Tiêu chuẩn về kắch thước cơ bản của dao chuốt ựược cho như sau:
- Sai lệch lớn nhất của ựường kắnh tắnh toán răng thô ựược xác ựịnh tùy thuộc vào
lượng nâng của răng và không ựược vượt trị số trong bảng.
- Dung sai ựường kắnh răng sửa ựúng và ựường kắnh răng cắt tinh không ựược vượt
quá các trị số cho trong bảng.
- Dung sai chiều dài toàn bộ dao chuốt không ựược vượt quá ổ3mm ựối với chiều
dài dao chuốt ựến 1000mm và ổ5mm ựối với chiều dài dao chuốt trên 1000mm. - độ ựảo hướng kắnh của răng cắt tinh, răng sửa ựúng và phần ựịnh hướng sau
không ựược vượt quá giá trị tuyệt ựối của dung sai cho ựường kắnh tương ứng, ngoài ra ựộ ựảo tất cả các răng chỉ có thể về một phắa.
- Dung sai chiều sâu rãnh thoát phoi cho phép không vượt quá ổ0,3mm ựối với chiều sâu rãnh ựến 4mm và +0,5mm ựối với chiều sâu ãnh lớn hơn 4mm.
Bảng dung sai ựường kắnh tắnh toán của răng cắt thô
Dung sai khi lượng nâng các răng 2a (theo ựường kắnh, mm) Kắch thước danh nghĩa
dao chuốt
đến 0,05 Trên 0,05 ựến 0,08 Trên 0,08
đến 80 -0,008 -0,010 -0,015
Trên 80 -0,012 -0,015 -0,020
Bảng dung sai ựường kắnh răng sửa ựúng Ad của dao chuốt trụ
Cấp chắnh xác lỗ
A A2a A3
đường kắnh danh nghĩa dao chuốt, mm Dung sai Ad (ộm) đến 18 5 7 8 Trên 18 ựến 30 5 8 10 Trên 30-50 7 10 12 50-80 8 12 15 80-120 10 14 18 120-150 12 16 20
VẤN đỀ 10
THIẾT KẾ DỤNG CỤ GIA CÔNG REN 10.1.Dao tiện ren và các thông số hình học
Chi tiết ren là vô cùng quan trọng trong việc liên kết các chi tiết máy lại với nhau. Có nhiều phương pháp ựể gia công ren như tiện ren, tarô ren, bàn ren, phay ren, mài renẦ
Hình 10. 1 Dao tiện ren ựơn và dao tiện ren hình lược 10.1.1. Dao tiện ren ựơn
Dao tiện ren ựơn cũng giống như dao tiện ựơn ựể cắt ren trên máy tiện vạn năng. Prôfin dao phù hợp với prôfin ren ựược cắt.
a- Góc sau α
Dao tiện ren ựơn có một răng ựể cắt ren, prôfil dao phải thiết kế phù hợp với prôfil ren ựược cắt. Dao tiện ren ựơn có 2 lưỡi cắt chắnh, vì khi cắt ren có chuyển ựộng chạy dao dọc nên giá trị các góc sau ở hai lưỡi cắt trái và phải thay ựổi khác nhau.
Góc sau ở lưỡi cắt trái: αt.c =αt −ộ Góc sau ở lưỡi cắt phải: αf.c =αf +ộ
Trong ựó: αt.c- góc sau của lưỡi cắt bên trái khi cắt. αt- góc sau của lưỡi cắt bên trái ở trạng thái tĩnh. αf.c- góc sau của lưỡi cắt bên phải khi cắt.
αf- góc sau của lưỡi cắt bên phải ở trạng thái tĩnh. ộ- ựại lượng thay ựổi góc sau.
Góc ộ có thể ựược xác ựịnh như sau:
2 cos . ε τ ộ tg tg = (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
ε- góc prôfil ren.
Hình 10.2 Dao tiện ren ựơn b- Góc trước γ
Góc trước γ ựược chọn phụ thuộc vào vật liệu gia công và có thể ựược chọn như dao tiện ựịnh hình.
