Đang tải... (xem toàn văn)
Giáo trình Nguyên lý cắt (Nghề: Cắt gọt kim loại - Cao đẳng nghề) nhằm giúp học viên xác định được hình dáng hình học của các loại dao cũng như các góc cơ bản của các loại dao; giải thích được các hiện tượng vật lý xảy ra trong quá trình cắt như: biến dạng, lực, nhiệt, ma sát... Phần 2 của giáo trình cung cấp những nội dung về: khoan - khoét - doa; phay; chuốt; cắt bánh răng; cắt ren; mài;... Mời các bạn cùng tham khảo!
68 CHƯƠNG 8: KHOAN, KHOÉT, DOA Mã chương MH18-08 Giới thiệu Nội dung chương giới thiệu công dụng, đặc điểm gia công khoan – khoét – doa phương pháp gia công khoan – khoét – doa; vận dụng kiến thức vào thực tế gia công Mục tiêu: - Giải thích cơng dụng, đặc điểm dụng cụ khoan-khoét-doa; - Vẽ góc độ dao khoan, khoét, doa; - Tra chế độ cắt bảng số; - Rèn luyện tính kỷ luật, kiên trì, cẩn thận, nghiêm túc, chủ động tích cực sáng tạo học tập Công dụng đặc điểm Mục tiêu: - Trình bày đặc điểm khoan, khoét, doa; - Tích cực, tự giác học tập Khoan, khoét, doa phương pháp gia công lỗ Tuỳ theo hình dạng, kích thước lỗ, tinh chất vật liệu gia công chất lượng yêu cầu mà ta chọn một, hai hay ba phương pháp nêu để gia cơng lỗ Ví dụ: có lỗ cần khoan, có lỗ khoan xong khoét có lỗ khoan xong khoét doa Tuy khoan, kht, doa đạt độ xác khác chúng có chung chuyển động sau đây: - Chuyển động chuyển động quay trịn dao (dụng cụ cắt) - Chuyển động chạy dao chuyển động dọc trục mang dao - Tốc độ cắt tính : n. D m / ph 1000 Trong : D – đường kính mũi khoan, doa, khoét n – số vòng quay sau phút - Lượng chạy dao sau vịng quay tính: S0 = Sz.Z Trong : Sz -lượng chạy dao lưỡi cắt dao Z - số lưỡi cắt dao - Chiều sâu cắt khoan (phôi chưa có lỗ) tính V t D mm 69 Khi phơi có lỗ với đường kính d chiều Khoan t Dd mm so/2 S0/2 Mục tiêu: - Nêu cấu tạo mũi khoan ruột gà; - Trình bày yếu tố chế độ cắt khoan; - Phân tích yếu tố ảnh hưởng đến lực cắt khoan 2.1 Các loại mũi khoan - Phân loại theo hình dáng mũi khoan + Khoan ruột gà, mũi khoan đầu rắn + Khoan bằng, mũi khoan vòng - Phân loại theo kết cấu chuẩn mũi khoan + Đuôi trụ, đuôi côn, đuôi vuông - Phân loại theo công dụng + Khoan thông thường (ruột gà) + Khoan liên hợp + Khoan lỗ tâm Trong loại trên, mũi khoan ruột gà sử dụng rộng rãi Mũi khoan ruột gà tiêu chuẩn hóa 2.2 Cấu tạo mũi khoan ruột gà Cấu tạo mũi khoan xoắn ruột gà t=D/2 t Hình 8.1: Cấu tạo mũi khoan Về mặt kết cấu chung mũi khoan chia làm ba phận: 70 1-Phần cán: phận dùng lắp vào trục máy khoan để truyền mô men xoắn truyền chuyển động cắt Mũi khoan đường kính lớn 20mm làm cán hình cơn, cịn đường kính nhỏ 10mm có cán hình trụ, đường kính từ 10 đến 20 cán hình trụ 2-Phần cổ dao : phần nối tiếp cán dao phần làm việc Nó có tác dụng để đá mài mài phần chuôi phần làm việc.Thường ghi nhãn hiệu mũi khoan 3-Phần làm việc: gồm có phần sửa phần cắt: Hình 8.2: Cấu tạo phần làm việc mũi khoan a - Phần sửa (trụ định hướng) : có tác dụng định hướng mũi khoan làm việc Nó phần dự trữ mài lại phần cắt bị mịn Đường kính phần định hướng giảm dần từ phần cắt phía chi, để tạo thành góc nghiêng phụ 1 Lượng giảm thường từ 0,01-0,08 mm 100 mm chiều dài Trên phần định hướng có hai rãnh xoắn để phoi, với góc xoắn =18-300, thay đổi tùy theo đường kính điều kiện gia công Dọc theo rãnh xoắn, ứng với đường kính ngồi có dãy cạnh viền chiều rộng f Chính cạnh viền có tác dụng định hướng mũi khoan làm việc Mặt khác có tác dụng làm giảm ma sát mặt trụ mũi khoan mặt gia công lỗ Phần kim loại rãnh xoắn lõi mũi khoan Thường đường kính lõi làm lớn dần phía chi để tăng sức bền mũi khoan Lượng tăng thường từ 1,4-1,8 mm 100 mm chiều dài mũi khoan, tuỳ theo vật liệu làm dụng cụ b - Phần cắt : phần chủ yếu mũi khoan dùng để cắt vật liệu tạo phoi Mũi khoan coi hai dao tiện ghép với lõi hình trụ 71 Mũi khoan gồm có lưỡi cắt: lưỡi cắt và; hai lưỡi cắt phụ lưỡi cắt ngang Lưỡi cắt phụ đường xoắn, chạy dọc cạnh viền mũi khoan, tham gia cắt đoạn ngắn chừng nửa lượng chạy dao Hình 8.3: Các thơng số hình học mũi khoan Mặt trước mũi khoan mặt xoắn Mặt sau mặt cơn, mặt xoắn, mặt phẳng hay mặt trụ, tùy theo cách mài mặt sau 2.3 Yếu tố cắt khoan Các sơ đồ cắt chủ yếu khoan gồm : a- khoan lỗ không thông vật liệu đặc b- Khoan rộng lỗ có trước phơi Trên hình vẽ ký hiệu yếu tố cắt hai sơ đồ khác gồm: Hình 8.4 Các yếu tố cắt khoan 72 Các yếu tố chế độ cắt khoan - Tốc độ cắt V : Đó tốc độ vịng ứng với đường kính lớn mũi khoan Dn V= m/ph 1000 Trong : D - đường kính mũi khoan ,mm n - số vòng quay mũi khoan phút , vg/ph - Chiều sâu cắt t : Khi khoan lỗ phôi đặc: Khi khoan rộng lỗ: D D d t = t = mm mm Trong đó: d - đường kính lỗ trước khoan rộng mm - Lượng chạy dao S: Lượng dịch chuyển mũi khoan theo chiều trục sau mũi khoan quay vịng (mm/vg) Vì mũi khoan có hai lưỡi cắt nên lượng chạy dao mũi lưỡi thực là: s sz = (mm/răng) Lượng chạy dao phút tính theo công thức: sph = s n (mm/ph) - Chiều rộng cắt b, chiều dày cắt a diện tích cắt f : Khi tính ta bỏ qua khơng tính đến ảnh hưởng lưỡi cắt ngang Ta có: D b= sin s sin (mm) s Khi khoan lỗ vật liệu đặc thì: f = a.b = D (mm2) (D d )s Khi khoan rộng lỗ: f = a.b = (mm2) Diện tích cắt ứng với vịng quay mũi khoan là: F = 2f = 2ab (mm2) 2.4 Lực momen xoắn Công cắt khoan lực tác dụng lên lưỡi cắt mũi khoan sinh ra.Tuy điểm lưỡi cắt lực tác dụng khác nhau, song để tiện (mm) ; a= 73 nghiên cứu ta coi hợp lực phân tố tập trung điểm A cách tâm điểm khoan đoạn D/4 Cũng dao tiện, lực tác dụng lên mũi khoan phân thành ba thành phần lực theo trục tọa độ ox, oy, oz Các thành phằn là: a- Lực Py cịn gọi lực hướng kính tác dụng hai lưỡi cắt chính, có trị số ngược chiều nên triệt tiêu lẫn Nếu ý hai lưỡi cắt phụ phải kể hai lực Py’ chúng triệt tiêu lẫn b- Lực chiều trục P0 có xu hướng chống lại lực chạy dao Lực P0 tổng lực chiều trục Px tác dụng lên lưỡi cắt chính, lực chiều trục Px’ tác dụng lên lưỡi cắt phụ lực chiều trục Pn tác dụng lên lưỡi cắt ngang Lực Px chiếm khoảng 40% lực P0 Lực Px’ chiếm khoảng 3% lực P0 Lực Pn chiếm khoảng 57% lực P0 x Px Py A A Py Px A Pz A Pz y z Hình 8.5: Lực mơmen xoắn khoan c- Lực tiếp tuyến Pz gây mơmen cắt Thực nghiệm chứng tỏ 80% mômen lực tiếp tuyến tác dụng lưỡi cắt chính, 12% lực tiếp tuyến lưỡi cắt phụ, lại 8% lực tiếp tuyến lưỡi cắt ngang Hiện chưa có cơng thức lý thuyết để tính mômen cắt lực chiều trục Người ta nghiên cứu thực nghiệm ảnh hưởng yếu tố cắt điều kiện gia công đến mô men lực cắt từ lập nên cơng thức thực nghiệm có dạng sau đây: 74 Mơ men cắt : Mx = Cm Dxm sym Km x y Lực chiều trục : P0 = C0 D p s p K p0 N.mm N Trong : Cm, C0 - Hệ số phụ thuộc tính chất vật liệu gia cơng, hình dạng hình học mũi khoan điều kiện khác D-Đường kính mũi khoan mm S- lượng chạy dao mm/vg Các gía trị hệ số Cm,C0 số mũ xm, ym, xp, yp ,các giá trị hệ số điều chỉnh Km, Kp0 tra sổ tay chế độ cắt 1-Ảnh hưởng góc xoắn : Từ công thức tính góc trước thiết lập ta thấy = const DA = D A = k tg, hay nói khác đi, góc trước phần cắt mũi khoan tỉ lệ với góc nghiêng rãnh xoắn Như tăng góc tăng lên góc trước tăng dần, cơng biến dạng dẻo ma sát giảm xuống làm cho mô men xoắn Mx lực chiều trục P0 giảm xuống Song qua thực nghiệm, người ta xác định rằng, tăng lên đến 35% lúc lực chiều trục P0 mô men xoắn Mx giảm không đáng kể Đó với góc lớn, phoi phải chuyển động