MỤC LỤC
Lời nói đầu
Trang
PHẦN 1. CƠ SỞ XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN CỦA MÁY............................05
1.1 Các thông số cần thiết cho máy mới.........................................................05
1.2 Các thông số kích thước cơ bản của máy thường gặp...............................05
1.3 Cách xác định các thông số động học và kích cỡ khi thiết kế máy...........07
1.3.1 Chuyển động trong máy.........................................................................07
1.3.2Tính và chọn tốc độ vòng quay cho máy.................................................07
1.3.3 Tính và chọn lượng dao chạy cho máy...................................................10
1.3.4 Chuỗi số vòng quay tuân theo quy luật cấp số nhân..............................13
1.3.5 Tính số hạng chuỗi số và công bội........................................................14
1.3.6 Quy định phạm vi cắt ren.......................................................................18
PHẦN 2: KHẢO SÁT MỘT SỐ MÁY TIỆN CÙNG CỠ...........................................23
2.1 Tham khảo thông số kỹ thuật của một số máy tiện...................................23
2.2 Chọn máy để tham khảo chính.................................................................25
2.3 Khảo sát máy tiện T620............................................................................26
2.3.1 Xích tốc độ.............................................................................................28
2.3.2 Xích chạy dao........................................................................................33
2.3.3 Xích tiện ren trơn....................................................................................40
2.3.4 Xích tiện côn...........................................................................................40
2.3.5 Một số cơ cấu chính của máy tiện..........................................................41
PHẦN 3. TÍNH TOÁN THIỀT KẾ ĐỘNG HỌC TOÀN MÁY...................................44
3.1 Tính toán thiết kế động học hộp tốc độ.....................................................44
3.1.1 Công dụng và yêu cầu đối với hộp tốc độ..............................................44
3.2.2 Tính toán số cấp tốc độ trục chính..........................................................44
3.2.3 Chọn phương án không gian tối ưu........................................................44
3.2.4 Chọn phương án thứ tự cho hộp tốc độ..................................................47
3.2.5 Vẽ lưới kết cấu........................................................................................52
3.2.6 Vẽ đồ thị vòng quay...............................................................................56
3.2.7 Tính toán số răng của các nhóm truyền..................................................58
3.2.8 Kiểm nghiệm sai số vòng quay.............................................................67
3.3 Thiết kế động học hộp chạy dao................................................................68
3.3.1 khái niệm chung và yêu cầu đối với hộp chạy dao.................................69
3.3.2 Các loại hộp chạy dao.............................................................................70
3.3.3 Thiết kế hộp chạy dao.............................................................................71
PHẦN 4. THIẾT KẾ KẾT CẤU MÁY....................................................................83
4.1 Tính công suất động cơ điện......................................................................83
2
4.2 Xác định công suất chạy dao.....................................................................84
4.3 Thiết kế cụm trục chính.............................................................................85
4.3.1 Yêu cầu kỹ thuật.....................................................................................85
4.3.2 Vật liệu của trục chính............................................................................85
4.3.3 Sơ đồ trục trục chính..............................................................................85
4.3.4 Lựa chọn các thông số cơ bản................................................................85
4.3.5 Tính phản lực tác dụng lên ổ..................................................................86
88
89
90
4.4 Tính toán thiết kế cặp bánh răng di trượt trên trục VII.............................92
4.4.1 Tính toán thiết kế cặp bánh răng từ trục VI truyền xuống trục VII .......92
4.4.2 Tính toán thiết kế cặp bánh răng từ trục IV truyền xuống trục VII .......95
4.5 Tính toán động lực trên các trục................................................................98
4.6 Công thức tính chọn ổ bi.........................................................................103
PHẦN 5. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN HCD.......................104
5.1 Nhiệm vụ chung......................................................................................104
5.2 Nguyên lý – cách tính toán hệ thống tay gạt...........................................105
5.2.1 Nhóm I..................................................................................................105
5.2.2 Nhóm II................................................................................................108
PHẦN 6. THIẾT KẾ HỆ THỐNG BÔI TRƠN LÀM NGUỘI...................................114
6.1 Thiết kế hệ thống bôi trơn.......................................................................114
6.1.1. Bôi trơn hộp tốc độ..............................................................................114
6.1.2 Bôi trơn hộp chạy dao...........................................................................116
6.1.3 Bôi trơn hộp xe dao..............................................................................117
