Chủ Đề phân tích về phương pháp tiện kim loại và các phương pháp tạo hình có thể thực hiện Được trên máy tiện

Các loại chuyển động chạy dao: • Chuyển động chạy dao dọc: chuyển động tịnh tiến có phương song song với đường tâm của máy tiện • Chuyển động chạy dao ngang: chuyển động tịnh tiến có p

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ

****™&˜****

BÁO CÁO TIỂU LUẬN CUỐI KỲ MÔN HỌC: CƠ SỞ CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

Chủ đề: Phân tích về phương pháp tiện kim loại và các phương pháp

tạo hình có thể thực hiện được trên máy tiện

MÃ HỌC PHẦN : 2324I_EMA2022E_20

HỌ VÀ TÊN : ĐẶNG MINH LÂN

MÃ SỐ SINH VIÊN : 21021332

Mục Lục

Giới thiệu Ngành cơ khí chế tạo máy 2

I.GIỚI THIỆU VỀ MÁY TIỆN 3

1.1 Khái niệm 3

1.2 Nguyên lý hoạt động của máy tiện 3

II PHƯƠNG PHÁP TIỆN KIM LOẠI THỰC HIỆN Ở MÁY TIỆN 4

2.1 Tiện là gì? 4

2.2 Đặc điểm của phương pháp tiện là gì? 5

2.3 Khả năng và công nghệ của Tiện 5

 2.3.1 Khả năng tạo hình 5

 2.3.2 Khả năng đạt độ chính xác cao 5

2.4 Tiện thô và tiện tinh là gì? 6

 2.4.1 Tiện thô: 6

 2.4.2 Tiện bán tinh: 6

 2.4.3 Tiện tinh mỏng: 6

III Các phương pháp tạo hình tiện phổ biến 7

3.1 Tiện trụ mặt ngoài (External turning) 7

3.2 Tiện lỗ (Boring turning) 8

3.3 Tiện khỏa mặt dầu (Grooving turning) 10

3.4 Tiện ren (Threading turning) 12

3.5 Tiện cắt đứt (Cut-off turning) 15

IV KẾT LUẬN 17

4.1 Ưu điểm 17

4.2 Nhược điểm 18

4.3 Nguồn và tài liệu tham khảo 18

Giới thiệu Ngành cơ khí chế tạo máy

Cơ khí chế tạo máy là ngành chế tạo ra các loại máy móc và thiết bị sản xuất, tạo tư liệu sản xuất phục vụ mọi nhu cầu của đời sống hiện nay Đây là lĩnh vực hoạt động đặc thù, có vai trò quan trọng, được ví như trái tim của quá trình công nghiệp hóa

Ngành cơ khí chế tạo máy được thiết kế để đào tạo các kỹ sư cơ khí/ kỹ sư chế tạo tương lai những kiến thức, kỹ năng căn bản về cơ khí chế tạo thông qua các môn học như: công nghệ chế tạo máy, kỹ thuật đo lường, dung sai lắp ghép, chi tiết máy, sức bền vật liệu, vật liệu cơ khí, máy công cụ, công nghệ CNC,… và những môn học như toán, tin học, ngoại ngữ,… bổ trợ cho phát triển tư duy, kỹ năng tính toán để có thể đảm nhận việc thiết kế máy móc, thiết bị, dụng cụ chuyên dụng hoặc lập quy trình chế tạo, lắp đặt và gia công máy móc tại các nhà máy, xí nghiệp, xưởng cơ khí, thậm chí trong các viện nghiên cứu

I.GIỚI THIỆU VỀ MÁY TIỆN

1.1 Khái niệm

Máy tiện là một loại máy kẹp phôi trên mâm cặp và dao được gá trên đài gá dao, máy tiện quay tròn phôi theo một trục để thực hiện các nguyên công: tiện, vát bề mặt, vát mép, tiện ren, chích rãnh, khoan Với mỗi chu trình gia công sẽ tương ứng với một loại dao khác nhau Chức năng chính của máy tiện là loại bỏ phần vật liệu của phôi để tạo hình, biên dạng, kích thước theo đúng yêu cầu Trong một máy tiện dao cố định và phôi được quay tròn

Máy tiện được sử dụng chính trong việc sản xuất các chi tiết có biên dạng trụ tròn Nó còn được sử dụng để tạo ren, khoan lỗ, cắt phôi, tiện rãnh

