Cơ khí đại cương - Chương 4,5,6

Tài liệu tham khảo dành cho giáo viên, sinh viên chuyên ngành cơ khí - Giáo trình cơ khí đại cương.

Chơng Các phơng pháp chế tạo phôi Phơng pháp đúc 1.1 Khái niệm trình đúc phận khuôn đúc 1.1.1 Khái niệm đặc điểm trình đúc Đúc phơng pháp chế tạo phôi cách nấu chảy kim loại, rót kim loại lỏng vào lòng khuôn đúc có hình dáng kích thớc vật đúc, sau kim loại đông đặc lòng khuôn, ta thu đợc vật đúc có hình dạng giống nh lòng khuôn đúc Vật đúc đem dùng đợc gọi chi tiết đúc Những vật đúc đa qua gia công khí để nâng cao độ xác kích thớc độ bóng bề mặt gọi phôi đúc Phơng pháp đúc có u điểm chủ yếu sau : - Có thể đúc đợc từ loại vật liệu khác nhau, thờng gang, thép, kim loại mầu hợp kim chúng với khối lợng vật đúc từ vài gam đến hàng trăm - Chế tạo đợc vật đúc có hình dạng, kết cấu phức tạp nh thân máy công cụ, vỏ động v.v mà phơng pháp khác chế tạo khó khăn không chế tạo đợc - Độ xác hình dạng, kích thớc độ bóng không cao (có thể đạt cao thực phơng pháp đúc xác: đạt đợc độ xác 0,00l mm độ nhẵn 1,25 àm) - Có thể đúc đợc nhiều lớp kim loại khác vật đúc, có khả khí hóa tự động hóa - Giá thành chế tạo vật đúc rẻ vốn đầu t ít, tính chất sản xuất linh hoạt, suất cao Tuy nhiên đúc nhợc điểm sau: - Tốn kim loại cho hƯ thèng rãt - Cã nhiỊu khut tËt (thiÕu hụt, rỗ khí ) làm tỷ lệ phÕ phÈm cã kh¸ cao - KiĨm tra khut tật bên vật đúc đòi hỏi thiết bị đại 30 Quá trình sản xuất vật đúc đợc thể sơ đồ sau Chế tạo mẫu Chế tạo hỗn hợp làm khuôn Làm khuôn Chế tạo hỗn hợp làm thao Nấu kim loại (hợp kim) rót Sấy khuôn Làm thao (lõi) Sấy thao (lõi) Làm thao (lõi) Dỡ khuôn lấy vật đúc Tháo thao khỏi vật đúc Làm vật đúc Kiểm tra Hình 4.1 Sơ đồ trình sản xuất vật đúc 1.1.2 Các phận khuôn đúc a Khuôn, thao: Lòng khuôn có hình dạng bên vật đúc, thao (lõi) có hình dáng giống hình dạng bên vật đúc (hình 4.2e) Kim loại lỏng đợc rót vào lòng khuôn, sau đông đặc cho ta vật đúc có hình dạng giống nh lòng khuôn đúc Khuôn thao phải thoả mÃn yêu cầu sau : + Tính dẻo khả biến dạng vĩnh cửu hỗn hợp lực tác dụng (sau rót mÉu hay th¸o hép thao) TÝnh dẻo hỗn hợp đảm bảo dễ làm khuôn, thao cho ta nhận đợc lòng khuôn thao rõ nét + Độ bền khả hỗn hợp chịu đợc tác dụng ngoại lực mà không bị phá hủy Khuôn, thao cần đảm bảo bền để không vỡ vận chuyển; lắp ráp khuôn, thao rót kim loại lỏng vào khuôn + Tính lún khả giảm thể tích hỗn hợp chịu tác dụng ngoại lực Tính lún làm giảm cản trở khuôn thao vật đúc co ngót trình kết tinh nguội để tránh nứt rỗ cong vênh vật đúc Tính lún tăng dùng cát hạt to, chất dính kết ít, chất phụ (ví dụ: mùn ca, rơm rạ, bột than .) tăng + Tính thông khí khả thoát khí từ lòng khuôn hỗn hợp để tránh rỗ khí vật đúc Tính thông khí tăng cát hạt to đều, lợng đất sét chất dính kết ít, chất phụ nhiều lợng nớc + Tính bền nhiệt khả giữ đợc độ bền nhiệt độ cao hỗn hợp làm khuôn Tính bền nhiệt