Bài giảng Máy công cụ - Chương 2: Sơ đồ động và các cơ cấu truyền dẫn trong máy công cụ

Nội dung text: Bài giảng Máy công cụ - Chương 2: Sơ đồ động và các cơ cấu truyền dẫn trong máy công cụ

1. Chương 2 Sơ đồ động & Các Cơ cấu truyền dẫn trong Máy Công cụ Đ1 Sơ đồ động Đ2 Các cơ cấu truyền dẫn cơ khí Đ3 Các cơ cấu đặc biệt Đ4 đồ thị phương trình tốc độ cắt & lượng chạy dao Machine-tool & Tribology 1
2. Đ1 Sơ đồ động  Biểu thị cách bố trí tương đối của tất cả các thành phần trong tất cả các xích truyền động.  Ký hiệu các chi tiết, cơ cấu và bộ truyền bằng các ký hiệu qui ước: Trục chính máy tiện Bộ truyền xích Trục chính máy phay Bánh răng trụ lắp lồng không Bộ truyền vít me - đai ốc Bánh răng trụ lắp di trửợt Bộ truyền đai dẹt Bánh răng trụ lắp cố định  Cụ thể hóa hơn sơ đồ kết cấu động học → phương trình xích động được biểu diễn chi tiết hơn. Machine-tool & Tribology 2
3. Đ1 Sơ đồ động  Ví dụ: Z1 Z2 Z3  Phương trình xích động: D2 nđc . iđ . ibr = nTC Ii n Tỷ số truyền i = BĐ n 1 CĐ D Iii iđ = D1 / D2 I Z'1 Z'2 Z'3 ibr = ZCđ / ZBđ Machine-tool & Tribology 3
4. Đ2 Các cơ cấu truyền dẫn cơ khí 2.1 Phân loại: Theo hình thức truyền dẫn:  Truyền dẫn tập trung: Dùng 1 động c ơ, sử dụng đa i dẹt, puli nhiều bậ c. Hiệu suấ t thấ p, kích th•ớc lớn, khó sửa chữa.  Truyền dẫn phân nhóm: 1 động cơcho 1 nhóm máy, trong CN nhẹ.  Truyền dẫn độc lập: 1 động cơ cho 1 máy, 1 ĐC cho 1 chuyển động → phổ biến. Theo cấp:  Truyền dẫn phân cấp: M áy có một số l•ợng hữu h ạn tốc độ cắt hay l•ợng ch ạy dao -M áy tiện T616 có 12 t ôc độ từ 44v/ph → 1980 v/ph.  Truyền dẫn vô cấp: Cho trịsố tốc độ bấ t kỳ trong phạm vi biến đổ i tốc độ (hay l•ợng ch ạy dao) - M áy m ài , M áy CNC. Machine-tool & Tribology 4
5. Đ2 Các cơ cấu truyền dẫn cơ khí 2.2 Cơ cấu truyền dẫn trong hộp tốc độ. 1. Cơ cấu truyền dẫn vô cấp. a. Puli côn: I Ii Machine-tool & Tribology 5
6. Đ2 Các cơ cấu truyền dẫn cơ khí 2.2 Cơ cấu truyền dẫn trong hộp tốc độ. 1. Cơ cấu truyền dẫn vô cấp. b. Bánh ma sát: Machine-tool & Tribology 6
7. Đ2 Các cơ cấu truyền dẫn cơ khí 4 5 c. Truyền dẫn dầu ép V 1 – Lọc dầu 2 – Bơm 3 3 – Van tiết lưu 4 – Piston 5 – Xi lanh 2 Thay đổi tốc độ: - Thay đổi lưu lượng bơm 2 - Thay đổi tiết diện van tiết lưu 3 1 d. Dùng động cơ điện Servo Động cơ Servo Machine-tool & Tribology 7
8. Đ2 Các cơ cấu truyền dẫn cơ khí 2. Cơ cấu truyền dẫn phân cấp. a. Dùng puly nhiều bậc: Động cơ → đai → trục I → puli I - Trực tiếp: đóng chốt → trục II i2 - Gián tiếp: Z4 i1 Z1 chốt nTC mở chốt → trục trung gian Ii → trục III → trục II nĐC Z2 Iii Z3 Trục Hác - ne Machine-tool & Tribology 8
