Máy công cụ - Chương 5

Máy công cụ trong CTM có nhiều loaih, trong đó chủ yếu là máy cắt kim loại. chế tạo các chi tiết kim loại, hình dáng kích thước xác định. Lịch sử phát triển MCC tiền thân là máy tiện gỗ. Máy GC gỗ x

Machine Tools & Tribology 1

Đ1 Nguyên lý gia công bánh răng

1.1 Phương pháp gia công bánh răng trụ

 m = 1 ữ 5 mm (Trong máy công cụ)

 Dạng răng : thân khai, xicloit, novikop, thẳng, nghiêng, v.v

Machine Tools & Tribology 3

2 Phương pháp bao hình

* Đường sinh là thân khai :

* Dao c/đ luôn luôn tiếp xúc

điểm với đường sinh

 BR ăn khớp BR

+ Một BR đứng yên → Phôi

+ Một BR quay tròn xung quanh tâm và lăn → Dao

 TR ăn khớp BR

+ Một BR đứng yên → Phôi

+ Một TR vừa quay vừa tịnh tiến → Dao

Để đơn giản chuyển động của máy → truyền cho phôi 1 c/đ

Phương pháp bao hình g/c răng là nhắc lại sự ăn khớp truyền động theo kiểu BR - BR hoặc BR – TR, trong đó:

1 đóng vai trò của dao - 1 đóng vai trò của phôi một cách cưỡng bức ( Phay, xọc, bào, chuốt, mài răng)

Đ1 Nguyên lý gia công bánh răng

Bánh răng thân khai làm dao

Thanh răng làm dao

→T 2 ph¶i lµ tÞnh tiÕn khø håi

Machine Tools & Tribology 5

* T 4 : chạy dao ăn hết chiều cao răng

* Quay dao một góc ϕ sao cho hướng răng TV ≡ răng BR

 Gia c«ng b¸nh r¨ng trô r¨ng nghiªng

Ph ö ¬ng ® ö êng xo¾n dao

Machine Tools & Tribology 7

- Xích vi sai cắt bánh răng nghiêng:

+ Bàn dao tịnh tiến T 3 →phôi quay thêm Q 5

+ Xích nối từ vitme tới phôi : phôi nhận Q 1

& Q 5 → cơ cấu hợp thành.

T/t x vg vitme.i cđ6-7 i y i HT i cđ4-5 i x = ±1 vg phôi

T: Bước của BR nghiêng

(+) → Q 1 & Q 5 cùng chiều - xoắn phải

(-) → Q 1 & Q 5 ngược chiều - xoắn trái

T

Z

K k i

i

ô ph n

i

ô ph 1

x

Machine Tools & Tribology 9

±

=

x i

« ph n

x 2

x

x 2 y

i

Z.m

Sin.t

ki

T

t.k

Sin.t.k

i

1 n

x 2 y

π

β

=

1 i.

y x

±

=

i

« ph n

x 2

x 2 y

Z m

Sin t

k T

t k

1- Thân máy; 2- Trụ đứng mang dao;

3- Trụ đỡ phôi; 4- Dao; 5- Động cơ

điện phụ; 6- Bàn máy di động hướng

kính; 7- Phôi; 8- ụ gá phôi; 9,10- Hộp

lắp chạc BRTT.

Đ2 Máy phay lăn răng 5E32

Machine Tools & Tribology 11

§2 M¸y phay l¨n r¨ng 5E32

10 25

§ 4 9 t=5x1

k=1

120

16

N=0,18kW n=1400vg/ph

79 t=10x1

b 1 k=1 35

16 35

xxx v

vi

25 18

iii xxiii 30 ix

xviii xx

36

§ 1 N=45kW

n=1440vg/ph d 1 =126

a 2 b 2 c 2 d 2

34

M 2 20

xix xxii §

2

xxi

16 16

36

xvii

19

45 k=16

N=1kW n=1440vg/ph K=4

ii a A 35

DS A

32 k=1 B B

Bàn dao kÐo dµi

18 72

2.2 Các xích truyền động chính

 Xích tốc độ : Phương trình xích động:

→Công thức điều chỉnh:

II a → III và II b → III có A khác nhau, m = const → Z A + Z B = 70.

Đổi chiều quay của dao: lắp A lên II b.

dao b

72

18)

VI

(25

25)

V

(25

25)

IV

(25

25)

III

.(

B

A.)II

(35

35or)II

(48

32.99,0)

n

π

=

Machine Tools & Tribology 13

4 VS

vgdao

Z

K)

XIV

(96

1)

XIII

(d

c.b

a)

XII

(f

e.M:)1(i

)

VIII

(46

46)

III

(25

25)

IV

(25

25)

V

(25

25)

VI

(18

72)

VII(1

=

=

48

24 hoÆc 36

36 f

K

24d

c.b

a

ix = =

Z

K

48d

c.b

a48

24f

eLÊy161

Z:Khi

Z

K

24d

c.b

a36

36f

eLÊy161

Z:Khi

i

« ph

i

« ph

 Xích chạy dao thẳng đứng

 Lượng di động tính toán: 1 vg phôi→S Đ (mm) của dao phay.