6.2 Thiết kế hệ thống làm nguội....................................................................118
6.2.1 Xác định lưu lượng của bơm................................................................118
6.2.2 Hệ thống làm lạnh và các bộ phận của nó............................................119
PHẦN 7 HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG VÀ ĐIỀU CHỈNH MÁY.................................122
7.1 Hướng dẫn sử dụng.................................................................................122
7.1.1 Khi tiện trơn..........................................................................................123
7.1.2 Khi tiện ren...........................................................................................124
7.1.3 Khi khoan - khoét – doa.......................................................................124
7.1.4 Kiểm tra và bảo dưỡng máy.................................................................124
7.2 Hướng dẫn điều chỉnh máy.....................................................................125
7.2.1 Điều chỉnh máy để cắt ren nhiều đầu mối............................................125
7.2.2 Điều chỉnh máy cắt ren chính xác........................................................126
7.3.3 Điều chỉnh máy để cắt ren ngoài bảng.................................................126
PHẦN 8 THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG BÁNH RĂNG............127
3
1 .Bản vẽ chi tiết bánh răng...........................................................................127
2 .Phân loại bánh răng...................................................................................128
3 .Độ chính xác bánh răng.............................................................................128
4 .Vật liệu gia công bánh răng.......................................................................128
5 .Phôi bánh răng...........................................................................................128
6.Nhiệt luyện bánh răng................................................................................129
7. Yêu cầu kỹ thuật chế tạo bánh răng...........................................................130
8. Phân tích kết cấu chi tiết............................................................................130
9. Chọn chuẩn khi gia công bánh răng..........................................................130
10. Các phương pháp gia công răng của bánh răng.......................................131
11. Thiết kế chi tiết từng nguyên công..........................................................138
11.1. Nguyên Công 1: Tạo Phôi....................................................................138
11.2. Nguyên Công 2: Đột lỗ........................................................................139
11.3. Nguyên Công 3: Kiểm tra phôi sau gia công áp lực.............................140
11.4. Nguyên Công 4: Nhiệt luyện ( Thường Hoá).......................................141
11.5. Nguyên Công 5: Tiện thô các bề mặt...................................................141
11.6. Nguyên Công 6: Tiện thô các bề mặt còn lại và tiện tinh lỗ.................146
11.7. Nguyên Công 7: Tiện tinh bề mặt trụ ngoài.........................................150
11.8. Nguyên Công 8: Chuốt then hoa..........................................................154
11.9. Nguyên Công 9: Phay vấu mặt đầu......................................................156
11.10. Nguyên Công 10: Phay răng...............................................................159
11.11. Nguyên Công 11: Kiểm tra trung gian................................................162
11.12. Nguyên Công 12: Nhiệt Luyện...........................................................163
11.13. Nguyên Công 13: Mài răng................................................................166
11.14. Nguyên Công 14. Tổng kiểm tra........................................................171
11.15. Nguyên Công 15. Bao gói nhập kho...................................................174
Kết luận ........................................................................................................174
Tài liệu tham khảo.........................................................................................175
PHẦN 1. CƠ SỞ XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN CỦA MÁY
4
H
Kh¶o s¸t c¸c lo¹i m¸y tiÖn ren v¹n n¨ng truyÒn thèng ta thÊy dï kÝch cì ...
cã kh¸c nhau nhng ®Ó thùc hiÖn tèt chøc n¨ng c«ng nghÖ, chóng ®Ìu d¶m b¶o
c¸c th«ng sè c¬ b¶n sau:
1.1 Các thông số cần thiết cho máy mới
Đường kính lớn nhất gia công được trên thân máy.
Đường kính lớn nhất gia công được trên bàn dao.
Chiều dài lớn nhất gia công được trên hai đầu tâm.
Chuỗi số vòng quay trục chính.
Độ côn trục chính.
Số dao gá được trên đài dao.
Kích thước thân dao.
Khoảng cách hai đầu tâm.
Khoảng cách từ mặt tựa dao tới tâm máy.
Khoảng cách lớn nhất từ tâm máy tới đài dao.
Phạm vi điều chỉnh tốc độ.
Phạm vi bước tiến dọc.
Phạm vi bước tiến ngang.
Phạm vi cắt ren:
Ren Quốc tế.
Ren môđuyn.
Ren Anh.
Ren Pít.
1.2 Các thông số kích thước cơ bản của máy thường gặp
Các thông số kích thước cơ bản:
+Dmax: Đường kính lớn nhất phôi.
+Lmax: Chiều dài lớn nhất sản phẩm gia công được trên máy.
Khi thiết kế, kỹ sư chọn các thông này theo tài liệu thiết kế máy, hoặc
tham khảo máy chuẩn có tính năng công nghệ tương đương. Cần chú ý khi
chọn
5
Hình 1.2: Chiều cao trên bàn dao, trên sống trượt
kích thước Dmax (hoặc chiều cao tâm H của máy tiện), phải kiểm tra việc
phôi có thể chạm vào bàn dao hoặc trên băng máy, trên hõm máy ( hình 1.2;
1.3).
Hình 1.3: Sơ đồ biễu diễn kích thước
chi tiết trên bàn dao, trên sống trượt
* Khoảng cách mũi tâm L: thường chọn theo máy chuẩn có tính năng
tương ứng…).
