Máy xọc – Cấu tạo, cơ chế truyền động, phân loại và ứng dụng
Máy xọc là gì?
Máy xọc là máy gia công cơ khí có chuyển động kiểu pít tông, trong đó đầu trượt giữ dụng cụ có chuyển động lên xuống theo phương thẳng đứng, và quá trình cắt chỉ được thực hiện theo hành trình đi lên, chứ không phải theo hành trình đi xuống.
Nguyên lý hoạt động của máy xọc cũng giống như máy bào, sự khác biệt giữa máy bào và máy xọc là đầu trượt của máy bào chuyển động theo hướng ngang, còn đầu trượt của máy xọc chuyển động theo hướng thẳng đứng.
Cấu tạo của máy xọc
Về cơ bản một máy xọc được cấu tạo bởi những thành phần chính như dưới đây.
-
Đế máy
Như tên gọi của nó, đế máy giúp cố định chắc chắn toàn bộ hệ thống máy trên nền phẳng. Tất cả các bộ phận khác của máy cũng đều được giữ trên đế này. Đế máy thường được làm bằng gang và có thể chịu tải trọng nén bởi các bộ phận khác của máy. Trọng lượng của đế máy cũng khá lớn, nhằm giúp tạo độ cứng vững cho máy khi hoạt động.
Gang là vật liệu rất bền và cứng, khả năng hấp thụ va chạm của gang cũng cao. Tìm hiểu thêm Ứng dụng của các loại vật liệu gang trong cơ khí.
-
Trụ máy
Trụ máy nằm ngay phía trên đế và cũng thường được làm bằng gang. Nó được gắn vào đế và có dạng hình trụ rỗng. Trụ máy là nơi chứa các thành phần cơ cấu truyền động khác nhau như sống trượt, bánh răng, ròng rọc… tạo ra các chuyển động lên xuống của đầu trượt.
Trụ máy cũng hoạt động như một giá đỡ cho đầu trượt và các cơ cấu sử dụng trên nó, chẳng hạn cơ cấu dẫn hướng giúp cho đầu trượt có thể chuyển động trên đó.
-
Cơ cấu dẫn hướng dọc
Bộ phận này nằm ở mặt trước của trụ máy với chức năng định hướng chuyển động theo trục dọc cho dao xọc. Đồng thời nó cũng có nhiệm vụ giữ chắc chắn đầu trượt, tránh rung động, hạn chế sai lệch trong chuyển động của dao cắt.
-
Đầu trượt
Chức năng chính của đầu trượt là chuyển động lên xuống khi nhận lực từ cơ cấu truyền động của máy nằm ở trên trụ máy.
-
Đầu kẹp dao
Là bộ phận để giữ chắc dao xọc. Dao xọc được thiết kế với nhiều hình dạng khác nhau để có thể lấy đi phần vật liệu cần loại bỏ ra khỏi phôi nhằm tạo hình sản phẩm theo đúng yêu cầu bản vẽ.
-
Bàn máy
Bàn máy thường bao gồm đồ gá dùng để đỡ và giữ cố định phôi, tránh rung động và tránh sự di chuyển của phôi do tác động bên ngoài. Bàn máy có dạng hình tròn nằm phía trên cơ cấu trượt ngang. Bàn này có thể xoay được để thay đổi vị trí của phôi so với dao xọc.
Bàn máy có thể xoay tròn và chuyển động theo hai phương X, Y nhờ cơ cấu trượt ngang, người dùng sẽ dùng hai tay quay được liên kết với các bánh răng trong cơ cấu trượt để di chuyển tọa độ bàn máy. Trên mặt bàn bao gồm các rãnh chữ T để có thể lắp các thiết bị kẹp giữ phôi khác nhau.
Trong một số máy xọc, bàn máy còn bao gồm thước chia độ để có thể chia góc hoặc chia phần ở trên phôi để hỗ trợ cho việc tạo hình các chi tiết đối xứng.
