Giáo trình Máy công cụ 1
ĐẠI CƯƠNG VỀ MÁY CÔNG CỤ
1.1.1 Khái niệm về máy
- Máy là tất cả những khí cụ hoạt động theo nguyên tắc cơ học dùng để biến đổi
năng lượng hoặc làm thay đổi một cách có ý thức về hình dáng hoặc vị trí của vật thể
- Cấu trúc, hình dáng và kích thước của máy rất khác nhau. Tùy theo đặc điểm
sử dụng của nó, ta có thể phân thành hai nhóm lớn:
- Máy dùng để biến đổi năng lượng từ dạng này sang dạng khác để sử dụng
thích hợp hơn được gọi là máy biến đổi năng lượng
- Máy dùng để thực hiện một công việc nhất định được gọi là máy công cụ
1.1.2 Khái niệm về máy công cụ
Máy công cụ là loại máy dùng để thay đổi hình dáng và kích thước của các vật
thể cho phù hợp với nhu cầu sử dụng. Theo tiêu chuẩn Việt Nam, máy công cụ bao
gồm năm loại:
- Máy cắt kim loại
- Máy gia công gỗ
- Máy gia công áp lực
- Máy hàn
- Máy đúc
Tóm tắt nội dung tài liệu: Giáo trình Máy công cụ 1
Quảng Ngãi , 12/2014 TRƯỜNG ĐẠI HỌC PHẠM VĂN ĐỒNG KHOA KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ ----- ----- BÀI GIẢNG MÁY CÔNG CỤ 1 Bậc Cao đẳng – Ngành Công nghệ kỹ thuật cơ khí GV: ThS. Trần Văn Thùy i MỤC LỤC Lời nói đầu ............................................................................................ Trang 01 CHƯƠNG 1: ĐỘNG HỌC MÁY CÔNG CỤ 1.1. Đại cương về máy cắt kim loại................................................................. 02 1.1.1. Khái niệm về máy.............................................................................. 02 1.1.2. Khái niệm về máy công cụ ................................................................ 02 1.1.3. Khái niệm về máy cắt kim loại .......................................................... 02 1.1.4. Phân loại máy cắt kim loại................................................................. 03 1.1.5. Ký hiệu máy cắt kim loại................................................................... 04 1.2. Chuyển động tạo hình của máy cắt kim loại ........................................... 04 1.2.1. Phương pháp hình thành bề mặt gia công........................................... 04 1.2.2. Chuyển động tạo hình của máy cắt kim loại....................................... 06 1.3. Phương pháp tạo hình.............................................................................. 08 1.3.1. Phương pháp định hình...................................................................... 08 1.3.2. Phương pháp theo vết ........................................................................ 08 1.3.3. Phương pháp bao hình ....................................................................... 09 1.4. Sơ đồ kết cấu động học............................................................................. 09 1.4.1. Khái niệm.......................................................................................... 09 1.4.2. Xích truyền động ............................................................................... 09 1.4.3. Tổ hợp chuyển động .......................................................................... 13 1.5. Điều chỉnh chuyển động ........................................................................... 13 1.5.1. Điều chỉnh xích vận tốc ..................................................................... 14 1.5.2. Điều chỉnh xích cắt renvit .................................................................. 14 CHƯƠNG 2: CÁC CƠ CẤU TRUYỀN ĐỘNG VÀ ĐIỀU KHIỂN 2.1. Chuyển động của máy công cụ ................................................................ 16 2.1.1. Khái niệm về chuyển động ................................................................ 16 2.1.2. Các đại lượng đặc trưng của chuyển động.......................................... 17 2.1.3 Tỷ số truyền ....................................................................................... 