GIA CÔNG REN
Giới thiệu: Cắt ren là q trình gia cơng có phoi để tạo lên những đường
xoắn ốc trên chi tiết có mặt trụ hoặc mặt cơn... Khi gia cơng được những chi tiết có ren trong ren ngồi thì chúng ta phải biết về quy trình gia cơng. Bài học sau sẽ giúp chúng ta hiểu thêm về cách gia công ren.
Mục tiêu của bài:
- Phân tích được các phương pháp gia cơng ren cơ bản bằng các dụng cụ cầm tay.
- Tiến hành gia công được các loại ren đảm bảo yêu cầu kỹ thuật. - Đảm bảo an toàn và các chỉ tiêu khác trong sản xuất.
Nội dung chính:
1. Khái niệm.
2. Cách chọn và sử dụng ta rô, bàn ren. 3. Phương pháp gia công ren.
4. Biện pháp an toàn và các chỉ tiêu khác trong sản xuất.
1/. CÁC KIẾN THỨC CƠ BẢN VỀ GIA CƠNG REN KIM LOẠI
Mục tiêu:
- Phân tích được các phương pháp gia cơng ren cơ bản bằng các dụng cụ cầm tay.
- Tiến hành gia công được các loại ren đảm bảo yêu cầu kỹ thuật. - Đảm bảo an toàn và các chỉ tiêu khác trong sản xuất.
1.Khái niệm về ren
Nếu trên một hình trụ trịn đường kính d,ta láy một miếng giấy hình tam giác vng có cạnh đáy AB là chu vi hình trụ (d),chiều cao BC =s,đem
quấnlên hình trụ đó thì cạnh huyền AC sẽ vẽ thành đường cong trên mặt trụ
76
a)Hướng phải ;b)Hướng trái;
Miếng giấy tam giác đó có thể quấn theo chiều kim đồng hố hay ngược chiều kim đồng hồ.Khi quấn vào mà đường cong đi lên dần theo bên phải (a) thì gọi đó là đường xoắn phải(hướng xoắn phải),cịn đường cong đi lên bên trái (b) thì gọi là đường xoắn trái.
Như vậy nếu trên ống trụ dó có những rãnh xoắn có hình dạng,chiếu sâu thì sẽ được những đường ren.Nếu cắt dọc theo mặt cắt của đường ren có thể có hình dạng của đường ren hoặ mặt cắt cắt dọc trục ren(hình 8-2) và người ta gọi đó là pro–phin ren(dạng ren).
Trên mặt cắt của trục ren có thể có một đường xoắn vít hay nhiều đường xoắn vít (ren nhiều đầu mối).Ngồi dạng ren ,hướng ren,số đầu mối ren ,ren cịn có các thơng số như :bước ren,góc pro phin ren ,chiều sâu ren ,đường kính ngồi,đường kính trung bình,đường kính chân ren…
Hình 8-2:Các thơng số dạng chân ren
a)Ren tam giác;b)Ren vng ;c)Ren thang ;d)Ren răng cưa;e)Ren cung trịn; -Bước ren:là khoảng cách giữa hai cạnh ren song song kề nhau,đo theo phương song song với trục ren(s),hay nói cách khác là cứ sau một vịng (d) thị
77
nân lên một khoảng (s)chính là bước ren.(Hình 8-2)
-Góc pro phin ren:là góc giữa hai cạnh pro phin ren đo trong mặt phẳng qua tâm của trục ren.
-Chiều cao ren:là khoảng cách từ đỉnh ren
Đường kính đỉnh ren(de):là đường kính lớn nhất đo qua đỉnh ren,vng góc với đương tâm trục ren.
- Đường kính trunh bình(do)là đường kính đo qua đỉểm giữa của pro phin ren(từ chân ren tới đỉnh ren)song song với đường tâm ren.
- Đường kính chân ren(di): là đường kính nhỏ nhất giữa hai chân ren đối diện,đo teo hướng vng góc với đương tâm.
Hình 8-3.Các thơng số của ren; a)Ren ngoài; b)Ren trong.
