Technicalvn Kỹ Thuật Việt Nam
Nội dung bài viết
Công nghệ gia công rãnh và ren – Phần 1 Công nghệ gia công rãnh và ren – Phần 2
Công nghệ gia công rãnh và ren – Phần 3 Công nghệ gia công rãnh và ren – Phần 5
Công nghệ gia công rãnh và ren – Phần 6 Công nghệ gia công rãnh và ren – Phần 7
Ren vít và cắt ren
Ren vít xuất hiện từ năm 250 trước Công nguyên, nó được phát minh bởi Acsimet. Trong nhiều thế kỷ, vít dùng để bắt vào gỗ và được làm bằng tay bởi các thợ thủ công lành nghề, chúng được sử dụng cho các máy ép rượu và những người thợ mộc dùng để kẹp gỗ ở khắp các nước châu Âu và châu Á. Độ chính xác của ren vít và việc sản xuất chúng đã không được phát triển cho đến khi Henry Maudslay phát minh ra máy tiện cắt ren năm 1797.
Trong đầu những năm 1800, Maudslay cũng bắt đầu nghiên cứu sản xuất các mẫu ren vít thống nhất hóa và độ chính xác của chúng. Lúc đó không có loại ren vít nào giống nhau; việc sản xuất ra các loại bu long và đai ốc bước nhỏ là nhu cầu rất cần thiết. Ví dụ, một nhà máy sản xuất được 10 ren trên inch với đường kính ren là ½ inch, trong khi có thể thực hiện được 12 ren và còn hơn thế nữa. Trong thời gian này việc cần thiết để ren trở thành thống nhất hóa trở nên quan trọng.
Mặc dù có nhiều cố gắng để chế tạo các loại ren tiêu chuẩn nhưng nó đã không thực hiện được, cho đến khi Thế chiến thứ I thì ren tiêu chuẩn mới được phát triển. Các biên dạng cơ bản đã được thiết kế theo loại ren của Mỹ và là loại ren chủ yếu được sản xuất tại Hoa Kỳ cho đến khi Thế chiến II.
Trong Thế chiến II các loại ren trong thiết bị quân sự được Hoa Kỳ sử dụng là loại ren Mỹ, loại ren này có thể được lắp lẫn giữa các máy móc được sản xuất tại Canada và Anh. Cho tới khi Thế chiến II kết thúc vào năm 1948, nhiều quốc gia đã đồng ý thống nhất cùng một loại ren để có thể lắp lẫn được giữa các loại ren của các nước. Các loại ren thống nhất hóa này về bản chất cũng giống như ở Hoa Kỳ cũ, ngoại trừ việc nó có phần chân là tròn và tròn hoặc phẳng ở đỉnh. Các loại ren thống nhất hóa này lắp lẫn được với ren Mỹ với cùng một đường kính và cùng bước ren. Ngày nay nó là dạng chủ yếu để sản xuất ra các loại ren và vẫn được Hoa Kỳ sử dụng.
Các thông số của ren vít
Ren vít có nhiều kích thước. Việc xác định các thông số của ren vít và tính toán kích thước của ren chính xác là điều rất quan trọng trong sản xuất hiện đại. Các thông số của vít được thể hiện trong hình 6.9.
Hình 6.9 Các thông số của vít
Đường kính ngoài là đường kính lớn nhất của ren vít. Đối với ren ngoài nó là đường kính đỉnh, đối với ren trong thì nó là đường kính ở dưới hoặc đáy của ren.
Đường kính trong là đường kính nhỏ nhất của một ren trục vít. Đối với ren ngoài nó là đường kính đáy, đối với ren trong thì nó là đường kính đỉnh ren.
Đường kính trung bình là đường kính tưởng tượng đi qua các ren tại điểm mà độ rộng của các rãnh và ren bằng nhau. Đường kính trung bình là kích thước quan trọng nhất trên ren vít, nó là cơ sở mà từ đó tất cả các kích thước khác của ren đều có thể xác định được.
Đáy ren là bề mặt phía dưới nối hai mặt của sườn ren. Đỉnh ren là bề mặt phía trên kết nối hai mặt của sườn ren.
Bước ren là khoảng cách giữa 2 điểm tương ứng trên 2 ren liên tiếp nhau. Bước ren bằng 1 chia cho tổng số ren / inch (P = 1 / [số ren/ 1inch.]). Ren vít me đơn với 16 ren trên 1 inch có bước bằng 1 / 16 inch, thường được gọi là “ren 16 bước”.
Bước vít là khoảng cách của 1 điểm trên ren đo trên cùng một trục trong 1 vòng quay của ren. Trên một vít me đơn, bước vít bằng bước ren.
Độ sâu của răng là khoảng cách để đo bán kích giữa đỉnh và gốc của ren. Khoảng cách này thường được gọi là chiều cao của răng ren.
Sườn ren là các bên của ren. Góc ren là góc giữa hai bên sườn ren. Ví dụ, ren vít thống nhất hóa và ren hệ mét có góc ren là 60 độ. Đường xoắn ốc là rãnh cong hình thành xung quanh 1 trục hoặc bên trong một lỗ trụ.
