Chuyển động học trong máy cắt kim loại - Chương 10

Máy là tất cả như ng công cụ hoạt động theo nguyên tắc cơ học dùng làm thay đổi một cách có ý thư c về hình dáng hoặc vị trí của vật thể.

N- Tính tỉ số truyền i để điều chỉnh bánh răng thay thế.

II.2 Ví dụ về điều chỉnh máy tự động:

II.1 Điều chỉnh máy tự động nhóm 1:

 Điều chỉnh máy tiện tự động định hình dọc:

* Nội dung công việc điều chỉnh:

1) Lập bản vẽ

2) Chuẩn bị máy, dụng cụ cắt, phôi, đồ gá

3) Sơ đồ bố trí bàn dao

4)Lập sơ đồ gia công

5) Xác định chế độ cắt

6) Xác định các thông số công nghệ

7) Lập phiếu điều chỉnh

8) Lập chu trình làm việc

9) Thiết kế cam

Nội Dung

1) Lập bản vẽ:

 Đặc điểm của máy tự động định hình dọc

- Chỉ gia công những chi tiết nhỏ, đơn giản và ít nguyên công …

(Hình Chi tiết gia công)

2) Chuẩn bị máy, dụng cụ cắt, phôi, đồ gá:

- Dựa vào hình dáng của chi tiết, xác định chọn nhóm máy, chi tiết đơn giản,

dể gia công

- Chọn máy 112

1: Máy tiện

: Thế hệ máy

12: Đường kính lớn nhất (Dmax), máy có thể gia công được ( 12)

3) Sơ đồ bố trí bàn dao:

Trên máy có bộ đồ gá phay rãnh vít, làm việc trùng với các nguyên công khác Máy có 3 bàn dao đứng và hai bàn dao ngang (gọi là bàn dao đòn cân)

* Các bước điều chỉnh máy:

 Lập sơ đồ gia công:

 Thứ tự chọn dao

Dao (1 vạt góc , dao (2) tiện trụ ngồi , dao (3) cắt đứt

Ngồi ra còn có bàn dao cắt ren đặt đối diện trục chính và dao phay rãnh vít lắp trên

đồ gá chuyên dùng:

3 2

1 4

4)Lập sơ đồ gia công:

Bảng thứ tự các nguyên công:

Số nguyên

1

2

3

Vạt góc: 3 x 45o

Tiện ngồi: Þ5,96 x 32

Cắt ren và cắt đứt: M6 x 1

5) Xác định chế độ cắt:

 Dựa vào thuyết minh của máy,vật liệu và bản vẽ,hoặc giáo trình (sách chế

độ cắt khi gia công cơ…)

 Chọn lượng chạy dao dọc Sd = 0.04 mm/ v

 Lượng chạy dao để cắt đứt Sn = 0.02 mm/ v

 Vận tốc cắt khi tiện trơn: V = 65 (mét/ phút)

phút)

 Trên cơ sở các số liệu đã có ta tính số vòng quay của các bước nguyên công:

Số vòng quay phôi:

H X.6. Sơ đồ bố trí bàn dao trên máy 112

2073 10

.

65 1000







ft

 Ta chọn số vòng quay gần nhất với số vòng quay có trên máy:

n f = 2070 (v/f)

Số vòng quay khi cắt ren: 372

6

7 1000







ft

Cắt ren bằng phương pháp cắt đuổi bàn ren

Số vòng quay trục dụng cụ khi cắt ren: ndr

Ndr = nft + nor = 2070 + 372 = 2442 (v/f)

Số vòng quay khi lùi: n’

dr = 0, (trục dụng cụ không quay) 6) Xác định các thông số công nghệ:

a)Xác định chiều dài hành trình:

 Gồâm 16 bước nguyên công:

 bước1-3:kẹp phôi, bộ phận kẹp có sẳn trên máy nên không cần tính tốn

 bước 2: chọn dao cắt, dày 2 mm

Chiều dài ụ phôi lùi: L2 = 40 + 2 = 42 mm

Ta lấy tỉ số truyền từ cam đến ụ phôi: h2 = i.L2 = 42 mm

 Hành trình bước 4: cắt đứt (vạt mặt đầu)

1 = 0.5, dao ngồi phôi

2 = 0.15,dao vượt qua đường tâm phôi, L4=0.5+5+0.15+2tg10o = 6 (mm)

Dao cắt đứt được đặt trên bàn dao 3 của giá dao, có i3 = 3

Độ nâng cam là: h = I.L4 = 3.6 = 18 (mm)

 Bước 5:

H X.7. Sơ đồ bước cắt đứt

- Hành trình vạt góc 3x45o

L5 = 15 (mm), tỉ số truyền từ cam tới bàn dao, i = 3

 Bước 6: Hành trình vạt góc

L6 = 3.2 (mm)

