Giáo trình Cắt gọt kim loại - Mô đun: Doa lỗ trên máy doa

c mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm. MỤC LỤC LỜI GIỚI THIỆU Trong những năm qua, dạy nghề đã có những bước tiến vượt bậc cả về số lượng và chất lượng, nhằm thực hiện nhiệm vụ đào tạo nguồn nhân lực kỹ thuật trực tiếp đáp ứng nhu cầu xã hội. Cùng với sự phát triển của khoa học công nghệ trên thế giới, lĩnh vực cơ khí chế tạo Việt đã có những bước phát triển đáng kể. Chương trình khung quốc gia nghề cắt gọt kim loại đã được xây dựng trên cơ sở phân tích nghề, phần kỹ thuật nghề được kết cấu theo các môđun. Để tạo điều kiện thuận lợi cho các cơ sở dạy nghề trong quá trình thực hiện, việc biên soạn giáo trình kỹ thuật nghề theo theo các môđun đào tạo nghề là cấp thiết hiện nay. Mô đun: Doa lỗ trên máy doa là mô đun đào tạo nghề được biên soạn theo hình thức tích hợp lý thuyết và thực hành. Trong quá trình thực hiện, nhóm biên soạn đã tham khảo nhiều tài liệu công nghệ gia công cơ khí trong và ngoài nước, kết hợp với kinh nghiệm trong thực tế sản xuất. Mặc dầu có rất nhiều cố gắng, nhưng không tránh khỏi những khiếm khuyết, rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của độc giả để giáo trình được hoàn thiện hơn. Xin chân thành cảm ơn! Hà nội, ngày tháng 5 năm 2017 Tham gia biên soạn 1. Chủ biên: Đỗ Trọng Đại 2. Đặng Đình Hiếu I. Vị trí, ý nghĩa, vai trò của mô đun: - Vị trí: Doa lỗ trên máy doa là mô đun chuyên ngành Cắt gọt kim loại. Mô đun được bố trí sau các môn học kỹ thuật cơ sở, sau các môn học lý thuyết chuyên môn. - Tính chất: Mô đun thuộc chuyên ngành Cắt gọt kim loại mang tính tích hợp giữa lý thuyết và thực hành, người học trực tiếp làm gia sản phẩm theo nội dung của mô đun. II. Mục tiêu mô đun: - Tóm tắt được kỹ thuật an toàn khi sử dụng máy doa đứng. - Trình bày được nguyên lý làm việc, các xích truyền động (có bản vẽ) của máy doa đứng. - Mô tả được các bộ phận chính, phụ tùng kèm theo của máy doa và trình bày được tính năng, công dụng của chúng. - Trình bày được quy trình kiểm tra, vận hành, chăm sóc bảo dưỡng máy đúng kỹ thuật. - Thao tác vận hành được máy doa đứng đúng kỹ thuật và đảm bảo an toàn cho người và máy. - Rèn luyện tính kỷ luật, kiên trì, cẩn thận, nghiêm túc, chủ động và tích cực sáng tạo trong học tập. III. Nội dung mô đun: Bài 1: Vận hành máy doa đứng 1. Công nghệ doa và đặc tính kỹ thuật máy doa đứng. Máy doa đứng được dùng để gia công lỗ trong các hộp giảm tốc, đồ gá và chi tiết mà các lỗ đó có yêu cầu về độ chính xác tương quan cao. Ngoài tiện ra trên máy này có thể thực hiện các nguyên công về lỗ, phay tinh, lấy dấu và kiểm tra kích thước thẳng, đặc biệt khoảng cách các tâm Do máy đuợc trang bị những cơ cấu đặc biệt: đo lường quang học, kính phóng đại, bàn quay với sụng cụ quang học v.v.. nên độ chính xác định vị khoảng cách tâm trong hệ toạ độ khoảng vuông góc đạt tới 0,001 mm và trong hệ toạ độ độc cực tới 5’’. Ngoài chức năng là MCKL nó còn là máy khắc độ và đo lường chính xác cao. Để tính tới ảnh hưởng do biến dạng nhiệt của các cơ cấu đo lường và hiệu chỉnh của máy, cần phải luôn giữ máy trong môi trường nhiệt độ 20oC. Có hai loại máy doa đứng : loại một trụ và loại hai trụ Tuy nhiên, ngày nay máy doa đứng đang dần được thay thế bằng các máy doa điều khiển theo chương trình CNC linh hoạt hơn. Các toạ độ đuợc tính nhờ các trục gương tỉ lệ và khí cụ quang