Giáo trình Nguyên lý cắt với mục tiêu chính là 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; trình bày được các yếu tố ảnh hưởng đến các hiện tượng vật lý xảy ra. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung phần 2 giáo trình.
CHƯƠNG TỐC ÐỘ CẮT CHO PHÉP – LỰA CHỌN THÔNG SỐ CẮT I MỤC TIÊU: + Hiểu rõ vận tốc cắt thông số liên quan + củng cố kiến thức học trước + Rèn luyện kỹ nǎng sử dụng sổ tay, biết cách tra bảng chọn thông số cắt + Nắm yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ cắt cho phép + Nắm tốc độ cắt cho phép hiểu khái niệm tuổi bền dao cắt + Tính v, S, t; chọn giá trị trường hợp gia công cụ thể + Nắm trình tự lựa chọn dao cắt + Tra bảng điều kiện cụ thể II.NỘI DUNG CỦA BÀI: 6.1.Khái niệm tốc độ cắt cho phép v: 6.1.1 Khái niệm: Tốc độ cắt yếu tố định đến nǎng suất, chất lượng bề mặt gia công Khi tǎng v nhiệt độ dao tǎng, tiêu hao nhiếu cơng suất máy vì: θo = C.tx,Sy.Vz.K ( z>y>x) N= P.z.v / 60.1000(KW) Khi v tǎng: θo tăng lên, Ncg tăng lên làm lý tính phần cắt gọt bị thay đổi, dao bị phá hủy cần khống chế V cho dao có tuổi bền cao, nǎng xuất cao, ứng với điều kiện ta gọi tốc độ cắt cho phép: Kí hiệu [v] 98 6.1.2.Quan hệ đại lượng thành phần: Quan hệ v T biểu thị biểu thức v = Cv/Tm Cv: hệ số phụ thuộc vào vật liệu gia công điều kiện cắt m: Số mũ, người ta tính số mũ m sau : Ứng với v1 ta có T1 dẫn đến v1 =Cv1/T1 m Ứng với v2 ta cóT2 dẫn đến v2 =Cv2/T2m Cv1 = Cv2 kim loại điều kiện cắt nhau: Ta có - Qua thực nghiệm người ta xác định trị số m sau : + Tiện thép dao thép gió : m= 0,1 ÷ 0,125 + Tiện thép dao hợp kim cứng : m= 0,2 ÷ 0,25 - Trong sản xuất thực tế, tuổi bền dụng cụ cắt T chọn khoảng (30÷150) ph + Thơng thường T = (60÷120)ph Trường hợp u cầu nǎng suất T nhỏ Trường hợp yêu cầu giá thành hạ T lớn Ðó hai quan điểm để chọn độ bền sử dụng dao tiện 99 6.2.Sự ảnh hưởng nhân tố bền tốc độ cắt v: 6.2.1.Kim loại gia công: Tốc độ v phụ thuộc vào tính chất vật lý kim loại (vật liệu gia cơng vật liệu lưỡi cắt) tính dẫn nhiệt kim loại Ðể xác định thay đổi v kim loại gia công thay đổi người ta điều chỉnh hệ số Kµv + Thép Kµv = ( 75/σB)n Gang xám Kµv = (190/ HB )n + n : số mũ: Thép C, thép CD : n = 1,75 Thép gió : n = 1,25 Gang, đồng thau : n=1,7 Ngồi v cịn bị ảnh hưởng tình trạng phơi: lớp mặt phơi (vỏ cứng, gỉ…), tổ chức tế vi vật liệu chế tạo phôi, điều kiện gia công 6.2.2.Ảnh hưởng vật liệu làm phần cắt gọt: Tính chất vật lý vật liệu cắt gọt ảnh hưởng lớn đến V định độ bền lâu T Khi v = const khả nǎng chịu nhiệt vật liệu dao định trị số [v] Ảnh hưởng t,S: + Khi t tăng lên, θo tăng lên [v] giảm + Khi S tăng lên, θo tăng lên nhiều tǎng to dẫn đến [v] giảm nhiều Ảnh hưởng biểu thị cơng thức: v = Cv/ t xv S yv Trong yv >xv 100 6.2.3 Ảnh hưởng hình dáng hình học dao cắt: Nói chung yếu tố hình dáng hình học ảnh hưởng đến θo ảnh hưởng đến v: + Nhiệt độ: Khi θo tăng lên [v] để đảm bảo độ bền lâu + Góc cắt δ: δ tăng lên(γ giảm xuống) B tăng lên θ o tăng lên dẫn đến[v] giảm + Góc sau α: α tăng lên ma sát giảm xuống truyền nhiệt kém, dao bền α tăng lên [v] giảm xuống + Góc φ : φ tăng lên θo tăng