Chương 1. Đại cương về máy cắt kim loại Chương 2. Máy mài, máy xọc, máy chuốt. Thiết bị cơ khí hoá và tự động hoá.
Giáo trình được biên soạn cho đối tượng là học sinh trung học chuyên nghiệp và công nhân cơ khí, do tính chất phúc tạp của công việc biên soạn chắc chắn không thể tránh khỏi những chỗ chưa thoả đáng, những khiếm khuyết. Rất mong được bạn đọc góp ý kiến. Xin chân thành cảm ơn. TÁC GIÁ Chuong 1 DAI CUONG VE MAY CONG CỤ CAT GOT Muc tiéu: - Nghiên cứu tổng quát chuyển động tạo hình, - Nắm được nguyên lý làm việc và cấu tạo các cơ cấu truyền dẫn thường dùng trong máy công cụ.
~ Giải thích được ký hiệu máy công cụ. Trọng tâm: - Chuyển động tạo hình - Truyền động trong máy công cụ I.CHUYỂN ĐỘNG TẠO HÌNH 1. Khái niệm Mỗi chỉ tiết cần có kích thước và hình dạng nhất định. Bề mặt chỉ tiết có nhiều dạng khác nhau như mặt trụ, mặt côn, mặt cầu.
Bề mặt chỉ tiết thường là mặt tròn xoay, được tạo bởi một đường bất Kì, được quay một vòng quanh một đường thẳng cố định. Đường bất kì đó gọi là đường sinh của mặt tròn xoay. Đường thẳng cố định gọi là trục quay của mặt tròn xoay. Một điểm của đường sinh khi quay, sẽ tạo thành một đường tròn có tâm nằm trên trục quay gọi là đường chuẩn.
- Nếu đường sinh là đường thẳng song song với trục quay, sẽ tạo thành mặt trụ tròn Xoay. - Nếu đường sinh là đường thẳng cắt trục quay, sẽ tạo thành mặt nón tròn xoay. Phần lớn các bể mặt được tạo bởi đường chuẩn (c) và đường sinh (s) rõ ràng. Việc gọi là đường sinh và đường chuẩn chỉ là tương đối, ở đây với mục dich là để đễ phân loại bể mặt chỉ tiết, từ đó tìm ra phương pháp gia công, tức là tìm cách tạo ra chuyển động tạo đường chuẩn và đường sinh.
Bề mặt gia công trên máy công cụ có thể chia làm ba dạng cơ bản sau: tròn xoay, mặt phẳng và dang bé mat khác. Dạng bề mặt tròn xoay Mặt tròn xoay có thể là mặt ngoài, mặt trong hoặc phối hợp như mặt trụ, mặt côn, mặt định hình, mặt ren. Các dạng bể mặt này có đường chuẩn (c) là đường tròn và đường sinh (s) là đường thẳng hoặc đường chuẩn là đường tròn và đường sinh là đường cong hay đường gãy khúc. Tuỳ thuộc vào vị trí tương quan giữa trục chuẩn OO và đường sinh sẽ tạo ra được các bề mặt khác nhau.
Hình a: đường sinh song song với trục tạo ra mặt trụ. Hình b: đường sinh cắt trục tạo ra mặt côn. Hình c: đường sinh chéo nhau với trục tạo ra mặt hy- péc-bôn. 9 b) Trường hợp đường sinh có dạng bất kỳ sẽ tạo ra bề mặt tròn xoay.
Hình vẽ dưới thể hiện chỉ tiết có đạng tròn xoay định hình mặt ngoài. Đường sinh mặt ngoài gồm các đoạn thẳng ab, đường cong be, đoạn thang cd, dudng cong de, doan thang eg, 16 bén trong là mặt tròn xoay. Dạng mặt cầu có thể hiểu hai ý: có tâm chuẩn là O hoặc trục chuẩn O,O¡, :đường sinh là nửa vòng tròn bán kính r. Gia công các dạng bể mật tròn xoay thường thực hiện trên các máy tiện, máy khoan, máy mài tròn.
Dang mat phang. Mặt phẳng ở đây ta qui ước có đường chuẩn là thẳng. Đường sinh có thể là Đất kỳ. Đường sinh thẳng tạo ra mặt phẳng (hình a).
