Bài giảng Máy công cụ 1

TRƯỜNG ĐẠI HỌC PHẠM VĂN ĐỒNG KHOA KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ -----  -----

BÀI GIẢNG MÁY CÔNG CỤ 1 Bậc Cao đẳng – Ngành Công nghệ kỹ thuật cơ khí

GV: ThS. Trần Văn Thùy

Quảng Ngãi , 12/2014

MỤC LỤC

Lời nói đầu............................................................................................ Trang 01

CHƯƠNG 1: ĐỘNG HỌC MÁY CÔNG CỤ

1.1. Đại cương về máy cắt kim loại................................................................. 02

1.1.1. Khái niệm về máy.............................................................................. 02

1.1.2. Khái niệm về máy công cụ ................................................................ 02

1.1.3. Khái niệm về máy cắt kim loại .......................................................... 02

1.1.4. Phân loại máy cắt kim loại................................................................. 03

1.1.5. Ký hiệu máy cắt kim loại................................................................... 04

1.2. Chuyển động tạo hình của máy cắt kim loại........................................... 04

1.2.1. Phương pháp hình thành bề mặt gia công........................................... 04

1.2.2. Chuyển động tạo hình của máy cắt kim loại....................................... 06

1.3. Phương pháp tạo hình.............................................................................. 08

1.3.1. Phương pháp định hình...................................................................... 08

1.3.2. Phương pháp theo vết ........................................................................ 08

1.3.3. Phương pháp bao hình ....................................................................... 09

1.4. Sơ đồ kết cấu động học............................................................................. 09

1.4.1. Khái niệm.......................................................................................... 09

1.4.2. Xích truyền động............................................................................... 09

1.4.3. Tổ hợp chuyển động .......................................................................... 13

1.5. Điều chỉnh chuyển động........................................................................... 13

1.5.1. Điều chỉnh xích vận tốc ..................................................................... 14

1.5.2. Điều chỉnh xích cắt renvit.................................................................. 14

CHƯƠNG 2: CÁC CƠ CẤU TRUYỀN ĐỘNG VÀ ĐIỀU KHIỂN

2.1. Chuyển động của máy công cụ ................................................................ 16

2.1.1. Khái niệm về chuyển động ................................................................ 16

2.1.2. Các đại lượng đặc trưng của chuyển động.......................................... 17

2.1.3 Tỷ số truyền ....................................................................................... 17

2.2. Các cơ cấu truyền động............................................................................ 18

2.2.1. Truyền động phân cấp ...................................................................... 18

2.2.2. Truyền động vô cấp .......................................................................... 24

2.3. Cơ cấu điều khiển cơ khí.......................................................................... 27

2.3.1. Chức năng và yêu cầu........................................................................ 27

2.3.2. Kết cấu của cơ cấu điều khiển............................................................ 28

2.3.3. Cơ cấu điều khiển bằng cơ khí........................................................... 29

CHƯƠNG 3: MÁY TIỆN

3.1. Đại cương về máy tiện.............................................................................. 36

3.1.1. Khái niệm.......................................................................................... 36

3.1.2. Công dụng......................................................................................... 36

3.1.3. Phân loại............................................................................................ 37

3.1.4. Các bộ phận chính ............................................................................. 38

3.2. Máy tiện Renvít vạn năng T620............................................................... 39

3.2.1. Đặc tính kỹ thuật ............................................................................... 39

3.2.2. Sơ đồ kết cấu động học...................................................................... 39

3.2.3. Sơ đồ động học.................................................................................. 40

3.3. Cắt renvít ................................................................................................. 44

3.3.1. Cắt ren tiêu chuẩn............................................................................... 44

3.3.2. Cắt ren không tiêu chuẩn .................................................................... 46

3.3.3. Cắt ren chính xác................................................................................ 47

3.3.4. Cắt ren mặt đầu .................................................................................. 47

3.4. Các cơ cấu đặc biệt................................................................................... 47

3.4.1. Đai ốc bổ đôi ...................................................................................... 47

3.4.2. Ly hợp một chiều................................................................................ 48

3.4.3. Chạc điều chỉnh.................................................................................. 49

3.4.4. Cơ cấu an toàn bàn xe dao .................................................................. 50

3.4.5. Cụm trục chính ................................................................................... 50

3.5. Điều chỉnh máy tiện.................................................................................. 51

3.5.1. Điều chỉnh để tiện côn ....................................................................... 51

3.5.2. Điều chỉnh máy để tiện ren ................................................................ 52

3.6. Một số máy tiện khác ............................................................................... 54

3.6.1 Máy tiện cụt....................................................................................... 54

3.6.2. Máy tiện revolver ............................................................................. 55

3.6.3. Máy tiện đứng .................................................................................. 55

CHƯƠNG 4: MÁY PHAY

4.1. Đại cương về máy phay............................................................................ 57

4.1.1. Khái niệm.......................................................................................... 57

4.1.2. Công dụng......................................................................................... 57

4.1.3. Phân loại............................................................................................ 57

4.1.4. Các bộ phận chính ............................................................................. 57

4.2. Máy phay vạn năng nằm ngang P82 ....................................................... 58

4.2.1. Đặc tính kỹ thuật ............................................................................... 58

4.2.2. Sơ đồ kết cấu động học...................................................................... 58

4.2.3. Sơ đồ động học.................................................................................. 59

4.3. Đầu phân độ vạn năng ............................................................................ 61

4.3.1. Đầu phân độ vạn năng có đĩa phân độ............................................... 62

4.3.2. Đầu phân độ vạn năng không có đĩa phân độ .................................... 66

4.4. Các cơ cấu đặc biệt................................................................................... 68

4.5. Các loại máy phay khác ........................................................................... 71

CHƯƠNG 5: MÁY GIA CÔNG BÁNH RĂNG TRỤ

5.1. Đại cương về máy gia công bánh răng .................................................... 73

5.1.1. Khái niệm ......................................................................................... 73

5.1.2. Công dụng......................................................................................... 75

5.1.3. Phân loại............................................................................................ 75

5.2. Máy phay răng E3-5................................................................................. 75

5.2.1. Đặc tính kỹ thuật ............................................................................... 75

5.2.2. Sơ đồ kết cấu động học...................................................................... 75

5.2.3. Sơ đồ động học.................................................................................. 76

5.3. Máy lăn răng 5M324A ............................................................................. 77

5.3.1. Đặc tính kỹ thuật ............................................................................... 77

5.3.2. Sơ đồ kết cấu động học...................................................................... 78

iii

5.3.3. Sơ đồ động học.................................................................................. 78

5.4. Máy xọc răng 514 ..................................................................................... 83

5.4.1. Đặc tính kỹ thuật ............................................................................... 83

5.4.2. Sơ đồ kết cấu động học...................................................................... 84

5.4.3. Sơ đồ động học.................................................................................. 84

Tài liệu tham khảo .......................................................................................... 89

LỜI NÓI ĐẦU

Máy công cụ của ngành chế tạo máy phần lớn là các máy cắt kim loại. Là loại

thiết bị cơ bản để tạo nên các máy móc và dụng cụ của nhiều ngành khác nhau. Do đó,

mỗi quốc gia đều có chính sách nhằm phát triển về số lượng và chất lượng của máy

công cụ nói chung và máy cắt kim loại nói riêng và cũng chính loại trang thiết bị kỹ

thuật này được xem là một yếu tố đặc trưng cho trình độ sản xuất, trình độ phát triển

của mỗi nước.

Bài giảng Máy công cụ 1 được biên soạn theo nội dung phân phối chương trình

do Trường Đại học Phạm Văn Đồng xây dựng. Nội dung được xây dựng theo tinh thần

ngắn gọn, dễ hiểu và trên cơ sở kế thừa những nội dung được giảng dạy ở các trường,

kết hợp với những nội dung mới nhằm đáp ứng yêu cầu nâng cao chất lượng đào tạo

phục vụ sự nghiệp công nghiêp hóa, hiện đại hóa.

Nội dung của bài giảng Máy công cụ 1 bao gồm 5 chương và sẽ giới thiệu cho

sinh viên các kiến thức tổng quát về động học của máy cắt kim loại, nguyên lý làm

việc và cấu tạo của các cơ cấu truyền dẫn thường dùng trong máy. Bài giảng cũng

cung cấp cho sinh viên những kiến thức cơ bản về nguyên lý hoạt động, ký hiệu, các

chuyển động trong máy, các xích truyền động, sơ đồ động học, cấu tạo và khả năng

công nghệ của các loại máy cắt kim loại như: Máy tiện, máy phay…. Đồng thời cũng

rèn luyện cho sinh viên các kĩ năng tính toán, thiết kế trong kỹ thuật.

Tuy tác giả có nhiều cố gắng khi biên soạn, nhưng bài giảng chắc không tránh

khỏi những sai sót. Tác giả mong nhận được nhiều ý kiến đóng góp, xây dựng của bạn

đọc và đồng nghiệp để nội dung bài giảng được hoàn thiện hơn. Chúng tôi xin chân

Mọi ý kiến đóng góp xin liên hệ qua email: tvthuy@pdu.edu.vn

thành cảm ơn.

Quảng Ngãi, tháng 12/2014

Người biên soạn

Chương 1

ĐỘNG HỌC MÁY CÔNG CỤ

1.1 ĐẠI CƯƠNG VỀ MÁY CÔNG CỤ

1.1.1 Khái niệm về máy

- Máy là tất cả những khí cụ hoạt động theo nguyên tắc cơ học dùng để biến đổi

năng lượng hoặc làm thay đổi một cách có ý thức về hình dáng hoặc vị trí của vật thể

- Cấu trúc, hình dáng và kích thước của máy rất khác nhau. Tùy theo đặc điểm

sử dụng của nó, ta có thể phân thành hai nhóm lớn:

- Máy dùng để biến đổi năng lượng từ dạng này sang dạng khác để sử dụng

thích hợp hơn được gọi là máy biến đổi năng lượng

- Máy dùng để thực hiện một công việc nhất định được gọi là máy công cụ

1.1.2 Khái niệm về máy công cụ

Máy công cụ là loại máy dùng để thay đổi hình dáng và kích thước của các vật

thể cho phù hợp với nhu cầu sử dụng. Theo tiêu chuẩn Việt Nam, máy công cụ bao

gồm năm loại:

- Máy cắt kim loại

- Máy gia công gỗ

- Máy gia công áp lực

- Máy hàn

- Máy đúc

1.1.3 Khái niệm về máy cắt kim loại

Những máy công cụ dùng để biến đổi hình dáng của các vật thể kim loại bằng

cách lấy đi một phần thể tích trên vật thể ấy với những dụng cụ và chuyển động khác

nhau , được gọi là máy cắt kim loại. Vật thể cần làm biến đổi hình dáng gọi là phôi hay

chi tiết gia công. Lớp kim loại bị cắt bỏ khỏi chi tiết gọi là phoi cắt; Dụng cụ trực tiếp

cắt bỏ lớp lượng dư gia công ra khỏi chi tiết gọi là dao cắt.

Toàn bộ quá trình làm thay đổi hình dáng của vật thể bằng phương pháp cắt như

trên gọi là quá trình gia công cắt và những máy công cụ thực hiện quá trình gia công

cắt gọi là máy cắt kim loại.

Ngoài phương pháp gia công cắt, người ta còn dùng nhiều phương pháp gia

công khác như: gia công cán nguội, cán nóng, rèn, dập, hàn,…Thực hiện các phương

pháp gia công này, ta có các loại máy cắt kim loại tương ứng.

Môn học này lấy máy cắt kim loại làm đối tượng nghiên cứu vì đây là loại máy

có sự phối hợp nhiều chuyển động phức tạp nhất, đặt trưng nhất, có yêu cầu rất cao về

thiết kế và yêu cầu khắt khe trong chế tạo.

1.1.4 Phân loại máy cắt kim loại

Phân loại Máy cắt kim loại có thể được tiến hành theo nhiều phương pháp sau:

a. Phân loại theo phương pháp cắt

- Máy tiện

- Máy phay

- Máy khoan

- Máy doa…

b. Phân loại theo trình độ vạn năng

- Máy vạn năng

- Máy chuyên môn hóa

- Máy chuyên dùng

c. Phân loại theo độ chính xác

- Máy chính xác thường

- Máy chính xác nâng cao

- Máy chính xác cao

- Máy chính xác đặc biệt cao

d. Phân loại theo mức độ tự động hóa

- Máy tự động

- Máy bán tự động

- Máy tổ hợp

e. Phân loại theo khối lượng

- Máy loại nhẹ ( 1 tấn)

- Máy loại trung bình ( 10 tấn)

- Máy loại trung bình nặng (10 30 tấn)

- Máy loại nặng (30 100 tấn)

- Máy loại đặc biệt nặng (>100 tấn)

1.1.5 Ký hiệu máy cắt kim loại

- Để xác định các loại máy theo sự phân loại trên, người ta đặt tên cho máy

bằng các ký hiệu. Các ký hiệu máy ở mỗi nước đều khác nhau.

- Ở nước ta, Máy cắt kim loại được ký hiệu như sau : Dùng chữ cái để chỉ loại

máy như chữ T để chỉ máy tiện, B (bào), P (phay)… và các chữ số khác để chị mức độ

vạn năng, kích thước chính.

Ví dụ 1 : Máy T620

T : máy tiện

6 : loại máy tiện vạn năng thông thường

20 : một phần mười của chiều cao từ băng máy đến đường tâm máy

Ví dụ 2 : Máy K135

K : máy khoan

1 : Loại khoan đứng

35 : đường kính mũi khoan lớn nhất gia công được trên máy (mm)

1.2 CHUYỂN ĐỘNG TẠO HÌNH CỦA MÁY CẮT KIM LOẠI

1.2.1 Phương pháp hình thành bề mặt gia công

Bề mặt hình học của những chi tiết máy rất đa dạng và chế tạo các bề mặt này

có rất nhiều phương pháp khác nhau. Tuy nhiên, ta chỉ nghiên cứu phương pháp hình

thành các dạng bề mặt thường gia công trên máy cắt kim loại. Các dạng bề mặt thường

gặp là:

a. Bề mặt tròn xoay

Các loại bề mặt tròn xoay được tạo thành do một đường sinh chuyển động

tương đối với một đường chuẩn

Hình 1.1: Các dạng bề mặt tròn xoay

Hình 1.1a thể hiện mặt trụ được hình thành do đường sinh là một đường thẳng

quay chung quanh đường chuẩn là vòng tròn.

Nếu đường sinh không song song với trục quay sẽ cho ra mặt côn (H.1.1b)

Nếu đường sinh là đường cong hay đường gấp khúc, ta sẽ có mặt tròn xoay

(H.1.1c,d)

b. Mặt phẳng, mặt cong và mặt gấp khúc

Các dạng mặt phẳng, mặt cong, gấp khúc được tạo thành bởi đường sinh là

đường thẳng, đường cong, hoặc đường gấp khúc di động trên đường chuẩn là đường

thẳng (H.1.2)

Hình 1.2: Các dạng mặt phẳng

c. Bề mặt đặc biệt

Các dạng mặt đặc biệt cũng được hình thành bởi một đường sinh chuyển động

tương đối với một đường chuẩn. Tuy nhiên việc phân biệt đường sinh và đường chuẩn

chỉ có tính chất tương đối.

Hình 1.3 trình bày các dạng mặt trụ, mặt nón không tròn xoay. Ngoài ra bề mặt

đặc biệt còn có dạng thân khai , arsimet, cánh turbin, mái chèo…

Hình 1.3: Các dạng bề mặt đặc biệt

Tóm lại, từ phương pháp hình thành các dạng bề mặt nói trên, nếu xét trong lĩnh

vực chế tạo máy thì có thể chia đường sinh ra làm hai nhóm:

- Đường sinh do các chuyển động thẳng và quay tròn đều của máy tạo nên như:

Đường thẳng, đường tròn hay cung tròn, đường thân khai, đường xoắn ốc…

- Đường sinh do các chuyển động thẳng và quay tròn không đều của máy tạo

nên như: Đường Parabol, hyperbol, ellip, xoắn logarit… Kết cấu máy để thực hiện các

chuyển động này rất phức tạp.

Những đường sinh nói trên chuyển động tương đối với một đường chuẩn sẽ tạo

ra bề mặt của các chi tiết gia công. Do đó, một máy cắt kim loại muốn tạo được bề mặt

gia công phải truyền cho cơ cấu chấp hành các chuyển động tương đối để tạo ra đường

sinh và đường chuẩn

Những chuyển động cần thiết để tạo nên đường sinh và đường chuẩn được gọi

là chuyển động tạo hình của máy cắt kim loại

1.2.2 Chuyển động tạo hình của máy cắt kim loại

a. Khái niệm

- Chuyển động tạo hình là bao gồm mọi chuyển động tương đối giữa dao và

phôi để hình thành bề mặt gia công.

- Chuyển động tạo hình gồm có chuyển động quay tròn và chuyển động thẳng.

Trong đó, mỗi chuyển động quay tròn hay chuyển động thẳng gọi là chuyển động

thành phần của chuyển động tạo hình.

- Chuyển động tạo hình có thể do dao thực hiện hoặc do phôi thực hiện, hoặc

đồng thời cả dao và phôi cùng thực hiện.

Ví dụ : Chuyển động tạo hình để tạo nên mặt trụ của chi tiết gia công gồm có

hai chuyển động thành phần I và II (H.1.4)

Hình 1.4: Các chuyển động tạo hình bề mặt

b. Phân loại

Căn cứ vào mối quan hệ giữa các chuyển động thành phần, người ta chia

chuyển động tạo hình ra làm hai loại :

- Chuyển động tạo hình đơn giản

- Chuyển động tạo hình phức tạp

- Chuyển động tạo hình đơn giản : là chuyển động tạo hình do các chuyển

động thành phần (chuyển động thẳng hay vòng) độc lập thực hiện, không phụ thuộc

vào chuyển động khác theo bất kì qui luật nào.

Ví dụ :

- Ở hình 1.5a chuyển động tạo hình để cắt đứt mặt trụ. Phôi thực hiện chuyển

động quay, dao tịnh tiến theo phương hướng kính. Hai chuyển động của dao và phôi

được thực hiện độc lập.

- Ở hình 1.5b chuyển động tạo hình để tạo nên mặt trụ có thể chỉ do chuyển

động thành phần I thực hiện hoặc do chuyển động thành phần II thực hiện.

Hình 1.5: Chuyển động tạo hình đơn giản

- Chuyển động tạo hình phức tạp: là chuyển động tạo hình do hai hay nhiều

chuyển động thành phần tạo nên. Các chuyển động này liên hệ với nhau theo một qui

luật nhất định.

Ví dụ :

- Chuyển động tạo hình đường xoắn ốc. Phôi chuyển động quay, dao chuyển

động tịnh tiến. Hai chuyển động này bị ràng buộc nhau: Khi phôi quay một vòng thì

yêu cầu dao phải tịnh tiến một bước ren t (H.1.6a)

- Chuyển động tạo hình mặt côn. Chuyển động tịnh tiến II của dao song song

với đường sinh của mặt côn là tổng hợp của hai chuyển động thẳng 1 và 2 (H.1.6b)

Hình 1.6: Chuyển động tạo hình phức tạp

Chuyển động tạo hình có khi còn gồm ba chuyển động thành phần hoặc nhiều

hơn, nhưng trong máy cắt kim loại hiếm khi dùng số chuyển động thành phần lớn hơn

4, vì cơ cấu này rất phức tạp.

