PP MCC Chuong 1 Tao hinh be mat pps

08/08/14 Machine-tool and Tribology
1
Bµi gi¶ng
M¸y C«NG Cô
Machine-tool and Tri
bology
2
08/08/14
Bài mở đầu
Đại c ơng về máy công cụ

Máy công cụ trong CTM có nhiều loại, trong đó chủ yếu là máy cắt kim loại.

Chế tạo các chi tiết kim loại

Hình dáng, kích th ớc xác định

Lịch sử phát triển MCC: tiền thân là máy tiện gỗ.

Máy GC gỗ xuất hiện 2000 năm TCN, Aicập

XIV tại TQ: máy mài, phay g/c kiếm, bánh xe

XVII Nga chế tạo máy tiện

Máy CC chiếm ~40% CN, ~30% nền KTQD có nhiều chủng loại, độ chính xác khác nhau

Việt nam: Cơ khí HN, Cơ khí Duyên Hải

Máy tiện T616, T620

Máy Phay P623
Machine-tool and Tri
bology
3
08/08/14
Đại c ơng về máy công cụ

Phân loại máy cắt kim loại trong CTM

Công dụng: Tiện , Phay, Bào, Khoan, Mài

Trình độ vạn năng: Máy vạn năng, Máy chuyên dùng

Độ chính xác: Máy chính xác th ờng, máy chính xác cao

Trọng l ợng:

Máy TB: <10 tấn

Máy nặng: 10-30 tấn

Máy nặng vừa: 30-100 tấn

Cực nặng: > 100 tấn

Mức độ tự động:

Máy bán TĐ

Máy TĐ

Máy TH

Máy CNC
Machine-tool and Tri
bology
4
08/08/14

Ký hiệu máy:

Việt Nam:
T - tiện, K - khoan, P - Phay, M - mài
Chữ số đầu chỉ mức độ vạn năng (6-vạn năng, 1-máy TĐ 1
trục), CS tiếp theo chỉ kích th ớc cơ bản, CS tiếp theo chỉ mức
độ cải tiến. T620, T812A

Liên Xô cũ:
1 - Tiện, 2 - Khoan doa TH, 3 - Mài, 6 - Phay (1K62, 3B12,
6H82 )
Đại c ơng về máy công cụ
08/08/14 Machine-tool and Tribology
5
Ch ơng 1
Tạo hình bề mặt
và cấu trúc động học máy cắt kim loại
Đ1. Tạo hình bề mặt bằng ph ơng
pháp hình học
Đ2. Các ph ơng pháp tạo hình bề mặt
chi tiết

Đ3. Tạo hình bề mặt chi tiết trên máy
công cụ
Đ4. Sơ đồ kết cấu động học, liên kết
động học, chuyển động phân độ
Machine-tool and Tri
bology
6
08/08/14
Đ1 Tạo hình bề mặt bằng ph ơng pháp hình học

Tạo hình bằng ph ơng pháp hình học:
Ví dụ:
-Gia công bề mặt trụ tròn xoay.
- Gia công bề mặt định hình tròn xoay.
Bề mặt gia công các chi tiết rất khác nhau. Muốn tạo ra các bề mặt này máy phải truyền cho các cơ cấu chấp hành
các chuyển động t ơng đối khác nhau, theo các qui luật nhất định
Q
T
T
1
Q
T
T
2
T
Q
Machine-tool and Tri
bology
7
08/08/14

Các dạng bề mặt th ờng dùng trong CTM:

Dạng bề mặt có đ ờng chuẩn tròn:

trụ, côn, định hình, ren
Đ1 Tạo hình bề mặt bằng ph ơng pháp hình học
Đ
ử
ờng chuẩn (C)
Đ
ử
ờng sinh (S)
C
1
C
2
S
a) - Hình trụ b) - Hình côn
S SC
a) - Hình tang trống
b) - Hình dạng ren
Machine-tool and Tri
bology
8
08/08/14

Dạng bề mặt có đ ờng chuẩn thẳng:
Đ ờng sinh: thẳng; cong; gẫy khúc

Dạng bề mặt đặc biệt:
Cam, cánh tuốc bin, thân khai
Phân biệt đ ờng sinh và đ ờng chuẩn chỉ có tính chất t ơng đối.