Đường sinh gay khúc, tạo thành mặt phẳng gẫy khúc như thanh răng (hình b), trục hoặc rãnh then hoa (hình c}. Đường sinh cong bất kỳ tạo thành mặt định hình (hình d). Các dạng bề mặt này thường được thực hiện trên các máy cất kim loại như máy phay, bào, doa, chuốt, mài phẳng. Các dạng bề mặt khác.
Các dạng bề mặt ở đây thường là mặt không gian phức tạp như xoắn vít không gian, mặt cam, bánh răng. Việc xác định đường chuẩn và đường sinh ở các đạng mặt này lại càng có tính tương đối. Có mặt đường chuẩn là đường thẳng và đường sinh là đường cong gay khúc hoặc đường chuẩn là đường cong, còn đương sinh là đường thẳng. a) Một chỉ tiết có thể là tổng hợp các dang bé mat trén.
Muốn gia công được các dạng bề mật trên thì máy phải truyền cho đao và phôi các chuyển động tương đối để tạo ra đường chuẩn và đường sinh đó. Vậy chuyển động tạo hình là chuyển động bao gồm mọi chuyển động tương đối giữa đao và phôi để trực tiếp tạo ra đường chuẩn và đường sinh. Tổng hợp chuyển động tạo hình. Máy gia công chỉ tiết bằng cắt gọt phải có các chuyển động tạo ra đường sinh và đường chuẩn của bể mặt chỉ tiết gọi là tổng hợp các chuyển động tạo hình.
Mỗi máy có số chuyển động tạo hình nhất định. the phôi Me a) b) Vidu: - Máy tiện có hai chuyển động tạo hình là phôi quay tròn tạo đường chuẩn tròn, dao chuyển động tạo đường sinh. - Máy khoan có hai chuyển động tạo hình. Khi khoan lỗ mũi khoan quay tròn, lưỡi cắt sẽ cất tạo đường chuẩn tròn, đồng thời mũi khoan chuyển động thẳng đứng để tạo đường sinh thẳng của lỗ.
Tuỳ theo tính chất bề mặt gia công, hình dáng dao mà muốn tạo ra bề mặt, yêu cầu máy phải có bao nhiêu chuyển động tạo hình. Số chuyển động tạo hình đối với máy cất kim loại nhiều nhất là 4 và chỉ thuộc hai loại chuyển động quay và tịnh tiến. Tổ hợp lại và hoán vị ta sẽ được các phương án của máy cắt kim loại (máy gia công bánh răng cần 3 đến 4 chuyển động). Khái niệm Sơ đồ truyền dẫn của máy là tập hợp các cơ cấu truyền động để thực hiện chuyển động tạo hình và nguồn truyền dẫn của máy là động cơ điện.
Sơ đồ truyền dẫn của máy bao gồm nhiều xích truyền động tạo thành. Xích truyền động là đường nối từ động cơ điện đến khâu chấp hành để thực hiện sự phối hợp giữa hai chuyển động tạo hình phức tạp. Ví dụ: Sơ đồ nguyên lý truyền dẫn của máy tiện ren vít vạn năng. Pa ce ivq Máy tiện vít me có các xích truyền động là: - Xích tốc độ là xích truyền động nối từ động cơ điện chính đến trục chính cha may (ng, Ny).
- Xích chạy dao là xích truyền động nối từ trục chính tới dao tiện. Lượng di động tính toán giữa hai đầu xích là: I vòng quay trục chính dao tịnh tiến một bước t, mm (s mm/Vòng). II Mối liên hệ giữa hai khâu đầu và cuối của xích gọi là lượng di động tính toán của xÍch: nạ, —> Myer Lange > t; mm (s mm/Vòng). Muốn tính toán tốc độ quay của trục chính hay lượng chạy dao cụ thể phải lập phương trình tính toán từ đầu xích đến cuối xích gọi là phương trình xích động.
