Gia công trên máy khoan DOA

Máy khoan dùng để tạo hình những mặt trụ tròn bằng các dụng cụ khoan khoét, doa. Phương pháp tạo hình là phương pháp quỹ tích kép do tiếp xúc điểm giữa dao và chi tiết gia công. Trong đó chuyển động chính là chuyển động quay tròn và chuyển động chạy dao là chuyển động tịnh tiến của dao. Cấu trúc phần tạo hình của máy khoan vạn năng gần giống nh¬ư những máy tiện. Sở dĩ có các máy khoan khác nhau là do một vài thay đổi về kết cấu và công dụng đặc biệt của nó mà thôi. Do cấu trúc động học, ngoài sở tr¬ường khoan lỗ, trên máy khoan còn có thể gia công ren trong lỗ bằng ta rô, doa thường, mài nghiền gỗ, «dập cắt », «đột lỗ» các tấm lớn v.v...

Gia công cắt gọt máy công cụ Nguyễn Đức Thắng Chương GIA CÔNG TRÊN MÁY KHOAN - DOA I Máy khoan I.1 Công dụng phân loại máy khoan Máy khoan dùng để tạo hình mặt trụ tròn dụng cụ khoan khoét, doa Phương pháp tạo hình phương pháp quỹ tích kép tiếp xúc điểm dao chi tiết gia công Trong chuyển động chuyển động quay tròn chuyển động chạy dao chuyển động tịnh tiến dao Cấu trúc phần tạo hình máy khoan vạn gần giống máy tiện Sở dĩ có máy khoan khác vài thay đổi kết cấu công dụng đặc biệt mà Do cấu trúc động học, sở trường khoan lỗ, máy khoan gia công ren lỗ ta rô, doa thường, mài nghiền gỗ, «dập cắt », «đột lỗ» lớn v.v Tùy theo kích thước hướng đưa mũi khoan đến vị trí gia công, máy khoan vạn thường gặp kiểu sau : i) Máy khoan bàn trục để khoan lỗ nhỏ kích thước không 16 mm, dùng nhiều ngành chế tạo dụng cụ Trục có tốc độ quay cao nhận chuyển động từ động qua truyền bánh đai ii) Máy khoan đứng, sử dụng rộng rãi để gia công lỗ chi tiết không lớn Khi gia công phải xê dịch chi tiết cho trục mũi khoan trùng với lỗ cần khoan Hình V.1- Máy khoan đứng iii) Máy khoan cần (còn gọi máy khoan hướng kính) để khoan lỗ chi tiết có kích thước lớn Khi gia công, chi tiết đặt cố định, hộp trục khoan di động tịnh tiến dọc cần khoan quay xung quanh trụ cần khoan để tới vị trị lỗ khoan BM Hàn & CNKL Trường ĐHBK Hà Nội Gia công cắt gọt máy công cụ Nguyễn Đức Thắng iv) Máy khoan nhiều trục chính, lắp nhiều mũi khoan gia công lúc v) Máy khoan ngang để khoan lỗ sâu vi) Máy khoan lỗ tâm để khoan tâm định vị Các kích thước máy khoan là: đường kính lớn mũi khoan máy đó, kích thước côn trục chính, hành trình lớn trục chính, khoảng cách từ mặt đầu trục đến máy bàn Độ xác độ bóng khoan thấp (cấp 6-8, Rz = 40-80 μm) I.2 Máy khoan đứng I.2.1 Cấu tạo máy khoan đứng 2A150 Cấu tạo máy khoan đứng vạn (h V.1) gồm đế 11, có trụ đứng 7, hộp tốc độ chứa trục 14 lắp mũi khoan 13, hộp chạy dao 6, tay gạt 8, để tịnh tiến chạy dao tay hay tự động, bàn máy 12 để gá đặt chi tiết khoan, tay quay 10 để điều chỉnh bàn máy lên xuống thẳng đứng I.2.2 Sơ đồ động máy 2A150 (Hùng 5.8 ) I.3 Máy khoan cần I.3.1 Công dụng phân loại: Máy dùng để gia công chi tiết lớn, khó xoay lật cách đưa mũi khoan tiếp cận chi tiết gia công (hình 3.2) Hình V Máy khoan cần Loại thường (h.6.7a,c,d GT): gia công lỗ thẳng đứng phạm vi mặt vành khăn có chiều rộng r Loai vạn rộng (h.6.7b GT): gia công lỗ xiên, thẳng mặt cầu vành khăn Ví dụ máy khoan 2B56 BM Hàn & CNKL Trường ĐHBK Hà Nội Gia công cắt gọt máy công cụ Nguyễn Đức Thắng Hình V - Các loại máy khoan cần I.3.2 Cấu tạo máy khoan cần 2B56 Máy gồm đế 1, có trụ máy 2, bàn máy 6, ụ trụ lắp cần dịch chuyển cần này, đồng thời cần quay quanh trụ góc 3600 (hình – 2) I.3.3 Sơ đồ động máy khoan cần 2B56 (Hùng 5.10) BM Hàn & CNKL Trường ĐHBK Hà Nội Gia công cắt gọt máy công cụ Nguyễn Đức Thắng Hinh V- Sơ đồ động máy 2B56 (sẽ thay Hùng 5.10) I.4 Máy khoan nhiều trục (Hùng 5.4) Máy