nhân lực tham gia chế tạo chi tiết máy móc địi hỏi sinh viên học trường cần trang bị kiến thức, kỹ cần thiết để làm chủ công nghệ sau trường tiếp cận điều kiện sản xuất doanh nghiệp ngồi nước Tổ mơn cắt gọt kim loại khoa Cơ khí biên soạn giáo trình Thiết bị khí đại cương Nội dung mô đun để cập đến công việc, tập cụ thể phương pháp trình tự gia công chi tiết Căn vào trang thiết bị trường khả tổ chức sinh viên thực tập cơng ty, doanh nghiệp bên ngồi mà nhà trường xây dựng tập thực hành áp dụng cụ thể phù hợp với điều kiện hoàn cảnh Mặc dù cố gắng q trình biên soạn, song khơng tránh khỏi sai sót Chúng tơi mong nhận đóng góp ý kiến bạn đồng nghiệp để giáo trình hồn thiện Ninh Bình, ngày tháng năm Tham gia biên soạn Chủ biên: Phạm Văn Thịnh Trần Đại Dương Đàm Văn Tới MỤC LỤC CHƯƠNG 1: NHỮNG ĐỊNH NGHĨA VÀ KHÁI NIỆM CƠ BẢN 14 Quá trình sản xuất q trình cơng nghệ 14 1.1 Quá trình sản xuất 14 1.2 Q trình cơng nghệ 14 1.2.1 khái niệm 14 1.2.2 Các yếu tố qui trình cơng nghệ 14 1.2.2.1 Nguyên công 14 1.2.2.2 Gá 15 1.2.2.3 Vị trí 15 1.2.2.4 Bước 15 2.2.5 Đường chuyển dao 15 2.2.6 Động tác 16 Các dạng sản xuất 16 2.1 Dạng sản xuất đơn chiếc: 16 2.2 Dạng sản xuất hàng loạt: 16 2.3 Dạng sản xuất hàng khối: 16 CHƯƠNG 2: GÁ ĐẶT CHI TIẾT GIA CÔNG 17 Những khái niệm 17 1.1 Khái niệm gá đặt 17 1.1.1 Khái niệm 17 1.1.2 Định vị 17 1.1.3 Kẹp chặt 17 1.2 Khái niệm Chuẩn 17 1.2.1 Khái niệm 17 1.2.2 Phân loại 18 1.3 Cách tính sai số gá đặt 18 1.3.1 Cách tính sai số kẹp chặt 18 1.3.2 Cách tính sai số đồ gá 19 1.3.3 Cách tính sai số chuẩn 19 Nguyên tắc định vị kẹp chặt chi tiết gia công 20 2.1 Nguyên tắc điểm định vị 20 2.1.1 Khái niệm 20 2.1.2 Nguyên tắc điểm định vị 20 2.1.3 Vận dụng nguyên tắc điểm định vị chi tiết 21 2.2 Nguyên tắc kẹp chặt 21 Phương pháp gá đặt chi tiết gia công 22 3.1 Phương pháp rà gá 22 3.2 Phương pháp tự động đạt kích thước 23 Nguyên tắc chọn chuẩn gia công 23 4.1 Nguyên tắc chọn chuẩn thô 23 4.2 Chọn chuẩn tinh 24 Chương 3: ĐỘ CHÍNH XÁC GIA CÔNG 26 Khái niệm 26 1.1 Độ xác kích thước 26 1.2 Độ xác hình dạng hình học 26 1.3 Độ xác vị trí tương quan 26 1.4 Độ xác chất lượng bề mặt 26 1.4.1 Độ nhấp nhô tế vi 26 1.4.2 Độ sóng bề mặt 26 Các phương pháp đạt độ xác gia cơng 27 2.1 Phương pháp cắt thử 27 2.1.1 Thao tác 27 2.1.2 Ưu điểm phương pháp cắt thử 27 2.1.3 Nhược điểm phương pháp cắt thử 27 2.1.4 Áp dụng phương pháp cắt thử 27 2.2 Phương pháp tự động đạt kích thước 28 2.2.1 Thao tác 28 2.2.2 Ưu điểm phương pháp tự động đặt kích thước 28 2.2.3 Nhược điểm phương pháp tự động đặt kích thước 28 2.2.4 Áp dụng phương pháp tự động đặt kích thước 28 Các nguyên nhân gây sai số gia công 28 3.1 Biến dạng đàn hồi hệ thống công nghệ 28 3.1.1 Độ cứng vững hệ thống công nghệ 28 3.1.2 ảnh hưởng dao mòn 29 3.1.3 Ảnh hưởng sai số phôi 29 3.2 Ảnh hưởng độ xác máy đến độ xác gia cơng 29 3.3 Ảnh hưởng sai số dụng cụ cắt 30 3.4 Ảnh hưởng biến dạng nhiệt hệ thống công nghệ 30 3.5 Ảnh hưởng rung động hệ thống cơng nghệ đến độ xác gia cơng 31 3.6 Ảnh hưởng phương pháp đo dụng cụ đo 32 Các phương pháp nghiên cứu độ xác gia công 32 4.1 Phương pháp thống kê kinh nghiệm 32 4.2 Phương pháp tính tốn- phân tích 32 4.3 Phương pháp thống kê xác suất 33 CHƯƠNG 4: PHÔI VÀ LƯỢNG DƯ GIA CÔNG 33 Các loại phôi 34 1.1 Phôi cán 34 1.2 Phương pháp rèn 34 1.3 Phương pháp đúc 34 Nguyên tắc chọn phôi 35 Lượng dư gia công 35 3.1 Định nghĩa 35 3.2 Phân loại 35 