MỞ ĐẦU: KHÁI NIỆM CHUNG VỀ MÁY CẮT GỌT KIM LOẠI Mục tiêu: - Phân tích được sơ đồ điện của các máy cắt kim loại. - Sửa chữa được một số hư hỏng thông thường mạch điện máy cắt kim loại. - Rèn luyện đức tính cẩn thận, tỉ mỉ, tư duy sáng tạo và khoa học, đảm bảo an toàn, tiết kiệm và vệ sinh công nghiệp. Nội dung chính: 1.
Khái niệm chung về máy cắt gọt kim loại 1.1 Khái niệm và phân loại a. Khái niệm Máy cắt gọt kim loại dùng gia công các chi tiết kim loại bằng cách cắt bỏ các lớp kim loại thừa. Sau khi gia công, chi tiết sẽ có hình dáng, kích thước gần đúng với yêu cầu (gia công thô); hoặc thỏa mãn hoàn toàn các yêu cầu kỹ thuật và hình dáng, kích thước nếu gia công tinh. Máy cắt gọt kim loại là một nhóm máy rất rộng, nếu xét về chủng loại và số lượng thì nó chiếm hàng đầu trong số các máy công nghiệp.
Phân loại - Theo đặc điểm của quá trình công nghệ (đặc trưng của phương pháp gia công): máy tiện; máy phay; máy doa; máy khoan; máy mài. 5 - Theo đặc điểm của quá trình sản xuất: máy vạn năng; máy chuyên dùng. - Theo kích thước và khối lượng: Máy cỡ bình thường, có thể gia công chi tiết có khối lượng đến 10 tấn; Máy cỡ lớn, có thể gia công chi tiết có khối lượng đến 30 tấn; Máy cỡ nặng, có thể gia công chi tiết có khối lượng đến 100 tấn; Máy cỡ siêu nặng, có thể gia công chi tiết có khối lượng lớn hơn 100 tấn. - Theo độ chính xác gia công: độ chính xác bình thường; độ chính xác cao; độ chính xác rất cao.
Sơ đồ phân loại tổng thể các máy cắt gọt kim loại trong hình 3.1 MÁY CẮT GỌT KIM LOẠI Đặc điểm Đặc điểm Trọng lượng Độ chính quá trình quá trình & kích thước xác gia công công nghệ sản xuất chi tiết Mài - đánh bóng Chuyên dùng Khoan - doa Bình thường Bình thường Siêu nặng Vạn năng Cở nặng Đặc biệt Rất cao Cở lớn Phay Tiện Cao Hình 2.1:Phân loại máy cắt gọt kim loại 2. Đặc điểm, yêu cầu trang bị điện: a. Các chuyển động và các dạng gia công điển hình trên máy cắt gọt kim loại Trên máy cắt gọt kim loại, có hai loại chuyển động chủ yếu: chuyển động cơ bản và chuyển động phụ. Chuyển động cơ bản là chuyển động tương đối của dao cắt so với phôi để đảm bảo quá trình cắt gọt.
Chuyển động này chia ra: chuyển đông chính và chuyển động ăn dao. Chuyển động chính (chuyển động làm việc) là chuyển động thực hiện quá trình cắt gọt kim loại bằng dao cắt. Chuyển động ăn dao là các chuyển động xê dịch của dao hoặc phôi để tạo ra một lớp phôi mới. Chuyển động phụ là những chuyển động không liên quan trực tiếp đến quá trình cắt gọt, 6 chúng cần thiết khi chuẩn bị gia công, nâng cao hiệu suất và chất lương gia công, hiệu chỉnh máy v.v… Ví dụ như di chuyển nhanh bàn hoặc phôi trong máy tiện, nới siết xà trên trụ trong máy khoan cần, nâng hạ xà trong dao trong máy bào giường, bơm dầu của hệ thống bôi trơn, bơm nước làm mát v.v…Các chuyển động chính, ăn dao có thể là chuyển động quay hoặc chuyển động tịnh tiến của dao hoặc phôi.
