Giáo trình Nguyên lý cắt - Học trình III: Phay-Chuốt-Cắt răng-Mài - Bài 4: Mài

Nội dung text: Giáo trình Nguyên lý cắt - Học trình III: Phay-Chuốt-Cắt răng-Mài - Bài 4: Mài

1. Bài 4 MÀI I. Đặc điểm và tính chất của mài: 1. Đặc điểm của quá trình mài: Quá trình mài kim loại cĩ tác dụng để gia cơng tinh cũng như gia cơng thơ các chi tiết máy và dao cắt. Mài khơng những dùng để gia cơng các mặt trịn ngồi và trịn trong mà cịn gia cơng các mặt phẳng, mặt cơn, mặt định hình cĩ hình dáng khác nhau của chi tiết. So với các dạng gia cơng khác, mài cĩ những đặc điểm sau đây: - Tốc độ mài lớn (20 – 40m/s) đặc biệt cĩ thể lên đến 50 – 70 m/s hay cao hơn nữa. - Đá mài bao gồm nhiều hạt mài liên kết với nhau bằng chất kết dính. Coi mỗi hạt mài như một lưỡi cắt. Các hạt mài khơng giống nhau về hình dáng hình học, kích thước vị trí, do vậy các gĩc cắt của hạt mài cũng khơng giống nhau và khĩ đạt được trị số hợp lý. - Nhiệt độ cắt trong quá trình mài tương đối cao (1000 – 1500oC) vì tốc độ cắt lớn đồng thời chiều dài phơi nhỏ và gĩc trước âm sinh ra biến dạng kim loại nhiều. - Khác với các loại dao cắt khác đá mài khơng cĩ lưỡi cắt khơng liên tục, các hạt mài nằm cách biệt nhau trên mặt làm việc của đá. Mỗi hạt sẽ cắt một phoi riêng, do đĩ cĩ thể xem quá trình mài như là quá trình cào. - Trong thời gian làm việc đá mài cĩ khả năng tự mài sắc một phần nào. Một số hạt mài sau khi cắt xong cĩ thể tự trĩc ra khỏi mặt đá làm xuất hiện các hạt mài mới sắc bén hơn. 2.Tính chất chung của đá mài:
2. Về nguyên lý, mài cĩ tính chất tương tự giống như phay, chỉ khác nhau về kích thước và số lượng lưỡi cắt ở dao phay và đá mài. Đá mài là loại dao cĩ vơ số lưỡi cắt, mỗi hạt cĩ kích thước khoảng 0,003 đến 3mm. Các hạt mài cĩ hình dạng khác nhau, phân bố bất kỳ nhờ chất kết dính của đá mài. Bản chất của quá trình mài là sự cọ sát tế vi bề mặt vật rắn bằng những hạt mài cĩ vận tốc cao. Mài cĩ thể gia cơng được các loại vật liệu rất cứng như lại khơng phù hợp khi gia cơng các loại vật liệ quá mềm. Tốc độ cắt của mài lớn hơn rất nhiều so với phay, cĩ thể đạt từ 10 – 80m/s. Mài là nguyên cơng gia cơng tinh, mài thơ cĩ thể đạt cấp chính xác cấp 9 và độ bĩng bề mặt Ra = 0,2 – 1,6m. Mài tinh mỏng cĩ thể đạt cấp chính xác 3 đến 4 và Ra = 0,025 – 0,4m. II.Các phương pháp mài: Mài cĩ thể gia cơng được nhiều dạng bề mặt khác nhau như mặt phẳng, mặt trụ trong, mặt trụ ngồi, các mặt cơn, các bề mặt định hình tuỳ theo hình dạng bề mặt gia cơng mà ta chia thành các phương pháp sau: - Mài mặt trụ ngồi - Mài mặt trụ trong - Mài mặt phẳng - mài bề mặt dịnh hình. 1.Mài mặt trụ ngồi: Khi mài mặt trụ ngồi ta cĩ thể thực hiện bằng một trong hai phương pháp là mài cĩ tâm và mài khơng tâm a) Mài cĩ tâm: Là chi tiết được gá vào hai lỗ tâm hoặc một đầu vào mâm cặp và một đầu kia vào mũi chơng tâm. Mài cĩ tâm gia cơng được trục trơn, trục bậc, bề mặt cơn, rãnh trên các bề mặt trụ ngồi, gĩc lượn. Khi mài cĩ tâm, chi tiết và đá quay ngược chiều nhau. tốc độ quay của đá rất lớn gấp khoảng 100 lần so với tốc độ của chi tiết.
