Dao thanh răngBánh răng cầu
CHƢƠNG 4 THIẾT KẾ, TÍNH TỐN PHÂN ĐỘ CHO ĐỒ GÁ N CHIỀU
N CHIỀU
Đồ gá N chiều đƣợc thiết kế nhằm mục đích mở rộng khả năng cơng nghệ của máy vạn năng, cụ thể là máy phay đứng vạn năng. Đồ gá đƣợc lắp trên bàn máy phay cĩ khả năng phân độ khơng cho gian chi tiết tại mọi vị trí gia cơng nằm trong cùng làm việc. Vùng làm việc của đồ gá đƣợc xác định căn cứ vào kích thƣớc đồ gá và mặt cơn giới hạn của bộ truyền bánh răng cầu - đĩa răng. Quá trình tính tốn phân độ cho đồ gá N chiều xảy ra bốn trƣờng hợp tƣơng ứng với các vị trí của tâm lỗ gia cơng (trong trƣờng hợp gia cơng lỗ) và pháp tuyến của mặt gia cơng (trong trƣờng hợp gia cơng mặt phẳng).
+ Trƣờng hợp thứ nhất: Tâm lỗ gia cơng hoặc pháp tuyến của mặt phẳng gia cơng giao nhau với trục Z của hệ thống.
+ Trƣờng hợp thứ hai: Tâm lỗ gia cơng chéo nhau với trục Z của hệ thống và song song với mặt phẳng Y1O1Z1.
+ Trƣờng hợp thứ ba: Tâm lỗ gia cơng chéo nhau với trục Z của hệ thống và song song với mặt phẳng X1O1Z1.
+ Trƣờng hợp thứ tƣ: Tâm lỗ gia cơng chéo nhau với trục Z của hệ thống và khơng song song với các mặt phẳng X1O1Z1 và Y1O1Z1.
4.1.Tính tốn phân độ cho chi tiết cĩ đƣờng tâm lỗ gia cơng hoặc pháp tuyến của mặt phẳng gia cơng giao nhau với trục Z của hệ thống.
Trƣờng hợp này tâm lỗ gia cơng cắt trục Z của hệ thống và giao với mặt phẳng gá kẹp chi tiết X1O1Y1 của đồ gá tại điểm K. Trên hinh 4.1 O gốc hệ trục tọa độ OXYZ đồng thời là điểm tiếp xúc giữa mặt cầu chia của bánh răng cầu với mặt phẳng chia của đĩa răng. Quá trình gá đặt đồ gá lên bàn máy cần đảm bảo trục OZ trùng với trục chính của máy. O1 là gốc hệ trục tọa độ O1X1Y1Z1 đây là hệ trục tọa độ của bàn kẹp của đồ gá. Trục OX và O1X1 song song với bàn dao dọc, trục OY và O1Y1 song song với bàn dao ngang của máy phay. O0 là tâm quay của bánh răng cầu, trục 1-1 quay trên khung đồng thờimang tồn bộ bánh răng cầu và bàn kẹp của đồ gá, trục 2-2 mang tồn bộ khung và bánh răng cầu quanh quanh nĩ. Hai trục quay 1-1 và 2-2 tạo ra 2 bậc tự do cho cơ cấu bánh răng cầu.
Số hĩa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Hình 4.1. Mơ hình tính tốn phân độ chi tiết cĩ đƣờng tâm lỗ gia cơng giao nhau với trục Z của hệ thống.
Để tính tốn phân độ cần xác định đƣợc các thơng số đầu vào, cụ thể cần xác định đƣợc gĩc α hợp bởi đƣờng tâm lỗ gia cơng và chiều dƣơng của trục Z1. Thơng số thứ hai là A=O1K và thơng số thứ ba là gĩc β hợp bởi O K1
và O X1 1
. Hiện nay việc thiết kế các chi tiết thƣờng đƣợc tiến hành trên các phần mềm CAD nên ta cĩ thể xác định đƣợc các thơng số này một cách đơn giản.
Trên hình 4.1 khoảng cách từ tâm quay của bánh răng cầu đến mặt phẳng mặt phẳng gá kẹp chi tiết của đồ gá O0O1=H (Thơng số chế tạo) từ đĩ tính đƣợc gĩc γ
tgγ = tg(KO O0 1) = 1 0 1 O K O O => γ = arctg 1 0 1 O K O O
Số hĩa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Mặt khác: O0K1 = O0K= 2 2 0 1 1 O O O K = 2 2 H A (44) Từ đĩ xác định đƣợc: O2K1= O0K1.sin(α+γ) = 2 2 H A .sin(α+ arctg 1 0 1 O K O O ) = 2 2 H A .sin(α+ arctg A H ) (45)
(K1 là vị trí của K sau khi xoay cơ cấu đi một gĩc α quanh tâm O0 trong mặt phẳng chứa đường tâm lỗ gia cơng và trục Z của hệ thống).
Cơng việc tính tốn phân độ ở đây bao gồm hai nhiệm vụ. Thứ nhất là tính tốn điều chỉnh đồ gá để đƣa đƣờng tâm lỗ gia cơng (đang nằm xiên gĩc) về vị trí thẳng đứng để cĩ thể gia cơng trên máy phay đứng vạn năng. Thứ hai là xác định tọa độ của của tâm lỗ gia cơng so với tọa độ tâm dụng cụ cắt để điều chỉnh vị trí tâm lỗ về trùng vị trí tâm dụng cụ gia cơng.