Tải bản đầy đủ

CHƯƠNG 3 ĐIỀU CHỈNH MÁY TỰ ĐỘNG VÀ BÁN TỰ ĐỘNG

chơng III
"Điều chỉnh máy tự động và bán tự động"
I. Sơ đồ gia công và những đặc điểm khi thiết kế qui trình công
nghệ trên máy tự động và bán tự động.
Để gia công các chi tiết trên các máy tự động và bán tự động, cần
phải: - tính toán điều chỉnh máy, chế tạo hoặc chọn các cam và các thiết bị
gá lắp chuyên dùng khác, thực hành điều chỉnh máy. Việc thiết kế qui trình
công nghệ có những đặc điểm riêng (thể hiện trên sơ đồ gia công) dới đây:
1- Làm trùng tới mức tối đa các nguyên công làm việc và chạy
không. Tăng số lợng các dụng cụ cắt làm việc đồng thời. Không làm trùng
các nguyên công gia công tinh với gia công thô (trừ trờng hợp việc làm
trùng này không làm giảm chất lợng bề mặt gia công).
2- Các bề mặt ngoài có dạng hình trụ đợc thực hiện bằng cách tiện
ngoài bằng các dao tiện gá đặt theo hớng kính, hoặc theo tiếp tuyến.
b
a

a
df

d


(theo hướng kính)
bằng dao rộng bản

3- Tiện các bề mặt định hình chính
xác cần thực hiện bằng hai dao - dao tiện
thô và dao tiện tinh, nhằm tăng tuổi bền
của dao.
Dao tiện định hình thờng đợc gá ở
các bàn dao ngang.
4- Khi cắt đứt: để trên mặt bên của
chi tiết không để lại phần thừa, ta làm
lỡi cắt trớc của dao nghiêng đi một góc
nào đó về phía chi tiết đợc cắt. Nh vậy
khi chạy dao ngang thì đỉnh đầu dao sẽ

(theo tiếp tuyến)

a
d

b

a


c

d

39


cắt hết đến tận đờng tâm của chi tiết, chi tiết sẽ rơi xuống, còn phần thừa
nhô ra có dạng hình côn sẽ còn lại trên mặt bên của phần phôi thanh. Dao
sẽ chuyển động tiếp để cắt nốt phần còn lại này.
5- Trớc khi khoan các lỗ nhỏ cần khoan lỗ định tâm, khi cần thiết có
thể thực hiện vát mép lỗ đồng thời với lúc khoan lỗ định tâm.
Khoan lỗ nhỏ và sâu cần thực hiện bằng một vài lần chạy tiến - lùi
dao để tạo điều kiện làm nguội mũi khoan và thoát phoi. Lần tiến dao thứ

nhất khoan đạt chiều sâu bằng ba lần đờng kính, lần thứ hai khoan thêm độ
sâu bằng hai lần đờng kính, lần thứ ba thêm độ sâu bằng một lần đờng kính
lỗ gia công.
Để giảm thời gian gia công và cải thiện điều kiện thoát phoi, khi
khoan lỗ bậc trớc tiên khoan lỗ có đờng kính lớn, sau đó khoan lỗ có đờng
kính nhỏ.
6- Không đợc tiện các rãnh sâu trên phôi trớc khi kết thúc tất cả các
công việc gia công, vì tiện rãnh sẽ làm giảm độ cứng vững của phôi và có
thể làm gãy phôi.
7- Để nâng cao trình độ chính xác gia công thì ở cuối hành trình
chạy dao công tác cần dừng bàn dao trong khoảng 2 ữ 5 vòng quay của trục
chính.
8- Để đảm bảo độ đồng tâm cao giữa mặt ngoài và mặt trong, cũng
nh giữa các mặt bậc của chi tiết, cần thực hiện nguyên công gia công lần
cuối các bề mặt này trên cùng một vị trí.
9- Việc bố trí các nguyên công giữa các bàn dao và các vị trí phải
sao cho tạo nên đợc sự đồng đều về tải trọng và thời gian gia công trên mỗi
vị trí gần bằng nhau. Các nguyên công nặng thờng đợc bố trí trớc. Ngoài
ra các dụng cụ cắt phải bố trí sao cho các lực xuất hiện trong quá trình cắt
có thể cân bằng với nhau.
10- Nếu không làm giảm chất lợng gia công, có thể chia nguyên
công dài nhất thành nhiều phần và thực hiện trên hai hoặc ba vị trí . Trong
trờng hợp việc chia nh vậy làm giảm chất lợng gia công thì cần bố trí một
nguyên công gia công lần cuối do một dụng cụ thực hiện trên một hành
trình chung.
11- Cần kiểm tra để loại trừ khả năng va chạm giữa các dao, giữa
các dụng cụ cắt, đặc biệt ở các nguyên công cùng làm việc đồng thời.
Khi thành lập qui trình công nghệ gia công cần phải chọn dụng cụ
cắt, lựa chọn chế độ cắt, việc này đợc tiến hành theo các số liệu đã cho
trong thuyết minh máy, hoặc theo các sổ tay chuyên dùng.

40


II. Nội dung các bớc tính toán điều chỉnh.
Việc tính toán điều chỉnh thờng bao gồm các bớc dới đây:
1- Thiết kế qui trình công nghệ, bố trí các nguyên công trên các vị
trí và các bàn dao của máy.
2- Tính các chế độ cắt, xác định số vòng quay của trục chính và
lợng chạy dao đối với từng dụng cụ cắt.
3- Xác định hành trình làm việc của các dụng cụ cắt.
4- Xác định thời gian của từng bớc công nghệ.
5- Xác định thời gian của các chuyển động công tác và chuyển
động phụ.
6- Tính năng xuất của máy.
7- Tính các thông số của cam, xây dựng hình dáng cam, hoặc dựa
vào kết quả đã tính để chọn cam, trong số những cam tiêu chuẩn
có gửi kèm theo máy.
8- Lập phiếu điều chỉnh.
1- Thiết kế quy trình công nghệ và bố trí các nguyên công trên các vị
trí và các bàn dao:
Dựa vào chi tiết gia công và những đặc trng cụ thể của máy và những
đặc điểm đã nói ở trên mà thiết kế qui trình công nghệ sao cho phù hợp.
Nội dung và phơng pháp thiết kế quá trình công nghệ đã đợc nghiên cứu
trong giáo trình "Công nghệ chế tạo máy".
2- Xác định số vòng quay của trục chính:
Sau khi đã tính toán các chế độ cắt gọt cho từng nguyên công theo
các tài liệu hớng dẫn của giáo trình "Nguyên lý và dụng cụ cắt" ta sẽ xác
định đợc số vòng quay của trục chính theo công thức:
1000v
n=
v/phút
d
v - vận tốc cắt: (m/phút).
d- đờng kính gia công (mm).
Trong khi tính ta có thể nhận đợc một số giá trị vòng quay khác nhau
ví dụ khi tiện n 1, khoan n2 , cắt ren n3 , v.v... Ta chỉ chọn một trong số các
vòng quay trên mà thôi. Thông thờng ngời ta chọn số vòng quay khi tiện để
làm số vòng quay tính toán. Đối với những nguyên công có số vòng quay
khác với số vòng quay tính toán thì xác định hệ số K.
n
{K=
}
n'
41