Lựa chọn đ ờng sinh, đ ờng chuẩn

sơ đồ động của máy có độ phức tạp khác nhau
S
C
a.
b.
c.
C
S
C
S
Đ1 Tạo hình bề mặt bằng ph ơng pháp hình học
S
C
C
S
a) b)
Machine-tool and Tri
bology
9
08/08/14

để hình thành các dạng bề mặt khác nhau của chi tiết gia công trong ngành chế tạo máy cần thiết
phải tạo ra các đ ờng sinh và đ ờng chuẩn t ơng ứng.

Tạo hình bề mặt trong CTM dùng 2 loại đ ờng sinh:

Đ ờng sinh thẳng, tròn, thân khai, xoắn acsimet
Khi đó máy cắt cần có chuyển động thẳng, quay tròn đều.

Đ ờng sinh hypecbol, elip, xoắn log
Khi đó máy cắt cần có chuyển động thẳng và quay tròn không đều.

Các đ ờng sinh chuyển động tựa trên đ ờng chuẩn hình thành bề mặt cần gia công.

Muốn gia công đ ợc các bề mặt trên cần phải truyền cho phôi và dao các chuyển động t ơng đối hình
thành các đ ờng sinh và đ ờng chuẩn

các chuyển động tạo hình.
Đ1 Tạo hình bề mặt bằng ph ơng pháp hình học
Machine-tool and Tri
bology
10
08/08/14
2.1 Chuyển động tạo hình MCC: ph ơng pháp hình thành đ ờng sinh, đ ờng chuẩn.

định nghĩa CđTH:
Bao gồm mọi chuyển động t ơng đối giữa dao và phôi trực tiếp tạo ra bề mặt gia công.

Phân loại chuyển động tạo hình:

đơn giản :
Các chuyển động độc lập
- không phụ thuộc vào một
chuyển động nào khác

theo một qui luật nhất định

Phức tạp:
Chuyển động có sự phụ
thuộc theo một qui luật
nhất định Q quay 1 vòng,
T tịnh tiến 1 l ợng t
II
I
I
II
a.
b.
Q
T
Q
t
S
I I
II
II
S
d
S
T
S
ng
a.
b.
Q Q

Đ2 Các ph ơng pháp tạo hình bề mặt chi tiết
Machine-tool and Tri
bology
11
08/08/14

Vừa đơn giản vừa phức tạp:
Q: đơn giản, T1 & T2: phức tạp tạo ra bề mặt côn

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

bố trí các chuyển động tạo hình để
chuyển động của cơ cấu chấp hành đơn giản và chính xác
Đ2 Các ph ơng pháp tạo hình bề mặt chi tiết
Machine-tool and Tri
bology
12
08/08/14
2.2 Tổng hợp chuyển động

Số chuyển động tạo hình phụ thuộc vào tính chất
hình học của bề mặt g/c và hình dạng dao.

Trên MCC thông th ờng có 4 c/đ TH với 2 loại CB:
Q&T

tổ hợp

các PA của máy CKL

Bào: 2 CĐTH T&T

Tiện : 2 CĐTH Q&T

Phay : 2 CĐTH Q&T

Gia công răng: 3-4 CĐTH
Đ2 Các ph ơng pháp tạo hình bề mặt chi tiết
Machine-tool and Tri
bology
13
08/08/14
Cần phân biệt rõ G/C không phoi và có phoi
3.1 Ph ơng pháp chép hình :
L ỡi dao (đ ờng cắt) trùng với đ ờng sinh của bề mặt tạo hình, luôn tiếp xúc với bề mặt tạo hình

L ỡi cắt là đ ờng sinh

tạo ra bề mặt chi tiết khi nó chuyển động dựa vào đ ờng chuẩn
Đ3 Tạo hình bề mặt chi tiết trên máy công cụ
I
Dao định hình
Machine-tool and Tri
bology
14
08/08/14

® êng chuÈn :

® êng trßn


mÆt trßn xoay

® êng th¼ng

mÆt ph¼ng

® êng cong ph¼ng

bÒ mÆt cam
® êng chuÈn ® îc t¹o theo ph ¬ng ph¸p chÐp h×nh hoÆc ®iÒu
chØnh xÝch ®éng cña m¸y

NS cao, khã chÕ t¹o dao
§3 T¹o h×nh bÒ mÆt chi tiÕt trªn m¸y c«ng cô
Machine-tool and Tri
bology
15
08/08/14
3.2 Ph ơng pháp theo vết:

Bề mặt tạo hình là vết chuyển động của l ỡi dao, hay là có đ ờng
sinh tạo hình là quĩ tích của chất điểm do l ỡi dao chuyển động
vạch ra.