đảm bảo cho thành khuôn thao tiÕp xóc víi 31 kim lo¹i láng ë nhiƯt độ cao không bị cháy Tính bền nhiệt tăng lợng SiO2 hỗn hợp tăng, cát to tròn, chất phụ + Độ ẩm tăng đến 8% làm cho độ bền, độ dẻo hỗn hợp tăng Quá giới hạn có ảnh hởng xấu Hỗn hợp làm khuôn, thao bao gồm cát, đất sét, chất dính kết chất phụ + Cát thành phần chủ yếu hỗn hợp làm khuôn, thao + Đất sét (thành phần chủ yếu cao lanh), cho vào hỗn hợp làm khuôn, thao làm tăng độ dẻo, độ bền hỗn hợp + Chất kết dính chất đợc đa vào hỗn hợp để tăng độ dẻo, ®é bỊn cđa nã Nh÷ng chÊt dÝnh kÕt thêng dïng nh dầu thực vật (dầu lanh, dầu bông, dầu trẩu ), chất hòa tan nớc (đờng, mật mía, bột hồ ), chất dính kết hóa cứng (nhựa thông, xi măng, bà hắc ín) nớc thủy tinh (là dung dịch silicat Na2O.nSiO2 mH2O K2O nSiO2mH2O) + Chất phụ chất đựa vào để tăng tính lún, tính thông khí, tăng độ bóng bề mặt khuôn, thao tăng khả chịu nhiệt hỗn hợp Chất phụ gồm hai dạng sau Những chất phụ trộn vào hỗn hợp nh mùn ca, rơm rạ, bột than nhờ nhiệt độ kim loại lỏng rót vào khuôn chúng bị cháy tạo nên khoảng trống hỗn hợp làm tăng độ xốp, độ lún khă thoát khí hỗn hợp + Chất sơn khuôn Có thể dïng bét graphit, bét than, níc thđy tinh, bét th¹ch anh dung dịch chúng với đất sét sơn lên bề mặt khuôn, thao để tÃng độ bóng, tính chịu nhiệt chúng Các phân xởng đúc thờng phải dùng lợng lớn vật liệu để làm khuôn thao Trung bình l thành phẩm đúc cần phải có - m3 vật liệu làm khuôn Đem trộn vật liệu làm khuôn thao theo tỉ lệ định phụ thuộc vào vật liệu, khối lợng vật đúc ta đợc hỗn hợp làm khuôn thao Hỗn hợp làm khuôn chia hai loại: Cát áo dùng để phủ sát mẫu làm khuôn nên phải có độ bền, độ dẻo cao bền nhiệt lớp cát tiếp xúc trực tiếp với kim loại lỏng Cát áo thờng đợc làm vật liệu chiếm khoảng 10 - 15% lợng cát làm khuôn Cát đệm dùng để đệm cho phần khuôn lại nhằm tăng độ bền khuôn Cát đệm không yêu cầu cao nh cát áo nhng phải có tính thông khí cao Tỉ lệ vật liệu hỗn hợp làm khuôn tùy thuộc vật liệu, trọng lợng vật đúc nhng nói chung cát chiếm khoảng 70 - 80%, đất sét khoảng 8-20% 32 So với hỗn hợp làm khuôn, hỗn hợp làm thao yêu cầu cao thao làm việc điều kiện khắc nghiệt hơn, thờng tăng lợng thạch anh (SiO2) có tới 100%, giảm tỉ lệ đất sét, chất dính kết, chất phụ phải sấy thao Những vật liệu làm khuôn nh cát, đất sét, bột than, cát cũ, v.v trớc pha trộn thành vật liệu làm khuôn phải qua giai đoạn xử lý riêng b Cát phải đợc sấy khô trớc đem sàng để lọc tạp chất a b Bộ mẫu hép thao c Bé mÉu bao gåm : mÉu, tÊm mẫu, mẫu hệ thống rót, đậu hơi, đậu ngót - Mẫu (hình 4.2c) dùng để tạo lòng khuôn thông thờng mẫu có hình dạng bên vật đúc d Hình 4.2 Quy trình chế tạo phôi đúc e - Tấm mẫu để kẹp mẫu làm khuôn - Mẫu hệ thống rót, đậu hơi, đậu ngót để tạo phận hệ thống rót, đậu hơi, đặu ngót khuôn - Hộp thao (hình 4.2d) dùng để chế tạo thao Hình dạng bên hộp thao giống hình dạng