Máy cắt gọt kim loại theo số lượng và chủng loại chiếm vị trí hàng đầu trong tất cả các máy công nghiệp. Máy cắt gọt kim loại: dùng để gia công các chi tiết kim loại bằng cách cắt (lấy) đi các lớp kim loại thừa, để sau khi gia công có kích thước, hình dáng gần đúng yêu cầu (gia công thô) hoặc thoả mãn hoàn toàn yêu cầu đặt hàng với độ chính xác nhất định về kích thước và độ bóng cần thiết của bề mặt gia công (gia công tinh).
Mục Lục Lời nói đầu CHƯƠNG 6: MÁY CẮT I Khái niệm, phân loại kí hiệu máy cắt Khái niệm chung Phân loại máy cắt 3 Kí hiệu máy cắt II Một số đặc điểm máy cắt Đặc điểm cấu tạo Đặc điểm truyền động III Đồ gá, định vị chuẩn gia công Những sai lệch máy gây nên Mục đích vai trị đồ gá Phân loại đồ gá Định vị chuẩn gia công Những sai lệch máy gây nên CHƯƠNG 7: GIA CÔNG TRÊN CÁC MÁY CẮT 10 Gia công máy tiện 10 Đặc điểm phân loại 10 Dao tiện 12 Chế độ cắt tiện 13 II Gia cơng nhóm máy khoan – doa 15 Đặc điểm phân loại 15 Hình dạng chung sơ đồ máy khoan – doa 16 Dao cắt máy khoan – doa .17 Chế độ cắt 19 Đặc điểm công nghệ khoan máy 20 I CHƯƠNG 8: VẬT LIỆU KHÔNG KIM LOẠI VÀ ĐẶC ĐIỂM CHẾ TẠO 21 PHẦN 2: Chất dẻo .21 I Khái niệm chung chất dẻo .21 Thế chất dẻo 21 Thành phần hoá học chất dẻo 23 II Công nghệ sản xuất chất dẻo nóng 25 Các phương pháp gia công 25 Một số loại cất dẻo nóng 26 Tài liệu tham khảo 29 Page | Lời nói đầu Trong nghiệp cơng nghiệp hóa đại hóa nước ta ngành cơng nghiệp nặng nói chung ngành cơng nghệ kim loại nói riêng đóng vai trị quan trọng nghiệp cơng nghiệp hóa đất nước Ngành khí chế tạo có nhiều vấn đề địi hỏi người kỹ sư tương lai phải học tập nghiên cứu để nắm bắt yêu cầu nhằm phục vụ cho học tập công tác phục vụ cho đất nước sau Trong môn học vấn đề cần thiết cho người kỹ sư tương lai Môn học công nghệ kim loại, nhằm cung cấp kiến thức yêu cầu để sinh viên học tập nghiên cứu, mở rộng tầm hiểu biết Môn học trang bị kiến thức công nghệ làm khn, kỹ thuật nấu rót hợp kim khác nhau, cách phân tích thiết kế địi hỏi người sinh viên phải nắm bắt vấn đề Cách phân tích tính tốn thiết kế địi hỏi phải rõ ràng xác, thuyết minh chắn không tránh khỏi sai sót q trình tính tốn thiết kế Vì chúng em mong tham gia góp ý thầy cô giáo môn để em rút kinh nghiệm hiểu sâu trình làm Chúng em xin chân thành cảm ơn! Page | Chương 6: MÁY CẮT I Khái niệm, phân loại kí hiệu máy cắt Khái niệm chung: Máy cắt gọt kim loại theo số lượng chủng loại chiếm vị trí hàng đầu tất máy công nghiệp Máy cắt gọt kim loại: dùng để gia công chi tiết kim loại cách cắt (lấy) lớp kim loại thừa, để sau gia cơng có kích thước, hình dáng gần u cầu (gia cơng thơ) thoả mãn hồn tồn u cầu đặt hàng với độ xác định kích thước độ bóng cần thiết bề mặt gia cơng (gia cơng tinh) Hình 1.1 Cơng nghệ cắt gọt kim loại tự động máy CNC Phân loại máy cắt Máy cắt phân loại theo đặc điểm sau: ➢ Theo mức độ gia công máy phân thành nhóm: ▪ Máy vạn năng: để thực nguyên công khác gia công nhiều loại chi tiết có hình dạng, kích thước khác Loại dùng thích hợp sản xuất đơn chiếc, hàng loạt nhỏ ▪ Máy chun mơn hố: dùng để gia công loại hay vài loại chi tiết có hình dạng ngồi tương tự song kích thước khác dụng trục bậc, bạc Page | Loại máy dùng sản xuất hàng loạt máy gia cơng bánh răng, vịng bi, tiện ren,… ▪ Máy chuyên dùng: để gia công loại chi tiết có hình dạng kích thước định Loại máy dùng chủ yếu sản xuất hàng khối hàng loạt lớn ➢ Theo độ xác gia cơng chia thành nhóm máy sau: ▪ Máy có độ xác bình thường ▪ Máy có độ xác cao ▪ Máy có độ xác cao ➢ Theo kích thước khối lượng chi tiết gia cơng máy chia thành nhóm máy sau: ▪ Các máy bình thường(dưới tấn) gia cơng chi tiết có khối