Độ nâng: h6 = 3,2 x3 = 9,6 (mm)

 Bước 7: dao lui về vị trí cũ:

L7 =L5 + L 6 = 1.5+3.2 = 4.7 (mm)

H7 = 3 x 4.7 = 14.1 (mm)

 Bước 8: Hành trình chạy không,(dao tiến từ ngồi vào)

L 8 = 0.5 + 2 = 2.5 (mm), với I = 3

Góc nâng cam: H8 = 3 x 2.5 = 7.5 (mm)

 Bước 9: tiện trụ ngồi Þ5,96

Dao cách chi tiết:  = 0.2

Dao chuyển động suốt độ dài hành trình:

L = 32 - 1 + 0.2 = 31.2 (mm), i = 1, h9 = i.L9 = 31.2(mm)

 Bước 10: dao tiện ngồi lùi:

L10 = L8 = 2.5 (mm)

H10 = h8 = 7.5 (mm), hành trình lùi dao giống nhau

 Bước 11: dao cắt nằm lệch với dao tiện 1 khoảng 0.8 (mm)

H X.8. Sơ đồ bước vạt cạnh

H X.9. Sơ đồ bước tiện ngoài

- Ụ phôi tiến nhanh, hành trình chạy không

L11 = 0.8+ 8 + 2 = 10.8 (mm), i = 1, h = 10.8 (mm)

 Bước 12,13,14: bước cắt ren và lùi (hành trình làm việc):

L12 = L13 = 20 + 1 = 21 (mm)

- Cơ cấu kẹp phôi vào cùng một lúc với hành trình cắt ren này

 Bước 15:

Dao cắt đứt đi vào (hành trình chạy không)

L 15 = 0.3 mm, i = 3

H15 = 3 x 0.3 =0.9

(i: tỉ số truyền từ trục phân phối đến bàn dao)

 Bước 16: hành trình cắt đứt chi tiết: L 16 = 0.2 + 5+ 0.15 +2tg10 = 5.7 (mm) Vì:i = 3, h16 = 3 x 5.7

b) Xác định số lượng vòng quay và thời gian chính:

 Số lượng vòng quay cần thiết của trục mang phôi, cho các bước nguyên công:

Kí hiệu: Ki = Li / Si,

Đối với hành trình cắt ren: Zi = Li / Ti

Khi vạt góc K6 = 80 vòng

Khi lùi bàn ren L13 =21 vòng

 Hệ số qui dẫn khi cắt ren là:

6 5 372

2070









or

ft ti

to r

n

n n

n C

 Số lượng vòng quay cần thiết khi cắt ren: K12 = Z Cr = 21 x 5.6 =118 (vòng)

+ Bước cắt ren trùng với bước cắt đứt phôi nên thời gian gia công tính cho mỗi bước này:

H X.10. Bước ụ phôi tiến nhanh

Vậy thời gian chính: s

n

K K K n

k T

ft to

i

5 33 60 2070

1145 60

.











 Thời gian sơ bộ gia công chi tiết:

T = 4.6 + 1.07T1 = 4.6 + 1,07 x 33.5 = 40 s

Năng suất của máy là: Q = 60 /T = 60 /40 = 1,5 (chi tiết / 1phút)

c) Xác định sự phối hợp giữa các nguyên công:

- xác định góc quay  các hành trình chạy không của trục phân phối:

: phụ thuộc vào năng suất của máy (Q)

Nếu công suất Q của máy có Q = 0  8 (chi tiết / phút)

Thì: Khi cam nâng 1 mm:  = 1.2o

Khi cam hạ 1 mm:  = 0.5o

Nếu công suất Q của máy có Q = 8 15 (chi tiết / phút)

Thì: Khi cam nâng 1 mm:  = 1.5o

Khi cam hạ 1 mm:  = 1o

Trên cơ sở này ta xác định góc  cho từng bước nguyên công:

1 và 3 Khi mở ống kẹp Khi siết ống kẹp  = 151 = 10oo

2

Uï phôi lùi, cam làm việc trên đường

cong hạ xuống, cam hạ một đoạn

h = 42mm,

Góc quay:

2 = 0,5o.H2 = 0.5x42= 21 o

4 Dao cắt đứt lùi khi cam hạ 4 = 0.5o H4 = 0.5 x 18 = 9 o

5 Dao vạt góc khi cam nâng, bước nàytrùng với bước 4 5 = 0.5H o x h5= 0.5 x4,5= 5.4O

5 = 4,5 mm

7 Dao vạt góc lùi khi cam hạ 6 = 0.5o x h6 = 0.5 x 14,1 = 7O

8 Dao tiện ngồi vào khi cam hạ, bước này trùng với bước 7 7 = 0.5o x h7 = 0.5 x 7,5 = 4O

10 Dao tiện ngồi lùi khi cam nâng 10 = 1,2o x h10 = 1.2 x 7,5 = 9O

11 Uï phôi tiến nhanh khi cam nâng 11 = 1,2o x h11= 1.2 x 10.8 = 13O

15 Dao cắt đứt vào khi cam nâng

15 = 1,2o x h15 = 1.2 x 0.9 = 1.08O

- Để dể thiết kế và gia công ta chọn

15 = 3o

 Góc quay của hành trình phụ và chạy không của trục phân phối:

 = 10 +21+15+9+7+9+13+3 = 87o

 Tổng góc quay trục phân phối cho hành trình làm việc:

 = 360o -  = 360o - 87o = 273o

 Góc quay của hành trình phụ và chạy không của trục, phân phối :

 = 10 + 21+15+9+7+9+13+3 = 87o

 Số góc trục phân phối cho từng bước công tác:

- Ta có: 9 = 0,24 780 =185o

16 = 0,24 285 = 68.4o = 69o

*Các bước gia công trùng:

12 = 0,24.118 = 28o





19 80 24 , 0 80 1145

273 6





13 = 0,24.21 = 5o

 Ta điền các giá trị  và  vào bảng, bắt đầu tính giá trị các góc quay của trục phân phối cho các nguyên công không trùng kế tiếp nhau từ: 0 - 360o

 Số góc  và  trùng nhau thì bố trí tương ứng vào giữa các bước trên (đặt trong ngoặc)

Năng suất của máy:(năng suất này gần bằng với năng suất sơ bộ)

(chi tiết / phút)

7) Lập phiếu điều chỉnh:

Là phiếu tập hợp tất cả các số liệu cần thiết của tất cả các bước gia công để thực hiện nguyên công đã đề cập:

Các kí hiệu:

L: chiều dài các hành trình (mm)

H: độ nâng của cam (mm)

K: số lượng vòng quay trên 1 bước (vòng)

o: góc quay công tác của trục phân phối trên 1 bước

o: góc quay chạy không của trục phân phối trên 1 bước

 Các số trong ngoặc là số liệu của các nguyên công trùng(n’lv, ’, ’, )

Góc quay của cam

Từ o Đến o

36 1 360

87 1 5 33

60 2

1 1 1

































o

T

Q





2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

Mở ống kẹp phôi

Uï phôi lùi

Siết ống kẹp phôi

Dao cắt đứt lùi

Dao vạt góc vào

Vạt góc 3 x 45o

Dao vạt góc lùi

Dao tiện ngồi vào

Tiện ngồi Þ 5,96

Dao tiện ngồi lùi

Uï phôi tiến nhanh

Cắt ren M6 x 20

Bàn ren lùi

Cơ cấu kẹp ôm chi tiết

Dao cắt đứt vào

Cắt đứt

Cơ cấu kẹp mang chi

tiết

Phay rãnh vít

-42 -6 1.5 3.2 4.7 2.5 31.2 2.5 10.8 21 21 0.3 5.7

42

18 + 4.5 + 9.6

- 14.1

- 7.5 + 31.2 + 7.5 + 10.8

+ 0.9 + 17.1

0.04 -0.04

-t = 1

t = 1

0.02

80

780

(118) (21)

285

19

185

(28)

69

10 21 15 9 (6)

7 (4) 9 13 (5) (4) 3

(10) (30)

0 10 31 46 (46) 55 74 (77) 81 266 75 (291) (319) 288 291

10 31 46 55 (52) 74 81 (81) 266 275 288 (319) (324) 291 360

8) Lập Chu Trình Làm Việc:

 Lập biểu đồ chu trình làm việc của cơ cấu, dựa vào phiếu điều chỉnh:

0 STT Cơ cấu chấp hành

01

02

03

04

05

06

Cơ cấu kẹ phôi

Ụ trục phôi

Dao cắt đứt

Dao tiện ngòai

Dao vát cạnh

Bàn ren

CHU TRÌNH LÀM VIỆC CƠ CẤU CAM

46

288 275

266 81

288 291 55

77 55 74 81

291

319 324

9 Thiết kế cam:

Máy 112 chỉ dùng cam đĩa,để thực hiện chu trình ta cần thiết kế 3 loại cam

 Cam điều khiển trục phơi,

 Cam bàn dao địn cân (điều khiển dao cắt đứt và dao tiện ngồi) và cam bàn dao đứng (điều khiển dao vạt gĩc)

 Cam điều khiển cơ cấu kẹp cĩ sẵn trên máy, chỉ cần điều chỉnh, thiết kế cam bàn ren (nếu khơng cĩ)