bên thao giống hình dạng bên vật đúc Vật liệu làm mẫu hộp thao thờng dùng : gỗ, kim loại, thạch cao, xi măng, chất dẻo v v nhng thông dụng gỗ, kim loại Để bảo vệ mẫu khỏi thấm nớc để tăng độ bóng bề mặt ngời ta thờng sơn mầu Mầu sơn qui định nh sau: Xanh: đúc thép Đỏ: đúc gang Vàng: đúc kim loại mầu Muốn đúc chi tiết nh hình 4.2a, trớc tiên cán kỹ thuật phải vẽ vẽ vật đúc (hình 4.2b) có tính đến độ co ngót vật liệu lợng d gia công khí tiếp sau 33 Căn vào vẽ vật đúc, phận xởng mộc mẫu chế tạo mẫu (hình 4.2c) hộp thao (hình 4.2d) Mẫu tạo lòng khuôn có hình dạng bên vật đúc Hộp thao để tạo thao (lõi) có hình dạng giống hình dạng bên vật đúc (hình 4.2e) Lắp thao vào khuôn lắp ráp khuôn đợc khuôn đúc (hình 4.3) a b Hình 4.3 Khuôn đúc vật đúc Hình 4.3 trình bày phận khuôn đúc Lòng khuôn l phù hợp với hình dạng vật đúc, kim loại lỏng đợc rót vào cốc rót 2, theo èng rãt 3, qua r·nh läc xØ vµ rÃnh dẫn vào lòng khuôn Bộ phận để dẫn từ lòng khuôn rót kim loại lỏng (gọi đậu hơi) đồng thời làm nhiệm vụ bổ sung kim loại cho vật đúc đông đặc (đậu ngót) Hòm khuôn 7, hòm khuôn dới để làm nửa khuôn 10 nửa khuôn dới ll Để lắp hai nửa khuôn xác ta dùng chốt định vị Vật liệu khuôn 12 gọi hỗn hợp làm khuôn (cát), thao (lõi) 13 tựa vững khuôn nhờ gối thao 14 Để nâng cao độ bền hỗn hợp làm khuôn khuôn ta dùng gân hòm khuôn 15 xơng 16 Để tăng tính thoát khí cho khuôn ta tiến hành xiên lỗ thoát khí 17 Sau đúc xong, dỡ khuôn ta đợc vật đúc nh hình 4.3b 1.1.3 Công nghệ làm khuôn, thao a) Công nghệ làm khuôn thao tay Làm khuôn, thao tay có đặc điểm sau: - Độ xác khuôn, thao không cao - Năng suất thấp - Yêu cầu trình độ tay nghề công nhân cao, điều kiện lao động nặng nhọc, làm đợc khuôn, thao phức tạp, kích thớc khối lợng tùy ý 34 * Làm khuôn hai hòm theo mẫu rêi a b c d e g h i H×nh 4.4 Làm khuôn hai hòm theo mẫu rời a Đặt mẫu vào hòm khuôn dới; b rắc nèn chặt cát áo cho hòm khuôn dới; c rắc nèn chặt cát đệm cho khuôn dới, d; tạo lỗ thông khí cho hòm khuôn dới, e; đặt mẫu vào hòm khuôn trên, g;đặt mẫu đậu ngót đậu rót nèn cát cho hòm khuôn trên, h; lắp thao (lõi) vào hòm khuôn trên, i; vật đúc 1-Tấm lót mẫu; 2,4 Mẫu; Hòm khuôn; 5- Mẫu đậu rót; 6-Mẫu đậu ngót; 7- Thao * Làm thao hộp thao hai nửa Hình 4.5 Làm thao hộp thao hai nửa * Làm khuôn với hai hòm khuôn mẫu nguyên 35 Hình 4.6 Làm khuôn với hai hòm khuôn mẫu nguyên b) Công nghệ làm khuôn, thao máy Làm khuôn, thao máy tức khí hóa toàn trình làm khuôn số nguyên công nh đầm chặt, rút mẫu v.v Làm khuôn, thao máy khắc phục đợc khuyết điểm phơng pháp làm khuôn tay nghĩa nhận đợc chất lợng tốt, suất cao gấp vài chục lần Tuy nhiên xuất phát từ tiêu kinh tế làm khuôn, thao máy rẻ làm khuôn, thao tay hệ số sử dụng máy phải lớn 40% Vì làm khuôn, thao máy dùng sản xuất hàng loạt hàng khối Máy làm khuôn, thao có nhiều loại nh: làm khuôn thao máy ép, làm khuôn thao máy