ỦY BAN NHÂN DÂN TỈNH TÂY NINH TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ TÂY NINH GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN TIỆN CƠ BẢN NGÀNH SỮA CHỮA MÁY CÔNG CỤ TRÌNH ĐỘ TRUNG CẤP (Ban hành kèm theo Quyết định số 372 /QĐ CĐN ngày 10tháng 08 năm[.]
THAO TÁC VẬN HÀNH MÁY TIỆN VẠN NĂNG
- Trình bày đầy đủ cấu tạo, công dụng, nguyên lý làm việc của máy tiện vạn năng.
- Trình bày chính xác đặc tính kỹ thuật và ảnh hưởng của các yếu tố tới quá trình tiện.
- Thao tác, vận hành máy tiện đúng quy trình, qui phạm.
- Tổ chức nơi làm việc khoa học và đảm bảo an toàn cho người và thiết bị
1 Khái niệm cơ bản về gia công trên máy tiện vạn năng
2.2 Các bộ phận chính của máy tiện và tác dụng từng bộ phận
2.2.1 Ụ đứng với hộp tốc độ
2.2.3 Bộ bánh răng thay thế (Cơ cấu bánh răng đầu ngựa)
3 Thực hành vận hành máy tiện
4 Các biện pháp an toàn khi sử dụng máy tiện
1 Khái niệm cơ bản về gia công tiện trên máy tiện vạn năng.
1.1 Khái niệm cơ bản về cắt gọt kim loại
Cắt gọt kim loại là một trong những phương pháp gia công (có phoi) được sử dụng rộng rãi trong ngành chế tạo cơ khí như (tiện, phay, bào mài, khoan ) thực chất của phương pháp này là lấy đi trên bề mặt của phôi một lớp lượng dư (lớp kim loại) để đạt được hình dáng, kích thước và độ nhám bề mặt cần được gia công.
1.2 Khái niệm cơ bản về tiện kim loại
Tiện kim loại là một trong những nghề cắt gọt kim loại đầu tiên trong ngành chế tạo máy Nó tham gia gia công chi tiết thô và tinh Nó hoạt động tuân theo nguyên lý cơ bản là chi tiết quay tròn, Dao (dụng cụ cắt) tịnh tiến.
* Trường hợp đặc biệt ngược lại là: Dụng cụ cắt quay tròn, chi tiết tịnh tiến.
Quá trình cắt gọt kim loại là những hiện tượng vật lý phức tạp, như sự biến dạng dẻo, biến dạng đàn hồi của kim lọai, hiện tượng tỏa nhiệt trong quá trình cắt. Đối với tiện kim loại trên máy tiện: Để bóc đi một lớp kim loại phải phối hợp cả hai chuyển động đó là chuyển động chính quay (I) của chi tiết và chuyển động tịnh tiến (II) của dụng cụ cắt (H 1, a, b)
1.Chuyển động chính: Là chuyển động quay tròn của phôi, chuyển động này tạo ra tốc độ cắt và tiêu thụ phần lớn công suất của máy.
2.Chuyển động phụ: Là chuyển động tịnh tiến của xe dao, nó có thể tịnh tiến doc, ngang, xiên trong quá trình cắt gọt bảo đảm chi tiết ăn liên tục vào các lớp kim loại mới.
Chuyển động này tạo ra tốc độ cắt và công suất cắt, sự kết hợp giữa hai chuyển động này chính là nguyên lý cắt gọt kim loại trên máy tiện.
Trong quá trình cắt, các bề mặt cơ bản khi gia công được thể hiện (H 1, a, b). 3.Các bề mặt cơ bản của chi tiết (phôi) trong quá trình gia công. a.Bề mặt chưa gia công: (sẽ gia công) (1): Là bề mặt của phôi cần lấy đi một lớp kim loại (lượng dư) để đạt được kích thước, hình dáng và các yêu cầu kỹ thuật khác. b.Bề mặt đã gia công (3): Là bề mặt sau khi đã lấy đi một lớp kim loại để đạt được kích thước yêu cầu.
2 - Các phần tử của phoi 3- Dao (dụng cụ cắt) H.2 Hình 1-2 c.Bề mặt đang gia công (2): (Mặt cắt gọt): Là bề mặt do lưỡi dao trực tiếp cắt gọt tạo thành mặt cắt gọt có thể là (mặt côn, trụ, mặt phẳng, mặt định hình) Quá trình kết hợp giữa hai chuyển động đã tạo thành tốc độ cắt, công suất cắt để bóc tách các lớp kim loại ra khỏi khối kim loại Lớp kim loại được bóc đó chính là phoi.
1.3 Quá trình tạo thành phoi
1.3.1 Sự biến dạng của kim loại trong quá trình cắt gọt.
Dưới tác dụng ngoại lực (F) của dao, máy (lực cơ học) dao sẽ cắt sâu vào bề mặt phôi, lớp kim loại bị nén (ép) và nó suất hiện ứng suất trong, dao tiếp tục ấn sâu vào vật ứng suất trong sẽ lớn hơn lực liên kết giữa các phần tử kim loại, lúc này các phần tử bị nén sẽ bị xô (trượt) và chuyển động trên mặt thoát của dao.
Dao tiếp tục chuyển động để cắt gọt thì các phần tử kim loại đó liên tiếp bị nén, trượt và chuyển động tạo thành phoi.
Quá trình tạo thành phoi đó là do sự biến dạng đàn hồi -Dẻo -hiện tượng trượt. a- Biến dạng đàn hồi: Khi tác dụng một lực F vào khối kim loại, lúc này các phần tử kim loại trong mạng tinh thể bị xê dịch (trượt) nhưng lực F không trực tiếp tác động thì các phần tử trong mạng tinh thể lại trở về vị trí trong mạng. b- Biến dạng dẻo: Khi lực F làm cho các phần tử trong mạng tinh thể bị xê dịch đến mức sang vị trí khác trong mạng (nếu không tác động) các phần tử ấy không trở về được c- Hiện tượng trượt: Là sự dịch chuyển tương đối giữa các phần tử tinh thể trong mạng khi bi một lực F (ngoại lực) tác động.