Các dạng pro phin ren: pro phin renal các dng5 ren được sử dụn rộng rãi trong các loại bu long ,đai ốc ,vít cấy…tiêu chuẩn:
2. CÁC HỆ REN
Trong chế tạo máy thường sử dụng ren ba hệ ren :ren mét, ren Anh, ren ống
- Ren hệ mét. Ren hệ mét ký hiệu là M, số tiếp theo để chỉ đường kính ngồi, đường kinh trong và bước ren có bước lớn,bước nhỏ. Ren bước lớn khơng ghi bước ren .
Ví dụ: M12x1.5 là ren có đường kính ngồi là 12mm,bước ren là 1.5mm hoặc M12 là ren có đường kính ngồi là 12mm,bước lớn theo tiêu chuẩn là 1.75mm
- Ren Anh là ren hệ tam giác có góc đỉnh là 550 .Ren Anh được ký hiệu theo số vòng ren trên chiều dài một tấc Anh (25.4 mm).
Ví dụ:Ren ¼” là ren có vịng ren là một tấc Anh
- Ren ống là ren đo theo số vịng ren trên 1”(1 tấc Anh),góc pro –phin ren là 550 Đỉnh của ren trên vít và đai ốc. Ký hiệu của ren ống là
o611/4”,ổ/4”…
Ren ống thường dùng nối ống trong cácđường ống khí nén,thủy lực chịu áp lực vá cần độ kín khít cao.
78
Hình 8.4 .Các hệ ren
A)Ren hệ mét,b)Ren hệ Anh,c)Ren ống
3. DỤNG CỤ CẮT REN
Dụng cụ cắt ren khi gia cơng Nguội chia làm hai nhóm: - Dụng cụ cắt ren trong lỗ (các loại Ta rô)
- Dụng cụ cắt ren trên trục (các loại bàn ren)
Hinh 8-5 Bộ ta rô:a số 1 :b,số 2: c,số 3
Ta rô :là dụng cụ cắt cắt ren có hình dáng như một trục ren trên đó có các rãnh dọc hay xoắn vít để tạo nên các lưỡi cắt và thoát phoi khi cắt ren.
79
Bàn ren dùng để cắt ren ngoài bằng tay hay bằng máy.Theo đặc điểm kết cấu ,bàn ren có nhiều loại :Bàn ren trịn,bàn ren ghép bàn ren chuyên dung (để cat ren ống)
Hình 8-6: a,Bàn ren liền; b)Bàn ren xẻ rãnh;c Bàn ren ghép
4. KỸ THUẬT CẮT REN 4.1.Kỹ thuật cắt ren trong 4.1.Kỹ thuật cắt ren trong
Trước khi cắt ren trong bằng ta rô ,phải khoan lỗ bằng mũi khoan.Khi chọn đường kinh`1 mũi khoan cần chú ý bảo đảm đường kính lỗ trong một giới hạn xác định.
Khi cắt ren bằng ta rô,kim loại vùng tạo ren bị chèn ép nên đường kính mũi khoan chọn để khoan lỗ phải lớn hơn đường kính chân ren.Nếu đường kính lỗ bằng đường kính chân ren ,khi ta rơ xảy ra trường hợp chèn ép mạnh,gây nhiệt lớn ,phoi kim loại dẻo bám vào các lưỡi cắt của ta rơ,khi đó ren tạo ra dễ bị sứt mẻ,ta rơ dễ bị kẹt,gãy.Vật liệu gia công càng dẻo dai ,khả năng xảy ra hiện tượng trên càng lớn.
80
Ngược lại nếu lỗ khoan lớn quá so với đường kính chân ren,lỗ ren tạo ra khi ta rơ sẽ có chiều cao nơng ,ren khơng đạt u cầu.
