Bài giảng Công nghệ tạo hình dụng cụ: Chương 6 - Các nguyên công cơ bản tạo hình dụng cụ trước nhiệt luyện được biên soạn với các nội dung chính sau: Chọn chuẩn và các nguyên công tạo chuẩn; Các nguyên công tạo hình các bề mặt kết cấu; Các nguyên công tạo hình mặt khởi thủy của dụng cụ cắt; Các nguyên công tạo hình mặt trước;... Mời các bạn cùng tham khảo chi tiết bài giảng tại đây!
CHƯƠNG Các ngun cơng tạo hình dụng cụ trước nhiệt luyện I Chọn chuẩn nguyên công tạo chuẩn Nguyên tắc chọn chuẩn: chọn chuẩn thống cho nguyên công, tinh trước nhiệ luyện, nguyên công gia công tinh sau nhiệt luyện, kiểm tra đo lường gá dao làm việc → chuẩn tinh Các dạng bề mặt chuẩn chế tạo dung cụ: Dụng cụ có dạng bề mặt trịn xoay có lỗ gá (các loại dao phay trụ, dao phay đĩa, dao phay lăn,….) → bề mặt chuẩn lỗ gá & kết hợp với mặt đầu Dụng cụ có dạng trục (mũi khoan, mũi khoét, dao chuốt,…) → bề mặt chuẩn phần trụ chi dao, lỗ tâm Dụng cụ có dạng khối lăng trụ ( dao tiện đơn, dao tiên định hình lăng trụ,…) → bề mặt chuẩn mặt phẳng đáy dùng cho gá đặt dao Nguyên công tạo chuẩn thường thực quy trình chế tạo dao CHƯƠNG Các ngun cơng tạo hình dụng cụ trước nhiệt luyện II Các ngun cơng tạo hình bề mặt kết cấu Các bề mặt cấu thành nên dụng cụ cắt: - Các mặt chuẩn - Bề mặt khởi thủy (là bề mặt ảo sau chế tao xong dụng cụ) - Các bề mặt làm việc: Mặt trước ( kết hợp với rãnh thoát phoi) + Mặt sau - Các bề mặt kết cấu không trực tiếp tham gia q trình cắt dụng cụ cắt góp phần tạo hình dáng, kết cấu chung dụng cụ cắt Các bề mặt kết cấu thường có ý nghĩa mặt cơng nghệ ví dụ phần lỗ rộng lỗ gá dụng cụ, phần cổ dụng cụ dạng (dao chuốt, mũi khoan, mũi khoét, ), vòng gờ loại dao phay lăn,…hoặc có tác dụng kẹp chặt, chống xoay rãnh then dao phay trụ hay khía mặt đầu DTĐH hình trịn,… Các bề mặt kết cấu thường tạo hình đồng thời sau tạo hình bề mặt chuẩn thực trước tạo hình mặt khởi thủy, mặt trước, mặt sau CHƯƠNG Các ngun cơng tạo hình dụng cụ trước nhiệt luyện III Các ngun cơng tạo hình mặt khởi thủy dụng cụ cắt Các dạng bề mặt khởi thủy Bề mặt khởi thủy DCC bề măt sau: Mặt phẳng : dao chuốt mặt phẳng,… Mặt trụ: dao phay trụ, Mặt cơn: dao phay góc, Mặt trịn xoay định hình: dao phay định hình, Các bề mặt xoắn vít: Dao phay lăn răng, dao phay lăn trục then hoa, kết hợp dạng bề mặt Ví dụ mặt khởi thủy dao phay mặt đầu thép gió gồm có mặt phẳng đầu mặt trụ đỉnh dao Dao phay mặt đầu thép gió CHƯƠNG Các ngun cơng tạo hình dụng cụ trước nhiệt luyện Tạo hình bề mặt khởi thủy có dạng bề mặt xoắn vít DFLR thiết kế chế tạo gần dựa hai loại trục vít trục vít Acsimet trục vít Convoloit 2.1 Trục vít Acsimet Ngun lý hình thành mặt vít Acsimet: đường sinh thẳng cắt trục góc β chuyển động xoắn vít