Giáo trình thực tập cơ khí 1 nghề công nghệ kỹ thuật cơ khí trình Độ cao Đẳng

Nội dung đề cập đến những kiến thức cơ bản về: An toàn lao động, sử dụng và bảo dưỡng máy tiện, sử dụng các dụng cụ đo, kiểm, kỹ thuật tiện vạt mặt đầu, tiện trụ trơn, tiện trụ bậc, tiện

VẬN HÀNH MÁY TIỆN

Nội quy và những quy định an toàn trong xưởng tiện và gia công trên máy tiện

1.1.1 Nội quy và những quy định an toàn trong xưởng tiện

Dựa vào kích thước, mặt bằng nơi bố trí máy móc, thiết bị thực hành sản xuất của xưởng thực hành mà người ta phải tuân theo các quy định sau:

- Tại vị trí lắp đặt, máy tiện phải được sắp xếp hợp lý về kgoảng cách giữa các máy, lối đi hợp lý cho việc vận chuyển phôi liệu, sản phẩm và làm vệ sinh công nghiệp Nếu có thể còn tận dụng được ánh sáng tự nhiên, thoáng mát

- Sàn nhà, lối đi lại phải sạch sẽ, không trơn, không để dầu mỡ dính trên sàn nhà Hàng ngày phải quét dọn, hàng tuần phải tổng vệ sinh công nghiệp, có thùng chứa các loại rác thải, phoi tiện

- Trong xưởng phải có hệ thống thông gió, chống nóng về mùa hè cho hoc sinh Tại những vị trí dễ quan sát, thuật tiện cho việc qua lại phải lắp đặt các bình bọt cứu hỏa, dụng cụ cứu hỏa và bảng nội quy phòng cháy, chữa cháy Phải có lối thoát hiểm trong xưởng khi có sự cố xảy ra như: cháy nổ, chập điện

- Vị trí làm việc xung quanh máy tiện phải trang bị các tủ đựng dụng cụ đồ nghề, dụng cụ đo kiểm, khay gỗ để dao cắt, các lại chìa khóa vặn…

- Các loại dụng cụ đo kiểm, các loại calip mẫu được đặt trên tấm lót bằng nỉ và đặt trên tủ đựng dụng cụ ở phía tay trái người thợ hoặc đặt ở trên nắp hộp trục chính

- Các loại dao tiện, căn đệm, tóc kẹp, chìa khóa mâm cặp, chìa khóa xiết ổ dao, mũi chống tâm, búa…được đặt trên khay gỗ và đặt trên băng máy phía sau ụ động

- Những dụng cụ phôi liệu chưa sử dụng phải đặt trong tủ đựng dụng cụ một cách ngăn nắp và đúng vị trí

Vị trí trên máy tiện:

- Tuyệt đối không được đặt bất cứ một vật gì lên băng máy

- Không được để các dụng cụ đo kiểm, tốc kẹp, tay vặn chìa khóa mâm cặp, chìa khóa xiết ổ dao, mũi chống tâm, búa…trên bàn chạy dao ngang, dao dọc để tránh tai nạn xảy ra trong quá trình làm việc

- Máy móc phải thường xuyên được vệ sinh sạch sẽ và được tra dầu bôi trơn vào các bề mặt trượt của băng máy

1.1.2 Những biện pháp an toàn khi làm việc trên máy tiện

Người làm việc trên máy tiện phải mặt quần áo bảo hộ lao động gọn gàng, tay áo phải cài cúc lại hoặc phải gấp lên cao Nếu tóc dài (đối với nữ) phải búi lại và cho vào trong mũ bảo hộ lao động

Phải kiểm tra các dụng cụ cắt gọt, các chi tiết gia công, phôi liệu, bản vẽ kỹ thuật, dụng cụ gá lắp… xem đã đầy đủ và đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật không

Kiểm tra hiện trạng bên ngoài của máy, các bộ phận che chắn, các vị trí công tắc, tay gạt có ở vị trí an toàn hay không Đồng thời cho máy chạy ở chế độ không tải để kiểm tra các cơ cấu điều khiển, hệ thống làm nguội, bôi trơn

Nếu máy tiện bị hỏng phải báo ngay cho thợ sửa chữa, không tự ý sửa chữa hay điều chỉnh lại các chi tiết, bộ phận của máy Không được phép làm việc khi máy vẫn còn chưa được sửa chữa hoàn chỉnh

Khi gá lắp các chi tiết lớn, khối lượng nặng phải có thiết bị hổ trợ và chỉ được phép tháo ra khỏi thiết bị hổ trợ khi đã gá đặt, kẹp chặt một cách chắc chắn trên máy Khi tháo lắp, thay đổi mâm cặp phải kê dưới mâm cặp (trên băng máy) một tấm gỗ để đề phòng rơi và hỏng băng máy Nếu điều kiện cho phép thì sử dụng đồ gá chuyên dùng để gá và tháo, lắp mâm cặp

Phải đeo kính bảo hộ để bảo vệ mắt khỏi bị phoi tiện bắn vào Không được đeo găng tai vải để làm việc, nếu tay bị đau thì dùng băng vải băng lại

Không được dùng các miếng căn đệm để chêm Đặc biệt nghiêm cấm trường hợp kẹp chặt phôi xong hoặc khi tháo phôi ra khỏi mâm cặp, để lại chìa khóa tay vặn mâm cặp dính trên mâm cặp sẽ dẫn đến tai nạn lao động khi máy chạy (mâm cặp quay) chìa khóa vặn sẽ văng ra

sử dụng dụng cụ đo kiểm tra trong gia công tiện

Căn mẫu là loại mẫu chuẩn về kích thước chiều dài, có độ chính xác cao, dùng để kiểm tra hoặc để truyền kích thước từ độ dài chuẩn tới chi tiết cần kiểm tra

Căn mẫu thường được dùng để kiểm tra các chi tiết, dụng cụ chính xác cao dùng để điều chỉnh dụng cụ đo, điều chỉnh máy hoặc điều chỉnh các cữ chặn để gia công các

5 chi tiết có độ chính xác cao Thường được chế tạo thành các khối thép hình chữ nhật, có các mặt phẳng song song với nhau và được mài rà chính xác Vật liệu chế tạo thép là hợp kim chịu mài mòn Độ chính xác căn mẫu phụ thuộc vào kích thước danh nghĩa và độ sai lệch cho phép của căn Mặt đo của căn có thể lắp khít vào nhau sau khi đã lau sạch lớp dầu bảo vệ trên bề mặt căn mẫu

Tiết diện của căn mẫu là 9 x 30mm với các miếng căn có kích thước đo dưới 10mm

Tiết diện của căn mẫu là 9 x 35mm với các miếng căn có kích thước đo trên 10mm

Căn mẫu được chế tạo thành từng bộ, mỗi bộ có: 32 miếng, 45 miếng, 82 miếng, hoặc 92 miếng… Được bảo quản trong các hộp gỗ

Ví dụ: Bộ căn 45 miếng được chia thành 5 dãy kích thước như sau:

Dãy 1: Gồm 9 miếng căn có kích thước từ 1,001 ÷ 1,009mm, kích thước chênh lệch nhau giữa hai miếng căn liền kề là 0,001mm

Dãy 2: Gồm 9 miếng căn có kích thước từ 1,01 ÷ 1,09mm, kích thước chênh lệch nhau giữa hai miếng căn liền kề là 0,01mm

Dãy3: Gồm 9 miếng căn có kích thước từ 1,1 ÷ 1,9mm, kích thước chênh lệch nhau giữa hai miếng căn liền kề là 0,1mm

Dãy 4: Gồm 9 miếng căn có kích thước từ 1 ÷ 9mm, kích thước chênh lệch nhau giữa hai miếng căn liền kề là 1mm

Dãy 5: Gồm 9 miếng căn có kích thước từ 10 ÷ 90mm, kích thước chênh lệch nhau giữa hai miếng căn liền kề là 10mm Để kiểm tra các kích thước 15,972mm cần chọn các miếng căn như sau:

1 Miếng căn có kích thước 1,002mm

Trong gia công tiện, để kiểm tra kích thước gia công hàng loạt, người ta không cần đo trực tiếp để xác định kích thước thực của chi tiết gia công mà chỉ cần kiểm tra để xác định xem kích thước của chi tiết gia công có trong dung sai cho phép hay không, khi đó người thợ dùng calíp để kiểm tra Thông thường để kiểm tra kích thước trong gia công tiện, người ta thường sử dụng các loại calíp sau:

- Calíp kiểm tra mặt trụ

- Calíp kiểm tra mặt côn

1 Calíp kiểm tra mặt trụ

Hình 1.2 Các loại calíp kiểm tra mặt trụ

Khi kiểm tra trục cần đưa đầu lọt vào đường kính trục cần kiểm tra, nếu lọt tức là kích thước của chi tiết gia công (trục) không vượt quá kích thước lớn nhất Nếu không lọt tức là kích thước của chi tiết gia công (trục) lớn hớn kích thước lớn nhất cho phép Sau đó đẩy nhẹ vòng không lọt hoặc đầu không lọt vào đường kính của trục cần kiểm tra, nếu không lọt tức là đường kính của trục không nhỏ hơn kích thước nhỏ nhất Nếu lọt tức là kích thước của trục nhỏ hơn kích thước nhỏ nhất cho phép

Chi tiết tiết gia công (trục) đạt yêu cầu kỹ thuật khi lọt qua đầu lọt và không lọt qua đầu không lọt

Khi kiểm tra kích thước lỗ gia công, ta dùng calíp nút Việc kiểm tra kích thước đường kính lỗ gia công (lỗ trục) tương tự như kiểm tra kích thước đường kính của bề mặt trụ ngoài Để phân biệt đầu lọt và đầu không lọt của calíp, thường trên calíp đầu không lọt được sơn một vạch màu đỏ

2 Calíp kiểm tra mặt côn

Calíp kiểm tra mặt côn chủ yếu là: calíp bạc côn (hình 1.3a) dùng để kiểm tra các mặt côn ngoài, calíp nút côn (hình 1.3b) dùng để kiểm tra các lỗ côn Trên các calíp này ở mặt mút đầu có chia thành các bậc hoặc khắc vạch trên bề mặt côn để xác định kích thước độ côn

Hình 1.3 Các loại calíp kiểm tra mặt côn

Khi kiểm tra bề mặt côn ngoài, người ta có thể vạch trên đường sinh của bề mặt côn cần kiểm tra 1 đến 2 vạch bằng phấn hay sơn mỏng, sau đó đưa nhẹ bạc côn vào chi tiết cần kiểm tra và quay một góc Nếu các đường vạch phấn bị xóa không đều thì độ côn của chi tiết gia công khác với độ côn của calíp

Vòng lọt Vòng không lọt Đầu lọt Đầu không lọt

Khi kiểm tra lỗ côn cần vạch 1 đến 2 vạch trên calíp nút bằng phấn hay sơn mỏng Sau đó đẩy nhẹ calíp vào lỗ côn cần kiểm tra và quay calíp một góc Nếu các vạch phấn bị xóa không đều thì độ côn của calíp khác với độ côn của lỗ côn Để kiểm tra góc côn cần kiểm tra kích thước côn và quan sát tại các vị trí đưa calíp vào chi tiết gia công cần đo Nếu đầu cuối mặt côn của chi tiết trùng với mặt mút hoặc nằm trong giới hạn các vạch khắc dấu trên bề mặt calíp thì kích thước của mặt côn là đúng

1.2.3 Dụng cụ đo khắc vạch

Trong qua trình gia công trên máy tiện, để đo các kích thước gia công người ta thường sử dụng các dụng cụ đo khắc vạch sau:

Dụng cụ khắc vạch không có chỉ báo

Dụng cụ khắc vạch có chỉ báo

1 Dụng cụ khắc vạch không có chỉ báo

Dụng cụ khắc vạch không có chỉ báo được sử dụng trong gia công tiện chủ yếu là thước lá, dùng để đo những kích thước không cần chính xác hoặc chính xác không cao

Thước lá có phạm vi đo tới 500mm bao gồm:

- Thước lá có phạm vi đo tới 150mm

2 Dụng cụ đo khắc vạch có chỉ báo

Dụng cụ đo khắc vạch có chỉ báo bao gồm:

- Đồng hồ so a Thước cặp

Thước cặp dùng để đo các kích thước chiều dài, chiều rộng, chiều cao, đường kính chiều rộng rãnh của các mặt ngoài, bề mặt trong

Hình 1.4 Cấu tạo thước kặp

Thước cặp được cấu tạo gồm các bộ phận chính sau:

- Thân thước chính: Trên thân thước có khắc các vạch theo đơn vị milimét và có mỏ đo cố định

- Khung trượt: Trên khung có các vạch du xích mỏ đo di động và vít hãm

Ngoài ra, thước cặp còn có thanh thẳng để đo chiều sâu

Thước cặp thường được chế tạo với các phạm vi đo như sau: 0 ÷ 125mm;

0 ÷ 200mm; 0 ÷ 320mm; 0 ÷ 500mm; 250 ÷ 710mm; 320 ÷ 1000mm; 500 ÷ 1400mm;

Giá trị đo chính xác của thước cặp thường chế tạo là:

- Thước cặp 1/10: Du xích n = 10 nên giá trị của thước là 0,1mm

- Thước cặp 1/20: Du xích n = 20 nên giá trị của thước là 0,05mm

- Thước cặp 1/50: Du xích n = 50 nên giá trị của thước là 0,02mm a) Du xích thước cặp 1/10 b) Du xích thước cặp 1/20 c) Du xích thước cặp 1/50

Hình 1.5 Cấu tạo du xích của thước kặp

* Thước cặp có gắn đồng hồ để đọc phần lẻ: Thường có hai loại:

+ Thước cặp 1/50: Du xích n = 50 nên giá trị của thước là 0,02mm

+ Thước cặp 1/100: Du xích n = 100 nên giá trị của thước là 0,01mm

Mỏ đo kích thước lỗ

Mỏ đo kích thước ngoài

Thanh đo chiều sâu Thân thước

Hình 1.6 Thước kặpcó gắn đồng hồ

Là loại thước cặp mà trên đó có lắp đồng hồ để đọc được phần lẻ ở trên đồng hồ, giá trị phần nguyên được đọc ở trên thước chính Độ chính xác là: 0,02mm và 0,01mm

* Thước cặp có bộ phận hiện số điện tử

Là thước cặp mà trên đó có lắp màn hình hiện số điện tử, loại này khắc phục được những sai sót trong quá trình đọc trị số đo, độ chính xác của thước cặp là 0,01mm Thước cặp có 2 nút điều khiển, một nút dùng để tắt mở phần hiện số và một nút để chọn đơn vị đo (hệ mét, hệ Inch)

Hình 1.7 Thước kặp có bộ phận hiện số điện tử Cách đọc trị số đo Để đọc được giá trị chính xác của thước thì hướng quan sát để đọc trị số phải vuông góc với dụng cụ đo Kích thước đo bằng thước cặp được xác định vào vạch vị trí số “0” của du xích trên thang chia độ của thước chính

Giá trị nằm trên thước chính và phía bên trái vạch số “0” của du xích là phần nguyên của kích thước Tiếp theo quan sát xem vạch thứ mấy trên du xích trùng với vạch trên thước chính, lấy số thứ tự của vạch đó nhân với giá trị thực của thước (độ chính xác của thước) ta sẽ được giá trị phần lẻ của kích thước Cuối cùng, cộng hai giá trị phần nguyên và phần lẻ của kích thước là giá trị của kích thước đo a) Thước cặp có độ chính xác 0,01 b) Thước cặp có độ chính xác 0,02

Nút tắt mở phần hiện số

Nút chọn hệ đơn vị (hệ mét, hệ Inch)

Ví dụ: Cho giá trị đo của thước cặp như hình 1.8 Hãy xác định giá trị đo được của thước cặp trên ?

Hình 1.8 Đọc giá trị đo trên thước cặp

Ta thấy trên du xích của thước có 50 vạch, như vậy độ chính xác của thước là 1/50 = 0,02mm

Giá trị nằm trên thước chính và bên trái vạch số “0” của du xích là vạch số 20 Vậy giá trị phần nguyên là 20mm

Vạch trùng nhất của du xích với thước chính là vạch số 22 Do đó phần lẽ là 22 x 0,02 = 0,44mm

Vậy giá trị đo của thước cặp là: 20 + 0,44 = 20,44mm

Vận hành và bảo dưỡng máy tiện vạn năng

1.3.1 Khái niệm cơ bản về gia công tiện

1 Vị trí của phương pháp gia công tiện

Tất cả các chi tiết máy đều được gia công chế tạo bằng các phương pháp gia công như: đúc, rèn dập, cắt gọt kim loại v.v… trong các phương pháp này thì cắt gọt kim loại là một trong ngững phương pháp gia công có phoi được dùng rộng rãi trong ngành chế tạo cơ khí như: tiện, phay, bào, xọc, khoan, mài… Trong đó máy tiện được sử dụng nhiều nhất, chiếm 40 – 50% thiết bị trong các nhà máy cơ khí Cấu tạo máy tiện ngày càng được cải tiến hoàn thiện hơn và đã có nhiều kiểu thích ứng với yêu cầu sản xuất ngày càng cao

2 Khái niệm chung về gia công tiện

Tiện là lấy đi trên bề mặt của phôi một lớp kim loại để đạt được hình dáng, kích thước và độ nhẵn bề mặt của chi tiết cần gia công bằng dao tiện trên máy tiện Lớp kim loại cần lấy đi gọi là lượng dư gia công

Nguyên lý chung của nghề tiện là: vật gia công được gá lắp trên máy và quay tròn, dao tịnh tiến để cắt gọt Trong trường hợp đặc biệt có thể ngược lại

Các dạng bề mặt gia công tiện: các chi tiết quay tròn dạng đối xứng như trục, bánh răng, puly… được gia công trên máy tiện bằng các lại dụng cụ cắt khác nhau như: dao tiện, mũi khoan, mũi doa…

Trên máy tiện còn gia công được các chi tiết hình trụ, hình côn, mặt định hình, mặt phẳng, cắt ren, vát cạnh, vê góc lượn… Ngoài ra trên máy tiện còn có thể làm thay một số công việc của máy bào, máy phay, khoan, mài… như quấn lò xo, bào rãnh khắc thước, mài tinh…

1.3.2 Các chuyển động cơ bản của máy tiện

Quá trình cắt gọt trên máy tiện được thực hiện bằng sự phối hợp hai chuyển động: chuyển động chính I và chuyển động tịnh tiến II như hình 1.20

Hình 1.20 Các chuyển động cơ bản của máy tiện

Chuyển động chính I là chuyển động quay tròn của phôi, chuyển động này tiêu thụ phần lớn công suất của máy Khi chi tiết quay tròn nếu đưa dao vào cắt gọt sẽ tạo thành đường tròn trên bề mặt vật gia công, muốn tạo được mặt trụ cần cho dao tịnh tiến dọc theo đường tâm của phôi

Chuyển động tịnh tiến II là chuyển động tịnh tiến của dao trong quá trình cắt gọt đảm bảo cho dao ăn liên tục vào các lớp kim loại mới

Trên phôi liệu có các bề mặt cơ bản sau:

- Mặt chưa gia công (1) là bề mặt của phôi cần lấy đi một lớp kim loại

- Mặt cắt gọt (2) là mặt do lưỡi dao trực tiếp cắt gọt tạo thành gọi là mặt đang gia công

- Mặt đã gia công (3) là bề mặt của phôi sau khi đã lấy đi một lớp kim loại (phoi)

1.3.3 Các bộ phận cơ bản của máy tiện vạn năng

Máy tiện vạn năng gồm có nhiều loại, mỗi loại đều có kết cấu và kích thước khác nhau, nhưng về tên gọi, tác dụng cơ bản và nguyên lý làm việc đều giống nhau Để

18 nghiên cứu đầu đủ về cấu tạo và cách sử dụng các bộ phận của máy tiện vạn năng điển hình ta xem hình 1.21

Gồm có thân máy (1), hộp tốc độ (2), mâm cặp (3), bàn dao (4), trục vít me (5), trục trơn (6), ụ động (7), phanh (8), hộp xe dao (9), tay gạt điều khiển (10) Các cơ cấu (a, b, c) là các tay gạt để di chuyển các khối bánh răng di trượt bên trong hộp tốc độ Các tay gạt d và e dùng để di chuyển các khối bánh răng di trượt bên trong hộp chạy dao

Hình 1.21 Các bộ phận của máy tiện vạn năng Thân máy (1)

Thân máy được đúc bằng gang dùng để đỡ ụ trước, ụ sau và bàn xe dao Mặt trên của thân máy là hai băng trượt phẳng và hai băng trượt hình tam giác dùng để dẫn hướng cho bàn xe dao (9) và ụ sau trượt trên nó (hình 1.22)

Thân máy được đặt trên hai bệ máy, các đường trượt của băng máy được gia công rất chính xác để bàn xe dao và ụ sau di chuyển không bị xê dịch ngang, phía dưới có khay để đựng phoi

Còn gọi là đầu máy, dùng để gá vật gia công, truyền chuyển động quay cho vật gia công và chuyển động tịnh tiến cho bàn xe dao

Cấu tạo là một hộp được đúc bằng gang, bên trong có lắp các bộ phận làm việc chủ yếu của máy như trục chính và hộp tốc độ

Trục chính là một trục rỗng được chế tạo bằng thép, đầu bên phải có lắp đồ gá kẹp phôi, trục chính nhận truyền động từ động cơ chính thông qua đai truyền, hệ thống bánh răng, khớp nối ly hợp… Nhờ đó mà ta thay đổi được tốc độ quay của trục chính

Vì vậy ta gọi ụ trước là hộp tốc độ

Dùng để gá, kẹp dao và đảm bảo cho dao chuyển động theo các chiều khác nhau Chuyển động tiến của dao có thể thực hiện bằng tay hoặc tự động cơ khí Chuyển động cơ khí của xe dao nhờ có trục trơn và trục vít me Ụ động (7) Được đặt trên sống trượt dẫn hướng của băng máy và có thể di trượt dọc trên băng máy đến vị trí bất kỳ bằng tay

Dùng để đỡ các chi tiết dài khi gia công, dùng để lắp và tịnh tiến mũi khoan, mũi doa, ta rô, bàn ren.v.v

Các bộ phận chính của ụ động như hình 1.23

Hình 1.23 Kết cấu ụ động a mặt cắt dọc; b mặt cắt ngang; c cơ cấu kẹp ụ động 1- thân máy, 2- nòng ụ động, 3- kẹp nòng ụ động, 4- vít me 5- đai ốc 6, 9- bích; 7, 10- vít; 8- ổ bi chặn; 11- tay đòn kẹp ụ động; 12- vô lăng; 13- dẫn hướng nòng ụ động; 14- bu lông; 15- đai ốc điều chỉnh; 16- bu lông;17- đai ốc; 18- vít hãm; 19- bạc; 20-

20 trục lệch tâm; 21- vít; 22- vấu kẹp ụ động; 23- bàn trược; 24- đòn kẹp; 25- vít hãm; 26- đai ốc; 27- tay đòn; 28- thanh kéo; 29- đai ốc chỉnh; 30, 31- vít me di chuyển ngang ụ động; 32- bàn trược ngang; 33- vít; 34- vấu trên bàn dao nối với ụ động

KHÁI NIỆM VỀ TIỆN VÀ DAO TIỆN

Công dụng và đặc điểm về tiện

Tiện là phương pháp phổ biến để gia công các dạng bề mặt tròn xoay như: mặt trụ ngoài, trụ trong, gia công ren, mặt vát, mặt côn, gia công trục lệch tâm, mặt cam, mặt định hình,… còn có thể thực hiện các nguyên công Khoan khoét doa, taro, mài, nghiền, lăn,…

Gia công trên máy tiện có thể đạt độ chính xác từ cấp 3 đến cấp 8 độ bóng Rz 40 ữ 2,5àm, trường hợp đặc biệt cú thể đạt 0,63àm

Các chuyển động khi tiện

Những chuyển động nhằm hình thành bề mặt gia công gọi là chuyển động cắt gọt, các chuyển động cắt gọt bao gồm :