3. Mài cĩ tâm thường thực hiện chay dao dọc, chiều sâu bé rất bé từ 0,005 đến 0,2 mm. Muốn cĩ chiều sâu cắt được lớn hơn thì đá mài cần được vát cơn một phần với gĩc cơn = 2 – 3o. Đối với trục ngắn cĩ đường kính lớn thì nên thực hiện chạy dao ngang. Phương pháp này địi hỏi độ cứng vững của chi tiết tốt, chiều rộng của đá lớn và đặc biệt là phải sửa đá thật chính xác. Phương pháp chạy dao ngang cịn sử dụng khi mài bề mặt định hình trịn xoay. Khi gia cơng mặt đầu và mặt trụ ngồi của trục bậc bằng một đá cịn cĩ thể thực hiện ăn dao xiên. Trong trường hợp này ta thấy tốc độ cắt ở các điểm tiếp xúc giữa đá và chi tiết khơng đều nhau, do dĩ đá mịn khơng đều vì vậy mặt trụ dễ bị cơn và mặt đầu khơng được thẳng gĩc với mặt trụ. Trường hợp khi mài mặt cơn thì ta cĩ thể gá chi tiết hay đá mài như hình sau b). Mài khơng tâm: Mài khơng tâm là sử dụng bề mặt đang gia cơng để làm chuẩn định vị cho chi tiết gia cơng. Sơ đồ của mài khơng tâm được mơ tả trên hình 1 3 4 2 Sơ đồ mài không tâm. Trong đĩ chi tiết (1) được đặt giữa hai đá mài (3) và (4). Đá mài (3) làm nhiệm vụ bánh dẫn và truyền chuyển động cho chi tiết . Đá (4) cĩ đường kính gấp đơi đá dẫn và cĩ tốc độ quay lớn hơn 100 lần so với đá dẫn. Chi tiết (1) cịn được đỡ nhờ tanh đỡ (2). Thanh đỡ (2) luơn giữ cho chi tiết cĩ tâm h 16 d
4. cao hơn tâm của hai đá mài một khoảng là trong đĩ d là đường kính chi tiết Nhưng h khơng được phép vượt quá 10 – 15mm. Thanh dẫn thường được vát để tạo điều kiện cho chi tiết được áp sát vào bánh dẫn. Khi mài khơng tâm, chi tiết thực hiện chuyển động dọc tự động nhờ gĩc nghiêng giữa trục bánh dẫn và trục chi tiết,. Gĩc này cĩ giá trị là = 1 – 60. Để tiếp xúc giữa đá dẫn và chi tiết được tốt hơn, bánh dẫn thường cĩ dạng hypepolơit. Đặc điểm của phương pháp mài khơng tâm là: - Giảm được thời gian phụ (thời gian gá đặt) và thời gian cơng chuẩn. - Dễ tự động hố quá trình cơng nghệ. - Độ cứng vữ gá đặt cao hơn mài cĩ tâm. - Chủ yếu dùng để gia cơng trục trơn. 2. Mài trụ trong: Khi mài trụ trong thì đường kính của đá mài phải nhỏ hơn đường kính của lỗ mài. Thường chọn đường kính đá bằng 0,7 – 0,9 đường kính lỗ cần mài. Mài mặt trụ trong cũng được tiến hành bằng hai phương pháp đĩ là mài cĩ tâm và mài khơng tâm. a.Mài cĩ tâm: Chi tiết Đá mài Mài lỗ cĩ tâm cĩ hai cách gá đặt chi tiết. Cách thứ nhất là chi tiết được kẹp chặt trên mâm cặp và quay trịn. Trục đá cũng quay trịn là chuyển động chính và thực hiện cả chuyển động chạy dao dọc hoặc chuyển động chạy dao ngang. Phương pháp gá đặt này thường dùng để mài chi tiết nhỏ, các mặt trịn xoay các vật dễ gá trên mâm cặp. Phương pháp thứ hai là chi tiết được gá cố định trên bàn máy. Trục mang đá thực hiện tất cả các chuyển động gồm : chuyển động quay trịn của đá, chuyển động chạy dao dọc hoặc ngang và chuyển động hành trình của đá xung qunh tâm lỗ gia cơng để cắt hết bề nặt chu vi lỗ. Thực chất chuyển