lượng tới 10 ▪ Các máy cỡ lớn(dưới 10 tấn) gia cơng chi tiết có khối lượng tới 30 ▪ Các máy cỡ nặng(từ 10 trở lên) gia cơng chi tiết có khối lượng tới 100 ▪ Các máy siêu nặng(trên 100 tấn) gia cơng chi tiết có khối lượng lớn 100 ➢ Theo công dụng chức làm việc ta có nhóm máy: tiện, khoan doa, mài đánh bóng, phay, bào, Từng nhóm máy lại chia thành kiểu riêng có phạm vi kích thước thơng số cụ thể loại cấu trúc khác Kí hiệu máy cắt Để dễ dàng phân biệt nhóm máy với nhau, người ta đạt kí hiệu cho máy Mỗi nước có kí hiệu riêng Ở Việt Nam, máy sản xuất nước kí hiệu: ▪ Chữ nhóm máy: T - tiện; KD - khoan doa; M - mài; TH - tổ hợp; P- phay; BX - bào xọc; C - cắt đứt,… ▪ Các chữ số biểu thị kiểu máy đặc trưng cho kích thước quan trọng chi tiết hay dụng cụ gia công Page | ▪ Chữ sau chức năng, mức độ tự động hố, độ xác cải tiến máy Ví dụ: T620A: chữ T - tiện; số - kiểu vạn năng; số 20 chiều cao tầm máy 200mm tương ứng với đường kính lớn gia công máy 400mm Chữ A máy cải tiến từ máy T620 Theo Tiêu chuẩn Việt Nam, máy cơng cụ có cấp xác theo chữ E D, C, B, A Trong cấp E cấp xác thường; B cấp xác đặc biệt cao; A cấp siêu xác Ở bảng 6.1 trình bày tổng hợp phân loại máy cắt kim loại theo kí hiệu Việt Nam Bảng 6.1 Phân loại máy cắt kí hiệu Page | II Một số đặc điểm máy cắt Đặc điểm cấu tạo Máy cắt có phận sau: ▪ Bộ phận chấp hành chuyển động trục (tiện, khoan, doa) phận trượt (bào, xọc) ▪ Bộ phận thay đổi tốc độ chuyển động hộp tốc độ ▪ Bộ phận thực chuyển động chạy dao bàn dao (tiện, bào nghiêng, phay ) bàn máy (bào ngang, doa) ▪ Bộ phận thay đổi tốc độ chạy dao hộp tốc độ chạy dao Một điểm lưu ý là: ▪ Các chuyển động chạy dao phải phối hợp xác ▪ Các chuyển động tịnh tiến phải định hướng sống trượt ▪ Các phận liên kết tương thân máy cách chặt chẽ biến dạng đàn hồi phải nhỏ Ngồi máy cịn có: ▪ Các phụ tùng để gá đặt tăng độ cứng vững máy, dao, ụ động, giá đỡ ▪ Hệ thống điều khiển điện với nhiệm vụ làm cho cơng việc điều khiển nhẹ nhàng, an tồn, xác ▪ Hệ thống an tồn kính bảo vệ, đèn báo, ngắt tự động tải,… Đặc điểm truyền động Việc chọn cấu, tốc độ phạm vi truyền động máy cho: ▪ Vận tốc phù hợp với trình cắt ▪ Với máy vạn có nhiều cấp tốc độ tốt, cấp xác định theo quy luật cấp số nhân Giả sử có máy cấp độ từ n1, n2,…,nk thì: 𝑛𝑘 = 𝑛1 × ξ𝑘 Ở đây: ξ công bội ▪ Trong máy có chuyển động tịnh tiến qua lại (bào, xọc,…) hành trình chạy khơng có vận tốc lớn vận tốc hành trình làm việc Page | ▪ Khi truyền động phải êm dịu, không bị rung động, phải có độ xác từ cấp trở lên III Đồ gá, định vị chuẩn gia công Những sai lệch máy gây nên Mục đích vai trò đồ gá Đồ giá bao gồm trang bị phụ có tác dụng gá lấp, cặp chặt phối dao cắt với mục đích: - Tăng tính ổn định vững gá đặt, đảm bảo tương quan phôi – dao – máy cách xác; - Mở rộng phạm vi hoạt động máy; - Tăng độ cứng vững, giảm biến dạng phơi dao cắt; Đồ gá có vai trị quan trọng q trình gia cơng, khơng có tác dụng mặt kỹ thuật, tăng Hình 1.2 Mâm cặp chấu độ xác, độ bóng bề mặt, mà cịn có ý nghĩa nâng cấp xác máy, mở rộng phạm vi hoạt động máy tăng suất lao động Phân loại đồ gá Đồ gá phân làm loại chính: ▪ Loại vạn năng: Có thể dùng cho nhiều máy, nhiều chi tiết nhiều đạo cát khác Ví dụ: Mâm cặp, mũi nhọn, khối chữ V, êtơ cặp,… ▪ Loại chuyên dùng: Được sử dụng gia công loạt chi tiết định nguyên công để gia công chỉnh chi tiết ▪ Loại thường dùng sản xuất hàng loạt lớn, sản xuất đơn loạt nhỏ thường dùng đồ gá vạn Định vị chuẩn gia công Sự định vị phối tiến hành với việc kiểm tra vị trí tương đối mặt, đường điểm gọi chuẩn gia công (hay chuẩn công nghệ) Thường người ta chọn mặt phẳng, mặt trụ làm chuẩn công nghệ Khi chọn