Nếu chọn γ ≠ 0 thì prôfil dao tiện ren phải ựược tắnh lại dựa vào prôfin ren của chi tiết. Cách tắnh thì giống như với dao tiện ựịnh hình.
Thông số hình học của ren và dao tiện ren: ε- góc prôfil ren trong tiết diện qua trục. γ- góc trước.
S- bước ren.
t- chiều sâu ren trên chi tiết.
εp- góc prôfil dao tiện trong tiết diện vuông góc với mặt sau. εn- góc prôfil dao tiện trong tiết diện mặt trước.
tp- chiều cao prôfil dao trong tiết diện vuông góc với mặt sau.
để ựảm bảo cắt ựược ren có góc profil chắnh xác là ε thì cần phải tắnh chắnh xác góc profil của dao tiện trong tiết diện vuông góc với mặt sau của dao như sau:
[ γ γ] (γ α) ε + − − = cos . cos . sin . 2 2 1 2 2 1 2 r r r S tg o p ) cos . sin . ( 2 2 1 2 2 1 2 0 γ γ ε r r r S tg n − − = Trong trường hợp γ=0 thì: α ε cos . . 2 2 t S tg p = t S tg n . 2 2 = ε
Vậy dao tiện ren ựơn hình lăng trụ hoặc hình tròn cũng ựược tắnh toán như dao tiện ựịnh hình hình lăng trụ hoặc hình tròn. Dao tiện hình răng lược nhờ có nhiều lưỡi cắt nên có thể tăng năng suất rất nhiều.
10.1.2. Dao tiện ren hình thang
Khi tiện ren hình thang thì lưỡi cắt ựỉnh dao thường nằm ở ựáy rãnh trùng với tiết diện ựáy của ren hoặc vuông góc với ựường kắnh trung bình.
Hình 10.4 Các cách gá ựặt dao khi tiện ren
Trong trường hợp thứ nhất, hai lưỡi cắt bên là ựường thẳng và trùng với tiết diện của bề mặt ren là ựường xoắn vắt Acsimet nên việc chế tạo là ựơn giản. Tuy nhiên, trong trường hợp này thì giá trị góc sau trong trạng thái ựộng của hai mặt bên là khác nhau bởi lượng thay ựổi góc sau ộ.
Trong trường hợp thứ hai thì ựiều kiện cắt của hai lưỡi cắt bên là như nhau, nhưng lưỡi cắt bên không phải là ựường thẳng, mà là ựường cong nên việc chế tạo dao gặp khó khăn. Vì vậy, dao trong trường hợp này chỉ dùng cho gia công sơ bộ, vì không ựòi hỏi ựộ chắnh xác cao. Thông thường, ựể lượng dư gia công là 0,4-0,5mm cho nguyên công cuối.
Góc sau của dao phụ thuộc vào giá trị góc nâng của ren, vì góc nâng ren thay ựổi theo ựường kắnh nên giá trị góc sau thay ựổi dọc theo lưỡi cắt của dao.
10.2.Taro ren
10.2.1. Công dụng và phân loại
Ta rô ựược dùng ựể cắt hoặc sửa ựúng ren trong, tùy theo công dụng và phân loại có thể ựược phân thành:
- Tarô tay ựược dùng ựể cắt ren bằng tay, ựược chế tạo thành bộ gồm 2 hoặc 3 chiếc.
- Tarô máy ựược dùng ựể cắt ren trên máy tiện, máy chuyên dụngẦ
- Tarô dùng ựể gia công ren ống.
Hình 10.6 Các loại tarô 10.2.2. Các thành phần kết cấu của taro
Kết cấu và kắch thước cơ bản của tarô ựã ựược tiêu chuẩn hóa, bao gồm: phần cắt, phần sửa ựúng, số rãnh, hướng rãnhẦ
Hình 10.7 Thành phần kết cấu của tarô a) Phần cắt
Phần cắt l1 là phần quan trọng nhất của tarô bởi vì thực hiện chủ yếu ựể cắt ren và
có góc côn φ. Chiều dài phần cắt có ảnh hưởng ựến năng suất, tuổi bền và ựộ chắnh xác của ren cắt.
