thiết kế máy tiện ren vít vạn năng hạng trung

Các đại lượng đặc trưng cho chuyển động chính của máy: Tốc độ cắt V, lượng chạy dao S và thời gian máy Tm.. công, người ta đã thực nghiệm và lập sổ tay chế độ cắt, theo đó ta xác định đư

MỤC LỤC

Lời nói đầu

Trang

PHẦN 1 CƠ SỞ XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN CỦA MÁY 05

1.1 Các thông số cần thiết cho máy mới 05

1.2 Các thông số kích thước cơ bản của máy thường gặp 05

1.3 Cách xác định các thông số động học và kích cỡ khi thiết kế máy 07

1.3.1 Chuyển động trong máy 07

1.3.2Tính và chọn tốc độ vòng quay cho máy 07

1.3.3 Tính và chọn lượng dao chạy cho máy 10

1.3.4 Chuỗi số vòng quay tuân theo quy luật cấp số nhân 13

1.3.5 Tính số hạng chuỗi số và công bội 14

1.3.6 Quy định phạm vi cắt ren 18

PHẦN 2: KHẢO SÁT MỘT SỐ MÁY TIỆN CÙNG CỠ 23

2.1 Tham khảo thông số kỹ thuật của một số máy tiện 23

2.2 Chọn máy để tham khảo chính 25

2.3 Khảo sát máy tiện T620 26

2.3.1 Xích tốc độ 28

2.3.2 Xích chạy dao 33

2.3.3 Xích tiện ren trơn 40

2.3.4 Xích tiện côn 40

2.3.5 Một số cơ cấu chính của máy tiện 41

PHẦN 3 TÍNH TOÁN THIỀT KẾ ĐỘNG HỌC TOÀN MÁY 44

3.1 Tính toán thiết kế động học hộp tốc độ 44

3.1.1 Công dụng và yêu cầu đối với hộp tốc độ 44

3.2.2 Tính toán số cấp tốc độ trục chính 44

3.2.3 Chọn phương án không gian tối ưu 44

3.2.4 Chọn phương án thứ tự cho hộp tốc độ 47

3.2.5 Vẽ lưới kết cấu 52

3.2.6 Vẽ đồ thị vòng quay 56

3.2.7 Tính toán số răng của các nhóm truyền 58

3.2.8 Kiểm nghiệm sai số vòng quay 67

3.3 Thiết kế động học hộp chạy dao 68

3.3.1 khái niệm chung và yêu cầu đối với hộp chạy dao 69

3.3.2 Các loại hộp chạy dao 70

3.3.3 Thiết kế hộp chạy dao 71

PHẦN 4 THIẾT KẾ KẾT CẤU MÁY 83

4.1 Tính công suất động cơ điện 83

4.2 Xác định công suất chạy dao 84

4.3 Thiết kế cụm trục chính 85

4.3.1 Yêu cầu kỹ thuật 85

4.3.2 Vật liệu của trục chính 85

4.3.3 Sơ đồ trục trục chính 85

4.3.4 Lựa chọn các thông số cơ bản 85

4.3.5 Tính phản lực tác dụng lên ổ 86

88 89 90 4.4 Tính toán thiết kế cặp bánh răng di trượt trên trục VII 92

4.4.1 Tính toán thiết kế cặp bánh răng từ trục VI truyền xuống trục VII 92

4.4.2 Tính toán thiết kế cặp bánh răng từ trục IV truyền xuống trục VII 95

4.5 Tính toán động lực trên các trục 98

4.6 Công thức tính chọn ổ bi 103

PHẦN 5 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN HCD 104

5.1 Nhiệm vụ chung 104

5.2 Nguyên lý – cách tính toán hệ thống tay gạt 105

5.2.1 Nhóm I 105

5.2.2 Nhóm II 108

PHẦN 6 THIẾT KẾ HỆ THỐNG BÔI TRƠN LÀM NGUỘI 114

6.1 Thiết kế hệ thống bôi trơn 114

6.1.1 Bôi trơn hộp tốc độ 114

6.1.2 Bôi trơn hộp chạy dao 116

6.1.3 Bôi trơn hộp xe dao 117

6.2 Thiết kế hệ thống làm nguội 118

6.2.1 Xác định lưu lượng của bơm 118

6.2.2 Hệ thống làm lạnh và các bộ phận của nó 119

PHẦN 7 HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG VÀ ĐIỀU CHỈNH MÁY 122

7.1 Hướng dẫn sử dụng 122

7.1.1 Khi tiện trơn 123

7.1.2 Khi tiện ren 124

7.1.3 Khi khoan - khoét – doa 124

7.1.4 Kiểm tra và bảo dưỡng máy 124

7.2 Hướng dẫn điều chỉnh máy 125

7.2.1 Điều chỉnh máy để cắt ren nhiều đầu mối 125

7.2.2 Điều chỉnh máy cắt ren chính xác 126

7.3.3 Điều chỉnh máy để cắt ren ngoài bảng 126

PHẦN 8 THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG BÁNH RĂNG 127

1 Bản vẽ chi tiết bánh răng 127

2 Phân loại bánh răng 128

3 Độ chính xác bánh răng 128

4 Vật liệu gia công bánh răng 128

5 Phôi bánh răng 128

6.Nhiệt luyện bánh răng 129

7 Yêu cầu kỹ thuật chế tạo bánh răng 130

8 Phân tích kết cấu chi tiết 130

9 Chọn chuẩn khi gia công bánh răng 130

10 Các phương pháp gia công răng của bánh răng 131

11 Thiết kế chi tiết từng nguyên công 138

11.1 Nguyên Công 1: Tạo Phôi 138

11.2 Nguyên Công 2: Đột lỗ 139

11.3 Nguyên Công 3: Kiểm tra phôi sau gia công áp lực 140

11.4 Nguyên Công 4: Nhiệt luyện ( Thường Hoá) 141

11.5 Nguyên Công 5: Tiện thô các bề mặt 141

11.6 Nguyên Công 6: Tiện thô các bề mặt còn lại và tiện tinh lỗ 146

11.7 Nguyên Công 7: Tiện tinh bề mặt trụ ngoài 150

11.8 Nguyên Công 8: Chuốt then hoa 154

11.9 Nguyên Công 9: Phay vấu mặt đầu 156

11.10 Nguyên Công 10: Phay răng 159

11.11 Nguyên Công 11: Kiểm tra trung gian 162

11.12 Nguyên Công 12: Nhiệt Luyện 163

11.13 Nguyên Công 13: Mài răng 166

11.14 Nguyên Công 14 Tổng kiểm tra 171

11.15 Nguyên Công 15 Bao gói nhập kho 174

Kết luận 174

Tài liệu tham khảo 175

PHẦN 1. CƠ SỞ XÁC ĐỊNH CÁC THễNG SỐ CƠ BẢN CỦA MÁY

Khảo sát các loại máy tiện ren vạn năng truyền thống ta thấy dù kích cỡ

có khác nhau nhng để thực hiện tốt chức năng công nghệ, chúng đèu dảm bảo các thông số cơ bản sau:

1.1 Cỏc thụng số cần thiết cho mỏy mới

 Đường kớnh lớn nhất gia cụng được trờn thõn mỏy

 Đường kớnh lớn nhất gia cụng được trờn bàn dao

 Chiều dài lớn nhất gia cụng được trờn hai đầu tõm

 Chuỗi số vũng quay trục chớnh

 Độ cụn trục chớnh

 Số dao gỏ được trờn đài dao

 Kớch thước thõn dao

 Khoảng cỏch hai đầu tõm

 Khoảng cỏch từ mặt tựa dao tới tõm mỏy

 Khoảng cỏch lớn nhất từ tõm mỏy tới đài dao

1.2 Cỏc thụng số kớch thước cơ bản của mỏy thường gặp

Cỏc thụng số kớch thước cơ bản:

