Bài giảng Cơ sở công nghệ chế tạo máy - Chương 3: Các phương pháp gia công

194 trang phuongnguyen 5400

Download

Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Cơ sở công nghệ chế tạo máy - Chương 3: Các phương pháp gia công", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

bai_giang_co_so_cong_nghe_che_tao_may_chuong_3_cac_phuong_ph.ppt

Nội dung text: Bài giảng Cơ sở công nghệ chế tạo máy - Chương 3: Các phương pháp gia công

CHƯƠNG 3 CÁC PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG 1. Các phương pháp gia công chuẩn bị phôi 2. Các phương pháp gia công cắt gọt 3. Các phương pháp gia công bằng điện vật lý và điện hóa 11/06/2021
§3.1 Các phương pháp gia công chuẩn bị phôi ➢Cần có các nguyên công gia công chuẩn bị phôi vì những lý do sau: ● Phôi được chế tạo ra có chất lượng bề mặt còn quá xấu so với yêu cầu: xù xì, rỗ nứt, chai cứng ● Phôi có nhiều sai lệch so với yêu cầu của chi tiết: méo, ôvan, độ côn , cong ● Đối với các loại phôi thanh, dễ bị cong vênh khi vận chuyển, phải nắn thẳng trước khi đưa lên máy để gia công 11/06/2021
1. Làm sạch phôi ➢Đối với phôi đúc hoặc rèn dập ra ta phải tiến hành ●Làm sạch ba via, đậu rót, đậu ngót. ●Làm sạch cát bám. ➢Tùy theo các chi tiết có kích thước khác nhau và sản lượng khác nhau mà ta chọn các phương pháp làm sạch thích ứng ➢Trong sản suất hàng loạt và hàng khối người ta làm sạch các vật đúc, rèn nhờ các thiết bị chuyên dùng, cơ khí hóa. 11/06/2021
2. Nắn thẳng phôi ➢Đối với những phôi cán dài, không những vần nắn thẳng trong nguyên công đầu tiên mà ngay giữa các nguyên công cũng cần nắn thẳng như: trước khi mài sau khi tiện ➢Có thể nắn thẳng bằng các phương pháp sau đây: ●Ngắm bằng mắt, nắn bằng búa tay ●Ép thẳng: lắp phôi trên 2 mũi nhọn của máy tiện rồi dùng bàn dao hoặc đòn bẩy nắn thẳng 11/06/2021
nắn thẳng trên máy ép bằng 2 cách: ➢Nắn thẳng trên 2 khối V (hình 3.1a); ➢Nắn thẳng trên 2 mũi tâm, một mũi cố định, một mũi điều chỉnh được. Khi ép, vật và mũi tâm đều di chuyển xuống nhờ lò xo, nắn xong là lại di chuyển về vị trí ban đầu (hình 3.1b). 11/06/2021
Hình 3.1 a) Sơ đồ a) nắn thẳng trên khối V b) Sơ đồ nắn thẳng trên mũi tâm b) 11/06/2021
Nắn thẳng trên máy chuyên dùng ➢Máy gồm có một thùng quay. Trong thùng có những bộ con lăn hình Hybepolôit đặt chéo nhau (hình 3.2). ➢Những con lăn 1,2,3 vừa quay theo thùng 7 vừa quay quanh bản thân nó. Chúng làm nhiệm vụ nắn thẳng phôi và dẫn phôi đi. Phôi được đặt vào giữa các bộ con lăn nhờ 2 xe nhỏ 5,9 giữa 2 đầu phôi. Khoảng cách giữa 2 con lăn có thể điều chỉnh được để thích ứng với các loại đường kính khác nhau 11/06/2021
Nắn trên máy nắn chuyên dùng Hình 3.2 Sơ đồ nắn thẳng trên máy nắn chuyên dùng 11/06/2021
Nắn thẳng trên máy cán ren phẳng Khi ta thay bàn cán ren bằng bàn phẳng. Máy này có thể nắm từng đoạn ngắn. Độ chính xác đạt từ 0,05 đến 0,15 μm đối với mỗi mm đường kính trên chiều dài 1m. phôi 11/06/2021
3. Gia công phá ➢Mục đích của gia công phá là bóc lớp vỏ ngoài của các loại phôi có bề mặt xấu và có sai lệch quá lớn . ➢Máy dùng để gia công phá cần có công suất lớn, độ cứng vững cao để đạt năng suất cao, còn độ chính xác thì không cần cao lắm. 11/06/2021
4. Cắt đứt phôi ➢Đối với phôi thanh ta phải cắt đứt thành từng đọan ứng với chiều dài chi tiết hoặc bội số của nó ➢Đối với phôi đúc ta phải cắt đậu ngót đậu rót ➢Khi chọn phương pháp cắt đứt ta phải xét tới một số yếu tố sau đây: ●Lượng dư ở đầu chi tiết; ●Độ chính xác cắt đứt; ●Bề rộng miệng cắt; ●Năng suất cắt. 11/06/2021
Có rất nhiều phương pháp cắt đứt phôi ➢Cưa tay: năng suất rất thấp , tiết kiệm được vật liệu , không đòi hỏi thiết bị phức tạp ➢Cưa máy đi lại :máy cấu tạo đơn giản So với cưa tay thì năng suất cao hơn nhiều ➢Cưa đĩa ➢Cưa đai ➢Cắt đứt trên máy tiện. 11/06/2021
➢ Cắt đứt trên máy mài ➢ Cắt trên các máy cắt chuyên dùng ➢ Cắt bằng cưa ma sát ➢ Cắt đứt bằng tia lửa điện ➢ Cắt bằng tia Laser, Plasma v.v ➢ Cũng có thể dùng bào, xọc, phay để cắt đứt. 11/06/2021
Cắt đứt phôi bằng dao phay đĩa 11/06/2021
Cắt đứt phôi trên máy tiện a) Cắt bằng một dao hoặc hai dao đồng thời. b) Kết cấu dao để tăng độ cứng vững. 11/06/2021
Cắt bằng máy cắt chuyên dùng 11/06/2021
5. Gia công lỗ tâm Lỗ tâm là một loại chuẩn tinh phụ dùng để định vị thống nhất đối với chi tiết dạng trục (hình3.7). Nó dùng trong quá trình gia công, kiểm tra , và cả sửa chửa sau này nữa. Hình 3.7 Sơ đồ định vị bằng lỗ tâm 11/06/2021
Lỗ Tâm thường có 2 loại a b Hình 3.8 Kết cấu lỗ tâm a) Loại đơn giản b) Có phần vát côn 120o để bảo vệ mũi tâm 11/06/2021
●Kiểu a (hình 3.8a): là kiểu lỗ tâm đơn giản nhất, góc côn của mặt tỳ thường bằng 600. Chỉ trong trường hợp chi tiết lớn mới dùng loại có góc côn lớn hơn (750 hoặc 900 ). ●Kiểu b (hình 3.8b): có phần vát côn 1200 để bảo vệ lỗ tâm tránh sứt mẽ ở cạnh; ngoài ra còn tạo điều kiện để có thể gia công suốt mặt đầu. Loại này được dùng trong các trường hợp mà phải dùng lỗ tâm nhiều, trong thời gian dài. 11/06/2021
Các yêu cầu của lỗ tâm ➢Lỗ tâm phải là mặt tựa vững chắc của chi tiết, diện tích tiếp xúc phải đủ, góc côn phải chính xác, độ sâu lỗ tâm phải đảm bảo. ➢Lỗ tâm phải nhẳn bóng để chống mòn và giảm bớt biến dạng tiếp xúc, tăng cường độ cứng vững. ➢Hai lỗ tâm phải nằm trên một đường tâm để tránh tình trạng mũi dao tiếp xúc không đều 11/06/2021
Các phương pháp gia công lỗ tâm: ➢Trong sản xuất hàng loạt nhỏ, người ta có thể gia công các lỗ tâm trên máy thông thường như máy tiện, máy khoan ➢Trong sản xuất hàng loạt lớn và hàng khối, ta dùng những máy chuyên dùng để khoan tâm. Trên các máy này, chi tiết được định tâm bằng khối V và có thể khoan cả hai đầu đồng thời. Ngoài ra còn dùng loại máy liên hợp vừa phay mặt đầu vừa khoan tâm (hình 3.9). 11/06/2021
Hình 3.9 Sơ đồ vạt mặt khoan tâm trên máy chuyên dùng 11/06/2021
Các loại mũi tâm a b c 11/06/2021
§3.2 Các phương pháp gia công cắt gọt ❖Phương pháp tiện ❖Bào – Xọc ❖Phương pháp phay ❖Khoan –Khoét – Doa ❖Phương pháp chuốt ❖Phương pháp mài 11/06/2021
