Bài CẮT REN I/ Các phương pháp gia công ren –đặc điểm q trình gia cơng: Qúa trình tạo ren, ren xác cao trình phức tạp cơng phu Tuỳ theo dạng ren, kích thước ren, độ xác ren loại hình sản xuất mà người ta tạo ren phương pháp khác Quả cán D Quả cán Phôi P P Giá đỡ n n ndao S S P P n n nđá S Phôi Quả cán Quả cán A=Const Bàn cán Phôi Quả cán Phôi Bàn cán cố định Vành cán +Cắt ren dao tiện ren: tiến hành máy tiện ren vạn Đó phương pháp gia cơng ren vạn dùng phổ biến Bằng cách tiện người ta tiến hành tạo ren có hình dạng tuỳ theo ý muốn kích thước +Cắt ren tarô bàn ren: tiến hành tay hay máy khoan kèm theo đồ gá, máy rê –von –ve ,máy tự động, máy chuyên dùng +Cắt ren dao lược thường tiến hành máy Rơ-von-ve, bán tự động tự động Nó hình thức tiện ren với dao tiện có kết cấu đặc biệt +Cắt ren dao phay tiến hành máy phay chuyên dùng gia công ren Dùng phay ren để cắt ren chi tiết lớn, ren nhiều đầu mối ren chi tiết có rãnh chi tiết có thành mỏng Nó tạo ren ngồi ren đạt cấp xác 2-3 chi tiết hình trụ Phương pháp gia công ren phay thường dùng sản xuất hàng loạt +Cắt ren đầu cắt ren : Dùng đầu cắt ren cắt ren ren máy chuyên dùng máy tiện ren vạn Trên thân đầu cắt ren có lắp dao cắt ren lược.Ở cuối hành trình cắt, dao nới nhanh khỏi vùng tiếp xúc với chi tiết, việc lùi dao (hành trình chạy khơng) tiến hành nhanh giảm thời gian phụ Năng suất trình cắt ren đầu cắt ren cao, cắt ren đầu cắt ren thường dùng sản xuất hàng loạt lớn hàng khối +Mài ren : Mài ren thường gọi gia cơng tinh, gia cơng xác ren qua tơi cứng +Cán ren : Có phương pháp cán ren sau: cán ren hướng kính, cán ren tiếp tuyến, cán bàn cán, cán vành cán Cán ren hướng kính: Bước ren cán chế tạo bước ren cần cán Đường kính cán D số vòng quay n quay ngược chiều nhau, phôi cần cán đặt hai cán vùng cán phôi tự quay chỗ, hai cán tiến dần (A) vào phôi để cán Khi tiến đủ chiều cao ren cần cán ngừng chạy vào chạy ngược lại để lấy phôi Phương pháp ép nên cán ren có kích thước lớn, đường kính cán khơng phụ thuộc vào đường kính ren cần cán, có nhược điểm thời gian chạy khơng lớn (quả cán phải lùi để lấy sản phẩm) Cán ren tiếp tuyến: Nguyên tắc cán ren tiếp tuyến là,Với kích thước bước ren đường kính ren định phải tính tốn thiết kế thơng số hình học cán số vòng quay trục cán cho phôi cán vừa tự quay tự chuyển động qua vùng cán, khoảnh cách tâm hai trục cán không đổi (A=const) Phương pháp suất cao, dễ tự động hố cấp , thời gian chạy khơng bé(cán liên tục ), hạn chế kích thước phôi cán hạn chế công suất Cán ren bàn cán phù hợp cho cán ren đường kính bé nan hoa xe đạp ,đinh vít… /Tiện ren Tiện ren phương pháp gia công ren dùng rộng rãi Nó tiến hành máy vạn Dùng dao tiện có hình dạng lưỡi cắt thích hợp , người ta tiện ren tam giác , ren hình thang , ren vng , ren trịn vv…với mức ren đường kính tuỳ ý +Dao tiện ren : Tuỳ theo yêu cầu sản xuất máy sử dụng mà người ta dùng dao tiện ren hình vng ,hình thơng thường dao hình lăng trụ nhiều , dao ren hình đỉa lược Loại dao tiện ren hình thang dùng phổ biến cả, đơn