+Dmax: Đường kớnh lớn nhất phụi

+Lmax: Chiều dài lớn nhất sản phẩm gia cụng được trờn mỏy

Khi thiết kế, kỹ sư chọn cỏc thụng này theo tài liệu thiết kế mỏy, hoặc tham khảo mỏy chuẩn cú tớnh năng cụng nghệ tương đương Cần chỳ ý khi chọn

5

kích thước Dmax (hoặc chiều cao tâm H của máy tiện), phải kiểm tra việc phôi có thể chạm vào bàn dao hoặc trên băng máy, trên hõm máy ( hình 1.2; 1.3)

* Khoảng cách mũi tâm L: thường chọn theo máy chuẩn có tính năng tương ứng…)

*công bội ϕ của chuỗi vòng quay trục chính được xác định theo công thức:

ϕ =

min

max 1

n

n

z− , khi thiết kế có thể tham khảo theo máy chuẩn có ϕ = 1,26

Hình 1.3: Sơ đồ biễu diễn kích thước chi tiết trên bàn dao, trên sống trượt

* Số hiệu côn mooc No trục chính máy tiện phải theo tiờu chuẩn, chọn theo lý lịch máy và thường là côn mooc, No6.

* Chiều cao máy từ mặt sàn, vùng tay gạt, chân gạt, chân đạp…phải tuỳ theo chiều cao của người đứng máy Nếu sản xuất máy hàng loạt, th«ng dụng dựa theo tầm vóc trung bình xã hội

1.3 Cách xác định (tính và chọn) các thông số động học và kích cỡ khi thiết kế máy.

1.3.1 Chuyển động trong máy

Máy thuộc cấu trúc động học nhóm T.Với hai cấu trúc bộ phận:

-Nhóm chuyển động tốc độ cắt Φ v(Q1) và chuyển động chạy dao dọc Φ 1(T2)

-Nhóm chuyển động tốc độ cắt Φ v(Q1) và chuyển động chạy dao ngang 2

Φ (T3).

Các đại lượng đặc trưng cho chuyển động chính của máy: Tốc độ cắt V, lượng chạy dao S và thời gian máy Tm

1.3.2 Tính và chọn tốc độ vòng quay cho máy

Chế độ làm việc của máy bao gồm chế độ cắt gọt, bôi trơn, làm lạnh an toàn Về chế độ cắt, hiện có nhiều phương pháp xác định chế độ cắt giới hạn khác nhau: Chế độ cắt gọt cực đại; Chế độ cắt gọt tính toán; Chế độ cắt gọt để thử máy

+Chế độ cắt gọt cực đại (sử dụng các công thức tại tài liệu thiết kế máy công cụ)

+Chế độ cắt gọt tính toán (thường chỉ sử dụng khi không xác định được máy chuẩn có chế độ thử máy tương tự)

+Chế độ cắt gọt thử máy

Chế độ thử máy là do người thiết kế hoặc nhà sản xuất quy định.Trước khi đưa máy mới vào sản xuất, nhà máy chế tạo phải nghiệm thu máy theo một chế độ kiểm nghiệm nhất định Thử máy có tải với các chế độ cắt nhanh, mạnh mục đích là để kiểm tra các cơ cấu, chi tiết máy làm việc ổn định Vì vậy người thiết kế có thể chọn chế độ từ máy để tính toán sức bền các chi tiết máy mới tương tự với máy đã sản xuất Chế độ thử máy tra bảng

Khi thiết kế máy mới phải dựa theo một máy chuẩn tương tự và chọn chế

độ cắt gọt thử máy tương tự để tính động lực học cho máy là hợp lý nhất Chế

độ cắt gọt cực đại được dùng để tham khảo.Thông thường cả ba chế dộ cắt đều có chiều sâu cắt t như nhau, lượng chạy dao S khác nhau Tuy nhiên, khi thiết mới một máy, người kỹ sư thực hiện tính toán bằng việc tự xác định các thông số động học cho nó Khi gia công chi tiết có kích thước, vật liệu, yêu cầu kỹ thuật, điều kiện chế tạo khác nhau thì V khác nhau Tuỳ điều kiện gia

công, người ta đã thực nghiệm và lập sổ tay chế độ cắt, theo đó ta xác định được giới hạn tốc độ vòng quay trục chính nmin, nmax cho từng máy như sau:Trong các máy có chuyển động chính quay tròn, tốc độ cắt được tính theo công thức sau:

S

(mm/vg)

t(mm)

Độ cứng cuả vật liệu gia công HRC

Tốc độ cắt V (m/ph)Tiện dọc ngoài

Thay Vmin, Vmax vào công thức trên ta có:

Vmin = 14(m/ph) - Vật liệu phôi khó cắt nhất, dao chất lượng kém nhất

D : Đường kính lớn nhất trong khoảng 20 ÷400 (mm)⇒D =400 (mm)

Vmax= 157(m/ph) – Vật liệu phôi dễ cắt nhất, dao chất lượng tốt.

Dmin: đường kính nhỏ nhất mà máy gia công được Ta chọn

Dmin = 20(mm)

Thông số động học: nmax , nmin, Smax , Smin

Ta có số vòng quay nmax, nmin của nhóm máy chuyển động chính ( quay

tròn ) là: nmax=

min

max

100

1000

chuẩn Vậy để thoả mãn các yêu cầu trên ta chọn nmin = 12,5(vg/ph)

Đối với nmax ta không nên chọn quá lớn vì nếu chọn quá lớn sẽ không đảm bảo được độ cứng vững công nghệ của máy, yêu cầu kỹ thuật đối với các chi tiết như trục chính, các bánh răng truyền chuyển động phải tăng , công suất động cơ phải tăng dẫn đến giá thành máy tăng, điều kiện chế tạo và cân bằng máy khó khăn, khả năng chịu đựng tốc độ cao của công nhân Việt Nam có giới hạn nên để đảm bảo máy vẫn đáp ứng được các nhu cầu của người sử dụng, đáp ứng được các chỉ tiêu về giá thành đồng thời phù hợp với sức khoẻ của công nhân Việt Nam ta chỉ chọn tốc độ cắt tối đa nmax = 2000(vg/ph)

1.3.3 Tính và chọn lượng dao chạy cho máy.

Lượng chạy dao của nhóm máy chuyển động chính (quay tròn ) là:

S =

Tm n

L s

* (mm/v)

Trong đó: Ls: chiều dài của hành trình chạy dao (mm)

n: Số v/ph của trục chính

Tm: Thời gian gia công chi tiết (Chi tiết có chiều dài Ls)

Ta có thể tính được lượng chạy dao Smax, Smin của nhóm máy chuyển động chính (quay tròn ) là: Smax = Ls/nmin.Tm(mm/ph); Smin= Ls/nmax.Tm(mm/ph)

Khi tiện thô thì lượng chạy dao lấy theo khả năng cho phép lớn nhất của công suất máy, độ cứng vững của hệ thống công nghệ, độ bền của mảnh dao cắt và độ bền của thân dao

Lượng chạy dao khi tiện tinh được chọn theo độ nhám của bề mặt gia công và bán kính đỉnh dao

Khi tiện rãnh và cắt đứt thì lượng chạy dao ngang phụ thuộc vào tính chất của vật liệu gia công, kích thước cuả rãnh và đường kính gia công

Khi tiện định hình, lượng chạy dao phụ thuộc vào tính chất vật liệu gia công, công suất máy, độ cứng vững của hệ thống công nghệ, chiều rộng dao tiện, độ phức tạp của bề mặt định hình