dằn, làm khuôn thao máy vừa dằn vừa ép v.v - Làm khuôn thao máy ép Sơ đồ nguyên lý máy ép trình bày hình 4.7 Kẹp chặt mẫu 2, hòm khuôn (có chiều cao H) hòm khuôn phụ (có chiều cao h) lên bàn máy Đổ đầy Hình 4.7 Làm khuôn thao máy ép 36 hỗn hợp làm khuôn vào hòm khuôn Xà ngang lắp chăy ép đợc quay đến vị trí làm việc ( kích thớc chày ép nhỏ kích thớc hòm khu«n phơ mét Ýt) Më van cho khÝ Ðp vào theo rÃnh để đẩy pittông xilanh lên, đồng thời làm cho toàn bàn máy, hòm khuôn lên Chày ép cố định nén chặt hỗn hợp làm khuôn đến mặt hòm khuôn chính, mở van cho khí ép làm toàn phần thân hạ xuống Quay xà ngang để tiến hành rút mẫu lại lặp lại trình làm khuôn khác Độ đầm chặt khuôn biểu thị hình (b) - Làm khuôn, thao máy dằn Hình 4.8 sơ đồ máy dằn Mẫu hòm khuôn lắp bàn máy Sau đổ hỗn hợp làm khuôn, ta mở cho khí ép theo rÃnh vào xi lanh để đẩy pittông bàn máy lên Đến độ cao chừng 30 80 mm lỗ khí vào bị đóng lại hở lỗ khí 7, nên Hình 4.8 Sơ đồ máy dằn Hình 4.9 Sơ đồ máy dằn, ép khí ép xi lanh thoát ngoài, áp suất xi lanh giảm đột ngột, bàn máy bị rơi xuống đập vào thành xilanh Khi pittông rơi xuống lỗ khí vào lại hở trình dằn lặp lại Nh hỗn hợp làm khuôn đợc đầm chặt nhờ trọng lợng thân hỗn hợp va chạm Độ đầm chặt khuôn (biểu thị hình b) không theo chiều cao (trên nhỏ dới lớn) - Làm khuôn thao máy vừa dằn vừa ép Sơ đồ làm khuôn, thao máy vừa dằn vừa ép trình bầy hình 4.9 Mẫu hòm khuôn lắp bàn máy Chày ép xà ngang quay khỏi vị trí hòm khuôn Sau đổ đầy hỗn hợp làm khuôn Khí ép theo rÃnh 4, vào xilanh đẩy pittông bàn máy lên, lỗ khí hở khí ép thoát ngoài, bàn máy lại rơi xuống Quá trình thực giai đoạn dằn nh máy dằn Sau dằn xong, quay chày ép vị trí hòm khuôn, đóng cửa vào rÃnh 4, mở rÃnh 10, khí ép nâng pittông toàn pittông bàn máy lên để thực trình ép Sau quay chày ép để tiến hành lấy hòm khuôn ra, tiếp tục làm khuôn khác Độ đầm chặt hỗn hợp làm khuôn phơng pháp tơng đối (hình4.9b) So sánh lựa chọn trình làm khuôn, thao máy Về mặt suất đầm chặt khuôn, thao máy ép 4,5 giây máy dằn 9,6 giây Về điều kiện lao động máy dằn gây tiếng động lớn Về công tiêu hao cho đầm chặt : 37 Nếu khuôn cao 300 mm công tiêu hao máy ép nhiều máy dằn, ngợc lại khuôn thấp dới 300 mm công tiêu hao máy dằn nhiều máy ép Về độ đầm chặt máy vừa dằn vừa ép tốt độ đầm chặt đặn Tóm lại thực tế làm khuôn thấp dùng máy ép, làm khuôn cao dùng máy dằn vừa dằn vừa ép 1.2 Nấu chảy rót hợp kim đúc 1.2.1 Tính đúc hợp kim Trong sản xuất đúc, ngời ta sử dụng nhiều loại hợp kim để chế tạo vật đúc Đó gang xám, gang trắng, loại thép hợp kim thép cacbon, hợp kim màu nh đồng thanh, đồng thau, hợp kim nhôm đúc Mỗi loại hợp kim có khả tạo chất lợng vật đúc khác Tính đúc hợp kim định phần quan trọng đến chất lợng Để đánh giá hợp kim đúc ngời ta dùng tiêu chuẩn sau: a Tính chảy loÃng: khả điền đầy kim loại lỏng vào khuôn với mức độ dễ hay khó Tính chảy