BÀI 5: GIA CÔNG REN TAM GIÁC
1. Cắt ren ngoài bằng bàn ren
1.1. Khái niệm về ren.
- Hiện nay ren được sử dụng rất nhiều trong công nghiệp chế tạo máy, hầu hết các loại máy đều có chi tiết ren. Ren được dùng trong các chi tiết kẹp chặt, truyền chuyển động giữa các chi tiết hoặc bộ phận máy. Ví dụ: Vít và đai ốc để kẹp chặt , trục vít me truyền chuyển động , vít chịu tải trọng (kích), trục vít và đai ốc trong các dụng cụ đo kiểm...
- Đường ren được hình thành do sự phối hợp đồng thời hai chuyển động : Chuyển động quay đều của vật gia công và chuyển động tịnh tiến của dụng cụ cắt hoặc ngược lại.
(Có hai loại ren: Ren trụ và ren côn).
- Ren được tạo thành ở mặt ngoài là chi tiết ren ngoài còn gọi là trục ren hoặc bu lông.
- Ren được tạo thành ở mặt trong là chi tiết ren trong, ren lỗ còn gọi là đai ốc.
dtb
dtb
S
Hình 7.1.1:Sơ đồ tạo thành đường ren 1.2. Các yếu tố của ren.
- Nếu đem trải một vòng ren ra mặt phẳng thì đường ren đó sẽ là cạnh huyền của một tam giác vuông ABC với một cạnh góc vuông AC bằng chu vi của đường tròn có đường kính bằng đường kính trung bình của ren (dtb), còn cạnh kia bằng bước ren S (mm).
- Bước ren : là khoảng cách giữa hai đỉnh ren của hai vòng ren kề nhau đo trên đường song song với đường tâm của chi tiết.
- Góc giữa đường xoắn của ren và mặt phẳng vuông góc đường tâm của hình trụ được gọi là góc nâng của ren. Từ hình vẽ bên ta có tg = S/dtb
Trong đó dtb là đường kính trung bình của ren nghĩa là đường kính trung bình của một hình trụ tưởng tượng có đường sinh chia trắc diện của ren sao cho chiều dày của vòng ren bằng chiều rộng của rãnh.
Góc nâng càng nhỏ thì khả năng tự nới lỏng của mối ghép ren càng giảm.
- Profin ren là đường bao quanh mặt cắt của ren, mặt cắt này nằm trong mặt phẳng đi qua đường tâm của ren (còn gọi là trắc diện ren).
- Góc trắc diện là góc hợp bởi hai cạnh bên của trắc diện và được đo theo tiết diện vuông góc với đường tâm của chi tiết.
- Chiều sâu của trắc diện h1 bằng một nửa hiệu giữa đường kính ngoài và đường kính trong h1 = 1/2(d - d1).
- Đường kính ngoài d là đường kính hình trụ tưởng tượng đồng trục với ren đi qua mặt đỉnh của ren ngoài.
- Đường kính trong d1 là đường kính hình trụ tưởng tượng đồng trục với ren đi qua mặt đỉnh của ren trong.
1.3. Phân loại ren.
- Căn cứ vào hình dáng, trắc diện, ren được phân ra thành các loại ren tam giác, ren thang, ren vuông, ren thang vuông và ren đầu tròn.
Hình 7.1.3: Ren nhiều đầu mối a) Ren một đầu mối b) Ren hai đầu mối
c) Ren ba đầu mối d) Ren bốn đầu mối
Hình 7.1.2: Phân loại ren.
a) Ren tam giác b) Ren thang c) Ren thang vuông d) Ren vuông
e) Ren đầu tròn
a)
b)
c)
d) e)
- Theo hướng xoắn của ren có ren trái và ren phải(vít khi vặn vào đai ốc có chiều cùng chiều với chiều kim đồng hồ).
