Bài giảng Máy công cụ - Chương 3, Phần 1: Máy điện

Machine Tools & Tribology 1 Đ1 Công dụng và phân loại Đ2 Máy tiện 1K62 Đ3 điều chỉnh máy tiện Đ4 Máy tiện hớt lưng Chương 3 máy tiện Machine Tools & Tribology 2 1.1 Công dụng của máy tiện – Là MCC phổ biến nhất, chiếm 25ữ50% trong phân xưởng cơ khí. – Gia công các mặt tròn xoay: trụ, định hình, nón, ren, lỗ, xén mặt đầu, khoan, khoét, doa, ta rô; có đồ gá: mặt không tròn xoay, hình nhiều cạnh, cam... – Độ chính xác có thể đạt đến cấp 6, cấp 7. – Độ bóng đến cấp 8: Ra= 0,63 àm (tiện mỏng, doa). Đ1 Công dụng và phân loại Machine Tools & Tribology 3 1.3 Các bộ phận chính:  Bộ phận cố định:  Hộp tốc độ  Hộp chạy dao  Bộ phận di động:  Bàn xe dao  Bàn dao  ụ động  Bộ phận điều khiển: Tay gạt Trục vít me tiện ren Trục trơn tiện trơn  Phụ tùng: Luynet Mâm cặp 4 vấu ụ động BR thay thế 1.2 Phân loại máy tiện Có nhiều căn cứ phân loại, thường chia thành vạn năng và chuyên dùng: – Máy tiện vạn năng: tiện đứng, tiện cụt, tiện Rêvônve – Máy tiện chuyên dùng: tiện hớt lưng, tiện vítme... Đ1 Công dụng và phân loại Machine Tools & Tribology 4 Các bộ phận chính của máy tiện Đ1 Công dụng và phân loại Machine Tools & Tribology 5 Đ2 Máy tiện 1K62 Machine Tools & Tribology 6 2.1 Tính năng kỹ thuật cơ bản:  Đường kính phôi lớn nhất: φ400mm.  Số cấp tốc độ trục chính: 23. Phạm vi: 12,5 ữ 2000v/ph.  Lượng chạy dao: Dọc: 0,07 ữ 4,16mm/vg Ngang: 0,035 ữ 2,08mm/vg.  Cắt ren: Quốc tế: tp= 1 ữ 192 mm. Ren Anh: 24 ữ 2 v/inch. Ren Modul: 0,5 ữ 48π mm. Ren Pitch: 96 ữ 1  Động cơ chính: N= 10kw, n= 1450v/ph.  Động cơ chạy nhanh: N= 1kw, n= 1410v/ph. 2.2 Phân tích động học máy: Máy có 2 xích động:  Xích tốc độ: từ động cơ đến phôi.  Xích chạy dao: cắt ren và tiện trơn. Từ TC đến vít me hoặc trục trơn. Đ2 Máy tiện 1K62 Machine Tools & Tribology 7 Sơ đồ động máy 1K62 Đ2 Máy tiện 1K62 Machine Tools & Tribology 8 1. Xích tốc độ: Phương trình xích tốc độ: Đ2 Máy tiện 1K62 iv vi iii ii Ly hợp ma sát i v Thuận Nghịch Từ động cơ Tốc độ cao Tốc độ thấp Thuận Nghịch Tốc độ thấp Tốc độ cao Machine Tools & Tribology 9  Đường truyền tốc độ cao : Zcao= 2x3x1 = 6 tốc độ  Đường truyền tốc độ thấp : Zthấp = 2x3x2x2x1 = 24 Thực tế từ III →V chỉ còn 3 tốc độ Zthấp = 2x3x3x1 = 18 tốc độ Khi xích cắt ren xp từ TC đảo ngược thành: 16/1, 4/1, 1/1 i khđ Tỷ số truyền khuyếc đại dùng để cắt bước ren khuyếc đại.  Tốc độ của đường quay thuận:  18 tốc độ thấp: n1, n2 –..n18  6 tốc độ cao: n19, n20.. n24  Thực tế n18 ≈ n19 còn 23 tốc độ Đ2 Máy tiện 1K62 Machine Tools & Tribology 10 2. Xích chạy dao: tiện ren và tiện trơn a. Tiện ren: Ren quốc tế, anh, modul, pitch, khuyếc đại, chính xác, mặt đầu.  