dụng cụ cắt phần gia công lỗ

1 1 Chương 4: GIA CÔNG LỖ Chương 4: GIA CÔNG LỖ (Machining of Holes) (Machining of Holes) NỘI DUNG NỘI DUNG (Contents) (Contents) §4.1. Khoan (Drilling) §4.1. Khoan (Drilling) §4.2. Doa (Reaming) §4.2. Doa (Reaming) §4.1. Chuốt (Broaching) §4.1. Chuốt (Broaching) 2 §4.1. Khoan (Drilling) 4.1.1. Kết cấu & thông số hình học của mũi khoan (Structure and Geometrical Parameters of Drills) 3 3 Đ4.1. Khoan (Drilling) Đ4.1. Khoan (Drilling) 4.1.1. Kt cu & thụng s hỡnh hc ca mi khoan 4.1.1. Kt cu & thụng s hỡnh hc ca mi khoan (Structure and Geometrical Parameters of Drills) (Structure and Geometrical Parameters of Drills) 1/KT CU: 1/KT CU: A/Chuôi: A/Chuôi: (Shank) (Shank) Dùng để định vị mũi khoan vào trục chính của máy, truyền chuyển động và Dùng để định vị mũi khoan vào trục chính của máy, truyền chuyển động và mômen cắt. Có hai dạng chuôi: mômen cắt. Có hai dạng chuôi: - Chuôi dạng trụ: Chuôi dạng trụ: (Straight Shank) (Straight Shank) Dùng cho mũi khoan có đ*ờng kính nhỏ hơn 12mm. Dùng cho mũi khoan có đ*ờng kính nhỏ hơn 12mm. Ưu điểm: đơn giản, dễ chế tạo. Ưu điểm: đơn giản, dễ chế tạo. Nh*ợc điểm: khả n ng định tâm kém, truyền đ*ợc momen xoắn nhỏ. Nh*ợc điểm: khả n ng định tâm kém, truyền đ*ợc momen xoắn nhỏ. - Chuôi dạng côn mooc: Chuôi dạng côn mooc: (Taper Shank) (Taper Shank) Dùng cho mũi khoan có đ*òng kính lớn hơn 12mm. Dùng cho mũi khoan có đ*òng kính lớn hơn 12mm. Ưu điểm: khả n ng định tâm cao, truyền đ*ợc mômen xoắn lớn hơn so với chuôi Ưu điểm: khả n ng định tâm cao, truyền đ*ợc mômen xoắn lớn hơn so với chuôi trụ, dễ đảm bảo độ đồng trục gi a phần cán và phần làm việc. trụ, dễ đảm bảo độ đồng trục gi a phần cán và phần làm việc. Nh*ợc điểm: khó chế tạo hơn so với chuôi trụ. Nh*ợc điểm: khó chế tạo hơn so với chuôi trụ. Trên phần chuôi côn có Trên phần chuôi côn có chuôi dẹt chuôi dẹt (Tang) (Tang) 4 4 Đ4.1. Khoan (Drilling) Đ4.1. Khoan (Drilling) 4.1.1. Kt cu & thụng s hỡnh hc ca mi khoan 4.1.1. Kt cu & thụng s hỡnh hc ca mi khoan (Structure and Geometrical Parameters of Drills) (Structure and Geometrical Parameters of Drills) B) Cổ dao : B) Cổ dao : (Neck) (Neck) Là phần nối tiếp gi a chuôi dao với phần làm việc, có tác dụng thoát đá Là phần nối tiếp gi a chuôi dao với phần làm việc, có tác dụng thoát đá khi mài phần cán dao và phần làm việc. Cũng là nơi th*ờng dùng để ghi nhãn khi mài phần cán dao và phần làm việc. Cũng là nơi th*ờng dùng để ghi nhãn hiệu mũi khoan (đ*ờng kính, vật liệu và nhà máy sản xuất ), kích th*ớc tra hiệu mũi khoan (đ*ờng kính, vật liệu và nhà máy sản xuất ), kích th*ớc tra theo sổ tay phụ thuộc vào đ*ờng kính của mũi khoan. theo sổ tay phụ thuộc vào đ*ờng kính của mũi khoan. C) Phần làm việc: C) Phần làm việc: (Body) (Body) Gồm phần cắt và phần định h*ớng ( Cutting and Orientation parts) Gồm phần cắt và phần định h*ớng ( Cutting and Orientation parts) *Phần cắt: *Phần cắt: trực tiếp thực hiện nhiệm vụ bóc tách phoi. trực tiếp thực hiện nhiệm vụ bóc tách phoi. Gm Gm 5 l*ỡi cắt: hai l*ỡi cắt chính, 2 l*ỡi cắt phụ và một l*ỡi cắt ngang. 5 l*ỡi cắt: hai l*ỡi cắt chính, 2 l*ỡi cắt phụ và một l*ỡi cắt ngang. - L*ỡi cắt chính: là giao của mặt tr*ớc và mặt sau. Mặt tr*ớc của mũi khoan - L*ỡi cắt chính: là giao của mặt tr*ớc và mặt sau. Mặt tr*ớc của mũi khoan có dạng mặt xoắn còn mặt sau tuỳ theo ph*ơng pháp mài mà có thể là mặt có dạng mặt xoắn còn mặt sau tuỳ theo ph*ơng pháp mài mà có thể là mặt côn, mặt xoắn, mặt phẳng Thông th*ờng với mũi khoan tiêu chuẩn th*ờng côn, mặt xoắn, mặt phẳng Thông th*ờng với mũi khoan tiêu chuẩn th*ờng sử dụng mặt sau là mặt côn. sử dụng mặt sau là mặt côn. - L*ỡi cắt phụ: là giao tuyến của mặt sau với cạnh viền nằm trên phần trụ ở - L*ỡi cắt phụ: là giao tuyến của mặt sau với cạnh viền nằm trên phần trụ ở hai me cắt. hai me cắt. - L*ỡi cắt ngang: là giao của hai mặt sau, có dạng đ*ờng cong không gian, - L*ỡi cắt ngang: là giao của hai mặt sau, có dạng đ*ờng cong không gian, nh*ng nh*ng h h ỡnh ỡnh chiếu của nó quy *ớc là đ*ờng thẳng chiếu của nó quy *ớc là đ*ờng thẳng . . 5 §4.1. Khoan (Drilling) 4.1.1. Kết cấu & thông số hình học của mũi khoan (Structure and Geometrical Parameters of Drills) C ) PhÇn lµm viÖc: (Body) PhÇn c¾t: (Cutting Part) 5 l*ìi c¾t: hai l*ìi c¾t chÝnh, 2 l*ìi c¾t phô vµ mét l*ìi c¾t ngang. R·nh xo¾n MÆt sau 2 ϕ ω ψ L÷¬i c¾t ngang L÷¬i c¾t chÝnh L÷¬i c¾t phô L÷¬i c¾t chÝnh C¹nh viÒn 6 6 Đ Đ 4.1. Khoan (Drilling) 4.1. Khoan (Drilling) 4.1.1. Kt cu & thụng s hỡnh hc ca mi khoan 4.1.1. Kt cu & thụng s hỡnh hc ca mi khoan (Structure and Geometrical Parameters of Drills) (Structure and Geometrical Parameters of Drills) C C ) Phần làm việc: ) Phần làm việc: (Body) (Body) Phần định h!ớng: Phần định h!ớng: (Orientation part) (Orientation part) - Có tác dụng định h*ớng cho mũi khoan trong quá - Có tác dụng định h*ớng cho mũi khoan trong quá trỡnh trỡnh cắt và là phần dự tr cắt và là phần dự tr mài lại mài lại phần cắt khi bị mòn. phần cắt khi bị mòn. + Phần định h*ớng có dạng côn ng*ợc, đ*ờng kính giảm dần từ phần cắt về phía cán + Phần định h*ớng có dạng côn ng*ợc, đ*ờng kính giảm dần từ phần cắt về phía cán dao tạo thành góc nghiêng phụ dao tạo thành góc nghiêng phụ 1 1 . L*ợng giảm th*ờng lấy từ 0,03-0,1mm/100mm chiều . L*ợng giảm th*ờng lấy từ 0,03-0,1mm/100mm chiều dài. dài. +Trên phần định h*ớng có hai