Gia công kim loại mài

6 mài Giới thiệu trình mài Tầm quan trọng vị trí mài phơng pháp mài: Mài phơng pháp gia công tinh, đóng vai trò định đến chất lợng sản phẩm Tầm quan trọng mài đợc thể hai yếu tố sau: + Mài chiếm từ 20-25% giá thành sản phẩm khí có nguyên công mài + Sẽ xã hội văn minh mài Ví dụ: Chúng ta thứ sau mài: - Đầu từ đầu video - ổ cứng máy tính - Đầu đọc la-ze (Len) - Các sản phẩm cao cấp cho sống nh máy bay, xe Nghiên cứu trình mài + Mài phơng pháp gia công mà ngời tìm ra, kể từ ngời cổ đại cọ xát vũ khí hay công cụ lao động xuống phiến đá nhận thấy điều có tác dụng sắc dụng cụ hay vũ khí + Tuy nhiên việc nghiên cứu trình mài cách có hệ thống lại sau cùng, cách khoảng 70 năm Việc nghiên cứu mài gặp nhiều khó khăn yếu tố sau: - Tốc độ mài lớn: thờng 15m/s, chủ yếu khoảng từ 25-35m/s so với mài thờng, 150-300m/s cho mài cao tốc Với tốc độ việc đo đạc thông số khó khăn -Do cấu tạo đá mài: Trong trình cắt, lúc có nhiều hạt mài tham gia lúc (có nhiều lỡi cắt), thông số hình học lỡi cắt không giống luôn thay đổi trình mài Khả công nghệ mài - Mài phơng pháp gia công tinh Bằng phơng pháp mài, gia công đợc chi tiết đạt độ xác cấp 6-7, độ bóng 8-10, sử dụng cho gia công lần cuối - Bằng mài gia công đợc mặt phẳng, mặt trụ (trong, ngoài) mặt tròn xoay hay mặt định hình - Mài sửa đợc sai số vị trí chi tiết Máy dụng cụ nguyên công mài: Mài đợc thực chủ yếu máy mài dụng cụ cắt đá mài Máy mài (Grinding machine) Đá mài (Grinding Wheel) Mài Grinding Wheel 0.1m Mài phẳng Chi tiết (Workpiece) Bàn từ (Magnetic Mài Mài tròn Wheel Cấu tạo đá mài, thành phần đặc tính 3.1 Giới thiệu đá mài Dụng cụ cắt sử dụng trình mài đá mài (Grinding Wheel, Grinding Stone, Wheel) Đá mài bao gồm thành phần: Hạt mài (Grain) làm nhiệm vụ cắt kim loại, chất dính kết (Bond) có nhiệm vụ liên kết hạt mài Đá mài (Grinding lại với thành khối lỗ khí Wheel) (Pore) Hạt mài (Grain): Thờng loại vật liệu có độ cứng cao Ngời ta phân hạt mài hai loại: Loại truyền thống: nh Ôxit Nhôm (Al2O3), hay Cac-bit Si-lic (SiC) Loại đặc biệt: gồm Cubic Boron Nitride (CBN) kim cơng (Diamond) Chất dính kết (Bond): Có loại chất dính kết chủ yếu đợc sử dụng là: Chất dính kết kim loại (Metal), Thuỷ tinh hoá (Vitrified) nhựa (Resin) Lỗ khí (Pore): Là lỗ khí chứa đá Đây yếu tố quan Grinding Wheel Chất dính Hạt mài Lỗ khí kết Cấu trúc đá mài 3.1.1 Các thông số kỹ thuật đá mài truyền thống Đặc tính kỹ thuật đá định đến khả gia công đá Đặc tính đợc xác định thông số sau: Dạng vật liệu hạt mài đá; Kích thớc hạt mài; Độ cứng đá; Cấu trúc đá; Dạng chất dính kết; Các mã ký kiệu khác nhà sản xuất Ký hiệu đá mài sử dụng hạt mài truyền thống nh sau: 51-A-36-L-5-V-23 Trong đó: - 51: ký hiệu nhà sản xuất - 1: Chỉ vật liệu hạt mài A: Ôxit nhôm, G Cacbit Silic - 2: Chỉ kích cỡ hạt mài (ký hiệu từ Mesh #8-#600, #8-#24: thô; #30-#60: Trung bình; #70-#180: mịn; #220#600: mịn) Mối quan hệ ký hiệu đờng kính hạt: dg(inch)=0,6 M-1 hay dg(mm)=15,2M-1 b) Vật liệu mài đặc biệt Các vật liệu mài đặc biệt bao gồm Kim cơng Nitrit Bo dạng lập phơng (CBN) Kim cơng vật liệu cứng đợc biết