Xuất phát từ trục chính VIVII, VIII, BR tt  hộp CDvít me: 1 vòng trục chính  bước ren tp (mm)  Có 4 khả năng đIều chỉnh cho 4 loại ren:  BR tt – VII&IX có 2 khả năng: itt = 64/97 hoặc 42/50  Cơ cấu Nooctông có 2 đường chủ động và bị động  NT cđ: IXC2XI (NT quay)XC4XIIXIIIXIVC5 vít me  NT bđ: IX35/35X28/25(NT)XI 35/35XIIXIIIXIV C5vít me  Cắt các bước ren khác nhau của cùng loại ren: 28 bước ren (7X4)  7 bước: 0,5; 0,75; 1; 1,25; 1,5; 1,75; 2. dùng 7 BR của NT: 26, 28, 32, 36, 40, 44, 48 gọi là icơ sở  4 tỷ số truyền: 2 khối BR di trượt 2 bậc giữa XII, XIII, XIV: igấp bội Đ2 Máy tiện 1K62 Machine Tools & Tribology 11  Cắt ren trái: chiều quay TC không đổi, dao chạy ra, xích CD đảo chiều: VII  BR đệm 28: iđảo chiều = 35/28 x 28/35 VIII (và 2 tỷ số thuận)  Sơ đồ kết cấu động học: Đ2 Máy tiện 1K62 iđc 1 vòng Trục chính tp ics igb tp iTT tx Machine Tools & Tribology 12  Phương trình tổng quát của xích cắt ren: 1 vòng TC x iđc x itt x ics (OR 1/ ics) x igb x tx = tp  Cắt ren quốc tế: đơn vị: bước ren tp; itt = 42/50; NT chủ động. ⇒tp = KQT.Zn.igb  tp ~ Zn, igb  Cắt ren Modul: đơn vị đo: m = tp/π - itt= 64/97; NT chủ động. tp = K1.Zn.igb  m.π= K1.Zn.igb  m= Km. Zn. Igb;Km= K1/π Đ2 Máy tiện 1K62 Machine Tools & Tribology 13  Cắt ren Anh: Đơn vị: K: số vòng ren trên 1 inch - 25,4 mm. K=25,4/tp  tp=25,4/K - itt= 42/50; NT bị động. K2.igb/Zn = tp = 25,4/K  K = KA.Zn/igb (thuận Zn, nghịch igb)  Cắt ren Pitch: Đơn vị: Dp: số modul m trong 1 tấc Anh.  Dp=25,4/m, m=tp/ π  Dp=25,4.π/tp  tp= 25,4.π/Dp  itt= 64/97; NT bị động. K3.igb/Zn = tp = 25,4.π/Dp  Dp = KP.Zn/igb Đ2 Máy tiện 1K62 Machine Tools & Tribology 14  Cắt ren khuyếch đại: g/c ren nhiều đầu mối, rãnh xoắn dẫn dầu –  Khuyếc đại 4 loại bước ren tiêu chuẩn lên 2, 8, 32 lần.  Truyền động không đi từ VIIVIII mà qua ikđ:  Cắt ren chính xác: Y/c đường truyền phảI ngắn nhất – tính itt VIVIIVIIIittIX(C2 đóng)XI (C3 đóng)XIV (C5 đóng) vit me  Cắt ren mặt đầu: g/c đường xoắn Acsimet trên mâm cặp 3 vấu. Tiếp đường truyền cắt ren CX tới XIV  28/56 (ko qua LHSV)XV(trục trơn)vào hộp xe daovitme ngang(tx=5) Đ2 Máy tiện 1K62 Machine Tools & Tribology 15 b. Tiện trơn: Như cắt ren đến XIV (C5 ngắt)  LHSV - 28/56  XVII (trục trơn)  27/20.20/28 TV-BV 4/20 trái  chạy dao dọc. phải  chạy dao ngang.  