17 2.2. Các cơ cấu truyền động............................................................................ 18 ii 2.2.1. Truyền động phân cấp ...................................................................... 18 2.2.2. Truyền động vô cấp .......................................................................... 24 2.3. Cơ cấu điều khiển cơ khí.......................................................................... 27 2.3.1. Chức năng và yêu cầu........................................................................ 27 2.3.2. Kết cấu của cơ cấu điều khiển............................................................ 28 2.3.3. Cơ cấu điều khiển bằng cơ khí........................................................... 29 CHƯƠNG 3: MÁY TIỆN 3.1. Đại cương về máy tiện .............................................................................. 36 3.1.1. Khái niệm.......................................................................................... 36 3.1.2. Công dụng ......................................................................................... 36 3.1.3. Phân loại............................................................................................ 37 3.1.4. Các bộ phận chính ............................................................................. 38 3.2. Máy tiện Renvít vạn năng T620............................................................... 39 3.2.1. Đặc tính kỹ thuật ............................................................................... 39 3.2.2. Sơ đồ kết cấu động học...................................................................... 39 3.2.3. Sơ đồ động học.................................................................................. 40 3.3. Cắt renvít ................................................................................................. 44 3.3.1. Cắt ren tiêu chuẩn............................................................................... 44 3.3.2. Cắt ren không tiêu chuẩn .................................................................... 46 3.3.3. Cắt ren chính xác................................................................................ 47 3.3.4. Cắt ren mặt đầu .................................................................................. 47 3.4. Các cơ cấu đặc biệt................................................................................... 47 3.4.1. Đai ốc bổ đôi ...................................................................................... 47 3.4.2. Ly hợp một chiều................................................................................ 48 3.4.3. Chạc điều chỉnh .................................................................................. 49 3.4.4. Cơ cấu an toàn bàn xe dao .................................................................. 50 3.4.5. Cụm trục chính ................................................................................... 50 3.5. Điều chỉnh máy tiện.................................................................................. 51 3.5.1. Điều chỉnh để tiện côn ....................................................................... 51 3.5.2. Điều chỉnh máy để tiện ren ................................................................ 52 3.6. Một số máy tiện khác ............................................................................... 54 iii 3.6.1 Máy tiện cụt....................................................................................... 54 3.6.2. Máy tiện revolver ............................................................................. 55 3.6.3. Máy tiện đứng .................................................................................. 55 CHƯƠNG 4: MÁY PHAY 4.1. Đại cương về máy phay ............................................................................ 