1.3 PHƯƠNG PHÁP TẠO HÌNH

Để hình thành các dạng bề mặt của các chi tiết bằng kim loại, người ta dùng rất

nhiều phương pháp chế tạo như: Đúc, cán, ép, cắt gọt… Máy cắt kim loại tạo hình chi

tiết gia công bằng cách cắt phoi với các phương pháp sau:

Hình 1.7: Các phương pháp tạo hình

1.3.1 Phương pháp định hình

Định hình là phương pháp tạo hình bằng cách để lưỡi dao cắt trùng với đường

sinh của bề mặt gia công (H1.7a). Ở đây lưỡi dao mới chỉ hình thành một đường sinh.

Muốn hình thành bề mặt gia công, ta phải cho đường sinh chuyển động theo đường

chuẩn.

- Nếu đường chuẩn là đường thẳng, ta sẽ có bề mặt gia công là mặt định hình.

Máy thực hiện là máy bào định hình hoặc phay chép hình.

- Nếu đường chuẩn là đường tròn, ta sẽ có mặt tròn xoay định hình. Máy thực

hiện là máy tiện chép hình.

- Nếu đường chuẩn là đường cong, bề mặt gia công sẽ có dạng cam.

Các đường chuẩn này có thể được hình thành bằng mẫu chép hình, bằng cam,

hoặc điều chỉnh và phối hợp các xích truyền động của máy.

1.3.2 Phương pháp theo vết

Phương pháp theo vết còn gọi là phương pháp quỹ tích là phương pháp hình

thành bề mặt gia công do tổng cộng các vết chuyển động của lưỡi dao tạo nên

(H.1.7b). Nói một cách khác: Quỹ tích các vết chuyển động của dao cắt là đường sinh

của bề mặt gia công.

Theo hình 1.7b, để tạo nên đường sinh là tổng của các vết chuyển động A,

người ta có thể dùng xích chạy dao , dùng thước chép hình…Đây là phương pháp tạo

hình của máy tiện, phay định hình, mài, khoan.

1.3.3 Phương pháp bao hình

Phương pháp bao hình là phương pháp tạo hình do lưỡi dao chuyển động tạo

thành nhiều bề mặt phụ, tiếp tuyến liên tục với bề mặt gia công. Quỹ tích của những

điểm tiếp tuyến này chính là đường sinh của bề mặt gia công (hay còn gọi là hình bao

của lưỡi cắt). Hình 1.7c giới thiệu phương pháp bao hình trên máy xọc răng. Ở đây

dạng thân khai của răng chính là hình bao của các mặt cắt do các lưỡi cắt hình thành ở

các điểm 1, 2, 3…

Trên máy cắt kim loại, mỗi máy không chỉ thực hiện một phương pháp tạo

hình, mà thường được dùng các phương pháp phối hợp với nhau như trên máy tiện có

thể dùng phương pháp chép hình và phương pháp theo vết.

1.4 SƠ ĐỒ KẾT CẤU ĐỘNG HỌC

1.4.1 Khái niệm

Sơ đồ kết cấu động học là một loại sơ đồ qui ước, biểu thị vắn tắt những kết cấu

cơ bản thực hiện chuyển động, biểu thị những mối liên hệ về chuyển động và tổ hợp

các chuyển động của máy

Ví dụ: Để biểu thị các kết cấu cơ bản thực hiện chuyển động, mối liên hệ và sự

tổ hợp chuyển động của máy tiện, người ta dùng sơ đồ kết cấu động học (H.1.8)

Hình 1.8: Sơ đồ kết cấu động học của máy tiện

1.4.2 Xích truyền động

- Chuỗi nối liền nguồn chuyển động với các cơ cấu chấp hành hay nối liền giữa

các cơ cấu chấp hành với nhau gọi là xích truyền động

- Trong xích truyền động có các cơ cấu điều chỉnh hay các cơ cấu chấp hành gọi

là các khâu của xích truyền động

Ví dụ: Theo hình 1.8, ta có:

iv: là bộ phận biến đổi vận tốc của trục chính

is: là bộ phận biến đổi lượng chạy dao

=> iv , is là những khâu điều chỉnh của xích truyền động. Trị số của iv , is gọi là

chạc điều chỉnh của máy. Nó biểu thị tỉ số truyền cần điều chỉnh trong xích truyền

động.

- Nhiều xích truyền động hợp lại thành sơ đồ kết cấu động học của máy

1.4.2.1 Xích chuyển động tạo hình

Tùy theo tính chất của chuyển động tạo hình, các xích truyền động để thực hiện

chuyển động tạo hình có thể là đơn giản hoặc phức tạp. Có ba loại sơ đồ kết cấu động

học cơ bản thực hiện chuyển động tạo hình như sau:

a. Xích tạo hình đơn giản

Sơ đồ kết cấu động học thực hiện chuyển động tạo hình đơn giản bao gồm các

xích truyền động thực hiện các chuyển động thành phần độc lập như ở các máy Khoan,

Phay, Mài… Người ta có thể dùng riêng từng động cơ cho từng xích truyền động.

Hình 1.9 là sơ đồ kết cấu động học của máy phay, đặc trưng cho loại xích tạo hình này.

Hình 1.9: Sơ đồ kết cấu động học máy phay

b. Xích tạo hình phức tạp

Sơ đồ kết cấu động học thực hiện chuyển động tạo hình phức tạp bao gồm việc

tổ hợp hai hoặc một số chuyển động thành phần với nhiều xích truyền động và nhiều

khâu trung gian. Hình 1.10 là sơ đồ kết cấu động học của máy tiện Renvit, đặc trưng

cho loại xích tạo hình này.

Hình 1.10: Sơ đồ kết cấu động học máy tiện ren vit

c. Xích tạo hình hổn hợp

Bao gồm xích tạo hình vừa đơn giản, vừa phức tạp. Hình 1.11 là sơ đồ kết cấu

động học của máy phay renvit, đặc trưng cho loại xích tạo hình này.

Hình 1.11: Sơ đồ kết cấu động học máy phay renvit

1.4.2.2 Xích phân độ

Trong máy cắt kim loại, ngoài các xích thực hiện chuyển động tạo hình, còn có

xích phân độ. Xích phân độ không thực hiện chuyển động tạo hình, nhưng cần thiết để

hình thành các bề mặt giống nhau , phân bố đều nhau trên bề mặt của chi tiết gia công.

Ví dụ khi gia công bánh răng, then hoa.

Để có thể xét đến mối liên hệ giữa chuyển động phân độ và chuyển động tạo

hình, ta đề cập một vài chuyển động phân độ đơn giản như sau (H.1.12)

Hình 1.12: Sơ đồ xích phân độ a. Phân độ bằng tay; b. Phân độ bằng động cơ

Tổ hợp chuyển động phân độ và chuyển động tạo hình có rất nhiều phương án

phụ thuộc vào đặc tính của chuyển động trong từng máy. Hình 1.13 là sơ đồ kết cấu

động học máy phay răng , đặc trưng cho tổ hợp chuyển động phân độ và chuyển động

tạo hình.

Hình 1.13: Sơ đồ kết cấu động học máy phay răng

1.4.2.3 Xích vi sai

Để hình thành một số bề mặt gia công, trên một số máy cắt kim loại cần loại

xích truyền động tổng hợp để bù trừ một số chuyển động truyền đến khâu chấp hành.

Loại cơ cấu tổng hợp chuyển động thường dùng nhất là cơ cấu vi sai và xích truyền

động thực hiện tổng hợp chuyển động gọi là xích vi sai.

Thông thường chuyển động vi sai được dùng trong trường hợp cần truyền đến

khâu chấp hành một chuyển động phụ có chu kỳ , khi không cần ngừng chuyển động

của các khâu chấp hành. Có khi người ta dùng xích vi sai để thực hiện một chuyển

động không đều. Hình 1.14 là sơ đồ kết cấu động học của máy tiện hớt lưng dùng xích

vi sai.

Hình 1.14: Sơ đồ kết cấu động học dùng xích vi sai

1.4.3 Tổ hợp chuyển động

Muốn tạo thành những chuyển động tạo hình trên máy, tức là muốn xác định

chuyển động tương đối giữa dao cắt và phôi, ta cần biết các mối liên hệ về chuyển

động và sự tổ hợp các chuyển động giữa những khâu chấp hành với nguồn truyền động

và giữa những khâu chấp hành với nhau.

Mối liên hệ về chuyển động và sự tổ hợp các chuyển động được biểu thị bằng

một loại sơ đồ gọi là sơ đồ kết cấu động học.

1.5 ĐIỀU CHỈNH CHUYỂN ĐỘNG

Khi chuyển việc gia công một chi tiết này sang một chi tiết khác, các thông số

trong xích truyền động sẽ thay đổi một phần hoặc toàn bộ. Do đó, trong mỗi nhóm

truyền động máy cần có một cơ cấu điều chỉnh.

Điều chỉnh chuyển động của máy, về căn bản là vấn đề xác định các thông số

của cơ cấu điều chỉnh. Các thông số này sẽ dẫn đến lượng thay đổi cần thiết ở khâu

cuối cùng của xích truyền động. Lượng thay đổi trên khâu cuối cùng gọi là lượng di

động tính toán.

Muốn xác định các thông số điều chỉnh, trước tiên phải căn cứ vào xích truyền

động để lập phương trình truyền động. Từ phương trình truyền động, ta tìm ra quan hệ

giữa các thông số của cơ cấu điều chỉnh gọi là công thức điều chỉnh. Công thức điều

chỉnh này phụ thuộc vào lượng di động tính toán và các hệ số cố định của xích truyền

động.

Dựa vào công thức điều chỉnh để xác định những trị số chưa biết của thông số

điều chỉnh, sau đó tiến hành điều chỉnh máy, tức là điều chỉnh những khâu biến đổi

của cơ cấu điều chỉnh. Bước kế tiếp là kẹp chặt phôi, dao… để gia công thử một chi

tiết làm mẫu. Kiểm nghiệm chi tiết mẫu, nếu đúng yêu cầu sẽ cho máy làm việc bình

thường

Ví dụ: Điều chỉnh máy tiện renvit theo sơ đồ kết cấu động học ở hình 1.15:

Hình 1.15: Sơ đồ kết cấu động học của máy tiện

Thực hiện các bước điều chỉnh sau:

1.5.1 Điều chỉnh xích vận tốc

Muốn thay đổi vận tốc của chuyển động vòng V cho phù hợp với chi tiết gia

công, ta phải tiến hành điều chỉnh xích vận tốc. Trong trường hợp này:

- Khâu cuối cùng: Trục động cơ điện và trục chính mang phôi

- Lượng di động tính toán: nđ(v/f) của động cơ điện tương ứng với: nf(v/f) của

phôi

- Phương trình truyền động: nđc x iv = nf

iv : Tỷ số truyền của hộp tốc độ (cơ cấu điều chỉnh)

i 

đc

- Công thức điều chỉnh :

Hai lượng di động tính toán nf và nđc đã biết. Ta xác định được thông số điều

chỉnh iv. (thực tế khi điều chỉnh , là điều chỉnh lượng di động nđcx iv đã được tính

trước)

1.5.2 Điều chỉnh xích cắt renvit

- Khâu cuối cùng của xích cắt renvit: Trục chính mang phôi và bàn dao

- Lượng di động tính toán: 1 vòng quay của trục chính mang phôi  một bước

ren t(mm) của ren vít

- Phương trình truyền động: 1v x isx tx =t

is: Tỷ số truyền chạy dao (cơ cấu điều chỉnh)

tx: Bước ren của vitme

i 

t t

- Công thức điều chỉnh :

t và tx là những trị số đã biết. Ta xác định is và điều chỉnh các bánh răng thay

thế.

CÂU HỎI ÔN TẬP CHƯƠNG 1

1. Trình bày chuyển động tạo hình của máy cắt kim loại

2. Trình bày xích truyền động trong máy cắt kim loại.

3. Ký hiệu máy cắt kim loại

4. Tổ hợp chuyển động trong máy cắt kim loại.

5. Trình bày phương pháp điều chỉnh chuyển động trong máy cắt kim loại.

Chương 2

CÁC CƠ CẤU TRUYỀN ĐỘNG VÀ ĐIỀU KHIỂN

2.1 CHUYỂN ĐỘNG CỦA MÁY CẮT KIM LOẠI

2.1.1 Khái niệm về chuyển động

Để thực hiện nhiệm vụ gia công, tức là hình thành các bề mặt cần thiết trên chi tiết

gia công, máy cắt kim loại cần có những chuyển động tương đối giữa dao và phôi theo

một qui luật nhất định được gọi là chuyển động tạo hình. Đứng về mặt công nghệ, chuyển

động tạo hình có hai dạng cơ bản : Chuyển động chính và chuyển động chạy dao

- Chuyển động chính :

+ Chuyển động chính là chuyển động tạo ra vận tốc cắt để thực hiện quá trình

cắt. Trong bất kỳ phương pháp cắt nào, nó là vận tốc lớn nhất.

+ Vận tốc cắt của chuyển động chính ký hiệu là v

+ Chuyển động chính có thể là chuyển động vòng hay chuyển động thẳng.

- Chuyển động chạy dao :

+ Chuyển động chạy dao là chuyển động đảm bảo quá trình cắt được thực hiện

liên tục.

+ Chuyển động chạy dao ký hiệu là s

Chuyển động chính và chuyển động chạy dao được thực hiện trên một số máy cắt

kim loại được trình bày trên hình 2.1

Hình 2.1 : Chuyển động chính và chuyển động chạy dao

Cả hai chuyển động chính và chuyển động chạy dao đều có thể do dao hay do phôi

thực hiện, và cả hai đều có thể là chuyển động liên tục hoặc chuyển động gián đoạn. Hai

chuyển động này gọi là chuyển động cơ bản của máy.

2.1.2 Các đại lượng đặc trưng của chuyển động

a. Vận tốc cắt

Là lượng dịch chuyển tương đối của một điểm trên lưỡi cắt của dao so với chi tiết

gia công trong một phút ( m/phút).

Đối với nhóm máy có chuyển động chính là chuyển động quay vòng như : Máy

tiện, máy khoan, máy phay…thì ta có :

(

phút

)



 dn 1000

- Vận tốc cắt : [2.1]

Đối với nhóm máy có chuyển động chính là chuyển động thẳng như: Máy bào,

máy xọc, máy chuốt…thì ta có :



(

phút

)

Ln 2 htk 1000

- Vận tốc cắt : [2.2]

Trong đó :

d - đường kính của phôi hay của dao cắt, mm

n - số vòng quay của trục chính, vòng/phút

L – độ dài chuyển động của dao hay phôi, mm

T - thời gian cần thiết để gia công chi tiết, phút

b. Lượng chạy dao S

Là lượng dịch chuyển dọc hoặc ngang của dao so với phôi cho một vòng quay của

phôi (mm/vòng),

Đối với nhóm máy có chuyển động chính là chuyển động quay vòng như : Máy

tiện, máy khoan, máy phay…thì ta có :

s 

(

vòng

)

L nT

- Lượng chạy dao : [2.3]

Đối với nhóm máy có chuyển động chính là chuyển động thẳng như: Máy bào,

máy xọc, máy chuốt…thì ta có :



(

htk

)

B Tn

htk

- Lượng chạy dao: [2.4]

Trong đó :

L - độ dài chuyển động của dao hay phôi, mm

B - chiều rộng của bề mặt gia công, mm

nhtk - số hành trình kép trên một phút

T - thời gian cần thiết để gia công chi tiết, phút

2.1.3 Tỷ số truyền

Các cơ cấu trong máy cắt kim loại như : Đai truyền, Xích, Bánh răng, Trục vít –

Bánh vít…là tỷ số giữa số vòng quay n2 của trục bị động và n1 của trục chủ động, được

i 

n 2 n 1

ký hiệu là i :

Ví dụ :



Z 1 Z

n 2 n 1

- Trong truyền động bánh răng :

Z1 – Số răng của bánh răng chủ động,

Z2 – Số răng của bánh răng bị động.



n 2 n 1

D 1 D 2

- Trong truyền động Đai :

D1 – Đường kính của Puli chủ động,

D2 – Đường kính của Puli bị động.



k Z

n 2 n 1

- Trong truyền động Trục vít – Bánh vít :

k – Số đầu mối của trục vít,

Z – Số răng của bánh vít.

Nếu trong xích truyền động của một máy có n cơ cấu thực hiện, thì tỷ số truyền

chung của máy bằng tích các tỷ số truyền của từng cơ cấu riêng biêt, nghĩa là :

i = i1.i2.i3…in

2.2 CÁC CƠ CẤU TRUYỀN ĐỘNG

Cơ cấu truyền dẫn trong máy cắt kim loại có thể chia ra làm hai nhóm : Truyền

dẫn vô cấp và Truyền dẫn phân cấp

2.2.1 Truyền dẫn phân cấp

Để đảm bảo việc thay đổi số vòng quay, hộp tốc độ máy công cụ có thể là hộp tốc

độ vô cấp hay phân cấp. Tùy thuộc vào nguyên tắc truyền động , tùy thuộc vào nguyên

tắc thực hiện tỷ số truyền , vào phạm vi sử dụng… Hộp tốc độ phân cấp cũng có rất nhiều

kết cấu khác nhau. Ở đây ta chỉ xét đến một số cơ cấu truyền động điển hình trong các

loại hộp tốc độ điển hình

a. Cơ cấu Puli- Đai truyền

Hộp tốc độ dùng cơ cấu Puli - đai truyền là loại đơn giản nhất và cổ nhất. Được

thể hiện trên hình 2.2

Ưu điểm :

- Truyền động rất êm, do đó rất phù hợp với truyền động của trục chính các loại

máy chính xác như máy tiện chính xác, mài doa...

- Kết cấu đơn giản

Nhược điểm :

- Không bảo đảm tỷ số truyền chính xác vì hiện tượng trượt và ảnh hưởng của các

thông số hình học như : đường kính Puli, bề dày đai truyền.

- Không thực hiện được nhiều tỷ số truyền. Muốn tăng số tỷ số truyền, sẽ dẫn đến

kích thước cồng kềnh.

Hình 2.2 : Cơ cấu Puli – Đai truyền

b. Cơ cấu bánh răng di trượt

Hình 2.3: Cơ cấu bánh răng di trượt

Cơ cấu bánh răng di trượt [H.2.3] là loại được dùng phổ biến nhất trong máy công

cụ, đặc biệt là ở các máy vạn năng. Nó bao gồm một số bánh răng ăn khớp nhau để thực

hiện một số tỷ số truyền cố định giữa hai trục, tạo nên một nhóm truyền động. Muốn mở

rộng phạm vi điều chỉnh số vòng quay, ta mắc nối tiếp các nhóm truyền động với nhau

mà không làm tăng kích thước của hộp.

 Ưu điểm :

- Việc thực hiện tỷ số truyền và điều chỉnh vận tốc được dễ dàng

- Có thể truyền được momen và công suất lớn với kích thước tương đối nhỏ.

- Vì chỉ có những bánh răng làm việc mới ăn khớp vào nhau, nên tiếng ồn nhỏ, các

bánh răng ít mòn, đở tổn thất năng lượng, nâng cao được hiệu suất truyền động.

 Nhược điểm :

- Chỉ dùng được bánh răng thẳng : rất khó dùng được bánh răng nghiêng và không

dùng được bánh răng hình chữ V.

