Giáo trình Tiện Ren nghề Công nghệ Kỹ thuật Cơ khí (CĐ Công nghiệp & Thương mại)

Giáo trình tiện ren công nghệ kỹ thuật cơ khí đầy đủ nhất. Hướng dẫn tiện ren tam giác, vuông, thang, mài dao và các kỹ thuật tiện ren chuyên sâu.

• Trường học: Trường Cao đẳng Công nghiệp và Thương mại
• Chuyên ngành: Công nghệ Kỹ thuật Cơ khí
• Đề tài: Tiện ren
• Loại tài liệu: Giáo trình
• Năm xuất bản: 2018
• Địa điểm: Vĩnh Phúc

Tóm tắt

I. Khái Niệm Chung Về Tiện Ren Kỹ Thuật Cơ Khí

Tiện ren là một công nghệ cắt gọt kim loại quan trọng trong ngành chế tạo máy, được sử dụng để tạo các đường rãnh xoắn ốc trên bề mặt chi tiết. Ren tam giác là loại ren phổ biến nhất, dùng để ghép chặt các chi tiết máy với nhau thông qua các mối nối như bu lông và đai ốc. Quá trình gia công ren được thực hiện bằng cách phối hợp hai chuyển động đồng thời: chuyển động quay đều của chi tiết gia công và chuyển động tịnh tiến của dụng cụ cắt trên máy tiện. Để thực hiện việc tiện ren bằng dao tiện một cách hiệu quả và chính xác, người thợ phải nắm vững các thông số ren, nguyên lý tạo ren, và phương pháp điều chỉnh máy. Điều này giúp linh hoạt hơn trong xử lý các bước ren cần cắt, kể cả những bước ren không có trong bảng hướng dẫn của máy tiện.

1.1. Định Nghĩa Ren Và Các Loại Ren Cơ Bản

Ren là bề mặt của các đường rãnh xoắn ốc nằm trên mặt trụ hoặc mặt côn của chi tiết. Ren ngoài (trục ren hay bu lông) được tạo thành ở mặt ngoài chi tiết, còn ren trong (ren lỗ hay đai ốc) được tạo ở mặt trong. Các loại ren chính bao gồm ren tam giác hệ mét, ren tam giác hệ inch, ren thang, và ren vuông. Mỗi loại ren có đặc điểm riêng và ứng dụng khác nhau trong công nghiệp chế tạo máy.

1.2. Ý Nghĩa Và Vai Trò Của Tiện Ren Trong Sản Xuất

Tiện ren tam giác có ý nghĩa quan trọng trong chương trình cắt gọt kim loại. Người học được trang bị kiến thức và kỹ năng sử dụng dụng cụ, thiết bị để tiện ren ngoài và trong đúng quy trình, quy phạm, đạt yêu cầu kỹ thuật. Đây là kỹ năng bắt buộc cho các kỹ sư cơ khí, nhân viên kỹ thuật, và thợ tiện chuyên nghiệp trong ngành công nghiệp chế tạo máy.

II. Các Thông Số Cơ Bản Của Ren Tam Giác Hệ Mét Và Hệ Inch

Để thực hiện tiện ren một cách chính xác, cần phải hiểu rõ các thông số ren cơ bản. Bước ren (P) là khoảng cách giữa hai điểm tương ứng liên tiếp trên cùng một đường xoắn ốc, đo theo trục chi tiết. Đường kính danh nghĩa (d) là đường kính của hình trụ mà ren nằm trên đó. Độ sâu ren (H) quyết định độ sâu của rãnh cắt cần thiết. Ren tam giác hệ mét sử dụng hệ thống đơn vị mét, trong khi ren tam giác hệ inch sử dụng hệ thống đơn vị inch. Việc xác định chính xác các thông số ren là tiên đề để lựa chọn chế độ cắt phù hợp, tính toán bánh răng thay thế, và điều chỉnh máy tiện cho từng loại ren cụ thể.

2.1. Thông Số Ren Hệ Mét Và Ứng Dụng

Ren tam giác hệ mét được sử dụng rộng rãi trong các mối ghép thông dụng. Các thông số chính bao gồm đường kính danh nghĩa (d), bước ren (P), độ sâu ren (H), và góc cấu tạo (60°). Ren hệ mét có các bước chuẩn như 0.25mm, 0.35mm, 0.5mm, 0.75mm, 1mm, 1.25mm, 1.5mm, 2mm, 2.5mm, 3mm, v.v. Việc lựa chọn đúng thông số ren mét giúp đảm bảo tính tương thích cao trong sản xuất.

