giáo trình nguyên lý cắt

MỤC LỤC Nội dung Trang Lời cảm ơn Tuyên bố bảng quyền Mục lục Danh mục bảng Danh mục hình ảnh CHƯƠNG 1: VẬT LIỆU LÀM DAO 1.1 Vật liệu làm thân dao .1 1.1.1 Yêu cầu 1.1.2 Các loại vật liệu phạm vi ứng dụng 11.2 Vật liệu làm phần cắt .1 11.2.1 Yêu cầu 11.2.2 Các loại vật liệu phạm vi ứng dụng CHƯƠNG 2: KHÁI NIỆM VỀ TIỆN VÀ DAO TIỆN 2.1 Khái niệm 2.1.1 Công dụng chuyển động tiện 2.1.2 Yếu tố cắt tiện 2.2 Hình dáng kết cấu dao tiện .11 2.2.1 Các phận dao tiện 11 2.2.2 Các mặt phẳng qui ước 13 2.2.3 Các góc dao tiện 15 2.3 Sự thay đổi góc dao làm việc 18 2.3.1 Do gá lắp .19 2.3.2 Do bước tiến 21 2.4 Các loại dao tiện 23 2.4.1 Dao tiện mặt 24 2.4.2 Dao tiện mặt 24 2.4.3 Dao tiện profin 24 CHƯƠNG 3: QUÁ TRÌNH CẮT KIM LOẠI 26 3.1 Sự hình thành phoi loại phoi 26 3.1.1 Sự biến dạng kim loại 26 3.1.2 Quá trình tạo phoi 27 3.1.3 Các dạng phoi .29 3.2 Biến dạng kim loại trình cắt 30 3.2.1 Khái niệm biến dạng bình quân tổng quát 30 3.2.2 Các nhân tố ảnh hưởng đến biến dạng 32 3.3 Các biểu biến dạng 33 3.3.1 Co phoi 33 3.3.2 Phoi bám .36 3.3.3 Hóa cứng 40 3.4 Các tượng xảy trình cắt .43 3.4.1 Hiện tượng rung động 43 3.4.2 Độ nhám bề mặt gia công .45 3.5 Sự tưới nguôi 47 3.5.1 Tác dụng yêu cầu .47 3.5.2 Các loại dung dịch thường dùng bảo quản 48 3.5.3 Phương pháp tưới 49 CHƯƠNG 4: LỰC CẮT KHI TIỆN 52 4.1 Phân tích tổng hợp lực 52 4.1.1 Khái niệm 52 4.1.2 Phân tích tổng hợp lực 52 4.2 Tác dụng lực lên dao, máy, vật .54 4.2.1 Tác dụng phản lực lên dao .54 4.2.2 Tác dụng phản lực lên máy 55 4.2.3 Tác dụng lên phôi 55 4.3 Các nhân tố ảnh hưởng đến lực .57 4.3.1 Vật liệu gia công 57 4.3.2 Chiều sâu cắt bước tiến dao .58 4.3.3 Vận tốc cắt 58 4.3.4 Góc sau α 58 4.3.5 Góc γ 58 4.3.6 Góc nghiêng ϕ 59 4.3.7 Bán kính mũi dao 59 4.3.8 Góc nâng λ 59 4.3.9 Độ mòn dao 59 4.3.10 Vật liệu làm dao 59 4.3.11 Dung dịch tưới nguội 60 4.4 Cơng thức tính lực cắt thực hành tính lực cắt 60 4.4.1 Cơng thức tính lực cắt 60 4.4.2 Cơng thức tính công suất cắt 61 4.4.3 Thực hành tính lực cắt 62 CHƯƠNG 5: NHIỆT CẮT VÀ SỰ MÒN DAO .66 5.1 Nhiệt cắt 66 5.1.1 Nguồn gốc phát sinh phân bố nhiệt 66 5.1.2 Sự truyền nhiệt .67 5.1.3 Các nhân tố ảnh hưởng đến nhiệt cắt 68 5.2 Sự mài mòn 69 5.2.1 Hiện tượng quy luật mài mòn dao 69 5.2.2 Các giai đoạn mài mòn 69 5.2.3 Nguyên nhân gây mài mòn dao 70 5.2.4 Các dạng mài mòn độ mòn dao thích hợp .71 5.2.5 Tuổi bền dao 72 5.2.6 Các tiêu đánh giá độ mòn dao thích hợp 75 CHƯƠNG 6: CHỌN CHẾ ĐỘ CẮT KHI TIỆN 77 6.1 Trình tự chọn chế độ cắt 77 6.2 Tính chế độ cắt 78 6.2.1 Chọn dụng cụ cắt 78 6.2.2 Chọn chiều sâu cắt 79 6.2.3 Xác định lượng chạy dao S 79 6.3 Chọn chế độ cắt bảng số .86 6.3.1 Yêu cầu 86 6.3.2 Trình tự thực 87 CHƯƠNG 7: BÀO VÀ XỌC 91 7.1 Công dụng đặc điểm 91 7.1.1 Công dụng 91 7.1.2 Đặc điểm .91 7.2 Cấu tạo dao bào dao xọc 94 7.3 Yếu tố cắt bào xọc 95 7.3.1 Chiều sâu cắt t 95 7.3.2 Bước tiến dao S 95 7.3.3 Chiều dày cắt a .95 7.3.4 Chiều rộng cắt b 95 7.3.5 Diện tích lớp cắt 95 7.3.6 Vận tốc cắt V 96 7.4 Lựa chọn chế độ cắt .96 7.4.1 Chọn dao .96 7.4.2 Tính tốc độ cắt 97 7.4.3 Nghiệm công suất cắt 97 7.4.4 Xác định