Ren phải là ren quay thuận tay phải hoặc cùng chiều quay của kim đồng hồ để xiết chặt lại. Ren trái là ren quay thuận tay trái hoặc ngược chiều quay của kim đồng hồ để xiết chặt lại. Để có được ren phù hợp là loại ren lắp chặt hay lắp lỏng thì phải có sự phối hợp của ren bên trong và bên ngoài. Nhóm ren gồm các đường kính và bước ren kết hợp được phân biệt với nhau bởi số lượng các ren trên mỗi inch áp dụng cho một đường kính cụ thể. Hai loại ren phổ biến được sử dụng trong ngành công nghiệp là ren bước lớn và ren bước nhỏ, cụ thể là UNC và UNF.
Ren thống nhất hóa
Các ren vít thống nhất hóa có góc ren 60 độ với một đáy ren là tròn và đỉnh là bằng phẳng hoặc tròn. Như đã đề cập trước đó, đây là loại ren chính được sử dụng cho ren vít kẹp chặt được sử dụng ở Hoa Kỳ. Hệ thống các vít thống nhất hóa bao gồm 6 loại chính:
- Thống nhất hóa bước lớn (UNC)
- Thống nhất hóa bước nhỏ (UNF)
- Thống nhất hóa bước cực nhỏ (UNEF)
- Thống nhất hóa 8-Pitch (8 UN)
- Thống nhất hóa 12-Pitch (12 UN)
- Thống nhất hóa 16-Pitch (16 UN)
Các loại ren thống nhất hóa bước lớn (UNC) là một trong những loại thường được sử dụng trên các loại đai ốc, bu lông, và đinh vít. Nó được sử dụng khi độ bền kéo của các loại vật liệu (nhôm, gang, đồng, nhựa, vv) nhỏ hơn so với các phần có ren. Các loại ren bước lớn có chiều sâu lớn hơn ren thường và yêu cầu về các loại vật liệu làm ren phải chống lại sự trượt trên ren.
Các loại ren thống nhất hóa bước nhỏ (UNF) được sử dụng trên các loại vật liệu có độ bền kéo cao hơn mà việc sử dụng ren bước lớn là không cần thiết. Bởi vì có số ren lớn hơn trên mỗi inch, nên nó được sử dụng khi yêu cầu chiều dài ăn khớp giữa mặt trong và mặt ngoài của ren lớn.
Các loại ren thống nhất bước cực nhỏ (UNEF) được sử dụng trên các loại vật liệu mỏng khi đó yêu cầu độ dài ăn khớp lớn. Ren 8, 12, 16 bước được sử dụng trên các ren có đường kính lớn trong những trường hợp đặc biệt. Ren 8 bước thường được coi là ren bước lớn, ren 12 bước là ren bước nhỏ, và 16 bước là ren bước cực nhỏ được sử dụng trên các ren đường kính ren lớn.
Mối quan hệ giữa đường kính trung bình hoặc đường kính đỉnh ren, được xác định bởi các góc xoắn của ren đó. Ví dụ, một ren 12 bước (12 UN) với đường kính đỉnh là 1,250 inch sẽ có một góc xoắn lớn hơn một ren 12 bước với đường kính đỉnh là 2.0 inch. Nói chung, góc xoắn càng bé ứng suất kéo trên bu lông càng lớn hơn so với mômen xoắn trên đai ốc. Các ren kẹp chặt với góc xoắn bé hơn sẽ chống lại sự rung động và nới lỏng hiệu quả hơn.
Thân để ghép mũi dao để cắt rãnh và ren được thể hiện trong hình 6.10 và các miếng lưỡi cắt để lắp vào thân dao được thể hiện trong hình 6.11
Hình 6.10 Thân để ghép mũi dao |
Hình 6.11 Các miếng lưỡi cắt |
Ren hình thang
Ren hình thang được sản xuất cho các cơ cấu thiết bị chịu tải lớn. Chúng được sử dụng để truyền chuyển động trong tất cả các loại máy công cụ, cơ cấu nâng, kẹp chữ C, và các dụng cụ kẹp khác. Các ren hình thang có góc ren là 29 độ và một mặt phẳng lớn ở đỉnh và đáy (xem hình 6.12).
Hình 6.12 Ren hình thang thông thường
Ren hình thang được thiết kế để thay thế các loại ren hình vuông, vì ren vuông chế tạo khó khăn hơn
Có ba loại ren hình thang (2 , 3, và 4 đầu mối), các khe hở trên đường kính để giúp cho sự chuyển động dễ dàng hơn. Loại ren 2 đầu mối được sử dụng trên hầu hết các thiết bị. Các loại 3 và 4 đầu mối được sử dụng khi độ lỏng ít hoặc độ lỏng có thể chấp nhận được. Chẳng hạn như vít me của máy tiện hoặc máy phay.
Ren ống côn
Ren ống thường được thiết kế theo NPT ( ống côn tiêu chuẩn của các quốc gia) là loại ren côn được dùng để bịt kín cho các khớp ren như đường ống nước và khí. Hầu hết các ren đều côn nhẹ (3/4-in./ft) và được cắt ren bằng cách sử dụng taro cắt ren và bàn ren. Ống ren cũng có thể được sử dụng trên các máy như để làm thước côn trên máy tiện.