Phương pháp xác định lượng dư 36 4.1 Phương pháp thống kê kinh nghiệm 36 4.2 Phương pháp tính tốn phân tích 36 Gia công chuẩn bị phôi 36 5.1 Làm phôi 36 5.2 Nắn thẳng phôi 37 5.2.1 Ngắm mắt, nắn búa tay 37 5.2.2 Nắn ép 37 5.2.3 Nắn thẳng máy chuyên dùng 37 5.2.4 Nắn thẳng máy cán ren phẳng 37 5.3 Cắt đứt phôi 37 5.4 Gia công phá 38 5.5 Gia công lỗ tâm làm chuẩn phụ 38 5.5.1 Công dụng lỗ tâm 38 5.5.2 Phương pháp gia công lỗ tâm 38 CHƯƠNG 5: NGUYÊN TẮC THIÊT KẾ QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ 39 1.4 Bước 40 1.4.1 Khái niệm 40 1.4.2 Ví dụ minh họa 40 1.5 Đường chuyển dao 40 1.6 Động tác 40 Phương pháp thiết kế q trình cơng nghệ 40 2.1 Ý nghĩa việc thiết kế q trình cơng nghệ (QTCN) 40 2.2 Các tài liệu cần thiết 41 2.3 Trình tự thiết kế 41 2.3.1 Các bước thực 42 2.2.1 Lập sơ đồ gá đặt 42 2.2.2 Chọn máy 42 2.2.3 Chọn dụng cụ cắt 42 2.2.4 Tra lượng dư 42 2.2.3.Tra chế độ cắt 42 2.3 Lập phiếu công nghệ hướng dẫn gia công 47 2.3.1 Phiếu tiến trình cơng nghệ 47 2.3.2 Phiếu quy trình cơng nghệ 47 2.3.3 Phiếu nguyên công 48 CHƯƠNG 6: GIA CÔNG MẶT PHẲNG 49 Khái niệm, phân loại yêu cầu kỹ thuật 49 Các phương pháp gia công mặt phẳng 50 2.1 Bào xọc mặt phẳng 50 2.2 Phay mặt phẳng 50 2.3 Gia công tinh nhẵn 52 2.3.1 Mài mặt phẳng 52 2.3.2 Cạo rà mặt phẳng 54 CHƯƠNG 7: GIA CƠNG MẶT NGỒI TRỊN XOAY 55 Khái niệm, phân loại yêu cầu kỹ thuật 55 1.1 Khái niệm 55 1.2 Phân loại 55 1.3 Yêu cầu kỹ thuật 55 Các phương pháp gia cơng mặt ngồi trịn xoay 56 2.1 Tiện 56 2.1.1 Cách gá đặt 56 2.1.3 Độ xác gia cơng 57 2.2 Mài 57 2.3 Gia công tinh nhẵn 58 CHƯƠNG 8: GIA CÔNG MẶT TRONG TRÒN XOAY 59 Khái niệm, phân loại yêu cầu kỹ thuật 59 1.1 Khái niệm 59 1.2 Phân loại lỗ 59 1.3 Yêu cầu kỹ thuật gia công lỗ 60 Các phương pháp gia công lỗ 60 2.1 Khoan lỗ 60 2.2 Khoét 60 2.3 Doa lỗ 61 2.4 Tiện 61 2.5 Mài lỗ 61 CHƯƠNG 9: GIA CÔNG REN 63 Khái niệm, phân loại yêu cầu kỹ thuật 63 1.1 Khái niệm 63 1.2 Phân loại 63 Các phương pháp gia công mối ghép ren 64 2.1 Gia công ren máy tiện 64 2.2 Gia công ren bàn ren, tarô 64 2.3 Gia công ren đầu cắt ren 65 2.4 Tiện cao tốc 65 2.5 Phay ren 66 2.6 Cán ren 66 2.7 Mài ren 66 CHƯƠNG 10: GIA CÔNG THEN VÀ THEN HOA 67 Phương pháp gia công 67 1.1 Phương pháp gia công then 67 1.2 Phay rãnh then bán nguyệt 68 1.3 Gia công mối ghép then hoa 68 1.3.1 Phương pháp định tâm mối ghép then hoa 69 CHƯƠNG 11: GIA CƠNG MẶT ĐỊNH HÌNH 70 1.Khái niệm 70 Phương pháp gia công 70 2.1 Tiện 70 2.1.1 Tiện dao định hình 70 2.1.2 Tiện dụng cụ chép hình 71 2.2 Phay 71 CHƯƠNG 12: GIA CÔNG BÁNH RĂNG 73 Khái niệm, phân loại yêu cầu kỹ thuật 73 1.1 Khái niệm 73 1.2 Phân loại 73 1.3 Yêu cầu kỹ thuật 73 Phương pháp gia công 74 2.1 Phương pháp gia công bánh trụ 74 2.1.1 Gia công theo phương pháp định hình 74 2.1.2 Gia cơng theo phương pháp bao hình 76 2.1.3 Gia công mặt đầu 81 2.1.4 Gia công tinh bánh trụ 82 2.2 Gia công bánh côn 82 2.2.1 Gia công bánh côn thẳng 83 2.2.2 Gia công bánh côn cong 84 2.3 Cắt bánh vít 85 2.3.1 Gia cơng bánh vít dao phay lăn 85 2.3.2 Gia cơng bánh vít dao quay 87 TÀI LIỆU THAM KHẢO 88 MÔN HỌC: CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY Mã số mơn học: MH18 I VỊ TRÍ, TÍNH CHẤT MƠN HỌC - Vị trí: + Mơn học Thiết bị khí đại cương bố trí sau sinh viên học xong tất môn học vẽ kỹ thuật, dung sai, vật liệu khí - Tính chất: + Là mơn học sở nghề có kiến thức lý thuyết chuyên; + Là môn học giúp cho sinh