theo đường xoắn dài hơn, nên lực ma sát phoi thành rãnh tăng lên Ngoài tăng lên đồng thời làm giảm độ bền mũi khoan Vì mũi khoan thép gió thường chọn = 25-300 dể gia công thép gang = 400-450 để gia công kim loại màu Đối với mũi khoan đường kính nhỏ (D15mm chọn = 550 - Ảnh hưởng dung dịch trơn nguội: Khơng gian thóat phoi khoan nửa kín, việc phoi khoan khó khăn, điều kiện truyền nhiệt khoan không tốt, nên khoan dùng dung dịch trơn nguội thích hợp lực hướng trục momen xoắn giảm nhiều, dung dịch có tác dụng làm giảm ma sát phoi rãnh thoát phoi, đồng thời tạo áp lực đẩy phoi Khi khoan lỗ sâu việc tưới dung dịch trơn nguội điều bắt buộc - Ảnh hưởng lượng chạy dao đường kính mũi khoan đến lực hướng trục momen xoắn: Sự ảnh hưởng có qui luật tiện Khi lượng chạy dao tăng lên P0 Mx tăng , ví dụ khoan số mũ ym yp cơng thức tính lực cắt có giá trị sau: Khi khoan thép : ym =0,8 yp = 0,7; Khi khoan gang : ym = 0,8 yp = 0,8; Đường kính mũi khoan có tác dụng đến lực cắt giống chiều sâu cắt tiện Do xp = Trong cơng thức momen, nửa đường kính d/2 cánh tay đòn cặp ngẫu lực tác dụng lên lưỡi cắt, mà số mũ (xm = 1,9) 76 Khi gia công thép bon kết cấu ( ơb = 750 N/mm2 ) Cm = 33,8 C0 = 84,7; gia cơng gang xám Cm = 23,3 C0 = 60,5 - Ảnh hưởng tốc độ cắt đến P0 Mx : Tăng tốc độ cắt biến dạng đơn vị kim loại giảm, đồng thời làm cho nhiệt độ cắt bề mặt tiếp xúc tăng lên Hiện tượng làm thay đổi tính chất lý vật liệu gia công vùng cắt, dẫn đến thay đổi lực chiều trục P0 momen xoắn Mx - Ảnh hưởng vật liệu gia cơng: Thay đổi tính chất lý vật liệu gia công dẫn đến thay đổi lực chiều trục mô men xoắn Cũng tiện, ta biểu ảnh hưởng vật liệu gia công đến lực cắt qua giới hạn bền b cắt thép, cắt gang vật liệu dịn biểu qua độ cứng HB 2.5 Chọn chế độ cắt Phương pháp xác định chế độ cắt khoan tiến hành tiện, để xác định chế độ cắt thông số hình học hợp lý mũi khoan phải xuất phát từ điều sau : a Lượng chạy dao nên chọn lớn nhất, phải phù hợp với điều kiện kỹ thuật lỗ gia công độ bóng, độ xác, ngun cơng tiếp sau khoan b Tốc độ cắt phải đảm bảo tuổi bền lớn Cụ thể chế độ cắt lựa chọn theo trình tự sau: Chọn mũi khoan: Mũi khoan có nhiều hình dạng khác tùy theo công dụng vật liệu chế tạo mũi khoan Ở mũi khoan thép gió thơng số hình học phần cắt mũi khoan tiêu chuẩn hố, cịn mũi khoan gắn hợp kim cứng tùy loại vật liệu gia cơng mà hình dáng hình học khác Khi chọn hình dáng hình học phải xét cho có lợi mặt lực cắt, tốc độ cắt tuổi bền dao Với đường kính lỗ D < 35mm khoan lần, chiều sâu cắt t = D/2 với D > 35mm khoan lần, lần đầu dùng mũi khoan có đường kính D1 = (0,5 -0,7 ) D Chọn lượng chạy dao tối đa cho phép Như biết lượng chạy dao phụ thuộc vào nhiều yếu tố: điều kiện kỹ thuật, độ bền mũi khoan, độ bền độ cứng vững cấu chạy dao, chiều sâu khoan Lượng chạy dao cho phép độ bền mũi khoan tính theo cơng thức sau: 77 D 0,81 0b,94 Khoan thép s = 38,8 Khoan gang D 0,81 s = 7,34 HB0, 75 mm/vg mm/vg Trong : b - Giới hạn vật liệu gia công HB - Độ cứng gang gia công - Với D s chọn cho trước tuổi bền T, tính chế độ cắt số vòng quay - Xác định lực chiều trục P0, mômen xoắn Mx công suất cắt Nc Nếu chọn máy trước kiểm nghiệm P0, Mx, Nc theo D, s ,n ,v chọn - Tính thời gian máy Thời gian máy T0 tính theo công thức: T0 = L n s (ph) Trong : L - chiều dài hành trình mũi khoan theo phương chạy dao mm L = l + l + l2 l - chiều dài (chiều sâu) khoan mm l1 - lượng ăn tới mm Ta có : l1 = D cot g l2 - lượng vượt mm Đối với mũi khoan tiêu chuẩn lấy l1+l2 = 0,3 D Khoét Mục tiêu: - Nêu cấu tạo mũi khoét; - Trình bày yếu tố chế độ cắt khoét; - Phân tích yếu tố ảnh hưởng đến lực cắt khoét 3.1 Cấu