Tự động hóa - Chương 3: Lý thuyết tạo hình bề mặt gia công

 Bề mặt chi tiết rất đa dạng, với quá trình cắt và dụng cụ cắt khác nhau có thể tạo ra bề mặt bất kỳ.  Có nhiều cách phân loại nhưng phân loại theo hình dáng là hay dùng: mặt trụ, mặt phẳng, mặt khả triển, mặt kẻ v.v  Bề mặt gia công là gì? Là tập hợp liên tục các vị trí hình học nối tiếp(quỹ tích) của các đường sinh tạo hình chuyển động theo một đường sinh khác gọi là đường chuẩn. Chương 3:LÝ THUYẾT TẠO HÌNH BỀ MẶT GIA CÔNG 1.Các dạng bề mặt gia công : Có thể phân loại bề mặt gia công theo 3 nhóm dựa vào tính chất biến đổi hoặc bất biến cuả các đường sinh theo thời gian.  Nhóm cả hai đường sinh đều không đổi.  Nhóm có một cố định và một biến đổi.  Nhóm cả hai đường sinh đều biến đổi. Hoặc để thuận lợi cho nghiên cứu các chuyển động của máy công cụ có thể phân chia bề mặt gia công thành: 3a. Nhóm bề mặt tròn xoay. Được hình thành do một đường sinh chuyển động tương đối với một đường chuẩn. 4b. Nhóm bề mặt phẳng. Được hình thành bởi đường sinh là đường thẳng, đường cong, đường gấp khúc chuyển động tương đối trên đường thẳng. 5c. Nhóm bề mặt đặc biệt. Các dạng mặt trụ, mặt nón không tròn xoay, mặt cam, thân khai, arsimet, cánh turbin, mái chèo, 6a) Định nghĩa: Chuyển động tạo hình: bao gồm mọi chuyển động tương đối giữa dao và phôi trực tiếp tạo ra bề mặt gia công. 2. Chuyển động tạo hình của máy công cụ : 7b) Phân loại: chúng chia làm 3 loại.  Chuyển động tạo hình đơn giản: Chuyển động độc lập của các cơ cấu chấp hành, các cơ cấu chấp hành liên hệ với nhau nhưng không tuân theo quy luật.  Chuyển động tạo hình phức tạp: Chuyển động tương đối cuả các cơ cấu chấp hành liên hệ với nhau và tuân theo một quy luật nhất định.  Chuyển động tạo hình vừa đơn giản vừa phức tạp: Chuyển động của các cơ cấu chấp hành trong máy có chỗ đơn giản, có chỗ phức tạp. 8 Bề mặt gia công rất đa dạng, muốn tạo ra chúng máy cần truyền cho các cơ cáu chấp hành các chuyển động tương đối – chuyển động tạo hình.  Các chuyển động này tuỳ thuộc hình dáng bề mặt gia công, hình dáng dao, và tuân theo quy luật nhất định.  Chuyển động tạo hình có thể do phôi và dao cùng thực hiện, có thể chỉ do dao hoặc phôi thực hiện.  Chuyển động tạo hình có thể đơn giản, phức tạp hoặc vừa đơn giản vừa phức tạp.  Chuyển động tạo hình chỉ có chuyển động quay tròn Q và tịnh tiến T, trong máy có nhiều nhất 4 chuyển động do các cơ cấu chấp hành thực hiện. c) Kết luận. 9d) Thuyết GÔLÔVIN Trên cơ sở phân tích các loại chuyển động của máy công cụ để tạo hình bề mặt, GÔLÔVIn đưa ra thuyết sau: “Bất kỳ một máy công cụ nào cũng truyền tới dao và phôi các chuyển động tương đối ( c/động tạo hình), các chuyển động này (dù phức tạp) cũng đều có thể quy về các chuyển động đơn giản của một vài cơ cấu nguyên thủy phối hợp chúng lại tạo nên”. 10 Trên máy cắt kim loại có thể tạo hình bề mặt gia công bằng các phương pháp sau: a) Phương pháp chép hình. b) Phương pháp bao hình. c) Phương pháp theo vết. d) Phương pháp tiếp xúc. Lưỡi cắt có hình dạng trùng với đường sinh của bề mặt tạo hình, trong quá trình gia công lưỡi cắt luôn tiếp xúc với đường sinh của bề mặt tạo hình – bề mặt tạo hình phụ thuộc hình dáng dao. Lưỡi cắt chuyển động tạo ra nhiều đường, điểm hình học, chúng luôn tiếp tuyến với bề mặt gia công. Hình bao của những điểm tiếp tuyến này chính là đường sinh của bề mặt tạo hình – bề mặt tạo hình không phụ thuộc hình dáng dao. Bề mặt tạo hình là vết chuyển động của lưỡi cắt – bề mặt tạo hình có đường sinh là quỹ tích của các c ất điểm trên lưỡi dao chuyển động tạo ra. Đường sinh của bề mặt tạo hình được tạo thành là những đường thẳng tiếp tuyến với họ đường cong do lưỡi cắt chuyển động vạch ra. 3. Các phương pháp tạo hình bề mặt gia công. 11  Phương pháp chép hình.  Phương pháp bao hình.  Phương pháp theo vết.  