Vì thế trước khi ta rơ lỗ ren,cần chọn đường kính mũi khoan để khoan lỗ cho từng loại ren với từng loại vật liệu,cho bảng 8-1,8-2
Bảng 8.1 Đường kính của mũi khoan dùng để khoan lỗ trước khi Ta rô
Bảng 8.2..Đường kính mủi khoan dùng đễ khoan lỗ cắt ren hệ anh và ren ống
Phần lớn các loại máy móc cơ khí được tạo nên gồm nhiều bộ phận lắp ghép với nhau và chủ yếu chúng được kiên kết bằng các bu-lông, đai ốc, các lỗ trên chi tiết có dạng ren.
Hình 8.7. Bu-lơng
81
Hình 8.8. Các loại đai ốc
Để phù hợp cho đặc tính của mối ghép, trong khi chế tạo cần phải chọn các bu-lơng, đai ốc có kích thước, bước ren cho phù hợp.
Những nội dung liên quan đến công việc gia công ren bằng dùng cụ cầm tay mà người thợ cơ khí cần phải nắm gồm: Chọn bước ren để gia công, chọn mũi khoan để tạo lỗ gia công ren, kỹ thuật gia cơng ren trong và ren ngồi và vật liệu gia cơng.
Hình 8.0. Bộ ta-rơ ren
a) Ta-rô gia công thô ; b) Ta-rô gia công bán tinh ; c) Ta-rô gia công tinh 5. Cách chọn và sử dụng ta rô, bàn ren
a.Công việc chuẩn bị, cách chọn ta rô và bàn ren
- Chọn bước ren: Bước ren chọn tùy thuộc vào bước ren của bu-lông, đai ốc hay lỗ ren trên chi tiết. Khi gia công ren mới bước ren chọn theo vật liệu gia cơng, đặc tính làm việc của chi tiết (cố định hay quay trịn), lực siết bu-lơng và đai ốc.
- Chuẩn bị phôi liệu: Đường kính phần trụ nhỏ hơn đường kính danh nghĩa từ 0,1-0,2 mm. Đường kính lỗ gia cơng ren chọn theo bảng ren
( có thể chọn theo cơng thức: Đường kính lỗ khoan = Đường kính danh nghĩa của lỗ ren - 2 lần chiều cao ren).
82
b. Qui trình cơng nghệ cắt ren trong và ren ngồi • Gia cơng ren ngồi:
1/ Chuẩn bị bàn ren:
Hình 8.10. Bộ bàn ren
- Đặt bàn ren vào ổ tay quay sao cho dấu hiệu bàn ren xoay ra phía ngồi.
- Siết cứng các vít giữ. 2/ Kẹp phơi bu-lơng lên ê tơ:
- Để bàn ren có thể dễ ăn vào phơi nên giũa vát đầu phôi. - Kẹp thẳng đứng chắc chắn phôi trên ê tô.
3/ Cắt ren bằng bàn ren khơng xẻ rãnh:
Hình 8.11. Gia cơng ren bu-lơng
- Đặt bàn ren lên đầu phôi bu-lông sao cho dấu hiệu bàn ren xoay xuống phía dưới, bàn ren phải vng góc với thân bu-lơng, ấn bàn ren xuống đầu bu-lông bằng tay phải đồng thời quay bàn ren bằng tay trái theo chiều kim đồng hồ cho đến khi cắt vào vài ren.
- Cắt ren trên chiều dài đã xác định bằng một lát cắt, quay tay quay của bàn ren khoảng từ một đến hai vòng theo chiều kim đồng hồ rồi quay ngược lại nửa vòng cho phoi rơi ra ngồi.
- Bơi dầu lên đầu bu-lơng thường xun.
- Tháo bàn ren ra khỏi bu-lông bằng cách xoay ngược lại (chú ý phoi có thể bị kẹt gây hỏng ren).
83
4/ Kiểm tra chất lượng của ren bằng cách quan sát bên ngoài và đo bằng thước cặp yêu cầu phải:
- Mặt ren nhẵn bóng, Kích thước ren phải đều nhau. Đỉnh ren phải nhọn. Đường kính bu-lơng tại chổ cắt ren nằm trong giới hạn cho phép.
