MỤC LỤC Chương 1: CHUYỂN ĐỘNG HỌC TRONG MÁY CÔNG CỤ .2 Các dạng bề mặt thường dùng cho sản phẩm khí 2 Chuyển động tạo hình máy cơng cụ: 3 Sơ đồ kết cấu động học máy công cụ .4 Chương 2: CÁC CƠ CẤU TRUYỀN ĐỘNG TRONG MÁY CÔNG CỤ .6 Phân loại ký hiệu máy: Các cấu truyền động: Chương : MÁY TIỆN 13 Phương pháp gia cơng tiện phân tích động học 13 Máy tiện 13 Điều chỉnh máy tiện 17 Một số máy tiện chuyên dùng 19 Chương : MÁY PHAY 23 Phương pháp gia công phay phân tích động học 23 Máy phay: Được phân thành loại theo công dụng: .23 Điều chỉnh gia công phay với đầu phân độ 25 Các loại máy phay chuyên dùng: 31 Chương : MÁY GIA CƠNG BÁNH RĂNG HÌNH TRỤ 34 Các phương pháp hình thành dạng phân tích động học 34 Máy phay lăn 36 Máy xọc răng: 41 Chương 1: CHUYỂN ĐỘNG HỌC TRONG MÁY CÔNG CỤ 1.Các dạng bề mặt thường dùng cho sản phẩm khí 1.1 Dạng bề mặt tròn xoay: Tạo đường chuẩn đường tròn, tùy theo loại đường sinh ( thẳng, bất kỳ, gãy khúc ) có dạng bề mặt sau (H1.1) C S C S  a bề mặt trụ tròn xoay S C b bề mặt nón S C c bề mặt định hình tròn xoay d bề mặt ren H1.1: Các dạng bề mặt tròn xoay S C C a bề mặt phẳng S b bề mặt C C S S c bề mặt cong phẳng d bề mặt bánh H1.2: Các dạng bề mặt phẳng 1.2 Dạng bề mặt phẳng: Có đường chuẩn đường thẳng, dạng bề mặt tạo tùy thuộc vào loại đường sinh (H1.2) 1.3 Dạng mặt đặc biệt: bề mặt cam, cánh turbin có đường sinh tn theo quy luật hình học định Như vậy:  Bề mặt đươc tạo cho đường sinh chuyển động theo đường chuẩn:  Với đường sinh đường chuẩn đường thẳng tròn, cấu máy cần tạo chuyển động đơn giản thẳng tròn  Với đường sinh có dạng hyperbol, ellip, xoắn lơga , cấu máy phải thực chuyển động thẳng tròn khơng đều: khó ứng dụng thực tế  Các chuyển động cấu máy để tạo đường sinh đường chuẩn cần thiết gọi chuyển động tạo hình máy cơng cụ 2.Chuyển động tạo hình máy cơng cụ: 2.1 Định nghĩa: Chuyển động tạo hình bao gồm chuyển động tương đối dao phôi trực tiếp tạo bề mặt gia cơng Ví dụ: Q T chuyển động tạo hình (H1.3a) Có trường hợp : Q T a) Tạo hình đơn giản: chuyển động độc lập Q H1.3a ( không phụ thuộc vào chuyển động khácH1.3b) Q Q H1.3b: Tạo hình đơn giản Q T H1.3c: Tạo hình phức tạp T T2 T1 H1.3d b) Tạo hình phức tạp: gồm chuyển động phụ thuộc Q&T (H1.3c) c) Tạo hình vừa đơn giản vừa phức tạp-Q: chuyển động độc lập,T1&T2 chuyển động tạo hình phức tạp để phối hợp thành T (H1.3d) Các chuyển động khâu chấp hành ( dao& phôi ) chuyển động tương đối thực khâu nào, dao phơi Ngồi chuyển động tạo hình, máy có chuyển động khác tiến, lùi dao nhanh, chuyển động phân độ , chuyển động phụ cần thiết để hồn tất q trình tạo hình 2.2 Các phương pháp tạo hình bề mặt máy công cụ Bao gồm: Phương pháp chép hình: Lưỡi cắt dụng cụ cắt trùng