57 4.1.1. Khái niệm.......................................................................................... 57 4.1.2. Công dụng ......................................................................................... 57 4.1.3. Phân loại............................................................................................ 57 4.1.4. Các bộ phận chính ............................................................................. 57 4.2. Máy phay vạn năng nằm ngang P82 ....................................................... 58 4.2.1. Đặc tính kỹ thuật ............................................................................... 58 4.2.2. Sơ đồ kết cấu động học...................................................................... 58 4.2.3. Sơ đồ động học.................................................................................. 59 4.3. Đầu phân độ vạn năng ............................................................................ 61 4.3.1. Đầu phân độ vạn năng có đĩa phân độ............................................... 62 4.3.2. Đầu phân độ vạn năng không có đĩa phân độ .................................... 66 4.4. Các cơ cấu đặc biệt................................................................................... 68 4.5. Các loại máy phay khác ........................................................................... 71 CHƯƠNG 5: MÁY GIA CÔNG BÁNH RĂNG TRỤ 5.1. Đại cương về máy gia công bánh răng .................................................... 73 5.1.1. Khái niệm ......................................................................................... 73 5.1.2. Công dụng ......................................................................................... 75 5.1.3. Phân loại............................................................................................ 75 5.2. Máy phay răng E3-5................................................................................. 75 5.2.1. Đặc tính kỹ thuật ............................................................................... 75 5.2.2. Sơ đồ kết cấu động học...................................................................... 75 5.2.3. Sơ đồ động học.................................................................................. 76 5.3. Máy lăn răng 5M324A ............................................................................. 77 5.3.1. Đặc tính kỹ thuật ............................................................................... 77 5.3.2. Sơ đồ kết cấu động học...................................................................... 78 iv 5.3.3. Sơ đồ động học.................................................................................. 78 5.4. Máy xọc răng 514 ..................................................................................... 83 5.4.1. Đặc tính kỹ thuật ............................................................................... 83 5.4.2. Sơ đồ kết cấu động học...................................................................... 84 5.4.3. Sơ đồ động học.................................................................................. 84 Tài liệu tham khảo .......................................................................................... 