Tạo ra vết bằng ph ơng pháp hình học, OR th ớc chép hình, OR
điều chỉnh xích động, OR theo ch ơng trình số
Tiện côn: quay bàn dao, th ớc chép hình, tổng hợp c/đ
Đ3 Tạo hình bề mặt chi tiết trên máy công cụ
Machine-tool and Tri

bology
16
08/08/14
3.3 Ph ơng pháp bao hình :
L ỡi dao c/đ tạo ra nhiều bề mặt,
đ ờng hình học luôn luôn
tiếp tuyến với bề mặt gia công.
Quĩ tích của những điểm này chính
là đ ờng sinh của bề mặt g/c (hình
bao của l ỡi cắt), bề mặt tạo hình
không phụ thuộc vào hình dáng l ỡi cắt

Bề mặt tạo hình còn phụ thuộc vào vị trí t ơng đối giữa đ ờng sinh và đ ờng chuẩn:
a.
b.
c.
Đ3 Tạo hình bề mặt chi tiết trên máy công cụ
Machine-tool and Tri
bology
17
08/08/14
3.4 Các chuyển động trên máy cắt kim loại:

Chuyển động chính tạo ra tốc độ cắt: (CB)

Tiện, mài , khoan : quay tròn V=

dn/1000 m/ph

Bào, chuốt, xọc : chuyển động tịnh tiến:

V=2.l.nhtk /1000 m/ph

Chuyển động chạy dao (CB)

NS g/c, độ bóng bề mặt

Tiện: dài - l, tiến dao s (mm/v), thời gian g/c - T

n.T=l/s

s=l / (n.T)

Có chạy dao dọc, ngang, h ớng kính, vòng v.v

Các chuyển động khác:
Phân độ , bao hình, vi sai, phụ
Đ3 Tạo hình bề mặt chi tiết trên máy công cụ
Machine-tool and Tri
bology
18
08/08/14
4.1 Sơ đồ kết cấu động học:

Xích truyền động: đ ờng truyền nối từ động cơ đến khâu
chấp hành để thực hiện 1 c/đ tạo hình đơn giản (xích tốc độ),
hoặc nối liền giữa 2 khâu c/h

phối hợp giữa 2 chuyển động
tạo hình phức tạp (xích chạy dao)

Tổ hợp các xích truyền động trong máy gọi là sơ đồ động của
máy.

Sơ đồ kết cấu động học của máy là mối liên hệ và sự tổ
hợp của các chuyển động tạo hình, hay nó là hình đơn giản
của sơ đồ động:

Thay hộp tốc độ : ký hiệu - iv

Thay hộp chạy dao: ký hiệu - is
i: tỷ số truyền, v, s: đại l ợng cần biến đổi
Đ4 Sơ đồ kết cấu động học, liên kết động học,
chuyển động phân độ
Machine-tool and Tri
bology
19
08/08/14

S¬ ®å kÕt cÊu ®éng häc m¸y tiÖn

XÝch tèc ®é: ®c-1-2-i
v
-3-4-5-ph«i

XÝch ch¹y dao: Ph«i-4-5-i
s
-6-7-8-vÝt me
§4 S¬ ®å kÕt cÊu ®H, liªn kÕt ®H, ph©n ®é
t
p

Dao
t
x
Bµn dao
VÝt me
ô ®éng
Ph«i
§C
i
v
i
s
V
1
2
3
5
6
4
7
Machine-tool and Tri
bology
20
08/08/14

Ph ơng trình xích động: là PT tính toán truyền động từ đầu
đến cuối xích :