-
Cơ cấu trượt ngang
Nó bao gồm các thanh dẫn hướng, bánh răng, tay cầm điều khiển và nằm phía dưới bàn máy. Bộ phận này cho phép di chuyển theo chiều ngang, tức là có thể chuyển động theo phương X hoặc Y. Cơ cấu trượt ngang có thể được điều chỉnh thủ công bằng tay hoặc bằng điều khiển số trên những máy CNC.
-
Giá trượt
Bộ phận này nhằm giữ, kết nối bàn máy, cơ cấu trượt với trụ máy, nó cũng đảm bảo độ cứng vững cho bàn máy, nói cách khác là giúp phôi được giữ chắc chắn, hạn chế rung động trong quá trình gia công.
Cơ chế truyền động của máy xọc
Trong máy xọc, kim loại được cắt trong quá trình dao cắt đi lên và không có phần kim loại nào bị loại bỏ trong quá trình dao đi xuống. Vì vậy, thời gian thực hiện trong hành trình đi xuống có thể được giảm xuống để cải thiện tốc độ làm việc của máy.
Vì vậy, cơ chế “quay trở lại nhanh – quick return mechanism” được sử dụng để điều khiển đầu trượt của máy xọc. Cơ chế này là một cơ chế để tạo ra chuyển động qua lại trong đó thời gian thực hiện ở hành trình quay lại nhỏ hơn thời gian thực hiện ở hành trình tiến.
Có ba loại cơ chế “quay trở lại nhanh” có thể được sử dụng trong máy xọc:
- Dẫn động thủy lực
- Cơ cấu tay quay con trượt
- Cơ chế tay quay bánh răng
Phân loại máy xọc
Máy xọc được phân ra với 5 loại chủ yếu gồm máy xọc công suất lớn, máy xọc phổ thông, máy xọc chính xác cao, máy xọc răng và máy xọc rãnh then.
-
Máy xọc công suất lớn
Máy xọc công suất lớn có trọng lượng lớn và được vận hành với động cơ công suất lớn. Loại máy xọc này thường được sử dụng để loại bỏ một lượng lớn kim loại từ quá trình rèn hoặc đúc chi tiết lớn. Chiều dài hành trình của máy xọc công suất lớn cũng từ 1800 đến 2000 mm. Đầu trượt của loại máy xọc này thường được truyền động bởi một loạt bánh răng xoắn ốc.
-
Máy xọc phổ thông
Loại máy xọc này được sử dụng chủ yếu cho gia công sản xuất nói chung, đáp ứng cho những yêu cầu gia công thông thường bằng phương pháp xọc. Đĩa có rãnh với thanh kết nối được sử dụng để truyền chuyển động lên xuống của đầu trượt. Bánh đà được sử dụng trong loại máy xọc này để ngăn chặn việc dừng đột ngột ở cuối hành trình của đầu trượt.
-
Máy xọc độ chính xác cao
Máy xọc độ chính xác cao là những máy có trọng lượng nhỏ nhẹ hơn và được vận hành ở tốc độ cao. Loại máy xọc này được chế tạo để gia công yêu cầu độ chính xác rất cao.
Máy được thiết kế để thực hiện các vết cắt rất nhẹ và cho độ hoàn thiện bề mặt rất cao, độ chính xác cao. Đồng thời nó sử dụng loại đồ gá đặc biệt nên cho phép hỗ trợ được nhiều loại phôi với hình dạng khác nhau.
-
Máy xọc răng
Máy xọc răng được chế tạo để sử dụng cho các mục đích gia công bánh răng, với dao xọc có biên dạng giống với thông số của các răng cần gia công. Nguyên lý xọc răng là nhắc lại sự ăn khớp của 2 bánh răng với một bánh răng đóng vai trò là dao, bánh răng còn lại đóng vai trò là phôi, sự ăn khớp này là sự ăn khớp cưỡng bức.