89 1 LỜI NÓI ĐẦU Máy công cụ của ngành chế tạo máy phần lớn là các máy cắt kim loại. Là loại thiết bị cơ bản để tạo nên các máy móc và dụng cụ của nhiều ngành khác nhau. Do đó, mỗi quốc gia đều có chính sách nhằm phát triển về số lượng và chất lượng của máy công cụ nói chung và máy cắt kim loại nói riêng và cũng chính loại trang thiết bị kỹ thuật này được xem là một yếu tố đặc trưng cho trình độ sản xuất, trình độ phát triển của mỗi nước. Bài giảng Máy công cụ 1 được biên soạn theo nội dung phân phối chương trình do Trường Đại học Phạm Văn Đồng xây dựng. Nội dung được xây dựng theo tinh thần ngắn gọn, dễ hiểu và trên cơ sở kế thừa những nội dung được giảng dạy ở các trường, kết hợp với những nội dung mới nhằm đáp ứng yêu cầu nâng cao chất lượng đào tạo phục vụ sự nghiệp công nghiêp hóa, hiện đại hóa. Nội dung của bài giảng Máy công cụ 1 bao gồm 5 chương và sẽ giới thiệu cho sinh viên các kiến thức tổng quát về động học của máy cắt kim loại, nguyên lý làm việc và cấu tạo của các cơ cấu truyền dẫn thường dùng trong máy. Bài giảng cũng cung cấp cho sinh viên những kiến thức cơ bản về nguyên lý hoạt động, ký hiệu, các chuyển động trong máy, các xích truyền động, sơ đồ động học, cấu tạo và khả năng công nghệ của các loại máy cắt kim loại như: Máy tiện, máy phay. Đồng thời cũng rèn luyện cho sinh viên các kĩ năng tính toán, thiết kế trong kỹ thuật. Tuy tác giả có nhiều cố gắng khi biên soạn, nhưng bài giảng chắc không tránh khỏi những sai sót. Tác giả mong nhận được nhiều ý kiến đóng góp, xây dựng của bạn đọc và đồng nghiệp để nội dung bài giảng được hoàn thiện hơn. Chúng tôi xin chân thành cảm ơn. Mọi ý kiến đóng góp xin liên hệ qua email: tvthuy@pdu.edu.vn Quảng Ngãi, tháng 12/2014 Người biên soạn 2 Chương 1 ĐỘNG HỌC MÁY CÔNG CỤ 1.1 ĐẠI CƯƠNG VỀ MÁY CÔNG CỤ 1.1.1 Khái niệm về máy - Máy là tất cả những khí cụ hoạt động theo nguyên tắc cơ học dùng để biến đổi năng lượng hoặc làm thay đổi một cách có ý thức về hình dáng hoặc vị trí của vật thể - Cấu trúc, hình dáng và kích thước của máy rất khác nhau. Tùy theo đặc điểm sử dụng của nó, ta có thể phân thành hai nhóm lớn: - Máy dùng để biến đổi năng lượng từ dạng này sang dạng khác để sử dụng thích hợp hơn được gọi là máy biến đổi năng lượng - Máy dùng để thực hiện một công việc nhất định được gọi là máy công cụ 1.1.2 Khái niệm về máy công cụ Máy công cụ là loại máy dùng để thay đổi hình dáng và kích thước của các vật thể cho phù hợp với nhu cầu sử dụng. Theo tiêu chuẩn Việt Nam, máy công cụ bao gồm năm loại: - Máy cắt kim loại - Máy gia công gỗ - Máy gia công áp lực - Máy hàn - Máy đúc 1.1.3 Khái niệm về máy cắt kim loại Những máy công cụ dùng để biến đổi hình dáng của các vật thể kim loại bằng cách lấy đi một phần thể tích trên vật thể ấy với những dụng cụ và chuyển động khác nhau , được gọi là máy cắt kim loại. Vật thể cần làm biến đổi hình dáng gọi là phôi hay chi tiết gia công. Lớp kim loại bị cắt bỏ khỏi chi tiết gọi là phoi cắt; Dụng cụ trực tiếp cắt bỏ lớp lượng dư gia công ra khỏi chi tiết gọi là dao cắt. Toàn bộ quá trình làm thay đổi hình dáng của vật thể bằng phương pháp cắt như trên gọi là quá trình gia công cắt và những máy công cụ thực hiện quá trình gia công cắt gọi là máy cắt kim loại. 3 Ngoài phương pháp gia công cắt, người ta còn dùng nhiều phương pháp gia công khác như: gia công cán nguội, cán nóng, rèn, dập, hàn,Thực hiện các phương pháp gia công này, ta có các loại máy cắt kim loại tương ứng. Môn học này lấy máy cắt kim loại làm đối tượng nghiên cứu vì đây là loại máy có sự phối hợp nhiều chuyển động phức tạp nhất, đặt trưng nhất, có yêu cầu rất cao về thiết kế và yêu cầu khắt khe trong chế tạo. 1.1.4 Phân loại máy cắt kim loại Phân loại Máy cắt kim loại có thể được tiến hành theo nhiều phương pháp sau: a. Phân loại theo phương pháp cắt - Máy tiện - Máy phay - Máy khoan - Máy doa b. Phân loại theo trình độ vạn năng - Máy vạn năng - Máy chuyên môn hóa - Máy chuyên dùng c. Phân loại theo độ chính xác - Máy chính xác thường - Máy chính xác nâng cao - Máy chính xác cao - Máy chính xác đặc biệt cao d. Phân loại theo mức độ tự động hóa - Máy tự động - Máy bán tự động - Máy tổ hợp e. Phân loại theo khối lượng - Máy loại nhẹ ( 1 tấn) - Máy loại trung bình ( 10 tấn) - Máy loại trung bình nặng (10 30 tấn) - Máy loại nặng (30 100 tấn) - Máy