1.3.2- Quá trình tạo thành phoi:
Trong quá trình cắt gọt, lớp kim loại (lượng dư) dưới tác dụng ngoại lực do dao tác động lên phôi làm cho nó tách ra khỏi phôi gọi là phoi.
Quá trình tạo thành phoi trải qua 2 giai đoạn: a Giai đoạn 1: Giai đoạn chèn ép kim loại.
Lúc đầu dao tiếp xúc với vật gia công (phôi) xét ở chỗ cắt trong thời gian đầu do tác dụng của ngoại lực (lực cơ học) Dao tác động lên khối kim loại các phần tử trong mạng bị xê (lệch) lúc này hiện tượng biến dạng đàn hồi suất hiện. Nếu tiếp tục tác động nó sẽ suất hiện tiếp 2 hiện tượng là biến dạng dẻo và hiện tượng trượt: như vậy nó sẽ chuyển sang giai đoạn 2 b.Giai đoạn 2: Giai đoạn trượt.
Khi dụng cụ cắt (dao) tiếp tục tác động, khối kim loại bị nén, ứng suất tăng và lớn hơn lực liên kết làm cho các phần tử kim lọai bị xê lệch trong mạng, hiện tượng biến dạng dẻo xuất hiện và lực tiếp tục tăng các phần tử kim loại xê lệch và trượt tương đối giữa các phần tử đó, bề mặt của lớp kim loại đó (ở vùng cắt) có hiện tượng rạn nứt và dần dần được tách ra khỏi khối kim loại Đó là quá trình hình thành phoi.
Tùy theo điều kiện gia công và vật liệu lúc gia công trong quá trình cắt gọt sẽ tạo ra các loại phoi khác nhau.
1.3.3 Các dạng phoi. a- Phoi xếp: là phoi mà các phần tử riêng biệt có mối liên kết yếu hoặc tách rời nhau ra (H.1- 3.a)
+ Trường hợp gia công thép có độ cứng cao, với tốc độ cắt v nhỏ hình b.Phoi bậc: Là phoi tạo thành dải mặt dưới nhẵn, mặt trên có răng cưa (H.1-3.b) c.Phoi dây: Là phoi tạo thành dây có thể xoắn lò xo hoặc thành dây dài (H.1- 3.c.d)
+ Trường hợp gia công thép mềm, đồng đỏ, thiếc, hoặc chất dẻo cắt với tốc độ cao. d.Phoi vụn: Là phoi có các hạt nhỏ không liên kết lại được với nhau (H.1-3.đ) + Trường hợp gia công vật liệu là gang xám, đồng thau (vật liệu giòn)
( c) ( d) a) - Phoi xếp d) Phoi dây hình dải b) - Phoi bậc đ) Phoi vụn c) - Phoi dây xoắn
2 Đặc điểm, công dụng và phân loại máy tiện
Máy tiện là máy cắt kim loại để gia công các chi tết dạng trụ tròn xoay Thông thường, chi tiết được kẹp chặt trên mâm cặp và quay tròn còn dao thì tịnh tiến vào cắt gọt chi tiết gia công Trên máy chuyên dùng đặc biệt thì ngược lại, chi tiết đứng yên còn dao cắt thì quay tròn (máy tiện cụt) để cắt gọt chi tiết gia công.
Máy tiện dùng để gia công các chi tiết dạng trục, dạng côn, các mặt định hình, cắt ren, cắt ranh, cắt đứt
Ngoài ra trên máy tiện còn có thể thực hiện các nguyên lý khác như: Khoan, khoét, doa, mài, cắt khía nhám, cắt ren bằng bàn ren, ta rô.
2.3 Phân loại và ký hiệu a) Phân loại
Dựa vào công dụng, cấu tạo và mức độ tự động, người ta phân chia máy tiện thành các loại sau:
- Dựa vào công dụng, ta có:
Hinh 1-4 Máy tiện rơvon e Hình 1-5 Máy tiện chép hình thủy lực
- Dựa vào cấu tạo, ta có:
Hình 1-6 Máy tiện đứng kiểu 1 giá đỡ
- Dựa vào mức độ tự động, ta có: + Máy tiện bán tự động
Hình 1-7 Máy tiện CNC b) Ký hiệu
Các máy cắt kim loại được chia thành các nhóm, căn cứ vào đạc tính của chuyển động chính với chuyển động chạy dao và dụng cụ cắt.
* Theo quy định của liên xô máy có ký hiệu như sau:
- Con số thứ nhất chỉ nhóm máy
Số 1 chỉ nhóm máy tiện
Số 2 chỉ nhóm máy khoan và doa
Số 3 chỉ nhóm máy mài
Số 4 chỉ nhóm máy tổ hợp
Số 5 chỉ nhóm máy gia công răng và ren
Số 6 chỉ nhóm máy phay
Số 7 chỉ nhóm máy bào
- Con số thứ hai chỉ kiểu (dạng) máy Ở nhóm máy tiện, chia làm các kiểu sau:
1: Máy tự đông và nửa tự động, một trục
2: Máy tự đông và nửa tự động, nhiều trục
4: Máy khoan và cắt đứt.
- Chữ số thứ 3 và 4 chỉ một trong những đặc điểm cơ bản của máy.
CÁC DẠNG BỀ MẶT VÀ YÊU CẦU KHI GIA CÔNG TIỆN
- Trình bày được các dạng bề mặt gia công tiện.
- Xác định được các yêu cầu cơ bản của sản phẩm tiện.