- Kích thước của hộp theo chiều trục tương đối lớn. Thông thường kích thước theo

chiều trục của một nhóm truyền động :l < 2bp.

b – chiều rộng bánh răng

p – số tỷ số truyền trong một nhóm truyền động

c. Cơ cấu bánh răng – ly hợp

Hình 2.4 : Cơ cấu bánh răng-ly hợp

Cơ cấu ly hợp có thể là ly hợp vấu hay ly hợp ma sát. Trên những máy hiện đại, ly

hợp vấu vẫn thường dùng dưới dạng bánh răng ăn khớp trong và ly hợp ma sát thường

dùng là ma sát đĩa đóng mở bằng điện từ.

Các bánh răng Z1, Z’1 và Z2, Z’2 luôn luôn ăn khớp với nhau. Bánh răng ở trục I

lắp chặt vào trục và ở trục II thì chuyển động tự do. Khi cơ cấu ly hợp ở trục II đóng về

phía bánh răng nào, thì bánh răng đó nhận truyền động và truyền cho trục II, còn bánh

răng kia quay tự do trên trục như hình 2.4

 Ưu điểm :

- Ở ly hợp vấu, khoảng di động để đóng mở ly hợp nhỏ. Điều khiển dễ dàng và lực

đóng mở ly hợp không đáng kể.

- Ở ly hợp ma sát, có thể thay đổi tốc độ khi máy đang chạy.

- Cả hai loại cơ cấu đều có thể dùng bánh răng răng nghiêng, răng hình chữ V.

 Nhược điểm :

- Tổn thất công suất lớn vì có những bánh răng không tham gia truyền động nhưng

vẫn quay.

- Momen truyền được không lớn lắm. Ở cơ cấu ly hợp ma sát muốn truyền được

momen lớn, phải tăng kích thước chiều trục và đường kính của cơ cấu ly hợp.

- Ly hợp vấu không thể vào khớp khi vận tốc chênh lệch quá lớn vì dễ xảy ra hiện

tượng gãy răng. Do đó, tổn phí thời gian phụ nhiều hơn.

Vì những nhược điểm trên, việc dùng cơ cấu ly hợp trong hộp tốc độ có ít nhiều

hạn chế. Thông thường chỉ dùng trong những trường hợp sau :

- Khi cần thiết phải dùng bánh răng nghiêng và răng chữ V

- Khi cần thay đổi vận tốc nhưng không dừng máy. Trường hợp này thường dùng

ly hợp ma sát đĩa điện từ.

- Khi cần phải đảo chiều vận tốc

- Dùng phổ biến trong việc đóng mở các tỷ số truyền của cơ cấu Hacne

d. Cơ cấu bánh răng thay thế

Hộp tốc độ dùng bánh răng thay thế như hình 2.5 là loại thường dùng nhất

Hình 2.5: Cơ cấu bánh răng thay thế

 Ưu điểm :

- Kích thước nhỏ gọn, đơn giản

- Có thể thực hiện tỷ số truyền phù hợp với chế độ cắt yêu cầu.

 Nhược điểm :

- Thời gian thay đổi bánh răng lớn

e. Cơ cấu then kéo

Hình 2.6 là cơ cấu then kéo đơn giản nhất. Gồm có 1 số bánh răng cố định trên

một trục, và một số bánh răng khác cùng ăn khớp lồng không trên một trục khác. Tùy

theo vị trí của then kéo mà một trong những bánh răng lồng không sẽ được cố định với

trục và thực hiện truyền động giữa hai trục.

 Ưu điểm :

- Kích thước nhỏ gọn

- Thực hiện được tỷ số truyền chính xác khi cắt ren.

 Nhược điểm :

- Độ bền và độ cứng vững kém nên không thể truyền momen xoắn lớn.

- Độ mòn của các bánh răng lớn, hiệu suất truyền động thấp

- Không thể dùng bánh răng có đường kính lớn

Hình 2.6 : Cơ cấu then kéo

f. Cơ cấu Norton

Hình 2.7 : Cơ cấu Norton

Cơ cấu Norton là một cơ cấu gồm một khối bánh răng hình tháp lắp chặt trên trục I

như hình 2.7. Truyền động được dẫn đến trục II nhờ bánh răng trung gian Z0 có thể ăn

khớp với bất cứ bánh răng nào của khối bánh răng hình tháp và cùng di động với bánh

răng Z trên trục II. Cơ cấu Norton được dùng nhiều trong hộp chạy dao của máy tiện

renvit và trong hộp chạy dao của một số máy khác.

 Ưu điểm:

- Vì dùng bánh răng trung gian Z0, nên tổng số răng của bánh răng chủ động và bị

động không cần là một hằng. Do đó lựa chọn số răng được dễ dàng hơn ở trường hợp

khoảng cách giữa hai trục không đổi.

- Kích thước hộp tương đối nhỏ vì các bánh răng đặt khít nhau.

- Không có những bánh răng chạy không ăn khớp nhau nên tổn phí công suất ít

 Nhược điểm:

- Độ cứng vững tương đối kém vì dùng bánh răng trung gian

- Không thể dùng được bánh răng nghiêng để tạo nên những tỷ số truyền chính xác

- Bánh răng của khối bánh răng hình tháp cần mỏng để hạn chế chiều dài. Do đó

không thể dùng bánh răng có đường kính lớn.

g. Cơ cấu Mean

Meand là một loại cơ cấu truyền động có 2 trục [H.2.8]. Trên 2 trục ấy có những

cặp bánh răng như nhau lắp lồng không và luôn luôn ăn khớp với nhau. Các cặp bánh

răng có thể làm từ một chi tiết, hay từ 2 chi tiết rồi lắp chặt vào với nhau làm thành một

khối. Nối các cặp bánh răng này với trục công tác III là bánh răng trung gian Z0.

Hình 2.8 : Cơ cấu Mean

 Ưu điểm:

- Kích thước theo chiều trục nhỏ

- Phạm vi điều chỉnh lượng chạy dao lớn.

- Chế tạo tương đối đơn giản

 Nhược điểm

- Hiệu suất truyền động kém

- Bánh răng trung gian kém cứng vững

2.2.2 Truyền dẫn vô cấp

Để giảm thời gian điều chỉnh số vòng quay, lượng chay dao và điều chỉnh được

chế độ cắt thích hợp nhất, trong hộp chạy dao cũng như trong hộp tốc độ của máy công

cụ người ta dùng càng nhiều các cơ cấu truyền động vô cấp thay thế cho các cơ cấu

truyền động phân cấp.

Truyền động vô cấp cho ta tốc độ bất kỳ giữa hai tốc độ min và max

Truyền động vô cấp trong máy công cụ có thể thực hiện bằng các phương pháp :

Cơ khí, điện và dầu ép. Ở đây ta chỉ trình bày các cơ cấu điều chỉnh vô cấp bằng cơ khí

a. Truyền động ma sát

- Truyền động của bộ đai phẳng – Puly côn (H.2.9) : Truyền động được thực hiện

từ động cơ qua Puli côn (1), dây đai (3) để truyền chuyển động qua Puli côn (4). Nhờ cơ

cấu thay đổi vị trí đai (2), ta có thể thay đổi tỷ số truyền của cơ cấu này.

Hình 2.9 :Cơ cấu truyền động vô cấp đai phẳng-Puli côn

- Truyền động ma sát trụ : Điển hình nhất là loại có hai đĩa ma sát chủ động và bị

động tiếp xúc trực tiếp với nhau như hình 2.10. Truyền động được thực hiện từ động cơ

qua đĩa ma sát (1) đến đĩa ma sát (2). Các tỷ số truyền được thực hiện với việc di chuyển

đĩa ma sát (1) theo hướng f để thay đổi trị số r2 .

Hình 2.10 : Cơ cấu truyền động ma sát trụ tiếp xúc trực tiếp

- Truyền động đĩa ma sát côn – cầu : Ở những loại máy khoan đứng nhỏ hay

khoan bàn, người ta thường dùng hộp tốc độ dùng đĩa ma sát có mặt côn (1) tiếp xúc với

mặt cầu (2) để quay trục chính như hình 2.11. Các tỷ số truyền được thực hiện bằng cách

đẩy động cơ nghiên một góc nhất định trên sống trượt. Với việc tăng góc α, vận tốc quay

của trục chính sẽ tăng.

Hình 2.11 : Cơ cấu truyền động đĩa ma sát côn - cầu

- Truyền động Xvetôzarôp : là loại cơ cấu có hai đĩa ma sát có bề mặt làm việc là

một mặt xuyến do bề mặt tròn xoay của cung tròn tạo nên như hình 2.12

Hình 2.12 : Cơ cấu truyền động Xvetôzarôp

Bánh ma sát (1) và (2) có bề mặt làm việc là do cung tròn R quay trên trục của nó.

Các con lăn trung gian (3) cũng có bề mặt làm việc là mặt tròn xoay của cung tròn R. Do

đó, bề mặt tiếp xúc của đĩa ma sát và con lăn gần giống với bề mặt tiếp xúc của hai mặt

côn có chung đỉnh, nên chênh lệch vận tốc của đĩa ma sát và con lăn ở các điểm tiếp xúc

không đáng kể, các bề mặt làm việc ít bị mòn. Khi quay con lăn (3) quanh tâm O và O’,

ta sẽ làm thay đổi vị trí của điểm tiếp xúc. Do đó làm thay đổi các trị số r1 và r2.

b. Truyền động đai xích

Trong các loại hộp tốc độ truyền động vô cấp bằng ma sát kể trên không đảm bảo

được số vòng quay, và công suất truyền cố định do hiện tượng trượt và không chính xác

về kích thước gây nên. Khắc phục được những nhược điểm trên, hộp tốc độ truyền động

vô cấp bằng đai xích đã thể hiện được nhiều ưu điểm trong việc thực hiện chuyển động

chính của các loại máy khoan, phay… cũng như chuyển động chạy dao.

Hộp tốc độ đai xích là loại cơ cấu truyền động vô cấp , thực hiện chuyển động

cưỡng bức giữa trục chủ động và trục bị động nhờ đai xích có kết cấu đặc biệt. Hộp tốc

độ đai xích có nhiều ưu điểm nhất và do đó, nó được dùng rộng rãi nhất. Sơ đồ kết cấu

của nó được trình bày trên hình 2.13

Hình 2.13 : Sơ đồ kết cấu của đai xích

Khi ta quay vítme (1) có một đầu ren phải và một đầu ren trái, cánh tay đòn (2) có

thể quay quanh tâm O sẽ đồng bộ di động dọc trục các cặp bánh đai xích (3), làm thay đổi

trị số các bán kính làm việc của bánh xích và do đó làm thay đổi tỷ số truyền. Trên mặt

côn của các bánh xích có rãnh hướng tâm , và những phần nhô ra của đai xích (4) sẽ ăn

khớp vào rãnh , tạo nên chuyển động cưỡng bức từ trục chủ động sang trục bị động

2.3 CƠ CẤU ĐIỀU KHIỂN CƠ KHÍ

2.3.1 Chức năng và yêu cầu đối với cơ cấu điều khiển

Cơ cấu điều khiển của máy công cụ có ảnh hưởng rất lớn đến đặc điểm sử dụng,

năng suất và điều kiện làm việc an toàn của máy. Tùy thuộc vào đặc điểm công việc thực

hiện trên máy và kết cấu của máy, cơ cấu điều khiển có những chức năng chính yếu sau

đây:

- Đóng và mở động cơ điện của máy

- Đóng mở các bộ ly hợp, các khối bánh răng để thực hiện chuyển động chính,

chuyển động chạy dao và chuyển động điều chỉnh của máy (đưa những chi tiết máy về vị

trí yêu cầu)

- Kẹp phôi,, lấy phôi, cũng như tháo lắp các đồ gá, dụng cụ.

- Khóa chặt hoặc tháo mở các chi tiết của máy như trụ máy, ụ động…

- Đóng mở các hệ thống bôi trơn và làm nguội.

- Điều khiển quá trình làm việc của các hệ thống phụ khác như: Cấp phôi tự động,

cơ cấu phân độ làm việc theo chu kỳ, cơ cấu điều chỉnh đá mài…

Cơ cấu điều khiển có thể thực hiện bằng cơ khí, điện, dầu ép, khí ép hoặc tổng hợp

vài loại khác nhau.

Để đảm bảo tính năng sử dụng của máy được tốt, nhất là để đảm bảo an toàn lao động

và cải thiện điều kiện làm việc cho công nhân, cơ cấu điều khiển máy công cụ cần phải

đạt những yêu cầu sau:

- Điều khiển được nhanh

- Điều khiển được nhẹ nhàng

- Bố trí cơ cấu điều khiển phù hợp theo cảm giác

- Điều khiển an toàn

- Điều khiển chính xác

2.3.2 Kết cấu cơ cấu điều khiển

Cơ cấu điều khiển của máy công cụ thường có những bộ phận chính yếu sau đây:

- Bộ phận điều khiển

- Bộ phận truyền động

- Bộ phận chấp hành

a. Bộ phận điều khiển

Là bộ phận nhận lấy tín hiệu điều khiển từ phút đầu của quá trình điều khiển.

Nơi phát ra tín hiệu điều khiển có thể là tay hay chân công nhân, có thể là cữ cùng

chuyển động với bàn máy, có thể là cam, mẫu chép hình…

b. Bộ phận truyền động

Là bộ phận dùng để truyền tín hiệu đã nhận được từ bộ phận điều khiển đến bộ

phận chấp hành, tạo nên những chuyển động điều khiển tương ứng. Việc truyền tín hiệu

thường được hình thành với sự thay đổi hướng và trị số chuyển động của bộ phận điều

khiển, cũng như hình thành lực tác động vào bộ phận điều khiển.

Việc truyền tín hiệu từ bộ phận truyền động đến bội phận chấp hành trên máy

công cụ hiện đại thường được thực hiện bằng cơ khí, điện, dầu ép, khí ép hoặc tổ hợp của

các biện pháp nói trên. Ở một số máy người ta còn dùng cơ cấu quang học. Ở máy điều

khiển theo chương trình , toàn bộ quá trình truyền tín hiệu đều được thực hiện bằng các

thiết bị điện tử.

c. Bộ phận chấp hành

Đây là bộ phận trực tiếp thực hiện các chuyển động cần thiết cho các chi tiết cần

điều khiển. Nó có thể là các cơ cấu bằng cơ khí như: đòn bẩy, thanh răng, tay gạt…có thể

là cơ cấu dùng áp suất của dầu ép hay khí ép để di chuyển Pittong đẩy các chi tiết cần

điều khiển.

Lựa chọn cơ cấu điều khiển được tiến hành ngay từ khi bắt đầu thiết kế máy mới,

vì cơ cấu điều khiển có ảnh hưởng rất lớn đối với toàn bộ kết cấu máy.

Nếu máy dùng cho sản xuất hàng loạt và hàng khối thì cơ cấu điều khiển thường

tự động hay nửa tự động.

Ở máy vạn năng, thường dùng cơ cấu điều khiển bằng tay. Để giảm nhẹ các thao

tác điều khiển, người ta thường dùng các loại cữ để tự động ngừng máy, tự động đóng

mở ly hợp, đóng mở bơm dầu khi máy chạy hay ngừng…

Điều khiển bằng dầu ép thường dùng ở những máy có truyền động bằng dầu ép

Điều khiển bằng điện hoặc điện – dầu ép, điện – khí ép dùng rất phù hợp trong

trường hợp phải điều khiển máy từ xa. Ở những máy công cụ nhiều động cơ thường dùng

cơ cấu điều khiển bằng điện.

2.3.3 Cơ cấu điều khiển bằng cơ khí

Cơ cấu điều khiển bằng cơ khí có thể là một hệ thống riêng rẽ hay tập trung, có thể

bằng tay hay tự động. Hệ thống riêng rẽ thường dùng cho việc điều khiển phức tạp, kết

cấu cồng kềnh, thời gian điều khiển lớn, dễ gây mệt mõi và nhầm lẫn cho người sử dụng.

Với yêu cầu giảm thời gian phụ, hiện nay phương pháp điều khiển tập trung sử dụng rộng

rãi hơn.

Thông thường khâu đầu của xích điều khiển có chuyển động vòng như chuyển

động của vô lăng , tay quay, tay gạt…Trái lại phần lớn các chi tiết cần điều khiển lại cần

chuyển động thẳng. Do đó, trong xích điều khiển, cần có những cơ cấu đòn bẩy, thanh

răng, trục vít, cam, bánh răng…Nhiều khi người ta còn dùng tổ hợp các loại này trong

một máy.

Khi thiết kế cơ cấu điều khiển, không những phải chú ý đến vị trí của chi tiết đầu

tiên và chi tiết cuối cùng trong xích điều khiển, chú ý đến khoảng cách và không gian lắp

đặt cùng với các yếu tố về công nghệ mà còn phải chý ý đến hình dáng và kết cấu của

toàn bộ xích điều khiển. Dưới đây, ta đề cập đến một số cơ cấu điều khiển bằng cơ khí

thường dùng trong máy công cụ.

a. Cơ cấu quạt răng, thanh răng [H.2.14]

Hình 2.14: Cơ cấu điều khiển bằng quạt răng – thanh răng

Chi tiết cần di chuyển được lắp đặt trên thanh răng (1), hoặc lắp vào giữa ngàm gạt

(2). Thanh răng (1) ăn khớp với quạt răng (3). Khi ta quay quạt răng (3) theo hướng f, thì

chi tiết cũng được di chuyển theo hướng f’.

Trong một số máy hiện đại, người ta thay quạt răng bằng cánh quạt có 2 chốt (4)

[H.2.14b]. Như thế, cơ cấu được đơn giản hơn, dễ chế tạo và cũng dễ thay thế hơn.

Thông số cơ bản để xác định kích thướt cơ cấu điều khiển là chiều dài hành trình

gạt L. Chiều dài hành trình gạt được xác định trên cơ sở các kích thước đã có của bộ

phận cần điều khiển. Nếu bộ phận cần điều khiển là khối bánh răng 2 bậc, thì:

L = B + b [2.5]

Ở đây:

B và b là chiều dày bánh răng, và khoảng cách cần thiết giữa hai bánh răng [H….]

Loại bánh răng 3 bậc cũng được xác định tương tự như trên.

Khi đã biết chiều dài hành trình gạt, ta xác định các thông số khác theo công thức:

L = Rsin [2.6]

R và  - bán kính và góc quay của càng gạt

Với L đã biết, ta chọn R và  tùy thuộc vào không gian bố trí tâm quay O.

Cần chú ý khoảng cách a sao cho các vị trí của ngàm gạt (2) không rời khỏi bánh răng di

trượt.

b. Cơ cấu trục vít

Cơ cấu điều khiển bằng trục vít chủ yếu dùng để điều khiển các chuyển động điều

chỉnh. Nếu cơ cấu điều khiển này phối hợp với một cơ cấu truyền động có tỷ số giảm tốc

cao như trục vít – bánh vít, cơ cấu hành tinh, thì khoảng di động có thể đạt được chừng

vài m. Lượng di động rất bé này dùng để điều chỉnh lượng chạy dao ở máy mài, máy

đánh bóng hay máy tiện chính xác cao.