Muốn tính toán cụ thể phương trình xích động thì phải dựa vào sơ đồ động của máy công cụ. Sơ đồ động của máy là những hình vẽ quy ước biểu điễn các bộ truyền, các cơ cấu liên kết với nhau tạo nên các xích truyền động, xác định những chuyển động cần thiết của máy. Đồng thời trên đó còn chỉ rõ công suất và số vòng quay của động cơ điện, đường kính bánh đai, số rãng của bánh răng, số đầu mối của trục vít, số răng của bánh vít, Đưới đây là ký hiệu bằng hình vẽ qui ước trong so đồ động: 2 Sô thứ Tên gọi Hình không gian Ký hiệu quy ước Các loại trục. cẩn, thanh truyền 2 Ô trượt.
6 lan của trục (không chí rõ loại): a) ð đỡ bj chặn một chiếu 3_ Lắp ghép chỉ tiêt với trục: aj tự do khi quay a) bj trượt không quay e) ghép cửng. b) 9 4 Nồi trục: a) ndi cửng bị nỗi bản lễ a) 5 Bộly hợp 4; khớp cam một phia b, khớp cam hai phi e¡ khớp ma sắt hai phía (không. chỉ rồ loại) Số SỐ Tên gọi Hình không gian Ký hiệu quy ước tự 6 Banh dai bậc, ghép chật trên trục 7_ Truyền động hớ bằng đai đẹt 8 Truyền động bằng xích (k hỏng chí rõ. loại xích) 9ˆ Truyền động bánh răng (trụ) 4) ký hiệu chung (không chỉ rõ loai rang) b/ răng thắng cJrăng nghiêng 10 Truyén dong bảnh răng côn cỏ hai trục cắt nhau; 4j kỹ hiệu chung (không chỉ rõ 4) loại răng) 6) rang thing €) răng xoắn ¿ 2 4) răng cong Sồ thứ Tên gọi Hình không gian Ký hiệu quy ước tự Truyền động bằng thanh răng (không EOx + chí rõ loại rằng) U Vit truyền động 6) 5 13.
Đại ðc lắp với vit để truyền động: a) a) dai dc lién b) dai dc ghep 14 Động cơ điện 15 Lo xo: ay nén bị kéo €J côn 15 Ví dụ: Sơ đồ động máy khoan như hình vẽ. Động cơ điện có công suất 1, 3 kW và số vòng quay n = 960 v/ph cé truc I lắp với bánh đai 2. Qua đai truyền 3 và khối bánh đai lồng trên trục II làm trục II quay theo tốc độ khác nhau. Mũi khoan sẽ lắp với bộ phận gá 13 trên trục H.
Trục II được nâng lên hạ xuống nhờ cơ cấu bánh răng thanh răng I1 lắp trên trục II. Cơ cấu này chuyển động được là nhờ các cơ cấu ăn khớp bánh răng khác, bắt đầu từ bánh răng chủ động 6. bánh răng này được lắp di trượt trên trục II bằng then dẫn. Nếu bánh răng chủ động ăn khớp với bánh răng bị động 7 cố định trên trục II thì sẽ làm trục III quay.
Nhờ sự di chuyển của then kéo 19 làm cho hai khối bánh răng 8, 9, 10 và 20, 22, 23 ăn khớp với nhau và trục IV sẽ quay với ba tốc độ khác nhau. 16 Trục V quay được nhờ cặp bánh răng 20, 21 ăn khớp. Trục VI quay được nhờ cặp bánh răng côn I8 và 17 ăn khớp. Qua bộ truyền trục vít 14 và bánh vít 16, bánh răng 15 quay theo, do đó thanh răng 11 chuyển động lên xuống.
Thanh răng lắp cố định trên ống 12, ống này được lồng vào trục II. Máy công cụ đa dạng về nhóm, kiểu mẫu khác nhau, song có thể tập hợp chúng thành các loại sơ đồ truyền dẫn sau: 2. Sơ đồ truyền dẫn chính. Sơ đồ truyền dẫn chính của các máy công cụ nói chung được nối từ động cơ điện chính đến trục chính của máy và bao gồm: Động cơ điện; bộ truyền cố định (¡ ,¿); hộp tốc độ (¡ ,) và trục chính (cho các máy có chuyển động quay tròn) hay đầu trượt (cho các máy có chuyển động tịnh tiến).