đến, theo sau nitrit bo lập phơng Kim cơng dùng làm vật liệu mài hai dạng tự nhiên nhân tạo, song xu hớng ngày sử dụng kim cơng nhân tạo CBN, hai dạng lập phơng lục giác trạng thái mềm, loại vật liệu tổng hợp Loại kim cơng có cấu trúc tinh thể yếu chủ yếu đ ợc dùng gia công mài hợp kim cứng sản xuất loại đá mài có chất dính kết nhựa Trong trờng hợp này, hạt mài kim cơng thờng đợc phủ lớp niken (lớp chiếm 55% tổng khối lợng hạt mài chất phủ) Công dụng lớp phủ tăng độ kết dính hạt mài kim cơng loại đá mài có chất dính kết nhựa thông bảo vệ chúng tránh tác động không khí môi trờng Các hạt mài kim cơng loại đơn tinh thể có cấu trúc Tuy loại vật liệu có độ cứng cao nhng kim cơng vật liệu có tính kinh tế mài loại hợp kim đen, trừ số gang cứng mài xẩy trình khuyếch tán Graphit làm kim cơng bị mòn CBN loại vật liệu có độ cứng thấp kim cơng nhng đợc sử dụng rộng rãi thép hợp kim màu thay cho kim cơng u điểm sau: - Tính ổn định nhiệt cao: CBN chịu tới 13000C điều kiện thờng - Không bị mòn ma sát khuyếc tán C nh kim cơng CBN đối tợng nghiên cứu trình mài, đặc biệt mài Feed-Creep Một số hạt mài 3.1.4 Chất dính kết Các hạt mài đợc liên kết với nhờ nhiều loại vật liệu dính kết Nhìn chung, độ kết dính đợc tạo phải đủ bền để chịu đợc tác động lực mài, nhiệt độ lực li tâm mà không bị vỡ ra, đồng thời chịu đợc tác dụng hoá học từ dung dịch cắt Ngoài có số yêu cầu khác nh yêu cầu độ rắn chắc, khả giữ đợc hạt mài suốt trình gia công loại bỏ hạt mài bị cùn Các loại chất dính kết thờng dùng: Đá mài truyền thống: Chất liên kết thuỷ tinh hoá liên kết nhựa Đá mài CBN, Kim cơng: Chất liên kết thuỷ tinh hoá liên kết nhựa Sản xuất đá mài: Chủ yếu phơng pháp thiêu kết 3.1.4 Thành phần đá mài sơ đồ pha Nếu bỏ qua chất độn chất trợ mài coi đá mài hệ pha gồm: Hạt mài, chất dính kết lỗ khí, đó: Vg+Vb+Vp=1 Trong đó: - Vg: tỷ lệ thể tích hạt mài - Vb: tỷ lệ thể tích chất dính kết - Vp: tỷ lệ thể tích lỗ khí Mối quan hệ tỷ lệ hạt mài, chất dính kết lỗ khí đợc hình sau Hầu hết công ty sản xuất đá mài phải dùng tỷ lệ hạt mài, chất dính kết khác để đạt đợc độ cứng đá mong muốn, đờng biểu diễn độ xốp thờng không trùng 2(99,52n)V g V p (%) = Trong n số nguyên (n= 1, 2, 3, 4,) lần lần tơng ứng độ cứng đá (E, F, G, H,) Nếu dùng quan hệ độ xốp thì: V p (%) = 45 + S 2n 1,5 Theo đó, đá mài có độ cứng giống nh có hạt mài (giá trị S cao hơn) thờng xốp Một số hình dạng đá mài Thông số số dạng đá mài Bản chất trình mài Bản chất mài cọ xát tế vi bề mặt vật rắn hạt mài có vận tốc cao Mài phơng pháp gia công cắt gọt có góc trớc lỡi cắt âm thay đổi Khi mài phải giải vấn đề công nghệ sau : - Gá đặt chi tiết - Chọn đá mài chế độ cắt hợp lý Phải vào : vật liệu gia công, yêu cầu kỹ thuật nh suất gia công cần đạt Chọn đá phải xác định : vật liệu hạt mài, độ hạt, chất dính kết, độ Tốc độ cắt mài khoảng 20 ữ 35 m/s (có đến 50m/s), tuỳ thuộc vào đá vật liệu phôi Lợng chạy dao ngang sau hành trình kép bàn máy mài htô khoảng 0,01 ữ 0,06 mm, mài tinh 0,005 ữ 0,015 mm Lợng chạy dao dọc sau vòng quay vật mài thô thép 0,3 ữ 0,5 bề rộng đá, mài gang 0,5 ữ 0,95 