- Theo đầu mối có ren một đầu mối và ren nhiều đầu mối. Ren nhiều đầu mối gồm một số đường ren chạy song song với nhau và khi nhìn vào mặt đầu của chi tiết ren nhiều đầu mối sẽ thấy một số đường ren cách đều nhau.
1.4. Công dụng, hình dáng và kích thước của ren tam giác.
- Là loại ren được sử dụng rộng rãi nhất. Ren bước nhỏ thường được dùng trong các máy chịu tải trọng va đập, có vỏ mỏng hoặc điều chỉnh một lượng rất nhỏ. VD: Cùng một đường kính ngoài thì ren bước nhỏ có độ bền của thân bu lông cao hơn so với ren bước lớn và khả năng tợ nới lỏng củng thấp hơn.
- Ký hiệu ren: Ren tam giác hệ mét bước lớn ký hiệu bằng chữ M, chỉ số kèm theo là đường kính danh nghĩa. Bên cạnh đó còn ghi cấp chính xác của ren, nếu
là ren trái thì bên cạnh cấp chính xác còn ghi chữ T. VD:
M12-6H T là ren hệ mét của vít có đường kính ngoài bằng 12, cấp chính xác là 6H và là ren trái.
- Ren bước nhỏ ký hiệu bằng chữ M kèm theo các chữ số chỉ đường kính của ren và bước ren. VD:
M16x2-6H là ren hệ mét của mũ ốc có đường kính ngoài bằng 16, bước nhỏ 2 mm và cấp chính xác là 6.
*Hình dáng và kích thước của ren tam giác.
Ren tam giác có kích thước đường kính từ 0,25 đến 600.
Bước ren từ 0,075 6 mm.
Góc trắc diện = 600.
Chiều cao lý thuyết H = 0,0866 S.
Chiều cao thực tế h1 = 0,613S.
Chiều cao làm việc h = 0,54S.
Đường kính trung bình d2 = d - 0,649S.
Đường kính đỉnh ren mũ ốc d1 = d - 1,08S.
Đường kính chân ren vít d4 = d - 1,22S.
Đường kính chân ren mũ ốc d3 = d + 0,144S.
Đáy ren bu lông có thể phẳng hoặc tròn, nếu tròn r = H/6 = 0,144S.
Phần vát đầu ren bu lông L = 0,125S.
S/2 S/2
S
S
d d4 d2(dtb) d1 d3H h1
90°
Mò èc
Trôc vÝt
L1 L
Hình 7.1.4: Mối lắp ghép ren tam giác
Phần vát đầu ren mũ ốc L1 = 0,25S.
1.5. Kiểm tra ren
- Bước ren được kiểm tra sơ bộ nhờ thước lá bằng cách đo khoảng cách của 10 hay 20 vòng ren rồi chia cho 10 hoặc 20.
- Bước ren và góc trắc diện của ren được kiểm tra sơ bộ bằng dưỡng ren. Trên mỗi dưỡng có ghi bước ren, góc trắc diện của ren. Để kiểm tra phải áp sát dưỡng rồi xác định sự ăn khớp của bước ren và góc trắc diện trên dưỡng với bước ren và góc trắc diện của ren rồi kiểm tra khe hở giữa chúng.
- Đường kính trung bình của ren được kiểm tra bằng panme đo ren, khi kiểm tra được mỏ đo hình côn lọt vào rãnh của ren, còn mỏ đo chữ V ôm lấy vòng ren đối diện.
Điều chỉnh panme về 0 có căn mẫu 8. Trong sản xuất loạt, độ chính xác của ren được kiểm tra bằng calip vòng. Đầu lọt của calip ren có trắc diện hoàn chỉnh, khi kiểm tra, vặn hết
a) ` b)
Hình7.1.5: Kiểm tra ren a) Panme đo ren
b) Kiểm tra ren bằng thước lá, dưỡng ren c) Kiểm tra bằng Calíp ren
c)
chiều dài ren vào sản phẩm của ren cần kiểm tra, đầu không lọt có 2 - 3 vòng ren và trắc diện có hẹp lại. Khi kiểm tra có thể vặn không quá 1 - 2 vòng ren.