lên [v] giảm xuống Người ta chọn φ=45o làm tiêu chuẩn φ khác 45o ta nhân thêm hệ số hiệu chỉnh kφ + Góc φ1: ảnh hưởng φ1 tương tự φ mức độ Khi muốn tǎng v ta giảm φ giảm φ1 Py tăng lên phải tǎng độ cứng vững cho vật gia cơng l/d> phải dùng thêm luy-net để tǎng cứng vững Chọn φ1 =10o làm tiêu chuẩn φ1 khác 10o ta nhân thêm hệ số kφ1 + Bán kính mũi dao (r): Khi r tăng lên tản nhiệt tốt θo giảm xuống dẫn đến v tăng lên r lớn làm Pz, Py tăng lên dao dễ mẻ (nhất dao hợp kim cứng) nên người ta chọn r=2 làm tiêu chuẩn, khác ta nhân thêm hệ số Kr + Tiết diện thân dao: F tăng lên tản nhiệt tốt, cứng vững tốt nên v tăng lên Người ta chọn tiết diện tiêu chuẩn sau: 101 + Tiết diện vuông 25*25 + Tiết diện chữ nhật 20*30 + Tiết diện tròn Ø30 Các trường hợp lay dẫn vị chuẩn mm Nếu khác điều kiện chuẩn ta hiệu chỉnh hệ số Kfv + Dung dịch tưới: Khi có tưới dưng dịch tưới làm v tăng lên Người ta chọn có tưới dưng dịch với thép gió, khơng tưới với thép hợp kim làm điều kiện chuẩn, khác điều kiện chuẩn ta hiệu chỉnh thêm hệ số Ktv + Các yếu tố khác: chủ yếu xét đến phương thức gia cơng tiện ngồi, trong, lỗ, rãnh… có ảnh hưởng đến v 6.3 Chọn chế độ cắt phương pháp tính: 6.3.1 Lựa chọn t: + Khi gia công thô: Chiều sâu cắt t lượng dư h t=( D – Do)/2 + Khi gia cơng bán tinh: (độ bóng cấp xác IT10 ÷ IT9, Rz40÷Rz20) Nếu lượng dư phía h>2 ta phải cắt hai lần - Lần 1: 2/3 ÷3/4h - Lần 2: 1/3 ÷ 1/4h Lượng dư phía h ≤ cắt lần , trường hợp t = h 102 + Khi gia công tinh: Nếu yêu cầu độ bóng cao ≤ , Rz6,3 ta chia làm hai bước gia công Lần 1: 2/3h (thô) Lần 2: 1/3h (tinh) Hình 6.1 Sơ đồ tính S 6.3.2 Chọn S theo sức bền cấu chay dao: Trong cấu chạy dao máy tiện có phận yếu bánh xe nhỏ ǎn khớp với rǎng – Trong thuyết minh máy thường cho trị số giới hạn [Px] = [Pm] Muốn làm việc phải đảm bảo: [Pm] ≥ Px + f(Pz + Py) 103 6.3.3 Chọn S theo độ cứng vững chi tiết gia công: Khi tiện chi tiết dài, d nhỏ chi tiết thường bị cong, gây sai số hình dáng kích thước, chọn S cho chi tiết đảm bảo độ xác yêu cầu Muốn đảm bảo độ xác gia cơng: Hình 6.5 Các sai chọn hệ số K K: hệ số phụ thuộc cách gá ( xem hình Hình 6.2) Nếu lấy: Py=0,4Pz Q=1,1Pz Thay vào ta có: + Khi gia cơng tinh: 104 Lượng chay dao phụ thuộc chủ yếu vào độ nhấp nhô bề mặt gia công Khi cắt thép: Khi cắt gang: Rz: chiều cao nhấp nhô bề mặt (tra bảng) r: bán kính mũi dao Từ rút S Sau tính S1, S2, S3 ta chọn trị số nhỏ chọn St máy nhỏ trị số 6.3.4.Tính tốc độ v: 105 6.3.5 Kiểm nghiệm: - Muốn cắt gọt phải đảm bảo: Ncg ≤ Ndc.ƞ Trong đó: Ndc: cơng suất động Kw ƞ: hiệu suất máy tiện (thường = 0,85) - Nếu khơng đảm bảo phải giảm số vịng quay sau: 6.4 Chọn chế độ cắt phương pháp tra bảng: 6.4.1 Yêu cầu: Xuất phát từ yêu cầu thực tế gia cơng cắt gọt, việc tính tốn địi hỏi phải có thời gian khả nǎng tính tốn Người thực Tuy nhiên việc tính tốn địi hỏi thông số đầu vào: vật liệu phôi, dao cắt, gia cơng máy gì, cơng suất, độ nhẳn bóng đạt được, cấp xác gia cơng nên Người ta xây dựng nên chế độ cắt gia cơng khí dể Người trực tiếp gia cơng thực việc chọn thông số cắt hợp lý Xuất phát điểm phưởng pháp chọn chế độ cắt vẽ chi tiết với đầy đủ yêu cầu kỹ thuật chi tiết : độ nhẳn bóng bề mặt, độ đồng tâm, độ dao, kích thước có dung sai, dung sai lắp ghép mà Người thiết kế chia cơng đọan sau: - Phân tích vẽ - Chọn phương án gia công - Lâp quy trình cơng nghệ 106 - Thiết kế ngun cơng - NC1: Chế tạo phơi + Lâp quy trình gia công nguyên công + Chọn chuẩn + Ðịnh vị, kẹp chặt + Chọn máy + Chọn dao + Tính chọn thông số cắt gọt + Kiểm nghiệm chọn lại theo máy + Tính thời gian gia công + Tổng hợp số liệu cắt thành bảng - NC2 -… - NCn - Kiểm tra 6.4.2 Trình tự thực hiện: - Chọn thông số cắt dựa vào thông tin biết + Ðộ xác gia cơng chi tiết, kích thước cơng nghệ + Gia cơng theo thứ tự ( ví dụ thơ-bán tinh- tinh, khoan - khoét- doa, phay tinh- mài thô- mài nghiền ) để đạt yêu cầu kỹ thuật sản phẩm + Máy đạt cấp xác bước gia cơng, từ chọn máy có thơng số S, v, t chuẩn máy theo bảng lập sẳn ( CÐCKGCC) 107 Chi tiế t Đámà i 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 trịn chi tiết gia cơng phương pháp thứ Phương pháp thứ hai thuận tiện gia công chi tiết lớn như: thân động cơ, loại hộp, chi tiết cồng kềnh 12.2.2 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 không tâm, bể mặt củ chi tết mặt chuẩn định vị nên trước mài phải gia công tinh bán tinh bề mặt 227 Phương pháp cho suất cao, khả đạt độ xác độ đồng tâm cao, chủ yếu để gia cơng bạc có thành mỏng Phương pháp gia cơng lỗ côn ta nghiêng trục đá so với trục lỗ góc định Góc phụ thuộc vào độ lỗ 12.3 Mài mặt phẳng: Đámà i Đámà i Chi tiế t Chi tiế t 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 không 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 228 thoát phoi, thoát 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 cơng 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 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 12.4 Mài định hình: Mài định hình sử dụng đá mài có biên dạng giống biên dạng bề mặt gia công bề mặt trịn xoay mặt định hình thẳng (rãnh) Khi mài tiến dao ngang mặt tròn 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 12.5 Đá mài: 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 (Al2O3), cacbit bo (B4C) … hạt mài sản suất theo kivh thước (cỡ) hạt khác từ 5m đến 3200m để chế tạo loại 229 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 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 12.5.1 Vật liệu 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: 230 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 nhôm 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 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 cơng vật liệu có giới hạn bền thấp kim loại dẽo, gang xám, nhôm, đồng, vật liệu phi kim loại 231 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 12.5.2 Cỡ hạt: 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 – 200 232 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 cơng 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 công lớn đá mài cần có hạt lớn 12.5.3 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) + Chất 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 233 