5. động hành trình của đá ở phương pháp thứ hai là thay cho chuyển động quay trịn của chi tiết gia cơng của phương pháp thứ nhất. Phương pháp thứ hai này thuận tiện khi gia cơng các chi tiết lớn như: thân động cơ, các loại hộp, các chi tiết cồng kềnh. b. Mài lỗ khơng tâm: Chi tiết được giữ và tạo chuyển động quay nhờ hai bánh đỡ và bánh đá dẫn,. Bánh đá dẫn cĩ đường kính lớn hơn nhiềi so với bánh đỡ. Đá mài chuyển động quay trịn vá các chuyển động chạy dao. Khi mài khơng tâm, bể mặt ngồi củ chi tết là mặt chuẩn định vị nên trước khi mài phải gia cơng tinh hoặc bán tinh bề mặt này. Phương pháp này cho năng suất cao, khả năng đạt độ chính xác và độ đồng tâm cao, chủ yếu để gia cơng các bạc cĩ thành mỏng. Phương pháp này cĩ thể gia cơng được lỗ cơn khi ta nghiêng trục đá so với trục của lỗ một gĩc nhất định. Gĩc này phụ thuộc vào độ cơn của lỗ. 3. Mài mặt phẳng: Đá mài Đá mài Chi tiết Chi tiết Khi mài mặt phẳng cĩ thể sử dụng đá mài mặt trụ hay đá mài mặt đầu. Mài bằng đá mài mặt trụ cho độ chính xác và độ bĩng bề mặt cao vì thốt phoi, thốt nhiệt và tưới dung dịch trơn nguội vào khu vực gia cơng được dễ dàng. Đá mài chuyển động quay trịn, bàn máy mang chi tiết chuyển động thẳng theo chiều dọc để cắt hết chiều dài chi tiết sau đĩ chuyển động ngang để cắt hết chiều rộng chi tiết. Bàn máy cũng cĩ thể chuyển động quay trịn. Phương pháp này cĩ năng suất khơng cao vì diện tích tiếp xúc giữa đá mài và chi tiết khơng lớn.
6. Khi mài mặt phẳng bằng đá mài mặt đầu, diện tích tiếp xúc giữa đá và chi tiết gia cơng lớn nên năng suất cao hơn so với mài bằng đá mài mặt trụ. Tuy nhiên việc thốt phoi, thốt nhiệt và tưới dung dịch khĩ khăn hơn nên độ chính xác và độ bĩng bề mặt lại kém hơn. Để giải quyết việc thốt phoi thốt nhiệt và tưới dung dịch được dễ dàng ta cĩ thể nghiêng mặt đá so với mặt phẳng gia cơng một gĩc từ 2 – 40 nhưng cĩ độ bĩng bề mặt lại kém hơn nhiều vì trên bề bặt cĩ các vết mài và bị lõm xuống. Mài mặt phẳng là phương pháp gia cơng tinh mặt phẳng đã phay hay bào và cĩ thể đã qua nhiệt luyện (tơi). Mài mặt phẳng cĩ thể đạt cấp chính xác 5 – 7 và độ bĩng Ra = 0,2 - 1m. trường hợp mài tinh cĩ thể đạt cấp chính xác 3 – 4 và Ra = 0,025 – 0,4m. Độ chính xác cũng như độ bĩng và cơng suất của mài phụ thuộc vào một số yếu tố như độ cứng vững của máy mài, độ lớn của hạt mài, loại chất dính kết và chế độ cắt khi mài. 4. Mài định hình: Mài định hình là sử dụng đá mài cĩ biên dạng giống như biên dạng của bề mặt gia cơng cĩ thể là bề mặt trịn xoay hoặc mặt định hình thẳng (rãnh). Khi mài chỉ cĩ thể tiến dao ngang đối với mặt trịn xoay và tiến dao dọc với chi tiết cĩ mặt định hình thẳng. Khi mài phải sửa đá thật chính xác theo hình dáng đạt yêu cầu. III. Đá mài: Đá mài là một dụng cụ cắt đặc biệt vì cĩ vơ số lưỡi cắt và các dụng cụ cắt khơng hồn tồn giống nhau về kích thứơc và hình dáng. Đá mài được tạo thành từ các hạt mài và chất dính kết. Hạt mài là thành phần chính của đá