rãnh xoắn +Trên phần định h*ớng có hai rãnh xoắn (Two flutes) (Two flutes) để thoát phoi v hai me c t để thoát phoi v hai me c t (Two lands). (Two lands). Dọc theo rãnh xoắn ứng với đ*òng kính ngoài có hai dải cạnh viền Dọc theo rãnh xoắn ứng với đ*òng kính ngoài có hai dải cạnh viền (Margins) (Margins) làm nhiệm vụ định h*ớng cho mũi khoan khi làm việc. ể giảm ma sát với bề làm nhiệm vụ định h*ớng cho mũi khoan khi làm việc. ể giảm ma sát với bề mặt đã gia công, phải hớt l*ng trên suốt chiều dài hai me cắt chỉ để lại cạnh viền với mặt đã gia công, phải hớt l*ng trên suốt chiều dài hai me cắt chỉ để lại cạnh viền với f=0,3-2,6mm và chiều cao h=0,1-1,2mm. f=0,3-2,6mm và chiều cao h=0,1-1,2mm. + Phần kim loại gi a hai rãnh xoắn đ*ợc gọi là lõi mũi khoan + Phần kim loại gi a hai rãnh xoắn đ*ợc gọi là lõi mũi khoan (Core of Drill). (Core of Drill). *ờng *ờng kính lõi đ*ợc lấy lớn dần về phía cán. *ờng kính lõi đ*ợc tính theo công thức: kính lõi đ*ợc lấy lớn dần về phía cán. *ờng kính lõi đ*ợc tính theo công thức: do = (0,125 do = (0,125 ữ ữ 0,3) D 0,3) D Trong đó: D - đ*ờng kính mũi khoan. Trong đó: D - đ*ờng kính mũi khoan. (Diameter of Drill) (Diameter of Drill) 7 Đ4.1. Khoan (Drilling) 4.1.1. Kt cu & thụng s hỡnh hc ca mi khoan (Structure and Geometrical Parameters of Drills) 2 ) Thông số hỡnh học của mũi khoan: (Geometrical Parameters of Drills) Xét ở trạng thái tĩnh: + Mặt đáy tại một điểm trên l$ỡi cắt chính là mặt phẳng tạo thành bởi điểm đó với trục mũi khoan. + Mặt cắt tại một điểm trên l$ỡi cắt chính là mặt phẳng chứa tip tuyn vi li cắt chính và vộc t vn tc ct . 8 Đ4.1. Khoan (Drilling) 4.1.1. Kt cu & thụng s hỡnh hc ca mi khoan 2 ) Thông số hỡnh học của mũi khoan: (Geometrical Parameters of Drills) Góc trớc: đo ở tiết diện chính tại một điểm A bất kỳ trên l$ỡi cắt chính ( coi nh$ không có l$ỡi cắt ngang và l$ỡi cắt chính đi qua tâm mũi khoan) đ$ợc xác định theo công thức sau: Trong đó: D A - đ$ờng kính của mũi khoan xét tại điểm A, mm. D - đ$ờng kính ngoài của mũi khoan, mm. - góc xoắn của rãnh phoi, độ. - góc nghiêng chính, độ. sin. . D tgD tg A AN = 9 §4.1. Khoan (Drilling) 4.1.1. Kết cấu & thông số hình học của mũi khoan 2 ) Th«ng sè hình häc cña mòi khoan: (Geometrical Parameters of Drills) * Góc sau: 10 Đ4.1. Khoan (Drilling) 4.1.1. Kt cu & thụng s hỡnh hc ca mi khoan 2 ) Thông số hỡnh học của mũi khoan: (Geometrical Parameters of Drills) Gúc nghiờng chớnh: ể đảm bảo cho hai l*ỡi cắt đối xứng nhau qua trục mũi khoan, góc ở đỉnh th*ờng xác định góc 2 . Khi giảm góc , cho phép mũi khoan dễ n sâu vào vật liệu, l*ỡi cắt dài ra, nhiệt dễ thoát hơn. Tuy nhiên khi đó độ bền của nó giảm xuống. Góc đ*ợc