3.2.1 Phương pháp tiện a) Khả năng công nghệ : ➢Tiện là phương pháp gia công cắt gọt thông dụng nhất, được thực hiện bằng sự phối hợp hai chuyển động : chuyển động cắt chính và chuyển động quay tròn của chi tiết và chuyển động chạy dao ➢Tiện thường được thực hiện trên máy tiện. Ngoài ra còn có thể thực hiện trên máy phay (gia công lỗ), máy khoan, máy doa ngang, doa đứng. 11/06/2021
II. CÁC LOẠI MÁY TIỆN MÁY TIỆN 1. Giới thiệu các loại máy Tiện Máy Tiện ren vít vạn năng 11/06/2021
II. CÁC LOẠI MÁY TIỆN MÁY TIỆN 1. Giới thiệu các loại máy Tiện Máy Tiện vạn năng Digital loại trung 11/06/2021
II. CÁC LOẠI MÁY TIỆN MÁY TIỆN 1. Giới thiệu các loại máy Tiện Máy Tiện vạn năng Digital T135 11/06/2021
Gia công mặt trụ ngoài và trong 11/06/2021
Gia công mặt đầu 11/06/2021
Gia công các loại ren vít trong hoặc ngoài 11/06/2021
Gia công mặt định hình 11/06/2021
Gia công rãnh ngoài, cắt đứt 11/06/2021
Gia công rãnh trong lỗ Gia công mặt côn ngoài và trong 11/06/2021
b) Phân loại dao tiện ➢Để gia công tiện, người ta sử dụng nhiều loại dao khác nhau. Căn cứ vào vị trí của lưỡi cắt, ta có dao trái (hình 3.13a) và dao a) b) phải (hình 3.13b). Hình 3.13 Vị trí lưỡi cắt chính 11/06/2021
Theo hình dáng của đầu dao có dao thẳng (hình 3.14a), dao cong (hình 3.14b)và dao có đầu vuốt dài (dao cắt) (hình 3.14c). b) c) a) H 3.14 11/06/2021
➢Theo công dụng, ta có dao tiện ngoài đầu thẳng (hình 3.14a), dao tiện ngoài đầu cong (hình 3.14b, c); dao tiện mặt đầu (hình 3.11b, d); dao cắt rãnh và cắt đứt ((hình 3.11e, f); dao tiện định hình (hình 3.11g); dao tiện ren (hình 3.11h, k); dao tiện lỗ (hình 3.11i, j). ➢Dao còn được chia thành dao tiện thô (gia công thô) và dao tiện tinh (gia công tinh) 11/06/2021
✓Theo kết cấu, dao có thể là dao liền và dao chắp ✓Phần làm việc của dao chắp được gắn vào cán dao bằng phương pháp hàn (hình 3.15a) hoặc bằng vít (hình 3.15b). a) b ) Hình 3.15 Cách gắn phần cắt 11/06/2021 với thân dao
3.2.2 Bào – Xọc a) Khả năng công nghệ của bào và xọc Bào và xọc thực hiện bằng các chuyển động: ➢Chuyển động cắt chính là chuyển động tịnh tiến Đi – Về do dao thực hiện: bào theo phương nằm ngang (hình 3.16a), còn xọc theo phương thẳng đứng (hình 3.16b). ➢Chuyển động chạy dao là chuyển động tịnh tiến của bàn máy mang chi tiết gia công khi dao thực hiện được một hành trình11/06/2021 Đi – Về.
Hình 3.16 Chuyển động tạo hình của bào và xọc 11/06/2021
❖Bào và xọc là phương pháp gia công có tính vạn năng cao và có khả năng công nghệ cũng khác nhau. Tuy nhiên, năng suất của chúng đều thấp vì những lí do sau đây: ➢Số lưỡi cắt tham gia cắt gọt ít; ➢Tốn nhiều thời gian cho hành trình chạy dao không; ➢Vận tốc cắt thấp vì thực hiện chuyển động thẳng khứ hồi với vận tốc lớn sẽ vô cùng khó khăn do lực quán tính sẽ rất lớn khi đổi chiều chuyển động 11/06/2021
➢Bào thường dùng để gia công mặt phẳng và các mặt định hình có đường sinh thẳng. Với các rãnh hẹp và dài thì gia công trên máy bào có năng suất hơn phay ➢Còn xọc thì chủ yếu để gia công các mặt trong lỗ lớn như rãnh then tren bánh răng (hình 3.17). Hình 3.17 Một số rãnh mà bào và xọc thực hiện 11/06/2021
Với các chi tiết lớn và phức tạp có thể cắt đồng thời nhiều mặt khác nhau, thường gia công trên máy bào giường Hình 3.18 Bào đồng thời nhiều dao 11/06/2021
Để tăng năng suất khi bào người ta có thể thực hiện như sau ❖Các chi tiết hẹp nên gá nối tiếp thành hàng dọc theo phương chuyển động cắt. ❖Dùng nhiều đầu dao cùng cắt 11/06/2021
b) Dao bào, dao xọc và các thông số cắt gọt ❖ Kết cấu dao và thông số hình học phần cắt Về phần cắt dao bào tương tự dao tiện, chế tạo đơn giản, rẻ tiền so với các dụng cụ khác ➢ Góc trước  thường nhỏ hơn góc trước của dao tiện vì trong quá trình cắt có va đập ban đầu ➢ Đối với dao xọc, góc nghiêng chính 11/06/2021thường bằng 90 độ
❖Trong quá trình cắt do tác dụng của lực cắt Pz, thân dao thẳng có thể bị biến dạng và bị uốn cong quanh O (hình 3.19 a) L L Hình 3.19 Kết cấu dao bào a) Đầu thẳng , b) đầu cong 11/06/2021
Thông số hình học lớp cắt và chế độ cắt ❖Trên hình 3.16 thể hiện các thông số hình học của lớp cắt: t (mm) – chiều sâu cắt; s (mm/htk) – lượng chạy dao; a (mm) – chiều dày cắt; b (mm) – chiều rộng cắt; Hình 3.16 11/06/2021
• Đối với bào, xọc do tốc độ hành trình làm việc thay đổi (khi “Đi” thì thực hiện tốc độ cắt, còn khi “Về” thì thực hiện tốc độ chạy không); vì vậy tốc độ được tính là tốc độ cắt trung bình (vtb) theo công thức L.K V = (1+ m) (m/ph) tb 1000 L : chiều dài cắt ( mm ); K : số hành trình kép của đầu máy bào ( xọc ) trong một phút m : tỉ số giữa vận tốc cắt và 11/06/2021 vận tốc chạy không
Tính gần đúng 2.KL V = (m/ph) tb 1000 11/06/2021
3.2.3 Phương pháp phay a) Khả năng công nghệ của phay Hình 3.21 Chuyển động cắt khi phay 11/06/2021
➢Phay là một phương pháp gia công phổ biến trong ngành cơ khí, cho năng suất cao ➢Phay có hai chuyển động: Chuyển động cắt chính là chuyển động quay của dao Chuyển động chạy dao là chuyển động tịnh tiến của chi tiết gia công theo phương dọc hoặc ngang do bàn máy thực hiện 11/06/2021
Khả năng công nghệ của phay ➢Bằng phương pháp phay, có thể gia công mặt phẳng 11/06/2021
Phay rãnh then 11/06/2021
Phay mặt bậc hoặc cắt đứt, gia công mặt tròn xoay, then hoa, cắt ren, bánh răng, mặt định hình phức tạp, v.v 11/06/2021
PHAY MẶT PHẲNG NGHIÊNG BẰNG DAO PHAY GÓC • Khi mặt phẳng nghiêng có bề rộng nhỏ, dùng dao phay góc – Dao phay góc đơn – Dao phay góc kép 11/06/2021
❖Về độ bóng thì phay thô có thể đạt độ bóng bề mặt cấp 3  4, độ chính xác 13-12. Trong sản xuất hàng loạt lớn và hàng khối, phay hầu như hoàn toàn thay thế bào và một phần lớn của xọc ❖Khi phay tinh bằng dao có độ chính xác cao, máy phay có độ cứng vững tốt và khi chọn chế độ cắt hợp lý thì độ bóng có thể đạt cấp 7,8 11/06/2021
b) Dao phay và thông số cắt gọt ❖Kết cấu dao phay Khác với dao tiện, dao phay có rất nhiều lưỡi cắt, các lưỡi cắt có thể chế tạo liền với thân dao, hoặc có thể chế tạo riêng gọi là răng chắp. Mỗi một răng của dao Hình 3.23 phay là một lưỡi Hình dáng lưỡi cắt dao dao tiện đơn giản phay 11/06/2021(hình 3.23 ).