mài, mỗi hạt mài cĩ nhiệm vụ như một lưỡi cắt nên nĩ phải cĩ yêu cầu như các loại vật liệu làm lưởi cắt. Hạt mài được chế tạo từ các loại vật liệu như kim cương, cacbit Silit (SiC), Oxit nhơm (Al2O3), cacbit bo (B4C) hạt mài được sản suất theo các kivh thước (cỡ) hạt khác nhau từ 5m đến 3200m để chế tạo các loại đá khác nhau. Kích thước hạt phụ thuộc vào kích thước rây để sàng và phân loại độ lớn của hạt. Chất kết dính dùng để liên kết các hạt mài và tạo nên hình dáng của đá mài. Chất dính kết quyết định độ bền, độ cứng và độ bền của đá mài. Chất dính kết thường dùng gồm chất kết dính vơ cơ như keramit, chất kết dính hữu cơ như bakelit, caosu Độ cứng hoặc độ mềm của đá mài khơng phụ thuộc vào vật liệu chế tạo hạt mài mà là khả năng tách rời của các hạt mài khi cĩ lực tác dụng của lực cắt để tạo nên trên bề mặt của đá một lớp hạt mài mới. Đá cứng là loại đá mà
7. các hạt mài khĩ tách khỏi đá mài. Loại này dùng để gia cơng các loại vật liệu mềm vì vật liệu mềm khơng địi hỏi cao về độ sắc của lưỡi cắt. Đà mềm là loại đá dễ tách các hạt mài ra khỏi đá mài và tạo nên bề mặt của đá các hạt mài mới và các lưỡi cắt mới nên lưỡi cắt sắc bén hơn. Thường dùng để gia cơng các vật liệu cứng. Một đặc trưng nữa của đá mài mà các loại dụng cụ cắt khác khơng cĩ đĩ là độ xốp. Độ xốp của đá mài là tỷ lệ phần trăm phần rỗng trong một đơn vị thể tích của đá mài. Đá mài cĩ độ hạt lớn thì độ xốp càng lớn và ngược lại. Hình dáng của đá mài rất đa dạng, tuỳ theo mục đích sử dụng và tuỳ theo loại máy mà đá mài sản suất theo hình dáng và tính chất khác nhau. Trong mỗi loại hình dáng của đá cũng cĩ nhiều loại đá mài với tính chất khác nhau như độ hạt, độ cứng, độ xốp và độ lớn về kích thước. 1. Vật liệu hạt mài: Vật liệu dùng làm hạt mài cĩ ở thiên nhiên và nhân tạo. Vật liệu nhân tạo như: cacbitsilic và cácbitbo. Hạt mài bằng kim cương cĩ loại nhân loại nhân tạo và cũng cĩ loại thiên nhiên. Độ cứng tế vi của một sớ vật liệu hạt mài như sau: Kim cương 98690 N/mm2 CacbitBo 36300 – 48 070 N/mm2 CacbitSilic 29460 N/mm2 Corum điện 20200 N/mm2 Corum điện được hình thành từ Oxit nhơm Al2O3 luyện từ bocxit cĩ ba loại: corum điện thường, corum điện trắng, corm đơn tinh thể. +Corum điện thường (Cn) được dùng phổ biến nhất thường cĩ các màu thay đổi nâu sẫm đến hồng. +Corum điện trắng: (Chương trình) cĩ chất lượng tốt hơncorm điện thường vì cĩ chứa tỷ lệ Oxit nhơm cao hơn khoảng 97 – 98,5%. +Corum đơn tinh thể cĩ độ bền và cĩ tính cắt cao. Thành phần Oxit nhơm 97 – 99%. Phạm vi sử dụng: Corum điện thường dùng làm đa mài để mài thơ bán tinh và tinh thép, gang dẽo hay dụng cụ bằng thép dụng cụ. Corum điện trắng dùng cho nguyên cơng mài bán tinh và tinh các thép cứng cũng như cũng như mài sắc dao cắt bằng thép dụng cụ. Cacbuasilic là hợp chất giữa Silic và cacbon ( ở nhiệt độ 2200 – 23000C). cĩ hai loại cacbuasilic xanh chứa 98 – 99% Silic và cacbuasilic đen chứa 97 – 98 % Silic.