*công bội của chuỗi vòng quay trục chính được xác định theo công
thức:
n
= z 1 nmax , khi thiết kế có thể tham khảo theo máy chuẩn có = 1,26
min
* Số hiệu côn mooc No trục chính máy tiện phải theo tiờu chuẩn, chọn
theo lý lịch máy và thường là côn mooc, No6.
6
* Chiều cao máy từ mặt sàn, vùng tay gạt, chân gạt, chân đạp…phải tuỳ
theo chiều cao của người đứng máy. Nếu sản xuất máy hàng loạt, th«ng dụng
dựa theo tầm vóc trung bình xã hội.
1.3 Cách xác định (tính và chọn) các thông số động học và kích cỡ khi
thiết kế máy.
1.3.1 Chuyển động trong máy
Máy thuộc cấu trúc động học nhóm T.Với hai cấu trúc bộ phận:
-Nhóm chuyển động tốc độ cắt v (Q1) và chuyển động chạy dao dọc
S 1 (T2).
-Nhóm chuyển động tốc độ cắt v (Q1) và chuyển động chạy dao ngang
S 2 (T3).
Các đại lượng đặc trưng cho chuyển động chính của máy: Tốc độ cắt V,
lượng chạy dao S và thời gian máy T m .
1.3.2 Tính và chọn tốc độ vòng quay cho máy
Chế độ làm việc của máy bao gồm chế độ cắt gọt, bôi trơn, làm lạnh an
toàn... Về chế độ cắt, hiện có nhiều phương pháp xác định chế độ cắt giới hạn
khác nhau: Chế độ cắt gọt cực đại; Chế độ cắt gọt tính toán; Chế độ cắt gọt để
thử máy.
+Chế độ cắt gọt cực đại (sử dụng các công thức tại tài liệu thiết kế máy
công cụ)
+Chế độ cắt gọt tính toán (thường chỉ sử dụng khi không xác định được
máy chuẩn có chế độ thử máy tương tự)
+Chế độ cắt gọt thử máy.
Chế độ thử máy là do người thiết kế hoặc nhà sản xuất quy định.Trước
khi đưa máy mới vào sản xuất, nhà máy chế tạo phải nghiệm thu máy theo
một chế độ kiểm nghiệm nhất định. Thử máy có tải với các chế độ cắt nhanh,
mạnh mục đích là để kiểm tra các cơ cấu, chi tiết máy làm việc ổn định. Vì
vậy người thiết kế có thể chọn chế độ từ máy để tính toán sức bền các chi tiết
máy mới tương tự với máy đã sản xuất. Chế độ thử máy tra bảng.
Khi thiết kế máy mới phải dựa theo một máy chuẩn tương tự và chọn chế
độ cắt gọt thử máy tương tự để tính động lực học cho máy là hợp lý nhất. Chế
độ cắt gọt cực đại được dùng để tham khảo.Thông thường cả ba chế dộ cắt
đều có chiều sâu cắt t như nhau, lượng chạy dao S khác nhau. Tuy nhiên, khi
thiết mới một máy, người kỹ sư thực hiện tính toán bằng việc tự xác định các
thông số động học cho nó. Khi gia công chi tiết có kích thước, vật liệu, yêu
cầu kỹ thuật, điều kiện chế tạo khác nhau thì V khác nhau. Tuỳ điều kiện gia
công, người ta đã thực nghiệm và lập sổ tay chế độ cắt, theo đó ta xác định
được giới hạn tốc độ vòng quay trục chính n min , n max cho từng máy như sau:
7
Trong các máy có chuyển động chính quay tròn, tốc độ cắt được tính theo
công thức sau:
V=
.D.n
1000
= .D (m/ph).
Trong đó:
D: là đường kính phôi gia công hoặc đường kính dụng cụ cắt (mm).
V: Là vận tốc cắt (m/ph)
.n
n: Là số vòng quay trong 1 phút của trục chính (v/ph); = 1000
Từ sổ tay công nghệ chế tạo máy (Bảng 5.20, trang 16, [8], tập 2 ) tiÕn
hµnh tra b¶ng chế độ cắt khi tiện thép đã qua tôi bằng dao gắn mảnh hợp kim
T15K6:
S
t
35
(mm/vg) (mm)
39
Độ cứng cuả vật liệu gia công HRC
43
46 49 51 53
56 59
Tốc độ cắt V (m/ph)
Tiện dọc ngoài
0,2
-
157
135
116
0,3
-
140
118
100 92
0,4
0,5
0,6
-
125
116
108
104
95
88
88
79
73
3
4
6
8
12
131
89
65
51
43
110
75
55
43
36
95
65
47
37
31
0,05
0,08
0,12
0,16
0,20
107 83
62
76
66
48
32
26
70
66
54
39
25
20
78 60
71 53
64 48
Tiện rãnh
83
70
56
47
41
35
32
27
27
23
66
-
45
-
33
-
-
-
61
41
30
23
20
54
37
27
-
46
31
23
-
38
25
18
-
29
19
14
-
Theo bảng chế độ cắt trên ta có:
V min = 14(m/ph)
V max = 157 (m/ph)
Thay V min , V max vào công thức trên ta có:
V min = 14(m/ph) - Vật liệu phôi khó cắt nhất, dao chất lượng kém nhất.