❖Tùy theo yêu cầu tạo hình bề mặt chi tiết, và điều kiện gia công, cấu tạo dao phay mà ta phân loại dao dựa theo các dạng sau : ➢Dựa theo các biên dạng răng cắt ➢Dựa theo bố trí răng ➢Dựa theo cách gá dao ➢Dựa theo dạng bề mặt gia công hoặc hình dạng dao 11/06/2021
Dựa theo các biên dạng răng cắt (bề mặt mài dao) ta phân thành : ➢Dao phay răng nhọn : răng dao được mài theo mặt sau (hình 3.24a). Giao tuyến giữa mặt sau và mặt phẳng vuông góc với trục dao là một đường thẳng. ➢Dao phay răng hớt lưng : răng dao chỉ được mài theo mặt trước (hình 3.24b –Trong đó h – chiều cao hớt lưng). Giao tuyến giữa mặt sau và mặt phẳng vuông góc với trục dao là một đường cong Acsimet 11/06/2021
Dựa theo biên dạng răng 11/06/2021
Dựa theo bố trí răng cắt ta phân thành 2 loại: ❖Dao phay mặt trụ : là loại dao mà lưỡi cắt được bố trí trên mặt trụ của dao (hình 3.22a). ❖Dao phay mặt đầu : là dao có lưỡi cắt được bố trí trên mặt đầu của dao, có thể là răng liền hoặc răng chấp (hình 3.22e). 11/06/2021
Dựa theo cách bố trí răng 11/06/2021
Dựa theo cách gá dao mà ta phân thành 2 loại: Dao phay chuỗi liền Dao phay chuỗi lắp 11/06/2021
Dự a theo dạng bề mặt gia công hoặc hình dạng dao, có thể phân ra các loại sau ❖Dao phay mặt phẳng ❖Dao phay góc ❖Dao phay ngón ❖Dao phay rãnh T ❖Dao phay vai vuông ❖Dao phay lăn răng ❖Dao phay đĩa ❖Dao phay rãnh then ❖Dao phay định hình 11/06/2021
Những đặc điểm riêng so với tiện ➢Do có một số lưỡi cắt cùng tham gia cắt nên năng suất khi phay cao hơn bào nhiều lần ➢Diện tích cắt khi phay luôn thay đổi, do đó lực cắt thay đổi gây rung động trong quá trình cắt ➢Lúc dao ăn vào chi tiết gia công sẽ xảy ra hiện tượng va đập và rung động, chính vì vậy khả năng tồn tại lẹo dao ít. 11/06/2021
Thông số hình học phần cắt của dao phay ❖Dao phay trụ thép gió  = 525 độ ❖Dao phay mặt đầu hợp kim cứng  = -10 đến +10 độ ❖Góc sau chính = 6  12 độ cho cả hai loại dao. ❖Góc nâng của lưỡi cắt chính  =0  5 độ cho cả hai loại dao. Đối với dao phay trụ răng nghiêng, góc  chính bằng góc xoắn  của răng dao. 11/06/2021
Các yếu tố của chế độ cắt và lớp cắt ➢Tốc độ cắt V (m/phút); ➢Lượng chạy dao phút Sf (mm/phút) Lượng chạy dao vòng S (mm/vòng) Lượng chạy dao răng Sz (mm/răng) ➢Chiều sâu cắt t ➢Chiều sâu phay B ➢Góc tiếp xúc : 11/06/2021
chiều dày cắt khi phay bằng dao phay trụ ❖Tại điểm C nằm trên cung tiếp xúc ứng với góc tiếp xúc i, chiều dày cắt được ký hiệu là ai có chiều dài bằng đoạn CM. ❖Nếu i biến thiên từ OA đến OB, có nghĩa tại vị trí OA góc i = 0 và tại vị trí OB góc i =  thì chiều dày cắt a thay đổi từ giá trị min amin = 0 đến giá trị max amax = Sz sin. Do đó diện tích lớp cắt và lực cắt cũng thay đổi theo. 11/06/2021
Chiều dày cắt khi phay bằng dao trụ 11/06/2021
Phay bằng dao phay mặt đầu Khi bàn máy dịch chuyển 1 lượng S, một răng cắt thứ i sẽ dịch chuyển được một lượng Sz thì quĩ đạo chuyển động của lưỡi cắt chuyển dịch từ vị trí 1 đến vị trí 2 và lưỡi dao cắt một lớp kim loại có chiều dày ai thay đổi phụ thuộc vào vị trí điểm M (nghĩa là phụ thuộc giá trị góc i , lấy góc i biến thiên từ I-I: i = 0 và tăng dần về hai phía 11/06/2021
Chiều dày cắt khi phay dao mặt đầu ( = 90 độ) 11/06/2021
Tiết11/06/2021 diện phoi khi phay dao mặt đầu ( = 90 độ)
11/06/2021Chiều dày cắt khi phay dao mặt đầu ( ≠ 90 độ)
Tiết11/06/2021 diện phoi khi phay dao mặt đầu ( ≠ 90 độ)
Lực cắt khi phay ❖Dao phay trụ răng thẳng, lực cắt tổng hợp R tác dụng lên răng cắt được phân như sau : ➢Pz : lực tiếp tuyến, có phương tiếp tuyến với vòng quay của dao ➢Py : Lực hướng kính, có phương theo bán kính ❖Lực tổng hợp R cũng có thể phân ra hai phương nằm ngang Ph và phương đứng Pv 11/06/2021
Các thành phần lực tác dụng lên chi tiết gia công a) b) Hình 3.31 Sơ đồ lực cắt khi phay dao trụ 11/06/2021
➢Hình 3.31a là trường hợp phay nghịch ➢Chiều quay của dao và chiều tịnh tiến của bàn máy ngược chiều nhau ➢Trường hợp này, thành phần lực thẳng đứng Pv có xu hướng bốc chi tiết lên ➢Thành phần lực nằm ngang Ph tác dụng với cơ cấu chạy dao của bàn máy ➢Lực Ph ngược chiều với chuyển động chạy dao S sẽ khử được khe hở giữa vít me và đai ốc trong truyền động 11/06/2021
➢Răng cắt của dao sẽ cắt từ chiều dày cắt amin = 0 đến amax = Sz sin, do đó dễ bị trượt nếu như cắt quá mỏng, gây biến dạng bề mặt chi tiết gia công làm cho chất lưlợng bề mặt bị ảnh hưởng 11/06/2021
❖Hình 3.31b là trường hợp phay thuận ❖Chiều quay của dao và chiều tịnh tiến của bàn máy cùng chiều nhau. ❖Trường hợp này, thành phần lực thẳng đứng Pv có xu hướng đè chi tiết xuống. ❖Lực Ph cùng chiều với chuyển động chạy dao S sẽ không khử được khe hở giữa vít me và đai ốc trong truyền động ❖Răng cắt của dao sẽ cắt từ chiều dày cắt amax đến amin = 0 do đó chịu va đập lúc ban đầu, dễ gây hư hỏng dao khi cắt quá dày. 11/06/2021
• Trường hợp dao phay trụ răng nghiêng, còn có thêm lực dọc trục Px. Lực Px có xu thế đẩy dao dọc theo trục gá. Gia công bằng dao phay răng phải là phương án tối ưu, bởi vì trong trường hợp này lực Px hướng vào ổ trục chính, tức là phía có gối đỡ cứng Hình 3.32 Lực chiều trục P của dao phay X trụ răng nghiêng 11/06/2021
❖Trường hợp dao phay mặt đầu, các thành phần lực tác dụng cũng giống như dao phay trụ răng thẳng Sơ đồ lực cắt của dao phay mặt đầu 11/06/2021
❖Phay bằng dao phay mặt đầu cũng có thuận và nghịch. Vị trí và tư thế cắt của dao chọn còn tùy thuộc vào góc nghiêng chính của lưỡi cắt chính. ❖Ví dụ dưới đây cho hai trường hợp: =45 độ (hình 3.34a) và = 90 độ (hình 3.34b): ❖Trên hình thể hiện cách chọn đường kính và tư thế cắt của dao phay mặt đầu. Trong đó dấu (+) thể hiện cho phay thuận và dấu (-) thể hiện cho phay nghịch. 11/06/2021
Hình 3.34Cách bố trí cắt của dao phay mặt đầu 11/06/2021
3.2.4 Khoan –Khoét – Doa ❖Khoan, khoét, doa là những phương pháp gia công lỗ có thể đạt chất lượng gia công khác nhau ❖Tùy theo hình dạng, kích thước, tính chất vật liệu, loại phôi và chất lượng yêu cầu mà việc ứng dụng có khác nhau như : có thể chỉ cần khoan; hoặc khoan, khoét, rồi doa; hoặc khoét rồi doa (trường hợp lỗ có sẵn). 11/06/2021
a) Khoan ❖Khả năng công nghệ ➢Khoan thường sử dụng để gia công lỗ trên các phôi đặc ➢khoan có thể gia công các lỗ có đường kính từ 180mm ➢Với các lỗ lớn hơn thì đòi hỏi máy có công suất cắt lớn, các lỗ bé đường kính mũi khoan quá nhỏ thì mũi khoan lại rất yếu, dễ gãy 11/06/2021