Tiện mặt đầu Tiện cắt rãnh

Hình 2.1 Các chuyển động khi tiện n – chuyển động quay của mâm cặp (chuyển động chính)

S n – chuyển động chạy dao ngang (chuyển động phụ)

S d – chuyển động chạy dao dọc (chuyển động phụ)

- Chuyển động chính: là chuyển động là chuyển động quay tròn của trục chính (mâm cặp hoặc chi tiết gia công) n (vòng/phút), là chuyển động tiêu hao năng lượng cắt lớn nhất

Công thức gần đúng tính vận tốc cắt như sau:

D: đường kính của chi tiết gia công (mm) n: là số vòng quay của trục chính trong một phút (vòng/phút)

Chú ý: Nếu trường hợp phay hoặc khoan thì D là đường kính dao phay hoặc là đường kính của mũi khoan, n là số vòng quay của dao phay

- Chuyển động phụ: bao gồm các chuyển động chạy dao như: đưa dao vào, lùi dao ra, chạy dao về cắt lần hai …

Chuyển động chạy dao khi tiện là chuyển động phụ nhằm cắt hết lược trên bề mặt chi tiết ký hiệu là S (mm/vòng) Chuyển động chạy dao gồm chuyển động dọc Sd và chuyển động chạy dao ngang Sn ngoài ra còn có chuyển động chạy dao nhanh của bàn xe dao theo phương dọc và phương ngang

- Chiều sâu cắt t(mm) là khoảng cách giữa bề mặt đã gia công và bề mặt chưa gia công hoặc là chiều sâu lớp kim loại cắt đi sau một lần cắt theo phương thẳng góc với bề mặt đã gia công Chiều sâu cắt được tinh theo công thức:

D: đường kính chi tiết trước khi gia công (mm) d: đường kính chi tiết sau khi gia công (mm)

Chế độ cắt khi tiện

Tập hợp các yếu tố : s, t, v gọi là chế độ cắt Chọn chế độ cắt là xác định chiều sâu cắt, số lần chạy dao, lượng chạy dao, tốc độ cắt và công suất cần thiết trong điều kiện gia công nhất định

Chế độ cắt hợp lý là chế độ cắt tốn ít thời gian nhất để chế tạo sản phẩm do đó giá thành của nó rẻ nhất Nếu chọn đúng kết cấu dao, thông số hình học phần cắt, vật liệu, phương pháp mài sắc và mài bóng cũng như xác định đúng đắn cách gá đặt, kẹp chặt dao và phôi, điều chỉnh máy tốt, trang bị công nghệ có kết cấu hợp lý sẽ tạo điều kiện để chọn chế độ hợp lý và có lợi

Chế độ cắt chịu sự tác động của một loạt các nhân tố như thành phần hoá học của vật liệu, phương pháp sản xuất và gia công nhiệt, cấu trúc tế vi, độ lớn của hạt và mạng lưới tinh thể Các nhân tố trên nhiều khi ảnh hưởng một cách tương hỗ nhau đến chế độ cắt và không thể đánh giá độc lập, riêng lẻ nhau Chế độ cắt còn phụ thuộc vào phương pháp gia công, loại vật liệu dao, thông số hình học dụng cụ cắt, điều kiện gá, kẹp chặt chi tiết vì vậy chế độ cắt rất phức tạp, thường được chọn theo kinh nghiệm và sử dụng các công thức thực nghiệm để tính toán chế độ cắt

Trong nghành chế tạo máy có rất nhiều loại vật liệu khác nhau được sử dụng, trong cùng một loại lại có thành phần, cấu trúc, độ cứng không giống nhau, vì vậy để đưa ra một công thức cụ thể để tính chế độ cắt cho từng loại vật liệu, điều kiện gia công cụ thể là không thể thực hiện được Vì vậy, chế độ cắt được tính cho một số vật liệu chuẩn ứng với 1 số điều kiện nhất định nào đó, còn các vật liệu khác được tính nhờ các hệ số gia công thực nghiệm

Khi sử dụng chế độ cắt trên bản vẽ chế tạo cần phải vạch rõ những yêu cầu về độ chính xác kích thước, hình dáng, độ bóng bề mặt sau khi gia công, đặc trưng vật liệu sản phẩm như nhãn hiệu thép, trạng thái cơ tính và trạng thái lớp bề mặt phôi

1 Chiều sâu cắt t (mm): là khoảng cách giữa các bề mặt đang và đã gia công đo theo chiều vuông góc với mặt đã gia công

2 Lượng chạy dao S (mm ): là khoảng cách dịch chuyển của dao trên vòng quay của phôi (hành trình làm việc) hoặc là khoảng dịch chuyển của phôi sau một vòng của dao (hành trình làm việc)

3 Chiều rộng của phoi b (mm): là khoảng cách giữa các bề mặt đang và đã gia công đo theo mặt cắt

4 Chiều dày phoi a (mm): là khoảng cách giữa hai vị trí liên tiếp của mặt cắt sau một vòng quay của phôi hay sau một lần chạy dao, đo theo phương vuông góc với chiều rộng phoi

5 Diện tích phoi f (mm 2 ): là chiều sâu cắt t với lượng chạy dao S hoặc chiều rộng phôi b với chiều dày a : f = t.s = b a (2.3)

Hình 2.2 Các loại tiết diện lớp cắt khi tiện

6 Tốc độ cắt V (m/ph): là đoạn đường dịch chuyển của lưỡi cắt đối với mặt đang gia công trong một đơn vị thời gian

3 Trình tự tra chế độ cắt khi tiện (Các phương pháp gia công khác cũng được tra theo trình tự tương tự)

1 Chiều sâu cắt t (mm): Để giảm bớt thời gian gia công, thời gian phụ nên chọn số lần chạy dao là ít nhất Gia công thô: t lấy bằng lượng dư

Gia cụng tinh: với bề mặt cú độ nhẵn búng thấp hơn hoặc bằng cấp 5 (Rz ≤ 20àm) thỡ t = 0,5 ữ 2 mm, với cấp 6, 7, 8 (Rz 10ữ3,2àm) thỡ t = 0,1 ữ 0,4 mm Chỳ ý: Khi cắt đứt và tạo rãnh, tiện định hình, t = chiều rộng của lưỡi cắt

2 Tra lượng chạy dao S (mm/vg): Khi dùng lượng chạy dao nên chú ý những yếu tố sau đây: Yêu cầu độ bóng bề mặt, độ chống rung động của hệ thống máy – dao - chi tiết: độ bền vững của dao, máy gia công đảm bảo công suất Giá trị lượng chạy dao tra ở các bảng (2.1 đến 2.6)

Lượng chạy giao S khi tiện lỗ thô được giới thiệu ở bảng 2.1, còn khi tiện lỗ ngoài thô thì ở bảng 2.2

Lượng chạy dao khi tiện tinh được chọn theo đội nhám bề mặt gia công và bán kính dao bảng 2.3

Khi tiện rãnh và cắt đứt thì lượng chạy dao ngang phụ thuộc vào tính chất vật liệu gia công, kích thước của rãnh và đường kính gia công bảng 2.4

Lượng chạy dầu khi tiện định hình được giới thiệu ở bảng 2.5

Bảng 2.1 Lượng chạy giao S(mm/vòng) khi tiện thô lỗ trên máy tiện bằng dao gắn mảnh hợp kim cứng và dao thép gió

Kích thước dao (đường kính hoặc tiết diện), mm Chiều dài gá dao công xôn l (mm)

Thép, vật đúc bằng thép Gang

Lượng chạy dao S (mm/vòng)

Chú thích: khi gia công phôi không có vỏ cứng có thể tăng trị số lượng chạy dao trong bảng lên 10 – 15%

Bảng 2.2 Lượng chạy giao S(mm/vòng) khi tiện ngoài thô bằng dao gắn mảnh hợp kim cứng và dao thép gió Đường kính chi tiết mm

Vật liệu gia công Thép cacbon, thép hợp kim và thép chịu nhiệt Gang và hợp kim đồng

Lượng chạy dao S (mm/vòng) khi chiều sâu cắt t (mm) Tới 3 > 3 ÷ 5 > 5 ÷ 8 > 8 ÷ 12 > 12 Tới 3 > 3 ÷ 5 > 5 ÷ 8 > 8 ÷ 12 > 12 Tới 20 Từ 16 x 25

1 Lượng chạy giao S nhỏ (thấp) dùng cho kích thước dao nhỏ và độ bền của vật liệu gia công lớn, còn lượng chạy dầu lớn (cao) dùng cho kích thước dao lớn và độ bền của vật liệu gia công nhỏ

2 Khi gia công thép và hợp kim chịu nhiệt lượng chạy dao >1 mm/vòng không được dùng

3 Khi gia công bề mặt gián đoạn và khi làm việc có va đập thì lượng chạy dao trong bảng cần giảm đi theo hệ số 0,75 – 0,85

4 Khi gia công thép đã qua tôi, lượng chạy dao trong bảng cần giảm đi bằng cách nhân với 0,8 đối với thép có độ cứng HRC 44 - 56 và nhân với 0,5 đối với thép có độ cứng HRC 57 – 62

Bảng 2.3 Lượng chạy dao S(mm/vòng) khi tiện tinh trên máy tiện Độ nhỏm bề mặt, àm Bỏn kớnh dao r , mm

Lượng chạy dao S dùng để gia công thép có σB = 700÷900 Mpa; đối với thép có σB = 500÷700 Mpa thí giá trị lượng chạy dao S trong bảng nhân với hệ số kh = 0,45; còn đối với thép có σB 900÷1100 Mpa thí giá trị lượng chạy dao S trong bảng nhân với hệ số kh = 1,25

Bảng 2.4 Lượng chạy dao S(mm/vòng) khi tiện rãnh và cắt đứt trên máy tiện Đường kính gia công, mm Chiều rộng rãnh, mm

Vật liệu gia công Thép cacbon, thép hợp kim và thép đúc Gang, hợp kim đồng và nhôm Máy tiện Rêvonve

1- Khi cắt rãnh trên vật liệu đặc, đường kính lớn hơn 60mm, khi dao đi đến gần tâm chi tiết khoảng 0,5mm thì giá trị lượng chạy dao S trong bảng cần giảm đi 50 – 50%

2 – Với thép Cacbon đã tôi thì giá trị lượng chạy dao S trong bảng cần giảm đi 30% khi HRC ≤ 50 và 50% khi HRC > 50

3 – Khi dùng dao tiện lắp trên đầu rêvonve, thì giá trị lượng chạy dao S trong bảng được nhân với hệ số 0,8

Bảng 2.5 Lượng chạy dao S (mm/vòng) khi tiện định hình

(mm) Đường kính gia công (mm)

Lượng chạy dao S (mm/vòng)

Các bộ phận chủ yếu của dao tiện

Cấu tạo chung của dao tiện: Gồm 2 bộ phận chủ yếu như hình 2.3

Có tiết diện là hình vuông hay hình chữ nhật, kích thước của thân dao phụ thuộc vào kích thước ổ gá từng máy, thân dao được chế tạo bằng thép có khả năng chịu uốn và chịu nén tốt như thép C45 Dùng để kẹp giữ chặt dao trên ổ dao

Hình 2.3 Cấu tạo chung của dao tiện

Làm nhiệm vụ trực tiếp cắt gọt, gồm có các yếu tố cơ bản sau:

- Mặt trước: Dùng để thoát phoi

- Mặt sau: Gồm có mặt sau chính và mặt sau phụ đối diện với mặt gia công

+ Lưỡi cắt chính: Là giao tuyến giữa mặt sau chính với mặt trước của dao

+ Lưỡi cắt phụ: Là giao tuyến giữa mặt sau phụ với mặt trước của dao

- Mũi dao: Là giao điểm của lưỡi cắt chính và lưỡi cắt phụ, mũi dao co thể mài nhọn hoặc cong với bán kính R.