- Tổ chức nơi làm việc khoa học và đảm bảo an toàn cho người và thiết bị
1 Các dạng bề mặt cơ bản gia công trên máy tiện
2 Các yêu cầu của sản phẩm tiện
2.1 Độ chính xác kích thước
2.2 Yêu cầu hình dáng hình học
2.3 Yêu cầu về vị trí tương quan giữa các bề mặt
Bề mặt là những gì chúng ta chạm vào khi giữ một vật thể, chẳng hạn như một chi tiết được sản xuất Nhà thiết kế chỉ định các phần kích thước liên quan đến các bề mặt khác nhau với nhau Các bề mặt danh nghĩa này đại diện cho đường viền quanh bề mặt thiết kế của chi tiết, được xác định bởi các đường trong bản vẽ kỹ thuật Các bề mặt danh nghĩa xuất hiện dưới dạng các đường thẳng tuyệt đối, các hình tròn lý tưởng, các lỗ tròn, các cạnh và bề mặt khác hoàn thiện về mặt hình học Các bề mặt thực tế của một chi tiết được sản xuất xác định bởi các quá trình sử dụng để chế tạo ra nó Sự đa dạng của các quy trình có sẵn trong dây chuyền sản xuất sẽ dẫn đến sự khác biệt lớn về đặc điểm bề mặt và điều quan trọng là các kỹ sư phải hiểu được công nghệ của các bề mặt.
Bề mặt là quan trọng về mặt thương mại và công nghệ vì một số lý do, các lý do khác nhau đối với các ứng dụng khác nhau:
(1) Lý do thẩm mỹ – Các bề mặt phẳng mịn, không có vết trầy xước và các khuyết tật bề mặt nhằm mang lại ấn tượng tốt cho khách hàng.
(2) Bề mặt ảnh hưởng tác động đến tính an toàn.
(3) Ma sát và hao mòn phụ thuộc vào các đặc điểm bề mặt.
(4) Bề mặt ảnh hưởng tác động đến tính chất cơ lý; ví dụ, các vết rạn nứt bề mặt có thể là điểm gây tập trung ứng suất.
(5) Các chi tiết lắp ráp bị ảnh hưởng bởi các bề mặt của chúng; ví dụ, độ bền của các mối nối/ mối liên kết dính (Mục 31.3) được tăng lên khi các bề mặt hơi thô nhám.
(6) Bề mặt láng (nhẵn, mịn, bóng phẳng) giúp tiếp xúc điện tốt hơn.
Công nghệ bề mặt liên quan đến (1) xác định các đặc tính của bề mặt, (2) kết cấu bề mặt, (3) tính toàn vẹn (tính nhất quán) bề mặt và (4) mối quan hệ giữa các quy trình sản xuất và đặc tính của kết quả bề mặt (bề mặt sau khi hoàn thành kết quả chế tạo)
2 Yêu cầu kỹ thuật khi gia công tiện
Tiện là một phương pháp gia công phức tạp trong đó các bước thực hiện rất quan trọng để đảm bảo chất lượng và độ chính xác của sản phẩm cuối cùng.
Quy trình tiện đúng cách:
Khi thực hiện tiện CNC, các điều cần thiết sau đây cần cân nhắc để đảm bảo quy trình gia công thành công:
Chuẩn bị và cài đặt máy CNC: trước khi bắt đầu tiện, cần đảm bảo rằng máy CNC được chuẩn bị và cài đặt một cách chính xác để đảm bảo độ chính xác và hiệu suất cao nhất trong quá trình gia công.
Lựa chọn dụng cụ cắt phù hợp: việc lựa chọn dụng cụ cắt phù hợp cho từng bộ phận máy sẽ giúp gia công trở nên nhanh chóng và chính xác hơn, đồng thời giảm thiểu độ hao mòn của dụng cụ cắt.
Thiết lập các thông số gia công: quy trình thiết lập các thông số gia công, bao gồm tốc độ quay, sức ép cắt, chiều sâu cắt, là rất quan trọng để đảm bảo chất lượng sản phẩm đạt yêu cầu.
Theo dõi quá trình gia công: việc theo dõi quá trình gia công và kiểm tra quá trình hoạt động của máy sẽ giúp phát hiện sớm các vấn đề có thể xảy ra và đưa ra giải pháp kịp thời.
Kiểm tra kết quả sau khi tiện: sau khi hoàn thành các bộ phận máy, cần kiểm tra kết quả và đảm bảo rằng chúng đáp ứng được yêu cầu của khách hàng.
Với các điều cần thiết trên, quy trình tiện CNC sẽ trở nên hiệu quả hơn và đảm bảo chất lượng sản phẩm cuối cùng.
Cách gá phôi vào máy tiện: Để gá phôi vào máy CNC để tiện, bạn có thể thực hiện các bước sau: cac-buoc-ga-phoi
Chuẩn bị phôi cần gia công:
Nắm rõ kích thước của phôi (đường kính, chiều dài, độ chính xác…) để lựa chọn mặt kẹp phù hợp
Làm sạch phôi, kiểm tra trạng thái bề mặt và không được bị cong vênh, lệch tâm, lỗi dày mỏng.Chọn kẹp phù hợp (có nhiều loại kẹp khác nhau) và lắp chúng vào máy.
Làm sạch kẹp và mặt bàn:Sử dụng chổi hoặc khăn lau sạch đáy kẹp và mặt bàn, tránh để bụi, dầu, cát, giấy nhám…
Tạo ra một mặt phẳng với độ bám dính vừa phải để giữ ổn định phôi trong quá trình tiện.Gắn và kẹp phôi trong máy:Đặt phôi lên đế kẹp, chắc chắn rằng đáy phôi tiếp xúc đầy đủ với mặt kẹp.
Cài đặt một cách chính xác vị trí và hoạt động của kẹp trong máy tính điều khiển.Sử dụng tay kẹp hoặc trợ lực để kẹp phôi vào trong kẹp, vặn chặt sao cho phôi không bị lệch tâm, nghiêng, xoay.Kiểm tra lại vị trí của phôi trước khi tiến hành gia công.
Lưu ý: Trong giai đoạn lắp và gá phôi vào máy CNC, bạn cần tuân thủ đầy đủ quy định an toàn lao động và được đào tạo bài bản để tránh gây hỏng máy hoặc tai nạn cho chính mình.