➢Khoan không những thực hiện trên nhóm máy khoan, máy phay, mà còn thực hiện trên các loại máy tiện vạn năng, tự động và bán tự động. ➢Độ chính xác gia công của khoan nói chung là thấp, chỉ đạt cấp chính xác 12 13 và độ bóng Ra = 3,212,5 m (3 - 4). Đối với các lỗ có yêu cầu độ chính xác cao thì khoan chỉ là bước gia công thô. 11/06/2021
❖Kết cấu và thông số hình học phần cắt mũi khoan ➢Mũi khoan có nhiều loại khác nhau như mũi khoan ruột gà, mũi khoan nòng súng, mũi khoan đặc biệt gia công lỗ sâu ➢Kết cấu chung mũi khoan ruột gà chia làm 3 phần ➢Phần chuôi ➢Phần cổ dao ➢Phần làm việc 11/06/2021
Kết cấu và thông số hình học phần cắt mũi khoan 11/06/2021
❖Phần cắt : là phần chủ yếu của mũi khoan dùng để cắt vật liệu tạo ra phoi. Từ hình 3.36 cho ta các thông số hình học của phần cắt của mũi khoan. ❖Mũi khoan gồm 5 lưỡi cắt : hai luỡi cắt chính; hai lưỡi cắt phụ; một lưỡi cắt ngang. Hình 3.36 11/06/2021
❖Lưỡi cắt phụ là đường xoắn chạy dọc cạnh viền của mũi khoan. Nó chỉ tham gia cắt trên một đoạn ngắn chừng một nửa lượng chạy dao. ❖Lưỡi cắt ngang không tham gia cắt mà còn cản trở quá trình cắt, thường góc trước  của nó có giá trị âm (hình 3.36). Vì vậy trong quá trình cắt người ta tìm cách giảm chiều dài của lưỡi cắt ngang. ❖Hai lưỡi cắt chính tạo thành hai góc nghiêng chính 2 11/06/2021
❖Thông số chế độ cắt và hình học lớp cắt ➢Chiều sâu cắt t (mm): ➢Lượng chạy dao S (mm/vg): 1 lượng tịnh tiến của mũi khoan ứng với một vòng quay của dao hoặc chi tiết. ➢Chiều rộng cắt b : ➢Đối với chi tiết đặc : 11/06/2021
11/06/2021 Thơng số hình học lớp cắt
Một số biện pháp công nghệ khi khoan ❖Khoan đạt độ chính xác thấp vì : ➢Kết cấu của mũi khoan chưa hoàn thiện ➢Sai số do chế tạo và mài mũi khoan sinh ra ➢Độ cứng vững của mũi khoan yếu, lại thêm có lưỡi cắt ngang nên khi ăn vào chi tiết gia công, mũi khoan dể bị lệch khỏi tâm quay 11/06/2021
❖Để khắc phục những sai số đó, ngoài các yêu cầu đảm bảo về máy, dao còn có các biện pháp công nghệ sau đây : ➢Thực hiện khoan bằng cách cho vật quay, dao tịnh tiến như khi khoan trên máy tiện. Biện pháp này có hiệu quả khi khoan lỗ sâu ➢Dùng bạc dẫn khoan, đây là biện pháp tích cực, vừa có thể nâng cao độ cứng vững của mũi khoan vừa đảm bảo chính xác vị trí tâm của mũi khoan 11/06/2021
➢Dùng lượng chạy dao nhỏ để ít chịu ảnh hưởng của lực cắt ➢Khi khoan lỗ nhỏ, có thể dùng mũi khoan to, ngắn, có độ cứng vững cao để khoan mồi trước, định tâm cho mũi khoan sau. 11/06/2021
➢Để tăng năng suất khi khoan, ngoài việc sử dụng các kết cấu hợp lý và tiên tiến của mũi khoan, còn có thể dùng các biện pháp sau đây ➢Dùng đồ gá để giảm bớt thời gian phụ và nguyên công lấy dấu. ➢Dùng đầu khoan nhiều trục để gia công nhiều lỗ cùng một lúc. ➢Dùng đầu khoan Rơvonve để giảm thời gian thay dao khi cần gia công nhiều bước trên một nguyên công. ➢Cung cấp đầy đủ dung dịch trơn nguội 11/06/2021
b) Khoét ➢Khả năng công nghệ của khoét Khoét là phương pháp gia công lỗ nhằm nâng cao độ chính xác của lỗ sau khi khoan hoặc đúc sẵn Khoét có thể đạt chính xác từ cấp 9-11, độ nhẵn bóng bề mặt RZ = 2,5-10 m (4 - 6). Khoét có thể là nguyên công cuối hoặc trung gian giữa khoan và doa. 11/06/2021
Mũi khoét có nhiều lưỡi cắt hơn mũi khoan, nên độ cứng vững của nó cao hơn, vì thế đảm bảo độ chính xác và độ nhẵn bóng bề mặt cao hơn khoan và sửa được những sai số về vị trí tương quan do khoan lỗ để lại Cũng vì vậy, đối với các lỗ đúc sẵn, hay dập sẵn, không nên khoan phá mà có thể dùng ngay khoét (hoặc tiện trong) để trừ bỏ về cơ bản những sai lệch về vị trí tương quan có sẵn ở lỗ phôi. Ngoài ra, khoét còn có khả năng nâng cao lượng chạy dao nên có năng suất cao hơn khoan 11/06/2021
Khoét có nhiều công dụng khá rộng rãi Ngoài lỗ trụ, khoét còn có khả năng gia công lỗ bậc 11/06/2021
khoét vát lỗ 11/06/2021
khoét lỗ côn 11/06/2021
Kết cấu và thông số hình học của mũi khoét ❖Kết cấu của mũi khoét rất giống mũi khoan, chỉ khác là chúng có nhiều răng hơn (hình 3.42) và không có lưỡi cắt ngang ❖Lưỡi khoét thường có 3 – 4 răng ❖Đôi khi người ta dùng mũi khoét có 2 lưỡi cắt ❖Thông số hình học phần cắt của mũi khoét cũng gồm các góc tương tự như mũi khoan. 11/06/2021
Mũi khoét chuôi liền, răng liền bằng thép gió 11/06/2021
Mũi khoét chuôi rời, răng chắp bằng các mảnh hợp kim cứng 11/06/2021
Thông số hình học lớp cắt và chế độ cắt ❖Lượng dư để khoét 0,5  2 mm (theo bán kính) phụ thuộc vào đường kính của lỗ ❖Bước tiến S (mm/vòg) khi khoét bằng mũi khoét thép gió: 0,3 1.2; bằng mũi khoét hợp kim cứng: 0,4  1,5. ❖Tốc độ cắt V = 20  35 m/phút với mũi khoét thép gió và V = 60  200 m/phút với mũi khoét hợp kim cứng 11/06/2021
Thông số hình học lớp cắt và chế độ cắt 11/06/2021
c) Doa ❖Khả năng công nghệ ➢Doa là một phương pháp gia công bán tinh và tinh những lỗ đã khoét. Doa thực hiện trên máy doa, máy khoan, máy tiện hoặc bằng tay ➢Doa có thể đạt độ chính xác cấp 9 - 6 và Ra= 2,5  0,63 (6  8). Tuy vậy, doa không sửa được sai lệch về vị trí tương quan hoặc nếu có thì rất ít. 11/06/2021
Kết cấu và thông số hình học của mũi doa ❖Kết cấu chung của mũi doa cũng giống mũi khoan, nhưng có nhiều lưỡi cắt hơn và không có lưỡi cắt ngang ❖Mũi doa có từ 6 16 lưỡi cắt và số lưỡi cắt luôn luôn chẵn. Mũi doa gồm các loại: mũi doa tay và mũi doa máy 11/06/2021
Doa tay 11/06/2021
Chuôi rời Doa máy Chuôi liền 11/06/2021
➢Để mũi doa thoát ra khỏi lỗ được dễ dàng, trên phần trụ định hướng có mài côn ngược dọc theo cạnh viền, đường kính giảm dần về phía chuôi mũi doa khoảng 0,04 – 0.08/100mm chiều dài ➢Bước giữa các răng mũi doa được làm không đều nhau, để các vết cắt không trùng nhau, nâng cao chất lượng gia công (tránh được chu kỳ sinh rung động). Nhưng các răng đối diện nhau phải nằm trên một đường thẳng đi qua tâm; điều kiện này rất quan trọng để kiểm tra đường kính mũi doa. 11/06/2021
❖Ngoài ra chất lượng gia công đạt được cao bằng cách dùng mũi doa có răng xoắn (hình 3.48), góc xoắn . Hình 3.48 – Mũi doa có rãnh xoắn 11/06/2021
❖Các rãnh xoắn trái khi quay thuận (theo chiều kim đồng hồ) sẽ đẩy phoi thoát ra phía trước, loại trừ được nguy cơ phoi làm hỏng bề mặt gia công (hình 3.48a). ❖ Trường hợp doa lỗ không suốt, nên để phoi thoát ra phía sau (phía chuôi) (hình 3.48b: rãnh xoắn phải và chiều quay thuận). 11/06/2021