tạo phương pháp Khoét nhằm mục đích nâng cao độ xác lỗ sau khoan Khoét đạt độ xác cấp – 12 độ bóng đạt Ra=1,6 đến 12,5m kht ngun cơng trung gian cho doa 131 - Góc sau ; - Góc cắt ; Phần hiệu chỉnh có = Phần hiệu chỉnh gọi phận sửa hay định hướng, có nhiệm vụ giữ cho ta rô theo hướng xác định + Phần chuôi: Có đầu vng với kích thước quy chuẩn để lắp tay quay ta rơ Trên thân ta rơ có ghi ký hiệu mác thép loại ren Một ta rô thường chế tạo đến Để phân biệt, người ta ký hiệu số vạch vịng phần chi ta rơ 2.2 Cấu tạo bàn ren: Bàn ren dụng cụ cắt ren tiêu chuẩn dùng để cắt ren Bàn ren có cấu tạo tương tự mũi ốc, chế tạo từ thép dụng cụ Trên bàn ren khoan từ ÷ lỗ, số lỗ phu thuộc vào kích thước bàn ren Giao tuyến lỗ với mặt ren tạo thành lưỡi cắt hình lược Lưỡi cắt hình lược vát hai đầu tạo thành hình cơn, nên từ đầu bàn ren cắt gọt dễ dàng Phần hình trụ phần hiệu chỉnh gồm ÷ vịng ren Phần hiệu chỉnh ren theo kích thước độ trơn láng theo yêu cầu Trên mặt đầu bàn ren ghi ký hiệu kích thước ren, vật liệu chế tạo Bàn ren kẹp chặt tay quay bàn ren b Phân loại bàn ren Hình 12.6: Cấu tạo bàn ren 132 + Bàn ren tròn: Chia làm hai loại; Ren liền ren xẻ rãnh + Bàn ren điều chỉnh + Bàn ren chuyên để cắt ren ống - Bàn ren liền để cắt ren có đường kính đến 52 mm, có độ cứng vững cao, ren bóng Nhược điểm mau hỏng mịn kích thước lớn kích thước tiêu chuẩn - Bàn ren có xẻ rãnh có chiều rộng rãnh 0,5 ÷ 1,5 mm, nhờ có rãnh xẻ nên bàn ren mịn điều chỉnh kích thước đường kính ren từ 0,1 ÷ 0,25 mm Bàn ren xẻ rãnh có độ cứng vững thấp, sau điều chỉnh ren có prơfin khơng 133 CHƯƠNG 13 : MÀI Mã chương MH18-13 Giới thiệu: Nội dung chương giới thiệu đặc điểm mài, chất q trình mài, chọn đá mài gia cơng, biết số phương pháp mài thông dụng, từ vận dụng vào q trình gia cơng Mục tiêu: - Mô tả kết cấu đá mài; - Phân tích ký hiệu đá mài; - Chọn đá mài gia cơng; - Trình bày số phương pháp mài thơng dụng; - Rèn luyện tính kỷ luật, kiên trì, cẩn thận, nghiêm túc, chủ động tích cực sáng tạo học tập Đặc điểm phương thức phương pháp mài Mục tiêu: - Biết đặc điểm mài, chất trình mài; - Ý thức tự giác học tập 1.1.Đặc điểm, phương thức Q trình mài kim loại có tác dụng để gia công tinh gia công thô chi tiết máy dao cắt Mài dùng để gia cơng mặt trịn ngồi trịn mà cịn gia cơng mặt phẳng, mặt cơn, mặt định hình có hình dáng khác chi tiết So với dạng gia công khác, mài có đặc điểm sau đây: - Tốc độ mài lớn (20 ÷ 40m/s) đặc biệt lên đến 50 ÷ 70 m/s hay cao - Đá mài bao gồm nhiều hạt mài liên kết với chất kết dính Coi hạt mài lưỡi cắt Các hạt mài khơng giống hình dáng hình học, kích thước vị trí, góc cắt hạt mài khơng giống khó đạt trị số hợp lý - Nhiệt độ cắt q trình mài tương đối cao (1000 ÷ 1500 oC) tốc độ cắt lớn đồng thời chiều dài phơi nhỏ góc trước âm sinh biến dạng kim loại nhiều - Khác với loại dao cắt khác đá mài khơng có lưỡi cắt khơng liên tục, hạt mài nằm cách biệt mặt làm việc đá Mỗi hạt cắt phoi riêng, xem q trình mài trình cào 134 - Trong thời gian làm việc đá mài có khả tự mài sắc phần Một số hạt mài sau cắt xong tự tróc khỏi mặt đá làm xuất hạt mài sắc bén 1.2 Tính chất chung đá mài Hình 13.1: Cấu trúc đá mài Về ngun lý, mài có tính chất tương tự giống phay, khác kích thước số lượng lưỡi cắt dao phay đá mài Đá mài loại dao có vơ số lưỡi cắt, hạt có kích thước khoảng 0,003 đến 3mm Các hạt mài có hình dạng khác nhau, phân bố bất kỳ nhờ chất kết dính đá mài Bản chất trình mài cọ sát tế vi bề mặt vật rắn hạt mài có vận tốc cao Mài gia cơng loại vật liệu cứng lại không phù hợp gia công loại vật liệ mềm Tốc độ cắt mài lớn nhiều so với phay, đạt từ 10 – 80m/s Mài ngun cơng