chọn theo độ bền và độ cứng của vật liệu gia công. Với mũi khoan tiêu chuẩn th*ờng chọn 2 = 116 0 ữ 120 0 . Gúc nghiờng ph: Góc nghiêng phụ 1 ở mũi khoan đ*ợc hinh thành bởi độ côn ng*ợc của phần định h*ớng. Th*ờng lấy: 1 = 1 ữ 2 . Khi khoan lỗ sâu trên vật liệu cứng, hoặc khi khoan lỗ không cần chính xác, góc 1 có thể chọn tng gấp 2 lần so với góc 1 tiêu chuẩn. Gúc nghiờng ca rónh xon: Góc nghiêng của rãnh xoắn là góc hợp bởi gi*a đ*ờng thẳng tiếp tuyến với đ*ờng xoắn tại điểm nào đó với trục mũi khoan; có thể có h*ớng xoắn phải hoặc xoắn trái. Trong đó: D A - đ*ờng kính mũi khoan tại điểm A, mm. H - b*ớc xoắn của mũi khoan, mm. H D tg A A = [...]... trinh cắt Pz P'z Pnz n -Lực chiều trục Px: Có xu hướng chống lại lực chạy dao, Pnz Pz P'z lực Px bằng tổng các lực chiều trục tác dụng lên lưỡi cắt chính, tác dụng lên lưỡi cắt phụ và tác dụng lên lưỡi cắt ngang Các thành phần lực Px tác dụng lên lưỡi cắt ngang chiếm khoảng 57% lực Px Các thành phần lực Px tác dụng lên lưỡi cắt chính chiếm khoảng 40% lực Px Các thành phần lực Px tác dụng lên lưỡi cắt. .. khoan lỗ rỗng: b= a b Sz Sz n a 4.1.4 Các yếu tố của lớp cắt và chế độ cắt khi khoan: 1- Chiều dày lớp cắt Chiều dày lớp cắt được đo theo phương vuông góc với lưỡi cắt chính Khi khoan lỗ đặc hoặc lỗ rỗng, chiều dày cắt được tính theo công thức: D/2 S a = S z sin = sin [mm] 2 b 2- Chiều rộng lớp cắt D b= [mm] + Khi khoan lỗ đặc: 2 sin 3 Diện tích lớp cắt: + Khi khoan lỗ đặc: f = 2a.b = +Khi khoan lỗ. .. Structure of a cylinder reamer) 1 Phần cắt ( Cutting part): ặc trưng của phần cắt là góc nghiêng Nó quyết định hỡnh dáng, kích thước phoi, tỷ lệ gia các thành phần lực cắt, ảnh hưởng đến điều kiện thoát phoi, tới độ mòn của mũi doa, từ đó ảnh hưởng tới chất lượng và độ chính xác gia công Với mũi doa máy khi gia công vật liệu dẻo (thép), chọn = 8o ữ 150 Khi gia công vật liệu giòn (gang), chọn =... (Broaching) 4.3.2 Kết cấu dao chuốt lỗ trụ: (Structure of an internal cylinder broach) + Phần cắt: - Làm nhiệm vụ cắt gn hết lượng dư để tạo ra hỡnh dáng kích thước của bề mặt gia công Phần cắt gồm nhiều rng cắt thô và mt s rng cắt tinh Các rng cắt có chiều cao hoặc chiều rộng tng dần để tạo ra lượng nâng của rng Khi cắt vật liệu dẻo, trên các rng có thể bố trí các rãnh chia phoi + Phần sửa đúng: - Làm nhiệm... lại Phần sửa đúng của mũi doa máy gồm hai phần: Phần trụ ngắn dùng để định hướng và sửa đúng lỗ, phần côn ngược để giảm ma sát gia mũi doa và bề mặt lỗ ó gia công Với mũi doa tay không cần đoạn trụ định hướng, đoạn côn ngược bắt đầu ngay từ sau phần cắt 17 Đ4.2 DOA (Reaming) 4.2.1 Kt cu dao doa tr: ( Structure of a cylinder reamer) 3 Số rng: the number of teeth of