khoan nhiều trục có ba dạng sau : • Bố trí trục thành chuỗi nối tiếp (hình – 3a) để khoan lỗ khác chi tiết gia công lỗ dụng cụ khác • Bố trí nhiều trục thành ụ (hình – 3b) để khoan đồng thời nhiều lỗ có kích thước, chiều sâu, vị trí khác Chuyển động truyền dẫn đến trục khớp đăng trục mềm • Máy tổ hợp nhiều trục dùng sản xuất hàng khối BM Hàn & CNKL Trường ĐHBK Hà Nội Gia công cắt gọt máy công cụ Nguyễn Đức Thắng Hình 3-3 I.5 Máy khoan lỗ sâu Trục mang mũi khoan bố trí nằm ngang Máy dùng để gia công lỗ có chiều dài lớn đường kính nhiều lần (dạng nòng súng) Có loại máy khoan từ bên, có loại máy khoan hai bên đồng thời Khi khoan lỗ có đường kính nhỏ với chiều dài 1000 mm chi tiết chuyển động quay tròn, mũi khoan tịnh tiến (hình – 4a) Khi khoan lỗ có đường kính lớn, chi tiết nặng đứng yên, mũi khoan đặc biệt quay chạy dao theo chiều trục (hình – 4b) Hình – I.6 Máy khoan CNC Sự phát triển gồm máy khoan ba trục điều khiển chương trình số; nguyên công khoan thực tự động theo bước mong muốn việc sử dụng đầu revônve (h.22.29 Kal) Trên đầu revônve kẹp dụng cụ cắt khác Hình V Máy khoan CNC ba trục đầu rêvonve kẹp dao BM Hàn & CNKL Trường ĐHBK Hà Nội Gia công cắt gọt máy công cụ Nguyễn Đức Thắng II Máy doa II.1 Công dụng phân loại Máy doa dùng để gia công chi tiết lớn vỏ hộp, thân máy, cylinder Công việc gia công lỗ có độ xác cao, gia công nhiều lỗ đồng tâm lỗ mặt phẳng theo phương pháp tọa độ (h6.11GT 5.6 hung) Trên máy doa làm công việc như: khoan, khoét, tiện trơn, phay khoả mặt, cắt ren dao tiện, ta rô v.v… để gia công xong toàn chi tiết phức tạp qua nhiều nguyên công Độ xác hình học gia công lỗ từ 0,003 -0,005 mm, độ xác vị trí tương quan từ 0,005-0,01 mm, độ nhám bề mặt Ra =0,32-0,16 μm Máy doa chia thành loại: vạn chuyên dùng; có trục nằm ngang thẳng đứng; máy doa có độ xác đặc biệt máy doa tọa độ, kim cương II.2 Máy doa ngang vạn (máy phay-doa): II.2.1 Khái niệm chung: Là máy dùng phổ biến nhà máy hay phân xưởng khí Hình 35 biểu thị phận chuyển động máy Trên máy phay doa nằm ngang chi tiết gá bàn máy dịch chuyển ngang theo chiều trục hướng kính Dụng cụ kẹp trục quay ụ di chuyển theo hai hướng Trục kẹp mũi khoan, doa, tarô, dao phay BM Hàn & CNKL Trường ĐHBK Hà Nội Gia công cắt gọt máy công cụ Nguyễn Đức Thắng Hình V- Máy doa nằm ngang Máy phay-doa có khả gia công rộng lớn, chi tiết gia công thường có đường kính từ 1m-3 m, có tới 20 m, công suất tới 150 kW Ngày người ta lắp thêm hệ điều khiển CNC cho phép chuyển động theo chương trình Với điều khiển CNC, thao tác nhỏ yêu cầu chặt chẽ nên cải thiện suất II.2.2 Tính kỹ thuật máy doa 2620A II.2.3 Sơ đồ động máy doa 2620A (Hùng 5.13) BM Hàn & CNKL Trường ĐHBK Hà Nội Gia công cắt gọt máy công cụ Nguyễn Đức Thắng II.3 Máy doa toạ độ Là máy làm việc như: vạch dấu định lỗ tâm, khoan, khoét, doa, tiện lần cuối, phay mặt đầu, mà có chức máy khắc độ đo lường xác cao, máy có khả di chuyển bàn máy hay trục theo hai trục toạ độ vuông góc xác nhờ cấu đặc biệt: cấu đo lường quang học, thước kính phóng đại, bàn quay với dụng cụ quang học v.v… Vì vậy, độ xác định vị khoảng cách tâm hệ toạ độ phẳng vuông góc đạt tới 0,001 mm hệ toạ độ cực tới 5’’ Để tính tới ảnh hưởng biến dạng nhiệt cấu đo lường hiệu chỉnh máy, cần phải giữ máy môi trường nhiệt độ 200C Có hai loại máy doa toạ độ: loại trụ loại hai trụ (hình – 6) Hình V- Sơ đồ máy doa tọa độ hai trục Tuy nhiên, ngày máy doa tọa độ dần thay máy doa điều khiển theo chương trình CNC linh hoạt II.4 Máy doa kim cương Máy dùng để gia công tinh lỗ trụ côn xác, tiện xén mặt đầu Hiện có hai loại máy doa kim cương đứng (hình – 