thời gian máy 97 CHƯƠNG 8: KHOAN – KHOÉT – DOA 99 8.1 Công dụng đặc điểm 99 8.2 Khoan 99 8.2.1 Các loại mũi khoan .100 8.2.2 Cấu tạo mũi khoan ruột gà 100 8.2.3 Yếu tố cắt khoan 104 8.2.4 Lực momen xoắn 105 8.2.5 Một số biện pháp công nghệ khoan 106 8.2.6 Chọn chế độ cắt số .108 8.3 Khóet 109 8.3.1 Khả công nghệ khoét 109 8.3.2 Kết cấu thơng số hình học mũi kht 110 8.3.3 Phân loại .112 8.3.4 Thơng số hình học lớp cắt chế độ cắt 112 8.4 Doa 113 8.4.1 Khả công nghệ 113 8.4.2 Kết cấu thơng số hình học mũi doa 113 CHƯƠNG 9: PHAY 120 9.1 Các loại dao phay công dụng 120 9.1.1 Khả công nghệ 120 9.2 Cấu tạo dao phay mặt trụ dao phay mặt đầu 121 9.2.1 Kết cấu dao phay 121 9.2.2 Thơng số hình học phần cắt dao phay 127 9.3 Yếu tố cắt phay 128 9.3.1 Tốc độ cắt V (m/phút) 128 9.3.2 Lượng chạy dao 129 9.3.3 Chiều sâu cắt t0 129 9.3.4 Chiều sâu phay 129 9.3.5 Độ rộng phay B 129 9.3.6 Góc tiếp xúc ψ 130 9.3.7 Số cắt đồng thời i 130 9.3.8 Chiều dày cắt phay .131 9.3.9 Chiều rộng cắt 133 9.3.10 Diện tích cắt 134 9.4 Lực cắt phay 135 9.4.1 Phay thuận phay nghịch 135 9.4.2 Phay đối xứng .138 9.5 Trình tự chọn chế độ cắt phay bảng số 138 9.5.1 Chiều sâu cắt 138 9.5.2 Lượng chạy dao 139 9.5.3 Tốc độ cắt 139 9.5.4 Tính lại S Sz 139 9.5.5 Kiểm nghiệm công suất cắt 139 9.5.6 Tính thời gian chạy máy .140 9.6 Ví dụ chọn chế độ cắt .140 CHƯƠNG 10: CHUỐT .144 10.1 Khái niệm 144 10.1.1 Công dụng 146 10.1.2 Phân lọai dao chuốt .146 10.2 Cấu tạo chuốt 147 10.2.1 Kết cấu dao chuốt 147 10.2.2 Góc độ dao chuốt 148 10.2.3 Sơ đồ cắt chuốt 149 10.3 Yếu tố cắt chuốt .150 10.3.1 Chiều dày cắt a 150 10.3.2 Chiều rộng cắt b 150 10.3.3 Diện tích cắt 150 10.4 Chọn chế độ cắt chuốt cách tra bảng 151 10.4.1 Chọn vận tốc cắt V 151 10.4.2 Tính lực cản P, kiểm nghiệm lực kéo 151 10.4.3 Kiểm nghiệm công suất cắt 152 10.4.4 Tính thời gian máy 152 10.5 Ví dụ tính chế độ cắt 152 CHƯƠNG 11: CẮT BÁNH RĂNG 154 11.1 Các phương pháp cắt 154 11.1.1 Nguyên lý 155 11.2 Cấu tạo dao phay lăn xọc 158 11.2.1 Cấu tạo dao phay lăn 158 11.2.2 Cấu tạo dao xọc 159 11.3 Các yếu tố cắt lăn xọc .161 11.3.1 Các yếu tố cắt phay lăn 161 11.4 Lựa chọn chế độ cắt phay lăn xọc 166 11.4.1 Chế độ cắt phay lăn 166 CHƯƠNG 12: CẮT REN 168 12.1 Các phương pháp gia công ren 168 12.1.1 Khái niệm 168 12.1.2 Phân loại ren .168 12.1.3 Các phương pháp gia công ren 171 12.2 Tiện ren 174 12.2.1 Cấu tạo dao tiện ren .175 12.2.2 Yếu tố cắt .177 12.3 Ta rô bàn ren 179 12.3.1 Cấu tạo 179 CHƯƠNG 13: MÀI 182 13.1 Đặc điểm phương thức phương pháp mài .182 13.1.1 Đặc điểm phương pháp mài 182 13.1.2 Các phương pháp mài 183 13.2 Cấu tạo đá mài ứng dụng 186 13.2.1 Vật liệu làm hạt mài 186 13.2.2 Chất kết dính .187 13.2.3 Độ hạt đá mài 187 13.2.4 Độ cứng .188 13.2.5 Cấu trúc đá mài 189 13.3 Chọn đá mài 189 13.4 Chọn chế độ cắt mài 190 TÀI LIỆU THAM KHẢO 191 CHƯƠNG 1: VẬT LIỆU LÀM DAO 1.1 Vật liệu làm thân dao 1.1.1 Yêu cầu Quá trình cắt gọt than dao chịu tác dụng lực học, biến dạng thân dao ảnh hưởng lớn đến góc độ đầu dao thân dao có yếu cầu: − Thân dao: bị lực cắt gây uốn, xoắn, nén, … chủ yếu uốn thân dao phải có khả chịu uốn − Khi kẹp lực kẹp nên mặt thân dao bị biến dạng thân dao phải có độ cứng bề mặt cao 1.1.2 Các loại vật liệu phạm vi ứng dụng Do yêu cầu nên chọn thân dao làm vật liệu tùy vào điều kiện kỹ thuật sau: − Khi bề mặt có yêu cầu kỹ thuật không cao, sử dụng loại thép: CT45, CT61, C35 (CT5, CT6, 35) − Khi bề mặt có u cầu kỹ thuật thơng thường, sử dụng loại thép: C40 (40), C45 (45) − Bề mặt có u cầu xác cao, tính bền chi tiết cao, sử dụng loại thép: 35Cr (35X), 40Cr (40X) 1.2 Vật liệu làm phần cắt 1.2.1 Yêu cầu Vật liệu làm dụng cụ cắt yếu tố quan trọng định suất qúa trình cắt gọt kim loại Năng suất công tác loại dụng cụ cắt phụ thuộc nhiều vào khả giữ tính cắt khoảng thời gian dài vật liệu làm dao Khi cắt, dụng cụ phải chịu áp lực, nhiệt độ cao, rung động, mài mòn… khiến cho tính cắt vật liệu làm dao chóng bị giảm thấp Do muốn làm việc được, vật liệu làm dụng cụ cắt phải đảm bảo yêu cầu sau: − Độ cứng: Để cắt kim loại, vật liệu làm dao cần có độ cứng cao vật liệu gia công, thông thường có độ cứng từ 62 ÷ 65HRC Để gia cơng loại thép cứng (thép khơng rỉ, thép chịu nóng…), độ cứng dụng cụ cắt gọt phải 65 HRC − Độ bền học: Trong qúa trình cắt, dao thường chịu lực học lớn (mặt trước dao chịu áp lực lớn, nên dễ vỡ, mẻ…) Ngồi chịu rung động hệ thống công nghệ không đủ cứng vững, làm cho lực cắt không ổn định, dễ gãy hỏng dao Muốn làm việc lâu dài, dao cần phải có độ bề học cao sức bền độ dẻo cao − Độ chịu nhiệt tính quan trọng vật liệu làm dụng cụ cắt gọt.Vật liệu bị nung nóng thí độ cứng bị giảm đi, nhiên qúa trình nung nóng vật liệu khơng bị biến đổi tổ chức sau làm nguội, độ cứng vật liệu phục hồi Độ chịu nhiệt khả giữ độ cứng cao tính chất khác nhiệt độ cao (khơng có chuyển biến tổ chức) thời gian dài Cùng với độ chịu nhiệt, vật liệu làm dao có tính dẫn điện cao tốt, ví giảm nhiệt độ sinh khu vực cắt làm cho dao lâu bị mòn − Độ chịu mài mòn: Trong qúa trình cắt, mặt trước dao chịu ma sát phoi ra, mặt sau tiếp xúc với mặt gia cơng, nên dao chóng mòn Ngồi ngun nhân chủ yếu làm cho dao chóng mòn tượng chảy dính vật liệu gia cơng vật liệu làm dao Tính dính đặc trưng nhiệt độ chảy dính giữ hai vật liệu tiếp xúc Do yêu cầu vật liệu chế tạo dụng cụ cắt gọt phải có nhiệt độ chảy dính cao − Tính cơng nghệ: Vật liệu làm dụng cụ cắt phải dễ rèn, dễ dập, dễ cắt gọt, hay nói cách khác chúng phải tạo dáng cách dễ dàng, để thuận tiện cho công việc chế tạo phục hồi tính dụng cụ cắt sản xuất − Tính kinh tế: Giá phải phù hợp, chủng loại phải đa dạng … Ngoài yêu cầu trên, vật liệu chế tạo dụng cụ cắt cần có tính hợp lý khác độ dẫn điện, dẫn nhiệt phụ thuộc vào yêu cầu sản xuất 1.2.2 Các loại vật liệu phạm vi ứng dụng Vật liệu dụng cụ cắt thường chế tạo từ nhóm vật liệu sau đây: − Thép cacbon dụng cụ − Thép gió − Hợp kim cứng − Vật liệu sứ 1.2.2.1 thép dụng cụ Thành phần hóa học: − Cac bon từ: 0,7 ÷ 1,5% − Các thành phần hợp kim (Mn, Si, P, Cr, Ni…) khơng vượt qúa 0,1 ÷ 0,3% Độ cứng trạng thái tơi: 60 ÷ 62 HRC Song độ thấm tơi thấp lõi có độ dẻo định, thích hợp cho việc chế tạo số dụng cụ cắt đục, dũa… Độ bền nhiệt thấp, thích hợp với nhiệt độ 2000C÷2500C làm việc tốc