Gia công lục lăng trên máy tiện

[NguyenDucThang]

1. Nguyên lý tạo hình

Hình 1:Ổ dao có 3 dao (màu xanh) cách đều. Xích truyền động giữa ổ dao và trục chính mang vật gia công (màu gạch) bảo đảm ổ dao quay cùng chiều và nhanh gấp 2 lần trục chính.
Trong chuyển động tương đối giữa vật và dao (coi vật đứng yên) thì quỹ đạo của dao là một elip có phương trình:

x2 / (A + Rd)2 + y2 / (A - Rd)2 = 1​

Trong đó A là khoảng cách giữa tâm trục chính và tâm trục dao, Rd là khoảng cách từ tâm trục dao đến mũi dao.
Thường A lớn nên elip này rất dẹt, đoạn tạo hình sản phẩm gần như thẳng (hơi lồi). Ví dụ gia công lục giác S = 27 với A là 75 mm thì độ lồi của điểm giữa cạnh của lục giác so với hai đỉnh chỉ là 0,027 mm.
Mỗi dao tạo hai mặt đối diện, 3 dao tạo đủ 6 mặt cùng 1 lúc.
Xem mô phỏng chuyển động cắt gọt:
http://www.youtube.com/watch?v=3Kzk3_uzRAg


2. Áp dụng trên máy tiện

Hình 2 và 3 là sơ đồ đồ gá trên máy tiện. Ổ dao 1 lắp lên trục dao. Trục dao quay được trong thân ổ dao 4. Thân ổ dao lắp trên ổ dao máy tiện 8 .
Ổ dao 1 có 3 dao tiện bố trí cách đều chĩa ra theo phương ly tâm.
Đầu kia của trục dao có gắn bánh răng Z20.
Phôi 2 được lắp trên trục phôi 3. Trục này có bánh răng Z40, có đuôi côn cắm vào lỗ trục chính máy tiện và quay cùng trục chính máy tiện. Bánh răng Z40 truyền động cho bánh răng Z20 của trục dao qua bánh răng trung gian 5. Trục của bánh răng trung gian lắp trên hai đòn 6, 7, quay được quanh tâm trục chính và tâm trục dao, bảo đảm sự ăn khớp của 3 bánh răng khi tiến dao ngang (thay đổi khoảng cách giữa trục chính và trục dao).
Dùng bàn dao ngang của máy tiện để tăng chiều sâu cắt và bàn dao dọc (có thể chạy tự động) của máy tiện để cắt hết chiều dài lục lăng. Khi tiến dao dọc, đòn 7 (màu đen) sẽ di trượt trên trục phôi 3. Lượng tiến dao dọc khoảng vài chục mm, phụ thuộc chiều rộng bánh răng trung gian 5.
Trong quá trình cắt, góc trước và góc sau biến đổi, nên phải mài dao có góc này đủ lớn để tránh bị âm.
Về kết cấu chú ý bảo đảm độ cứng vững của trục dao. Kẹp phôi bằng chấu bóp đàn hồi.
Dùng đồ gá này để làm đầu bu lông 6 cạnh trong sản xuất loạt nhỏ rất phù hợp, thay cho dũa hoặc phay.

3. Mở rộng áp dụng.

Nếu ổ dao có 2 dao đối xứng thì tạo ra trục hình vuông. Xem mô phỏng:
http://img190.imageshack.us/i/4invh.mp4/
Nếu ổ dao có 2 dao đối xứng, 1 dài 1 ngắn thì tạo ra trục hình chữ nhật. Xem mô phỏng:
http://img190.imageshack.us/i/4cninv.mp4/
Nếu ổ dao chỉ 1 dao thì tạo ra trục có hai mặt vát. Xem mô phỏng:
http://img190.imageshack.us/i/2inv.mp4/
Nếu ổ dao có 3 dao với Rd = A thì có thể tạo 3 rãnh hướng kính trên mặt đầu. Trong trường hợp này quỹ đạo của mũi dao là đoạn thẳng tuyệt đối. Dao như dao tiện rãnh trong lỗ. Xem mô phỏng:
http://img190.imageshack.us/i/3rinv.mp4/

Nói chung có thể gia công trục lăng trụ với số cạnh chẵn.
Cũng có thể tạo nhiều rãnh ở mặt đầu theo kiểu chia ô, khía nhám.
Theo nguyên lý này, trên thế giới đã có những máy chuyên dùng hoặc máy cải biến từ máy tiện vạn năng để gia công trục nhiều cạnh, dài hơn, to hơn.