2.2. Thông Số Ren Hệ Inch Và Đặc Điểm

Ren hệ inch được sử dụng phổ biến ở các nước phương Tây và trong các ngành công nghiệp cụ thể. Bước ren hệ inch được biểu thị bằng số lượng ren trên một inch (1 inch = 25.4mm). Các bước ren inch phổ biến bao gồm 64 TPI (thread per inch), 56 TPI, 48 TPI, 40 TPI, 32 TPI, v.v. Việc nắm vững cả ren mét và ren inch là cần thiết để người thợ có thể xử lý các công việc tiện ren đa dạng.

III. Dao Tiện Ren Và Quy Trình Mài Dao

Dao tiện ren tam giác là công cụ cắt chuyên dụng dùng để tạo các rãnh ren trên chi tiết. Dao tiện ren có các bề mặt, lưỡi cắt, và thông số hình học đặc thù để phù hợp với hình dáng tam giác của ren. Để đạt hiệu suất cao và chất lượng tốt, dao tiện ren phải được mài đúng kỹ thuật, đạt độ nhám Ra 1.25, lưỡi cắt thẳng, góc độ chính xác theo yêu cầu kỹ thuật. Quá trình mài dao tiện ren đòi hỏi kỹ năng cao, sự tập trung và thực hiện đúng thời gian qui định. Dao tiện ren ngoài và dao tiện ren trong có hình dáng khác nhau, tương ứng với loại ren cần gia công. Ngoài dao tiện ren tam giác, còn có dao tiện ren thang và dao tiện ren vuông với các đặc điểm riêng.

3.1. Cấu Tạo Và Thông Số Hình Học Của Dao Tiện Ren

Dao tiện ren tam giác gồm các bề mặt chính: mặt sau chính, mặt sau phụ, mặt trước. Thông số hình học bao gồm góc nhọn cắt, góc phụ trợ, góc ngang mặt trước, và góc nhấn mặt sau. Các thông số hình học dao ren được thiết kế để tối ưu hóa hiệu suất cắt, độ bền lưỡi cắt, và chất lượng bề mặt ren gia công. Dao tiện ren ngoài và dao tiện ren trong có cấu tạo hình học khác nhau phù hợp với hình dáng ren ngoài và ren trong.

3.2. Kỹ Thuật Mài Dao Tiện Ren Đúng Quy Cách

Mài dao tiện ren là công việc chuyên môn, cần mài được lưỡi cắt thẳng, đạt độ nhám Ra 1.25, góc độ chính xác theo yêu cầu. Kỹ thuật mài dao ren bao gồm mài các mặt, rãnh ren, và cạnh cắt sao cho dao tiện ren đạt các tiêu chí kỹ thuật. Người thợ phải sử dụng máy mài, đá mài thích hợp, kinh nghiệm và kỹ năng để thực hiện mài dao tiện ren chính xác, đảm bảo an toàn tuyệt đối cho người và máy.

IV. Quy Trình Tiện Ren Và Yêu Cầu Kỹ Thuật

Tiện ren trên máy tiện là một quy trình phức tạp đòi hỏi sự phối hợp chính xác giữa các yếu tố: lựa chọn chế độ cắt phù hợp, điều chỉnh máy, vận hành máy tiện thành thạo, và kiểm soát chất lượng. Trước khi bắt đầu tiện ren, cần phải tra bảng chọn chế độ cắt để xác định tốc độ quay, tốc độ tiến, loại chất bôi trơn phù hợp với loại ren và vật liệu gia công. Ren tiện phải đạt cấp chính xác 7-6, độ nhám cấp 4-5, đạt yêu cầu kỹ thuật, đúng thời gian qui định. Những sai hỏng phổ biến khi tiện ren bao gồm ren không kín khít, bề mặt không trơn nhẵn, sai lệch bước ren. Để nâng cao độ bóng bề mặt ren gia công, cần áp dụng các biện pháp như lựa chọn chế độ cắt hợp lý, sử dụng chất bôi trơn chất lượng tốt, và điều chỉnh máy chính xác.

4.1. Tiện Ren Tam Giác Ngoài Và Ren Tam Giác Trong

Tiện ren ngoài được thực hiện trên bề mặt ngoài chi tiết để tạo thành bu lông hoặc trục ren. Tiện ren trong được thực hiện trên bề mặt trong chi tiết để tạo thành đai ốc hoặc ren lỗ. Cả hai loại tiện ren đều cần điều chỉnh máy chính xác, vận hành thành thạo, và kiểm soát chế độ cắt để đạt cấp chính xác và độ nhám yêu cầu. Quá trình tiện ren ngoài và trong có một số điểm khác nhau về cách tiếp cận dao cắt, hướng dẫn dao, và xử lý chi tiết.