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 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 12.5.4 Độ cứng: 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 234 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 cơng Khi mài vật liệu cứng, hạt mài mịn 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 12.5.5 Cấu trúc đá mài: Tỉ lệ số lượng hạt mài , chất dính kết khoảng trốngtrong đơn vị thể tích đá mài đặc trưng cấu trúc đá mài Cấu trúc đá có kí hiệu từ 012 Số hiệu cấu trúc lớn đá mài xốp nghĩa tỉ lệ khoảng trống lớn Cấu trúc từ 1-4 gọi cấu trúc chặt , từ 5-8 cấu trúc trung bình từ 912 cấu trúc xốp Trong đơn vị thể tích đá mài, hạt mài lớn, cấu trúc đá chặt 235 Đá có cấu trúc xốp, khoảng hở hạt mài lớn mặt đá mài khó bị lì (phoi khó bị kẹt vào khoảng hở hạt mài) Mặt kháckhi đá quay với tốc độ cao dễ tạo nên dịng khí lưu thơng khe hở đó, dung dịch làm nguội dễ thẩm thấu qua khe hở hạt mài để làm nguội trực tiếp bề mặt gia công vùng mài Tuy đá mài có cấu trúc xốp có nhiều nhựơc điểm sức bền kém, không giữ lâu prôfin mặt đá Việc chọn cấu trúc đá mài theo cách sau : mài tĩnh mài định hình, chọn đá có cấu trúc chặt, cần bảo đảm prơfin mặt đá mài Đá mài có cấu trúc chặt trung bình dùng để mài thép tôi, mài sắc dụng cụ cắt mài phẳng, mài trịn ngồi mặt trịn đá Cấu trúc xốp dùng mài kim loại mềm dẽo, mài phẳng mặt đầu đá 12.6 Chế độ cắt thành phần lớp cắt: 12.6.1 Tốc độ cắt: Khi mài nên chọn tốc độ lớn (tốc độ cắt thường bị hạn chế sức bền đá mài) Khi mài trịn ngồi thường chọn tốc độ màiVđ=35 40 m/s Tốc độ quay chi tiết gia công khoảng: Vc/tiết=20 85 m/p gia công thô Vctiết=15 50m/p gia công tinh 12.6.2.Chiều sâu cắt: Hay lượng chạy dao ngang đo hành trình kép chi tiết Khi mài thô thép chọn t = 0.01 0.07mm/htk mài tinh thép t =0.0050.02mm/htk 12.6.3 Lượng chạy dao dọc: Chọn tuỳ theo độ rộng đá mài , mài thơ s =(0.2 0.3)B (mm/vịng chi tiết) Khi mài chi tiết có chiều dài tương đối ngắn, đặc biệt mài định hình dùng phương pháp mài hướng kính Khi lượng chạy dao ngang t= 0,02 – 0,07mm 236 Đường kính đá màiphải nhỏ lỗ gia công, bề mặt tiếp xúc đá mài chi tiết tương đối lớn, tải trọng lên hạt mài cao Vì đá mài có kích thước lỗ nhỏ, độ cứng trục đá không đủ Dung dịch trơn nguội khó vào đến vùng gia cơng Đối với mặt phẳng tuỳ theo chiều dài chi tiết gia công, chọn chiều sâu cắt t khoảng 0,05 – 0,1mm, chọn t lớn chi tiết cứng vững lớn, thành phần chế độ cắt khác chọn gần giống mài trịn ngồi 12.6.4 Chiều dày cắt: Trong q trình gia cơng xem đá mài dao quay có nhiều lưỡi cắt 12.6.5 Tiết diện cắt: Diện tích cắt mài tính sau: Gọi thể tích kim loại cắt sau phút: V=1000.VC.S.t Ftb V VCD S t L 60.Vd Diện tích lớp cắt trung bình: mm3 Trong đó: L chiều dài hạt mài di chuyển phút S lượng chạy dao dọc 12.7 Lực cắt công suất cắt mài: Lực cắt mài thường nhỏ (khơng q 300 – 400N) lớp cắt phoi mỏng Cơng suất mài lớn tốc độ cắt lớn 237 Khi mài trịn ngồi lực cắt phân thành ba lực thành phần p z, py , px tiện Đặc biệt mài, góc trước hạt mài thường âm nên lực hướng kính lớn psoz với pz 1x.5rất 3bé lực tiếp tuyến Lực hướngptrục y p p z c p vc s 