chuẩn cơng nghệ cần tính đến việc tiến hành đo lường để nhận kết gia công, trường hợp ngược lại khơng tránh khỏi sai sót gia cơng đưa đến phế phẩm Page | Định vị kẹp chặt phôi máy cần phải tạo độ chặt dụng cụ cắt, tức xác định vị trí cần thiết để gia cơng khử tất số bậc tự Trên hình 1.3 trình bày số sơ đồ ứng dụng rộng rãi để định vị phôi theo mặt trụ mặt phẳng Để gia công mặt trịn xoay ngồi trong, phơi cần phải định vị để đường tâm phôi trùng với đường tâm trục máy cắt Để đạt yêu cầu người ta kẹp chặt phôi mâm cặp ba vấu, Khi ba vấu đồng thời kẹp chặt phôi theo hướng kính, chúng đảm bảo tâm phơi tâm trục máy cắt trùng (hình 1.3a) Để gia công mặt phẳng ta dùng mặt phẳng định vị Mặt phôi nằm điểm tựa đặt mặt phẳng ngang xOy Có thể đạt toạ độ cần thiết phôi khử tất bậc tự cách sử dụng mặt phẳng định hướng (mặt tựa) yOz Người ta bố trí mặt tương ứng với hay điểm tựa cứng Đối với phôi cần số bậc tự do, số điểm tựa cứng bớt (hình 1.3b) Khi gia cơng phơi hình trụ phay hay khoan ta gá lắp chúng khối chữ V có khoét rãnh (hình 1.3c) Hình 1.3 Một số phương pháp định vị chi tiết gá lắp a) Định vị mâm cặp; b) Định vị điểm; c) Định vị chữ V Page | Những sai lệch máy gây nên 4.1 Khái niệm Những sai lệch gia công máy (không kể đến sai số đo dụng cụ đo) gây nên chủ yếu sai lệch hình dạng hình học Các sai lệch máy gây trực tiếp gián tiếp, nguyên nhân chủ yếu sai lệch phương chuyển động, sai lệch vị trí phận máy biến dạng phôi dao cắt 4.2 Một số sai lệch thường gặp Trên hình 1.4 giới thiệu số sai lệch hình học thường gặp gia công ▪ Mặt gia công gồ ghế rung động tiện (hình 1.4a); ▪ Mặt không phẳng sống trượt không thẳng bảo (hình 1,4b); ▪ Mặt đầu lồi lõm chuyển động chạy dao khơng vng góc tiện (hình 1.4c); ▪ Bị thắt (hyperbolloid) chuyển động chạy dao S bị chếch tiện (hình 1.4d); ▪ Lỗ bị xiên chuyển động S bị xiên khoan (hình 1.4e); ▪ Xiên gá đặt khơng bào, phay (hình 1.4f); ▪ Rãnh then, bị xiên gá đặt bào, phay (hình 1.4g), Cần ý để phịng tránh sai lệch ngày từ khâu thiết kế chi tiết đến q trình gia cơng, khâu sử dụng máy cắt gọt: gá đặt chi tiết, chọn chuẩn gá đặt, định vị,… Hình 1.4 Một số sai lệch thường gặp gia công: a,c,d) Tiện; b,g) Bào; e) Khoan; f,g) Phay Page | CHƯƠNG 7: GIA CÔNG TRÊN CÁC MÁY CẮT I Gia công máy tiện Đặc điểm phân loại 1.1 Đặc điểm Máy tiện loại máy cắt mà phôi kim loại gá chặt mâm cặp đặt hai mũi tâm quay tròn theo máy, dao chuyển động song song vng góc với trục Máy tiện loại máy dùng nhiều nhà máy chế tạo khí, má tiện ta làm công việc: - Gia công mặt xoay trịn xoay ngồi trong; - Gia cơng mặt trụ, hay định hình; - Gia cơng loại ren ( tam giác, thang, vuông…); - Gia công phẳng mặt đầu cắt đứt Kích thước máy tiện là: chiều cao H từ tâm trục đến máy, kích thước cho ta biết khả máy tiện phơi tiện phơi có đường kính lớn la bao nhiêu; khoảng cách B hai mũi tâm, tức chiều dài lớn phơi đặt hai mũi tâm máy 1.2 Phân loại Có thể chia máy tiện làm ba nhóm theo chiều cao tâm H: ▪ Loại nhỏ, chiều cao tâm đến 150mm ▪ Loại trung, chiều cao tâm từ 150 đến 300mm ▪ Loại lớn, chiều cao tâm 300mm Theo công dụng, phân loại máy tiện sau: ▪ Máy tiện ren vít vạn dùng để tiện chi tiết bề mặt tròn xoay, tiện ren ▪ Máy tiện rơvônve dùng sản xuất hàng loạt hàng loạt lớn cho chi tiết có đường kính nhỏ ngắn ▪ Máy tiện tự động nửa tự động ▪ Máy tiện nhiều dao dùng để tiện chi tiết nhiều dao cắt đồng thời ▪ Máy tiện mặt đầu dung để tiện chi tiết có đường kính lớn ngắn Page | 10 3.4 Thời gian máy To ( phút) • Thời gian máy tiện thời gian cần thiết để hoàn thành việc cắt gọt máy, bao gồm thời gian thiết máy phae thực chuyển động phụ ( không kể thời gian thay