Mở đầu
Trong chiến tranh và trong công cuộc phòng thủ bảo vệ đất nớc, để tăng hiệu
quả chiến đấu, Quân đội ta đã sử dụng rất nhiều loại vũ khí. Mỗi loại vũ khí
đều có những đặc thù riêng về khả năng tiêu diệt, sát thơng mục tiêu. Một
trong những loại vũ khí chiến đấu có hiệu quả cả ở trên không, trên biển và
trên đất liền đó là các loại pháo. Pháo trang bị cho Quân đội ta hiện nay cũng
rất đa dạng và nhiều chủng loại do nhiều nớc sản xuất (Liên xô cũ, Trung
quốc, Mỹ ). Phần lớn số pháo này tuy đ ợc sản xuất đã lâu nhng vẫn sử dụng
và phát huy hiệu quả tốt, còn một phần nhỏ đã hết thời hạn sử dụng cần đợc
thay thế bổ xung.
Trớc tình hình thế giới hết sức phức tạp, cùng với sự lớn mạnh của Quân đội
ta việc yêu cầu đợc trang bị thêm, bổ xung pháo cho quân đội là rất cấp bách
và cần thiết.
Trớc đây, thờng pháo trang bị cho Quân đội ta chủ yếu đợc chế tạo tại Liên
xô và Trung quốc. Nhng từ khi Liên xô xụp đổ đến nay việc trang bị pháo cho
quân đội bằng nguồn viện trợ và mua từ Liên xô, Trung quốc gặp rất nhiều
khó khăn vì những lý do kinh tế, chính trị. Trong khi nguồn trang bị từ trong
nớc còn tồn tại rất nhiều điểm hạn chế do bớc đầu chúng ta mới chỉ chế thử đ-
ợc một vài loại pháo cỡ nhỏ.
Để dần đáp ứng nhu cầu về các loại vũ khí cho quân đội, trong đó có các loại
pháo, nhiệm vụ đặt ra cho ngành cơ khí chế tạo máy trong và ngoài quân đội
là nghiên cứu, thiết kế chế tạo đợc các loại vũ khí nói chung và pháo nói riêng.
Qua nghiên cứu cấu tạo, nguyên lý làm việc của các loại pháo, nhận thấy: độ
chính xác của nòng pháo, trong đó có rãnh nòng là một trong những yếu tố
quan trọng có ảnh hởng trực tiếp đến hiệu quả chiến đấu của bộ đội. Vấn đề
khó khăn nhất trong việc chế tạo các loại pháo trong nớc là vấn đề công nghệ
chế tạo vật liệu và công nghệ chế tạo các chi tiết của pháo. Trong công nghệ
chế tạo các chi tiết của pháo thì vấn đề trang thiết bị công nghệ chế tạo nòng
pháo là cơ bản nhất, nó cũng là một chi tiết quan trọng nhất, khó chế tạo nhất,
1
trong đó phải kể đến rãnh xoắn trong nòng pháo. Nòng pháo càng lớn, càng
dài thì việc chế tạo càng phức tạp, chi phí càng lớn. Để chế tạo rãnh xoắn
nòng súng, pháo có thể sử dụng các phơng pháp công nghệ khác nhau nh:
+ Phơng pháp biến dạng dẻo: đây là phơng pháp gia công không phoi, dùng
chày ép (con tống) có hình dạng bên ngoài gồm nhiều gân xoắn có mặt cắt
giống nh mặt cắt của rãnh xoắn, góc xoắn bằng góc xoắn của rãnh xoắn, ép
qua lỗ nòng tạo ra rãnh xoắn nhờ biến dạng dẻo cỡng bức. Phơng pháp này chỉ
dùng cho các loại nòng có đờng kính lỗ nòng (calip) tới 20mm.
+ Phơng pháp điện hóa: Đây là phơng pháp công nghệ không mới, nhng
việc áp dụng công nghệ này còn gặp rất nhiều khó khăn vì có rất nhiều yếu tố
ảnh hởng đến năng suất và độ chính xác gia công. Thực tế đã có cơ sở chế tạo
thử nhng kết quả đạt đợc không khả quan.
+ Phơng pháp cắt gọt: đây là phơng pháp công nghệ cổ điển nhất, nhng lại
đơn giản nhất, dễ đạt đợc yêu cầu kỹ thuật của rãnh nòng và phù hợp với trình
độ công nghệ của nớc ta.
Tuy có các công nghệ chế tạo rãnh xoắn khác nhau, mỗi phơng pháp lại có
những u nhợc điểm riêng của chúng nhng qua thực tế kiểm nghiệm, nhận thấy
rằng: gia công rãnh xoắn nòng pháo bằng phơng pháp cắt gọt vẫn là phơng
pháp công nghệ đơn giản nhất, dễ đạt đợc yêu cầu kỹ thuật của rãnh nòng và
phù hợp với trình độ công nghệ của nớc ta.
Với thời gian có hạn, nhằm nâng cao tính khả thi, tôi đã chọn đồ án môn học
với nội dung: Nghiên cứu cải tạo máy tiện thành máy gia công rãnh xoắn
nòng pháo 76 mm
Mục tiêu của đồ án là: Nghiên cứu thiết kế phơng án cải tạo máy tiện thành
máy gia công rãnh xoắn nòng pháo 76 mm bằng phơng pháp cắt gọt phù hợp
với trình độ cũng nh khả năng công nghệ trong nớc. Nội dung đồ án sẽ trình
bầy cụ thể quá trình phân tích thiết kế phơng án, lựa chọn trang bị công nghệ
chủ yếu, đó là: Cơ cấu chép hình tạo rãnh xoắn nòng pháo. Trên cơ sở trang bị
2
công nghệ đó có thể vận dụng và nghiên cứu tiếp để có thể chế tạo đợc các
loại nòng pháo cùng cấp và lớn hơn.
Nhiệm vụ cụ thể của đồ án giải quyết các vấn đề sau:
1. Nghiên cứu kết cấu, yêu cầu kỹ thuật, tác dụng của rãnh xoắn trong nòng
pháo. Yêu cầu kỹ thuật khi gia công rãnh xoắn nòng pháo.
2. Vật liệu dùng để chế tạo nòng pháo.
3. Phân tích sơ đồ động học điển hình của máy cắt rãnh xoắn.
4. Phân tích trang thiết bị công nghệ cắt rãnh xoắn tại nhà máy Z111.
5. Nghiên cứu thiết kế trang bị công nghệ mà cụ thể là: thiết kế Cơ cấu chép
hình tạo rãnh xoắn nòng pháo.
Để giải quyết các nhiệm vụ đã nêu trên nội dung đề tài đợc bố cục nh sau:
Phần I. Tổng quan về nòng pháo cỡ vừa 55ữ155 mm và công nghệ cắt
rãnh xoắn.
Chơng 1: Phân tích kết cấu của nòng pháo cỡ vừa.