Có bài viết chi tiết hơn, download:
http://www.mediafire.com/download/fy39n13dajfl9sc/GiaCongTrucNhieuCanh.pdf


► Video sau thẻ hiện máy tiện của Thụy sĩ áp dụng nguyên lý đồ gá nêu trên. Không cho thấy cách truyền động đến trục 3 dao.
http://www.youtube.com/watch?v=-9jMN9Bgg6g&feature=related

 

[NguyenDucThang]

Ðề: Gia công lục lăng trên máy tiện

Bổ sung:

Hình sau là một đồ gá tiện lục lăng theo nguyên lý nêu trên lấy từ sách Nga với phương án vật gia công 6 đứng yên, ổ dao 5 vừa quay quanh trục của nó, vừa quay quanh đường tâm máy tiện.
Bánh răng trong 3 lắp cố định lên băng máy nhờ đòn 8 và bu lông 9. Trục mang ổ dao 5 là trục của bánh răng hành tinh 4 lăn lên bánh răng trong 3. Số răng bánh răng 3 gấp đôi số răng bánh răng 4. Mâm 2 gắn với trục chính máy tiện đóng vai trò cần quay trong bộ truyền hành tinh và là khâu dẫn. Cho máy quay, 3 dao sẽ chạy theo 3 đường elíp để cắt ra chi tiết trục lục lăng.
Vật gia công 6 có thể được kẹp trên ụ động máy tiện vạn năng hay ổ dao của máy tiện vạn năng hay máy tiện rơ von ve và có chuyển động chạy dao dọc để gia công hết chiều dài lục lăng.

Bằng cách thay đổi số dao và khoảng cách từ mũi dao đến tâm ổ dao, có thể làm ra trục vuông, chữ nhật, rãnh mặt đầu ... như đồ gá ở phần trên.

Xem mô phỏng:
http://www.youtube.com/watch?v=XJb-kKOVBqU

Nhược điểm của đồ gá này là chiều dài gia công hạn chế, phải dùng bánh răng trong khó chế tạo và kích thước hướng kính lớn. Nếu thay đổi cách truyền động đến trục dao để vật gia công đi được vào lỗ trục chính thì hay hơn.

 

[NguyenDucThang]

Ðề: Gia công lục lăng trên máy tiện

Bổ sung 2:

Hình sau là đồ gá tiện lục lăng, cải tiến từ đồ gá nêu trên.

Tấm 2 lắp vào đầu trục chính máy tiện và quay cùng trục chính máy tiện. Bánh răng 1 lắp quay được trên cổ tấm này và cố định với thân máy tiện nhờ tấm 3. Bánh răng hành tinh 4 có trục lắp trên tấm 2 và ăn khớp với bánh răng cố định 1. Như vậy tấm 2 đóng vai trò cần quay trong bộ truyền hành tinh và là khâu dẫn. Trục mang ổ dao 5 là trục của bánh răng 6 ăn khớp với bánh răng hành tinh 4. Ổ trục này nằm trên tấm 2. Số răng của bánh răng cố định 1 gấp đôi số răng của bánh răng 6. Cho máy quay, 3 dao sẽ chạy theo 3 đường elíp để cắt ra chi tiết trục lục lăng.

