zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Kỹ Thuật - Công Nghệ

» Cơ khí - Chế tạo máy

Bài giảng Công nghệ tạo hình dụng cụ: Chương 2 - Bùi Ngọc Tuyên

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:41

Báo xấu

17
lượt xem 3
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng "Công nghệ tạo hình dụng cụ: Chương 2 - Bề mặt khởi thủy & các phương pháp xác định bề mặt khởi thủy" được biên soạn với các nội dung chính sau: Bề mặt khởi thủy & đường đặc tính; Phương pháp đồ thị xác định mặt khởi thủy; Phương pháp xác định mặt khởi thuỷ K bằng giải tích; Phương pháp động học xác định mặt khởi thuỷ K. Mời các bạn cùng tham khảo chi tiết bài giảng tại đây!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Công nghệ tạo hình dụng cụ: Chương 2 - Bùi Ngọc Tuyên

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN CƠ KHÍ Bộ môn Gia công vât liệu và dụng cụ công nghiệp CÔNG NGHỆ TẠO HÌNH DỤNG CỤ Thuyết trình: PGS.TS. Bùi Ngọc Tuyên HÀ NỘI 2019
CÔNG NGHỆ TẠO HÌNH DỤNG CỤ Bài mở đầu: Hình học bề mặt 1 Chương 1: Động học tao hình & động học gia công 2 Chương 2: Bề mặt khởi thủy & các phương pháp xác định bề mặt khởi 3 thủy Chương 3: Các điều kiện tao hình bề mặt 4 CÔNG NGHỆ TẠO Chương 4: Đặc điểm công nghệ chế tạo dụng cụ & các giai đoạn chế tạo dụng cụ HÌNH 5 DỤNG CỤ Chương 5: Các nguyên công tạo phôi dụng cụ 6 Chương 6: Các nguyên công tạo hình dụng cụ trước nhiệt luyên 7 2 8 Chương 7: Các nguyên công tạo hình dụng cụ sau nhiệt luyên
Chương 2: Bề mặt khởi thủy & các phương pháp xác định bề mặt khởi thủy 2.1. Bề mặt khởi thủy & đường đặc tính 2.1.1 Khái niệm mặt khởi thủy • Dụng cụ cắt thực hiện 2 chức năng: - chức năng cắt bóc đi lượng dư gia công - chức năng tạo hình bề mặt • Dụng cụ có một lưỡi cắt-> DCC đơn  tạo hình bằng đường (lưỡi cắt/ mũi dao) • Dụng cụ có nhiều lưỡi cắt.  DCC phức hợp  tạo hình bằng mặt (mặt khởi thủy của dụng cụ) • Mặt khởi thủy dụng cụ là bề mặt (ảo) mà các lưỡi cắt phân bố trên đó • Với bề mặt chi tiết C & và chuyển động tạo hình C/D đã cho, sẽ tìm được bề mặt K đối tiếp với bề mặt C trong quá trình chuyển động C/D.Bề mặt K luôn tiếp xúc với bề mặt C trong quá trình chuyển động C/D. • Nếu cho trước bề mặt cần gia công C và chuyển động tạo hình C/D, để xác định bề mặt khởi thủy K của dụng cụ  cố định dụng cụ, cho chi tiết C thực hiện tất cả các chuyển động tạo hình. Khi đó bề mặt chi tiết C sẽ tạo thành một họ bề mặt trong không gian. Mặt bao của họ bề mặt này chính là bề mặt khởi thủy K cần tìm.
Chương 2: Bề mặt khởi thủy & các phương pháp xác định bề mặt khởi thủy a) Cố định D, cho C chuyển động. b) Cố định C, cho D chuyển động. Hình : Chuyển động tương đối chi tiết và dụng cụ và mặt khởi thuỷ K. Ví dụ 1: Cho mặt phẳng C cần gia công. Các chuyển động tạo hình gồm có: chuyển động quay của dụng cụ D quanh đường tâm song song và cách mặt phẳng C một khoảng cách a, chuyển động tịnh tiến của mặt phẳng C theo phương vuông góc với đường tâm dụng cụ. Nếu giả thiết là dụng cụ đứng yên và không xét đến chuyển động tự trượt của mặt phẳng C mặt phẳng C sẽ chuyển động tương đối quay - so với dụng cụ, tạo thành một họ bề mặt (hình a). Bề mặt khởi thuỷ K luôn tiếp tuyến với mặt C trong quá trình chuyển động, nghĩa là tiếp tuyến với họ bề mặt chi tiết, do đó mặt khởi thuỷ K được xác định như là mặt bao của họ mặt chi tiết C trong quá trình chuyển động tạo hình. Như vậy mặt khởi thủy K của dụng cụ D chính là mặt trụ có bán kính a. (hình a).
