Lựa chọn chế độ cắt 66
1 Công dụng và đặc điểm.
1 Các loại dao phay và công dụng.
2 Cấu tạo dao phay mặt trụ và dao phay mặt đầu.
3 Yếu tố cắt khi phay.
5 Đường lối chọn chế độ cắt khi phay bằng bảng số.
6 Ví dụ về chọn chế độ cắt
2 Cấu tạo của dao chuôt
3 Yếu tố cắt khi chuốt
4 Chọn chế độ cắt khi chuốt
1 Các phương pháp cắt răng.
2 Cấu tạo dao phay lăn răng và xọc răng.
3 Các yếu tố cắt khi lăn và xọc răng.
4 Lựa chọn chế độ cắt khi phay lăn răng và xọc răng.
1 Các phương pháp gia công ren
1 Đặc điểm phương thức và các phương pháp mài.
2 Các loại đá mài và ứng dụng.
3 Cấu tạo đá mài và ứng dụng.
4 Yếu tố cắt Thời gian:0.5 giờ
* Ghi chú: Thời gian kiểm tra lý thuyết được tính bằng giờ lý thuyết, kiểm tra thực hành được tính bằng giờ thực hành.
CHƯƠNG 1: VẬT LIỆU LÀM DAO
Mã chương MH19-01 tập trung vào việc nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm gia công cắt gọt Để đạt được điều này, cần hiểu rõ yêu cầu của vật liệu làm dao, các loại vật liệu dụng cụ cắt, và ứng dụng của chúng trong các điều kiện gia công cụ thể Điều này phù hợp với thiết bị và phương pháp gia công, nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của ngành cơ khí chế tạo.
- Trình bày được tính năng, công dụng của các loại vật liệu làm dao;
- Chọn được vật liệu làm dao phù hợp điều kiện gia công (phần thân dao và lưỡi cắt);
- Rèn luyện tính kỷ luật, kiên trì, cẩn thận, nghiêm túc, chủ động và tích cực sáng tạo trong học tập.
- Nêu và phân tích được các yêu cầu đối với vật liệu làm dao;
- Chủ động tích cực trong học tập
Vật liệu làm dao phải đảm bảo các yêu cầu sau:
Để cắt được các vật liệu gia công có độ cứng cao như thép lá và gang, vật liệu chế tạo dao cần đạt độ cứng vượt trội, thường từ 50 đến 60 HRC.
Dụng cụ cắt phải hoạt động trong điều kiện khắc nghiệt như tải trọng không ổn định, nhiệt độ cao, ma sát lớn và rung động, dễ dẫn đến tình trạng lưỡi cắt bị sứt mẻ Do đó, vật liệu chế tạo dao cần có độ bền cơ học cao, bao gồm sức bền uốn, kéo, nén và va đập, để đảm bảo hiệu suất và độ bền của dụng cụ.
Dụng cụ cắt cần có tính chịu nhiệt cao, đặc biệt ở vùng cắt nơi tiếp xúc giữa dụng cụ và chi tiết gia công, nơi nhiệt độ có thể lên tới 700 ÷ 800 °C hoặc thậm chí hàng ngàn °C do ma sát và biến dạng kim loại Ở nhiệt độ này, vật liệu làm dụng cụ có thể thay đổi cấu trúc, dẫn đến giảm tính năng cắt Do đó, vật liệu dụng cụ cắt phải duy trì tính chất ổn định ở nhiệt độ cao trong thời gian dài.
Để đảm bảo hiệu suất cắt trong điều kiện nhiệt độ cao và ma sát lớn, vật liệu làm dao cần có tính chịu mài mòn cao Mặc dù vật liệu cứng thường có khả năng chống mài mòn tốt, nhưng trong môi trường nhiệt độ cao, hiện tượng chảy dính giữa dao và vật liệu gia công trở thành yếu tố chính gây mòn Thêm vào đó, sự giảm độ cứng của dao do nhiệt độ cao làm tăng cường độ mài mòn, vì vậy việc lựa chọn vật liệu dao với khả năng chịu mài mòn vượt trội là rất quan trọng.
Vật liệu làm dao cần đáp ứng các yêu cầu về công nghệ và kinh tế, bao gồm khả năng dễ dàng trong quá trình sản xuất như rèn, cán và tạo hình bằng cắt gọt Ngoài ra, vật liệu cũng phải có tính thấm tôi cao và dễ dàng trong việc nhiệt luyện để đảm bảo hiệu suất và độ bền của dao.
2 Các loại vật liệu và phạm vi ứng dụng.
- Nêu được đặc tính của các loại vật liệu làm dao;
- Giải thích được các thành phần hóa học có trong mỗi loại vật liệu;
- Lựa chọn được vật liệu làm dao thích hợp trong điều kiện gia công cụ thể;
Chủ động và tích cực trong học tập là rất quan trọng Để thực hiện việc cắt dụng cụ, có thể sử dụng nhiều loại dụng cụ khác nhau, tùy thuộc vào tính cơ lý của vật liệu cần gia công và điều kiện sản xuất cụ thể.
Dưới đây lần lượt giới thiệu làm phần cắt dụng cụ theo sự phát triển và sự hoàn thiện về khảnăng làm việc của chúng
Năm Vật liệu dụng cụ Ve,m/ph Nhiệt độ giới hạn đặt tính cắt 0 C Độ cứng
Thép hợp kim dụng cụ Thép gió
Thép gió(tăng Co và WC)
Cácbitvonfram Hợp kim cứngWC và TiC Kim cương nhân tạo
Gốm Nitrit Bo Hợp kim cứng phủ (TiC)
Thép Cacbon dụng cụ cần có hàm lượng carbon từ 0,7% đến 1,3% để đảm bảo độ cứng, tính chịu nhiệt và chịu mài mòn Đồng thời, lượng phốt pho (P) và lưu huỳnh (S) phải thấp, với P < 0,035% và S < 0,025% Sau khi tôi và ram, thép đạt độ cứng HRC từ 60 đến 62.
- Sau khi ủ độ cứng đạt đượckhoảng HB = 107-217 nên dễ gia công cắt và gia công bằng áp lực
- Độ thấm tôi nên thường tôi trong nước do đó dễ gây ra nứt vỡ nhất là những dụng cụ có kích thước lớn
- Tính chịu nóng kém, độ cứng giảm nhanh khi nhiệt độ đạt đến 200 o –
300 o C ứng với tốc độ cắt 4-5 m/ph
- Khó mài và dễ biến dạng khi nhiệt luyện do đó ít dùng để chế tạo những dụng cụ định hình, cần phải mài theo prôphin khi chế tạo
Dưới đây là bản nêu thành phần hóa học, cơ lý tính và phạm vi ứng dụng của một số mác thép Cácbon dụng cụ thường gặp
Giả sử ta có nhãn hiệuY10A
- Chữ Y: kí hiệu của Cácbon
- Chữ A:kí hiệu của chất lượng tốt (hàm lượng P, S < 0,03%)
- Số10: giá trị trung bình của cácbon trong thép (0,95 - 1,09%)
Ngoài ra còn có các nhãn hiệu khác như Y7,Y8…Y10,Y12 nhưng chất lượng kém hơn(không có chữ A) nên hiện nay ít dùng b Thép hợp kim dụng cụ:
Thép hợp kim dụng cụ là loại thép có hàm lượng Cacbon cao, ngoài ra còn có thêm một số nguyên tố hợp kim với hàm lượng nhất định ( 0.5 – 3%)
Các nguyên tố hợp kim như: Cr, W, Co, V có tác dụng:
- Làm tăng tính thấm tôi của thép
- Tăng tính chịu nóng đến 300 o C, tương ứng với tốc độ cắt cao hơn thép cacbon dụng cụ khoảng 20%
Thành phần hoá học của một số nhãn hiệu thép hợp kim dụng cụ %
Nhóm Nhãn hiệu Kí hiệu
Liên xô cũ C Mn Si Cr W V
Chú thích: C – cacbon, Mn – mangan, Si – silic, Cr – crôm, W – vonram,
Ký hiệu của liên xô cũ: X – Crôm, T – mangan, B – vôngam
Thép hợp kim dụng cụ nhóm I thường dùng chủ yếu để chế tạo các loại dụng cụ dùng để gia công gỗ
Thép hợp kim dụng cụ nhóm II do có lượng Crôm lớn ( 1 – 1.5 %) nên có tính thấm tôi và cắt gọt tốt hơn Loại này chịu nhiệt khoảng 220 – 300 o C
Thép hợp kim dụng cụ nhóm III có độ thám tôi cao và ít thay đổi kích thước khi nhiệt luyện, do đó thường được sử dụng để chế tạo các dụng cụ cắt có độ chính xác cao và hình dáng phức tạp như mũi doa, ta rô, dao chuốt và các loại dụng cụ đo.