n - số vòng quay tính toán của trục chính trong một phút.
n' - số vòng quay trong một phút đòi hỏi đối với bớc công nghệ
tơng ứng đã cho.
3- Xác định hành trình làm việc của dụng cụ cắt:
Hành trình làm việc của dụng cụ cắt bao gồm chiều dài của phần
cần gia công và khe hở "a" (cần thiết để tránh sự va đập của dụng cụ cắt và
phôi). Đối với các máy tự động một trục chính a = 0,3 ữ 1 mm. Đối với các
máy tự động nhiều trục chính a = 0,5 ữ 3mm.
Hành trình làm việc L phụ thuộc vào từng bớc công nghệ cụ thể. Ví
dụ:
- Khi tiện dọc:
a
L = a + b (mm)
b
- Khi cắt đứt:
L = a + 0,5d + c + 0,5(mm)
Giá trị c có thể lấy bằng 0,3B
a
(B là chiều rộng của dao cắt).
c
d
- Khi cắt ren:
L = t (m + (2 ữ 3)) mm
m - số vòng ren có trên phần cắt ren.
t - bớc ren.
Tơng tự nh trên tuỳ từng bớc công nghệ cụ thể mà ta sẽ xác định đợc
hành trình làm việc L.
4- Xác định thời gian hành trình làm việc của từng bớc công nghệ
Nếu gọi S là lợng chạy dao mm/vòng của bớc công nghệ đó thì lợng
chạy dao trong một phút sẽ là Sn' mm/phút và thời gian của hành trình làm
việc sẽ là:
tlv =

L
(phút) (đối với một bớc công nghệ).
S . n'

Khi thiết kế cam thì thời gian của hành trình làm việc của mỗi bớc
công nghệ lại đợc đánh giá bằng số vòng quay của trục chính đã thực hiện
trong khoảng thời gian đó, khi trục chính quay với tốc độ nh tốc độ đã tính
toán.
n
Khi thay n' =
vào công thức trên và biến đổi ta có:
K
L
tlv ì n =
ìK
(1 bớc công nghệ)
S
42


Đặt: nl.v.i = tl.v ì n là số vòng quay của trục chính đã quay trong
khoảng thời gian hành trình làm việc của dụng cụ cắt, ứng với bớc công
nghệ thứ i nào đó.
Ta có:

{ n l.v.i =

L
. K + nl.v }
S

Với bớc công nghệ mà có n' = n thì K = 1.
Khi đó

{ n l.v.i =

L
+ nl.v }
S

Chú ý: Đại lợng nl.v là số vòng quay của trục chính thực hiện khi
dụng cụ cắt dừng lại ở cữ chặn cuối hành trình, chỉ lấy trong trờng hợp xét
ra cần tiết ( nl.v = 2 ữ 5 vòng). Đối với các máy điều khiển bằng cam
thùng thì không cần tính đến giá trị nl.v .
5- Xác định thời gian gia công chi tiết và năng suất của máy:
Khi tính toán thời gian gia công chi tiết, ta chỉ tính các chuyển động
công tác và chuyển động phụ của các bàn dao, các cơ cấu mà thời gian thực
hiện của chúng không bị trùng với thời gian thực hiện các chuyển động
khác (không bị phủ).
Tổng số vòng quay của trục chính cần thiết để thực hiện tất cả các
hành trình công tác của các bớc công nghệ sẽ là:
{ n lv =

z



i =1

nlvi } (vòng)

i - số thứ tự của bớc công nghệ không bị trùng.
z - số lợng bớc công nghệ không bị trùng.
Vậy thời gian thực hiện hành trình công tác khi gia công chi tiết sẽ là:
n
{ tlv = . v } (phút)
n
n - số vòng quay tính toán của trục chính trong 1 phút.
+ Thời gian thực hiện các chuyển động phụ:
Phụ thuộc vào truyền dẫn điều khiển:
+ Đối với các máy tự động Rêvonve có trục phụ, thời gian thực hiện
các chuyển động phụ có thể tính theo công thức:
{ tphụ = tK + mtq + tl } (giây)
tK - thời gian phóng và kẹp phôi.
tq - thời gian một lần quay đầu Rêvonve (theo lý lịch máy).

43


m - số lần quay đầu Rêvonve trong một chu kỳ gia công, không
trùng với các nguyên công khác.
tl - thời gian lùi dao cắt đứt sau khi đã cắt xong, thờng lấy từ
1 ữ 1,5 (gy).
+ Đối với máy tự động nhòm II. Ta có:
ff
{ tphụ =
}
360 o . n ff
ff - góc quay của trục phân phối khi quay nhanh (thờng lấy
ff = 180o ữ 270o
nff - số vòng quay của trục phân phối trong một phút khi
quay nhanh.
+ Vậy số vòng quay của trục chính khi thực hiện tất cả các chuyển
động phụ sẽ là:
{ nphụ = n ì tphụ }
Số vòng quay của trục chính khi thực hiện xong một chu kỳ gia công
sẽ là:
nchu kỳ = nl.v + nphụ (vòng)
Thời gian gia công xong một chi tiết là:
n chukỳ
T=
(phút)
n( tínhtoá n)
Năng suất của máy là:
Q=