7a) ngang (hình – 7b) với hay nhiều trục Dụng cụ cắt làm kim cương hợp kim cứng Máy có tốc độ cao (vc= 600 – 800 m/ph), lượng chạy dao bé (s= 0,01–0,1 mm/vòng) chiều sâu cắt nhỏ (t= 0,1–0,3 mm) BM Hàn & CNKL Trường ĐHBK Hà Nội Gia công cắt gọt máy công cụ Nguyễn Đức Thắng Hình – chèn hình máy doa kim cương Станок с программированием автоматических циклов при специальном оснащении предназначен для тонкого растачивания и обтачивания точных цилиндрических, конических или фигурных поверхностей вращения, подрезания наружных и внутренних торцов, вырезания канавок и других работ Технологические возможности станка позволяют осуществлять обработку одновременно двух-трех отверстий в средних и мелких деталях за один или два прохода Обрабатываемые детали закрепляют в специальном приспособлении на столе,совершающем рабочую подачу с бесступенчатым регулированием скорости и быстрым перемещением На станке могут быть применены стандартные шпиндельные головки четырех типоразмеров, а также специальные головки Цикл работы станка полуавтоматический Система программирования, смонтированная в отдельно стоящем шкафопульте, обеспечивает быстрое изменение цикла, что сводит к минимуму работы, связанные с переналадкой станка По желанию заказчика станок может быть налажен на обработку определенной детали с установкой BM Hàn & CNKL Trường ĐHBK Hà Nội Gia công cắt gọt máy công cụ Nguyễn Đức Thắng необходимого количества шпиндельных головок требуемого типоразмера, инструмента и риспособления, при помощи которых осуществляется цикл обработки изделия Станок предназначен для использования в условиях массового или крупносерийного производства, а также в среднесерийном производстве для обработки ответственных деталей АЛМАЗНО-РАСТОЧНЫЙ СТАНОК, специализированный станок расточной группы, предназнач гл обр для отделочного (тонкого) растачивания отверстий алмазным или твердосплавным вращающимся инструментом Возможно приспособление А.-р с для отделочной обработки наружных цилиндрич поверхностей, а также плоскостей Наиболее распространены горизонтальные многошпиндельные А.-р с.-полуавтоматы с подвижным столом для обработки определ деталей в крупносерийном и массовом произ-вах Одношпиндельными А.-р с преим пользуются в мелкосерийном произ-ве, где они имеют ручное (с элементами автоматизации) управление В А.-р с рабочая подача осуществляется перемещением обрабатываемой детали или инструмента Двухсторонний горизонтальный алмазно-расточный станок-полуавтомат с подвижным столом Осн преимущество А.-р с.- сочетание наивысшей (при обработке резцами) точности и чистоты обрабатываемых поверхностей с высокой производительностью Напр., на лучших совр А.-р с при обработке жёстких изделий обеспечивается круглость расточенных отверстий с предельной погрешностью 0,5-1,0 мкм (в зависимости от размера станка и обрабатываемой поверхности) и качеством поверхности до V (по стали) и до V 12 (по цветным металлам и сплавам) III Dụng cụ cắt máy khoan – doa Trên máy khoan – doa có nhiều loại dụng cụ cắt khác nhau: mũi khoan, mũi khoét, mũi doa, ta rô (h.22.24 Kal) Hình V Các nguyên công khoan doa BM Hàn & CNKL 10 Trường ĐHBK Hà Nội Gia công cắt gọt máy công cụ Nguyễn Đức Thắng chi tiết dạng đĩa với đường kính đến 150 mm Ngoài khoan vành tạo rãnh tròn bề mặt chi tiết dày (h22.1f Kal) Nguyên công khoan vành thực máy tiện, máy khoan ép máy khác (h.22.26 Kal) Hình V Khoan vành: (a) - Đầu khoan vành; (b)– Khoan vành lưỡi đơn; (c)Cấu tạo khoan vành kim cương Mũi khoan dao cắt đơn nhiều dao ghép Dạng khác khoan đột khoan vành nòng súng, dụng cụ sử dụng tương tự khoan nòng súng