Các dạng gia công điển hình được thực hiện trên máy cắt gọt kim loại: - Gia công trên máy tiện: chi tiết quay (chuyển động chính); xê dịch của dao cắt vào chi tiết (chuyển động ăn dao). - Gia công trên máy phay: dao phay quay (chuyển động chính); chuyển động tịnh tiến của phôi (chuyển động ăn dao). - Gia công trên máy khoan: mũi khoan quay (chuyển động chính); chuyển động tịnh tiến của mũi khoan vào chi tiết (chuyển động ăn dao). - Gia công trên máy mài tròn ngoài: đá mài quay (chuyển động chính); chuyển động tịnh tiến của đá mài vào chi tiết (chuyển động ăn dao).
- Gia công trên máy bào giường: chuyển động qua lại của bàn (chuyển động chính), chuyển động di chuyển của dao theo chiều ngang của bàn (chuyển động ăn dao). Các thiết bị điện chuyên dụng dùng trong các máy cắt gọt kim loại. - Nam châm điện: thường dùng để điều khiển các van thuỷ lực, van khí nén, điều khiển đóng cắt ly hợp ma sát, ly hợp điện từ và dùng để hãm động cơ điện. Nam châm điện dùng trong các máy cắt gọt kim loại là nam châm điện xoay chiều có lực hút từ 10N đến 80N với hành trình của phần ứng (lõi nam châm) từ 5 đến 15mm.
- Bàn từ: dùng để cặp chi tiết gian công trên các máy mài mặt phẳng. Sau khi gia công xong, muốn lấy chi tiết ra khỏi bàn phải khử từ dư của bàn từ, thực hiện bằng cách đảo cực tính nguồn cấp cho bàn từ. - Khớp ly hợp điện từ: dùng để điều chỉnh tốc độ quay, điều khiển động cơ truyền động: khởi động, đảo chiều, điều chỉnh tốc độ và hãm. Khớp ly hợp điện từ là khâu trung gian nối động cơ truyền động với máy công tác cho phép thay đổi tốc độ máy công tác khi tốc độ động cơ không đổi, thường dùng trong 7 hệ truyền động ăn dao của các máy cắt kim loại.
Đối với hệ truyền động ăn dao của các máy cắt gọt kim loại, yêu cầu duy trì mômen không đổi trong toàn dải điều chỉnh tốc độ. Các hệ truyền động thường dùng trong máy cắt gọt kim loại - Đối với chuyển động chính của máy tiện, khoan, doa, máy phay… với tần số đóng cắt điện không lớn, phạm vi điều chỉnh tốc độ không rộng thường dùng hệ truyền động với động cơ không đồng bộ rôto lồng sóc. Điều chỉnh tốc độ trong các máy đó thực hiện bằng phương pháp cơ khí dùng hộp tốc độ. - Đối với một số máy khác như: máy tiện Rơvonve, máy doa ngang, máy sọc răng…yêu cầu phạm vi điều chỉnh tốc độ rộng hơn, hệ truyền động trục chính dùng hệ truyền động với động cơ không đồng bộ hai hoặc ba cấp tốc độ.
Quá trình thay đổi tốc độ thực hiện bằng cách thay đổi sơ đồ đấu dây quấn stato của động cơ để thay đổi số đôi cực với công suất duy trì không đổi. - Đối với một số máy như: máy bào giường, máy mài tròn, máy doa toạ độ và hệ truyền động ăn dao của một số máy yêu cầu: Phạm vi điều chỉnh tốc độ rộng; Đảo chiều quay liên tục; Tần số đóng cắt điện lớn. Thường dùng hệ truyền động một chiều (hệ máy phát - động cơ điện một chiều F - Đ, hệ máy điện khuếch đại - động cơ điện 1 chiều MĐKĐ - Đ, hệ khuếch đại từ động cơ điện 1 chiều KĐT - Đ và bộ biến đổi tiristo - động cơ điện một chiều T-Đ) và hệ truyền động xoay chiều dùng bộ biến tần. 8 BÀI 1: TRANG BỊ ĐIỆN NHÓM MÁY TIỆN Mã bài: Mục tiêu: - Nêu được các đặc điểm về công nghệ và trang bị điện cho máy tiện.