Thép hợp kim dụng cụ nhóm IV có hàm lượng Vonfram cao và cấu trúc hạt mịn, mang lại độ cứng vượt trội Mặc dù độ thấm tôi của loại thép này không cao, nhưng nó rất phù hợp để chế tạo các dụng cụ cắt với lưỡi sắc bén, đảm bảo tuổi bền lâu và khả năng gia công hiệu quả cho các vật liệu cứng.
Thép HOP75 là loại thép kim dụng cụ chủ yếu được sử dụng để chế tạo các dụng cụ cầm tay và gia công ở tốc độ thấp Ngoài ra, thép gió (HSS - High Speed Steel) cũng là một loại thép quan trọng trong ngành chế tạo dụng cụ.
Thép gió có độ cắt vượt trội so với các loại thép truyền thống, dẫn đến một cuộc cách mạng trong lĩnh vực cắt gọt và nâng cao năng suất gia công Sự phát triển của thép gió đã thúc đẩy sự ra đời của các máy bán tự động và tự động với tốc độ cao, cải thiện hiệu quả sản xuất.
Thép gió được sản xuất chủ yếu từ thép cacbon với hàm lượng carbon cao hơn Đặc biệt, hàm lượng các nguyên tố hợp kim như Crôm, Vônfram, Côban và Vana di tăng lên đáng kể, trong đó Vônfram là nguyên tố được gia tăng nhiều nhất.
Các nguyên tố hợp kim kết hợp với carbon tạo ra cacbít kim loại có độ cứng cao và khả năng chịu mòn tốt, trong đó cacbít tungsten (WC) là thành phần chính Ở nhiệt độ dưới 600°C, các cacbít này không thoát ra khỏi mạng máctensit, giúp vật liệu duy trì tính cắt tốt.
Crôm chủ yếu giúp tăng độ thấm tôi, trong khi Vanadi tạo ra cacbít với độ cứng cao và khả năng chịu mòn tốt Côban không hình thành cacbít mà hòa tan vào sắt Khi hàm lượng carbon vượt quá 5%, tính chịu nhiệt của thép gió được cải thiện đáng kể.
Ngoài ra còn có các loại thép gió có năng suất cao
Ngoài ra, chất lượng thép gió phụ thuộc rất nhiều vào nhiệt luyện Vì vậy khi nhiệt luyện thép gió cần chú ý một sốđiểm chủ yếu sau:
Không nung nóng thép gió đột ngột đến nhiệt độ cao, (nhiệt độ tôi khoảng
KHOAN - KHOÉT - DOA 1 Công dụng và đặc điểm 67 2 Khoan 69
Khoét 77 4 Doa 82 CHƯƠNG 9 - PHAY 1 Các loại dao phay và công dụng 86
1 Các loại dao phay và công dụng.
Yếu tố cắt khi phay 90 4 Lực cắt khi phay 94 5 Phay thuận và phay nghịch 97
5 Đường lối chọn chế độ cắt khi phay bằng bảng số.
6 Ví dụ về chọn chế độ cắt
2 Cấu tạo của dao chuôt
3 Yếu tố cắt khi chuốt
4 Chọn chế độ cắt khi chuốt
1 Các phương pháp cắt răng.
2 Cấu tạo dao phay lăn răng và xọc răng.
3 Các yếu tố cắt khi lăn và xọc răng.
4 Lựa chọn chế độ cắt khi phay lăn răng và xọc răng.
1 Các phương pháp gia công ren
1 Đặc điểm phương thức và các phương pháp mài.
2 Các loại đá mài và ứng dụng.
3 Cấu tạo đá mài và ứng dụng.
4 Yếu tố cắt Thời gian:0.5 giờ
* Ghi chú: Thời gian kiểm tra lý thuyết được tính bằng giờ lý thuyết, kiểm tra thực hành được tính bằng giờ thực hành.
CHƯƠNG 1: VẬT LIỆU LÀM DAO
Để nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm gia công cắt gọt, cần hiểu rõ yêu cầu của vật liệu làm dao và các loại vật liệu dùng làm dụng cụ cắt Việc áp dụng đúng các loại vật liệu này trong các điều kiện gia công cụ thể, phù hợp với thiết bị và phương pháp gia công, sẽ đáp ứng được yêu cầu ngày càng cao của ngành cơ khí chế tạo.
- Trình bày được tính năng, công dụng của các loại vật liệu làm dao;
- Chọn được vật liệu làm dao phù hợp điều kiện gia công (phần thân dao và lưỡi cắt);
- Rèn luyện tính kỷ luật, kiên trì, cẩn thận, nghiêm túc, chủ động và tích cực sáng tạo trong học tập.
- Nêu và phân tích được các yêu cầu đối với vật liệu làm dao;
- Chủ động tích cực trong học tập
Vật liệu làm dao phải đảm bảo các yêu cầu sau:
Để cắt được các vật liệu gia công trong cơ khí như lá thép và gang, dao cắt cần có độ cứng cao hơn độ cứng của vật liệu đó, thường dao phải đạt từ 50 đến 60 HRC.
Dụng cụ cắt cần có tính bền cơ học cao để hoạt động hiệu quả trong điều kiện khắc nghiệt, như tải trọng lớn không ổn định, nhiệt độ cao, ma sát lớn và rung động Những yếu tố này có thể dẫn đến việc lưỡi cắt bị sứt mẻ, vì vậy vật liệu làm dao cần đạt yêu cầu về sức bền uốn, kéo, nén và va đập để đảm bảo độ bền và tuổi thọ của dụng cụ.
Dụng cụ cắt cần có tính chịu nhiệt cao để duy trì tính chất ổn định ở nhiệt độ cao, đặc biệt là tại vùng cắt nơi tiếp xúc với chi tiết gia công Nhiệt độ trong khu vực này có thể đạt từ 700 đến 800 độ C, thậm chí lên đến hàng ngàn độ C do ma sát và biến dạng kim loại Nếu vật liệu không đủ khả năng chịu nhiệt, cấu trúc của nó có thể bị thay đổi, dẫn đến giảm hiệu suất cắt.
Để đảm bảo hiệu suất cắt trong điều kiện nhiệt độ cao và ma sát lớn, vật liệu làm dao cần có tính chịu mài mòn cao Mặc dù vật liệu cứng thường có khả năng chống mài mòn tốt, nhưng trong môi trường cắt ở nhiệt độ cao, hiện tượng mài mòn chủ yếu xảy ra do sự chảy dính giữa vật liệu dao và vật liệu gia công Hơn nữa, sự giảm độ cứng ở phần cắt do nhiệt độ cao làm gia tăng mức độ mòn, do đó, việc lựa chọn vật liệu có khả năng chịu mài mòn tốt là rất quan trọng.
Vật liệu làm dao cần đáp ứng các tiêu chí công nghệ và kinh tế, bao gồm khả năng dễ dàng trong quá trình sản xuất như rèn, cán và tạo hình bằng cắt gọt Đồng thời, vật liệu cũng phải có tính thấm tôi cao và dễ dàng trong nhiệt luyện để đảm bảo hiệu suất và độ bền của sản phẩm.