Chơng 2: Các vấn đề chung về công nghệ cắt rãnh xoắn.
Chơng 3: Kết cấu của máy cắt rãnh xoắn nòng pháo.
Chơng 4: Khảo sát trang thiết bị công nghệ gia công rãnh xoắn nòng
pháo tại Z
Phần II. Thiết kế cải tạo máy tiện thành máy cắt rãnh xoắn.
Chơng 1: Phơng án cải tạo máy tiện thành máy cắt rãnh xoắn.
Chơng 2: Thiết kế cơ cấu chép hình cắt rãnh xoắn pháo 76 mm.
Chơng 3: Điều chỉnh và kiểm tra máy cắt rãnh xoắn nòng pháo.
Để hoàn thành đề tài, bên cạnh sự nỗ lực của bản thân, tôi còn đợc sự giúp
đỡ tận tình của thầy giáo Thợng tá-thạc sỹ Tạ Đăng Doanh cùng các thầy giáo
trong bộ môn Chế tạo máy-Khoa Cơ khí Học viện Kỹ Thuật Quân sự.
Mặc dù đã hết sức cố gắng, nhng do trình độ có hạn, thời gian hạn chế nên
trong đề tài chắc không thể tránh khỏi những thiếu sót. Tôi rất mong đợc sự
góp ý, chỉ bảo của các thầy giáo và các bạn. Tôi xin chân thành cảm ơn!
3
PhÇn 1.
tæng quan vÒ nßng ph¸o cì võa 55÷155 mm
vµ c«ng nghÖ c¾t r·nh xo¾n.
4
Chơng I: phân tích kết cấu của nòng pháo cỡ vừa.
I.1. Cấu tạo chung của nòng pháo.
I.1.1. Phân loại và kết cấu chung của nòng:
Nòng là một chi tiết quan trọng bậc nhất của súng và pháo, nó có tác dụng
kết hợp với bộ khoá nòng, đầu đạn tạo thành buồng áp suất để tạo vận tốc ban
đầu cho đạn, dẫn hớng và tạo chuyển động quay cho đạn với tốc độ cần thiết
để đạn bay ổn định và chính xác. Theo đó nòng pháo bao gồm hai phần cơ
bản:
+ Buồng đạn: còn gọi là khoang nổ, nơi chứa đạn trớc khi diễn ra phát bắn.
Khi bắn thuốc nổ cháy sẽ tạo ra khí thuốc có áp suất cao trong buồng đạn để
đẩy đạn đi.
+ Phần dẫn chiếm chiều dài chính của nòng pháo. Trong thời gian diễn ra
phát bắn, đạn chuyển động trong phần dẫn trớc khi bay ra khỏi nòng pháo.
Hình vẽ dới đây thể hiện kết cấu sơ bộ của một nòng pháo:
Hình 1.1. Kết cấu chung của nòng pháo.
1. Phần buồng đạn. 2. Phần dẫn (rãnh xoắn).
I.1.1.1. Buồng đạn:
Buồng đạn có nhiều dạng kết cấu khác nhau tuỳ thuộc vào kết cấu đạn và
phơng pháp nạp đạn. Thông thờng nhất buồng đạn có những phần chính nh
sau:
+ Phần côn cơ sở: đây là dạng bề mặt côn có độ côn nhỏ (độ côn từ
1/70ữ1/150). Khi nạp đạn, vỏ đạn tiếp xúc với toàn bộ mặt côn này để bịt kín,
không cho khí thuốc áp suất cao sinh ra trong quá trình bắn lọt qua khe giữa
5
vỏ đạn và mặt côn ra ngoài, gây tổn hao công suất của khí thuốc. Độ côn của
bề mặt côn đợc tính toán theo các chỉ tiêu nh: khả năng bịt kín khí thuốc, khả
năng tống vỏ đạn ra khỏi buồng đạn sau khi bắn và độ bền của buồng đạn
trong quá trình khai thác sử dụng vũ khí pháo.
+ Phần trụ của buồng đạn: chứa đầu vỏ đạn khi đạn đợc nạp vào buồng đạn.
Kích thớc của bề mặt trụ phụ thuộc vào đờng kính ngoài của đầu vỏ đạn (catut
hoặc ống liều) và đờng kính ngoài của đai trên đầu đạn (đai đạn). Có thể xác
định đờng kính đai đạn theo công thức:
d
đ
= d + (2,36t ữ 2,5)t.
Trong đó:
d cỡ nòng (calíp nòng).
d
đ
- đờng kín của đai đạn.
t chiều sâu rãnh xoắn.
+ Phần côn chuyển tiếp giữa buồng đạn và phần dẫn của nòng pháo. Độ côn
của bề mặt này nằm trong khoảng 1/5ữ1/10. Trên phần côn chuyển tiếp có đầu
của rãnh xoắn. Thông thờng chiều dài rãnh cắt chiếm khoảng 2/3 chiều dài
của đoạn côn chuyển tiếp. Theo kết cấu của côn chuyển tiếp đã đợc tính toán
trớc, khi nạp đạn vào buồng đạn thì toàn bộ đai đạn nằm ở đoạn côn trơ của
đoạn côn chuyển tiếp (ở vị trí ngay sát trớc các rãnh cắt trên phần côn chuyển
tiếp).
I.1.1.2. Phần dẫn (rãnh xoắn):
Căn cứ vào tính năng tác dụng, mục đích sử dụng mà pháo trong chiến đấu
có hai loại: loại không rãnh nòng (nòng trơn) và loại có rãnh nòng. Đạn sử
dụng cho hai loại nòng cũng khác nhau: đạn sử dụng cho loại không có rãnh
nòng thờng có cánh dẫn hớng, còn đạn sử dụng cho loại có rãnh nòng có đai
đạn dẫn mà không có cánh dẫn hớng.
6
Rãnh nòng (đờng khơng tuyến) là một kết cấu không thể thiếu trong nòng
của tất cả các loại súng, pháo dùng cho các loại đạn không có cánh dẫn hớng.
Ví dụ những loại súng, pháo sau đây có rãnh nòng:
+ Súng: tiểu liên AK, AR15; súng bộ binh CKC, K44, súng ngắn K54,
K59
+ Pháo: Pháo nòng dài 85 mm, pháo nòng dài 76 mm,
Để phát huy tốt tính năng kỹ chiến thuật, đáp ứng yêu cầu nhiệm vụ, rãnh
nòng đợc chế tạo với các thông số kỹ thuật khác nhau.
Có nhiều cách phân loại rãnh nòng, nhng thông thờng rãnh nòng pháo đợc
phân loại theo dấu hiệu góc xoắn (hay bớc xoắn). Bằng cách phân loại này
rãnh nòng đợc phân làm hai loại đó là loại rãnh nòng có góc xoắn không đổi
và loại rãnh nòng có góc xoắn thay đổi.