Hình 10.8 Phần côn cắt của tarô (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Vì góc côn φ là nhỏ nên nếu gọi a là chiều dày lớp cắt theo phương vuông góc trục tarô thì
p h
a= cũng chắnh là chiều dày thực của lớp cắt theo phương góc φ.
Trong ựó: p- số ren cắt trên phần cắt. h- chiều cao thực tế ren.
Giá trị chiều dài phần côn l1 ựược xác ựịnh như sau:
2 0 dc d h − = ; n tg S a= . ϕ; ) 1 ( . 2 0 1 f tg d d l c − − = ϕ Trong ựó: d0- ựường kắnh ngoài của ren.
dc- ựường kắnh lỗ khoan trước khi tarô. n- số răng tarô.
S- bước ren.
f = 0,3ọ0,18 ựối với tarô từ 2 ựến 30mm
đối với các loại tarô ựai ốc có ựường kắnh từ 2 ựến 30mm thì góc φ ựược chọn là 3030Ỗ.
Chiều dày cắt a không ựược nhỏ hơn bán kắnh vê tròn của lưỡi cắt. Tarô ựai ốc phần côn cắt ựược chọn bằng 12 lần bước ren cắt.
Tarô máy, lỗ không thông thì l1 bằng hai ren cắt, lỗ thông thì l1 bằng 6 ren cắt. Trong trường hợp bộ hai tarô thì tarô thô lấy bằng 6 ren cắt và tarô tinh lấy bằng hai ren cắt.
Tarô tay khi cắt bằng 1 tarô thì l1 bằng 8 ren cắt, bằng 2 tarô thì l1 bằng 6 ựối với, bằng 2 ựối với tinh.
- Giảm lực cắt ựơn vị vì cắt một tiết diện lớp cắt lớn;
- Giảm mô men xoắn trong tất cả các trường hợp trừ khi cắt ựai ốc ngắn;
- Giảm lực ma sát và chèn phoi tránh bị gãy vỡ;
- Giảm thời gian máy;
- Nhiệt luyện dễ hơn.
Phần cắt của tarô cần ựược chế tạo chắnh xác nhằm ựảm bảo dẫn hướng tốt khi tarô ựi vào lỗ ren.
b) Phần sửa ựúng
Phần sửa ựúng l2 nhằm sửa ựúng ren và ựịnh hướng tarô và ựồng thời cũng nhằm dự
trữ khi mài lại tarô.
Răng ựầu tiên sẽ làm nhiệm vụ sửa ựúng ren, các phần ren còn lại có tác dụng ựịnh hướng khi tarô ựi vào lỗ ren. để giảm ma sát, phần sửa ựúng ựược chế tạo côn ngược về phắa cán là 0,05ọ0,01mm trên 100mm chiều dài.
Trong quá trình mài lại, chiều dài phần sửa ựúng phải bảo ựảm: - đối với ren bước lớn l2 ≥ 0,5.d0.
- đối với ren bước nhỏ l2 ≥ (1,2ọ1).d0. - đối với tarô ựai ốc l2 ≥ 0,6H.
Trong ựó: d0- ựường kắnh ngoài tarô; H- chiều cao ựai ốc.
Chiều dài phần sửa ựúng có thể chọn sơ bộ l2 = (6ọ12)S.
c) Số rãnh và dạng rãnh
Số lượng rãnh của tarô ảnh hưởng ựến chiều dày lớp cắt và mômen xoắn khi cắt. số rãnh của tarô ựược chọn phụ thuộc vào ựường kắnh của tarô và vật liệu gia công.