Thông số cắt gọt và một số đặc điểm khi doa ➢Mũi doa có số lưỡi cắt nhiều,  lớn nên lưỡi cắt dao doa cắt được lớp phôi rất mỏng dù lượng chạy dao lớn. ➢Lượng dư của doa tương đối khắc khe. Nếu quá nhỏ dao sẽ bị trượt làm cho độ bóng giảm. Ngược lại, khi lượng dư lớn, do phải chịu tải lớn, mài mòn làm sai kích thước cần đạt 11/06/2021
không dùng dao đã mòn để doa thô vì khi đó góc cắt thay đổi nên dao cạo vào mặt gia công làm cho nó bị biến cứng và doa tinh sau này rất khó khăn Hình 3.49 Thông số hình học lớp cắt 11/06/2021
❖Khi doa có thể thực hiện bằng hai cách : cưỡng bức và tùy động ➢Khi doa cưỡng bức nghĩa là mũi doa lắp cứng vào trục máy, thường xảy ra hiện tượng lay rộng lỗ (trường hợp doa trên máy khoan, máy doa) hoặc bị loe (trường hợp doa trên máy tiện). Nguyên nhân có thể là: ✓Tồn tại độ đảo giữa trục dao và trục chính máy. ✓Dao mài không tốt, lẹo dao có thể xuất hiện ở một vài lưỡi cắt. ✓Vật liệu ở thành lỗ gia công không đồng đều 11/06/2021
❖Trục doa tùy động: trục mũi doa không nối cứng với trục chính của máy mà nối lắc lư. Mũi doa lúc này hoàn toàn dựa vào lỗ gia công để định hướng dao, do đó không chịu ảnh hưởng sai lệch của trục chính hoặc sai lệch về độ đồng tâm giữa trục chính và trục dao. ❖Mũi doa tùy động: có hai lưỡi. Lưỡi dao có khả năng xê dịch ít nhiều theo hướng kính để tự lựa theo lỗ đã gia công. Vì số lưỡi cắt ít nên chóng mòn nhưng mài lại dễ dàng và có thể điều chỉnh lại kích thước đường kính. 11/06/2021
Phương pháp doa còn bị hạn chế trong các trường hợp sau ➢Không nên doa các lỗ quá lớn, không tiêu chuẩn ➢Không nên doa các lỗ ngắn, lỗ không thông, lỗ có rãnh ➢Không nên doa trên vật liệu quá cứng hoặc quá mềm ❖Mũi doa đắt tiền và phải đi theo bộ với mũi khoan, mũi khoét nên chỉ kinh tế trong sản xuất hàng loạt 11/06/2021
3.2.5 Phương pháp chuốt ❖Khả năng công nghệ của phương pháp chuốt ➢Khi chuốt lỗ và các mặt định hình phẳng thì chuyển động chính là chuyển động tịnh tiến thẳng của dao, còn chi tiết đứng yên ➢Trong một số trường hợp chuốt các mặt tròn xoay thì thêm chuyển động quay tròn của chi tiết 11/06/2021
Chuyển động tịnh tiến của dao được thực hiện bằng hai cách ❖Kéo: là truyền động lực vào đầu dao ❖Đẩy: là truyền động lực Hình 3.51 – Phương tác dụng lực vào đuôi a) Kéo b) Đẩy dao 11/06/2021
❖Quá trình chuốt không có chuyển động chạy dao. Để cắt hết lượng dư trong một hành trình thì các răng dao chuốt được làm cao dần lên từ răng cắt thứ nhất đến răng cắt cuối cùng một lượng đúng bằng lượng dư gia công 11/06/2021
➢Chuốt có thể gia công mở rộng lỗ trụ, vuông, đa cạnh, rãnh then, then hoa hoặc rãnh xoắn trong lỗ có sẵn; biên dạng bánh răng ,mặt phẳng. Ngoài ra còn có thể gia công mặt trụ ngoài, các mặt định hình phẳng nhưng nói chung còn ít dùng. 11/06/2021
❖Phương pháp chuốt có thể đạt độ chính xác tới cấp 7, độ bóng bề mặt Ra =0,8 0,6 m (6  8). ❖Nó có thể gia công được các lỗ có đường kính đến 320 mm, chiều rộng của rãnh đến 100 mm, chiều dài của lỗ đến 1000 mm ❖Chuốt mặt phẳng với chiều rộng khoảng từ vài mm đến 400 mm và chiều dài tối đa là 500 mm. ❖Một lần cắt có thể là vừa gia công thô, bán tinh và tinh trên cùng một dao 11/06/2021
Nói chung phương pháp chuốt có năng suất cao, tuy nhiên còn có những nhược điểm như sau : ➢Dao chuốt khó chế tạo, đắt tiền. Không gian thoát phoi của dao chuốt là kín nên không gian đó phải đảm bảo đủ chứa phoi, vì vậy dao thường dài ➢Đòi hỏi máy phải có công suất lớn vì lực chuốt lớn Mặc dù phoi cắt rất mỏng (a=0,02 0,2 mm) nhưng vì số lưỡi cắt tham gia cắt lớn nên tổng chiều dài cắt lớn 11/06/2021
➢Vì lực cắt lớn nên tốc độ khi chuốt nhỏ ( 20 m/ph), nhiệt độ cắt nhỏ nên dao mài mòn chủ yếu là mặt sau ➢Chỉ gia công được các lỗ thông suốt ➢Chuốt không sửa được các sai lệch về vị trí tương quan ➢Khi chuốt các lỗ có chiều dày thành lỗ không đều thì lỗ dễ bị biến dạng 11/06/2021
Kết cấu và thông số hình học của dao chuốt ❖Dao chuốt là một dụng cụ có nhiều lưỡi cắt. tùy theo hình dạng của bề mặt gia công mà nó có thể là dao chuốt lỗ tròn, dao chuốt lỗ vuông, dao chuốt phẳng, dao chuốt xoắn, dao chuốt định hình ❖Xét kết cấu của dao chuốt lỗ tròn làm điển hình (hình 3.55a), nó bao gồm những phần sau: 11/06/2021
Răng cắt Răng sửa đúng Hình 3.55 – Kết cấu và thông số hình học 11/06/2021 của dao chuốt lỗ tròn
❖Phần l1 – Đầu dao: dùng để kẹp dao chuốt trên máy và truyền lực kéo; thường chọn theo tiêu chuẩn, dựa vào lực cắt ❖Phần l2 – Cổ dao: nơi thoát đá mài khi mài phần l1 và phần l3 , chiều dài của cổ dao tùy thuộc vào bề dày của thành máy và đồ gá gá chi tiết gia công ❖Phần l3 – Phần định hướng phía trước của dao; phần này có đường kính bằng đường kính của lỗ chi tiết trước khi gia công. 11/06/2021
❖Phần l4 – Phần cắt của dao; các răng cắt được bố trí cao dần lên một lượng, gọi là lượng nâng Sd của răng cắt ❖Phần l5 – Phần sửa đúng kích thước lỗ gia công của dao và làm tăng độ bóng bề mặt gia công; các răng phần này có đường kính bằng nhau và bằng đường kính lỗ chi tiết cần gia công ❖Phần l6 – Phần định hướng phía sau của dao; phần này có đường kính bằng đường kính lỗ chi tiết cần gia công. 11/06/2021
3.2.6 Phương pháp mài a) Khả năng công nghệ ❖Mài là nguyên công gia công tinh. Về nguyên lý mài có tính chất tương tự giống phay, chỉ khác về kích thước và số lượng lưỡi cắt ở dao phay và đá mài ❖Gia công bằng phương pháp mài khi mài thô, có thể đạt độ chính xác cấp 9 và độ nhám bề mặt Ra=2,5  1,25 m (6 7), khi mài tinh có thể đạt độ chính xác cấp 8 7 và độ nhám bề mặt Ra=1,25  0,63 m (7 8). Còn khi mài tinh mỏng (siêu tinh) thì đạt độ chính xác cấp 7  6 và độ nhám bề mặt Ra=0,32  0,16 (9 10) m. 11/06/2021
➢Mài có thể gia công được các vật liệu rất cứng, nhưng lại không phù hợp với vật liệu quá mềm. ➢Mài có thể gia công được nhiều dạng bề mặt khác nhau như mặt phẳng, mặt trụ trong và ngoài, các mặt định hình 11/06/2021
❖Tùy theo hình dạng bề mặt gia công mà ta chia thành các phương pháp mài sau : ➢Mài mặt trụ ngoài : 11/06/2021
➢Khi mài mặt trụ ngoài ta có thể thực hiện một trong hai phương pháp ➢Mài có tâm: Chi tiết được gá bằng hai lỗ tâm hoặc một đầu cặp vào mâm cặp còn đầu kia chống tâm ➢Mài không tâm: Sử dụng bề mặt đang gia công để làm chuẩn định vị cho chi tiết gia công Chi tiết gia công được tựa vào đá dẫn (quay tự do theo nó) và đá mài. 11/06/2021
Một số khả a) b) năng i) công nghệ của c) mài f) d) e) 11/06/2021