Các bề mặt dùng để xác định các góc của dao

Dao cắt có nhiều loại như dao tiện, dao phay, dao bào, mũi khoan, mũi doa, ta rô,… Nhưng nói chung các loại dao này đều có những quy luật cơ bản giống nhau đó là: Bất kì dao có mức độ phức tạp đến mức độ nào, bộ phận cắt của dao cũng có một hình thái cơ bản giống như dao tiện ngoài Bộ phận cắt của dao gồm có các mặt, các đường tạo thành như hình 2.3 và hình 2.4

Hình 2.4 Các mặt phẳng của dao

Bước tiến dọc Bước tiến ngang Mặt phẳng cơ bản Mặt phẳng cắt gọt

- Mặt trước : Là mặt phoi sẽ tiếp xúc và theo đó thoàt ra ngoài Tùy theo trị số góc trước mà mặt trước được mài phẳng hoặc lõm

- Mặt sau chính : Là mặt đối diện với mặt của chi tiết đang gia công

- Mặt sau phụ : Là mặt đối diện với mặt chi tiết đã gia công

- Lưỡi cắt chính : Là giao tuyến giữa mặt trước và mặt sau chính, nó là lưỡi cắt chủ yếu dùng để hoàn thành công tác cắt gọt

- Lưỡi cắt phụ : Là giao tuyến giữa mặt trước và mặt sau phụ, nó là lưỡi cắt phụ cho công tác cắt gọt

- Mũi dao : Là giao điểm của lưỡi cắt chính và lưỡi cắt phụ Tuy nhiên, trong thực tế mũi dao thường không phải là một điểm mà là cung có bán kính lớn hay nhỏ tùy theo bề mặt vật gia công đạt độ bóng cao hay thấp

Mặt phẳng cắt gọt : Là mặt phẳng đi qua 1 điểm nào đó trên lưỡi cắt, chứa vec tơ vận tốc cắt v, tiếp tuyến với mặt đang gia công

- Mặt đáy (Mặt phẳng cơ bản): Là mặt phẳng vuông góc với vectơ vận tốc cắt thường là mặt tựa của dao lên ổ dao

- Mặt cắt chính : Là mặt phẳng đi qua 1 điểm của lưỡi cắt chính và vuông góc với hình chiếu của lưỡi cắt chính trên mặt phẳng đáy

- Mặt cắt phụ : Là mặt phẳng đi qua 1 điểm của lưỡi cắt phụ và vuông góc với hình chiếu của lưỡi cắt phụ trên mặt phẳng đáy.

Các góc cơ bản của dao cắt ở trạng thái tĩnh

hình 2.5 Các góc độ của dao tiện

Hình dáng hình học của dao có ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình cắt và năng suất cắt gọt, nên khi xét đến góc độ của dao ta xét trong 2 trường hợp: Khi chưa làm việc (ở trạng thái tĩnh) và khi làm việc (ở trạng thái động) Sau đây ta xét các góc ở trạng thái tĩnh gồm có:

2.6.1 Các góc của dao trong mặt cắt chính

- Góc trước (góc thoát phoi)

Ký hiệu γ: Là góc hợp bởi mặt trước của dao và mặt phẳng đáy đo trên tiết diện chính N – N

Tác dụng: Làm giảm bớt sự biến dạng của phoi, làm cho phoi thoát ra, giảm bớt lực cắt Nếu góc thoát nhỏ quá thì khó thoát phoi và nếu góc thoát lớn thì dễ thoát phoi giảm bớt lực cắt nhưng làm cho dao yếu Do đó góc thoát của dao phụ thuộc vào vật liệu làm dao và vật liệu gia công Trị số góc trước được quy định theo bảng sau đây: Vật liệu làm dao/Vật liệu gia công Thép Cacbon Thép gió Hợp kim cứng

Khi tiện vật liệu mềm, dẻo dùng góc γ lớn hơn để dao không bị mòn, phoi đỡ biến dạng

Khi vật liệu giòn, cứng nên dùng γ nhỏ hơn vì phoi vụn, nhiệt tập trung nhiều ở mũi dao nên góc γ nhỏ sẽ làm tăng sức bền của mũi dao

Nếu máy, vật gia công và dao không đủ cứng vững thì nên dùng góc lớn hơn và trị số đó được ghi trong bảng trên

- Góc sau chính : Ký hiệu là α là góc giữa mặt sau chính với mặt phẳng cắt gọt đo trên tiết diện chính

Tác dụng: Làm giảm bớt lực ma sát giữa mặt sau chính của dao và vật gia công Nếu góc α nhỏ thì mặt sau chính cà vào vật gia công, nếu góc α lớn sẽ làm cho dao yếu, do đó trị số góc sau hợp lý là 6° - 12°

Khi tiện vật liệu mềm, dẻo hoặc khi tiện lỗ có đường kính nhỏ, khi tiện ngoài có đường kính phôi lớn hoặc khi tiện ren thì mài góc α lớn hơn

Khi tiện vật liệu giòn, cứng và khi tăng độ tiến của dao nên dùng góc α nhỏ

- Góc sắc: Ký hiệu β, là góc hợp bởi mặt trước và mặt sau chính Góc sắc trực tiếp cắt gọt, nếu góc β, càng nhỏ thì càng sắc và dễ cắt gọt, nhưng góc β nhỏ quá sẽ làm yếu lưỡi cắt làm hỏng dao nhanh Vì vậy vật gia công càng cứng thì góc sắc càng lớn

Trị số góc sắc phụ thuộc vào góc ϒ và góc α; α + γ + β = 90°; β = 90° - (α + γ)

- Góc cắt gọt: Ký hiệu δ do mặt trước và mặt phẳng cắt gọt tạo thành

Ta có: δ + γ = 90°; δ = 90° - γ Nên khi góc δ < 90° thì γ dương δ > 90° thì γ âm; δ = 90° thì γ = 0

Góc cắt gọt có ảnh hưởng đến tuổi thọ của dao và có tác dụng cắt gọt nên khi gia công vật liệu cứng thì góc δ lớn dao ít bị hư hỏng, nhưng góc cắt δ lớn thường không thuận lợi bằng góc δ nhỏ

2.6.2 Các góc của dao trên mặt phẳng đáy φ – góc nghiêng chính φ 1 – góc nghiêng phụ Hình 2.6 Các góc cơ bản của dao tiện trên hình chiếu bằng

- Góc nghiêng chính : Ký hiệu φ, là góc hợp bởi hình chiếu của lưỡi cắt chính trên mặt đáy với phương chạy dao

Tác dụng: Có thể thay đổi chiều dài cắt gọt của lưỡi cắt và thay đổi trạng thái truyền nhiệt và có thể thay đổi tỷ lệ cắt Px, Py, Pz

Nếu góc φ nhỏ thì chiều dài lưỡi cắt tham gia cắt gọt lớn nên dao tản nhiệt tốt và làm tăng tuổi thọ của dao

Nếu góc φ lớn thì chiều dài lưỡi cắt tham gia cắt gọt ít nên dao tản nhiệt kém và làm giảm tuổi thọ của dao

Nếu phôi dài kém cứng vững thì dùng góc φ lớn, φ = 60° - 90°

Góc nghiêng phụ: Ký hiệu φ1 là góc hợp bởi hình chiếu của lưỡi cắt phụ trên mặt đáy với phương chạy dao Trị số φ1 = 5° - 10°

Tác dụng: Làm giảm ma sát giữa mặt sau phụ với vật gia công và tăng độ nhẵn bóng bề mặt gia công và tăng tuổi thọ của dao

Góc φ1 quá nhỏ thì diện tích ma sát giữa mặt sau phụ với vật gia công lớn nên làm giảm độ bền của dao, nếu góc φ1 quá lớn thì góc mũi dao nhỏ tản nhiệt kém Với dao tiện góc φ1 = 5° - 10° là tốt nhất Với dao hợp kim cứng φ1 = 30° - 45°

- Góc mũi dao: Ký hiệu ε là góc tạo bởi hình chiếu lưỡi cắt chính và lưỡi cắt phụ trên mặt phẳng đáy φ φ 1

Góc mũi dao phụ thuộc vào cách mài dao: φ + φ1 + ε = 180°

Góc mũi dao lớn hay nhỏ đều ảnh hưởng đến quá trình cắt gọt Mũi dao được mài với bán kính r đảm bảo không bị mẻ dao mà còn tăng độ trơn láng bề mặt gia công Bán kính mũi dao phụ thuộc vào kích thước và công dụng của dao (tiện thô hay tiện tinh)

- Góc nghiêng của lưỡi cắt chính: Ký hiệu λ là góc giữa lưỡi cắt chính của dao với hình chiếu của nó trên mặt phẳng đáy như hình 2.4

Tác dụng: Góc nghiêng chính định hướng cho phoi đi và tăng sức bền của lưỡi cắt

Góc λ = 0 khi lưỡi cắt chính song song với mặt đáy

Góc λ > 0 khi mũi dao là điểm thấp nhất của lưỡi cắt chính

Góc λ < 0 khi mũi dao là điểm cao nhất của lưỡi cắt chính

Khi tiện tinh dùng góc λ < 0 vì phoi thoát ra về phía mặt chưa gia công

Khi tiện thô dùng góc λ > 0 để tăng sức bền lưỡi cắt, dễ tản nhiệt, phoi thoát ra về phía mặt gia công

Khi tiện láng dùng góc λ = 0 phoi thoát ra dọc cán dao

Với dao tiện thường dùng góc λ = ± 5°

Dao phay, dao bào dùng góc λ = ± (5° - 15°)

Góc độ dao trong trạng thái cắt gọt (trạng thái động)

Trạng thái động là trạng thái có chuyển động chạy dao (S > 0) (hình 2.7b)

Chuyển động chính: phôi quay với tốc độ quay tròn là n (vòng/phút) để tạo và tốc độ cắt 𝑣⃑⃑⃑⃑⃑ 𝑛

𝑝ℎú𝑡) (2.4) Chuyển động chạy dao S (mm/vòng) vớ tốc độ chạy dao 𝑣𝑠⃑⃑⃑⃑⃑

𝑝ℎú𝑡) (2.5) Hợp 2 vận tốc này là tốc độ cắt tổng hợp, đó chính là tốc độ cắt ở trạng thái làm việc Ký hiệu vectơ tốc độ cắt tổng hợp là 𝑣⃑

Theo định nghĩa cơ bản về các mặt tọa độ ở trên thì trong trạng thái tĩnh các góc dao được xét trong hệ phẳng tọa độ có quan hệ với vectơ tốc độ 𝑣⃑⃑⃑⃑⃑ (hình 2.7a) Ở đây 𝑛 trong trạng thái động, chúng xét trong tọa độ quan hệ với 𝑣⃑ (hình 2.7b)

Hình 2.7 véc tơ vận tốc cắt trong trạng thái tĩnh (a) và trạng thái động (b)

Như vậy 𝑣⃑ khác 𝑣⃑⃑⃑⃑⃑ , các mặt tọa độ tĩnh cũng khác các mặt tọa độ động Kết quả 𝑛 là góc độ của dao khi có làm việc khác với khi không làm việc mà cụ thể là bị lệch đi một gúc à so với trạng thỏi tĩnh

2 𝜋 𝜌 (2.7) Trong đó S là lượng tiến của dao, ρ là bán kính điểm cắt

Thông số hình học của dao trong trạng thái động từ đây được quy ước thêm chữ

Thông số hình học tĩnh được định nghĩa ở trên khi dao không làm việc (S = 0), lý tưởng (gá dao vuông góc và mũi dao cao ngang tâm máy) Trong thực tế là lượng chạy dao ngang (Sn), chạy dao dọc (Sd) và gá dao không vuông góc với đường tâm máy, gá mũi dao cao không ngang tâm cũng làm thay đổi góc độ dao

Mối quan hệ hình học giữa góc độ dao trong tiết diện chính N - N và các tiết diện X–X, Y – Y nêu trên hình 2.8

Hình 2.8 Ba tiết diện đặc trưng của dao tiện

N – N: là tiết diện chính có các góc chính là α, γ.

