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 - PGS.TS. Bùi Ngọc Tuyên

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:195

Báo xấu

25
lượt xem 4
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Công nghệ tạo hình dụng cụ cung cấp cho người học những kiến thức như: Động học tao hình & động học gia công; Bề mặt khởi thủy & các phương pháp xác định bề mặt khởi thủy; Đặc điểm công nghệ chế tạo dụng cụ & các giai đoạn chế tạo dụng cụ; Các nguyên công tạo hình dụng cụ trước nhiệt luyện; Các nguyên công tạo hình dụng cụ sau nhiệt luyện.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Công nghệ tạo hình dụng cụ - PGS.TS. 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
Bài mở đầu: Hình học bề mặt I. Giới thiệu  Bề mặt cấu thành lên các vật thể, chi tiết máy  Phương trình bề mặt dạng không tham số : P  [x y z]T  [x y f(x,y)]T  Phương trình bề mặt dạng tham số P(u, v)  [x y z]T  [x(u,v) y(u,v) z(u,v)]T umin  u  umax ; vmin  v  vmax Mỗi mảnh bề mặt cấu trúc 4 cạnh có một tập hợp các điều kiện biên gồm: 16 vecto và 4 đường cong biên. 16 vecto là: 4 vecto ở vị trí 4 góc P(0,0); P(1,0); P(1,1) và P(0,1); 8 vecto tiếp tuyến ở 4 góc (mỗi góc có 2 vecto tiếp tuyến ứng với 2 đường cong biên u, v qua điểm góc), 4 vecto xoắn tại 4 điểm góc 4 đường cong biên là u=0, u=1, v=0, v=1.
Bài mở đầu: Hình học bề mặt  Bề mặt cơ bản 1) Mặt phẳng 2) Mặt kẻ 3) Mặt tròn xoay 4) Mặt trụ 5) Măt xoắn vít  Bề mặt từ các đường cong tổng hợp Hình thành trên cơ sở các đường cong tổng hợp Thừa kế các đặc tính điều khiển từ đường cong  Hermite  Bezier  B-spline  NURBS.
Bài mở đầu: Hình học bề mặt  Các đặc trưng hình học cơ bản của bề mặt:  Véc tơ tiếp tuyến → Vecto tiếp tuyến tại 1 điểm P(u,v) trên bề mặt tham số nhận được bằng cách giữ 1 tham số không đổi và lấy đạo hàm theo tham số kia.   Pv ( u , v )  P ( u , v ) Pu ( u , v )  P( u , v )  Vecto pháp tuyến v u → Vec tơ pháp tuyến tại 1 điểm bằng tích có hướng của hai vec tơ tiếp tuyến tại điểm đó: P P N (u, v)  x  Pu x Pv  Véc tơ xoắn u v → Vecto xoắn tại một điểm trên bề mặt dùng để đo độ xoắn của bề mặt tại điểm đó. Đó là tốc độ thay đổi của vecto tiếp tuyến Pu đối với v hay của vecto tiếp tuyến Pv đối với u hay chính là vecto đạo hàm hỗn hợp. 2 Puv ( u ,v )  P( u , v )  Độ cong. uv → Độ cong của bề mặt tại 1 điểm P(u,v) được định nghĩa là độ cong của đường cong tiết diện pháp tuyến nằm trên bề mặt và đi qua điểm này. - Đô cong chính k1,P; k2,P k1, P  k1, P - Độ cong trung bình: H= 2 - Độ cong Gaussian : K = k1, P . k2, P  Bán kính cong → Bán kính cong của bề mặt trong tiết diện pháp tuyến bằng nghịch đảo độ cong của đường cong tiết diện pháp tuyến: r =1/ k .