0,7 t 0,6 0, Tính lực pz theo cơng thức kinh nghiệm sau : - Khi mài với đá mài có đường kính D=500 mm chiều rộng đá B=40mm thép cp = 21,6 gang cp =19,6 Khi mài cao tốc thép nhãn hiệu 30XF CA 18XHBA với đá mài có pz 124.Vc , 72 S 0,6 t 0,85 , 75 Vd đường kính D = 400mm , chiều rộng B = 50mm Lưc cắt mài đá mài kim cương bé mài thông dụng, hạt mài kim cương có bán kính cong lưỡi cắt bé hơn, mặt khác khả tự mài đá kim cương có chất kết dính Bakelit tốt Công suất động quay đá mài xác định theo cơng thức sau: Nd Trong : Pz Vd 10 3. Hiệu suất động Công suất động làm quay chi tiết tính theo cơng thức tương tự 238 12.8 Chọn chế độ cắt mài: Xác định chế độ cắt mài theo trình tự sau: Tuỳ theo điều kiện mài mà chọn đá Xác định chiều sâu cắt ( lượng chạy dao ngang ) Xác định tốc độ quay chi tiết gia công Chọn tốc độ quay chi ytiết gia công phụ thuộc vào nhiều yếu tố công nghệ Tốc độ lớn, điều kiện truyềng nhiệt tốt, chi tiết tiếp xúc với đá mài tronmg thời gian ngắn hơn, chi tiết có bị vết cháy Bên cạnh ưu điểm đó, cịn nhược điểm làm biên độ dao động tăng, lực li tâm tăng, mũi tâm mòn nhanh Khi mài vật liệu cứng, dễ bị cháy nứt, cần tăng tốc độ quay chi tiết Mài chi tiết có yêu cầu độ xác cao, cần chọn vc thấp Hiệu chỉnh số vịng quay tính tốn chi tiết cho phù hợp với số vịng quay có sẵn máy Xác định lượng chạy dao dọc: Thường lấy S=( 0,3 – 0,6 )B B : chiều rộng đá mài Xác định tốc độ quay đá mài: Việc tăng tốc độ cắt bị hạn chế công suất máy sức bền đá Theo tốc độ cắt chọn , hiệu chỉnh theo số vòng quay có sẵn trục đá mài Xác định lựcpz công suất tiêu tốn` mài T0 L.i Km n.s 239 Tính thời gian gia cơng Trong : i h t L : chiều dài chi tiết cần gia công mm h: lượng dư mài mm t: chiều sâu mài mm s : lượng chạy dao dọc sau vòng quay chi tiết mm/v n: số vòng quay chi tiết phúc v/ph Km : hệ số tính đến số lần chạy rà lần cuối phụ thuộc vào độ cứng vững máy ( Km = 1,5 – 2,5 ) CÂU HỎI ƠN TẬP CHƯƠNG 12 l Hãy trình bày Chế độ cắt thành phần lớp cắt? Hãy cho biết chọn Chế độ cắt mài? Hãy Đặc điểm trình mài ? 240 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Dương Văn Limh- Trần Thế San – Nguyễn Ngọc Đào, Giáo trình hướng dẫn thực hành kỹ thuật tiện, Nhà xuất Đà Nẳng [2] Trần Văn Địch dịch, Kỹ thuật tiện, Nhà xuất Thanh niên [3] Trần Văn Địch dịch, Kỹ thuật Phay, Nhà xuất Thanh niên [4] Sổ tay “ Chế tạo máy “ Trần Thế San – Nguyễn Ngọc Phương – Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật – TP HCM 241 ... qv xv yv uv pv m 3 32 0 ,2 0,1 0,4 0 ,2 0 ,2 - Theo ( 2- 5 ) (chế độ cắt gia công khí) T=180’ ( 2- 1 ) (chế độ cắt gia cơng khí) ( 7-1 ) (chế độ cắt gia cơng khí) Knv=0,8 ( 8-1 ) (chế độ cắt gia cơng khí) Kuv=l,4... Chiều sâu cắt: - Chọn t = 1mm : Lượng chạy dao: - Theo bảng ( 6-5 ) (chế độ cắt gia công khí-trang 124 ) - Sz= 0,0 9-0 ,11mm /răng - Chọn Sz=0,lmm/răng Vận tốc cắt: - Theo bảng ( 1-5 ) (chế độ cắt gia... dao động khoảng 8 0-1 40o Ví dụ: Khi gia cơng đá hoa 2? ?? = 80o Khi gia cơng nhơm 2? ?? = 140o Khi gia công thép gang 2? ?? = 11 6-1 20 o Mũi khoan tiêu chuẩn lấy 2? ?? =11 6-1 20 o Góc nghiêng phụ 1 mũi khoan độ