2 Các loại vật liệu và phạm vi ứng dụng.
- Nêu được đặc tính của các loại vật liệu làm dao;
- Giải thích được các thành phần hóa học có trong mỗi loại vật liệu;
- Lựa chọn được vật liệu làm dao thích hợp trong điều kiện gia công cụ thể;
Chủ động và tích cực trong học tập là rất quan trọng Để thực hiện việc cắt dụng cụ, có thể sử dụng nhiều loại dụng cụ khác nhau, tùy thuộc vào tính cơ lý của vật liệu cần gia công cũng như điều kiện sản xuất cụ thể.
Dưới đây lần lượt giới thiệu làm phần cắt dụng cụ theo sự phát triển và sự hoàn thiện về khảnăng làm việc của chúng
Năm Vật liệu dụng cụ Ve,m/ph Nhiệt độ giới hạn đặt tính cắt 0 C Độ cứng
Thép hợp kim dụng cụ Thép gió
Thép gió(tăng Co và WC)
Cácbitvonfram Hợp kim cứngWC và TiC Kim cương nhân tạo
Gốm Nitrit Bo Hợp kim cứng phủ (TiC)
Thép Cacbon dụng cụ cần có hàm lượng carbon tối thiểu 0,7% (thường từ 0,7 - 1,3%) để đạt độ cứng, tính chịu nhiệt và chịu mài mòn tốt Đồng thời, lượng photpho (P) và lưu huỳnh (S) phải thấp (P < 0,035%, S < 0,025%) Sau khi tôi và ram, thép có thể đạt độ cứng HRC từ 60 đến 62.
- Sau khi ủ độ cứng đạt đượckhoảng HB = 107-217 nên dễ gia công cắt và gia công bằng áp lực
- Độ thấm tôi nên thường tôi trong nước do đó dễ gây ra nứt vỡ nhất là những dụng cụ có kích thước lớn
- Tính chịu nóng kém, độ cứng giảm nhanh khi nhiệt độ đạt đến 200 o –
300 o C ứng với tốc độ cắt 4-5 m/ph
- Khó mài và dễ biến dạng khi nhiệt luyện do đó ít dùng để chế tạo những dụng cụ định hình, cần phải mài theo prôphin khi chế tạo
Dưới đây là bản nêu thành phần hóa học, cơ lý tính và phạm vi ứng dụng của một số mác thép Cácbon dụng cụ thường gặp
Giả sử ta có nhãn hiệuY10A
- Chữ Y: kí hiệu của Cácbon
- Chữ A:kí hiệu của chất lượng tốt (hàm lượng P, S < 0,03%)
- Số10: giá trị trung bình của cácbon trong thép (0,95 - 1,09%)
Ngoài ra còn có các nhãn hiệu khác như Y7,Y8…Y10,Y12 nhưng chất lượng kém hơn(không có chữ A) nên hiện nay ít dùng b Thép hợp kim dụng cụ:
Thép hợp kim dụng cụ là loại thép có hàm lượng Cacbon cao, ngoài ra còn có thêm một số nguyên tố hợp kim với hàm lượng nhất định ( 0.5 – 3%)
Các nguyên tố hợp kim như: Cr, W, Co, V có tác dụng:
- Làm tăng tính thấm tôi của thép
- Tăng tính chịu nóng đến 300 o C, tương ứng với tốc độ cắt cao hơn thép cacbon dụng cụ khoảng 20%
Thành phần hoá học của một số nhãn hiệu thép hợp kim dụng cụ %
Nhóm Nhãn hiệu Kí hiệu
Liên xô cũ C Mn Si Cr W V
Chú thích: C – cacbon, Mn – mangan, Si – silic, Cr – crôm, W – vonram,
Ký hiệu của liên xô cũ: X – Crôm, T – mangan, B – vôngam
Thép hợp kim dụng cụ nhóm I thường dùng chủ yếu để chế tạo các loại dụng cụ dùng để gia công gỗ
Thép hợp kim dụng cụ nhóm II do có lượng Crôm lớn ( 1 – 1.5 %) nên có tính thấm tôi và cắt gọt tốt hơn Loại này chịu nhiệt khoảng 220 – 300 o C
Thép hợp kim dụng cụ nhóm III nổi bật với độ thám tôi cao và ít thay đổi kích thước khi nhiệt luyện, do đó thường được sử dụng để chế tạo các dụng cụ cắt có độ chính xác cao và hình dáng phức tạp, bao gồm mũi doa, ta rô, dao chuốt và các loại dụng cụ đo.
Thép hợp kim dụng cụ nhóm IV chứa hàm lượng Vonfram cao và hạt mịn, mang lại độ cứng vượt trội Mặc dù độ thấm tôi thấp, loại thép này vẫn được sử dụng để chế tạo các dụng cụ cắt với lưỡi sắc bén, đảm bảo tuổi bền cao và khả năng gia công hiệu quả các vật liệu cứng.
Thép HOP75 là loại thép kim dụng cụ chủ yếu được sử dụng để chế tạo các dụng cụ cầm tay và gia công ở tốc độ thấp Bên cạnh đó, thép gió (HSS - High Speed Steel) cũng là một lựa chọn phổ biến cho các ứng dụng cần độ bền cao và khả năng chịu nhiệt tốt.
Thép gió có độ cắt vượt trội so với các loại thép khác, góp phần cách mạng hóa quy trình cắt gọt và nâng cao năng suất gia công Sự ra đời của thép gió đã thúc đẩy sự phát triển của các máy bán tự động và tự động tốc độ cao.
Nền tảng của thép gió chủ yếu là thép cacbon với hàm lượng cacbon cao hơn so với các loại thép thông thường Đặc biệt, các nguyên tố hợp kim như Crôm, Vônfram, Côban và Vana di cũng được tăng cường đáng kể, trong đó hàm lượng Vônfram tăng lên rõ rệt.
Các nguyên tố hợp kim kết hợp với cácbon tạo ra các cacbít kim loại có độ cứng cao và khả năng chịu mòn tốt, trong đó cacbít tungsten (WC) là thành phần chính Ở nhiệt độ dưới 600 độ C, các cacbít này không thoát ra khỏi mạng máctensit, giúp vật liệu duy trì tính cắt hiệu quả.
Crôm chủ yếu giúp tăng độ thấm tôi cho thép, trong khi Vanadi tạo thành cacbít với độ cứng cao và khả năng chịu mòn tốt Côban không hình thành cacbít mà hòa tan vào sắt, và khi hàm lượng carbon vượt quá 5%, tính chịu nhiệt của thép gió sẽ được cải thiện đáng kể.
Ngoài ra còn có các loại thép gió có năng suất cao
Ngoài ra, chất lượng thép gió phụ thuộc rất nhiều vào nhiệt luyện Vì vậy khi nhiệt luyện thép gió cần chú ý một sốđiểm chủ yếu sau:
Không nung nóng thép gió đột ngột đến nhiệt độ cao, (nhiệt độ tôi khoảng
Đường lối chọn chế độ cắt khi phay bằng bảng số 98
- Nêu được trình tự chọn chế độ cắt khi phay;
- Hứng thú trong học tập.
Trình tự chọn chế độ cắt khi phay
1) Chọn chếđộ cắt khi phay:
Chọn loại dao, đường kính dao, số răng, vật liệu…
Việc chọn chiều sâu cắt phụ thuộc vào lượng dư như khi tiện Nên cần lượng chiều sâu cắt lấy bằng lượng dư để giảm thời gian máy
Các yếu tố quyết định lượng chạy dao là: độ nhẵn, độ chính xác gia công,
Tính chất cơ lý của vật liệu gia công và vật liệu làm dao ảnh hưởng lớn đến tuổi bền của dao phay Độ bền và độ cứng vững của trục gá, cùng với độ cứng vững của hệ thống máy, chi tiết và dao, quyết định hiệu suất làm việc Công suất của máy, độ bền của cơ cấu chạy dao và độ đảo của răng dao cũng là những yếu tố quan trọng cần xem xét để nâng cao hiệu quả gia công.