Bài mở đầu: Hình học bề mặt II. Bề mặt cơ bản → Các bề mặt cho phép có chuyển động tự trượt: - Bề mặt tròn xoay - bề mặt trụ - mặt phẳng - Các bề mặt vít với bước là hằng số, → Bề mặt nhóm này được hình thành do một đường sinh nào đó chuyển động theo một quy luật nhất định.  Thuộc tính cơ bản của các dạng bề mặt này là nó tồn tại một dạng chuyển động đặc biệt. Khi thực hiện chuyển động này, mặt bao các vị trí liên tiếp của bề mặt chuyển động P trùng với chính bề mặt P đó: → Bề mặt vít cho phép chuyển động tự trượt theo hướng đường vít → Bề mặt tròn xoay cho phép chuyển động tự trượt xung quanh trục của nó (mặt cầu là một bề mặt tròn xoay mà profin của nó trong mặt phẳng qua trục là một cung của đường tròn với tâm nằm trên trục quay, cho phép chuyển động tự trượt xung quanh tâm của nó). → Mặt trụ cho phép chuyển động tự trượt theo hướng các đường thẳng (mặt trụ tròn cho phép chuyển động tự trượt theo hướng đường thẳng cũng như theo hướng vòng tròn). → Mặt phẳng cho phép chuyển động tự trượt dọc theo bất kỳ đường thẳng nào nằm trên nó.
Bài mở đầu: Hình học bề mặt  Sơ đồ các bề mặt cho phép có chuyển động tự trượt:
Bài mở đầu: Hình học bề mặt  Các bề mặt này cấu thành nên bề mặt của các chi tiết máy hay dụng cụ cơ bản như bề mặt thân khai của bánh răng, bề mặt hớt lưng của dao phay lăn răng, bề mặt xoắn acsimet của dao phay trụ, …  Công nghệ tạo hình các bề mặt nhóm này được thực hiện bằng việc phối hợp các chuyển động đơn giản như tịnh tiến và quay tròn của phôi và dụng cụ.  Dụng cụ được sử dụng để gia công tạo hình các bề mặt cơ bản gồm:  Các dụng cụ cắt thông dụng, tiêu chuẩn như: dao tiện để gia công các bề mặt trụ tròn xoay, dao phay trụ, dao phay mặt đầu để gia công mặt phẳng….  Các dụng cụ chuyên dùng tiêu chuẩn như dao phay lăn răng, dao xọc răng để gia công bánh răng  Các dụng cụ chuyên dùng phi tiêu chuẩn như: dao tiện định hình để gia công các bề mặt tròn xoay định hình, dao phay định hình để gia công các mặt trụ định hình,….
Bài mở đầu: Hình học bề mặt III. Các bề mặt tự do ( Sculptured Surfaces)  Các bề mặt tự do hay còn gọi là các bề mặt không gian với các thuật ngữ thường được sử dụng như Sculptured Surfaces hay freeform surfaces hay NURBS surfaces là các bề mặt cong trơn, liên tục với các tham số đặc trưng cho cấu trúc hình học cục bộ (độ cong, tiếp tuyến, pháp tuyến,..) tại hai điểm lân cận của vùng bề mặt là khác nhau.  Các bề mặt tự do dùng để thiết kế vỏ các sản phẩm nhằm thỏa mãn tính thẩm mỹ theo yêu cầu của người sử dụng ví dụ như vỏ ô tô, xe máy, đồ điện tử dân dụng,…cũng như đáp ứng các yêu cầu chức năng hình học bề mặt của một số chi tiết khí động học (như cánh tuôc bin, cánh quạt,…), chi tiết quang học (gương phản quang,…), sản phẩm ứng dụng trong y học (chi tiết tái tạo phục vụ cho giải phẫu), khuôn mẫu (đúc, ép nhựa, dập,…).  