Y – Y: là tiết diện dọc, thường vuông góc với tâm chi tiết hay phương chạy dao có các góc αy, γy

X – X: là tiết diện ngang, thường song song với phương chạy dao, vuông góc với

Quan hệ giữa các góc trong ba tiết diện trên xác định theo toán học là:

(dấu đại số ở hàng trên ứng với 𝜆 dương còn giấu ở hàng dưới ứng với 𝜆 âm)

2.7.1 Ảnh hưởng của lượng chạy dao ngang (S n )

Khi cắt đứt hoặc cắt rãnh, tiện hớt lưng, tiện định hình tiến dao hướng kính, tiện côn bằng dao rộng bản,… tiến hành chạy dao ngang (Sn)

Hình 2.9 Sự thay đổi góc độ do ảnh hưởng của S n

2.𝜋.𝜌 (2.11) Trong đó Sn là lượng tiến của dao ngang, ρ là bán kính điểm cắt, n là số vòng quay trục chính

Theo công thức (2.11) khi cắt đứt càng gần vào tâm bán kính ρ càng nhỏ và tiến tới 0 Lúc này góc 𝜇 𝑦 rất lớn, có thể lớn hơn 𝛼 𝑦 và theo (2.10) thì góc 𝛼 đ𝑦 có thể âm Mặt sau do với 𝛼 đ𝑦 < 0 sẽ tỳ vào lõi gây ra lực đẩy làm gãy chi tiết để lại một lõi (hình 2.10)

Hình 2.10 Lõi để lại sau khi cắt đứt chi tiết do góc 𝛼 đ𝑦 < 0 Khi tiện hớt lưng dao phay định hình hớt lưng trong công nghệ chế tạo dao phay có hớt lưng, thường lượng chạy dao ngang Sn lớn, lúc này phải chú ý đến góc sau 𝛼 đ Khi tiện định hình bằng dao tiện định hình, tiện côn nếu trên chiều dài chi tiết sự thay đổi đường kính tiết diện lớn sẽ làm cho góc sau tại các điểm trên lưỡi cắt thay đổi

54 lớn Điểm dễ bị sát là điểm gần tâm nhất, điểm xa tâm lại yếu nếu mài với cùng góc sau

Vd 1: Tiện cắt đức một chi tiết hình trụ với lượng chạy dao ngang Sn =0.2 mm/vòng Dao tiện cắt đức có 𝛼 𝑦 = 12 0 Tính góc sau động 𝛼 đ𝑦 khi cắt đến điểm cách tâm một lượng ρ = 1mm

Giải : Tớnh gúc à theo cụng thức 2.11

Như vậy khi tiện cắt đứt lượng chạy giao Sn thường rất nhỏ nên góc sau động 𝛼 đ𝑦 không khác 𝛼 𝑦 là mấy, có thể không quan tâm

2.7.2 Ảnh hưởng của lượng chạy dao dọc (S d )

Hình 2.11 mô tả ảnh hưởng của lượng chạy dao dọc đến góc độ dao trong tiết diện ngang X – X

Tốc độ cắt tổng hợp 𝑣⃑ đó lệch đi so với tốc độ cắt tĩnh 𝑣⃑⃑⃑⃑⃑ một gúc à 𝑛 x Từ hỡnh vẽ ta có: αđx = αx - àx (2.12) γđy = γx + àx

2.𝜋.𝜌 (2.13) Trong đó Sd là lượng chạy dao dọc (mm/vòng), ρ là bán kính điểm cắt, (mm)

Hình 2.11 Ảnh hưởng của S d đến thông số hình học dao

Khi tiện trơn, lượng chạy dao Sd thường nhỏ nờn gúc àx bộ, cú thể bỏ qua Khi tiện ren đường kớnh nhỏ, bước lớn cũng như tiện trục vớt cú bước lớn thỡ gúc àx cú thể

55 lớn Lúc này phải tính toán góc αđx trong tiết diện X - X và góc αđ trong tiết diện N - N theo quan hệ (4.1) để mài giao hợp lý

Ví dụ 3 : Tiện một trục vít hình thang có Prôfin như hình 2.12, đường kính trung bình của trục vít dtb = 40 mm, môdun chiều trục m = 6 Góc Prôfin của ren ɛ 0

Người ta tiến hành tiện từng mặt một bằng dao tiện tinh mặt trái ren có dạng như hình 2.12 và góc trước γ = 0, φ = 70 0 , λ = 0, gá mũi dao ngang tâm máy Để tiện được và đạt độ nhẵn bề mặt theo yêu cầu thì góc sau trong quá trình cắt trong tiết diện N - N phải là αđ ≥ 10 0 Hãy tính xem dao phải mài với góc αm bằng bao nhiêu ở tại điểm nằm trên đường kính trung bình

Hình 2.12 Prôfin trục vít được gia công bằng dao tiện để tạo hình

Theo công thức : 2.12 và 2.13 ta có: αđx = αx - àx ; 𝑡𝑔𝜇 𝑥 = 𝑆 𝑑

S: là lượng chạy giao chiều trục, tức là bằng bước chiều trục t0 của trục vít do đó :

Sd = t0 = m.π = 6.π ρ là bán kính tại điểm nằm trên đường kính trung bình ρ = 20mm

Tính αm trong N-N: Quan hệ giữa αx và αm trong tiết diện N – N theo công thức (2.8)

2.7.3 Sự thay đổi góc độ của dao khi gá dao cao hơn và thấp hơn so với tâm máy

Trong quá trình gia công thực tế, do việc gá đặt dao không chính xác, do ảnh hưởng của các chuyển động cắt, do dao bị mài mòn dẫn đến sự thay đổi hệ toạ độ xác định (theo định nghĩa), do đó gây nên sự thay đổi các thông số hình học dao so với khi thiết kế

Khi gá đặt dao thường xảy ra các trường hợp sai lệch sau:

1 Sự thay đổi các góc độ dao do gá đặt dao không đúng tâm máy

Hình 2.13 Gá dao không đúng tâm máy a Gá mũi dao cao hơn tâm máy b Gá mũi dao thấp hơn tâm máy

Khi gá dao thấp hoặc cao hơn tâm chi tiết một đoạn là e Do việc gá dao không đúng vị trí như vậy nên vectơ vận tốc cắt thực tế v c bị sai lệch so với vận tốc cắt lý tưởng v  một gúc là à Do sai lệch hệ tọa độ xỏc định, dẫn đến sự thay đổi gúc trước và gúc sau của dao một lượng tương ứng là à (hỡnh 2.13)

- Đối với trường hợp a (gá mũi dao cao hơn tâm máy), ta có: αc = α - à γc = γ + à

- αc và γc : góc sau và góc trước của dao ở trạng thái cắt gọt (trạng thái động)

- α và γ : góc sau và góc trước khi mài (trạng thái tĩnh)

- e : là lượng cao hơn hay thấp hơn tâm máy của mũi dao

- R : bán kính chi tiết gia công

- Đối với trường hợp b (gá mũi dao thấp hơn tâm máy), ta có: αc = α + à γc = |γ - à|

Khi gỏ mũi dao cao hơn tõm mỏy, gúc trước khi cắt γc tăng lờn một gúc à, gúc sau khi cắt αc giảm xuống một gúc à và ngược lại khi gỏ mũi dao thấp hơn tõm mỏy Tuy nhiên khi máy có độ đảo lớn, chi tiết nhỏ vái dài, chi tiết sẽ lăng trên mặt trước của dao, tỳ và gây lực đẩy làm vỡ dao đặc biệt là dao hợp kim, dao kim cương Do đó trong thực tế nên gá dao cao hơn tâm khi tiện trụ ngoài và thấp hơn tâm khi tiện lỗ

2 Sự thay đổi các góc độ dao do gá đặt không vuông góc với tâm chi tiết

Hình 2.14 Gá dao không vuông góc với tâm máy a Gá dao nghiêng sang trái b Gá dao nghiêng sang phải

Hình 2.14.a và 2.14b, biểu thị vị trí tương quan giữa dao và bề mặt cần gia công bị sai lệch Ví dụ trường hợp a, muốn tạo thành mặt trụ đáng lẽ phải gá đặt trục dao vuông góc với trục chi tiết gia công, nhưng khi gá trục dao bị lệch sang trái một góc là à Trường hợp b, bị lệch sang phải một gúc là à Trong cả hai trường hợp trờn đều đó gõy nờn sai lệch gúc nghiờng chớnh và gúc nghiờng phụ so với thiết kế một lượng là à

- Đối với trường hợp a ( gỏ dao nghiờng sang trỏi một lượng là à ) , ta cú: ϕc = ϕ + à ϕ1c = ϕ1 - à

- Đối với trường hợp b ( gỏ dao nghiờng sang phải một lượng là à ) , ta cú: ϕc = ϕ - à ϕ1c = ϕ1 + à

Phân loại dao tiện căn cứ vào hướng tiến của dao trong quá trình làm việc

Dao trái hình 2.15a: Hướng chạy dao khi cắt từ trái sang phải

Dao phải như hình 2.15b: Hướng chạy dao từ phải sang trái

Căn cứ vào hình dáng và vị trí đầu dao so với thân dao: Gồm có

Dao đầu cong như hình 2.15d

Hình 2.15 Cách phân loại dao tiện

Căn cứ vào công dụng của dao: Như hình 2.16 gồm có:

Dao phá đầu cong (hình 2.16b)

Dao cắt rãnh (hình 2.16e) Dao định hình (hình 2.16g) Dao tiện ren tam giác (hình 2.16h) Dao tiện lỗ suốt (hình 2.16i) Dao tiện lỗ bậc, lỗ kín (hình 2.16k) c) d) e)

Hình 2.16 Phân loại dao theo công dụng a dao phá thẳng; b Dao phá đầu cong; c Dao vai; d Dao xén mặt đầu; đ Dao cặt dứt; e Dao cắt rãnh; g Dao định hình; h Dao tiện ren; i Dao tiện lỗ suốt; k Dao tiện lỗ bậc

Căn cứ vào kết cấu của dao: Như hình 2.17 gồm có:

Dao liền được làm bằng một loại vật liệu (hình 2.17a)

Dao hàn được ghép một miếng lưỡi vào cán (hình 2.17b)

Dao hàn tấm hợp kim (hình 2.17c)

Dao chắp có thân là thép kết cấu, kẹp miếng hợp kim bằng cơ cấu kẹp chặt như hình 2.17d còn lưỡi dao làm bằng vật liệu đặc biệt

Hình 2.17 Phân loại dao theo kết cấu

Vật liệu chế tạo dao

Vấn đề vật liệu có ý nghĩa cách mạng trong ngành cơ khí chế tạo máy Trong đó vật liệu chế tạo dao đóng vai trò quan trọng

Trong phần kết cấu của dao đã giới thiệu: dao được cấu tạo bởi ba phần có chức năng khác nhau trong quá trình cắt gọt Vì vậy vật liệu chế tạo các phần cũng không giống nhau Thông thường thì phần thân dao và phần gá đặt dao được chế tạo cùng loại vật liệu Theo kinh nghiệm thì hầu hết các loại dao cần chế tạo phần cắt và phần cán riêng thì vật liệu phần cán được chế tạo bằng thép C45 hoặc thép hợp kim 40X Chính vì vậy khi nói tới vật liệu chế tạo dao có nghĩa là nói đến vật liệu chế tạo phần làm việc của dao

2.9.1 Đặc điểm làm việc và yêu cầu đối với vật liệu dao

1 Những đặc điểm về điều kiện làm việc của dao

Phần cắt của dao trực tiếp làm nhiệm vụ tách phoi khi cắt Thực nghiệm chứng tỏ rằng, để tách được phoi khi cắt dao đã làm việc trong những điều kiện hết sức khắc nghiệt Những điều kiện đó có thể khái quát như sau:

- Khi cắt dao làm việc trong điều kiện nhiệt độ cao, thường từ 800-1000 o và có khi cao hơn Ở nhiệt độ cao thường có ảnh hưởng xấu đến cơ -lý tính của vật liệu

- Trong quá trình cắt mỗi đơn vị diện tích trên bề mặt làm việc của dao phải chịu áp lực rất lớn Điều đó dễ gây nên hiện tượng rạn nứt và gãy vỡ dao khi cắt

- Khi cắt giữa các bề mặt tiếp xúc của dao với phoi và chi tiết gia công xảy ra quá trình ma sát rất khốc liệt Hệ số ma sát khi cắt lên đến 0,4-1,0

- Trong nhiều trường hợp, khi cắt dao phải làm việc trong điều kiện va đập (như phay, bào, xọc), và sự dao động đột ngột về nhiệt độ Sự dao động về tải trọng lực và nhiệt có ảnh hưởng rất xấu đến khả năng làm việc của dao