D max : Đường kính lớn nhất trong khoảng 20 400 (mm) D max =400
(mm)
V max = 157(m/ph) – Vật liệu phôi dễ cắt nhất, dao chất lượng tốt.
D min : đường kính nhỏ nhất mà máy gia công được. Ta chọn
8
D min = 20(mm)
Thông số động học: nmax , n min , Smax , S min .
Ta có số vòng quay n max , n min của nhóm máy chuyển động chính ( quay
tròn ) là:
n max =
100.Vmax
.Dmin
= 2498 (v/ph); n min =
1000.Vmin
.Dmax
=
11.14(v/ph).
Tốc độ n min không được quá lớn vì nó còn phụ thuộc vào thao tác của
người công nhân đứng máy. Nếu ta chọn n min quá lớn thì người công nhân
đứng máy sẽ không kịp thao tác với máy khi tiện ren với chế độ cắt có bước
tiến dao t r lớn. Thông thường tất cả các máy tiện có khả năng cắt ren đều có
n min = 7 15 (m/ph) và trị số vòng quay đã được tiêu chuẩn hóa (phụ thuộc
vào công bội . Ta thấy n min = 11,14 không nằm trong chuỗi số vòng quay
tiêu chuẩn. Vậy để thoả mãn các yêu cầu trên ta chọn n min = 12,5(vg/ph).
Đối với n max ta không nên chọn quá lớn vì nếu chọn quá lớn sẽ không
đảm bảo được độ cứng vững công nghệ của máy, yêu cầu kỹ thuật đối với các
chi tiết như trục chính, các bánh răng truyền chuyển động phải tăng , công
suất động cơ phải tăng dẫn đến giá thành máy tăng, điều kiện chế tạo và cân
bằng máy khó khăn, khả năng chịu đựng tốc độ cao của công nhân Việt Nam
có giới hạn nên để đảm bảo máy vẫn đáp ứng được các nhu cầu của người sử
dụng, đáp ứng được các chỉ tiêu về giá thành đồng thời phù hợp với sức khoẻ
của công nhân Việt Nam ta chỉ chọn tốc độ cắt tối đa n max = 2000(vg/ph).
1.3.3 Tính và chọn lượng dao chạy cho máy.
Lượng chạy dao của nhóm máy chuyển động chính (quay tròn ) là:
S=
Ls
n * Tm
(mm/v).
Trong đó: Ls: chiều dài của hành trình chạy dao (mm).
n: Số v/ph của trục chính.
Tm: Thời gian gia công chi tiết (Chi tiết có chiều dài L s ).
Ta có thể tính được lượng chạy dao S max, Smin của nhóm máy chuyển động
chính (quay tròn ) là: S max = L s /n min .T m (mm/ph); S min = L s /n max .T m
(mm/ph).
Khi tiện thô thì lượng chạy dao lấy theo khả năng cho phép lớn nhất
của công suất máy, độ cứng vững của hệ thống công nghệ, độ bền của mảnh
dao cắt và độ bền của thân dao.
Lượng chạy dao khi tiện tinh được chọn theo độ nhám của bề mặt gia
công và bán kính đỉnh dao.
Khi tiện rãnh và cắt đứt thì lượng chạy dao ngang phụ thuộc vào tính chất
của vật liệu gia công, kích thước cuả rãnh và đường kính gia công.
9
Khi tiện định hình, lượng chạy dao phụ thuộc vào tính chất vật liệu gia
công, công suất máy, độ cứng vững của hệ thống công nghệ, chiều rộng dao
tiện, độ phức tạp của bề mặt định hình.
Bảng tra lượng chạy dao dọc, ngang theo sổ tay công nghệ chế tạo
máy:
( Bảng 5.13, trang 13, [8], tập 2)
Lượng chạy dao S z (mm/vg), cho phép theo độ bền của mảnh hợp kim
cứng T15K6 khi tiện thép cácbon bằng dao có góc nghiêng 450.
Chiều dày
Chiều sâu cắt (mm)
mảnh hợp kim
4
7
13
22
(mm)
4
1,3
1,1
0,9
0,8
5
2,6
2,2
1,8
1,5
8
4,2
3,6
3,6
2,5
10
6,1
5,1
4,2
3,6
- Tuỳ theo cơ tính của thép, các giá trị lượng chạy dao S trong bảng
cần đưa thêm vào hệ số điều chỉnh 1,2 khi B = 480 640 Mpa;
1,0 khi B = 640 870 Mpa và 0,85 khi B = 870 1170 MPa.