Với cách truyền động như vậy có thể bố trí phôi 7 đã được cắt xong chui vào lòng trục chính máy tiện. Bạc 8 lắp quay trong tấm 2 để đỡ phần phôi đã cắt xong. Khi làm việc bạc này đứng yên trong tấm 2 quay. Có thể làm lỗ bạc này có tiết diện lục lăng khớp với lục lăng được cắt hoặc tiết diện tròn ngoại tiếp với lục lăng được cắt, cọng với phần dẫn. Giá đỡ ngoài 9 lắp cố định lên băng máy tiện để đỡ phần phôi chưa cắt.
Đầu ngoài của phôi 7 được kẹp trên ụ động hay ổ dao của máy tiện vạn năng hoặc ổ dao của máy tiện rơ von ve và có chuyển động chạy dao dọc để gia công hết chiều dài lục lăng.
Bằng cách thay đổi số dao và khoảng cách từ mũi dao đến tâm ổ dao, có thể làm ra trục vuông, chữ nhật, rãnh mặt đầu ... như đồ gá ở phần trên.


Ưu điểm của đồ gá này:

• Khỏi dùng bánh răng trong khó chế tạo.
• Chiều dài phần gia công tăng lên đáng kể.
• Có thể áp dụng nguyên lý của đồ gá này để làm máy chuyên dùng sản xuất thanh gỗ 6 cạnh, 8 cạnh...

Cách bố trí truyền động như trên có thể làm đường kính ổ dao lớn. Nếu muốn giảm thì thêm một bánh răng trên trục bánh răng 4, lắp phía ngoài tấm 2. Đưa bánh răng 6 ra ngoài tấm 2 để ăn khớp với bánh răng vừa thêm. Thêm ổ đỡ ngoài cho bánh răng 6. Ổ này lắp cố định trên tấm 2. Lúc đó có thể giảm khoảng cách giữa trục dao và tâm máy tiện bao nhiêu tùy thích, nhờ đó giảm được đường kính ổ dao. Tuy vậy chiều dài đồ gá lại tăng lên một ít.

► Đổ gá này chưa được thử nghiệm thực tế.
Xem mô phỏng:
http://www.youtube.com/watch?v=AwkDB0ThXG8

 

[neverlose]

Ðề: Gia công lục lăng trên máy tiện

Mấy bài anh Thắng viết công phu thật , nhìn mấy bài viết chất lượng này thấy thèm được viết vài bài cho xứng đáng chuyên môn, nhưng bất lực quá, hic.

Mong được nhìn thấy nhiều bài như thế này và mong rằng anh có thể viết thêm nhiều bài chuyên ngành thú vị như thế này để tụi e được mở rộng tầm hiểu biết.

Thanks anh nhiều!

 

[thanh hao]

Ðề: Gia công lục lăng trên máy tiện

mốt ý rất hay và có ý ngĩa thực tiễn, bác cho cháu hỏi là mấy cơ cấu đó đã có thực tế ở ta chưa ạ.
bác có thể hướng dẫn cháu làm đồ gá này được không ạ, cháu mong bác giúp đở, cháu nghỉ sẻ lấy nó làm đề tài tốt nghiệp?

 

[NguyenDucThang]

Ðề: Gia công lục lăng trên máy tiện

Đồ gá thứ nhất ở đầu bài: trước đây lâu rồi theo kiểu này tôi đã làm để tiện đầu lục lăng của bu lông 12. Đồ gá đó làm việc được nhưng có cái dở là kém cứng vững.
Đồ gá thứ hai lấy từ sách Nga chắc là đã áp dụng ở Nga, tôi chỉ mô phỏng trên máy tính để hiểu thêm.
Đồ gá thứ ba là do tôi bịa ra, chưa thấy có trong thực tế.

Nhân tiện trên Youtube có hai video làm lục lăng theo nguyên lý này, mời các bạn xem:
http://meslab.tv/2012/11/polygon-turning-

-trishul/
http://www.youtube.com/watch?v=-9jMN9Bgg6g&feature=related

Tôi sẵn lòng giúp bạn theo kiểu nhiệt tình biết gì nói đấy, còn bạn phải cố gắng là chính.
Chúc bạn làm đồ án tốt nghiệp đạt điểm cao.