Cơ cấu điều khiển bằng trục vít còn dùng ở những xích điều khiển bằng tay có độ

di động lớn và không yêu cầu chính xác, nhưng yêu cầu điều khiển được êm. Trong

trường hợp này người ta dùng trục vít có bước ren lớn [H.2.15]

Hình 2.15: Cơ cấu điều khiển dùng trục vít có bước ren lớn

Ưu điểm khác của loại cơ cấu này là tạo nên lực lớn , có thể dùng để di động

những chi tiết nặng mà các cơ cấu khác thường không giải quyết được.

c. Cơ cấu ngàm gạt

Cơ cấu này dùng phổ biến trong các hộp tốc độ và hộp chạy dao có những khối

bánh răng di trượt. Chi tiết chủ yếu của nó là ngàm gạt. Để di động ngàm gạt thì dùng các

cơ cấu như tay gạt, vô lăng…[H.2.16]

Ở hình 2.16a, chi tiết cần điều khiển được đặt trong ngàm gạt (1). Nếu ta quay tay gạt (2)

thì ngàm gạt (1) sẽ di chuyển chi tiết cần điều khiển theo một hướng tương ứng với một

khoảng cách cần thiết.

Loại cơ cấu này chỉ dùng trong trường hợp khoảng di động ngắn. Nếu muốn

khoảng di động dài, cần dùng cơ cấu theo hình 2.16b. Khi quay tay quay (2), đồng thời

cũng làm quay bánh răng (3). Bánh răng (3) làm di động thanh răng (4) trên sống trượt

(5) lắp chặt vào thân máy. Ngàm gạt (1) lắp chặt với thanh răng và cùng di động với

thanh răng đưa chi tiết cần điều khiển đến vị trí nhất định.

Hình 2.16: Cơ cấu ngàm gạt

Để cơ cấu được gọn, điều khiển thuận tiện, người ta thường dùng cơ cấu ngàm gạt

tập trung như sau [H.2.17]

Hình 2.17: Cơ cấu ngàm gạt tập trung

Hai tay gạt riêng rẽ (1) và (2) cùng lắp trên một trục, nhưng độc lập với nhau và di

động những khối bánh răng (3) và (4) theo những hướng tương ứng. Các tay gạt có thể

tập trung được nhiều nhất là 3

d. Cơ cấu điều khiển bằng đĩa xuyên lỗ

Một loại cơ cấu điều khiển có mức độ tập trung cao, kết cấu nhỏ gọn là cơ cấu

điều khiển bằng đĩa xuyên lỗ. Loại này được dùng để điều khiển các khối bánh răng di

trượt trong hộp tốc độ máy phay ngang 6H62. Nguyên lý làm việc của nó được trình bày

trên hình 2.18

Đặc điểm của cơ cấu này là hai đĩa tròn (1) và (2) đặt song song và được cố định

trên trục (3) và có thể quay và di động theo chiều trục với trục (3). Trên mỗi đĩa có nhiều

lỗ xuyên thủng trên những vòng tròn đồng tâm.

Hình 2.18: Sơ đồ cơ cấu điều khiển bằng đĩa xuyên lỗ

Khi điều khiển, ta dùng tay vặn kéo trục (3) mang theo hai đĩa ra khỏi các chốt (4)

và (5), và quay đĩa với một góc nhất định. Sau đó, đẩy hai đĩa về vị trí cũ (đẩy sang trái).

Tùy thuộc vào mặt đĩa khi ấy có lỗ hay không, các chốt có thể xuyên hoặc không xuyên

qua đĩa (1) hoặc cả đĩa (2). Kết quả là các chốt bị đẩy tương đối với nhau, qua thanh răng

, làm quay bánh răng (6) và (7). Thanh răng (8) khi ấy sẽ tịnh tiến , mang ngàm gạt đẩy

khối bánh răng (9) di động.

Tùy theo vị trí tương đối của các lỗ trên mặt đĩa, trên hình a, khối bánh răng (9) di

động về phía bên trái; Hình (b) di động về bên phải và hình (c) ở vị trí trung gian.

Nếu lượng di độngcủa các chốt là h, hành trình cần gạt là L, số răng của các bánh

răng trên hình 12.40 là Z1 và Z2, ta có mối quan hệ hình học của cơ cấu điều khiển bằng

đĩa xuyên lỗ là:



h L

Z Z

[2.7]

Nếu hai bánh răng (6) và (7) có kích thước như nhau, ta có cơ cấu điều khiển

không có tỷ số khuếch đại , tức là h = L. Hành trình điều khiển không có tỷ số khuếch đại

có thể thực hiện bằng cách không dùng cặp bánh răng – thanh răng (7) và (8), và ngàm

gạt được lắp trực tiếp vào thanh răng (4) hoặc (5).

e. Cơ cấu chọn trước vận tốc

Trong những máy phải thay đổi thường xuyên vận tốc, thời gian dành cho việc

điều khiển lớn. Để rút ngắn thời gian phụ này, người ta thường dùng cơ cấu chọn trước

vận tốc. nguyên lý làm việc của loại cơ cấu này là:Trong thời gian gia công đã tiến hành

điều chỉnh sơ bộ số vòng quay của nguyên công kế tiếp, và chỉ có thời gian đóng cơ cấu

chọn trước được tính là thời gian phụ.

Ta xét cơ cấu chọn trước vận tốc của máy revolver theo sơ đồ hình 2.20:

Hình 2.19: Cơ cấu chọn trước vận tốc

Trên đĩa điều chỉnh (1) có ghi các trị số vòng quay của trục chính. Khi máy đang

làm việc , người công nhân quay đĩa này để chọn trước số vòng quay cần thiết cho

nguyên công kế tiếp. Nhờ cặp bánh răng côn (2) ta điều chỉnh hai đĩa cam mặt đầu (3)

vào một vị trí nhất định.

Những phần lồi của đĩa này nằm đối với phần lõm của đĩa kia. Các đĩa cam này

lắp then trượt trên trục (4) và được tách rời nhau bởi lò xo (5). Để di động khối bánh răng

(6), ta dùng cần gạt (7). Một đầu của cần gạt nằm giữa hai cam điều khiển (3). Mỗi vị trí

của đĩa điều chỉnh (1) cũng là mỗi vị trí của cam (3) và tương ứng với một số vòng quay

của trục chính. Khi quay đĩa điều chỉnh (1). Các cam (3) không chạm vào đầu cần gạt (7).

Nếu quay tay quay (8), qua hệ thống bánh răng và thanh răng vòng (9), hai đĩa cam (3) ép

vào nhau. Tùy thuộc vào dạng lồi lõm của cam (3), cần gạt (7) sẽ bị đẩy sang trái hoặc

phải , làm dịch chuyển khối bánh răng (6) để thực hiện một vận tốc tương ứng.

CÂU HỎI ÔN TẬP CHƯƠNG 2

1. Khái niệm về chuyển động

2. So sánh ưu và nhược điểm của chuyển động phân cấp và vô cấp.

3. Trình bày cấu tạo, công dụng của cơ cấu then kéo.

4. Trình bày cấu tạo, công dụng của cơ cấu bánh răng thay thế.

5. Trình bày cấu tạo, công dụng của cơ cấu Norton.

Chương 3

MÁY TIỆN

3.1 ĐẠI CƯƠNG VỀ MÁY TIỆN

3.1.1 Khái niệm

- Máy tiện là loại máy cắt kim loại được dùng rộng rãi nhất để gia công các bề

mặt tròn xoay. Trong một số trường hợp còn dùng để gia công các mặt định hình.

- Chuyển động tạo hình:

+ Chuyển động chính: Chuyển động quay tròn của chi tiết.

+ Chuyển động chạy dao: Tịnh tiến của dao

- Thông số cơ bản: Đường kính lớn nhất của phôi có thể gia công

- Máy tiện chiếm khoảng 40 50% máy cắt kim loại trong phân xưởng cơ khí, có

rất nhiều chủng loại và kích thước khác nhau.

3.1.2 Công dụng Máy tiện chủ yếu dùng để gia công 3 nhóm chi tiết chính:

- Chi tiết trục

- Chi tiết đĩa

- Chi tiết bạc

Ngoài ra máy tiện còn dùng để thực hiện nhiều nguyên công khác. Những dạng

công việc chính được thực hiện trên máy tiện có thể tóm tắt trên hình 3.1

Hình 3.1: Các dạng gia công trên máy tiện

Do tính vạn năng của nó, máy tiện được coi là một trong những máy cắt kim loại

quan trọng nhất.

3.1.3 Phân loại

Đứng về mặt công dụng, máy tiện có thể phân thành: máy tiện vạn năng và máy

tiện chuyên môn hóa

Đứng về mặt kết cấu, kết hợp với công dụng, máy tiện có thể phân thành các loại

a. Máy tiện vạn năng

Loại này có thể phân thành 2 nhóm:

- Máy tiện trơn

- Máy tiện ren vít

Máy tiện trơn có rất nhiều cỡ: cỡ để bàn, cỡ nhỏ, cỡ trung và nặng. Để chạy dao,

loại này thường dùng trục trơn khi tiện trơn và dùng trục vitme khi cắt ren vít

b. Máy tiện chép hình

Được trang bị các cơ cấu chép hình để gia công những chi tiết có hình dạng đặc

biệt. Loại máy này thường chỉ dùng một trục trơn.

c. Máy tiện chuyên dùng

Là loại dùng để gia công một vài loại chi tiết nhất định như máy tiện ren chính

xác, máy tiện hớt lưng, máy tiện trục khuỷu…

d. Máy tiện đứng

Là loại máy có trục chính thẳng đứng dùng để gia công các loại chi tiết có hình

dạng phức tạp và nặng.

e. Máy tiện cụt

Dùng để gia công chi tiết nặng có đường kính lớn hơn nhiều lần chiều dài

f. Máy tiện nhiều dao

Là loại máy tiện có nhiều bàn dao chuyển động độc lập, để cùng một lúc có thể gia

công chi tiết với nhiều dao.

g. Máy tiện revolver

Dùng để gia công hàng loạt những chi tiết tròn xoay với nhiều nguyên công. Toàn

bộ dao cắt cần thiết được lắp trên một bàn dao đặc biệt gọi là đầu revolver có trục quay

thẳng đứng hoặc nằm ngang.

h. Máy tiện tự động và nửa tự động

Dùng để sản xuất hàng loạt lớn và hàng khối

3.1.4 Các bộ phận chính

Hình 3.2: Các bộ phận của máy tiện

a. Bộ phận cố định

- Thân máy

- Hộp tốc độ

- Hộp chạy dao

b. Bộ phận di động

- Bàn xe dao

- Bàn dao

- Ụ động

c. Bộ phận điều khiển

- Tay gạt

- Trục vitme

- Trục trơn

d. Phụ tùng

- Luynét

- Mâm cặp 4 chấu

- Ụ động

- Bánh răng thay thế

3.2 MÁY TIỆN RENVÍT VẠN NĂNG T620

3.2.1 Đặc tính kỹ thuật

Máy T620 do Việt Nam sản xuất, có một số thông số kỹ thuật chính như sau:

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

- Khoảng cách giữa hai mũi tâm, có 3 cỡ: 710; 1000; 1400 mm

- Số cấp vòng quay của trục chính z = 23

- Số vòng quay của trục chính: n = 12,5 2000 v/f

- Ren cắt được

+ Ren quốc tế 1192 mm

+ Ren Anh 0,24  2/1’’

+ Ren môđun 0,5  48

+ Pitch 96 1 P

- Lượng chạy dao

+ Dọc 0,07  4,16 m/v

+ Ngang 0,035  2,08 mm/v

- Động cơ điện

+ Công suất N = 10 KW

+ Số vòng quay n = 1450 v/f

3.2.2 Sơ đồ kết cấu động học

Sơ đồ kết cấu động học của máy T620 được trình bày trên hình 3.2. Các phương

trình động học cơ bản của máy gồm:

Hình 3.3: Sơ đồ kết cấu động học máy tiện ren vit

3.2.3. Sơ đồ động học

Hình 3.4: Sơ đồ động học máy tiện ren vit

Sơ đồ động của máy T620 được trình bày trên hình 3.4. Chuyển động tạo hình trên

máy tiện T620 có 2 xích truyền động cơ bản là xích tốc độ và xích chạy dao. Máy được

dẫn động bằng một động cơ điện có công suất 10KW, vòng quay là 1450 vòng/phút. Trên

máy có lắp đặt một động cơ điện 1KW để thực hiện chuyển động chạy dao nhanh.

a. Xích tốc độ

Trên trục I chỉ có một số vòng quay, và nhờ bộ ly hợp ma sát đĩa L1 truyền chuyển

51 39

56 34

động cho trục II với 2 tỷ số truyền: . Như thế, trục II có hai cấp số vòng quay, và

và

21 55

29 47

38 38

từ đây truyền chuyển động cho trục III với các tỷ số truyền: . Bây giờ trục

III có 2x3 = 6 cấp vận tốc.Từ đây truyền động được phân thành 2 nhánh:

- Nhánh thứ nhất: Chuyển động từ trục III đi thẳng đến trục chính với tỷ số truyền

60 40

và thực hiện được 6x1 = 6 cấp vận tốc cao của trục chính từ n = 630  2000 v/f

22 88

60 60

- Nhánh thứ hai: Chuyển động từ trục III đi qua hai tỷ số truyền để đến

22 88

49 49

trục IV. Từ trục IV, qua hai tỷ số truyền khác là để đến trục V; Từ trục V qua tỷ

27 54

số truyền để đến trục chính. Như thế nhánh này thực hiện được 6  2 + 6 = 18 cấp

vận tốc thấp của trục chính từ n = 12,5  630 v/f

Với hai nhánh truyền động, hộp tốc độ thực hiện được tất cả 24 cấp vận tốc của

trục chính. Nhưng vì có một cấp vận tốc trùng nhau, nên số cấp vận tốc của trục chính

máy T620 chỉ còn lại là z = 23.

b. Xích chạy dao

Hình 3.5: Sơ đồ xích chạy dao

Chuyển động chạy dao của máy T620 gồm có chuyển động chạy dao dọc, chạy

dao ngang khi tiện trơn, và chuyển động chạy dao khi cắt ren vít. Các được renvit cắt

được trên máy T620 là ren quốc tế, Modun, Anh và Pitch.

Lượng chạy dao biểu thị bằng mm khi trục chính quay 1 vòng và xích truyền

động của chuyển động chạy dao được biểu thị theo hình 3.5

Chuyển động chạy dao được thực hiện từ trục chính qua các tỷ số truyền của cơ

cấu đảo chiều iđc của bánh răng thay thế itt, qua cơ cấu Norton hình thành các tỷ số

truyền được gọi là nhóm cơ sở ics và nhóm gấp bội igb. Từ đây tách ra làm hai nhánh:

- Nếu cắt ren , truyền động đi thẳng đến trục vitme có bước ren tx = 12mm.

- Nếu tiện trơn, truyền động phải qua các tỷ số truyền ixd của hộp xe dao để đến cơ

cấu bánh răng – thanh răng 10x3 thực hiện chạy dao dọc, hay đến trục vitme ngang tx2 =

5x2đm để thực hiện chạy dao ngang.

Ta hãy xét chuyển động chạy dao qua từng khâu truyền động một.

Truyền động từ trục chính đến trục VIII của hệ thống bánh răng thay thế phải qua

các tỷ số truyền của cơ cấu đảo chiều iđc gồm có:

60 60

- Giữa trục chính và trục VII có tỷ số truyền

28 56

42 42

- Giữa trục VII và trục VIII có tỷ số truyền: . Khi cần đảo chiều để cắt ren

35 28

28 35

trái, có nhóm đảo chiều .

Muốn tăng bước ren cắt được lên 2, 8 hay 32 lần, người ta còn dùng những tỷ số

truyền khuếch đại ikđ giữa trục V và IV, giữa trục IV và III. Khi đó bánh răng Z54 trên

trục chính , ăn khớp với Z27 trên trục V, bánh răng Z60 trên trục III ăn khớp với Z60 trên

trục VII, và các tỷ số khuếch đại sẽ là:

2 

8 

32 

54 27

49 49

60 60

54 27

88 22

60 60

54 27

88 22

60 60

; ;

Từ trục VIII truyền động qua chạc điều chỉnh lắp các bánh răng thay thế itt gồm có

các tỷ số truyền:

42 95

95 50

- Dùng để cắt ren quốc tế và ren Anh có :

64 95

95 97

- Dùng để cắt ren Modun và ren Pitch có:

Từ trục IX hộp chạy dao có 2 xích truyền động cơ bản để truyền chuyển động đến

trục vitme khi cắt ren:

Xích thứ nhất: Dùng để cắt ren quốc tế và ren modun. Trường hợp này, Trục XI

của cơ cấu Norton phải là chủ động, tức là bánh răng Z26 phải vào khớp với ly hợp L2 và

bánh răng Z35 của ly hợp L2 phải ra khớp với bánh răng Z28. Như thế tỷ số truyền của



i cs

Z  n 36

26 36

28 36

32 36

36 36

38 36

40 36

44 36

48 36

nhóm cơ sở được thực hiện là:

Xích thứ hai: Dùng để cắt ren Anh và ren Pitch. Trường hợp này trục XI của cơ

cấu Norton phải là trục bị động, tức là bánh răng Z26 phải ra khớp , đồng thời 2 bánh răng



36 Z

36 26

36 28

36 32

36 36

36 38

36 40

36 44

36 48

Z35 và Z28 phải ăn khớp với nhau. Tỷ số truyền i’cs của cơ cấu Norton được thực hiện là:



gbi



18 45 28 35 18 45 28 35

15 48 15 48 35 28 35 28

1 8 1 4 1 2 1 1

          

Cả hai xích đều phải qua nhóm gấp bội có các tỷ số truyền:

Khi tiện trơn, ta có thể dùng xích truyền động thứ 1 cũng như xích thứ 2. Truyền

động từ trục vitme qua trục trơn nhờ tỷ số truyền 28/56 của những bánh răng lắp trên bôt

ly hợp một chiều. Lúc này ly hợp L4 được mở ra.



XIX



L 5

 10

Chạy dao dọc được thực hiện theo xích truyền động sau đây:

14 66

44 60

XVI



XVII



XVIII



30 30

37 26

6 28



XIX



L 6

 10

Hành trình thuận

14 66

60 38

38 60

Hành trình nghịch



XXI



XXII



L 7

42 64

64 21

44 60

Chạy dao ngang:

XVI



XVII



XVIII



30 30

37 26

6 28



XXI



XXII



L 8

Hành trình thuận

42 64

64 21

60 38

38 60

Hành trình nghịch

Tích của tất cả các tỷ số truyền từ trục trơn đến cơ cấu cuối cùng để thực hiện chạy

dao dọc và chạy dao ngang ta gọi tỷ số truyền hộp xe dao ixd. Để dao chạy nhanh, ta đóng

động cơ có công suất N = 1Kw, qua puli-đai truyền có i = 1:1 để quay nhanh trục trơn.

3.3 CẮT RENVÍT

Khi cắt ren, giữa khâu đầu tiên của xích truyền động là trục chính và khâu cuối

cùng là vitme có mối quan hệ tổng quát như sau:

1 vòng trục chính is.tx =t

Trong đó:

- tx – bước ren của trục vitme. Ở máy T620, tx =12mm

- t – bước ren cần cắt trên phôi

- is – tỷ số truyền giữa trục chính và vitme, gồm:

is = iđc.itt.ics.igb

Các bước ren được biểu thị rằng:

- Ren quốc tế: bước ren được biểu thị bằng tp, mm. Ren quốc tế dùng cho

các mối ghép như bulong, ecu, vít…

m 

pt 

- Ren modun : biểu thị bằng , modun. Ren modun dùng cho truyền

động như trục vít



4,25 pt

- Ren Anh: biểu thị bằng số vòng ren trên một tấc Anh (1’’).



t p

4,25 n

Đổi ra bước ren tính bằng mm:



4,25 m

4,25 pt

- Ren Pitch: biểu thị có mấy modun trên một tấc Anh, tức là:

Ren quốc tế và ren modun thuộc hệ mét. Nhưng ở các nước nói tiếng Anh, chủ yếu

dùng hệ đo lường của Anh, nên ren cắt theo hệ này gọi là ren Anh.