loại đặc biệt nặng (>100 tấn) 4 1.1.5 Ký hiệu máy cắt kim loại - Để xác định các loại máy theo sự phân loại trên, người ta đặt tên cho máy bằng các ký hiệu. Các ký hiệu máy ở mỗi nước đều khác nhau. - Ở nước ta, Máy cắt kim loại được ký hiệu như sau : Dùng chữ cái để chỉ loại máy như chữ T để chỉ máy tiện, B (bào), P (phay) và các chữ số khác để chị mức độ vạn năng, kích thước chính. Ví dụ 1 : Máy T620 T : máy tiện 6 : loại máy tiện vạn năng thông thường 20 : một phần mười của chiều cao từ băng máy đến đường tâm máy Ví dụ 2 : Máy K135 K : máy khoan 1 : Loại khoan đứng 35 : đường kính mũi khoan lớn nhất gia công được trên máy (mm) 1.2 C ... công thức điều chỉnh tốc độ: iv=A/B b. Xích phân độ Xích phân độ ở máy phay lăn răng còn được gọi là xích bao hình, vì nó dùng để hình thành dạng thân khai của răng. Nếu dao lăn trục vít có số đầu mối là k, và bánh răng cần gia công có số răng là z, thì khi dao quay 1 vòng , bàn máy mang phôi quay k/z vòng. Do đó xích phân độ nối liền chuyển động vòng của dao và chuyển động vòng của phôi Xích bắt đầu từ trục chính V mang dao, qua cặp bánh trụ và ba cặp bánh côn để đến trục VI, qua bộ vi sai có tỉ số truyền ivs, cặp bánh trụ f e, 58 58 và bộ bánh răng thay thế d c b a . , qua cặp bánh răng 33/33 đến trục , qua cặp bánh trụ 35/35 , trục vít-Bánh vít 1/96 quay bàn máy mang phôi. Với xích trên, ta có phương trình truyền động: Z k d c b a f eiv VS 96 1. 35 35. 33 33.... 58 58.. 27 27. 29 29. 29 29. 20 80.1 [5.3] Khi cắt răng thẳng, không cần chuyển động vi sai nên ivs=1. Từ phương trình trên, ta rút ra công thức điều chỉnh xích tốc độ: e f z k d c b aix ..24. [5.4] Cặp bánh răng e/f dùng để tạo nên phạm vi điều chỉnh thích hợp trong chạc bánh răng thay thế. - Nếu bánh răng cần cắt có Z ≤ 161, thì dùng 54 541 f e 80 - Nếu bánh răng cần cắt có Z ≥ 161, thì dùng 72 36 2 1 f e c. Xích chạy dao - Chạy dao đứng: Lượng chạy dao đứng được biểu thị bằng s1[mm/1v.phôi] là lượng di động thẳng đứng của bàn dao khi bàn máy mang phôi quay 1 vòng. Vì thế xích bắt đầu từ bánh vít – trục vít 1 96 , qua cặp bánh răng 35 35 , trục VII, cặp bánh răng 33 33 , trục vít – bánh vít 26 2 , trục VIII, cặp bánh răng 48 48 , cặp bánh răng thay thế 1 1 B A , đóng ly hợp điện từ L1, truyền động qua cặp bánh trụ 39/65 đến trục X; đóng ly hợp L3(L5 mở), truyền động qua các bánh răng 45 45. 45 50 và trục vít – bánh vít 1/24 quay trục vít me đứng có tx=10mm. Phương trình truyền động của nó là: 1 1 1 10. 24 1. 45 45. 45 50. 65 39.. 48 48. 26 2. 33 33. 35 35. 1 96.1 s B Av [5.5] Từ đây ta rút ra công thức điều chỉnh: 1 1 1 . 80 39 s B Ais [5.6] Để đảo chiều chạy của dao đứng , ly hợp L1 mở, L2 đóng. Truyền động từ chạc điều chỉnh A1/B1 qua hai cặp bánh trụ 52 44. 56 40 để đến trục X. - Chạy dao hướng kính: Xích chạy dao hướng kính dùng để cắt bánh vít bằng phương pháp hướng kính và được biểu thị bằng lượng di động hướng kính của bàn máy s2[mm/1v.phôi] khi bàn máy mang phôi quay một vòng. Xích chạy dao hướng kính cũng bắt đầu từ bàn máy mang phôi cho đến trục X giống như xích chạy dao đứng. Sau đó truyền động qua cặp bánh trụ 45/50, đóng hail y hợp L5 và L4 (L3) mở, qua cặp bánh trụ 34/61, đến trục vít – bánh vít 1/36 làm quay trục vít me XI có tx = 10mm để di động bàn máy theo hướng kính. Phương trình chuyển động của nó là: 2 1 1 10. 36 1. 61 34. 50 45. 65 39.. 48 48. 26 2. 33 33. 35 35. 1 96.1 s B A [5.7] Từ đây, ta có: 81 22 1 1 1 sCB Ai [5.8] - Chạy dao chiều trục:Chạy dao chiều trục dao phay lăn dùng để cắt bánh vít bằng phương pháp tiếp tuyến. lượng chạy dao chiều trục được biểu thị bằng s3[mm/1v.phôi] khi phôi quay 1 vòng. Muốn hực hiện lượng chạy dao này cần phải có bàn dao đặc biệt để đảm bảo dao phay lăn di động liên tục. Máy 5M324A không có bàn dao đặc biệt này. Di động dọc trục theo chu kỳ của dao phay lăn được thực hiện từ động cơ riêng Đ2 có N2=0.4 KW và n2=1440 v/f qua hai cơ cấu trục vít-bánh vít 1/26.1/62 để quay trục ống mang dao có tx=12mm. d. Xích chạy dao nhanh - Chạy dao nhanh đứng:Được thực hiện từ động cơ Đ3 có N3=3KW và n3=1440 v/f, qua hai cặp bánh răng trụ 20/20.44.52 đến trục X, đóng ly hợp L3, qua các cặp bánh trụ 45 45. 