-
Máy xọc rãnh then
Máy xọc rãnh then được thiết kế để cắt rãnh then, nó gần giống với máy bào dọc, sự khác biệt là dụng cụ cắt trên máy xọc rãnh then sẽ cắt phôi theo hành trình đi xuống. Tương tự máy xọc răng thì dao xọc thường sẽ có biên dạng bằng với kích thước rãnh then để tạo hình nhanh chóng.
Ứng dụng của máy xọc
Chủ yếu có bốn loại nguyên công được thực hiện bằng máy xọc, bao gồm gia công bề mặt phẳng, gia công bề mặt hình trụ, gia công bề mặt không đồng đều và gia công các rãnh, răng.
Gia công bề mặt phẳng
Các bề mặt phẳng có thể dễ dàng được tạo ra bằng cách sử dụng máy xọc cả bên trong cũng như bên ngoài chi tiết. Phôi sẽ được gá trên bàn máy và điều chỉnh vị trí so với dao xọc. Các thiết lập về khoảng cách, tọa độ chính xác cần đạt được trước khi diễn ra quá trình cắt. Nếu gia công bề mặt bên trong, cần có lỗ đủ lớn để dao xọc có thể đi qua tại thời điểm của hành trình cắt thứ nhất. Bằng cách điều chỉnh vị trí của bàn máy và dao xọc, có thể gia công nhanh chóng tại nhiều vị trí khác nhau trên phôi.
Gia công bề mặt hình trụ
Tương tự các bề mặt phẳng thì những bề mặt hình trụ cũng có thể dễ dàng được gia công bằng máy xọc. Nó có thể được sử dụng để gia công cả bề mặt bên trong cũng như bên ngoài của những chi tiết dạng trụ rỗng như pit tông. Dao xọc sẽ được đặt hướng tâm vào phôi và những điều chỉnh cần thiết của bàn máy vào đúng vị trí của phôi so với dao cắt, bằng cách xoay bàn quay theo cung tròn nhỏ sau mỗi hành trình cắt sẽ giúp cho bề mặt hình trụ dần được hoàn chỉnh.
Gia công các bề mặt không đồng đều
Không phải bề mặt nào cũng phẳng hoàn toàn, nó sẽ có những biên dạng cao thấp, lồi lõm, cong-phẳng nhất định. Và nếu không quá phức tạp thì các máy xọc cũng có thể giúp các bạn gia công được trên những bề mặt đó. Bằng cách thiết lập chế độ chạy dao, vị trí gá phôi phù hợp thì máy xọc sẽ tạo ra các bề mặt có độ chính xác cao.
Gia công rãnh, rãnh then và bánh răng
Máy xọc được ứng dụng rất phổ biến để gia công các rãnh, rãnh then và gia công bánh răng, đặc biệt là tại nước ta. Những máy xọc cùng dao xọc chuyên dụng sẽ giúp gia công các rãnh và bánh răng cả bên trong cũng như bên ngoài một cách dễ dàng. Đối với những rãnh nằm phía trong khó tiếp cận, loại dao xọc được chế tạo đặc biệt sẽ được sử dụng trong trường hợp này.
Xem thêm: Tìm hiểu máy phay CNC, cấu tạo, phân loại, cách vận hành
Ưu nhược điểm của máy xọc
Ưu điểm của máy xọc
- Mức giá phải chăng
- Một dao xọc có thể sử dụng được cho nhiều ứng dụng
- Bề mặt hoàn thiện tốt, độ chính xác cao
- Hiệu suất máy cao
- Mức độ bảo trì thấp
Nhược điểm của máy xọc
- Cần thợ vận hành có kinh nghiệm hoặc chuyên môn chắc
- Khả năng ứng dụng bị hạn chế
Trên đây là những thông tin về máy xọc được sử dụng trong ngành gia công cơ khí. Rất hy vọng với những chia sẻ trên, các bạn sẽ hiểu rõ hơn về loại máy gia công này.