lỗ tâm III.1.5 Chế độ cắt khoan Các yếu tố cắt khoan gồm thông số sau : III.1.5.1.Tốc độ cắt (v) Tốc độ cắt khoan tốc độ vòng ứng với đường kính lớn mũi khoan : v= π Dn (m/ph) 1000 Trong đó: D - đường kính mũi khoan, mm n – số vòng quay mũi khoan phút, vg/ph III.1.5.2 Lượng chạy dao (s) Lượng chạy dao khoan lượng dịch chuyển mũi khoan theo chiều trục sau vòng quanh nó, tính mm/vg Vì mũi khoan có hai lưỡi cắt chính, nên thực lượng chạy dao là: sz=s/2 (mm/) S2 = ы BM Hàn & CNKL 15 Trường ĐHBK Hà Nội Gia công cắt gọt máy công cụ Nguyễn Đức Thắng Nếu tính phút lượng chạy dao phút sph=s.n (mm/ph)Sph=.n,m/ph III.1.5.3 Chiều sâu cắt (t) – Chiều dày lớp kim loại bị cắt đi, đo theo phương vuông góc với trục mũi khoan Trường hợp khoan vào phôi đặc (hình – 35a) t= D (mm) Trường hợp khoan rộng lỗ có trước (hình – 35b) : t= D−d (mm) Trong đó: d - đường kính lỗ trước khoan rộng, mm III.1.5.4 Chiều dày cắt (a), chiều rộng cắt (b), diện tích cắt (f) – bỏ qua ảnh hưởng lưỡi cắt ngang (i) Chiều dày cắt a - lớp kim loại cắt sau vòng quay mũi khoan, đo theo phương vuông góc với lưỡi cắt mặt đáy: a = sz.sinφ = s sinφ (mm) Ở đây: φ – nửa góc đỉnh hai lưỡi cắt (ii) Chiều rộng cắt b - đoạn lưỡi cắt tham gia cắt mặt đáy b= D sin ϕ hay b = t sin ϕ (mm) (iii) Diện tích cắt F - diện tích cắt sau vòng quay mũi khoan: F=2f= 2ab = (D − d )s (mm2) III.1.5.5 Năng suất cắt gọt Mcg Năng suất cắt gọt thể tích phoi mà mũi khoan (gồm hai lưỡi cắt chính) bóc đơn vị thời gian Mcg= Fvtb=2ab.πDtbn ≈ 2szt.πDtbn = st.πDtbn Mặt khác có D = 2t =2Dtb π D2 sn (mm3/ph) Do Mcg= (22.3) III.1.6 Lực cắt khoan III.2 Mũi khoét Mũi khoét (còn gọi xoáy) dùng để mở rộng lỗ sau khoan lỗ trụ đúc, rèn, dập tạo nên, nhằm nâng cao độ xác độ bóng lỗ, đồng thời nguyên công chuẩn bị cho nguyên công doa (h V ) BM Hàn & CNKL 16 Trường ĐHBK Hà Nội Gia công cắt gọt máy công cụ Nguyễn Đức Thắng Hình V – Các loại mũi khoét Cấu tạo mũi khoét (h V.) giống mũi khoan, tức có phận: làm việc, cổ dao cán dao Bộ phận làm việc có phần cắt trụ định hướng Bộ phận cán có phần đuôi dao Cạnh viền để định hướng mũi khoét vào sâu lỗ đạt kích thước cho Mũi khoét khác mũi khoan chỗ có nhiều cắt lưỡi cắt ngang Số cắt từ 3– thực cắt Thường mũi khoét có đường kính D ≤ 35 mm làm liền thân, D> 35 mm làm Do có nhiều lưỡi cắt (răng cắt) nên gia công lực cắt giảm, rung động, tạo điều kiện nâng cao độ bóng (Ra= 2,5 - 1,25 μm) độ xác gia công (cấp – 3) Hình V – Cấu tạo mũi khoét Góc nghiêng φ lưỡi cắt góc hợp hình chiếu lưỡi cắt mặt phẳng qua trục với phương chạy dao Đối với mũi khoét liền thép gió chọn φ= 45 - 60o, với mũi khoét chắp hợp kim cứng chọn φ= 60o – 75o Góc trước thay đổi phạm vi rộng γ = – 30o tùy thuộc vào vật liệu gia công (gang, thép kim loại màu…) vật liệu làm dao Góc sau mũi khoét thay đổi theo điểm thường chọn α = – 12o Góc nghiêng rãnh xoắn ảnh hưởng đến lực dọc trục thoát phoi, thường chọn ω =15 – 25o Chiều rộng cạnh viền lớn tăng độ cứng vững lại làm tăng ma sát, dễ kẹt phoi nên chọn f= 1,2 – mm Phần định hướng có đường kính giảm dần phía cán dao, thường có độ côn khoảng 0,06 – 0,10 mm/100 mm Các yếu tố cắt khoét giống trường hợp khoan lỗ rộng BM Hàn & CNKL 17 Trường ĐHBK Hà Nội Gia công cắt gọt máy công cụ Nguyễn Đức Thắng Mũi khoét cán lắp (h V ) dùng gia công lỗ đường kính đến 100 mm có bốn rãnh xoắn – tức lưỡi cắt, cán dao đượpc kẹp chặt nhờ trục lắp Hình V – Mũi khoét cán lắp III.3 Mũi doa III.3.1 Cấu tạo Mũi doa dùng để gia công tinh lỗ sau khoan khoét Độ bóng độ xác lỗ sau doa đạt Ra= 0,63 - 0,16 μm, cấp – Cấu tạo mũi doa giống mũi khoan mũi khoét, gồm ba phận (hình – 