học chính xác. Các trục gương là các thanh thép không gỉ được mài bóng trên đó có khắc đường ren tinh xác. Các toạ độ được thiết lập theo thang chính xác bang cách quan sát qua kính hiển vi đặc biệt. Các tia từ nguồn sáng 10 qua thấu kính 9 thành chùm tia đập lên bề mặt kính phẳng 8 dưới góc 45o. Từ kính phẳng chùm tia phản xạ đến bề mặt gương của trục tỉ lệ 7. Chùm tia được phản xạ bởi trục 7 đi qua kính phẳng 8 đến lăng kính 6 bị khúc xạ rồi xuyên thấu kính 5 thành chùm song song và ra khỏi mặt kính. Vượt qua khoảng cách giữa giá máy và bảng điều khiển, chùm tia đập vào thị kính. Sau đó chùm tia đi qua thấu kính 4 rồi bị lăng kính 3 làm khúc xạ và hội tụ tại tiêu điểm của thị kính 1. Trong trường nhìn của thị kính 1 có tấm thuỷ tinh mỏng 2 với hai đường ngắm song song mà giữa chúng bố trí được hình ảnh thang chia của trục tỉ lệ 7. Dịch chuyển nhờ thang chia của các trục gương được đo như sau: Giá trị dịch chuyển được đo bằng từng milimet được tính theo thước tỉ lệ với các vạch chia. Khoảng cách dịnh chuyển bằng từng phân milimet được tính theo vành chia độ đuợc gắn trên trục với các thang chia. Độ chính xác của số đọc phụ thuộc vào độ chính xác vạch ren của trục tỉ lệ. 1.1. Nguyên lý và sơ đồ động Sơ đồ động học của máy doa toạ độ 2A450 - Xích chuyển động chính đảm bảo làm quay trục chính mang dụng cụ cắt. Chuyển động quay của trục chính đuợc thực hiên từ động cơ một chiều qua bộ truyền đai và hộp tốc độ ba cấp. Trong phạm vi từng cấp số vòng quay trục chính 700- 2800 vg/ph được biến đổi vô cấp bằng động cơ điều chỉnh 5. Khi quay tay 7 qua các cặp bánh răng 8- 9- 10- 11 làm cam thùng 6 quay. Cam thùng quay làm tay đòn điều khiển việc đóng mở li hợp vấu 37 và các bánh răng hộp tốc độ. - Xích chạy dao thẳng đứng là dịch chuyển thẳng đứng của ống trục chính với trục quay- đuợc thực hiện qua các cặp bánh răng 12- 13, bộ truyền ma sát vô cấp 14, cặp trục vít bánh vit15- 16, cơ cấu đảo chiều với các bánh răng17, 18, sau đó đến bộ truyền bánh răng 19- 20 rồi trục vít- bánh vít 21- 22 và qua bánh răng 23 ăn khớp với thanh răng của ống trục chính. Để thay đổi lượng chạy dao người ta quay tay quay 24 qua cặp bánh răng côn 25- 25’ đến bánh răng 26 làm quay bánh răng- đai ốc 27, khi đai ốc 27 quay làm vít me tăng 28 tịnh tiến làm thay đổi khoảng cách hai nửa côn bánh chủ động của truyền dẫn ma sát 14. Như vậy bằng cách thay đổi khoảng cách chiều trục của dẫn truyền vô cấp14 mà lượng chạy dao của trục chính thay đổi trong phạm vi 0,03- 0,16 mm/vg. - Truyền dẫn dịch chuyển dọc của bàn máy được thựcc hiện từ động cơ điều chỉnh một chiều M2 công suất 0,245 kW qua hai cặp trục vít/bánh vít 30- 31, 32- 33, đến bánh răng/thanh răng 34- 35 với thanh răng được kẹp trên bàn máy. Số vòng quay của động cơ được điều chỉnh trong phạm vi rộng. - Dịch chuyển ngang của bàn máy đuợc thực hiện từ động cơ M3 qua xích động học tương tự. - Bàn máy được cố định ở vị trí cần thiết nhờ hộp giảm tốc gắn chặt với giá nhận chuyển động từ động cơ 36. Việc đóng mở cơ cấu kẹp chặt bàn máy bằng các nút tương ứng. dọc mm/vòng ngang mm/vòng Chuyển động tịnh tiến hướng kính của giá dao là sự dịch chuyển theo hướng kính khi mâm dao quay. Giá dao nhận được chuyển động nhờ cơ cấu vi sai, trong cơ cấu này nhận hai chuyển động là: chuyển động tiến từ bánh răng rộng Z= 57 trên trục XVII qua hộp vi sai và chuyển động phụ từ bánh răng