- Khi gia công gang, giá trị lượng chạy dao S cho trong bảng nhân với
hệ số 1,6.
- Giá trị lượng chạy dao S cho trong bảng nhân với hệ số điều chỉnh
1,4 khi = 300; 1 khi = 450; 0,6 khi = 600 và 0,4 khi = 900.
- Khi gia công có va đập thì lượng chạy dao S giảm đi 20%.
Lượng chạy dao S z (mm/vg) khi tiện tinh.( Bảng 5.14, trang 13, [8], tập2)
Độ nhám bề
mặt
Bán kính đỉnh dao r (mm)
m
Ra
0,63
1,25
2,50
-
Rz
20
0,4
0,07
0,10
0,144
0,25
0,8
0,10
0,13
0,20
0,33
1,2
0,12
0,165
0,246
0,42
1,6
0,14
0,19
0,29
0,49
2,0
0,15
0,21
0,32
0,55
2,4
0,17
0,23
0,35
0,60
10
40
0,35
0,51
0,63
0,72
0,80
0,87
80
0,47
0,66
0,81
0,94
1,04
1,14
Lượng chạy dao S dùng để gia công thép có B = 700 900 Mpa và
gang; đối với thép có B = 500 700 Mpa thì giá trị lượng chạy dao S
cho trong bảng nhân với hệ số k s = 0,45; còn đối với thép có B = 900
1000 Mpa thì giá trị lượng chạy dao S cho trong bảng nhân với hệ số k s
=1,25.
Lượng chạy dao S n (mm/vg) khi tiện rãnh và cắt đứt.
( Bảng 5.15, trang 13, [8], tập 2)
Vật liệu gia công
Thép cácbon,
Đường kính gia
Chiều rộng
Gang, hợp
thép hợp kim và
công (mm)
rãnh (mm)
kim đồng, nhôm
thép đúc
Tới 20
3
0,06 0,08
0,11 0,14
>20 40
34
0,10 0,12
0,16 0,19
>40 60
45
0,13 0,16
0,20 0,24
>60 100
58
0,16 0,23
0,24 0,32
>100 150
6 10
0,18 0,26
0,3 0,4
>150
10 15
0,28 0,36
0,4 0,55
1- Khi cắt rãnh trên vật liệu đặc, đường kính lớn hơn 60mm, khi dao đi
đến gần tâm chi tiết khoảng 0,5mm bán kính thì giá trị lượng chạy S trong
bảng cần giảm đi 40 50%.
2- Với thép cácbon đã tôi, thì lượng chạy dao S trong bảng cần giảm đi
30% khi HRC 50 và 50% khi HRC >50.
3-Khi dùng dao tiện lắp trên đầu rêvonve thì giá trị lượng chạy dao S
trong bảng được nhân với hệ số 0,8.
Lượng chạy dao S n (mm/vg) khi tiện định hình.
( Bảng 5.16, trang 14, [8], tập 2 ).
Chiều
Đường kính gia công (mm)
rộng dao B
20
25
40
(mm)
8
0,03 0,09
0,04 0,09
0,04 0,09
0,04 0,08
10
0,03 0,07
0,04 0,085
5
0,035 0,07
15
0,02 0,05
0,04 0,08
5
20
0,03 0,06
0,04 0,08
60 và >
0,04 0,09
0,04 0,085
0,04 0,08
0,04 0,08
11
0,035 0,0
0,035 0,07
7
40
0,03 0,06 0,03 0,06
50 và > 0,025 0,055
Lượng chạy dao S nhỏ được dùng cho prôfin sâu và phức tạp cũng như
cho kim loại cứng, lượng chạy dao S lớn dùng cho prôfin đơn giản và kim
loại mềm.
30
-
-
Tính toán lượng chạy dao dọc : S z min , S z max .
Dựa vào bảng tra lượng chạy dao dọc S z (mm/vg) khi tiện tinh ta chọn
lượng chạy dao dọc nhỏ nhất S z min cho máy mới, S z min = 0,07(mm/vg).
Lượng chạy dao dọc lớn nhất S z max phụ thuộc vào công suất máy, độ
cứng vững của hệ thống công nghệ. Máy tiện ren vít vạn năng được dùng để
gia công ở nhiều chế độ cắt khác nhau, có thể là gia công thô hay gia công
tinh nên nếu ta chọn lượng dao quá lớn thì sinh ra lực cắt lớn làm máy bị rung
động mạnh dẫn đến làm giảm độ chính xác ban đầu của máy khi cần gia công
theo chế độ cắt tinh. Vậy nên mặc dù dao có khả năng cắt gọt cao hơn nhưng
ta chỉ chọn lượng dao lớn nhất của máy S max = 4(mm/vg).