39NL) Bộ phận làm việc mũi doa chia làm hai phần: phần cắt (l1) phần định hướng (l2) Đầu mút phần cắt có độ côn tương đối (450) để dễ đưa mũi doa vào lỗ Phần phần côn cắt, nghiêng góc φ Phần định hướng đảm bảo cho mũi doa hướng lỗ, đồng thời phần dự trữ mài lại mũi doa Trên phần định hướng có lưỡi cắt phụ dọc theo mũi doa Các lưỡi cắt phụ có tác dụng sửa làm tăng thêm độ bóng bề mặt lỗ Độ côn ngược phần khoảng 0,005 mm/100 mm Góc nghiêng φ lưỡi cắt góc tạo hình chiếu lưỡi cắt mặt phẳng qua trục với phương chạy dao Đối với mũi doa máy gia công vật liệu dẻo góc φ= 15o để đảm bảo độ bóng cao bị lay rộng Hiện phát triển mũi doa tổ hợp gồm khoan- khoét -doa kết hợp; phần đầu khoan tạo lỗ sau tiến hành khoét doa nguyên công III.3.2 Phân loại Do công dụng mà chia làm doa tay doa máy Doa tay có lưỡi cắt thẳng có đầu côn trước Doa máy kẹp mâm cặp, bầu kẹp theo máy (h.5 dungcucat) BM Hàn & CNKL 18 Trường ĐHBK Hà Nội Gia công cắt gọt máy công cụ Nguyễn Đức Thắng Hình V – Các loại mũi doa Mũi doa máy lại gồm hai loại (i) Mũi doa hoa hồng mà phần sửa dọc theo có cạnh viền rộng từ 0,1-0,3 mm, hớt lưng Cạnh viền đảm bảo để mũi khoan định tâm làm cho lỗ đạt độ xác độ bóng cao (ii) Mũi doa có rãnh với cạnh viền hớt lưng nhỏ, góc trước khoảng 50 Chúng thường dùng cắt mỏng t= 0,1 mm Mũi doa đột có lõi rỗng kẹp trục gá thường dùng doa lỗ lớn 20 mm Mũi doa mở rộng mũi doa chắp điều chỉnh theo kích thước lỗ để bù mòn cho cắt Vì điều chỉnh theo đường kính lỗ nên chúng linh hoạt (h 22.30bKal) Hình V Mũi doa (a)- thuật ngữ; (b)- doa lưỡi chắp Trên mũi doa có số lưỡi cắt lớn ( Z = 6–18), lưỡi cắt bố trí song song trục dao Nhưng để thoát phoi tốt, tăng chất lượng bề mặt gia công dùng lưỡi nghiêng BM Hàn & CNKL 19 Trường ĐHBK Hà Nội Gia công cắt gọt máy công cụ Nguyễn Đức Thắng Khi gia công lỗ thông, rãnh xoắn trái làm phoi thoát phía đầu dao, doa lỗ không thông làm rãnh xoắn phải Mũi doa chế tạo từ thép gió (P6M5, P18) gắn hợp kim cứng nhóm cacbit (BK6, BK8) III.3.3 Chế độ cắt doa – tương tự khoan III.3.3.1 Chiều sâu cắt t t= D−d (mm) III.3.3.2 Lượng chạy dao s Lượng chạy dao sz = s Z (mm/vg) Tốc độ (lượng) chạy dao phút sph =s.n = sz.nZ (mm/ph) III.3.3.3 Năng suất cắt gọt s Z Chiều dày cắt a = sz.sinφ= sin ϕ t Chiều rộng cắt b = sin ϕ Diện tích cắt cắt fz =ab ≈ st s( D − d ) = Z 2Z (mm2) Năng suất cắt gọt s( D − d ) ( D − d ) ( D − d )2 * *π n = * π sn Mcg =Z.fzvtb= 2 (mm3/ph) III.4 Ta rô bàn ren III.4.1.Ta rô Là dụng cụ cắt ren tiêu chuẩn hoá thông dụng Ta rô dùng để cắt ren lỗ có sẵn sau gia công sơ Tuỳ theo hình dạng kết cấu độ xác chế tạo mà ta rô cắt ren đạt độ xác cao (cấp 1) Về cấu tạo, ta rô chia làm hai phận chính: làm việc cán Bộ phận làm việc gồm hai phần: phần côn cắt có góc nghiêng φ phần định hướng (đồng thời phần sửa prôphine ren) Để giảm ma sát độ lay rộng lỗ ren, phần định hướng có độ côn ngược khoảng 0,1–0,3 mm/100 mm Bộ phận cán dùng kẹp ta rô để truyền momen xoắn, ghi nhãn hiệu số ta rô Ta rô chia thành nhiều nhóm: ta rô tay, ta rô máy, ta rô hình trụ, ta rô hình côn, ta rô cán thẳng, cán cong , mặt kết cấu chung chúng giống Đối với lỗ lớn, sau ta rô xong, mảnh tách rút khỏi lỗ mà không cần xoay ngược lại BM Hàn & CNKL 20 Trường ĐHBK Hà Nội Gia công cắt gọt máy công cụ Nguyễn Đức Thắng Hình V Cấu tạo trình tarô Ta rô tay – dùng để gia công ren tay, thường chế tạo thành 2–3 để phân chia tải trọng, cắt ren từ thô đến tinh.