8. Chất lượng cacbuasilic xanh tốt hơn vì chứa nhiều silic hơn. cacbuasilic xanh dùng để mài sắc dao HK cứng, dao sứ. cacbuasilic đen dùng để gia cơng vật liệu cĩ giới hạn bền thấp và các kim loại dẽo, gang xám, nhơm, đồng, vật liệu phi kim loại. CacbicBo cứng và giịn hơn cacbitsilic. Nĩ gồm 70 – 90% B4C cịn lại là Bo, graphit và các tạp chất khác. Kim cương dùng để mài sa9c1 mài bĩng dao hợp kim cứng cũng như mài các vật liệu cĩ độ cứng cao. 2. Cỡ hạt: Cỡ hạt đặc trưng cho kích thước của hạt mài. Phân loại kích thước hạt mài bằng cách cho chúng lần lược lọt qua các lỗ của các rây từ to đến nhỏ. Theo kích thước lỗ rây mà người ta phân loại độ hạt của hạt mài. Đối với bột mài xác định bằng kích thước hiển vi hay bằng phương pháp mlắng động trong nước. Tiêu chuẩn liên xơ qui định như sau: Hạt mài cĩ cỡ hạt từ 200 - 16m Hạt mài cĩ cỡ hạt từ 12 - 3m Hạt mài cĩ cỡ hạt mịn từ M40 – M5 Dưới đây là kích thước của hạt mài tương ứng với cỡ hạt của nĩ: Cỡ hạt Kích thước của lỗ rây m 200 2000 – 2500 100 1000 – 1250 50 500 – 630 32 315 - 400 25 250 – 315 16 160 – 200 M40 40 M5 5 Lựa chọn cỡ hạt của đá mài tuỳ theo mđộ chính xác và độ nhẵn bề mặt gia cơng, tính chất vật liệu gia cơng và diện tích tiếp xúc của bề mặt đá với bề mặt chi tiết gia cơng. Khi mài thơ nên dùng đá mài cĩ cỡ hạt lớn hơn khi mài tinh. Khi gia cơng kim loại mềm và dẽo, để tránh đá bị tránh cùn, nên chọn đá mài cĩ cỡ hạt lớn. Khi gia cơng kim loại hay vật liệu cứng,dùng đá mài cĩ cở hạt bé. Diện tích tiếp xúc giữa đá màivà chi tiết gia cơng càng lớn đá mài càng cần cĩ hạt lớn. 3. Chất kết dính: Việc liên kết các hạt mài để tạo hình dáng và kích thước của đá mài là nhờ chất kết dính.