Bảng tra lượng chạy dao dọc, ngang theo sổ tay công nghệ chế tạo máy:

1,0 khi σB= 640 ÷870 Mpa và 0,85 khi σB= 870÷1170 MPa

- Khi gia công gang, giá trị lượng chạy dao S cho trong bảng nhân với

hệ số 1,6

- Giá trị lượng chạy dao S cho trong bảng nhân với hệ số điều chỉnh 1,4 khi ϕ = 300; 1 khi ϕ = 450; 0,6 khi ϕ = 600 và 0,4 khi ϕ = 900

- Khi gia công có va đập thì lượng chạy dao S giảm đi 20%

Lượng chạy dao Sz (mm/vg) khi tiện tinh.( Bảng 5.14, trang 13, [8], tập2)

- 20 0,25 0,33 0,42 0,49 0,55 0,60

Lượng chạy dao S dùng để gia công thép có σB = 700 ÷900 Mpa và

gang; đối với thép có σB= 500 ÷700 Mpa thì giá trị lượng chạy dao S cho

trong bảng nhân với hệ số ks= 0,45; còn đối với thép có σB= 900÷1000

Mpa thì giá trị lượng chạy dao S cho trong bảng nhân với hệ số ks=1,25

Lượng chạy dao Sn(mm/vg) khi tiện rãnh và cắt đứt.

( Bảng 5.15, trang 13, [8], tập 2)

Đường kính gia

công (mm)

Chiều rộng rãnh (mm)

Vật liệu gia côngThép cácbon,

thép hợp kim và thép đúc

Gang, hợp kim đồng, nhôm

2- Với thép cácbon đã tôi, thì lượng chạy dao S trong bảng cần giảm đi 30% khi HRC ≤50 và 50% khi HRC >50

3-Khi dùng dao tiện lắp trên đầu rêvonve thì giá trị lượng chạy dao S trong bảng được nhân với hệ số 0,8

Lượng chạy dao Sn(mm/vg) khi tiện định hình.

50 và > - - - 0,025÷0,055

Lượng chạy dao S nhỏ được dùng cho prôfin sâu và phức tạp cũng như cho kim loại cứng, lượng chạy dao S lớn dùng cho prôfin đơn giản và kim loại mềm

Tính toán lượng chạy dao dọc : Szmin, Szmax

Dựa vào bảng tra lượng chạy dao dọc Sz(mm/vg) khi tiện tinh ta chọn lượng chạy dao dọc nhỏ nhất Szmin cho máy mới, Szmin= 0,07(mm/vg)

Lượng chạy dao dọc lớn nhất Szmax phụ thuộc vào công suất máy, độ cứng vững của hệ thống công nghệ Máy tiện ren vít vạn năng được dùng để gia công ở nhiều chế độ cắt khác nhau, có thể là gia công thô hay gia công tinh nên nếu ta chọn lượng dao quá lớn thì sinh ra lực cắt lớn làm máy bị rung động mạnh dẫn đến làm giảm độ chính xác ban đầu của máy khi cần gia công theo chế độ cắt tinh Vậy nên mặc dù dao có khả năng cắt gọt cao hơn nhưng

ta chỉ chọn lượng dao lớn nhất của máy Smax= 4(mm/vg)

Tính lượng chạy dao ngang: Snmin, Snmax

Do khi tiện rãnh và cắt đứt thì điều kiện cắt khèc liÖt hơn rất nhiều so với chế độ cắt khi tiện bề mặt nên để đảm bảo độ bền của dao và độ chính xác gia công thì ta chỉ chọn lượng chạy dao ngang Sn= 0,3 ÷2(mm/vg) Ở đây để

thuận lợi cho quá trình tính toán ta chọn lượng chạy dao ngang Sn= 0,05.Sz

tức là:

Snmin= 0,05.Szmin= 0,5.0,07 = 0,035(mm/vg);

Snmax= 0,5.Szmsx= 0,5.4 = 2(mm/vg)

1.3.4 Chuỗi số vòng quay tuân theo quy luật cấp số nhân:

Có hai cách điều chỉnh tốc độ của máy: Điều chỉnh phân cấp và vô cấp

Ta chọn cách điều chỉnh phân cấp vì chế tạo đơn giản, kết cấu chặt chẽ, hiệu suất cao và được dùng phổ biến Như trên ta đã phân tích và giới hạn số vòng quay của trục chính (hay trục cuối cùng của hộp tốc độ ) từ nminđến nmax Trong đó có Z cấp tốc độ n1= nmin;n2; n3; ……nk; nmax (số cấp tốc độ hiện nay trong cácmáy đã có thườngtừ 12÷24) Các vị trí số vòng quay này phải phân bố như thế nào có lợi nhất

Nếu coi kích thước “D” của

chi tiết thay đổi (coi như biến số), số vòng quay “n” (coi như thông số ) ứng với kích thước “D” thì vận tốc“V” như là một hàm số Ta vẽ được đồ thị biểu diễn quan hệ giữa “ V, D, n “ như hình vẽ trên

Giả sử cần gia công chi tiết có đường kính D0 Dựa vào vật liệu của chi tiết gia công ta xác định được tốc độ cắt hợp lí “V0” Dùng đồ thị này ta xác định được số vòng quay hợp lý “n0” Nhưng vì trong máy có hữu hạn cấp tốc

độ nên thường thì trị số “n0” không có trong máy: nk<n0<nk+ 1(hay Vk< V0<

Vk+ 1) Để dao đỡ mòn ta chọn tốc độ gia công thực tế là nk ứng với Vk Như vậy só sự tổn thất về tốc độ (cũng như về năng suất)

Độ tổn thất tương đối đó là: ∆V = 100 % 1 100 %

0 0

V

Cùng một đường kính “D0” gia công nhưng vật liệu, điều kiện kỹ thuật khác nhau, gia công trong những điều kiện khác nhau, có thể chọn V0 khác nhau nên tổn thất tương đối lớn nhất sẽ xảy ra khi V0 tiến dần đến Vk+ 1 và bằng:

V

V V

V

.Nếu sự phân bố số vòng quay bất kỳ thì (∆V)maxsẽ thay đổi bất kỳ Ta mong muốn khi gia công các đường kính khác nhau, tổn thất ∆Vmax luôn luôn không đổi tương ứng với AB= C (hằng), → ∆ η= hằng và chØ nằm trong giới

hạn nào đó (thường không vượt quá 50%)

∆Vmax= 1 100 %

1 



 −+

k

k V

V

= C = hằng số hay

1 +

k

k V

1 +

k =

1000

.D n k+1

=

k

k k

k

n

n V

V

= C = hằng số

Vậy trong chuỗi số vọng quay có tỷ số giữa hai số vòng quay bất kì kề nhau nk và nk+ 1 là một số không đổi thì chuỗi số đó phải phân bổ theo cấp số

nhân có công bội là:

k

k n

1

−

= z z n

n

ϕ Công bội: = z− 1

n R

ϕ Số cấp tốc độ: Z = 1

5 10 15 20

ϕ =

1.12

ϕ = 1.26

Trị số ϕ đã được tiêu chuẩn hoá Tuỳ theo tính chất sử dụng hộp tốc độ

với mỗi loại máy mà chọn trị số ϕ khác nhau Trị số ϕ tiêu chuẩn thành lập

dựa vào các nguyên tắc sau:

Nguyên tắc cách quãng: Có thể thành lập các chuỗi số khác nhau, rút từ chuỗi số cơ sở có công bội ϕ min bằng cách bỏ qua các trị số thừa (thường bỏ cách một trị số) Biểu diễn nguyên tắc này theo toạ độ logarit ta có:

Nguyên tắc này xuất phát từ thực tế sử dụng Trên một máy, chuỗi số vòng quay của trục chính có thể dùng nhiều công bội khác nhau có mục đích

mở rộng phạm vi điều chỉnh máy và tránh những tốc độ thừa vô ích (tốc độ thấp quá hay cao quá)

Nguyên tắc gấp 10: Trong chuỗi số vòng quay có những số hạng bất kì

mà trị số của nó gấp mười lần trị số của những số hạnh khác, cách nó x số hạng

Nghĩa là: Có chuỗi số: n1, n2, n3,….nx, nx+ 1, ……nz.Thì nx+ 1= 10.n1x: số nguyên Mặt khác: nx+ 1= n1 ϕx Suy ra: ϕx = 10 hay ϕ = x10

Nguyên tắc này là do thói quen gấp 10 các kích thước của chi tiết gia công mà lập ra chuỗi số vòng quay gấp 10, 100,…lần, dựa vào bảng chuỗi số tối ưu trong chế tạo máy

Nguyên tắc gấp hai: Trong chuỗi số vòng quay sẽ có những số hạng bất

kì mà trị số của nó gấp hai lần trị số hạng khác cách nó y số hạng Nghĩa là có chuỗi số: n1, n2, n3,……… ny, ny+ 1,… nz sẽ có: ny+ 1= 2.n1 y: là số nguyên mặt khác: ny+ 1= n1 ϕy Suy ra: ϕy=2 hay ϕ = y 2 (II-1)

Nguyên tắc này đặt ra cho những hộp tốc độ dùng động cơ có nhiều tốc độ

Nguyên tắc gấp 10 và gấp hai phải phù hợp với nhau nên:

x y

2

10 =

= ϕ

Suy ra: y = x.lg2 = 0,30103.x ≈0,3.x

Muốn xác định trị số ϕ, trước hết phải xác định giới hạn củaϕ:

Giới hạn dưới: Vì chuỗi số vòng quay ta xét là cấp số nhân tiến nên:

Vậy giới hạn của ϕ là: 1 <ϕ ≤ 2 (II-2)

Dựa vào ( II-1) và (II-2) ta có:

10 12

min = 10 = 2

Chọn các giá trị x, y tương ứng, ta tìm được các trị số ϕ thích hợp và

lập ra bảng trị số ϕ tiêu chuẩn sau:

Phạm vi ứng dụng của các trị số ϕ tiêu chuẩn:

ϕ = 1,06 ít dùng vì chuỗi số quá dày đặc – nó chỉ có ý nghĩa phụ

ϕ = 1,12 dùng trong các máy tự động vì yêu cầu chế độ cắt chính xác

ϕ = 1,26 và 1,41 dùng trong các máy vạn năng ( như máy tiện, phay, doa )

ϕ = 1,58 và 1,78 dùng trong các máy có thời gian công tác không lớn hơn

so với thời gian chạy không (không cần chế độ cắt chính xác ).ϕ = 2 ít dùng,

nó có ý nghĩa phụ để tính toán các nhóm khuyếch đại của hộp tốc độ hay nhóm gấp bội của hộp chạy dao

Từ ϕ tiêu chuẩn, trị số n được thế giới tiêu chuẩn, gồm 40 trị số Lập bảng

tiêu chuẩn n cơ sở từ số đầu n = 1vg/ph, kết thúc 9,5 vg/ph (tính theo công bội

ϕ = 1,06 + làm tròn ):

1,00_1,06_1,12_1,18_1,25_1,32_1,41_1,50_1,60_1,70_1,80_1,90_2,00_2,12_2,24_2,35_2,50_2,65_2,80_3,00_3,15_3,35_3,55_3,75_4,00_4,25_4,55_4,75_5,00_5,90_5,60_6,00_6,70_7,10_7,50_8,00_9,00_9,50

n thực tế phải có ∆n < [ ]∆n cho phép = ± 10 ( ϕ − 1 )%

Trong chế tạo máy không những trị số ϕ được tiêu chuẩn mà số vòng

quay n cũng được tiêu chuẩn

Công bội ϕ đặc trưng cho tính kinh tế kỹ thuật của máy, nó phản ánh

tổn thất tốc độ cũng như tổn thất năng suất của máy

Ta lấy ví dụ về tổn thất tốc độ và tổn thất năng suất của máy:

Giả sử tiện một chi tiết có chiều dài l =200(mm), bước tiến dao S (mm/vg) tổn thất tốc độ là ∆V = 23%

Thời gian gia công: tmay =

S

n×

1

Trong đó: tmay: thời gian cắt gọt

l : Chiều dài chi tiết gia công; S: bước tiến dao

- Tổn thất tốc độ ∆V = 23%

Năng suất gia công tính theo công thức:

may t

p)

( 60

S V p

η 60 ( )1000 (I) ; Với S, D, l = const

Nếu tổn thất tốc độ ∆Vmax= 23% = Const ⇒ Tổn thất năng suất

max

η

∆ = Const Vậy tổn thất năng suất cắt gọt ∆ ηmaxvà tổn thất tốc độ ∆V

max có quan hệ hàm bậc nhất với nhau, luôn luôn không đổi khi gia công các chi tiết có đường kính bất kì Nên công bội ϕ có ỹ nghĩa quyết định trong

việc tính định mức lao động cho công nhân Để lượng tổn thất năng suất không quá lớn ta chọn công bội ϕ=1,26.

1.3.6 Quy định phạm vi cắt ren

Theo tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN 2248:1977; TCNV 2249:1993; TCVN 2250:1993) về ren thì hiện nay có bốn loại ren đã được tiêu chuẩn hoá

đó là ren Quốc tế, ren môđuyn, ren Anh và ren Pít

Ta có bảng quan hệ đường kính và bước ren theo TCVN như sau:

Bảng quan hệ đường kính với bước ren hệ mét (mm)

bước lớn

bước nhỏ Dãy

1

Dãy 2

Dãy 3

bước lớn

bước nhỏ1

0,20,20,20,250,250,350,350,350,5

56

647280

606876

58

62657075

5,5(5,5)6

4;3;2;1,5;14;3;2;1,54;3;2;1,5;1(4);(3);2;1,54;3;2;1,5;16;4;3;2;1,56;4;3;2; 1,5(4);(3);2;

25(26)

28(32)

35

(38)

4050

55

0,750,8

11,251,251,5(1,5)1,7522

2,53

33,53,54

4,55

0,50,50,50,75;0,51;0,75;0,51;0,75;0,51,25;1;0,75;0,51;0,75;0,51,5; 1;0,75;0,51,5; 1;0,75;0,51,5;(1)1,5; 1;0,75;0,51,5;(1)2; 1,5;1;0,75;0,52; 1,5; 1; 0,752; 1,5; ( 1)1,52; 1,5; 1; 0,752; 1,5; 1(3); 2; 1,5; 1; 0,752; 1,5; 1(3); 2; 1,5; 1;0,75

1,53;2;1,5;1;

1,5(3);(2);1,5(4); 3; 2; 1,5 ; 1(3);(2);1,5(4);3;2;1,5;1(3);(2);1,5(4);3;2;1,5;1(4);3;2;1,5

90100110125140

160180200

220250

280

320360400

450500550600

8595105115120130150

170190

210240

260300

340380

420480520580

7882

135145

155165175185195210215225

…275285

…310

330350

…

…

…590

1,56;4;3;2; 1,526;4;3;2; 1,56;4;3;2; 1,56;4;3;2; 1,56; 4; 3; 2;1,56; 4; 3; 2;1,56; 4; 3;2; 1,56; 4;3; 2; 1,56; 4; 3; 26; 4; 3; 26; 4; 3; 26; 4; 3; 26; 4; 3; 26; 4; 3; 26; 4; 36; 4; 36; 4; 36; 4; 36; 4; 36; 4; 36; 4; 36; 4; 36; 4; 36; 46; 46; 46; 46; 46666