I.1.2. Cấu tạo chung của rãnh nòng:
Rãnh xoắn (đờng khơng tuyến): là phần cơ bản của nòng pháo, các đờng
xoắn chạy suốt chiều dài phần dẫn của nòng pháo. Tuỳ theo công dụng, kích
thớc tiết diện ngang của nòng pháo mà cấu tạo của rãnh xoắn đợc thiết kế với
các thông số khác nhau. Thông thờng thì trong mặt cắt vuông góc với đờng
tâm của nòng pháo, dạng rãnh xoắn có dạng hình chữ nhật.
Hình 1.2. Mặt cắt ngang rãnh xoắn nòng pháo.
7
Tại phần chuyển tiếp giữa bề mặt trụ calip và bề mặt đáy rãnh xoắn với
thành bên của rãnh xoắn có các góc lợn r
1
và r
2
. Các góc lợn này có ý nghĩa
quan trọng trong sự làm việc của rãnh xoắn nòng pháo. Thông thờng trong kết
cấu của rãnh xoắn, góc lợn r
2
ở đỉnh rãnh xoắn nhỏ hơn góc lợn r
1
ở đáy rãnh
xoắn. Điều này đợc giải thích nh sau: tại phần đỉnh của rãnh xoắn, góc lợn r
2
nhỏ để đảm bảo độ sắc của rãnh xoắn trong quá trình cắt đai đạn, góc lợn này
nằm trong khoảng 0,10ữ0,20 mm; còn tại phần đáy rãnh xoắn, góc lợn r
1
có
tác dụng đảm bảo bền cho rãnh xoắn, nếu góc lợn này không có hoặc quá nhỏ
có thể tạo điều kiện phát triển các vết nứt dới tác dụng của áp suất khí thuốc.
Góc lợn r
1
có thể đến 1/2 chiều sâu rãnh xoắn. Với rãnh xoắn nòng pháo 76
mm, r
1
= 0,25 mm.
Hớng xoắn: có hai kiểu đó là xoắn phải và xoắn trái. Hiện nay ngời ta cha
xác định đợc ảnh hởng của hớng xoắn tới tính chất sử dụng của nòng pháo và
tác động của nó đến hiệu quả của phát bắn. Pháo của tây âu thờng dùng hớng
xoắn trái. Pháo của Nga, Trung Quốc thờng dùng hớng xoắn phải.
Góc xoắn: có hai kiểu không đổi và thay đổi. Góc xoắn đợc xác định bằng
kết quả tính toán và lựa chọn khi thiết kế nòng pháo. Bằng lý thuyết và thực tế
sử dụng ngời ta đã chứng minh đợc rằng: đối với loại rãnh xoắn có góc xoắn
không đổi dễ chế tạo hơn nhng tuổi thọ (độ bền mòn) của bề mặt làm việc
(mặt bên) của rãnh kém hơn loại rãnh có góc xoắn thay đổi do áp lực của đai
dẫn đai đạn tác dụng lên bề mặt không đều.
Hình 1.3. Dạng khai triển của hai loại rãnh xoắn dọc theo nòng pháo.
Trong đó:
8
+ L
H
là chiều dài phần nòng pháo có rãnh xoắn.
+ S là bớc xoắn của rãnh xoắn có góc xoắn không đổi.
+ S
1
là bớc xoắn của rãnh xoắn có góc xoắn thay đổi.
Đối với các loại nòng pháo nói chung, góc xoắn nằm trong khoảng 6
0
ữ8
0
.
Theo kết quả tính toán khi thiết kế nòng pháo, để đảm bảo cho áp lực đai đạn
tác dụng lên mặt làm việc của rãnh xoắn nòng pháo không thay đổi thì góc
xoắn của rãnh xoắn phải thay đổi theo quy luật tăng dần từ buồng đạn tới đầu
nòng. Theo các tài liệu nớc ngoài, góc xoắn lớn nhất có thể đạt tới = 12
0
.
Góc xoắn nhỏ có thể làm giảm áp lực lên mặt làm việc của rãnh xoắn trên
phần chiều dài gần buồng đạn nơi có áp suất cực đại có thể đạt tới 25% do đó
làm tăng độ bền của nòng pháo, phần tiếp theo có góc xoắn tăng dần sẽ bù lại
nhợc điểm của phần có góc xoắn nhỏ.
Các kết quả tính toán thiết kế nòng pháo đã rút ra kết luận: dạng rãnh xoắn
theo đờng cong Parabol là thích hợp nhất đối với nòng pháo. Nó vừa đáp ứng
đợc các yêu cầu của bài toán thiết kế nòng, vừa thoả mãn đợc yêu cầu của quá
trình chế tạo, tính kinh tế trong sản xuất nòng pháo.
Phơng trình đờng cong của rãnh xoắn nòng pháo (trong mặt phẳng trải) th-
ờng dùng nhất là:
y = kx
2
+ k: hệ số của Parabol.
+ y: toạ độ của điểm đang khảo sát trên rãnh xoắn theo phơng vuông góc
với đờng tâm của rãnh xoắn nòng pháo.
+ x: toạ độ của điểm đang khảo sát trên rãnh xoắn theo phơng dọc trục
của nòng pháo.
Bớc xoắn: thờng đợc tính theo đờng kính lỗ nòng d (calip nòng). Bớc xoắn
thờng nằm trong khoảng từ 20ữ70 lần cỡ calip nòng hoặc có thể đợc xác định
theo công thức lý thuyết sau:
9
=
tg
d
S
Số lợng rãnh xoắn của nòng pháo đợc tính toán dựa trên cơ sở độ bền của
sống xoắn. Theo tính toán, chiều rộng phần sống xoắn (chiều rộng b) phải
thoả mãn bất đẳng thức:
3a > b > 2a
Trong thời gian gần đây, do sự phát triển của ngành sản xuất vật liệu và công
nghệ chế tạo vũ khí ngời ta áp dụng công thức sau để tính chiều rộng sống
xoắn:
2,5a > b > 1,5a
Số rãnh xoắn đợc xác định theo công thức:
ab
d
n
+
=
Sau đó số lợng rãnh xoắn đợc làm tròn theo bội số của 4,6,8,10,12 cho phù
hợp với các đầu dụng cụ cắt rãnh rãnh xoắn.
Dạng rãnh xoắn: trong mặt cắt vuông góc với đờng tâm của nòng pháo,
rãnh xoắn có dạng hình chữ nhật. Chiều dài hình chữ nhật là chiều rộng rãnh
xoắn a, chiều rộng hình chữ nhật là chiều sâu rãnh xoắn t. Hai mặt bên của
hình chữ nhật song song với nhau. Tiết diện của răng là phần còn lại giữa hai
rãnh xoắn có dạng gần giống hình thang cân, còn đợc gọi là chiều rộng sống
xoắn b.