4.2. Tiện Ren Thang Ren Vuông Và Ren Nhiều Đầu Mối

Tiện ren thang và tiện ren vuông được sử dụng trong các ứng dụng đặc thù như vít điều chỉnh, vít nâng. Ren nhiều đầu mối được sử dụng để tăng tốc độ chuyển động hoặc giảm độ sâu cắt trên mỗi lần quay. Các loại ren này đòi hỏi các dao tiện ren chuyên dụng, chế độ cắt riêng, và kỹ thuật tiện ren đặc biệt. Việc thành thạo tiện ren thang, ren vuông, ren nhiều đầu giúp thợ tiện giải quyết các công việc phức tạp trong sản xuất.

Trích đoạn nội dung tài liệu

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHIỆP VÀ THƯƠNG MẠI GIÁO TRÌNH Tên mô đun: Tiện ren NGHỀ: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT CƠ KHÍ TRÌNH ĐỘ CAO ĐẲNG Ban hành kèm theo Quyết định số: ngày tháng năm 2018 của Hiệu trưởng Trường Cao đẳng Công nghiệp và Thương mại Vĩnh Phúc, năm 2018 1 MỤC LỤC TRANG I. Mục lục 1 II. Nội dung tài liệu Bài 1 Khái niệm chung về ren tam giác 4 Bài 2 Dao tiện ren tam giác – Mài dao tiện ren 19 Bài 3 Cắt ren bằng bàn ren và tarô ren 26 Bài 4 Tiện ren tam giác ngoài 34 Bài 5 Tiện ren tam giác trong 43 Bài 6 Tiện ren tam giác ngoài có nhiều đầu mối 52 Bài 7 Tiện ren vuông 63 Bài 8 Tiện ren thang 73 III. Tài liệu tham khảo 90 2 TÊN MÔ ĐUN: TIỆN REN Mã số mô đun: MĐTC17021081 Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trò của mô đun: - Vị trí: Mô đun tiện ren tam giác được bố trí sau khi sinh vên đã học MH07, MH09, MH10, MH11, MH12, MH15, MĐ22; MĐ23; - Tính chất: Là mô đun chuyên môn nghề thuộc các môn học, mô đun đào tạo nghề; - Ý nghĩa và vai trò: Mô đun Tiện ren tam giác trong chương trình Cắt gọt kim loại có ý nghĩa và vai trò quan trọng.

Người học được trang bị những kiến thức, kỹ năng sử dụng dụng cụ thiết bị để tiện ren tam giác ngoài và trong đúng qui trình qui phạm, đạt yêu cầu kỹ thuật. Mục tiêu của mô đun: 1. Kiến thức - Xác định được các thông số của ren tam giácmột đầu mối, nhiều đầu mối, ren thang, ren vuông. - Nhận dạng được các bề mặt, lưỡi cắt, thông số hình học của dao tiện ren tam giác ngoài và trong, ren thang, ren vuông.

- Trình bày được yêu cầu kỹ thuật khi tiện ren tam giác ngoài và trong, ren thang, ren vuông. Xác định được các thông số cơ bản của ren tam giác hệ mét và hệ inch, ren thang, ren vuông. - Giải thích được các dạng sai hỏng, nguyên nhân và cách khắc phục. - Tính toán bánh răng thay thế và điều chính máy để tiện được các bước ren cần thiết không có trong bảng hướng dẫn của máy.

Kỹ năng - Mài được dao tiện ren tam giác, ren thang, ren vuông ngoài và trong (thép gió) đạt độ nhám Ra1.25, lưỡi cắt thẳng, đúng góc độ, đúng yêu cầu kỹ thuật, đúng thời gian qui định, đảm bảo an toàn tuyệt đối cho người và máy. - Tra được bảng chọn chế độ cắt khi tiện ren tam giác, ren thang, ren vuông - Vận hành thành thạo máy tiện để tiện ren tam giác ngoài và trong, ren thang, ren vuông đúng qui trình qui phạm, ren đạt cấp chính xác 7-6, độ nhám cấp 4-5, đạt yêu cầu kỹ thuật, đúng thời gian qui định, đảm bảo an toàn cho người và máy. - Thực hiện được các biện pháp nâng cao độ bóng bề mặt gia công ren - Tiện các loại bu lông, đai ốc hoặc các chi tiết có ren hãm trong, ngoài trên mặt trụ, ren chẵn, ren lẻ, ren trái, ren phải, ren bước lớn và bước nhỏ, ren thang, ren vuông đạt các tiêu chí về kỹ thuật và kinh tế. Năng lực tự chủ và trách nhiệm Rèn luyện tính kỷ luật, kiên trì, cẩn thận, nghiêm túc, chủ động và tích cực sáng tạo trong học tập.