-Kích thước cam phụ thuộc vào kích thước và cách bố trí các bộ phận của máy,

Ụ trục phơi

Bàn dao địn cân

Bàn dao đứng

20 35 25

90 65 60

120 125 125

130 135 135

- Trị số Rmin: phụ thuộc vào Rmax, độ nâng của cam (h), h: nằm trong giới hạn Rmin đã cho

9.1) Cam ụ trục phơi:

Ta lấy: Rmax = 90 mm, R = 120 mm, A = 130 mm, h2 = 42,

Rmin = Rmax – h2 = 90 – 42 = 48 mm

 Dựa vào phiếu điều chỉnh ta xác định các đường cong cam như ssau:

Từ 0o 10o; cam chạy khơng,10o 31o; cam hạ

31o 81o; cam chạy khơng,81o 266o; cam làm việc

266o 275o; cam chạy

khơng,275o 288o; cam nâng

288o 360o; cam chạy khơng

Ta đặt vị trí các gĩc này lên vịng trịn cĩ

bán kính Rmax và vẽ cam:

Điều kiện kỹ thuật:

257

0

0 350 340 330

31 0

30 0

28 0

25 24 23

11 0

80 70 60 50 40 30 20 10

1 2

3

7

Dmax= 180

Dmin= 40

R=12 0 10

31 81

28 8

- Vật liệu: thép Cm10

- Độ thấm than: 0.8 – 1.2mm

- Tôi: 54 – 58 HRc

- Tỉ lệ: 1:2

 Đường cong làm việc là đường cong arsimet, đảm bảo gia công êm và lượng chạy dao ổn định

- Hành trình lùi nhanh và tiến nhanh có thể dùng đoạn thẳng

- Lỗ Þ20 dùng để lắp cam vào trục phân phối

9.2)Cam bàn dao đòn cân:

 Cam này điều khiển dao cắt đứt và tiện ngồi;

Ta lấy; Rmax = 65 mm, R = 125 mm, A = 135

mm, h2 = 31.2

Rmin = Rmax – h2 = 65 – 31.2 = 33.8 mm

Từ 0o  46o; cam chạy không,46o  55o; cam hạ dao cắt đứt lúi

55o  74o; cam chạy không,77o  81o; cam hạ ddao tiện ngồi tiến vào

81o  266o; cam đứng yên, thực hiện tiện ngồi

266o  275o; cam nâng, đưa dao tiện ngồi lùi

275o  288o; cam chạy không.,288 291o; cam nâng đưa dao cắt vào

291o  360o; hành trình làm việc cắt đứt chi tiết

Điều kiện kỹ thuật:

- Vật liệu: thép Cm10

- Độ thấm than: 0.8 – 1.2mm

- Tôi: 54 – 58 HRc

- Tỉ lệ: 1:2

 Cách vẽ tương tự như vẽ

cam ụ trục phôi:

 Các đường chạy không là

cung tròn

 Đường cong gia công tiện là

cung tròn

 Đường cong cắt đứt là

đường arsimet

9.3) Cam bàn dao đứng:

Điều kiện kỹ thuật:

- Vật liệu: thép Cm10

- Độ thấm than: 0.8 – 1.2mm

- Tôi: 54 – 58 HRc

- Tỉ lệ: 1:2

258

H X.11 Hình vẽ cam ụ trục phôi:

0 350 340 330 320 310

30 0

29 0

26 0

23 22 21 200 190

120

11 0

10 0

70 60 50 40 30 20 10

1

2 3

4

0

46 55 77 81

26 6

R125 Dmax130

Dmin70 A=135

H X.12 Hình vẽ cam bàn dao đòn cân:

1

0 35 0

34 0 33 0 32 0 31 0 30 0 29 0 28 0 27 0 26 0 25 0 24 0 23 0 22 0 21

0 20

0 19

18 16 15

14 0

13 0

12 0

11 0

10 0 90 80 70 60 50 40 30

2 0

1 0

2 3 4 5 6

46 55 74 81

R1 25 Dmax

120

Dmi n50

A1 35

 Cam này điều khiển dao vạt góc:

Ta lấy; rmax = 60 mm, r = 125 mm, a = 135 mm, h2 = 14.1

Rmin = 45,9 mm

từ 0o 46o; cam chạy không

46o 52o; cam nâng đưa dao gạt vào

52o 55o; cam chạy không

55o 74o; cam làm việc

74o 81o; cam hạ để lùi dao

81o 360o; cam chạy không

 Cam nâng hạ đều là những đoạn thẳng, cam chạy không là những cung tròn, để cam ít mòn ta hạ bán kính cam, hoặc thay bằng đường cong arsimet

 Đễ dể lắp cam vào trục phân phối, ta xẻ rãnh cho cam bàn dao đứng

H X.13. Hình vẽ: cam bàn dao đứng