9. Hiện nay chất kết dính được dùng phổ biến nhất làhai loại vơ cơ ( Keramic) và hữu cơ (Bakelit và Vunganhit). +Chất kết dính Keramic (G). Chất kết dính Keramic được tạo từ đất sét trắng chịu lửa, Spat và hoạt thạch, đơi khi cịn thêm vào phấn, thạch anh, nước thuỷ tinh. Đá mài cĩ chất kết dính Keramic cĩ độ bền hố học cao, chịu được ẩm và nhiệt độ cao, đảm bảo được prơfin của đá mài. Nhưng đá mài này làm việc với tốc độ thấp Vđ 35mm/s và cĩ nhược điểm là độ giịn cao +Chất dính kết Bakelit (B). Là chất nhựa nhân tạo chế tạo từ nhựa Cacbonic và Fomalin, nên cĩ thể làm việc ở tốc độ căt lớn đến 50m/s, ở một số trường hợp đặc biệt cĩ thể đến 70m/s. ở nhiệt độ trên 1800, chất dính kết Bakelit mất tính bền của nĩ. Vì vậy đá mài kiểu này khơng chịu được nhiệt độ cao, đồng thời khơng chịu được tác dụng của kiềm, cho nên trong dung dịch trơn nguội độ kiềm khơng được quá 1.5 . +Chất kết dính vunkahit (V) gồm 70 cao su và 30 lưu huỳnh. Đá mài cĩ chất kết dính vunkahit cĩ độ bền và tính đàn hồi cao hơn cả đá Bakelit, ngồi ra nĩ cịn giữ được tốt prơfin của đá, vì vậy chất dính Vunkahit được dùng để chế tạo đá mài định hình và các loại đá cắt đứt cĩ chiều dày mỏng 0.3 0.5mm (với đường kính 150 200mm ). Nhược điểm của đá mài này là độ xốp kém, mặt đá bị lì nhanh , chịu nhiệt kém (ở nhiệt độ >2000C Vunkahit bị cháy) nên khi sử dụng nhất thiết phải dùng dung dịch nguội lạnh. Ở nhiệt độ 150oC Vunkahit bị mềm ra, hạt mài dễ ấn sâu vào chất kết dính, áp lực của hạt mài lên bề mặt gia cơng giảm, nên được sử dụng trong các nguyên cơng mài bĩng, mài tinh. 4. Độ cứng: Trong thời gian làm việc,hạt mài bị cùn đi , lực tác dụng vào hạt mài tăng lên, đến mức nào đĩ cĩ thể làm cho hạt mài trĩc ra khỏi bề mặt đá mài. Độ cứng của đá mài là khả năng chống lại sự trĩc của hạt mài, trong thời gian làm việc. Đá mài gọi là mềm khi hạt mài dễ trĩc ra và đá mài cứng khi hạt mài khĩ trĩc hơn. Theo tiêu chuẩn Liên Xơ, quy định các cấp tốc độ cứng đá mài như sau : Độ cứng mài Ký hiệu Mềm –M M1,M2,M3 Mềm vừa –CM MV1,MV2 Trung bình –C TB1,TB2 Cứng vừa- CHI TIẾT CV1,CV2,CV3 Cứng –T C1,C2,C3
10. Rất cứng –T RC1,RC2,RC3 Đặc biệt cứng - ĐC1,ĐC2 Trong từng nhĩm độ cứng, độ cứng tăng dần theo thứ tự 1, 2, 3 Đá mài cĩ chất kết dính Keramic và Bakelit được chế tạo với tất cả các cấp độ cứng nêu trên. Đá mài cĩ chất dính kết Vunkahit chỉ chế tạo các cấp độ cứng MV, IB, GV, C. Độ cứng của đá mài được đo bằng phương pháp: Phun cát (với áp suất 1.5at), khoan lõm vào mặt đá mài (tác dụng tải trọng lên mũi khoan 25 35kg) và ấn lõm vào mặt đá mài bằng bi thép đường kính 6.35mm (theo chiều sâu của vết lõm để xác định độ cứng). Tuy nhiên các phương pháp trên chưa biểu hiện hồn tồn khả năng làm việc của đá mài. Thường đánh giá chất lượng đá mài là tuổi bền của đá hoặc lượng tiêu hao khi cắt đi được 1cm3 vật liệu gia cơng. Khi mài vật liệu càng cứng, hạt mài mịn càng nhanh cần chọn đá mài