gia cơng tinh, mài thơ đạt cấp xác cấp độ bóng bề mặt Ra = 0,2 – 1,6m Mài tinh mỏng đạt cấp xác đến Ra = 0,025 – 0,4m Các phương pháp mài Mục tiêu: - Nêu đặc điểm phương pháp mài; - Trình bày phương pháp mài trụ ngồi, mài không tâm, mài mặt trụ trong, mài phẳng, mài định hình; - Vận dụng điều kiện gia cơng cụ thể 135 Mài gia cơng nhiều dạng bề mặt khác mặt phẳng, mặt trụ trong, mặt trụ ngồi, mặt cơn, bề mặt định hình … tuỳ theo hình dạng bề mặt gia công mà ta chia thành phương pháp sau: - Mài mặt trụ - Mài mặt trụ - Mài mặt phẳng - Mài bề mặt dịnh hình 2.1 Mài mặt trụ Khi mài mặt trụ ta thực hai phương pháp mài có tâm mài khơng tâm a) Mài có tâm: Hình 13.2: Ngun lý mài vơ tâm Là chi tiết gá vào hai lỗ tâm đầu vào mâm cặp đầu vào mũi chơng tâm Mài có tâm gia cơng trục trơn, trục bậc, bề mặt côn, rãnh bề mặt trụ ngồi, góc lượn Khi mài có tâm, chi tiết đá quay ngược chiều tốc độ quay đá lớn gấp khoảng 100 lần so với tốc độ chi tiết Mài có tâm thường thực chay dao dọc, chiều sâu bé bé từ 0,005 đến 0,2 mm Muốn có chiều sâu cắt lớn đá mài cần vát phần với góc = – 3o Đối với trục ngắn có đường kính lớn nên thực chạy dao ngang Phương pháp đòi hỏi độ cứng vững chi tiết tốt, chiều rộng đá lớn đặc biệt phải sửa đá thật xác Phương pháp chạy dao ngang sử dụng mài bề mặt định hình trịn xoay Khi gia cơng mặt đầu mặt trụ trục bậc đá cịn thực ăn dao xiên Trong trường hợp ta thấy tốc độ cắt điểm tiếp xúc đá chi tiết không nhau, dó đá mịn khơng mặt trụ dễ bị côn mặt đầu không thẳng góc với mặt trụ 136 Trường hợp mài mặt ta gá chi tiết hay đá mài hình sau b) Mài khơng tâm: Mài không tâm sử dụng bề mặt gia công để làm chuẩn định vị cho chi tiết gia công Sơ đồ mài không tâm mô tả hình Hình 13.3: sơ đồ mài khơng tâm Trong chi tiết (1) đặt hai đá mài (3) (4) Đá mài (3) làm nhiệm vụ bánh dẫn truyền chuyển động cho chi tiết Đá (4) có đường kính gấp đơi đá dẫn có tốc độ quay lớn 100 lần so với đá dẫn Chi tiết (1) đỡ nhờ đỡ (2) Thanh đỡ (2) ln giữ cho chi tiết có tâm cao tâm hai đá mài khoảng d đường kính chi tiết h là16 d Nhưng h không phép vượt 10 ÷ 15mm Thanh dẫn thường vát để tạo điều kiện cho chi tiết áp sát vào bánh dẫn Khi mài không tâm, chi tiết thực chuyển động dọc tự động nhờ góc nghiêng trục bánh dẫn trục chi tiết, Góc có giá trị = ÷ 60 Để tiếp xúc đá dẫn chi tiết tốt hơn, bánh dẫn thường có dạng hypepolơit Đặc điểm phương pháp mài không tâm là: - Giảm thời gian phụ (thời gian gá đặt) thời gian công chuẩn - Dễ tự động hố q trình cơng nghệ - Độ cứng vữ gá đặt cao mài có tâm - Chủ yếu dùng để gia công trục trơn 2.2 Mài trụ 137 Khi mài trụ đường kính đá mài phải nhỏ đường kính lỗ mài Thường chọn đường kính đá 0,7 – 0,9 đường kính lỗ cần mài Mài mặt trụ tiến hành hai phương pháp mài có tâm mài khơng tâm a.Mài có tâm: Hình 13.4: Sơ đồ mài có tâm Mài lỗ có tâm có hai cách gá đặt chi tiết Cách thứ chi tiết kẹp chặt mâm cặp quay tròn Trục đá quay tròn chuyển động thực chuyển động chạy dao dọc chuyển động chạy dao ngang Phương pháp gá đặt thường dùng để mài chi tiết nhỏ, mặt tròn xoay vật dễ gá mâm cặp Phương pháp thứ hai chi tiết gá cố định bàn máy Trục mang đá thực tất chuyển động gồm : chuyển động quay tròn đá, chuyển động chạy dao dọc ngang chuyển động hành trình đá xung qunh tâm lỗ gia công để cắt hết bề nặt chu vi lỗ Thực chất chuyển động hành trình đá phương pháp thứ hai thay cho chuyển động quay tròn chi tiết gia công phương pháp thứ Phương pháp thứ hai thuận tiện gia công chi tiết lớn như: thân động cơ, loại hộp, chi tiết cồng kềnh b Mài lỗ không tâm: Chi tiết giữ tạo chuyển động quay nhờ hai bánh đỡ bánh đá dẫn, Bánh đá dẫn có đường kính lớn