Bảng số rãnh của tarô chọn theo ựường kắnh ngoài (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Vật liệu gia công
đường kắnh ngoài tarô (mm)
2-6 8-14 16-20 22-24 27-30 33-36 39-52
Kim loại ựen 2-3 3 3 3 4 4 4-6
Kim loại màu 2 2-3 3 3 4 4 4-6
Hình 10.9 Prôfin rãnh tarô và các dạng rãnh xoắn
Bảng kắch thước p và d theo số rãnh tarô
Số rãnh Ký hiệu
2 3 4 5 6
đường kắnh lõi d (0,36ọ0,38)d0 (0,38ọ0,4)d0 (0,42ọ0,45)d0 (0,5ọ0,52)d0 (0,52ọ0,55)d0
Chiều rộn răng p (0,4ọ0,45)d0 (0,3ọ0,32)d0 (0,2ọ0,22)d0 (0,17ọ0,2)d0 (0,16ọ0,18)d0
d0- ựường kắnh ngoài tarô
Hướng của rãnh:
để dễ chế tạo thì thường làm rãnh thẳng, khi gia công ren cần ựộ chắnh xác cao
hoặc ren trong lỗ sâu ựể dễ thoát phoi thì làm rãnh xoắn. Góc xoắn ω thường từ 10-160.
Khi cắt kim loại màu có thể chọn ω = 25-250. để hướng phoi về phắa ựầu của dao thì cần vát góc λ = 7-100.
d) Các góc ở phần cắt
Góc trước γ ựược lựa chọn phụ thuộc vào vật liệu gia công. Gia công gang, ựồng, thép cứng thì γ = 0-50; thép cứng vừa thì γ = 8-100; thép dẻo và dai thì γ = 12-150; hợp kim nhẹ thì γ = 20-300.
Góc sau α thường ựược tạo thành ở phần cắt côn l1 bằng cách hớt lưng theo ựường kắnh ngoài. Trị số góc sau α có thể ựược chọn phụ thuộc vào kiểu của tarô và vật liệu gia công. đối với tarô máy và tarô ựai ốc α = 8-100, tarô tay α = 6-80, cắt hợp kim nhẹ α = 5- 60.
Giá trị lượng hớt lưng K theo công thức: α π tg n d K = . T Trong ựó: n- số răng;
dT- ựường kắnh ựầu nhỏ của tarô. e) Dung sai các kắch thước của taro
Theo tiêu chuẩn tarô ựược chế tạo với các cấp chắnh xác C, D, E, H. Cấp chắnh xác C, D ựược áp dụng cho tarô có mài prôfin ren, cấp E, H ựối với tarô không mài prôfin ren.
Dung sai của tarô ren ựược qui ựịnh cho các thông số của ren, bao gồm:
- Góc prôfin ren α;
- Bước ren S;
- đường kắnh ngoài d0;
- đường kắnh trung bình dtb;
- đường kắnh trong d1.
a- Dung sai góc prôfin ren α:
- đối với cấp chắnh xác C, D: S=0,7ọ5; dung sai góc 35' 15' (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
2 =ổ ọổ
α
- đối với cấp chắnh xác E: S=0,2ọ5; dung sai góc 85' 20'
2 =ổ ọổ
α
- đối với cấp chắnh xác H: S=0,2ọ5; dung sai góc 100' 30'
2 =ổ ọổ
α b- Dung sai bước ren S
- đối với cấp chắnh xác C: dung sai S=ổ0,10mm trên 25mm chiều dài. - đối với cấp chắnh xác D: dung sai S=ổ0,05mm trên 25mm chiều dài. - đối với cấp chắnh xác E: dung sai S=ổ0,05mm trên 25mm chiều dài. - đối với cấp chắnh xác H: dung sai S=ổ0,07mm trên 25mm chiều dài. c- Dung sai các ựường kắnh
Dung sai các ựường kắnh ngoài và trong ựược qui ựịnh dựa theo trường dung sai của ren ựai ốc.
Hình 10.10 Phân bổ dung sai ren tarô Trên sơ ựồ phân bố dung sai thì:
- N là dung sai chế tạo tarô.
- j là lượng dự trữ cho mòn tarô khi gia công và lượng giảm ựường kắnh khi mài lại.
