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
Mã chương MH19-01 giới thiệu tầm quan trọng của việc hiểu rõ yêu cầu vật liệu làm dao và các loại vật liệu dụng cụ cắt trong gia công cắt gọt Để nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm, cần áp dụng các vật liệu phù hợp với điều kiện gia công cụ thể, thiết bị và phương pháp chế tạo, 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:
Vật liệu làm dao cần có độ cứng cao hơn độ cứng của vật liệu gia công, thường là lá thép hoặc gang, để đảm bảo khả năng cắt hiệu quả Độ cứng của dao thường đạt từ 50 đến 60 HRC, giúp tăng cường hiệu suất trong quá trình gia công cơ khí.
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 Điều này giúp giảm thiểu tình trạng lưỡi cắt bị sứt mẻ Vì vậy, vật liệu chế tạo dao phải có độ bền cơ học tốt, bao gồm sức bền uốn, kéo, nén và va đập.
Dụng cụ cắt cần có tính chịu nhiệt cao để duy trì độ ổn định ở nhiệt độ từ 700 đến 800 độ C, thậm chí có thể lên đến hàng ngàn độ C tại vùng cắt Nhiệt độ cao do biến dạng kim loại và ma sát có thể làm thay đổi cấu trúc vật liệu, dẫn đến giảm tính năng cắt Do đó, vật liệu làm dụng cụ cắt phải đảm bảo khả năng chịu nhiệt tốt để hoạt động hiệu quả trong thời gian dài.
Dao cắt cần có tính chịu mài mòn cao để hoạt động hiệu quả trong điều kiện nhiệt độ cao và ma sát lớn Mặc dù vật liệu cứng thường có khả năng chống mài mòn tốt, nhưng khi cắt ở nhiệt độ cao, hiện tượng chảy dính giữa vật liệu dao và vật liệu gia công trở thành yếu tố chính gây mòn Hơn nữa, độ cứng của dao giảm do nhiệt độ cao, dẫn đến hiện tượng mòn diễn ra mạnh mẽ hơn Do đó, việc lựa chọn vật liệu cho dao cắt là rất quan trọng để đảm bảo độ bền và hiệu suất trong quá trình gia công.
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 rèn, cán và tạo hình bằng cắt gọt Ngoài ra, vật liệu này 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 phần 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 khả năng làm việc của chúng
Năm Vật liệu dụng cụ Ve,m/ph Nhiệt độ giới hạn đặt tính cắt 0 C Độ cứng HRC
Thép Cacbon dụng cụ Thép hợp kim dụng cụ
Thép gió Thép cải tiến Thép gió(tăng Co và WC) Hợp kim cứng Cácbitvonfram Hợp kim cứngWC và TiC Kim cương nhân tạo
Gốm Nitrit Bo Hợp kim cứng phủ (TiC)
Để đạt được độ cứng, tính chịu nhiệt và chịu mài mòn cho thép cacbon dụng cụ, hàm lượng carbon phải từ 0,7% đến 1,3%, trong khi lượng phospho và lưu huỳnh cần được giữ ở mức thấp (P < 0,035%, S < 0,025%) Sau khi tôi và ram, độ cứng của thép có thể đạt từ HRC 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 %
Kí hiệu Liên xô cũ
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 khả năng chịu nhiệt tốt và ít biến đổi kích thước khi được 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 dụng cụ đo lường khác.
Thép hợp kim dụng cụ nhóm IV, với hàm lượng Vonfram cao và hạt mịn, mang lại độ cứng vượt trội Mặc dù có độ thấm tôi thấp, loại thép này rất phù hợp để chế tạo các dụng cụ cắt có lưỡi sắc bén, giúp gia công hiệu quả các loại vật liệu cứng và đảm bảo tuổi bền cao.
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 Trong khi đó, thép gió (HSS – High Speed Steel) được biết đến như thép cao tốc, thường được ứng dụng trong các công việc đòi hỏi tốc độ cao và độ chính xác.