I.1.3. Các kích thớc cơ bản của rãnh xoắn.
Chiều rộng rãnh xoắn a là kích thớc cơ bản của rãnh xoắn. Đa số các loại
pháo đợc thiết kế và chế tạo có chiều rộng của rãnh xoắn bằng nhau trên toàn
bộ chiều sâu t của rãnh. Tuy nhiên, theo một số kết quả nghiên cứu đã đợc áp
dụng trong chế tạo vũ khí thì chiều rộng a của rãnh xoắn tại phần đầu nòng
nhỏ hơn tại phần đầu buồng đạn sẽ đem lại kết quả tốt hơn khi sử dụng, nhng
chế tạo lại khó khăn hơn. Thực tế, điều này nhằm loại trừ khe hở giữa đai đạn
10
và mặt không làm việc của rãnh xoắn để hạn chế tổn hao do khí thuốc lọt qua
khe hở này.
Chiều sâu rãnh xoắn t thờng lấy (0,01 ữ 0,02)d . Các nòng pháo hiện đại có
chiều sâu lớn hơn (t = 0,02d). Chiều sâu rãnh t đợc làm tròn đến phần mời
milimét.
Tại chỗ chuyển tiếp của thành rãnh xoắn với đáy rãnh xoắn có góc lợn r và
với mặt trụ calip có góc lợn là r
1
. Các góc lợn này nhằm làm tăng bền cho
nòng mà không ảnh hởng đến khả năng cắt đai đạn khi bắn.
Các thông số cấu tạo chính của rãnh xoắn nòng pháo là:
+ Số rãnh Z
+ Chiều sâu rãnh t,
=
2
dD
t
và dung sai kích thớc (mm)
+ Chiều rộng sống b và dung sai kích thớc (mm)
+ Chiều rộng rãnh a và dung sai kích thớc (mm)
+ Góc xoắn đầu
d
và dung sai (độ hoặc phút)
+ Góc xoắn cuối
c
và dung sai (độ hoặc phút)
+ Hớng xoắn (phải, trái)
+ Độ nhám R
a
hoặc R
z
(àm)
+ Độ cứng HRC
Ngoài ra còn có các yêu cầu kỹ thuật khác
I.2. Vật liệu dùng để chế tạo nòng pháo.
I.2.1. Yêu cầu về vật liệu.
Nh đã phân tích trên đây, trong quá trình làm việc nòng pháo luôn ở trạng
thái chịu tác động mạnh của áp suất và nhiệt độ cao, mài mòn lớn. Chính vì
vậy, vật liệu chế tạo nòng pháo phải có các tính chất cơ học cần thiết để đảm
bảo độ bền, an toàn cho nòng pháo khi bắn.
Vật liệu chế tạo nòng pháo còn phải đáp ứng một số yêu cầu sau:
11
+ Có giới hạn bền và giới hạn chảy đều cao.
+ Độ dẻo, độ dai cao, có khả năng chịu va đập, không bị gãy vỡ đột ngột.
+ Có độ cứng cao, đảm bảo khả năng chống mài mòn tốt.
+ Có khả năng chống ăn mòn của khí thuốc và các tác dụng ăn mòn của
khí quyển.
+ Tổ chức đồng đều, không lẫn tạp chất, độ thấm tôi cao.
+ Có tính chịu nhiệt cao.
+ Công nghệ chế tạo vật liệu phải đơn giản.
+ Có tính công nghệ cao (dễ đúc, rèn, cán, dễ cắt gọt, dễ nhiệt luyện )
+ Đảm bảo tính kinh tế, giá cả phải chăng.
Trong thực tế, các loại nòng pháo do Liên Xô chế tạo đang đợc sử dụng
trong Quân đội ta đợc chế tạo bằng thép hợp kim cán nóng có mác: OXHM,
OXH1MA, OXH3MA.
Đối với nớc ta hiện nay vẫn cha sản xuất đợc vật liệu chế tạo vũ khí nói
chung và vật liệu chế tạo nòng pháo nói riêng, những vật liệu này vẫn phải
nhập khẩu.
I.2.2. Yêu cầu về cơ tính vật liệu
Độ cứng bề mặt của các loại rãnh nòng không cao lắm nhng cũng phải đạt
một giá trị cần thiết để tăng khả năng chống mài mòn. Trị số độ cứng của các
loại nòng pháo nằm trong khoảng 32ữ36 HRC.
Cơ tính của các loại nòng pháo sau khi nhiệt luyện cần đạt đợc các thông số
sau:
+
C
không nhỏ hơn 800 N/mm
2
.
+
t
không nhỏ hơn 900 N/mm
2
.
+
b
không nhỏ hơn 1050 N/mm
2
.
+ a
k
không nhỏ hơn 4 Kg/cm
2
.
+ không nhỏ hơn 14%.
12
+ không nhỏ hơn 35%.
Ngoài những chỉ tiêu trên để tăng độ bền mòn cho nòng pháo ngời ta còn mạ
một lớp Crôm cứng dày khoảng 0,06ữ0,08 mm trên bề mặt làm việc của nòng.
I.3. Các yêu cầu kỹ thuật khi gia công nòng và rãnh xoắn.
I.3.1. Đối với nòng pháo.
I.3.1.1. Yêu cầu về độ chính xác kích thớc:
Độ chính xác kích thớc có ảnh hởng rất lớn đến độ bền, độ chính xác và hiệu
quả sử dụng của nòng pháo.
Độ chính xác kích thớc của nòng và rãnh nòng bao gồm các yếu tố: Sai số
kích thớc đờng kính lỗ d; Sai số chiều sâu rãnh t; Sai số chiều rộng rãnh a; Sai
số chiều rộng sống b; Sai số góc xoắn
d
; Sai số góc xoắn cuối
c
Giá trị cho phép của các sai số kích thớc đợc tính toán cụ thể khi thiết kế đối
với từng loại pháo cụ thể và đợc ghi trên bản vẽ thiết kế.
Thông thờng sai số đợc quy định nh sau:
+ Đờng kính lỗ d
+0,1
+ Đờng kính đáy rãnh D
+0,1
+ Chiều rộng sống b
-0,3
+ Chiều rộng rãnh a
+0,3
+ Góc xoắn
5
Trong sản xuất hàng loạt, sai số cho phép về kích thớc của rãnh nòng thờng
đợc lấy bằng trị số dung sai cho các kích đó trên bản vẽ thiết kế. Trong sản
xuất nhỏ hoặc chế thử thì các sai số đó đợc điều chỉnh cho phù hợp.
I.3.1.2. Yêu cầu về độ chính xác hình dáng hình học.
Độ chính xác hình dáng hình học cũng có ảnh hởng rất lớn đến độ chính
xác và hiệu quả sử dụng của nòng pháo. Độ chính xác về hình dáng hình học
bao gồm : độ không thẳng của đờng sinh mặt trụ đờng kính d; độ côn; độ ô
van; độ không tròn; độ sóng
I.3.1.3. Yêu cầu độ chính xác về vị trí tơng quan.