giản, mòn ta phải mài lại mặt trước mặt sau nên tuổi thọ Dao tiện ren hình đĩa lăng trụ (một hay lược) mịn mài theo mặt trước ,do tuổi thọ cao           Khi tiện ren, vị trí tương đối phần cắt lưỡi dao bề mặt gia cơng có ảnh hưởng tới độ xác ren cắt góc độ dao q trình trình cắt Nói chung bề mặt ren dùng mối lắp ghép ngành khí thường bề mặt vít Ac-si-mét Do đo để đảm bảo độ xác hình học ren , dao tiện ren phải có góc trước  =0, góc mũi dao  mặt trước góc dạng ren gá dao phải đảm bảo mặt trước dao nằm mặt phẳng đáy qua tâm chi tiết gia cơng thơ, lấy = 5-25 độ tuỳ theo vật liệu gia công vật liệu dao Do ảnh hưởng lượng chạy dao (bằng bước ren) nên góc sau hai lưỡi bên dao tiện ren bị thay đổi Nếu kí hiệu góc sau mài 1 và2, góc sau cắt c1 c2, lượng thay đổi x ta có: Nếu kí nhiệu góc sau mài 1 và2, gố sau cắt c1 vàc2 , lượng thay đổi x ta có : c1 = 1 + x c2 = 2 + x Góc sau x góc nâng đương ren ứng với điểm ren khảo sát lưỡi cắt Nếu ta lấy điểm măn đường kính trung ren để khảo sát: Tg x  S  D Trong đó: S bước ren (mm) D đường kính trung bình ren (mm) Chính góc sau qúa trình cắt c1 vàc2 có vai trị quan trọng cắt ren tam giác góc x thường nhỏ (nhỏ -3 độ) ta bỏ thể bỏ qua đồng thời để đơn giản cho giản cho chế tạo ta lấy góc sau mài hai đầu lưỡi bên góc sau cắt 1=2=C Khi cắt ren hình thang, ren vng rãnh xoắn có bước lớn thường góc x có giá trị lớn Lúc phải đảm bảo góc sau tối thiểu cắt tiết diện A-A B-B khoảng 2-3 độ) Nghĩa mài ta phải đảm bảo góc sau lưỡi trái (A) lưỡi cắt phải(B) sau: A=cA +N B=cB_N c1=1+x cA cB góc sau trình cắt đo tiết diện pháp với lưỡi cắt trái phải N lượng chênh lệch góc sau tĩnh động tiết diện pháp tgN= tgx sin 1800    : góc hình dạng ren Trường hợp gia cơng thơ, để tránh phải mài lại hai góc sau khác nhau, đồng thời để cải tạo điều kiện cắt lưỡi cắt bên phải (tại góc trước có giá trị âm), ta quay dao tiện quanh trục góc  Khi góc sau trình cắt lưỡi trái phải c1=c2 Và 1=2=0 + Sơ đồ cắt ren tiện ren: Cắt ren với sơ đồ khác có ảnh hưởng đến độ xác tuổi bền dao người ta cắt ren theo sơ đồ cắt sau Lớp S Phối hợp Mảnh S' S' S S S' Theo sơ đồ hình (a) sau lần chuyển dao, dao tiện chuyển dịch thẳng góc với đường tâm chi tiết để cắt lớp kim loại Trường hợp hai lưỡi cắt tham gia cắt, lực cắt lớn độ bóng mặt ren cao, thường dùng gia cơng ren có bước P 2.5mm Theo sơ đồ hình (b) lưỡi dao bên phải tham gia cắt Nó ma sát với bề mặt gia cơng, mặt ren khơng bóng, lưỡi dao chóng mịn Song lưỡi bên trái lại cắt lớp phoi có chiều dày cắt lớn, lực cắt đơn vị giảm đi, điều kiện thoát phoi tốt hơn.Thường áp dụng cho việc gia cơng thơ ren có bước P2.5mm Sơ đồ hình (c) kết hợp hai sơ đồ a b để tận dụng ưu điểm chúng cắt thô theo sơ đồ b, đến lúc cắt tinh theo sơ đồ a, ren cắt có độ bóng cao điều kiện cắt thuận lơị + Chế độ cắt tiện ren a- Lượng chạy dao ngang sz : Giá trị sz định số lần chuyển dao Thường hành trình trước lấy sz lớn cịn hành trình cuối lấy sz nhỏ để đảm bảo độ bóng ren cao Khi cắt thơ: sz =0,4 -0,25 mm Khi cắt tinh: sz = 0,15 -0,1 mm b- Tốc độ cắt: Khi tiện ren dao tiện thép gió, tốc độ cắt tính theo cơng thức sau: v Cv x T m s yv s z v Kv m/ph Trong : T tuổi bền dao phút S bước ren mm Sz lượng chạy dao ngang sau hành trình chạy dao mm v Cv iqv n T m s yv  b v Kv Trong : i số hành trình chạy dao b giới hạn bền vật liệu gia công N /mm2 +Tính thời gian máy m/ph T0  L i q n s phút L = l1 + l2 + l Trong : l1 lượng ăn tới l1 = (1-3) s mm .l2 lượng vượt mm lấy l2 = l1 .l chiều dài đoạn ren bị cắt mm .i số lần chạy dao để cắt hết chiều cao ren .n số vòng quay chi tiết phút vg/ph .s bước ren mm .q số đầu nối ren III - Cắt ren ta-rô bàn ren: Ta rô bàn ren hai dụng cụ cắt ren tiêu chuẩu hóa thơng dụng Ta rơ dùng để cắt ren trong, cịn bàn ren để cắt ren ngồi Tùy theo hình dạng kết cấu độ xác chế tạo mà ta rơ cắt ren đạt tới độ xác cấp 1, bàn ren thường để cắt ren cấp xác Người ta sử dụng chúng tay (trong sản xuất đơn hay sửa chữa ) máy vạn năng, máy tự động máy chuyên dùng - Kết cấu ta rơ Theo cơng dụng chia ta rơ thành nhóm sau : Ta rơ tay, ta rơ máy, ta rô đai ốc, ta rô để gia công bàn ren, v.v Nhưng mặt kết cấu chung chúng giống  Phần cắt Phần sửa Phần đuôi Phần làm việc Ta rơ có hai thành phần : phần làm việc phần cán (phần đuôi) Trên phần làm việc lại chia làm hai phần : -Phần cắt có chiều dài : với góc nghiêng  =25 – 300, làm nhiệm vụ cắt lượng dư kim loại tạo hình ren - Phần sửa : dùng để sửa prôfin ren đồng thời có tác dụng định hướng ta -rơ q trình cắt Do người ta cịn gọi phần phần định hướng Để giảm ma sát bề mặt ren ta -rô chi tiết gia công, đồng thời để giảm độ lay rộng lỗ ren, người ta làm đường kính ren phần sửa nhỏ dần phía chi với lượng giảm khoảng 0,1 - 0,3 mm 100 mm chiều dài - Phần cán : dùng kẹp ta-rô đầu kẹp để truyền mô -men xoắn tarô Ở cuối phần chi có đoạn ngắn có tiết diện vuông, để kẹp ta-rô tay quay làm việc tay Ngồi phần cán cịn nơi để ghi nhãn hiệu số ta - rô - Đối với ta-rơ tay có từ 2-3 Đường kính ta-rơ số nhỏ đến số (nếu ) Ta- rô số cuối có đường kính phù hợp với đường kính ren cần gia cơng Mục đích nhằm phân chia tải trọng cho lần cắt Thơng số hình học tarơ: Góc trước tarơ chọn khoảng - 300 tùy theo vật liệu gia cơng Góc sau phần cắt tạo cách mài hớt lưng theo đường kính ngồi Tùy theo vật gia công kiểu ta-rô mà  = -120 Đối với ta-rơ có mài prơfin ren người ta tạo góc sau phần định hướng đường kính ngồi hai lưỡi bên Góc sau hai lưỡi cắt đo tiết diện vuông góc với trục ta-rơ khơng lớn lắm, thường khoảng 15-20 phút Việc hớt lưng tiến hành đồng thời với trình mài ren máy mài ren Góc nghiêng  tùy theo loại ta-rơ điều kiện cắt mà có giá trị khoảng 3030’ 250 Rãnh ta rơ dùng để chứa phoi Tùy theo đường kính mà số rãnh từ - Đối với ta-rơ tiêu chuẩn, để dễ chế tạo người ta thường làm rãnh thẳng Khi gia cơng ren có độ xác cao ren bàn ren hay ren lỗ sâu, để dễ thoát phoi người ta làm rãnh xoắn Để gia cơng ren lỗ sâu làm rãnh xoắn trái, cịn thơng thường làm rãnh xoắn phải Góc xoắn  thường lấy từ 10  160 Ở tarô rãnh thẳng, để hướng phoi phiá đầu