- Ở một số phương pháp gia công (như chuốt, khoan) thì điều kiện thoát phoi, thoát nhiệt khi cắt rất hạn chế Điều đó càng làm tăng nhiệt độ trên dao khi cắt và dễ gây ra hiện tượng kẹt dao

2 Những yêu cầu đối với vật liệu chế tạo dao

Trong những điều kiện làm việc như đã nêu trên, dao muốn cắt gọt được, phải thoả mãn các yêu cầu sau:

- Vật liệu chế tạo dao phải có độ cứng đảm bảo

Về nguyên tắc: dao muốn tách được phoi phải có độ cứng cao hơn độ cứng của chi tiết gia công, và độ cứng đó phải duy trì được ở nhiệt độ cắt Cụ thể theo thực nghiệm, độ cứng ở nhiệt độ bình thường phải đạt được từ 61 HRC trở lên Khi cắt ở nhiệt độ cao, độ cứng đó phải duy trì trên 55 HRC

- Vật liệu chế tạo dao phải có độ bền và độ dẻo cần thiết Có như vậy mới chịu được áp lực lớn và va đập lớn

- Vật liệu chế tạo dao phải có khả năng chịu mài mòn cao

- Vật liệu chế tạo dao phải chịu nhiệt tốt - có nghĩa là khi cắt ở nhiệt độ cao thì cơ - lý tính của vật liệu thay đổi trong một phạm vi cho phép

- Vật liệu chế tạo dao phải có tính công nghệ tốt và tính kinh tế cao Điều đó có nghĩa là vật liệu dùng để chế tạo dao phải được gia công dễ dàng, dễ kiếm và giá thành rẻ

2.9.2 Các loại vật liệu chế tạo dao

Vật liệu là lĩnh vực khoa học đã được nghiên cứu từ sớm và đã đạt được những thành tựu to lớn Xuất hiện từ năm yêu cầu cơ bản đã kê trên ta tiến hành lựa chọn và tìm kiếm các loại vật liệu phù hợp

Theo lịch sử phát triển của các phương pháp gia công cắt gọt, ta lần lượt điểm qua các loại vật liệu chế tạo dao thông dụng sau đây:

1 Thép cacbon dụng cụ và phạm vi ứng dụng của chúng:

Thép cacbon dụng cụ là loại vật liệu được sử dụng sớm nhất vào lĩnh vực cắt gọt Thành phần hoá học cơ bản của thép cacbon dụng cụ là Fe và C Trong đó hàm lượng cacbon chiếm khoảng 0,6-1,5%, và hàm lượng cacbon quyết định độ cứng của thép

Loại vật liệu này có ưu điểm lớn là độ cứng sau khi nhiệt luyện đạt cao (61-65 HRC) và dễ mài sắc, mài bóng Nhưng cũng có nhược điểm rất cơ bản là khi nhiệt độ cắt lên tới 200-250 o C độ cứng của thép giảm rất nhanh; hơn nữa biến dạng sau khi nhiệt luyện rất đáng kể

Vì những nhược điểm cơ bản đó thép cacbon dụng cụ chỉ dùng để chế tạo các loại dao cắt ở tốc độ thấp (dưới 15m/ph) và dao có hình dáng đơn giản

Hiện nay thép cacbon thường dùng làm đục, dũa và một số dụng cụ cắt bằng tay

Thép cacbon dụng cụ thường dùng hiện nay gồm các dạng sau: Y7A, Y8A, Y9A, Y10A, Y12A, Y13A Những loại này chế độ nhiệt luyện như sau:

- Tôi ở nhiệt độ 750-840 o C trong nước hoặc trong dầu rồi ram ở nhiệt độ 180-

200 o C Độ cứng bề mặt đạt 60-65 HRC, độ cứng bên trong khoảng 40 HRC

2 Thép hợp kim dụng cụ và phạm vi ứng dụng:

Khi nấu luyện thép, nếu ta thêm vào mẻ nấu một lượng thích hợp các nguyên tố hợp kim như Crôm (Cr), Mangan (Mn), Silic (Si), Môlypden (Mo), Wolfram (W) , ta sẽ thu được sản phẩm của mẻ nấu là thép hợp kim Những loại thép hợp kim dùng để chế tạo dụng cụ cắt gọt là thép hợp kim dụng cụ

Mài dao tiện

2.10.1 Sự mài mòn dao và quy tắc an toàn khi sử dụng máy mài 2 đá

Do có ma sát với mặt cắt gọt, mặt thoát của dao bị mài mòn, diện tích mài mòn mặt sát của dao càng lớn thì ma sát càng tăng, dao bị nung nóng càng nhiều, độ mài mòn mặt sát càng lớn dẫn đến phá hủy lưỡi cắt

Trên mặt thoát của dao phoi mài mòn tạo thành rãnh hẹp, nếu quá trình mài mòn tiếp tục thì rãnh rộng dần và phá hủy lưỡi cắt

Do các phần tử cứng của kim loại (phoi) trực tiếp làm xước các mặt làm việc của dao tạo nên sự mài mòn

Các bề mặt của dao cắt bị nung nóng làm mềm các phần tử kim loại giữa phoi và dao

Muốn lưỡi cắt của dao không bị phá hủy cần phải chọn thời điểm mài dao hợp lý, tức là mài lại dao sớm hơn khi dao chưa tới độ mòn cho phép

- Quy tắc an toàn khi sử dụng máy mài thông dụng 2 đá

Khi mài phải tuân thủ những nguyên tắc an toàn sau đây:

Trước khi mài phải kiểm tra các cơ cấu và bộ phận máy, tình trạng máy, kiểm tra độ hở của bệ tỳ với mặt đá trong phạm vi 3 mm

Cầm hoặc kẹp dao cho chắc chắn và tựa vào bệ tỳ

Không được ấn quá mạnh dao vào đá sẽ làm cháy dao vỡ đá

Không nên ấn dao vào một chỗ vào đá mài vì như vậy sẽ làm cho đá mòn thành rãnh Đá phải quay thật tròn không rung

Tránh mài vào mặt bên hông của đá mài để bảo vệ cạnh sắc của đá mài

Khi mài phải có nước làm nguội đều, nếu không thì mài khô ngay từ đầu

Phải lắp kính lắp kính bảo hiểm và đeo kính an toàn khi mài

Khi mài không nên đứng đối diện với đá mài

2.10.2 Phương pháp mài dao tiện ngoài

Máy mài đơn giản thường dùng là máy mài 2 đá Bộ phận cơ bản của máy mài là đầu máy số 4 là một động cơ điện hình 2.18a, có trục chính kéo dài ra 2 phía để lắp đá mài 3

Trên máy có lắp bệ tỳ để đảm bảo vị trí cố định của dao mài (hình 2.18b)

Hình 2.18 Cấu tạo chung máy mài 2 đá a) Cấu tạo chung: 1 Thân máy; 2 Thùng nước làm nguội; 3 Đá mài; 4 Đầu máy;

5 Kính bảo hiểm; 6 Nắp che; 8 Giá đỡ; 9 Bàn quay; 10 Nút điều khiển b) Giá bệ tỳ

Giá đỡ 8, bàn quay 9 để điều chỉnh vị trí của dao so với tâm của đá mài và tạo thành một góc cần thiết so với mặt làm việc của đá khi mài dao được điều chỉnh lên xuống sao cho mũi dao ở vị trí ngang tâm của đá

Trong quá trình mài dao được ấn nhẹ vào đá đồng thời dịch chuyển dọc theo mặt làm việc của đá mài để đá mòn đều và mặt mài phẳng như hình 2.9

Dụng cụ kiểm tra các góc sau khi mài gồm có: dưỡng cầm tay, thước đo góc vạn năng hoặc kẹp trên giá chuyên dùng

1.Đọc bản vẽ các góc cần mài: Như hình 2.20

- Chuẩn bị: Máy mài, kiểm tra tình trạng máy mài đảm bảo an toàn mới được sử dụng, dung dịch làm nguội, kính bảo vệ mắt

Hình 2.19 Phương pháp mài dao tiện

Hình 2.20 Các bề mặt của dao cần mài

Khởi động cho chạy máy mài cho đến khi đạt đến tốc độ tối đa của đá mài, tay phải cầm thân dao như hình 2.21 và tựa vào bệ tỳ 3 sao cho dao hơi nghiêng về phía dưới, đường tâm thân dao hợp với trục quay của đá mài 45°(tương ứng với góc nghiêng chính của dao) Ngón cái của tay trái ấn vào dao ở chỗ bệ tỳ các ngón tay còn lại ôm lấy phần dưới của thân dao, góc sau chính của dao là α = 15°

Hình 2.21 Mài mặt sau chính

1 Dao; 2 Đá mài; 3 Bệ tỳ

Tắt máy mài, kiểm tra trị số góc sau: Thước đo góc 1 (hình 2.21) được điều chỉnh để đo trị số góc sau chính α = 15° bằng cách: Tay trái cầm thước đo góc, tay phải cầm dao và đưa tiến sát vào giữa 2 mặt phẳng đo A và B của thước đo góc, quan sát khe hở giữa dao và thước nếu chưa sít đều thì phải mài lại, tiếp tục kiểm tra cho đến khi đạt yêu cầu

3 Mài mặt sau phụ Đặt dao sao cho góc giữa mặt sau chính và mặt sau phụ (hoặc góc giữa lưỡi cắt chính và lưỡi cắt phụ) khoảng 90° nhìn theo A như hình 2.22a

Kiểm tra bằng thước đo góc

Kiểm tra trị số góc sau phụ và góc mũi dao: Được tiến hành như kiểm tra góc sau chính trên hình 2.22b

Kiểm tra góc mũi dao dùng tay phải cầm dao 1 như hình 2.22b, tay trái cầm thước do góc I đã được điều chỉnh góc 90°, đồng thời kiểm tra việc mài đã đúng chưa

Hình 2.22 Mài mặt sau phụ

4 Mài mặt trước và mũi dao

Cần mài trên mặt trước của dao khoảng 3 - 5 mm để tạo thành góc trước γ như hình 2.23a, tay phải cầm dao 1, ngón cái của tay trái ấn vào dao cho tiếp xúc với đá mài 2 Dao 1 được đặt sao cho lưỡi cắt chính a nằm trong mặt phẳng song song với mặt phẳng quay của đá mài a) b) c)

Hình 2.23 Mài mặt trước và mũi dao

Kiểm tra trị số góc trước dựa theo góc sắc β: β = 90°- (γ + α); γ = 90°- (β + α)

Tay trái cầm thước đo góc vạn năng I như hình 2.23b rồi xác định góc mài của dao đã đúng chưa để hiệu chỉnh lại cho đúng

Mài tròn mũi dao: Đặt dao 1 trên bệ tỳ 3 và giữ dao bằng cả 2 tay theo hướng thẳng góc với trục quay của đá mài như hình 2.23c, đưa dao tiếp xúc với đá mài và ấn a)

69 nhẹ đầu dao để tạo thành mặt giao nhau giữa mặt sau chính và mặt sau phụ, phải xoay phần duôi của thân dao sang phải và sang trái để tạo thành cung tròn ở mũi dao

Dao được mài thô trên máy mài 2 đá, sau đó cần được mài tinh ở mặt sau và mặt trước của dao bằng đá kim cương

Ví dụ để mài dao tiện trụ ngoài có góc nghiêng chính φ = 45 0 Trình tự các bước được thực hiện như sau (hình 2.24)

Hình 2.24 Mài dao tiện trụ ngoài có góc nghiêng chính φ = 45 0

Câu 1 Vật liệu làm dao tiện thường được sử dụng thép gió và hợp kim cứng, các loại vật liệu này phải đạt được các yêu cầu nào sau đây:

A Độ cứng cao C Tính chịu mài mòn cao

B Tính chịu nhiệt cao D Cả A, B, C

Câu 2 Điền tên các yếu tố hợp thành đầu dao tiện:

Câu 3 Điền tên và ghi ký hiệu các góc cơ bản của dao tiện theo hình vẽ bên:

Câu 4 Khi mài lại dao cần chọn thời điểm nào là tốt nhất để đảm bảo tuổi bền của dao:

A Dao mòn không còn khả năng cắt gọt

B Chưa đến độ mòn cho phép

C Đến độ mòn cho phép

Câu 5 Những căn cứ để phân loại dao tiện:

A Theo hình dáng và vị trí của đầu dao so với thân dao

C Công dụng của dao tiện

D Hình dáng của đầu dao

E Theo kết cấu của dao

Câu 6 Hãy sắp xếp lại trình tự chế tạo dao hàn hợp kim cứng cho phù hợp

…… Gia công hốc để đặt tấm hợp kim cứng

…… Nung nóng đầu dao bằng dòng điện cao tần 900 - 950°C

…… Làm nguội trong môi trường khô

…… Gia công mặt tựa của dao

…… Gia công mặt sau chính và mặt sau phụ

…… Rắc thuốc hàn và chất dung môi, đồng đỏ hoặc đồng thau vào hốc mối hàn

…… Đặt tấm hợp kim cứng vào hốc mối hàn

…… Ép cho tấm hợp kim gắn chặt vào cán

Câu 7 Sắp xếp lại trình tự mài dao tiện cho hợp lý:

…… Kiểm tra góc sau phụ

…… Kiểm tra góc sau chính

Câu 8 Nêu rõ quy tắc an toàn khi sử dụng máy mài ?