13
Bao gồm : độ không đồng tâm giữa đờng kính D và d; độ không đối xứng
của tiết diện vuông góc với đờng tâm nòng; độ không song song giữa hai mặt
bên làm việc của một rãnh
I.3.1.4. Yêu cầu về độ nhám.
Độ nhám cũng là một trong nhữmg chỉ tiêu kỹ thuật cần quan tâm vì nó có
ảnh hởng rất lớn đến tuổi thọ của nòng pháo. Thông thờng độ nhám của rãnh
xoắn các loại nòng pháo đợc quy định nh sau:
Sai lệch trung bình số học profin, R
a
(àm):
+ Độ nhám bề mặt sống b ( mặt trụ d): 0,4 (àm).
+ Độ nhám bề mặt đáy rãnh (mặt trụ D): 1,6 (àm).
+ Độ nhám bề mặt thành rãnh: 1,6 (àm).
I.3.2. Đối với rãnh xoắn.
Khi gia công rãnh xoắn cần phải đảm bảo những yêu cầu sau đây:
I.3.2.1. Kích thớc chiều rộng rãnh xoắn có thể nhỏ hơn hoặc lớn hơn kích th-
ớc danh nghĩa nhng chiều rộng rãnh xoắn của một nòng pháo phải bằng nhau,
sai lệch kích thớc chiều rộng a không lớn hơn 0,15 mm.
I.3.2.2. Khi cắt rãnh xoắn chỉ dùng một bộ dao để gia công hoàn chỉnh cho
một nòng. Để đạt đợc điều này cần lu ý các yêu cầu kỹ thuật của dao khi chế
tạo.
I.3.2.3. Dung sai chế tạo của chiều rộng rãnh xoắn luôn có dấu dơng đợc lấy
theo cỡ calíp nòng nh sau:
+ Đối với nòng có cỡ calip đến 100 mm:
a
= + 0,30 mm.
+ Đối với nòng có cỡ calip đến 180 mm:
a
= + 0,40 mm.
+ Đối với nòng có cỡ calip lớn hơn 180 mm:
a
= + 0,50 mm.
Qua thực tế sản xuất nòng pháo ở Nga, ngời ta rút ra rằng: kích thớc lớn nhất
của chiều rộng đỉnh răng có thể lớn hơn kích thớc danh nghĩa đến 1/2 miền
dung sai chiều rộng rãnh xoắn và kích thớc nhỏ nhất của nó có thể cho phép
nhỏ hơn 1,5 lần dung sai chiều rộng rãnh xoắn.
14
I.3.2.4. Dung sai chế tạo đờng kính d và D.
Đối với nòng pháo có cỡ calip đến 50 mm và pháo phòng không (có độ
chính xác chế tạo cao hơn pháo thờng) có cỡ calip đến 90 mm: = 0,08ữ0,10
mm
+ Đối với nòng pháo có cỡ calip từ 75ữ110 mm: = +0,10ữ0,15 mm.
+ Đối với nòng pháo có cỡ calip từ 120ữ180 mm: = + 0,15ữ0,20 mm.
+ Đối với nòng pháo có cỡ calip lớn hơn 200 mm: = + 0,20ữ0,30 mm.
Độ côn của đờng kính nòng pháo không lớn hơn 1/2 dung sai chế tạo. Với
một nòng pháo thì hiệu kích thớc của hai đờng kính bất kỳ không đợc vợt quá
1/2 dung sai chế tạo.
Đờng kính đáy rãnh xoắn (D) có miền dung sai chế tạo nh trên nhng hiệu đ-
ờng kính tại hai mặt cắt bất kỳ trên chiều dài nòng 200 mm không đợc vợt quá
1/2 miền dung sai chế tạo.
Độ ôvan của một mặt cắt bất kỳ không vợt quá 1/2 miền dung sai chế tạo.
I.3.2.5. Độ nhám bề mặt gia công:
+ Đối với bề mặt có đờng kính bằng calip nòng: Ra = 0,63 - cấp 8.
+ Đối với bề mặt có đờng kính bằng đáy rãnh xoắn: Ra = 1,6 - cấp 7 .
+ Cho phép còn vết dao không lớn, vết xớc nhỏ nhận thấy bằng mắt th-
ờng. Không cho phép có vết nứt.
I.3.2.6. Chiều sâu rãnh xoắn:
+ Chiều sâu rãnh xoắn lấy theo calip nòng t = 0,02d.
+ Giữa bề mặt đáy rãnh xoắn và hai thành bên có góc lợn r
1
đến 0,5t.
Không cho phép có đỉnh nhọn tại vị trí này.
+ Góc lợn giữa bề mặt calip nòng và hai thành bên rãnh xoắn r
1
= 0,1ữ0,2
mm.
+ Dung sai chiều sâu rãnh xoắn t phụ thuộc vào dung sai chế tạo d và D.
I.4. Thông số kỹ thuật cơ bản của rãnh xoắn nòng pháo 76 mm.
15
Bảng dới đây đa ra những thông số cơ bản của rãnh xoắn nòng pháo 76 mm
và một số loại pháo khác của Nga.
Hình 1.4. Mặt cắt ngang nòng pháo.
Bảng 1. Thông số cấu tạo rãnh xoắn của một số loại pháo.
16
Tên pháo
Chiều
dài
nòng
L
(mm)
Số
rãnh
nòng
Z
Góc
xoắn
đầu
d
(độ)
Góc
xoắn
cuối
c
(độ)
Chiều
sâu
t
(mm)
Sống
xoắn
b
(mm)
Chiều
rộng
rãnh
a
(mm)
Đờng
kính
lỗ
d
(mm)
1
Pháophòng
tăng 57
3950 24 5
o
58
42
6
o
58
42
0,5 2,1 5,35 57
2
Pháophòng
tăng 85
5600 32 5
o
09
45
5
o
09
45
1,36 3,34 5,075 85
3
Pháo nòng
dài 76
2985 32 7
o
09
45
7
o
09
45
0,76 2,10 5,38 76,2
4
Pháo nòng
dài 85
4145 24 7
o
09
45
7
o
09
45
0,8 3,68 7,6 85
5
Pháo nòng
dài 100
5345 40 5
o
58
42
7
o
09
42
1,5 2,35 5,3 100
6
Pháo nòng
dài 122
3458 44 7
o
09
45
7
o
09
45
1,015 2,5 6,21 121,92
7
Pháo nòng
dài 122
5690 28 7
o
09
32
7
o
09
32
2,44 5,75 7,9 121,92
8
Pháo nòng
dài 130
6850 40 5
o
58
00
5
o
58
00
2,7 4,2 6,00 130
9
Pháo nòng
dài 152
6356 48 7
o
10
00 7
o
10
00 1,5 3,00 6,97 152,4
11
Pháo nòng
dài 152
8750 40 3
o
00
00 7
o
27
20 2,7 4,77 7,2 152,4
12
Pháo nòng
vừa 152
4240 48 7
o
09
45
7
o
09
45
1,5 3,00 6,97 152,4
13
Pháo nòng
ngắn 152
3527 48 3
o
54
25
8
o
55
37
1,5 3,00 6,91 152,4
14
Pháo nòng
ngắn 122
3620 40 4
o
29
30
7
o
09
45
1,015 3,192 6,384 121,92
15 Pháo 37 2315 16 6
o
00
00
6
o
00
00
0,45 2,5 4,76 37
Chơng II: các vấn đề chung về công nghệ
17
cắt rãnh xoắn.