bề rộng đá Khi mài tinh thép 0,2 ữ 0,3 ; gang 0,4 bề rộng đá 1, Mài tròn Có thể gia công đợc mặt trụ mặt côn, có hai ph ơng pháp : Mài có tâm: + Là phơng pháp mài có tính vạn cao, mài đợc trục trơn, trục bậc + Chi tiết đợc gá hai mũi tâm đầu kẹp mâm cặp đầu chống tâm Khi mài, cần phải sửa lỗ tâm, nắn thẳng chi tiết + Có nhiều cách tiến dao Mài không tâm: + Chuẩn định vị chi tiết gia công bề mặt gia công + Có hai cách chạy dao : chạy dao dọc chạy dao ngang Mài theo cách chạy dao dọc gồm hai đá, đá dẫn đá cắt phoi Tâm chi tiết gá cao tâm đá khoảng (1/2 ữ 1)R (R bán kính chi tiết gia công) nhng không 15 mm Đá dẫn có dạng Hypecbôlôit gá nghiêng so với chi tiết góc = 10 ữ 2030, mài vật dài = 1012 ữ + Ưu tâm:Mài chạy dao ngang không cần đá hình 3030, cómài khikhông tới 4030 * Giảm đợc thời gian phụ Hypecbôlôit thời gian gia công mặt chuẩn * Dễ tự động hoá trình công nghệ * Độ cứng vững gá đặt cao mài có tâm + Nhợc điểm: * Không đảm bảo độ đồng tâm mặt * Không mài đợc mặt gián doạn Mài không tâm đợc sử dụng rộng rãi sản xuất hàng loạt 2, Mài tròn Có khả gia công lỗ trụ, côn đạt độ xác cao nhng chi phí cao Có hai phơng pháp mài lỗ : - Mài lỗ có tâm : + Mài máy mài lỗ, máy mài vạn có phận mài lỗ, máy tiện vạn có đồ gá chuyên dùng + Bản chất mài lỗ mài tròn giống Nhng mài bị hạn chế kích thớc đá phụ thuộc kích th ớc lỗ gia công Lỗ nhỏ gây nhiều khó khăn + Có hai cách chuyển động : * Chi tiết quay, dao vừa quay vừa tịnh tiến * Chi tiết đứng yên, dao quay, tịnh Mài lỗchuyển không tâm tiến, động: hành tinh + Có thể gia công lỗ trụ lỗ côn Đặc biệt hiệu gia công chi tiết bạc có thành mỏng + Ngoài đá mài, bánh dẫn phải có thêm lăn để đỡ chi tiết 3, Mài phẳng Là phơng pháp gia công tinh mặt phẳng sau Trong sản xuất lớn mài phẳng thay cho phay, bào chi tiết khó định vị, kẹp chặt Mài phẳng đạt IT7, IT6 ; Ra = 1,6 ữ 0,4 àm Có thể mài phẳng đá trụ đá mặt đầu : + Mài mặt phẳng đá trụ * Đảm bảo độ xác độ nhẵn bóng cao dễ tới dung dịch trơn nguội, dễ thoát phoi, thoát nhiệt * Năng suất thấp + Mài mặt phẳng đá mài mặt đầu * Tăng suất, tiết kiệm đá, mở rộng khả mài * Độ xác độ nhẵn bóng thấp khó tới dung dịch trơn nguội, khó thoát phoi, thoát Mài phẳng đá hình trụ Mài phẳng đá mài mặt đầu 4, Mài mặt định hình Có thể gia công mặt định hình tròn xoay mặt định hình có đờng sinh thẳng Mài mặt định hình tròn xoay thực máy mài tròn tròn Mài mặt định hình có đờng sinh thẳng thực máy mài phẳng Mài chi tiết có dạng cam dùng cấu chép hình Mài bánh ... trình mài 3 Khả công nghệ mài - Mài phơng pháp gia công tinh Bằng phơng pháp mài, gia công đợc chi tiết đạt độ xác cấp 6-7, độ bóng 8-10, sử dụng cho gia công lần cuối - Bằng mài gia công đợc... - Mài sửa đợc sai số vị trí chi tiết Máy dụng cụ nguyên công mài: Mài đợc thực chủ yếu máy mài dụng cụ cắt đá mài Máy mài (Grinding machine) Đá mài (Grinding Wheel) Mài Grinding Wheel 0.1m Mài. .. thuật đá mài đến khả mài đá ảnh hởng chiều sâu mài đến độ nhám bề mặt chi tiết mài 3.1.2 Các thông số kỹ thuật đá có vật liệu hạt mài đặc biệt Đá mài đặc biệt đá mài mà hạt mài hai loại: CBN Kim cơng