viên có kiến thức thực tế lĩnh hội mô đun nghề thực tập sản xuất II MỤC TIÊU MÔN HỌC: - Khái quát vấn đề gia cơng khí; - Nêu khái niệm nguyên công, lần gá, bước, độ xác, chuẩn, gá đặt; - Vận dụng kiến thức mơn học để tính tốn, thiết kế bảo quản đồ gá; - Thiết kế tiến trình qui trình cơng nghệ gia cơng cơ; - Tích cực học tập, tìm hiểu thêm trình thực tập xưởng; - Rèn luyện tính kỷ luật, kiên trì, cẩn thận, nghiêm túc, chủ động tích cực sáng tạo học tập III NỘI DUNG MÔN HỌC: Số TT Thời gian Tên chương, mục 10 Tổng số Lý thuyết Bài tập Kiểm tra* - Độ không đồng tâm mặt lỗ đường tròn sở (vòng chia) nằm khoảng 0,05 - 0,1 mm - Độ khơng vng góc mặt đầu tâm lỗ nằm khoảng 0,01 0,015 mm 100 mm đường kính - Mặt lỗ cổ trục trục gia cơng đạt độ xác cấp7, độ nhám bề mặt Ra = 1,25 - 0,63 - Các bề mặt khác gia cơng đạt cấp xác - 10, độ nhám bề mặt Rz = 40 - 10 - Sau nhiệt luyện đạt độ cứng 55- 60 HRC, chiều sâu thấm C - mm; bề mặt không gia công độ cứng thường đạt 180 - 280 HB Phương pháp gia công 2.1 Phương pháp gia công bánh trụ 2.1.1 Gia công theo phương pháp định hình a Phay định hình Phay phương pháp định hình tiến hành dao phay định hình mà prơfin phù hợp với prôfin rãnh * Răng thẳng: Dao phay định hình dùng để gia cơng bánh dao phay đĩa mơđun (hình a) dao phay ngón mơđun (hình b) Hình 12.1: Gia cơng bánh trụ dao phay định hình Phương pháp sử dụng nhiều máy phay vạn có trang bị dụng cụ phân độ Khi gia công, chi tiết gá vào ụ phân độ, dao gá cho đường kính ngồi (dao phay đĩa mơđun) mặt đầu (dao phay ngón) trùng với đường sinh cao chi tiết Sau đó, điều chỉnh dao độ cao cho rãnh có chiều sâu theo yêu cầu (tùy theo môđun gia công) Tiến hành gia công Gia cơng xong dùng đầu phân độ để quay chi tiết góc 3600/z (với z số cần gia công) tiếp tục gia công tiếp theo, hết 74 * Răng nghiêng: Khi phay bánh trụ nghiêng, việc gá dao chi tiết phân độ để cắt hết giống với thẳng, khác điều phải quay bàn máy góc β phù hợp với góc nghiêng Để tạo nghiêng cần thực đồng chạy dao bàn máy chuyển động quay đầu phân độ cách nối trục vitme bàn máy thông qua bánh thay với trục truyền động đầu phân độ Khi quay bàn máy cần ý chiều nghiêng chi tiết: nghiêng trái bàn máy quay theo chiều đồng hồ nhìn từ xuống (như hình bên) nghiêng phải quay bàn máy ngược chiều đồng hồ Hình 12.2: Sơ đồ gia cơng bánh trụ nghiêng * Răng chữ V: Phương pháp phay định hình gia cơng bánh trụ hình chữ V liên tục có góc nhọn Cắt loại liên tục góc vê trịn thực dao phay ngón máy phay vạn có cấu phân độ đảo chiều quay bánh trình chạy dao dọc (tương tự nghiêng phải làm hai lần) gia cơng máy bán tự động chun dùng Góc nhọn vê trịn có bán kính bán kính dao phay ngón Hình 12.3: Phay bánh trụ chữ V dao phay ngón Đặc điểm phay định hình: - Đạt độ xác thấp (cấp 7, 8); khó khăn việc điều chỉnh xác vị trí tương đối dao vật Năng suất thấp lại tương đối đơn giản - Thường sản xuất bánh cho truyền tốc độ thấp (< m/s) Trong sản xuất hàng loạt lớn hàng khối, bánh có mơđun lớn, phương pháp dùng để gia công phá - Dao phải có biên dạng rãnh răng, nhiên rãnh lại thay đổi theo môđun số Do vậy, để đảm bảo tính kinh tế, dao phay định hình sản xuất theo 8, 15 26 với mơđun góc ăn khớp Mỗi dao dùng để sản xuất loại bánh phạm vi số định có hình dáng gần 75 b Bào định hình Bào định hình thực máy bào với dao định hình có prơfin giống prơfin rãnh dao thông thường với dưỡng Khi gia công rãnh dùng đầu phân độ theo