Thép gió, với tính cắt vượt trội, đã 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, nhưng với hàm lượng cacbon cao hơn Đặc biệt, hàm lượng các nguyên tố hợp kim như Crôm, Vônfram, Côban và Vana di cũng tăng lên đáng kể, trong đó Vônfram là yếu tố tăng cường quan trọng nhất.
Các nguyên tố hợp kim kết hợp với cácbon 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 của 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 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 số điểm 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 chế độ 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 trực tiếp 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, đóng vai trò quan trọng trong hiệu suất gia công Công suất của máy, độ bền của cơ cấu chạy dao, và độ đảo của răng dao cũng là những yếu tố quyết định đến hiệu quả và độ chính xác của quá trình gia công.
Lượng chạy dao phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau, vì vậy không thể xác định một công thức chung để tính toán Trong thực tế, các kỹ sư thường dựa vào số liệu thực nghiệm để lựa chọn lượng chạy dao phù hợp.
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 và độ nhẵn khi chọn S =1 2mm/vg
Để xác định tuổi bền của dao phay, cần tham khảo các sổ tay về chế độ cắt, lưu ý rằng dao phay có giá thành cao hơn so với dao tiện và mũi khoan Số lần mài sắc cho phép của dao phay cũng bị hạn chế, vì vậy tuổi bền nên được chọn ở mức lớn hơn Cụ thể, tuổi bền trung bình của dao phay trụ và mặt đầu là từ 3 đến 4 giờ, dao phay đĩa từ 2.5 đến 3 giờ, và dao phay rãnh then từ 1 đến 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 xác định theo lượng chạy dao (mm), bao gồm chiều dài bề mặt gia công (l2), lượng ăn tới của dao (mm), lượng vượt quá của dao (l1) và số lần chuyển dao (i).
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?
CHUỐT 1 Khái niệm, công dụng 101
Cấu tạo của chuốt 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
Phần l4: Định hướng phía trước là việc sử dụng định tâm chi tiết trước khi cắt, nhằm bảo vệ dao khỏi tình trạng quá tải do lượng dư ban đầu lớn.
Phần l5 là phần cắt, có nhiệm vụ loại bỏ lượng dư thừa Các răng cắt trong phần này có đường kính tăng dần, với mỗi răng cách nhau một khoảng 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, giúp chia nhỏ phoi thành những đoạn nhỏ hơn, từ đó giảm biến dạng và lực cắt.
Phần l6 là phần sửa đúng, có tác dụng điều chỉnh kích thước lỗ và tăng độ bóng bề mặt Trên phần này có khoảng 1 đến 8 răng, với kích thước đường kính các răng đều bằng nhau và 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 ra khỏi mặt lỗ Mục tiêu chính là tránh hư hỏng bề mặt lỗ và ngăn ngừa gãy rãnh dao do chi tiết bị lệch.
Trên toàn bộ dao chuối, phần cắt và phần sửa giữ vai trò quan trọng nhất Độ chính xác và độ bóng của lỗ gia công chủ yếu phụ thuộc vào kết cấu và hình dáng hình học của răng dao.
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 và độ chính xác của bề mặt gia công Thường lấy = 0 0 18 0
Góc trước có ảnh hưởng đáng kể đến lực cắt và độ bóng của bề mặt gia công, trong khi tác động của nó đến độ mòn và tuổi thọ của dao là không đáng kể.