dao, gá lắp, xem vẽ, ) Có thể xác định thời gian To : 𝐿ℎ 𝑛𝑆𝑡 T0 = (1g) Trong đó: L _ chiều dài chi tiết gia công (mm); h_ lượng dư gi cơng (mm); n_ số vịng quay phơi ( vịng/phút); S_ bước tiến dao (mm/vịng); t_ chiều sâu cắt (mm) - Từ: n= 1000𝑣 T0 = 𝜋𝐷 thay vào (1g) 𝜋𝐷𝐿ℎ 1000 𝑡 𝑣𝑆 Ở cơng thức ta nhận thấy : 𝜋𝐷𝐿ℎ 1000𝑡 , phút (1h) = const = K Do đó: T0 = 𝐾 𝑣𝑆 (1i) Gia cơng nhóm máy khoan – doa II Đặc điểm phân loại 1.1 Đặc điểm • Nhóm máy khoan-doa nhóm máy dùng để gia cơng lỗ hình trụ dụng cụ cắt nhu mũi khoan, mũi khoét dao doa • Máy khoan dùng để tạo lỗ thơ, với độ xác thấp, độ bóng nhỏ ( ∇2 ÷ ∇3 hay Rz = 160÷80) • Để nâng cao độ xác độ bóng bề mặt lỗ phải dùng khoét hay doa máy doa, sau doa độ xác đạt cấp cấp độ bóng đạt ∇7÷∇8 ( Ra 1,25 ÷0,63) • Chuyển động máy khoan doa chuyển động quay tròn trục mang dao Chuyển động chạy dao chuyển động tịnh tiến dọc theo trục lỗ dao thực Riêng máy khoan có dùng dụng cụ tarô, bàn ren để gia công ren Page | 15 1.2 Phân loại Máy khoan có loại sau: ▪ Máy khoan bàn loại máy khoan đơn giản, nhỏ, đặt bàn nguội Lỗ khoan lớn d ≤ 10 mm Máy thường có ba cấp vòng quay với số vòng quay lớn ▪ Máy khoan đứng loại dùng gia công loại lỗ đơn có đường kính trung bình ɸ50 mm ▪ Máy khoan cần gia cơng lỗ có đường kính lớn, phơi có khối lượng khơng dịch chuyển thuận lợi Do đó, mũi khoan dịch quay hay hướng kính để khian lỗ ▪ Máy khoan nhiều trục loại máy lắp ụ khoan mũi khoan làm việc theo chế độ ▪ Máy khoan sâu có trục nằm ngang để khoan lỗ có độ sâu lớn ▪ Máy doa có nhiều cỡ, nhiều loại: - Máy doa đứng tương tự máy khoan đứng có độ vững lớn nhiều - Máy doa nằm có trục nằm ngang dùng để gia cơng lỗ lớn chi tiết lớn, lỗ có chiều dài lớn - Máy doa tọa độ dùng chế tạo lỗ có khoảng cách định cách xác Hình dạng chung sơ đồ máy khoan-doa Hình 2.5 Các loại máy gia cơng lỗ Page | 16 Dao cắt máy khoan-doa 3.1 Mũi khoan ▪ Trong gia công lỗ, người ta sử dụng loại mũi khoan ruột gà, mũi khoan sâu, mũi khoan tâm Cấu tạo mũi khoan gồm phần sau: - Phần làm việc phần có rãnh xoắn mũi khoan, gồm có phần cắt gọt phần dẫn hướng - Phần cắt gọt phần có lưỡi cắt làm nhiệm vụ cắt gọt - Phần dẫn hướng phần dùng để dẫn hướng phần dự trữ mũi khoan mịn dần - Chi khoan cổ khoan Chuôi khoan loại nhỏ (˂ 10 mm) thường chế tạo theo hình trụ để cặp vào cối cặp Cổ khoan để ghi đường kính mũi khoan ▪ Mũi khoan ruột gà có cấu tạo đặt biệt Phần cắt gọt mũi khoan có lưỡi căt tạo nên hai rãnh xoắn hai đầu côn đầu mũi khoan Rãnh xoắn dùng để hướng dẫn cho phoi lên khỏi mũi khoan Hình 2.6 Mũi khoan ruột gà ▪ Các góc mũi khoan góc đỉnh mũi khoan góc xoắn đường viền, góc trước góc sau, góc nghiêng lưỡi ngang ▪ Góc đỉnh 2φ mũi khoan góc hai lưỡi cắt Góc ảnh hưởng lớn tới q trình khoan Góc 2φ thay đổi ảnh hưởng tới ổn định mũi khoan, 2φ nhỏ ổn định cao độ lay động ▪ Góc sau ∝ góc để giảm ma sát mặt sau mũi khoan với bề mặt kim loại lúc khoan Góc ∝ thay đổi từ vào tâm mũi khoan, điểm lưỡi cắt ∝= ÷120, tâm 𝛼 = 200 ÷ 250 Page | 17 ▪ Lưỡi ngang có ảnh hưởng tới q trình cắt tính cắt lưỡi ngang kém, biến dạng xảy lớn, giá trị góc nghiêng lưỡi ngang ψ ảnh hưởng tới chiều dài lưỡi ngang Với mũi khoan có đường kính 12 mm lấy góc nghiêng lưỡi ngang ψ từ 450 ÷ 500 Hình 2.7 Các góc mũi khoan ▪ Góc xoắn ω điểm ứng với đường kính khác Thường chọn ω = 18 ÷ 300 Mũi khoan nhỏ thì góc ω ngỏ để cứng vững 3.2 Mũi khoét doa Mũi khoét dao doa dùng để mở rộng lỗ khoan, tăng độ xác độ bóng bề mặt gia cơng Khác với mũi khoan, mũi khoét dao doa có số lưỡi cắt nhiều Hình 2.8 Mũi khoét doa 3.3 Tarô bàn ren ▪ Tarô dụng cụ để gia cơng ren trong, có hình dạng vít, có xẻ rãnh thẳng xoắn