9. Đ2 Các cơ cấu truyền dẫn cơ khí b. Dùng bánh răng di trượt: Từ trục I → III qua 2 nhóm bánh răng di trượt: Di trượt 2 bậc: Z1/Z1’ - Z2/Z2’ Di trượt 3 bậc: Z3/Z3’ - Z4/Z4’ - Z5/Z5’ Thay đổi lần l•ợt cho 6 tốc độ: Z1 Z2  nTC1= nI Z1/Z1’ . Z3/Z3’ I Z4 nI Z3 Z5  nTC2= nI . Z2/Z2’ . Z3/Z3’  n = n . Z /Z ’. Z /Z ’ TC3 I 1 1 4 4 Ii  nTC4= nI . Z2/Z2’ . Z4/Z4’ nTC  nTC5= nI . Z1/Z1’ . Z5/Z5’ Z'1 Z'2 Iii  nTC6= nI . Z2/Z2’ . Z5/Z5’ Z'4 Z'3 Z'5 Số tốc độ : Z= p1.p2 pi Trong đó : pi - số tỷ số truyền trong nhóm truyền thứ i Machine-tool & Tribology 9
10. Đ2 Các cơ cấu truyền dẫn cơ khí C. Dùng bánh răng thay thế iđai nTC icôn b a nđc . iđ . a/b . ic = nTC  Thay đổi tốc độ → thay tỷ số truyền a/b  Sử dụng trong máy tự động và máy chuyên dùng.  Trong máy thường có bánh răng thay thế đi kèm Machine-tool & Tribology 10
11. Đ2 Các cơ cấu truyền dẫn cơ khí 2.3 Cơ cấu truyền dẫn trong hộp chạy dao. Nhiệm vụ: Biến đổi tốc độ chạy dao để đảm bảo năng suất & chế độ chạy dao phù hợp a. Cơ cấu Nooctông (khối bánh răng hình tháp): a Bánh răng b c thay thế d Cơ cấu Norton Machine-tool & Tribology 11
12. Đ2 Các cơ cấu truyền dẫn cơ khí Truyền cđ từ trục I → II: A Zi Z2 Z1  Z0: Bánh đệm, quay hành tinh xung quanh I trục II. Bánh răng đệm Z0 0 Z0  Za, trục III, Z0 di trượt A cùng nhau. Iii  Za, Z0, Zi luôn an khớp với nhau, cho các TST: Ii A Za Z1/Za; Z2/Za; Zi/Za Machine-tool & Tribology 12
13. Đ2 Các cơ cấu truyền dẫn cơ khí Z1 Z2 b. Cơ cấu then kéo: Z3 Z4 Truyền động từ trục I → II: nIi Then kéo Ii  Khối BR tháp trục I cố định 1 2 3 4  Khối BR tháp trục II lồng không nI i  4 BR quay, trục II không quay  Rút then đến 1 trong 4 BR Z'1 Z'2 → Trục II quay Z'3 Z'4 3 1 1 – Then kéo 2 – Bánh răng 3 – Lò xo lá 2 (Thường dùng trong hộp chạy dao máy khoan) Machine-tool & Tribology 13
14. Đ2 Các cơ cấu truyền dẫn cơ khí Z1 Z2 c. Cơ cấu Mê-an (Meandr) Z1 Z2 (I) (I) (II) (II) Z4 Z3 Z4 Z0 Z3 (III) (III) Z5 Z5 Loại 1: * Trục I: 3 khối BR 2 bậc như nhau, 1 cố định, 2 lồng không. * Trục II: 4 khối BR 2 bậc như nhau, lồng không. * Trục III: BR di trượt Z5 ăn khớp với 4 BR Z3 cho 4 tỷ số truyền. Loại 2: Cơ cấu Mê-an có BR đệm Z0 (hành tinh – như trong cơ cấuNooctông), ăn khớp lần lượt với tất cả BR trên trục II cho nhiều tỷ số truyền hơn. Machine-tool & Tribology 14
15. Đ2 Các cơ cấu truyền dẫn cơ khí d. Cơ cấu bánh răng thay thế (trạc đầu ngựa):  Trục I qua BR thay thế a/b, c/d → trục III: itt = a/b . c/d B  Thay đổi itt thay a, b, c, d → thay đổi D của BR 3 a a A0 = Const → dùng trạc đầu ngựa. B 1 I 4 c b b A c R 2 II 0 - Chốt 2 lắp trên trạc 1, điều chỉnh A A theo rãnh 4 d d - BR b, c: lồng không trên chốt 2 III - Trạc 1 quay quanh trục BR d BB AA 6 b c 1 → Đảm bảo Sự ăn khớp khi a, b, c, d 1 8 8 thay đổi. 3 2 7 2 Machine-tool & Tribology 15