n tínhtoá n
1
=
(chiếc/phút)
nchukỳ
T

Chú ý: Những tính toán ở trên cũng có thể thay đổi đôi chút tuỳ theo
những điều kiện cụ thể của việc điều chỉnh máy.
III. Tính toán thiết kế cam:
A. Cam đĩa:
1- Phơng pháp xây dựng biên dạng cam:
Đối với mỗi máy tự động và các bàn dao của máy đó đều có các
đĩa - phôi xác định. Để thuận lợi cho việc thiết kế và xây dựng biên dạng
cam, trên mỗi đĩa phôi đều chia thành 100 phần bằng nhau. Góc quay của
cam ứng với một bớc công nghệ nào đó sẽ đợc đánh giá bằng số vạch chia
mà trên đó cam đã quay. Vạch số 0 đợc lấy trùng với đờng tâm của lỗ định
vị cam. Để xây dựng biên dạng cam ta cần biết: bán kính ban đầu xuất
phát (Ro) và kết thúc (R) cũng nh số vạch chia thuộc phần biên dạng cam
đó. Để chuyển động đợc đều đặn biên dạng cam ở phần hành trình công tác
có dạng đờng cong Ac-ci-met.

44


+ Phơng pháp xây dựng biên dạng cam trong hành trình công tác đợc
tiến hành nh sau:
Khi cam quay biên dạng cam sẽ tác động lên con lăn ở đầu cần, tâm
con lăn sẽ chuyển động trên quĩ đạo là một cung tròn có tâm 0 1 và bán kính
r.
Giả sử biên dạng cam nằm trong vạch chia m 1 và m5. Bán kính ban
đầu là Ro và kết thúc là R.
Qua các điểm m1 và m5 với bán kính r.
Ta vẽ các cung m1m1 và
m5m5 . Tâm của các cung này
Bàn dao
nằm trên vòng tròn bán kính
R1. Từ tâm 0 của cam lần lợt
r1
quay các cung tròn với bán
01
r
kính Ro và R. Các cung này cắt
m5
các cung m1m1 và m5m5 . Từ
5
R
các giao điểm này ta lấy trên
34
m4
12
m
R
m1m1 và m5m5 một đoạn nhỏ
1
9
0m
m3
bằng bán kính con lăn, ta đợc
m
8
m
m
Ro
các điểm 5 và 6. Các điểm này
m2
7
chính là các vị trí của tâm con
6
m1
lăn trên đầu cần ở vị trí ban
đầu và kết thúc của biên dạng
cam trong hành trình công tác.
Bây giờ ta lại chia cung m1m5 thành nhiều phần bằng nhau tuỳ ý (số
phần càng nhiều, biên dạng càng chính xác). Giá dụ ta chia thành 4 phần
bằng nhau. Từ các tâm trên vòng tròn bán kính R 1 ta vẽ các cung m2m2 ,
5

4

3

1

2

m3m3 , m4m4 với bán kính r. Tiếp đó từ 0 với bán kính 0 ữ 6 ta vẽ vòng tròn
đến cắt cung m5m5 tại điểm 1. Ta lại chia đoạn cung 1 ữ 5 (nằm trên cung
m5m5 ) thành 4 phần bằng nhau, ta đợc các điểm 2, 3, 4.
Từ tâm 0 với bán kính 0 ữ 4 ta vẽ vòng tròn đến cắt cung m4m4 tại
điểm 9. Sau đó với bán kính 0 ữ 3 ta cũng vẽ tơng tự đến cắt cung m3m3 tại
điểm 8 và v.v...
Các điểm 7, 8, 9 là các vị trí trung gian của tâm con lăn. Từ các điểm
này vẽ các vòng tròn có bán kính bằng bán kính con lăn. Kế đó ta vẽ đờng
cong đều đặn tiếp xúc với các vòng tròn này, ta sẽ có biên dạng phần công
tác của cam.
+ Dới đây là phơng pháp xây dựng biên dạng cam tuy kém chính
xác, song lại đơn giản và thuận tiện hơn.

45


Cũng tơng tự nh ví dụ trên.
Thoạt đầu ta chia m1m5 thành
những phần bằng nhau. Qua các
điểm m1 , m2 , m3 , m4 , m5 ta kẻ
các bán kính. Từ điểm 0 vẽ các
cung có bán kính Ro và R cắt các
bán kính 0m1 và 0m5 tại các điểm 6
và 5.
Vòng tròn bán kính 0 ữ 6 cắt

R
m5 1
0
Ro

m1

3

4

m5

9

m4
m3

m1 m2
6

2

5

m4

8

m3

7

m2

bán kính 0 ữ 5 tại điểm 1. Chia đoạn
1 ữ 5 thành các phần bằng nhau. (Ví dụ ta chia thành 4 phần, cũng nh chia
cung m1m5) , ta sẽ có các điểm 2, 3, 4. Vẽ vòng tròn bán kính 0 ữ 4 cắt
m4m4 tại điểm 9, vẽ vòng tròn bán kính 0 ữ 3 cắt m3m3 tại điểm 8, v.v...
Nối các điểm 6, 7, 8, 9 và 5 bằng đờng cong đều đặn, ta sẽ đợc biên
dạng cam cần thiết (với mức độ không cần chính xác cao).
Khi cắt ren, để ren không bị đổ về một phía, thì khi tiến hành cắt
chuyển động của bàn dao cần chậm hơn chuyển động của dụng cụ cắt đôi
chút; khi tháo dụng cụ cắt thì chuyển động của bàn dao lại nhanh hơn
chuyển động của dụng cụ cắt đôi chút. Muốn vậy ta phải điều chỉnh lại đôi
chút biên dạng cam.
Ta giả thiết phần biên dạng cắt ren nằm giữa các vạch m 1 và m2 ,
trong giới hạn bán kính Ro và R. Trên phần m2m3 sẽ thực hiện tháo ren.
Bằng phơng pháp thông thm1
ờng ta xây dựng đợc biên dạng
Cắt ren
CAD. Sau đó để điều chỉnh, từ
h
m
R
điểm A ta lấy về phía tâm 0 một
2 A
B
Tháo ren
C
đoạn h (h = 1 ữ 2mm) ta sẽ có
m3
điểm B. Đờng CBD là biên dạng
D
Ro
đã đợc điều chỉnh.
Ngoài phần biên dạng cam đợc xử dụng trong chạy dao công tác ra,
trên cam còn có các biên dạng dùng để tiến dao nhanh vào chi tiết gia công
và lùi nhanh sau khi đã gia công xong. Yêu cầu với những biên dạng này là
giảm đợc thời gian của các hành trình phụ và giảm lực quán tính của bàn
dao. Muốn vậy biên dạng cam phải sao cho khi bắt đầu hành trình thì bàn
dao chuyển động nhanh dần đều, còn khi hành trình kết thúc thì là chuyển
động chậm dần đều. Để thoả mãn điều kiện này biên dạng có dạng là đờng
Parabôn. Để nhanh chóng và thuận lợi trong quá trình xây dựng biên
dạng cam, ngời ta thờng vẽ theo các mẫu chuyên dùng có sẵn. Các mẫu
này thờng phụ thuộc vào thời gian chu kỳ gia công.
46