Thực nghiệm cho thấy rằng, tăng góc trước từ 10° đến 12° sẽ làm tăng độ bóng nhanh chóng khi az < 0.03mm, nhưng nếu góc trước vượt quá 12°, ảnh hưởng đến độ bóng không còn đáng kể Mặc 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 và không tạo ra phoi, cho thấy vai trò của góc trước γ trở nên không hiệu quả trong quá trình cắt Biến dạng kim loại tăng khi cắt với sZ quá nhỏ, dẫn đến giảm độ nóng và độ chính xác gia công; do đó, không nên chọn sZ < 0.02mm Để dễ dàng chế tạo, người ta thường chọn góc trước γ 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 Do đó, đối với răng sửa, việc cắt lượng dư thường được thực hiện với góc nghiêng từ 0° đến 5°, nhằm giảm thiểu sự hao mòn đường kính của dao 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, nhưng điều này sẽ làm giảm nhanh chóng đường kính của 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 được xác định bởi lượng nâng mỗi răng (a = sZ) và không được nhỏ hơn 0.02mm Nếu chiều dày cắt a quá nhỏ, sẽ dẫn đến biến dạng kim loại tăng, làm gia tăng lực cắt và giảm độ bóng bề mặt.
Kích thước a quá lớn sẽ khiến phoi khó cuốn tròn và dễ dàng bị gãy, từ đó làm giảm độ bóng của bề mặt gia công Kích thước a tối ưu nên 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 số rãnh then giúp giảm biến dạng phôi Các răng trên dao được thiết kế với rãnh chia phoi để phân chia phôi thành từng đoạn Khi đó, chiều rộng cắt cần 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 cắt thay đổi từ Fmin đến Fmax có thể gây ra rung động trong quá trình gia công Để khắc phục hiện tượng này, người ta thiết kế dao chuốt với bước không đều, giúp lưỡi cắt không va đập vào bề mặt gia công theo chu kỳ Ngoài ra, việc sử dụng dao chuốt với răng nghiêng một góc từ 10 đến 30 độ cũng giúp 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 tải trọng trên lưỡi cắt, do đó, độ dày cắt cần giảm dần từ răng cắt thô đến răng cắt tinh và cuối cùng đến răng sửa đúng.
Số răng cắt được xác định dựa trên giá trị của lượng dư gia công và lượng nâng mỗi răng az Số răng cắt tinh thường dao động từ 2 đến 5 răng, trong khi số răng sửa đúng thường lấy từ 4 trở lên.
Số răng của dụng cụ cắt thường từ 4 đến 5, không vượt quá 8 răng, tùy thuộc vào độ chính xác gia công; độ chính xác càng cao thì số răng sửa đúng càng nhiều Nếu số răng tham gia cắt quá lớn, diện tích cắt sẽ tăng, dẫn đến máy không đủ công suất và vật liệu chế tạo dụng cụ không đủ bền khi phải chịu lực cắt quá 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?
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
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 kỹ thuật gia công tinh bánh răng trụ, sử dụng dao có hình dạng bánh răng trụ hoặc thanh răng khớp với bánh răng cần chế tạo mà không có khe hở.
Trục của dao và chi tiết luôn được gá chéo nhau, tạo ra chuyển động ăn khớp giữa chúng Trong quá trình này, dao thực hiện chuyển động quay tròn chủ động, trong khi chi tiết thực hiện 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 quá trình này thường từ 2 đến 3 phút; nếu kéo dài hơn, 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 13 - MÀI 1 Đặc điểm phương thức và các phương pháp mài 132 2 Các phương pháp mài 134
- 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 quá trình gia công tinh nhằm tạo ra các bánh răng có chất lượng và độ cứng bề mặt cao Phương pháp này thường được áp dụng cho bánh răng có môđun từ 2 đến 10mm Mặc dù năng suất mài răng thấp và chi phí sản phẩm cao, nhưng nó vẫn được sử dụng khi cần thiết để đảm bảo độ chính xác và độ bền của bánh răng.
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 hình dạng răng của chi tiết Quá trình mài có thể thực hiện bằng cách sử dụng một viên đá để mài một bên cạnh răng trước, sau đó mài cạnh bên còn lại của một rãnh răng Nếu đá mài có biên dạng giống với rãnh răng của bánh răng cần gia công, thì quá trình mài sẽ đồng thời mài cả hai cạnh bên của một rãnh răng Mài bao hình cũng là một kỹ thuật quan trọng trong quá trình gia công này.