1.2 Nguyên lý hoạt động của máy tiện

Chuyển động chính của máy tiện bao gồm chuyển động quay của phôi và chuyển động chạy dao:

 + Chuyển động quay của phôi: tạo ra tốc độ cắt

+  Chuyển động chạy dao: tạo ra năng suất gia công và độ bóng bề mặt gia công Các loại chuyển động chạy dao:

   • Chuyển động chạy dao dọc: chuyển động tịnh tiến có phương song song với đường tâm của máy tiện

   • Chuyển động chạy dao ngang: chuyển động tịnh tiến có phương vuông góc với đường tâm máy tiện

   • Chuyển động chạy dao nghiêng: chuyển động có hướng dịch chuyển tạo thành góc với đường tâm của máy (gia công mặt côn)

   • Chuyển động chạy dao theo đường cong: gia công các bề mặt định hình

Về nguyên lý chung, vật cần gia công sẽ được lắp trên mâm cặp có chuyển động quay tròn, dao được gá trên bàn dao thực hiện quá trình cắt gọt chi tiết theo yêu cầu

II PHƯƠNG PHÁP TIỆN KIM LOẠI THỰC HIỆN Ở MÁY TIỆN

2.1 Tiện là gì?

Tiện là phương pháp gia công cắt gọt kim loại có phoi được thực hiện bằng sự phối hợp chuyển động của phôi và dao Chuyển động chính là chuyển động xoay tròn của phôi tạo thành chuyển động cắt Kết hợp với đó là chuyển động tịnh tiến dao tổng hợp do cùng lúc chuyển động tiến dao dọc (Sd) và dao ngang (Sng)

Khi tiện trục trơn, chuyển động tiến dao ngang Sng = 0 Còn chuyển động tiến dao dọc sẽ khác không

Đối với trường hợp tiện mặt đầu hoặc cắt đứt, chuyển động tiến dao dọc Sd = 0 Còn chuyển động tiến dao ngang Sng sẽ khác 0 Từ đó, thực hiện quy trình tiện một cách tốt nhất

2.2 Đặc điểm của phương pháp tiện là gì?

 Tiện là một phương pháp gia công cơ khí có phôi Giống như phay, quá trình gia công tiện dựa trên hai chuyển động tạo hình Đó là chuyển động quay tròn của phôi và chuyển động tịnh tiến của lưỡi cắt

 Các sản phẩm của phương pháp gia công tiện chủ yếu là dạng tròn xoay như: trục trơn, trục bậc, côn, ren, lỗ, lệch tâm…

 Giống như gia công phay, gia công tiện có năng suất cao, tính vạn năng lớn, độ chính xác cao

 Có nhiều kiểu, loại, kích cỡ máy tiện khác nhau do đó các sản phẩm phương pháp này có tính đa dạng cao

 Khó gia công các chi tiết có hình dạng phức tạp, đặc biệt trên mặt phẳng

2.3 Khả năng và công nghệ của Tiện

 2.3.1 Khả năng tạo hình

Tiện có thể gia công được nhiều loại bề mặt tròn xoay khác nhau như: tiện mặt ngoài, tiện lỗ, tiện mặt đầu, tiện cắt đứt, tiện ren ngoài, tiện ren trong, tiện công ngoài, tiện côn trong, tiện định hình

 2.3.2 Khả năng đạt độ chính xác cao

Độ chính xác của nguyên công tiện phụ thuộc vào các yếu tố sau:

 Độ chính xác của máy: Độ đảo trục chính, độ song song của sống trượt với đường tâm trục chính, độ đồng tâm ụ động và trục chính,…

 Tình trạng dao cụ

 Trình đồ tay nghề công nhân

 Khi gia công trên máy tiện CNC chất lượng nguyên công ít phụ thuộc vào

kỹ năng và kỹ xảo của người thợ so với tiện trên máy vạn năng

 Độ chính xác khi gia công

 Độ chính xác về vị trí tương quan như độ đồng tâm giữa các bậc trục,

 Độ đồng tâm giữa mặt trong và mặt ngoài phụ thuộc vào phương pháp gá đặt phôi,

 Độ chính xác của máy và có thể đặt được 0.01 mm

 Khi tiện ren độ chính xác có thể đạt cấp 7, Ra= 2.5 – 1.25 micro mét

2.4 Tiện thô và tiện tinh là gì?

Dựa vào mức độ hoàn thiện của chi tiết sản phẩm, chúng ta có tiện thô, tiện bán tinh và tiện tinh mỏng