Chương 2: Bề mặt khởi thủy & các phương pháp xác định bề mặt khởi thủy 2.1.2. Khái niệm đường đặc tính Mặt khởi thuỷ K và mặt chi tiết C trong quá trình tạo hình tiếp xúc với nhau theo đường, được gọi là đường đặc tính E. Ví dụ 2: Hãy tìm mặt khởi thuỷ K và đường đặc tính E của dụng cụ khi tạo hình bề mặt chi tiết C là mặt trụ bán kính r với các chuyển động tạo hình như hình vẽ Khi chi tiết có chuyển động quay C tròn quanh trục của nó, dụng cụ   quay quanh trục vuông góc với trục chi tiết và cách một đoạn a như hình E a vẽ và tịnh tiến dọc trục chi tiết. Nếu cố định dụng cụ thì chi tiết vừa chuyển động quay quanh trục của nó  với tốc độ 1, vừa chuyển động s D K quay quanh trục của dụng cụ với tốc độ . Tại một thời điểm, chi tiết có một vị trí so với dụng cụ.
Chương 2: Bề mặt khởi thủy & các phương pháp xác định bề mặt khởi thủy Nếu cố định dụng cụ thì chi tiết vừa chuyển động quay quanh trục của nó với tốc độ 1, vừa chuyển động quay quanh trục của dụng cụ với tốc độ . Tại một thời điểm, chi tiết có một vị trí so với dụng cụ. Vẽ bề mặt tiếp tuyến với các vị trí kế tiếp của dụng cụ trong quá trình chuyển động ta được mặt bao của họ bề mặt chi tiết chính là mặt khởi thuỷ K của dụng cụ. Mặt khởi thủy K luôn tiếp xúc với bề mặt chi tiết C theo đường đặc tính E là nửa đường tròn profin chi tiết bán kính r  C C    C C  K   C 
Chương 2: Bề mặt khởi thủy & các phương pháp xác định bề mặt khởi thủy 2.2. Phương pháp đồ thị xác định mặt khởi thủy  Trường hợp cho trước bề mặt chi tiết C và chuyển động tạo hình C/D  cố định dụng cụ và cho chi tiết chuyển động tương đối đối với dụng cụ  vẽ bề mặt chi tiết tại các thời điểm liên tiếp sẽ nhận được một họ bề mặt chi tiết.  Vẽ bề mặt tiếp tuyến với họ bề mặt C  chính là mặt khởi thuỷ K.  Trường hợp cho trước đường cong tiết diện phẳng chi tiết (profin C )và chuyển động tạo hình C/D  cố định dụng cụ và cho chi tiết chuyển động tương đối đối với dụng cụ  vẽ profin chi tiết tại các thời điểm liên tiếp sẽ nhận được một họ profin chi tiết.  Vẽ đường cong tiếp tuyến với họ họ profin chi tiết  chính là profin bề mặt khởi thuỷ K.
Chương 2: Bề mặt khởi thủy & các phương pháp xác định bề mặt khởi thủy  Có thể tìm đường bao của họ đường prôfin chi tiết bằng đồ thị khi cho cả chi d3 d2 d1 c1 P e1 e2 e3 e4 e5 e6 e7 e8 e9 e10 d4 a1 tiết và dụng cụ cùng tham gia chuyển d5 c2 a2 c3 a3 động C/D. Trong trường hợp này, trước d6 c4 a4 d7 hết dựa vào điều kiện chuyển động tạo d8 c5 a5 hình tìm điểm tiếp xúc của profin dụng d9 c6 a6 c7 a7 cụ và profin chi tiết trong quá trình d10 c8 a8 a9 chuyển động tạo hình C/D ở các thời c9 c10 a10 điểm khác nhau. Sau đó dùng đồ thị đưa các điểm này về vị trí ban đầu của dụng O1 cụ. Tập hợp tất cả các điểm đã đưavề vj trs ban đầu này là đường bao các vị trí của profin chi tiết (tiếp tuyến với họ đường prôfin chi tiết- profin của bề măt khởi thủy dụng cụ aII c II  Ví dụ xác định profin của dao phay lăn cp trục then hoa bằng đồ thị (hình vẽ) P d II