- Thực hiện được các biện pháp an toàn trong quá trình làm việc. 3 Nội dung môn học: Thời gian đào tạo (giờ) Số Tên các bài trong mô đun Tổng Lý Thực Kiểm TT số thuyết hành tra* 1 Khái niệm chung về ren tam giác 1 1 2 Dao tiện ren tam giác – Mài dao tiện ren 4 1 3 tam giác 3 Cắt ren bằng bàn ren và tarô ren 5 1 4 4 Tiện ren tam giác ngoài 15 2 10 3 5 Tiện ren tam giác trong 15 3 12 6 Tiện ren tam giác ngoài có nhiều đầu 15 3 9 3 7 mối 10 2 9 8 Tiện ren vuông 10 2 4 3 Tiện ren thang Cộng 75 15 51 9 4 Bài 1: KHÁI NIỆM CHUNG VỀ REN TAM GIÁC Giới thiệu: Ghép bằng ren được dùng rất nhiều trong ngành chế tạo máy, ren tam giác dùng để ghép chặt các chi tiết máy với nhau, biên dạng của ren là hình tam giác. Muốn thực hiện việc tiện ren bằng dao tiện trên máy tiện thì cần phải biết xác định các thông số của ren, nguyên lý tạo ren…nhằm linh hoạt hơn trong việc xử lý các bước ren cần cắt kể cả với những bước ren không có trong bảng bước ren của máy. Mục tiêu: - Xác định được các thông số cơ bản của ren tam giác hệ mét và hệ inch; - Trình bày được các phương pháp lấy chiều sâu cắt khi tiện ren tam giác; - Trình bày được các phương pháp dẫn dao theo đường ren cũ sau mỗi lát cắt; - Tính toán được bộ bánh răng thay thế; - Lắp được bộ bánh răng thay thế, điều chỉnh được máy khi tiện ren tam giác; - Rèn luyện tính kỷ luật, kiên trì, cẩn thận, chủ động và tích cực trong học tập.

Nội dung: Khái niệm chung: Ren là bề mặt của các đường rãnh xoắn ốc nằm trên mặt trụ hoặc mặt côn. Đường ren được tạo thành khi gia công là sự phối hợp đồng thời hai chuyển động: chuyển động quay đều của chi tiết gia công và chuyển động tịnh tiến của dụng cụ cắt hoặc ngược lại. Ren được tạo thành ở mặt ngoài chi tiết gọi là ren ngoài - còn gọi là trục ren hay bu lông. Ren được tạo thành ở mặt trong chi tiết gọi là ren trong - còn gọi là ren lỗ hay đai ốc.

Quá trình hình thành ren và cắt ren. Các thông số cơ bản của ren tam giác hệ Mét và hệ Inch Mục tiêu: - Vẽ hình và trình bày được các thông số của ren tam giác hệ mét và hệ inch; - Tính toán được các thông số cơ bản của ren. Ren tam giác hệ mét: 5 Hình 1.Hình dáng và kích thước của ren tam giác hệ mét Ren tam giác hệ mét được dùng trong mối ghép thông thường, biên dạng ren là một hình tam giác đều, góc ở đỉnh 600, đỉnh ren được vát một phần, chân ren vê tròn, ký hiệu ren hệ mét là M, kích thước bước ren và đường kính ren dùng milimet làm đơn vị. Hình dạng và kích thước của ren hệ mét quy định trong TCVN 2247-77.