 2.4.1 Tiện thô:

 Gia công tiện thô là quá trình bóc đi bề mặt ngoài của phôi, nhằm loại bỏ một phần bề mặt phôi xấu xí, lồi lõm cũng như định hình một phần hình dạng của chi tiết sản phẩm và cũng có thể phát hiện các khuyết tật của phôi

 Chiều sâu cắt từ 4 – 6 mm

 Máy tiện dùng cho gia công thô cần đạt công suất lớn, độ cứng vững cao,

độ chính xác không quá quan trọng khi tiện thô

 Tiện thô mặt ngoài có thể cắt theo từng lớp, từng đoạn hoặc cắt phối hợp

 2.4.2 Tiện bán tinh:

 Quá trình tiện bán tinh thực hiện sau khi tiện thô và trước khi tiện tinh, nhằm cắt bỏ các bậc gồ ghề quá nhiều trên chi tiết, để hỗ trợ cho quá trình tiện tinh

 Chiều sâu cắt từ 2 – 4 mm

 2.4.3 Tiện tinh mỏng:

 Tiện tinh là quá trình gia công cuối để hoàn thiện bề mặt sản phẩm, thường sử dụng các dao tiện có lưỡi cắt hợp kim cứng hoặc kim cương để lấy đi một lớp kim loại tương đối mỏng trên bề mặt chi tiết

 Ở chế độ cắt khi tiện tinh thì lượng chạy dao và chiều sâu cắt là khá nhỏ, còn vận tốc cắt thì khá lớn Tốc độ khi tiện tinh hợp kim nhôm có thể đạt

từ 1000 – 1500m/phút, với hợp kim đồng thì từ 300 – 450 m/phút, kim loại khác thì từ 200 – 250m/phút

 Máy tiện sử dụng cho quá trình tiện tinh cần có độ chính xác và độ cứng vững cao

III Các phương pháp tạo hình tiện phổ biến

3.1 Tiện trụ mặt ngoài (External turning)

External turning (tiện ngoài) là quá trình tiện bề mặt phẳng của một chi tiết kim loại từ bên ngoài Trong quá trình này, chi tiết kim loại được đặt trong máy tiện kim loại và công cụ cắt được đưa vào tiếp xúc với bề mặt bên ngoài của chi tiết để tạo

ra hình dạng và kích thước mong muốn

Đây là phương pháp gia công tiện phổ biến nhất Phương pháp tiện ngoài này dùng để tạo ra bề mặt trụ: tiện trụ dài, tiện trụ ngang, và tiện tinh rộng Bằng cách dụng dao tiện (hay còn gọi là chíp tiện) gia công bề mặt bên ngoài của sản phẩm Công cụ tiện ngoài thường có một lưỡi cắt được gắn vào đầu máy tiện, và nó xoay quanh chiều trục của chi tiết để loại bỏ vật liệu từ bề mặt bên ngoài

Với tiện trụ ngoài, tùy theo hình dạng chi tiết cần sản xuất mà các kỹ sư sẽ chọn phương pháp gia công khác nhau Nó có thể tiện bằng phương pháp tự động đặt kích thước hoặc bằng phương pháp cắt thử

Tiện ngoài có một loạt các ứng dụng trong ngành công nghiệp chế tạo Một số ứng dụng phổ biến bao gồm:

1 Sản xuất trục và thanh: Tiện ngoài thường được sử dụng để sản xuất trục và thanh có đường kính ngoài chính xác và bề mặt hoàn thiện Các thành phần này được

sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp như ô tô, hàng không, và máy móc

2 Sản xuất xi lanh và ống: Tiện ngoài được áp dụng để tạo ra các xi lanh và ống với kích thước ngoài chính xác và bề mặt mịn Các thành phần này được sử dụng trong các ứng dụng khác nhau, bao gồm hệ thống thủy lực, hệ thống khí nén và vận chuyển chất lỏng

3 Cắt ren: Tiện ngoài thường được sử dụng để cắt ren bên ngoài trên các thành phần như bulông, ốc vít và thanh ren Cắt ren đảm bảo sự phù hợp và chức năng khi các thành phần này được sử dụng trong các bộ lắp ráp

3.2 Tiện lỗ (Boring turning)

Tiện lỗ trong (boring turning) là quy trình gia công để tạo ra hoặc mở rộng các

lỗ trục chính xác và mịn bên trong các chi tiết Quá trình này thường được thực hiện bằng máy tiện CNC hoặc máy tiện cơ truyền thống