độ cắt thấp ( ÷ m/ph) Mác thép cacbon: CD70, CD80, CD80Mn, CD100… CD70A, CD80A, CD80MnA… với chất lượng cao 1.2.2.2 Thép gió Thép gió loại thép hợp kim dụng cụ hàm lượng hợp kim Vonfram cao từ ÷ 20%, nên tính đặc biệt tính chịu mòn tính chịu nhiệt tăng cao Thép gió sử dụng rộng rãi tốc độ cắt nâng cao gấp ÷ lần, tuổi bền nâng cao từ ÷ 15 lần so với thép cacbon thép hợp kim dụng cụ Người ta thêm Vanadi Coban để nâng cao độ chịu nhiệt dùng gia cơng loại thép hợp kim có độ cứng cao Độ cứng trạng thái tơi: 60 ÷ 70 HRC Thép gió cắt tốc độ: từ 25 ÷ 35 m/phút Độ bề nhiệt: 400 ÷ 6000C Mác thép gió tiêu chuẩn Nga (roct 19265−73): P9, P18, P9φ5….P9K5, P9K10, P10K5φ5… Mác thép gió theo tiâu chuẩn Mỹ (Hệ thống ký hiệu AISI): M1, M2, M3… (Thép gió Molipden): T1, T2, T4,…(Thép gió Vonfram) Mác thép gió theo tiêu chuẩn Đức: S12−1−4−5, S10−4−3−10,…(hay HS12−1−4−5…) Mác thép gió theo tiêu chuẩn Nhật (JIS G4403−83): SKH2, SKH3, … 1.2.2.3 Hợp kim cứng Là loại vật liệu làm dao dùng rộng rãi có hiệu kinh tế cao Vật liệu chế tạo phương pháp luyện kim bột, luyện kim qua nấu chảy mà trạng thái rắn Hợp kim cứng (HKC) chế tạo cách ép thiêu kết, cấu trúc tính chất lý có khác biệt so với thép gió Thành phần chủ yếu Các−bít Vơnfram (WC), Các−bít Titan (TiC) Các−bít Tantan (TaC),… dạng hạt mịn, trộn với Côban (Co) sau đem ép thiêu kết nhiệt độ, áp suất cao Do lượng Cacbit chiếm tỉ lệ lớn (> 90%) nên tính chất HKC phụ thuộc vào tính chất Cacbit có mặt Độ cứng HKC ≥ 70HRC HKC làm việc nhiệt độ 800 ÷ 1000oC với tốc độ cắt lên đến 400m/phút Người ta chia HKC làm nhóm: − Nhóm Cacbit: Tổ chức: WC + Co Ký hiệu: BK (con số sau chữ K lượng Coban lại lượng WC) Ví dụ: BK8 (có 8%Co: 92%WC) Nhóm BK dẻo nên chịu va đập tốt hơn, chịu nhiệt thấp nên thường dùng gia công gang, loại thép cứng (thép tôi, thép khơng rỉ, thép chịu nóng) kim loại màu − Nhóm Cacbit: Tổ chức: WC + TiC +Co Ký hiệu: TK (con số sau chữ T lượng TiC, số sau chữ K lượng Coban, lại lượng WC) Ví dụ: T15K6 (có 15% TiC, 6% Co, 79%WC) Nhóm TK có độ cứng tính chịu nhiệt tốt hơn, đồng thời nhiệt độ cao hệ số ma sát giảm Thường dùng gia cơng thép − Nhóm Cacbit: Tổ chức: WC + TiC + TaC + Co Ký hiệu: TTK (con số sau chữ TT lượng TiC+TaC, số sau chữ a Dao lăng trụ b Dao đĩa tròn Hình 12.11: Dao tiện ren nhiều đầu mối 12.2.2 Yếu tố cắt 12.2.2.1 góc trắc diện ren Là góc hợp hai cạnh bên sườn ren đo theotiết diện vng góc với đường trục chi tiết Góc trắc diện ren hệ mét 600(hình 12.2.a), ren hệ Anh 550, hình thang cân 300 12.2.2.2 đường kính ren Đường kính ngồi d − đường kính danh nghĩa ren đường kính mặt trụđi qua đỉnh ren ngồi qua đáy ren ( hình 12.1) Đường kính d1 − đường kính mặt trụ qua đáy ren điqua đỉnh ren Hình 12.12: Sơ đồ biểu thị đường ren Đường kính trung bình d2 − trung bình cộng đường kính đỉnh ren đường kính chân ren: d 2= d + d1 12.2.2.3 số đầu mối Mỗi đường xoắn ốc đầu mối, có nhiều đường xoắn ốcgiống cách tạo thành ren nhiều đầu mối Số đầu mối ký hiệu n 122.2.4 bước ren bước xoắn Bước ren P khoảng cách hai điểm tương ứng hai đỉnh ren kề nhautheo chiều trục Bước xoắn Pn khoảng cách hai điểm tương ứng hai đỉnh