Chương 2: Bề mặt khởi thủy & các phương pháp xác định bề mặt khởi thủy 2.3. Phương pháp xác định mặt khởi thuỷ K bằng giải tích 2.3.1.Phương trình chuyển đổi hệ tọa độ (công thức chuyển trục) Công thức chuyển trục có thể viết theo hình giải tích hoặc dưới dạng tích các ma trận trong hệ tọa độ thuần nhất như sau. • Trường hợp hệ trục o1x1y1z1 tịnh tiến T (tx , t y , t z ) x 1 0 0 tx x1  y 0   x  x1 tx    1 0 ty  y1   y  y1 ty  z  0 0 1 tz  z1         z  z1 tz 1 0 0 0 1  1 
Chương 2: Bề mặt khởi thủy & các phương pháp xác định bề mặt khởi thủy • Trường hợp hệ trục o1x1y1z1 quay quanh trục (Oz) một góc  x1  cos sin 0 0 x  y  sin cos    x1  x.cos  y.sin  1   0 0  y  y1  x.sin  y.cos  z1   0 0 1 0  z   y       z z 1  0 0 0 1 1  1 y1 x1 y x1  x y   y    RZ ().  1  z1  z y1 x1      1   1 O x x  cos sin 0 0x1  x  y sin cos 0 0 y       1 z  0 0 1 0 z1       Với Rz(α) là ma trận quay xung quanh trục z . 1  0 0 0 1 1 
Chương 2: Bề mặt khởi thủy & các phương pháp xác định bề mặt khởi thủy 2.3.2. Xác định prôfin dụng cụ bằng cách xác định đường bao của họ đường cong phẳng Trong trường hợp bề mặt chi tiết có thể được biểu diễn bằng đường cong phẳng của tiết diện thẳng ta có thể đưa bài toán không gian về bài toán phẳng. Thay cho việc đi tìm mặt bao của họ bề mặt chi tiết bằng cách xác định đường bao của họ đường cong tiết diện thẳng của chi tiết (profin chi tiết). Đường bao tìm được chính là profin mặt khởi thuỷ K của dụng cụ. Phương pháp này được dùng phổ biến để xác định prôfin lưỡi cắt dụng cụ với các thông số ban đầu là profin chi tiết và các chuyển động tạo hình. Nội dung cơ bản của phương pháp như sau: 1.Thiết lập hệ tọa độ O1x1y1 gắn liền với chi tiết (hệ tọa độ chi tiết), hệ tọa độ Oxy gắn liền với dụng cụ (hệ tọa độ dụng cụ). Phương trình đường cong phẳng biểu diễn profin bề mặt C của chi tiết được thiết lập trong hệ tọa độ chi tiết 2. Cố định dụng cụ (Oxy cố định) cho chi tiết thực hiện chuyển động tạo hình (O1x1y1 chuyển động) với tham số chuyển động, tạo thành một họ profin chi tiết. Sử dụng công thức chuyển trục từ đưa phương trình profin chi tiết từ hệ O1x1y1 sang hệ cố định Oxy ta có phương trình của họ profin chi tiết 3. Xác định đường bao của họ profin chi tiết bằng hình giải tích. Tùy thuộc vào dạng phương trình họ profin chi tiết có thể xác định phương trình đường bao như sau:
Chương 2: Bề mặt khởi thủy & các phương pháp xác định bề mặt khởi thủy  Họ đường cong có dạng: F(x,y,C) = 0 C- tham số của họ Phương trình của đường bao của họ được xác định bởi hệ phương trình sau: F(x,y,C) 0   F(x, y,C)   0 C  VD 1 : Tìm đường bao của họ đường cong phẳng cho bởi phương trình: y2 – (x+c)3 = 0
Chương 2: Bề mặt khởi thủy & các phương pháp xác định bề mặt khởi thủy  Họ đường cong cho ở dạng tham số x  f1 (t.c) t - thông số đường cong.  c - tham số của họ. y  f 2 (t.c) Phương trình của đường bao của họ được xác định bởi hệ phương trình sau: x = f1(t.c) y = f2(t.c) f1 f2 t t  0 f1 f2 c c VD 2: Xác định đường bao của họ đường cong cho bởi hệ phương trình sau: x = cos + t y = sin Trong đó:  - thông số của đường cong. t - tham số của họ.
Chương 2: Bề mặt khởi thủy & các phương pháp xác định bề mặt khởi thủy