DAO TIỆN VÀ ĐẶC ĐIỂM CỦA QUÁ TRÌNH
- Trình bày được cấu tạo dao tiện và chế độ cắt khi tiện.
- Tra bảng, chọn tốc độ cắt, lượng chạy dao, chiều sâu cắt phù hợp với vật liệu gia công, vật liệu làm dao.
- Điều chỉnh được chế độ cắt hợp lý khi tiện thép có độ cứng trung bình.
- Đảm bảo an toàn lao động, vệ sinh công nghiệp.
1.1 Cấu tạo, vật liệu chế tạo dao tiện
2 Chế độ cắt khi tiện
2.1.Vận tốc cắt (tốc độ cắt) V
3 Tra bảng chọn chế độ cắt
3.1 Chọn số vòng quay n (Vg/ph)
3.2 Chọn chiều sâu cắt t (mm)
3.3 Chọn bước tiến S (mm/vg)
4 Thực hành mài dao tiện ngoài
5 Thực hành điều chỉnh chế độ cắt trên máy tiện
5.3 Điều chỉnh chiều sâu cắt
1 Bản chất của quá trình cắt gọt kim loại
Thực chất của quá trình cắt gọt kim loại là lấy đi trên bề mặt của phôi một lớp lượng dư để đạt được hình dáng, kích thước và độ nhám của chi tiết cần có. Trong chế tạo máy người ta sử dụng các dụng cụ cắt khác nhau, nhưng nguyên lý làm việc của chúng tương tự nhau Dụng cụ cắt đơn giản nhất là dao tiện, phần cắt gọt của dao có hình dạng như một cái nêm Dưới tác dụng của lực (lực cơ học của máy) dao sẽ cắt sâu vào bề mặt của phôi và ép nó xuống Tại lớp bị ép này xuất hiện ứng suất trong Dao ấn sâu vào vật, ứng suất trong sẽ vướt quá lực liên kết giữa các phần tử kim loại thì phần tử bị nén sẽ trượt và chuyển động trên mặt thoát của dao Dao tiếp tục chuyển động để cắt gọt thì các phần tử liên tiếp bị nén, trượt và chuyển động tạo thành phoi Tuỳ theo vật liệu gia công mà tạo thành các dạng phoi khác nhau: phoi vụn, phoi bậc, phoi dây.
Các phần tử kim loại trượt theo mặt nghiêng so với mặt chưa gia công 1 góc 1 = 30 40 0 Còn các phần tử kim loại ở bên trong các tinh thể cũng bị xê dịch 1 góc 2 = 60 65 0
Quá trình cắt gọt tuân theo những quy luật nhất định Dựa vào những quy luật này, ta chọn được các yếu tố cần thiết về chế độ cắt, hình dáng hình học của dao, dung dịch bôi trơn.v.v…
Hiện tượng co phoi: Trong quá trình cắt gọt lớp kim loại bị biến dạng và tạo thành phoi Hình dạng của phoi thay đổi, thông thường chiều dài của phoi L ngắn lại, chiều dày tăng lên so với lớp cắt Đó là hiện tượng co phoi, biểu thị bằng hệ số co phoi K.
L0: chiều dài của mặt gia công (khoảng chạy dao) mm.
L: chiều dài của phoi mm
Hệ số K luôn lớn hơn 1 (K = 1,1 10)
Hệ số K càng lớn biến dạng của phoi càng lớn.
Do đó căn cứ vào hệ số K, ta biết được sức bền cắt gọt của kim loại gia công, rút ra những kết luận cần thiết và áp dụng những biện pháp thực tế để làm dễ dàng quá trình cắt gọt.
Bất kỳ phương pháp gia công nào, quá trình hớt bỏ dần lớp lượng dư gia công cơ (quá trình cắt) đều hình thành trên chi tiết ba bề mặt có đặc điểm khác nhau Xét tại một thời điểm nào đó trong quá trình gia công (khi tiện), ba bề mặt trên chi tiết được phân biệt như hình 3.2.
Mặt sẽ gia công là bề mặt của phoi mà dao sẽ cắt đến theo qui luật chuyển động. Tính chất của bề mặt này là tính chất bề mặt phoi.
Mặt đang gia công là bề mặt trên chi tiết mà lưỡi dao đang trực tiếp thực hiện tách phoi Trên bề mặt này đang diễn ra các hiện tượng cơ-lý phức tạp.
Mặt đã gia công là bề mặt trên chi tiết mà dao đã cắt qua Tính chất của bề mặt này là phản ảnh những kết quả của các hiện tượng cơ-lý trong quá trình cắt.
Vùng cắt là phần kim loại của chi tiết vừa được tách ra sát mũi dao và lưỡi cắt cảu dao nhưng chưa thoát ra ngoài Đây là vùng đang xảy ra các quá trình cơ-lý phức tạp.
Mặt đã gia công Mặt đang gia công
Tuỳ thuộc vào phương pháp gia công, tuỳ thuộc vào yêu cầu tạo hình bề mặt, hệ thống công nghệ cần tạo ra những chuyển động tương đối nhằm hình thành nên bề mặt cần gia công.
Những chuyển động tương đối nhằm hình thành bề mặt gia công gọi là chuyển động cắt gọt.
Những chuyển động cắt gọt được phân làm hai loại chuyển động:
1.1 Chuyển động chính và tốc độ cắt v
Chuyển động chính là chuyển động tạo ra phoi và tiêu hao năng lượng cắt lớn nhất.
Chuyển động chính có thể là chuyển động quay tròn như tiện, khoan, phay, mài; cũng có thể là chuyển động tịnh tiến như bào, xọc, truốt
Chuyển động chính có thể là do các cơ cấu chấp hành khác nhau thực hiện Ví dụ do chi tiết thực hiện như trong tiện; do dao thực hiện như trong bào, xọc, khoan, phay. Để đặc trưng cho chuyển động chính, ta sử dụng hai đại lượng:
- Số vòng quay n trong đơn vị thời gian Số đo là vg/ph.