Chạy dao dọc:  Tiến dao: Trục BV  40/37 (37 lồng ko)đóng C7 14/66BR-TR (m=3)  Lùi dao : Trục BV  40-qua BR đệm 45BR 37 đóng C614/66BR-TR (m=3) Đ2 Máy tiện 1K62 xix xx xxii xiii xix xxiixx Z=37 Z=37 Z=45 k=4 Z=20 Z=40 Lồng không Z=37 Z=37 Z=40 Z=45 Machine Tools & Tribology 16  Chạy dao ngang: Tương tự, có bánh răng 45 để đảo chiều. Đ2 Máy tiện 1K62 Machine Tools & Tribology 17 2.3 Các cơ cấu đặc biệt. 1. Cơ cấu ly hợp siêu việt. Trục trơn nhận 2 c/đ:  Từ đc chính – vỏ 2 - n1  Từ đc chạy nhanh - lõi 1 - n2  Vỏ 2 quay n1 (hình)lõi 1 quay n1  Vỏ 2 quay ngược n1 (1) ko quay  Khi có n2>n1 cùng chiềubi nén lò xo trục trơn quay ko kẹt Đ2 Máy tiện 1K62 Ly hợp siêu việt 56 28 Từ động cơ chính Trục trơn Từ động cơ chạy nhanh N=1KW n=1410 v/p xiv xviixv Machine Tools & Tribology 18 2. Cơ cấu đai ốc mở đôi. Khi tiện trơn  Phải cắt liên hệ giữa bàn xe dao và vít me thông qua đai ốc  đai ốc có cấu tạo 2 nửa gắn trên bàn xe dao.  2 rãnh xoắn bố trí lệch nhau 180o trên đĩa.  Quay tay quay  đóng - mở đai ốc. Đ2 Máy tiện 1K62 (1) (2) (5) (6)(4) (4) Hộp xe dao Machine Tools & Tribology 19 3. Cơ cấu an toàn bàn xe dao: quá tải khi tiện trơn:  Ly hợp lò xo: Khi quá tải li hợp lo xo bị nén lại cắt c/đ (trượt)  Cơ cấu trục vít rơi: T630 (1A62): TV lồng không, quá tải TV dừng lại đẩy M phảiTV rơi xuốngko ăn khớp; khôi phục phải nâng thanh chống T616: lò xo đẩy biép càng gạtép lyhợp Mkhi quá tảiTV đẩy M racàng gạt nén biquay bật lên trên; khôi phục gạt tay gạt đóng ly hợp M Đ2 Máy tiện 1K62 Machine Tools & Tribology 20 3.1 Tiện côn trên máy tiện  Làm lệch ụ động: đ/c ụ động theo phương vuông góc với đường tâm trên mf ngang  Sử dụng thước chép hình  Quay bàn dao trên 3.2 Cắt ren trên máy tiện  Cắt các bước ren trong cùng loại ren: điều chỉnh ics, igb, ikđ bằng các tay gạt  Cắt các loại khác có thể thay BR tt  Tính BR thay thế cho tiện ren chính xác OR máy tiện đơn giản không có hộp chạy dao  Sơ đồ cắt ren  Pt xích động: 1vgTC. icđ.a/b.c/d.tx = tp Đ3 điều chỉnh máy tiện Machine Tools & Tribology 21  icd: tỷ số truyền cố định từ TC - TV  tp: bước ren cần gia công  x = a/b .c/d = tp / (icđ.tx)  Đ K Ă K:  Ra+Rb>Rc (ko chạm vào trục) a+b>c , c+d>b  tính đến d trục: a+b>c(15+20)  Tiêu chuẩn BR (theomáy)  Bộ 4 -có 20 BR: 20,24,..120  Bộ 5-có 20 BR:20,25,30,..120  BR đặc biệt: 47,97,27,147 Chỉ được chọn trong cùng một bộ, và BR đặc biệt 3.3 Phương pháp phân tích x - a,b,c,d  Phân tích chính xác:  thừa số ng tố  X = A/B (ko giản ước được) VD: X = 299 / 396  X =13.23 / (2.2.3.3.11) = 13/2.3.3 x 23/11.2  Biến thành bộ 4: x =13.4/18.4 x 23.4/22.4  X = a/b x c/d = 52/72 x 92/88  ĐKĂK: a+b>c+20; c+d>b+20 Đ3 điều chỉnh máy tiện Machine Tools & Tribology 22  Phân tích gần đúng: PP chia ngược Khi không phân tích chính xác như trên A/B = ao dư C, B/C= a1 dư D, C/D= a2 dư E–an  độ chính xác Tuỳ vào độ CX chọn x– = a/b  Kiểm nghiệm sai số thay vào PT : 1vòng . icđ . x– . tx = tp–  δs=tp – tp– = tp – icđ. x–. tx  Sai số bước ren tích lũy trên 1000mm: δsM= 1000.