Bài giảng môn Cơ khí đại cương: Chương 8 - ThS. Vũ Đình Toại

Những nội dung chính trong chương này gồm có: Phân loại và ký hiệu máy công cụ, các cơ cấu truyền động, các máy công cụ cơ bản, các phương pháp gia công đặc biệt, các phương pháp gia công đặc biệt,... Mời các bạn cùng tham khảo để biết thêm các nội dung chi tiết.

Trang 1

Faculty of Mechanical Engineering

Welding Engineering and Metals´

Technology

I PHÂN LOẠI VÀ KÝ HIỆU MÁY CÔNG CỤ

1 Phân loại:

- Theo khối lượng:

- Theo độ chính xác của máy:

- Theo mức độ gia công của máy gồm:

+ loại nhẹ: dưới 1 tấn + loại trung bình: dưới 10 tấn + loại hạng nặng: từ 10 tấn trở lên

+ độ chính xác thường + độ chính xác cao + chính xác rất cao

+ Máy vạn năng: có công dụng chung để gia công nhiều loại chi tiết có hình dạng, kích thước

khác nhau

+ Máy chuyên môn hoá: dùng để gia công một loại hay một vài loại chi tiết có hình dạng tương tự

nhau (như dạng trục bậc, bạc, vòng bi, …)

+ Máy chuyên dùng: gia công một loại chi tiết có hình dạng kích thước nhất định

- Phân loại theo công cụ và chức năng làm việc: nhóm máy tiện, khoan, mài, phay, bào, v.v…

- Phân loại theo mức độ tự động hóa: máy thủ công, máy bán tự động, máy CNC, máy DNC

Trang 2

Technology

2 Ký hiệu máy cắt:

- Chữ đầu tiên chỉ nhóm máy: T - tiện; KD - Khoan doa; M - mài; TH - tổ hợp; P - phay; BX - bào

xọc; C - cắt đứt; …

- Chữ số tiếp theo biểu thị kiểu máy, đặc trưng cho một trong những kích thước quan trọng của chi

tiết hay dụng cụ gia công

- Các chữ cái để chỉ rõ chức năng, mức độ tự động hoá, độ chính xác và cải tiến máy

Ví dụ: T620A: chữ T - tiện; số 6 - kiểu vạn năng; số 20 - chiều cao tâm máy là 200 mm tương ứng với

đường kính lớn nhất gia công trên máy là 400mm, chữ A - đã cải tiến từ máy T620

 Theo tiêu chuẩn Việt Nam, máy công cụ có 5 cấp chính xác theo các chữ cái E, D, C, B, A Trong đó

E là cấp chính xác thường; B là cấp chính xác đặc biệt cao; A là cấp siêu chính xác

II CÁC CƠ CẤU TRUYỀN ĐỘNG

1 Những khái niệm cơ bản:

1.1 Tỷ số truyền: tỷ số truyền (ký hiệu là i) là tỷ số giữa số vòng quay của trục bị động (n 2 ) trên số

vòng quay của trục chủ động (n 1 )

Z

K Z

Z d

d n

n

i

2

1 2

1 1

Trang 3

Technology

VD: các bộ truyền bánh răng, đai truyền,

- Cơ cấu truyền động vô cấp: là cơ cấu truyền động cho nhiều cấp tốc độ liên tục, VD: bánh ma sát,

truyền động thủy lực

- Cơ cấu truyền động gián đoạn: là cơ cấu truyền động mà phần bị động chỉ thực hiện được gián

đoạn sau mỗi hành trình đầy đủ của phần chủ động, VD: cơ cấu cóc dùng trong bàn chạy dao của máy bào, cơ cấu cam,…

