Giáo trình Tiện cơ bản

 Theo kết cấu, kết hợp với công dụng thì máy tiện phân thành: - Máy tiện vạn năng - Máy tiện chuyên dùng gia công một vài dạng chi tiết nhất định - Máy tiện chép hình gia công những dạn

1

Lời nói đầu

Trong sự nghiệp công nghiệp hoá hoá, hiện đại hoá đất nước, vị trí của ngành công nghiệp cơ khí là rất quan trọng, trong đó ngành công nghệ chế tạo máy đóng vai trò then chốt

Việc biên soạn tập giáo trình mô đun “Tiện cơ bản” dùng làm tài liệu để giảng dạy, học tập cho sinh viên Cao đẳng nghề CGKL tại Bộ môn cơ khí chế tạo máy - Khoa Cơ khí, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Nam Định đang đặt ra vấn đề cấp thiết

Giáo trình mô đun “Tiện cơ bản” được biên soạn dựa trên mục tiêu, nội dung, chương trình mô đun “Tiện cơ bản” dùng trong đào tạo hệ Cao đẳng nghề CGKL đang thực hiện tại Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Nam Định

Giáo trình mô đun “Tiện cơ bản” đảm bảo tính khoa học, logic của thực hành từ đơn giản đến phức tạp, bài tập trước làm cơ sở, hỗ trợ cho bài tập sau Chúng tôi đó cố gắng nghiên cứu và sử dụng các tài liệu của các nhà khoa học, tập trung biên soạn những vấn đề cốt lõi mà nhất thiết sinh viên phải nắm được, hiểu được, vận dụng được

khi học xong mô đun “Tiện cơ bản”

Mục đích chính của giáo trình mô đun “Tiện cơ bản” cung cấp cho sinh viên những nội dung kiến thức chính yếu nhất của mô đun mang tính hệ thống, dễ hiểu, dễ nhớ, dễ nghiên cứu và thực hành làm ra sản phẩm Đồng thời cũng là tài liệu tham khảo tích cực mang tính thống nhất về mặt cấu trúc, nội dung mà cán bộ giảng dạy cần trang bị cho sinh viên khi nghiên cứu mô đun này và rất có thể phần nào giúp cho các bạn đồng nghiệp làm tài liệu tham khảo trong quá trình giảng dạy mô đun thực hành nghề thuộc chuyên môn ngành cơ khí chế tạo máy

Tác giả rất mong sự giúp đỡ đóng góp ý kiến của bạn đọc để tập bài giảng được hoàn chỉnh hơn Xin chân thành cảm ơn!

2

Lời nói đầu 1

BÀI 01: VẬN HÀNH VÀ BẢO DƯỠNG MÁY TIỆN 6

1 Giới thiệu chung về máy tiện 6

1.1 Công dụng và phân loại 6

1.2 Máy tiện vạn năng 6

2 Thao tác vận hành máy tiện 10

2.1 Làm quen với máy tiện 10

2.2 Trình tự các bước thao tác vận hành máy 11

2.3 Một số chú ý khi thao tác vận hành máy 13

3 Quy tắc cơ bản bảo dưỡng máy tiện 13

4 Quy tắc an toàn khi làm việc trên máy tiện 14

4.1 An toàn trước khi làm việc: 14

4.2 An toàn khi làm việc: 15

4.3 An toàn khi kết thúc làm việc 15

5 Thực hành tại xưởng thực tập: 15

6 Nội dung ôn tập 15

BÀI 02: SỬ DỤNG CÁC LOẠI ĐỒ GÁ THÔNG DỤNG VÀ DỤNG CỤ ĐO 16

1 Giới thiệu chung về đồ gá 16

1.1 Khái niệm 16

1.2 Công dụng của đồ gá trên máy tiện vạn năng 16

1.3 Yêu cầu đối với đồ gá tiện 16

1.4 Phân loại đồ gá tiện 16

1.5 Các thành phần của đồ gá tiện 17

2 Định vị và kẹp chặt chi tiết gia công 18

2.1 Định vị 18

2.2 Kẹp chặt 24

3 Sử dụng các đồ gá thông dụng trên máy tiện 25

3.1 Mâm cặp 25

3.2 Mũi tâm 26

3.4 Giá đỡ 27

4 Sử dụng các loại dụng cụ đo 29

4.1 Thước cặp 30

4.2 Pan me 31

4.3 Đồng hồ so (hình 2.13) 32

5 Thực hành tại xưởng thực tập 33

6 Nội dung ôn tập 33

3

BÀI 3: NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN 34

VỀ GIA CÔNG TRÊN MÁY TIỆN VẠN NĂNG 34

1 Khái niệm chung 34

1.1 Quá trình gia công tiện 34

1.2 Chuyển động tạo hình của máy tiện 35

2 Cơ sở vật lý của quá trình cắt khi tiện 35

2.1 Quá trình cắt 35

2.2 Các hiện tượng xảy ra trong quá trình cắt 36

3 Lực cắt khi tiện 41

4 Chế độ cắt khi tiện 42

4.1 Các yếu tố của chế độ cắt khi tiện 42

4.2 Chọn và tính chế độ cắt khi tiện 44

5 Bài tập thực hành 46

6 Nội dung ôn tập 46

BÀI 4 MÀI DAO TIỆN 47

1 Giới thiệu chung về dao tiện 47

1.1 Khái niệm dao tiện 47

1.2 Cấu tạo và phân loại dao tiện 47

1.3 Góc độ phần cắt của dao tiện 49

1.4 Vật liệu làm phần cắt của dao tiện 50

2 Mài dao tiện 52

2.1 Máy mài 2 đá 52

2.2 Mài dao trên máy mài 2 đá 53

2.3 Kiểm tra dao sau khi mài 54

2.4 Các dạng sai hỏng, nguyên nhân và cách phòng ngừa 54

3 Bài tập thực hành 55

3.1 Mài dao tiện ngoài 55

3.2 Mài dao tiện trong 57

4.Nội dung ôn tập 57

Bài 5: TIỆN TRỤC TRƠN NGẮN 58

GÁ TRÊN MÂM CẶP BA CHẤU TỰ ĐỊNH TÂM 58

1 Mặt trụ ngoài 58

1.1 Khái niệm mặt trụ ngoài 58

1.2 Yêu cầu kỹ thuật của mặt trụ ngoài 58

2 Chuẩn bị trang thiết bị, dụng cụ để tiện mặt trụ ngoài 58

2.1 Trang thiết bị 58

2.2 Dụng cụ cắt 58

4

2.3 Dụng cụ đo 59

2.4 Phôi liệu 59

3 Phương pháp tiện mặt trụ ngoài 59

3.1 Nguyên lý 59

3.2 Chế độ cắt 60

3.3 Trình tự thực hiện 60

4 Bài tập thực hành 62

4.1 Bản vẽ chi tiết 63

4.2 Điều kiện cho trước 63

4.3 Thời gian thực hiện: 63

4.4 Trình tự các bước thực hiện 63

5.Nội dung ôn tập 65

Bài 6: TIỆN MẶT ĐẦU, KHOAN LỖ TÂM 66

1 Tiện mặt đầu 66

1.1 Yêu cầu của mặt đầu 66

1.2 Phương pháp tiện 66

1.3 Dạng sai hỏng, nguyên nhân và cách phòng khi tiện mặt đầu 67

1.4 Chuẩn bị trang thiết bị, dụng cụ để tiện mặt đầu 68

1.5 Bài tập thực hành 68

2 Khoan lỗ tâm 70

2.2 Phương pháp khoan lỗ tâm 71

2.3 Chuẩn bị trang thiết bị, dụng cụ để khoan tâm 72

2.4 Bài tập thực hành 72

3 Nội dung ôn tập 75

BÀI 7: TIỆN TRỤC BẬC NGẮN GÁ TRÊN MÂM CẶP 76

1 Khái niệm về trục bậc 76

2 Chuẩn bị trang thiết bị, dụng cụ để tiện trục bậc 76

2.1 Trang thiết bị 76

2.2 Dụng cụ cắt 76

2.3 Dụng cụ đo 76

2.4 Phôi liệu 76

3 Phương pháp tiện trục bậc 76

3.1 Các phương pháp cắt khi tiện trục bậc 77

3.2 Chọn chế độ cắt khi tiện trục bậc 77

3.3 Trình tự thực hiện 77

4 Bài tập thực hành 79

4.1 Bản vẽ chi tiết 79

5

4.2 Điều kiện cho trước 79

4.3 Thời gian thực hiện: 80

4.4 Trình tự các bước thực hiện 80

5 Nội dung ôn tập 84

BÀI 8 TIỆN RÃNH NGOÀI VÀ CẮT ĐỨT 85

1 Khái niệm về rãnh 85

2 Chuẩn bị trang thiết bị, dụng cụ để tiện rãnh, cắt đứt 85

2.1 Trang thiết bị 85

2.2 Dao tiện rãnh, cắt đứt 85

2.3 Dụng cụ đo 86

2.4 Phôi liệu 86

3 Phương pháp tiện rãnh, cắt đứt 86

3.1 Sơ đồ cắt 86

3.2 Chọn chế độ cắt 87

3.3 Trình tự thực hiện 87

4 Bài tập thực hành 88

4.1 Bản vẽ chi tiết 88

4.2 Điều kiện cho trước 88

4.3 Thời gian thực hiện: 88

4.4 Trình tự thực hiện các bước gia công 89

5 Nội dung ôn tập 91

6

B ÀI 01: VẬN HÀNH VÀ BẢO DƯỠNG MÁY TIỆN

1 Giới thiệu chung về máy tiện

Máy tiện thuộc nhóm máy cắt gọt kim loại, thường chiếm khoảng (40 - 50)% số lượng máy cắt kim loại trong các nhà máy và phân xưởng cơ khí

