Bài Giảng Chuốt Kim Loại

TRNG I HC KINH T K THUT CễNG NGHIP BI GING Cắt kim loại GING VIấN: NGUYN ICH THễNG KHOA C KH Chơng 10 CHUốT kim loại Mục đích: Chuốt kim loại phơng pháp gia công kim loại đạt suất chất lợng cao Chơng 10 trình bày đặc điểm trình cắt chuốt kim loại Yêu cầu: Nắm đợc đặc điểm trình chuốt, kết cấu dao chuốt lỗ trụ chế độ cắt chúng SLIDE 10.1 Đặc điểm trình chuốt - Chuốt kim loại phơng pháp gia công kim loại đạt suất chất lợng cao nên chuốt thờng dùng sản xuất hàng loạt hành khối - Chuốt có khả gia công mở rộng bề mặt trụ trong, mở rộng bề mặt định hình, gia công mặt phẳng, mặt định hình - Dao chuốt có nhiều loại tuỳ thuộc vào hình dạng chi tiết gia công, nhng thông dụng dao chuốt lỗ, dao chuốt rãnh, dao chuốt bề mặt định hình - Số dao đồng thời tham gia cắt lớn nên tổng chiều dài lỡi cắt tham gia cắt lớn suất gia công cao nhng lực cắt lớn, nhiệt cắt lớn - Dao chuốt bố trí cắt thô, cắt tinh, sửa dao làm việc hành trình chuốt rút ngắn thời gian gia công so với phơng pháp gia công khác - Chiều dày cắt a chuốt bé nên dao chuốt chủ yếu mòn mặt sau Chuyển động cắt chuốt chuyển động tịnh tiến dao Dao chuốt chuyển động chạy dao Lợng d gia công đợc cắt hết việc bố trí dao hợp lý: Răng cắt cuối cao cắt lợng lợng d 10.2 Kết cấu dao chuốt lỗ Hinh 10.2 Kết cấu dao chuốt lỗ trụ 10.2.1 Kết cấu chung: a, Đầu dao l1, cổ dao l2: Dùng để kẹp chặt dao chuốt truyền lực kéo dao b, Phần côn chuyển tiếp l3 c, Phần định hớng trớc l4: Để định hớng dao trớc làm việc bảo vệ dao không bị tải d, Phần cắt l5: Dùng để cắt hết lợng d Trên phần sau cao trớc lợng nâng Sz = a Trên cắt phần có rãnh chia phoi Phần thờng chia cắt thô cắt tinh e, Phần sửa l6: Có tác dụng sửa kích thớc lỗ làm tăng độ nhẵn bề mặt gia công Phần sửa có khoảng (4 ữ 8) răng, đờng kính chúng kích thớc lỗ muốn gia công Trên sửa rãnh chia phoi f, Phần định hớng sau l7: Làm nhiệm vụ định hớng chi tiết cuối cha khỏi lỗ Tránh đợc tợng h hỏng bề mặt lỗ gãy dao chi tiết bị lệch 10.2.2 Thông số hình học dao chuốt a, Góc trớc: Đợc đo mặt phẳng vuông góc với hình chiếu lỡi cắt mặt đáy Trị số góc trớc phụ thuộc vào vật liệu gia công, chiều dày lớp chuốt, độ nhẵn bóng độ xác bề mặt gia công Góc trớc chọn khoảng 50 ữ 200, sửa góc trớc nên lấy từ ( 00 ữ 50 ) b, Góc sau: Có ảnh hởng lớn đến tuổi bền kích thớc dao chuốt Vì chiều dày cắt a nhỏ nên dao chuốt mòn chủ yếu theo mặt sau Lẽ nh phải chọn lớn Nhng lớn đờng kính dao giảm nhanh sau lần mài lại Do dao chuốt lỗ góc sau thờng nhỏ Góc sau cắt có = (20 ữ30 30), sửa có = (10 ữ 20) Với dao chuốt lấy lớn = ( 50 ữ 100 )  Hinh 10.4 Thông số hinh học dao chuốt c, Cạnh viền: Trên sửa ngời ta làm cạnh viền với f 0,2 mm để tăng tuổi thọ dao chuốt Bề mặt cạnh viền đợc mài thật nhẵn bóng để giảm ma sát nhẵn bề mặt gia công 10.3 Sơ đồ chuốt Tuỳ theo hình dáng, độ xác kích thớc chi tiết gia công nh trạng thái bề mặt phôi mà ngời ta dùng sơ đồ cắt khác Sơ đồ cắt có ảnh hởng lớn đến phân bố tải trọng cắt, tuổi bền kết cấu dao Ngời ta chia ba sơ đồ cắt sau đây: a, Chuốt lớp: Dao chuốt lớp cắt lớp kim loại có profin đồng dạng vói profin chi tiết gia công Profin toàn dao giống profin cuối bề mặt chi tiết cần gia công Ví dụ chuốt lỗ vuông profin dao có hình vuông Chuốt lớp có chiều rộng lớp cắt b lớn , chiều dày cắt a nhỏ nên độ nhẵn bóng độ xác cao Nhng lực cắt lớn việc chế tạo dao phức tạp Hình 10 Các sơ đồ chuốt a Chuốt lớp b Chuốt an dần c Chuốt manh b, Chuốt ăn dần: Theo sơ đồ profin lớp cắt profin l ỡi cắt không giống profin bề mặt gia công Chỉ dao cuối cần có hình dạng lỗ gia công.Độ bóng độ xác bề mặt gia công dùng sơ đồ thấp chuốt lớp nhng việc ch tạo dao đơn giản lực cắt không lớn c, Chuốt mảnh: Để giảm chiều rộng b lớp cắt, từ giảm lực cắt ngời ta dùng sơ đồ chuốt mảnh Nh giống chuốt ăn dần profin dao chuốt mảnh không giống profin chi tiết Một lớp kim loại có chiều dày a chiều rộng b đợc cắt từ đến răng, nhóm có chiều cao Ưu điểm sơ đồ chiều rộng lớp cắt bé nên tăng đợc chiều dày cắt Vì thờng dùng gia công chi tiết có lợng d lớn, chi tiết vỏ cứng, thành mỏng độ cứng vững Năng suất cao nhng độ xác không cao chuốt lớp việc chế tạo dao khó  10.4 Các yếu tố cắt chuốt 10.4.1 Chiều dày cắt a: Chiều dày cắt chuốt lợng nâng Để cắt đợc lớp kim loại phải có a 0,02 mm Vì a nhỏ biến dạng kim loại tăng, lực cắt đơn vị tăng Nhng a lớn phoi khó làm giảm độ nhẵn bề mặt gia công Thờng chọn a = (0,02 ữ 0,2) mm tuỳ theo vật liệu gia công Vật liệu dẻo bền chọn a nhỏ ngợc lại 10.4.2 Chiều rộng cắt b: Chiều rộng cắt b chuốt chiều dài lỡi cắt tham gia cắt - Dao chuốt tròn : b = .D - Dao chuốt rãnh then : b = B - Dao chuốt lỗ then hoa : b = n.B Thực tế để giảm biến dạng phoi cắt ngời ta làm số rãnh chia phoi Do thực tế chiều rộng cắt cắt phải đợc trừ chiều rộng rãnh chia phoi  10.4.3 Diện tích cắt: Diện tích cắt cắt : f = a b Tổng diện tích cắt số Z đồng thời tham gia cắt lỗ là: F = f.Z L Với Z số đồng thời tham gia cắt : Z = t Với L chiều dài bề mặt đợc chuốt, t bớc dao chuốt Ta nhận thấy: Số đồng thời tham gia cắt chuốt thay đổi : Zmax = Z + Zmin = Z Vì diện tích cắt lực cắt thay đổi gây rung động chuốt Ngời ta khắc phục cách làm dao có bớc không bố trí dao chuốt có lỡi nghiêng góc ( 100 ữ 300 ) 10.5 Lực chuốt, mài mòn, tuổi bền tốc độ chuốt 10.5.1 Lực chuốt: Trong trờng hợp tổng quát lực chuốt đợc phân tích ba thành phần Px , Py , Pz Nhng với dao chuốt thẳng Px = 0, chuốt lỗ đối xứng thành phần lực Py triệt tiêu Lực chuốt Pz đợc tính: Pz = p b a Zmax Trong đó: p lực cắt đơn vị, xác định thực nghiệm, phụ thuộc vào vật liệu gia công, chiều dày cắt điều kiện cắt khác (N /mm2);a, b chiều dày chiều rộng lớp cắt Zmax số đồng thời tham gia cắt lớn Cũng xác định lực chuốt theo công thức sau: Chuốt lỗ trụ: Pz = C p S Zmax D K ( KG ) Chuốt rãnh then then hoa: Pz = C p S b Zmax n K ( KG) Trong : C p số phụ thuộc vật liệu gia công S z lợng nâng (lợng chạy dao = a) D đờng kính lỗ, b chiều rộng rãnh then hay then hoa n số rãnh.Zmax số đồng thời tham gia cắt lớn Kp hệ số kể đến ảnh hởng góc trớc, độ mòn dao, dung dịch trơn nguội 10.5.2 Độ mòn dao chuốt: Dao chuốt có chiều dày cắt bé nên mòn chủ yếu theo mặt sau, chiều dày cắt a tơng đối lớn dao mòn mặt trớc mặt sau Trung bình độ mòn mặt sau cho phép là: h S = (0,15 ữ 0,2) mm Dao gia công có độ xác cao: h S = (0,08 ữ 0,1) mm Dao cắt theo sơ đồ cắt mảnh thì: h S = 0,33 mm 10.5.3 Tuổi bền tốc độ dao chuốt: Dao chuốt dụng cụ chuyên dùng, có độ xác cao dùng sản xuất hàng loạt lớn, chế tạo phức tạp giá thành cao nên phải chọn tuổi bền hợp lý Tuổi bền đợc chọn phụ thuộc vật liệu gia công, vật liệu dao, độ xác gia công.Thờng chọn : T = (120 ữ 180) phút Cv Giữa tuổi bền tốc độ chuốt có quan hệ: v = y m T S Trong trình chuốt ma sát lớn, nhiệt cắt lớn, tới dung dịch z khó khăn nên tốc độ chuốt thờng nhỏ khoảng v = (2 ữ 12) m/ ph Công suất chuốt đợc tính Nc = ( kW) PZ v TO.102 = 60 Thời gian máy chuốt đợc tính: Trong đó: L.k L chiều dài hành trình chuốt.v tốc độ chuốt 1000.v k hệ số tính đến hành trình chạy không máy chuốt Thờng lấy k = (1,2 ữ 1,5)