Công thức điều chỉnh:

 Xích vi sai : dùng khi cắt răng nghiêng: i VS = 2, ngắt M 4 đóng M 5

 Lượng di động tính toán:±1vg phôi→T(mm) chạy dao đứng của dao.

1 d

c b

a f

e ).

2 ( i ).

M )(

X (

d

c b

a ) XVII (

45

36 ).

XX ( 19

19 ).

XXI ( 16

16 ).

XXII ( 4

20 ).

M )(

XXIII )(

M ( 5

30 ).

2

2 2

2 2

2 1

1

1 1

1 i

ô

30

5 ).

M )(

XXIII )(

M ( 20

4 ).

XXII ( 16

16 ).

XXI ( 19

19 ).

XX ( 36

45 ).

XVII )(

M )(

XVI ( d

c b

a ).

XV ( 24

2 ).

VIII ( 1

96

.

Đ 1

1 1

1

10

3 d

c b

a

i = =

K T

Z

25 d

c b

a i

vào d

c b

a f

e :

Thay

2

2 2

2

⇒

K m

Sin 95775 ,

7 d

c b

a i

m , :

Cho

n 2

2 2

2 y

Machine Tools & Tribology 15

 Xích chạy dao hướng kính của trục dao phay:

– Lượng di động tính toán : 1 vòng phôi → S K mm

 Xích chạy dao hướng trục:

Dùng khi gc bánh vít theo phương pháp chạy dao hướng trục Phải lắp bàn dao kéo dài: nối trục XXIX với trục XXII.

- Lượng di động tính toán: 1 vg phôiS tr

- Phương trình xích động:

Công thức điều chỉnh:

K 2

1 1

1 1

25

20 20

10 20

4 20

10 ) M ( 20

4 16

16 19

19 36

45 ) M ( d

c b

a 24

2

4

5 d

c b

a

=

tr 1

1

1 1

50

1.35

35.16

16)

XXIX(

x)XXII

(16

16.19

19.36

45)M

(d

c.b

a.24

2.1

96

tr 1

1 1

 Xích di động dao phay

- Di chuyển nhanh dao phay - hướng trục khi chạm công tắc hành trình

-đ/c = Rơle thời gian →di chuyển nhanh trục chính VII:

– Bàn dao di động nhanh thẳng đứng : xuất phát từ Đ 2

– Trụ đứng di động nhanh hướng kính : xp từ Đ 2 qua M 2 ngắt M 3→XXVII

120

1 16

9

ph / mm 229 10

30

5 ) M )(

M

( 20

4 16

16 19

19 36

45 42

16 1440

ph / mm 55 10

25

20 20

10 20

4 20

10 ) M

( 20

4 16

16 19

19 36

45 42

16 1440

mm 6 , 1 10

30

5 ) M ( 1

SĐ = vgTQ 3 =

mm410

.25

20.20

10.1

Machine Tools & Tribology 17

2.3 ®iÒu chØnh m¸y gia c«ng b¸nh vÝt:

V 1000 n

π

=

f

e Z

K

24 d

c b

K 1

1 1

4

5d

c.b

a

=

tr 1

1 1

d

c b

a

=

tr 1

1

1 1

50

1 35

35 16

16 ) XXIX (

x ) XXII

( 16

16 19

19 36

45 ) M

( d

c b

a 24

2 1

96

S k

Machine Tools & Tribology 19

 Dao phay di động S tr

→ BR gia công phải quay bổ sung vòng

Z : Số răng của bánh vít

mtr : mô đun chiều trục bánh vít

Str : chạy dao hướng trục (chọn theo bảng chế độ cắt)

 Xích nối từ trục vít me XXXII xuống bàn máy :

Str dao phay → vòng phôi

tr

tr

m.Z

Sπ

tr

tr

m Z S

tr

tr VS

2

2 2 2 tr

m Z

S 96

1 d

c b

a f

e ).

2 (

i.

30

1 d

c b

a ).

XVI

( 45

36

).

XX

( 19

19 ).

XXI

( 16

16 ).

XXIIX

( 16

16 ).

XXX

( 35

35 ).

XXXI

( 1

50 ).

XXXII

( 5

24 d

c b

a f

e :

K m

38733 ,

2 d

c b

a K

m Z 2

Z

15 d

c b

a

tr 2

2 2

2 tr

2

2 2

π

=

⇒

Machine Tools & Tribology 20

Gia công BR trụ thẳng, răng nghiêng,

răng V, trục then hoa, răng trong, bậc

D = 20 - 1600 mm ; β= 30 0 , m max = 12 mm

Kí hiệu : 512, 5A12, 514, 5A14, …

3.1 Các chuyển động tạo hình bề

mặt và chu trình gia công

khớp giữa BR-BR ( 1 là dao&1 là phôi )

Machine Tools & Tribology 21

 Chuyển động vào cắt S K :

∑ S K =h răng

 m nhỏ: Phôi quay 1/3 vòngS K = h răng →phôi

quay thêm 1 vòng để cắt hết chiều cao các răng

A 0

– Sơ đồ kết cấu động học:

 Xích tốc độ:

ĐC 1 - 1 - i v - 2 - 3 - đĩa biên → dao xọc

(1 vg đĩa biên - 1 htk dao xọc)

 Xích bao hình:

Q 1 - BV/TV - 4 - 5 - i x - 6 - 7 - Q 2

 Xích chạy dao hướng kính:

Đĩa biên - 3 - 2 - 8 - 9 - i 0 10

M 1 - 11 - Cam C 2 (đẩy dao tiến S K )

 Xích cơ cấu duy trì chiều sâu h:

Khi S K tiến hết chiều sâu gia công h

5

9

8

2 3 13

10

12

1

11

Machine Tools & Tribology 23

 Xích nhường dao:

Khi lùi dao → phôi lùi ra: không

mòn dao:

Đĩa biên quay 1 vòng - 3 - 13 - 14

- Cam C 1 : kéo phôi ra, đẩy phôi

vào 1 lần.

 Xích chạy dao vòng:

(Để Tính năng suất của máy)

Đĩa biên - 3 - 2 - 8 - 9 - Đ (đảo

5

9

8

2 3 13

10

12

1

11

Machine Tools & Tribology 25 Sơ đồ động máy xọc răng 514

1 100

1 ).

VIII

( 30

30 ).

IX

( 30

30 a

b c

d ).

XI

( 1

240

Z

i

« ph

dao

Z 4 ,

2 d

c b a

Machine Tools & Tribology 27

 Xích chạy dao hướng kính

Lượng di động tính toán :

h : độ nâng hướng kính của đường Acsimet (1 vg)

2

2 B

Đ

40

2 ).

M ( 40

1 48

24 b

a ).

xích ( 28

28

)i

ả sangph M

.(

S h

1600 b

Z m 100

1 ).

VIII ( 30

30 b

a 42

28 23

3 ).

i

á tr )(

V ( 28

28 ).

1

Z m

366 b

a i

n 240

1 180

80 ph / vg 1440

d

c b a

3.3 Cơ cấu đặc trưng

 Cơ cấu phối hợp xích chạy dao hướng kính và xích cơ cấu tính ( xích

duy trì chiều sâu h )

Trục (V) → a 2 /b 2 → (VIX) → 24/48 →

(XV) → 1/40 M 2 đóng → 2/40 → cam

46 → con lăn 47 → kéo trục (XVIII)

sang phải → chạy dao hk Cần 2 tỳ

lên mặt cong phụ của cam Hết mặt

Khi con lăn 47 rơi vào r–nh lõm của

cam 46 → trục (XVIII) sang trái → 8

→ dừng.

Machine Tools & Tribology 29

 Cơ cấu xích nhường dao

 Cơ cấu cam

- Thực hiện chạy dao hướng kính

- 3 loại cam - 3 phương pháp ăn dao hướng kính

Machine Tools & Tribology 31

– Trục dao gia công bánh răng nghiêng.

 Dùng dao xọc răng nghiêng.

 Bạc 1 có rãnh xoắn gắn cứng với trục dao.

 Bạc 2 gắn cứng với bánh vít Z = 100.

– Cơ cấu điều chỉnh hành trình vị trí trục dao.

 Điều chỉnh hành trình dao xọc: vặn a thay đổi

độ lệch tâm chốt 2

 Điều chỉnh vị trí trục dao (vị trí bắt đầu): vặn

b thay đổi vị trí ăn khớp TR & BR

Phay lăn răng, xọc răng: bánh răng chưa nhiệt luyện, độ chính xác ko cao

→ cần gia công tinh bánh răng.

4.1 Vê đầu răng.

Mục đích: bánh răng di trượt dễ gạt vào khớp.

Các dạng vê đầu răng: côn, tang trống, phẳng, lồi, 2 mặt.

Phương pháp:

Machine Tools & Tribology 33

- Độ nhẵn bóng trên chiều cao răng không đều.

- Nếu kéo dài → sai lệch hình dáng.

P

4.3 Cà răng.

Mục đích: giảm độ lượn sóng trên bề mặt răng

Phương pháp:

- Cho dao cà răng là bánh răng nghiêng (hoặc

thanh răng) ăn khớp với phôi (chưa tôi) Trên

dao cà có khía các r–nh hướng kính làm lưỡi

cắt.

- Phôi có thể là bánh răng thẳng hay nghiêng.

- Dao quay chủ động, phôi quay cưỡng bức.

- Đảo chiều để gia công cả 2 mặt răng

Đặc điểm:

- Lượng dư gia công rất mỏng: 0,005 ữ 0,1 mm.

- 2 ữ 3 s/răng.

Machine Tools & Tribology 35

- Trục A // trục D, chéo so với trục B, C

theo 2 chiều ngược nhau.

- Giữa các bánh nghiền và phôi cho

4.5 Mài răng.

Mục đích: gia công tinh bánh răng đ– qua tôi.

Phương pháp:

- Phương pháp chép hình: đá mài 1 mặt hoặc

2 mặt, năng suất cao, đá mài nhanh mòn.

Thường dùng chạy dao vòng.