1.1 Công dụng và phân loại

Có nhiều cách để phân loại:

 Theo công dụng của máy tiện thì phân thành máy tiện vạn năng và máy tiện chuyên dùng

 Theo kết cấu, kết hợp với công dụng thì máy tiện phân thành:

- Máy tiện vạn năng

- Máy tiện chuyên dùng (gia công một vài dạng chi tiết nhất định)

- Máy tiện chép hình (gia công những dạng chi tiết có hình dáng đặc biệt)

- Máy tiện đứng (gia công những chi tiết có hình dáng phức tạp và nặng, có trục chính thẳng đứng)

- Máy tiện cụt (gia công những chi tiết nặng, có đường kính lớn hơn nhiều lần

so với chiều dài chi tiết)

- Máy tiện nhiều dao (có nhiều bàn dao chuyển động độc lập, cùng một lúc có thể gia công chi tiết với nhiều dao tham gia cắt đồng thời)

- Máy tiện Rơvôlve (gia công chi tiết với nhiều nguyên công, các loại dao được lắp trên đầu Rơvôlve)

- Máy tiện điều khiển theo chương trình số (NC, CNC)

1.2 Máy tiện vạn năng

Chuyển động chạy dao là chuyển động tịnh tiến của bàn xe dao mang dao, đơn

vị tính mm/vòng (tức là khi trục chính quay được 01 vòng, thì bàn xe dao tịnh tiến được bao nhiêu mm) Chuyển động chạy dao gồm: chuyển động chạy dao dọc để cắt

7

hết chiều dài chi tiết; chuyển động chạy dao ngang để tiện mặt đầu, cắt đứt, cắt rãnh; ngoài ra còn chuyển động chạy dao xiên để tiện mặt côn

1.2.2 Khả năng công nghệ của máy

Máy tiện vạn năng có thể gia công nhiều loại chi tiết có hình dạng và kích thước khác nhau Nó có thể hoàn thành nhiều công việc: tiện mặt trụ ngoài, mặt trụ trong (lỗ), tiện ren, tiện bề mặt côn, bề mặt định hình, tiện rãnh, cắt đứt, khoan lỗ v.v Theo hình 1.1: a) tiện mặt đầu (mặt phẳng), b) tiện rãnh, c) tiện chép hình, d) tiện côn, đ) tiện định hình, e) tiện ren

Hình 1.1: Các dạng gia công trên máy tiện

1.2.3 Đặc tính kỹ thuật của máy

Đặc tính cơ bản gồm: (mỗi chủng loại máy sẽ có giá trị khác nhau)

- Đường kính lớn nhất của phôi có thể gia công được (mm)

- Khoảng cách giữa 2 mũi tâm (chiều dài lớn nhất có thể tiện được) (mm)

- Số cấp vòng quay của trục chính: n cấp tốc độ

- Số vòng quay của trục chính (nhỏ nhất - lớn nhất) (vg/ph)

- Các bước ren có thể cắt được: + Ren quốc tế (mm)

+ Ren anh: (inh)

+ Ren môdul: ()

- Lượng chạy dao: + Chạy dao dọc: (mm/vg)

+ Chạy dao ngang: (mm/vg)

- Động cơ điện: + Công suất: (kw)

+ Số vòng quay: (vg/ph)

8

Ví dụ Thông số kỹ thuật máy tiện Z6240A

- Đường kính lớn nhất của phôi có thể gia công được:  400 (mm)

- Khoảng cách giữa 2 mũi tâm (chiều dài lớn nhất có thể tiện được):1500( mm)

- Số cấp vòng quay của trục chính: 12 cấp tốc độ

- Số vòng quay của trục chính (nhỏ nhất - lớn nhất): từ 38 đến 2000 (vg/ph)

- Các bước ren có thể cắt được: + Ren quốc tế: từ 0.5 đến 20 (mm)

+ Ren anh: từ 1.75 đến 80 (inh)

1.2.4 Các bộ phận cơ bản của máy tiện vạn năng

Thân máy (1), hộp trục chính (2), mâm cặp (3), ụ sau (4), giá đỡ (5), bàn xe dao (6), hộp tốc độ chạy dao (7), hộp xe dao (8), trục vítme (9), trục trơn (10), trục điều khiển (11) dùng để đóng mở máy

Máy tiện ren vít vạn năng nói chung có hình dáng bên ngoài như (Hình 1.2), gồm các bộ phận chủ yếu sau:

Hình 1.2 Máy tiện ren vít vạn năng

9

(1) Thân máy: đỡ tất cả các bộ phận chính, thân máy phải nặng để đảm bảo độ cứng vững, thường làm từ gang xám hoặc gang cầu Phần trên của thân có hai đường dẫn hướng song song gọi là sống trượt Sống trượt có các loại tiết diện khác nhau Bề mặt sống trượt được nhiệt luyện và gia công chính xác để chống mài mòn và đảm bảo

độ chính xác kích thước trong quá trình sử dụng

(2) Ụ trước (còn gọi là ụ đứng): cố định trên thân máy Động cơ truyền chuyển động bằng bộ truyền đai đến trục chính đặt trong ụ trước Tốc độ của trục chính có thể được chọn nhờ hệ thống bánh răng trong hộp tốc độ Trục chính được làm rỗng để các thanh dài có thể lång qua quay theo từng nguyên công tiện Trên trục thường kẹp đồ gá

như mâm cặp hoặc ống kẹp đàn hồi

(3) Mâm cặp: Mâm cặp là một bộ phận của máy tiện lắp ở trên trục chính, dùng

để kẹp chặt và truyền mô men xoắn cho phôi Mâm cặp của máy tiện có hai loại phổ biến: mâm cặp không tự định tâm (mâm cặp 4 chấu) và mâm cặp tự định tâm (mâm cặp 3 chấu)

(4) Ụ sau (còn gọi là ụ động): ụ sau trượt trên sống trượt rồi được cố định ở vị trí bất kì dùng để đỡ một đầu của chi tiết Trên ụ sau có mũi tâm đứng hoặc mũi tâm quay Mũi khoan hoặc doa có thể gá trong phần côn rỗng của ụ đứng để gia công lỗ

(5) Giá đỡ: Giá đỡ dùng để tăng cường độ cứng vững cho chi tiết khi gia công Giá đỡ của máy tiện có hai loại: loại lắp cố định trên thân máy và loại có thể di động cùng với bàn xe dao

(6) Bàn dao: cả khối trượt trên sống trượt, trên có lắp xe dao ngang, giá dao và hộp xe dao (8) Dụng cụ cắt được lắp trên giá dao (đài dao), giá dao có khớp xoay và chốt tì để điều chỉnh và cố định dao Xe dao ngang chuyển động hướng kính để lùi dao

Bàn trượt dọc

Sống trượt ụ sau Hình 1.3 Thân máy tiện

Sống trượt dọc

10

sau từng bước, điều khiển vị trí của dao như khi cắt mặt đầu Hộp xe dao có trang bị

cơ cấu quay tay hoặc tự động để giá dao có thể tiến dọc hoặc ngang theo trục vít me

(7) Hộp tốc độ chạy dao: gồm các tay gạt để điều chỉnh tốc độ chạy dao (tốc độ tịnh tiến của bàn xe dao), chuyển đổi chức năng tiện trơn hay tiện ren

(9), (10) Trục trơn và trục vít me: nhận chuyển động từ ụ trước qua hệ thống bánh răng của hộp chạy dao Trục trơn quay truyền chuyển động cho bàn dao di chuyển theo sống trượt hoặc trượt ngang hướng tâm Trên trục trơn có rãnh then dọc

để truyền chuyển động cho các cơ cấu khác Tay gạt ở hộp xe dao khi đóng thì đai ốc hai nửa (hay đai ốc bổ đôi) sẽ ăn khớp với trục vít me điều khiển bàn dao khi cắt ren

Bộ phận điều khiển: gồm có các tay gạt, nút bấm, công tắc hành trình, trục điều khiển (11) để mở, tắt máy

Hệ thống bôi trơn, làm mát, chiếu sáng v.v

2 Thao tác vận hành máy tiện

Việc thao tác vận hành máy đúng không chỉ đảm bảo an toàn cho máy, người vận hành mà còn góp phần làm tăng năng suất và chất lượng sản phẩm

Để thao tác đúng, người vận hành máy (người thợ) ngoài hiểu biết về nguyên lý hoạt động của máy tiện cần phải biết và điều khiển được các bộ phận của máy