Lượng chạy dao phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau, vì vậy không thể xác định một công thức chung Trong thực tế, Sz thường lựa chọn dựa trên các số liệu thực nghiệm.
Khi phay ta chọn lượng chạy dao vòng Svòng và Sv có ảnh hưởng quyết định đến độ nhấp nhô bề mặt phay
Khi phay thép (độ bền trung bình) bằng dao phay mặt đầu hợp kim cứng với =5 0 độ nhẵn gia công 2 có thể chọn S = 0.5 0.8 mm/ vg, độ nhẵn 3 chọn S
= 0.2 0.3mm/vg Khi gia công băng dao phay trụ thép gió, độ nhẵn gia công 5 đạt được khi trọn S =1.5 2 mm/vg vàđộ nhẵn khi chọn S =1 2mm/vg
4- Xác định tuổi bền dao phay theo các sổ tay về chế độ cắt Trong đó cần chú ý rằng dao phay làdụng cụ cắt tương đối đắt tiền hơn dao tiện hay mũi khoan, số lần mài sác cho phép lại hạn chế nên tuổi bền của dao phay nên chọn lớn Ví dụ tuổi bền trụng bình của dao phay trụ và mặt đầu 3 4, dao phay đĩa là 2.5 3, dao phay rãnh then 1 1.5 giờ
5- Theo các số liệu đã chọn trên mà xác định tốc độn cắt
6- Tính lực cắt PZ, lực chạy dao PN, momen xoắn và công suất Kiểm tra khả năng máy theo các số liệu tính toán về lực và công suất
Chiều dài trung bình của hành trình dao phay được tính bằng lượng chạy dao (mm), bao gồm chiều dài bề mặt gia công, lượng ăn tới của dao (mm), lượng vượt quá của dao (mm) và số lần chuyển dao.
Lượng ăn tới của dao được tính theo công thức sau:
+ Khi gia công bằng dao phay trụ: n i Z S l l i l S t L
+ Khi phay đối xứng bằng dao phay mặt đầu: l2=0.5(D-d)D 2 -B 2 mm + Khi phay không đối xứng bằng dao phay mặt đầu: l2=t(D-d) mm
1 Công dụng, đặc điểm, phân loại các loại dao phay?
2 Trình bày về các thông số dao phay mặt đầu: các góc dao, các lưỡi cắt?
3 Trình bày về các thông số dao phay trụ: kích thước cơ bản, góc, số răng
4 Thế nào là phay thuận, phay nghịch? Giải thích các trường hợp?
5 Tính và chọn chế độ cắt khi phay?
CH UỐT 1 Khái niệm, công dụng 101
Cấu tạo của ch uốt 103
- Nêu được cấu tạo của dao chuốt;
- Trình bày được thông số hình học của dao và các yếu tố cắt khi chuốt;
- Hứng thú trong học tập.
Hình 10.2: Cấu tạo dao chuốt Ở đây ta lấy dao chuốt lỗ để nghiên cứu cấu tạo của dao
Dao chuốt gồm 7 phần: đầu dao, cổ dao l2, côn chuyển tiếp l3, định hướng phía trước l4, phần cắt l5, phần sửa đúng l6, phần định hướng phía sau l7
Phần đẩu dao l1 dùng để kẹp dao và truyền lực
Phần cổ dao l2 và côn chuyể tiếp l3
Trong phần l4, việc định hướng phía trước cần phải sử dụng định tâm chi tiết trước khi tiến hành cắt Điều này không chỉ giúp cải thiện độ chính xác trong quá trình cắt mà còn bảo vệ dao khỏi tình trạng quá tải do lượng dư ban đầu lớn.
Phần l5 trong quá trình gia công là phần cắt, có nhiệm vụ loại bỏ lượng dư thừa Các răng cắt tại đây được thiết kế với đường kính tăng dần, với một lượng là 2SZ, trong đó SZ là lượng nâng của răng dao chuốt Trên các răng cắt có các rãnh chia phoi, được bố trí xen kẽ giữa răng trước và răng sau, nhằm chia nhỏ phoi thành những đoạn nhỏ, từ đó giảm thiểu biến dạng và lực cắt.
Phần l6 là công cụ sửa đúng, có chức năng điều chỉnh kích thước lỗ và nâng cao độ bóng bề mặt Công cụ này thường có từ 1 đến 8 răng, với kích thước đường kính các răng đồng đều, tương ứng với kích thước lỗ cần gia công Đặc biệt, trên răng sửa đúng không có rãnh chia phôi.
Phần l7 có vai trò quan trọng trong việc định hướng chi tiết khi răng cuối cùng của dao chưa rời khỏi mặt lỗ Mục tiêu chính là tránh hư hỏng bề mặt lỗ và ngăn ngừa tình trạng gãy rãnh dao do chi tiết bị lệch.
Trên toàn bộ dao chuối, phần cắt và phần sửa là yếu tố quan trọng nhất, ảnh hưởng trực tiếp đến độ chính xác và độ bóng của lỗ gia công Kết cấu và hình dáng hình học của răng dao đóng vai trò quyết định trong việc này.
2.2 Thông số hình học dao chuốt a- Góc trước Đo trong mặt phẳng thẳng góc với lưỡi cắt Trị số góc cắt chòn theo vật liệu gia công, chiều dày lớp chuốt, độ bóng vàđộ chính xác của bề mặt gia công Thường lấy = 0 0 18 0
Góc trước ảnh hưởng lớn đến đến lực cắt vàđộ bóng bề mặt gia công trong khi đó ảnh hưởng đến độ mòn, tuổi bền của dao rất ít
Nghiên cứu cho thấy, khi tăng góc trước từ 10° đến 12°, độ bóng bề mặt tăng nhanh chóng (với az < 0.03mm), nhưng nếu góc này vượt quá 12°, tác động đến độ bóng trở nên không đáng kể Dù răng dao chuốt được mài cẩn thận, lưỡi cắt vẫn có bán kính cong rất nhỏ (ρ = 0.008 đến 0.01mm) Khi az < 0.01mm, lớp cắt bị nén chứ không tạo ra phoi, dẫn đến vai trò của góc trước γ không còn hiệu quả trong quá trình cắt Biến dạng của kim loại tăng khi cắt với sZ quá nhỏ, làm giảm độ nóng và độ chính xác gia công, vì vậy không nên chọn sZ < 0.02mm Để thuận tiện trong chế tạo, góc trước γ thường được thiết lập từ 5° đến 20°, tùy thuộc vào tính chất của vật liệu gia công.
Trong thực tế, dao chuốt chỉ được mài sắc ở mặt trước, dẫn đến việc răng sửa không thực hiện cắt lượng dư, thường có góc nghiêng từ 0° đến 5° Điều này giúp đường kính của dao ít bị giảm khi mài lại Ngược lại, đối với răng cắt, góc nghiêng thường lớn hơn.
Góc sau của dao chuốt ảnh hưởng lớn đến tuổi bền và kích thước của dao Chiều dày lớp cắt khi chuốt rất nhỏ, chỉ từ 0,02 đến 0,2 mm, dẫn đến việc dao mòn chủ yếu ở mặt sau Mặc dù nên chọn góc sau lớn để tăng hiệu suất, nhưng điều này làm giảm nhanh chóng đường kính dao sau mỗi lần mài lại Do đó, góc sau của răng dao chuốt thường được thiết kế nhỏ.
+ Đối với răng sửa đúng: = 1 0 2 0
+ Dao chuốt ngoài: = 5 0 10 0 vì nó có thể điều chỉnh kính thước gia công
Hình 10.3: Góc sau dao chuốt ngoài c - Cạnh viền f để tăng tuổi thọ của dao chuốt, trên răng sửa đúng người ta làm cạnh viền f
< 0.2mm, trên răng cắt f < 0.05mm phần cạnh viền mài bóng đến 10 để giảm ma sát với bề mặt gia công.
Các yếu tố cắt 105
- Nêu được các yếu tố khi chuốt;
- Tính toán được các thông số cắt trong điều kiện cụ thể;
- Tự giác, nghiêm túc trong lớp học.
Chiều dày cắt khi chuốt bằng lượng nâng mỗi răng (a = sZ) không được nhỏ hơn 0.02mm Việc giảm chiều dày cắt a sẽ làm tăng biến dạng kim loại, dẫn đến lực cắt tăng và độ bóng bề mặt giảm.
Kích thước quá lớn của A khiến phoi khó cuốn tròn và dễ bị gãy, dẫn đến giảm độ bóng trong gia công Giá trị A lý tưởng nằm trong khoảng 0.02 - 0.03mm, tùy thuộc vào loại vật liệu gia công.
Vật liệu dẻo kém bền chon a lớn và ngược lại
Chiều dài lưỡi cắt tham gia cắt Dao chuốt lỗ tròn b = .D
Dao chuốt rãnh then b = B B chiều rộng cắt
Dao chuốt lỗ then hoa b = n.B n là số rãnh then Để giảm biến dạng phôi, các răng của dao được thiết kế với rãnh chia phoi, giúp phân chia phôi thành từng đoạn Khi đó, chiều rộng cắt cần điều chỉnh bằng cách trừ đi một lượng tương ứng với chiều rộng của rãnh chia phoi.
Diện tích cắt do mỗi răng cắt ra f = a.b mm 2
Tổng diện tích cắt do số răng đồng thời tham gia cắt gọt trong lỗ là F= f.z mm 2
Trong đó : z là số răng đồng thời tham gia cắt z = L/t
L chiều dài mặt được chuốt
Diện tích thay đổi từ Fmin đến Fmax gây ra rung động trong quá trình cắt Để khắc phục hiện tượng này, dao chuốt được thiết kế với bước không đều nhau, giúp tránh va đập lưỡi cắt vào bề mặt gia công theo chu kỳ.
Có thể sử dụng dao chuốt với răng nghiêng một góc từ 10 đến 30 độ để giảm rung động Cần lưu ý rằng giữa răng cắt và răng sửa đúng phải có răng cắt tinh để đảm bảo chất lượng bề mặt gia công và giảm dần tải trọng trên lưỡi cắt của dao chuốt Do đó, độ dày cắt cần giảm dần từ răng cắt thô đến răng cắt tinh và cuối cùng là răng sửa đúng.
Số răng cắt được xác định dựa trên lượng dư gia công và lượng nâng mỗi răng Thông thường, số răng cắt tinh nên nằm trong khoảng từ 2 đến 5 răng, trong khi số răng sửa đúng thường được lấy từ 4 trở lên.
Số lượng răng trong quá trình gia công phụ thuộc vào độ chính xác, với độ chính xác cao cho phép nhiều răng sửa đúng hơn Thông thường, số răng tham gia cắt dao động từ 4 đến 5, không vượt quá 8 răng Nếu số răng tham gia cắt quá lớn sẽ dẫn đến diện tích cắt lớn, gây ra tình trạng máy không đủ công suất và vật liệu chế tạo dụng cụ không đủ bền khi chịu lực cắt lớn.
Bước răng t của dao chuốt có thể xác định theo công thức thực nghiệm (trình bày sau)
1 Công dụng và kết cấu của dao chuốt?
2 Các yếu tố cắt khi chuốt?
1 - CẮT BÁNH RĂNG 1 Khái niệm chung về bánh răng 107 2 Yêu cầu chung của bánh răng 108 3 Các phương pháp và đặc điểm cuả quá trình gia công răng 109
Gia công bánh răng bằng dao phay lăn răng 113 6 Cắt răng bằng dao xọc răng 116
- Trình bày được thông số hình học của dao và phương pháp gia công bánh răng bằng dao phay lăn răng ;
- Tính toán, chọn được chế độ cắt trong điều kiện gia công cụ thể ;
- Có hứng thú trong học tập.
Hình 11.3: Phương pháp phay lăn răng
Gia công bánh răng bằng phương pháp phay lăn răng sử dụng dao phay lăn răng, dựa trên nguyên lý ăn khớp giữa trục vít vô tận và bánh vít Trục vít là dụng cụ cắt với số răng từ 3 đến 5 mm, có các rãnh để tạo mặt trước giúp thoát phoi và hớt lưng răng để tạo góc sau.
Khi phay bánh răng trụ răng thẳng, trục dao cần nghiêng một góc so với mặt đầu của bánh răng Góc này tương đương với góc nâng ren của dao.
Khi phay bánh răng trụ có răng nghiêng với góc nghiêng là , góc giữa trục dao và mặt đầu bánh răng sẽ là Dấu âm (-) được sử dụng khi dao và bánh răng có cùng chiều xoắn, trong khi dấu dương (+) áp dụng khi chúng có chiều xoắn ngược nhau.
Khi phay lăn răng cũng có thể thực hiện bằng một trong hai phương pháp là phay thuận phay nghịch.
Khi phay có thể thực hiện tiến dao theo hai cách là tiến dao theo hướng trục vàtiến dao theo hướng kính rồi tiến dao theo hướng trục.
Răng dao gồm có thiết kế đặc biệt với hai lưỡi ở đỉnh và hai lưỡi cắt bên, trong khi mặt trước được hình thành theo dạng xoắn acsimet Góc trước và góc sau được quy ước đo trong tiết diện thẳng góc với trục dao, với góc cho dao phay tinh là = 0° và cho dao phay thô là = 5° đến 10°.
Góc sau quan hệ với lượng hớt lưng K bằng công thức sau:
Trong đó: D đường kính dao phay.
Số lượng răng của dao phay rất quan trọng, đặc biệt là đối với dao phay lăn răng hợp kim cứng Khi mài sắc, cần phải chừa một cạnh viền dọc theo lưỡi cắt với chiều rộng từ 0.3 đến 0.8 mm và góc trước trên cạnh viền đó để đảm bảo hiệu suất làm việc tối ưu.
5.2.Chế độ cắt. a Chiều sâu cắt:phụ thuộc môđun của bánh răng gia công, công suất máy, độ cứng vững của hệ thống chi tiết – dao – máy và đặc tính gia công (thô hay tinh) Nên tận lưỡi cắt thô trong một lần chạy dao Trường hợp công suất máy và độ cứng vững của hệ thống không đủ thì có thể chọn cắt thô hai lần Lần thứ nhất cắt với chiều sâu 1.4m và lần thứ hai với chiều sâu 0.7m (môđun). b Lượng chạy dao: là lượng dịch chuyển của dao phay dọc trục chi tiết sau một vòng quay của chi tiết gia công (phoi).
Việc chọn lựa dao phay phù hợp phải dựa vào tính chất vật liệu gia công, môđun, độ bóng và độ chính xác của bánh răng Trong quá trình cắt thô, lượng chạy dao phụ thuộc vào độ cứng vững của máy và độ bền của dao Ngược lại, khi cắt tinh, lượng chạy chủ yếu dựa vào độ nhẵn và độ chính xác của bánh răng.
Lượng chạy dao khi gia công thép 45 bằng dao thép gió như sau:
Khi gia công thô bánh răng m = 6 16 trên máy có công suất 5 9 kw
Khi gia công tinh đạt 6 (không qua gia công thô) với m = 1.53 mm
S = 0.5 1.0 mm/vg c.Tốc độ cắt:
Gia công thô bánh răng từ thép 45 bằng dao phay thép gió P18, m = 726 thì tốc độ tính theo công thức sau:
Trong đó: T - là tuổi bền của dao phay lăn răng
Gia công tinh không qua nguyên công thô m = 1.53
Gia công tinh bằng dao phay hợp kim cứng với lượng chạy dao
Trong đó: L chiều dài hành trình của dao
N : số vòng quay của dao trong một phút
Q : số đầu mối của dao 5.4 Lực và công suất cắt:
Diện tích cắt khi phay lăn răng là một lượng thay đổi, do đó lực cắt khi gia công cũng là một lượng thay đổi. ph m m s v T 350 /
Lực vòng trung bình có thể xác định theo công thức thực nghiệm
Trong đo: C p hằng số phụ thuộc vật liệu gia công
M môđun của bánh răng gia công
Các hệ số C P , xp, ypthấy theo bảng sau:
Vật liệu gia công Cp Xp Yp
Lực vòng trung bình cũng có thể xác định từ trị số công suất cắt
Công suất cắt khi gia công bằng dao phay lăn răng một đầu mối, vật liệu gia công là thép 45, được tính bằng công thức:
Trong đó: D là đường kính ngoài của dao phay
5.5 Độ mòn và tuổi bền của dao. Độ mòn cho phép ở dao phay lăn răng cho theo mặt sau Gia công thô thép, độ mài mòn mặt sau qui định trong giới hạn h s = 1,0 ÷ 1,5cm Khi gia công tinh hs= 0,2 ÷ 0,4mm Tuổi bền của dao nằm trong khoảng T0 ÷ 540 phút Mô đun càng lớn nên chọn tuổi bền càng lớn.
