2.3.1 Yờu cầu đối với cỏc cơ cấu truyền đụ̣ng trong hụ̣p chạy dao mỏy:
- Trong cỏc mỏy cụng cụ, hộp chạy dao thường cú cụng suất truyền bộ. Tốc độ làm việc chậm hơn nhiều so với hộp tốc độ.
- Đối với một số mỏy cụng cụ, hộp chạy dao phải đỏp ứng được một số yờu cầu cụ thể như độ chớnh xỏc, mức độ làm việc ờm, chuyển động phức tạp… - Đối với mỏy tiện ren vớt vạn năng, đặc trưng nhất là tiện được cỏc loại ren chớnh xỏc theo tiờu chuẩn. Do đú nếu tỷ số truyền trong hộp chạy dao cú sai số sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến bước ren tiện được.
- Hộp chạy dao của mỏy tiện tuy cú hai cụng dụng tiờn ren và tiện trơn nhưng thiết kế ta chỉ chỳ ý đến tiện ren. Sau khi thiết kế song nếu tớnh cỏc bước tiờn trơn thấy chỳng cú thể trựng nhau, sỏt nhau hoặc cú thể cỏch quóng. Vấn đề đú khụng quan trọng lắm vỡ trờn thực tế cỏc bước tiện núi chung khỏ dày đặc nờn chỗ cỏch quóng hầu như ớt gõy ra tổn thất năng suất gia cụng.
2.3.2 Thiết kế hụ̣p chạy dao dựng cơ cấu Norton: a. Cỏc bước ren mà mỏy cú thể tiện được:
- HCD dựng cơ cấu Norton cần phải thiết kế để cú thể cắt được ren quốc tế, ren Anh và trờn cơ sở đú, cú thể cắt được ren mođun và ren hệ Pitch.
- Dựa trờn mỏy chuẩn T620, ta tra cỏc bước ren như sau:
- Ren Quốc tế: t = 1; 1.25; 1.5; 1.75; 2; 2.25; 2.5; 3; 3.5; 4; 4.5 ; 5; 5.5; 6; 7; 8; 9 ; 10; 11; 12 mm.
- Ren Anh: cú số vũng ren trờn 1 tấc Anh là :
n= = 24; 20 ; 19; 18; 16 ; 14 ; 12; 11; 10; 9 ; 8 ;7 ; 6; 5; 4 ; 4; 3
; 3 ; 3; 2.
- Ren mođun : m = = 0.5; 1; 1.25; 1.5; 1.75; 2; 2.25; 2.5; 3.
Ren Pitch: Dp= = 96; 88 ; 80 ; 72; 64 ; 56; 48; 44; 40 ; 36 ; 32 ; 28; 24 ; 22 ; 20 ; 18; 16; 14 ; 12 ; 11 ;10 ; 9 ; 8 ; 7.
b. Sắp xếp cỏc bước ren cần cắt để tạo thành nhúm cơ sở và nhúm gấp bội: t 4 . 25 2 1 2 1 4 1 t t 4 . 25
c. Thiết kế nhúm cơ sở:
- Nhúm cơ sở được chọn phải cú đầy đủ bước ren tiờu chuẩn nhất, đồng thời nhúm cơ sở được chọn ở cỏc loại ren dẫn đến cỏc tỷ số gấp bội trựng nhau càng nhiều càng tốt. Trờn cơ sở này, ta chọn nhúm cú tỷ số gấp bội 1/1 làm nhúm cơ sở.
Z1 : Z2 : Z3 : Z4 : Z5 : Z6 : Z7 = 3,5 : 4 : 4,5 : 5 :5,5 : 6. Vỡ số răng giới hạn 24 < Zi < 60 nờn:
Z1 : Z2 : Z3 : Z4 : Z5 : Z6 : Z7 = 28 : 32 : 36 : 40 :44 : 48.
Tương tự cho cắt ren mụđun:Z1 : Z2 : Z3 : Z4 : Z5= 1.75 : 2 : 2.25 :2.5 : 3 = 28 : 32 : 36 : 40: 48. Cắt ren Anh: Z1: Z2: Z3: Z4:Z5: Z6 : Z7 : Z8 =3,25:3,5:4:4,5:4.75:5:5,5:6= 26: 28: 32: 36: 38: 40: 44: 48. Cắt ren hệ Pitch: Z1: Z2: Z3: Z4: Z 5: Z6 = 14: 16 : 18 : 20 : 22 : 24 = 28 : 32 : 36 : 40 : 44 : 48.