2 Các cơ cấu truyền động trong máy :

2.1 Truyền động đai: Đai thang hay đai dẹt truyền chuyển động quay tròn giữa hai puli với tỷ số

truyền i

1

2 2

1

n

n D

D i

- hệ số trượt

D1 , D2 - đường kính ngoài của các puli

n1 , n2 - vận tốc vòng của puli 1 và puli 2

Trang 4

Technology

2.3 Truyền động bánh răng: gồm những cặp bánh răng trụ hoặc côn ăn khớp với nhau

Loại truyền động này nhằm truyền chuyển động quay giữa các trục song song hay vuông góc với

nhau nhờ các bánh răng

1

2 2

1

n

n Z

Z

n1, n2 - số vòng quay của bánh răng

2.4 Truyền động trục vít - bánh vít:

là dạng truyền động quay giữa hai trục không song song

Bánh vít có số răng Z bv ăn khớp với trục vít có số đầu mối K (K = 1, 2, 3)

Tỷ số truyền của loại truyền động này rất nhỏ và tính theo công thức i = K/Z bv dùng để thay đổi ở mức độ lớn giá trị vòng quay n giữa hai trục quay

Trang 5

Technology

2.6 Truyền động thanh răng - bánh răng:

Biến chuyển động quay thành tịnh tiến hoặc ngược lại

Sự ăn khớp giữa thanh răng có bước t = m và bánh răng có số răng Z được tính theo công thức:

Trang 6

Technology

3 Các cơ cấu thay đổi tốc độ:

3.1 Cơ cấu bánh răng di trƣợt: là cơ cấu dùng để thay đổi tốc độ quay giữa các trục

3.2 Cơ cấu li hợp vấu:

Trang 7

Technology

Trên trục chủ động có một khối bánh răng hình tháp có số răng từ z1 z6 nhận cùng một số vòng quay n1 Để truyền sang trục bị động II cần có bánh răng trung gian za luôn luôn ăn khớp với bánh di trượt zb lắp trên trục II ở tại các vị trí tương ứng sẽ có i tương ứng

b

i b

a a

i

Z

Z Z

Z

4 Cơ cấu đảo chiều quay:

Theo nguyên tắc nếu số trục chẵn thì trục

bị động quay ngược chiều với trục chủ động Nếu số trục là số lẻ, trục bị động và trục chủ động quay cùng chiều

Trang 8

Technology

III CÁC MÁY CÔNG CỤ CƠ BẢN

1 Khái niệm về định vị - chuẩn - gá kẹp trên máy công cụ:

1.1 Bậc tự do:

Một khối lập phương trong không gian bị khống chế bởi mặt xOy 3 bậc tự do: Tz, Qy, Qx; mặt yOz 2 bậc tự do: Tx, Qz; mặt zOx 1 bậc tự do: Ty

1.2 Nguyên tắc định vị: Khi bậc tự do đã được khống chế thì vị trí theo phương đó đã được xác định,

gọi là định vị Điều kiện cần và đủ để một vật rắn trong không gian được định vị (cố định hoàn toàn) là: 6 bậc tự

do được khống chế, trong đó 3 bậc tự do phải được khống chế theo 3 phương khác nhau và một trục

quay tức thời không trùng với 6 bậc tự do

Trang 9

Technology

Trang 10

Technology

1.4 Chuẩn – gá kẹp:

- Chuẩn là một bề mặt của vật gia công được lựa chọn làm cơ sở (chuẩn ) cho việc định vị

- Chuẩn thô là bề mặt được chọn lần đầu, chỉ chọn một lần duy nhất

- Chuẩn tinh là bề mặt chọn để gá kẹp trong những bước gia công tiếp theo

Ví dụ: gia công bề mặt lỗ trên một phôi đúc hình trụ, ta có 2 trường hợp để chọn chuẩn thô:

- Nếu phôi đặc, ta chọn mặt trụ ngoài của phôi làm chuẩn và kẹp trên máy tiện, để khoan lỗ

Sau đó lấy lỗ làm chuẩn tinh để gia công mặt trụ ngoài

- Nếu phôi có lỗ đúc, ta lấy lỗ làm chuẩn thô, để gia công mặt trụ ngoài

Nguyên tắc chọn chuẩn thô:

- Chuẩn thô chỉ dùng một lần duy nhất

- Nếu có một bề mặt không gia công, ta chọn bề mặt đó làm chuẩn thô

- Nếu có một số bề mặt không gia công, ta chọn mặt có vị trí chính xác nhất

- Nếu các bề mặt đều gia công, chọn bề mặt có lượng dư đều đặn

Nguyên tắc chọn Chuẩn tinh như sau:

- Chọn chuẩn tinh chính (tương tự lúc chi tiết làm việc) Ví dụ: gia công bánh răng, ta lấy lỗ làm

chuẩn tinh để gia công các bề mặt (vì lỗ là bề mặt lắp ghép)

- Chuẩn tinh chọn trùng với gốc kích thước (tránh sai số tích luỹ)

- Tránh chọn chuẩn tinh trên bề mặt mà sau khi kẹp chặt bị biến dạng

- Chọn chuẩn tinh sao cho đồ gá thuận tiện

- Chọn chuẩn tinh thống nhất cho nhiều lần gá

Trang 11

Technology

bởi vì máy tiện có thể gia công đƣợc nhiều dạng bề mặt:

- Mặt tròn xoay ngoài và trong (lỗ)

- Các mặt trụ, côn hay định hình

- Các loại ren (tam giác, thang, vuông,…)

- Mặt phẳng ở mặt đầu hoặc cắt đứt

 Ngoài ra trên máy tiện có thể dùng để khoan lỗ, doa lỗ, thậm chí gia công các bề mặt

không tròn xoay nhờ cơ cấu đặc biệt hoặc đồ gá

Gia công trên máy tiện có khả năng đạt độ chính xác rất cao và độ nhám trung bình R Z 40; 2,5 ( 5 6)

b) Phân loại máy tiện:

+ Căn cứ vào khối lƣợng của máy:

- Loại nhẹ 500 kg

- Loại trung 4000 kg

- Loại nặng 50 tấn

- Loại siêu nặng 400 tấn

+ Căn cứ vào công dụng của máy:

- Máy tiện ren vít vạn năng: dùng gia công các loại ren và các công việc của máy tiện

- Máy tiện nhiều dao (máy tiện Revonve): Cùng một lúc có nhiều lƣỡi dao cùng cắt

- Máy tiện tự động và bán tự động: là loại mà các thao tác và nguyên công đƣợc thực hiện

tự động hoàn toàn hay một phần

- Máy tiện chuyên dùng chỉ để gia công một số bề mặt nhất định, loại hình hạn chế

a) Công dụng:

Trang 12

Technology

Công ng y n:

Trang 13

Technology

Mâm cặp: kẹp chặt và tự định vị phôi, gắn trên trục chính

3 chấu, tự định tâm 4 chấu

3 chấu: GC chi tiết tròn xoay

4 chấu: GC chi tiết không tròn xoay và bề mặt lệch tâm

2.2 Máy tiện ren vít vạn năng:

Trang 14

Technology

M áy Tiện Ngang

Trang 15

Technology

Máy Tiện Đứng

Trang 16

Technology

M áy Tiện Đứng

Trang 17

Technology

Trang 18

Technology

Trang 19

Technology

Trang 20

Technology

Trang 21

Technology

Giá đỡ hay còn gọi là luynet: dùng để tăng độ cứng vững của phôi gia công Dùng giá đỡ có khả năng

hạn chế sai số hình dạng do lực cắt của dao gây nên

a- loại tâm quay b- loại có khoét lõm c- loại có hình cầu

loại cố định loại di động Dao tiện bằng mảnh HK cứng

Trang 22

Technology

2.3 Dao tiện và các sơ đồ cắt: Mỗi một dạng bề mặt tương ứng với một loại dao tiện khác nhau

- Các dao tiện đầu thẳng 1 chỉ dùng để gia công mặt trụ hoặc côn ngoài (hình a)

- Các dao tiện đầu cong 2, 3, 4 dùng gia công mặt đầu hoặc mặt trụ trong

Trang 23

Technology

dạng bề mặt như lệch tâm, côn trong và ngoài, các mặt ren đòi hỏi phải có kỹ thuật riêng

+ Gia công mặt côn:

dùng dao rộng bản xoay bàn dao trên

đánh lệch ụ động

- Dao rộng bản chỉ tiện đoạn côn có chiều dài ngắn với góc nghiêng bất kì Dao rộng bản chịu lực lớn và chỉ có bước tiến ngang S chạy tay hay tự động