ta-rô (khi gia cơng ren lỗ thơng) người ta mài vát rãnh phần cắt nghiêng góc  =  100 Kết cấu bàn ren trịn: Bàn ren dụng cụ để cắt ren ngồi ren tiêu chuẩn Về mặt cấu tạo chung giống chi tiết có ren (đai ốc), xung quanh khoan từ đến lỗ để tạo lưỡi cắt phoi Ngồi bàn ren cịn có rãnh chống xoay, lỗ để tỳ vít bắt chặt … Các kích thước bàn ren trịn sau: Đường kính ngồi bàn ren d: đường kính tiêu chuẩn hố phù hợp với kích thước dụng cụ lắp bàn ren Bề dày bàn ren l: tuỳ theo kích thước bước ren mà có chiều dáy khác nhau, phải đủ cho phần sửa bàn ren có từ đến đỉnh ren Trong phần làm việc bàn ren có cấu tạo kiểu lược, phần cắt có hai đầu độ vát với góc  khoảng 300 để cắt dần chiều sâu ren định hướng cho bàn ren bắt đầu cắt Phần dẫn hướng phần sửa làm nhiệm vụ cắt tinh đảm bảo cho ren kích thước Góc trước  bàn ren lấy khoảng 10÷250 phụ thuộc vào vật liệu gia cơng Góc sau  bàn ren phần côn cắt lấy khoảng 60÷90 đo tiết diện vng góc với đường tâm bàn ren Việc tạo góc sau phần cịn cắt hai đầu bàn ren thực cách hớt lưng (tiện mài) theo phương chiều trục bàn ren Răng phần sửa góc sau 3- Sơ đồ cắt yếu tố cắt cắt ren ta-rô bàn ren Tùy theo yêu cầu độ xác ren gia công mà người ta dùng sơ đồ cắt khác Theo sơ đồ hình (a): cắt bề mặt ren sau cắt có dộ bóng thấp, việc chế tạo phần cắt dụng cụ dễ dàng, có góc  Khi chế tạo ta-rô hay bàn ren, người ta việc hớt bỏ phần đỉnh theo góc  Loại thường dùng cho loại ta-rô để gia công ren cấp xác thơng thường cho bàn ren tiêu chuẩn Theo hình (b): Ren phần cắt chế tạo dạng ren với góc nghiêng ren 1 góc nghiêng bề mặt phần côn cắt  Với sơ đồ cắt này, bề mặt ren cắt có độ bóng tốt loại trên, chiều dầy cắt lưỡi cắt nhỏ mà chiều rộng cắt lại lớn Do tải trọng đơn vị tăng lên, thêm vào ,việc chế tạo phần ren khó khăn Kết cấu loại thường dùng cho ta-rô để gia công thô bàn ren số ta-rô tinh khác Theo sơ đồ (c),cả đường kính ren phần cắt có góc nghiêng 1, nghĩa có dạng ren có góc 1 Ren cắt theo sơ đồ đạt dộ bóng xác cao Lưỡi cắt đỉnh cắt lớp kim loại có chiều dầy a mỏng loại theo sơ đồ hình b Việc chế tạo loại ta-rơ theo kiểu sơ đồ cắt phức tạp loại thứ hai Nó thường dùng cho ta-rơ để gia công tinh bàn ren ca-lip ren lỗ Chiều rộng cắt b lượng thay đổi từ lớp cắt đến lớp cắt Chiều dày cắt a’ đo phương vng góc với lưỡi cắt (ở vng góc với phương b) Song góc  thường nhỏ, nên chiều dày cắt gần lấy a vng góc với ta-rơ Nếu ta- rơ có Z rãnh chiều dài bước ren, chiều dày cắt tổng Z.a Chiều dày cắt cắt tính theo cơng thức sau: t a= mm P Trong : t - chiều cao ren mm P- số cắt (hình lược) tất mặt cắt thuộc phần côn cắt Nếu gọi n số mc ta -rơ (hay bàn ren ) thì: p = n.Z t : a= n.Z Vì n = t1/ s nên viết sau : t.s a= mm t1 Z Vì t/t1 = tg  nên ta có : a= s tg Z (*) Trong : t1 chiều dài phần cắt mm s bước ren mm Z số rãnh chứa phoi (hay số mc) Theo cơng thức (*) chiều dày cắt a tỷ lệ nghịch với số mc Z tỷ lệ thuận với tg Qua quan hệ này,ta phân tích ảnh hưởng góc  số rãnh Z đến lực cắt đơn vị, nhiệt cắt, độ mòn lưỡi cắt qua thay đổi chiều dày cắt