1 Thực hành mài dao tiện trụ có góc nghiêng chính φ = 45 0 và φ = 90 0 trên máy mài 2 đá

2 Thực hành mài dao cắt và dao cung tròn trên máy mài 2 đá

TIỆN MẶT ĐẦU VÀ KHOAN LỖ TÂM

Tiện mặt đầu

3.1.1 Yêu cầu kỹ thuật của tiện mặt đầu

Mặt đầu trên chi tiết gia công phải đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật sau:

- Phải đảm bảo độ phẳng (không bị lồi, lõm)

- Vuông góc với đường tâm chi tiết

- Đảm bảo độ nhẵn bóng theo yêu cầu bản vẽ

3.1.2 Các loại dao dùng để tiện mặt đầu và cách gá dao

Tùy theo tính chất công việc và điều kiện gá lắp ta dùng các loại dao như hình 3.1 Gồm có: Dao phá thẳng như hình 3.1a, dao đầu cong như hình 3.1b, dao vai như hình 3.1c, dao tiện mặt đầu chuyên dụng như hình 3.1d

Hình 3.1 Các loại dao dùng để tiện mặt đầu

Phương pháp gá dao tiện mặt đầu: Dao phải đươc gá cao ngang tâm máy, nếu gá thấp hơn hoặc cao hơn tâm máy thì trên mặt đầu của chi tiết gia công sau khi cắt sẽ còn lại một hình lõi trụ ở tâm như hình 3.2

Chiều dài đầu dao nhô ra khỏi giá dao không vượt quá 1,5 lần chiều cao của thân dao a Gá dao cao hơn tâm máy b Gá dao thấp hơn tâm máy

Hình 3.2 Khuyết tật khi gá dao cao hơn và thấp hơn tâm máy

3.1.3 Phương pháp tiện mặt đầu

Khi gá trên mâm cặp vật gia công chỉ được nhô ra khỏi mâm cặp ít nhất như hình 3.3

Hình 3.3 Chiều dài phôi nhô ra khỏi mâm cặp khi tiện mặt đầu

Hình 3.4 Kiểm tra dao vai sau khi gá bằng ke vuông

Nếu tiện những bậc thấp dùng dao vai cho tiến dọc như trường hợp tiện ngoài hình 3.1c Lưỡi cắt chính của dao phải vuông góc với đường tâm của phôi, đảm bảo góc ϕ 0

Kiểm tra độ vuông góc của dao bằng dưỡng ke như hình 3.4

Khi xén mặt đầu dao vai được gá nghiêng 1 góc (góc giữa lưỡi cắt chính của dao với mặt đầu của chi tiết gia công) bằng 5 − 10 0 như hình 3.5

Hình 3.5 Tiện mặt đầu bằng dao vai với bước tiến ngang

Nếu dùng dao vai khi cắt gọt với chiều sâu cắt lớn, dao tiến theo hướng kính vào tâm vật gia công nên lực cắt gọt có xu hướng kéo dao cắt vào sâu mặt đầu của chi tiết gia công nên bị lõm Để khắc phục tình trạng này khi cắt thô phần lớn lượng dư cắt gọt lớn ta nên sử dụng dao 45 0 như hình 3.5a

3.1.4 Các dạng sai hỏng, nguyên nhân và cách khắc phục khi tiện mặt đầu

Dạng sai hỏng Nguyên nhân Cách khắc phục

1 Một phần bề mặt của phôi dao cắt chưa hết

- Không đủ lượng dư gia công

- Kiểm tra kích thước phôi trước khi gia công

- Rà tròn điều chỉnh độ đồng tâm của phôi với trục chính

2 Vị trí mặt đầu không đạt

- Kiểm tra kích thước không chính xác khi cắt thử

- Nhầm lẫn khi sử dụng mặt số bàn trượt dọc

- Kiểm tra chính xác trước khi cắt thử

- Khử độ rơ trước khi sử dụng mặt số bàn trượt dọc, cẩn thận khi điều chỉnh

3 Mặt đầu không vuông góc với đường tâm chi tiết, còn lõi ở tâm

- Gá dao quá dài, không đủ chặt

- Phôi bị đảo, chiều sâu cắt quá lớn

- Gá dao không đúng tâm máy

- Rút ngắn chiều dài gá dao

- Rà tròn phôi, giảm chiều sâu cắt

- Gá dao đúng tâm máy

4 Độ nhám bề mặt quá lớn

- Dao mòn, mài góc cắt chưa đúng

- Chọn chế độ cắt không hợp lý

- Mài lại dao đúng góc độ

- Giảm chiều sâu cắt và bước tiến (chọn đúng theo bảng)

Khoan lỗ tâm

3.2.1 Yêu cầu kỹ thuật của lỗ tâm

Lỗ tâm là một loại chuẩn dùng để định vị lâu dài nên yêu cầu:

- Lỗ tâm phải là mặt tựa vững chắc nên tiết diện phải đủ lớn

- Góc côn phải chính xác

- Các kích thước D, d, L, l phải theo đúng yêu cầu trong bảng 3.1

- Phải nhẵn bóng để chống mòn

- Hai lỗ tâm phải cùng nằm trên một đường thẳng để tránh mũi tâm tiếp xúc không đều gây ra mòn và làm chi tiết không chính xác

- Luôn cho dầu mỡ vào mũi tâm và lỗ tâm, lực ép giữa 2 mũi tâm không được chặt quá hoặc lỏng quá

- Tâm của 2 mũi tâm phải trùng với tâm máy

3.2.2 Hình dáng và kích thước lỗ tâm

- Lỗ tâm dùng để định vị các chi tiết hình trụ tròn trong cả quá trình công nghệ, lỗ tâm có thể khoan trên 1 đầu hoặc 2 đầu của chi tiết gia công

- Lỗ tâm tựa và quay tròn trên mũi tâm, nó ảnh hưởng rất lớn đến độ chính xác về hình dáng, kích thước và độ nhẵn của chi tiết gia công

- Ưu điểm: Dùng lỗ tâm gá đặt nhanh chóng, đảm bảo kích thước hướng kính trong nhiều lần gá lắp khác nhau

- Kích thước lỗ tâm: Lỗ tâm được khoan theo kích thước tiêu chuẩn, trên hình 3.6 là dạng lỗ tâm chủ yếu thường dùng

Bảng 3.1 Quy định kích thước lỗ tâm

STT Đường kính khởi phẩm

Kích thước lỗ tâm (mm) ĐK D 0

Hình 3.6 Các dạng cơ bản của lỗ tâm a Lỗ tâm khi gia công xong phải bỏ đi b Lỗ tâm khi gia công xong còn tiếp tục sử dụng gá trên hai mũi tâm

3.2.3 Các loại mũi khoan tâm

Mũi khoan tâm chuyên dùng có cấu tạo như hình 3.7, khi khoan sẽ nhận được đồng thời cả phần trụ và phần côn của lỗ tâm

Hình 3.7 Mũi khoan tâm Hình 3.8 Khoan tâm bằng mũi khoan và mũi khoét côn

Có thể khoan tâm bằng mũi khoan thông thường, sau đó dùng mũi khoét côn để xoáy phần lỗ côn như hình 3.8

3.2.4 Phương pháp khoan lỗ tâm

Trước khi khoan lỗ tâm cần:

- Tra bảng trong sổ tay công nghệ chế tạo máy để xác định dầy đủ các kích thước của lỗ tâm, trên cơ sở đó chọn mũi khoan tâm cho phù hợp

- Tiện phẳng mặt đầu trước khi khoan hoặc định tâm trước bằng cách lấy dấu

Khoan tâm có thể thực hiện trên máy khoan, trên máy tiện hoặc trên máy khoan tâm chuyên dùng trong sản xuất hàng loạt

Khoan tâm trên máy tiện là phương pháp gia công được sử dụng phổ biến Khi khoan phôi được gá trên mâm cặp, còn mũi khoan tâm được gá trong bầu cặp và lắp vào nòng ụ động như hình 3.9a

Hình 3.9 Khoan tâm trên máy tiện

3.2.5 Các dạng sai hỏng, nguyên nhân và cách khắc phục khi khoan lỗ tâm

1 Góc côn sai (lớn quá hoặc nhỏ quá) sẽ làm mòn mũi tâm

- Chọn góc côn của mũi khoét sai

- Prôfin của mũi khoan tâm bị sai

- Chọn lại góc côn của mũi khoét phù hợp

2 Phần trụ d không có sẽ làm mòn nhanh mũi tâm

- Phần hình trụ của mũi khoan tâm bị gãy

3 Chiều sâu L của lỗ tâm quá sâu, quá nhỏ

- Kiểm tra chiều sâu khi khoan không chính xác

- Khoan theo vạch cữ hoặc vạch dấu trên mũi khoan

4 Lỗ tâm bị lệch so với đường tâm của phôi

- Rà tròn và điều chỉnh độ đồng tâm phôi thật chính xác

5 Tâm của lỗ tâm bị nghiêng so với tâm của phôi

- Tâm ụ động và tâm trục chính không trùng nhau

- Điều chỉnh lại ụ động thẳng hàng với tâm trục chính

Bài tập thực hành tiện vạt mặt đầu và khoan lỗ tâm

3.3.2 Phiếu hướng dẫn thực hiện

Các bước thực hiện và sơ đồ nguyên công

Yêu cầu kỹ thuật, dụng cụ cắt và kiểm tra Chỉ dẫn thực hiện

1 Tiện vạt mặt đầu A - Bề mặt gia công phải phẳng , đạt độ nhám theo yêu cầu

- Đảm bảo độ vuông góc với tâm chi tiết

- Gá phôi có chiều dài nhô ra khỏi mâm cặp 10 – 20 mm

- Gá dao đúng tâm máy, phần đầu dao nhô ra khỏi cán dao l=1.5H

- Tiện vạt mặt đầu: Tiện thô và tinh đạt độ nhám bề mặt theo yêu cầu

2 Khoan lỗ tâm - Bề mặt lỗ tâm đạt độ nhám

- Lỗ tâm phải trùng với tâm chi tiết

- Mở máy cho trục chính quay cùng chiều kim đồng hồ, tốc độ n = 1200 –

- Khoan lỗ tâm ở mặt đầu A, chiều sâu khoan khi khoảng bằng 2/3 chiều dài mặt côn của mũi khoan tâm

3 Tiện vạt mặt đầu B - Bề mặt gia công phải phẳng

- Đạt kích thước chiều dài theo yêu cầu

- Đảm bảo độ không song song với mặt A là ≤ 0,1

- Các bước thực hiện giống như bước

- Kiểm tra kích thước chiều dài là 110 mm ± 0,2.