Để thực hiện thao tác vận hành máy tiện đối với một người thợ mới học nghề thì công việc đầu tiên là phải tìm hiểu và làm quen với các bộ phận của máy tiện, hiểu công dụng cấu tạo của từng bộ phận trên máy

Để thao tác vận hành an toàn người thợ phải tuân theo các quy trình vận hành bao gồm các thao động tác theo trật tự từ việc cấp điện cho máy đến đậy nắp an toàn

và khi kết thúc phải đưa máy về vị trí trạng thái an toàn

2.1 Làm quen với máy tiện

Quan sát và tìm hiểu chức năng, điều kiện hoạt động của các bộ phận máy tiện theo hình 1.5

Hình 1.4 Điều chỉnh du xích bàn trượt ngang

11

2.2 Trình tự các bước thao tác vận hành máy

Bước1: Kiểm tra, quan sát, xác định máy ở trạng thái an toàn

Cần thực hiện các công việc sau:

- Thu dọn các vật dụng, phôi liệu không cần thiết để trên bàn xe dao, băng máy

và trên ụ trước của máy

- Quay vô lăng để cho vị trí của bàn xe dao không tiếp xúc hoặc quá sát với mâm cặp

Hình 1.5: Vị trí các tay gạt

Hình 1.6: a Kiểm tra chiều cao máy b Xác định vị trí làm việc của máy

Hình 1.5 Các bộ phận của máy tiện

12

- Điều chỉnh vị trí các tay gạt trên hộp bàn xe dao (tay gạt điều khiển chuyển động tự động bàn xe dao khi tiện trơn; tay gạt để tiện ren; tay gạt đóng, mở máy) phải

ở vị trí an toàn (tức là vị trí chưa làm việc)

- Kiểm tra các mắt báo dầu (dầu trong mắt báo dầu phải có ít nhất một nửa trở lên) và tra dầu bôi trơn vào các vị trí tra dầu thường xuyên (các vị trí có viên bi)

Bước 2: Kiểm tra và xác định nguồn điện cung cấp cho máy

- Kiểm tra, tắt công tắc nguồn trên máy tiện

- Bật atomat tổng cung cấp nguồn điện cho máy

Bước 3: Xác định tốc độ trục chính

Căn cứ vào bảng chỉ dẫn các cấp tốc độ trục chính có trên máy, điều chỉnh tay gạt về đúng giá trị tốc độ trục chính đã chọn

Lưu ý: Chỉ được phép điều chỉnh các tay gạt có trên hộp tốc độ trục chính khi

máy ở trạng thái dừng (máy chưa hoạt động)

Bước 4: Xác định tốc độ chạy dao

Theo bảng chỉ dẫn về lượng chạy dao có trên máy, điều chỉnh các tay gạt về vị trí của lượng chạy dao đã chọn

+ Khi trục chính quay (quay thuận), để bàn xe dao thực hiện được các chuyển động chạy dao ta phải điều khiển các tay gạt trên hộp bàn xe dao, cụ thể:

- Bàn xe dao chuyển động tự động thực hiện tiện trơn:

* Nếu chạy dọc theo băng máy, điều khiển tay gạt về vị trí tiện dọc và kéo lên phía trên bàn xe dao sẽ tự động chuyển động dọc từ phía ụ sau về phía ụ trước (tiện phải), gạt xuống dưới bàn xe dao sẽ chuyển động ngược lại;

* Nếu chạy ngang (hướng vuông góc với chạy dọc) điều khiển tay gạt về vị trí tiện ngang và kéo lên phía trên bàn xe dao ngang sẽ tự động chuyển động ngang từ phía ngoài vào tâm trục chính, gạt xuống dưới bàn xe dao ngang sẽ chuyển động ngược lại

13

- Bàn xe dao thực hiện chuyển động khi tiện ren: điều chỉnh tay gạt trên hộp tốc

độ chạy dao về vị trí tiện ren để trục vít me quay, điều chỉnh tay gạt trên hộp bàn xe dao về vị trí tiện ren (tay gạt này có thể riêng biệt hoặc cùng chung với tay gạt tiện trơn tùy theo từng loại máy tiện) Gạt xuống phía dưới bàn xe dao chuyển động từ bên phải sang bên trái (tiện ren phải), khi muốn tiện ren trái (tức là bàn xe dao chạy từ trái sang phải) phải điều chỉnh tay gạt trên hộc tốc độ trục chính để đảo chiều quay của trục vít me

Lưu ý: khi thao tác vận hành máy thực hiện tiện ren, do bàn xe dao được truyền

chuyển động thông qua trục vít me, lượng chạy dao sau 01 vòng quay của trục chính lớn hơn rất nhiều so với tiện trơn Để đảm bảo an toàn phải thực hiện với tốc độ trục chính thấp (tốc độ trục chính thường nhỏ hơn 200vòng/phút)

2.3 Một số chú ý khi thao tác vận hành máy

 Trước khi cho máy hoạt động phải đảm bảo không có cản trở, tiếp xúc nào đối với trục chính hoặc nguy cơ bị rơi vào trục chính khi trục chính đang quay Sẽ gây ra hỏng máy và tai nạn đối với người đứng máy và những người lân cận

 Khi máy đang hoạt động, tuyệt đối không được điều chỉnh bất cứ tay gạt nào trên hộp tốc độ trục chính, vì khi điều chỉnh sẽ gây hư hỏng các bánh răng truyền động trong máy

 Khi dừng máy để gá phôi trên mâm cặp hoặc đo kiểm chi tiết đang ở trên mâm cặp phải gạt tay gạt trên hộp tốc độ trục chính về vị trí an toàn cho trục chính

Vì ở vị trí an toàn, nếu máy hoạt động thì trục chính không quay sẽ đảm bảo an toàn cho người vận hành

3 Quy tắc cơ bản bảo dưỡng máy tiện

Để đảm bảo khả năng làm việc lâu dài của máy, người thợ cần phải thường xuyên bảo dưỡng máy, lau chùi sạch sẽ, tự sửa chữa những hỏng hóc nhỏ, kịp thời báo cho người phụ trách biết những hỏng hóc của máy mà mình không tự sửa chữa được

Người thợ cần phải thực hiện các quy tắc bảo quản máy như sau:

3.1 Trước khi nhận máy phải thực hiện các công việc:

- Xem xét toàn bộ máy và mở máy

- Kiểm tra bộ phận phanh hãm (đối với máy tiện có bộ phận phanh), cho máy chạy với tốc độ chậm và lắng nghe xem hộp tốc độ, bước tiến và hộp xe dao có tiếng kêu khác thường không?

- Kiểm tra mắt dầu và bộ phận bơm dầu xem có làm việc không?

- Xem xét trên băng máy có hư hỏng gì không?

- Kiểm tra hành trình làm việc của xe dao, bàn trượt ngang, bàn trượt dọc Đóng

mở các tay gạt tự động dọc, ngang và khi tiện ren

- Kiểm tra bơm dung dịch làm trơn nguội và hệ thống ống dẫn

14

- Kiểm tra hệ thống điện chiếu sáng trên máy, bộ phận che an toàn, cơ cấu bảo hiểm và dây tiếp đất của máy

3.2 Bôi trơn kịp thời và đúng vị trí (theo bảng chỉ dẫn)

Trước khi bôi trơn phải lau sạch các lỗ tra dầu, bảo đảm đủ dầu trong hộp tốc độ, hộp bước tiến và hộp xe dao bằng cách quan sát các mắt báo dầu

3 Bàn trượt của xe dao Nửa tự động CN 30 Mỗi ca 02 lần

7 Bộ bánh răng thay thế Bằng tay CN 30 Hàng tuần

3.3 Xắp xếp dụng cụ và đồ gá trên máy sau khi gia công

Trong thời gian làm việc, không để phôi, các chi tiết, dụng cụ cắt, dụng cụ đo trên băng máy

Định kỳ phải tháo ổ dao ra lau sạch các mặt tiếp xúc và ổ chốt định vị

Không để động cơ máy chạy trong thời gian dài, phải tắt máy khi đo kiểm chi tiết trên mâm cặp, khi tháo hoặc kẹp chặt phôi

Khi làm việc xong phải lau chùi máy sạch sẽ, không để phoi, bụi bẩn nước bám trên băng máy và bàn dao Giẻ lau, bàn chải khi lau phoi không được để lại vết và sợi dính trên bền mặt lau

Khi gia công gang xong và chuyển sang gia công thép có dùng dung dịch trơn nguội thì đầu tiên phải lau băng máy sạch phoi gang, bụi bẩn và dầu mỡ

Mỗi tuần 01 lần tổng vệ sinh máy và nơi làm việc

Máy phải được đảm bảo vững, chắc trên nền xưởng

4 Quy tắc an toàn khi làm việc trên máy tiện

4.1 An toàn trước khi làm việc:

- Quần áo phải gọn gàng: cài cúc tay áo (hoặc sắn cao), cho áo vào trong quần, tóc cuốn gọn vào trong mũ để quần áo và tóc không bị cuốn vào máy

- Kiểm tra máy: phải xem xét bộ phận bao che bánh răng, đai truyền, bộ bánh răng thay thế, dây tiếp đất, đèn chiếu sáng cục bộ (đảm bảo ánh sáng không làm chói