với đường sinh bề mặt tạo hình Trong trình cắt, lưỡi cắt ln tiếp xúc với bề mặt tạo hình (H1.4a,b) Phương pháp nầy có ưu điểm cho suất cao khó chế tạo dụng cụ, ngồi lực cắt phát sinh lớn nên phải chọn chiều rộng lưỡi cắt thích hợp S(lưỡi cắt) S(lưỡi cắt) C a) Bào định hình b)Phay mơ đun S(hình bao lưỡi cắt chuyển động) d)Nguyên lý tạo dạng bao hình c) Phay bao hình H1.4: Một số phương pháp tạo hình bề mặt Phương pháp bao hình: Lưỡi cắt chuyển động tạo nhiều bề mặt, đường, điểm hình học tiếp xúc với bề mặt gia công Tập hợp tất vết lưỡi cắt nầy đường sinh bề mặt tạo hình khơng phụ thuộc vào hình dạng dụng cụ cắt( H1.4c,d) Phương pháp theo vết: Phương pháp nầy có đường sinh bề mặt tạo hình tập hợp chất điểm trùng với điểm cắt gọt dao chuyển động, chủ yếu ứng dụng cho máy điều khiển chương trình số Sơ đồ kết cấu động học máy công cụ 3.1 Định nghĩa: Sơ đồ kết cấu động học sơ đồ mô tả chuyển động tạo hình máy Qua sơ đồ nầy biểu diễn mối liên hệ chuyển động nguồn động lực khâu chấp hành, khâu chấp hành với Ví dụ: Sơ đồ kết cấu động học máy tiện ren (H1.5) – Chuyển động tạo hình theo sơ đồ: Q&T – Mối liên hệ chuyển động khâu chấp hành Động đến phôi (tạo hình đơn giản): nđ/c  iv = nt/c [v/ph] (1.1) Phơi đến bàn dao (tạo hình phức tạp): 1vòng t/c  is  tx  k = [mm]  iv , is : cấu điều chỉnh Hộp Tốc độ Hộp Chạy dao (1.2)  k: hệ số chuyển đổi đơn vị H1.5: Sơ đồ kết cấu động học máy tiện ren – Đường nối từ động đến khâu chấp hành khâu chấp hành gọi xích truyền động Trên xích truyền động, ngồi cấu điều chỉnh có tỉ số truyền cố định dùng làm nhiệm vụ nối đường truyền 3.2 Phương pháp nghiên cứu thiết kế: – Phải xuất phát từ bề mặt gia công sản phẩm cần chế tạo để phân tích chuyển động cần thiết – Xác định chuyển động tạo hình chuyển động phụ khác – Phân phối hợp lý chuyển động tương đối cho khâu chấp hành – Vẽ sơ đồ kết cấu động học máy thiết lập quan hệ chuyển động Chương 2: CÁC CƠ CẤU TRUYỀN ĐỘNG TRONG MÁY CÔNG CỤ 1.Phân loại ký hiệu máy: 2.1 Phân loại: Thường phân loại máy theo cách: – Theo công dụng: Có máy tiện, phay, bào – Theo mức độ vạn năng: Có máy vạn năng, máy chuyên dùng – Theo độ xác: máy cấp xác thường, máy cấp xác nâng cao, cao Cấp xác máy TCVN 17-42-75 quy định – Theo trọng lượng máy: trung bình ( 10T), cỡ nặng (10 30T)… – Theo mức độ tự động hố: Có máy tự động, bán tự động 2.2 Ký hiệu: Mỗi nước có ký hiệu máy khác Tiêu chuẩn ngành khí nước ta TCVN-C1-63 quy định cách ký hiệu máy cắt kim loại (Bảng 9.1[4] ) Các thơng số kích thước chúng tiêu chuẩn Ví dụ : T620, K135, P82… T: Nhóm máy tiện, 6: máy vạn 20: Kích thước phơi lớn gia cơng máy theo bán kính tính cm (hay max = 400) 2.Các cấu truyền động: 2.1 Các loại chuyển động: Phân theo mức