a Diện tích cắt tổng tất cắt ta-rô làm việc(đối với ren tam giác) tính theo cơng thức sau: s.t F= Mô men xoắn tốc độ cắt cắt ren ta-rơ bàn ren: Trong q trình cắt, kháng lực tác dụng lên ta-rơ bàn ren mô-men xoắn Các nhân tố gây mô-men xoắn là: mô-men cắt lực tạo phoi Pz mô-men ma sát ma sát mặt sau cắt vào bề mặt ren gia công mơ-men ma sát phoi vào bề mặt rãnh phoi q trình phoi Lực chiều trục ta-rô ta-rô làm việc bị triệt tiêu mặt ren đối lập Trong trường hợp chiều dài lỗ l ngắn chiều dài phần côn cắt l1 , Thì ban đầu mơ-men xoắn tăng dần (theo đường cong AB) Đến suốt chiều dài lỗ l tiếp xúc với phần cắt, có nghĩa số ta-rơ tham gia làm việc đạt trị số lớn nhất, mơ men xoắn đạt giá trị cực đại điểm B Sau đó, theo mức độ khỏi lỗ phần cịn cắt mơ-men xoắn giảm dần ( theo đường BC).Lúc sửa chưa tham gia cắt ,nhưng phía cuối phần cắt cắt lớp kim loại có diện tích cắt nhỏ (vì chiều rộng cắt b nhỏ dần), nên lực cắt Pz nhỏ dần , mơ-men xoắn giảm Khi sửa bắt đầu vào lỗ ren mơ-men cắt giảm dần (theo đường CD) Trường hợp chiều dài lỗ ren l lớn chiều dài l1 phần cắt sau mơ men đạt đến trị số cực đại điểm B giữ nguyên giá trị (theo đường BC) phần côn cắt bắt đầu khỏi lỗ mơ-men cắt giảm dần (theo đường CD) Thực có ma sát phần sửa đúng, nên phần côn cắt hồn tồn khỏi lỗ mơ-men xoắn điểm D cịn có giá trị định (tuy nhỏ) Mômen xoắn cắt ren ta-rô bàn ren tính theo cơng thức sau : Mx =Cm D xm s ym K m N.mm Trong : D -đường kính ngồi ren mm S -bước ren mm Cm -hệ số cố định (1) Km -hệ số hiệu chỉnh đến ảnh hưởng vật liệu gia cơng, độ mịn dao, dung dịch trơn nguội Độ bóng mặt ren tarơ cao lực ma sát giảm, Mx giảm Khi dùng dung dịch trơn nguội mô-men xoắn giảm đáng kể Sự thay đổi mômen xoắn cắt ren lỗ thông ta rô a- Chiều dài phần côn cắt lớn chiều sâu lỗ ren b- Chiều dài phần côn cắt nhỏ chiều sâu lỗ ren Số rãnh ta-rơ giảm góc trước tăng làm Mx giảm Nếu khe hở đường kính lỗ đường kính ren ta-rơ bé 0,1  0,2 mm Mx tăng lên lớn Công suất cắt cắt ren ta-rô bàn ren tính theo cơng thức sau : Mx n Nc = kW 975000 Mx -mô-men xoắn Nmm n - số vòng quay dụng cụ cắt (hay chi tiết) vg/ph Tốc độ cắt tính theo cơng thức sau : v= C v Dqv T m syv kW (2) T tuổi bền dao phút Trong thực tế, khoảng tốc độ cắt trung bình thường dùng để gia công máy: ta -rơ P9 P18 có tưới nước làm nguội thì: V =  15m/ph ; bàn ren trịn Y10 Y12 v = 36m/ph Gía trị hệ số số mũ công thức (1) va (2) cho sổ tay chế độ cắt  ... ren ngồi ren đạt cấp xác 2- 3 chi tiết hình trụ côn Phương pháp gia công ren phay thường dùng sản xuất hàng loạt +Cắt ren đầu cắt ren : Dùng đầu cắt ren cắt ren ngồi ren máy chuyên dùng máy tiện. .. Năng suất trình cắt ren đầu cắt ren cao, cắt ren đầu cắt ren thường dùng sản xuất hàng loạt lớn hàng khối +Mài ren : Mài ren thường gọi gia cơng tinh, gia cơng xác ren qua tơi cứng +Cán ren : Có... bàn ren Răng phần sửa khơng có góc sau  3- Sơ đồ cắt yếu tố cắt cắt ren ta-rô bàn ren Tùy theo yêu cầu độ xác ren gia công mà người ta dùng sơ đồ cắt khác Theo sơ đồ hình (a): cắt bề mặt ren