15

mắt) Kiểm tra máy chạy không tải, kiểm tra công tắc đóng mở máy, bộ phận điều khiển phanh hãm, hệ thống bôi trơn, làm nguội

- Không làm việc khi máy đang bị hỏng

- Vị trí làm việc phải gọn gàng, sạch sẽ Chuẩn bị đầy đủ tại chỗ làm việc những vật dụng như: dụng cụ cắt, dụng cụ đo, gá lắp, chi tiết dùng để kẹp chặt, hộp đựng dụng cụ, chi tiết, phôi và bục đứng

4.2 An toàn khi làm việc:

- Không tháo các nắp che an toàn và bộ phận bảo hiểm, không tháo nắp che của thiết bị điện, không mở tủ điện,

- Không dùng tay để hãm mâm cặp khi còn đang quay

- Phải đeo kính bảo hiểm để phoi không bắn vào mắt

- Không thu dọn phoi hoặc lau máy khi máy còn đang hoạt động

- Không đeo gang tay hoặc bao tay khi làm việc

- Chỉ làm việc khi thiết bị, dụng cụ đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật

4.3 An toàn khi kết thúc làm việc

Sau khi kết thúc làm việc cần thực hiện các thao tác an toàn như đưa máy về trạng thái ban đầu, các tay gạt, công tắc ở vị trí không tác động, băng máy ở vị trí khoảng giữa, trấu cặp được vặn sát vào tâm, cầu dao ở trạng thái ngắt điện

5 Thực hành tại xưởng thực tập:

Sau khi được giáo viên hướng dẫn kết hợp với quá trình thao tác trình diễn mẫu, mỗi sinh viên được giao nhiệm vụ về các vị trí máy, tìm hiểu cấu tạo công dụng cách điều khiển của các tay gạt trên máy tiện Sau đó thao tác vận hành máy tiện khi không

có điện và thao tác vận hành máy khi có điện

6 Nội dung ôn tập

 Trình bày chuyển động tạo hình của máy tiện

 Nêu các bộ phận chính của máy tiện, cho biết công dụng của từng bộ phận

 Trình tự các bước thao tác, vận hành máy tiện

 Nêu quy tắc cơ bản về bảo quản máy tiện

 Quy tắc an toàn khi sử dụng máy tiện

16

BÀI 02: SỬ DỤNG CÁC LOẠI ĐỒ GÁ THÔNG DỤNG VÀ DỤNG CỤ ĐO

1 Giới thiệu chung về đồ gá

1.1 Khái niệm

Đồ gá sử dụng trên máy tiện thuộc đồ gá gia công cơ là một loại trang bị công nghệ nhằm xác định vị trí chính xác của chi tiết gia công so với dụng cụ cắt (dao tiện), đồng thời giữ nguyên vị trí đó trong suốt quá trình gia công (quá trình tiện)

1.2 Công dụng của đồ gá trên máy tiện vạn năng

- Bảo đảm độ chính xác vị trí của các bề mặt gia công Nhờ đồ gá để gá đặt chi tiết, có thể xác định một cách chính xác vị trí tương đối của chi tiết gia công đối với máy và dao cắt, hơn nữa có thể đạt được độ chính xác vị trí này tương đối cao một cách ổn định, tin cậy và nhanh chóng

- Nâng cao năng suất lao động Sau khi sử dụng đồ gá có thể loại bỏ bước vạch dấu và so dao, nhờ vậy có thể giảm đáng kể thời gian phụ Ngoài ra, dùng đồ gá gá đặt chi tiết có thể dễ dàng kẹp chặt nhanh chi tiết, gia công nhiều vị trí, làm cho thời gian

cơ bản trùng với thời gian phụ

- Mở rộng phạm vi sử dụng của máy tiện Ví dụ, trên máy tiện khi gá sử dụng

đồ gá chuyên dùng có thể tiện được chi tiết nhiều cạnh

- Không yêu cầu tay nghề của công nhân cao và giảm nhẹ cường độ lao động của họ

1.3 Yêu cầu đối với đồ gá tiện

- Phù hợp với yêu cầu sử dụng, dạng sản xuất, điều kiện cụ thể của nhà máy về trang thiết bị, trình độ kỹ thuật của công nhân

- Bảo đảm độ chính xác quy định: nguyên lý làm việc phải đúng, chi tiết định vị

có cấu tạo hợp lý và có độ chính xác cần thiết, chi tiết kẹp chặt phải đủ độ cứng vững,

đồ gá phải được định vị và kẹp chặt một cách chính xác trên máy

- Sử dụng thuận tiện: gá và tháo chi tiết gia công dễ dàng, dễ quét dọn phoi, dễ lắp trên máy, dễ thay thế những chi tiết bị mòn và hư hỏng, những chi tiết nhỏ không

bị rơi, vị trí tay quay thích hợp và thuận tiện, thao tác nhẹ nhàng, đảm bảo an toàn lao động, kết cấu đơn giản và có tính công nghệ cao

1.4 Phân loại đồ gá tiện

Hiện nay đồ gá gia công trên máy tiện thường sử dụng đồ gá vạn năng và đồ gá chuyên dùng Trong đó:

a/ Đồ gá vạn năng là những đồ gá đã được tiêu chuẩn, có thể gia công được

những chi tiết khác nhau mà không cần thiết có những điều chỉnh đặc biệt Đồ gá vạn năng được sử dụng rộng rãi trong sản xuất loạt nhỏ và đơn chiếc

17

Ví dụ: Mâm cặp 3 chấu, 4 chấu, mâm cặp then hoa,

b/ Đồ gá chuyên dùng là loại đồ gá được thiết kế và chế tạo cho một nguyên

công gia công nào đó của chi tiết Vì vậy, khi sản phẩm thay đổi hoặc nội dung nguyên công thay đổi thì đồ gá này không thể sử dụng lại được Do đó loại đồ gá này được sử dụng khi sản phẩm và công nghệ tương đối ổn định trong sản xuất loạt lớn, hàng khối

Ví dụ: Đồ gá tiện piston; Đồ gá tiện chi tiết lệch tâm,

Hình 2.2 Đồ gá tiện chốt piton

Sử dụng các loại đồ gá này có thể đạt được hiệu quả như nhau trong dạng sản xuất loạt nhỏ cũng như dạng sản xuất loạt lớn, là biện pháp có thể ứng dụng để cải cách thiết kế trang bị công nghệ

18

Cơ cấu định vị đồ gá trên máy dùng để định vị đồ gá trên máy

Thân đồ gá để các chi tiết định vị, kẹp chặt được lắp trên nó tạo thành một đồ

gá hoàn chỉnh

Để thỏa mãn yêu cầu gia công cơ, trên đồ gá tiện cũng có các chi tiết và cơ cấu khác như: cơ cấu phân độ, cơ cấu định tâm, cơ cấu phóng đại lực kẹp, cơ cấu sinh lực, v.v

2 Định vị và kẹp chặt chi tiết gia công

2.1 Định vị

2.1.1 Khái niệm

Định vị là bằng cách này hoặc cách khác xác định một cách đúng đắn vị trí tương đối giữa chi tiết gia công với dao cắt nhằm mục đích sau khi dao cắt hớt đi một lớp kim loại bề mặt sẽ tạo ra bề mặt mới gia công có vị trí chính xác tương đối với chuẩn khởi xuất

Vị trí của chi tiết gia công cần phải xác định dễ dàng so với vị trí của dao cắt, thông qua đồ gá Đồng thời đồ gá cũng phải được xác định vị trí của nó trên máy so với vị trí của dao cắt

2.1.2 Nguyên tắc định vị 6 điểm trong không gian

Như ta đã biết trong cơ học chất rắn mỗi vật thể trong không gian đều có thể có

6 chuyển động cơ bản xác định bằng hệ tọa độ đề các, có 3 toạ độ ox; oy và oz (hình 2.4) Vì thế, mỗi vật rắn muốn xác định được một vị trí cố định trong không gian thì phải xác định được vị trí của 6 chuyển động trên của nó, nghĩa là nếu 6 chuyển động tự

do của vật thể đều bị hạn chế ở một vị trí nhất định thì vật thể đó được xác định một vị trí trong không gian và chỉ một vị trí mà thôi

Sáu chuyển động trong không gian của vật thể đó là

- Xê dịch thẳng theo phương ox, ký hiệu là

Hình 2.3 Đồ gá tiện trục lệch tâm trên máy tiện

1 Đĩa đẩy tốc kẹp 2 Tốc kẹp 3 Thanh đẩy 4 Đĩa lệch tâm 5,6 Đối trọng

ox

19

- Xê dịch thẳng theo phương oy, ký hiệu là

- Xê dịch thẳng theo phương oz, ký hiệu là

- Quay quanh trục ox, ký hiệu là

- Quay quanh trục oy, ký hiệu là

- Quay quanh trục oz, ký hiệu là

Hình 2.4 Hệ trục tọa độ đề các

Nếu chỉ cần để cho một chuyển động nào đó được tự do chuyển động thì vật thể

sẽ có vô số vị trí và do đó trong không gian vật thể không được xác định ở một chỗ cố định nào cả Đó là nguyên tắc 6 điểm