3.3.1 Cắt ren tiêu chuẩn

a. Cắt ren quốc tế

tti

42 95

95 50

Trên máy T620, khi cắt ren quốc tế, ta dùng bộ bánh ren thay thế và

dùng xích truyền động thứ nhất của cơ cấu Norton. Lượng di động tính toán khi cắt ren

quốc tế: 1 vòng quay của trục chính, dao phải tịnh tiến một bước ren tp. Do đó phương

trình chuyển động là:

1v. iđc. itt. ics. igb. tx = tp

28 36

, và của nhóm gấp bội: Nếu ta lấy tỷ số truyền ics của cơ cấu Norton là i1 =



gbi

18 45

35 28

1 2

.1 v

12.

 5.3



60 60

42 42

42 95

95 50

28 36

25 28

18 45

35 28

, thì bước ren cắt được là:

Tương tự như thế: Nếu ta thay đổi các trị số ics của cơ cấu Norton và của nhóm

gấp bội ta sẽ cắt được các bước ren khác nhau. Nếu cố định các tỷ số truyền của nhóm

gấp bội, và chỉ thay đổi các tỷ số truyền ics của cơ cấu Norton, thì các bước ren cắt được

tạo thành một cấp số cộng.

b. Cắt ren modun

Khi cắt ren modun , ta vẫn dùng xích truyền động thứ nhất của cơ cấu Norton,

tti

64 95

95 97

nhưng tỷ số truyền của bánh răng thay thế: . Lượng di động tính toán là: 1

vòng trục chính, dao phải tịnh tiến một bước ren tp= m [mm]. Do đó phương trình

v .1

 m

[

]

60 60

42 42

64 95

95 97

28 36

25 28

18 45

35 28

chuyển động là:

Nếu thay đổi các trị số ics của cơ cấu Norton và nhóm gấp bội, ta sẽ có các bước

ren modun khác nhau. Các bước ren modun cắt được cũng tạo thành cấp số cộng và nó là

bội số của các bước ren quốc tế với  lần. Các trục vít để quay bánh vít thường được chế

tạo theo kích thước modun, vì khoảng cách chia răng được đo bằng modun, tức là bằng

modun nhân với . Trị số  gặp phải khi cắt ren modun thường được thay bằng các tỷ số

gần đúng như sau:



47 380

127 95





127 5 12 97



47 20 127 5 47.25 17.22

157 50

     21.19   127 

c. Cắt ren Anh

Khi cắt ren Anh trên máy T620, ta lấy tỷ số truyền của bánh răng thay thế là:

tti

' csi

42 95

95 50

36 28

và dùng xích truyền động thứ 2 của cơ cấu Norton (ví dụ: ). Lượng

4,25 n

mm. Do di động tính toán là: 1 vòng trục chính, dao phải tịnh tiến một bước ren tp=

.1 v

12.



60 60

42 42

42 95

95 50

35 28

28 35

28 25

36 28

35 28

28 35

18 45

35 28

4,25 n

đó, ta có phương trình chuyển động:

cs của

Tương tự, ta sẽ được các bước ren anh khác, nếu thay đổi các tỷ số truyền i’



4,25



40.40 9.7 24.18 17 30.11 13

127 5

1600   63  432   17  330  13    

cơ cấu Norton và nhóm gấp bội. trị số 25,4 thường được thay bằng 127/5 hoặc:

d. Cắt ren Pitch

tti

64 95

95 97



Dùng xích truyền động thứ 2 và bánh răng thay thế . Bước ren Pitch

[

]

.4,25 P

1 v



12.



4,25

60 60

42 42

64 95

95 97

35 28

28 35

28 25

28 35

36 38

35 28

28 35

18 45

35 28

 P

. Nên ta có phương trình chuyển động: được biểu thị bằng tp=

3.3.2 Cắt ren không tiêu chuẩn

Ngoài những loại ren tiêu chuẩn trên, ta có thể cắt những ren không tiêu chuẩn bất

kỳ của từng loại một. Xích truyền động để cắt ren không tiêu chuẩn cần phải giống với

xích truyền động để cắt bước ren tiêu chuẩn gần nó nhất, và xích truyền động này được

điều chỉnh lại bằng tỷ số truyền của bánh răng thay thế itt.

Ví dụ: Ta muốn cắt bước ren quốc tế không tiêu chuẩn là 3,25mm, ta dùng xích

truyền động để cắt bước ren tiêu chuẩn 3,5mm như đã biết, với bộ bánh răng thay thế

khác:

42 95

95 50

Ta cần dùng bộ bánh răng để cắt bước ren 3,5mm

Vậy cần phải dùng itt =? Để có thể cắt bước ren 3,25mm



tti

42 95

95 50

25,3 5,3

42 50

13 14

39 42

42 50

  

 .  

Từ đây ta có:

Tức là để có thể cắt được bước ren 3,25mm, ta phải thay bộ bánh răng thay thế

39 42

42 50

vào xích truyền động để cắt bước ren tiêu chuẩn 3,5mm

3.3.3 Cắt ren chính xác

Khi cắt ren chính xác, các xích cắt ren cần giảm đến múc tối thiểu các khâu truyền

động trung gian, để tránh các sai số của các tỷ số truyền. Vì thế ta không dùng cơ cấu

Norton và nhóm khuếch đại, mà truyền động được đưa thẳng từ bánh răng thay thế đến

trục vitme. Khi đó, các ly hợp L2, L’3 và L4 phải đóng lại. Các bước ren chính xác được

thực hiện bằng tỷ số truyền của bánh răng thay thế.

3.3.4 Cắt ren mặt đầu

Ren mặt đầu còn gọi là rãnh xoắn mặt đầu. Phương pháp cắt này dùng để gia công

các đường xoắn như đường xoắn arximet trên đĩa quay của mâm cặp ba vấu tự định tâm.

Muốn cắt rãnh xoắn mặt đầu, dao cần thực hiện chạy dao ngang hướng vào tâm

chi tiết quay tròn. Vì thế, không dùng trục vitme, mà dùng trục trơn đưa truyền động đến

trục vitme ngang có tx = 5x2 đầu mối. Trong trường hợp này, khối bánh răng Z28-Z28 trên

trục XV phải ăn khớp với bánh răng Z56 lắp ngoài bộ ly hợp một chiều.

3.4 CÁC CƠ CẤU ĐẶC BIỆT

3.4.1 Đai ốc bổ đôi

Để đảm bảo độ chính xác, khi cắt ren ta không dùng trục trơn mà dùng trục vitme

có bước ren chính xác. Nhằm ngắt xích truyền động của vitme, cắt mối liên hệ của trục

vitme với bàn dao khi tiện trơn, người ta dùng đai ốc bổ đôi được trình bày trên hình 3.5

Hình 3.6: Cơ cấu đai ốc bổ đôi

Khi chạy dao bằng vitme, phần 1 và 2 của đai ốc bổ đôi được khớp chặt vào vitme

nhờ tay quay 3, xoay đĩa 4 đưa 2 chốt 5 mang hai nửa đai ốc di động trong hai rãnh định

hình 6 tiến gần nhau. Khi tay quay 3 quay theo chiều ngược lại, đai ốc mở ra, giải phóng

hộp xe dao khỏi trục vitme.

Ren của vitme và đai ốc là ren hình thang và luôn có cơ cấu để khử khe hở của

ren.

3.4.2 Ly hợp một chiều

Ở máy tiện renvit vạn năng T620, chuyển động chạy dao nhanh được thực hiện

bằng động cơ riêng. Để trục trơn có thể thực hiện chạy dao nhanh đồng thời với chuyển

động chạy dao dọc và ngang mà không bị gãy do hai nguồn truyền động có vận tốc khác

nhau, người ta dùng ly hợp một chiều lắp trên trục trơn như hình 3.7

Hình 3.7: Sơ đồ ly hợp một chiều

1: Vành; 2: Lõi; 3: Con lăn hình trụ; 4: Lò xo; 5: Chốt

Ly hợp một chiều có 2 nguồn truyền động: một từ hộp chạy dao và một từ động cơ

chạy dao nhanh. Nó có những bộ phận chính như sau: vành 1 được chế tạo liền với bánh

răng Z56 trên hình 3.7 để nhận truyền động từ hộp chạy dao. Lõi 2 quay bên trong vành 1

có xẻ 4 rãnh và trong từng rãnh có đặt con lăn hình trụ 3. Mỗi con lăn đều có lò xo 4 và

chốt 5 đẩy nó luôn tiếp xúc với vành 1 và lõi 2. Giữa lõi 2 lắp trục trơn bằng then thường

hoặc then hoa.

28 56

Khi chạy dao, khối bánh răng có 2 tỷ số truyền làm cho vành 1 quay theo

chiều ngược kim đồng hồ. Do ma sát và lực tác dụng của lò xo 4, con lăn sẽ bị kẹt ở chỗ

hẹp giữa vành 1 và lõi 2. như thế, lõi 2 sẽ nhận chuyển động chạy dao truyền cho trục

trơn XVI. Trục trơn sẽ quay cùng chiều và cùng vận tốc góc với vành 1. Nếu vành 1

chuyển động theo chiều kim đồng hồ, con lăn 3 sẽ chạy đến chỗ rộng giữa vành 1 và lõi

2. Lõi 2 cùng trục trơn sẽ đứng yên, xích chạy dao bị ngắt. Muốn cho trục trơn chuyển

động theo chiều này, phải cho khối bánh răng Z28-Z28 trên XII vào khớp với bánh răng

Z56 lắp trên trục trơn và ở ngoài ly hợp một chiều.

Khi chạy dao nhanh, trục trơn nhận chuyển động từ động cơ chạy dao nhanh làm

lõi 2 quay nhanh theo chiều ngược kim đồng hồ. Lúc này, vành 1 cũng vẫn nhận chuyển

động chạy dao theo chiều ngược kim đồng hồ, nhưng vận tốc chậm hơn lõi 2. Do đó, các

con lăn 3 đều chạy đến vị trí rộng giữa vành 1 và lõi 2. Xích chạy dao bị cắt đứt và trục

trơn được chuyển động với vận tốc nhanh.

3.4.3 Chạc điều chỉnh

Để điều chỉnh lượng chạy dao thích hợp với từng chi tiết gia công, người ta dùng

chạc điều chỉnh để lắp các bánh răng thay thế a, b, c, d nhằm thay đổi tỷ số truyền itt.

Chạc điều chỉnh của máy tiện renvit được trình bày trên hình 3.8.

Hình 3.8: Sơ đồ chạc điều chỉnh

Chạc điều chỉnh gồm hai phần chính: các bánh răng thay thế a, b, c, d và chạc 1.

Bất cứ máy tiện renvit nào cũng có bộ bánh răng thay thế với các đường kính khác nhau.

Chạc 1 được lồng không trên trục I và có thể quay một góc nhất định theo rãnh dẫn

hướng trên chạc. Rãnh hướng tâm của chạc dùng để điều chỉnh trục của bánh răng thay

thế b, c đến những vị trí thích hợp, khi các bánh răng ăn khớp nhau. Rãnh dẫn hướng và

rãnh hướng tâm của chạc đảm bảo cho tất cả các cỡ bánh răng thay thế có thể ăn khớp

nhau.

3.4.4 Cơ cấu an toàn bàn xe dao

Khi tiện trơn, để đảm bảo an toàn cho máy người ta lắp cơ cấu an toàn trong bàn

xe dao. Cơ cấu này đặt trong xích chạy dao tiện trơn, nó sẽ tự động ngắt xích truyền động

khi máy làm việc bị quá tải hoặc gặp sự cố kỹ thuật.

Cơ cấu phòng quá tải được trình bày trên hình 3.8. Khi máy quá tải làm cho lò xo

bị nén lại, ly hợp M1 bị tách ra và ngắt đuờng xích chạy dao.

Hình 3.9: Cơ cấu an toàn bàn xe dao

3.4.5 Cụm trục chính

Hình 3.10: Trục chính máy tiện

Trục chính cũng như trục nói chung, là chi tiết quan trọng trong hệ thống truyền

động, dùng để truyền những dạng chuyển động và momen khác nhau đến dao cắt hoặc

chi tiết gia công. Những ứng suất xuất hiện trên trục chính chủ yếu là ứng suất uốn, xoắn.

Có loại trục chính còn có ứng suất kéo hoặc nén. Tính chất của các ứng suất này phụ

thuộc vào kết cấu và điều kiện làm việc của trục.

Trục chính là loại trục quan trọng nhất tron các loại trục, cho nên các yêu cầu, các

phương pháp tính toán của trục chính đều có thể dùng để tính toán trục thường. Tất

nhiên, yêu cầu của trục thường không cao như trục chính.

3.5. ĐIỀU CHỈNH MÁY TIỆN

3.5.1 Điều chỉnh để tiện côn

Trên máy tiện vạn năng thường áp dụng 4 phương pháp sau đây để gia công mặt

côn:

- Đẩy lệch ụ động

- Phối hợp chạy dao dọc và dao ngang

- Quay bàn dao trên khi chiều dài gia công côn không lớn

- Dùng đồ gá tiện côn.

Tuy nhiên ta chỉ nghiên cứu phương pháp: Đẩy lệch ụ động

Thân ụ động máy tiện có đường trượt vuông góc với đường tâm trục chính. Khi

đánh lệch nó theo chiều ngang thì phải để cho đường nối hai mũi tâm tạo thành một góc

nhất định.

Hình 3.11: Sơ đồ đánh lệch ụ động

Lượng dịch chuyển ngang của ụ động h được tính theo công thức:

h = Lsin



 dD l 2

Mặt khác:

Nhân hai vế và đơn giản ta được:





cos

L l

 dD 2





L l

 dD 2

Tiện côn the phương pháp này thường có góc  nhỏ, do đó có thể tính gần đúng:

Phương pháp này có nhược điểm là 2 mũi tâm chóng mòn, nếu lỗ côn của chi tiết

có độ sâu khác nhau, sẽ đưa đến sai lệch góc  khác nhau, độ côn sẽ không chính xác.

3.5.2 Điều chỉnh máy để tiện ren

a. Điều chỉnh máy

Để cắt ren chính xác, đường truyền không đi qua nhóm cơ sở và gấp bội mà qua

bánh răng thay thế đến thẳng trục vitme.

Hình 3.12: Sơ đồ tiện ren chính xác

Phương trình tổng quát cho xích cắt ren là:

a b

c d

1vòng tc . iđc . .tx = tp

Trong đó:

iđc – tỷ số truyền đảo chiều và cố định.

tx – bước vitme của máy,

tp – bước ren cần cắt,

a, b, c, d – số răng của các bánh răng thay thế.

Ta suy ra:



i tt

A B

. t

a b

c d

.1 i đc

Từ biểu thức trên, ta phải xác định a, b, c, d để lắp ghép được thỏa mãn:

a + b  c + (15  22)

c + d  b + (15  22)

Số răng của các bước ren phải lấy theo tiêu chuẩn:

- Bội số của 4: 20, 24, 28, 32, …, 120

- Bội số của 5: 20, 25, 30, 35, …, 120

- Các bánh răng đặc biệt: 47, 97, 127, 157

b. Phương pháp xác định bánh răng thay thế

* Phương pháp chính xác:

itt 

A B

- Các tỉ số truyền được biểu thị dưới dạng .

itt 

a b

c d

- Phân tích A và B thành các thừa số nguyên tố và biến đổi thành dạng .

* Phương pháp gần đúng:

- Sử dụng khi trị số itt phức tạp, không thể dùng phương pháp chính xác.

- Áp dụng phương pháp này, bước ren được cắt sẽ có sai số. Vì vậy cần kiểm tra lại

sai số bước ren theo dung sai phụ thuộc vào mức độ chính xác của bước ren cần tiện.

- Cách thức tiến hành :

itt 

A B





i tt

A B



...



 1

1 a

+ Bước 1 : Phân tích tỉ số thành một phân số liên tục có dạng

Với a0, a1, a2,…, an là thương số của những phép chia sau đây :

- Lấy A chia cho B, ta được a0 (nếu A

- Lấy B chia cho số dư trong phép chia trên, ta được a1

- Tiếp tục cho đến khi số dư bằng 0.

+ Bước 2 : Tính các trị số gần đúng của itt .

53

a







itt

0

1

1 a 1

A 1 B 1

1

a







itt

0

2

A 2 B

2



a 1

1 a

2

i



2





i tt

i

 

A i B i

i

A i B i

aA . i  1 aB . i  1



2

Từ số hạng thứ 3 trở đi, trị số gần đúng được tính theo công thức sau :

i itt

Các càng về phía sau càng chính xác

+ Bước 3 : Chọn một trị số itt gần đúng nhất trong các giá trị trên để phân tích

thành bánh răng thay thế (như phương pháp tính chính xác).

3.6 MỘT SỐ MÁY TIỆN KHÁC

3.6.1 Máy tiện cụt

Công dụng của máy tiện cụt được dùng để gia công các chi tiết có chiều dài bé,

đường kính lớn từ 300 đến 700mm. Đặc biệt có máy tiện có thể gia công chi tiết có

đường kính đến 4m. Tỷ lệ đường kính D và chiều dài chi tiết gia công L nằm trong phạm

5.0





1

L D

vi , không có nguyên công cắt ren.

Các công việc có thể thực hiện trên máy tiện cụt: tiện mặt trụ ngoài và trong, tiện

rãnh, khoét lỗ, cắt đứt…

Hình 3.13: Máy tiện cụt

Về kết cấu, máy tiện cụt không khác lắm với máy tiện renvit vạn năng. Sự khác

biệt chủ yếu là máy tiện cụt không dùng để cắt ren vì chuyển động chính và chuyển động

chạy dao thường độc lập nhau, hoặc có mối quan hệ không chặt chẽ. Mặt khác, máy tiện

cụt thường không có ụ động.

54

Máy tiện cụt có hai loại: Loại có thân máy và băng máy liền một khối và loại có

băng máy tách rời

Nhược điểm của máy tiện cụt là lắp đặt và kẹp chặt chi tiết nặng rất khó khăn, dễ

sinh rung động và làm biến dạng trục chính nằm ngang, khó đảm bảo gia công chính xác

. Do đó, hiện nay công việc của máy tiện cụt thường được thay thế bằng máy tiện đứng.

3.6.2. Máy tiện revolver

Máy tiện revolver thường được gọi là máy revolver, nó là loại máy tiện dùng trong

sản xuất hàng loạt để gia công những chi tiết thường có hình dáng tròn xoay với tất cả

những nguyên công như máy tiện. Đôi khi, nó còn dùng để gia công những chi tiết riêng

lẻ. Trong sản xuất hàng loạt, nó có ưu điểm hơn máy tiện vạn năng ở chỗ:

- Giảm thời gian phụ: thời gian điều chỉnh máy, điều chỉnh dao…

- Lắp được nhiều dao: từ 5 24 chiếc với tất cả các loại dao cần thiết cho một qui

trình gia công. Tiết kiệm nhiều thời gian gá lắp dao.

- Sau khi máy đã điều chỉnh xong, không cần công nhân có bậc thợ cao để điều

khiển máy vì các công việc thao tác máy đều đơn giản.