ren kề nhautrong mối Quan hệ bước ren P bước xoắn Pn: − Nếu ren đầu mối bước ren bước xoắn: P = Pn (mm) − Nếu ren nhiều đầu mối bước xoắn lớn gấp n lần bước ren : Pn = P.n (mm) 12.2.2.5 góc nâng ren µ Là góc đường xoắn ren mặt phẳng vnggóc với đường tâm ren gọi góc nâng ren, ký hiệu µ (muy) tgµ P = π d Trong đó: + d2 đườn g kính trung bình ren + P l b c r e n Đo góc: Độ Đo kích thước ren: − Ren hệ quốc tế dùng đơn vị mm − Ren hệ anh dùng đơn vị inches 12.3 Ta rô bàn ren Cắt ren ta rô bàn ren tiến hành tay hay máy Ta rô bàn ren hai dụng cụ cắt ren tiêu chuẩn hóa Ta rơ dùng để cắt ren trong, bàn ren dùng để cắt ren ngồi 12.3.1 Cấu tạo 12.3.1.1 ta rơ Tùy theo công dụng kết cấu mà người ta chia ta rô thành loại: − Ta rô tay: gồm ÷ − Ta rô máy: dùng máy khoan − Ta rô đai ốc: dùng để gia công đai ốc Ta rô chủ yếu dùng để cắt ren tiêu chuẩn có đường kính trung bình nhỏ Ta rơ gia cơng ren trụ, ren thơng thường khơng tiêu chuẩn Hình 12.13: Cấu tạo taro ren Góc nghiêng ϕ tùy theo loại ta rô điều kiện cắt mà giá trị khoảng 3030' ÷ 250 Rãnh ta rơ dùng để chứa phoi, tùy theo đường kính mà số rãnh từ ÷ rãnh, thơng thường rãnh thẳng, lỗ sâu rãnh xoắn 12.3.1.2 bàn ren 213 Nếu nhìn hình dạng bên ngồi, khơng kể lỗ phoi bàn ren có hình đai ốc Trên vành bàn ren có bơn lỗ 90 để vít kẹp bàn ren tay quay Hai bốn lỗ có đường tâm lệch so với phương hướng kính lượng C dùng để điều chỉnh kích thước bàn ren bị mòn (hình 12.) Hình 12.14: Cấu tạo bàn ren 12.3.2 Yếu tố cắt 12.3.2.1 ta rô Vận tốc cắt: gia cơng bằn ta rơ thấp ÷ 15m/phút ta rơ có nhiều lưỡi cắt làm việc lúc, nhiệt tỏa lớn, dễ gây cháy đỉnh ren Độ xác cắt ren tùy thuộc vào vật liệu làm ta rơ, độ xác chế tạo phương pháp thực gia cơng Nếu phần cắt mài độ xác đạt cấp 7, khơng đạt cấp Lỗ ren gia công ta rô dễ bị nghiêng, lúc dễ bị gãy ta rô Để khắc phục tượng này, ta rô máy phải thực khoan ta rô lần gá, hai lần gá ta rơ phải dùng đầu tự lựa để dễ định vị ta rô theo lỗ khoan Năng suất cắt ren ta rơ thấp tốc độ cắt thấp hành trình chạy khơng Để nâng cao suất, người ta dùng loại ta rơ tự bóp lại sau cắt ren để rút thẳng khỏi lỗ hay dùng mũi ta rô máy đầu cong máy khoan hay tiện để gia công đai ốc liên tục loại bỏ hành trình chạy khơng 12.3.2.2 Bàn ren Đặc điểm tốc độ cắt, độ xác suất giống ta rô Để nâng cao suất, người ta dùng loại bàn ren tự mở, tức sau gia công xong, lưỡi cắt bàn ren tự mở để có đường kính lớn đường kính đỉnh ren rút hẳn CHƯƠNG 13: MÀI 13.1 Đặc điểm phương thức phương pháp mài 13.1.1 Đặc điểm phương pháp mài Mài nguyên công gia công tinh, máy mài chiếm khoảng 30% số máy cắt kim loại Về ngun lý mài có tính chất tương tự giống phay, khác kích thước số lượng lưỡi cắt dao phay đá mài Bản chất trình mài cọ xát tế vi bề mặt vật rắn hạt mài có vận tốc cao Gia cơng phương pháp mài mài thơ, đạt độ xác cấp độ nhám bề mặt Ra=2,5 ÷ 1,25 μm (∇ ÷∇ 7), mài tinh đạt độ xác cấp ÷ độ nhám bề mặt Ra=1,25 ÷ 0,63 μm (∇ ÷∇ 8) Còn mài tinh mỏng (siêu tinh) đạt độ xác cấp ÷ độ nhám bề mặt Ra=0,32 ÷ 0,16 (∇ ÷ ∇ 10) μm Mài gia cơng vật liệu cứng, lại không phù hợp với vật liệu mềm Mài gia cơng nhiều dạng bề mặt