mềm, (để hạt mài dễ trĩc ra tạo khả năng tự mài sắc một phần) và ngược lại vật liệu gia cơng càng mềm ,cần chọn đá mài cĩ độ cứng` cao hơn, khi mài vật liệu dẽo (nhơm, đồng )ngồi hiện tượng mịn các hạt mài, mặt đá mài cịn bị lì đi (do phoi bịt kín các khe hở giữa các hạt) do vậy cần chọn đá mềm. Mặt tiếp xúc giữa đá mài và các chi tiết gia cơng càng lớn, hạt mài mịn càng nhanh cần chọn đá mài càng mềm. 5. Cấu trúc đá mài: Tỉ lệ về số lượng của hạt mài , chất dính kết và khoảng trốngtrong mộtđơn vị thể tích của đá mài là đặc trưng của cấu trúc đá mài. Cấu trúc của đá cĩ kí hiệu từ 0-12. Số hiệu của cấu trúc càng lớn thì đá mài càng xốp nghĩa là tỉ lệ khoảng trống càng lớn. Cấu trúc từ 1-4 gọi là cấu trúc chặt , từ 5-8 là cấu trúc trung bình và từ 9-12 là cấu trúc xốp. Trong một đơn vị thể tích đá mài, hạt mài càng lớn, cấu trúc của đá càng chặt . Đá cĩ cấu trúc xốp, khoảng hở giữa các hạt mài lớn mặt đá mài khĩ bị lì (phoi khĩ bị kẹt vào khoảng hở giữa các hạt mài). Mặt kháckhi đá quay với tốc độ cao dễ tạo nên dịng khí lưu thơng giữa các khe hở đĩ, cũng như dung dịch làm nguội cũng dễ thẩm thấu qua các khe hở của hạt mài để làm nguội trực tiếp bề mặt gia cơng ở vùng mài . Tuy vậy đá mài cĩ cấu trúc xốp cũng cĩ nhiều nhựơc điểm là sức bền kém, khơng giữ được lâu prơfin của mặt đá. Việc chọn cấu trúc của đá mài theo cách sau : trong mài tĩnh và mài định hình, chọn đá cĩ cấu trúc chặt, bởi vì cần bảo đảm prơfin mặt đá mài. Đá mài cĩ cấu trúc chặt trung bình dùng để mài thép đã tơi, mài sắc dụng cụ cắt và mài phẳng, mài trịn ngồi bằng mặt trịn của đá. Cấu trúc xốp dùng khi mài kim loại mềm và dẽo, khi mài phẳng mặt đầu của đá.
11. IV. Chế độ cắt và thành phần lớp cắt: +Tốc độ cắt: Khi mài nên chọn tốc độ lớn (tốc độ cắt thường bị hạn chế bởi sức bền của đá mài). Khi mài trịn ngồi thường chọn tốc độ màiVđ=35 40 m/s. Tốc độ quay chi tiết gia cơng trong khoảng: Vc/tiết=20 85 m/p khi gia cơng thơ Vctiết=15 50m/p khi gia cơng tinh +Chiều sâu cắt: Hay lượng chạy dao ngang đo trong một hành trình kép của chi tiết . Khi mài thơ thép chọn t = 0.01 0.07mm/htk và khi mài tinh thép t =0.005 0.02mm/htk. +Lượng chạy dao dọc: Chọn tuỳ theo độ rộng của đá mài , khi mài thơ s =(0.2 0.3)B (mm/vịng chi tiết). Khi mài các chi tiết cĩ chiều dài tương đối ngắn, đặc biệt khi mài định hình dùng phương pháp mài hướng kính. Khi ấy lượng chạy dao ngang t= 0,02 – 0,07mm Đường kính đá màiphải nhỏ hơn lỗ gia cơng, bề mặt tiếp xúc giữa đá mài và chi tiết tương đối lớn, tải trọng lên hạt mài cao hơn. Vì đá mài cĩ kích thước lỗ nhỏ, độ cứng của trục đá khơng đủ Dung dịch trơn nguội khĩ vào đến vùng gia cơng. Đối với mặt phẳng và tuỳ theo chiều dài của chi tiết gia cơng, chọn chiều sâu cắt t trong khoảng 0,05 – 0,1mm, chọn t lớn khi chi tiết cứng vững lớn, các thành phần chế độ cắt khác chọn gần giống như mài trịn ngồi. +Chiều dày cắt: Trong quá trình gia cơng cĩ thể xem đá mài là một dao quay cĩ nhiều lưỡi cắt +Tiết diện cắt: Diện tích cắt khi mài cĩ thể tính như sau: Gọi thể tích kim loại cắt ra sau một phút : V=1000.VC.S.t Diện tích lớp cắt trung bình: mm3 V V .S.t Ftb CD L 60.Vd Trong đĩ: L là chiều dài hạt mài di chuyển trong một phút S là lượng chạy dao dọc