Mài mặt trụ trong ❖Khi mài mặt trụ trong thì đường kính đá mài phải nhỏ hơn đường kính lỗ mài (thường chọn đường kính đá mài bằng 0,7 0,9 đường kính lỗ cần mài). ❖Mài mặt trụ trong cũng tiến hành bằng hai phương pháp : ➢Mài có tâm ➢Mài không tâm 11/06/2021
Mài có tâm: Ta có hai cách gá đặt chi tiết ❖Cách 1: Chi tiết được kẹp chặt trên mâm cặp và quay tròn (Vp), trục mang đá thực hiện chuyển động quay (Vr và tịnh tiến dọc trục (Vl). Chuyển động ngang (Vt) do đá mài thực hiện để cắt hết lượng dư ❖Cách 2: Chi tiết được gá cố định trên mâm cặp, trục mang đá thực tất cả các chuyển động. Ngoài chuyển động quay trục của đá, còn thực hiện chuyển động hành tinh quanh trục chi tiết 11/06/2021
❖Mài không tâm: Vì bề mặt ngoài của chi tiết là mặt chuẩn định vị, nên trước khi mài phải gia công tinh hoặc bán tinh bề mặt này. Nhờ các cơ cấu và con lăn 1, 2, 3, 4, 5 mà chi tiết 7 được mài lỗ côn bằng đá mài 6 11/06/2021
Mài mặt phẳng ➢Là phương pháp cơ bản gia công tinh mặt phẳng ➢Nó có thể dùng để gia công lần cuối các mặt đã qua nhiệt luyện ➢Ngoài ra mài phẳng còn có thể thay cho phay, bào trong sản xuất lớn hoặc gia công các chi tiết khó định vị và kẹp chặt 11/06/2021
Hiện nay có nhiều kiểu mài phẳng ❖Mài phẳng bằng mặt trụ của đá 11/06/2021
Mài phẳng bằng mặt đầu của đá 11/06/2021
Mài định hình ➢Sử dụng đá mài có biên dạng giống như biên dạng của bề mặt gia công ➢Mặt định hình tròn xoay chủ yếu được gia công trên máy mài tròn ngoài hay trong 11/06/2021
b)Đá mài và đặc điểm của phương pháp mài • Đá mài: là một vật thể xốp có hình dáng hình học xác định, gồm những hạt mài sắp xếp không theo trật tự và kết hợp với nhau nhờ chất dính kết • Hình dáng hình học và kích thước của đá mài có nhiều loại tùy hình dạng và chất lượng bề mặt gia công, dạng sản xuất, điều kiện cụ thể mà chọn. • Độ hạt hay kích thước của hạt mài thường thể hiện ba kích thước cơ bản: chiều dài, chiều rộng và chiều dày 11/06/2021
❖Tuy nhiên để cho đơn giản, người ta chỉ chọn chiều rộng làm kích thước đặc trưng của hạt mài ❖Độ cứng của đá mài là khả năng chống bật hạt mài ra khỏi bề mặt làm việc của đá dưới tác dụng của ngoại lực. ❖Người ta chia ra chặt, trung bình hay xốp. Đá chặt giữ được hình dáng của đá tốt nhưng đá xốp thoát phoi tốt nên cho phép nâng cao chế độ gia công. 11/06/2021
Đặc điểm của phương pháp mài • So với một số dạng gia công khác, mài có một số đặc điểm Dụng cụ mài có một số lưỡi cắt cắt không liên tục, các hạt mài nằm tách biệt nhau trên bề mặt làm việc của dụng cụ Do không thay đổi được vị trí và hình dạng hình học của hạt đá mài trong đá mài, nên việc điều khiển quá trình mài rất khó khăn 11/06/2021
➢Phần làm việc của đá mài gồm vô số các lưỡi cắt của vô số hạt mài riêng biệt, chúng không có hình dạng giống nhau và phân bố rất lộn xộn trong chất dính kết của đá mài Hình 3. 60 - Góc trước tại những lưỡi 11/06/2021 cắt của hạt mài
❖Tốc độ cắt khi mài lớn, tiết diện phôi cắt ra bé. ❖Trong quá trình cắt, đá mài có khả năng tự mài sắc một phần. ❖Khi mài, ngoài vấn đề gá đặt chi tiết việc chọn đá mài, chế độ mài hợp lý có vai trò quyết định đối với chất lượng sản phẩm, năng suất gia công. 11/06/2021
3.2.7 Phương pháp mài nghiền ❖Mài nghiền là phương pháp gia công tinh đạt độ bóng và độ chính xác cao, dùng bột mài nhỏ hoặc bột mài kim cương trộn với dầu nhờn, mỡ bò, parafin và một số a xít hữu cơ, rồi bôi lên bề mặt tiếp xúc giữa dụng cụ nghiền và bề mặt cần gia công ❖Do có chuyển động tương đối giữa hai bề mặt này nên tạo thành quá trình gia công mài nghiền. 11/06/2021
➢Mài nghiền có thể gia công được mặt trụ trong, mặt trụ ngoài, mặt phẳng hoặc mặt định hình. ➢Mài nghiền không có khả năng sửa chữa những sai lệch về vị trí tương quan và không cắt được lượng dư lớn, nên trước khi mài nghiền cần gia công bề mặt đạt cấp chính xác 76 và độ bóng Ra= 1,250,63m, thì sau khi mài nghiền có thề đạt cấp chính xác 6 và độ bóng Ra = 0,160,01m (10 14). 11/06/2021
Đặc điểm của quá trình mài là ➢Quá trình động học của hạt mài khá phức tạp, làm cho quĩ đạo chuyển động của hạt mài trên bề mặt gia công khó bị lặp lại vết cũ nên tránh được rung động, nâng cao độ bóng bề mặt. ➢Sử dụng vật liệu cắt (hạt mài) là bột mịn, số lượng hạt mài cùng tham gia cắt lớn nhưng áp lực vận tốc cắt không lớn. ➢Lượng dư mài nghiền phụ thuộc chất lượng sản phẩm cần đạt, nếu chất lượng đòi hỏi cao thì lượng dư nghiền cần phải nhỏ 11/06/2021
3.2.8 Phương pháp mài khôn ❖Mài khôn là sự phát triển thêm một bước của mài nghiền nhằm nâng cao năng suất gia công ❖Mài khôn chủ yếu dùng để gia công lỗ, có thể gia công lỗ có đường kính từ 61500mm và chiều dài lỗ từ 1002000mm. ❖Độ chính xác của mài khôn có thể cấp chính xác 6 7 và độ bóng Ra=0,40,05m. 11/06/2021
➢Ưu điểm của mài khôn là năng suất cao hơn mài nghiền, vì có nhiều thỏi đá cùng làm việc, lỗ mài đảm bảo độ tròn cao vì độ cứng vững của đầu khôn tốt, không bị biến dạng trục đá, quá trình cắt êm ít rung động ➢Về nhược điểm là cũng không sửa được các sai lệch về vị trí tương quan, không phù hợp khi gia công kim loại màu vì phôi của vật liệu này sẽ lấp kín trên đá mài rất nhanh làm cho đá không tiếp tục mài được ➢Lượng dư mài khôn phụ thuộc đường kính lỗ và vật liệu gia công 11/06/2021
3.2.9 Phương pháp mài siêu tinh xác ❖Mài siêu tinh xác là một phương pháp gia công lần cuối, có thể độ bóng bề mặt cao. ❖chuyển động quay của chi tiết gia công để tạo nên chuyển động cắt, và chuyển động tịnh tiến chậm của dụng cụ, dọc theo hướng trục mặt gia công giống như mài khôn. Thì mài siêu tinh xác còn có thêm chuyển động lắc ngắn dọc trục với tần số cao (khoảng 500 1200 hành trình kép trong một phút), nhưng chiều dài hành trình rất ngắn (hình 3.62). 11/06/2021
Hình3. 62: Sơ đồ mài siêu tinh xác mặt trụ ngoài 11/06/2021
➢Chính nhờ chuyển động phức tạp như trên, nên các vết cắt mới xóa đều lên nhau làm cho độ nhẵn bóng cao. ➢Vì áp lực của đá mài tác dụng lên vật gia công rất nhỏ, nên mài siêu tinh xác không sửa được sai lệch về hình dáng (ô van, méo ) và vị trí tương quan. Do đó lượng dư để mài siêu tinh xác chỉ khoảng 57m. 11/06/2021
3.2.10 Phương pháp đánh bóng ❖Đánh bóng là phương pháp gia công tinh bằng cách dùng hạt mài rất nhỏ trộn với dầu nhờn đặc rồi bôi lên bánh đánh bóng đàn hồi. Bánh này quay với tốc độ rất cao từ 2040 m/s. ❖Đánh bóng bao gồm hai quá trình ➢Lớp kim loại rất mỏng được hớt đi nhờ tốc độ rất lớn ➢Còn phần lớn lượng dư được bốc đi nhờ nhiệt độ cao, có ma sát và các hạt mài chuyển động tự do trên mặt gia công 11/06/2021