6 Cắt răng bằng dao xọc răng.
- Hiểu được đặc điểm và nguyên lý xọc răng;
- Trình bày được phương pháp cắt răng bằng dao xọc răng ;
- Tính toán, chọn được chế độ cắt trong điều kiện gia công cụ thể ;
- Có hứng thú trong học tập.
6.1 Dao xọc răng và các chuyển động của dao xọc răng.
Nguyên lý của xọc răng tương tự như phay lăn răng, dựa trên sự lăn của các răng dụng cụ cắt trên bề mặt các răng của chi tiết.
Hình dạng của dao xọc răng có hai loại đó là dạng một bánh răng tròn xoay và dạng thanh hay còn gọi là dạng răng lược.
Nguyên lý làm việc của dao xọc răng bằng dao xọc dạng tròn xoay được mô tả như trên hình sau:
Hình 11.5: Nguyên lý cắt răng bằng dao xọc
Dao xọc được kết nối với thanh trượt, cho phép thanh trượt di chuyển khứ hồi dọc theo trục nhờ vào cơ cấu culít Cơ cấu này có khả năng điều chỉnh chiều dài hành trình của thanh trượt Trong quá trình hoạt động, dao và chi tiết sẽ chuyển động ngược chiều nhau với tỷ số truyền được xác định dựa trên số răng của dao và chi tiết.
Trong đó: nd– số vòng quay của dao nc– số vòng quay của chi tiết zc – số răng của chi tiết zd –số răng của dao
Khi thực hiện quá trình chạy dao, cần đảm bảo rằng giữa dao và chi tiết có chuyển động hướng kính để tránh ma sát với bề mặt răng của chi tiết Điều này giúp nâng cao hiệu suất cắt và bảo vệ bề mặt chi tiết khỏi hư hại.
4 21 động này nhờ vào cơ cấu (5) thực hiện.
Xọc răng là phương pháp gia công thô bánh tăng Năng suất của phương pháp này không cao
6.2 Chế độ cắt. a Chiều sâu cắt: Được chọn tương tự như trường hợp gia công bằng phay lăn răng b Lượng chạy dao:
Khi xọc răng là lượng chạy dao vòng sau mỗi hành trình kép của dao xọc, đó là chiều dài chạy theo vòng lăn của phôi.
Khi cắt thô bánh răng m =6 ÷ 8 vật liệu bằng thép, dao thép gió máy có công suất: Nđc = 2,6 ÷ 5Kw thì
Khi cắt bánh răng m = 2 ÷ 3 mm với độ nhẵn theo yêu cầu 6
Lượng chạy dao hướng kính để dao xọc đi vào cắt hết chiều cao của răng lấy theo tỷ lệ sau:
Sk=0,1.Svòng (mm/htk) c Tốc độ và tuổi bền:
Các dao cắt răng thường có lớp kim loại mỏng, dẫn đến việc mòn chủ yếu ở mặt sau Đối với dao xọc trong quá trình gia công thô, lượng mài cho phép ở mặt sau dao là từ 0,8 đến 1mm.
Khi gia công tinh: hs = 0,1 – 2mm
Tuổi bền của dao xọc răng khi gia công thô lấy T= 360 phút, gia công tinh T0 phút
Tốc độ cắt khi xọc răng bằng dao xọc thép gió tính theo công thức sau:
Công thức này áp dụng cho gia công một lần chuyển dao, với chiều sâu cắt bằng chiều cao răng gia công Đối với trường hợp cắt nhiều lần, cần tính thời gian máy cho từng lần chuyển dao và cộng dồn các thời gian đó lại Trong công thức, thành phần đầu tiên là thời gian cắt vào (chạy dao theo hướng kính) để hoàn thành chiều cao răng, trong khi thành phần thứ hai là thời gian cần thiết để gia công toàn bộ bánh răng Giá trị n, đại diện cho số hành trình kép trong một phút, được xác định từ công thức: VTB = 1000.
6.3 Lực cắt và công suất cắt.
Trong quá trình cắt, lực xọc răng thay đổi, vì thế để tính toán có thể dùng các trị số lực trung bình và lực cực đại
Khi gia công thép 45 lực cắt trung bình tính theo công thức:
Tính lực cực đại P max = (1,3 – 1,5)PTB
Khi cắt bánh răng ăn khớp trọng lực cực đại tính theo công thức:
Trong đó C – hằng số phụ thuộc vật liệu gia công
Công suất tính theo công thức:
Cà răng 119
- Hiểu được đặc điểm và nguyên lý cà răng;
- Trình bày được phương pháp cà răng ;
- Có hứng thú trong học tập. k S z m k
Cà răng là phương pháp gia công tinh bánh răng trụ, sử dụng dao có hình dạng giống như một bánh răng trụ hoặc thanh răng, đảm bảo ăn khớp không khe hở với bánh răng cần gia công.
Trong quá trình gia công, trục của dao và chi tiết luôn được gá chéo nhau, tạo ra sự ăn khớp giữa chúng Trong đó, dao thực hiện chuyển động quay tròn chủ động, trong khi chi tiết lại có chuyển động bị động.
Dao cà răng có đường kính lớn hơn chi tiết, trên mặt dao có các rãnh để tạo nên các lưỡi cắt và rãnh thoát phoi.
Quá trình cà răng diễn ra khi bề mặt răng của dao cạo tiếp xúc với bề mặt răng của chi tiết, tạo ra một lớp phoi mỏng Thời gian thực hiện cà răng thường kéo dài từ 2 đến 3 phút; nếu quá lâu, mặt răng có thể bị lõm do nhiều nguyên nhân phức tạp.
Năng suất của phương pháp cà răng nói chung là cao Bánh răng gia công có thể đạt cấp chính xác 6 ÷ 7 và độ bóng Ra = 0,32 ÷ 1,25m
Phương pháp này chỉ gia công được các bánh răng chưa tôi có độ cứng nhỏ hơn 35HRC.
Mài răng và vê đầu răng 120 CHƯƠNG 12: CẮT REN 1 Các phương pháp gia công ren 121 2 Ta rô và bàn ren 129 CHƯƠNG 1 3 - MÀI 1 Đặc điểm phương thức và các phương pháp mài 132
- Hiểu được đặc điểm, nguyên lý mài răng và vê đầu răng;
- Trình bày được phương pháp mài răng và vê đầu răng;
- Có hứng thú trong học tập.
Mài răng là một quá trình gia công tinh cần thiết để sản xuất bánh răng có chất lượng cao và độ cứng bề mặt tốt Phương pháp này thường được áp dụng cho các bánh răng có môđun từ 2 đến 10mm Mặc dù năng suất mài răng thấp và chi phí sản phẩm cao, nhưng nó chỉ được sử dụng khi thật sự cần thiết để đảm bảo hiệu quả và độ chính xác.