Hình 3.14: Máy tiện revolver

3.6.3. Máy tiện đứng

Máy tiện đứng là loại máy có trục chính đặt thẳng đứng, trên đó lắp bàn máy quay

tròn và những vấu cặp để cố định chi tiết gia công. Máy tiện đứng dùng để gia công

những chi tiết ngắn có đường kính lớn, hoặc những chi tiết lớn có hình dáng không đối

xứng.

55

Hình 3.15: Máy tiện đứng

Ngoài việc gia công các mặt trụ và mặt côn trong, ngoài, máy tiện đứng còn có thể

xén mặt, cắt răng, khoan khoét doa…Hiện nay máy tiện đứng được chế tạo với nhiều cỡ

khác nhau. Có loại máy tiện đúng có thể gia công phôi có đường kính 26m, nó có 42

động cơ điện, nặng 1700t, cao như một nhà 4 tầng.

Máy tiện đứng có thể chia thành 2 loại chính: Loại một trụ và loại hai trụ

Các chuyển động của máy tiện đứng gồm:

- Chuyển động chính v là chuyển động vòng của bàn máy

- Chuyển động chạy dao có:

+ Chạy dao ngang S1 và S2 của bàn dao đứng và bàn dao ngang

+ Chạy dao đứng S2 và S3 của bàn dao đứng và bàn dao ngang

- Chuyển động nhanh thẳng đứng Sn của xà ngang

CÂU HỎI ÔN TẬP CHƯƠNG 3

1. Thành lập sơ đồ kết cấu động học máy tiện.

2. Trình bày về máy tiện renvit vạn năng T620.

3. Cách điều chỉnh máy tiện để tiên côn và tiện ren chính xác.

4. Trình bày các xích truyền động của máy tiện renvít vạn năng T620.

5. Nêu cấu tạo, nguyên lý hoạt động của các cơ cấu đặc biệt dùng trong máy tiện

renvít vạn năng T620.

56

Chương 4

MÁY PHAY

4.1 ĐẠI CƯƠNG VỀ MÁY PHAY

4.1.1 Khái niệm

- Máy Phay là máy cắt kim loại được sử dụng phổ biến dùng để gia công các

mặt phẳng cũng như các mặt định hình khác nhau.

- Chuyển động tạo hình:

+ Chuyển động chính: Quay tròn của dao

+ Chuyển động chạy dao: Tịnh tiến của bàn máy

- Thông số chính của máy phay: Kích cỡ bàn máy.

- Máy phay chiếm khoảng 10% Mckl trong phân xưởng cơ khí. Hiện nay người ta

dùng máy phay thay thế cho nhiều công việc của máy Bào.

4.1.2 Công dụng

Một số công dụng chính của máy Phay:

- Gia công mặt phẳng

- Các bề mặt định hình

- Cắt renvít trong và ngoài

- Gia công bánh răng và dao cắt nhiều lưỡi có răng thẳng hoặc xoắn

- Cắt rãnh thẳng hoặc xoắn….vv

4.1.3 Phân loại

Đứng về mặt bố trí không gian, thì máy phay có hai loại chính:

- Máy phay đứng

- Máy phay ngang

Đứng về mặt công dụng, thì máy phay có hai loại chính:

- Máy phay vạn năng

- Máy phay chuyên dùng

4.1.4 Các bộ phận chính

Các bộ phận đứng yên: Thân máy, giá đỡ trục dao, hộp tốc độ

Các bộ phận chuyển động và điều chỉnh được: Bàn máy, hộp chạy dao, bàn trượt

trên

57

Hình 4.1: Các bộ phận của máy phay

4.2 MÁY PHAY VẠN NĂNG NẰM NGANG P82

4.2.1 Đặc tính kỹ thuật

Máy phay ngang vạn năng P82 có những đặc tính kỹ thuật sau đây:

- Kích thước của bàn máy: 3201250mm

- 18 cấp vòng quay của trục chính: n = 30  1500 mm/f

- 18 cấp lượng chạy dao dọc và ngang: Sd,n=25,5 1180 mm/f

- Công suất động cơ điện chính: Nđ = 7 KW

4.2.2 Sơ đồ kết cấu động học

Hình 4.2: Sơ đồ kết cấu động học máy phay ngang vạn năng P82

58

4.2.3 Sơ đồ động học

Hình 4.3: Sơ đồ động máy phay ngang vạn năng P82

a. chuyển động chính

Chuyển động chính được thực hiện từ động cơ điện có N = 7KW, n = 1440 v/f,

qua hộp tốc độ có 18 cấp vận tốc đặt trong thân máy để quay trục chính V mang dao phay

theo xích truyền động sau đây:

b. Chuyển động chạy dao

Lượng chạy dao ở máy phay là lượng di động thẳng của bàn máy. Tất cả các

chuyển động của bàn máy (dọc, ngang, và đứng) đều do động cơ điện N = 1,7KW và n =

1420 v/f qua hộp chạy dao đặt trong bệ đỡ của máy thực hiện.

,

Máy phay P82 có 18 lượng chạy dao dọc và ngang từ 23,5 1180 mm/f. Truyền

26 44

24 64

động được thực hiện từ động cơ điện N = 1,7KW qua các cặp bánh răng cố định

59

,

,

18 36

36 18

27 27

để đến trục III. Giữa trục III và IV có 3 tỷ số truyền: . Giữa trục IV và V có 3

,

,

18 20

21 37

24 34

tỷ số truyền: . Truyền động từ trục V đến trục VI có 2 tỷ số truyền đi theo hai

nhánh:

- Nếu bánh răng di trượt Z40 gạt sang phải, ăn khớp với ly hợp vấu L1, ta có tỷ số

40 40

.

.

truyền thực hiện một số lượng chạy dao cao.

13 45

18 40

40 40

- Nếu bánh răng di trượt Z40 gạt sang trái, tỷ số truyền giữa hai trục là:

thực hiện những lượng chạy dao thấp.

Nếu ta đóng ly hợp ma sát L2 sang trái, sẽ thực hiện các chuyển động chạy dao

làm việc theo xích chuyển động sau đây:

- Chuyển động dọc S2 của bàn máy: được thực hiện từ trục VI, qua các tỷ số

.

.

.

.

38 35

18 33

33 37

18 16

18 18

truyền cố định và cuối cùng là trục vitme ix =6mm

- Chuyển động ngang S1 của bàn máy: cũng đi từ trục VI, qua các tỷ số truyền cố

.

.

.

38 35

18 33

33 37

37 33

định đến trục vitme ngang t’’x =6mm.

- Chuyển động nhanh của bàn máy theo 3 chiều được thực hiện từ bánh răng Z44

44 57

đến trục II, truyền thẳng qua trục V với tỷ số truyền . Nếu ta đóng ly hợp ma sát L2

57 43

sang phải, tỷ số truyền sẽ làm cho trục VI quay và truyền chuyển động nhanh đến các

cơ cấu chạy bàn máy tương ứng.

60

4.3 ĐẦU PHÂN ĐỘ VẠN NĂNG

Để tăng thêm trình dộ vạn năng của máy phay vạn năng, người ta dùng đầu phân

độ vạn năng lắp trên bàn làm việc của máy để phân độ và kẹp chặt chi tiết gia công trên

trục chính của đầu phân độ với các kiểu đồ gá khác nhau.

Vị trí và nhiệm vụ của đầu phân độ vạn năng trên bàn máy phay được trình bày

trên hình 4.4

Hình 4.4: Sơ đồ bố trí đầu phân độ vạn năng

Đầu phân độ vạn năng có những khả năng như sau:

- Quay tròn chi tiết gia công không liên tục với những cung tròn khác nhau. Khả

năng này của đầu phân độ làm cho ta có thể phay được các cạnh của hình nhiều cạnh, cắt

được rãnh thẳng phân bố trên chu vi như: Then hoa, bánh ren thẳng, dao phay và mũi doa

răng thẳng…

- Quay tròn chi tiết ga công liên tục phù hợp với lượng chạy dao của àn máy. Khả

năng này có thể cho tap hay được các rãnh xoắn của bánh răng, trục vit, dao phay…

Đầu phân độ vạn năng có thể phân thành 2 loại:

- Đầu phân độ có đĩa phân độ

- Đầu phân độ không có đĩa phân độ

61

4.3.1 Đầu phân độ vạn năng có đĩa phân độ

Kết cấu của loại đầu phân độ này được trình bày tổng quát ở hình 4.3. Trục chính

1 của đầu phân độ được lắp trong vỏ 2 của đầu phân độ. Trục này có thể quay tròn không

liên tục nhờ tay quay 3. Trục chính của đầu phân độ có thể quay trong mặt phẳng thẳng đứng với một góc 900, tạo thành với đường nằm ngang ở phía trên và xuống dưới 100.

Trên trục của tay quay 3 có lồng đĩa phân độ 4. trên đĩa phân độ có nhiều hàng lỗ

phân bố đều trên những vòng tròn đồng tâm. Chốt cố định 5 trên tay quay 3 có thể cắm

vào bất kỳ một trong những lỗ này. Nhờ đó, ta có thể xác định được góc quay cần thiết

của tay quay 3, tức là có thể xác định được góc xoay cần thiết của trục chính 1 mang chi

tiết gia công.

Đầu phân độ vạn năng thường có sơ đồ động như trên hình 4.5

Hình 4.5: Sơ đồ động của đầu phân độ vạn năng có đĩa phân độ

Chốt 5 cắm trong lỗ của đĩa 4. Khi phân độ, ta rút chốt ra khỏi lỗ, quay tay quay 3

có trục lồng không, qua cặp bánh trụ có i = 1và trục vít-bánh vít k/Z0, quay trục chính

mang chi tiết gia công.

Để tăng độ chính xác khi phân độ, giữa trục vít và bánh vít lắp trên trục chính cần

có cơ cấu điều chỉnh để khử khe hở giữa chúng. Độ chính xác của đầu phân độ vạn năng

có thể đạt được với sai số từ ± 40’’60’’.

Với đầu phân độ vạn năng, ta có thể tiến hành 3 cách phân độ: Phân độ trực tiếp,

phân độ đơn giản và phân độ vi sai.

a. Phân độ đơn giản

62

Với phương pháp phân độ đơn giản, trục vít và bánh vít phải ăn khớp với nhau,

nhưng các bánh răng thay thế a, b, c, d vẫn không dùng đến [H.4.5a]. Như thế, truyền

động phân độ được thực hiện từ tay quay 3 trên đĩa phân độ, qua tỷ số truyền i =1 và tỷ

số truyền của trục vít-bánh vít k/Z0, để đến trục chính với phương trình cân bằng là:

.

A B

k Z

1  z

0

[4.1]

Trong đó:

A – là số lỗ cần quay trong mỗi lần phân độ

B – là số lỗ trên một vòng lỗ của đĩa phân độ

k – số đầu mối của trục vít trong đầu phân độ

Z0 – số răng của bánh vít

z – số phần đường tròn cần chia

Tỷ số A/B không gì khác hơn là số vòng quay của đĩa phân độ trong mỗi lần phân

độ và tỷ số 1/z là số vòng mà trục chính cần quay trong mỗi lần phân độ. Do đó, từ công

thức [4.1] ta có số vòng quay n của đĩa phân độ trong mỗi lần phân độ là:

n



A B

Z .0 k

1 z

[4.2]

Để việc phân độ được chính xác, thông thường dùng trục vít có k = 1. Trị số

nghịch đảo của tỷ số truyền động bộ trục vít – bánh vít gọi là đặc tính của đầu phân độ.

Ký hiệu N = Z0/k. Do đó công thức [4.2] có thể viết như sau:

n 

N z

[4.3]

Đặc tính của đầu phân độ thường dùng là N = 40, 60, 80, 120.

Thông thường trị số n là một số lẻ hay là một phân số bất kỳ, nên cần phải biến đổi

nó thành dạng số nguyên A/B thế nào đó để trị số của B bằng với số lẻ của một vòng lỗ

trên đĩa phân độ.

Đầu phân độ thường dùng có một đĩa phân độ có số lỗ ở cả hai mặt đĩa. Số lỗ

không thông ấy được phân bố trên 11 vòng tròn đồng tâm của đĩa và trên mỗi vòng tròn

có số lỗ như sau:

Mặt thứ nhất có 24 25 28 30 34 37 38 39 41 42 43

Mặt thứ hai có 46 47 49 50 53 54 57 58 59 62 66

Đặc tính của đầu này là: N = 40

63

Để tránh nhầm lẫn khi đếm số lỗ, trên đĩa phân độ có một bộ phận hình quạt gồm

2 thanh: I và II đặc theo hướng kính như trên hình 4.6

Hình 4.6: Hình dáng đĩa phân độ

Hai thanh I và II, cùng với đĩa phân độ đều lồng không trên cùng một bạc và có lò

xo ép chặt hai thanh này vào đĩa. Góc do 2 thanh này tạo thành có thể điều chỉnh tương

ứng với số lỗ phân độ cần thiết, và dùng vít đặt ở tâm đĩa có định góc đã được điều chỉnh.

n









1



1

N z

40 32

5 4

1 4

7 28

Ví dụ: Dùng đầu phân độ nói trên để phân vòng tròn thành z = 32 phần, thí:

Ta tiến hành điều chỉnh đầu phân độ như sau: trước tiên dùng chốt 5 quay tay quay

3 ở hình 4.5 đi chẵn một vòng. Sau đó quay thêm 7 lỗ nữa trên vòng tròn có 28 lỗ, để cắm

chốt vào lỗ b tương ứng.

Để khỏi phải đếm nhiều lần có thể dẫn đến nhầm lẫn, ta dùng thanh I và II để cố

định phần lẻ của số lỗ cần quay, bằng cách đẩy thanh I ở phía sau tới chạm vào chốt đang

cắm ở lỗ khởi đầu a. Góc giữa 2 thanh I và II đã được điều chỉnh tương ứng với (1+7) = 8

lỗ trên vòng lỗ 28. Như thế, lỗ mà chốt cần cắm vào khi phân độ , là lỗ hiện nằm phía bên

trong của thanh II, tức là lỗ b.

Tóm lại, nếu chốt muốn quay đi 7 lỗ trên vòng 28, thì số lỗ cần điều chỉnh giữa

thanh I và II là 1+7 = 8.

b. Phân độ vi sai

Trong trường hợp không thể chọn được số lỗ thích hợp trên vòng tròn đĩa phân độ

để tiến hành phân độ đơn giản, ta phải dùng phương pháp phân độ vi sai.

Với phương pháp phân độ vi sai, tất cả các số từ 2 400, hay những số lớn hơn, cả

những số nguyên tố cũng đều có thể phân chia được. Phân độ vi sai chỉ có thể sử dụng

64

được trong trường hợp phân độ trên chi tiết hình trụ. Trên chi tiết hình côn, và trên chi

tiết hình trụ cần phay rãnh xoắn thì không thể dùng phương pháp phân độ này.

x

a . b

c d

Khi phân độ vi sai, ta phải sử dụng bộ bánh răng thay thế để nối liền trục

chính với đĩa phân độ 4 [H.4.5b]. Do đó, khi quay tay quay 3, không những trục chính

quay mà đĩa phân độ cũng quay. Lúc này chốt 5 trên tay quay 3 phải rút ra khỏi lỗ và đĩa

sẽ cùng quay với trục ống lồng không.

Nếu ta muốn phân đường tròn ra làm z phần bằng phương pháp phân độ vi sai, ta

cần chọn một số zx gần bằng với z, sao cho với trị số zx ta có thể tiến hành phân độ đơn

giản, tức là muốn phân được zx phần, thì mỗi lần phân độ, tay quay cần phải quay một số

n  x

N z

x

vòng:

Vì thế trong mỗi lần phân độ sẽ có sai số của số vòng quay tay quay

nn 



N



x

1 z

1 z

x

  

  

[4.4]

Sai số vòng quay của tay quay được hiệu chỉnh bằng bộ bánh răng thay thế

x

a . b

c d

qua các tỷ số truyền cố định. Cho nên, nếu trục chính quay, 1/z vòng, thì

phương trình cân bằng chuyển động sẽ là:

1.1.. x



N



1 z

1 z

1 xz

  

  

[4.5]

Vế trái của phương trình này không gì khác hơn là số vòng quay của đĩa phân độ

khi trục chính quay 1/z vòng.

Từ công thức trên, ta rút ra công thức điều chỉnh:

 zNx .



N

1



.

1 z

1 z

z z

a b

c d

x

x

  

  

  

  

[4.6]

Trị số zx có thể lấy lớn hơn hoặc nhỏ hơn z.

- Nếu zx > z, thì x >0. Trường hợp này khi phân độ đĩa phải quay cùng chiều với

tay quay mà không cần thêm bánh răng.

- Nếu zx < z, thì x <0. Trường hợp này khi phân độ đĩa phải quay theo chiều ngược

lại. Muốn thế, ta cần lắp thêm vào chạc điều chỉnh x một bánh răng trung gian.

65

Ở đầu phân độ vạn năng nòi trên có bộ bánh răng thay thế sau đây: 25, 25 30 35

40 50 55 60 70 80 90 100

n





Ví dụ: Làm đầu phân độ nói trên để phân đường tròn z = 65 rãnh.

z

N z

40 66

x

Ta chọn zx = 66. Do đó:

Như thế ta cần quay chốt trên tay quay qua 40 lỗ của vòng tròn có 66 lỗ trên đĩa

Nx 

1













 66

 65

65 66

40 66

40 66

20 33

 140  

  

z xz

  

  







.



.

5.4 11.3

40 30

25 55

a b

c d

phân độ. Và số răng của các bánh răng thay thế sẽ là:

     10.4 5.5      10.3 5.11

Tức là: a = 40; b = 30; c = 25; d = 55 răng

Vì trị số x > 0, nên hướng quay của tay quay và đĩa phân độ như nhau

4.3.2 Đầu phân độ vạn năng không có đĩa phân độ

Để việc phân độ được đơn giản hơn, người ta thường dùng loại đầu phân độ vạn

năng không có đĩa phân độ. Với đầu phân độ này, mỗi lần phân độ trục chính phải quay

đi 1/z vòng thì tay quay sẽ quay một số vòng chẵn, thường là 1 vòng.

Hình 4.7: Sơ đồ động của đầu phân độ vạn năng

Không có đĩa phân độ

Đầu phân độ vạn năng không có đĩa phân độ có hai loại:

- Đầu phân độ có cơ cấu vi sai

- Đầu phân độ có cơ cấu hành tinh.

66

Đầu phân độ vạn năng có cơ cấu vi sai được trình bày trên hình 4.7. Loại này có

.

a b

c d

bộ bánh răng lắp vào chỗ tay quay và cơ cấu vi sai hình côn lắp vào xích truyền

động giữa tay quay và trục chính.

a. Phương pháp phân độ đơn giản

x

a . b

c d

Xích truyền động được nối thẳng từ tay quay, qua bộ bánh răng thay thế ,

cơ cấu vi sai hình côn, các tỷ số truyền cố định và trục chính. Trường hợp này bánh răng

Z1 của cơ cấu vi sai sẽ cố định. Do đó, tỷ số truyền của cơ cấu vi sai ivs = 2, vì theo công

thức Willis:



1

n 1 n

 

n 2 n

3

2

2

[4.7] , nhưng n1 = 0 nên: 2n2 = n3

n n

3  2

 ivs =

Muốn chia vòng tròn thành z phần, thì mỗi lần phân độ trục chính cần quay 1/z

vòng. Muốn cho tay quay quay chẵn n vòng khi trục chính quay 1/z vòng, cần phải dùng

x

a . b

c d

bộ bánh răng để điều chỉnh. Cho nên phương trình cân bằng khi phân độ đơn

.. ixn

.1.

vs

k z

1  z

0

giản là:

n – số vòng của tay quay cần chọn trước

Từ đây ta rút ra công thức điều chỉnh:

x







.