loăng cao điền đầy tốt vào lòng khuôn có độ phức tạp cao, thành mỏng không gây thiếu hụt Ngợc lại chảy loÃng gây trở ngại cho trình nấu chảy, cho việc điền đầy lòng khuôn Tính chảy loÃng hợp kim phụ thuộc vào thành phần hóa học hợp kim đó; nhiệt độ nấu chảy nhiệt độ rót; loại khuôn đúc công nghệ rót b Độ co ngót giảm kích thớc dài giảm thể tích vật đúc đông đặc Sự co ngót hợp kim nguyên nhân gây khuyết tật rỗ co, lõm co biến dạng vật đúc Trong sản xuất đúc, hợp kim có độ co ngót lớn khuôn đúc phải có đậu ngót lớn, kết cấu vật đúc hợp lí Độ co ngót phụ thuộc chủ yếu vào loại vật liệu kim loại, phần nhỏ phụ thuộc vào nhiệt độ kết cấu vật đúc c Tính thiên tích không đồng thành phần hóa học vật đúc hợp kim đúc kết tinh Thiên tích thành phần hóa học dẫn đến phân bố không tổ chức, không trọng lợng; kết ảnh hởng đến tính vật đúc Thiên tích vật đúc có hai loại : thiên tích vùng thiên tích nội hạt Tính thiên tích phụ thuộc vào loại hợp kim đúc, vào chế độ làm nguội 38 d Tính hòa tan xâm nhập chất khí môi trờng vào hợp kim đúc nấu, rót kết tinh Các loại khí hòa tan nh ôxy, nitơ, hydrô, cacbonic hòa tan vào hợp kim đúc tạo nên ôxyt nitơric thể rắn Chúng tồn dạng khí nguyên tử nguyên nhân gây rỗ khí 1.2.2 Nấu chảy gang Gang loại hợp kim đúc có tính đúc tốt Ngời ta dùng phổ biến gang xám để đúc vật đúc cho ngành khí Vì vậy, xét trình nấu chảy gang a Vật liệu nấu chảy gang Để nấu chảy gang lỏng, vật liệu đa vào gồm kim loại, nhiên liệu chất trợ dung Một khối lợng định có tỉ lệ thích hợp ba vật liệu gọi mẻ liệu - Vật liệu kim loại: chúng gồm gang thỏi lò cao, thép phế liệu vật liệu lò (gang thừa, vật đúc hỏng, hệ thống đậu rót, đậu ngót .) Ngoài cần cho thêm pherô hợp kim nh Fe - Si; Fe - Mn Tỉ lệ vật liệu kim loại tính toán cho phù hợp với chất lợng vật đúc yêu cầu - Nhiên liệu loại vật liệu để sinh nhiệt Có thể dùng nhiên liệu rắn, lỏng khí Phần lớn lò nấu gang dùng nhiên liệu rắn: than cốc, than gầy nhiệt luyện, than đá v v - Chất trợ dung loại vật liệu tạo xỉ trình nấu chảy Sự tạo xỉ nhằm loại bỏ tạp chất lợi gang nh MnS, FeS, SiO2 v.v Để tạo xỉ, chất trợ dung hay dùng đá vôi (CaCO3) ; đôlômit, huỳnh thạch v.v b Thiết bị nấu chảy Thiết bị nấu chảy gang gồm loại lò đứng, lò lửa, lò điện v.v Dùng phổ biến loại lò đứng Loại lò chiếm diện tích, công suất cao, tiêu hao nhiên liệu, nhiệt độ nớc gang bảo đảm yêu cầu (tomax = 1450oC) Cấu tạo lò đứng nấu gang giới thiệu hình 4.10 Lò đứng có chiều cao lớn tỉ lệ với đờng kính d, thân lò H = (6 - 8)d 39 Độ xác chất lợng sản phẩm cao: dập cho ta khả lắp lẫn cao, độ bền, độ bóng sản phẩm cao Khả khí hóa tự động hóa cao, suất cao 2.8 Gia công áp lực nóng nguội 2.8.1 Gia công nguội gia công kim loại nhiệt độ dới nhiệt ®é kÕt tinh l¹i (Toktl > 0,4Toch ®èi víi kim loại nguyên chất) Sau gia công xong kim loại bị biến cứng Mặt khác sau gia công nguội, kim loại