- Tốc độ chuyển động chính hay gọi là vận tốc cắt (tốc độ cắt) ký hiệu là v Đơn vị là m/ph
Tốc độ cắt v là lượng dịch chuyển tương đối giữa dao và chi tiết theo phương vận tốc cắt ⃗ v ứng với một đơn vị thời gian (ph).
Nếu chuyển động chính là chuyển động quay tròn, thì giữa vận tốc cắt (v), số vòng quay n (vg/ph) và đường kính chi tiết D (mm) có quan hệ sau:
Chuyển động phụ là những chuyển động tiếp tục tạo phoi.
Như ta đã biết: lớp lượng dư là một khối không gian, do vậy để tách hết lớp không gian đó thì số chuyển động tối thiểu phải được thực hiện theo ba phương của hệ trục toạ độ không gian vuông góc
Như vậy ngoài chuyển động chính cần phải có hai chuyển động nữa vuông góc với nhau và vuông góc với phương chuyển động chính.
Hai chuyển động này trong cắt gọt kim loại là chuyển động chạy dao và chuyển động theo phương chiều sâu cắt (hình 1.1)
+ Chuyển động chạy dao và lượng chạy dao s Để đặc trưng cho chuyển động chạy dao, thường dùng các đại lượng:
- Lượng chạy dao, ký hiệu là s, là lượng dịch chuyển tương đối giữa dao và chi tiết theo phương chạy dao tương ứng với 1 vòng quay của chuyển động chính. Đơn vị đo là mm/vòng
+ Chuyển động theo phương chiều sâu cắt
Chuyển động theo phương chiều sâu cắt là một chuyển động phụ nhằm cắt hết chiều dày lớp lượng dư gia công cơ.
Chuyển động chiều sâu cắt là chuyển động gián đoạn được thực hiện sau mỗi lần chạy dao. Đại lượng do chuyển động chiều sâu cắt là chiều sâu cắt t, là lượng dịch chuyển tương đối giữa dao và chi tiết theo phương chiều sâu cắt ứng với mỗi lần chạy dao Đơn vị tính là mm.
2 Lực và công suất cắt gọt
2.1 Các lực tác dụng vào dao trong quá trình cắt gọt
TIỆN TRỤ TRƠN NGẮN GÁ TRÊN MÂM CẶP
BA VẤU TỰ ĐỊNH TÂM
- Trình bày đúng yêu cầu kỹ thuật của mặt trụ ngắn và các yêu cầu khác.
- Tiện được trụ trơn ngắn gá trên mâm cặp 3 vấu tự định tâm đúng trình tự, đạt các yêu cầu kỹ thuật, thời gian và an toàn
-Rèn luyện tính kỷ luật, kiên trì, cẩn thận, nghiêm túc, chủ động và tích cực sáng tạo trong học tập.
1 Yêu cầu kỹ thuật đối với trụ trơn:
- Đảm bảo kích thước đường kính, chiều dài trục
- Đảm bảo các vị trí tương quan như: độ đồng tâm, độ vuông góc …
- Đảm bảo chính xác về hình dáng hình học: độ côn, độ ô van…
- Đảm bảo độ bóng bề mặt.
2 Phương pháp tiện trụ trơn ngắn gá trên mâm cặp 3 vấu tự định tâm
Trước khi gia công ta cần phải xác định chiều dài của chi tiết để gá kẹp đúng kỹ thuật.
Ví dụ: gá trên mâm cặp 3 vấu dạng gia công đơn chiếc đối với trục có độ cứng vững tốt ta phải gá phôi có chiều dài từ mặt đầu vấu = L chi tiết + 10 (L của lưỡi cắt chính của dao cắt đứt = 3mm)
Sau đó xác định chiều sâu cắt và số lát cắt căn cứ vào kích thước phôi và kích thước chi tiết.
(Trường hợp dùng cho cả máy có du xích bàn trượt ngang) ta tiến hành như sau:
Cho chi tiết quay (vật gia công) dùng vô lăng bàn trượt ngang đưa dao vào tiếp xúc vật gia công sao cho dao vạch lên vật gia công một vòng tròn mờ và đưa bàn trượt dọc của dao ra khỏi mặt đầu chi tiết.
- Điều chỉnh mặt số du xích về 0 và quay vô lăng bàn trượt ngang để dao tiến về phía đường trục của vật gia công từ đó căn cứ vào vạch của du xích xác định kích thước nhưng luôn lấy nhỏ hơn kích thước của chi tiết cần tiện Sau đó dùng tay quay vô lăng bàn trượt dọc để cho dao ăn vào chi tiết theo hướng dọc khoảng L = 3 ÷ 5mm (kể từ mặt đầu ) và lại lùi dao ra phía phải (phía mặt đầu của chi tiết gia công) n
Tắt máy và đo kích thước phần đã tiện Sau khi đo xem lại cần phải điều chỉnh chiều sâu cắt bao nhiêu nữa (kích thước này xác định theo mặt số và tiện thử) nếu đạt độ chính xác với điều kiện sản xuất nhiều, vị trí dao và ổ bắt dao không thay đổi và du xích chuẩn xác ta chỉ căn cứ vào vạch chuẩn sau khi đã tiện thử và tiến hành gia công các chi tiết sau.
- Trường hợp máy không có du xích ta tiến hành tương tự như vậy và tiện thử nhiều lần để tìm ra kích thước đạt chính xác và đánh dấu để tiến hành gia công chi tiết sau.
- Phương pháp tiện thử có ưu điểm chính xác.
2.2 Phương pháp điều chỉnh bằng du xích
- Điều chỉnh dao để thực hiện chiều sâu cắt gọt phương pháp điều chỉnh du xích căn cứ vào mặt số đã khắc trên du xích và giá trị 1 vạch trên du xích là bao nhiêu? căn cứ vào số vạch đó ta có thể xác định chiều sâu cắt gọt
Trên du xích giữa vít và đai ốc bàn trượt ngang luôn có độ dơ, để độ dơ đó không làm sai lệch độ dịch chuyển của dao khi điều chỉnh dựa vào mặt số thì khi điều chỉnh chiều sâu cắt chỉ điều chỉnh mặt số theo chiều kim đồng hồ.