- Phân tích nguyên lý hoạt động các máy tiện điển hình. Nội dung chính: 1. Đặc điểm và yêu cầu trang bị điện: a. Khái niệm chung Nhóm máy tiện rất đa dạng, gồm các máy tiện đơn giản, máy tiện vạn năng, chuyên dùng, máy tiện đứng…Trên máy tiện có thể thực hiện được nhiều công nghệ tiện khác nhau: tiện trụ ngoài, tiện trụ trong, tiên mặt đầu, tiện côn, tiện định hình.
Trên máy tiện cũng có thể thực hiện doa, khoan và tiện ren bằng các dao cắt, dao doa, tarô ren…Kích thước gia công trên máy tiện có thể từ cỡ vài mili đến hàng chục mét. Máy tiện là loại máy công cụ để gia công hình thù các chi tiết máy. Nguyên công chủ lực mà máy tiện thực hiện được là tiện các khối hình trụ (trơn, bậc); cắt ren, khoan lỗ hoặc tiện các vật thể định hình tròn xoay khác. Hình dáng bên ngoài của máy tiện như hình 3.
Trên thân máy 1 đặt ụ trước 2, trong đó có trục chính quay chi tiết. Trên gờ trượt đặt bàn dao 3 và ụ sau 4. Bàn dao thực hiện sự di chuyển dao cắt dọc và ngang so với chi tiết. Ở ụ sau đặt mũi chống tâm dùng để giữ chặt chi tiết dài trong quá trình gia công, hoặc để giá mũi khoan, mũi doa khi khoan, doa chi tiết.
Những yêu cầu và đặc điểm đối với truyền động điện và trang bị điện của máy tiện - Truyền động chính: Truyền động chính cần phải được đảo chiều quay để đảm bảo quay chi tiết cả hai chiều, ví dụ khi ren trái hoặc ren phải. Phạm vi điều chỉnh tốc độ trục chính D< (40÷125)/1 với độ trơn điều chỉnh φ = 1,06 và 1,21 và công suất là hằng số (Pc = const). Ở chế độ xác lập, hệ thống truyền động điện cần đảm bảo độ cứng đặc tính cơ trong phạm vi điều chỉnh tốc độ với sai số tĩnh nhỏ hơn 10% khi phụ tải thay đổi từ không đến định mức. Quá trình khởi động, hãm yêu cầu phải trơn, tránh va đập trong bộ truyền lực.
Đối với máy tiện cỡ nặng và máy tiện đứng dùng gia công chi tiết có đường kính lớn, để đảm bảo tốc độ cắt tối ưu và không đổi (v = const) khi đường kính chi tiết thay đổi, thì phạm vi điều chỉnh tốc độ được xác định bởi phạm vi thay đổi tốc độ dài và phạm vi thay đổi đường kính: Ở những máy tiện cỡ nhỏ và trung bình, hệ thống truyền động điện chính thường là động cơ không đồng bộ roto lồng sóc và hộp tốc độ có vài cấp tốc độ. Ở các máy tiện cỡ nặng, máy tiện đứng, hệ thống truyền động chính điều chỉnh 2 vùng, sử dụng bộ biến đổi động cơ điện một chiều (BBĐ – Đ) và hộp tốc độ: khi v< vgh đảm bảo M = const; khi v> vgh thì P= const. Bộ biến đổi có thể là máy phát một chiều hoặc bộ chỉnh lưu dùng Thyristor. - Truyền động ăn dao: Truyền động ăn dao cần phải đảo chiều quay để đảm bảo ăn dao hai chiều.
Đảo chiều bàn dao có thể thực hiện bằng đảo chiều động cơ điện hoặc dùng khớp ly hợp điện từ. Phạm vi điều chỉnh tốc độ của truyền động 10 điện hoặc dùng khớp ly hợp điện từ. Phạm vi điều chỉnh tốc độ của truyền động ăn dao thường là D = (50÷ 300)/1 với độ trơn điều chỉnh φ = 1,06 và 1,21 và momen không đổi (M = const). Ở chế độ làm việc xác lập, độ sai lệch tĩnh yêu cầu nhỏ hơn 5% khi phụ tải thay đổi từ không đến định mức.
Động cơ cần khởi động và hãm êm.