khác mặt phẳng, mặt trụ ngồi, mặt định hình … Hiện mài khơng dùng ngun cơng tinh ngun cơng thơ cần có suất hiệu kinh tế cao Mài có đặc điểm sau: − Khi cắt tinh mài đạt Ra=0,63 ÷ 0,04, IT4 ÷ IY6 lớn độ xác đạt 0,002 ÷ 0,003mm − Tốc độ cắt lớn 60 ÷ 80m/s, 120 ÷ 300m/s nên nhiệt độ mài cao 10000C − Tiết diện phoi cắt nhỏ − Đá mài dụng cụ cắt nhiều lưỡi cắt, hạt mài có hình dạng vị trí khác đồng thời cắt góc cắt mài khơng hợp lý, ta coi mài trình cào xước liên tục − Do khơng thay đổi vị trí hình dạng hình học hạt mài nên việc điều chỉnh trình mài − Trong q trình mài đá mài có khả tự mài sắc phần 13.1.2 Các phương pháp mài Tùy theo hình dạng bề mặt gia cơng mà ta chia thành phương pháp mài sau 13.1.2.1 mài mặt trụ Khi mài mặt trụ ta thực hai phương pháp: − Mài có tâm: Chi tiết gá hai lỗ tâm đầu cặp vào mâm cặp đầu chống tâm Mài có tâm thường mài mặt trụ đá, thực chạy dao dọc S (hình 13.1.a), chạy dao ngang V t để cắt hết lượng dư Để mài có suất cao, người ta thường vát phần đá (2÷30 ) Đối với trục ngắn có đường kính lớn thực chạy dao ngang Vt với đá rộng bản, chạy dao dọc S=0 (hình 13.1.b) − Mài khơng tâm: Sử dụng bề mặt gia công để làm chuẩn định vị cho chi tiết gia cơng (hình 13.1.c) Chi tiết gia cơng tựa vào đá dẫn (quay tự theo nó) đá mài Kích thước đường kính gia cơng định khoảng cách hai mặt đá Dưới chi tiết có đỡ Để tạo cho chi tiết gia cơng có thêm chuyển động tịnh tiến (vận tốc trượt), đá dẫn đặt nghiêng góc α so với đá mài có bề mặt lõm để tiếp xúc tốt với chi tiết gia công Phương pháp dùng mài chi tiết nhỏ, ngắn 13.1.2.2 mài mặt trụ Khi mài mặt trụ đường kính đá mài phải nhỏ đường kính lỗ mài (thường chọn đường kính đá mài 0,7÷ 0,9 đường kính lỗ cần mài) Mài mặt trụ tiến hành hai phương pháp : − Mài có tâm: Ta có hai cách gá đặt chi tiết Cách 1: Chi tiết kẹp chặt mâm cặp quay tròn (V p), trục mang đá thực chuyển động quay (Vr) tịnh tiến dọc trục (Vl) Chuyển động ngang (Vt) đá mài thực để cắt hết lượng dư (hình 13.1.f) Cách 2: Chi tiết gá cố định mâm cặp, trục mang đá thực tất chuyển động Ngoài chuyển động quay trục đá, thực chuyển động hành tinh quanh trục chi tiết (hình 13.1.i) Hình 13.1: Một số khả cơng nghệ mài Hình 13.2: Mài khơng tâm mặt tròn − Mài khơng tâm: Vì bề mặt ngồi chi tiết mặt chuẩn định vị, nên trước mài phải gia công tinh bán tinh bề mặt Nhờ cấu lăn 1, 2, 3, 4, mà chi tiết mài lỗ côn đá mài (hình 13.2) 13.1.2.3 mài mặt phẳng Là phương pháp gia cơng tinh mặt phẳng Nó dùng để gia công lần cuối mặt qua nhiệt luyện Ngồi mài phẳng thay cho phay, bào sản xuất lớn gia công chi tiết khó định vị kẹp chặt (như séc măng chẳng hạn) Hiện có nhiều kiểu mài phẳng: − Mài phẳng mặt trụ đá (hình 13.1.d), thực máy mài phẳng có chuyển động tịnh tiến Vp , chuyển động quay đá Vr , chuyển động chạy dao ngang Vn thẳng đứng Vđ Phương pháp đảm bảo xác độ nhẵn bóng bề mặt cao diện tích tiếp xúc với chi tiết không lớn nên suất thấp − Mài phẳng mặt đầu đá (hình 13.1.e) Có thể dùng mặt đầu đá hình chậu nguyên chắp Phương pháp mở rộng khả cơng nghệ mài dùng nhiều trục đá để mài nhiều mặt đồng thời (hình 13.3) Mài phẳng mặt đầu đá cho suất cao