Các bề mặt tự do là các thực thể hình học phức tạp. Không thể có sự phân loại khoa học nào cho các dạng bề mặt tự do.Tuy nhiên ta có thể phân loại các vùng bề mặt cục bộ của bề mặt tự do trên cơ sở các thuộc tính hình học cơ bản của chúng. Bề mặt tự do có thể cấu thành từ 10 dạng vùng bề mặt cục bộ như sơ đồ phân loại  Gia công tạo hình các bề mặt này thường được thực hiện hiệu quả trên các máy điều khiển số nhiều trục bằng các dụng cụ vạn năng là các dạng dao phay ngón. Tại mỗi thời điểm trong quá trình gia công, bề mặt tự do cần tạo hình tiếp xúc với bề mặt khởi thủy của dụng cụ tại một điểm. Bề mặt tạo hình được hình thành là mặt bao của họ bề mặt khởi thủy của dụng cụ trong quá trình chuyển động tạo hình.
Bài mở đầu: Hình học bề mặt
CHƯƠNG 1: ĐỘNG HỌC GIA CÔNG & ĐỘNG HỌC TẠO HÌNH I. Động học gia công:  Các chuyển động trong quá trình cắt:  Chuyển động cắt chính (I) là chuyển động hình thành ra bề mặt cắt, chuyển động tạo phoi. Tùy theo phương pháp gia công mà chuyển động cắt chính có thể là chuyển động quay (tiện, khoan, phay,...), hay chuyển động tịnh tiến thẳng (bào, xọc,...). Chuyển động cắt chính bắt buộc phải có đối với mỗi quá trình gia công bằng dụng cụ cắt.  Chuyển động chạy dao (II) là chuyển động duy trì quá trình cắt, cắt hết chiều dài (hoặc chiều rộng) chi tiết, hình thành ra họ bề mặt cắt. Bề mặt chi tiết hình thành là mặt bao của họ bề mặt cắt. Chuyển động chạy dao có thể có ( tiện, khoan, phay,...) hay không có (chuôt).  Chuyển động phụ là các chyển động thay đổi lớp cắt, chuyển động chạy không, chuyển động phân độ,.... 11
CHƯƠNG 1: ĐỘNG HỌC GIA CÔNG & ĐỘNG HỌC TẠO HÌNH 12
CHƯƠNG 1: ĐỘNG HỌC GIA CÔNG & ĐỘNG HỌC TẠO HÌNH  Động học gia công là tập hợp các chuyenr động máy công cụ cung cấp cho phôi và dao để thực hiện quá trình cắt  Các thiết bị, máy cắt sẽ được thiết kế theo các sơ đồ động học gia công. Các sơ đồ động học gia công thường được tổ hợp của hai chuyển động cơ bản được truyền cho phôi và dụng cụ. Hai chuyển động đó là chuyển động quay tròn và chuyển động tịnh tiến.  Các nhóm động học gia công:  Nhóm một chuyển động: - Một chuyển động thẳng. - Một chuyển động quay tròn.  Nhóm hai chuyển động: - Hai chuyển động thẳng. - Hai chuyển động quay tròn. - Một chuyển động thẳng, một chuyển động quay tròn.  Nhóm ba chuyển động: - Hai chuyển động thẳng và một chuyển động quay tròn. - Hai chuyển động quay tròn và một chuyển động thẳng. - Ba chuyển động quay.  …… 13
CHƯƠNG 1: ĐỘNG HỌC GIA CÔNG & ĐỘNG HỌC TẠO HÌNH II. Động học tạo hình 1. Khái niệm: Chuyển động tạo hình là các chuyển động tương đối của dụng cụ và phôi trực tiếp hình thành ra bề mặt gia công. Tập hợp các chuyển động tạo hình gọi là động học tao hình. Động học tạo hình là một phần của động học gia công - Tập hợp tất cả các chuyển động tạo hình tao thành sơ đồ động học tạo hình - Các chuyển động tạo hình cần thiết để xác định bề mặt khởi thủy của dụng cụ. - Bề mặt khởi thủy của dụng cụ là bề mặt nguyên gốc ban đầu