Đồ Án: Máy công cụ GVHD: Nguyễn Phạm Thế Nhân LỜI NÓI ĐẦU Đảng và nhà nước ta đã nhấn mạnh: Muốn đưa đất nước ta phát triển cần đẩy nhanh quá trình công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nước. Hiện đại hoá tức là có nền công nghiệp phát triển. Để có được như thế cần phải phát triển ngành cơ khí vững mạnh. Sản phẩm của ngành cơ khí rất đa dạng: cung cấp máy móc thiết bị phục vụ cho các ngành công nghiệp khác, chế tạo ra rất nhiều sản phẩm phụ vụ trực tiếp đáp ứng nhu cầu con người; cải thiện điều kiện lao động của con người.
Ngành chế tạo máy là một trong những ngành công nghiệp chủ yếu sản xuất ra những công cụ lao động quan trọng, là cơ sở vật chất của tiến bộ kỹ thuật. Một trong những yêu cầu và nhiệm vụ quan trọng của ngành là sản xuất máy công cụ. Trong các phân xưởng hay các nhà máy cơ khí, thì máy phay là một trong những máy cắt chiếm phần lớn trong tổng số máy cắt trong đó, thường từ 20 đến 30%. Ưu điểm của máy phay là gia công được nhiều bề mặt có hình dạng bất kỳ, những bề mặt định hình, cùng với việc dễ dàng nâng cao năng suất máy, mở rộng phạm vi điều chỉnh tốc độ có thể tham gia vào quá trình tự động hoá và cơ khí hoá của các chuyển động phụ.
Ðồ án tốt nghiệp là đồ án quan trọng nhất đối với sinh viên, với đồ án này sinh viên sẽ đi sâu vào thiết kế một bộ phận máy hay một máy hoàn chỉnh. Nên nó đòi hỏi phải vận dụng tất cả các kiến thức đã học về thiết kế máy cùng với các tài liệu về yêu cầu thiết kế, ngoài ra đây cũng là dịp giúp sinh viên nâng cao sự hiểu biết và tập làm quen dần với khả năng thiết kế và khả năng ứng dụng thực tế. Tuy nhiên, với thời gian ngắn ngủi và với lần đầu tiên đi vào thiết kế nên thiết kế cũng sẽ không tránh khỏi những sai sót. Tôi kính mong các thầy cô đóng góp ý kiến nhằm giúp tôi học hỏi thêm.
Nhân dịp này tôi cũng xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Phạm Thế Nhân cùng các thầy cô trong khoa đã giúp tôi hoàn thành đồ án tốt nghiệp này. Đà Nẵng, ngày 5 tháng 12 năm 2021 Sinh viên thực hiện Phan Văn Nhân SVTH:Phan Văn Nhân 18C1A Trang 1 Đồ Án: Máy công cụ GVHD: Nguyễn Phạm Thế Nhân PHẦN I: TÌM HIỂU CHUNG VỀ MÁY 1. Khả năng công nghệ của máy: a) Khái niệm: Phay là phương pháp gia công cắt gọt có phoi. Máy phay là một trong những loại máy chiếm số lượng lớn trong các nhà máy cơ khí, ở Liên Xô cứ 100 máy công cụ thì có chừng 10 máy phay.
- Kí hiệu: Thí dụ P623, P– phay, 6- vạn năng, 23- kích thước cơ bản của bàn máy 3230 x 1250 mm. Các máy của Liên Xô ký hiệu có khác: chữ số thứ nhất 6: chỉ máy phay, chữ số thứ hai chỉ loại máy: 1- đứng, 2 - máy phay tác dụng liên tục, 4- máy phay chép hình, 5- máy phay đứng công sôn, 6 - máy phay giường, 7 - máy phay công sôn chuyên dùng, 8 - máy phay công sôn ngang, 9 - các loại máy khác. Con số thứ 3 chỉ kích thước chính của máy, chữ chỉ máy mới có năng suất cao H - máy mới có ý nghĩa tăng lượng chay dao khi gia công kim loại nhẹ tới 2.500m/ph, … Hiện nay có các loại 6H82, 6H81, 679, 678M, … - Ưu điểm: Vì dao phay có nhiều lưỡi cắt nên dao rất lâu mòn, lượng chạy dao lớn nên Phay là phương pháp gia công có năng suất cao. Khả năng công nghệ tương đối cao, tổng khối lượng gia công cắt gọt thì Phay chiếm khoảng 20%.