- p là lượng lay rộng khi cắt.
Dung sai ựường kắnh trung bình quyết ựịnh ựến ựộ chắnh xác của rarô. Dung sai ựường kắnh trung bình cảu ựai ốc luôn nằm trên ựường kắnh danh nghĩa ựể khi lắp vào bulong không bị kẹt.
Dung sai ựường kắnh ngoài của ựai ốc nằm trên ựường kắnh danh nghĩa. Giới hạn trên của ựường kắnh ngoài tarô ựược chọn sao cho chiều rộng ựỉnh ren thực tế bằng khoảng 0,6 chiều rộng ựỉnh ren lý thuyết.
đường kắnh trong của tarô không tham gia cắt nên giới hạn trên ựường kắnh trong của tarô phải nhỏ hơn giới hạn dưới ựường kắnh trong của ren ựai ốc.
10.3.BÀN REN
10.3.1. Công dụng và phân loại
Bàn ren dùng ựể cắt ren ngoài, bàn ren có nhiều loại như bàn ren tròn, bàn ren vuông, bàn ren ống, bàn ren ựiều chỉnhẦ
Hình 10.11 Các loại bàn ren
10.3.2. Kết cấu bàn ren tròn
Kắch thước bàn ren tròn ựã ựược tiêu chuẩn hóa. Bàn ren tròn là loại dụng cụ cắt ren không chắnh xác vì sau khi nhiệt luyện không mài lại ựược prôfin ren.
Hình 10.12 Kết cấu bàn ren tròn a- đường kắnh ngoài D
đường kắnh ngoài ựược chọn phụ thuộc vào kắch thước của ren và lỗ thoát phoi.
(mm) (mm) 1-2,6 16 20-25 55 3-5 20 27-36 65 6-9 25 39-42 75 10-11 30 45-52 90 12-14 38 56-60 105 16-20 45 62 120 b- Chiều rộng bàn ren
Chiều rộng bàn ren B có bị ảnh hưởng bởi biến dạng khi tôi và khả năng ựịnh hướng của bàn ren khi làm việc. Chiều rộng bàn ren ựược chọn sao cho ựủ số vòng ren trên phần cắt và phần sửa ựúng. Thông thường chiều rộng B chọn sao cho có ựược 6-9 vòng ren, trong ựó 3-4 vòng ren cho phần cắt và 3-5 vòng ren cho phần sửa ựúng.
đối với ren bước nhỏ thì phải bảo ựảm từ 12 ựến 16 vòng ren, mặt ựầu của bản ren phải ựược khoét lõm.
c- Số lỗ thoát phoi
Số lỗ thoát phoi n ựược chọn theo ựường kắnh ren như trong bảng (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
đường kắnh ren 1-5 5,5-16 18-27 30-33 36-48 52-64
Số lỗ thoát phoi n 3 4 5 6 7 8
d- Phần cắt l1 của bàn ren
Bàn ren ựược chế tạo có phần cắt ở cả hai phắa ựể tăng tuổi thọ và thuận tiện trong sử dụng.
Góc nghiêng của phần cắt φ ựược chọn phụ thuộc vào bước ren, góc nghiêng φ càng nhỏ thì càng có nhiều răng tham gia vào quá trình cắt và càng dễ dàng cắt vào chi tiết gia công. Bước ren càng lớn thì nên chọn góc φ càng nhỏ.
S<2 thì 2φ=500; S=2-3 thì 2φ=400; S>2 thì 2φ=300;
e- Chiều rộng răng b và chiều rộng lỗ thoát phoi c
Chiều rộng b và c có ảnh hưởng ựến sức bền và ựộ cứng vững của bàn ren. Khi chiều rộng b tăng thì bàn ren ựược ựịnh hướng và ựịnh tâm tốt, nhưng lực ma sát lại tăng. Nếu b lớn thì lỗ thoát phoi c giảm và ảnh hưởng ựến khả năng thoát phoi.
Mối quan hệ giữa b và c theo =0,65−0,7