Để cắt được tất cả cỏc loại ren trờn, ta cần 1 cơ cấu Norton cú đủ cỏc trị số bỏnh răng đó tớnh như trờn. Khi đú số răng của khối bỏnh răng hỡnh thỏp là:
Z1: Z2: Z3: Z4:Z5: Z6 : Z7 : Z8 = 26: 28: 32: 36: 38: 40: 44: 48.
Tuy nhiờn, ta nhận thấy bỏnh răng Z5=38 chỉ dựng để cắt bước ren Anh cú n= 4.75 vũng ren trờn 1 tấc Anh, nhưng lại làm cho cơ cấu Norton thờm 1 bỏnh răng mà khụng dựng để cắt cho 3 loại ren cũn lại. Do đú, ta cú thể bỏ bỏnh răng này, và dựng cơ cấu bỏnh răng thay thế để cắt bước ren Anh n = 4,75 khi cần thiết.
Vậy, bộ bỏnh răng Norton dựng để tạo nờn cỏc tỷ số truyền cơ sở được chọn là:
d. Thiết kế nhúm gấp bội:
- Ta cú 4 tỷ số gấp bội để cắt được tất cả cỏc loại ren trờn, đú là: ; ; ẵ: 1/1. Ta cú PAKG và PATT như sau:
PAKG: 2 x 2
PATT: I II
* Lưới kết cấu và đồ thị vũng quay:
Tơng tự nh máy T620, ở đây ta thiết kế nhóm gấp bội dùng bộ bánh răng di trợt, bao gồm 8 bánh răng nằm trên 3 trục theo phơng án không gian 22 và phơng án thứ tự là I- II, từ đó ta xác định đợc lới kết cấu. Mặt khác, do yêu cầu cần nâng cao tính cơng nghệ (thuận lợi cho việc gia cơng) hộp chạy dao, tâm các trục của nhóm gấp bội nên lấy trùng với tâm trục của nhóm cơ sở (cơ cấu Noocton) nên khi chọn số răng và module cho nhóm gấp bội ta lấy sao cho đảm bảo khoảng cách tâm A (phụ thuộc vào m và Z) phù hợp với nhóm cơ sở. Nhóm 1: có đặc tính là 1 (1=2), để cho kết cấu bánh i2 i1 i3 i4 II III I
răng tơng đối đồng đều thì ta chọn tỉ số truyền của nhóm giảm xuống một chút (tơng tự nh máy T620), mặc dù sau đó ta lại phải tăng tốc để có đợc tỉ số truyền i=1, nh- ng mặt khác lại tận dụng đợc bánh răng dùng chung. Ta chọn i1=4/5 i2=2/5 vì i1:i2=1:-1.
Nhóm 2: đặc tính của nhóm truyền là 2, tỉ số truyền
không thể tự chọn đợc nữa mà ta phải lấy i3=5/4. Từ đó ta có i4=5/16.
* Để gia cụng dễ dàng tõm cỏc trục của nhúm gấp bội cố gắng lấy trựng
tõm của cỏc trục ở nhúm cơ sở. Do đú khi tớnh toỏn số răng của bỏnh răng nhúm gấp bội cần lưu ý đến khoảng cỏch trục A của nhúm cơ sở là: A= 63.
i1=; i2=;
i3=; i4=;
Với bỏnh răng Z35 ta cú thể dựng chung hai bỏnh răng làm một, số bỏnh răng cần thiết là 7, cũn bỏnh răng Z15 tuy phải dịch chỉnh nhưng bự lại chế tạo đơn giản cho kết cấu mỏy.
e. Tớnh cỏc tỷ số truyền cũn lại: C A B 1 8 28 35 45 37 15 28
- Tỷ số truyền cũn lại bao gồm tỷ số truyền cỏc bỏnh răng thay thế và một
tỷ số truyền cố định ic. Tỷ số truyền cố định để nối liền trục I và trục II của cơ cấu Norton khi thực hiện xớch chủ động hoặc xớch bị động.
