CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ MÁY TIỆN REN VÍT VẠN NĂNG 1. Khái niệm, công dụng, vai trò của máy tiện 1. Khái niệm Máy tiện ren vít vạn năng là máy được dùng phổ biến nhất trong nhà máy, phân xưởng cơ khí của các nhà máy, nó dùng để gia công các loại bề mặt tròn xoay, côn, gia công ren…nhằm tạo ra sản phẩm hoặc bán thành phẩm. Công dụng, vai trò.
- Máy tiện ren vít vạn năng là máy công cụ được dùng phổ biến nhất trong các nhà máy cơ khí, các phân xưởng cơ khí sửa chữa của các xí nghiệp. Nó dùng để gia công các bề mặt tròn xoay (trong và ngoài), mặt côn (trong và ngoài) phù hợp với loại hình sản xuất đơn chiếc loạt nhỏ thích hợp cho việc sửa chữa, chế tạo chi tiết thay thế. Ngày nay máy tiện ren vít vạn năng không ngừng được cải tiến để phù hợp với tiến bộ của khoa học kỹ thuật. Ngoài việc gia công các bề mặt tròn xoay đơn giản trên máy tiện ren vít vạn năng còn có thể gia công được các bề mặt định hình phức tạp, gia công các lỗ như khoan, khoét, doa, ta rô đạt độ chính xác cao.
ưu điểm nổi bật là có thể khoan sâu được các lỗ, tiện côn chi tiết có góc côn nhỏ nếu dùng đồ gá đặc biệt có thể tiện được mặt êlíp, đa giác, phay… - Độ chính xác của nguyên công phụ thuộc vào các yếu tố như vật liệu dụng cụ, vật liệu chi tiết gia công, chất lượng chế tạo dụng cụ cắt, trạng thái bề mặt gia công, độ cứng vững của hệ thống công nghệ, tay nghề, độ chính xác của máy gia công. Trình độ phát triển Máy tiện được phát hiện ra từ rất sớm trải qua nhiều thế kỷ từ một chiếc máy tiện gỗ đầu tiên ở Ai Cập 1900 trước công nguyên. Đến nay cùng với sự phát triển của công nghiệp trên toàn thế giới thì máy công cụ ngày càng được cải tiến và phát triển mạnh mẽ, đặc biệt trong những năm gần đây nhờ có sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật máy tiện càng được cải tiến cho phù hơp với hiện trạng phát 8 Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Chuyên ngành: Cơ khí chế tạo máy triển và quá trình sản xuất. Các máy ngày nay được điều khiển theo chương trình số CNC, công nghệ mới CAD/CAM.
Hình ảnh máy tiện ren vít vạn năng 9 Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Chuyên ngành: Cơ khí chế tạo máy Hình ảnh máy tiện CNC - Với sự phát triển của các loại máy hiện đại đã làm cho những loại máy cổ điển ngày nay ít được dùng hay chế tạo mới. Nhưng cũng có nhiều lý do mà máy tiện vạn năng ngày nay vẫn được chế tạo và sử dụng vì dạng sản xuất nhỏ hay đầu tư ban đầu nhỏ nhưng vẫn phù hợp với việc tạo ra sản phẩm. Hoạt động thiết kế - Với những yêu cầu đặt ra để đáp ứng với những chức năng sản xuất của máy thì để thiết kế được một máy tiện ren vít thì yêu cầu với người thiết kế phải nắm rõ về nguyên lý hoạt đông của máy, các thông số kỹ thuật của máy, cũng như các tài liệu cơ sở và chuyên nghành có liên quan để có thể thiết kế được động học máy, động lực học máy. thiết kế kết cấu máy và hệ thống phụ từ các hoạt động này tìm ra được phương án tối ưu nhất để lựa chọn.