• Gia cơng ren trong: 1/ Chuẩn bị ta-rô:
- Lắp đuôi vuông của ta rô vào tay quay. - Siết cứng các tay quay để giữ chặt ta-rô. 2/ Kẹp phôi lên ê tô:
- Đối với các phôi làm bằng kim loại màu, kích thước nhỏ cần chú ý lực kẹp để tránh biến dạng.
Hình 8.12. Gia công lỗ ren
- Kẹp cho lỗ thẳng đứng chắc chắn trên ê tô. 3/ Cắt ren bằng ta rô thứ nhất:
- Đặt ta-rô lên lỗ gia công ren sao cho đồng tâm, ấn ta-rô xuống bằng tay phải đồng thời quay ta-rô bằng tay trái theo chiều kim đồng hồ cho đến khi ta-rô cắt vào một hai ren.
- Quay ta-rô khoảng từ một đến hai vòng theo chiều kim đồng hồ rồi quay ngược lại nửa vịng cho phoi rơi ra ngồi.
- Bôi dầu lên lỗ gia công thường xuyên. Tháo ta-rô ra khỏi lỗ gia công bằng cách xoay ngược lại (chú ý phoi có thể bị kẹt gây hỏng ren).
84
4/ Cắt ren bằng ta rô thứ hai:
- Đặt ta-rô lên lỗ gia công ren sao cho đồng tâm, quay ta-rô theo chiều kim đồng hồ cho đến khi ta-rô ăn khớp vào ren của ta-rô thứ nhất.
- Tiến hành bước tiếp theo giống như bước trên.
• Chú ý: Đối với lỗ ren kín sau khi cắt khoảng hai đến ba vịng thì lấy ta-rơ ra ngồi và làm sạch lỗ ren.
Hình 8.14. Kiểm tra độ vng góc khi gia công lỗ ren
5/ Kiểm tra chất lượng của ren bằng cách quan sát bên ngoài và đo bằng thước cặp yêu cầu phải:
- Mặt ren nhẵn bóng.
- Kích thước ren phải đều nhau. - Đỉnh ren phải nhọn.
- Đường kính lỗ ren nằm trong giới hạn cho phép.
85
2/. Thực hành gia công ren Bài tập: Ren và tarô ren Bài tập: Ren và tarô ren
1. Đoc và nghiên cứu bản vẽ.
2. Yêu cầu kĩ thuật:
- Tarơ phải đúng kích thước của bản vẽ. - Không bị sứt mẻ đường ren.
-Ren phải đạt yêu cầu về:
+ Đường kính ngồi của ren (d). + Đường kính trong của ren (d1). + Đường kính trung bình của ren (d2). + Bước ren (P).
+ Góc ren ( ).
+ Chiều cao của ren (h). + Prơfin ren.
3. Quy trình cơng nghệ gia cơng: a. Dụng cụ cắt ren.
* Dụng cụ cắt ren bằng tay bao gồm tarô và tay quay: - Một bộ tarô gồm 3 hoặc 2 chiếc (hình vẽ).
* Dụng cụ cắt ren ngồi bao gồm:
86
b. Phương pháp cắt ren. * Cắt ren trong.
- Quy trình cơng nghệ cắt ren trong:
TT Nội dung nguyên công Sơ đồ nguyên công Dụng cụ
1 Chuẩn bị phôi.
Chọn phôi: phôi phải đảm bảo kích thước
(chiều dài, đường kính).
Chọn bàn ren: Không bị mẻ và đường của ren phải đúng yêu cầu kỹ thuật.
Thước Cặp và Thước lá
2 Gá kẹp phôi: Gá kẹp phôi trên êtô, lực kẹp
vừa đủ sao cho chi tiết không bị biến dạng.
Sử dụng khối V hoặc là gỗ lót phơi khi kẹp.
Phơi phải vng góc với mặt êtô.