(h.dungcucat) Ta rô máy – lắp máy gia công ren Khác với ta rô tay, ta rô máy cắt ren lỗ thông hay lỗ không thông, phần côn cắt có chiều dài ngắn Ở phần công tác ta rô có rãnh chứa phoi, tuỳ theo đường kính mà số rãnh từ 3–6 Việc thoát phoi ta rô vấn đề cần quan tâm, phoi thoát không momen xoắn lớn làm gãy mũi ta rô Với ta rô tiêu chuẩn, để dễ chế tạo người ta dùng rãnh thẳng Khi gia công có độ xác cao ren bàn ren hay ren lỗ sâu, để thoát phoi dễ dàng người ta dùng rãnh xoắn Hình V- Ta rô tay Trong công nghiệp chế tạo ô tô, nguyên công liên quan đến việc tạo ren chiếm từ 30 -40% nên phải dùng nhiều trục đồng thời để tăng suất (h.22.31 Kal) Cũng tăng suất cách tổ hợp khoan ta rô làm Việc dùng dung dịch trơn nguội biện pháp có hiệu để làm phoi thoát dễ cải thiện chất lượng bề mặt Khi dùng dung dịch trơn nguội tuổi bền mũi ta rô lên đến 10000 lỗ với kĩ thuật Để tăng suất dùng ta rô cao tốc có tốc độ cắt đến 100 m/ph Hệ thống ta rô tự quay nâng cao suất sử dụng máy CNC III.4.2 Bàn ren Bàn ren dụng cụ cắt để gia công ren tay hay máy, để sửa ren gia công sơ dao cắt ren hay đầu cắt ren Hình dạng bàn ren có nhiều loại khác : tròn, vuông, hình sáu cạch, song sử dụng phổ biến loại ren bàn tròn (hình) Về kết cấu, mặt bàn ren tròn có bốn lỗ côn 900 Hai lỗ qua tâm để bắt vít kẹp chặt bàn ren tay quay, hai lỗ bố trí lệch tâm e so với BM Hàn & CNKL 21 Trường ĐHBK Hà Nội Gia công cắt gọt máy công cụ Nguyễn Đức Thắng hướng kính để khôi phục kích thước bàn ren bị mòn Trước điều chỉnh, dùng đá mài cắt đứt dải kim loại kẹp đáy rãnh 60o, sau dùng hai vít đầu có dạng côn tì vào hai lỗ xiết lại Hình V – Bàn ren Tuỳ theo đường kính mà số rãnh thoát phoi bàn ren từ 3– Theo chiều dài, bàn ren có phần: hai đầu phần côn góc côn 2φ = 500 Phần sửa prophine ren giữa, đồng thời phần định hướng bàn ren làm việc Vật liệu để làm ta rô, bàn ren thường thép cacbon dụng cụ CD100A, CD120A; thép gió P6M5, P18 III.5 Doa tiện Doa tiện trình gia công bề mặt tròn xoay chi tiết rỗng có lỗ Dụng cụ cắt doa tiện doa gần giống dao tiện Vì doa (h.22.20a Kal) phải cắt hết chiều dài lỗ nên việc điều chỉnh xác kích thước để tránh uốn dao quan trọng Thanh doa phải đủ độ cứng vững cho giảm thiểu biến dạng cắt, làm từ vật liệu có mođun đàn hồi cao cácbit wonfram Ngoài doa thiết kế có khả hấp thụ rung động cách đặt vào bên doa “đĩa quán tính” làm từ hợp kim wonfram (h22.20b Kal) để chống rung động doa lỗ có chiều dài lớn l/d > Các nguyên công doa tiện tiến hành máy tiện chi tiết nhỏ, chi tiết lớn thực máy phay-doa Các máy phay-doa có trục đứng nằm ngang vừa thực nguyên công tiện ngoài, tiện rãnh, vát mép phay Dụng cụ cắt (thường làm từ thép gió P18, hợp kim cứng BK8, T15K6) kẹp bàn dao dịch chuyển lên xuống hướng kính theo sống trượt Bàn dao xoay để tạo mặt côn BM Hàn & CNKL 22 Trường ĐHBK Hà Nội Gia công cắt gọt máy công cụ Nguyễn Đức Thắng Hình V Doa tiện (a)- Cấu tạo doa gắn mảnh HK cứng; (b)- Thanh doa có đĩa quán tính giảm rung; (c)- Sơ đồ phận máy doa đứng Cân nhắc lựa chọn doa tiện: Các yếu tố để chọn nguyên công doa tiện cho đạt yêu cầu chất lượng hiệu kinh tế tiện, cần ý thêm: • Khi lỗ thông suốt phải ý • Tỉ số chiều dài – đường kính lớn khó gia công xác doa bị uốn lực cắt • Nên tránh dừng gia công IV Khả công nghệ khoan, khoét, doa Khoan, khoét, doa trình gia công lỗ đạt chất lượng khác Để sử dụng hợp lý trình – bảo đảm chất lượng suất, cần phải hiểu rõ chất khả công nghệ chúng IV.1 Khoan Khoan trình thông dụng để gia công lỗ phôi đặc Khoan thực máy khoan mà tiến hành máy khác như: máy tiện vạn năng, máy tiện tự động bán tự động, máy revônve, máy phay v.v… Khoan gia công lỗ có đường kính từ Ф 0,1–Ф80 mm, phổ biến lỗ có đường kính Ф ≤ 35 mm Sở dĩ khoan lỗ lớn lực đè tác dụng vuông góc với trục mũi khoan lớn làm lệch gãy mũi khoa Lực đè