10 Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Chuyên ngành: Cơ khí chế tạo máy CHƯƠNG II THIẾT KẾ SƠ ĐỒ CẤU TRÚC ĐỘNG HỌC MÁY 1. Phạm vi sử dụng và khả năng công nghệ của máy. - Máy tiện ren vít vạn năng được sử dụng rộng rãi trong các nhà máy cơ khí, trong các phân xưởng sửa chữa phục vụ sản xuất của hầu hết các xí nghiệp sản xuất khác và nó chiếm tỷ lệ khá lớn trong các loại máy công cụ. - Máy tiên ren vít vạn năng có khả năng công nghệ khá rộng rãi, máy có thể gia công các bề mặt.
+ Mặt trụ tròn xoay, mặt côn tròn xoay. + Mặt xoắn vít gồm có mặt ren của các loại vít và trục vít. + Mặt phẳng… Ngoài ra máy tiên ren vít vạn năng có gia công các nguyên công: khoan, khoét, doa… khi sử dụng các đồ gá đặc biệt có thể gia công các bề mặt phức tạp. Phương pháp tạo hình các bề mặt gia công trên máy.
- Quá trình tạo hình một bề mặt hình học là quá trình tạo hình đường sinh, tạo hình đường chuẩn và mang đường sinh tạo được trượt trên đường chuẩn. Từ kết luận về quá trình tạo hình trên có các phương pháp tạo hình như sau: + Phương pháp chép hình + Phương pháp bao hình + Phương pháp quỹ tích + Phương pháp tiếp xúc. Phương pháp tạo hình bề mặt ren vít - Bề mặt xoắn ren vít là bề mặt đặc trưng nhất của máy. * Sơ đồ gia công bề mặt ren vít (hình 01) 11 Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Chuyên ngành: Cơ khí chế tạo máy t nt/c Q T - nt/c là chuyển động quay tròn của trục chính, nó chính là chuyển động cắt chính (Q).
- T: Là chuyển động tịch tiến của bàn dao, nó chính là chuyển động chạy dao. - Đường sinh là đường Prôpin ren. - Đường chuẩn là đường xoắn vít + Chuyển động tạo hình đường sinh: Đường sinh được tạo hình bằng phương pháp chép hình, nên đường sinh không có chuyển động tạo hình NS = 0 + Chuyển động tạo hình đường chuẩn: Đường chuẩn được tạo hình bằng phương pháp quỹ tích, được tạo nên do hai chuyển động, chuyển động quay tròn của phôi (nt/c) và chuyển động tịch tiến tương ứng của bàn dao (T) NS = 2 2. Phương pháp tạo hình bề mặt trụ tròn xoay: * Sơ đồ gia công ( hình 02) Q1 T1 - Trong hình 2: Gồm các chuyển động tạo hình sau: 12 Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Chuyên ngành: Cơ khí chế tạo máy + Trục chính mang phôi chuyển động quay tròn Q 1 (v/ph) là chuyển động tạo hình đường sinh bằng phương pháp quỹ tích: NS = 1 + Bàn dao chuyển động tịnh tiến (T1) là chuyển động tạo hình đường chuẩn bằng phương pháp quỹ tích: NC = 1 3.
Các chuyển động trên máy. Các chuyển động tạo hình trên máy. - Chuyển động tạo hình là chuyển động cần thiết để tạo ra đường sinh công nghệ và dịch chuyển theo đường chuẩn. Về mặt lý thuyết số lượng thành phần chuyển động tạo hình một bề mặt cơ bản tối đa là 6 .Trong đó 3 chuyển động tạo hình đường sinh, 3 chuyển động tạo hình đường chuẩn .Nhưng trong thực tế do chuyển động trùng lặp hoặc do phương pháp tạo hình nên ít khi lớn hơn 3.