Tính lượng chạy dao ngang: S n min , S n max .
Do khi tiện rãnh và cắt đứt thì điều kiện cắt khèc liÖt hơn rất nhiều so với
chế độ cắt khi tiện bề mặt nên để đảm bảo độ bền của dao và độ chính xác gia
công thì ta chỉ chọn lượng chạy dao ngang S n = 0,3 2(mm/vg). Ở đây để
thuận lợi cho quá trình tính toán ta chọn lượng chạy dao ngang S n = 0,05.S z
tức là:
S n min = 0,05.S z min = 0,5.0,07 = 0,035(mm/vg);
S n max = 0,5.S zmsx = 0,5.4 = 2(mm/vg)
1.3.4 Chuỗi số vòng quay tuân theo quy luật cấp số nhân:
Có hai cách điều chỉnh tốc độ của máy: Điều chỉnh phân cấp và vô cấp.
Ta chọn cách điều chỉnh phân cấp vì chế tạo đơn giản, kết cấu chặt chẽ, hiệu
suất cao và được dùng phổ biến. Như trên ta đã phân tích và giới hạn số vòng
(m/ph)
quay của trục chính (hay trục cuối cùng
của hộp tốc độ ) từ n min đến n max .
Trong đó có Z cấp tốc độ n 1 = n min ;n 2 ; n 3 ; ……n k ; n max (số cấp tốc độ
hiện nay trong cácmáy đã có thườngtừ 12 24). Các vị trí số vòng quay này
phải phân bố như thế nào có lợi nhất.
Ta xét một số vấn đề sau:
Từ công thức tính tốc độ cắt:
12
V=
.D.n
1000
= .D (m/ph).Trong
đó:
D: Là đường kính chi tiết gia công
(mm). =
.n
1000
; n: Là số vòng
quay trục chính (vg/ph).
Nếu coi kích thước “D” của
chi tiết thay đổi (coi như biến số), số vòng quay “n” (coi như thông số )
ứng với kích thước “D” thì vận tốc“V” như là một hàm số. Ta vẽ được đồ thị
biểu diễn quan hệ giữa “ V, D, n “ như hình vẽ trên.
Giả sử cần gia công chi tiết có đường kính D 0 . Dựa vào vật liệu của chi
tiết gia công ta xác định được tốc độ cắt hợp lí “V 0 ”. Dùng đồ thị này ta xác
định được số vòng quay hợp lý “n 0 ” Nhưng vì trong máy có hữu hạn cấp tốc
độ nên thường thì trị số “n 0 ” không có trong máy: n k 1
(1)
Giới hạn trên: ta mong muốn tổn thất tốc độ cũng như tổn thất năng suất là
không đổi và không vượt quá giới hạn 50%.
n
Suy ra: ( V) max = 1 n k .100% < 50%
k 1
(2)
15
1
1
.100%
là: 1 < 2
Từ (1) và (2) ta có:
50%. Hay
2.
Vậy giới hạn của
(II-2)
Dựa vào ( II-1) và (II-2) ta có:
min 10 10 12 2 = 1,06
Chọn các giá trị x, y tương ứng, ta tìm được các trị số thích hợp và
lập ra bảng trị số tiêu chuẩn sau:
y
= 1,06
x 10
2
( V) max =
E
Trị số
1
1
.10
tiêu chuẩn
E=
x=
y=
0%
1,06
1
40
12
5
1,12
2
20
6
10
1,26
4
10
3
20
1,41
6
20/3
2
30
1,58
8
5
3/2
40
1,78
10
4
45
2,00
12
20/6
1
50
Phạm vi ứng dụng của các trị số tiêu chuẩn:
= 1,06 ít dùng vì chuỗi số quá dày đặc – nó chỉ có ý nghĩa phụ
= 1,12 dùng trong các máy tự động vì yêu cầu chế độ cắt chính xác
= 1,26 và 1,41 dùng trong các máy vạn năng ( như máy tiện, phay,
doa )
= 1,58 và 1,78 dùng trong các máy có thời gian công tác không lớn
hơn so với thời gian chạy không (không cần chế độ cắt chính xác ). = 2 ít
dùng, nó có ý nghĩa phụ để tính toán các nhóm khuyếch đại của hộp tốc độ
hay nhóm gấp bội của hộp chạy dao.