 

[thanh hao]

Ðề: Gia công lục lăng trên máy tiện

-nếu có làm thực tế thì cháu nghỉ đồ gá thứ nhất là dể làm nhất, và điều kiện xưởng trường em có thể đáp ứng được,
cháu có mấy vấn đề thắc mắc là:
1: cái trục phôi là lắp với trục chính máy tiện thì nó sẻ rất lớn so với toàn bộ đồ gá, nếu cháu kẹp nó vào mâm cặp được không, nó sẻ thuận tiện hơn và không phải tháo mâm cặp
2: cặp phôi theo kiểu chấu bóp đàn hồi là thế nào ?

 

[TAMAC]

Ðề: Gia công lục lăng trên máy tiện

Nhân tiện trên Youtube có hai video làm lục lăng theo nguyên lý này, mời các bạn xem:
http://www.youtube.com/watch?v=19oEi9uh_Ko&feature=related
http://www.youtube.com/watch?v=-9jMN9Bgg6g&feature=related

Bác NguyenDucThang có thể viết giới thiệu về nguyên lý của cách làm trong đoạn video thứ 2?
- Trong đoạn video này thì trục chính và trục dao quay ngược chiều nhau.
- Cùng 1 trục dao (cùng Rd) làm 2 đoạn trục lục giác khác nhau (A khác nhau), vậy có tương quan giữa S và Rd?
- Các trục được tiện tròn trước khi làm lục giác (chắc là đường tròn ngoại tiếp lục giác) và dao đứng yên ăn 1 lần là đạt nhưng nếu với các trục có S lớn thì phần phải gia công cắt sẽ nhiều có lẽ phải thêm phần tiến dao.
- Quỹ đạo của mũi dao là tròn nên có thể cạnh của lục giác lõm ở giữa?

 

[thanh hao]

Ðề: Gia công lục lăng trên máy tiện

Bác NguyenDucThang có thể viết giới thiệu về nguyên lý của cách làm trong đoạn video thứ 2?
- Trong đoạn video này thì trục chính và trục dao quay ngược chiều nhau.
- Cùng 1 trục dao (cùng Rd) làm 2 đoạn trục lục giác khác nhau (A khác nhau), vậy có tương quan giữa S và Rd?
- Các trục được tiện tròn trước khi làm lục giác (chắc là đường tròn ngoại tiếp lục giác) và dao đứng yên ăn 1 lần là đạt nhưng nếu với các trục có S lớn thì phần phải gia công cắt sẽ nhiều có lẽ phải thêm phần tiến dao.
- Quỹ đạo của mũi dao là tròn nên có thể cạnh của lục giác lõm ở giữa?

chào bác TAMAC
-không biết bác đang nói đến đồ gá trong đoạn video hay trong bài viết trên của bác thắng
- với 2 đoạn trục khác nhau thi S= khoảng cách giữa trục phôi với trục dao phải khác nhau, còn Rd vẩn như thế, bác xem đoạn video là thấy khi tiện đến đoạn trục lớn thì máy CNC phải dịch chuyển dao ra ngoài 1 đoạn, và đoạn dịch chuyển này đùng bằng bán kính đoạn trục lớn trừ đi bán kính đoạn trục nhỏ.
- với cơ cấu trên của bác thắng thì trục dao phải được lắp vào bàn dao phụ trên máy tiện để thay đổi khoảng cách S, và cắt được nhiều lần
- với loại đồ gá này chỉ gia công được chi tiết loại nhỏ

 

[TAMAC]

Ðề: Gia công lục lăng trên máy tiện

@thanh hao: đọc thật kỹ các bài viết, nếu chưa rõ thì đừng vội trả lời. Mà tại sao tôi viết rõ như vậy mà bạn vẫn không biết nhỉ?
Lưu ý bạn:
A: khoảng cách từ tâm trục chính đến tâm trục dao
Rd: khoảng cách từ tâm trục dao đến đầu mũi dao (bán kính dao)
S: với một lục giác thì S là...