Bảng ren hệ Anh ( số mối ren /1’’)

242018161412121110987766554,54,5443,53,57/47/4

Đường kính d (mm) Bước ren tp

Lớn Tiêu

chuẩn Nhỏ10,12,14

-344456810121616202024

2222233456881012

Bảng ren hình thang cân một đầu mối theo đường kính d

ở trờn là một số bảng ren theo tiờu chuẩn Việt Nam Vậy để đỏp ứng được yờu cầu sản xuất trong nước đồng thời cú tham khảo thờm một số tiờu chuẩn của cỏc nước khỏc như tiờu chuẩn DIN của Đức hay tiờu chuẩn GOST của Liờn bang Nga ta quy định phạm vi cắt ren cho mỏy mới như sau:

Ren quốc tế: 1; 1,25; 1,5; 1,75; 2; 2,5; 3; 3,5; 4; 4,5; 5; 5,5; 6; 7; 8; 9; 10;

11; 12; 14; 16; 18; 20; 22; 24; 28; 32; 36; 40; 44; 48; 56; 64; 72; 80; 88; 89; 96; 112; 128; 144; 160; 176; 192

Ren mụđuyn: 0,5; 1; 1,25; 1,5; 1,75; 2; 2,25; 2,5; 2,75; 3; 3,25; 3,5; 4;

4,5; 5; 5,5; 6; 6,5; 7; 8; 9; 10; 11; 12; 14; 16; 18; 20; 22; 24; 28; 32; 36; 40; 44; 48

Kết thúc qua trình khảo sát, tính toán các thông số cơ bản máy cắt gọt, ta

có bộ thông số máy sẽ thiết kế nh sau:

Cỏc thụng số cần thiết cho mỏy mới

 Đường kớnh lớn nhất gia cụng được trờn thõn mỏy : 400mm

 Đường kớnh lớn nhất gia cụng được trờn bàn dao : 220 mm

 Chiều dài lớn nhất gia cụng được trờn hai đầu tõm: 930mm

 Chuỗi số vũng quay trục chớnh theo công bội ϕ = 1,26

 Độ cụn trục chớnh: cụn mooc N06

 Số dao gỏ được trờn đài dao : 4 đồng thời

 Kớch thước thân dao : 20 x 25mm

 Khoảng cỏch hai đầu tõm : 1000 mm

 Khoảng cỏch từ mặt tựa dao tới tõm mỏy: 250mm

 Khoảng cỏch lớn nhất từ tõm mỏy tới đài dao : 240mm

PHẦN 2: KHẢO SÁT MỘT SỐ MÁY TIỆN CÙNG CỠ

Khi thiết kế míi m¸y, nhằm tận dụng các ưu điểm của c¸c m¸y c«ng cô cã cïng tÝnh n¨ng kü thuËt, rút ngắn thời gian nghiên cứu tính toán thiết kế, ta khảo sát một số máy tiện cùng cỡ của Liên Xô cũ và Việt Nam đã sản xuất

2.1 Tham khảo thông số kỹ thuật của một số máy tiện

Bảng thông số kỹ thuật một số máy tiện hạng trung của Liên Xô cũ:(Bảng 9.4, trang 17÷19, [7], t ập 3)

Đặc tính kỹ Kiểu máy

1M61 1A616

1A61Π 1A62

1K62T620VN 1M620 1C62A 1K625

Đường kính

lớn nhất của

chi tiết gia

công được trên

71010001400

71010001400

100014002000Dmaxchi

tiết gia công

3554951325

6409301330

93013301930

0,065÷

0,910,065÷

265015801210

25222812321211661324

279014101350

280011051350

28123212381212161349

2.2 Chọn máy để tham khảo chính

Bảng chỉ tiêu so sánh một số máy tiện

K/c lớn nhất giữa hai mũi tâm (mm) 750 1400 1500 1000

Số vòng quay nhỏ nhất nmin(vg/ph) 44 12.5 11.5 11.2

Số vòng quay lớn nhất nmax (vg/ph) 1980 2000 1200 2400Lượng chạy dao dọc nhỏ nhất Sdmin(mm/v) 0.060 0.070 0.082 0.080Lượng chạy dao dọc lớn nhất Sdmax(mm/vg) 1.07 4.16 1.59 1.36Lượng chạy dao ngang lớn nhất Snmax

(mm/v)

0.78 2.08 0.52 1.36

Lượng chạy dao ngang nhỏ nhất Snmin(mm/v) 0.040 0.035 0.027 0.080Các loại ren tiện được Ren Quốc tế, Anh, Modul, Pit

Nhận xét: Nhìn vào chỉ tiêu so sánh các loại máy tiện trên ta thấy máy

T620 có nhiều tính năng ưu việt hơn các máy khác Việc sử dụng máy khá

đơn giản, ít hư háng, dễ sửa chữa bảo dưỡng hơn Máy được sử dụng nhiều ở nước ta, phù hợp với trình độ và khả năng làm việc của người Việt Nam Mặt khác máy T620 đã sản xuất trong nước, đủ tài liệu và bản vẽ tham khảo…

Vì sao chỉ dùng máy T620 (1K62) để tham khảo chính ???

Do nhu cầu xã hội, các sản phẩm hiện nay cần có số lượng lớn, chủng loại

đa dạng Với nhu cầu như vậy chỉ cấn một máy tiện ren vít hạng trung ta có thể gia công được hÇu hết các sản phẩm có đường kính nằm trong khoảng trên Còn một số sản phẩm có đường kính lớn sẽ được gia công trên một số máy đặc biệt, vì vậy nhu cầu, hiÖu qu¶ sử dụng máy tiện ren vít vạn năng là rất lớn

Trong trường Đại học hiện nay, ngoài các máy tiện CNC, các máy tiện vạn năng truyền thống vẫn chủ yếu dùng các máy của Liên Xô cũ để giảng dạy nên ta chọn các thông số cần thiết của máy tương tự như máy tiện vạn năng 1K62 (T620) để tính toán là phù hợp

2.3 Khảo sát máy tiện T620

Nhà máy chế tạo máy công cụ số 1 đã sản xuất hàng loạt mẫu máy này từ năm 1964 dựa theo mẫu máy 1K62 của Liên Xô cũ, tính năng ưu việt hơn các

mỏy khỏc, dễ sử dụng, dễ sửa chữa, bảo dưỡng, phự hợp với điều kiện của Việt Nam.