Bánh răng sau khi mài có thể đạt cấp chính xác 6 ÷ 7 và độ bóng bề mặt răng Ra = 0,32 ÷ 1,25m
Mài răng được thực hiện trên hai nguyên lý cơ bản đó là mài định hình và mài bao hình a Mài định hình:
Mài định hình là phương pháp gia công sử dụng đá mài có biên dạng phù hợp với dạng răng của chi tiết Phương pháp này cho phép mài một bên cạnh của răng trước, sau đó mài cạnh bên còn lại của một rãnh răng Nếu đá mài có biên dạng giống rãnh răng của bánh răng cần gia công, quá trình mài sẽ thực hiện đồng thời cả hai cạnh bên của một rãnh răng Mài bao hình cũng là một kỹ thuật quan trọng trong quá trình gia công.
Mài bao hình sử dụng đá mài dạng trục vít, tương tự như dao phay lăn răng Trong quá trình mài, đá quay tròn trong khi chi tiết (bánh răng) được quay cưỡng bức thông qua một xích truyền động chính xác Độ chính xác của phương pháp này phụ thuộc vào chất lượng của xích truyền động và việc sửa đá mài Phương pháp bao hình có khả năng đạt độ chính xác cao, thường được áp dụng trong gia công các bánh răng có môđun nhỏ.
8.2 Vê đầu răng: Đối với những bánh răng di trượt để thay đổi tỷ số truyền, đầu răng thường được vê tròn hay vót nhọn để ra vào khớp dễ dàng.
Khi vê đầu răng có thể dùng loại dao có dạng như hình sau, và thường thực hiện trên máy chuyên dùng
CHƯƠNG 12: CẮT REN Mã chương MH19-12 Giới thiệu:
Nội dung của chương giới thiệu các phương pháp cắt ren, chế độ cắt khi tiện ren, từ đó lựa chọn vận dụng vào quá trình gia công.
- Trình bày được các phương pháp cắt ren;
- Vẽ được các góc của dao tiện ren ngoài và ren trong;
- Tra được chế độ cắt bằng bảng số;
- Rèn luyện tính kỷ luật, kiên trì, cẩn thận, nghiêm túc, chủ động và tích cực sáng tạo trong học tập.
1 Các phương pháp gia công ren.
- Biết được cấu tạo của dao tiện ren;
- Trình bày được các phương pháp gia công ren, chế độ cắt khi tiện ren và phương pháp tiến dao khi tiện ren;
- Vận dụng để gia công ren trong điều kiện cụ thể;
- Tự giác, hứng thú trong học tập.
1.1 Cắt ren bằng dao tiện ren
Tiện ren là phương pháp gia công ren phổ biến nhất, thực hiện trên máy vạn năng Bằng cách sử dụng dao tiện có lưỡi cắt phù hợp, người ta có thể tạo ra các loại ren như ren tam giác, ren hình thang, ren vuông và ren tròn với đường kính tùy ý.
Dao tiện ren được sử dụng linh hoạt tùy thuộc vào yêu cầu sản xuất và loại máy sử dụng, bao gồm các loại dao như hình vuông, hình thông thường, dao lăng trụ với một hoặc nhiều răng, và dao ren hình đĩa răng lược.
Dao tiện ren hình thang là loại dao phổ biến nhất do thiết kế đơn giản, nhưng tuổi thọ kém vì phải mài cả mặt trước và mặt sau khi mòn Trong khi đó, dao tiện ren hình đĩa và lăng trụ (một răng hay răng lược) chỉ cần mài mặt trước khi mòn, giúp tăng tuổi thọ sử dụng.
Hình 12.1: Nguyên lý cắt ren khi tiện ren
Khi tiện ren, vị trí của lưỡi dao so với bề mặt gia công ảnh hưởng đến độ chính xác của ren và các góc độ của dao trong quá trình cắt.
Bề mặt ren trong mối lắp ghép cơ khí thường là bề mặt vít Ac-si-mét, do đó để đảm bảo độ chính xác hình học của ren, dao tiện ren cần có góc trước = 0 và góc mũi dao trên mặt trước phải bằng góc dạng ren Khi gá dao, cần đảm bảo mặt trước của dao nằm trong mặt phẳng đáy đi qua tâm chi tiết trong quá trình gia công thô Góc có thể điều chỉnh từ 5 đến 25 độ tùy thuộc vào vật liệu gia công và vật liệu dao sử dụng.
Do ảnh hưởng của lượng chạy dao theo bước ren, góc sau ở hai lưỡi bên của dao tiện ren sẽ bị biến đổi Nếu ký hiệu góc sau mài lần lượt là 1 và 2, trong khi góc sau khi cắt được ký hiệu là c1 và c2, thì lượng thay đổi được biểu diễn bằng x.
Nếu kí nhiệu góc sau mài là 1 và2, goá sau khi cắt là c1 vàc2, lượng thay đổi x thì ta có: c1 = 1 + x
Góc sau x chính là góc nâng của đương ren ứng với điểm ren khảo sát trên lưỡi cắt
Nếu ta lấy điểm măn trên đường kính trung của ren để khảo sát:
Trong đó: S bước ren (mm)
D đường kính trung bình của ren (mm)
Trong quá trình cắt ren tam giác, góc sau giữa các cắt c1 và c2 đóng vai trò quan trọng Thường thì góc x sẽ nhỏ, thường nhỏ hơn 2-3 độ, vì vậy có thể bỏ qua thể hiện của góc này.
Để đơn giản hóa quá trình chế tạo, chúng ta thường bỏ qua đồng thời và giả định góc sau mài ở hai đầu lưỡi bên bằng nhau và bằng góc sau khi cắt.
Khi cắt ren hình thang, ren vuông hoặc các rãnh xoắn có bước lớn, góc x thường có giá trị lớn Do đó, cần đảm bảo góc sau tối thiểu khi cắt ở tiết diện chính A-A và B-B khoảng 2-3 độ Điều này có nghĩa là khi mài, phải đảm bảo góc sau ở lưỡi trái (A) và lưỡi cắt phải (B) đạt yêu cầu.
cA và cB là góc sau trong quá trình cắt đo trong tiết diện pháp với lưỡi cắt trái và phải
Nlà lượng chênh lệch giữa góc sau tĩnh và động trong tiết diện pháp. tgN= tgx sin
: là góc hình dạng của ren
Trong gia công thô, để tránh việc mài lại hai góc sau khác nhau và cải thiện điều kiện cắt ở lưỡi cắt bên phải (với góc trước có giá trị âm), ta cần quay dao tiện quanh trục của nó một góc Nhờ đó, góc sau trong quá trình cắt ở cả lưỡi trái và phải sẽ trở nên bằng nhau.
+ Sơ đồ cắt ren khi tiện ren:
Cắt ren theo các sơ đồ khác nhau ảnh hưởng đến độ chính xác và tuổi bền của sản phẩm Người ta có thể thực hiện cắt ren dựa trên những sơ đồ cắt cụ thể để đảm bảo chất lượng và hiệu quả.
Hình 12.2: Sơ đồ cắt ren
Các ph ương pháp mài 134
- Nêu được đặc điểm của các phương pháp mài;
- Trình bày được các phương pháp mài trụ ngoài, mài không tâm, mài mặt trụ trong, mài phẳng, mài định hình;
- Vận dụng trong điều kiện gia công cụ thể.
Mài là một phương pháp gia công hiệu quả, có khả năng xử lý nhiều loại bề mặt như mặt phẳng, mặt trụ trong, mặt trụ ngoài, mặt côn và các bề mặt định hình Tùy thuộc vào hình dạng của bề mặt cần gia công, các phương pháp mài sẽ được phân loại phù hợp.
- Mài bề mặt dịnh hình.
Khi mài mặt trụ ngoài ta có thể thực hiện bằng một trong hai phương pháp là mài có tâm và mài không tâm a) Mài có tâm:
Hình 13.2: Nguyên lý mài vô tâm
Chi tiết được gắn vào hai lỗ tâm hoặc một đầu vào mâm cặp và đầu kia vào mũi chông tâm Quá trình mài có tâm gia công áp dụng cho trục trơn, trục bậc, bề mặt côn, cũng như các rãnh trên bề mặt trụ ngoài và góc lượn.
Khi mài có tâm, chi tiết và đá quay ngược chiều nhau tốc độ quay của đá rất lớn gấp khoảng 100 lần so với tốc độ của chi tiết.