Z 58- 22, làm mâm dao quay. Hai chuyển động trong cơ cấu vi sai được tổng hợp làm môti chuyển động và bánh răng Z24. Sau đó qua cặp bánh răng Z= 116 và Z= 22 và truyền động trục vít -1/22 làm quay bánh răng Z= 16; làm dịch chuyển thanh răng có modul m= 3mm, do đó giá dao tiến hướng kính. Bứoc tiến lớn nhất của giá dao tiến hướng kính khi ivs= 5/6 là S= 1vg mâm. mm/vg Công dụng vi sai trong cơ cấu tiến hướng kính của giá dao, có thể xác định sự phụ thuộc giữa số vòng quay trục vi sai và mâm dao. Theo công thức Vi- Lít ta có: Trong đó n1 là số vòng quay của trục XXI n4 là số vòng quay đầu ra của trục vi sai có số bánh răng Z= 24. n0 là số vòng quay của trục vi sai. m= 3 là số lần ăn khớp Z1= 20 ; Z2= 15 ; Z3=15 ; Z4= 25 là số răng. Xác định số vòng quay n4 của trục bị động cơ cấu vi sai : Hay n1- n0 = Vậy = - Khi đó hộp vi sai nhận chuyển động quay từ mâm dao của cặp bánh răng 58- 22, vậy số vòng quay của hộp là : Trong đó nmâm là số vòng quay của mâm dao. Từ giá trị n0 thay vào công thức trên ta có : Xác định số vòng quay Z= 116 truyền dẫn tiến hướng kính giá dao, mà nó nhận đuợc chuyển động từ trục bị động của cơ cấu vi sai qua bánh răng Z= 24, ta có : Thay giá trị n4 vào công thức ta có : Như vậy, bánh răng Z= 116 lắp tự do trên mâm quay quay với số vòng quay nhận đuợc bằng số vòng quaycủa mâm dao. Vì chuyển động quayđó của Z= 116 mà Z= 28, sẽ quay vòng quanh tâm của mâm, và đồng thời quay quanh tâm cảu bản thân nó. Từ đây chuyển động sẽ được truyền vào giá dao hướng kính. Nếu như chuyển động của hộp bước tiến bị ngắt thì n1= 0 và số vòng quay Z= 116 sẽ là n116 = nmâm ; tức là nó cùng quay với mâm, không có chuyển động tướng đối và bánh răng Z= 22 trên trục XXIII cũng không quay quanh tâm nó, như vậy sẽ không có chuyển động tiếnhướng kính. Truyền dẫn chạy không. Trong máy doa có động cơ truyền dẫn chạy nhanh khi chạy không tải, truyền dẫn đó dùng cho bàn, ụ sau có ổ đỡ trục tâm và ụ trục chính bên phải. Chuyển động được chuyền động từ động cơ điện công suất 2,8 kW và n= 1450 vg /ph. Khi đóng khớp nối thì chuyển động sẽ qua các cặp bánh răng của hộp giảm tốc 31- 58 và 45- 51 trên trục XXV. Khi cần chuyển động chạy nhanh của hộp bước tiến thì đóng khớp nối trên trục XIV. 1.2. Đặc tính kỹ thuật và khả năng công nghệ Bài 2: Vận hành máy doa ngang Giới thiệu: Máy doa nằm trong họ máy khoan và máy phay nhưng công dụng của nó rộng rãi hơn nhiều cho nên máy doa có một vị trí quan trọng trong sản xuất cơ khí. Phân loại và công dụng : Trong máy doa có các loại máy doa thường ,máy doa tọa độ và máy doa kim cương. Dựa vào hình dáng để phân loại ta có máy doa vạn năng và máy doa chuyên dùng. Tất cả các loại máy doa vạn năng đều có thể gia công đạt độ chính xác bình thường và chính xác cao. Trong điều kiện hiện có của cơ sở đào tạo, bài học này sẽ trang bị cho học sinh các kiến thức và kỹ năng cơ bản để làm quen với một loại máy doa điển hình, làm cơ sở sau này cho học sinh sử dụng được các loại máy khác trong nhóm Mục tiêu: - Tóm tắt được nội quy xưởng, kỹ thuật an toàn khi sử dụng máy. - Trình bày được nguyên lý làm việc, các xích truyền động (có bản vẽ) của máy doa ngang. - Mô tả được các bộ phận chính, phụ tùng kèm theo của máy doa và trình bày được tính năng, công dụng của chúng. - Trình bày được quy trình kiểm tra, vận hành, chăm sóc bảo dưỡng máy đúng kỹ thuật. - Thao tác vận hành