Phương pháp dùng chủ yếu để gia công thô bánh ăn khớp ngồi có mơđun lớn c Chuốt định hình Gia cơng bánh phương pháp chuốt định hình cho suất độ xác cao, thường dùng dạng sản xuất hàng loạt lớn hàng khối Theo phương pháp này, dao chuốt có prơfin giống prơfin rãnh Có thể chuốt rãnh nhiều rãnh lúc Sau hành trình dao, rãnh gia công, muốn gia công rãnh khác chi tiết quay góc nhờ cấu phân độ Phương pháp chuốt toàn rãnh lúc sử dụng lúc kết cấu dao phức tạp, khả phoi kém, lực cắt lớn Dụng cụ cắt dao định hình với nấc lắp vào đầu chuốt Lượng nâng lưỡi cắt phụ thuộc vào chiều dày lớp phoi cắt Sz, loại vật liệu bánh tốc độ cắt v, lượng nâng chọn với dao chuốt thường Lớp vật liệu phải cắt phân chia theo tổng số lưỡi cắt dụng cụ, nên tuổi thọ, tuổi bền dao lớn Song chi phí cho dụng cụ lớn nên chuốt dùng cho sản xuất lớn, bánh có mơđun lớn bánh khơng gia cơng nhiệt khơng mài Hình 12.4: Sơ đồ chuốt 2.1.2 Gia cơng theo phương pháp bao hình a Phay lăn Phay lăn phương pháp phay bánh theo nguyên lý bao hình Hình 12.5: Sơ đồ phay lăn 76 Hình 12.6: Dao phay lăn dạng trục vít Đây phương pháp sản xuất phổ biến nay, cho suất độ xác cao (có thể đạt cấp 4, 5) Dụng cụ để phay lăn dao phay lăn dạng trục vít thân khai mà prơfin mặt pháp tuyến N-N Máy để gia công theo phương pháp phay bao hình máy phay lăn trục thẳng đứng, dao với chi tiết thực ăn khớp truyền trục vít Sự ăn dao dao phay lăn liên tục, tất bánh gia công đồng thời nên máy không cần thiết bị đổi chiều phức tạp, không cần cấu phân độ, tất thời gian phục vụ có liên quan đến cơng việc bị loại trừ, nâng cao suất * Răng thẳng: Chuyển động bao hình thực dựa nguyên lý ăn khớp dao phơi Đó chuyển động quay dao phơi, đồng thời dao cịn có chuyển động tịnh tiến dọc trục phôi nhằm cắt hết chiều dày bánh Trước cắt, dao phay lăn có chuyển động hướng kính cho vịng lăn dao tiếp xúc với vịng lăn phơi, điều nhằm để đạt chiều sâu rãnh cần cắt Mối liên hệ vòng quay dao Hình 12.6: Sơ đồ phay lăn răng thẳng bánh gia công thực nhờ bánh thay máy: phơi quay 1/z vịng dao quay 1/k vòng (z: số bánh cần cắt; k: số đầu mối dao) Khi phay bánh thẳng, trục dao phải đặt nghiêng so với trục chi tiết góc góc nâng đường xoắn vít trục chia dao Dao phay gá theo hướng nghiêng phải hay trái tùy theo hướng nghiêng dao Hình 12.8: Sơ đồ bố trí dao phay lăn răng thẳng a) Gá dao nghiêng hướng phải b) Gá dao nghiêng hướng trái Lượng chạy dao dao phay lăn theo phương dọc trục phơi sau vịng quay phơi phụ thuộc vào tốc độ cắt dao 77 Cho đến nay, hầu hết máy phay lăn làm việc phương pháp phay nghịch (a) cắt êm, gây va đập, làm gãy vỡ dao Với máy phay lăn cải biến cho phương pháp phay thuận (b), dao có vị trí vật chạy dao từ lên, phương pháp cho phép nâng cao tốc độ cắt lên 20 - 40% lượng chạy dao lên 80% 12.9: Sơ đồ cắt phay lăn Nếu bánh có mơđun nhỏ phay lần cắt, bánh có mơđun lớn phải phay số lần cắt Các dao phay có đường kính lớn bảo đảm hiệu cắt lớn hơn, chất lượng bề mặt tốt có độ xác cao Khi cắt răng, tiến dao theo hai cách: tiến dao hướng trục tiến dao theo hướng kính tiến theo hướng trục bánh (có thể rút ngắn hành trình phụ l) Hình 12.10: Các phương pháp tiến dao phay lăn a) Tiến dao hướng trục b) Tiến dao hướng kính hướng trục * Răng nghiêng: Bánh nghiêng phay phương pháp phay lăn tương tự với thẳng Nhưng để đảm bảo cho đoạn xoắn vít dao vùng cắt trùng với phương chi tiết gia công phải gá trục dao làm với mặt đầu chi