Êtô
3 Cắt ren
Đặt bàn ren vng góc với phơi sau đó dùng tay ấn lực vừa đủ sao cho cân, khi đó ta
quay, tay quay cắt mồi 1-2 vòng theo chiều kim đồng hồ sau đó quay tay quay cắt tiếp. Cứ quay tay quay 1-2 vịng thì phải nhả lại 1/4 – 1/2 vòng để cắt đứt phoi. Cứ làm như
vậy cho đến chiều dài cần cắt thì thơi. Kết thúc quá trình cắt ren cần quay ngược lại để rút tarô ra khỏi lỗ hoặc chui qua lỗ. Lưu ý: Trong quá trình cắt ta phải tra dầu bôi trơn để tránh bị
Bàn cắt ren M8
87
sứt mẻ ren hoặc vỡ răng của bàn ren, đồng thời làm cho ren trơn mịn.
+ Tarơ phải vng góc với mặt của phơi. + Quay theo chiều kim đồng hồ,cứ
1 đến 2 vịng ren thì trả lại (quay ngược chiều kim đồng hồ) từ 1/2 đến 1/4 vòng. + Cứ tiếp tục như thế cho hết phần làm việc của tarô (hoặc hết chiều sâu phần cần cắt ren). Chú ý: Trong quá trình cắt
ren phải dùng dầu cơng nghiệp để bơi trơn.
* Cắt ren ngồi.
- Quy trình cơng nghệ cắt ren ngồi:
TT Nội dung nguyên công Sơ đồ nguyên công
Dụng cụ
1 Chuẩn bị phôi.
Chọn phôi: phôi phải đảm bảo kích thước(chiều dài, đường kính).
Chọn bàn ren: Khơng bị mẻ và đường của ren phải đúng yêu cầu kỹ thuật.
Thước Cặp và Thước lá
2 Gá kẹp phôi: Gá kẹp phôi trên êtô sao cho phần phôi nhô lên khỏi mỏ kẹp êtô lớn hơn chiều
88
dài phần cắt ren từ 20 – 25 mm, lực kẹp vừa đủ sao cho chi tiết không bị biến dạng. Sử dụng khối V hoặc là gỗ lót phơi khi kẹp. Phơi phải vng góc với mặt êtô.
3 Cắt ren
Bôi dầu vào đầu mút của phôi, Đặt bàn ren vào tay vặn và kẹp chặt bằng vít. Đặt bàn ren vào đầu mút của phôi cần cắt ren sao cho vng góc với phơi sau đó dùng tay ấn lực vừa đủ sao cho cân, khi đó ta quay, tay quay cắt mồi 1-2 vịng theo chiều kim đồng hồ sau đó quay tay quay cắt tiếp.
Cứ quay tay quay 1-2 vịng thì phải nhả lại 1/4 – 1/2 vòng để cắt đứt phoi. Cứ làm như vậy cho đến chiều dài cần cắt thì thơi. Kết thúc q trình cắt ren cần quay ngược lại để rút tarô ra khỏi lỗ hoặc chui qua lỗ. Lưu ý: Trong quá trình cắt ta phải tra dầu bôi trơn để tránh bị sứt mẻ ren hoặc vỡ răng của bàn ren, đồng thời làm cho ren trơn mịn.
Bàn cắt ren M8
+ Tarơ phải vng góc với mặt của phôi. + Quay theo chiều kim đồng hồ,cứ
1 đến 2 vịng ren thì trả lại (quay ngược chiều kim đồng hồ) từ 1/2 đến 1/4 vòng. + Cứ tiếp tục như thế cho hết phần làm việc của tarô (hoặc hết chiều sâu phần cần cắt ren). Chú ý: Trong q trình cắt ren phải dùng dầu cơng nghiệp để bôi trơn.
89
3/. Các dạng sai hỏng, nguyên nhân và biện pháp khắc phục:
TT Các dạng sai hỏng Nguyên nhân Biện pháp khắc phục
1 - Đường ren khi ta tarơ hết rồi thì bị nghiêng.
- Ren bị sứt, mẻ và bị nhấp, nhô ở chiều cao của ren
- Do đặt bàn ren không vng góc với phơi hoặc lỗ bị nghiêng,phơi có đường kính khơng đều nhau. - Do khi cắt ren ta ấn lực quá lớn, không đều nhau. - Do khi cắt không quay ngược trở lại để thoát phoi.