II.1. Những vấn đề chung trong chế tạo rãnh xoắn nòng pháo.
Đối với các nớc có nền công nghiệp quốc phòng phát triển nh nớc Mỹ, Anh,
Pháp, ý, Phần lan, Liên bang Nga, Hunggary, Bungary, Australia, Trung
Quốc việc nghiên cứu thiết kế, chế tạo các loại máy phục vụ cho công nghệ
chế tạo các loại nòng súng, pháo nói chung và cắt rãnh xoắn nòng pháo nói
riêng đã có từ lâu, đến nay các loại máy nói trên đều là các máy chuyên dùng
(Khoan, Khoét, Doa, Mài, Cắt rãnh xoắn) hiện đại hoặc máy tự động kỹ thuật
số sử dụng cho công nghệ linh hoạt nên năng lực chế tạo vũ khí nói chung và
các loại nòng pháo nói riêng của họ rất lớn, không những đáp ứng đợc nhu cầu
sử dụng trong nớc mà còn đáp ứng đợc nhu cầu xuất khẩu.
ở nớc ta, việc chế tạo rãnh nòng của các một số loại súng bộ binh đã có từ
những năm 60 nhng bằng công nghệ biến dạng dẻo, còn việc nghiên cứu,
thiết kế, chế tạo trang thiết bị công nghệ để chế tạo các loại pháo nói chung và
các loại rãnh nòng pháo nói riêng bằng phơng pháp cắt gọt còn rất mới mẻ,
nói chính xác hơn là hiện nay các loại máy phục vụ cho công nghệ chế tạo lỗ
nòng và rãnh xoắn mang tính chuyên dùng là cha có nên việc chế tạo nòng
pháo còn gặp nhiều khó khăn.
Hiện nay, với diễn biến phức tạp của tình hình thế giới. Đợc sự quan tâm của
Đảng và Nhà nớc, Bộ quốc phòng đang tiến hành giai đoạn nghiên cứu chế
thử nòng pháo 23 mm và 37 mm bằng cách cải tiến và sử dụng các thiết bị
hiện có và bớc đầu đã có thành công nhất định. Trang thiết bị để gia công các
loại nòng pháo nói trên sẽ đợc trình bày chi tiết ở Chơng IV.
Qua nghiên cứu, tìm hiểu về quá trình công nghệ chế tạo nòng pháo nói
chung và rãnh xoắn nói riêng, có thể kết luận rằng:
Khó khăn nhất trong quá trình chế tạo nòng các loại pháo nói chung và các
loại rãnh xoắn nói riêng đối với nớc ta hiện nay ngoài việc chế tạo vật liệu là
công nghệ chế tạo. Trong công nghệ chế tạo thì thiết bị (Máy khoan lỗ sâu,
18
máy khoét, doa, mài lỗ sâu, máy cắt rãnh nòng) lại là khâu quan trọng nhất
mà ta cha có, các cơ sở đang nghiên cứu chế thử đang phải chế thử trên cơ sở
cải tiến các máy vạn năng hoặc chuyên dùng cũ hiện có.
Hiện nay việc nghiên cứu trang thiết bị công nghệ chế tạo các loại pháo nói
chung và các loại rãnh nòng pháo nói riêng đang đợc triển khai thực hiện khẩn
trơng trong Tổng cục công nghiệp quốc phòng. Nhằm phát huy những kết quả
đã đạt đợc, đồ án môn học đi vào nghiên cứu thiết kế phơng án cải tiến máy
tiện thành máy cắt rãnh xoắn nòng pháo 76 mm với phơng châm bám sát vào
điều kiện thực tế trang thiết bị công nghệ của nớc nhà.
II.2. Các công nghệ chế tạo rãnh xoắn hiện tại đang sử dụng.
Đến giai đoạn hiện nay, ở một số quốc gia có nền công nghiệp quốc phòng
phát triển nh : Pháp, Mỹ, Nga, Trung Quốc thì việc chế tạo rãnh nòng súng,
nòng pháo luôn đợc phát triển theo hớng hiện đại hoá cả công nghệ và thiết bị.
Trong đó có sự ứng dụng của nhiều ngành khoa học công nghệ khác nhau nh
công nghệ điện tử, công nghệ thông tin Tựu trung lại thì công nghệ chế tạo
rãnh nòng súng và pháo đi theo các hớng sau :
+ Công nghệ chế tạo rãnh nòng bằng biến dạng dẻo.
+ Công nghệ chế tạo rãnh nòng bằng cắt gọt.
+ Công nghệ chế tạo rãnh nòng bằng ăn mòn điện hoá.
II.2.1. Gia công rãnh xoắn bằng phơng pháp biến dạng dẻo.
Hiện nay, ở nớc ta gia công rãnh xoắn bằng biến dạng dẻo đợc áp dụng với
nòng súng có cỡ calíp nhỏ nh súng bộ binh AK47 (cỡ calip 7,62mm) đến súng
máy phòng không 12,7 mm.
Nguyên lý gia công theo phơng pháp biến dạng dẻo nh sau:
Dụng cụ gia công là chày ép. Hình dạng bên ngoài của chày gồm nhiều gân
xoắn có mặt cắt chữ nhật nổi trên mặt trụ của chày ép. Góc xoắn và số lợng
của gân xoắn bằng góc xoắn và số lợng của rãnh xoắn nòng súng cần gia
công. Trong mặt cắt vuông góc với trục của chày ép, dạng răng của chày
19
giống nh kết cấu của then hoa trên trục, kích thớc của răng giống kích thớc
của rãnh xoắn. Tuy nhiên, do đặc điểm của công nghệ gia công biến dạng dẻo
nên theo chiều dọc của chày ép hình thành các phần răng có vai trò khác nhau
trong biến dạng tạo hình rãnh xoắn. Phần đầu chày có răng không đầy đủ, tiếp
theo là phần răng sửa đúng có kích thớc răng là dạng rãnh xoắn của nòng
pháo. Tuỳ theo tính toán trở lực biến dạng vật liệu kim loại nòng và kích thớc
cỡ nòng, số lợng rãnh xoắn, ngời ta thiết kế các chày ép có tỷ lệ giữa các phần
dẫn hớng và sửa đúng khác nhau. Khi gia công, chày ép đợc đa vào nòng pháo
từ phía đầu nòng và đợc đẩy theo nòng lên phía buồng đạn. Dới tác dụng của
biến dạng dẻo cỡng bức, trong nòng pháo sẽ hình thành các rãnh xoắn chép
theo dạng rãnh xoắn trên chày ép.