Mài bao hình sử dụng đá mài dạng trục vít, tương tự như dao phay lăn răng, với đá quay tròn và chi tiết (bánh răng) quay theo xích truyền động chính xác Độ chính xác của phương pháp này phụ thuộc vào 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 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, thực hiện trên máy vạn năng Bằng cách sử dụng dao tiện với hình dạng lưỡi cắt phù hợp, có thể tạo ra các loại ren như tam giác, hình thang, vuông và tròn với đường kính tùy ý.
Dao tiện ren được sử dụng tùy thuộc vào yêu cầu sản xuất và loại máy sử dụng Các loại dao tiện ren bao gồm dao hình vuông, dao hình thông thường, dao hình lăng trụ với một hoặc nhiều răng, và dao ren hình đỉa răng lược.
Dao tiện ren hình thang được sử dụng phổ biến nhờ vào thiết kế đơn giản, nhưng tuổi thọ kém do cần mài cả mặt trước và mặt sau khi mòn Ngược lại, dao tiện ren hình đĩa và lăng trụ (một răng hoặc răng lược) có tuổi thọ cao hơn vì chỉ cần mài mặt trước khi bị mòn.
Hình 12.1: Nguyên lý cắt ren khi tiện ren
Khi thực hiện tiện ren, vị trí tương đối của lưỡi dao so với bề mặt gia công ảnh hưởng trực tiếp đến độ chính xác của ren và các góc độ của dao trong quá trình cắt.
Bề mặt ren trong các mối lắp ghép cơ khí thường là bề mặt vít Ac-si-mét, do đó cần đảm bảo độ chính xác hình học của ren Dao tiện ren phải có góc trước = 0 và góc mũi dao trên mặt trước 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 trước có thể được điều chỉnh từ = 5 ÷ 25 độ tùy thuộc vào vật liệu gia công và vật liệu của dao.
Do ảnh hưởng của lượng chạy dao (bằng bước ren), góc sau ở hai lưỡi bên của dao tiện ren bị thay đổi Ký hiệu góc sau mài lần lượt là 1 và 2, trong khi góc sau khi cắt được ký hiệu là c1 và c2 Sự thay đổi này được biểu thị bằng lượng 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 góc cắt c1 và c2 đóng vai trò quan trọng Thông thường, góc x thường nhỏ, thường nhỏ hơn 2-3 độ, do đó có thể bỏ qua yếu tố này trong quá trình cắt.
Để đơn giản hóa quá trình chế tạo, chúng ta cần bỏ qua việc mài góc sau ở hai đầu lưỡi bên sao cho chúng bằng nhau và tương ứng với góc sau khi cắt.
Khi cắt ren hình thang, ren vuông hoặc các rãnh xoắn có bước lớn, góc mài thường có giá trị lớn, vì vậy cần đảm bảo góc sau tối thiểu ở tiết diện chính A-A và B-B khoảng 2-3 độ Điều này có nghĩa là khi mài, góc sau của lưỡi trái (αA) và lưỡi cắt phải (αB) phải được kiểm soát chặt chẽ để đạt hiệu quả tối ưu trong quá trình cắt.
cA và cB là góc sau trong quá trình cắt đo trong tiết diện pháp với lưỡi cắt trái và phải
N là lượng chênh lệch giữa góc sau tĩnh và động trong tiết diện pháp tgN= tgx sin
: là góc hình dạng của ren
Trong quá trình 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 âm, cần thực hiện việc quay dao tiện quanh trục một góc Điều này giúp đảm bảo rằng góc sau trong quá trình cắt ở cả lưỡi trái và phải sẽ bằng nhau.
+ Sơ đồ cắt ren khi tiện ren:
Cắt ren với các sơ đồ khác nhau ảnh hưởng đến độ chính xác và tuổi bền của dao Có nhiều sơ đồ cắt ren mà người ta có thể áp dụng.
Hình 12.2: Sơ đồ cắt ren