lớn làm biến dạng chi tiết gia công máy không đủ độ cứng vững làm chi tiết quay tương đối đồ gá Lực đè biến đổi từ vài newton 100 kN khoan lỗ lớn từ vật liệu có độ bền cao Tương tự momen xoắn khoan lên đến 4000 N.m BM Hàn & CNKL 23 Trường ĐHBK Hà Nội Gia công cắt gọt máy công cụ Nguyễn Đức Thắng Nói chung độ xác độ bóng khoan thấp (cấp 7, Rz=80–40 μm) Khi khoan thường xảy tượng: -Tâm lỗ khoan bị lệch (hình – 14a), chủ yếu xuất thực máy khoan, máy phay (chi tiết gia công đứng yên) - Lỗ khoan bị loe (hình – 14b), thường xuất tiến hành máy tiện (vật quay, mũi khoan tịnh tiến không trùng tâm máy) Hình -14 dịch lên - Kích thước lỗ nhỏ lại lay rộng ra, mũi khoan dùng nhiều, mòn phải mài lại nhiều lần, không đồng tâm phận làm việc phận cán mũi khoan… - Vì mũi khoan đỉnh định tâm nên có xu hướng “dạo” bề mặt chi tiết bắt đầu tiếp xúc Để khắc phục tượng trên, việc yêu cầu đảm bảo độ xác máy, độ xác chế tạo mài dao, có số biện pháp công nghệ sau đây: • Khoan cách cho vật quay, dao tịnh tiến tiến hành máy tiện, song phải đảm bảo độ cứng vững chi tiết mũi khoan thật tốt Thực tế cho thấy biện pháp có hiệu rõ rệt (hình – 15a,b) BM Hàn & CNKL 24 Trường ĐHBK Hà Nội Gia công cắt gọt máy công cụ Nguyễn Đức Thắng Hình -15 • Dùng bạc dẫn hướng khoan để tăng độ cứng vững ổn định mũi khoan • Khoan với lượng chạy dao nhỏ để giảm bớt lực cắt • Đối với lỗ nhỏ, dùng mũi khoan tâm để khoan mồi trước, định tâm cho mũi khoan sau • Do chuyển động quay lỗ khoan tồn rãnh tế vi theo chu vi làm giảm độ bền mỏi chịu tải trọng động Các tượng thường xảy khoan (Bảng ) Hiện tượng Gãy mũi khoan Mũi khoan mòn mức Lỗ côn Lỗ bị lay rộng Độ bóng thấp Nguyên nhân Mũi khoan mòn; mũi khoan bị kẹt lỗ phoi không thoát được; lượng chạy dao lớn; góc sau nhỏ Tốc độ cắt cao; dung dịch trơn nguội không hiệu quả; góc trước lớn; mũi khoan bị cháy; độ bền giảm mài sắc nhiều Mũi khoan không cân bị uốn; lưỡi cắt không đều; lõi không tâm Như trên; trục không xác; lưỡi cắt không đồng tâm; lực ép lệch lên chi tiết Mòn; dung dịch trơn nguội không hiệu quả; vật liệu chi tiết dính vào cạnh viền; mài mũi khoan không đúng; không cân Ngoài việc sử dụng kết cấu hợp lý tiên tiến mũi khoan ra, để tăng suất khoan dùng biện pháp sau đây: Dùng đồ gá cho giảm thời gian phụ bỏ nguyên công lấy dấu, sử dụng đầu khoan nhiều trục (hình – 3b) để gia công nhiều lỗ lúc, dùng đầu khoan revônve để giảm bớt thời gian thay dao cần gia công nhiều bước BM Hàn & CNKL 25 Trường ĐHBK Hà Nội Gia công cắt gọt máy công cụ Nguyễn Đức Thắng nguyên công (hình -16), bảo đảm cung cấp đầy đủ dung dịch trơn nguội trình gia công v.v Việc mài sắc thay mũi khoan mòn vấn đề quan trọng, đặc biệt sản xuất tự động Nếu dùng mũi khoan mòn làm tăng lực công suất cắt, gây giảm độ xác chất lượng bề mặt lỗ Tuổi bền mũi khoan, ta rô, thường tính theo số lỗ khoan trước mòn Trình tự thử kẹp khối vật liệu vào lực kế tiến hành khoan lỗ, đồng thời ghi trị số momen lực cắt qua nguyên công Sau khoan số lượng lỗ có tượng momen lực cắt tăng mạnh bắt đầu mòn ( H.22.27 Kal) Hình V Xác định tuổi bền theo quan hệ lực (mômen xoắn) với số lỗ gia công Các kỹ thuật khác kiểm tra dao động, phát xạ âm dùng để xác định tuổi bền mũi khoan Các kỹ thuật đặc biệt quan trọng nguyên công máy CNC Khi mòn, mũi khoan phục hồi mài tay đồ gá đặc biệt Việc phục hồi xác mũi khoan quan trọng chế tạo tự động máy CNC Mài sắc đồ gá đặc biệt tiến hành máy mài chuyên dùng điều khiển máy tính Lớp phủ nitride titan phủ lại IV.2 Khoét Khoét trình gia công lỗ với mục địch: nâng cao độ bóng độ xác lỗ sau khoan Tuỳ theo yêu cầu, khoét nguyên công cuối Thông