16. Đ2 Các cơ cấu truyền dẫn cơ khí e. Dùng động cơ điện vô cấp: Machine-tool & Tribology 16
17. Đ3 Các cơ cấu đặc biệt B 1. Cơ cấu thực hiện đảo chiều C  CC bánh răng tổ hợp.  CC đảo chiều trên mặt phẳng (a).  CC đảo chiều giữa hai trục song song (b).  CC đảo chiều giữa hai trục vuông góc (c). A Z1 I Z1 Z2 Z2 Z1 Z2 Z3 M I I Z4 Ii Tay gạt Z0 Ii Z'1 Z3 Z'2 Ii a. b. c. Machine-tool & Tribology 17
18. Đ3 Các cơ cấu đặc biệt 2. Cơ cấu tổng hợp chuyển động Tổng hợp 2 chuyển động từ 2 đường TĐ đến cùng một CC chấp hành. Cơ Cấu vi sai  Đường vào I,II ra III I Z1 Vi Từ I III coi z4 đứng yên: i I-III =VIII/VI=1/2 Từ II III coi z đứng yên: i =1/2 Z2 1 II-III Viii D  Đường vào I,III ra II Z3 Từ I II như là nối trục: i I-II =1/1 Z4 Từ III II coi z1 đứng yên: i III-II =2/1  Đường vào III,II ra I Z6 Z5 Ii Từ III I coi z5 đứng yên: i III-I =2/1 Iii Từ II I coi như là nối trục : i II-I =1/1 Chú ý chiều quay Machine-tool & Tribology 18
19. Đ3 Các cơ cấu đặc biệt 3. Cơ cấu biến đổi chuyển động quay → thẳng a. Cơ cấu bánh răng – thanh răng. l2 BR truyền c/đ cho thanh răng. BR vừa quay tròn xung quanh trục vừa tịnh tiến T2  BR quay tròn, không tịnh tiến t nbr= l1/ (Z.t) Z.t - độ dài chu vi vòng lăn  BR tịnh tiến không quay, T3 l1 TR đứng yên l0 =0 (lăn trên thanh răng), BR phải lùi lại 1 đoạn là l2, tương ứng số vòng quay không l2/ (z.t)  Tổng hợp lại l1+l0 = l1/ (z.t) + l2 / (z.t) = (l1+l2)) / (z.t) Machine-tool & Tribology 19
20. Đ3 Các cơ cấu đặc biệt b. Cơ cấu trục vít - đai ốc: Trục vít quay 1 vòng → đai ốc tịnh tiến 1 lượng bằng bước vít t. c. Cơ cấu cam: Cam quay → cần tịnh tiến theo qui luật (do biên dạng cam quyết định) Machine-tool & Tribology 20
21. Đ3 Các cơ cấu đặc biệt 4. Cơ cấu biến đổi chuyển động quay → quay gián đoạn Cơ cấu Man tít:  Z= 3 ữ 8  2β = 2π/Z  α + β = π/2  R = l.sin β = l.sin π/z Machine-tool & Tribology 21
22. Đ4 đồ thị phương trình tốc độ cắt & lượng chạy dao V V= πdn/1000 (m/ph) nj S= L/nT (mm/v) V (n): ảnh hưởng đến tuổi thọ dao. nj-1 S: ảnh hưởng đến cl bề mặt và năng suất. V0 Từ vl, kt phôi, vl dụng cụ, loại dụng cụ, n2 đk gia công tra V, S n, S thích hợp. n1 Mục đích: có S, n nhanh chóng. d0 d0 1 Đồ thị tia hình quạt: V= πdn/1000 (m/ph) V= md (m= πn/1000)  V là hàm bậc nhất đối với d.  Thay đổi n chùm các tia qua gốc toạ độ ứng với n1, n2, , ni. Biết kính d0, V0 tra được n. Machine-tool & Tribology 22
23. Đ4 đồ thị phương trình tốc độ cắt & lượng chạy dao 2. Đồ thị Lô-ga:  V= πdn/1000 (m/ph) LgV = lgd + lg(πn/1000). d  Dạng y= x + b (logd)  Thay đổi n thay đổi b họ đường thẳng //. 318 d0 Biết kính d0, V0 tra được n. n1 n2 80v/p nj-1 80 V0 V Machine-tool & Tribology 23