N 2 zn

a b

c d

z 1 0 1 . . z ink . vs

[4.8]

b. Phương pháp phân độ vi sai

Trong trường hợp không thể phân độ bằng phương pháp đơn giản, ta dùng phương

y 

c 1 d

a 1 . b 1

1

pháp phân độ vi sai, tức là phải dùng thêm chạc điều chỉnh vi sai lắp giữa trục

chính và cơ cấu vi sai như hình 4.7b

67

Cũng tương tự như ở đầu phân độ vạn năng có đĩa phân độ, khi phân độ vi sai ta

phải lấy trị số zx gần bằng với z, sao cho với trị số zx, ta có thể tiến hành phân độ đơn

x



x

a . b

c d

N x2 nz

giản với chạc phân độ theo công thức:

Như thế, mỗi lần phân độ, trục chình sẽ quay đi 1/zx vòng, nhưng ta lại yêu cầu



1 z

1 xz

  

  

trục chính phải quay 1/z vòng, nên đưa đến sai số vòng của trục chính. Sai số

y 

c 1 d

a 1 . b 1

1

này được bù lại nhờ chạc vi sai

Xích vi sai được thực hiện từ trục chính, qua chạc điều chỉnh vi sai y, qua cơ cấu

vi sai có các bánh răng Z1 = Z2 = Z3 = Z4 và các tỷ số truyền cố định để trở về trục chính.

4

1

2

.1.. y

.

.

.1.

1 z

Z Z

Z Z

Z Z

k Z

1  z

1

2

3

0

1 xz

Phương trình cân bằng của xích vi sai là:

Từ đây ta rút ra biểu thức điều chỉnh của chạc vi sai:

y





z



N

1



1 z

1 z

Z 0 k

z z

x

x

  

  . 

  

  

[4.9]

- Nếu zx > z  y >0, thì bánh răng Z1 phải quay ngược chiều với tay quay.

- Nếu zx < z  y <0, thì bánh răng Z1 phải quay cùng chiều với tay quay. Muốn

thế phải thêm 1 bánh răng trung gian vào chạc vi sai.

4.4 CÁC CƠ CẤU ĐẶC BIỆT

Do máy phay vạn năng có khả năng gia công nhiều loại bề mặt với nhiều loại dao,

vật liệu và phương pháp cắt khác nhau, nên nó có một số cơ cấu đặc biệt để đảm bảo các

điều kiện làm việc bình thường của máy.

4.4.1 Cơ cấu điều chỉnh khe hở vitme

Trên máy phay ngang vạn năng thường dùng hai phương pháp phay: Phay thuận

và phay nghịch. Hình 4.8 miêu tả hai phương pháp phay này. Ở đây, trục vitme 1 nhận

chuyển động tương đối từ đai ốc và di động bàn máy 2 mang chi tiết gia công. Trục vitme

1 nằm trong đai ốc 3 quay trên thân lắp ở bàn trượt ngang 4. Như thế nếu đai ốc quay

theo chiều mũi tên, mặt bên trái của vitme và đai ốc sẽ tiếp xúc với nhau và đưa vitme

mang bàn máy di động về phải như hình 4.8a

68

Hình 4.8: Sơ đồ phay thuận và phay nghịch

Ở phương pháp phay nghịch, tức là phương pháp phay có chiều chuyển động của

dao phay và chiều chuyển động của phôi ngược nhau, sự tiếp xúc ở mặt bên trái của ren

vitme với đai ốc luôn luôn ổn định, vì dưới tác dụng của lực cắt đẩy vitme về bên trái ,

làm triệt tiêu khe hở giữa hai bề mặt này. Đây là phương pháp phay thường dùng nhất.

Trái lại, ở phương pháp phay thuận [H.4.8b], dao và phôi có chuyển động cùng

chiều. trong trường hợp này, ở thời điểm không có lực cắt dụng mặt phải của ren vitme

tiếp xúc với bề mặt đai ốc để đưa bàn máy sang trái. Nhưng khi lực cắt xuất hiện, đẩy

vitme sang trái, chấm dứt sự tiếp xúc, tạo nên một khe hở giữa mặt phải của ren vitme và

đai ốc. Ở khoảng khắc này, bàn máy sẽ dùng lại cho đến khi khe hở bị triệt tiêu. Sự xuất

hiện và triệt tiêu khe hở làm chuyển động của bàn máy không êm. Nếu khe hở càng lớn

thì độ chuyển động không đềuvà rung động của bàn máy càng lớn.

Hình 4.9: Cơ cấu hiệu chỉnh khe hở trục vitme

69

Để khắc phục khe hở giữa vitme và đai ốc khi phay thuận, trên máy phay ngang

vạn năng, người ta dùng nhiều loại cơ cấu hiệu chỉnh khe hở vitme khác nhau. Hình 4.9

giới thiệu cơ cấu hiệu chỉnh được dùng trên máy P82.

Trên bàn trượt ngang 1, ngoài đai ốc chính 2, còn có đai ốc phụ 3. Để thực hiện

chuyển động dọc của bàn máy, vitme 4 vừa quay trong đai ốc 2, vừa quay trong ren của

trục vít rỗng 5 có ren trái ở bên ngoài ghép với đai ốc phụ 3. Để ren trong của trục vít

rỗng 5 ốp sát với ren của vitme 4, đầu mút bên trái của trục vít rỗng có xẻ rãnh dọc. Dùng

đai ốc 6 di động bạc 7, sẽ ép mặt côn làm cho ren của trục vít rỗng bó sát vào ren của

vitme.

Nếu như vitme quay theo chiều mũi tên, mặt bên trái của các ren vitme sẽ tùy sát

vào ren của đai ốc 2 và vitme sẽ di động sang phải. Cùng lúc trục vít rỗng 5 cũng có xu

hướng quay cùng với vitme 4. Vì ren ngoài của trục vít rỗng là ren trái, nên trục vít rỗng

bị xê dịch về bên trái, ép khít vào mặt phải của ren vitme. Do đó nếu như có lực đẩy

vitme về bên trái, các vòng ren của đai ốc chính 2 sẽ ngăn cản sự chuyển vị của vitme.

Còn các vòng ren của trục vít rỗng sẽ ngăn trở chuyển vị của vitme về bên phải.

4.4.2 Cơ cấu chọn trước tốc độ quay

Hình 4.10: Cơ cấu chọn trước tốc độ quay

70

Ở máy phay, người ta thường dùng cơ cấu chọn trước vận tốc để chuẩn bị thay đổi

tốc độ cần thiết cho trục chính khi máy đang làm việc. Mục đích của việc chọn trước vận

tốc là nhằm giảm thời gian phụ của máy.

Cơ cấu chọn trước vận tốc của máy phay P82 được trình bày trên hình 4.10

4.5 CÁC LOẠI MÁY PHAY KHÁC

4.5.1 Máy phay đứng vạn năng

Máy phay đứng chủ yếu dùng để gia công mặt phẳng bằng dao phay mặt đầu. Nó

chỉ khác với máy phay ngang ở chỗ trục dao phay nằm ở vị trí thẳng đứng. Do đó, thường

máy phay đứng và máy phay ngang được thiết kế và chế tạo cùng loạt với nhiều chi tiết

và bộ phận máy chung. Kết cấu riêng biệt của máy phay đứng là thân máy và đầu trục

chính. Ngoài vị trí thẳng đứng, đầu trục chính của nhiều loại máy phay đứng có thể điều chỉnh lệch một góc ±450 so với vị trí thẳng đứng. Loại này được gọi là máy phay đứng

vạn năng.

Hình 4.11: Sơ đồ máy phay đứng vạn năng P12

Hộp chạy dao cũng giống với máy phay ngang, nhưng ở máy phay đứng không có

cơ cấu quay lệch bàn máy.

Điểm khác biệt chủ yếu về truyền động giữa nó với máy phay ngang P82 là từ trục

35 35

cuối cùng của hộp tốc độ, truyền động qua hai bánh răng côn để đến trục chính thẳng

đứng.

71

Với trục chính thẳng đứng, việc tháo lắp dao và điều chỉnh chi tiết gia công được dễ

dàng hơn, nhưng thân máy cần phải chế tạo đặc biệt cứng vững hơn

4.5.2 Máy phay Giường

Hình 4.12: Sơ đồ máy phay giường

Dùng chủ yếu để gia công các chi tiết lớn bằng dao phay trụ hoặc mặt đầu gắn

mảnh hợp kim cứng.

Bàn máy giống như một cái giường, có chuyển động tịnh tiến dọc, trên đó lắp các

chi tiết hộp, thân máy, hoặc nhiều chi tiết ghép lại để gia công cùng một lúc. Có loại máy

phay giường một trụ hoặc hai trụ, từ 2 đến 4 trục chính lắp dao để gia công cùng một lúc

các mặt đối diện của chi tiết.

CÂU HỎI ÔN TẬP CHƯƠNG 4

1. Công dụng và phân loại các chuyển động của máy phay.

2. Trình bày các xích truyền động của máy phay nằm ngang P82.

3. Nêu cấu tạo, nguyên lý hoạt động của các cơ cấu đặc biệt dùng trong máy phay

nằm ngang P82.

4. Đầu phân độ vạn năng.

5. Điều chỉnh đầu phân độ để gia công bánh răng trụ răng thẳng có :

a. z = 81

b. z = 122

c. z = 73

Giả thiết đầu phân độ có số đặc tính N = 40, số lỗ của các vòng lỗ có sẵn trên đĩa

là: 24-25-28-30-34-37-39-41-42-43

72

Chương 5

MÁY GIA CÔNG BÁNH RĂNG TRỤ

Bánh răng là một trong những chi tiết truyền động quan trọng và phổ biến của

ngành cơ khí, dạng răng được sử dụng nhiều nhất là dạng đường thân khai. Các thông số

cơ bản của bánh răng là :

m = 0.05 100mm

D = 0.5 12000mm

Z = 6 1000

Hình dáng của nó có hai loại chính:

- Bánh răng hình trụ có răng thẳng, xoắn, chữ V

- Bánh răng hình côn răng thẳng, răng xoắn, răng cong

- Ngoài ra còn có các loại bánh vít, trục vít.

Để gia công các loại bánh răng trên, người ta dùng nhiều phương pháp và nhiều loại máy

khác nhau.

5.1 ĐẠI CƯƠNG VỀ MÁY GIA CÔNG BÁNH RĂNG

5.1.1 Khái niệm về phương pháp gia công bánh răng

Đứng về mặt nguyên lý hình thành bề mặt của răng, có hai phương pháp cơ bản để

gia công bánh răng:

- Phương pháp định hình

- Phương pháp bao hình

a. Phương pháp định hình

Phương pháp định hình là phương pháp tạo nên hình dáng bề mặt của răng bằng

cách sao lại hình dáng của dao cắt, hoặc của bề mặt mẫu.

Hình 5.1: Sơ đồ gia công bánh răng bằng phương pháp định hình

Thiết bị sử dụng:

73

- Máy phay vạn năng

- Ụ phân độ

- Dao phay đĩa hoặc dao phay ngón

- Ưu điểm:

+ Không cần máy chuyên dùng

+ Dao phay môđun dễ chế tạo

- Nhược điểm:

+ Năng suất thấp vì tốn thời gian phân độ, tốn thời gian để dao trở về vị trí ban

đầu, gia công từng răng một…

+ Cần rất nhiều dao phay môđun vì mỗi mo6dun cần phải có ít nhất từ 815 dao

phay môđun khác nhau, tùy theo số răng của bánh răng cần cắt

+ Khi dùng dao phay đĩa tiêu chuẩn để cắt bánh răng xoắn thì hình dáng của răng

bị sai lệch

b. Phương pháp bao hình

Phương pháp bao hình là phương pháp tạo nên hình dáng bề mặt của răng bằng

cách lặp lại chuyển động tương đối của hai chi tiết ăn khớp nhau như chuyển động của

hai bánh răng của thanh răng –bánh răng, chuyển động trục vít – bánh vít. Nếu một chi

tiết có các lưỡi cắt, trong quá trình chuyển động tương đối , nó sẽ tạo ra hình dáng của

răng ở chi tiết kia.

Hình 5.2: Sơ đồ gia công bánh răng bằng phương pháp bao hình

Ưu điểm của phương pháp bao hình so với phương pháp chép hình là:

- Năng suất cao hơn, độ chính xác cao hơn

- Mức độ tự động cao hơn

- Mỗi con dao có một modun nhất định, có thể cắt được nhiều bánh răng cùng

modun với số răng bất kì.

74

5.1.2 Công dụng

- Gia công bánh răng trụ có răng thẳng,

- Gia công bánh răng trụ có răng xoắn,

- Gia công bánh răng trụ có răng chữ V.

5.1.3 Phân loại

Máy gia công bánh răng hiện đại có thể phân thành nhiều loại theo các nguyên tắc

sau đây:

a. Phân theo công dụng

- Máy gia công bánh răng trụ có răng thẳng,răng xoắn, răng chữ V

- Máy gia công bánh răng côn có răng thẳng và răng xoắn

- Máy gia công bánh vít, thanh răng

b. Phân theo dạng gia công

- Máy phay răng

- Máy lăn răng

- Máy xọc răng

- Máy bào răng…

c. Phân theo đặc điểm bánh răng

- Máy gia công bánh răng trụ

- Máy gia công bánh răng côn

- Máy gia công bánh vít

5.2 MÁY PHAY RĂNG E3-5

Máy E3-5 là máy phay răng nửa tự động dùng dao phay đĩa mođun. Nó dùng để cắt

thô bánh trụ răng thẳngbằng cách hoàn thành dạng răng trên suốt cả chiều dài của từng

răng một.

5.2.1. Đặc tính kỹ thuật

Đặc tính kỹ thuật chủ yếu của máy gồm:

- Công suất động cơ chính N=4.5 Kw

- Số vòng quay động cơ n=950 v/ph

5.2.2. Sơ đồ kết cấu động học

75

Hình 5.3: Sơ đồ kết cấu động học máy phay răng

5.2.3. Sơ đồ động học

Hình 5.4: Sơ đồ động học máy phay răng

76

a. Xích chuyển động chính

Xích chuyển động chính được thực hiện từ động cơ Đ1 có N1 = 4.5KW và n1 = 950

6 31

vòng/phút, qua cơ cấu điều chỉnh của Puly và bộ truyền trục vít – bánh vít để quay

dao phay.

b. Xích chạy dao thẳng đứng

Lượng chạy dao được biểu thị bằng s (mm/phút). Nó được thực hiện từ động cơ

 

100 240

điện Đ4 có N4 = 1.7KW, qua bộ truyền đai , đến tỷ số truyền của cơ cấu vi sai ivs và

Z Z

20 30

bộ bánh răng côn để đến trục vít tx = 6mm.

c. Xích phân độ

Xích phân độ được thực hiện từ động cơ Đ3 có N3 = 1KW qua đĩa phân độ. Lượng

di động tính toán của những khâu cuối cùng là: 1 vòng quay của đĩa phân độ  1/z vòng

.1 i

.



i

quay của bàn máy mang phôi. Do đó phương trình chuyển động:

x

x

2 84

1 z

42 z

[5.1]

.

.

.

. t

d. Xích chạy dao nhanh

. i vs

x

20 60

a b

1 50

20 30

dùng đề di động Thực hiện từ động cơ Đ2 có N2 = 1KW, qua

nhanh bàn dao phay.

5.3. Máy lăn răng 5M324A

Máy 5M324A là máy lăn răng nửa tự động, dùng để phay bánh răng trụ thẳng, răng

nghiêng và bánh vít trong điều kiện sản xuất hàng loạt trung và hàng khối. Máy có độ

chính xác thông thường, đảm bảo gia công bánh răng có độ chính xác cấp 7-8. Độ vạn

năng và cứng vững của máy khá cao, đảm bảo chu kỳ làm việc tự động với phương pháp

phay hướng kính, phay thuận và phay nghịch.

5.3.1 Đặc tính kỹ thuật

Đặc tính kỹ thuật chủ yếu của máy gồm:

- Modun lớn nhất của bánh răng: 8 mm

- Đường kính và chiều rộng lớn nhất của bánh răng: 500x350mm

- Số vòng quay của dao phay : n=50÷315 v/f

- Số cấp vận tốc trục chính : z = 9

- Công suất động cơ chính N=7.5 Kw

77

- Số vòng quay động cơ n=1460 v/ph

- Trọng lượng máy : 6400 kg

5.3.2 Sơ đồ kết cấu động học

Hình 5.5: Sơ đồ kết cấu động học máy lăn răng

5.3.3 Sơ đồ động học

Hình 5.6: Sơ đồ động học máy lăn răng

Máy bao gồm các xích truyền động sau:

a. Xích chuyển động chính

78

Xích chuyển động chính thực hiện chuyển động quay vòng v của dao phay lăn, bắt

đầu từ động cơ điện Đ1 có công suất N1=7.5 KW và n1=1460 v/f, qua các bánh răng

.

.

29 29

29 29

29 29

26/56.56/69, Bánh răng thay thế A/B, ba cặp bánh côn để đến trục IV, qua

20 80

cặp bánh trụ đến trục chính V mang dao phay lăn.

Lượng di động tính toán của xích chuyển động chính là n1 và số vòng quay cần

thiết của trục chính khi gia công là n. Trên cơ sở đó, ta có phương trình truyền động:

1460 .

.

.

.

.

.

.



n

26 56

56 69

A B

29 29

29 29

29 29

20 80

[5.2]

Từ đây ta rút ra công thức điều chỉnh tốc độ: iv=A/B

b. Xích phân độ

Xích phân độ ở máy phay lăn răng còn được gọi là xích bao hình, vì nó dùng để

hình thành dạng thân khai của răng. Nếu dao lăn trục vít có số đầu mối là k, và bánh răng

cần gia công có số răng là z, thì khi dao quay 1 vòng , bàn máy mang phôi quay k/z vòng.

Do đó xích phân độ nối liền chuyển động vòng của dao và chuyển động vòng của phôi

Xích bắt đầu từ trục chính V mang dao, qua cặp bánh trụ và ba cặp bánh côn để

,

58 58

e f

và bộ bánh răng thay thế đến trục VI, qua bộ vi sai có tỉ số truyền ivs, cặp bánh trụ

.

a b

c d

, qua cặp bánh răng 33/33 đến trục , qua cặp bánh trụ 35/35 , trục vít-Bánh vít 1/96

quay bàn máy mang phôi.

Với xích trên, ta có phương trình truyền động:

.1 v

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.



. i VS

80 20

29 29

29 29

27 27

58 58

e f

a b

c d

33 33

35 35

1 96

k Z

[5.3]

Khi cắt răng thẳng, không cần chuyển động vi sai nên ivs=1. Từ phương trình trên,

ta rút ra công thức điều chỉnh xích tốc độ:



.24

.

ix

a b

c .  d

k z

f e

[5.4]

Cặp bánh răng e/f dùng để tạo nên phạm vi điều chỉnh thích hợp trong chạc bánh

răng thay thế.