- Với độ dài l nhỏ, góc nghiêng nhỏ có thể

quay bàn dao trên một góc bằng:

l

d D tg

2

D- đường kính lớn d- đường kính nhỏ l- chiều dài đoạn côn

- Nếu đoạn côn có chiều dài lớn và giá trị góc nghiêng nhỏ ( 8 0 ) có thể lợi dụng độ rơ của ụ sau,

đánh lệch một đoạn h bằng:

2

d D

l

L h

h- phần lệch tâm L- chiều dài tổng tính từ hai mũi tâm l- chiều dài phần côn

Trang 24

Technology

Trang 25

Technology

Trang 26

Technology

+ Gia công ren: Tuỳ theo dạng ren và yêu cầu, người ta sử dụng ba phương pháp tiến dao khác nhau:

a- ăn dao thẳng: dùng để cắt ren nhỏ, hai lưỡi cùng cắt sẽ chịu lực lớn, nhưng cả hai mép đều nhẵn

b- ăn dao nghiêng theo 1 mép: chỉ có một lưỡi tham gia cắt, sẽ giảm lực nhưng mép bên phải kém nhẵn bóng Phương pháp này được dùng khi cắt thô có kích thước lớn

Chú ý: Các loại ren vuông hay hình thang, giai đoạn đầu cũng thường cắt tam giác, sau đó dùng

dao định hình để sửa đúng

3 Máy khoan – doa:

3.1 Công dụng và Phân loại: Máy khoan - doa dùng để gia công lỗ hình trụ bằng các dụng cụ cắt

như: mũi khoan, mũi khoét và dao doa

- Máy khoan là loại máy tạo ra lỗ thô, khi khoan chỉ đạt độ chính xác thấp, độ bóng nhỏ ( 2- 3 hay

Rz100 - Rz60)

- Doa là gia công tinh để nâng cao độ chính xác và độ bóng bề mặt lỗ, phải dùng khoét hay doa trên

máy doa Sau khi doa, độ chính xác đạt cấp 1 hoặc 2 và độ bóng có thể đạt ( 7 8)

- Máy khoan, doa có chuyển động chính là chuyển động quay tròn của trục mang dao Chuyển động

chạy dao là chuyển động tịnh tiến của dao

- Riêng trên máy khoan có thể dùng dụng cụ ta rô, bàn ren để gia công ren

Trang 27

Technology

-Máy khoan cần:

để gia công đường kính lỗ lớn trên các phôi có khối lượng lớn không

dịch chuyển thuận lợi được Do đó, toạ độ của mũi khoan có thể dịch

chuyển quay hay hướng kính để khoan các lỗ có toạ độ khác nhau

1- trụ đứng 2- cần

3- đầu trục chính

Trang 28

Technology

-Máy khoan nhiều trục:

là loại có thể lắp cùng một ụ khoan các

mũi khoan cùng làm việc theo một chế độ

Máy dùng trong sản xuất hàng loạt

-Máy khoan sâu:

có trục chính nằm ngang để khoan các lỗ có độ sâu lớn VD: khoan lòng súng, lòng pháo,

Trang 29

Technology

+ Mũi khoan: trong cắt gọt kim loại có các loại mũi khoan ruột gà, mũi khoan sâu,

mũi khoan tâm,…

Tốc độ cắt:

ph m

dn

1000

d - đường kính mũi khoan [mm]

n - số vòng quay mũi khoan [vòng/phút]

Chiều sâu cắt t khi khoan trên phôi chưa có lỗ là:

2

d t

Lượng chạy dao của khoan sau mỗi vòng quay là Sz = 2S [mm/vòng]

(Mũi khoan có hai lưỡi cắt chính)

Trang 30

Technology

Mòi khoan

Tiêu đề	Chương 8 - Máy Công Cụ
Tác giả	ThS. Vũ Đình Toại
Trường học	Bộ Môn Hàn & CNKL
Chuyên ngành	Cơ Khí Đại Cương
Thể loại	Bài giảng

Định dạng
Số trang	61
Dung lượng	6,54 MB