Từ tiêu chuẩn, trị số n được thế giới tiêu chuẩn, gồm 40 trị số. Lập
bảng tiêu chuẩn n cơ sở từ số đầu n = 1vg/ph, kết thúc 9,5 vg/ph (tính theo
công bội = 1,06 + làm tròn ):
1,00_1,06_1,12_1,18_1,25_1,32_1,41_1,50_1,60_1,70_1,80_1,90_2,00_2
,12_2,24_2,35_2,50_2,65_2,80_3,00_3,15_3,35_3,55_3,75_4,00_4,25_4,55_
4,75_5,00_5,90_5,60_6,00_6,70_7,10_7,50_8,00_9,00_9,50.
n thực tế phải có n < n cho phép = 10( 1)%
Trong chế tạo máy không những trị số được tiêu chuẩn mà số vòng
quay n cũng được tiêu chuẩn.
16
Công bội đặc trưng cho tính kinh tế kỹ thuật của máy, nó phản ánh
tổn thất tốc độ cũng như tổn thất năng suất của máy.
Ta lấy ví dụ về tổn thất tốc độ và tổn thất năng suất của máy:
Giả sử tiện một chi tiết có chiều dài l =200(mm), bước tiến dao S
(mm/vg) tổn thất tốc độ là V = 23%.
Thời gian gia công: t may =
1
nS
Trong đó: t may : thời gian cắt gọt
l : Chiều dài chi tiết gia công; S: bước tiến dao
- Tổn thất tốc độ V = 23%
Năng suất gia công tính theo công thức:
60( p )
1000 V S
Dl
60( p)
t may
= 60(p)
nS
l
(I) ; Với S, D, l = const
Nếu tổn thất tốc độ V max = 23% = Const Tổn thất năng suất
max = Const. Vậy tổn thất năng suất cắt gọt max và tổn thất tốc độ V
max có quan hệ hàm bậc nhất với nhau, luôn luôn không đổi khi gia công các
chi tiết có đường kính bất kì. Nên công bội có ỹ nghĩa quyết định trong
việc tính định mức lao động cho công nhân. Để lượng tổn thất năng suất
không quá lớn ta chọn công bội =1,26.
1.3.6 Quy định phạm vi cắt ren
Theo tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN 2248:1977; TCNV 2249:1993;
TCVN 2250:1993) về ren thì hiện nay có bốn loại ren đã được tiêu chuẩn hoá
đó là ren Quốc tế, ren môđuyn, ren Anh và ren Pít.
Ta có bảng quan hệ đường kính và bước ren theo TCVN như sau:
Bảng quan hệ đường kính với bước ren hệ mét (mm)
Đường kính d
Đường kính d
Bước ren t p
Bước ren t p
(mm)
(mm)
Dãy Dãy Dãy bước
bước nhỏ
Dãy Dãy Dãy bước
bước nhỏ
1 2
3 lớn
1
2
3 lớn
1
1,2
0,25
0,2
56
5,5
4;3;2;1,5;1
1,4
0,3
0,2
58
4;3;2;1,5
1,6 1,8
0,35
0,2
60
(5,5)
4;3;2;1,5;1
2
0,4
0,25
62
(4);(3);2;
2,2
0,45
0,25
64 68
65 6
1,5
17
2,5
3
4
5
3,5
4,5
6
8
10
12
14
16
20
24
17
18
22
27
30
42
48
25
(26)
28
2
2,5
3
3
(32) 3,5
33
36
0,45
0,50
0,6
0,7
0,75
5,5 0,8
7
1
9 1,25
1,25
11 1,5
(1,5)
1,75
15 2
39
45
35
(38)
40
50
52
3,5
4
4,5
5
55
0,35
0,35
0,35
0,5
0,5
0,5
0,5
0,75;0,5
1;0,75;0,5
1;0,75;0,5
1,25;1;0,75;0,5
1;0,75;0,5
1,5; 1;0,75;0,5
1,5; 1;0,75;0,5
1,5;(1)
1,5; 1;0,75;0,5
1,5;(1)
2; 1,5;1;0,75;0,5
2; 1,5; 1; 0,75
2; 1,5; ( 1)
1,5
2; 1,5; 1; 0,75
2; 1,5; 1
(3); 2; 1,5; 1; 0,75
2; 1,5; 1
(3); 2; 1,5; 1;0,75
1,5
3;2;1,5;1;
1,5
(3);(2);1,5
(4); 3; 2; 1,5 ; 1
(3);(2);1,5
(4);3;2;1,5;1
(3);(2);1,5
(4);3;2;1,5;1
(4);3;2;1,5
70
72
76
75
80
90
100
110
125
140
85
95
105
115
120
130
150
160
180 170
200 190
220 210
250 240
260
280 300
320
360 340
400 380
450
500
550
600
420
480
520
580
78
82
135
145
155
165
175