Đặc điểm của phơng pháp gia công rãnh xoắn bằng biến dạng dẻo:
+ Lực gia công rất lớn vì vậy cần phải có máy ép có lực lớn và hệ thống
công nghệ đủ cứng vững.
+ Chỉ cần đẩy chầy ép qua suốt chiều dài nòng một lần là gia công xong
rãnh xoắn.
+ Chỉ gia công đợc nòng có tỉ lệ l/d thích hợp vì nếu tỉ lệ l/d quá lớn thì
chày ép không đảm bảo độ cứng vững và ổn định.
+ Cần có thiết bị kẹp nòng thích hợp để tránh biến dạng của lỗ nòng khi
gia công.
+ Cần có bôi trơn thích hợp để giảm lực ép và phát nhiệt do ma sát giữa
gân xoắn và lòng nòng.
+ Chất lợng của rãnh xoắn phụ thuộc nhiều vào độ đồng đều của cơ tính
và vật liệu nòng.
+ Chất lợng bề mặt gia công tốt.
+ Chỉ thích hợp cho gia công rãnh xoắn của nòng có cỡ nhỏ do hạn chế về
công suất máy và khả năng biến dạng nguội của kim loại.
+ Chỉ gia công đợc rãnh xoắn có bớc xoắn không đổi.
20
II.2.2. Gia công rãnh xoắn bằng phơng pháp điện hoá.
Dới đây là sơ đồ gia công rãnh xoắn bằng địên hóa. Gia công điện hóa rãnh
xoắn đợc bắt đầu tiến hành khi đã gia công xong lỗ calip nòng.
Hình 2.1. Sơ đồ gia công rãnh xoắn bằng phơng pháp ăn mòn điện hoá.
Về bản chất của phơng pháp này là ngời ta sử dụng nguyên lý ăn mòn điện
hóa theo phơng pháp điện hóa dòng chảy. Dụng cụ gia công bằng đồng, trên
mặt trụ của đầu dụng cụ có các gân xoắn nổi bằng vật liệu cách điện (đợc làm
bằng tếctôlit, thủy tinh hữu cơ ) có góc xoắn bằng góc xoắn của rãnh xoắn
cần gia công. Khi gia công đầu dụng cụ đợc đa vào nòng pháo đã đạt kích th-
ớc calip. Nòng pháo đợc nối với cực dơng của nguồn điện (anot) còn dụng cụ
đợc nối với cực âm của nguồn điện (catot) với điện áp khoảng 12 V.
Khi gia công dung dịch điện phân đợc bơm vào khoảng trống giữa các gân
xoắn cách điện của đầu dụng cụ. Do phản ứng điện hóa, rãnh xoắn của nòng
đợc hình thành nhng với tốc độ không cao.
Bằng phơng pháp này khi gia công nòng có rãnh xoắn với chiều dài dới 700
mm thì đầu dụng cụ có chiều dài bằng chiều dài của phần rãnh xoắn và đầu
dụng cụ cố định suốt quá trình gia công. Đối với nòng có rãnh xoắn dài hơn
700 mm thì đầu dụng cụ phải thực hiện hai chuyển động(do việc chế tạo đầu
dụng cụ có chiều dài lớn hơn 700 mm là rất khó khăn) đó là tịnh tiến và quay
21
tròn còn nòng pháo thì đứng yên. Hai chuyển của đầu dụng cụ phải phối hợp
với nhau sao cho tạo đợc bớc xoắn theo yêu cầu. Nh vậy rãnh xoắn đợc hình
thành nhờ tác dụng điện hóa của dòng chảy chất điện phân. Khi hoàn thiện
quá trình gia công ngời ta dùng nớc có áp suất cao có lẫn không khí bơm qua
rãnh vừa đợc điện hóa nhng không cấp điện vào điện cực.
Trong sơ đồ gia công rãnh xoắn bằng phơng pháp điện hoá trên đây, rãnh
xoắn đợc tạo hình theo phơng pháp kết hợp hai chuyển động quay và tịnh tiến
của đầu dụng cụ. Chuyển động quay của động cơ qua hộp tốc độ tới trục vít
me tạo chuyển động tịnh tiến cho bàn xe dao, tức chuyển động tịnh tiến của
đầu dụng cụ. Trong khi đó, một đầu thanh răng trên bàn dao ăn khớp với thớc
chép hình tạo rãnh xoắn nên khi bàn dao chuyển động tịnh tiến dọc theo băng
máy, thanh răng sẽ thực hiện chuyển động ngang làm quay bánh răng trên trục
cán dao. Nh vậy, từ chuyển động quay của trục vít me, hai chuyển động tịnh
tiến và quay của trục cán dao đợc hình thành. Và với các thông số của cặp
bánh răng thanh răng kết hợp với góc nghiêng của thớc chép hình tạo rãnh
xoắn, có thể gia công các rãnh xoắn có góc xoắn và bớc xoắn theo yêu cầu.
Một số đặc điểm của phơng pháp gia công bằng điện hóa:
+ Phơng pháp gia công bằng đầu dụng cụ chuyển động chỉ gia công đợc
rãnh xoắn có góc xoắn không đổi.
+ Bán kính góc lợn ở phần chuyển tiếp giữa mặt trụ calip với thành rãnh
lớn làm hạn chế khả năng cắt đai đạn khi bắn. Đây là nhợc điểm lớn nhất mà
gia công điện hóa đem lại. Nhợc điểm này không khắc phục đợc nên hiện nay
ngời ta không còn sử dụng phơng pháp này để gia công hoàn chỉnh rãnh xoắn
nòng pháo nữa, mà chỉ dùng để gia công thô rãnh nòng.
+ Năng suất gia công thấp chỉ khoảng 30mm
3
/phút.
+ Bắt buộc gia công toàn bộ rãnh xoắn cùng một lần chạy dao. Không đ-
ợc phép chia nhóm rãnh xoắn để gia công nhiều bớc.
22
+ Có rất nhiều thông số (nồng độ dung dịch, độ ổn định của dòng điện,
điện áp, nhiệt độ, độ sạch, lu lợng của chất điện phân ) ảnh hởng lớn đến chất
lợng gia công. Yêu cầu các thông số này phải đợc ổn định trong một khoảng
rất hẹp nên rất khó có thể đạt đợc, gây khó khăn cho quá trình gia công.