45 50 , trục vít-bánh vít 1/24 quay trục vít me đứng có tx=10mm - Chạy dao nhanh hướng kính:Cũng được thực hiện từ động cơ Đ3 đến trục X như ở xích chạy dao nhanh đứng. Sau đó truyền động đi theo xích 45/50 ->L5->L4->34/61- >1/36 quay trục vít me XI e. Xích vi sai Chuyển động vi sai cần thiết khi gia công bánh răng trụ răng nghiêng, để thực hiện chuyển động phụ thêm cho phôi. Xích vi sai đảm bảo mối quan hệ giữa phôi và dao lăn trên cơ sở công thức 12.4 để thực hiện lượng di động phụ thêm ±z/k.s1/T Xích bắt đầu từ bàn máy mang phôi, qua bánh vít – trục vít 1 96 , cặp bánh trụ 35 35 , trục VII, cặp bánh trụ 33 33 , trục vít-bánh vít 26 2 , các cặp bánh răng 1 1. 48 48 B A - L1 - 65 39 - trục X – L3 - 45 45. 45 50 - cặp bánh côn 22 33 - bộ bánh răng thay thế 1 1 1 1 . d c b a - cặp bánh côn 27 27 - trục vít – bánh vít 45 1 - bộ vi sai có tỷ số truyền ivs – trục VI – các cặp bánh côn 29 29. 29 29. 27 27 đến cặp bánh trụ 80 20 quay trục chính mang dao lăn. Phương trình truyền động của xích vi sai là: 82 T s k zi d c b a B A vs 1 1 1 1 1 1 1 . 80 20. 29 29. 29 29. 27 27.. 45 1. 27 27... 22 33. 45 45. 45 50. 65 39.. 48 48. 26 2. 33 33. 35 35. 1 96.1 [5.9] Khi dùng xích vi sai, vỏ hộp cơ cấu vi sai quay , nên ivs=2. Xích chạy dao đứng có A1/B1=39/80s1 theo công thức 8.7. Thay hai trị số này vào phương trình trên, ta có công thức điều chỉnh chạc vi sai: kT z d c b aiy 25. 1 1 1 1 [5.10] Khi cắt răng nghiêng, người ta không cho biết bước xoắn T, mà cho góc nghiêng của răng. Từ hình 8.9c, ta có thể viết mối quan hệ giữa góc với modun mặt đầu ms và modun pháp tuyến m như sau: ss m m t t . .cos cos mm s gmZgdT s cotcot. Thay trị số ms vào công thức [8.10] ta được: sin . cos cot. mzagmzT [5.11] Thay trị số T vào công thức [8.9] và rút gọn, ta được: kmd c b aiy . sin95775,7. 1 1 1 1 [5.12] “-“, khi hướng xoắn của dao và phôi cùng chiều “+”, khi hướng xoắn của dao và phôi nghịch chiều. Từ công thức điều chỉnh 12.11 ta thấy: Tỉ số truyền của chạc điều chỉnh vi sai không phụ thuộc vào lượng chạy dao đứng s1. Ngoài ra, khi cắt răng thẳng (=0), trị số iy=0, nghĩa là không cần xích vi sai. Dùng xích vi sai để cắt răng xoắn có nhược điểm là xích truyền động dài, độ chính xác gia công giảm. Người ta cũng có thể cắt răng xoắn không dùng xích vi sai. Trong trường hợp này chuyển động bao hình và chuyển động vi sai được thực hiện trên xích phân độ. Điều chỉnh cắt răng xoắn theo phương pháp này gọi là điều chỉnh không vi sai. Phương trình truyền động của xích này như sau: T s k z k zi e f a b c dv vs 1.80 20. 29 29. 29 29. 27 27.. 58 58.... 33 33. 35 35. 1 96.1 83 Trong trường hợp ivs = 1, và ta lấy e/f = 1 thì: 1 ' .24. sT T z k d c b aix [5.13] Để có thể tính các bánh răng thay thế của xích này, cần phải thay trị số chính xác lượng chạy dao đứng s1 được tính bằng công thức 8.7 Công thức 8.12 khá phức tạp, nên việc chọn các bánh răng thay thế từ công thức này không phải dể dàng và không phải lúc nào cũng thực hiện được. Do đó loại điều chỉnh này chỉ dùng ở những máy lăn răng không có xích vi sai hoặc xích vi sai bị hỏng. f. Xích di động bằng tay Thực hiện chuyển động đứng bằng tay, ta dùng tay quay quay trục 1. Chuyển động hướng kính quay trục 2. Điều chỉnh bàn máy quay trục 3. Điều chỉnh bàn dao quay trục 4 qua các tỉ số truyền . 104 12. 48 1. 