thường, khoét nguyên công (hoặc bước) trung gian chuẩn bị cho nguyên công doa để đạt độ bóng độ xác cao Sở dĩ khoét cho độ bóng độ xác cao khoan mũi khoét có nhiều lưỡi (răng) cắt hơn, độ cứng vững tốt Cũng mà lỗ đúc hay dập sẵn không nên khoan phá, dùng khoét (hoặc tiện) để khử bỏ sai lệch vị trí tương quan lỗ phôi Ngoài ra, khoét có suất cao khoan nâng cao lượng chạy dao cắt Do dao khoét có nhiều kiểu, nên lỗ trụ, khoét gia công lỗ bậc, khoét côn (hình -17) BM Hàn & CNKL 26 Trường ĐHBK Hà Nội Gia công cắt gọt máy công cụ Nguyễn Đức Thắng Hình VĐể nâng cao độ xác, đồng thời nâng cao suất khoét, gia công người ta thường dùng bạc dẫn hướng, đầu hay hai đầu để tăng cường độ cứng vững (hình – 18) IV.3 Doa Doa trình gia công bán tinh tinh lỗ Có thể thực doa máy doa, máy khoan hay máy tiện Hình -18 Doa có độ cứng vững cao, cắt không đối xứng nên gây rung động Vì có nhiều lưỡi cắt, nên lớp phoi cắt mỏng, song lượng chạy dao vòng lại lớn Lượng dư doa thô khoảng 0,25–0,5 mm, doa tinh t=0,05–0,15 mm Trong lượng chạy dao s= 0,5– 3,5 BM Hàn & CNKL 27 Trường ĐHBK Hà Nội Gia công cắt gọt máy công cụ Nguyễn Đức Thắng mm/vg Do đó, tốc độ doa thấp (v=8–10 m/ph), song suất doa cao Với dao doa tốt,độ xác đạt đến cấp 2, đặc biệt đạt đến cấp 1, doa không chữa sai lệch vị trí tương quan lỗ phôi Khi doa máy, thực hai cách: doa cưỡng doa tuỳ động Doa cưỡng – dao doa lắp cứng trục máy có bạc dẫn hướng Phương pháp thường xảy tượng lay rộng lỗ Nguyên nhân do: trục dao doa trục máy có độ đảo đó, dao mài không tốt, có tượng lẹo dao số lưỡi cắt, vật liệu chi tiết doa không đồng Tuy tượng lay rộng lỗ không xuất thường xuyên, không ảnh hưởng đến độ xác Song, để tránh tượng dùng phương pháp doa tuỳ động Doa tuỳ động – Trục dao không nối cứng với trục máy Dao doa cắt hoàn toàn dựa vào lỗ gia công để định hướng tiến dao, không chịu ảnh hưởng sai lệch trục hay sai lệch độ không đồng tâm trục trục doa (hình – 19) Hình – 19 Trong sản xuất đơn chiếc, sửa chữa, lắp ráp người ta dùng doa tay – tất chuyển động tay công nhân thực So với doa máy, dao doa tay có phần dẫn hướng dài hơn, nhiều cắt độ côn phần côn cắt (2φ) nhỏ Khi doa, dao hoàn toàn dựa vào phần lỗ để định hướng tiến dao giống doa tuỳ động Vấn đề tuổi bền mũi doa liên quan đến việc giảm độ xác hụt kích thước mòn lay rộng lỗ Khi giảm góc nghiêng φ BM Hàn & CNKL 28 Trường ĐHBK Hà Nội Gia công cắt gọt máy công cụ Nguyễn Đức Thắng lượng lay rộng trở nên âm! Đó góc nghiêng giảm lực đè hướng kính tăng làm tăng biến dạng đàn hồi Thực phục hồi dao xác quan trọng để nâng cao độ xác chất lượng bề mặt lỗ Tóm lại, doa phương pháp thông dụng để gia công tinh xác lỗ, bị hạn chế vài trường hợp: • Không nên doa lỗ lớn không tiêu chuẩn mà nên doa lỗ có đường kính D ≤ 80 mm • Không nên dùng doa gia công lỗ ngắn, lỗ không thông hay lỗ có rãnh, khả định hướng, không doa đến đáy lỗ lỗ dễ bị méo • Không nên doa phôi vật liệu cứng hay mềm • Doa nên theo với khoan, khoét, dao doa đắt tiền BM Hàn & CNKL 29 Trường ĐHBK Hà Nội ... Nội Gia công cắt gọt máy công cụ Nguyễn Đức Thắng II Máy doa II.1 Công dụng phân loại Máy doa dùng để gia công chi tiết lớn vỏ hộp, thân máy, cylinder Công việc gia công lỗ có độ xác cao, gia công. . .Gia công cắt gọt máy công cụ Nguyễn Đức Thắng iv) Máy khoan nhiều trục chính, lắp nhiều mũi khoan gia công lúc v) Máy khoan ngang để khoan lỗ sâu vi) Máy khoan lỗ tâm để khoan tâm định... IV.1 Khoan Khoan trình thông dụng để gia công lỗ phôi đặc Khoan thực máy khoan mà tiến hành máy khác như: máy tiện vạn năng, máy tiện tự động bán tự động, máy revônve, máy phay v.v… Khoan gia công