Đang tải... (xem toàn văn)
(NB) Giáo trình Công nghệ kim loại gồm các nội dung chính như sau: Khái niệm và đặc điểm đúc kim loại - hợp kim; Đúc trong khuôn cát; Các phương pháp đúc đặc biệt, Khái niệm và đặc điểm gia công áp lực,...Mời các bạn cùng tham khảo!
TRƢỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ GIAO THÔNG VẬN TẢI TRUNG ƢƠNG II o0o Giáo trình Môn học: CễNG NGH KIM LOI Mà số: MH 14 Nghề hàn Trình ®é cao ®¼ng nghỊ Hải Phịng, năm 2011 Lêi nói đầu Để đáp ứng nhu cầu công nghệ kim loại học tập cho sinh viên tạo điều kiện thuận lợi cho giáo viên giảng dạy Tổ môn Lý thuyết đà biên soạn giáo trình Công nghệ kim loại Giáo trình Công nghệ kim loại đ-ợc biên soạn theo ch-ơng trình môn học ch-ơng trình khung quốc gia nghề Hàn- Trình độ Cao đẳng nghề bao gồm kiến thức để làm sở cho việc tiếp thu môn học chuyên môn nghề Trong trình biên soạn tổ môn đà tham khảo nhiều tài liệu Công nghệ kim loại tr-ờng đào tạo nghề số tài liệu tr-ờng Đại học kỹ thuật nh- tr-ờng ĐHBKHN, ĐH công nghiệp Mặc dù đà có nhiều cố gắng, song không tránh khỏi thiếu sót Chúng mong nhận đ-ợc ý kiến đóng góp xây dựng đồng nghiệp bạn đọc để giáo trình ngày hoàn thiện Xin chân thành cảm ơn! Tháng 12 năm 2011 Chng I: C KIM LOI - HỢP KIM Bài 1: Khái niệm đặc điểm đúc kim loại - hợp kim I Mục tiêu giảng Sau học học sinh cần: - Nêu khái niệm, đặc điểm đúc kim loại, hợp kim - Vẽ sơ đồ trình bày trình sản xuất đúc khuôn cát - Lựa chọn vật liệu chế tạo hỗn hợp làm khn - Có tính chuyên cần, ham học hỏi, sáng tạo học tập II Nội dung giảng Khái niệm Là q trình nấu chảy rót kim loại vào khn Sau kim loại đông đặc ta thu vật đúc theo yêu cầu - Vật đúc đem sử dụng gọi chi tiết đúc - Vật đúc đưa qua gia công gọi phôi đúc Đặc điểm * Ưu điểm: - Có thể đúc nhiều vật liệu khác nhau: Gang, thép, Khối lượng vài gam đến hàng trăm - Chế tạo vật đúc có hình, dạng kết cấu phức tạp - Có khả khí hố, tự động hố - Giá thành chế tạo vật đúc rẻ * Nhược điểm - Độ xác hình dạng kích thước độ bóng khơng cao - Dễ gây khuyết tật (rỗ khí, cháy cát) - Khó kiểm tra khuyết tật Bài 2: Đúc khn cát Q trình sản xuất đúc khuôn cát Bước Bộ phận kỹ thuật vẽ chi tiết vẽ vẽ vật đúc Bản vẽ vật đúc cần phải thể mặt phân khuôn, lõi, độ dốc đúc, lượng dư gia công cơ, dung sai đúc Bước Bộ phận mộc mẫu vẽ vật đúc chế tạo mẫu Bộ mẫu gồm: * Mẫu - Mẫu vật đúc → tạo lịng khn → hình dáng bên vật đúc Mẫu chia làm nửa, lắp với chốt định vị - Mẫu hệ thống