Mài có tâm thường thực hiện chay dao dọc với chiều sâu rất nhỏ, từ 0,005 đến 0,2 mm Để đạt được chiều sâu cắt lớn hơn, cần vát côn đá mài với góc côn từ 2 đến 3 độ Đối với trục ngắn có đường kính lớn, việc chạy dao ngang là lựa chọn tối ưu Phương pháp này yêu cầu độ cứng vững của chi tiết tốt, đá mài có chiều rộng lớn và cần sửa đá thật chính xác Chạy dao ngang cũng được áp dụng khi mài bề mặt định hình tròn xoay.
Khi gia công mặt đầu và mặt trụ ngoài của trục bậc bằng đá, việc ăn dao xiên có thể được thực hiện Tuy nhiên, tốc độ cắt không đồng đều ở các điểm tiếp xúc giữa đá và chi tiết dẫn đến tình trạng đá mòn không đều Hệ quả là mặt trụ dễ bị côn và mặt đầu không thẳng góc với mặt trụ.
Trường hợp khi mài mặt côn thì ta có thể gá chi tiết hay đá mài như hình sau b) Mài không tâm:
Mài không tâm là sử dụng bề mặt đang gia công để làm chuẩn định vị cho chi tiết gia công.
Sơ đồ của mài không tâm được mô tả trên hình
Hình 13.3: sơ đồ mài không tâm
Chi tiết (1) được đặt giữa hai đá mài (3) và (4), trong đó đá mài (3) có nhiệm vụ dẫn động và truyền chuyển động cho chi tiết Đá (4) có đường kính gấp đôi đá dẫn và tốc độ quay lớn hơn 100 lần so với đá dẫn Chi tiết (1) được hỗ trợ bởi thanh đỡ (2), giữ cho chi tiết có tâm cao hơn tâm của hai đá mài với khoảng cách d, trong đó d là đường kính chi tiết, nhưng không vượt quá 10 ÷ 15mm Thanh dẫn thường được vát để tạo điều kiện cho chi tiết áp sát vào bánh dẫn Khi mài không tâm, chi tiết thực hiện chuyển động dọc tự động nhờ vào góc nghiêng giữa trục bánh dẫn và trục chi tiết, với giá trị góc = 1 ÷ 6 0 Để cải thiện tiếp xúc giữa đá dẫn và chi tiết, bánh dẫn thường có dạng hypepolôit Phương pháp mài không tâm có những đặc điểm riêng biệt.
- Giảm được thời gian phụ (thời gian gá đặt) và thời gian công chuẩn.
- Dễ tự động hoá quá trình công nghệ.
- Độ cứng vữ gá đặt cao hơn mài có tâm.
- Chủ yếu dùng để gia công trục trơn.
Khi mài trụ trong, đường kính của đá mài cần nhỏ hơn đường kính của lỗ mài, thường được chọn bằng 0,7 – 0,9 đường kính lỗ Quá trình mài mặt trụ trong có thể thực hiện bằng hai phương pháp: mài có tâm và mài không tâm.
Hình 13.4: Sơ đồ mài có tâm
Mài lỗ có tâm có hai phương pháp gá đặt chi tiết Phương pháp đầu tiên là kẹp chặt chi tiết trên mâm cặp, cho phép chi tiết quay tròn trong khi trục đá cũng quay, thực hiện cả chuyển động chạy dao dọc và ngang Cách gá đặt này thường được áp dụng cho việc mài các chi tiết nhỏ, các mặt tròn xoay và các vật dễ gá trên mâm cặp.
Phương pháp thứ hai trong gia công là việc gá cố định chi tiết trên bàn máy, cho phép trục mang đá thực hiện các chuyển động cần thiết như quay tròn, chạy dao dọc hoặc ngang, và hành trình quanh tâm lỗ gia công để cắt hoàn toàn bề mặt chu vi lỗ Chuyển động hành trình của đá ở phương pháp này thay thế cho chuyển động quay tròn của chi tiết gia công trong phương pháp đầu tiên Phương pháp này rất tiện lợi cho việc gia công các chi tiết lớn như thân động cơ, hộp, và các chi tiết cồng kềnh.
Chi tiết được giữ và tạo chuyển động quay thông qua hai bánh đỡ và bánh đá dẫn Bánh đá dẫn có đường kính lớn hơn nhiều so với bánh đỡ, giúp đá mài chuyển động quay tròn và thực hiện các chuyển động chạy dao hiệu quả.
Khi mài không tâm, bể mặt ngoài củ chi tết là mặt chuẩn định vị nên trước khi mài phải gia công tinh hoặc bán tinh bề mặt này
Phương pháp gia công này mang lại năng suất cao và độ chính xác cùng độ đồng tâm tốt, đặc biệt thích hợp cho việc gia công các bạc có thành mỏng Nó cũng cho phép gia công lỗ côn bằng cách nghiêng trục đá so với trục của lỗ một góc nhất định, phụ thuộc vào độ côn của lỗ.
Hình 13.5: Sơ đồ mài phẳng
Khi mài mặt phẳng có thể sử dụng đá mài mặt trụ hay đá mài mặt đầu.
Mài bằng đá mài mặt trụ mang lại độ chính xác và độ bóng bề mặt cao nhờ khả năng thoát phoi, thoát nhiệt và tưới dung dịch trơn nguội dễ dàng vào khu vực gia công Đá mài hoạt động theo chuyển động quay tròn, trong khi bàn máy di chuyển thẳng theo chiều dọc để cắt hết chiều dài chi tiết và sau đó chuyển động ngang để hoàn thành chiều rộng Ngoài ra, bàn máy cũng có thể quay tròn Tuy nhiên, phương pháp này có năng suất không cao do diện tích tiếp xúc giữa đá mài và chi tiết không lớn.
Mài mặt phẳng bằng đá mài mặt đầu mang lại năng suất cao hơn do diện tích tiếp xúc lớn, nhưng gặp khó khăn trong việc thoát phoi, thoát nhiệt và tưới dung dịch, dẫn đến độ chính xác và độ bóng bề mặt kém hơn Để cải thiện việc thoát phoi và nhiệt, có thể nghiêng mặt đá so với mặt phẳng gia công từ 2-4 độ, tuy nhiên, điều này cũng làm giảm độ bóng bề mặt do xuất hiện các vết mài và lỗ hổng Mài mặt phẳng là phương pháp gia công tinh cho các bề mặt đã được phay hoặc bào và có thể đã qua quá trình nhiệt luyện.
Mài mặt phẳng có thể đạt độ chính xác từ 5 đến 7, với độ bóng Ra từ 0,2 đến 1μm Đối với mài tinh, độ chính xác có thể đạt từ 3 đến 4, và độ bóng Ra từ 0,025 đến 0,4μm Độ chính xác, độ bóng và công suất mài phụ thuộc vào nhiều yếu tố, bao gồm độ cứng vững của máy mài, kích thước hạt mài, loại chất dính kết và chế độ cắt trong quá trình mài.
Mài định hình là quá trình sử dụng đá mài có hình dạng tương tự như bề mặt gia công, bao gồm bề mặt tròn xoay hoặc mặt định hình thẳng (rãnh) Trong quá trình mài, cần tiến dao ngang cho bề mặt tròn xoay và tiến dao dọc cho các chi tiết có mặt định hình thẳng Để đạt được kết quả chính xác, việc sửa đá mài theo hình dáng yêu cầu là rất quan trọng.
- Hiểu được cấu tạo của đá mài;
Đá mài là một dụng cụ cắt đặc biệt với nhiều lưỡi cắt khác nhau về kích thước và hình dáng Nó được cấu tạo từ các hạt mài và chất dính kết, trong đó hạt mài đóng vai trò quan trọng như một lưỡi cắt Các hạt mài được chế tạo từ nhiều loại vật liệu như kim cương, cacbit Silic (SiC), oxit nhôm (Al2O3) và cacbit bo (B4C), đảm bảo hiệu suất cắt tối ưu.