được máy doa đứng đúng kỹ thuật và đảm bảo an toàn cho người và máy. - Rèn luyện tính kỷ luật, kiên trì, cẩn thận, nghiêm túc, chủ động và tích cực sáng tạo trong học tập. 1. Công nghệ doa và đặc tính kỹ thuật máy doa ngang. Căn cứ vào vị trí của trục chính bắt dao có các loại máy doa trục đứng, máy doa ngang, máy doa một trục và máy doa nhiều trục.Ngoài ra còn có loại máy doa tọa độ, đặc điểm của loại này để gia công độ chính xác và tâm lỗ đòi hỏi độ chính xác cao, nó gồm loại một trụ và loại hai trụ. Máy doa vạn năng có thể thực hiện các công việc như khoan, doa các chi tiết đúc hoặc rèn lớn và nặng, có lỗ hoặc hệ lỗ bố trí. Trên các bề mặt khác nhau. Trên máy có thể hoàn thành các công việc hoặc một số công việc khác nhau như khỏa mặt đâu, cắt gen, phay ở trên các chi tiết lớn mà không sử dụng các máy khác được. Trong các loại máy vạn năng thì sử dụng rộng rãi nhất là máy doa có trục chính nằm ngang , mà người ta gọi là máy doa ngang. Đặc tính kỹ thuật của máy doa ngang Hình dáng chung và các bộ phận chính của máy. Máy doa ngang : gồm thân máy là loại hộp có dẫn hướng dọc, đặt lên nó ụ sau có gối đỡ trục dao. Bàn máy có thể dịch chuyển trên đường dẫn trượt thân máy nhờ các bàn trượt dưới, phần quay của bàn máy ở trên bàn trượt ngang và dịch chuyển vuông góc thân máy. Bên phải thân máy nắp trước; ụ trục chính có hộp tốc độ và hộp bước tiến di động trên đường dẫn trượt thẳng đứng của ụ trước. Máy có hai loại chuyển động chính : quay trục chính để làm tất cả các công việc chủ yếu và quay mâm, để khi gá doa hướng kính làm việc. Khi khoan và doa thì chuyển động tiến có thể ở trục chính hay ở bàn dao theo hướng dọc. Khi phay thì bước tiến nhận được ở ụ trục chính hoặc ở bàn dao theo hướng ngang. Cắt mặt đầu và rãnh thì có thể sử dụng mâm quay, còn bước tiến nhận được ở giá dao hướng kính . Để cắt ren, trục chính nhận dược chuyển động hướng trục theo bước ren. Sau đây là một số công việc hoàn thành trên máy doa nằm ngang : Khoét lỗ bằng trục chính . Khoét lỗ bằng mâm quay. Tiện ngoài. Xén mặt đầu. Xén mặt đồng thời khoét lỗ. Cắt ren. Máy doa ngang 2625 Máy doa ngang 2625 dùng để khoan, khoét, doa mở rộng lỗ , các ren ngoài ren trong , khỏa mặt đầu , phay mặt phẳng, phay mặt tùy hình vẽ các công việc khác trong sản xuất hàng loạt và đơn lẻ. Đặc tính kĩ thuật của máy Đường kính trục chính doa 85mm Chiều dài khoảng chạy trục chính 600mm Kích thước bàn máy 800x1000 Phạm vi điều chỉnh tốc độ (v/ph) Trục chính 20 -1000 Mâm 10 -200 Hình dáng chung và các bộ phận chủ yếu của máy : Chuyển động chính là chuyển động quay tròn của trục chính hoặc mâm , được truyền tử động cơ truyên dẫn chính hai tốc độ, công suất : N=6.5kw. Tốc độ quay tròn 1450v/ph hay là 2900v/ph. Qua truyền động đai truyền hình thang có đường kính bánh đai Ø90, Ø279mm và trục quay khối bành răng ba bánh khối này truyền vào trục hai và có khối bánh răng ba bánh sang trục III làm trục IV quay. Chuyển động tử trục này truyền qua cặp bánh răng 43-58 vào ống VI trong ống này lăp then với trục VII. Khi đóng khớp nối U1, thông qua cặp bánh răng 22-58 truyền chuyển động qua cho mâm. Số tốc độ của trục chính và mâm: K=2.3.3=18 Tốc độ quay lớn nhất của trục chính là : Nmax=1450. .0,98... =1000v/p. Chuyển động tiến của trục chính Chuyển động tiến của trục chính được xác định tử một vòng quay của trục chính . Trục chính VII dịch chuyển dọc