Chương 2: Bề mặt khởi thủy & các phương pháp xác định bề mặt khởi thủy VD3: Hãy xác định phương trình họ đường prôfin chi tiết (cạnh bên trục then hoa), khi chuyển động tạo hình là chuyển động lăn không trượt của vòng tròn tâm tích chi tiết với bán kính r trên đường thẳng tâm tích của dụng cụ. Chi tiết quay quanh trục của nó và dụng cụ chuyển động tịnh tiến song song với đường thẳng tâm tích dụng cụ y 1 To¹ ®é gèc O1(x,y) y,y x = r.(- sin 1 O1 y = r.(1- cos O1 Oc O'c  §uêng xycloit r  O1 C y O1 x,x 1 P P' D xO1 r  x 1
Chương 2: Bề mặt khởi thủy & các phương pháp xác định bề mặt khởi thủy - Hệ trục O1x1y1 gắn với prôfin chi tiết, phương trình đường thẳng prôfin chi tiết viết trong hệ O1x1y1 gắn liền với chi tiết: y1 = x1.cotg (*) - Chuyển động chi tiết lăn không trượt vòng tròn bán kính r (vòng tròn tâm tích) trên đường thẳng tâm tích của dụng cụ. - Hệ trục gắn liền với dụng cụ Oxy (cố định). Thời điểm ban đầu (gốc P) hai hệ trục trùng nhau. - Dụng cụ cố định nên chi tiết (O1x1y1) vừa quay quanh trục của chi tiết vừa phải chuyển động tịnh tiến theo đường thẳng tâm tích của dụng cụ là trục Ox với điều kiện vòng tròn tâm tích của chi tiết bán kính r lăn không trượt trên đường thẳng tâm tích dụng cụ - trục Ox. Giả sử sau khi quay một góc , hệ trục O1x1y1 quay một góc  so với hệ trục Oxy, đồng thời tịnh tiến dọc trục Ox một đoạn bằng O c O c '  PP ' = r. . Gốc của hệ trục O1x1y1 có một vị trí mới O1’ với các tọa độ xO1 và yO1 như sau: x 01  r (  sin  )   (**) y 01  r (1  cos  )  Như vậy, hệ trục O1x1y1 vừa chuyển động tịnh tiến gốc O1 theo phương trình (***) vừa quay xung quanh trục z một góc . Sử dụng công thức chuyển trục dưới dạng ma trận tọa độ thuần nhất:
Chương 2: Bề mặt khởi thủy & các phương pháp xác định bề mặt khởi thủy
Chương 2: Bề mặt khởi thủy & các phương pháp xác định bề mặt khởi thủy 2.3.3. Xác định mặt khởi thủy dụng cụ bằng cách xác định mặt bao của họ bề mặt chi tiết. Khi một mặt C chuyển động taọ ra một họ bề mặt. Mặt bao của họ bề mặt này sẽ tiếp tuyến với mọi bề mặt của họ bề mặt này. Ví dụ như một mặt cầu với tâm nằm trên trục X, bán kính r khi chuyển động dọc theo trục X sẽ tạo ra một họ mặt cầu. Mặt bao của họ mặt cầu này sẽ là mặt trụ với trục là trục X, bán kính r Hình : Mặt bao của họ mặt cầu chuyển động tịnh tiến dọc trục X
Chương 2: Bề mặt khởi thủy & các phương pháp xác định bề mặt khởi thủy 2.3.3. Xác định mặt khởi thủy dụng cụ bằng cách xác định mặt bao của họ bề mặt chi tiết. ND phương pháp: Để xác định phương trình của họ bề mặt C trong quá trình chuyển động tạo hình, ta đặt hệ trục O1x1y1z1 gắn liền với chi tiết (mặt C) chuyển động cùng với mặt C. Đặt hệ trục Oxyz gắn liền với dụng cụ (mặt D) chuyển động cùng với dụng cụ. Họ mặt C có thể được xác định bằng cách cố định hệ trục Oxyz gắn với dụng cụ và cho bề mặt C cùng với hệ trục O1x1y1z1 chuyển động tương đối đối với hệ Oxyz với tham số là C. Phương trình của họ bề mặt C chính là phương trình chuyển trục từ hệ O1x1y1z1 sang hệ Oxyz với tham số của họ là C. Sau khi xác định được phương trình họ bề mặt ta có thể xác định mặt bao của họ bề mặt đó theo các trường hợp sau:
Chương 2: Bề mặt khởi thủy & các phương pháp xác định bề mặt khởi thủy

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí

65 tài liệu

2412 lượt tải

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.