- Để tớnh tỷ số truyền ib, ta cần cho mỏy cắt 1 bước ren nào đú, vớ dụ cho
cắt bước ren quốc tế cú t=5mm. Ta lấy trục khối bỏnh răng hỡnh thỏp làm
trục chủ động.
- Phương trỡnh cõn bằng xớch động như sau: tp = 1 vũngtc . ib . in . ig. tx Vỡ ib = it. icđ nờn ta cú 1vũng tc. itt.icđ. in. ig. tx= tp Trong đú it - Tỷ số truyền thay thế
icđ - Tỷ số truyền cố định in- Tỷ số truyền cơ sở
ig- tỷ số truyền gấp bội của cơ cấu Norton. tx – Bước vớt me
tp - Bước ren cần cắt
Ta cũn dựa vào mỏy T620 bước của trục vớt me tx = 12mm, bỏnh răng di trượt trờn trục II của cơ cấu Norton Z=28 răng. Để cắt t=5mm, phải dựng bỏnh răng Z5=40 của khối bỏnh răng hỡnh thỏp và trục bỏnh răng hỡnh thỏp là chủ động in=.
Từ cụng thức trờn, ta suy ra tỷ số truyền bự:
Dựa vào mỏy tiện T620, ta chọn trước tỷ số truyền cố định khi cắt ren quốc tế là icđ=
Do đú: ib = icđ.it =it =it==
Khi cắt ren hệ Anh cũng dựng bộ bỏnh răng thay thế nhưng được tiến hành
trờn xớch bị động:
- Tiến hành cắt thử ren hệ Anh cú n=, tức là t=. Dựa vào bảng xếp ren cú: in= ; ig=; it=
icđ =
Khi cắt ren hệ Pitch cũng dựng icđ =. Tiến hành cắt thử Dp = 8 tp=
Dựa vào bảng xếp ren ta cú: in=; ig=; icđ= it=.
Khi cắt ren mođun dựng chung it với ren Pitch.
Giả sử cho cắt thử bước ren: m=2 tp = 2.
Dựa vào bảng ren Modun ta cú: in=; it =, ig= và tx =12 Ta cú phương trỡnh cắt ren : 1vũng tc. itt.icđ. in. ig. tx= tp
icđ =
2536 36
g. Kiểm tra bước ren:
- Mỗi loại ren chỉ cần kiểm tra 1 bước là đủ, vỡ nếu 1 bước ren đỳng, thỡ cỏc bước cũn lại cũng đỳng.
* Khi cắt ren quốc tế tp=6. Dựa vào bảng ren quốc tế ta cú : ig=; icđ=; it=; in=
Theo phương trỡnh cắt ren : 1 vũng TC. it.icđ.in.ig.tx=tp
1 vũng tc.
* Khi cắt ren hệ Anh cú n=4 tp==6.35
Dựa vào bảng xếp ren: in=; ig=; icd=
Phương trỡnh xớch: 1vũng tc. itt.icđ. in. ig. tx= tp 1 vũng tc.
* Khi Cắt ren Modun: m=3 tp=3 = 9,424
Phương trỡnh xớch động: 1vũng tc. it.icđ. in. ig. tx= tp in=; icđ=; ig=;tx=12; it=
1 vũng tc.
Dựa vào bảng xếp ren: in=; ig= ; icđ=;it=
Theo phương trỡnh cắt ren:1vũng tc. it.icđ. in. ig. tx= tp
1 vũng tc. .
Sai số cho phộp của bước ren được cắt được tớnh theo cụng thức: , với là dung sai của đường kớnh trung bỡnh, tra theo sổ tay cụng nghệ chế tạo mỏy. Kết luận:
Hộp chạy dao thiết kế cắt ren chớnh xỏc với cơ cấu Norton cú cỏc bỏnh răng hỡnh thỏp: Z1 : Z2 : Z3 : Z4 : Z5 : Z6 :Z7 = 26: 28 : 32 : 36 : 40 : 44 : 48
Khi cắt ren khuếch đại : Khi cắt ren khuếch đại thỡ xớch truyền khụng cú gỡ thay đổi so với cỏc xớch trờn mà chỉ thờm vào cỏc tỷ số truyền khuếch đại phương trỡnh cắt ren khuếch đại.
h, Sơ đồ động hộp chạy dao: 2 1
IX
XVIII VIII
VII
XI