trục trong bạc VI có lỗ then hoa.Trên bạc có bánh răng z=58, quay với bánh răng 4 5 trên trục IV. Từ bánh răng rộng z=55, chuyển động tiến trên trục được truyền qua bánh răng z=56 trên trục VIII, từ trục này truyền qua cặp bánh răng 42 42, qua khối bánh răng 3 bậc B3 trên trục chính vào trục X, qua hai khối bánh răng 2 bậc B4 và B5 trên trục XI vào trục XII. Qua bánh răng z=50 và z=42 làm trục XIV quay .Từ đó, qua cơ cấu khớp nối an toàn IIn1 thông qua các bánh răng 59- 45 bánh răng côn 21 42, cặp trục vít bánh vít 4/29,bộ bánh răng côn đảo chiều khớp nối M2 và M3 truyền chuyển động sang trục XVIII , qua cặp bán răng 48- 33 trục XIX, cặp bán răng 50-69 quay vít bước t=3.8mm.Đai ốc găn liền với trục chính VII dịch chuyển tạo nên bước tiến dọc trục. Bước tiến hướng trục lớn nhất : Bước tiến đứng của ụ trục chính : Đường chuyển động này nhận chuyển động đến trục đứng XVI, cũng tương tự trục chính tiến hướng trục. Phía dưới trục XVI có cặp bánh răng côn ăn khớp z=19 làm quay bán răng z=27. Trên trục XXV bán răng z=22 trượt dọc trên trục nhờ then và nối chuyển động đến bán răng z=44 trên trục XVI. Sau đó truyền chuyển động qua bộ đảo chiều hình côn có khớp nối U4 trên trục XXVII khớp nối U5 dùng điều khiển khi cần đóng chuyển động tiến của ụ trục chính. Khi đóng vấu với bánh răng z=26 thì chuyển động qua bánh răng 36-36-33-29 vào trục dọc XXXI. Từ chuyển động của trục này có đường chuyển động như nhau sang trái truyền động vào ụ phải, thông qua bánh răng 18 - 48 ; trục vít đứng t =2x3 vào ụ trước Bước tiến bàn máy Bước tiến của bàn xác định bởi 1 vòng quay trục chính. Đường truyền đến trục XXVII qua bộ đảo chiều côn; khi khớp nối U5 đóng về phía dưới, qua cặp trục vít, bánh xe vít làm quay bán răng xoăn z=11 ăn khớp với thanh răng có m=5mm. Nếu khớp nối U5 ở vị trí giữa thì có thể đóng nối với U7 và thông qua cặp bánh răng 33-29 nhận chuyển động quay vài vít me ngang của bàn có bước t1=6mm(trục XXIX). Bước tiến dọc và ngang lớn nhất của bàn máy theo phương trình sau : Smax =1vg.Tch. dọc . 2. Các bộ phận chính, phụ tùng 2.1. Trục chính – Các chuyển động và điều chỉnh Trục chính mang dao cắt thực hiện các chuyển động sau: Chuyển động quay của trục chính thực hiện gia công các công việc khoan , khoét và doa lỗ có đường kính nhỏ, dao được định tâm với trục chính thông qua côn mooc N5 Khi gia công các hệ lỗ nhiều hơn một lỗ có yêu cầu độ đồng tâm cao dao được lắp trên trục gá dao dài và được đỡ trên ụ 2 Khi gia công mặt phẳng hoặc các lỗ có đường kính lớn dao được lắp trên mâm gá dao lúc này ta sử dụng dao như dao tiện vai hoặc như dao tiện lỗ lúc đó chuyển động của dao có hai chuyển động đồng thời đó là vừa quay quanh tâm trục chính vừa tịnh tiến theo hướng kính . 2.2. Bàn máy – Các chuyển động và điều chỉnh Bàn máy mang phôi chuyển động theo hai phương OX , OY và quay quanh OZ di chuyển nhờ vào trục vít me , đai ốc Khi gia công các hệ lỗ toạ độ điều chỉnh phôi thông qua hai phương OX và OY Khi gia công các hệ lỗ 2.3. Trục dao doa điều chỉnh – Các phương pháp lắp trên trục chính. Tài liệu cần tham khảo: - Phạm Quang Lê. Kỹ thuật phay. NXB Công nhân kỹ thuật – 1980. - A.Barơbasốp. Kỹ thuật phay. NXB Mir Matxcơva– 1984. - Trần Thế San, Hoàng Trí, Nguyễn Thế Hùng. Thực hành cơ khí Tiện-Phay-Bào-Mài. NXB Đà Nẵng, 2000. - Phạm Quang Lê. Hỏi đáp về Kỹ thuật Phay. NXB Khoa học và kỹ thuật, 1971