nhiềi so với bánh đỡ Đá mài chuyển động quay tròn vá chuyển động chạy dao Khi mài khơng tâm, bể mặt ngồi củ chi tết mặt chuẩn định vị nên trước mài phải gia công tinh bán tinh bề mặt Phương pháp cho suất cao, khả đạt độ xác độ đồng tâm cao, chủ yếu để gia cơng bạc có thành mỏng Phương pháp 138 gia cơng lỗ ta nghiêng trục đá so với trục lỗ góc định Góc phụ thuộc vào độ lỗ 2.3 Mài mặt phẳng Hình 13.5: Sơ đồ mài phẳng Khi mài mặt phẳng sử dụng đá mài mặt trụ hay đá mài mặt đầu Mài đá mài mặt trụ cho độ xác độ bóng bề mặt cao phoi, nhiệt tưới dung dịch trơn nguội vào khu vực gia công dễ dàng Đá mài chuyển động quay tròn, bàn máy mang chi tiết chuyển động thẳng theo chiều dọc để cắt hết chiều dài chi tiết sau chuyển động ngang để cắt hết chiều rộng chi tiết Bàn máy chuyển động quay trịn Phương pháp có suất khơng cao diện tích tiếp xúc đá mài chi tiết khơng lớn Khi mài mặt phẳng đá mài mặt đầu, diện tích tiếp xúc đá chi tiết gia công lớn nên suất cao so với mài đá mài mặt trụ Tuy nhiên việc thoát phoi, nhiệt tưới dung dịch khó khăn nên độ xác độ bóng bề mặt lại Để giải việc thoát phoi thoát nhiệt tưới dung dịch dễ dàng ta nghiêng mặt đá so với mặt phẳng gia cơng góc từ – 40 có độ bóng bề mặt lại nhiều bề bặt có vết mài bị lõm xuống Mài mặt phẳng phương pháp gia công tinh mặt phẳng phay hay bào qua nhiệt luyện (tơi) Mài mặt phẳng đạt cấp xác – độ bóng Ra = 0,2 - 1m trường hợp mài tinh đạt cấp xác – Ra = 0,025 – 0,4m 139 Độ xác độ bóng cơng suất mài phụ thuộc vào số yếu tố độ cứng vững máy mài, độ lớn hạt mài, loại chất dính kết chế độ cắt mài 2.4 Mài định hình Mài định hình sử dụng đá mài có biên dạng giống biên dạng bề mặt gia cơng bề mặt trịn xoay mặt định hình thẳng (rãnh) Khi mài tiến dao ngang mặt trịn xoay tiến dao dọc với chi tiết có mặt định hình thẳng Khi mài phải sửa đá thật xác theo hình dáng đạt yêu cầu Đá mài Mục tiêu: - Hiểu cấu tạo đá mài; - Hứng thú học tập Đá mài dụng cụ cắt đặc biệt có vơ số lưỡi cắt dụng cụ cắt khơng hồn tồn giống kích thứơc hình dáng Đá mài tạo thành từ hạt mài chất dính kết Hạt mài thành phần đá mài, hạt mài có nhiệm vụ lưỡi cắt nên phải có yêu cầu loại vật liệu làm lưởi cắt Hạt mài chế tạo từ loại vật liệu kim cương, cacbit Silit (SiC), Oxit nhôm (Al 2O3), cacbit bo (B4C) … hạt mài sản suất theo kivh thước (cỡ) hạt khác từ 5m đến 3200m để chế tạo loại đá khác Kích thước hạt phụ thuộc vào kích thước rây để sàng phân loại độ lớn hạt Chất kết dính dùng để liên kết hạt mài tạo nên hình dáng đá mài Chất dính kết định độ bền, độ cứng độ bền đá mài Chất dính kết thường dùng gồm chất kết dính vơ keramit, chất kết dính hữu bakelit, caosu… Độ cứng độ mềm đá mài không phụ thuộc vào vật liệu chế tạo hạt mài mà khả tách rời hạt mài có lực tác dụng lực cắt để tạo nên bề mặt đá lớp hạt mài Đá cứng loại đá mà hạt mài khó tách khỏi đá mài Loại dùng để gia cơng loại vật liệu mềm vật liệu mềm khơng địi hỏi cao độ sắc lưỡi cắt Đà mềm loại đá dễ tách hạt mài khỏi đá mài tạo nên bề mặt đá hạt mài lưỡi cắt nên lưỡi cắt sắc bén Thường dùng để gia công vật liệu cứng 140 Một đặc trưng đá mài mà loại dụng cụ cắt khác khơng có độ xốp Độ xốp đá mài tỷ lệ phần trăm phần rỗng đơn vị thể tích đá mài Đá mài có độ hạt lớn độ xốp lớn ngược lại Hình dáng đá mài đa dạng, tuỳ theo mục đích sử dụng tuỳ theo loại máy mà đá mài sản suất theo hình dáng tính chất khác Trong loại hình dáng đá có nhiều loại đá mài với tính chất khác độ hạt, độ cứng, độ xốp độ lớn kích thước Cấu tạo đá mài Mục tiêu: - Trình bày cấu tạo đá mài; - Biết cách chọn đá mài thích ứng với điều kiện gia công cụ thể; - Tự giác, tích cực học tập 4.1 Vật liệu làm