Độ chính xác gia công tương đối cao. Phoi đức đoạn, do đó an toàn cho thợ. - Nhược điểm: Vì lưỡi cắt thường xuyên va đập vào bề mặt gia công nên gây ra rung động ảnh hưởng đến chất lượng bề mặt cũng như độ chính xác. b) Phân loại: Về mặt kết cấu: Máy phay đứng Máy phay ngang Về mặt tính năng: Máy phay vạn năng: Máy phay ngang vạn năng Máy phay đứng vạn năng SVTH:Phan Văn Nhân 18C1A Trang 2 Đồ Án: Máy công cụ GVHD: Nguyễn Phạm Thế Nhân Máy phay chuyên dùng: Máy phay rãnh then Máy phay ren vít Máy phay chép hình Máy phay lăn răng Máy phay chuyên môn hóa Về mặt điều khiển: Cơ khí Kỹ thuật Về mặt công dụng : máy phay rãnh then hoa Máy phay ren vít vạn năng Máy phay chép hình Máy phay bánh răng Máy phay tương đối đa dạng và nhiều chủng loại, dưới đây là một số máy hay dùng: Máy phay đứng Máy phay ngang Máy phay vạn năng Máy phay nhiều trục chính Máy phay giường Máy phay CNC Ngoài ra phay còn thực hiện trên máy tiện hay trung tâm gia công.
c) Khả năng công nghệ của máy phay: Khả năng công nghệ của Phay rất rộng và hơn thế chúng ta còn có thể ở rộng khả năng công nghệ của máy Phay bằng nhiều cách khác nhau như chế tạo thêm đồ gá. Phay mặt phẳng ( phổ biến nhất ) Phay mặt trụ Phay rãnh, phay rãnh then Phay răng Phay trục then hoa Phay các mặt định hình : sử dụng dao định hình, chép hình hay phay CNC SVTH:Phan Văn Nhân 18C1A Trang 3 Đồ Án: Máy công cụ GVHD: Nguyễn Phạm Thế Nhân 1. Phân tích các chuyển dộng tạo hình: - Bề mặt hình học của chi tiết gia công rất đa dạng nhưng nó được hình thành từ những bề mặt cơ bản khác nhau, có giao tuyến với nhau. Các bề mặt cơ bản bao gồm: Các mặt tròn xoay: mặt trụ, mặt côn, các mặt tròn xoay khác.
Các mặt kẻ: cam đĩa, mặt răng của bánh răng trụ. Mặt xoắn vít: mặt răng, mặt răng nghiêng. Mặt không gian phức tạp: các mặt khuôn dập. - Để tạo ra bề mặt đó, người ta coi như quỹ tích các đường sinh chuyển động tựa trên các đường khác mà nó gọi là đường chuẩn.
Có thể chia ra 3 nhóm : Bề mặt có một đường sinh là cố định. Bề mặt có hai đường sinh là cố định. Bề mặt có hai đường sinh là thay đổi. - Để tạo được các bề mặt trên ta có nhiều cách tạo hình: đối với các mặt có đường sinh là đường parabol, hybepol, đường xoắn ốc thì trên máy phải có SVTH:Phan Văn Nhân 18C1A Trang 4 Đồ Án: Máy công cụ GVHD: Nguyễn Phạm Thế Nhân chuyển động quay tròn đều, thẳng đều và không đều.
Các bề mặt này khó thực hiện trên máy Phay. Nếu muốn tạo ra các bề mặt ta phải tạo ra các chuyển động cơ bản và phối hợp với các chuyển động đó để tạo ra được sinh và đường chuẩn. Ta có các phương pháp tạo hình sau: a) Phương pháp chép hình: Trong phương pháp này, đường sinh công nghệ được tạo thành bằng cách chép nguyên hình lưỡi cắt thực của dao, quá trình này xảy ra trên toàn bộ đường sinh. Vì vậy lực cắt lớn chỉ áp dụng khi gia công các chi tiết có đường sinh ngắn.