Đặc tớnh kỹ thuật:

• Đường kớnh lớn nhất của phụi cú thể gia cụng được trờn mỏy : 400mm

• Chiều dài phụi thanh đợc kẹp trên chấu kẹp : 38 mm

• Dóy tốc độ: n = nmin nmax= 1,25…2000(vg/ph) = 23 tốc độ

• Lượng chạy dao dọc: Sd= Sdmin…Sdmax= 0,07…4,16 mm/vg

• Lượng chạy dao ngang: Sng= Sngmin…Sngmax= 0,035…2,08 mm/vg

• Cỏc loại ren gia cụng được:

*Ren hệ một: t = 1….1,92 (mm) *Ren Anh: 24…2(ren/Inch)

*Ren mođuyn: t = 0,5…48π(mm)

*Ren Pitch: 96…1p

• Cụng suất động cơ: (10Kw)

• Tốc độ động cơ: 1450 (vg/ph)

• Kớch thước choỏn chỗ của mỏy: (2522x3212)x1166x1324 (mm)

Dưới đõy là dỏng mỏy tiện 1K62

1 Tay đặt trị số bước tiến hoặc bước ren; 2 Tay đặt bước tiến hoặc bước ren; 3, 20 Tay điều khiển khớp ly hợp ma sỏt truyền động chớnh; 4, 7 Tay đặt tần số quay của trục chớnh; 5 Tay đặt ren tiờu chuẩn hoặc ren bước tăng;

Hỡnh 2.1: Hỡnh dỏng chung mỏy tiện 1K62

6 Tay đặt ren trái hoặc ren phải; 8 Tay ngắt bánh răng ra khỏi thanh răng khi cắt ren; 9 Tay dịch chuyển bàn trượt ngang; 10 Tay quay và kẹp chặt ổ dao; 11 Tay dịch chuyển bàn trượt dọc; 13 Tay gạt bước tiến dọc và ngang;

14 Tay hãm nòng ụ sau; 15 Tay hãm ụ sau trên băng máy; 21 Tay điều khiển đai ốc 2 mưởng của vít me; 12 Công tắc cho chạy nhanh xe dao; 22 Nút bấm đóng mở động cơ truyền động chính; 16 Vô lăng nòng ụ sau; 23 Vô lăng dịch chuyển bàn xe dao; 17 Công tắc của đèn chiếu sáng cục bộ; 18 Công tắc chung; 19 Công tắc của máy bơm dung dịch làm nguội

*Sơ đồ hoá của xích truyền động

M

T

Hình 2.2: Hoạt động của xích truyền động

Hình 2.3: Sơ đồ động của hộp tốc độ máy tiện T620(1K62)

Ta có sơ đồ động của hộp tốc độ như sau:

Xích tốc độ có đường truyền quay nghịch và đường truyền quay thuận khi truyền đến trục IV mỗi đường truyền lại tách ra làm hai đường: Đường truyền

đi trực tiếp đến trục chính VII (đường truyền tốc độ cao), Đường truyền đi vòng qua trục V và trục VI đến trục chính VII cho ta tốc độ vòng quay thấp nối tiếp gọi là đường truyền tốc độ thấp

Phương trình cân bằng tổng hợp của xích tốc độ:

- Đường tốc độ cao có 6 tốc độ (1x2x3x1 = 6 )

- Đường tốc độ thấp có 24 tốc độ (1x2x3x2x2x1 = 24)

Tuy nhiên trên thực tế ta có 18 tốc độ giữa trục VI với trục IV và trục V

56 34

51 39

29 47

21 55

38 38

x

55 55

22 88

22 88 55 55

27 54

65 43

Có hai khối bánh răng trượt 2 bậc cho ta 4 tỉ số truyền, nhưng trên thực tế

ta chỉ có 3 tỉ số truyền

1)

88

2288

55

41

2)

55

5588

55

và cặp

v

*Về lý thuyết dùng phương án không gian 3x2x2x2 là tốt nhất nhưng thực

tế máy lại sử dụng phương án không gian là 2x3x2x2 Së dÜ vËy v× c¸c lí do sau:

- Máy cần chuyển động quay thuận lại để gia công và quay ngược để lùi dao khi tiện ren nhiều lần vào cắt (không phá vỡ xích cắt ren )→Cơ cấu đảo chiều nên đặt giữa trục I → II

- Dùng li hợp ma sát là thích hợp vì có thể đảo chiều ở tốc độ cao, (n lớn )

vì tránh được sự va đập, ồn, đủ tin cậy, không quá phức tạp…Không nên đảo chiều bằng điện vì: [ Dòng điện đóng/ mở máy quá lớn I=f(1/n) ]

Trục I đã sử dụng 2 li hợp ma sát + 1 BR đảo chiều, nếu +1 bánh răng di trượt nữa (3x2x2x2)→trục dài + nặng, võng…

* Vậy PAKG thích hợp là: 2x3x2x2.

Từ các TST ta vẽ được ĐTVQ như sau:

Thực tế Z1 = 1x2x3x1 = 6

Z2 = 1x2x3x2x2x1 = 24

Nhóm 2x2 → = 3 tst Z2 = 1x2x3x3x1 = 18

Z1 + Z2 = 30, trùng 7 còn 23

Vì: - Số 1 đầu (1-1) Động cơ nên truyền tới hộp tốc độ qua đai, tránh rung;

- Số 1-4 tạo ra đường cao tốc có xích ngắn, giảm ồn, rung, tăng hiệu suất;

- Số 1-6: đảm bảo để đồng trục với 1-4 + tạo ra TST 1/2 dùng cho cắt ren khuyếch đại

Nhận xét: Động cơ đang ở 1450 (vg/ph) giảm xuống còn 800 ở trục II: ta thấy nếu số vòng quay giảm quá thấp đột ngột thì mô men xoắn lớn Còn nếu cao quá thì li hợp ma sát khó đóng mở thậm chí không đóng được Vì vậy tốc

độ ở trục II là 800 thì máy đóng mở Li hợp ma sát êm

Khi thiết kế người ta tách ra làm 2 đường truyền vì để thực hiện cắt ren người ta cần đường truyền tốc độ thấp, còn đường truyền tốc độ cao dùng để tiện trơn và di chuyển dao nhanh để giảm thời gian chạy không của máy

2.3.2 Xích chạy dao

Sơ đồ đông hộp chạy dao:

Xích cắt ren được nối từ trục chính VII, xuống trục VIII, trục IX đi qua các cặp bánh răng thay thế và hộp chạy dao ra trục vít me ( Xích cắt ren trụ )

Z28 Z28

Z56 Z56 Z56 Z15

Z48 Z28

Z35 Z45

Z28

Z18 Z35

Z25

Z28

Z35 Z48 Z44 Z40 Z36

Z32

Z28 Z26

Z36 Z25

Z28 Z35

Z37

XV

XVIII XI

XIV

XII

X

XIII

Xích chạy dao dùng để cắt ren, tiện trơn Máy cắt được ren Quốc tế, ren Anh, ren môđun, ren pít, ren khuyếch đại, ren chính xác, ren mặt đầu.

Lượng di động tính toán 1vtc (ir) tr mm bàn dao ( bước ren )Lượng di động tính toán ở 2 đầu xích là: 1 vòng quay trục chính thì trục vít me tiến được 1 bước ren tr Vì phải cắt 4 loại ren nên chúng ta cần có 4 khả năng điều chỉnh Hai khả năng điều chỉnh ở nhóm bánh răng thay thế itt (

Cặp bánh răng

97

64 dùng để cắt ren môđun và ren PítPhương trình xích động nguyên tắc: 1vtc.idc/ 2.ir.icd.tv = tr mm

icd: để cắt ren trái, phải; tv: Bước ren vít me, mm;

icd(cố định ): để nối xích; ir: khâu ( cơ cấu ) thay đổi tỷ số truyền (để được tr khác nhau )

Do đó ta có được một bảng sắp xếp các bước ren như sau:

=3

3,544,555,56

789101112

=1.50

1,7522.252.50

=3

24 12 6 3 96 48 24 12

Chú ý: Tiêu chuẩn hoá cần tương thích với khả năng thiết kế nhằm có kích thước hệ thống chạy dao Smin

Để hiểu rõ cách tổ chức xích cắt ren cần nhận diện rõ các yếu tố sau:

1- Trong thiÕt kÕ còng nh trong s¶n xuÊt thêng dïng hai lo¹i ren “ren Mét

4- Ren tiêu chuẩn theo cấp cộng, công sai không đều, chưa có quy tắc thiết

kế động học; Để dễ thiết kế máy, người ta cố tình tạo thành từng nhóm có giá trị gấp đôi nhau