- Trên thực tế giá trị vạch chia trên du xích bàn dao ngang của các máy tiện là 0,05mm Trên các máy tiện cỡ nhỏ là 0.02,0.025,0.05mm.
- Ví dụ: Trên máy tiện 1A616 ta cần tiện từ Ф 30 ÷ Ф29,2 Giá trị vạch chia du xích là 0,05 nên số vạch cần xoay bàn dao ngang là
Vì toàn bộ mặt số du xích có 200 vạch nên nếu số vạch cần xoay ≥ 200 thì Ta tính như sau:
Vậy khi tiện phải xoay tay quay bàn xe dao ngang đi 1 vòng và 40 vạch kể từ khi mũi dao ở Ф 30.
- Phương pháp sử dụng du xích tiện lợi cho gia công thô (hoặc lát cắt thô) khi gia công chính xác ta sử dụng phối hợp với phương pháp cắt thử:
- Gia công kích thước chiều dài của chi tiết có thể sử dụng:
+ Vạch dấu lên phôi khi đã khỏa mặt đầu (chiều kích thước chiều dài). + Dùng du xích bàn trượt dọc Giá trị trên mỗi vạch du xích là 1mm
Ví dụ:Nếu muốn tiện đoạn trụ dài 30mm, thì ta quay bàn dao dọc đi 30 vạch kể
3 Chế độ cắt khi tiện mặt trụ ngoài:
3.1 Chọn chế độ cắt khi tiện mặt trụ ngoài:
Chiều sâu cắt t (mm) được xác định phụ thuộc vào lượng dư gia công và độ chính xác của chi tiết Thông thường khi tiện thô t = 4 ÷ 6 mm Tiện bán tinh t = 2 ÷ 4, Tiện tinh t = 0,5 ÷ 2mm Bước tiến S( mm / vòng) được xác định phụ thuộc vào độ trơn láng của vật gia công Thông thường khi:
Tốc độ cắt v (m/phút) được chọn phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: vật gia công, vật liệu làm dao, chiều sâu cắt, bước tiến và nước tưới nguội Nhưng yếu tố cơ bản ảnh hưởng đến tốc độ cắt là tuổi thọ của dao.
Tốc độ cắt v trung bình để tiện ngoài được xác định theo bảng dưới đây:( m / phút)
Vật liệu làm dao Vật liệu gia công Dạng gia công
4.Những dạng sai hỏng khi tiện ngoài, nguyên nhân và biện pháp khắc phục
Nguyên nhân Biện pháp khắc phục
Không đúng kích thước về đường kính, chiều dài.
- Do tính toán chiều sâu cắt sai hoặc sử dụng du xích bàn trượt dọc, trượt ngang không đúng do chưa khử hết độ rơ hoặc lấy dấu không chinh xác.
- Sử dụng các dụng cụ đo kiểm không chính đúng.
- Đọc các tri số của dụng cụ đo kiểm sai.
- Tính toán lại chính xác chiều sâu cắt trước khi tiến hành cắt và kiểm tra lại các vị trí đã lấy dấu.
- Kiểm tra, hiệu chỉnh các dụng cụ đo kiểm.
- Quan sát thật chính xác trước khi đọc trị số trên dụng cụ đo.
Chi tiết gia công bị sai lệch và hình dáng hình học như: bị côn, ô van,Tang trống…
- Do tâm trục chính không trùng với tâm ụ động.
-Do đầu trục chính bị rơ, bị đảo…
- Lựa chọn chế độ cắt không hợp lý.
- Do dao cắt bị mòn trong quá trình cắt gọt (vật liệu chế tạo dao không đảm bảo).
-Điều chỉnh cho tâm trục chính trùng với tâm ụ động.
- Kiẻm tra, thay thế (nếu không sử dụng được) vòng bi đỡ đầu trục chính Hiệu chỉnh lại máy, đồ gá và chi tiết gia công cho cứng vững.
- Lựa chọn chế độ cắt cho hợp lý.
- Lựa chọn dao, vật liệu làm dao đảm bảo cho quá trình cắt gọt được hiệu quả và chính xác. Độ bóng, độ nhẵn không đạt
-Do dao mài chưa đúng góc độ và bị mòn trong quá trình cắt.
- Chế độ cắt gọt không đúng.
- Máy móc, thiết bị, đồ gá không đảm bảo độ cứng vững.
- Không sử dụng dung dịch trơn nguội.
-Thay lại dao cắt có góc độ hợp lý để gia công, kiểm tra mài lại dao cắt.
-Lựa chọn chế độ gia công hợp lý.
-Kiểm tra lại độ cứng vững của máy móc, thiết bị, đồ gá đảm bảo cho quá trình gia công.
- Sử dụng dung dịch trơn nguội trong quá trình cắt gọt công.
5.Các bước tiến hành tiện trụ trơn ngắn
- Đảm bảo kích thước ghi trên bản vẽ
- Đảm bảo độ côn, độ ô van.
- Đảm bảo độ nhám bề mặt
- Máy gia công: Máy tiện vạn năng T18A, Co632A, Co636A
- Dụng cụ đo, kiểm: Thước cặp1/20, thước lá 150, pan me 0-25.
- Dụng cụ cắt gọt: Dao tiện mặt đầu, dao tiện ngoài, dao tiện ren thang ngoài.
- Dụng cụ gá: Mâm cặp ba vấu tự định tâm mũi tâm.
- Phôi liệu: Phôi đặc 55, L = 75mm
TT Nội dung bước Sơ đồ bước Chế độ cắt t s n
1 Gá phôi trên mâm cặp
2 Gá dao trong ổ bắt dao
- Gá chi tiết gia công lên mâm cặp 3 chấu.
- Dùng dao đầu cong để khỏa phẳng mặt đầu với lượng dư 1mm.