dọc trục Đặc điểm mặt vít Acsimet: - Nếu cắt mặt vít Acsimet mặt phẳng vng góc với trục→ giao tuyến đường xoắn vit Acsimet - Nếu cắt mặt vít Acsimet mặt phẳng chứa trục→ giao tuyến đường thẳng nghiêng với trục góc β CHƯƠNG Các nguyên cơng tạo hình dụng cụ trước nhiệt luyện Trục vít Acsimet: Mặt khởi thủy DFLR có trục vít trục vít Acsimet gồm có: Mặt trụ đỉnh + hai mặt bên sườn vít mặt xoắn vít Acsimet Trục vít Acsimet có đặc điểm: - Profin tiết diện dọc trục (AA) → thẳng - Profin tiết diện pháp tuyến (NN) → cong Chế tạo trục vít Acsimet - Tiện dao tiện định hình → SX nhỏ, đơn → phổ biến - Phay dao phay định hình → SX lớn Mặt K CHƯƠNG Các nguyên cơng tạo hình dụng cụ trước nhiệt luyện Phương pháp tiện trục vít Acsimet: a) Cách → Sử dụng dao tiện định hình: Profin trùng với profin tiết diện chiều trục trục vit → lưỡi cắt thẳng Góc trước γ =0 Gá dao ngang tâm để đường kéo dài lưỡi cắt thẳng cắt đường tâm phôi hợp với - đường tâm góc β Lượng chạy dao s (mm/vòng) = bước dọc trục T0 Nhược điểm: Góc sau động góc trước động hai lưỡi cắt bên khác → Chất lượng hai sườn vít không Lực cắt lớn CHƯƠNG Các nguyên công tạo hình dụng cụ trước nhiệt luyện b) Cách → Sử dụng dao tiện đơn : dao trái + dao phải Gá dao ngang tâm để đường kéo dài lưỡi cắt thẳng cắt đường tâm phơi hợp với đường tâm góc β Lượng chạy dao s (mm/vòng) = bước dọc trục T0 CHƯƠNG Các ngun cơng tạo hình dụng cụ trước nhiệt luyện 2.2 Tạo hình trục vít Convoloit Ngun lý hình thành mặt vít Convoloit: đường sinh thẳng tiêp xúc với hình trụ sở hợp với trục góc β chuyển động xoắn vít dọc trục Đặc điểm mặt vít Convoloit : - Nếu cắt mặt vít Convoloit mặt phẳng vng góc với trục→ giao tuyến đường xoắn vit thân khai kéo dài - Nếu cắt mặt vít Convoloit mặt phẳng chứa trục→ giao tuyến đường cong - Nếu cắt mặt vít Convoloit mặt phẳng tiếp xúc với hình trụ sở → giao tuyến đường thẳng nghiêng với trục góc β CHƯƠNG Các ngun cơng tạo hình dụng cụ trước nhiệt luyện Trục vít Convoloit: Mặt khởi thủy DFLR có trục vít trục vít Convoloit gồm có: Mặt trụ đỉnh + hai mặt bên sườn vít mặt xoắn vít Convoloit Trục vít Convoloit có đặc điểm: - Profin tiết diện dọc trục (AA) → cong - Profin tiết diện pháp tuyến (NN) → thẳng Chế tạo trục vít Convoloit - Tiện dao tiện định hình → SX nhỏ, đơn → phổ biến - Phay dao phay định hình → SX lớn Mặt K CHƯƠNG Các nguyên công tạo hình dụng cụ trước nhiệt luyện Phương pháp tiện trục vít Convoloit: a) Cách → Sử dụng dao tiện định hình: Profin trùng với profin tiết diện pháp tuyến trục vit → lưỡi cắt thẳng Gá dao: Xoay trục dao góc ω để đường kéo dài lưỡi cắt thẳng tiếp xúc với hình trụ sở hợp với đường tâm góc β Lượng chạy dao s (mm/vòng) = bước dọc trục T0 b) Cách → Sử dụng dao tiện đơn : dao trái + dao phải Xoay trục dao góc ω để đường kéo dài lưỡi cắt thẳng tiếp xúc với hình trụ sở hợp với đường tâm góc β CHƯƠNG Các nguyên cơng tạo hình dụng cụ trước nhiệt luyện Các thông số ban đầu: Rf , Z, r, h, γ, η Xác định dao phay góc: → chọn dao phay góc có θ1 + θ = η, bán kính mũi dao r Gá đặt phơi đầu phân độ, dao phay góc trục máy phay ngang & thiết lập vị trí ban đầu dao phôi Xác định lượng điều chỉnh: - Lượng điều chỉnh theo phương đứng H - Lượng điều chỉnh theo phương ngang ε I II CHƯƠNG Các ngun cơng tạo hình dụng cụ trước nhiệt luyện Xác định lượng điều chỉnh H, ε CHƯƠNG Các nguyên công tạo hình dụng cụ trước nhiệt luyện b) Phay rãnh rãnh xoắn (ω ≠0) Gá đặt : vị trí tương đối trục dao xoay so với phương vng góc trục phơi góc ω Các lượng điều chỉnh vị trí gá đặt: - Lượng điều chỉnh theo phương ngang εx - Lượng điều chỉnh theo phương đứng Hx Các chuyển động: Chuyển động quay dao nd (v/p) Chuyển động quay phôi np (v/p) Chuyển động tịnh tiến phôi S (mm/v) Chuyển động phân độ CHƯƠNG Các nguyên cơng tạo hình dụng cụ trước nhiệt luyện 4.4 Phay rãnh phân bố mặt côn mặt đầu CHƯƠNG Các nguyên công tạo hình dụng cụ trước nhiệt luyện a Phay rãnh phân bố mặt Sơ đồ tính lượng điều chỉnh vị trí tương đối dao phay góc phôi phay rãnh mặt côn CHƯƠNG Các ngun cơng tạo hình dụng cụ trước nhiệt luyện Các thông số ban đầu: R, Z, β, θ, h Xác định lượng điều chỉnh: - Góc nghiêng trục phơi so với phương ngang φi - Lượng điều chỉnh theo phương đứng H CHƯƠNG Các ngun cơng tạo hình dụng cụ trước nhiệt luyện b Phay rãnh phân bố mặt đầu Các thông số ban đầu: R, Z, β, θ, h Xác định lượng điều chỉnh φi , H CHƯƠNG Các nguyên công tạo hình dụng cụ trước nhiệt luyện V Các ngun cơng tạo hình mặt sau 5.1 Các dạng mặt sau Các bề mặt bản: - Mặt phẳng: dao tiện, dao phay nhọn - Mặt côn: dao chuốt, mặt sau đỉnh dao xọc răng, mũi khoan… - Mặt trụ: mũi khoan,… - Mặt trịn xoay: dao tiện định hình hình trịn - Mặt xoắn vít thân khai: mặt sau bên dao xọc - Mặt trụ: dao tiện định hình lăng trụ → Tạo hình máy công cụ vạn năng: máy tiện, máy phay… Mặt hớt lưng: dao phay định hình hớt lưng, dao phay đĩa mô dun, loại dao phay lăn → Tạo hình máy tiện hớt lưng chuyên dùng CHƯƠNG Các ngun cơng tạo hình dụng cụ trước nhiệt luyện 5.2 Tạo hình mặt sau mặt hớt lưng 5.2.1 Nguyên lý hớt lưng a) Đường cong hớt lưng - Lý Thuyết → đường xoắn vít Logarit - Thực tế → đường xoắn vít Acsimet: quỹ đạo điểm vừa tịnh tiện vào tâm vửa quay xung quanh tâm - Phương trình đường cong hớt lưng đỉnh DFĐH hớt lưng: Re K Z 2. - Quan hệ góc sau đỉnhvà lượng hớt lưng : 𝑲𝒁 tg αe = 𝝅𝑫 ↔K= 𝒆 𝝅𝑫𝒆 tgαe 𝒁 - Góc sau điểm x : 𝑫 tg αx = 𝑫𝒆 tg αe 𝒙 CHƯƠNG Các nguyên công tạo hình dụng cụ trước nhiệt luyện b) Tiện