Ví dụ: hình 2.5 sơ đồ định vị của một chi tiết hình hộp Chi tiết được đặt trong 3 toạ độ ox, oy, oz:

Mặt đáy song song với mặt phẳng xoy ta dùng 3 điểm đỡ Diện tích hình tam giác nối ba điểm này càng lớn thì chi tiết càng cứng vững, thường chọn mặt lớn nhất của chi tiết làm mặt định vị bằng ba điểm (thường là mặt đáy) và gọi là mặt chuẩn

Hình 2.5 Sơ đồ định vị chi tiết hộp

20

chính Ba điểm ở mặt định vị chính khống chế ba bậc tự do: xê dịch thẳng theo phương

ox, quay quanh trục ox và quay quanh trục oy

Mặt phẳng bên của chi tiết song song với mặt phẳng yoz được tựa vào hai điểm tựa, hạn chế được hai bậc tự do: xê dịch thẳng theo phương ox và quay quanh oz Mặt phẳng này được gọi là mặt chuẩn định hướng và thường chọn mặt dài nhất của chi tiết làm mặt chuẩn hướng (thường là mặt bên)

Mặt đầu của chi tiết song song với mặt phẳng xoz được tỳ vào một điểm tựa, hạn chế được một bậc tự do còn lại là xê dịch theo phương oy Mặt này được gọi là mặt chuẩn chặn và thường chọn mặt nhỏ nhất của chi tiết làm mặt chuẩn chuẩn chặn (thường là mặt đầu)

Nhờ 6 điểm định vị đó mà vị trí của chi tiết hoàn toàn được xác định

Hình 2.5.b là sơ đồ vị trí của chi tiết nằm trong đồ gá Những điểm định vị trong Hình 2.5.a ở đây được thể hiện bằng các chốt định vị Các lực kẹp w1, w2, w3

bảo đảm cho vị trí của chi tiết được cố định sau khi đã định vị không bị xê dịch do lực cắt và rung động sinh ra trong quá trình cắt

Ghi nhớ:

Không phải lúc nào chi tiết gia công cũng phải hạn chế đủ 6 bậc tự do, mà tuỳ theo yêu cầu của bề mặt gia công có khi chỉ cần hạn chế 5 bậc tự do, 4 bậc tự do hoặc thậm chí có trường hợp chỉ cần hạn chế 3 bậc tự do như: trường hợp gia công một mặt phẳng đơn thuần Tuy nhiên trường hợp hạn chế 3 bậc tự do ít thấy, vì thực tế khi gia công thì vị trí của chi tiết cần được xác định nhanh chóng so với dao cắt khi gá đặt chúng vào đồ gá

Ngoài ra, trong mọi trường hợp đều không được hạn chế quá 6 bậc tự do hoặc một bậc tự do bị hạn chế quá một lần, như thế gọi là siêu định vị Trên một chi tiết nếu

Hình 2.6 Gá phôi trên mâm cặp ba trấu tự định tâm có cữ chặn 1.Trục chính 2 Bạc côn 3 Vít chặn 4 Đai ốc 5 Mâm cặp

21

một mặt phẳng đã hạn chế một bậc tự do nào đó, thì mặt phẳng sau không được hạn chế bậc tự do đó nữa Siêu định vị sẽ gây ra những hậu quả xấu ảnh hưởng đến độ chính xác về vị trí của chi tiết gia công như chi tiết bị vênh Mặt khác nếu số điểm định vị vượt quá số điểm cần thiết thì kết cấu của đồ gá sẽ trở nên phức tạp thêm

Tóm lại, muốn định vị một chi tiết gia công được tốt cần phải:

- Khống chế đủ số bậc tự do cần thiết

- Không hạn chế quá số bậc tự do cần thiết

2.1.3 Chuẩn và phân loại chuẩn

Trên bản vẽ chi tiết hoặc trong sơ đồ nguyên công, mỗi bề mặt gia công đều có liên hệ về toạ độ tương đối với các yếu tố khác của chi tiết Các yếu tố của chi tiết có thể là điểm, là đường, là bề mặt và chúng có thể là thực hoặc ảo

Danh từ chuẩn dùng để chỉ chung các yếu tố của chi tiết mà ta căn cứ vào đó để xác định vị trí của các yếu tố khác trong chi tiết Nhưng tuỳ theo nhiệm vụ của chuẩn

mà ta chia chúng thành hai loại chính là chuẩn thiết kế và chuẩn công nghệ

Chuẩn thiết kế là điểm, đường hoặc bề mặt mà ta căn cứ vào đó để xác định vị trí các điểm, đường hoặc bề mặt khác tương đối với nó trên bản vẽ thiết kế

Chuẩn thiết kế có thể là điểm, đường hoặc bề mặt, có thể là chuẩn thực hay chuẩn ảo Chuẩn thiết kế ảo thường thấy nhất là đường trung tâm của trục, lỗ v.v

Hình 2.7 Chuẩn thiết kế

Chuẩn công nghệ là chuẩn dùng trong công nghệ chế tạo chi tiết máy Chuẩn công nghệ được phân thành 3 loại chuẩn: chuẩn gia công, chuẩn lắp ráp và chuẩn đo lường

Chuẩn gia công: dùng để xác định vị trí của những bề mặt A, đường B hay điểm của chi tiết trong khi gia công cơ Hình 2.7

Chuẩn gia công bao giờ cũng là chuẩn thực và có thể là chuẩn thô, chuẩn tinh

- Chuẩn lắp ráp là chuẩn dùng để xác định vị trí tương quan của các chi tiết khác nhau của một bộ phận máy trong quá trình lắp ráp Nó có thể là mặt tỳ lắp ráp hay mặt

Mục đích của việc chọn chuẩn để đảm bảo hai yêu cầu:

- Chất lượng của chi tiết trong quá trình tiện

- Nâng cao năng suất và hạ giá thành sản phẩm

a Nguyên tắc chọn chuẩn thô:

Hình 2.8: a Chuẩn tinh chính b Chuẩn tinh phụ

Hình 2.6: Chuẩn gia công là hai lỗ tâm

23

- Chọn chuẩn thô phải đảm bảo: phân phối đủ lượng dư cho các bề mặt gia công; đảm bảo độ chính xác cần thiết về vị trí tương quan giữa các bề mặt không gia công và những bề mặt sắp gia công

- Chuẩn thô chỉ được sử dụng một lần trong quá trình gia công chi tiết đó

Hình 2.9 Chuẩn thô là bề mặt không gia công

Hình 2.10 Chuẩn thô là bề mặt có vị trí tương quan cao nhất

b Nguyên tắc chọn chuẩn tinh:

- Cố gắng chọn chuẩn tinh là chuẩn tinh chính, như vậy sẽ làm cho chi tiết lúc gia công có vị trí tương tự như khi làm việc Điều này rất quan trọng khi gia công tinh

- Chọn chuẩn định vị trùng với gốc kích thước để sai số chuẩn bằng không

- Chọn chuẩn tinh sao cho khi gia công chi tiết không bị biến dạng do lực cắt, lực kẹp Mặt chuẩn phải đủ diện tích định vị

- Chọn chuẩn tinh sao cho kết cấu của đồ gá đơn giản và thuận tiện khi sử dụng

- chọn chuẩn tinh thống nhất, có nghĩa trong nhiều lần gá cũng chỉ dùng một chuẩn để thực hiện các nguyên công của cả quá trình công nghệ, vì khi thay đổi chuẩn thì sẽ sinh ra sai số tích lũy ở những lần gá sau

Định nghĩa: Kẹp chặt là giữ nguyên chi tiết gia công ở vị trí đã định vị và không

bị xê dịch hoặc rung động do lực cắt hay các lực khác trong quá trình cắt sinh ra như lực li tâm, trọng lượng, rung động

Cần phải phân biệt rõ ràng hai khái niệm định vị và kẹp chặt, định vị mới chỉ là đặt vật gia công vào vị trí chính xác của nó so với dao cắt (theo nguyên tắc 6 điểm định vị), còn kẹp chặt là giữ chặt vật gia công ở vị trí đã định vị và chống lại được lực cắt và trọng lượng bản thân

2.2.2 Ý nghĩa của kẹp chặt

Kẹp chặt tốt hay xấu ảnh hưởng rất lớn đến thời gian gia công, nhất là ảnh hưởng đến thời gian phụ và sức lao động của công nhân Ngoài ra còn ảnh hưởng đến

độ chính xác, độ nhám bề mặt của chi tiết gia công

Trong sản xuất loạt lớn và hàng khối việc chọn cơ cấu kẹp chặt rất quan trọng, cần phải cơ khí hoá và tự động hoá việc kẹp chặt nhằm rút ngắn thời gian phụ, thao tác thuận tiện và giảm sức lao động cho công nhân Đối với các chi tiết lớn, nặng cũng phải cơ khí hoá việc kẹp chặt để khỏi tốn sức

Kẹp chặt cần thoả mãn những yêu cầu sau:

- Không phá huỷ vị trí đã định vị của vật gia công

- Lực kẹp vừa đủ, không nhỏ quá, cũng không lớn quá so với trị số cần thiết Nếu lực kẹp quá nhỏ so với lực cắt vật gia công sẽ bị chuyển vị trong quá trình cắt, nếu lực kẹp quá lớn so với lực cắt sẽ làm vật gia công bị biến dạng

- Biến dạng do lực kẹp gây ra không được vượt quá giới hạn cho phép

- Động tác kẹp phải nhanh, nhẹ, thao tác thuận tiện và an toàn

- Cơ cấu phải nhỏ, gọn, đơn giản, thành một khối tránh rơi vãi Dễ bảo quản và sửa chữa

- Chiều lực kẹp không nên ngược chiều với lực cắt và chiều trọng lượng vật gia công Lực kẹp nên cùng chiều với lực cắt và bản thân trọng lượng vật gia công là tốt nhất Khi kẹp vật gia công ít biến dạng nhất, không gây ra môn mem quay đối với vật gia công Muốn vậy điểm đặt phải tác dụng ở trong diện tích định vị hoặc ở trong diện tích mấy điểm đỡ và phải gần mặt gia công

25

3 Sử dụng các đồ gá thông dụng trên máy tiện

3.1 Mâm cặp

Mâm cặp là một bộ phận của máy tiện lắp ở trên trục chính, dùng để kẹp chặt

và truyền mô men xoắn cho phôi Mâm cặp là loại đồ gá thông dụng và được sử dụng nhiều nhất, vì gá đặt được nhiều chủng loại phôi để gia công, thao tác đơn giản, nhanh

Có 2 loại mâm cặp: mâm cặp 3 chấu (hay mâm cặp tự định tâm) và mâm cặp 4 chấu

số 4

b) Mâm cặp 4 chấu

Loại này có 4 chấu cặp (hình: 2.14), mỗi chấu cặp di động theo hướng tâm độc lập nhau Chủ yếu dùng để kẹp chặt những chi tiết gia công có hình dạng không đối xứng hay khi cần gia công chi tiết lệch tâm

Hình 2.13 Mâm cặp ba trấu

Hình 2.14 Mâm cặp 4 trấu

26

Cách sử dụng: Khi dùng chìa vặn quay thì chỉ có một chấu ở vị trí đó chuyển động để gá kẹp chi tiết, do vậy khi gá kẹp chi tiết phải thực hiện rà để vị trí tâm chi tiết trùng với tâm máy, đáp ứng với điều kiện gia công thường sử dụng phương pháp rà bổ đôi hoặc rà theo đường vạch dấu đã được xác định trên phôi

Lưu ý khi sử dụng mâm cặp:

- Khi gá kẹp chi tiết trên mâm cặp phải hạn chế đủ số bậc tự do cần thiết

- Không được nắm thẳng phôi trên mâm cặp (do tác động của lực nắn phôi sẽ ảnh hưởng đến độ chính xác của chấu cặp)

- Khi thực hiện các thao tác trên mâm cặp, phải đưa vị trí tay gạt trên hộp tốc độ trục chính ở vị trí an toàn (vị trí tự do) sẽ rất an toàn nếu vì một lý do nào đó máy tiện hoạt động, nhưng trục chính không nhận chuyển động quay

3.2 Mũi tâm

3.2.1 Công dụng và cấu tạo

Mũi tâm được gá trên lỗ côn ở cổ trục chính máy tiện và trong nòng ụ sau, dùng để đỡ chi tiết trục dài, khi mặt định vị là 2 lỗ tâm hoặc định vị bằng trụ ngoài và

1 lỗ tâm

Mũi tâm được chế tạo theo tiêu chuẩn, mặt làm việc là mặt côn có góc 60 độ, phần chuôi được chế tạo theo côn moóc tiêu chuẩn sử dụng được cho nhiều kiểu máy tiện khác nhau

Mũi tâm có 2 loại: mũi tâm cố định và mũi tâm quay

Mũi tâm cố định (hình 2.15.a) được gá trong nòng ụ sau hoặc cổ trục chính, lỗ tâm trên mặt đầu của phôi được định vị vào mặt côn của mũi tâm Khi làm việc mũi tâm đứng yên, chi tiết quay tròn

Mũi tâm quay (hình 2.15.b) được gá trong nòng ụ sau, lỗ tâm trên mặt đầu của phôi được định vị vào mặt côn của mũi tâm Khi làm việc trục của mũi tâm sẽ quay cùng với chi tiết

a) b)

Hình 2.15: a Mũi tâm cố định b Mũi tâm quay

Đối với mũi tâm cố định khi làm việc phải thường xuyên tra dầu hoặc mỡ công nghiệp vào bề mặt tiếp xúc mặt côn và lỗ tâm

3.3 Ụ sau

3.3.1 Công dụng và cấu tạo

Ụ sau dùng để đỡ những chi tiết gia công khi định vị bằng hai lỗ tâm (chi tiết dạng trục dài), ngoài ra còn để kẹp mũi khoan, mũi doa, ta rô, bàn ren.v.v (Hình 2.16)

Hình 2.16: Ụ sau

Ụ sau gồm có thân số 1 có thể di trượt trên sống trượt của thân máy với việc nới lỏng các đai ốc kẹp chặt số 6 Nòng số 2 có thể tịnh tiến trong thân số 1 theo hướng trục nhờ vítme số 3 và đai ốc số 4 Mũi tâm số 5 đặt trong lỗ côn của nòng và cùng di chuyển theo hướng trục khi quay vô lăng

Ụ sau có thể dịch chuyển đi một lượng sang hai bên so với đường tâm của máy khi gia công mặt côn bằng phương pháp xê dịch ngang ụ sau

3.3.2 Cách sử dụng

Điều chỉnh cho ụ sau trượt trên băng máy và cố định ở vị trí cần thiết bằng hai ê

cu số 6 để cơ cấu hãm ụ sau rời ra hay được hãm chặt với băng máy

Quay vô lăng để nòng ụ sau tịnh tiến theo chiều dọc trục đến khi mặt côn tiếp xúc vừa đủ với lỗ tâm trên chi tiết, sau đó hãm nòng ụ sau lại bằng tay hãm số 7

Khi tiện côn bằng phương pháp xê dịch ngang ụ sau điều chỉnh bu lông hai mặt bên của ụ sau, khi đó ụ sau không được bặt chặt với băng máy

3.4 Giá đỡ

3.4.1 Công dụng và cấu tạo

1 Vấu tỳ 2 Thân giá đỡ 3 Chi tiết gia công 4 Dao tiện

Các vấu tỳ số 1 có thể điều chỉnh theo hướng trục nhờ vào trục vít số 2 (tùy theo đường kính phôi lớn, nhỏ khác nhau) Phần chi tiết ở vị trí vấu tỳ phải là bề mặt

đã được gia công tinh để vấu tỳ luôn tỳ sát vào bề mặt, đảm bảo độ chính xác và hạn chế sự mài mòn cho vấu tỳ

3.4.2 Cách sử dụng

Giá đỡ di động:

- Được gá trên bàn xe dao bằng 2 bu lông (hình 2.18)

- Sau khi gá chi tiết xong thì điều chỉnh chi vấu tỳ của giá đỡ tỳ vào chi tiết Việc điều chỉnh cho hai vấu tỳ của giá đỡ tiếp xúc vào đường kính ngoài của chi tiết gia công rất quan trọng, nếu lớn quá sẽ làm cong chi tiết, ngược lại nhỏ quá không có tác dụng tăng độ cứng vững cho chi tiết dưới tác dụng của lực cắt

- Có thể điều chỉnh vị trí vấu tỳ của giá đỡ ở phía trước hoặc phía sau so với vị trí của dao tiện bằng bàn trượt dọc phụ Đối với lát cắt đầu tiên điều chỉnh cho vấu tỳ

- Giỏ đỡ cố định được lắp cố định trờn băng mỏy (hỡnh 2.19) Vị trớ của giỏ đỡ

cú thể ở phần đầu của phụi (phớa gần ụ sau khi tiện mặt đầu, khoan tõm) hỡnh 2.19.a; ở

vị trớ giữa phụi để tăng độ cững vững khi tiện trục dài hỡnh 2.19.b

- Điều chỉnh lực tỳ của chấu tỳ tương tự như khi điều chỉnh giỏ đỡ di động

4 Sử dụng cỏc loại dụng cụ đo

Tựy theo yờu cầu về độ chớnh xỏc của chi tiết mà lựa chọn dụng cụ đo cho phự hợp, mỗi dụng cụ đo cú độ chớnh xỏc khỏc nhau Kết quả đo khụng chỉ phụ thuộc và

Hỡnh 2.18: Giỏ đỡ di động lắp trờn bàn xe dao

1 Mâm phẳng, 2 Tốc, 3 Giá đỡ di động, 4 Mũi tâm sau

Hỡnh 2.19: Vị trớ của giỏ đỡ cố định dựng khi tiện

cụ rất quan trọng, ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng của sản phẩm

Dụng cụ đo sử dụng nhiều cho máy tiện là thước cặp, pan me Ngoài ra, còn sử dụng đồng hồ so, com pa, thước lá,