Trong quá trình tiện lỗ trong, một công cụ cắt đặc biệt được sử dụng, thường gọi

là dao tiện lỗ trong (boring bar) Dao tiện lỗ trong được gắn vào một trục quay và được đưa vào lỗ trục cần gia công Khi dao tiện lỗ trong quay, nó cắt và loại bỏ vật liệu từ bên trong lỗ trục, tạo ra đường kính trong chính xác và bề mặt mịn

Dao tiện lỗ

Quy trình tiện lỗ trong được sử dụng khi cần gia công các lỗ trục với độ chính xác cao, đường kính lớn hơn các công cụ cắt thông thường có thể đạt được hoặc khi cần gia công bề mặt trong lỗ trục với độ mịn và chính xác cao Các ứng dụng tiện lỗ trong phổ biến bao gồm:

1 Gia công lỗ trục trong các trục chính: Trên các trục chính của máy móc, tiện lỗ trong được sử dụng để tạo ra các lỗ trục có đường kính chính xác để lắp đặt vòng bi, ổ trục và các bộ phận khác

2 Gia công lỗ trục trong các ống và bề mặt nội: Tiện lỗ trong được sử dụng để gia công các lỗ trục trong các ống, thiết bị dẫn dòng chất lỏng, hay các bề mặt nội trong các linh kiện máy móc Điều này đảm bảo đường kính và bề mặt bên trong chính xác và phù hợp với yêu cầu thiết kế và chức năng của chi tiết

3 Gia công lỗ trục trong các bộ phận ô tô: Trong ngành công nghiệp ô tô, tiện lỗ trong được sử dụng để gia công các lỗ trục trong động cơ, hộp số, và các bộ phận khác Điều này đảm bảo sự chính xác và hoạt động tốt của các bộ phận này trong hệ thống ô tô

Tiện lỗ trong là một phương pháp quan trọng trong gia công chính xác và thường được sử dụng khi độ chính xác và độ mịn của lỗ trục là yếu tố quan trọng để đảm bảo hiệu suất và chất lượng của chi tiết

3.3 Tiện khỏa mặt dầu (Grooving turning)

Tiện khỏa mặt dầu (Grooving) là một phương pháp tạo hình trong quá trình tiện

để tạo ra các rãnh hoặc khe hở trên bề mặt của chi tiết Phương pháp này được sử dụng để gia công các khe hở dẹp và rãnh trên bề mặt của chi tiết, có thể làm nhiệm vụ như lắp ốc, định vị, chống trượt hoặc chức năng khác

Trong tiện khỏa mặt dầu, một công cụ cắt đặc biệt, thường được gọi là dao khỏa mặt dầu (grooving tool) được sử dụng Dao này có một lưỡi cắt được thiết kế để tạo

ra các rãnh hoặc khe hở trên bề mặt của chi tiết khi di chuyển qua theo đường chuyển động được xác định

Quá trình tiện khỏa mặt dầu thường được điều khiển bằng máy tiện CNC hoặc máy tiện cơ truyền thống Với sự điều khiển chính xác của máy, các kích thước và hình dạng của khe hở trên bề mặt của chi tiết có thể được xác định và kiểm soát chính xác

Tiện khỏa mặt dầu có nhiều ứng dụng cụ thể trong công nghiệp và sản xuất Dưới đây là một số ví dụ về những ứng dụng phổ biến của tiện khỏa mặt dầu:

1 Khe hở định vị: Tiện khỏa mặt dầu được sử dụng để tạo ra các khe hở hoặc rãnh trên bề mặt của chi tiết để định vị và cố định các bộ phận hoặc các thành

phần khác vào vị trí chính xác trong quá trình lắp ráp Các khe hở định vị có thể giúp tạo ra sự chính xác và đồng nhất trong quá trình lắp ráp và gia công

2 Khe hở cho ốc vít hoặc ren: Tiện khỏa mặt dầu được sử dụng để tạo ra các khe

hở hoặc rãnh để lắp đặt ốc vít, ren hoặc các thành phần khác Các khe hở này giúp định vị và cố định các thành phần trong quá trình lắp ráp và cũng có thể tạo ra một giao diện chặt chẽ và an toàn giữa các thành phần