hạt mài Vật liệu dùng làm hạt mài có thiên nhiên nhân tạo Vật liệu nhân tạo như: cacbitsilic cácbitbo Hạt mài kim cương có loại nhân loại nhân tạo có loại thiên nhiên Độ cứng tế vi sớ vật liệu hạt mài sau: Kim cương 98690 N/mm2 CacbitBo 36300 – 48 070 N/mm2 CacbitSilic 29460 N/mm2 Corum điện 20200 N/mm2 Corum điện hình thành từ Oxit nhơm Al2O3 luyện từ bocxit có ba loại: corum điện thường, corum điện trắng, corm đơn tinh thể + Corum điện thường (Cn) dùng phổ biến thường có màu thay đổi nâu sẫm đến hồng + Corum điện trắng: (Chương trình) có chất lượng tốt hơncorm điện thường có chứa tỷ lệ Oxit nhôm cao khoảng 97 – 98,5% + Corum đơn tinh thể có độ bền có tính cắt cao Thành phần Oxit nhơm 97 – 99% Phạm vi sử dụng: Corum điện thường dùng làm đa mài để mài thô bán tinh tinh thép, gang dẽo hay dụng cụ thép dụng cụ Corum điện trắng dùng cho nguyên công mài bán tinh tinh thép cứng như mài sắc dao cắt thép dụng cụ 141 Cacbuasilic hợp chất Silic cacbon ( nhiệt độ 2200 – 23000C) có hai loại cacbuasilic xanh chứa 98 – 99% Silic cacbuasilic đen chứa 97 – 98 % Silic Chất lượng cacbuasilic xanh tốt chứa nhiều silic cacbuasilic xanh dùng để mài sắc dao HK cứng, dao sứ cacbuasilic đen dùng để gia công vật liệu có giới hạn bền thấp kim loại dẽo, gang xám, nhôm, đồng, vật liệu phi kim loại CacbicBo cứng giịn cacbitsilic Nó gồm 70 – 90% B4C lại Bo, graphit tạp chất khác Kim cương dùng để mài sa9c1 mài bóng dao hợp kim cứng mài vật liệu có độ cứng cao 4.2 Chất kết dính Việc liên kết hạt mài để tạo hình dáng kích thước đá mài nhờ chất kết dính Hiện chất kết dính dùng phổ biến làhai loại vô ( Keramic) hữu (Bakelit Vunganhit) + hất kết dính Keramic (G) Chất kết dính Keramic tạo từ đất sét trắng chịu lửa, Spat hoạt thạch, đơi cịn thêm vào phấn, thạch anh, nước thuỷ tinh Đá mài có chất kết dính Keramic có độ bền hố học cao, chịu ẩm nhiệt độ cao, đảm bảo prôfin đá mài Nhưng đá mài làm việc với tốc độ thấp V đ 35mm/s có nhược điểm độ giịn cao + Chất dính kết Bakelit (B) Là chất nhựa nhân tạo chế tạo từ nhựa Cacbonic Fomalin, nên làm việc tốc độ căt lớn đến 50m/s, số trường hợp đặc biệt đến 70m/s nhiệt độ 1800, chất dính kết Bakelit tính bền Vì đá mài kiểu không chịu nhiệt độ cao, đồng thời không chịu tác dụng kiềm, dung dịch trơn nguội độ kiềm không 1.5 + Chất kết dính vunkahit (V) gồm 70 cao su 30 lưu huỳnh Đá mài có chất kết dính vunkahit có độ bền tính đàn hồi cao đá Bakelit, ngồi cịn giữ tốt prơfin đá, chất dính Vunkahit dùng để chế tạo đá mài định hình loại đá cắt đứt có chiều dày mỏng 0.3 ÷ 0.5mm (với đường kính 150 ÷ 200mm) Nhược điểm đá mài độ xốp kém, mặt đá bị lì nhanh , chịu nhiệt (ở nhiệt độ >2000C Vunkahit bị cháy) nên sử dụng thiết phải dùng 142 dung dịch nguội lạnh Ở nhiệt độ 150oC Vunkahit bị mềm ra, hạt mài dễ ấn sâu vào chất kết dính, áp lực hạt mài lên bề mặt gia công giảm, nên sử dụng ngun cơng mài bóng, mài tinh 4.3 Độ hạt đá mài Cỡ hạt đặc trưng cho kích thước hạt mài Phân loại kích thước hạt mài cách cho chúng lần lược lọt qua lỗ rây từ to đến nhỏ Theo kích thước lỗ rây mà người ta phân loại độ hạt hạt mài Đối với bột mài xác định kích thước hiển vi hay phương pháp mlắng động nước Tiêu chuẩn liên xô qui định sau: Hạt mài có cỡ hạt từ 200 - 16m Hạt mài có cỡ hạt từ 12 - 3m Hạt mài có cỡ hạt mịn từ M40 – M5 Dưới kích thước hạt mài tương ứng với cỡ hạt nó: Cỡ hạt Kích thước lỗ rây m 200 2000 – 2500 100 1000 – 1250 50 500 – 630 32 315 - 400 25 250 – 315 16 160 – 200 M40 40 M5 Lựa chọn cỡ hạt đá mài tuỳ theo mđộ xác độ nhẵn bề mặt gia cơng, tính chất vật liệu gia cơng diện tích tiếp xúc bề mặt đá với bề mặt chi tiết gia công Khi mài