30 16 để xoay bàn dao đi một góc 5.4 MÁY XỌC RĂNG 514 Máy xọc răng là máy gia công bánh răng theo phương pháp bao hình. Trên máy này, dạng răng được hình thành bằng cách nhắc lại chuyển động tương đối của đôi bánh răng trụ ăn khớp nhau. Một bánh răng có lưỡi cắt đóng vai trò dao xọc. Bánh răng kia đóng vai trò phôi. Trong quá trình thực hiện chuyển động tương đối với nhau, dao xọc sẽ tạo nên dạng răng trên bề mặt của chi tiết kia. Phương pháp gia công bánh răng bằng dao xọc còn gọi là phương pháp Fellow, và máy gia công bánh răng bằng phương pháp Fellow gọi là máy xọc răng. Máy xọc răng có thể cắt được răng thẳng, răng xoắn ngoài và trong của bánh răng trụ. Ngoài ra nó còn có thể cắt những bánh răng đặc biệt. Máy xọc răng 514 là máy nửa tự động, dùng để gia công bánh trụ răng thẳng, răng xoắn ăn khớp ngoài và trong. 5.4.1. Đặc tính kỹ thuật Đặc tính kỹ thuật chủ yếu của máy xọc răng 514 như sau: - Modun của bánh răng gia công: m= 26mm - Đường kính của bánh răng gia công: 84 + Răng ngoài 20500mm + Răng trong 550mm - Chiều dày lớn nhất của chi tiết gia công: 105mm - Hành trình lớn nhất của trục dao xọc: 125mm - Hành trình kép của dao xọc n= 125359 htk/f 5.4.2. Sơ đồ kết cấu động học Hình 5.7: Sơ đồ kết cấu động học máy xọc răng 5.4.3. Sơ đồ động học Sơ đồ động của máy xọc răng 514 được trình bày trên hình 5.8 85 Hình 5.8: Sơ đồ động học máy xọc răng Để thực hiện tất cả các chuyển động cơ bản và phụ, máy xọc răng 514 có các xích chuyển động sau đây: a. Xích chuyển động chính Xích chuyển động chính thực hiện chuyển động đi về của dao xọc theo sơ đồ: Động cơ điện Đ1 có N1= 2.2 KW Cơ cấu Puly-Đai truyền 100/280 Hộp tốc độ có 4 tỷ số truyền 64 46. 73 37. 81 29. 88 22 Trục II cơ cấu thanh truyền-Tay quay có modun của thanh răng là m= 3.25mm ăn khớp với bánh răng z= 26 Trục III và cuối cùng bánh răng – thanh răng vòng Zxm =26x3.25 làm trục chính mang dao xọc chuyển động thẳng đi về. b. Xích phân độ Xích phân độ được nối liền giữa chuyển động vòng dao xọc và của phôi, để hình thành đường thân khai của răng với lượng di động tính toán: 1 vòng quay của dao xọc Zd/Zf vòng quay của phôi Xích này còn gọi là xích bao hình, nó được thực hiện theo sơ đồ: 86 Trục chính dao xọc cơ cấu bánh vít-trục vít 100/1 Trục VII hai bộ bánh răng côn 30 30. 30 30 chạc phân độ 1 1 1 1 . d c b a Trục X cơ cấu trục vít – bánh vít 1/240 và cuối cùng là bàn máy mang phôi. Với xích này, ta có sơ đồ truyền động: f d z z d c b av 240 1... 30 30. 30 30. 1 100.1 1 1 1 1 [5.14] Từ đây, ta có công thức điều chỉnh chạc phân độ: f d x z z d c b ai .4,2. 1 1 1 1 [5.15] Để dễ điều chỉnh, người ta thường chọn số răng của bánh thay thế c1 bằng hoặc gấp đôi số răng của dao xọc. Khi cắt bánh răng ăn khớp trong, ta lắp thêm một bánh răng trung gian vào giữa bánh răng a1 và b1. c. Xích chạy dao vòng Xích này dùng để điều chỉnh lượng chạy dao vòng S1 cho mỗi 1 hành trình kép của dao xọc. Lượng chạy dao vòng được tính bằng mm trên vòng tròn chia răng của dao xọc , khi dao xọc thực hiện ột hành trình kép S1[mm/htk] Khi gia công thô, lượng chạy dao vòng có thể lấy lớn (S1=0.250.38mm/htk) và khi gia công tinh phải lấy trị số nhỏ (S1=0.10.2mm/htk) Xích chạy dao vòng được nối liền từ chuyển động đi về của dao xọc đến chuyển động vòng của dao theo sơ đồ: Trục chính dao xọc cơ cấu thanh răng – bánh rẳng 3.25x26 Trục III cơ cấu thanh truyền- tay quay trục II truyền động xích 28/28 trục IV cơ cấu trục vít-bánh vít 3/23 trục V cơ cấu đảo chiều hình côn 28/42 đóng ly hợp vấu L1 chạc chạy dao vòng a2/b2 trục VII cơ cấu trục vít –bánh vít 1/100. Ta đã biết, khi dao xọc thực hiện một hành trình kép, là khi đĩa có chốt lệch tâm 1 quay một vòng, tức là trục II, hay bánh xích Z=28 lắp trên trục II quay một vòng. Do đó, lượng di động tính toán của xích chạy dao vòng có thể đổi lại như sau: 1 vòng quay của trục II s1 lượng chạy dao vòng của trục dao Do đó, ta có phương trình truyền động: 87 1 2 2 ... 