để tạo nên lưỡi cắt Tarơ lắp trục khoan sử dụng tay Để gia công kích thước ren khác nhau, người ta chế tạo cỡ tarô theo Page | 18 ▪ Bàn ren dùng để gia cơng ren ngồi trục, vít với kích thước khơng q lớn Hình 2.9 Tarơ ren Chế độ cắt • Xác định chế độ cắt khoan theo trình tự: t, S, v • Chọn mũi khoan : Thực chất xác định chiều sâu cắt t Thông dụng mũi khoan ruột gà Chều sâu cắt t khoan phơi chưa có lỗ là: T = d/2 ( mm), Trong đó: d_ đường kính mũi khoan, mm • Khi khoan lỗ có đường kính lớn, phải khoan nhiều lần Lần khoan lỗ với đường kính 15 mm Sau khoan rộng dần với chiều sâu cắt t hợp lý: t= 𝐷−𝑑 , mm • Bước tiến dao: Bước tiến dao khoan sau vòng quay là: Sz = 2S, mmm/vòng • Tốc độ cắt: Tốc cắt công thức; V= 𝜋𝑑𝑛 1000 , m/phút Trong đó: d_ đường kính mũi khoan, mm; n_ số vòng quay mũi khoan, vịng/phút Page | 19 Hình 2.10 Sơ đồ cắt khoan Hình 2.11 Sơ đồ lực cắt khoan Đặc điểm cơng nghệ khoan máy • Máy khoan tính tốn thiết kế để loại máu khoan tối đa đường kính lỗ định Mặt khác chế độ cắt khoan hạn chế cho điều kiện làm việc mũi khoan nằm phạm vi cho phép • Mũi khoan có lưỡi cắt chính, khơng thể mài đối xứng hồn tồn lực cắt khơng cân • Nếu chế độ cắt lớn tăng Pz gây gãy mũi khoan Lượng ăn dao Sz lớn gây ổn định xác lỗ gia cơng • Trong khoan, khơng làm nguội khu vực khoan nên tốc độ cắt cao, mũi khoan lại chóng mỏng, tuổi bền thấp Vì thế, mũi khoan có đường kính lớn, chế tạo, người ta tạo hai lỗ xoắn từ chuỗi đến mặt sau mũi khoan Page | 20 CHƯƠNG 8: VẬT LIỆU KHÔNG KIM LOẠI VÀ ĐẶC ĐIỂM CHẾ TẠO PHẦN 2: CHẤT DẺO I Khái niệm chung chất dẻo Thế chất dẻo? a Khái niệm: Chất dẻo, hay gọi nhựa, hợp chất cao phân tử, dùng làm vật liệu để sản xuất nhiều loại vật dụng đời sống ngày là:áo mưa, ống dẫn điện sản phẩm công nghiệp, gắn với đời sống đại người Chúng vật liệu có khả bị biến dạng chịu tác dụng nhiệt, áp suất giữ biến dạng thơi tác dụng Chất dẻo cịn sử dụng rộng rãi để thay cho sản phẩm làm bằng: Vải, gỗ, da kim loại thủy tinh Vì chúng bền, nhẹ, khó vỡ, nhiều màu sắc đẹp Chất dẻo thường chất tổng hợp có nguồn gốc từ sản phẩm hóa dầu Hình 3.1 Chất dẻo có nguồn gốc từ sản phẩm hóa dầu b Thành phần chất dẻo Hầu hết chất dẻo chứa polyme hữu Phần lớn polyme có nguồn gốc từ chuỗi có nguyên tử cacbon kết hợp với ôxy, lưu huỳnh nitơ Để tạo đặc điểm, tính chất chất dẻo, nhóm phân tử khác liên kết vào mạch cacbon vị trí thích hợp Cấu trúc chuỗi ảnh hưởng đến tính chất polyme Việc can thiệp cách tinh vi vào tạo thành nhiều tính chất polymer Page | 21 cách lặp lại Cấu trúc phân tử đơn vị cho phép chất dẻo trở thành ứng dụng làm đồ dùng sinh hoạt công nghiệp - phận thiếu kỷ 21 c Phụ gia Hầu hết chất dẻo chứa chất hữu hợp chất vô khác Số lượng chất phụ gia từ 0% polymer dùng thực phẩm đến 50% dùng ứng dụng điện tử Thành phần chất phụ gia trung bình khoảng 20% theo khối lượng polymer Các chất độn làm cải tiến hiệu suất giảm chi phí sản xuất Phụ gia ổn định bao gồm chất chống cháy để làm giảm tính cháy vật liệu Nhiều loại chất dẻo cịn chứa chất độn, chất tương đối troi vật liệu rẻ tiền khác để làm cho sản phẩm rẻ đơn vị trọng lượng Hình 3.2 Chất dẻo tự liền Các chất độn thường loại khoáng đá phấn Một số chất độn có độ hoạt động cao gọi tăng độ bền Vì có nhiều loại polyme hữu q cứng số ứng dụng đặc biệt, chúng phải trộn với chất tạo dẻo (nhóm phụ gia lớn hợp chất gốc dầu dùng để cải thiện tính lưu biến Phẩm màu chất phụ gia phổ biến trọng lượng chúng chiếm tỉ lệ nhỏ Nhiều tranh cãi liên quan đến nhựa kết hợp với phụ gia Các hợp chất gốc hữu đặc biệt độc hại d Phân loại chất dẻo: Từ tính chất chất dẻo định polyme nhiệt độ mà người ta phân loại chất dẻo