Phương pháp này đơn giản xong chế tạo dụng cụ cắt lại phức tạp, do vậy chỉ thích hợp cho sản xuất loại lớn, hàng khối. b) Phương pháp quỹ tích: Phương pháp này đường sinh công nghệ được tạo thành là quỹ tích chuyển động của điểm trên đầu dao, lưỡi cắt thực có hình dáng độc lập với đường sinh công nghệ. Vì vậy chế tạo đơn giản nhưng máy có nhiều cơ cấu phức tạp. Phương pháp này khi gia công mặt phẳng sử dụng dao phay mặt đầu là loại dụng cụ cắt có nhiều lưỡi cắt đạt năng suất cao, thực hiện hai chuyển động đơn giản thuận tiện.
c) Phương pháp tiếp xúc: Trong phương pháp này đường sinh công nghệ được thành là đường tiếp tuyến với vòng tròn phụ 2 được tao ra do các điểm nằm trên lưỡi cắt chuyển động(chuyển động quay tròn của dao). Còn đường chuẩn là chuển động tịnh tiến của phôi(+). Phân tích sơ đồ gia công: - Sơ đồ gia công mặt phẳng: SVTH:Phan Văn Nhân 18C1A Trang 5 Đồ Án: Máy công cụ GVHD: Nguyễn Phạm Thế Nhân Ở đây đường sinh công nghệ (1) được tạo thành là quỹ tích chuyển động của mũi dao(2). Mũi dao(2) có hình dạng độc lập với dạng dường sinh công nghệ.
Phương pháp này việc chế tạo đơn giản. Để gia công mặt phẳng bằng dao phay phặt đầu quá trình thực hiện. Quỹ đạo của dao trược trên phương tịnh tiến của phôi hay chi tiết gia công. Chuyển động quay của dao là chuyển động đường sinh, chuyển động tịnh tiến của phôi là chuyển động tạo đường chuẩn.
Nhận xét: phương pháp này dễ gia công mặt phẳng bằng dao phay mặt đầu năng suất cao. - Sơ đồ phay rãnh: Phương pháp này có lực cắt lớn, lưỡi cắt hạn chế, tuy vậy phương pháp này cho năng suất cao, các chuyển động đơn giản. Phương pháp tiếp xúc (phay mặt phẳng bằng dao phay răng trụ nghêng) Đây là phương pháp gia công đặc trưng của máy phay ngang, phương pháp này cho phép gia công với năng suất cao. Kết cấu máy đơn giản.
Các chuyển động cần thiết: a) Chuyển động chính: Là chuyển động tương đối đơn giản của dụng cụ cắt và chi tiết gia công, thường được thực hiện với tốc độ lớn nhất và gay nên quá trình cắt gọt. SVTH:Phan Văn Nhân 18C1A Trang 6 Đồ Án: Máy công cụ GVHD: Nguyễn Phạm Thế Nhân Là chuyển động của trục chính mang dao, đây là chuyển động chính. Trục nhận chuyển động từ động cơ chính thông qua hộp tốc độ làm dao quay tròn đều, chuyển động này để tạo ra đường sinh của bề mặt gia công. b) Chuyển động chạy dao: Là chuyển động tương đối của dụng cụ và chi tiết gia công được thêm vào chuyển động chính và tạođ điều kiện đưa vùng gia công lan ra toàn bề mặt gia công.
Chuyển động chạy giao có thể liên tục và có thể gián đoạn. Đây là chuyển động tạo nên đường chuẩn trên bề mặt gia công, nó là quá trình cơ bản nhằm duy trì quá trình cắt gọt. c) Chuyển động chạy dao nhanh: Để giảm bớt thời gian phụ, nhằm tăng năng suất cuả máy, người ta bố trí xích chạy dao nhanh đi từ động cơ đến các trục vít me chạy dao không qua các khâu điều chỉnh ở hộp chạy dao.