185
195
210
215
225
…
275
285
…
310
330
350
…
…
…
590
4;3;2;1,5;1
6;4;3;2;1,5
6;4;3;2; 1,5
(4);(3);2;
1,5
6;4;3;2; 1,5
2
6;4;3;2; 1,5
6;4;3;2; 1,5
6;4;3;2; 1,5
6; 4; 3; 2;1,5
6; 4; 3; 2;1,5
6; 4; 3;2; 1,5
6; 4;3; 2; 1,5
6; 4; 3; 2
6; 4; 3; 2
6; 4; 3; 2
6; 4; 3; 2
6; 4; 3; 2
6; 4; 3; 2
6; 4; 3
6; 4; 3
6; 4; 3
6; 4; 3
6; 4; 3
6; 4; 3
6; 4; 3
6; 4; 3
6; 4; 3
6; 4
6; 4
6; 4
6; 4
6; 4
6
6
6
6
18
Bảng ren hệ Anh ( số mối ren /1’’)
Đường kính danh
đường kính ngoài
Số bước ren
nghĩa (inch)
3/16
1/4
5/16
3/8
7/16
1/2
9/16
5/8
3/4
7/8
1
9/8
5/4
11/8
3/2
13/8
7/4
15/8
2
9/4
5/2
11/4
3
13/4
7/2
15/4
4
d (mm)
4,762
6,350
7,,938
9,525
11,112
12,700
14,288
15,875
19,050
22,225
25,400
28,575
31,750
34,925
38,100
41,275
44,450
47,625
50,800
57,150
63,500
69,850
76,200
82,550
88,900
92,250
101,600
trên 1 inch
24
20
18
16
14
12
12
11
10
9
8
7
7
6
6
5
5
4,5
4,5
4
4
3,5
3,5
7/4
7/4
3
3
19
Đường kính d (mm)
Bước ren t p
Tiêu
Lớn
Nhỏ
chuẩn
10,12,14
16,18
(19)
20
22,24,25,28
30,32,(34),36,38,40,(42)
44,(46),48,50,52,55,(58),60
(62),65,(68),70,(72),(75),(78),80,(82)
85,(88),90,(92),95,(98),100,105,(110)
(115)
120,(125),130,(135),140,(145),150
(155),160,(165),170,(175)
180,(185),190
(195),200,210,220,230
240,250,260,270,280,298,300
8
10
12
16
20
24
24
32
32
40
3
4
4
4
5
6
8
10
12
16
16
20
20
24
2
2
2
2
2
3
3
4
5
6
8
8
10
12
Bảng ren hình thang cân một đầu mối theo đường kính d
20
ở trên là một số bảng ren theo tiêu chuẩn Việt Nam. Vậy để đáp ứng được
yêu cầu sản xuất trong nước đồng thời có tham khảo thêm một số tiêu chuẩn
của các nước khác như tiêu chuẩn DIN của Đức hay tiêu chuẩn GOST của
Liên bang Nga ta quy định phạm vi cắt ren cho máy mới như sau:
Ren quốc tế: 1; 1,25; 1,5; 1,75; 2; 2,5; 3; 3,5; 4; 4,5; 5; 5,5; 6; 7; 8; 9; 10;
11; 12; 14; 16; 18; 20; 22; 24; 28; 32; 36; 40; 44; 48; 56; 64; 72; 80; 88; 89;
96; 112; 128; 144; 160; 176; 192.
Ren môđuyn: 0,5; 1; 1,25; 1,5; 1,75; 2; 2,25; 2,5; 2,75; 3; 3,25; 3,5; 4;
4,5; 5; 5,5; 6; 6,5; 7; 8; 9; 10; 11; 12; 14; 16; 18; 20; 22; 24; 28; 32; 36; 40;
44; 48.
Ren Anh: 24; 20; 19; 18; 16; 14; 12; 11; 10; 9; 8; 7; 6; 5; 4,5; 4; 3,5; 3,25;
2.
Ren Pít: 96; 88; 80; 72; 64; 56; 48; 44; 40; 36; 32; 28; 24; 22; 20; 18; 16;
14; 12; 11; 10; 9; 8; 7; 6; 5; 4; 3; 2; 1.
Với ren quốc tế có bước ren nhỏ hơn 1 (mm) thì ta không dùng phương
pháp tiện ren mà ta chỉ sử dụng phương pháp tiện để sản xuất ra các trục để
cán ren cho loại ren này.
KÕt thóc qua tr×nh kh¶o s¸t, tÝnh to¸n c¸c th«ng sè c¬ b¶n m¸y c¾t gät, ta
cã bé th«ng sè m¸y sÏ thiÕt kÕ nh sau:
Các thông số cần thiết cho máy mới
Đường kính lớn nhất gia công được trên thân máy : 400mm
Đường kính lớn nhất gia công được trên bàn dao : 220 mm
Chiều dài lớn nhất gia công được trên hai đầu tâm: 930mm
Chuỗi số vòng quay trục chính theo c«ng béi = 1,26
Độ côn trục chính: côn mooc N06
Số dao gá được trên đài dao : 4 ®ång thêi
21
- Xem thêm -
.DOC 
173 
69 
134 