Ví dụ: Trên hình là mẫu biên dạng cam tiến dao và lùi dao nhanh của
các bàn dao máy tiện Rêvonve:
- Phần trên của dỡng dùng
Lùi xa
cho cam đầu Rêvonve.
- Phần dới: dùng cho cam
Tiến vào
các bàn dao ngang.
40
R=75
2- Bố trí phần biên dạng của
cam trên cam:
Tiến vào
Các biên dạng cam của các
Lùi xa
bớc công nghệ phải bố trí xếp
sắp theo một trật tự và có mối quan
hệ xác định với nhau. Cam đợc chia thành 100 vạch đều nhau. Mỗi đờng
cong biên dạng của mỗi bớc công nghệ đợc xây dựng trên một góc quay
của cam bằng số lợng các vạch chia của cam tơng ứng với bớc công nghệ
đó.
- Riêng đối với đầu Rêvonve, nếu số vạch chia để chuyển đổi đầu quá
nhỏ thì con lăn nhiều khi không còn có chỗ lăn để chuyển từ phần làm việc
này sang phần làm việc khác. Do đó căn cứ vào thời gian gia công xong
một chi tiết và kinh nghiệm thực tế, ngời ta xây dựng bảng tra cứu "Số vạch
chia trên cam đối với các công việc phụ" (các chuyển động phụ).
- Nếu ta gọi Uf là tổng số vạch chia trên cam cần thiết để thực hiện
tất cả các chuyển động phụ, thì số vạch chia còn lại để thực hiện các
chuyển động công tác sẽ là : (100 - Uf) vạch.
Khi đó số vòng quay của trục chính tơng ứng với một vạch chia của
hành trình công tác sẽ là:
q=

n v
(vòng/1 vạch)
100 U f

Số vạch chia ứng với mỗi hành trình công tác sẽ là:
Ui =

n . v .i
q

nl.v - là số vòng quay của trục chính cần thiết để thực hiện xong tất
cả các hành trình công tác.
nl.v.i - là số vòng quay của trục chính cần thiết để thực hiện xong
một bớc công nghệ thứ i.

47


3- Xác định bán kính cam ở đầu và cuối hành trình:
1

Sanga

Đầu Rêvonve

Lmin
L

r1

L

r
Rmax
Cam

Nếu ở cuối hành trình đầu Rêvonve dừng lại cách đầu sanga (mặt 1
cố định) một khoảng Lmin thì bán kính của cam ở cuối hành trình sẽ là:
1
R = Rmax và ở đầu hành trình là: Ro = Rmax - L ì .
i
r
i = 1 là tỷ số truyền của cơ cấu tay đòn truyền dẫn .
r
L - là chiều dài hành trình công tác của dụng cụ cắt.
Lmin - cho trong lý lịch máy.
Trờng hợp tổng quát: đầu Rêvonve thờng dừng lại cách mặt 1 một
khoảng L = Lmin + L. Khi đó bán kính cam ở đầu và cuối hành trình công
tác sẽ là:
1
R = Rmax - L ì
i
1
Ro = Rmax - (L + L) ì
i
B. Cam trụ:
Ngoài cam đĩa ra trên các máy tự động còn xử dụng rộng rãi loại
cam trụ. Khi ta khai triển cam trụ trên một mặt phẳng ta sẽ đợc hình khai
triển dới đây:
Các phần rãnh cam có dạng đờng xoắn vít sẽ đợc thể hiện thành
các
F
h
đoạn thẳng.
C

t
B

b

Đoạn AB để bàn dao tiến vào nhanh. Góc là góc nâng của
G đờng
o E
'D
hay
360
xoắn vít trên phần AB.


Đoạn BC là phần
A
D

chạy dao công tác, góc
p
n
n
D

n

48


là góc nâng của đờng
xoắn trên phần BC; h là
hành trình công tác lớn
nhất.
Đoạn CD là phần
lùi dao nhanh. Góc là
góc nâng của đờng xoắn
thuộc phần này.
n : là góc quay của cam cho toàn bộ hành trình;
p : là góc quay của cam ở phần chạy dao công tác.
Góc nâng của đờng xoắn vít trên phần chạy dao tiến vào và lùi dao
nhanh thờng lấy trong giới hạn:
= 30o ữ 45o

= 55o ữ 60o

;

Góc nâng đợc xác định phụ thuộc vào giá trị lớn nhất của hành
trình công tác h mà ta đã chọn.
Góc quay n đối với các máy có kết cấu khác nhau thờng lấy trong
giới hạn 120o ữ 240o.
Giá trị lợng chạy dao của bàn dao khi điều khiển bằng cam trụ cũng
đợc tính tơng tự nh truyền dẫn của vít me - đai ốc.
1v/trục chính ì i ì ip ì tb = S mm/vòng
- i : là tỷ số truyền từ trục chính đến trục phân phối trên đó ta gá đặt cam.
- ip : là tỷ số truyền của các đòn bẩy truyền chuyển động từ cam
cho các bàn giao.
- tb : là bớc của đờng xoắn vít trên phần chạy dao công tác của cam.
Từ hình vẽ trên ta có các tam giác đồng dạng BCE và BFG.
p
360 o

vậy:

=

h
tb

360o
tb =
.h
p

tb = D . tg
- D : là đờng kính của tang quay (mm).
Dới đây là ví dụ về hình khai triển cam bàn dao dọc của máy tiện tự
động, bán tự động nhiều trục chính nằm ngang.
Phần 1 là tiến vào nhanh; phần 2 là chạy dao công tác; phần 5 là bàn
dao dừng lại để làm bóng; phần 4 lùi nhanh bàn dao; phần 3 bàn dao dừng
lại ở vị trí ban đầu.
hoặc:

49


Các rãnh cam ở nửa trái của hình khai triển đều có thể đợc thay thế;
hình dáng biên dạng của chúng phụ thuộc vào giá trị hành trình công tác đã
cho, (do đó chúng đợc làm dới dạng các tấm hình trụ rồi ghép lại nên rất
thuận lợi khi muốn thay thế), còn các tấm cam nằm ở nửa phải (180o
phải) dùng để thực hiện các chuyển động phụ sẽ đợc dùng chung cho tất cả
mọi trờng hợp nên sẽ không cần phải thay đổi.
Để giảm lực quán tính, biên dạng cam ở phần tiến vào và lùi ra
nhanh của bàn dao thờng lấy theo dạng đờng hình sin, song để đơn giản
trong khi vẽ và chế tạo cho phép ta thay đờng hình sin bằng các cung tròn
nối tiếp với đờng thẳng.
8o
5
C

2

1

3

4

117o

55o

128o

52o

A
Hành trình
làm việc
B
180o

180o

Chiều quay
IV. Ví dụ về điều chỉnh máy:
A. Điều chỉnh máy tiện tự động Rêvonve
Ví dụ: Hãy tính toán điều chỉnh máy tiện tự động Rêvonve 1140 để
gia công chi tiết vít dới đây:
1x45o
4

24

18
4

20

M16ì2
20
24

3
10

1x45o

5
4

11

Vật liệu thép 12:
Dphôi = 24
Cán tự động

48

50


1- LËp quy tr×nh c«ng nghÖ gia c«ng:
Nguyªn c«ng 1:
- Phãng ph«i ®Õn gèi tùa, sau ®ã
- Quay ®Çu Rªvonve

64

56

§Çu
Rªvonve
120

51


62
+

Nguyên công 2:
- Tiện ngoài phần cắt ren M16x2.
vát canh; quay đầu Rêvonve.

+
+

Đầu
Rêvonve

24
56
94
62

Nguyên công 3:
- Tiện thô bề mặt đờng kính

+
+

Đầu
Rêvonve

20 (đến 20,5).
- Quay đầu Rêvonve.

38
56
80

Nguyên công 4:
- Tiện rãnh ở kích thớc 18.
- Cắt đứt sơ bộ và vát cạnh 1x45o.
- Thực hiện trên bàn dao ngang
trớc và sau.

+
+

+
+

Nguyên công 5:

62

- Tiện tinh bề mặt đờng kính 20.
- Quay đầu Rêvonve và thay đổi
tốc độ và chiều quay của trục phôi.

+ +

Đầu
Rêvonve
35,5
56
82,5

Nguyên công 6:
- Cắt ren M16x2 bằng bàn ren bắt
trên đầu Rêvonve. Thay đổi tốc
độ và chiều quay, tháo bàn ren.

67

Đầu
Rêvonve
24
56
99

Nguyên công 7:
- Cắt đứt, thực hiện trên bàn
dao đứng.
2- Chọn chế độ cắt:

+
+

52


Dựa theo các tiêu chuẩn về chế độ cắt, để gia công vật liệu thép 12
bằng dao thép gió P18, ta chọn các chế độ cắt sau đây:
- Vận tốc cắt khi tiện ngoài và cắt đứt v1 = 65m/phút khi cắt ren
v2 = 8m/phút.
- Lợng chạy dao khi tiện dọc S1 = 0,12mm/vòng, khi tiện ngang S2
= 0,05 mm/vòng và khi cắt đứt S3= 0,04 mm/vòng, (các lợng chạy dao đợc
ghi vào cột 3 của phiếu điều chỉnh).
3- Xác định số vòng quay của trục chính.
Chọn số vòng quay khi tiện ngoài làm số vòng quay tính toán:
n=

1000.65
1000v
=
= 863 v/phút
3,14.24
d

Theo lý lịch máy ta chọn n = 800v/phút.
Vận tốc cắt thực tế sẽ là:
v1 =

dn
3,14.24.800
=
= 60,5 m/phút
1000
1000

Tơng tự nh vậy ta tính số vòng quay của trục chính khi cắt ren: n cắt ren
= 160v/phút.
Vận tốc thực khi cắt ren:
v1 =

d1n cr
3,1416160
. .
=
= 8,05 m/phút
1000
1000

Ta chọn bánh răng thay thế trong hộp tốc độ
a1 = 25 ; b1 = 70
Hệ số K khi cắt ren:

K=

n
800
=
=5
n cr
160

4- Xác định hành trình làm việc của dụng cụ cắt:
+ Nguyên công 2: Tiện ngoài phần cắt ren M16x2:
l2 = a + b2 = 0,5 + 24 = 24,5mm
- a: là phần khoảng cách để dao tiến vào chậm tránh va đập.

+ Nguyên công 3: Tiện thô bề mặt 20 (đến 20,5).
l3 = a + b3 = 0,5 + 14 = 14,5mm
+ Nguyên công 4: Tiện rãnh:
l4 = 0,5 + 0,5 (20,5-18);

l4 = 1,75mm

Cắt đứt sơ bộ và vát cạnh 1 x 45 o lấy l'4 = 3mm
53


+ Nguyên công 5: Tiện tinh bề mặt 20:
l5 = a + b5 + 0,5 = 0,5 + 11 + 0,5 = 12mm
+ Nguyên công 6: Cắt ren M16x2
l6 = t (m+2) = 2 (10 + 2 ) = 24mm
+ Nguyên công 7: Cắt đứt. ở nguyên công 4 đã cắt đứt sơ bộ và vát
cạnh 1 x 45o nên đờng kính còn lại là 22mm. Chiều rộng lỡi dao cắt đứt;
B = 3mm.
l7 = a + 0,5 d + c + 0,5
= 0,5 + 11 + 1 + 0,5 = 13mm
Các giá trị hành trình làm việc của dụng cụ cắt sẽ ghi vào cột 2 của
phiếu điều chỉnh.
5- Xác định số vòng quay của trục chính cần thiết để hoàn thành
xong mỗi bớc công nghệ.
Ta có công thức:
ở đây:

n l.v.i =

L
K + nl.v
S

K = 5 khi cắt ren.
K = 1 đối với tất cả các bớc công nghệ khác.