❖Để đánh bóng người ta dùng những bánh mài bằng gỗ, bằng vải hoặc da ép lại quay với tốc độ khá nhanh ❖Bánh đánh bóng bằng gỗ dùng để đánh bóng sơ bộ. Bánh này có độ bền nhỏ, khi có lực li tâm dễ bị vênh ❖Bánh đánh bóng bằng vải thô dùng hạt mài lớn để gia công những chi tiết lớn. ❖Bánh đánh bóng bằng vải mềm dùng rộng rãi để đánh bóng tinh 11/06/2021
➢Bánh đánh bóng bằng vải ép dùng để đánh bóng rất tinh như đánh bóng dụng cụ y học, thủy tinh . ➢Người ta còn đánh bóng bằng dây đai có dính hạt mài để đạt năng suất cao hoặc dùng những bánh mài có đính thêm than chì (graphit) ➢Trước khi đánh bóng, chi tiết phải được mài hoặc gia công tinh khác. Đánh bóng chỉ tăng thêm độ bóng bề mặt, không có khả năng sửa chữa các sai lệch về hình dáng và vị trí tương quan và cả những khuyết tật để lại trên mặt 11/06/2021
❖Có thể chia đánh bóng bằng hai hoặc ba lần. Càng về sau hạt mài càng nhỏ ❖Lượng dư đánh bóng chỉ khoảng 5µm ❖Khi đánh bóng có thể áp chi tiết vào đá mài bằng tay hoặc bằng máy. Trong sản xuất lớn để giảm lao động nặng nhọc, đánh bóng thường thực hiện trên máy chuyên dùng đơn giản. 11/06/2021
3.2.11 Phương pháp cạo ➢Cạo là một phương pháp gia công tinh thực hiện bằng tay hay bán cơ khí ➢Tuy cạo có năng suất thấp nhưng lại gia công được nhiều dạng bề mặt khác nhau như mặt phẳng, mang cá, rãnh then, mặt trụ trong (các loại bạc) v.v ➢Vì lẽ đó cạo được dùng phổ biến trong cả chế tạo, lắp ráp và sửa chữa. 11/06/2021
Ưu điểm của phương pháp gia công này là ➢Có thể đạt độ chính xác cao về nhẵn bóng bề mặt hoặc vị trí tương quan giữa chúng bằng những dụng cụ đơn giản. ➢Gia công tinh lần cuối được nhữnh mặt phẳng có kết cấu phức tạp ➢Trong lắp ráp theo dạng sửa lắp dùng cạo đề gia công bổ sung, sửa lại các chi tiết máy ngay tại chổ lắp ráp mà không cần đến thiết bị phức tạp 11/06/2021
➢Có thể gia công tinh lần cuối những mặt phẳng của chi tiết lớn ➢Bề mặt gia công lần cuối bằng cạo có thể giữ được lớp dầu đảm bảo bôi trơn tốt trong quá trình làm việc. ➢Công việc cạo chủ yếu phụ thuộc vào trình độ tay nghề của công nhân 11/06/2021
Khi cạo cần phải chú ý đến các vấn đề ❖Gá đặt chi tiết ổn định , vững vàng. Di chuyển và thay đổi vị trí của nó nhẹ nhàng. ❖Bản mẫu phải có độ chính xác và đô cứng vững cao. ❖Trước khi cạo phải gia công tinh bề mặt bằng phay, bào, doa v.v và sửa hết cạnh sắc. Lượng dư để lại vừa phải. 11/06/2021
Khuyết điểm của cạo ❖Tốn nhiều công sức ❖Không cạo được vật liệu quá cứng 11/06/2021
3.3 Các phương pháp gia công bằng điện vật lý và điện hóa ❖Gần đây, trong ngành chế tạo máy cũng như nhiều ngành khác người ta dùng khá nhiều các loại vật liệu chịu nhiệt, chịu mòn như các loại thép hợp kim, thép không gỉ, hợp kim cứng v.v ❖Việc gia công các loại vật liệu đó bằng các phương pháp cắt gọt thông thường gặp không ít khó khăn nhất là khi cần tạo hình phức tạp hoặc kích thước nhỏ. 11/06/2021
➢Bởi vậy, để khắc phục khó khăn trên, bên cạnh những phương pháp gia công cắt gọt, đã sử dụng và ngày càng được hoàn chỉnh các phương pháp gia công dựa trên cơ sở của hiện tượng vật lý khi tác dụng năng lượng lên vật rắn hoặc các hiện tượng hóa học xuất hiện trong khu vực gia công để tạo hình. ➢Những phương pháp này ngoài khả năng tạo hình phức tạp, kích thước nhỏ, còn có thể gia công vật liệu có độ cứng cao cũng như vật liệu sau khi tôi. 11/06/2021
Đặc điểm chung của các phương pháp này là ➢Chất lượng và tính chất gia công không phụ thuộc vào tính chất cơ lý của vật liệu mà chỉ phụ thuộc vào các thông số về nhiệt của nó ➢Có thể đạt độ chính xác cao ngay cả trong các trường hợp không thể hoặc khó thực hiện được bằng các phương pháp gia công cắt gọt thông thường ➢Không cần dụng cụ gia công có độ cứng cao hơn vật liệu gia công. 11/06/2021
➢Tiết kiệm được nguyên liệu, nâng cao hệ số sử dụng vật liệu ➢Có khả năng gia công một bộ phận nhỏ của chi tiết lớn ➢Dễ cơ khí hóa và tự động hóa ➢Năng suất bóc vật liệu ra khỏi vật gia công không lớn nhưng trong nhiều trường hợp có hiệu quả kinh tế lớn nhất là khi các phương pháp gia công bằng cắt gọt thông thường không thực hiện được. 11/06/2021
các phương pháp gia công này chia thành 5 nhóm ❖Các phương pháp gia công bằng phóng điện ăn mòn (tia lửa điện, xung điện v.v ) ❖Các phương pháp gia công bằng các chùm tia Các phương pháp gia công bằng siêu âm ❖Các phương pháp gia công bằng điện hóa học. ❖Các phương pháp gia công phối hợp giữa các phương pháp nói trên với các phương pháp gia công cơ (mài điện hóa v.v ) 11/06/2021
3.3,1 Phương pháp gia công bằng tia lửa điện ❖Gia công kim loại bằng tia lửa điện là một dạng gia công bằng phóng tia lửa điện để ăn mòn vật liệu gia công, khi truyền năng lượng qua rãnh dẫn điện. 11/06/2021
❖Để đảm bảo quá trình gia công liên tục người ta điều khiển điện lực dụng cụ đi xuống sao cho khe hở giữa hai điện cực là không đổi và ứng với điện áp nạp vào ❖Trị số khe hở giữa hai điện cực phụ thuộc vào môi trường gia công và điện áp phóng điện. Môi trường gia công thường dùng là dầu hỏa. ❖Phương pháp này chỉ có thể gia công được những vật liệu dẫn điện (kim loại, hợp kim v.v.). Nó có thể tạo nên được những hình dạng phức tạp tương ứng với điện cực dụng cụ 11/06/2021
Hình 3.64 Các hình dạng phức tạp tạo được bằng gia công tia lửa điện 11/06/2021
➢Độ chính xác gia công phụ thuộc vào chế độ gia công (năng lượng xung v.v ) Nếu tăng lượng xung càng lớn thì dụng cụ mòn càng nhiều và do đó độ côn của lỗ cũng tăng lên. ➢Độ bóng bề mặt gia công thông thường đạt Ra = 6,3  3,2 m, với hợp kim cứng có thể đạt Ra = 1,6  0,8 m. ➢Vật liệu điện cực dụng cụ hay dùng là đồng thau, đồng đỏ, nhôm, gang tùy theo vật liệu gia công và chất lượng, năng suất yêu cầu. 11/06/2021
3.3.2 Phương pháp gia công bằng chùm tia lade ➢Từ những năm đầu của thập kỷ 60, sau khi phát hiện ra tia lade người ta đã biết sử dụng chùm tia lade để gia công vật liệu ➢Thực chất chùm tia lade chỉ là một chùm ánh sáng đơn sắc, có tính định hướng cao; bước sóng rất ngắn nên có thể dùng một hệ thống quang học để tập trung nó trên một diện tích rất nhỏ; có mật độ năng lượng rất cao, có thể đạt tới 1012W/cm2 hoặc cao hơn. 11/06/2021