tiết góc cho: ω= β0 ± γd Hình 12.11: Sơ đồ phay lăn bánh nghiêng với, β0: góc nghiêng vịng chia bánh gia cơng 78 γd: góc nâng vịng chia dao “+” dao chi tiết ngược chiều nghiêng “-” dao chi tiết chiều nghiêng Hình 12.12: Sơ đồ gá dao phay lăn a) Bánh nghiêng phải, dao xoắn phải b) Bánh nghiêng phải, dao xoắn trái Ngồi sơ đồ bên, vẽ sơ đồ gá dao khác phay bánh nghiêng trái dao xoắn trái phải * Chế độ cắt phay lăn: Khi phay lăn, thẳng nghiêng phải chọn chế độ cắt thích hợp để đảm bảo yêu cầu sản phẩm: - Tốc độ cắt V: Với dao phay lăn thép gió dùng cắt thép dùng V = 15- 30 m/ph; với dao hợp kim cứng cho phép cắt với V = 60 - 70 m/ph cao - Lượng chạy dao S: Lượng chạy dao dọc trục có ảnh hưởng đến độ nhám bề mặt Để nâng cao độ xác gia cơng chọn lượng chạy dao lớn gia công thô, thường khoảng S = 0,8 - 1,8 mm/vg thép S = - 2,3 mm/vg Khi gia công tinh cần chọn lượng chạy dao nhỏ (bị giới hạn độ nhám độ sóng bề mặt), khoảng S = - mm/vg thép S = 1,2 - 2,2 mm/vg gang đặc điểm phay lăn răng: - Phương pháp có tính vạn cao, sử dụng dao để gia công nhiều loại bánh có số khác - Năng suất gia cơng cao - Độ xác gia cơng thấp so với xọc - Cần khoảng thoát dao lớn nên gia công loại bánh bậc - Dao phức tạp, khó chế tạo b Xọc 79 Xọc phương pháp cắt bao hình, dao xọc có dạng bánh (hình chậu) hay dao có dạng (hình lược) * Xọc dao xọc dạng bánh răng: Phương pháp gia cơng bánh thẳng, nghiêng, bánh bậc mà khoảng cách bậc nhỏ đặc biệt để sản xuất bánh ăn khớp Về chất, dụng cụ cắt bánh mà mặt đầu tạo thành mặt trước mặt bên tạo thành mặt sau lưỡi cắt Trong q trình gia cơng, dụng cụ cắt chuyển động cắt theo hướng dọc trục bánh với chi tiết có chuyển động quay cưỡng Khoảng cách trục dụng cụ cắt chi tiết gia công khoảng cách tâm cặpbánh tương tự ăn khớp khơng có khe hở Hình 12.13: Sơ đồ xọc bánh Xọc dao xọc dạng bánh dựa nguyên tắc chuyển động tương hỗ dao chi tiết Dao xọc chi tiết gia công quay cưỡng xung quanh trục chúng theo hướng ngược gia cơng bánh ăn khớp ngồi hướng gia cơng bánh ăn khớp Hình 12.14: Sơ đồ xọc dao xọc bánh Dao thực chuyển động lên xuống V để cắt gọt, chuyển động thẳng gia công thẳng chuyển động xoắn gia công nghiêng Khi dao xuống thực tách phoi chuyển động trở lại hành trình chạy khơng Chi tiết có chuyển động vào để dao khơng cà vào mặt gia công chạy không Khi gia công, lúc cắt hết chiều sâu rãnh bánh mà phải từ từ tiến dao hướng kính Khi tiến dao hướng kính lần đầu, chi tiết quay cung tương ứng với thời gian tiến dao, sau lại quay thêm vòng để dao cắt hết chiều cao vịng răng, việc thực nhờ cam máy Tiếp đó, dao lại tiến theo hướng kính chi tiết quay cung tương ứng, chi tiết lại quay thêm vòng để cắt hết chiều cao với lượng tiến dao hướng kính Cứ 80 dao tiến theo hướng kính lượng chiều cao cần gia cơng thơi Tiến dao hướng kính 1, hay lần phụ thuộc vào môđun cần cắt Tốc độ cắt xọc phải chọn hợp lý, phụ thuộc vào vật liệu gia công, yêu cầu kỹ thuật, điều kiện cắt Tốc độ cắt xọc tính theo số hành trình kép đầu xọc, thơng thường khoảng 400 - 1000 htk/ph *Đặc điểm xọc răng: - Phương pháp đạt độ xác tương đối cao dao dễ chế tạo xác Độ bóng bề mặt tốt phơi cắt liên tục theo chiều dài - Là phương pháp gia cơng bánh có khoảng cách bậc nhỏ, bánh - Do có chuyển động tịnh tiến nên phát sinh lực quán tính, gây va đập, khơng tăng vận tốc cắt nên suất không cao - Khi cắt nghiêng dao khó chế tạo cần có bạc dẫn chuyên dùng 2.1.3 Gia công