theo cách: • Phân loại theo hiệu ứng polyme với nhiệt độ: Page | 22 - Nhựa nhiệt dẻo: Là loại nhựa nung nóng đến nhiệt độ chảy mềm Tm chảy mềm hạ nhiệt độ đóng rắn lại - Nhựa nhiệt rắn: Là hợp chất cao phân tử có khả chuyển sang trạng thái khơng gian chiều tác dụng nhiệt độ phản ứng hóa học sau khơng nóng chảy hay hịa tan trở lại nữa, khơng có khả tái sinh - Vật liệu đàn hồi (elastome): Là loại nhựa có tính đàn hồi cao su • Phân loại theo ứng dụng - Nhựa thông dụng: Là loại nhựa sử dụng số lượng lớn, giá rẻ, dùng nhiều vật dụng thường ngày, như: PP, PE, PS, PVC, PET, ABS, - Nhựa kỹ thuật: Là loại nhựa có tính chất lý trội so với loại nhựa thông dụng, thường dùng mặt hàng công nghiệp, như: PC, PA, - Nhựa chuyên dụng: Là loại nhựa tổng hợp sử dụng riêng biệt cho trường hợp Hình 3.3 Chất dẻo dùng làm vật dụng sinh hoạt Thành phần hố học chất dẻo Ngồi polime (hoặc hỗn hợp polime với chất làm rắn chất dẻo cứng nóng), chất dẻo cịn có số chất khác: a) Chất độn ▪ Khi đóng rắn, polime cứng nóng bị co ngót nhiều, làm sản phẩm chịu ứng suất dư Thêm chất độn, làm gảm tượng co ngót, đồng thời làm thay đổi số tính chất sản phẩm Mỗi loại chất độn làm thay đổi số tính chất định chất dẻo ▪ Các chất dùng để độn chất dẻo dạng bột, sợi ▪ Tuỳ theo yêu cầu cụ thể mà trình sản xuất sản phẩm chất dẻo người ta dùng chất độn khác ▪ Các chất độn dạng bột dùng phổ biến công nghiệp chất dẻo : bột gỗ, bột amiăng, bột thạch anh ▪ Bột gỗ không làm giảm độ bền polime làm giảm rõ rệt khả chịu nhiệt độ cách điện Dùng bột amiăng bảo đảm độ bền nhiệt Còn Page | 23 dùng bột thạch anh bảo đảm độ bền nhiệt mà làm tăng độ điện môi polime; nhiên dùng bột thạch anh làm tăng độ giòn tăng độ mỏi tĩnh ▪ Các chất độn dạng sợi dùng nhiều xơ bông, sợi amiăng, sợi thuỷ tinh, sợi thạch anh graphit Nói chung, thay đổi chất độn dạng bột sợi độ bền học tăng lên Cịn tính chất khác thay đổi tương tự chất độn dạng bột tương ứng Do đặc điểm cấu tạo chúng, chất độn dạng sợi gây trở ngại cho việc tạo hình sản phẩm, chủ yếu sản phẩm bé có hình dạng phức tạp Nhược điểm thể rõ dùng sợi amiăng sợi làm chất độn ▪ Ở dạng vật liệu tấm, người ta dùng chất độn như: giấy, vải amiăng, vải thuỷ tinh, vải gỗ dán Người ta dùng chất độn cần bảo đảm cho sản phẩm có độ bền học cao Tuy nhiên, dùng chất độn địi hỏi phải có phương pháp gia cơng phức tạp nhiều so với dùng chất độn bột sợi b) Chất hoá dẻo chất đàn hồi ▪ Để tạo hình sản phẩm, phương pháp thích hợp đúc áp lực Nhưng điều kiện áp dụng phương pháp chất dẻo phải có độ chảy lỗng cao nhiệt độ cao khơng bị oxi hoá nhiệt bị phá huỷ tồn lâu nhiệt độ cao Chỉ có số polime dẻo nóng có tính chất Do đó, phải dùng chất hố dẻo để tăng độ chảy lỗng giảm nhiệt độ chảy nhớt polime Như vậy, làm giảm nhiệt độ tạo hình hạn chế tượng nhiệt Hình 3.4 Chất Hóa Dẻo phá huỷ ▪ Chỉ polime dẻo nóng cần chất hố dẻo Cịn chất dẻo cứng nóng khơng cần dùng chất hố dẻo tự thân chúng có độ chảy loãng đủ cao, đồng thời lại dễ điều chỉnh ▪ Cịn chất hố dẻo chất lỏng nhớt, có nhiệt độ sơi cao, dễ tan polime este axit phtalic chất dẻo tổng hợp dễ chảy, giống sáp, dễ trộn lẫn với polime Ngồi tác dụng hố dẻo, chất hố dẻo cịn làm tăng độ đàn hồi, tăng hệ số nở nhiệt, tăng độ chảy nguội chịu tải trọng, làm giảm độ bền độ điện môi Page | 24 ▪ So với chất hoá dẻo thể rắn, loại lỏng có nhược điểm bay làm cho sản phẩm bị vênh tính chất lý bị thay đổi ▪ Các sản phẩm làm polime cứng nóng có độ giịn cao, có cấu tạo phức tạp Vì vậy, loại polime cứng nóng, phải dùng chất làm đàn hồi nhằm mục đích tăng độ bền va đập sản phẩm làm loại chất dẻo ▪ Các chất làm đàn hồi thường dùng các polime dẻo nóng cao