4.1 Thước cặp

4.1.1 Đặc điểm, công dụng

- Độ chính xác của thước là 0,1; 0,05; 0,02 tùy thuộc vào loại thước: 1/10; 1/20

và 1/50 Giá trị đo được phụ thuộc nhiều vào thao tác, xác định giá trị đo được của người sử dụng

- Thước cặp đo được đường kính ngoài, đường kính trong và chiều dài Tuy nhiên đường kính đo được bị giới hạn bởi kích thước mỏ đo và chiều dài của thân thước (hình 2.10)

- Để xác định giá trị đ chính xác, người ta sử dụng thước cặp điện tử, khi đo giá trị đo được hiển thị trên màn hình

4.1.2 Thao tác đo

- Thân thước cặp phải vuông góc với bề mặt cần đo, 2 mỏ đo phải tiếp xúc đều với bề mặt đo

- Lực ấn mỏ động của thước vừa đủ để mỏ đo tiếp xúc với mặt cần đo

- Đọc giá trị đo được ngay vị trí đo, tuyệt đối không cố định mỏ động đo di động rồi đưa ra khỏi vật đo để xác định giá trị đo (vì như vậy độ chính xác không cao

và đặc biệt là mỏ đo sẽ bị mài mòn)

Hình 2.10 : Thước cặp

31

4.2 Pan me

4.2.1 Đặc điểm, công dụng

- Dùng để chi tiết có độ chính xác cao

- Độ chính xác của pan me là 0,01 hoặc 0,001

Hình 2.11 Panme đo ngoài

1 Thân, 2 Đầu đo di động, 3 Ống côn có vạch du xích, 4 Trụ quay khi đo,

5 Vòng hãm, 6 Thân trụ có vạch du xích, 7 Đầu đo cố định

Pan me được phân ra: pan me đo ngoài (hình 2.11), pan me đo trong và pan me

đo chiều sâu Để thuận tiện cho việc sử dụng khi đo với các đường kính khác nhau, người ta phân khoảng kích thước để chế tạo pan me thành các loại: 0-25; 25-50; 50-75; 75-100

Giá trị đo được của pan me cũng phụ thuộc nhiều vào thao tác, xác định giá trị

đo được của người sử dụng

Lưu ý: Khi đầu đo động tiếp xúc và bề mặt đo

chỉ được vặn tối đa 03 vòng trụ quay (số 4) trên đầu đo động

Hình 2.12: Giá trị đo được trên pan me ( 48.95 mm)

32

4.3 Đồng hồ so (hình 2.13)

4.3.1 Đặc điểm, công dụng

- Được dùng để kiểm tra độ chính xác về hình dáng, vị trí tương quan của các

bề mặt chi tiết máy

hồ để xác định giá trị trên mặt chỉ thị của đồng hồ

Hình2.14 Kiểm tra độ tròn của chi tiết trục bằng đồng hồ so

Hình 2.13 Đồng hồ so

33

5 Thực hành tại xưởng thực tập

6 Nội dung ôn tập

 Nêu nguyên tắc định vị 6 điểm

 Yêu cầu đối với đồ gá trên máy tiện

34

B ÀI 3: NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN

VỀ GIA CÔNG TRÊN MÁY TIỆN VẠN NĂNG

1 Khái niệm chung

1.1 Quá trình gia công tiện

Quá trình gia công tiện là quá trình cắt gọt kim loại - Quá trình con người sử dụng dụng cụ cắt (dao tiện) để hớt bỏ lớp kim loại thừa khỏi chi tiết (phôi), nhằm đạt được những yêu cầu cho trước về hình dáng, kích thước, vị trí tương quan giữa các bề mặt

và chất lượng bề mặt của chi tiết gia công

- Lớp kim loại thừa trên chi tiết cần hớt bỏ đi gọi là lượng dư gia công cơ

- Lớp kim loại đã bị cắt bỏ khỏi chi tiết gọi là phoi cắt

Muốn hoàn thành nhiệm vụ cắt gọt, con người phải sử dụng một hệ thống thiết bị nhằm tách được lớp kim loại thừa khỏi chi tiết, đồng thời phải đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật đã cho trên bản vẽ

Hệ thống thiết bị dùng để hoàn thành nhiệm vụ cắt gọt đó được gọi là hệ thống công nghệ Hệ thống công nghệ bao gồm: máy, dao, đồ gá và chi tiết gia công, thường được viết tắt là hệ thống (M - D - G - C) Trong đó:

- Máy có nhiệm vụ cung cấp năng lượng và các chuyển động cần thiết cho quá trình cắt gọt

- Dao trong hệ thống công nghệ có nhiệm vụ trực tiếp cắt bỏ lớp lượng dư ra khỏi chi tiết nhờ năng lượng của máy cung cấp thông qua các chuyển động tương đối

- Đồ gá là một bộ phận của hệ thống công nghệ có nhiệm vụ xác định và giữ vị trí tương quan chính xác giữa dao và chi tiết gia công trong suốt quá trình gia công chi tiết

- Chi tiết gia công là một thành phần của hệ thống công nghệ - là đối tượng của quá trình cắt gọt Mọi hậu quả của quá trình cắt đều được phản ảnh lên chi tiết gia công Tất nhiên để hoàn thành nhiệm vụ cắt gọt, mỗi bộ phận của hệ thống công nghệ có nhiệm vụ riêng, đồng thời phải có mối quan hệ tác động lẫn nhau

Hình 3.1 Quá trình gia công trên máy tiện

35

1.2 Chuyển động tạo hình của máy tiện

Để thực hiện nhiệm vụ gia công, tức là hình thành các bề mặt cần thiết trên bề mặt chi tiết gia công, máy tiện cần có những chuyển động tương đối giữa dao và phôi theo một quy luật nhất định được gọi là chuyển động tạo hình Đứng về mặt công nghệ, chuyển động tạo hình có hai dạng cơ bản, đó là:

Chuyển động chính (chuyển động cắt): là chuyển động tạo ra vận tốc cắt để thực hiện quá trình cắt gọt khi tiện Chuyển động chính là chuyển động quay tròn của trục chính mang phôi (chi tiết gia công), có vận tốc lớn nhất, ký hiệu là V

Chuyển động chạy dao: là chuyển động đảm bảo quá trình cắt được thực hiện liên tục Chuyển động chạy dao của máy tiện là chuyển động tịnh tiến của bàn xe dao mang dao tiện, ký hiệu là S

Hai chuyển động này gọi là chuyển động cơ bản của máy Ngoài ra trên máy tiện còn có các chuyển động phụ, không tham gia trực tiếp vào quá trình cắt như chuyển động tiến dao, lùi dao

2 Cơ sở vật lý của quá trình cắt khi tiện

36

Khi cắt để có thể tạo ra phoi, lực tác dụng vào dao cần phải đủ lớn để tạo ra trong lớp kim loại bị cắt một ứng suất lớn hơn sức bền của vật liệu cần gia công Dưới tác động của lực cắt vật liệu bị biến dạng đàn hồi và biến dạng dẻo Khi lực tạo phoi

đủ lớn để có ứng suất tiếp và ứng suất pháp lớn hơn sức bền của vật liệu thì vật liệu bị phá huỷ Lớp kim loại được tách ra khỏi nguyên khối đó, phoi được hình thành, quá trình cắt được thực hiện Do vậy, quá trình cắt là quá trình phát triển của biến dạng đàn hồi, biến dạng dẻo và biến dạng phá huỷ của kim loại (bản chất của quá trình cắt là quá trình biến dạng của kim loại)

2.2 Các hiện tượng xảy ra trong quá trình cắt

2.2.1 Hiện tượng lẹo dao

a) Hiện tượng

Trong quá trình cắt, khi cắt ra phoi dây, trên mặt trước của dao kề ngay lưỡi cắt thường xuất hiện những lớp kim loại có cấu trúc khác hẳn với vật liệu gia công và vật liệu làm dao Nếu lớp kim loại này bám chắc vào lưỡi cắt của dụng cụ thì được gọi là lẹo dao Cơ chế của quá trình hình thành lẹo dao có thể giải thích như sau:

Do chịu áp lực lớn và nhiệt độ cao, mặt khác vì mặt trước của dao không tuyệt đối nhẵn nên các lớp kim loại bị cắt nằm kề sát với mặt trước của dao trong quá trình cắt có tốc độ di chuyển chậm và trong những điều kiện nhất định lực cản thắng được lực ma sát trong nội bộ kim loại thì lớp kim loại sẽ nằm lại ở mặt trước tạo thành lẹo dao Vì bị biến dạng rất lớn nên độ cứng của lẹo dao lớn hơn độ cứng của vật liệu gia công từ 2,5  3,5 lần và do đó có thể thay thế vật liệu làm dao để thực hiện quá trình cắt gọt

b Các dạng lẹo dao

Có hai dạng lẹo dao: lẹo dao ổn định và lẹo dao theo chu kỳ

- Lẹo dao ổn định nằm dọc theo lưỡi cắt trong suốt quá trình cắt, loại này gồm một số lớp gần như song song với mặt trước và hình thành khi cắt thép với chiều dày cắt nhỏ