mặt đầu Mặt đầu cần gia công để tạo hình dạng thuận lợi cho việc vào khớp bánh di trượt, đồng thời để làm cùn cạnh sắc tẩy hết bavia xuất trình cắt Hình dạng mặt đầu đạt tùy thuộc vào yêu cầu sử dụng khả cơng nghệ thiết bị Hình 12.15: Các hình dạng mặt đầu Các dạng mặt đầu gia cơng hình trên: - Vê trịn đầu dùng bánh vừa quay vừa di trượt - Vát nhọn đầu dùng bánh không quay mà di trượt - Vát cạnh hai phía dùng bánh quay với tốc độ thấp mà di trượt - Vát cạnh phía thường dùng với bánh trụ nghiêng Việc gia cơng đầu gia công cách sau: - Phương pháp thủ công: dùng dũa tay để gia công đầu Phương pháp đơn giản, suất thấp, độ xác không cao, không đồng 81 - Dùng máy chuyên dùng với dao phay ngón (định hình hình cơn): Khi cắt, loại dao có chuyển động theo cung trịn 1800 cắt từ cạnh bên sang cạnh bên đầu răng, cịn bánh gia cơng đứng n Cắt xong răng, dao nâng lên, sau phân độ xong, dao trở lại vị trí làm việc để cắt Phương pháp cắt không liên tục nên suất thấp - Dùng máy chuyên dùng với dao phay định hình chuyên dùng Khi cắt, dao chi tiết chuyển động Giữa hai chuyển động có xích truyền động cưỡng Quỹ đạo tương đối dao so với chi tiết đường epixicloid Đầu gia cơng có dạng vát nhọn khơng trịn Phương pháp cắt liên tục suất đạt cao 2.1.4 Gia công tinh bánh trụ Có thể chia gia cơng tinh bánh làm hai loại: - Loại 1: Gia cơng khơng có phoi phương pháp chạy rà bánh - Loại 2: Gia cơng có phoi cà răng, mài răng, nghiền răng, khôn 2.2 Gia công bánh côn Gia công bánh côn thuộc loại cơng việc khó sản xuất Tùy theo u cầu sử dụng mà bánh có nhiều loại khác * Nếu vào hướng chia bánh côn thành: - Răng thẳng - Răng nghiêng - Răng xoắn (cong): + Răng cong cung tròn + Răng cong thân khai + Răng cong epixicloid * Nếu vào vị trí tương quan hai trục quay Hình 12.16: Các loại bánh chia bánh thành loại có hai trục giao (vng góc khơng vng góc) loại có trục chéo Hình 12.17: Sơ đồ vị trí truyền động bánh côn 82 * Nếu dựa vào chiều cao chia bánh thành: loại có chiều cao loại có chiều cao thay đổi Hình 12.18: Các dạng chiều cao bánh 2.2.1 Gia công bánh côn răngcôn thẳng a Phương pháp định hình * Phay định hình: Theo phương pháp dụng cụ cắt có prơfin giống prôfin rãnh gia công, trường hợp dao phay mơđun (đĩa ngón) Công việc gia công thực máy phay vạn có ụ phân độ Chi tiết gá vào ụ phân độ nghiêng góc phù hợp với góc chân Mỗi rãnh phay qua bước: - Phay phần vật liệu rãnh, chiều rộng tối đa chiều rộng đầu nhỏ rãnh - Phay tiếp phần vật liệu cách quay bánh góc ϕ lại Hình 12.19: Sơ đồ phay bánh côn thẳng dao phay đĩa định hình - Phay phần cịn lại cách quay bánh góc ϕ phía ngược Phương pháp thường dùng sản xuất đơn loạt nhỏ để gia cơng bánh có cấp xác - 11; gia cơng bánh có mơđun lớn * Bào theo dưỡng: Sử dụng phương pháp để gia cơng bánh răng thẳng có đường kính mơđun lớn Dưỡng có bề mặt làm việc tương đương mặt thân khai mặt bên gia cơng Phương pháp thích hợp với nhà máy chế tạo máy hạng nặng b Phương pháp bao hình Khi gia cơng bánh theo phương pháp bao hình tạo 83 Hình 12.20: Sơ đồ bào theo dưỡng nên lăn côn chia bánh theo mặt phẳng chia bánh dẹt sinh Bánh dẹt sinh coi bánh có góc đỉnh chia 1800 Prơfin tạo nên lăn tương đối dụng cụ cắt bánh gia công Dụng cụ cắt có lưỡi cắt dạng hình thang, thực chuyển động đến đỉnh lại theo hướng côn chia bánh Dụng cụ cắt gá đầu dao mà dầu dao phải thực chuyển động ăn khớp với bánh gia công * Phay bao hình hai dao phay đĩa: Phương pháp có trình cắt thực hai dao phay đĩa nghiêng hai phía nằm rãnh gia cơng Dao có đường kính lớn, dạng chắp, mặt bên cạnh hình thang giống dạng Các mảnh lưỡi cắt dao nằm xen mảnh lưỡi cắt dao Trục hai dao phay đĩa đặt mặt đầu bàn trượt quay mà số vịng quay nd liên hệ với số vòng quay nc bánh tạo nên chuyển động lăn lưỡi cắt mặt bên bánh gia công Các dao phay thực chuyển động quay để cắt có thêm chuyển động thẳng đứng để cắt hết chiều rộng (nếu đường kính dao lớn nhiều chiều rộng bánh khơng cần) Sau gia công xong rãnh, bàn quay (mang dao) quay đến vị trí ban đầu, vật gia công quay bước dụng cụ chia độ tiếp Hình 12.21: Phay bánh răng tục gia công thẳng hai dao phay đĩa bao hình * Bào bao hình: Bào bao hình thường sử dụng để gia công bánh có mơđun nhỏ Phương pháp có tính vạn cao, đảm bảo chất lượng gia công dụng cụ đơn giản, rẻ tiền Tuy nhiên, suất thấp, dùng sản xuất đơn hàng loạt nhỏ Trong trình cắt, bánh gia công bánh dẹt sinh ăn khớp với Các dao bào thực chất bánh dẹt sinh, lưỡi cắt thẳng dao phía kề bánh dẹt sinh 2.2.2 Gia công bánh côn cong Bánh côn cong sử dụng nhiều tính chất trội khả truyền mơmen xoắn lớn, truyền động êm, ồn, hệ số trùng khớp cao, đạt tỷ số truyền lớn với không gian tương đối bé Tuy nhiên, bánh răng cong lại có lực chiều trục lớn (hơn bánh côn thẳng) Về mặt chế tạo bánh răng cong địi hỏi phải có thiết bị phức tạp chuyên dùng cắt liên tục nên suất đạt cao 84 Nếu bánh dẹt sinh có vịng trịn bán kính ln ln lăn khơng trượt với vịng trịn bán kính rs đầu dao quỹ đạo chuyển động tương đối lưỡi cắt vạch bánh dẹt sinh đường cong: - Khi rs = 0, ta có đường cung trịn, hay bánh dạng cung trịn (cịn gọi hệ Gleason) Loại có chiều cao thay đổi - Khi rs ≠ 0, ta có đường cong epixicloid, hay bánh dạng epixicloid (cịn gọi hệ Mammano) Loại có chiều cao khơng đổi - Khi rs = ∞, ta có đường thân khai, hay bánh côn dạng cung thân khai (còn gọi hệ Klingelnberg) 2.3 Cắt bánh vít Khi gia cơng bánh vít, dụng cụ cắt trường hợp đóng vai trị trục vít ăn khớp với bánh vít cắt Về mặt kết cấu, dụng cụ cắt hồn tồn giống trục vít ăn khớp với bánh vít gia cơng làm việc, khác đường kính ngồi dụng cụ cắt lớn đường kính ngồi trục vít lượng khe hở hướng kính Gia cơng bánh vít thực máy phay lăn dao phay lăn máy phay ngang dao quay 2.3.1 Gia cơng bánh vít dao phay lăn a Tiến dao hướng kính Hình 12.22: Lăn bánh vít tiến dao hướng Khi gia cơng bánhkính vít theo phương pháp tiến dao hướng kính, cần gá đặt cho đường kính dao phay lăn nằm mặt phẳng đối xứng bánh vít Khi cắt, dao quay tròn, chi tiết quay tròn; hai chuyển động theo tỷ số truyền xác định Chuyển động chạy dao hướng kính dao (hoặc chi tiết) thực dao có vị trí tương ứng vị trí trục vít ăn khớp với bánh vít Lượng tiến dao S = 0,55 - mm/vòng quay chi tiết 85 Khi cắt hết chiều sâu răng, chi tiết quay - vòng để nâng cao độ xác Phương pháp cho phép đạt suất cao hành trình ngắn có nhược điểm độ nhám bề mặt thấp, bị cắt lẹm góc nghiêng đỉnh chi tiết khơng giống góc xoắn dao Vì có tượng cắt lẹm nên góc nâng trục vít lớn - 80 không cho phép dùng phương pháp để gia công lần cuối Trong thực tế, khơng có dao phay lăn bánh vít dùng dao phay lăn bánh răng, lúc bánh vít gia cơng có sai số lớn (dao phay lăn có đường kính lớn so với trục vít sai số gia cơng bánh vít lớn) b Tiến dao tiếp tuyến Khi gia cơng bánh vít phương pháp lăn tiến dao tiếp tuyến, đường tâm dao lăn gá đặt cách