giảm độ dẻo, độ bền độ cứng tăng lên 2.8.2 Gia công nóng gia công kim loại nhiệt độ nhiệt độ kết tinh lại Quá trình gia công có tợng biến cứng, nhng nhiệt độ nhiệt độ kết tinh lại nên tợng biến cứng đợc khử tính dẻo lại trở lại, việc gia công tiếp tục ngừng lại để ủ (ủ để làm biến cứng gia công nguội) Gia công kim loại áp lực làm biến dạng thay đổi tổ chức ban đầu phôi, tinh thể kéo dài định hớng Kết tạo tồ chức sợi tấm, nên chất lợng học vật đợc đặc trng phơng hớng sợi (thí) Tỉ chøc thí kü tht cã mét c«ng dụng quan trọng Để hiểu rõ yêu cầu nªu trªn, chóng ta xem xÐt vÝ dơ sau ë phần đầu bulông dùng phơng pháp cắt gọt (hình 4.25a) từ thép cán thớ kim loại bị cắt ngang, làm việc bulông chịu ứng suất tiếp dọc thớ dễ làm cho mũ bulông bị đứt Nếu dùng phơng pháp rèn cách vuốt phần c a b thân (hình 4.25b) thớ (ở phần mũ bulông) có xu h- Hình 4.25 Các phương pháp chế tạo bulông ớng vuông góc với ứng suất tiếp siết bulông bulông chịu lực tốt Nếu dùng phơng pháp chồn đầu (hình 4.25c) từ thép cán có đờng kính đờng kính thân bulông tạo nên thớ bulông phần mũ tốt chịu lực tốt 2.9 Nung nóng kim loại Nung nóng nhằm nâng cao tinh dẻo kim loại, giảm khả chống biến dạng tạo điều kiện cho trình gia công áp lực đợc dễ dàng nhằm nâng cao chất lợng giảm giá thành sản phẩm Trong nung thờng xảy hiễn tợng sau: a Quá nhiệt tợng xảy nung nhiệt độ cho phép dẫn đến tồ chức hạt to làm giảm tính dẻo glảm ®é bỊn cđa kim lo¹i, nÕu tiÕp tơc gia 53 công áp lực, kim loại bị nứt Khắc phục tợng đợc cách đem ủ b Cháy Khi nung kim loại nhiệt độ nhiệt, phần tinh giới hạt bi ôxy hóa mănh liệt làm tính liên tục kim loại dẫn đến phá hỏng độ dẻo, độ bền Khi kim loại đà bị cháy không thể' khắc phục đợc mà đa vào lò nấu lại c ôxy hóa Trong trình nung bề mặt kim loại tiếp xúc với không khí nên bị ôxy hóa tạo nên lớp vẩy ôxyt kim loại làm hao tổn vật liệu, gây khó khăn cho trình gia công, giảm chất lợng sản phẩm chóng mòn thiết bị Để khắc phục tợng ngời ta cần xác định nhiệt độ tốc độ nung thích hợp cho kim loại Tốt nung môi trờng khí bảo vệ d) Thoát cacbon tợng làm giảm hàm lợng cacbon lớp bề mặt kim loại dẫn đến giảm độ bền Khắc phục tợng ngời ta tiến hành thấm than e) Nứt Vết nứt bên bên vật rèn xuất chủ yếu nhiệt độ tốc độ nung không hợp lý tạo nên ứng suất nhiệt vật nung vợt độ bền Đối với thép nứt thờng xảy nhiệt độ nung dới 800oC, nhiệt độ thép có tính dẻo thấp, ta cần hạn chế tốc độ nung nhiệt độ Mỗi loại kim loại, hợp kim có khoảng nhiệt độ nung riêng, nhiệt độ kim loại có độ dẻo cao, trở lực chống biến dạng nhỏ nhất, gia công áp lực thuận lợi Ví dụ, giới hạn nhiệt độ đốt nóng hợp kim đồng 750 - 850oC giới hạn dới 600 - 700oC, hợp kim nhôm giới hạn 400 - 500oC giới hạn dới 350 - 400oC, thép cacbon có lợng cacbon dới 0,3% giới hạn l150 1250oC giới hạn dới 800 - 850oC 54 Chơng Gia công cắt gọt kim loại Khái niệm trình cắt gọt