hớt lưng dao phay định hình Thực máy tiện hớt lưng Các chuyển động: - Chuyển động quay phôi ( DPĐH hớt lưng) np (v/ph) - Chuyển động tịnh tiến hướng tâm DTĐH hớt lưng nhờ chuyển động quay cam hớt lưng Xích hớt lưng đảm bảo phơi quay góc ε =2π/z → cam quay vòng Lượng hớt lưng K xác định lượng rơi cam hớt lưng: K = r2- r1 CHƯƠNG Các nguyên cơng tạo hình dụng cụ trước nhiệt luyện Một chu kỳ quay cam hớt lưng gồm: hành trình cắt ứng với φlv & hành trình cắt ứng với φck Chu kỳ quay cam ứng với vị trí dao sau: - Tiết diện I → Dao vào sớm (góc vào sớm φ1) Tiết diện II → Dao bắt đầu cắt Tiết diện II → Dao kết thúc cắt Tiết diện III → Dao rút muộn (góc rút muộn φ2 ) Góc A = φ + φ1+ φ2 ứng với hành trình làm việc cam (φlv) Góc C ứng với hành trình chay khơng cam (φck =600 φck = 900) A+C=ε= →A= ε; C = ε CHƯƠNG Các ngun cơng tạo hình dụng cụ trước nhiệt luyện c) Tiện hớt lưng dao phay lăn Các chuyển động tiện hớt lưng dao phay lăn răng: Chuyển động quay phôi: nph (v/p) Chuyển động tịnh tiến hướng kính Sn Chuyển động chạy dao dọc Sd = TO (mm/v) Để đảm bảo dao tiện sau dich chuyển lượng T rơi vào lưỡi cắt cần xích vi sai máy để chuyển động dao tiện nhanh lên chậm lượng ΔS = ; z: số dao, sk : bước rãnh xoắn thoát phoi CHƯƠNG Các ngun cơng tạo hình dụng cụ trước nhiệt luyện 5.2.2 Các phương pháp hớt lưng a) Hớt lưng hướng kính Nguyên lý: Phương chuyển động tịnh tiến DTĐH hớt lưng hướng tâm vng góc với trục chuyển động quay Áp dụng: - Hớt lưng DFĐH hớt lưng với profin lưỡi cắt có góc profin đủ lớn để hớt lưng hướng kính αN >[αN ]=20 ÷30 - Hớt lưng dao phay đĩa modun - Hớt lưng loại dao phay lăn Lượng hớt lưng hướng kính: 𝝅𝑫 K = 𝒁 𝒆.tgαe - VD: Trên hình vẽ Đoạn profin lưỡi cắt 23 hớt lưng hướng kính dao số Đoạn profin lưỡi cắt 12 hớt lưng nghiêng dao số Đoạn profin lưỡi cắt 34 hớt lưng nghiêng dao số CHƯƠNG Các ngun cơng tạo hình dụng cụ trước nhiệt luyện b) Hớt lưng nghiêng Nguyên lý: Phương chuyển động tịnh tiến DTĐH hớt lưng hướng tâm khơng vng góc với trục phơi (hợp với phương vng góc với trục chun động quay góc τ) Áp dụng với profin lưỡi cắt có góc profin nhỏ - Quan hệ góc sau tiết diện pháp tuyến góc sau tiết diện mặt đầu: = sin φx sin φx φx : Góc profin lưỡi cắt điểm x : Góc sau tiết diện pháp tuyến điểm x : Góc sau tiết diện mặt đầu điểm x - Nếu φx (hình e) → → trường... lăn → Tạo hình máy tiện hớt lưng chuyên dùng CHƯƠNG Các nguyên công tạo hình dụng cụ trước nhiệt luyện 5.2 Tạo hình mặt sau mặt hớt lưng 5.2.1 Nguyên lý hớt lưng a) Đường cong hớt lưng - Lý Thuyết... H CHƯƠNG Các nguyên công tạo hình dụng cụ trước nhiệt luyện b Phay rãnh phân bố mặt đầu Các thông số ban đầu: R, Z, β, θ, h Xác định lượng điều chỉnh φi , H CHƯƠNG Các ngun cơng tạo hình dụng