của dụng cụ khi chưa tạo hình mặt trước, mặt sau của răng dao. Khi đã tao hình xong dụng cụ cắt, các lưỡi cắt của dụng cụ (là giao tuyến của mặt trước và mặt sau) sẽ phân bố trên bề mặt khởi thủy 2. Các nhóm động học tạo hình a) Nhóm bậc 0 là tập hợp các sơ đồ động học tạo hình khi bề mặt tạo hình (bề mặt khởi thuỷ) của vật thể (dụng cụ) trùng với bề mặt nguyên gốc đầu vào (chi tiết), ví dụ, khi cắt ren bằng tarô, khi chuốt, khi đột lỗ…Trong trường hợp này chuyển động tương hỗ gọi là chuyển động “tự trượt”, “theo nhau”,”bám nhau” và để xác định bề mặt khởi thuỷ thì không cần quan tâm đến vấn đề này. 14
CHƯƠNG 1: ĐỘNG HỌC GIA CÔNG & ĐỘNG HỌC TẠO HÌNH b) Nhóm bậc 1 là sơ đồ động học tạo hình mà chuyển động tương hỗ của vật thể được tạo hình (dụng cụ) đối với mặt đã tồn tại (chi tiết) là chuyển động thẳng tịnh tiến, quay hoặc xoắn vít. Sơ đồ đặc trưng đó là của các cặp bề mặt của phần tử quay và phần đứng yên trùng nhau và tạo thành đường thẳng. Nhóm bậc 1 này có ba kiểu sơ đồ theo sự tồn tại chuyển động: - Kiểu thứ nhất chứa chuyển động thẳng đều. Ví dụ các loại dụng cụ chuốt ngoài các bề mặt tròn xoay, tiện bằng dao tiện định hình tiếp tuyến có lượng chạy dao thẳng. - Kiểu thứ hai chứa chuyển động quay Ví dụ dao phay định hình để phay các bề mặt trụ, bề mặt xoắn vít hoặc các bề mặt tròn xoay). - Kiểu thứ ba khi phay thanh răng có răng thẳng bằng dao phay lăn răng. c) Nhóm bậc 2 : chuyển động tương hỗ của cặp tạo hình (dụng cụ và chi tiết) là chuyển động quay tức thời hay tịnh tiến thẳng. Có năm kiểu sơ đồ và các cặp bề mặt liên kết của cặp động học (dụng cụ và chi tiết) lăn theo nhau không có sự trượt. Chuyển động tịnh tiến tức thời là chuyển động tổng hợp của hai chuyển động quay quanh hai trục song song có các vận tốc góc và hướng giống nhau. Các cặp bề mặt tạo bằng các bề mặt: Trụ - phẳng. Trụ - trụ (hai trụ). Côn - phẳng. Côn - côn (hai côn). 15 Vòng (vành) - vòng.
CHƯƠNG 1: ĐỘNG HỌC GIA CÔNG & ĐỘNG HỌC TẠO HÌNH d) Nhóm bậc 3 : chuyển động tương hỗ là chuyển động xoắn vít tức thời. Trong nhóm này thì các cặp bề mặt tự lăn theo nhau có sự trượt. Các cặp bề mặt gồm: Trụ - phẳng. Côn- phẳng. Hai mặt hypeboloit. Chuyển động xoắn vít tổng hợp là tổng hợp của hai chuyển động quay quanh các trục ngoài nhau, có thể hình dung nó như là sự lăn bề mặt hypeboloit theo hypeboloit có gắn theo sự trượt. Đây là trường hợp tổng quát nhất (phay bánh răng bằng dao phay lăn răng). 16
CHƯƠNG 1: ĐỘNG HỌC GIA CÔNG & ĐỘNG HỌC TẠO HÌNH 17
CHƯƠNG 1: ĐỘNG HỌC GIA CÔNG & ĐỘNG HỌC TẠO HÌNH 18
CHƯƠNG 1: ĐỘNG HỌC GIA CÔNG & ĐỘNG HỌC TẠO HÌNH 19
CHƯƠNG 1: ĐỘNG HỌC GIA CÔNG & ĐỘNG HỌC TẠO HÌNH 20

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

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

65 tài liệu

2431 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.