3 Rãnh chống trượt: Tiện khỏa mặt dầu được sử dụng để tạo ra các rãnh trên bề mặt của các trục, trục chính hoặc các bộ phận khác để giữ cho các bộ phận khác không bị trượt khi lắp ráp Các rãnh chống trượt cung cấp ma sát và định

vị chính xác, đóng vai trò quan trọng trong việc truyền tải lực, đảm bảo sự ổn định và an toàn của các bộ phận

4 Rãnh dẫn chất lỏng: Trong một số ứng dụng, tiện khỏa mặt dầu được sử dụng

để tạo ra các rãnh dẫn chất lỏng hoặc dẫn dòng chất lỏng trong các bộ phận máy móc Các rãnh này có thể được sử dụng để hướng dẫn và định hướng chất lỏng, chẳng hạn như dẫn dầu, dẫn nước, dẫn chất làm mát, hoặc dẫn chất bôi trơn đến các vị trí cần thiết trong máy móc

Quá trình tiện khỏa mặt dầu là một phương pháp quan trọng trong tiện để tạo ra các khe hở và rãnh trên bề mặt của chi tiết, đáp ứng yêu cầu thiết kế và chức năng của chi tiết được gia công

3.4 Tiện ren (Threading turning)

Tiện ren (Threading turning) là một quy trình gia công trong tiện cắt, nhằm tạo

ra các ren trên bề mặt của một chiếc trục, ống hoặc linh kiện khác Ren là các rãnh xoắn (gờ xoắn) trên bề mặt của một chiếc trục hoặc ống, được sử dụng để kết hợp và gắn chặt với các thành phần khác

Trong quá trình threading turning, một mũi tiện đặc biệt được sử dụng để cắt các ren trên bề mặt của mảnh vật liệu Mũi tiện này có các lưỡi cắt và hình dạng đặc

chính của máy tiện, mũi tiện được đưa vào tiếp xúc với nó và tiến vào để tạo ra các ren

Tiện ren có thể được thực hiện trên các loại máy tiện khác nhau, bao gồm cả máy tiện bàn truyền thống và máy tiện CNC (Computer Numerical Control) Công nghệ CNC cho phép tự động hóa quy trình tiện ren, giúp đạt được độ chính xác cao và tăng năng suất

Ứng dụng của tiện ren rất phổ biến trong nhiều ngành công nghiệp, bao gồm chế tạo máy, ô tô, hàng không vũ trụ, điện tử, dược phẩm và nhiều lĩnh vực khác Ví dụ như

1 Ngành chế tạo máy: Trong ngành chế tạo máy, tiện ren được sử dụng để tạo

ra các ren trên các trục, ống, vít, bulong và các linh kiện khác Các ren này được sử dụng để kết nối các bộ phận và đảm bảo sự gắn chặt của chúng Ví

dụ, trong quá trình sản xuất máy móc và thiết bị công nghiệp, tiện ren được

sử dụng để tạo ra các ren trên các trục truyền động, các bộ phận kết nối và các linh kiện khác

2 Ngành ô tô: Trong ngành ô tô, tiện ren được sử dụng để tạo ra các ren trên các trục định vị, trục hướng, ống xả, ốc vít và các linh kiện khác Các ren này có vai trò quan trọng trong việc kết nối các bộ phận và đảm bảo sự gắn chặt trong hệ thống ô tô Ví dụ, tiện ren được sử dụng để tạo ra các ren trên trục bánh xe, ren đai định vị và ren trục cam

3 Ngành hàng không vũ trụ: Trong ngành hàng không vũ trụ, tiện ren được sử dụng để tạo ra các ren trên các trục, vòng bi, ống và các linh kiện khác trong các động cơ, hệ thống cấu trúc và các thiết bị khác Các ren này đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo sự gắn chặt và hoạt động chính xác của các thành phần trong không gian

4 Ngành điện tử: Trong ngành điện tử, tiện ren được sử dụng để tạo ra các ren trên các khung chân IC (Integrated Circuit), các bộ phận kết nối điện và các linh kiện khác Các ren này đóng vai trò quan trọng trong việc kết nối và gắn chặt các thành phần điện tử với nhau hoặc với các bảng mạch

5 Các ngành công nghiệp khác: Tiện ren cũng được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp khác như dược phẩm, thiết bị công nghiệp, xây dựng, thiết bị điện, dụng cụ cầm tay và nhiều lĩnh vực khác Các ren được tạo ra trong quá trình tiện ren đảm bảo sự kết nối chính xác và đáng tin cậy giữa các thành phần