- Tiện trục trơn có kích thước đường kính
- Tiện trục trơn có kích thước đường kính 35
- Dùng dao đầu cong có góc
Trường Cao đẳng Nghề Tây Ninh – Khoa Cơ khí
TIỆN TRỤ BẬC NGẮN GÁ TRÊN MÂM CẶP 3 VẤU TỰ ĐỊNH TÂM
- Trình bày đầy đủ các yêu cầu kỹ thuật và phương pháp điều chỉnh máy để tiện trụ bậc ngắn gá trên mâm cặp.
- Tiện được trụ bậc gá trên mâm cặp đúng quy trình, yêu cầu kỹ thuật, thời gian và an toàn.
- Rèn luyện tính kỷ luật, kiên trì, cẩn thận, nghiêm túc, chủ động và tích cực sáng tạo trong học tập.
1 Yêu cầu kỹ thuật của trụ bậc
- Đảm bảo các kích thước đường kính, chiều dài bậc.
- Đảm bảo độ đồng trục giữa các đoạn trụ.
- Các bậc trụ phải phẳng và vuông góc với đường trục của chi tiết.
- Đảm bảo độ bóng bề mặt gia công.
2 Phương pháp tiện trụ bậc
Trục bậc là trục có một số đoạn trụ với đường kính và chiều dài khác nhau Để kiểm tra chiều dài đoạn bậc ta có thể dùng thước lá, thước cặp, đuôi đo sâu của thước căp hoặc dưỡng. Để gia công trụ bậc ta căn cứ vào lượng dư gia công, hình dáng và kích thước mà có thể lựa chọn các phương pháp gia công sao cho phù hợp mang lại hiệu quả kinh tế Các phương pháp đó được thực hiện như sau:
- Sử dụng một dao (hình 10 -1)
Sử dụng một dao có nghĩa là ta tuân thủ theo nguyên tắc hoàn chỉnh từng đoạn về kích thước đường kính và chiều dài từ mặt đầu chi tiết trở vào (từ phải qua trái). Nêú bề mặt chi tiết cần độ chính xác và độ trơn nhẵn cao ta có thể tiến hành gia công thô sau đó gia công tinh Đối với phương pháp này nếu sản xuất hàng loạt ta có thể sử dụng cữ chặn dọc và du xích ngang để xác định kích thước.
- Sử dụng nhiều dao (hình 10 - 2)
Trường Cao đẳng Nghề Tây Ninh – Khoa Cơ khí
Trong phương pháp này mỗi con dao thực hiện cắt gọt một đoạn bậc nhất định và tuân thủ theo nguyên tắc một lát cắt cắt hoàn thành đồng thời kích thước đường kính và chiều dài trên một đầu đoạn trục.Phương pháp này áp dụng cho các chi tiết có phôi dạng đúc hoặc rèn dập.
Phương pháp này sử dụng trong sản xuất hàng loạt và sản suất khối nó được thực hiện trên máy chuyên dùng và máy có công suất lớn
- Sử dụng một dao (hình 10 - 3)
Dùng một dao gia công bằng nhiều lát cắt tuân thủ theo nguyên tắc gia công hoàn chỉnh từng kích thước từ đường kính lớn xuống đường kính nhỏ.
Với phương pháp này cũng được dùng trong sản xuất hàng loạt kết hợp với căn, cữ chặn và mặt số của du xích.
Trường Cao đẳng Nghề Tây Ninh – Khoa Cơ khí
- Sử dụng nhiều dao (hình 10 - 4)
Thường áp dụng trong sản xuất hàng loạt, khối
Với phương pháp này sử dụng một lát cắt thực hiện đạt các kích thước đường kính và chiều dài Thường áp dụng cho các chi tiết có phôi dạng thép cán tròn, lượng dư gia công phân bố giữa các bậc chênh lệch không nhiều.
2.3 Phương pháp điều chỉnh dao tiện để thực hiện chiều sâu cắt
Khi tiện trụ bậc, việc điều chỉnh dao tiện để đạt được kích thước yêu cầu bao gồm kích thước đường kính và chiều dài của các bậc.
Xác định kích thước đường kính của các bậc ta thực hiện tương tự như khi gia công trụ trơn
Nếu tiện hàng loạt trục bậc giống nhau, dùng mặt số trên vòng chia độ của bàn trượt ngang để thực hiện từng bậc một Khoảng chia trên mặt số ứng với đường kính của mỗi bậc được đánh dấu trên mặt số.
2.4 Phương pháp xác định kích thước chiều dài của các bậc Đối với máy tiện trên tay quay của bàn xe dao dọc không có vòng khắc vạch cho bước tiến dọc thì chiều dài của đoạn bậc được xác định sơ bộ trước khi tiện bằng các cách sau:
Cách 1: Dùng thước lá để điều chỉnh sơ bộ chiều dài của bậc (hình 10 - 5). Đặt thước lá lên bề mặt của phôi với chiều dài l (chiều dài đoạn bậc cần tiện) quay tay quay bàn xe dao dọc và bàn dao ngang cho mũi dao tiếp xúc vào mặt đầu của thước lá nhưng không chạm vào bề mặt phôi
Cách 2: Dùng thước cặp để điều chỉnh sơ bộ chiều dài của bậc (hình 10 - 6).