Gia công kim loai cắt gọt trình công nghệ quan trọng ngành khí Nó đợc thực phơng pháp cắt lớp kim loại (phoi) khỏi phôi liệu để có đợc vật phẩm với hình dạng kích thớc cần thiết Quá trình gia công cắt gọt đợc tiến hành máy công cụ với dụng cụ cắt gọt Tỷ trọng gia công cắt gọt kim loại xí nghiệp khí chiếm tới 60% tổng số hao phí để sản xuất máy móc Trong nhà máy khí, phân xởng gia công thờng phân xởng lớn có nhiều máy công cụ Trong thiết bị ngành khí, máy công cụ chiếm số lợng lớn giữ vị trí vô quan trọng Máy cắt kim loại (máy công cụ) thiết bị bao gồm chuyển động theo nguyên lý phù hợp với trình cắt Các dụng cụ cắt gá kẹp máy hoạt động theo nguyên lý 1.1 Những khái niệm trình cắt gọt kim loại Trong trình gia công khí phôi dụng cụ cắt di chuyển tơng nhờ cấu máy công cụ Những chuyển động làm việc máy công cụ chia chuyển động chuyển động phụ Chuyền động chuyển động sinh việc cắt gọt Chuyển động cã thĨ chia chun ®éng chÝnh cã tèc ®é lớn tất chuyển động khác chuyển ®éng bíc tiÕn (chun ®éng ch¹y dao) cã tèc ®é nhỏ chuyển động Việc cắt phoi, tức công tác cắt gọt thực dới phối hợp hai chuyển động Những phơng pháp gia công kim loại cắt gọt thờng dùng tiện, khoan, phay, bào, mài Hình 5.1 Các phơng pháp cắt gọt kim loại 55 Khi tiện (hình5.1a) phôi có chuyển động V chuyển động quay tròn, dụng cụ cắt (dao tiện) có chuyển động chạy dao gọi bớc tiến S (chuyển động thẳng dọc trục phôi) Công việc tiện đợc tiến hành loại máy tiện Khi phay (hình5.1e) ngợc lại, dụng cụ cắt (dao phay) thực chuyển động V (chuyển động quay tròn), phôi thực chuyển động với bớc tiến S (chuyển động thẳng) Công việc phay đợc tiến hành loại máy phay Khi khoan (hình5.1d) thông thờng dụng cụ cắt (mũi khoan) vừa có chuyển động V (chuyển động quay tròn) vừa có chuyển động chạy dao với bớc tiến S (chuyển động thẳng) Công việc khoan đợc tiến hành loại máy khoan Khi bào (hình5.1b,c) máy bào ngang dụng cụ cắt (dao bào) có chuyển động V (chuyển động thẳng, tới, lui), phôi có chuyển động chạy với bớc tiến S (chuyển động thẳng) Khi bào máy bào giờng, phôi có chuyển động v (chuyển động thẳng tới-lui), dụng cụ cắt (dao bào) có chuyển động chạy dao với bớc tiến S (chuyển động thẳng) Khi mài (hình5.1g) tròn ngoài, dụng cụ cắt (đá mài) có chuyển động V quay tròn, phôi chuyển động chạy với bớc tiến S (quay tròn chuyển động dọc) Khi mài phẳng, dụng cụ cắt (đá mài) có chuyển động V quay tròn, chuyển động bớc tiến ngang, phôi có chuyển động bớc tiến dọc Trong tất trờng hợp gia công cắt gọt nêu trên, tốc độ chuyển ®éng chÝnh V nhanh gÊp béi so víi tèc ®é chuyển động với bớc tiến S Các phơng pháp cắt gọt máy công cụ 2.1 Máy tiện 2.1.1 Cấu trúc phân loại Gia công máy tiện có khả đạt độ xác cao độ nhẵn trung bình Máy tiện đợc phân loại theo yếu tố sau : Căn vào khối lợng máy: - Loại nhĐ < 500 kg - Lo¹i trung < 4000 kg - Loại nặng < 50 - Loại siêu nặng