su ▪ Tỷ lệ chất hoá dẻo dùng sản phẩm thay đổi phạm vi rộng tuỳ theo yêu cầu chế taọ sản phẩm Còn lượng chất làm đàn hồi polime cứng nóng khoảng 5-10%; chất hố dẻo làm cho độ chịu nhiệt sản phẩm bị giảm c) Chất kìm hãm chất xúc tiến ▪ Chất kìm hãm có tác dụng làm chậm q trình hố rắn chất dẻo Nhiều chất dẻo bị đóng rắn nhanh gây khó khăn cho q trình tạo hình, phải thêm chất kìm hãm để kéo dài thời gian trạng thái lỏng trước tạo hình ▪ Chất xúc tiến có tác dụng ngược lại, sử dụng trường hợp cần rút ngắn thời gian đóng rắn d) Chất bơi trơn ▪ Đó chất dễ nóng chảy có độ chảy lỗng cao Người ta trộn chất bơi trơn vào chất hố dẻo với tỷ lệ khoảng 1-2% Khi tạo hình chất bơi trơn tạo thành lớp nhẵn khuôn kim loại sản phẩm; dễ lấy sản phẩm khỏi khuôn ▪ Chất bôi trơn thường dùng parafin stearin e) Chất ổn định Chất ổn định dùng để tăng độ bền chất dẻo tác dụng nhiệt, ánh sáng, khơng khí chất khác g) Chất tạo khí Khi cần làm chất dẻo xốp người ta cịn thêm chất tạo khí Porofo Porofo chất bột bị phân huỷ nhiệt độ cao tạo nhiều khí (N2 CO2) h) Chất màu Ngồi cịn dùng chất màu vơ hừu để tạo cho sản phẩm màu thích hợp II Cơng nghệ sản xuất chất dẻo dẻo nóng Các phương pháp gia cơng Dưới nêu số phương pháp gia công phổ biến chất dẻo dẻo nóng Đúc áp lực a) ▪ Đây phương pháp dùng nhiều Page | 25 ▪ Phương pháp đúc áp lực có ưu điểm chu trình tạo sản phẩm tương đối ngắn, khoảng vài chục giây, chế độ nhiệt ổn định q trình hồn tồn tự động hố ▪ Phương pháp dùng cho chất dẻo dễ hoá dẻo gia nhiệt, đồng thời nhiệt độ chảy nhớt thấp nhiều so với nhiệt độ phân huỷ chất dẻo; hoá rắn, sản phẩm phải co ngót có độ đàn hồi cao ▪ Phương pháp không dùng cho chất dẻo có độ dẫn nhiệt thấp hạ nhiệt độ, phía ngồi sản phẩm co lại bên cịn nóng, khơng co kịp, gây ứng suất lớp làm sản phẩm bị nứt b) Ép sản phẩm ▪ Phương pháp ép có ưu điểm dùng cho chất dẻo dẻo nóng khơng có độ chảy lỗng cao vật liệu dễ bị huỷ nhiệt độ cao ▪ Khi làm lạnh, hạ nhiệt độ khuôn đến nhiệt độ thuỷ tinh hố polime để q trình gia nhiệt tiếp sau ngắn Phương pháp gọi ép sung c) Dập sản phẩm ▪ Phương pháp dùng để tạo hình sản phẩm từ chất dẻo dẻo nóng dạng ▪ Trong trường hợp gia cơng loại chất dẻo bị dính nhiệt độ cao, khơng thể để chất dẻo tiếp xúc với khuôn dập, người ta dùng phương pháp tạo hình chân khơng Ngun lý phương pháp rút chân không để tạo chênh lệch áp suất hai chất dẻo làm bị biến dạng Một số loại chất dẻo dẻo nóng a) PVC dẻo hố (plasticat) ▪ Trong thành phần ngồi PVC cịn có chất ổn định có tác dụng hạn chế trình nhiệt phân huỷ polime tạo hình; chất hố dẻo nâng cao độ chảy lỗng gia nhiệt tăng độ đàn hồi sản phẩm; chất màu; đơi có chất làm đục ▪ PVC dẻo hoá sản xuất dạng bột PVC dẻo hoá dùng để làm ống mềm, màng vỏ cách điện cho dây dẫn, vành đệm kín, đệm, da giả Các sản phẩm có độ đàn hồi cao, chịu lạnh b) PVC khơng dẻo hố (vinyplat) ▪ Đó PVC trộn với 3-6% chất ổn định Vinyplat có độ chảy lỗng khơng thể trì lâu nhiệt độ cao (vinyplat bắt đầu chảy loãng nhiệt độ cao 170 0C Page | 26 nhiệt độ 1700C này, tốc độ nhiệt phá huỷ tăng nhanh, tạo thành HCl Chất xúc tác làm vinyplat phân huỷ tiếp tục) Do đó, sản phẩm vinyplat thường sản xuất phương pháp ép sung Đa số vinyplat dùng để làm cỡ đường ống có kích thước khác ▪ Vinyplat có ưu điểm độ cứng bề mặt cao, độ bền học lớn, chịu tác dụng khơng khí, axit, kiềm Nhược điểm có độ rão cao, chịu tải trọng lâu Thuỷ tinh dẻo nóng c) ▪ Polistirol, xenluloit polimetylmetacrilat có độ suốt cao nên dùng làm thành phần chủ yếu thuỷ tinh dẻo nóng ▪ Polistirol có độ thấu quang cao thuỷ tinh vơ Nó lại nhẹ, dễ gia cơng phương pháp đúc áp lực dễ đánh bóng thuỷ tinh vơ cơ, Do đó, polistirol dùng rộng rãi để chế tạo thấu kính quang học loại nhỏ Khi chế tạo kính lớn, sản phẩm có ứng suất dư làm kính bị vết rạn nhỏ ▪ Polimetylmetacrilat dùng rơng rãi làm thuỷ tinh dẻo nóng Thuỷ tinh gọi thuỷ tinh hữu Thuỷ tinh hữu có độ thấu quang cao thuỷ tinh vô cơ, độ méo quang học thấp, tương đối bền khơng khí Nếu dùng làm kính đèn tín hiệu ngồi polime chất hố dẻo, cịn có chất màu Cịn dùng cho hệ thống chiếu sáng thêm chất làm đục Các kính dùng tơ, máy bay, tàu hoả, thấu kính vơ tuyến truyền hình v.v làm polimemêtacrilat dẻo hố ▪ Thuỷ tinh hữu có độ chịu lạnh cao, -60 đến 650C bị giịn Trên 800C thuỷ tinh hữu giòn trở nên đàn hồi Trên 180 0C thuỷ tinh có bọt ▪ Xenluloit có gốc nitrat xenluloza Người ta sản xuất xenluloit sau: ▪ Hoà tan nitrat xenluloza rượu etylic trộn với dung dịch chất hố dẻo rượu Sau đó, đem cán nhiệt độ 65 đến 700C Các xenluloit đưa vào máy ép khối giữ 60 đến 650C; áp suất khoảng 10 - 14 Sau trình này, khối xenluloit khoảng 20% rượu etylic lấy khỏi máy ép khối, cắt thành có độ dày cần thiết đưa vào buồng nhiệt để tách hết rượu Trong trình sấy, xenluloit bị vênh; đó, phải nắn lại đồng thời đánh bóng Page | 27 ▪ Xenluloit dùng làm phận thấu quang dụng cụ (kính nhìn, kính bảo vệ, mũ bảo vệ ) dùng làm vật liệu trang trí Khi dùng làm vật liệu trang trí, người ta thường dùng thêm chất hoá dẻo, chất màu chất làm đục ▪ Kính xenluloit có nhược điểm độ chịu nhiệt Độ bền khơng khí kém, kính bị văng Nhựa xốp dẻo nóng d) ▪ Polime thường dùng để điều chế nhựa xốp dẻo nóng polistirol, PVC dẻo hố khơng dẻo hố Thành phần thứ hai chất tạo khí Nhiệt độ phân huỷ chất tạo khí phải cao nhiệt độ bắt đầu chảy loãng polime Người ta thường dùng hợp chất diaz, phân huỷ thoát lượng lớn nitơ Nếu sản xuất nhựa xốp đàn hồi có thêm chất hố dẻo ▪ Người ta trộn polime bột với chất tạo khí máy nghiền bi Tỷ lệ chất tạo khí trộn với polime phụ thuộc vào độ xốp cần có Sau đó, ép thành nhiệt độ làm bột polime chảy thành khối (đối với polistirol PVC, nhiệt độ khoảng 140 đến 1500C) nhiệt độ này, chất tạo khí phân huỷ dần dần, sau đó, giữ ngun áp suất hạ nhiệt độ máy ép ▪ Kết thúc q trình ép, phơi đưa sang cơng đoạn tạo bọt Người ta cho phơi vào khn có hình dạng giống phơi có khoang lớn hơn, đưa vào buồng nhiệt, tăng đến nhiệt độ làm polime trạng thái đàn hồi cao (đối với polistirol PVC, nhiệt độ khoảng 95 đến 1000C) Các bọt khí nở ra, làm dãn phơi sát vào thành khuôn Làm lạnh nhanh, làm sản phẩm chuyển thành trạng thái thuỷ tinh giữ nguyên cấu tạo xốp ▪ Polistirol xốp bền PVC xốp, dễ cháy, dễ tan dung môi hữu Page | 28 Tài liệu tham khảo 1) Ananhin S G….: Máy cắt kim loại (Tập I) Giáo dục, H — 1964 (Nguyễn Anh Tuấn & cs dịch từ tiếng Nga) 2) Hoàng Trọng Bá; Sử dụng vật liệu phi kim loại ngành khí Khoa học kỹ thuật, H — 1995 3) Nguyễn Ngọc Đào,: Chế độ cắt gia cơng khí Đà Nẵng, Đ — 2001 4) Nguyễn Tiến Đào, Nguyễn Tiến Dũng: Công nghệ khí ứng dụng CADCAM-CNC Khoa học kỹ thuật, H —1999 5) Trần Văn Địch: Công nghệ CNC Khoa học Kỹ thuật, H — 2000 Page | 29 ... cắt gọt kim loại theo số lượng chủng loại chiếm vị trí hàng đầu tất máy cơng nghiệp Máy cắt gọt kim loại: dùng để gia công chi tiết kim loại cách cắt (lấy) lớp kim loại thừa, để sau gia cơng... | CHƯƠNG 7: GIA CÔNG TRÊN CÁC MÁY CẮT I Gia công máy tiện Đặc điểm phân loại 1.1 Đặc điểm Máy tiện loại máy cắt mà phôi kim loại gá chặt mâm cặp đặt hai mũi tâm quay tròn theo máy, cịn dao chuyển... 6.1 trình bày tổng hợp phân loại máy cắt kim loại theo kí hiệu Việt Nam Bảng 6.1 Phân loại máy cắt kí hiệu Page | II Một số đặc điểm máy cắt Đặc điểm cấu tạo Máy cắt có phận sau: ▪ Bộ phận chấp