4 Khoan lỗ tâm - Bề mặt lỗ tâm đạt độ nhám

- Độ không đồng tâm giữa hai lỗ tâm là ≤ 0,1

Các bước thực hiện giống như bước

CÂU HỎI Câu 1 Yêu cầu kỹ thuật của lỗ tâm gồm có:

A Lỗ tâm phải là mặt tựa vững chắc trên tiết diện phải đủ lớn

B Góc côn phải chính xác

C Các kích thước D, d, L, l phải đúng theo yêu cầu trong bảng 5.1

D Phải nhẵn bóng để chống mòn

E Hai lỗ tâm phải nằm trên cùng một đường thẳng

F Lực ép giữa hai mũi tâm không được chặt quá hay lỏng quá

G Tâm của hai mũi tâm phải trùng với tâm máy

Câu 2 Xác định chế độ cắt khi tiện mặt đầu bằng dao tiện φ = 90 0 , vật liệu chế tạo dao là thép gió

Câu 3 Nêu các dạng sai hỏng và cách khắc phục khi tiện mặt đầu

Câu 4 Nêu các dạng sai hỏng và cách khắc phục khi khoan lỗ tâm

- Trình bày các khái niệm, yêu cầu kỹ thuật của mặt trụ ngoài

- Lựa chọn các loại dao thích hợp khi tiện trụ trơn và trụ bậc

- Trình bày được các bước trình tự gia công chi tiết trụ trơn và trụ bậc

- Chọn được chế độ cắt thích hợp khi tiện trụ trơn và trụ bậc

- Chọn được chế độ cắt thích hợp khi tiện thô và tiện tinh đối với trụ trơn

- Nhận biết các dạng sai hỏng thường gặp và nguyên nhân dẫn đến các sai hỏng khi tiện trụ ngoài

- Tiện được trụ trơn ngắn, trụ trơn dài gá trên mâm cặp ba vấu tự định tâm và một đầu chống tâm đúng trình tự, đạt các yêu cầu kỹ thuật, thời gian và an toàn

- Tiện được trụ trơn dài gá trên hai đầu chống tâm đúng trình tự, đạt các yêu cầu kỹ thuật, thời gian và an toàn

- Tiện được trụ bậc ngắn gá trên mâm cặp đúng quy trình, yêu cầu kỹ thuật, thời gian và an toàn

- Lập được quy trình công nghệ gia công chi tiết trụ trơn và trụ bậc

- Phát hiện các sai hỏng thường gặp và biết các biện pháp khắc phục

- Chăm chỉ, cẩn thận trong công việc

- Quan sát, tìm tòi và học hỏi

- Tuân thủ nội quy an toàn, quy trình gia công và ngăn ngừa các sai hỏng

4.1.1 Yêu cầu kỹ thuật của mặt trụ ngoài

Một số chi tiết máy như các loại trục, bánh răng, trục tâm, chốt, pít tông…có mặt ngoài là hình trụ Mặt trụ được tạo bởi đường thẳng quay quanh một đường tâm song song với nó Yêu cầu kỹ thuật của mặt trụ ngoài là:

- Có độ thẳng đường sinh

- Độ trụ: Ở mọi mặt cắt vuông góc với đường tâm, các đường tròn có đường kính đều bằng nhau tức là đảm bảo không có hình côn, hình tang trống, hình yên ngựa

- Độ tròn: Các mặt cắt bất kỳ vuông góc với đường tâm có độ tròn xoay như không ô van, không có hình nhiều cạnh

- Độ đồng tâm: Tâm của mọi mặt cắt vuông góc có đường tâm đều nằm trên một đường thẳng

- Trong thực tế không thể có những chi tiết mặt ngoài là hình trụ tuyệt đối, vì trong quá trình gia công sẽ có những sai lệch Sai lệch cho phép về hình dáng, vị trí tương đối về bề mặt chi tiết được ghi trên bản vẽ bằng kí hiệu hoặc thuyết minh theo hệ thống tài liệu thiết kế

4.1.2 Các loại dao dùng để tiện mặt trụ ngoài a Dao tiện phá

Có thể là dao đầu thẳng như hình 4.1a hoặc dao đầu cong như hình 4.1b Dao đầu cong không những dùng để tiện mặt trụ ngoài mà còn dùng để tiện khoả mặt đầu chi tiết

Dao tiện phá có góc nghiêng chính φ = 30 o - 60 o , góc nhỏ dùng để gia công phôi cứng vững khi d

Trong thực tế thường dùng dao vai có góc φ = 90 o (như hình 4.1c) để gia công mặt trụ ngoài và xén bậc những chi tiết kém cứng vững d

1 > 12, vì có lực Py phôi nhỏ, dùng dao có góc φ = 90 o có tuổi thọ kém hơn so với dao có góc φ = 30 o - 60 o , vì lưỡi cắt tham gia ít, nhiệt tập trung ở mũi dao lớn

Hình 4.1 Các loại dao tiện phá a Dao phá thẳng; b Dao phá đầu cong; c Dao phá vai b Dao tiện tinh

Thường mài mũi dao có bán kính lớn hơn, bán kính mũi dao càng lớn thì độ trơn láng càng cao

Gá trên ổ dao cần phải đảm bảo mũi dao ở vị trí ngang tâm trục chính hoặc cao hơn tâm một khoảng

1 đường kính vật gia công

Kiểm tra chiều cao của mũi dao theo tâm của mũi nhọn ụ trước hoặc ụ động bằng ke có vạch hoặc so bằng mũi nhọn ụ sau như hình 4.2a,c Để điều chỉnh mũi dao khi gá dùng các miếng căn lót có chiều dày khác nhau bằng thép mềm số lượng các căn lót càng ít càng tốt như hình 4.2b

Miếng căn lót phải phẳng, được đặt ngay ngắn và để mặt dưới cán dao tiếp xúc toàn bộ trên bề mặt của miếng căn

Phần nhô ra ngoài của đầu dao ra khỏi ổ dao không vượt quá 1.5 chiều dày thân dao như hình 4.3

Dao phải được kẹp chặt vào ổ dao bằng 2 vít trở lên, vít ổ dao phải đảm bảo tốt

Hình 4.2 Cách gá dao trên ổ dao a Kiểm tra chiều cao của mũi dao sau khi gá so với mũi tâm trước; b Cách đệm căn khi gá dao; c Kiểm tra chiều cao mũi dao theo mũi tâm ụ sau

Hình 4.3 Chiều dài cho phép nhô ra khỏi cán dao

4.1.4 Lựa chọn chế độ cắt khi tiện ngoài

Chiều sâu cắt t: Nếu vật gia công kém cứng vững hoặc yêu cầu độ chính xác cao và lượng dư nhiều thì cần phải tiện nhiều lát cắt

Khi tiện thô chiều sâu 1 lát cắt t = 4 – 6 mm

Khi tiện bán tinh: t = 2 – 4 mm

Bước tiến S: mm/vòng được lựa chọn căn cứ vào độ trơn láng bề mặt chi tiết gia công

Khi tiện thô chọn: S = 0,5 – 1,2 mm/vòng

Khi tiện bán tinh: S = 0,2 – 0,4 mm/vòng

Khi tiện tinh: S = 0,02 – 0,12 mm/vòng

Tốc độ cắt v: Khi tiện trụ trơn ngoài được chọn theo bảng 2.2 căn cứ vào vật liệu làm dao, vật liệu gia công và các dạng gia công thô hay là tinh

4.1.5 Phương pháp tiện trụ trơn ngắn

Trước khi gia công cần phải xác định được chiều sâu cắt và số lát cắt Điều chỉnh dao thực hiện chiều sâu cắt bằng mặt số du xích bàn trượt ngang số 2 trên hinh 4.4a,b Trên mặt số có khắc các vạch, mỗi vạch ứng với độ dịch chuyển của dao sau khi tay quay số 3 đi 1 vạch, căn cứ vào số vạch đó với vạch chuẩn trên mặt bích số 1 ta xác định chiều sâu cắt chính xác

Hình 4.4 Mặt số bàn trượt ngang a Sơ đồ mặt số; b Cách điều chỉnh mặt số khi thực hiện chiều sâu cắt; c Quay tay quay bàn trượt ngang để khử độ rơ Để tiện đường kính ngoài chính xác phải dùng phương pháp cắt thử bằng cách: cho phôi quay đưa dao tiếp xúc với bề mặt gia công bằng bàn trượt ngang để cho dao vạch trên bề mặt gia công một đường tròn mờ, đưa dao ra khỏi mặt đầu phôi bằng bàn dao dọc về phía ụ sau, điều chỉnh mặt số về vị trí cũ quay tay quay bàn trượt ngang tiến vào một khoảng gần đến kích thước đúng, cho dao tiện vào 1 khoảng dài 3 -5mm, lùi dao ra bằng bàn trượt dọc, đo kích thước đoạn vừa tiện

Sau đó đo, kiểm tra lại rồi điều chỉnh chiều sâu cắt để đạt kích thướt đúng tiếp tục cắt thử và quyết định tiện đến khi đạt yêu cầu

Giữa trục vít và đai ốc bàn trượt ngang luôn có độ rơ, nếu không chú ý sẽ làm sai lệch trị số dịch chuyển bằng mặt số, cho nên khi thực hiện chiều sâu cắt chỉ điều chỉnh mặt số theo 1 chiều kim đồng hồ sau khi đã quay trước 1 vòng ngược chiều kim đồng hồ như hình 4.4c Trên máy tiện T18A mỗi vạch trên mặt số bàn trượt ngang và dọc có giá trị 0,05 mm, máy Prince mỗi vạch có giá trị 0,02 mm

4.1.6 Các dạng sai hỏng, nguyên nhân và cách khắc phục

Các dạng sai hỏng Nguyên nhân Cách khắc phục

1 Trên bề mặt chi tiết có phần chưa cắt gọt

- Kiểm tra và chọn kích thước phôi

2 Kích thước đường kính sai

- Đo sai khi cắt thử

- Điều chỉnh du xích bàn trượt ngang không chính xác

- Đo thật chính xác khi cắt thử

- Khử hết độ rơ khi sử dụng vòng du xích, xác định đúng các vạch cần vặn

3 Chi tiết bị côn - Dao mòn

- Không khử hết độ rơ của bàn trượt ngang

- Gá dao thấp hơn tâm máy, dao không đủ chặt

- Mài lại dao đúng góc độ, thay thế dao

- Chú ý khử độ rơ trước khi lấy chiều sâu cắt

- Gá dao đúng tâm máy, xiết chặt dao

4 Độ bóng bề mặt chưa đạt

- Chế độ cắt không hợp lý

- Gá dao không đúng tâm

- Mài và kiểm tra chất lượng lưỡi cắt

- Giảm chiều sâu cắt, lượng tiến khi tiện tinh

- Gá dao và kiểm tra chính xác chiều cao đúng tâm máy

4.2 Tiện trụ trơn dài gá trên mâm cặp và một đầu chống tâm

4.2.1 Yêu cầu của trục trơn sau khi gia công

Khi tiện mặt trụ trơn dài cần phải đạt các yêu cầu sau:

- Tiện đúng kích thước: bao gồm kích thước đường kính và kích thước chiều dài của trục theo bản vẽ

- Đảm bảo vị trí tương quan giữa các bề mặt như độ đồng tâm, độ song song, độ vuông góc,…

- Đảm bảo độ chính xác về hình dạng hình học như độ không tròn (ô van), độ không trụ (độ côn)

- Đảm bảo độ nhám bề mặt

4.2.2 Phương pháp tiện trụ trơn dài gá trên mâm cặp và một đầu chống tâm

Với vật gia công dài với tỉ lệ L/D ≥ 5 ÷ 12, đường kính lớn không tròn hoặc có hình dạng phức tạp có thể gá một đầu trên mâm cặp 4 vấu vá một đầu chống tâm Còn những trục có đường kính tương đối tròn được giá một đầu trên mâm cặp 3 chấu tự định tâm và một đầu chống tâm để gia công Nếu tỉ lệ L/D >12 thì phải dùng giá đỡ (luynet) để gia công

1 Định vị và kẹp chặt phôi

- Khi tiện trụ trơn phôi có thể được định vị và kẹp chặt một đầu trong mâm cặp một đầu chống tâm, sơ đồ nguyên công được thực hiện như hình 4.5

- Lắp đầu tâm quay vào nòng ụ động: Trước khi lắp cần lau sạch phần côn morse ở đầu tâm và nòng ụ động

- Điều chỉnh để khoảng cách giữa các vấu lớn hơn đường kính vật gia công 3 đến 5mm và các vấu cách đều tâm

- Điều chỉnh độ đồng tâm và khoảng cách đầu nhọn ụ động với vấu mâm cặp

TIỆN TRỤ NGOÀI

Tiện trụ trơn