the reamer Dao doa khi làm việc chỉ cắt. .. khi đi vào lỗ gia công Do đó lưỡi cắt cần làm dài hơn nhiều so với mũi doa máy và thường chọn = 30 ữ 1,5o Mũi doa thép tấm dùng trên máy khoan tay, thường có = 1,5o ữ 3o 2 Phần sửa đúng: (Adjustment / correcting part) Phần sửa đúng dùng để định hướng mũi doa trong quá trỡnh cắt, sửa đúng hỡnh dáng, kích thước, bảo đảm độ chính xác và độ nhẵn bề mặt lỗ gia công Ngoài ra, phần sửa đúng còn là phần dự... phía của các rng cắt tinh, mm Sz - lượng nâng của rng cắt thô theo sơ đồ cắt đơn (lớp ăn dần), mm Sz nh - lượng nâng của rng trong nhóm, được tính bằng: S Z nh = Znh Sz Z nh - số rng trong nhóm - Rng cắt tinh: Làm nhiệm vụ cắt hết lượng dư còn lại, nâng cao độ chính xác bề mặt gia công Mặt khác rng cắt tinh còn có tác dụng giảm rung động khi cắt và là phần dự tr khi mài lại rng cắt thô - Rng sửa... trước: Xy ra khi gia công thép Mòn theo cạnh viền: Xy ra khi gia công vật liệu dẻo hoặc thép có độ bền và độ dai lớn Cạnh viền bị mòn làm tng mômen xoắn M Mòn theo góc nối tiếp gia lưỡi cắt chính với cạnh viền: Xy ra khi gia công vật liệu giòn, vật liệu kém dẻo Dẫn tới cả PX và MX đều tng Mòn ở lưỡi cắt ngang: Xy ra khi lưỡi cắt ngang quá dài và nhiệt luyện mũi khoan không đạt yêu cầu Lưỡi cắt ngang bị... Chuốt theo mảnh: 21 Đ4.3 CHUT (Broaching) 4.3.2 Kết cấu dao chuốt lỗ trụ: (Structure of an internal cylinder broach) 1.2 Phần định hướng gồm đầu dao, cổ dao, côn chuyển tiếp Phần nối tiếp Bao 2.1 Phần định hướng trư ớc 3 Phần làm 2.2 Phần định hướng việc: sau 3.1 Phần cắt: 3.2 Phần sửa 22 Đ4.3 CHUT (Broaching) 4.3.2 Kết cấu dao chuốt lỗ trụ: (Structure of an internal cylinder broach) l2 l1 lh lm lb... dao chuốt để gia công bề mặt thông thường, hs = 0,15 ữ 0,2mm Với dao chuốt cắt theo mảnh: hs = 0,33mm + Tuổi bền của dao chuốt được chọn phụ thuộc vào vật liệu gia công, vật liệu dao, độ chính xác gia công Thường lấy: T = 120 ữ 480 (min) 31 Đ4.3 CHUT (Broaching) 4.3.3 Lực cắt, sự mài mòn & tuổi bền dao chuốt (Cutting Force, Tool Wear & Tool Life of the Broach) 1 Lực cắt khi chuốt: - Lực cắt chính Pz . trỡnh trỡnh cắt và là phần dự tr cắt và là phần dự tr mài lại mài lại phần cắt khi bị mòn. phần cắt khi bị mòn. + Phần định h*ớng có dạng côn ng*ợc, đ*ờng kính giảm dần từ phần cắt về phía. tác dụng lên l*ỡi cắt chính, tác dụng lên l*ỡi cắt phụ và tác dụng lên l*ỡi cắt ngang. Các thành phần lực Px tác dụng lên l*ỡi cắt ngang chiếm khoảng 57% lực Px. Các thành phần lực Px tác dụng. khoan. C) Phần làm việc: C) Phần làm việc: (Body) (Body) Gồm phần cắt và phần định h*ớng ( Cutting and Orientation parts) Gồm phần cắt và phần định h*ớng ( Cutting and Orientation parts) *Phần cắt: *Phần