- Lẹo dao chu kỳ gồm hai phần: phần nền nằm sát với mặt trước của dao, về cơ bản là lẹo dao loại một Trên nền đó hình thành phần thứ hai, phần này sinh ra, lớn lên

và mất đi nhiều lần trong một đơn vị thời gian Sự xuất hiện và mất đi của lẹo dao làm

Hình 3.4 Lẹo dao bám trên mặt trước của dao trong quá trình cắt

37

cho các góc cắt của dao trong quá trình cắt luôn luôn biến đổi Thông số quan trọng đặc trưng cho kích thước của lẹo dao đó là chiều cao của lẹo dao

2.2.2 Hiện tượng co rút phoi

Hình 3.5 Hiện tượng co rút phoi

Về mặt hình thức, sự biến dạng của lớp kim loại bị cắt được biểu thị ở chiều dài của lớp phoi cắt, ký hiệu là L fngắn hơn quãng đường mà dao phải di chuyển, ký hiệu là L dọc theo bề mặt gia công, còn chiều dày của phoi a f lớn hơn chiều dày cắt a (hình 3.5)

Sự biến đổi kích thước của lớp kim loại bị cắt, do kết quả của biến dạng dẻo được đánh giá bằng hệ số co rút phoi và được ký hiệu là K Nếu thể tích khối kim loại trước

và sau khi biến dạng không đổi và b f b,thì f

f

a L K

  Trị số của hệ số co rút phoi phụ thuộc vào tất cả các yếu tố có ảnh hưởng đến sự biến dạng của phoi (tính chất cơ

lý của vật liệu gia công, hình dáng hình học của dao, chế độ cắt và các điều kiện cắt khác) và có giá trị thay đổi trong một phạm vi khá rộng với K = 1 8

2.2.3 Hiện tượng cứng nguội

Sau khi gia công xong, do kết quả lan truyền của biến dạng dẻo, nên bề mặt của chi tiết bị biến cứng

Kết quả của cứng nguội là các tinh thể kim loại bị nát vụn khiến cho lớp bề mặt trở nên bền và cứng hơn Bề mặt đã được gia công xong, nếu như không có khuyết tật

gì thì hiện tượng cứng nguội có tác dụng tốt Trong trường hợp ngược lại thì giới hạn bền mỏi của chi tiết sẽ giảm đi và tuổi thọ của chi tiết cũng sẽ giảm Mặt khác hiện tượng cứng nguội còn gây khó khăn cho các nguyên công gia công tinh

2.2.4 Hiện tượng rung động trong quá trình cắt

Khi nghiên cứu rung động cần quan tâm đến những vấn đề sau: độ cứng vững nhất định của hệ thống công nghệ (máy - dao - đồ gá - chi tiết gia công); lực tác động vào hệ thống thay đổi thì gây rung động; thông số đặc trưng cho rung động (biên độ A

38

và tần số f); hiện tượng cộng hưởng khi có rung động

Trong quá trình cắt nếu chi tiết và dụng cụ cắt có độ cứng vững thấp, máy không đủ độ cứng vững, lực cắt thay đổi sẽ sinh ra rung động

Rung động ảnh hưởng trực tiếp đến độ chính xác về kích thước, về hình dáng hình học

và độ nhám bề mặt gia công Nó cũng làm tăng độ mòn của dụng cụ cắt, làm tổn hại đến bộ phận máy và gá lắp,

Trong quá trình cắt có hai loại rung động, đó là: rung động cưỡng bức và rung động tự rung

Rung động cưỡng bức xuất hiện dưới tác động theo chu kỳ của các nguồn lực Như lực ly tâm của các chi tiết máy quay không cân bằng, lực va đập của các bánh răng truyền động do chế tạo không chính xác hoặc khi tiện chi tiết có rãnh, quay không tròn đều làm lực cắt thay đổi theo chu kỳ,

Rung động tự rung xuất hiện dưới tác dụng của nội lực Như lực ma sát giữa phoi trên mặt trước của dao thay đổi, sự không đồng nhất về cơ lý tính của vật liệu gia công gây cho lực cắt biến thiên, lẹo dao xuất hiện và mất đi,

2.2.5 Hiện tượng nhiệt cắt

Nhiệt phát sinh trong quá trình cắt tác động đến:

- Dụng cụ cắt Do nhiệt cắt làm giảm độ cứng, độ bền cơ học, tăng độ mòn dao ảnh hưởng đến khả năng cắt gọt của dụng cụ cắt

- Vật liệu gia công Nhiệt cắt làm nóng chi tiết gia công, gây biến dạng nhiệt dẫn đến độ chính xác gia công giảm Nhiệt cắt gây biến đổi cấu trúc kim loại lớp bề mặt, tạo ra ứng suất dư kéo tác động xấu đến chất lượng lớp vật liệu bề mặt chi tiết

- Tác động vào hệ thống công nghệ (máy- đồ gá - dao - chi tiết) Nhiệt cắt làm

hệ thống công nghệ biến dạng, ảnh hưởng xấu đến năng suất và chất lượng khi cắt gọt

Nhiệt lượng phát sinh khi cắt lớn thì công cơ học tiêu hao cho quá trình cắt sẽ lớn Từ những lý do trên, khi cắt mong muốn nhiệt cắt càng nhỏ càng tốt

Tổng lượng nhiệt phát sinh trong quá trình cắt được hình thành từ các thành phần sau: QQ bdQ mst Q mss Trong đó:

Hình 3.6 Lực cắt sinh ta rung động trong quá trình cắt

Q - nhiệt truyền vào môi trường khoảng (1  5%)

Thực tế cho thấy nhiệt lượng do biến dạng ở vùng tạo phoi cơ bản làm nóng phoi, phần nhỏ lan truyền vào mặt trước của dao Mặt trước của dao bị nung nóng đến nhiệt độ cao còn do yếu tố ma sát giữa nó với phoi Mặt sau của dao và bề mặt đã gia công cũng sinh nhiệt Nhiệt này truyền vào dao và chi tiết nhiều hay ít tùy thuộc vào

độ dẫn nhiệt của chúng Nhiệt lượng truyền vào môi trường lớn sẽ làm giảm nhiệt độ vùng cắt Do đó dùng dung dịch trơn nguội vừa làm giảm ma sát, vừa giảm nhiệt lượng phát sinh và đưa nhiệt ra khỏi vùng cắt làm giảm nhiệt độ vùng cắt

2.2.6 Dung dịch trơn nguội

Để giúp cho quá trình cắt được dễ dàng, người ta thường dùng dung dịch trơn nguội Dung dịch trơn nguội có các tác dụng:

- Dẫn nhiệt ra khỏi vùng cắt làm giảm nhịêt độ vùng cắt và độ mòn của dụng

cụ cắt Vì thế độ chính xác, chất lượng bề mặt gia công được nâng lên đáng kể

- Làm giảm hệ số ma sát của phoi trượt trên mặt trước và giảm ma sát của mặt sau với bề mặt đã gia công Do vậy dung dịch trơn nguội làm giảm lực cắt và giảm nhiệt phát sinh trong vùng cắt

- Khi trong vùng tạo phoi xuất hiện các vết nứt tế vi đầu tiên, dung dịch trơn nguội xâm nhập, kích thích quá trình phát triển các vết nứt, lực cắt cần thiết để tạo phoi sẽ giảm

- Dung dịch trơn nguội tác động vào bề mặt phoi tạo ra lớp bọc cần thiết để phoi không bám vào nhau, thoát khỏi vùng tạo phoi dễ dàng

Yêu cầu đối với dung dịch trơn nguội:

- Có tác động bôi trơn, giảm ma sát tốt Cứ ứng với mỗi loại vật liệu gia công, vật liệu làm dao và điều kiện cắt cụ thể có chất bôi trơn phù hợp sẽ cho hệ số ma sát

40

nhỏ

- Có tác động làm nguội tốt Dung dịch trơn nguội phải có độ dẫn nhiệt và tỷ nhiệt cao Trong thực tế phải lựa chọn các dung dịch làm lạnh, bôi trơn phù hợp Tuỳ từng trường hợp mà sử dụng với tác dụng bôi trơn là chủ yếu, hoặc làm nguội là chủ yếu và ngược lại

- Không bị phân huỷ dưới tác động của nhiệt độ cao, sử dụng lâu dài

- Không làm han gỉ hệ thống công nghệ

- Không gây độc hại cho công nhân và không làm ô nhiễm môi trường

- Dễ tìm, giá cả phù hợp

- Dung dịch trơn nguội phải đảm bảo không làm gỉ máy, dụng cụ và chi tiết gia công Mặt khác, dung dịch trơn nguội không được gây ra tác hại đến da và sức khoẻ của công nhân

Để tăng hiệu quả, phải tìm cách đưa dung dịch trơn nguội trực tiếp vào vùng tạo phoi, vào các trung tâm tạo ra biến dạng, ma sát và phát nhiệt Đồng thời phải sử

dụng dung dịch trơn nguội đúng cách và đúng lúc thì mới có hiệu quả

2.2.7 Sự mài mòn dao tiện