đường tâm chi tiết khoảng khoảng cách tâm bánh vít trục vít Về mặt kết cấu, dao phay lăn trường hợp gồm hai phần: - Phần đầu hình để cắt chiều sâu cắt tăng không đột ngột, góc thường 10- 150 Hình 12.23: Lăn bánh vít - Phần sau có hình trụ để cắt tinh Khi cắt, tiến dao tiếp tuyến dao quay tròn tiến thẳng theo hướng tiếp tuyến với vòng lăn bánh vít; cịn chi tiết thực chuyển động quay bao hìnhbằng tiến dao tiếp tuyến Số vịng quay dao chi tiết phải phù hợp với tỷ số truyền cặp trục vít - bánh vít mà chi tiết cịn có thêm chuyển động vi sai để bù lại lượng tiến dao theo hướng tiếp tuyến (giống phay lăn bánh nghiêng) Phương pháp thường dùng để gia công bánh vít có mơđun m = - 12 mm; lượng tiến dao tiếp tuyến S = 1,1- 1,6 mm/ vòng quay chi tiết Nói chung, phương pháp có suất thấp thường dùng dễ điều chỉnh khoảng cách tâm, độ bóng bề mặt cao khơng có tượng cắt lẹm c Tiến dao phối hợp Phương pháp phối hợp hai cách tiến dao nên khắc phục nhược điểm hai Với phương pháp này, ban đầu cắt thô cách tiến dao hướng kính đạt suất cao Sau đạt khoảng cách tâm cặp ăn khớp trục vít - bánh vít bắt đầu tiến dao theo hướng tiếp tuyến để sửa bề mặt gia công Như vậy, cần dùng dao phay lăn hình trụ 86 2.3.2 Gia cơng bánh vít dao quay Vì dao phay lăn đắt tiền nên sản xuất nhỏ người ta dùng dao quay Lưỡi dao gắn trục dao quay tạo thành dao phay lăn lưỡi, biên dạng kích thước lưỡi dao phải giống hệt lưỡi dao phay lăn tương ứng Góc tạo thành mặt trước dao với đường tâm trục dao phải góc nâng trục vít mà ăn khớp với bánh vít sau gia cơng Khi cắt, dao có chuyển động quay trịn, chi tiết có chuyển động quay tròn; hai chuyển động theo tỷ số truyền bánh vít gia cơng xong ăn khớp với trục vít Nghĩa dao quay vòng, chi tiết phải quay Zd răng, mà Zd số đầu ren trục vít Để lăn hết sườn cịn phải có chuyển động chạy dao tiếp tuyến chi tiết phải có chuyển động quay thêm tương ứng Trục dao gá cách đường tâm chi tiết khoảng khoảng cách trục vít bánh vít làm việc Ở cần đường chuyển dao cắt xong chi tiết Khoảng chạy dao khơng lớn số lưỡi cắt q (chỉ 1) nên muốn có độ nhám bề mặt biên dạng khơng q lớn lượng chạy dao phải bé, suất gia công thấp Để nâng cao suất độ bóng bề mặt răng, người ta dùng hai ba dao Các dao lắp đường xoắn đường xoắn trục vít ăn khớp với bánh vít cần gia cơng Dao trước cắt thơ cịn dao sau cắt tinh Các dao trước làm thành bậc thang (khơng cần có biên dạng xác) để phân phối lượng dư cho hợp lý Với nhóm dao vậy, lượng chạy dao lớn 87 Hình 12.24: Gia cơng bánh vít dao quay lưỡi TÀI LIỆU THAM KHẢO - Trần Văn Địch Cơ sở Thiết bị khí đại cương NXB Khoa học kỹ thuật, 2003 - Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Thiết bị khí đại cương tập NXB KHKT, 2005 - Nguyễn Đắc Lộc Thiết bị khí đại cương theo hướng tự động hóa sản xuất NXB Khoa học kỹ thuật, 2005 88 ... HIỆN CHƯƠNG TRÌNH: - Vật liệu: - Dụng cụ, trang thiết bị: + Máy chiếu - Học liệu: + Giáo trình thiết bị khí đại cương; + Giáo án thiết bị khí đại cương; + Đề cương giảng thiết bị khí đại cương; +... tiết Q trình cơng nghệ gia cơng q trình cắt gọt phơi để làm thay đổi kích thước, hình dạng Q trình cơng nghệ nhiệt luyện q trình làm thay đổi tính chất vật lý hố học vật liệu chi tiết Q trình cơng... q trình thiết kế gia cơng cơ, lắp giáp đo lường 1.2.2 Phân loại a- Chuẩn thiết kế Chuẩn dùng trình thiết kế gọi chuẩn thiết kế Nó hình thành lập chuỗi kích thước q trình thiết kế b- Chuẩn cơng