1.6. Cắt ren ngoài bằng bàn ren.
- Bàn ren được dùng để cắt ren ngoài có trắc diện hình tam giác với bước S 2 mm.
Đôi khi người ta còn dùng bàn ren để hiệu chỉnh lại ren có bước ren lớn mà trước đó đã được tiện thô bằng dao.
1.6.1. Cấu tạo bàn ren.
- Bàn ren tương tự như mũ ốc được chế tạo từ thép dụng cụ.
- Căn cứ vào kích thước của bàn ren người ta khoan trên bàn ren khoảng 3 - 8 lỗ ở giao tuyến giữa các lỗ và mặt ren tạo thành các lưỡi cắt hình răng lược, hơn nữa các lưỡi cắt hình răng lược được vát ở hai đầu tạo thành phần cắt gọt để thực hiện công việc cắt gọt nên ngay từ đầu bàn ren cắt gọt dễ dàng.
- Trên phần hình trụ của bàn ren là phần hiệu chỉnh (có 5 - 6 vòng ren). Phần này hiệu chỉnh đúng kích thước và đảm bảo độ trơn nhẵn của ren theo yêu cầu. Sau khi một mặt bị mòn người ta lật mặt bàn ren trong tay quay để sử dụng mặt còn lại. Trên mặt đầu của bàn ren có ghi kích thước của ren cần gia công.
Mặt ngoài của bàn ren người ta khoan 4 lỗ cách đều để lắp vít kẹp chặt bàn ren trong tay quay hoặc trong đồ gá. Để bù lại phần bị mòn người ta sử dụng bàn ren có xẻ rãnh điều chỉnh. Đường kính trung bình của ren cần gia công được điều chỉnh bằng các vít trên tay quay bàn ren.
1.6.2. Phương pháp cắt ren bằng bàn ren trên máy tiện.
- Tiện đúng đường kính của bu lông và vát cạnh để bàn ren cắt gọt dễ dàng. Nếu đường kính nhỏ quá thì sau khi cắt ren trắc diện của ren không được hoàn chỉnh(đầu ren bằng). Nếu đường kính lớn quá, mặt ren không nhẵn, bị mẻ, khó cắt do đó bàn ren dễ bị vỡ.
Đường kính danh nghĩa
của vít(mm) 6 8 10 12 14
Đường kính danh nghĩa
trước khi cắt ren (mm) 5,8 7,8 - 7,9 9,75 - 9,95 11,76 - 11,88 13,7 - 13,82
Đường kính danh nghĩa của 16 18 20 22
Hình 7.1.6: Cấu tạo bàn ren
vít(mm)
Đường kính danh nghĩa
trước khi cắt ren (mm) 15,7 - 15,82 17,7- 17,82 19,72 - 19,86 21,72 - 21,86
- Trong quá trình cắt do kim loại dồn ép nên đường kính sau khi cắt ren lớn hơn đường kính trước khi cắt ren.
- Lắp bàn ren vào tay quay bàn ren hoặc đồ gá bàn ren để cắt.
- Khi cắt ren dùng mặt đầu nòng ụ động ép tay quay có lắp bàn ren vào chi tiết gia công, một đầu tay quay tỳ vào thanh tỳ lắp trên giá bắt dao, mặt kia của bàn ren cho tiếp xúc với phần vát của chi tiết. Cho máy chạy tốc độ thấp , dùng tay quay ụ động để đẩy cho bàn ren vào cắt gọt. Khi bàn ren cắt gọt từ hai đến ba vòng ren nó sẽ tự tiến vào cắt gọt.