PT xích tốc độ: n
đc

.i
12
.i
v
.i
34
.k=n
tc

PT xích xhạy dao: 1vòng
tc
.i
45
.i
s
.i
67
.t
x
=S
m

i
12,
, i
34
, tỷ số truyền cố định

k, hệ số điều chỉnh

t
x
, b ớc vít me

n
đc
, n
tc
,1vòng
tc
, S
m
: l ợng di động tính toán

Điều chỉnh l ợng di động tính toán:

Cơ cấu điều chỉnh i
v
, i
s

Công thức:

I
v
= n
tc
/ (n
đc
.i

12
.i
34
.k)

I
s
= S / (i
45
.i
67
.t
x
)
Đ4 Sơ đồ kết cấu đH, liên kết đH, phân độ
Machine-tool and Tri
bology
21
08/08/14
4.2 Xích truyền động tạo hình bề mặt:

Chuyển động tạo hình đơn giản:

Mài, khoan, phay
3 chuyển động độc lập:

Quay đá mài Q
đ

Quay chi tiết Q

ct

Tịnh tiến bàn máy T
bm
i
v
Q
đá
ĐC
T
bàn
Đầu vào
Đầu ra
Q
chi tiết
i
s
ĐC
Đ4 Sơ đồ kết cấu đH, liên kết đH, phân độ
Machine-tool and Tri
bology
22
08/08/14

Chuyển động tạo hình phức tạp:

Tiên ren:
2 c/đ có quan hệ:

Quay chi tiết 1 vòng Qct

Tịnh tiến bàn máy một b ơc S=t
p

Chuyển động tạo hình đơn giản - phức tạp:
3 chuyển động :

Quay dao độc lập Qd

Quay chi tiết phụ thuộc Qct 1 vòng

Tịnh tiến bàn máy T phụ thuộc một b ớc S=t
p
Đ4 Sơ đồ kết cấu đH, liên kết đH, phân độ
t
p
Dao
t
x
Bàn dao
Vít me
ụ động
Phôi
ĐC
i
v
i
s
V
1

2
3
5
6
4
7
ĐC
is
T
3
iv1
ĐC
iv2
S
Q
1
Q
2
Machine-tool and Tri
bology
23
08/08/14
4.3 Xích truyền động phân độ:
Chuyển động g/c đ ợc lặp lại ở các
vị trí khác nhau ( th ờng là cách đều)
nhằm hình thành toàn bộ chi tiết g/c.
Ví dụ: Phay răng trên máy phay vạn năng,
dao phay môđun

Phân độ có thể dùng tay hay động cơ

Có ix biến đổi tỷ số truyền
VD: ix=1/4: Đĩa phân độ quay 1v, phôi quay 90
0
Đ4 Sơ đồ kết cấu đH, liên kết đH, phân độ
i
Bộ ly hợp
PhôiPhôi
i
Chốt định vị
Đĩa phân độ
ĐC
Machine-tool and Tri
bology
24
08/08/14
4.4 Liên kết động học (tổ hợp chuyển động):
MCC th ờng tổ hợp các c/đ tạo hình và phân độ với nhiều ph ơng án khác nhau

máy khác nhau:

Phân độ gián đoạn

Phân độ liên tục (gia công răng bao hình)
Tổ hợp chuyển động của máy phay bánh răng bằng dao phay mô đun
Đ4 Sơ đồ kết cấu đH, liên kết đH, phân độ
Bộ ly hợp
ĐC
1
i

p
i
v
ĐC
2
i
ĐC
3
Q
1
Đĩa phân độ
Chốt định vị
Vít me
Dao phay mô-đun
Phôi
Machine-tool and Tri
bology
25
08/08/14
Tổ hợp chuyển động của máy tiện hớt l ng dùng xích vi sai:
để bù trừ một số chuyển động truyền đến khâu chấp hành
4.5 Sơ đồ động của máy:
Sơ đồ biểu thị cách bố trí t ơng đối của tất cả

các thành phần trong tất cả các xích truyền động đ ợc gọi là Sơ đồ
động. Mỗi máy công cụ đều có sơ đồ động đặc tr ng của nó, căn cứ vào sơ đồ động sẽ xác định đ ợc các chuyển
động cơ b
ả
n của máy.
i

x
ĐC
i
v
V
t
x
Vít me
Dao
vs
i
s
i
y
Phôi
Cam
Đ4 Sơ đồ kết cấu đH, liên kết đH, phân độ