100 1.. 42 28. 23 3. 28 28.1 szm b av d [mm/htk] Từ đây, ta có công thức điều chỉnh chạc chạy dao vòng: d s zm s b ai . 366 1 2 2 [5.16] Khoảng cách tâm của hai bánh răng a2 và b2 không đổi, và tổng số răng của 2 bánh răng là 89, modun của chúng là 2.25mm. Do đó, phải lựa chọn a2 và b2 trong điều kiện này. d. Xích chạy dao hướng kính Xích chạy dao hướng kính dùng để thực hiện lượng chạy dao hướng kính S cho đến hết chiều sâu chân răng. Sau đó, chuyển động chạy dao hướng kính sẽ ngừng và dao xọc tiếp tục gia công cho đến khi kết thúc quá trình gia công. Lượng chạy dao hướng kính được tính bằng S[mm/htk] khi dao xọc thực hiện một hành trình kép. Chu kỳ làm việc của xích này do cam 2 thực hiện. Do đó xích chạy dao hướng kính từ hành trình kép của dao xọc đến chuyển động vòng của cam theo sơ đồ: Trục chính dao xọc thanh răng – bánh răng 3.25x26 trục III cơ cấu thanh truyền – tay quay trục II cơ cấu truyền động xích 28/28 trục IV chạc chạy dao hướng kính a3/b3 cặp bánh côn 24/48 trục XII trục vít – bánh vít 1/40 đóng ly hợp L2 trục vít – bánh vít 2/40 và cuối cùng là cam tì vào con lăn 3 Con lăn được lắp trên trục vít me có tx=6mm. Vit me này quay trong đai ốc của bánh côn Z=30 cố định trong bàn trượt của đầu trục chính. Khi dao xọc thực hiện 1 hành trình kép, tức trục 2 quay 1 vòng, thì phương trình truyền động của xích chạy dao hướng kính: sT b av . 40 2. 40 1. 48 24.. 28 28.1 3 3 [mm/htk] [5.17] e. Xích cơ cấu tính Sau khi cắt xong chiều sâu răng, xích chạy dao hướng kính tự động cắt đứt và xích cơ cấu tính sẽ nối liền chuyển động quay tròn của phôi đến cam, để đảm bảo cho phôi luôn được cắt với chiều sâu không đổi h. Nếu dùng cam một lần ăn dao, xích chạy dao hướng kính tiến hành trong khoảng thời gian ứng với 1/3 vòng quay của phôi. Sau đó, xích cơ cấu tính làm việc và phôi quay 1 vòng. Xích này được thực hiện theo sơ đồ: 88 Bánh lệch tâm 5 thanh kéo XVIII – Cơ cấu con cóc 4 – bánh cóc 48 – trục vít – bánh vít 2/40 và cuối cùng là cam 2. f. Xích chạy dao nhanh Xích này dùng để điều chỉnh bàn máy. Nó được thực hiện thì động cơ điện Đ2 có N2=0.5KW cơ cấu puly-đai truyền trục vít-bánh vít 1/240. Khi thực hiện chuyển động này, phải tháo chạc phân độ a1/b1.c1/d1 ra. Số vòng quay nhanh của bàn máy là: )/(62.2 240 1.985,0. 180 80.1440 fvnn [5.18] g. Xích nhường dao Khi dao xọc thực hiện xong hành trình thuận (hành trình cắt), dao xọc đi lên. Phôi và dao phải tách rời nhau một khoảng 35mm để tránh chạm nhau. Xích truyền động thực hiện nhiệm vụ này gọi là xích nhường dao. Xích nhường dao được thực hiện từ cam lắp trên trục II . Cam này tiếp xúc với con lăn 6 gắn liền với khung 7. Khi cam quay, khung 7 di động trục XIV lên xuống làm cho đĩa biên 8 lắp trên trục XVI quay một góc. Trục XVII lắp lệch tâm trên đĩa biên 8 sẽ mang bàn máy lắp phôi chuyển động ra vào tương ứng với các hành trình của dao xọc. Ngoài ra, để thực hiện lượng chạy dao hướng kính bằng tay, ta quay đầu vuông 9, để quay đai ốc trên trục vitme tx= 6mm qua cặp bánh côn 15/30 CÂU HỎI ÔN TẬP CHƯƠNG 5 1. Nguyên lý gia công bánh răng. 2. Phân loại máy gia công bánh răng. 3. Trình bày về máy phay răng: Sơ đồ kết cấu động học, xích truyền động. 4. Trình bày về máy lăn răng: Sơ đồ kết cấu động học, xích truyền động. 5. Trình bày về máy xọc răng: Sơ đồ kết cấu động học, xích truyền động. 89 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] – Trần Minh Chính, Bài giảng Máy công cụ 2, 2009 [2] – Nguyễn Ngọc Cẩn, Máy cắt kim loại, Trường ĐHSP-KT TP.HCM, 1991 [3] – Nguyễn Ngọc Cẩn, Thiết kế máy cắt kim loại, NXBĐHQG TP.HCM, 2000 [4] – Nguyễn Tiến Lưỡng, Cơ sơ kỹ thuật cắt gọt kim loại, NXBGD, 2006 [5]- Phạm Văn Hùng, Nguyễn Phương, Cơ sở máy công cụ, NXBKHKT, 2007
File đính kèm:
- giao_trinh_may_cong_cu_1.pdf