δs/tp < [δsM] Đ3 điều chỉnh máy tiện Machine Tools & Tribology 23  Ví dụ: Phân tích: x= A/B = 40/103 Đ3 điều chỉnh máy tiện Machine Tools & Tribology 24 Sử dụng để gia công các chi tiết có biên dạng đường cong Acsimet (pt: ρ=Aϕ)-tạo thành góc sau cho lưỡi cắt:dao phay mođun, dao phay lăn trụ, dao phay lăn trục vít... Sơ đồ kết cấu động học máy tiện hớt lưng  Dao phay đĩa mođun:  Phôi có Z răng.  Phôi quay góc α=2π/Z : 3/4α: tiến dao, 1/4α: lùi dao  Dao quay góc β: 2π/K (K: số lần nâng của cam)  PT: Cam quay 1/K vòng ~ Phôi quay 1/Z vòng Đ4 Máy tiện hớt lưng S c b a S α Lửợng dử cần hớt đi 3 2 1 1 2 3 Q2 Q1 (T2) Đửờng cong lùi dao Đửờng cong Acsimet tiến dao T2 Phôi Machine Tools & Tribology 25 Sơ đồ KCĐH:  Pt xích tốc độ: nđc.iv.icđ1= ntc (Q1)  Pt xích hớt lưng: 1/Z vg phôi. ix. icđ2 = 1/K vg cam  ix= Z/ (K. icđ2) icđ2: tỷ số truyền cố định. Đ4 Máy tiện hớt lưng Q1 iv ĐC ix T2 Q2 Cam Dao Machine Tools & Tribology 26 Đ4 Máy tiện hớt lưng  Dao phay lăn trụ:  Phôi quay Q1, dao tịnh tiến khứ hồi T2 hớt lần lượt qua các răng.  Dao TT T3 để hớt toàn bộ chiều dài răng.  Phôi quay thêm, dao TT thêm DE để về đường xp.  Khai triển dao phay lăn trụ:  Sau mỗi răng bổ xung CF  Sau mỗi vòng tiến thêm DE  Do có răng xoắn:  Dao dịch chuyển AD: Z răng  Dao dịch chuyển DE; Zb S M M N D A (T2) (T3) BC F E D Đửờng răng 1 2 πD tp T3 T2 Q1 T2 T3(S) Đửờng r năg số 1 Q1 E D A Machine Tools & Tribology 27  Sơ đồ kết cấu động học:  Xích tốc độ: nđc . iv = nQ1  Xich hớt lưng: 1vgph→dao hớt Z răng (& tịnh tiến = s) 1vgph .i x . i cđ1 . iHT = Z/K vg cam  ix= Z/ (K.iHT .i cđ1 ) (iht = 1)  Xich vi sai: bổ xung DE: Bàn máy tịnh tiến s, vit me quay s/tx vòng →cam quay BX: Zb = ± Z.s / tp vòng  Xích chạy dao dọc 1 vòng ph . is . tx = s mm Đ4 Máy tiện hớt lưng Cam T2 ix ĐC iv Q1 is iy T3 HT tx Machine Tools & Tribology 28  Dao phay lăn trục vít-g/c răng  Z là số rãnh và n số đầu mối răng.  Hớt lưng các răng nằm trên 1 đg xoắn có bước xoắn tp. các chuyển động như dao phay trụ  Phải phân độ để hớt lưng các đầu mối khác.  Xích chạy dao T3 như tiện ren: 1 vòng ph . is. t x = tp  Các xích khác và sơ đồ KCĐH hớt lưng dao phay lăn trụ. Đ4 Máy tiện hớt lưng tp Một mối đửờng răng Z T3