Chọn n l.v = 0 vì không cần làm bóng, nên dụng cụ cắt không dừng
lại ở cữ chặn cuối cùng.
+ Nguyên công 2: Tiện ngoài:

n2 =

2 24,5
=
= 205 vòng
S 1 0,12


14,5

3
+ Nguyên công 3: Tiện thô bề mặt 20. n3 = S = 0,12 = 121 vòng
1

+ Nguyên công 4: Tiện rãnh ở kích thớc 18.
n4 =

4 1,75
=
= 35 vòng (vì trùng nên không tính)
S 2 0,05

- Cắt đứt sơ bộ và vát cạnh: n' 4 =

'4
3
=
= 60 vòng
S 2 0,05

+ Nguyên công 5: Tiện tinh bề mặt 20.
n5 =

5 12
=
= 100 vòng
S1 0,12

+ Nguyên công 6: Cắt ren M16 x 2.

54


6
24
.K=
ì 5 = 60 vòng
t
2

24
Khi lùi ren: n' 6 = 6 =
= 12 vòng
t
2
7
13
+ Nguyên công 7: Cắt đứt. n 7 =
=
= 325 vòng
S3
0,04
n6 =

Các kết quả đợc ghi vào cột 4 của phiếu.
- Trong cột 5 của phiếu ghi số vòng quay của trục chính để thực hiện
các bớc công nghệ không bị phủ (không trùng nguyên công). Số vòng quay
của trục chính cần thiết để thực hiện xong tất cả các bớc công nghệ trong
hành trình công tác là:
nlv = 205 + 121 + 100 + 60 + 12 + 60 + 325 = 883 vòng
6- Xác định sơ bộ thời gian gia công một chi tiết:
- Thời gian thực hiện các hành trình công tác của các bớc công nghệ là:
60. n .v
60.883
tlv =
=
= 66 gy
n tính
800
- Thời gian thực hiện các chuyển động phụ:
tphụ = tK + mtq + tl (xem phần đã nói )
Căn cứ vào lý lịch máy ta có: t K = 1gy; tq = 1gy ; m = 4 (số lần quay
đầu Rêvonve không bị trùng với các nguyên công khác theo qui trình công
nghệ);
tl = 1 gy.
Vậy

tphụ = 1 + 4 ì 1 + 1 = 6 gy
Thời gian (sơ bộ) để gia công xong 1 chi tiết:
T = tlv + tphụ = 66 + 6 = 72gy

7- Xác định số vạch chia của cam để thực hiện các hành trình phụ.
Căn cứ vào Tsơ bộ = 72gy và bảng cho trong lý lịch máy ta chọn:
- Phóng và kẹp chặt phôi 3 vạch.
- Quay đầu Rêvonve lần đầu 2 vạch. Mỗi lần sau lấy 3 vạch.
- Thay đổi chiều và số vòng quay của trục chính lấy 1 vạch.
- Lùi dao sau khi cắt đứt lấy 1 vạch.
Sau nguyên công 6 đầu Revonve còn phải quay đi hai lần nữa để
chuẩn bị cho việc chặn phôi khi phóng suất phôi mới, nhng vì hai lần quay
này đều có trùng với nguyên công khác nên không tính:
Vậy tổng số vạch chia của cam để thực hiện các công việc phụ là:
Uphụ = 16 vạch.
55


Từ đó ta có:
q=

n . v
883
=
= 10,5 vòng/1vạch
100 U phụ
100 16

8- Xác định số vạch chia của cam để thực hiện các hành trình làm
việc ứng với từng bớc công nghệ:
n 2 205
=
- Nguyên công 2: u2 =
= 19,4 lấy 19 vạch
q 10,5
- Nguyên công 3: u3 =

n3 121
=
= 11,5 lấy 11 vạch
q 10,5

- Nguyên công 4: u4 =

n4
35
=
= 3,3 lấy 3 vạch (bỏ vì trùng)
q 10,5

u'4 =

n' 4
60
=
= 5,7 lấy 6 vạch
q 10,5

- Nguyên công 5: u5 =

n5 100
=
= 9,5 lấy 10 vạch
q 10,5

- Nguyên công 6: u6 =

n6
60
=
= 5,7 lấy 6 vạch
q 10,5

u'6 =
- Nguyên công 7: u7 =

n' 6
12
=
= 1,2 lấy 1 vạch
q 10,5

n7 325
=
= 30,9 lấy 31 vạch
q 10,5

Các giá trị này ghi vào cột 7 của phiếu điều chỉnh. Trong cột 8 và cột
9 ta ghi số thứ tự vạch chia mà từ đó phần biên dạng cam bắt đầu và kết
thúc.
9- Xác định năng suất của máy:
Thực hiện xong một chu kỳ gia công, cam phải quay đi 100 vạch,
nghĩa là trục chính phải quay.
n(chu kỳ) = 10,5 ì 100 = 1050 vòng
Vậy thời gian gia công xong một chi tiết là:
60n ck 601050
.
=
79 gy
T=
n
800
Năng suất của máy:
1
n
800
=
Q= =
= 0,76 chiếc/phút
T n ck 1050

56


hoặc Q = 45,6 chiếc/giờ
Theo lý lịch máy có: T = 80,1 gy. Khi đó:
3600 3600
=
Qthực tế =
= 45 chiếc/giờ
T
80,1
10- Chọn bánh răng thay thế cho hộp chạy dao.
Với T = 80,1 gy theo lý lịch máy: ta chọn các bánh răng thay
thế cho hộp chạy dao là:
a = 73 ; b = 27 ; c = 35 ; d = 65 ; e = 30 ; f = 70.
11- Xác định khoảng cách từ đầu Rêvonve đến Sanga ở cuối mỗi bớc
công nghệ.
+ Chiều dài phôi cần nhô ra khỏi Sanga là: lphôi = lct + B + 5.
- lct : chiều dài chi tiết gia công; lct = 48mm
- B : chiều rộng lỡi dao cắt;
B = 3mm
Chiều dài phần phôi còn lại sau khi cắt: 5mm
lphôi = 48 + 3 + 5 = 56mm
+ Khoảng cách giữa đầu Rêvonve và Sanga là:
l = lmin + l (xem ở phần trên)
Với máy 1140 : lmin = 75mm
Nguyên công 1 : l1