Tuy nhiên việc thoát phoi, thoát nhiệt tưới dung dịch trơn nguội khó khăn nên nói chung độ xác độ nhẵn bóng bề mặt thấp mài mặt trụ đá Vì muốn đạt độ xác độ nhẵn bóng cao phải dùng chế độ cắt thấp Hình 13.3: Sơ đồ mài nhiều trục đá 13.1.2.4 mài định hình Sử dụng đá mài có biên dạng giống biên dạng bề mặt gia cơng, bề mặt tròn xoay mặt định hình thẳng (rãnh) Khi mài tiến dao ngang, phải sửa đá thật xác theo hình dáng u cầu Mặt định hình tròn xoay chủ yếu gia cơng máy mài tròn ngồi hay (hình 13.3) Ngồi mài bề mặt định hình phức tạp cam lệch tâm theo nguyên lý chép hình, mài ren bánh theo nguyên lý định hình bao hình 13.2 Cấu tạo đá mài ứng dụng Đá mài vật thể xốp có hình dáng hình học xác định, gồm hạt mài xếp không theo trật tự kết hợp với nhờ chất dính kết Các đá mài khác hình dáng hình học, kích thước, vật liệu hạt mài, độ hạt hay kích thước hạt mài, chất dính kết, độ cứng đá, cấu trúc tổ chức đá mài Tập hợp tính chất gọi đặc trưng đá mài Các đặc trưng tìm sổ tay “cơng nghệ chế tạo máy” Hình dáng hình học kích thước đá mài có nhiều loại tùy hình dạng chất lượng bề mặt gia công, dạng sản xuất, điều kiện cụ thể mà chọn 13.2.1 Vật liệu làm hạt mài Dùng chế tạo loại đá mài, mài, thỏi mài cho ngun cơng mài tròn, mài phẳng làm giấy nhám Ngồi dùng làm bột nhão cho nguyên công mài nghiền Vật liệu dùng làm hạt mài có hai loại chủ yếu loại thiên nhiên loại nhân tạo Vật liệu thiên nhiên: Kim cương, oxuýt nhơm (Al2O3), thạch anh … gía thành cao, sử dụng Vật liệu nhân tạo: Kim cương nhân tạo, oxt nhơm điện (thu từ lò điện từ quặng Bơxít), cacbít silic (SiC), cacbít Bo (B4C) Oxt nhơm điện ( gọi Cơrun điện ) chia làm hai loại: − Oxt nhơn điện thường: 92% ÷ 95% Al2O3, dùng phổ biến Có sức bề cao, dùng để mài thô, mài bán tinh tinh vật liệu có sức bền cao thép, gang dẻo… mài sắc dụng cụ cắt − Oxuýt nhôm điện trắng: 97% ÷ 98% Al2O3, có độ cứng cao oxt nhôm điện thường, dùng chủ yếu để mài định hình mài láng Cacbit silic (SiC) chia làm hai loại: − Cacbit silic đen: 97% ÷ 98% SiC, sức bền cao độ cứng thấp Dùng để mài vật liệu có giới hạn bền thấp như: gang trắng, gang xám, đồng thanh, đồng thau, nhôm loại vật liệu phi kim loại − Cacbit silic xanh: 98% ÷ 99% SiC, có độ cứng thua kim cương cácbít bo nhung sức bền thấp Dùng mài loại vật liệu dai, dễ nứt HKC mài sắc dụng cụ cắt hợp kim cứng sứ Cacbit Bo gồm 70% ÷ 92% B4C, cứng ròn cacbit silic Dùng mài bóng HKC vật liệu cứng Cacbit Bo Silic khác với cacbit bo chỗ khơng có tạp chất graphit nên có tính ổn định, bền gía thành rẻ Thương chúng dùng ngun cơng đánh bóng cho suất cao cacbit bo từ 30% ÷ 40% Các loại vật liệu nhân tạo sử dung rộng phổ biến tính ưu việt giá thành phù hợp 13.2.2 Chất kết dính Chất dính kết sử dụng rộng rãi gốm (đất sét, thạch anh, fenspat tán nhỏ trộn lẫn theo tỉ lệ định); nhựa nhân tạo cao su nhân tạo 13.2.3 Độ hạt đá mài Độ hạt hay kích thước hạt mài thường thể ba kích thước bản: chiều dài, chiều rộng chiều dày Tuy nhiên đơn giản, người ta chọn chiều rộng làm kích thước đặc trưng hạt mài Việc phân kích thước hạt mài thường thực lưới rây có lỗ vng đo giới hạn kích thước nhóm μm Tiêu