thơ nên dùng đá mài có cỡ hạt lớn mài tinh Khi gia công kim loại mềm dẽo, để tránh đá bị tránh cùn, nên chọn đá mài có cỡ hạt lớn Khi gia cơng kim loại hay vật liệu cứng,dùng đá mài có cở hạt bé Diện tích tiếp xúc đá màivà chi tiết gia cơng lớn đá mài cần có hạt lớn 4.4 Độ cứng Trong thời gian làm việc, hạt mài bị cùn đi, lực tác dụng vào hạt mài tăng lên, đến mức làm cho hạt mài tróc khỏi bề mặt đá mài 143 Độ cứng đá mài khả chống lại tróc hạt mài, thời gian làm việc Đá mài gọi mềm hạt mài dễ tróc đá mài cứng hạt mài khó tróc Trong thời gian làm việc,hạt mài bị cùn , lực tác dụng vào hạt mài tăng lên, đến mức làm cho hạt mài tróc khỏi bề mặt đá mài Độ cứng đá mài khả chống lại tróc hạt mài, thời gian làm việc Đá mài gọi mềm hạt mài dễ tróc đá mài cứng hạt mài khó tróc Theo tiêu chuẩn Liên Xô, quy định cấp tốc độ cứng đá mài 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 Rất cứng –T RC1,RC2,RC3 Đặc biệt cứng ĐC1,ĐC2 Trong nhóm độ cứng, độ cứng tăng dần theo thứ tự 1, 2, Đá mài có chất kết dính Keramic Bakelit chế tạo với tất cấp độ cứng nêu Đá mài có chất dính kết Vunkahit chế tạo cấp độ cứng MV, IB, GV, C Độ cứng đá mài đo phương pháp: Phun cát (với áp suất 1.5at), khoan lõm vào mặt đá mài (tác dụng tải trọng lên mũi khoan 25 ÷ 35kg) ấn lõm vào mặt đá mài bi thép đường kính 6.35mm (theo chiều sâu vết lõm để xác định độ cứng) Tuy nhiên phương pháp chưa biểu hoàn toàn khả làm việc đá mài Thường đánh giá chất lượng đá mài tuổi bền đá lượng tiêu hao cắt 1cm3 vật liệu gia công Khi mài vật liệu cứng, hạt mài mòn nhanh cần chọn đá mài mềm, (để hạt mài dễ tróc tạo khả tự mài sắc phần) ngược lại vật liệu gia công mềm ,cần chọn đá mài có độ cứng` cao hơn, mài vật liệu dẽo (nhơm, đồng…)ngồi tượng mịn hạt mài, mặt đá mài cịn bị lì … (do phoi bịt kín khe hở hạt) cần chọn đá mềm Mặt tiếp xúc đá mài chi tiết gia công lớn, hạt mài mòn nhanh cần chọn đá mài mềm 144 Chọn chế độ cắt Mục tiêu: - Hiểu cách chọn chế độ cắt mài; - Vận dụng điều kiện gia công cụ thể 5.1 Chọn đá mài - Chọn vật liệu hạt mài, hình dáng đá cấu trúc, độ hạt độ cứng… - Chọn chiều sâu cắt t = 0,005 ÷ 0,09 mm - Xác định nchi tiết xuất phát từ số điều kiện công nghệ gia công số sản phẩm: + Vật liệu gia cơng có độ cứng cao mài dễ cháy nứt, mài nên chọn tốc độ quay lớn + Chi tiết gia cơng có độ xác u cầu cao tốc độ quay đá nên chọn thấp 5.2 Chọn tốc độ mài - Hiệu chỉnh số vịng quay tính tốn chi tiết cho phù hợp với số vòng quay máy 5.3 Chọn lượng chạy dao; - Xác định lượng chạy dao dọc lượng chạy dao phút đá, kinh nghiệm thường chọn S = (0,3 ÷ 0,6)B: B – Chiều rộng đá Điều chỉnh tốc độ quay đá phù hợp với công suất mày sức bền đá CÂU HỎI ÔN TẬP Nêu đặc điểm phương pháp mài? Trình bày kết cấu đá mài số cách chọn đá mài? Một số phương pháp gia công mài thông dụng khí? K 145 TÀI LIỆU THAM KHẢO Trần Văn Địch Sổ tay gia công NXB Khoa Học Kỹ Thuật, 2002 Nguyễn Ngọc Đào, Hồ Viết Bình, Trần Thế San Chế độ cắt gia công O a khí.b NXB Đà Nẳng, 2001 T Phạm Đình Tân Giáo trình Nguyên lý cắt dụng cụ cắt NXB Hà Nội, 2005 I ... t Dd mm so /2 S0 /2 Mục tiêu: - Nêu cấu tạo mũi khoan ruột gà; - Trình bày yếu tố chế độ cắt khoan; - Phân tích yếu tố ảnh hưởng đến lực cắt khoan 2. 1 Các loại mũi khoan - Phân loại theo hình... B.Sz.(Sin1 + Sin? ?2 + … + Sinn) m F B.S Z sin i 94 Ở vị trí có diện tích cắt tổng cộng lớn trị số góc tiếp xúc sau: 1= ; ? ?2= - ; 3 = - 2? ??; ….; m= - (m-1) * Thành phần lớp cắt dao phay... tích cắt lưỡi cắt: f D.S z d sin d 2. sin c Và diện tích cắt m đồng thời tham gia cắt: Lực cắt phay Mục tiêu: - Phân tích thành phần lực cắt phay; D.S z m cos c cos d 2. sin -