độ tiêu thụ cơng suất, ta có: – Chuyển động chính: Tiêu thụ cơng suất lớn (510kW), dùng để tạo tốc độ cắt  Với chuyển động quay tròn: V  Dn 1000 [m/ph] (2.1) đó: D, đường kính chi tiết gia cơng [mm]; n, số vòng quay [v/ph]  Với chuyển động tịnh tiến: V  2Ln htk 1000 [m/ph] (2.2) L, chiều dài hành trình [mm]; nhtk, số hành trình kép [htk/ph] – Chuyển động chạy dao: Tiêu thụ công suất bé( khoảng 5% cơng suất truyền động chính), chuyển động có ảnh hưởng đến suất độ bóng bề mặt gia cơng Ngồi phải kể đến chuyển động phụ cần thiết khác 2.2 Các cấu truyền động: A Hộp Tốc độ: A bánh thay B A1 B1 – Xích bao hình (5.9) Để điều chỉnh xích bao hình, dùng bánh thay a c bd với bánh phụ C1 D1 – Xích vi sai (5.10) Để điều chỉnh xích vi sai, dùng bánh thay a c2 thay T= mnzf sin  b2 d – Xích chạy dao thẳng đứng (5.11) Điều chỉnh xích chạy dao thẳng đứng nhờ bánh thay is = a1 c1 b1 d1 Ngồi ra, máy gia cơng bánh vít với xích chạy dao mở rộng:  Xích chạy dao hướng kính: Gia cơng bánh vít theo phương pháp tiến dao hướng kính đạt khoảng cách trục A trục (5.12) a1 c1 Điều chỉnh xích chạy dao hướng kính với bánh thay b1 d1 Khi gia công bánh vít tiến dao hướng kính, máy cần chuyển động:  Chuyển động tạo tốc độ cắt cho dao  Chuyển động quay phơi bánh vít Hai chuyển động nầy phải thoả mãn điều kiện: 1vòng quay dao  phơi quay k z vòng  Chuyển động tiến dao hướng kính (cho đến đạt khoảng cách trục A)  Xích chạy dao hướng trục: Gia cơng bánh vít theo phương pháp tiến dao hướng tiếp tuyến (khoảng cách trục điều chỉnh trước) (5.13) Điều chỉnh xích chạy dao hướng trục với bánh thay a1 c1 b1 d1 Máy cần chuyển động  Chuyển động bao hình Q1, Q2  Chuyển động chạy dao hướng trục bàn dao – Xích chạy dao nhanh: Dùng động N =1kW, n = 1410 vòng/ phút (5.14) 3.Máy xọc răng: Máy xọc dùng để gia công bánh trụ thẳng, nghiêng, chữ V, thích hợp để gia cơng bánh bậc (H5.6) H5.7: Các chuyển động cần thiết 3.1 Nguyên lý hình thành dạng răng: Dựa vào nguyên lý gia cơng bao hình nhắc lại ăn khớp cặp bánh đóng vai trò dao, phôi (H5.2b) 3.2 Các chuyển động cần thiết máy xọc (H5.7): – Chuyển động bao hình Q1, Q2 phơi dao: Đây chuyển động tạo hình phức tạp với mối quan hệ dao quay vòng  phơi quay zd zf vòng zd : số dao; zf: số phôi bánh gia công – Chuyển động tịnh tiến T3 để cắt hết chiều dài (tạo hình đơn giản) – Chuyển động chạy dao hướng kính T để cắt hết chiều cao Khi gia công lúc cắt hết chiều sâu rãnh mà phải từ từ ăn dao hướng kính Tùy theo mođun bánh gia cơng, thường chọn sau  m  3: T4 thực lần chu kỳ gia công bánh   m  6: T4 chia làm lần chu kỳ gia công  Lần cắt lượng (h- 0,5)mm với h: chiều cao  Lần cắt tiếp 0,5mm lại  m  6: T4 chia làm lần chu kỳ gia công – Chuyển động nhường dao: thực sau hành trình kép dao Khi dao xọc tịnh tiến xuống cắt gọt, hết hành trình làm việc phơi cần có chuyển động hướng kính tách phơi khỏi dao trước dao thực hành trình chạy không lên, nhằm tránh cho mặt sau dao làm hỏng bề mặt gia công – Đối với trường hợp gia công nghiêng, máy xọc không dùng xích vi sai mà bố trí cấu chuyên dùng (bạc có rãnh xoắn) 3.3 Sơ đồ kết cấu động học máy xọc 514 Xuất phát từ chuyển động cần thiết máy để thành lập sơ đồ kết cấu động học (H5.8) Đ1 iv  x io Q2 Q1 T Cam C2 s nd  Đĩa biên M1 shk  x Cam C1 M2 Đ2 ix is ĐC H5.8: Sơ đồ kết cấu động học máy xọc 514 Xích tốc độ: Tạo chuyển động cắt gọt T3 nối từ động đến dao theo quan hệ: nđ/c [vòng/ph]  nhtk/ph dao Cơ cấu điều chỉnh tốc độ :iv Xích bao hình: Nối từ phơi đến dao Đây chuyển động tạo hình phức tạp Điều kiện: Phơi quay vòng  dao quay zf zd vòng Cơ cấu điều chỉnh: ix Xích chạy dao hướng kính: Máy có bố trí cấu cam C dùng để điều khiển chu trình gia cơng bánh răng, chu trình bao gồm phần góc quay phôi bánh ứng với giai đoạn tiến dao hướng kính-tùy theo mơđun phơi bánh chọn 1,2, lần tiến dao hướng kính (do xích chạy dao hướng kính thực M1  (khi M2  )), phần lại chu trình vòng quay đủ phơi để gia cơng đạt chiều sâu cắt cho toàn phơi bánh (do xích cấu đếm thực M2 (khi M1 )) Xích tốc độ: Tạo chuyển động cắt gọt T3 nối từ động đến dao theo quan hệ: nđ/c [vòng/ph]  nhtk/ph dao Cơ cấu điều chỉnh tốc độ : iv Xích bao hình: Nối từ phơi đến dao Đây chuyển động tạo hình phức tạp Điều kiện: Phơi quay zf vòng  dao quay zd vòng Cơ cấu điều chỉnh : ix Xích chạy dao hướng kính: Máy có bố trí cấu cam C1 dùng để điều khiển chu trình gia cơng bánh răng, chu trình bao gồm phần góc quay phơi bánh ứng với giai đoạn tiến dao hướng kính-tùy theo mơđun phơi bánh chọn 1,2, lần tiến dao hướng kính (do xích chạy dao hướng kính thực M1  (khi M2  )), phần lại chu trình vòng quay đủ phơi để gia cơng đạt chiều sâu cắt cho tồn phơi bánh (do xích cấu đếm thực M2 (khi M1 )) Xích chạy dao hướng kính nối từ đĩa biên đến giá trượt bàn dao, có cấu điều chỉnh io Quan hệ cần đảm bảo: Khi dao xọc thực hành trình kép  dao tịnh tiến lượng shk[mm] Xích cấu đếm: Nối từ phơi bánh đến cam C1, có nhiệm vụ hồn tất chu trình gia cơng phơi sau thực tiến dao hướng kính Xích nhường dao: Nối từ đĩa biên đến phôi qua cam C2 theo điều kiện: Dao tịnh tiến hành trình kép  phơi thực lượng snd[mm] Xích chạy dao vòng: Nối từ đĩa biên đến dao Cơ cấu điều chỉnh is với mối quan hệ: Dao thực hành trình kép  trục dao quay vòng Ngồi có cấu đảo chiều (ĐC) cung cấp khả đảo chiều quay bao hình để dao làm việc phía lưỡi cắt 3.4 Máy xọc 514 A Đặc tính kỹ thuật – – – – – Kích thước phơi gia cơng [mm] (20 1000) mmax = 12, góc nghiêng  = 30 Cơng suất truyền dẫn N[kW] = 2,2 ; n [v/ph] = 1410 Công suất động chạy dao nhanh N[kW] = 0,25;n [v/ph] =1410 Số cấp tốc độ: 4; phạm vi tốc độ [htk/ph]: 125 360 B Sơ đồ động (H5.11) – Xích tốc độ (5.15) – Xích bao hình Điều chỉnh xích bao hình nhờ bánh thay – a c (5.16) bd Xích chạy dao hướng kính xích cấu đếm: Hai xích nầy phối hợp để thực chu trình gia cơng ứng với vị trí M1 M2  Xích chạy dao hướng kính (5.17) Điều chỉnh lượng chạy dao với bánh thay  Xích cấu đếm Do cam có bề mặt làm việc chiếm – a1 c1 b1 d1 (5.18) vòng tròn Xích chạy dao vòng (5.19) Điều chỉnh xích chạy dao nhờ cấu is = A/B – Xích nhường dao (5.20) – Xích chạy dao nhanh: Dùng cần phải kiểm tra độ đồng tâm phôi so với tâm bàn máy gá phôi (5.21) C Một số cấu đặc biệt Máy: – – Cơ cấu cam điều khiển chu trình gia cơng bánh Cơ cấu gá lắp bạc chuyên dùng gia công bánh nghiêng 4.Máy mài răng: Các phương pháp phay lăn, xọc gia công bánh chưa qua nhiệt luyện Đối với bánh qua gia công nhiệt, cần gia công tinh phương pháp lăn ép, mài răng, cà Mài có ưu điểm độ xác sau mài cao, suất thấp máy mài có giá thành đắc Có phương pháp mài  Mài chép hình: Do phải có cấu sữa đá phức tạp, người ta dùng sản xuất loạt lớn khối, chủ yếu mài bánh thẳng  Mài bao hình: Dựa nguyên lý ăn khớp răng-bánh đá mài Các chuyển động cần thiết máy(H5.9) H5.9: Các chuyển động cần thiết máy mài – Chuyển động cắt gọt Q1 đá mài – Chuyển động tịnh tiến T3 đá để cắt hết chiều dài Ở chuyển động nầy, đá chi tiết tiếp xúc đường mài thực dọc theo bề mặt hẹp, số lượng hạt mài tham gia khơng nhiều Đá mòn chậm suất đạt thấp – Chuyển động bao hình Q2 phôi T1 phôi (tương tự chuyển động bao hình cặp bánh - răng) – Chuyển động phân độ: Sau mài răng, lùi phơi khỏi đá vị trí ban đầu phôi thực phân độ cho Ưu điểm mài bao hình bảo đảm biên dạng thân khai xác, đá mài có hình dạng đơn giản Câu hỏi tập chương Giả sử dao răng-phôi bánh (H5.2a) dao có làm việc, cho biết chuyển động cần thiết máy Đọc sơ đồ động máy phay lăn 5E32 Xác định tỉ số truyền cấu tổng hợp chuyển động (iHT) Nêu bước tính tốn điều chỉnh gia công bánh trụ nghiêng máy phay lăn Đọc sơ đồ động máy xọc 514 Giải thích chu trình gia cơng máy cho trường hợp m  3,  m  (1,2 lần tiến dao hướng kính) H5.10: Sơ đồ động máy phay lăn 5E32 47 H5.11: Sơ đồ động máy xọc 514 48 49 ... xoay d bề mặt ren H1.1: Các dạng bề mặt tròn xoay S C C a bề mặt phẳng S b bề mặt C C S S c bề mặt cong phẳng d bề mặt bánh H1.2: Các dạng bề mặt phẳng 1.2 Dạng bề mặt phẳng: Có đường chuẩn đường... dao đến khối bánh z28 ăn khớp với bánh z56 ly hợp vượt để dẫn động trục trơn hộp chuyển bàn dao cung cấp chạy dao dọc tự động (với khâu chấp hành bánh răng-thanh vít me chạy dao ngang) Chạy dao