- Công thức tính số lượng thành phần chuyển động tạo hình. Trong đó: NS , NC , NT : Là số lượng chuyển động tạo hình đường sinh, số lượng tạo hình đường chuẩn, số lượng chuyển động trùng. - Từ công thức trên ta có số lượng chuyển động tạo hình của các phương pháp như sau: * Phương pháp tạo hình bề mặt ren vít.0 = 2 Nó gồm chuyển động quay trục chính (Q) và chuyển động tịch tiến bàn dao (T) Hai chuyển động này có liên kết động học, đảm bảo sao cho khi trục chính quay được 1 vòng thì bàn dao tịch tiến được một lượng bằng đúng bước ren.(h 01) * Phương pháp tạo hình bề mặt trụ trơn: N = NS + NC - NT = 1 + 1 - .0 = 2 Khi gia công trụ trơn cần 2 chuyển động tạo hình đó là chuyển động quay (Q1) và chuyển động tinh tiến T1.(hv 02) 13 Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Chuyên ngành: Cơ khí chế tạo máy 3. Chuyển động cắt gọt - Chuyển động cắt gọt là chuyển động cần thiết để thực hiện chuyển động cắt chính và tiếp tục chuyển động phụ tạo ra quá trình bóc phoi.
Thông thường chuyển động cắt trùng với chuyển động tạo hình. Các chuyển động khác - Chuyển động định vị là chuyển động nhằm khống chế kích thước bề mặt tạo hình, nó có nhiệm vụ xác định hướng và tạo độ giữa phôi và dao với nhau. - Chuyển động điều khiển là chuyển động nhằm đảm bảo máy hoạt động theo tiến trình công nghệ xác định thông qua cơ cấu điều khiển. - Ngoài ra trên máy cần chuyển động phụ: Chuyển động dịch chuyển dao và phôi với tốc độ lớn và không tham gia cắt gọt để kết thúc lượt gia công chuyển sang lượt gia công khác.
Chuyển động phân độ gia công ren nhiều đầu mối. Cấu trúc động học máy. - Cấu trúc động học máy là tập hợp một hay nhiều nhóm động lực được nối liên kết hay nối động học với nhau tạo thành một cấu trúc động học toàn máy. Để xây dựng cấu trúc động học phải thành lập được các nhóm động học gia công bề mặt cơ bản của máy.
Nhóm động học xích cắt ren. Sơ đồ xích động học xích cắt ren :(hv 03) t iv Q 4 M 1 2 3 5 is T 6 tvm,kvm 7 14 Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Chuyên ngành: Cơ khí chế tạo máy - Nhóm động học có: + Hai xích động học: xích động học tạo hình (tiện ren) và xích tốc độ +Hai cơ cấu điều chỉnh : iv: điều chỉnh tốc độ is điều chỉnh xích chạy dao Điều này đáp ứng yêu cầu gia công các loại chi tiết khác nhau nằm trong phạm vi cho phép mà vẫn thoả mãn tính công nghệ chọn chế độ cắt hợp lý…. Nhóm động học tiện bề mặt trụ trơn. - Thực tế cho thấy tiện trơn là tiện ren bước rất nhỏ có thể thực hiện cùng bộ vít me đai ốc, nhưng tiện trơn làm mòn thanh trục vít me đai ốc do vậy giảm độ chính xác gia công, nên ta sử dụng bộ truyền bánh răng thanh răng để tách riêng tiện trơn và tiện ren.
- Sơ đồ nhóm động học xích tiện trụ trơn ( hv04). Nhóm động học tiện mặt phẳng đầu - Tiện mặt đầu là phương pháp tạo hình kiểu quỹ tích, gồm 2 chuyển động, chuyển động quay phôi Q3, chuyển động tịch tiến hướng kính bàn dao T3. - Sơ đồ động học tiện mặt phẳng đầu (Hay gọi nhóm động học xích chạy dao ngang) hv- 05. 15 Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Chuyên ngành: Cơ khí chế tạo máy t iv Q3 tvm,kvm 4 M 1 2 3 5 T3 is 6 7 4.
Sơ đồ cấu trúc động học toàn máy. - Để xây dựng cấu trúc động học toàn máy phải nắm vững được phương pháp nối động các nhóm động học và nguyên tắc bố trí các khâu điều chỉnh.