Từ 4 yếu tố này, có thể giảm tối đa kích thước hộp chạy dao cắt ren theo định hướng sau:

- Để đổi dòng từ ren kẹp chặt sang ren truyền động ta dùng hai tst thay thế

đi qua 1 tỉ số truyền gấp đôi ( tst gấp bội – igb ) sẽ cắt được hết các trị số ren

ở cột bên

Theo định hướng đó, có thể biến đổi ( I) thành (I.a):

itttst thay thế ( bước ren phụ π)

ics, 1/ics tst nhóm cơ sở, cắt các ren trong một cột, ( cột cơ sở) Hệ Mét theo đường ics, hệ Anh theo đường 1/ics.

igh, tst gấp bội: sau khi qua ics, cho qua igh sẽ cắt được các ren ở cột bên cạnh

( gấp bội );

icd tst cố định, nối truyền động và bù chênh lệch tst giữa hai hệ ren;

ikd tst khuyếch đại, chỉ dùng khi cắt ren khuyếch đại ( quả cán ren, rãnh dầu);

id / c2 tst đảo chiều, cắt ren trái, phải

Mặt khác, nếu biểu diễn ics = Zn/Zo, Zn là số răng bánh bất kì của khối hình tháp- nooc-tông; Zo là số răng bánh đệm, chọn trước theo kết cấu máy, thay tr của 4 loại ren trong bảng ren vào (Ia), rút gọn sẽ có:

tr = KQ.Zn.Igb; m= KmZn.igb; k= KA.Zn/igb; Dp=Kp.Zn/igb (II)

trong đó KQ, Km, KA, KP, là hệ số tương ứng với các loại ren quốc tế, môđuyn, Anh, Pít Các máy tiện tuy khác nhau về: kí hiệu ( kích cỡ), trị số răng, cơ cấu sử dụng, nhưng các nhóm tst trong xích cắt ren đều như nhau Theo sơ đồ động máy T620, áp dụng (Ia) ta viết được phương trình tổng hợp xích cắt ren như sau:

Đây chính là dẫy trị số răng khối bánh răng noóctông

Số tst ( phương án không gian ) của hộp chạy dao là:

2(tst thay thế ) x ( 7-tst cơ sở + 7-tst 1/ics ) x 2 x 2 (tst gấp bội )= 112 (224 bánh răng )

88/22 88/2254/27VI 55/55V 55/55IV 60/60

60/60 VIII 35/28.28/35 IX

42/42 42/50

M2 XIIZn/35.25/28XI(M) XIII18/45XIV35/15XV.12=t r

M235/28.28/35XI(M3)28/25.36/Zn XII35/37.37/35 28/15 15/45 25,4/k(25,4 π /k)

Số bánh răng thực tế theo sơ đồ động là 30, ít hơn 194 bánh Chứng minh kích thước HCD cắt ren hợp lí nhất: Ren Anh có ~ 28 bước ren #, →khâu ir phải có 28 TST (=56 BR).

Để cắt được 4 loại ren (định nghĩa khác nhau, bước ren khác nhau) → 28 bước x 4 loại ren = 112 TST, → 224 BR, tốn phí, cồng kềnh Nếu trong một loại ren nếu xếp thành 4 cột (7 hàng), chỉ cần 7 tst cơ sở + 4 tst g/bội = 11→22b/rg; Phối hợp tổ chức 4 đường truyền có đoạn chồng lên nhau → cắt bước

19x21/127; (0.004) 22/7 (+0,040) 157/50 (-0.050)

Hai khả năng điều chỉnh còn lại là ở cơ cấu bánh răng hình tháp

Truyền động theo đường Nooctông chủ động, chuyển động truyền từ trục

X qua li hợp M2và nó được nối liền trục XII qua li hợp M4tới trục XIII, tiếp tục truyền tới trục XIV – XV vít me Từ noóctông chủ động truyền tới trục vít

me với tỉ số trưyền là ics

Từ nooctông bị động truyền tới trục vít me với tỉ số truyền là 1/icscác trị số ren được tiêu chuẩn hoá có hai cấp số cộng, có công sai không đều nhưng được tạo thành từng nhóm có giá trị gấp đôi nhau Người ta tính tỉ số truyền icscủa nhóm cơ sở để cắt bước ren trong 1 cột sau đó cho đi qua một nhóm gọi là nhóm gấp bội để cắt giá trị gấp đôi hay bằng 1/2 của cột bên cạnh Để cắt được nhiều bước ren cùng loại trong hộp chạy dao thường dùng bánh răng hình tháp có 7 răng ( có số răng từ 24 đến 28 răng ) cắt được 7 bước ren khác nhau Bên cạnh đó ta còn cần 2 bánh răng di trượt giữa 3 trục XIII, XIV, XV, có tỉ số truyền là igb vì vậy đơn giản ta có thể cắt được nhiều bước ren khác nhau

Để cắt ren trái hay ren phải thì

trong xích chạy dao phải có cơ cấu

đổi chiều Cơ cấu là chuyển động giữa

trụcVIII và trục IX có bánh răng đảo

idc=

35

28 28

i Z

(XI) M4(XIII)x igbM5(XV)x tv= tr

Zi: là 1 trong 7 bánh răng của mooc tông cắt ren Modul

- Ren Quốc tế dùng cho các mối ghép như: bulông, êcu, vít…

-Ren môdul dùng cho truyền động trục vít …Đơn vị: m tính theo trị số π

i Z

(XI) M4(XIII)x igbM5(XV)*12= tr

= mπ

Cắt ren Anh :

Dùng cho mối ghép như: bulông, êcu…

Ren Anh không đo chiều dài ren mà tính theo số vòng ren trên 1 tấc Anh (inch)

K = 1 tấc Anh/tr= 25,4/tr

Phương trình cắt ren: tr= 1vtc x idc x icd x 1/ics x igb x itt(

50

42) x tv

Để cắt ren Anh sử dụng cặp bánh răng 5042:

42(X)

35

37 37

35

i Z

3625

28

⋅ (XII)

35

2828

35

⋅ igbM5(XV)*12 = tr Cắt ren Pít: Giống như trường hợp cắt ren Moduyn

Dp = 1 tấc Anh/m = 25,4/m; (m= tr/π) →tr=

Dp

π

4 , 25

Phương trình cắt ren:

tr = 1vtc x idc x icd x 1/ ics x igb x itt(

97 64) x tv

Để cắt ren pit sử dụng cặp bỏnh răng

9764

64(X)

35

37 37

35(XI)

i Z

36 25

28(XII)

35

28 28

35(XIII)igbM5(XV)*12= tr.Cắt ren khuyếch đại: Dựng để gia cụng cỏc loại ren cú nhiều đầu mối :cỏn ren, trục vớt vụ tận…4 loại ren mà ta nờu ở trờn là cỏc loại ren tiờu chuẩn.Xớch cắt ren khuyếch đại bước ren tiờu chuẩn cao gấp 2,8,32 lần, được cộng với bộ đảo chiều cú U2t=

2

1, ta cú thờm cỏc ren khỏc nhau cú thể khuyếch đại lờn 4,16 lần Đường truyền động khụng nối từ trục VII,VIII mà

đi vũng nờn qua ikhuyếch đại

88 22

88 27

55 22

88 27

88 55

55 27

55 55

55 27

54

= 2

ckd gb

cs tt dc vtc VII VI ì VII (VIII)i i i i (XV)M5 ⋅ 12 =t

60

60 ) ( 22 55 22 88

55 55 22

88 ) ( 54

Mà theo yêu cầu bài toán ta phải thiết kế: ikđ = 2; 8;16; 32

Theo phơng án của máy chuẩn T620 trên trục IX, ta thiết kế thêm một cặp bánh răng có tỷ số truyền i = 2 với số răng tơng ứng là: Z1=28 và Z2=56.Bánh răng 56 đợc lắp trên bánh răng di trợt, để cắt ren khuếch đại ta chỉ cần gạt sang cặp bánh răng đó và tiến hành cắt ren