= l1 - lmin = 120 - 75 = 45mm

Nguyên công 2 : l2

= l2 - lmin = 94 - 75 = 19mm

Nguyên công 3 : l3

= l3 - lmin = 80 - 75 =

5mm

Nguyên công 5 : l5

= l5 - lmin = 82,5 -75 =

7,5mm

Nguyên công 6 : l6

= l6 - lmin = 99 - 75 = 24mm

Các giá trị từ l1 ữ l6 đợc ghi vào cột 10 của phiếu điều chỉnh.
12- Xác định các bán kính của cam đầu Rêvonve.
Theo lý lịch máy bán kính lớn nhất của cam đầu Rêvonve
Rmax = 140mm và nhỏ nhất Rmin = 60mm.
Nh phần trên đã nói, ta có:
R = Rmax - l ì

1
i

Ro = Rmax - (l + L)

1
i

57


ở đây: i là tỷ số truyền của cơ cấu truyền dẫn, theo máy 1140; i = 1
Do đó:

R = Rmax - l
Ro = Rmax - l - L
- L : chiều dài hành trình.

+ Nguyên công 1: R = Rmax - l1 = 140 - 45 = 95mm
Ro = Rmax - l1 - L = 140 - 45 - 0 = 95mm
+ Nguyên công 2: Tơng tự.
R2 = 140 - 19 = 121 mm
Ro2 = 140 - 19 - 24,5 = 96,5mm
+ Nguyên công 3: R3 = 140 - 5 = 135mm
Ro3 = 140 - 5 - 14,5 = 120,5mm
+ Nguyên công 5: R5 = 140 - 7,5 = 132,5mm
Ro5 = 140 - 7,5 - 12 = 120,5mm
+ Nguyên công 6: R6 = 140 - 24 = 116mm
Ro6 = 140 - 24 - 24 = 92mm
Các kết quả ghi vào cột 11 và 12 của phiếu điều chỉnh.
13- Xác định bán kính cam các bàn dao ngang.
Thông thờng bán kính cam của các bàn dao ngang ở cuối hành trình
đợc lấy bằng bán kính lớn nhất R max , còn ở lúc hành trình mới bắt đầu thì
đợc xác định bằng tính toán.
Theo lý lịch máy 1140 :

Rmax = 80mm.

+ Nguyên công 4: Bàn dao trớc.
R4 = 80mm; Ro4 = 80 - 1,75 = 78,25mm
Bàn dao sau: R'4 = 80mm; R'o4 = 80 - 3

= 77 mm

+ Nguyên công 7 (cắt đứt)
R7 = 80mm ; Ro7 = 80 - 13 = 67mm
Kết quả này ghi vào cột 11 và 12 của phiếu điều chỉnh.
Biên dạng cam
Dựa vào kết quả tính toán và lý thuyết về xây dựng biên dạng cam
ta sẽ có biên dạng của các cam tơng ứng với từng bàn dao.

58


B. Điều chỉnh máy tiện tự động nhiều trục.
Ví dụ: Tính toán điều chỉnh máy tiện tự động 6 trục 1240 - 6 để
gia công chi tiết có bản vẽ kèm theo. Vật liệu là thép cán lục lăng.
Khác với điều
chỉnh các máy nhóm
60o

I và III trong quá

30o
4

4

trình điều chỉnh máy

4

37o

nhóm II, hầu hết các
cam không phải thiết
kế

22.-2

26.-3

34

14,03

26.-3

mới, mà chọn

những cam thích hợp
trong bộ cam có sẵn
kèm theo mỗi máy.

3ì 0,2

16 0,2

16 0,2
42 0,3

Sự khác nhau này dẫn
đến nhiều điểm khác nhau cụ thể trong phơng pháp xác định chiều dài dịch
chuyển của các bàn dao, lợng chạy dao và số vòng quay cần thiết của trục
phân phối, v.v... Do đó khi điều chỉnh máy phải căn cứ vào các chỉ dẫn cụ
thể trong thuyết minh máy để chọn cam và để tính toán cho từng chi tiết cụ
thể.
1- Thiết lập quy trình công nghệ gia công:
+ Nguyên công I. (Vị trí I).
I
- Bàn dao dọc: khoan
tâm đến đờng kính 21mm,
trên chiều dài gia công 10mm.
- Bàn dao ngang sén mặt đầu.
+
+
Chú ý: Để dao trên mặt đầu không chạm vào mũi khoan lỗ tâm, cần
mài sửa rộng 1 rãnh của mũi khoan tâm và đặt rãnh này hớng về đỉnh dao
tiện.
+ Nguyên công II (vị trí II).
- Bàn dao dọc: khoan lỗ,
II
kích thớc 14.
- Tiện ngoài đến 26,5.
+

59


+ Nguyên công III (vị trí III).
- Bàn dao dọc: khoan tiếp
lỗ 14.
- Bàn dao ngang: tiện bằng
dao định hình đến 26,5.

III

+ Nguyên công IV (vị trí IV).
- Bàn dao dọc: khoét sơ bộ
lỗ côn 37o.
- Bàn dao ngang: tiện bằng
dao định hình tất cả biến
dạng chi tiết.

IV

V

+ Nguyên công V (vị trí V).
- Bàn dao dọc: khoét tinh
lỗ côn 37o.

+ Nguyên công VI (vị trí VI).
- Bàn dao ngang cắt đứt.
Qui trình công nghệ đợc
ghi vào các cột 1, 2, 3 của phiếu điều chỉnh.