 

[NguyenDucThang]

Ðề: Gia công lục lăng trên máy tiện

Xin giải thích như sau:

Bạn Thanh hao:

1. Kẹp vào mâm cặp cũng được nhưng không nên vì:
Độ đồng tâm kém so với định vị vào lỗ côn Mooc của trục chính.
Mất công rà đồng tâm.
Độ cứng vững kém, nhất là trong đồ gá này không thể dùng ụ động chống tâm. Định vị vào lỗ côn Mooc của trục chính và có trục vặn ren vào đuôi trục gá rồi kẹp rút ra đuôi trục chính máy tiện thì rất chắc.
Việc tháo mâm cặp chỉ mất vài phút thôi.

2. Cặp phôi theo kiểu chấu bóp đàn hồi:
Chi tiết đàn hồi là ống xẻ rãnh làm bằng vật liệu đàn hồi (thép lò xo). Lỗ nó kẹp phôi, còn mặt ngoài có phần côn. Vặn một đai ốc ép vào phần côn để bóp nhỏ lỗ gây kẹp chặt. Còn có tên Nga là “xan ga”, tên Anh là Collet. Tham khảo:
http://en.wikipedia.org/wiki/Collet

Bạn Tamax:

1. Nguyên lý của đoạn video thứ hai giống nguyên lý của đồ gá đầu tiên trong bài viết trên. Có điều không thấy rõ xích truyền động từ trục phôi đến trục dao. Chắc là xích truyền động được nối từ trong ụ trục chính hay sau trục chính đến trục dao. Đã có đồ gá để trục dao trên đế ụ động và xích truyền động cho trục dao đặt ở phía sau băng máy tiện.

2. Trong video thứ 2 trục chính và trục dao vẫn quay cùng chiều. Đoạn cuối cùng của video dễ phát hiện chiều quay hơn là các đoạn trước. Trên hường nhìn của video thì chúng quay ngược chiều kim đồng hồ.

3. Theo hình 1 của bài trên: S/2 = A – Rd

4. Nếu chiều sâu cắt lớn thì phải có tiến dao ngang sau mỗi lượt tiến dọc. Tiến ngang bằng vit me bàn dao ngang. Cơ cấu 3 bánh răng trong đó bánh răng trung gian lắp trên hai đòn quay được (trắng và đen) bảo đảm răng ăn khớp đủ chiều cao răng khi thay đổi khoảng cách giữa trục phôi và trục dao A.

5. Quỹ đạo của mũi dao là tròn nên nếu phôi không quay thì đúng là cạnh lục giác lõm giữa. Nhưng ở đây phôi cũng quay nên không lõm mà còn hơi bị lồi vì quỹ đạo của dao trong chuyển động tương đối giữa mũi dao và phôi là elip. Với cùng Rd, S càng lớn thì càng bị lồi nhiều.
Để hiểu kỹ hơn nên download để xem bài viết sau:
http://www.mediafire.com/?sharekey=a80b37870699a8ad8d78a0e555291609e04e75f6e8ebb871
Trong đó có lập phương trình quỹ đạo mũi dao, công thức tính độ lồi của cạnh lục giác, sự biến đổi của góc cắt gọt khi cắt các điểm trên cạnh lục giác.

Rất hay là có nhiều bạn quan tâm đến vấn đề này. Chúng ta cùng thảo luận để hiểu công nghệ này hơn.

 

[TAMAC]

Ðề: Gia công lục lăng trên máy tiện

"...Để hiểu kỹ hơn nên download để xem bài viết sau:
http://www.mediafire.com/?sharekey=a80b37870699a8ad8d78a0e555291609e04e75f6e8ebb871"
Sao không xem được bài này nhỉ?
@Bác Thắng: đương nhiên là A - Rd = S/2 rồi... hì hì. Vấn đề E muốn hỏi ở đây là: trong đoạn video thứ 2 cùng 1 Rd có thể cắt 2 đoạn trục có S khác nhau, vậy nếu tiếp tục cắt S lớn hơn nữa liệu có được hay có 1 giới hạn nào đó, E rất tiếc là không xem được bài viết ở link trên để tính độ lồi của cạnh lục giác.

E đang phải phay 2 loại trục: S = 33 dài 142 (toàn trục dài 285) và S = 44 dài 172 (toàn trục dài 346), cùng với ép lỗ (dài 80) moayơ cho 2 loại trục trên mất rất nhiều thời gian.