+ Chế tạo đầu dụng cụ khó khăn nhất là khi chế tạo rãnh xoắn có cỡ calip
lớn và dài.
+ Thiết bị gia công cũng giống thiết bị cắt rãnh xoắn nòng pháo.
+ Cần phải đặc biệt chú ý lọc dung dịch điện phân trong khi gia công.
II.2.3. Gia công rãnh xoắn bằng phơng pháp cắt gọt.
Gia công rãnh xoắn bằng cắt gọt là phơng pháp gia công rất phổ biến trong
chế tạo rãnh xoắn nòng pháo. Nó có nhiều u điểm, linh hoạt và là phơng pháp
vạn năn nhất để cắt rãnh xoắn nòng pháo.
Có thể dùng nhiều phơng pháp cắt gọt khác nhau nh: truốt rãnh xoắn, bào
rãnh xoắn Hiện nay, ph ơng pháp gia công rãnh xoắn bằng cắt gọt vẫn là ph-
ơng pháp đợc sử dụng rộng rãi do tính vạn năng và u việt của nó.
Các phơng pháp gia công rãnh xoắn trình bầy trên đã đợc phổ biến ở các nớc
có nền công nghiệp quốc phòng phát triển nh: Anh, Pháp, Mỹ, Nga, Trung
quốc Không những họ đã làm chủ đ ợc công nghệ thông thờng mà họ còn
ứng dụng các công nghệ tiên tiến vào việc chế tạo vũ khí nói chung và công
nghệ gia công nòng pháo và rãnh xoắn nói riêng.
Mỗi phơng pháp đều có u nhợc điểm riêng nh đã trình bày ở trên nh: gia
công bằng biến dạng dẻo bị hạn chế về cỡ ca-lip nòng, gia công bằng phơng
pháp điện hóa cho ta kết cấu rãnh xoắn không đạt yêu cầu. Đối với Việt nam,
trong từng giai đoạn cụ thể, các phơng pháp công nghệ nh trên đều đã đợc sử
dụng. Tuy nhiên, để gia công rãnh xoắn nòng pháo thì phơng pháp cắt gọt vẫn
là phơng pháp thích hợp nhất, khả thi nhất vì ngoài tính u việt của phơng pháp
nó còn phù hợp với trình độ công nghệ của nớc ta.
II.3. Các sơ đồ động học gia công rãnh xoắn theo phơng pháp cắt gọt.
23
Đối với nòng pháo 76 mm, rãnh xoắn có bớc xoắn không đổi trên suốt chiều
dài nòng với yêu cầu là đờng xoắn phải cong và trơn đều. Để đạt đợc yêu cầu
này, máy cắt rãnh nòng phải đồng thời thực hiện đợc những chuyển động tạo
hình nh sau:
+ Chuyển động tịnh tiến hết chiều dài nòng là chuyển động cắt chính
(chuyển động này có thể do dao hoặc phôi thực hiện).
+ Chuyển động quay tròn đợc trích từ chuyển động cắt chính (có liên kết
trong giữa hai chuyển động) để tạo đờng xoắn (chuyển động này cũng có thể
do dao hoặc phôi thực hiện).
Trên cơ sở đó, máy cắt rãnh nòng có các sơ đồ kết cấu động học nh sau:
II.3.1. Phôi đứng yên, dao thực hiện chuyển động tịnh tiến và quay, điều
chỉnh bớc xoắn có cấp.
Hình 2.2. Gia công rãnh xoắn theo sơ đồ phôi đứng yên, dao chuyển động
tịnh tiến và quay, điều chỉnh bớc xoắn có cấp.
Theo sơ đồ này, nòng pháo đợc định vị và kẹp chặt cố định trên băng máy
bằng luynet còn dao thực hiện đồng thời cả hai chuyển động tịnh tiến và quay
tròn để tạo ra rãnh xoắn. Khi cắt xong một nhóm rãnh xoắn thì nòng lại đợc
phân độ để cắt nhóm rãnh tiếp theo (do trên luynet có cơ cấu phân độ) và cứ
nh vậy cho đến khi hoàn thành. Dao thực hiện đồng thời cả hai chuyển động là
nhờ có liên kết trong bằng bánh răng giữa cơ cấu chuyển động tịnh tiến của
bàn máy và cơ cấu chuyển động quay của đầu dao. Chuyển động quay của
24
động cơ qua hộp tốc độ đợc tách thành hai xích truyền động. Xích chuyển
động thứ nhất là tạo chuyển động quay cho trục vít me để biến thành chuyển
động tịnh tiến của bàn dao. Xích chuyển động thứ hai qua hộp tốc độ có tỷ số
truyền i
C
tạo chuyển động cho bánh răng di trợt. Và khi bàn dao chuyển động
tịnh tiến, bánh răng di trợt này sẽ ăn khớp với bánh răng trên trục cán dao tạo
chuyển động quay cho đầu dụng cụ. Và nh vậy, đầu dụng cụ thực hiện đồng
thời hai chuyển động quay và tịnh tiến để tạo rãnh xoắn nòng pháo.
Hạn chế của loại máy này là: máy có kết cấu phức tạp, số lợng bớc xoắn gia
công đợc trên máy ít do việc điều chỉnh bớc xoắn có cấp và chỉ gia công đợc
rãnh xoắn có bớc xoắn không đổi nên không đợc sử dụng phổ biến.
Các xích truyền động chính của máy:
+ Xích truyền động tạo ra tốc độ cắt chính V dọc theo chiều dài nòng:
Đ
C
i
V
n
vm
V.
+ Xích truyền động tạo ra tốc độ n
d
:
n
vm
i
C
n
d
Muốn điều chỉnh tốc độ cắt V (tốc độ tịnh tiến) của dao ta điều chỉnh tỉ số
truyền i
v
. Muốn điều chỉnh tốc độ quay của dao n
d
ta điều chỉnh tỉ số truyền i
C
(điều chỉnh góc xoắn).
II.3.2. Dao chuyển động tịnh tiến, phôi chuyển động quay, điều chỉnh b-
ớc xoắn có cấp.
Theo sơ đồ này, nòng pháo đợc định vị và kẹp chặt trên băng máy bằng
luynet. Để tạo ra rãnh xoắn khi gia công dao thực hiện chuyển động tịnh tiến
còn phôi thực hiện chuyển động quay tròn. Hai chuyển động này có liên kết
trong với nhau bằng bánh răng. Nguyên lý tạo hình rãnh xoắn trong sơ đồ này
tơng tự nguyên lý tạo hình rãnh xoắn trong sơ đồ phần II.3.1. Hạn chế của sơ
đồ gia công này là: máy có kết cấu phức tạp, số lợng bớc xoắn gia công đợc
trên máy ít do việc điều chỉnh bớc xoắn có cấp và chỉ gia công đợc rãnh xoắn
có bớc xoắn không đổi nên không đợc sử dụng phổ biến.
25