1 

e f

54 54

- Nếu bánh răng cần cắt có Z ≤ 161, thì dùng

79





e f

1 2

36 72

- Nếu bánh răng cần cắt có Z ≥ 161, thì dùng

c. Xích chạy dao

- Chạy dao đứng:

Lượng chạy dao đứng được biểu thị bằng s1[mm/1v.phôi] là lượng di động

thẳng đứng của bàn dao khi bàn máy mang phôi quay 1 vòng. Vì thế xích bắt đầu từ bánh

33 33

35 35

96 1

vít – trục vít , qua cặp bánh răng , trục VII, cặp bánh răng , trục vít – bánh vít

2 26

48 48

A , đóng ly hợp điện từ L1, 1 B 1

, trục VIII, cặp bánh răng , cặp bánh răng thay thế

truyền động qua cặp bánh trụ 39/65 đến trục X; đóng ly hợp L3(L5 mở), truyền động qua

.

50 45

45 45

các bánh răng và trục vít – bánh vít 1/24 quay trục vít me đứng có tx=10mm.

Phương trình truyền động của nó là:

v .1

.

.

.

.

.

.

.

.

.

10.

 s 1

96 1

35 35

33 33

2 26

48 48

39 65

50 45

45 45

1 24

A 1 B 1

[5.5]

Từ đây ta rút ra công thức điều chỉnh:





is

s . 1

39 80

A 1 B 1

[5.6]

Để đảo chiều chạy của dao đứng , ly hợp L1 mở, L2 đóng. Truyền động từ chạc

.

40 56

44 52

để đến trục X. điều chỉnh A1/B1 qua hai cặp bánh trụ

- Chạy dao hướng kính: Xích chạy dao hướng kính dùng để cắt bánh vít bằng

phương pháp hướng kính và được biểu thị bằng lượng di động hướng kính của bàn máy

s2[mm/1v.phôi] khi bàn máy mang phôi quay một vòng.

Xích chạy dao hướng kính cũng bắt đầu từ bàn máy mang phôi cho đến trục X

giống như xích chạy dao đứng. Sau đó truyền động qua cặp bánh trụ 45/50, đóng hail y

hợp L5 và L4 (L3) mở, qua cặp bánh trụ 34/61, đến trục vít – bánh vít 1/36 làm quay trục

vít me XI có tx = 10mm để di động bàn máy theo hướng kính.

Phương trình chuyển động của nó là:

.1

.

.

.

.

.

.

.

.

.

10.



s

2

96 1

35 35

33 33

2 26

48 48

39 65

45 50

34 61

1 36

A 1 B 1

[5.7]

Từ đây, ta có:

80





i 1

sC 22

A 1 B 1

[5.8]

- Chạy dao chiều trục:Chạy dao chiều trục dao phay lăn dùng để cắt bánh vít bằng

phương pháp tiếp tuyến. lượng chạy dao chiều trục được biểu thị bằng s3[mm/1v.phôi]

khi phôi quay 1 vòng. Muốn hực hiện lượng chạy dao này cần phải có bàn dao đặc biệt

để đảm bảo dao phay lăn di động liên tục.

Máy 5M324A không có bàn dao đặc biệt này. Di động dọc trục theo chu kỳ của

dao phay lăn được thực hiện từ động cơ riêng Đ2 có N2=0.4 KW và n2=1440 v/f qua hai

cơ cấu trục vít-bánh vít 1/26.1/62 để quay trục ống mang dao có tx=12mm.

d. Xích chạy dao nhanh

- Chạy dao nhanh đứng:Được thực hiện từ động cơ Đ3 có N3=3KW và n3=1440

v/f, qua hai cặp bánh răng trụ 20/20.44.52 đến trục X, đóng ly hợp L3, qua các cặp bánh

.

50 45

45 45

trụ , trục vít-bánh vít 1/24 quay trục vít me đứng có tx=10mm

- Chạy dao nhanh hướng kính:Cũng được thực hiện từ động cơ Đ3 đến trục X như

ở xích chạy dao nhanh đứng. Sau đó truyền động đi theo xích 45/50 ->L5->L4->34/61-

>1/36 quay trục vít me XI

e. Xích vi sai

Chuyển động vi sai cần thiết khi gia công bánh răng trụ răng nghiêng, để thực hiện

chuyển động phụ thêm cho phôi. Xích vi sai đảm bảo mối quan hệ giữa phôi và dao lăn

trên cơ sở công thức 12.4 để thực hiện lượng di động phụ thêm ±z/k.s1/T

35 35

96 1

Xích bắt đầu từ bàn máy mang phôi, qua bánh vít – trục vít , cặp bánh trụ ,

.

48 48

33 33

2 26

39 65

A 1 B 1

trục VII, cặp bánh trụ , trục vít-bánh vít , các cặp bánh răng - - L1 -

.

50 45

45 45

33 22

c 1 d

a 1 . b 1

1

- cặp bánh côn - bộ bánh răng thay thế - cặp bánh côn trục X – L3 -

27 27

1 45

- trục vít – bánh vít - bộ vi sai có tỷ số truyền ivs – trục VI – các cặp bánh côn

.

.

27 27

29 29

29 29

20 80

đến cặp bánh trụ quay trục chính mang dao lăn.

Phương trình truyền động của xích vi sai là:

81

.1

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

. i

.

.

.

.



.

vs

96 1

35 35

33 33

2 26

48 48

39 65

50 45

45 45

33 22

c 1 d

27 27

1 45

27 27

29 29

29 29

20 80

z k

s 1 T

A 1 B 1

a 1 b 1

1

[5.9]

Khi dùng xích vi sai, vỏ hộp cơ cấu vi sai quay , nên ivs=2. Xích chạy dao đứng có

A1/B1=39/80s1 theo công thức 8.7. Thay hai trị số này vào phương trình trên, ta có công

thức điều chỉnh chạc vi sai:



.



i y

c 1 d

25 z kT

a 1 b 1

1

[5.10]

Khi cắt răng nghiêng, người ta không cho biết bước xoắn T, mà cho góc nghiêng

 của răng. Từ hình 8.9c, ta có thể viết mối quan hệ giữa góc  với modun mặt đầu ms và

modun pháp tuyến m như sau:

cos







m s 

m cos

t t

 . m .  m

s

s

T



.  d

cot

  g mZ

g 

s cot



mz  .

ag



Thay trị số ms vào công thức [8.10] ta được:

T





cot  cos

mz .   sin

[5.11]

,7

sin



Thay trị số T vào công thức [8.9] và rút gọn, ta được:



.



i y

c 1 d

95775 km .

a 1 b 1

1

[5.12]

“-“, khi hướng xoắn của dao và phôi cùng chiều

“+”, khi hướng xoắn của dao và phôi nghịch chiều.

Từ công thức điều chỉnh 12.11 ta thấy: Tỉ số truyền của chạc điều chỉnh vi sai

không phụ thuộc vào lượng chạy dao đứng s1. Ngoài ra, khi cắt răng thẳng (=0), trị số

iy=0, nghĩa là không cần xích vi sai.

Dùng xích vi sai để cắt răng xoắn có nhược điểm là xích truyền động dài, độ chính

xác gia công giảm.

Người ta cũng có thể cắt răng xoắn không dùng xích vi sai. Trong trường hợp này

chuyển động bao hình và chuyển động vi sai được thực hiện trên xích phân độ. Điều

chỉnh cắt răng xoắn theo phương pháp này gọi là điều chỉnh không vi sai. Phương trình

.1 v

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

. i vs

96 1

35 35

33 33

d c

b a

f e

58 58

27 27

29 29

29 29

20 80

z  k

z k

s 1. T

truyền động của xích này như sau:

82

k

'

Trong trường hợp ivs = 1, và ta lấy e/f = 1 thì:



.



.

ix

a b

c d

24 z

T  sT 1

[5.13]

Để có thể tính các bánh răng thay thế của xích này, cần phải thay trị số chính xác

lượng chạy dao đứng s1 được tính bằng công thức 8.7

Công thức 8.12 khá phức tạp, nên việc chọn các bánh răng thay thế từ công thức

này không phải dể dàng và không phải lúc nào cũng thực hiện được. Do đó loại điều

chỉnh này chỉ dùng ở những máy lăn răng không có xích vi sai hoặc xích vi sai bị hỏng.

f. Xích di động bằng tay

Thực hiện chuyển động đứng bằng tay, ta dùng tay quay quay trục 1. Chuyển động

hướng kính quay trục 2.

Điều chỉnh bàn máy quay trục 3.

.

.

.

16 30

1 48

12 104

Điều chỉnh bàn dao quay trục 4 qua các tỉ số truyền để xoay bàn dao

đi một góc

5.4 MÁY XỌC RĂNG 514

Máy xọc răng là máy gia công bánh răng theo phương pháp bao hình. Trên máy

này, dạng răng được hình thành bằng cách nhắc lại chuyển động tương đối của đôi bánh

răng trụ ăn khớp nhau. Một bánh răng có lưỡi cắt đóng vai trò dao xọc. Bánh răng kia

đóng vai trò phôi. Trong quá trình thực hiện chuyển động tương đối với nhau, dao xọc sẽ

tạo nên dạng răng trên bề mặt của chi tiết kia.

Phương pháp gia công bánh răng bằng dao xọc còn gọi là phương pháp Fellow, và

máy gia công bánh răng bằng phương pháp Fellow gọi là máy xọc răng. Máy xọc răng có

thể cắt được răng thẳng, răng xoắn ngoài và trong của bánh răng trụ. Ngoài ra nó còn có

thể cắt những bánh răng đặc biệt.

Máy xọc răng 514 là máy nửa tự động, dùng để gia công bánh trụ răng thẳng, răng

xoắn ăn khớp ngoài và trong.

5.4.1. Đặc tính kỹ thuật

Đặc tính kỹ thuật chủ yếu của máy xọc răng 514 như sau:

- Modun của bánh răng gia công: m= 26mm

- Đường kính của bánh răng gia công:

83

+ Răng ngoài 20500mm

+ Răng trong 550mm

- Chiều dày lớn nhất của chi tiết gia công: 105mm

- Hành trình lớn nhất của trục dao xọc: 125mm

- Hành trình kép của dao xọc n= 125359 htk/f

5.4.2. Sơ đồ kết cấu động học

Hình 5.7: Sơ đồ kết cấu động học máy xọc răng

5.4.3. Sơ đồ động học

Sơ đồ động của máy xọc răng 514 được trình bày trên hình 5.8

84

Hình 5.8: Sơ đồ động học máy xọc răng

Để thực hiện tất cả các chuyển động cơ bản và phụ, máy xọc răng 514 có các xích

chuyển động sau đây:

a. Xích chuyển động chính

Xích chuyển động chính thực hiện chuyển động đi về của dao xọc theo sơ đồ:

Động cơ điện Đ1 có N1= 2.2 KW  Cơ cấu Puly-Đai truyền 100/280  Hộp tốc độ

.

.

.

22 88

29 81

37 73

46 64

có 4 tỷ số truyền  Trục II  cơ cấu thanh truyền-Tay quay có modun

của thanh răng là m= 3.25mm ăn khớp với bánh răng z= 26  Trục III  và cuối cùng

bánh răng – thanh răng vòng Zxm =26x3.25 làm trục chính mang dao xọc chuyển động

thẳng đi về.

b. Xích phân độ

Xích phân độ được nối liền giữa chuyển động vòng dao xọc và của phôi, để hình

thành đường thân khai của răng với lượng di động tính toán:

1 vòng quay của dao xọc  Zd/Zf vòng quay của phôi

Xích này còn gọi là xích bao hình, nó được thực hiện theo sơ đồ:

85

Trục chính dao xọc  cơ cấu bánh vít-trục vít 100/1  Trục VII  hai bộ bánh

.

c 1 d

30 30

30 30

a 1 . b 1

1

răng côn  chạc phân độ  Trục X  cơ cấu trục vít – bánh vít 1/240 

và cuối cùng là bàn máy mang phôi.

d

Với xích này, ta có sơ đồ truyền động:

.1 v

.

.

.

.

.



100 1

30 30

30 30

c 1 d

1 240

z z

a 1 b 1

1

f

[5.14]

d

Từ đây, ta có công thức điều chỉnh chạc phân độ:

i



.



.4,2

x

c 1 d

z z

a 1 b 1

1

f

[5.15]

Để dễ điều chỉnh, người ta thường chọn số răng của bánh thay thế c1 bằng hoặc

gấp đôi số răng của dao xọc.

Khi cắt bánh răng ăn khớp trong, ta lắp thêm một bánh răng trung gian vào giữa

bánh răng a1 và b1.

c. Xích chạy dao vòng

Xích này dùng để điều chỉnh lượng chạy dao vòng S1 cho mỗi 1 hành trình kép

của dao xọc. Lượng chạy dao vòng được tính bằng mm trên vòng tròn chia răng của dao

xọc , khi dao xọc thực hiện ột hành trình kép S1[mm/htk]

Khi gia công thô, lượng chạy dao vòng có thể lấy lớn (S1=0.250.38mm/htk) và

khi gia công tinh phải lấy trị số nhỏ (S1=0.10.2mm/htk)

Xích chạy dao vòng được nối liền từ chuyển động đi về của dao xọc đến chuyển

động vòng của dao theo sơ đồ:

Trục chính dao xọc  cơ cấu thanh răng – bánh rẳng 3.25x26  Trục III cơ

cấu thanh truyền- tay quay  trục II  truyền động xích 28/28  trục IV  cơ cấu trục

vít-bánh vít 3/23  trục V  cơ cấu đảo chiều hình côn 28/42  đóng ly hợp vấu L1

chạc chạy dao vòng a2/b2  trục VII  cơ cấu trục vít –bánh vít 1/100.

Ta đã biết, khi dao xọc thực hiện một hành trình kép, là khi đĩa có chốt lệch tâm 1

quay một vòng, tức là trục II, hay bánh xích Z=28 lắp trên trục II quay một vòng. Do đó,

lượng di động tính toán của xích chạy dao vòng có thể đổi lại như sau:

1 vòng quay của trục II  s1 lượng chạy dao vòng của trục dao

Do đó, ta có phương trình truyền động:

86

2

v .1

.

.

.

.

 . zm . .

d 

s 1

28 28

3 23

28 42

1 100

a b 2

[mm/htk]

Từ đây, ta có công thức điều chỉnh chạc chạy dao vòng:

i



s

366 1 s zm .

a 2  b 2

d

[5.16]

Khoảng cách tâm của hai bánh răng a2 và b2 không đổi, và tổng số răng của 2 bánh

răng là 89, modun của chúng là 2.25mm. Do đó, phải lựa chọn a2 và b2 trong điều kiện

này.

d. Xích chạy dao hướng kính

Xích chạy dao hướng kính dùng để thực hiện lượng chạy dao hướng kính S cho

đến hết chiều sâu chân răng. Sau đó, chuyển động chạy dao hướng kính sẽ ngừng và dao

xọc tiếp tục gia công cho đến khi kết thúc quá trình gia công.

Lượng chạy dao hướng kính được tính bằng S[mm/htk] khi dao xọc thực hiện một

hành trình kép. Chu kỳ làm việc của xích này do cam 2 thực hiện. Do đó xích chạy dao

hướng kính từ hành trình kép của dao xọc đến chuyển động vòng của cam theo sơ đồ:

Trục chính dao xọc  thanh răng – bánh răng 3.25x26  trục III  cơ cấu thanh

truyền – tay quay  trục II  cơ cấu truyền động xích 28/28  trục IV  chạc chạy

dao hướng kính a3/b3  cặp bánh côn 24/48  trục XII  trục vít – bánh vít 1/40 

đóng ly hợp L2  trục vít – bánh vít 2/40  và cuối cùng là cam tì vào con lăn 3

Con lăn được lắp trên trục vít me có tx=6mm. Vit me này quay trong đai ốc của

bánh côn Z=30 cố định trong bàn trượt của đầu trục chính.

Khi dao xọc thực hiện 1 hành trình kép, tức trục 2 quay 1 vòng, thì phương trình

3

truyền động của xích chạy dao hướng kính:

.1 v

.

.

.

.

. T

s

28 28

24 48

1 40

2 40

a b 3

[mm/htk] [5.17]

e. Xích cơ cấu tính

Sau khi cắt xong chiều sâu răng, xích chạy dao hướng kính tự động cắt đứt và xích

cơ cấu tính sẽ nối liền chuyển động quay tròn của phôi đến cam, để đảm bảo cho phôi

luôn được cắt với chiều sâu không đổi h. Nếu dùng cam một lần ăn dao, xích chạy dao

hướng kính tiến hành trong khoảng thời gian ứng với 1/3 vòng quay của phôi. Sau đó,

xích cơ cấu tính làm việc và phôi quay 1 vòng.

Xích này được thực hiện theo sơ đồ:

87

Bánh lệch tâm 5  thanh kéo XVIII – Cơ cấu con cóc 4 – bánh cóc 48 – trục vít –

bánh vít 2/40 và cuối cùng là cam 2.

f. Xích chạy dao nhanh

Xích này dùng để điều chỉnh bàn máy. Nó được thực hiện thì động cơ điện Đ2 có

N2=0.5KW  cơ cấu puly-đai truyền  trục vít-bánh vít 1/240. Khi thực hiện chuyển



1440 .

,0.

.985



62.2

fv /(

)

động này, phải tháo chạc phân độ a1/b1.c1/d1 ra. Số vòng quay nhanh của bàn máy là:

nn

80 180

1 240

[5.18]

g. Xích nhường dao

Khi dao xọc thực hiện xong hành trình thuận (hành trình cắt), dao xọc đi lên. Phôi

và dao phải tách rời nhau một khoảng 35mm để tránh chạm nhau. Xích truyền động

thực hiện nhiệm vụ này gọi là xích nhường dao.

Xích nhường dao được thực hiện từ cam lắp trên trục II . Cam này tiếp xúc với con

lăn 6 gắn liền với khung 7. Khi cam quay, khung 7 di động trục XIV lên xuống làm cho

đĩa biên 8 lắp trên trục XVI quay một góc. Trục XVII lắp lệch tâm trên đĩa biên 8 sẽ

mang bàn máy lắp phôi chuyển động ra vào tương ứng với các hành trình của dao xọc.

Ngoài ra, để thực hiện lượng chạy dao hướng kính bằng tay, ta quay đầu vuông 9,

để quay đai ốc trên trục vitme tx= 6mm qua cặp bánh côn 15/30

CÂU HỎI ÔN TẬP CHƯƠNG 5

1. Nguyên lý gia công bánh răng.

2. Phân loại máy gia công bánh răng.

3. Trình bày về máy phay răng: Sơ đồ kết cấu động học, xích truyền động.

4. Trình bày về máy lăn răng: Sơ đồ kết cấu động học, xích truyền động.

5. Trình bày về máy xọc răng: Sơ đồ kết cấu động học, xích truyền động.

88

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] – Trần Minh Chính, Bài giảng Máy công cụ 2, 2009

[2] – Nguyễn Ngọc Cẩn, Máy cắt kim loại, Trường ĐHSP-KT TP.HCM, 1991

[3] – Nguyễn Ngọc Cẩn, Thiết kế máy cắt kim loại, NXBĐHQG TP.HCM, 2000

[4] – Nguyễn Tiến Lưỡng, Cơ sơ kỹ thuật cắt gọt kim loại, NXBGD, 2006

[5]- Phạm Văn Hùng, Nguyễn Phương, Cơ sở máy công cụ, NXBKHKT, 2007

89