12. V. Lực cắt và cơng suất cắt khi mài: Lực cắt khi mài thường nhỏ (khơng quá 300 – 400N) bởi vì lớp cắt phoi rất mỏng. Cơng suất mài cĩ thể lớn vì tốc độ cắt lớn. Khi mài trịn ngồi lực cắt cũng cĩ thể phân thành ba lực thành phần pz, py , px như khi tiện. Đặc biệt khi mài, gĩc trước hạt mài thường âm nên lực hướng kính lớn hơn lực tiếp tuyến Lực hướng trục px rất p y 1.5 3 .pz bé so với pz. Tính lực pz cĩ thể theo cơng thức kinh nghiệm sau : - Khi mài với đá mài cĩ đường kính D=500 mm chiều rộng đá 0,7 0,7 0,6 pz c p .vc .s .t B=40mm đối với thép đã tơi cp = 21,6 đối với gang cp =19,6 Khi mài cao tốc thép đã tơi nhãn hiệu 30XF CA và 18XHBA với đá mài cĩ đường kính D = 400mm , chiều rộng B = 50mm. 0,72 0,6 0,85 124.Vc .S .t pz 0,75 Vd Lưc cắt khi mài bằng đá mài kim cương bé hơn khi mài thơng dụng, vì hạt mài kim cương cĩ bán kính cong ở lưỡi cắt bé hơn, mặt khác khả năng tự mài của đá kim cương cĩ chất kết dính Bakelit rất tốt. Cơng suất động cơ quay đá mài xác định theo cơng thức sau: P .V N z d d 103. Trong đĩ :  Hiệu suất động cơ. Cơng suất động làm quay chi tiết cũng tính theo cơng thức tương tự. VI – Chọn chế độ cắt khi mài: Xác định chế độ cắt khi mài theo trình tự sau: 1. Tuỳ theo điều kiện mài mà chọn đá. 2. Xác định chiều sâu cắt ( lượng chạy dao ngang ). 3. Xác định tốc độ quay của chi tiết gia cơng. Chọn tốc độ quay của chi ytiết gia cơng phụ thuộc vào nhiều yếu tố cơng nghệ . Tốc độ càng lớn, điều kiện truyềng nhiệt càng tốt, vì chi tiết tiếp
13. xúc với đá mài tronmg thời gian ngắn hơn, do vậy chi tiết ít cĩ bị vết cháy. Bên cạnh ưu điểm đĩ, cịn nhược điểm làm biên độ dao động tăng, lực li tâm tăng, mũi tâm mịn nhanh hơn. Khi mài vật liệu càng cứng, dễ bị cháy và nứt, cần tăng tốc độ quay của chi tiết. Mài chi tiết cĩ yêu cầu độ chính xác cao, cần chọn vc thấp. 4. Hiệu chỉnh số vịng quay tính tốn của chi tiết cho phù hợp với số vịng quay cĩ sẵn của máy. 5. Xác định lươ6ng5 chạy dao dọc: Thường lấy S=( 0,3 – 0,6 )B B : chiều rộng đá mài. 6. Xác định tốc độ quay của đá mài: Việc tăng tốc độ cắt bị hạn chế bởi cơng suất máy và sức bền của đá. Theo tốc độ cắt đã chọn , hiệu chinjh3theo số vịng quay cĩ sẵn của trục chính đá mài . 7. Xác định lựcpz và cơng suất tiêu tốn` khi mài. 8. Tính thời gian gia cơng cơ bản L.i T .Km 0 n.s Trong đĩ : h i t L : chiều dài chi tiết cần gia cơng mm. h: lượng dư mài mm. t: chiều sâu mài mm. s : lượng chạy dao dọc sau một vịng quay của chi tiết mm/v. n: số vịng quay của chi tiết trong một phúc v/ph. Km : hệ số tính đến số lần chạy rà lần cuối phụ thuộc vào độ cứng vững của máy ( Km = 1,5 – 2,5 ).