Kết luận: Ta cú 4 loại ren tuy tờn gọi khỏc nhau nhưng đều quy được về bước ren, trị số chờnh lệch nhau khụng nhiều phụ thuộc vào hệ số ren quốc tế

và ren Anh

Muốn cắt ren chính xác thì ta phải giới hạn tỉ số truyền sao cho ít nhất

Vì vậy đường truyền động sẽ từ trục chính VII – VIII- IX -itt- X (đóng M2) XII (đóng li hợp M3,M5 nối trực tiếp với trục ) XV tới vít me ( không đi qua

cơ cấu nooc tông và igb) Muốn cắt ren chính xác khác nhau ta phải tính itt

- Nếu quá nhiều tỉ số truyền sẽ dẫn đến sai số bước ren do mỗi tỉ số truyền

có 1 sai số bởi sự ăn khớp của bánh răng luôn có khe hở

Cắt ren mặt đầu:

Xích được nối từ trục chính trục XV ( giống với ren cắt dọc ) đi qua cặp bánh răng 28/56 ( không qua li hợp siêu việt ) xuống trục trơn đi theo đường trong hộp xe dao có trục vít me ngang có bước ren tx = 5 không nối qua trục vít me Để làm đường xoắn acsimet như mâm cặp 3 vấu Dao cắt ren tiến ngang vào tâm chi tiết

Xích cắt ren nhiều đầu mối:

Tính điều chỉnh cắt ren nhiều đầu mối cần chú ý:

- Điều chỉnh xích cắt ren để cắt riêng từng mối ren có bước xoắn tương ứng Thường bước xoắn này lớn nên chỉ thấy trong bảng ren khuyếch đại của máy Do đó ta phải dùng xích cắt ren khuyếch đại

- Chuyển từ mối này sang mối khác nhờ chuyển động phân độ Có hai kiểu chuyển động phân độ trong máy là:

+ Chuyển động phân độ quay trục chính, với cách phân độ này thì ta phải ngắt xích cắt ren, và được chia độ nhờ vành chia chia độ lắp ở đuôi trục chính Vành có 60 vạch đều, do đó ta có thể quay trục chính đi theo số vạch nhất định, để từ đó có được các ren có số đầu mối tương ứng

+ Đơn giản hơn là dùng chuyển động phân độ tịnh tiến, nhờ bàn dao trên

và đồng hồ so, ta có thể tịnh tiến dao dọc cho phội một giá trị tương ứng với bứơc ren của phôi gia công Đôi khi còn dùng giá lắp nhiều dao để đồng thời gia công các đầu mối

2.3.3 Xích tiện ren trơn

Có hai loại: Tiện trơn dao dọc và dao ngang (dùng để khoả mặt đầu và cắt đứt) Xích tiện trơn truyền động như xích cắt ren Nhưng đến trục XIX thì không đóng li hợp M5, đi qua cặp bánh răng

56

28( bên trong cặp bánh răng 56

có li hợp siêu việt ) xuống trục XVIII

Trục trơn đi qua

26

37 37

30 × , đến trục vít với k = 6 bánh vít 28 răng làm cho

trục bánh vít quay tròn Truyền động bắt đầu chia làm 2 ngả: theo nửa bên trái trục bánh vít 28 dùng để tiện chạy dao dọc, nửa bên phải tiện chạy dao ngang

- Chạy dao dọc: Từ bánh vít 28 qua cặp bánh răng

37

40( bánh răng 40 lồng không) đường li hợp truyền chuyển động vào trục qua cặp bánh răng

66

14 tới bánh răng- thanh răng ( có 10 răng ), m = 3→xe dao chạy dọc hướng vào mâm cặp

( chạy thuận ) Muốn đảo chiều chuyển động, ta cho đường truyền nối tư trục XVII qua bánh răng 40 qua bánh răng đệm 38 tới bánh răng 40 trên trục XVII, đóng li hợp →chuyển động truyền qua cặp bánh răng

66

14 tới bộ truyền bánh răng – thanh răng như trường hợp tiện dọc

- Chạy dao ngang: Để giảm thời gian chết dẫn đến cần chạy dao tiến nhanh vào chi tiết gia công, muốn vậy người ta lắp động cơ có chỉ số: N= 1

KW, n=1410v/ph Động cơ này truyền chuyển động qua bộ truyền đai tới trục XVIII làm dao tiến vào chi tiết gia công

Xích nối từ động cơ điện chạy dao nhanh lắp trên thành thân máy dưới ụ động có công suất Nđc = 1 KW và n = 1410vg/ph Động cơ này quay truyền qua bộ truyền đai có tỷ số truyền iđ =

+ Quay bàn dao trên theo vạch khắc độ côn tương ứng

2.3.5 Một số cơ cấu chính của máy tiện

*Trục chính: (Hình 2.5) Là trục quan trọng nhất của máy tiện T620.

Đầu trước có lỗ côn với độ mooc số 6 để lắp mũi tâm, bên ngoài trục chính có mặt côn ngắn để lắp mâm cặp của máy Trục chính được ghá trên 2 gối đỡ lăn Gối đỡ phía trước là ổ con lăn hai dãy(2), vòng trong của ổ côn Ổ được điều chỉnh bằng đai ốc hãm (3) và vít chống tháo lỏng (4) ép chặt vào vòng trong của ổ xê dịch theo phần côn ở ổ trục chính và được nở ra làm giảm

độ hở giữa con lăn và vòng ngoài ổ bi Gối đỡ sau gồm 2 vòng bi đỡ (5) và (6) được điều chỉnh bằng đai ốc (7) Độ hở do ổ bi bị mài mòn trong quá trình làm việc

Hình 2.5: Trục chính của máy T620 1-Trục chính; 2- Ổ bi đũa; 3,7- Đai ốc điều chỉnh; 4- Vít hãm;

- Có khả năng thay đổi vận tốc trục bị dẫn một cách điều hoà

- Có thể điều chỉnh thời gian khởi động của trục bị dẫn

- Có thể điều chỉnh trị số mômen

Z50xm2,5

Z50xm2,5 Z55xm2,5

Dùng li hợp ma sát nhiều đĩa ma sát có thể truyền mômen xoắn lớn, kết cấu tương đối gọn và lực ép không lớn lắm Vì vậy nó được dùng khá phổ biến trong các ngành chế tạo máy hạng nhẹ và trung bình.

Đường truyền nghịch có tác dụng đảo chiều quay của trục chính không đảo chiều quay của động cơ điện

*Cơ cấu li hợp siêu việt

Cơ cấu li hợp siêu việt có tác dụng đảm bảo an toàn khi ta sử dụng truyền dẫn từ động cơ 2 tạo ra chuyển động chạy dao nhanh trong khi đang có chuyển động chạy dao công tác Nếu không có cơ cấu li hợp siêu việt thì trong khi xích chạy dao nhanh và động cơ chính đều truyền tới cơ cấu chấp hành là trục trơn bằng hai đường truyền khác nhau sẽ làm xoắn và sinh ra gãy

trục Cơ cấu này được dùng trong trường hợp máy chạy dao nhanh và khi đảo

chiều quay của trục chính

Cấu tạo của cơ cấu li hợp siêu việt.

Có 2 đường truyền:

Hình 2.7: Cơ cấu Ly hợp siêu việt