chuẩn OTC 3674 − 59 quy định: − Hạt mài: 200 ÷ 16 − Bột mài: 12 ÷ − Bột mài mịn: M40 ÷ M5 13.2.4 Độ cứng Độ cứng đá mài khả chống bật hạt mài khỏi bề mặt làm việc đá tác dụng ngoại lực Người ta chia nhiều cấp từ mềm đến đặc biệt cứng Độ cứng đá mài cao hạt mài liên kết với bền, đá chịu lực lớn mà không bị mẻ vỡ Độ cứng đá mài tùy thuộc vào số lượng hạt mài với chất dính kết, vật liệu hạt mài quy trình chế tạo (áp suất, chế độ nhiệt luyện ) Người ta quy định sau: − Mềm: M1 ÷ M3 − Mềm vừa: CM1 ÷ CM2 − Trung bình: C1 ÷ C2 − Cứng trung bình: CT1 ÷ CT3 − Cứng: T1 ÷ T3 − Rất cứng: BT1 ÷ BT2 − Cứng đặt biệt: YT1 ÷ YT2 Theo thư tự 1, 2, độ cứng tăng dần 13.2.5 Cấu trúc đá mài Cấu trúc đá mài đặc trưng tổ chức bên đá, nghĩa quan hệ thể tích hạt mài, chất dính kết khoảng trống đá Người ta chia chặt, trung bình hay xốp Đá chặt giữ hình dáng đá tốt đá xốp thoát phoi tốt nên cho phép nâng cao chế độ gia công Người ta chia cấu trúc đá 12 loại: − Cấu trúc chặt: ÷ − Cấu trúc trung bình: ÷ − Cấu trúc rỗng: ÷ 12 Hình dạng đá chế tạo theo tiêu chuẩn quy định hình dạng kích thước 13.3 Chọn đá mài Chọn vật liệu hạt mài: − Gia công thép: dùng đá oxyt nhôm − Mài gang HKC dùng đá mài cacbit Sillic Chọn hình dạng đá: tùy theo công dụng cụ thể để chọn hình dạng đá Chọn độ cứng đá: − Vật liệu cứng đá mềm (vì hạt mài nhanh chóng bị mòn) ngược lại − Vật liệu dẻo (Al, Cu) độ mài mòn bị tính cắt dễ bị cùn, cần dùng đá mềm Diện tích tiếp xúc đá: chi tiết gia cơng lớn hạt mài chống mòn nên chọn đá mềm Chọn cấu trúc đá: 223 − Gia công tinh mặt định hình cần phải chọn đá có cấu trúc chặt (để giữ hình dạng đá) − Mài thép tơi dùng đá có cấu trúc trung bình − Gia cơng kim loại mềm, dẻo, mài phẳng mặt đầuđá dùng cấu trúc xốp 13.4 Chọn chế độ cắt mài − Chọn đá: chọn vật liệu hạt mài, hình dạng đá cấu trúc, độ hạt, độ cứng − Chọn chiều sâu cắt t=0,005 ÷ 0,09mm − Xác định tốc độ chi tiết, xuất phát từ số điều kiện công nghệ gia công chế tạo sản phẩm: + Vật liệu gia cơng có độ cứng cao mài dễ bị cháy nứt, mài nên chọn tốc độ quay lớn + Chi tiết gia cơng có độ xác yêu cầu cao tốc độ quay đá nên chọn thấp − Hiệu chỉnh số vòng quay tính tốn chi tiết cho phù hợp với số vòng quay máy − Xác định lượng chạy dao dọc lượng chạy dao phút đá, kinh nghiệm thường chọn S=(0,3 ÷ 0,6).B với B chiều rộng đá Điều chỉnh tốc độ quay đá phù hợp với công suất máy sức bền đá CÂU HỎI ÔN TẬP CHƯƠNG 13 Nêu đặc điểm phương pháp mài? Trình bày kết cấu đá mài số cách chọn đá? Một số phương pháp gia cơng mài thơng thường khí? ... phần cắt gồm lưỡi cắt sau: − Lưỡi cắt giao tuyến mặt trước mặt sau chính, giữ nhiệm vụ trực tiếp cắt gọt phoi trình cắt − Lưỡi cắt phụ giao tuyến mặt trước mặt sau phụ, trình cắt phần lưỡi cắt. .. gia cơng Tập hợp yếu tố V, S, t gọi chế độ cắt 2.1.2.4 diện tích lớp cắt (Fc) Diện tích cắt xác định mặt phẳng chứa lưỡi cắt cắt qua vùng cắt gọt lưỡi cắt song song với mặt phẳng ngang (1 − 0)... trợ: − Mặt cắt (ký hiệu C) qua điểm lưỡi cắt chính: mặt phẳng qua điểm đó, tiếp tuyến với mặt gia công chứa véc tơ vận tốc cắt v (nếu lưỡi cắt thẳng mặt cắt chứa lưỡi cắt chính) Tốc độ cắt tốc độ