Trường Cao đẳng Nghề Tây Ninh – Khoa Cơ khí
Mở khẩu độ thước cặp với chiều dài L-1 sau đó dùng vít hãm hãm chặt mỏ động. Đặt thước cặp lên bề mặt phôi sao cho mỏ động của thước cặp tiếp xúc với mặt đầu của phôi, sau đó điều chỉnh cho lưỡi cắt của dao tiện tiếp xúc vào mỏ tĩnh của thước cặp
Cách 3: dùng thước đo sâu hoặc đuôi đo sâu của thước cặp để điều chỉnh sơ bộ chiều dài của đoạn bậc (hình 10 - 7)
Cách 4: Dùng dưỡng để điều chỉnh sơbộ chiều dài của bậc (hình 10 -8). Đặt mặt bậc của dưỡng áp sát vào mặt bậc của phôi sau đó điều chỉnh lưỡi cắt chính của dao sát tới mặt đầu của dưỡng nhưng không tiếp xúc vào bề mặt của phôi
Trường Cao đẳng Nghề Tây Ninh – Khoa Cơ khí
Sau khi đã điều chỉnh chiều dài đoạn bậc xong giữ nguyên bàn xe dao và bỏ thước ra ngoài Mở máy cho phôi quay tròn, quay tay quay bàn dao ngang từ từ cho mũi dao tiến vào vạch thành một vòng tròn trên bề mặt phôi Sau đó lùi dao ra khỏi bề mặt phôi bằng tay quay bàn trượt ngang và lùi dao ra khỏi mặt đầu của phôi bằng bàn trượt dọc chính.
- Điều chỉnh dao thực hiện chiều sâu cắt để tiện trụ bậc tương tự như khi tiện trụ trơn.
- Khi dao tịnh tiến gần tới đường vạch dấu, phải ngắt chạy dao tự động để thực hiện chạy dao bằng tay cho tới khi lưỡi cắt của dao chạm vào đường vạch dấu, sau đó lùi dao ra bằng bàn trượt ngang và dừng máy để đo chiều dài đoạn bậc vừa tiện. Căn cứ vào trị số trên dụng cụ đo và kích thước chiều dài trên bản vẽ để điều chỉnh dao.
- Mở máy cho phôi quay tròn, đưa mũi dao chạm nhẹ vào bề mặt trụ vừa tiện bằng bàn trượt ngang, quay tay quay bàn trượt dọc để điều chỉnh chiều dài tiện thêm bằng kích thước chiều dài của bậc cho trên bản vẽ. Đối với máy tiện có vòng khắc vạch trên tay quay bàn trượt dọc Để thực hiện chiều dài đoạn bậc, trước tiên điều chỉnh cho lưỡi cắt của dao chạm vào bề mặt đầu của phôi, điều chỉnh vạch số “0” trên vòng chia độ cho trùng với vạch chuẩn.
- Nếu chạy dao dọc bằng tay khi tiện thì quay tay quay bàn trượt dọc và quan sát vòng chia độ cho đến khi đạt được kích thước chiều dài của bậc thì dừng lại.
- Nếu chạy dao dọc tự động bằng bước tiến cơ khí thì trong quá trình dao dịch chuyển cần phải quan sát trị số trên vòng chia độ trên bàn trượt dọc, khi gần tới kích thước chiều dài của bậc cần tiện phải ngắt tự động và quay tay quay bàn trượt dọc cho đến vạch có trị số bằng đúng kích thước ghi trên bản vẽ.
- Để đo chiều dài của bậc có thể sử dụng thước lá, đuôi đo sâu của thước cặp, thước đo sâu hoặc sử dụng căn mầu để kiểm tra
3 Các dạng sai hỏng, nguyên nhân và cách phòng ngừa
Nguyên nhân Cách phòng ngừa
Trường Cao đẳng Nghề Tây Ninh – Khoa Cơ khí
Tiện bề mặt chi tiết có phần chưa cắt gọt
- Lượng dư không đảm bảo
- Kiểm tra lại phôi và so sánh với kích thước trên bản vẽ
- Gá chính xác đảm bảo độ đảo nhỏ nhất
Kích thước đường kính sai
- Đo sai khi cắt thử
- Đo dụng cụ đo kém chính xác
- Khi điều chỉnh kích thước theo mặt số không khử hết độ dơ
- Đo và đọc chính xác
- Kiểm tra dụng cụ trước khi sử dụng
- Khử hết độ dơ khi sử dụng mặt số Dạng ôvan Do trục chính dơ, máy rung, vật gia công không cứng vững
Kiểm tra và chỉnh lại độ dơ trục chính, xử lý độ rung của máy Dạng côn Tâm trục chính không song song với băng máy, do dao mòn
Kiểm tra và điều chỉnh tâm trục chính, mài lại dao khi tiện tinh Độ nhẵn không đạt
Dao cùn Chề độ cắt không hợp lý
Mài lại dao Lựa chọn chế độ cắt hợp lý
4 Các bước tiến hành tiện
Trường Cao đẳng Nghề Tây Ninh – Khoa Cơ khí
- Đảm bảo các kích thước đường kính chiều dài các đoạn bậc.
- Các bề mặt bậc phải phẳng và vuông góc với đường trục của chi tiết.
- Đảm bảo độ đồng trục giữa các đường kinh
- Đảm bảo độ trơn nhẵn như trên bản vẽ.
- Máy gia công: Máy tiện vạn năng T18A, Co632A, Co636A
- Dụng cụ đo, kiểm: Thước cặp1/20, thước lá 150, pan me 0-25.
- Dụng cụ cắt gọt: Dao tiện mặt đầu, dao tiện ngoài.
- Dụng cụ gá: Mâm cặp ba vấu tự định tâm mũi tâm.
- Phôi liệu: Phôi đặc 45, L = 85mm
TT Nội dung bước Sơ đồ bước Chế độ cắt t s n
- Gá chi tiết gia công lên mâm cặp 3 chấu.
- Dùng dao đầu cong để khỏa phẳng mặt đầu với lượng dư
Trường Cao đẳng Nghề Tây Ninh – Khoa Cơ khí
- Tiện trục trơn có kích thước đường kính 40,5 0,1 chiều dài l = 65mm
- Tiện trụ trơn có kích thước đường kính
- Tiện trục trơn có kích thước đường kính 20,5 0,1 chiều dài l = 20mm
- Tiện trục trơn có kích thước đường kính 40 0,1 chiều dài l = 65mm
- Tiện trụ trơn có kích thước đường kính
- Tiện trục trơn có kích thước đường kính 20 chiều dài l
- Dùng dao đầu cong có góc
- Các cạnh còn lại vát cạnh kích thước 1,5 x
Trường Cao đẳng Nghề Tây Ninh – Khoa Cơ khí