- Quá trình cắt ren bằng bàn ren, nếu gá bàn ren không trùng tâm (mặt bàn ren không vuông góc với tâm máy) thì ren sau khi cắt ra sẽ bị lệch. Để khắc phục hiện trạng này người ta gá bàn ren vào trục gá tự lựa, trục gá này được gá vào nòng ụ động. Khi điều chỉnh cho bàn ren cắt, cho máy chạy chậm đồng thời cho nòng ụ động tiến vào và cho bàn ren tiếp xúc với phần vát của
phôi, quay nòng ụ động cho bàn ren cắt gọt, khi đã được 2 - 3 vòng ren thì bàn ren sẽ mang theo ống gá tiến vào cắt gọt đúng với bước ren. Khi bàn ren tiến vào cắt hết chiều dài đoạn ren thì dừng máy và đảo chiều quay trục chính, lúc này bàn ren sẽ lùi ra khỏi chi tiết gia công.
Hình 7.1.7:Tay quay bàn ren Hình 7.1.8: Đồ gá bàn ren 1. Bàn ren 2. Giá kẹp bàn ren
3. Chốt dẫn hướng 4. Thân 5. Vít kẹp bàn ren
Hình 7.1.9: Cắt ren băng bàn ren
- Đối với ren bước lớn ta dùng dao tiện thô rồi tiến hành cắt tinh bằng bàn ren khi đó năng suất cao hơn.
Tốc độ cắt: - Đối với gang, thép V = 2 - 4 m/phút - Đối với kim loại màu V = 10 m/phút.
- Trong quá trình cắt cần dùng dung dịch bôi trơn và lam nguội như dầu hoà tan sunfofrezon đối với thép, với gang thì dùng dầu hoả.
1.7. Bài tập ứng dụng.
1.7.1. Bản vẽ.
1.7.2. Trình tự công việc cho luyện tập T
T Nội dung gá - bước Sơ đồ gá - bước Chế độ cắt
t S n
1
Gá phôi lên mâm cặp, rà tròn và kẹp chặt L = 45
Khoả phẳng mặt đầu
45
n
S
0.5 0.2 350
2
Tiện thô mặt trụ 22- 10-0,2 L = 30.
Vát cạnh 2x45.
S
n ỉ10
30
0.5 2
0.2 0.2
350 350
3 Cắt ren M10, L = 20 mm
n
S M10
1.5 1.5 90 M1
0
37 30
2 0
Rz2 0
4 Tiện trụ từ 22 - 200,1, L = 10 mm.
S n
ỉ20
0.5 0.1 350
5 Cắt đứt chi tiết đảm bảo L = 37 mm
n
S
3 0.2 350
1.7.3. Các dạng hỏng, nguyên nhân và biện pháp khắc phục.
TT Hiện tượng Nguyên nhân Cách khắc phục
1 Ren lệch
- Bàn ren gá nghiêng (mặt đầu bàn ren không vuông góc với tâm vật gia công)
- Gá bàn ren thật thẳng góc với tâm vật gia công, kiểm tra lại trước khi cắt ren.
2
Chiều cao ren không đều nhau trên chiều dài đoạn ren
- Phôi bị côn, bàn ren bị lệch. - Trong quá trình gia công phôi bị đảo, có chỗ chưa cắt gọt.
- Kiểm tra lại đường kính trước khi cắt ren, gá bàn ren chắc chắn và thay phôi khác.
3 Ren không đủ chiều
cao - Đường kính ngoài nhỏ quá - Tính và kiểm tra kích thước theo bảng
4 Ren bị phá huỷ
- Dụng cụ cắt bị mòn, vận tốc cắt lớn, đường kính quá lớn
- Tiện đúng kích thước phôi, kiểm tra lại kích thước khi cắt ren, thay bàn ren khác, giảm vận tốc.
5 Độ nhẵn không đạt
- Bàn ren bị cùn, mẻ, vận tốc lớn, không dùng dung dịch trơn nguội hoặc ít quá
- Mài hoặc thay bàn ren khác, giảm vận tốc, dùng dung dịch bôi trơn và làm nguội đủ.