++

2- Xác định chiều dài gia công:
Dựa vào các kích thớc của chi tiết gia công.
Dựa vào qui trình công nghệ và các kích thớc hình thành dần theo
từng bớc công nghệ, ta sẽ xác định đợc kích thớc gia công cho từng bớc
công nghệ cụ thể:
+ Nguyên công I:
- Khoan tâm ta chọn l1 = 10mm
- Xén mặt đầu: Dựa vào kích thớc đờng kính mặt đầu do nguyên
công cắt đứt trớc đó để lại và kích thớc lỗ khoan 21, ta xác định đợc l'1 =
4mm.
+ Nguyên công II:
- Khoan lỗ 14 chiều dài 42mm, lần khoan này ta chọn l2 = 22mm.
60


Tiện ngoài đến 26,5mm; chiều dài phần này là 16mm, ta chọn
l'2 = 15,5mm còn lại 0,5mm để dao tiện định hình sẽ cắt nốt phần này ở
nguyên công IV.
+ Nguyên công III:
- Khoan tiếp 14mm. l3 = 42 - 22 = 20 mm;
- Tiện bằng dao định hình đến 26,5 mm; l'3 = 4 mm
+ Nguyên công IV:
- Khoét thô lỗ côn 37o
; l4 = 10 mm
- Tiện bằng dao định hình ; l'4 = 1 mm
cả biên dạng chi tiết.
+ Nguyên công V:
- Khoét tinh lỗ côn l5 = 0,5 mm.
+ Nguyên công VI cắt đứt: l6 = 5,5 mm.
Các kết quả bên trên ghi vào cột 4 của phiếu điều chỉnh.
3- Xác định chiều dài hành trình công tác của các bàn dao.
Muốn có chiều dài hành trình công tác, ta cần cộng thêm vào chiều
dài gia công đại lợng tiến vào chậm của dụng cụ cắt.
Các dụng cụ cắt của bàn dao dọc ở các vị trí I, II, III, IV sẽ có hành
trình công tác thống nhất vì chúng đều có chuyển động từ một cam duy
nhất của bàn dao dọc. ở nguyên công II có chiều dài gia công và chiều dài
công tác lớn nhất l2 = 22 mm và lct2 = 26 mm. Vậy chiều dài hành trình
công tác của bàn dao dọc sẽ là 26 mm.
Ta có: lct1 = 26 mm;

l'ct1 = 5,5 mm.

lct2 = 26 mm;

l'ct2 = 26 mm.

lct3 = 26 mm;

l'ct3 = 5,5 mm.

lct4 = 26 mm;

l'ct4 = 2,7 mm.

lct5 = 4 mm;

lct6 =

8 mm.

Tại nguyên công V mũi khoét dùng để khoét tinh lỗ côn cũng đợc gá
trên bàn dao dọc, nhng đợc gá trên bàn dao độc lập, nên nó không có cùng
hành trình công tác với bàn dao dọc (là 26mm) mà có lct5 = 4 mm. Dụng
cụ cắt gá trên các bàn dao ngang cũng có hành trình công tác riêng.
Các giá trị của các hành trình công tác đợc ghi vào cột 5 của phiếu
điều chỉnh.
4- Chọn cam:
- Cam bàn dao dọc đã có sẵn trên máy ta chỉ điều chỉnh sao cho
hành trình công tác của bàn dao dọc là 26 mm.
61


- Đối với các bàn dao ngang ta chọn cam trong bộ cam tiêu chuẩn
của máy.
+ Ta sẽ chọn cam ký hiệu P = 10 có hành trình bàn dao là
5,5 ữ 11mm dùng cho các nguyên công I (xén mặt đầu), nguyên công III
(tiện định hình ) và nguyên công VI (cắt đứt).
- Chọn cam ký hiệu P = 5 có hành trình bàn dao là 2,7 ữ 5,5mm
dùng cho nguyên công IV (tiện định hình cả biên dạng chi tiết).
Các số liệu này sẽ ghi vào cột 6 của phiếu điều chỉnh.
5- Chọn lợng chạy dao:
Căn cứ vào điều kiện kỹ thuật của các bớc công nghệ và của chi
tiết gia công, lợng chạy dao sẽ xác định theo các tiêu chuẩn trong sổ tay
công nghệ.
- Các dụng cụ lắp trên bàn dao dọc sẽ có cùng một lợng chạy dao
nh nhau và đợc lấy theo lợng chạy dao ở nguyên công giới hạn, (ở ví dụ
này là nguyên công khoan).
- Lợng chạy dao của các bàn dao ngang và của bớc khoét tinh
(nguyên công V) sẽ có từng giá trị riêng. Các giá trị lợng chạy dao đợc ghi
vào cột 7 của phiếu điều chỉnh.
6- Tính số vòng quay của trục phôi và vận tốc cắt. Chọn nguyên công
IV tiện định hình toàn bộ biên dạng của chi tiết là nguyên công nặng nề
nhất.
Vận tốc cắt của nguyên công này ta chọn là 35m/phút. Số vòng quay
của trục chính sẽ là:
1000.35
n=
328 vòng/phút
3,14.34
Theo máy ta chọn:

n = 299vòng/phút.

Vận tốc cắt thực tế ở nguyên công nặng nề nhất là:
3,14.34.299
vtt =
= 31,9 m/phút
1000
ứng với n = 299 v/phút ta tính đợc bánh răng thay thế a1 = 39 ;
b1
= 35 (của hộp tốc độ). Dựa theo số vòng quay của trục phôi
n
= 299v/phút ta sẽ tính đợc vận tốc cắt thực tế của các bớc công nghệ khác.
Ví dụ: Khoan tâm đến 21. Ta có:
3,14.21.299
vkhoan =
= 19,7 m/phút
1000

62


Đối với các bớc công nghệ khác cách tính cũng tơng tự. Các kết quả
tính ghi vào cột 8 của phiếu điều chỉnh.
7- Xác định thời gian gia công xong một chi tiết:
Trong ví dụ này nguyên công thực hiện lâu nhất là nguyên công II
(khoan lỗ).
Quả vậy! số vòng quay cần thiết của trục phôi để hoàn thành xong
hành trình công tác của từng bơc công nghệ sẽ là:
Nguyên công I: - Khoan tâm

n1 =

- Xén mặt đầu: n'1 =

1
26
=
220 vòng
S 1 0,12
5,5
= 211 vòng
0,026

Nguyên công II: - Khoan lỗ 14: n2 =

26
220 vòng
0,12

- Tiện mặt ngoài: n' 2 =

26
= 220 vòng
0,12

Nguyên công III: - Khoan lỗ 14: n3 =

26
220 vòng
0,12

- Tiện định hình : n' 3 =

5,5
= 211 vòng
0,026

phiếu điều chỉnh
Các bánh răng
Số vòng quay trục chính
Hình vẽ
a1 = 39
b1 = 35
299vòng/phút
chi tiết
Trục phân phối
gia công
Các bánh răng
Tỷ số
Số vòng quay
truyền
vòng/phút
a = 33
b = 49
0,0017
0,5
Máy tự động 6 trục 1240-6
Chi tiết đầu nối Vật liệu thép 35
Phôi - thép thanh sáu cạnh

63


x

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay

×