Phương pháp tiếp xúc. Video Xọc bánh răng trongXọc bánh răng ngoài 12 a) Chuyển động chính: là chuyển động chủ yếu tạo ra tốc độ cắt chuyển động cắt. Có hai loại: - Chuyển động quay tròn. - Chuyển động tịnh tiến. DnV (m / ph) 1000   htk2.l.nV (m / ph) 1000  b) Chuyển động chạy dao: Là chuyển động chủ yếu tạo ra năng suất gia công và độ nhám bề mặt. Có nhiều loại chuyển động chạy dao: dọc, ngang, nghiêng, 4. Các loại chuyển động trong máy công cụ : 13 c) Chuyển động phân độ: là chuyển động làm thay đổi vị trí gia công. Có 3 loại:  Phân độ gián đoạn.  Phân độ liên tục.  Phân độ vừa gián đoạn vừa liên tục. d) Chuyển động bao hình: là chuyển động phối hợp giữa dao và phôi để tạo ra bề mặt gia công theo phương pháp bao hình. Chúng thường kết hợp với chuyển động phân độ. 14 e) Chuyển động vi sai: là chuyển động bổ sung cho chuyển động chính hoặc chuyển động chạy dao để tạo ra bề mặt gia công theo yêu cầu. f) Chuyển phụ: là chuyển động tiến dao, lùi dao, rà phôi. g) Đồ thị phương trình vận tốc cắt: Trong sản xuất thường phải chọn vận tốc cắt ( số vòng quay).Để giảm thời gian tính tốn người ta làm sẵn những đồ thị để xác định nhanh các thơng số đĩ. Cĩ hai loại đồ thị : rẽ quạt và logarit. 15 1. Khái niệm Quan sát một máy ta thấy có rất nhiều bộ phận chuyển động, nếu dùng các ký hiệu của chúng và nối lại thì ta được một sơ đồ gọi là sơ đồ kết cấu động học. 5. Sơ đồ kết cấu động học của máy công cụ : 16 2. Các định nghĩa cơ bản. Xích truyền động: Nối từ động cơ đến các cơ cấu chấp hành thực hiện chuyển động đơn giản, hoặc giữa các cơ cấu chấp hành thực hiện chuyển động đơn giản hay phức tạp. Phương trình xích động: phương trình lập ra do sự liên hệ từ đầu đến cuối xích động. Lượng di động tính tóan: biểu thị mối liên hệ giữa 2 khâu tận cùng của xích động. Xích tốc độ: nđc. i14 iv = nphôi Xích chạy dao: 1vòng phôi i48 .is.tx = Smm nđc.iv nphôi Chú ý đơn vị tính ở đầu xích và cuối xích động, để nhân thêm hệ số biến đổi k. 17 3. Phân tích sơ đồ kết cấu động học của một số xích cơ bản. a. Xích tạo hình của các lọai máy:  Máy mài tròn ngòai.  Máy tiện ren vít.  Máy phay ren. b. Xích phân độ:  Phân độ bằng tay.  Phân độ bằng máy.  Xích tốc độ  xích tạo hình đơn giản.  Xích chạy dao vò  xích tạo hình đơn giản.  Xích chạy dao dọc xích tạo hình đơn giản.  Xích tốc độ  xích tạo hình đơn giản.  Xích c ạy dao vòng xích tạo hình đơn giản.  Xích chạy dao dọc xích tạo hình phức tạp. 18 1. Truyền dẫn vô cấp: cho ta tốc độ bất kỳ giữa hai tốc độ giới hạn nmin và nmax của cơ cấu truyền dẫn. 2. Truyền dẫn phân cấp: cho ta trị số xác định giữa hai tốc độ giới hạn nmin và nmax của cơ cấu truyền dẫn. a. Trong hộp tốc độ: truyền công suất lớn, tốc độ cao nên phải êm và có hiệu suất lớn do vậy người ta hay dùng:  Bộ truyền đai + cơ cấu hacne.  Bánh răng di trượt.  Bánh răng thay thế. 6. Các cơ cấu truyền dẫn trong máy công cụ : 19 b) Trong hộp chạy dao - truyền công suất nhỏ, tốc độ nhỏ do vậy người ta hay dùng:  Cơ cấu Nooctông.  Cơ cấu then kéo.  Cơ cấu Mêan.  Bánh răng thay thế. c) Một số cơ cấu khác  Cơ cấu hợp thành.  Cơ cấu đảo chiều. 20 PHÂN LOẠI MÁY 1- Phân loại theo công dụng: máy tiện, máy phay, máy bào 2- Phân loại theo trình độ vạn năng: máy vạn năng, máy chuyên môn hoá, máy chuyên dùng. 3- Phân loại theo độ chính xác: máy chính xác thường, máy chính xác cao 4- Phân loại theo mức độ tự động: Máy tự động, máy bán tự động, máy tổ hợp. 5- Phân loại theo trọng lượng: máy hạng nặng, máy trung bình, máy nhẹ.. 8. Phân loại và ký hiệu máy công cụ : 21 KÝ HIỆU MÁY Do máy công cụ có nhiều loại, công dụng và kích thước khác nhau nên người ta dùng ký hiệu để thay thế. Ở Việt Nam dùng ký hiệu như sau: - Gán chữ cái chữ cái đầu để gọi tên máy ( T: máy tiện; P: máy phay; K: máy khoan; M; máy mài - Chữ số tiếp theo chỉ trình độ máy . - Các chữ số cuối chỉ kích thước cơ bản. Thí dụ: máy T616, T620, K135.. 22 KÝ HIỆU MÁY Máy Liên Xô cũ: Chữ số đầu: 1: Tiện; 2: Khoan, doa; 3: Mài; 4: Tổ hợp; 5: Gia công răng, ren; 6: Phay; 7: Bào, xọc, chuốt; 8: Cắt đứt; 9: Các loại khác. Chữ kế: Chỉ model máy Chữ kế tiếp: mức độ vạn năng. Chữ số tiếp theo: kích thước cơ bản máy. Thí dụ: 1K62, 6H82, 5K32A, 5K32E