➢Với mật độ như vậy, nhiệt độ có thể lên tới hàng ngàn độ, có thể nung nóng, làm chảy lỏng và đốt cháy kim loại ở vùng nó tác dụng vào ➢Do đó có thể dùng để làm bền chắc bề mặt, hàn những mối hàn rất nhỏ hoặc gia công các lỗ, rãnh định hình có kích thước nhỏ. ➢Hiện nay máy phát lade có nhiều loại, dùng trong nhiền lĩnh vực khác nhau 11/06/2021
Nguyên lý làm việc ➢Nguồn điện công nghiệp qua biến thế và nắn dòng nạp vào hệ thống tụ ➢khi điều khiển sự phóng điện tới đèn phát xung 3 đặt ở một trong hai tâm của bộ phận phản xạ ánh sáng 2. 11/06/2021
➢Khi đèn 3 phát sáng, toàn bộ năng lượng của nó sẽ tập trung vào tâm thứ hai của nó, tại đó đã đặt sẵn một thanh hồng ngọc 4 ➢Những ion Cr +3 của thanh hồng ngọc bị kích lên năng lượng cao, khi tụt xuống chúng sẽ phát ra những lượng tử ➢Nhờ hệ dao động gương phẳng 5 và 6, những lượng tử này sẽ đi lại nhiều lần qua thanh hồng ngọc và kích các Cr +3 khác để rồi cùng phóng ra chùm tia lượng tử. 11/06/2021
➢Chùm tia nhận được qua gương 6 sẽ được tập trung bởi hệ quang học 7 và tác dụng lên vật gia công 8 đặt trên bàn có khả năng di chuyển toạ độ của vật gia công theo 3 phương x, y, z. ➢Khi tập trung tia lade vào vị trí cần gia công phải chọn hệ thống quang học và các thông số công nghệ như năng lượng chùm tia, thời gian xung tác dụng của chùm tia, tiêu cự của hệ thống quang học, số xung lade v.v tùy theo yêu cầu gia công. 11/06/2021
➢Hiện nay gia công lỗ nhỏ bằng chùm tia lade rất có hiệu quả. Đường kính lỗ nhỏ nhất có thể đạt tới 4m. ➢Nhờ lade không những có thể gia công được kim loại mà còn gia công được lỗ nhỏ d = 0,0250,25mm trên thạch anh, kim cương, rubi hoặc gia công thép có d = 0,1 mm, chiều sâu lỗ l = 12,7 mm . Khi đường kính lỗ d = 0,10,2mm thì độ chính xác của nó khoảng 2 5m. 11/06/2021
3.3.3 Gia công kim loại bằng siêu âm ➢Gia công kim loại bằng siêu âm là một dạng của gia công cơ ➢Bản chất của nó là dùng năng lượng va đập đồng thời của một số rất lớn các hạt mài có tần số va đập 18 25 kHz lên mặt gia công để tách ra những hạt kim loại rất nhỏ, có kích thước vài m. 11/06/2021
Sơ đồ nguyên lý ➢Dao động có tần số 18 25 kHz từ máy phát siêu âm 6 truyền đến biến tử 5 ➢Để có thể nhận được dao động cần thiết cho việc gia công kim loại (biên độ 3080m) cần phải có thanh truyền sóng 4, đặt sau biến tử 5 11/06/2021
➢Dụng cụ 3 có hình dạng theo hình dạng yêu cầu gia công, được lắp ngay vào đầu ra của thanh truyền sóng 4 ➢Dung dịch hạt mài 7 được đưa vào vùng gia công ở phía dưới đầu dụng cụ. ➢Tổng hợp chuyển động dao động của đầu dụng cụ và tác dụng của hạt mài sẽ chép lại hình thù của dụng cụ 3 trên vật gia công 2 được gá đặt trên bàn máy 1 ➢Bàn máy dịch chuyển theo hai phương nằm ngang, còn chuyển động theo phương thẳng đứng do đầu máy thực hiện 11/06/2021
➢Khi chi tiết gia công cố định có thể thực hiện được việc gia công lỗ thông hoặc không thông, lỗ định hình thẳng hoặc cong, cắt rãnh, cắt đứt.v.v ➢Nếu cung cấp cho phôi hoặc dụng cụ thêm một chuyển động phụ thì có thể thực hiện được các nguyên công phay, mài, tiện, cắt đứt, cắt ren. v.v ➢Khuyết điểm cơ bản của phương pháp này là dụng cụ mòn khá nhanh 11/06/2021
Hình 3.67 Sơ đồ các nguyên công gia công bằng siêu âm 11/06/2021
➢Hạt mài thường dùng là cacbit bo, cacbit silic, kôrun điện và bột kim cương ➢Trong điều kiện như nhau nếu dùng hạt mài là cacbit bo thì đạt năng suất cao nhất ➢Ngoài ra chất lỏng trong dạng huyền phù có ý nghĩa rất quan trọng. Chất lỏng có thể là nước, dầu madut, dầu hỏa, cồn, dầu máy,dầu gai, dầu biến thế và glyxêrin. ➢Trong đó để đạt năng suất cao nhất có thể dùng nước 11/06/2021
➢Gia công bằng siêu âm đạt hiệu quả kinh tế cao khi gia công vật liệu giòn, nhất là vật liệu giòn mà kém cứng vững như thủy tinh. ➢Độ chính xác gia công bằng siêu âm phụ thuộc vào nhiều yếu tố, trong đó những yếu tố cơ bản là sự đồng nhất của hạt mài, sự tồn tại dao động ngang của dụng cụ, chế độ gia công, độ mòn của dụng cụ v.v ➢Độ nhẵn bóng bề mặt gia công có thể đạt Ra = 12,5 – 0,2m tùy thuộc theo việc sử dụng hạt mài, thành phần dung dịch và vật liệu gia công 11/06/2021
3.3.4 Phương pháp gia công điện hoá ❖Trong thực tế có nhiều dạng gia công điện hoá nhưng sử dụng đơn giản, có hiệu quả và được dùng nhiều là phương pháp điện hoá dòng điện phân ❖Thực chất của phương pháp gia công này là quá trình hoà tan điện cực dương trong môi trường chất điện phân khi có dòng điện đi qua 11/06/2021
Hình 3.68 Sơ đồ nguyên lý gia công điện hóa 11/06/2021
❖Nếu khoảng cách giữa hai điểm tương ứng trên chi tiết gia công và dụng cụ khác nhau thì cường độ dòng điện đi qua đó sẽ khác nhau và tỉ lệ nghịch với khoảng cách đó. ❖Tính chất của các phản ứng điện hoá và những chỉ tiêu công nghệ của phương pháp này phụ thuộc rất nhiều vào thành phần và tính chất vật lý của dung dịch chất điện phân. 11/06/2021
❖Nói chung chất điện phân dùng trong gia công điện hoá có nhiều loại khác nhau miễn là dễ hoà tan trong nước và kết hợp với kim loại gia công tạo thành một lớp chất dễ tách khỏi vật liệu gia công ❖Hiện nay gia công điện hoá có hai hình thức : ➢Điện cực dụng cụ cố định. ➢Điện cực dụng cụ di chuyển. 11/06/2021
Đặc điểm của phương pháp gia công điện hóa là: ➢Có thể gia công được nhiều bề mặt phức tạp. ➢Khả năng gia công không phụ thuộc vào cơ tính của vật liệu mà phụ thuộc vào thành phần hóa học của nó ➢Điện cực dụng cụ nói chung không bị mòn. ➢Độ nhám bề mặt gia công có thể đạt đến Ra = 1,6 – 0,4 m. 11/06/2021
3.3.5 Mài điện hoá ➢Phương pháp gia công mài điện hoá là một phương pháp tổng hợp các tác dụng của phương pháp gia công điện hoá và phương pháp cơ học của hạt mài ➢Nó có thể dùng để gia công mặt phẳng, mặt trụ, mặt định hình hoặc mài sắc lưỡi cắt của dụng cụ cắt. 11/06/2021
Hình 3.69 Sơ đồ nguyên lý mài điện hóa 11/06/2021
❖Đá mài 3 nối với cực âm của nguồn một chiều qua tiếp điểm 2, chi tiết 4 nối với cực dương thông qua biến trở 6 để điều chỉnh cường độ dòng điện cần thiết trong mạch. Dung dịch chất điện phân 5 được đưa vào vùng gia công nhờ bơm. ❖Đá mài có thành phần là graphit hạt mài và chất kết dính ❖Dung dịch chất điện phân thường dùng là nước thủy tinh hoặc dung dịch No3Ca 11/06/2021
➢Năng suất của quá trình mài điện hóa phụ thuộc nhiều vào độ hạt và nồng độ của hạt mài. Nồng độ của hạt mài trong đá mài sẽ ảnh hưởng đến tính dẫn điện của đá mài. Nếu thay korun điện bằng hạt kim cương thì năng suất và chất lượng sẽ đạt cao hơn nhưng chi phí sản xuất cũng lớn hơn. 11/06/2021