Ren hệ mét được chia làm 2 loại là ren bước lớn và ren bước nhỏ theo bảng 1.1, khi có cùng một đường kính nhưng bước ren khác nhau, giữa đáy và đỉnh ren có khe hở. Trắc diện của ren hệ mét và các yếu tố của nó được thể hiện trên hình 1.2 Kích thước cơ bản của ren tam giác hệ mét: - Chiều cao thực hành: h = 0,61343.P - Khoảng cách giữa đầu ren vít và đầu ren đai ốc: H1= 0,54125.P - Chiều cao lý thuyết: H = 0,86603.P - Đường kính đỉnh ren đai ốc: D1= D- 1,0825.P - Đường kính trung bình: d2= D2 =D- 0,6495.P - Đường kính chân ren vít: d3= d – 1,2268. Kích thước ren hệ mét Đường kính ren Bước ren Chiều cao ren ngoài d trung bình d2 trong d1 lớn nhỏ h 3,546 3,242 0,70 - 0,379 4 3,675 3,459 - 0,50 0,270 4,480 4,134 0,8 - 0,433 5 4,675 4,459 - 0,50 0,270 5,350 4,918 1,0 - 0,541 6 5,675 5,459 - 0,50 0,270 5,513 5,188 - 0,75 0,406 6,350 5,918 1,0 - 0,541 7 6,675 6,459 - 0,50 0,270 6,513 6,188 - 0,75 0,406 7,188 6,647 1,25 - 0,676 7,675 7,459 - 0,5 0,270 8 7,513 7,188 - 0,75 0,406 7,350 6,918 - 1,0 0,541 6 9,026 8,376 1,5 - 0,812 9,675 9,459 - 0,5 0,270 10 9,513 9,188 - 0,75 0,406 9,350 8,918 - 1 0,541 9,188 8,647 - 1,25 0,676 10,863 10,106 1,75 - 0,947 11,675 11,459 - 0,50 0,270 11,513 11,188 - 0,75 0,406 12 11,350 10,918 - 1,0 0,541 11,188 10,647 - 1,25 0,676 11,026 10. Ren tam giác hệ anh Ren tam giác hệ anh có trắc diện hình tam giác cân (hình 1.3) đỉnh và đáy ren đầu bằng, kích thước ren đo bằng inches, 1 inches = 25,4 mm.

Giữa đỉnh và đáy ren có khe hở. - Góc ở đỉnh bằng 550 - Bước ren là số đầu ren nằm trong 1inch P = 25,4mm/số đầu ren - Chiều cao lý thuyết: H = 0,9605.P - Chiều cao thực hành: h = 0,64.P - Đường kính trung bình: d2 = d – 0,32.P - Đường kính đỉnh ren mũ ốc: d1 = d – 1,0825.P - Đường kính chân ren mũ ốc: d3 = d + 0,144.P - Đường kính chân ren vít: d4 = d – 1,28. Trắc diện của ren tam giác hệ anh Bảng 1. Ren hệ Anh với góc trắc diện 550 Kích Đường kính ren Khe hở thước Số vòng Bước Chiều cao danh ngoài trung trong ren trong Z Z ren P ren nghĩa của d bình d2 d1 1 inch ren (inch) 3/16 4,762 4.

Các phương pháp lấy chiều sâu cắt khi tiện ren tam giác. Mục tiêu: - Trình bày được các phương pháp lấy chiều sâu cắt khi tiện ren tam giác; - Vận dụng để tiện được ren tam giác với các bước ren khác nhau đạt yêu cầu. Để cắt hết biên dạng ren thì người ta thực hiện tiến dao sau mỗi lượt cắt bằng cách quay tay quay của bàn dao ngang một lượng bằng chiều sâu cắt. 8 Phương pháp này dễ thực hiện, thường dùng để cắt ren tam giác có bước nhỏ.

Để cắt hết biên dạng ren thì người ta thực hiện tiến dao sau mỗi lượt cắt bằng cách quay tay quay của ổ dao trên đã được xoay một góc bằng nửa góc đỉnh ren. Phương pháp này cũng dễ thực hiện, thường dùng để cắt ren có bước trung bình. Tiến phối hợp. Để cắt hết biên dạng ren thì người ta thực hiện tiến dao sau mỗi lượt cắt bằng cách luân phiên quay tay quay của bàn dao ngang và ổ dao trên (thực hiện tiến dao ngang và tiến dao dọc).

Phương pháp này khó thực hiện, thường dùng để cắt ren có bước lớn hoặc ren có biên dạng đặc biệt: ren thang, ren vuông,. Các phương pháp tiến dao khi tiện ren. Các phương pháp dẫn dao theo đường ren cũ sau mỗi lát cắt Mục tiêu: - Trình bày được các phương pháp dẫn dao theo đường ren cũ sau mỗi lát cắt khi tiện ren tam giác; - Vận dụng để tiện được ren tam giác với các bước ren khác nhau đạt yêu cầu. Khi cắt ren người ta phải thực hiện nhiều lượt cắt mới đạt được chiều sâu ren.

Sau mỗi lượt cắt phải thực hiện lùi dao về để cắt lượt kế tiếp. Tùy theo mối quan hệ giữa bước ren gia công và bước ren của trục vít me trên máy mà ta có hai phương pháp lùi dao: 3.