rót, đậu hơi, đậu ngót → tạo hệ thống rót, đậu hơi, đậu ngót làm khn * Hộp lõi: dùng tạo lõi → tạo phần rỗng bên vật đúc Hộp lõi chia làm nửa lắp với chốt định vị Sơ đồ trình sản xuất đúc Bản vẽ kỹ thuật Chế tạo mẫu Chế tạo hỗn hợp làm khuôn Chế tạo hỗn hợp làm lõi Làm khuôn Làm lõi Làm lõi Nấu KL, HK lỏng Làm lõi Lắp khn, lõi – Rót KL, HK lỏng vào khuôn Rỡ khuôn lấy vật đúc Tháo lõi khỏi vật đúc Làm vật đúc Kiểm tra vật đúc Bước 3: Bộ phận làm khuôn dùng mẫu hỗn hợp làm khuôn chế tạo khuôn - Khuôn chia làm nửa để dễ rút mẫu làm khuôn - Để dẫn kim loại lỏng vào khuôn hịm khn có hệ thống rót Đậu ngót dùng để bổ sung kim loại cịn thiếu vào khn kim loại co ngót q trình đơng đặc → tránh lõm co Đậu dùng tăng cường thoát khí lịng khn hỗn hợp ngồi → tránh rỗ khí Bước Bộ phận làm lõi dùng hộp lõi hỗn hợp làm lõi chế tạo lõi Bước Sấy khuôn lõi - Nấu kim loại hợp, kim lỏng Bước Lắp khuôn, lõi - Lõi tựa khuôn nhờ gối lõi mã đỡ mã chống - Dùng gân hòm khuôn để nâng cao độ bền khuôn - Xiên lỗ để tăng khả khí rót khn - Hai hịm khn lắp xác với nhờ chốt định vị - Kẹp chặt hai hịm khn bu lơng tải trọng đè Bước Rót kim loại hợp, kim lỏng vào khuôn Bước Dỡ khuôn - Phá lõi - Làm - Kiểm tra vật đúc Hỗn hợp làm khuôn, lõi a Các yêu cầu với hỗn hợp làm khn lõi - Tính dẻo: Khả biến dạng vĩnh cửu hỗn hợp sau bỏ tác dụng ngoại lực (tạo lịng khn rõ nét theo hình dạng kích thước) - Độ bền: Khả hỗn hợp chịu tác dụng ngoại lực mà không bị phá huỷ (không vỡ vận chuyển, lắp ráp khuôn chịu áp lực thuỷ tĩnh, thuỷ động kim loại lỏng rót khn) - Tính lún: Khả giảm thể tích hỗn hợp chịu tác dụng ngoại lực (không cản trở vật đúc đông đặc làm nguội tránh tượng nứt, cơng vênh) - Tính thơng khí: Khả khí từ lịng khn, hỗn hợp ngồi (khơng khí từ kim loại lỏng, nơi ẩm từ vật liệu khn ngồi đễ dàng, tránh rỗ khí) - Độ ẩm: Lượng nước chứa hỗn hợp tính theo % - Độ bền nhiệt: Khả giữ độ bền làm việc nhiệt độ cao (không bị chảy, cháy, mềm nhiệt độ cao) - Độ bền lâu: Khả làm việc lâu dài, nhiều lần hỗn hợp (giữ tính chất ban đầu) b Các vật liệu làm khuôn, lõi * Cát Thành phần chủ yếu SiO cịn gọi thạch anh, ngồi lẫn đất sét tạp chất như: Aℓ2O3, Fe2O3 * Đất sét Thành phần chủ yếu Cao lanh mAℓ2O3 n SiO2 qH2O số tạp chất khác CaCO3; Fe2O3; Na2CO3 Nghiền nhỏ đất sét trộn với cát làm khn Đặc điểm → Dẻo dính có lượng nước thích hợp → Tăng độ bền, khơng cháy giịn dễ vỡ sấy khơ * Chất dính kết - Chất đưa vào hỗn hợp để tăng độ bền, độ dẻo - Thường dùng + Dầu thực vật: dầu lanh, dầu bông, dầu trẩu → trộn với cát + Chất hoà tan nước: nước đường, bột hồ - Chất hố cứng: hắc ín, thuỷ tinh, xi măng nhựa thơng * Chất phụ Dưa vào hỗn hợp để tăng tính lún, tính thơng khí, làm nhẵn bề mặt khn, lõi tăng tính chịu nhiệt - Chất phụ pha trộn hỗn hợp: mùn cưa, rơm vụn, bột than - Chất sơn khuôn Quyét lên bề mặt khuôn, lõi tăng độ nhẵn bóng tính chịu nóng bề mặt c Các loại hỗn hợp làm khuôn, lõi * Hỗn hợp làm khuôn - Cát áo: Dùng để phủ sát mẫu làm khuôn, trực tiếp tiếp xúc với kim loại lỏng cần độ bền, dẻo, chịu nhiệt cao, hạt nhỏ, tăng độ nhẵn bề mặt Thường sử dụng cát chiếm (10 ÷ 15)% lượng cát chứa khn - Cát đệm: Dùng đệm phần khn cịn lại nhằm nâng cao độ bền khn Cần tính lún, tính thơng khí Thường sử dụng cát cũ chiếm (55 ÷ 90)% lượng cát khuôn → Tuỳ thuộc kim loại vật đúc mà hỗn hợp làm khn có tỷ lệ pha trộn khác Trung bình: cát chiếm (70 ÷ 80)%, đất sét chiếm (8 ÷ 20)% * Hỗn hợp làm lõi Lõi bị kim loại bao bọc xung quanh nên hỗn hợp làm lõi cần có độ bền, tính chịu nhiệt, độ thơng khí cao khn - ↑ độ bền lõi → ↑ chất dính kết, giảm đất sét ( ÷ 10)% - ↑ tính chịu nhiệt → dùng nhiều cát thạch anh độ hạt trung bình, dùng cát cũ - ↑ tính thơng khí → dùng nhiều cát thạch anh độ hạt trung bình, nhiều chất phụ ↑ tính lún - phải sấy lõi Chế tạo mẫu - hộp lõi a Khái niệm mẫu - hộp lõi * Bộ mẫu: Mẫu, mẫu, mẫu hệ thống rót, đậu hơi, đậu ngót - Mẫu: Dùng tạo lịng khn → hình dáng bên vật đúc - Tấm mẫu: Dùng kẹp mẫu làm khn - Mẫu hệ thống rót, đậu hơi, đậu ngót: Dùng tạo hệ thống rót, đậu hơi, đậu ngót + Hệ thống rót: Dùng dẫn kim loại lỏng từ thùng rót vào khn góp phần định đến chất lượng vật đúc tỷ lệ kim loại hao phí + Đậu hơi: Dùng đẻ khí từ lịng khn, hỗn hợp ngồi báo hiệu mức kim loại lỏng áp lực động kim loại lịng khn + Đậu ngót: Dùng để bổ sung kim loại cịn thiếu vào khn kim loại đông đặc (tránh phế phẩm lõm co) * Hộp lõi: dùng chế tạo lõi → hình dáng bên vật đúc b Vật liệu chế tạo mẫu - hộp lõi Gỗ, kim loại, thạch cao, xi măng, chất dẻo, Thông dụng kim loại, gỗ * Gỗ: - Ưu điểm: rẻ, dễ gia công, nhẹ - Nhược điểm: bền cứng thấp, dễ trương, nứt, cong vênh → Dùng sản xuất đơn chiếc, loạt nhỏ, trung bình, làm mẫu lớn * Kim loại: - Ưu đểm: Bền cứng cao, nhẵn bóng, xác, khơng thấm nước, công vênh, sử dụng lâu - Nhược điểm: Đắt, khó gia cơng, nặng → Dùng sản xuất hàng khối, loạt lớn trung bình C Nguyên lý thiết kế mẫu - hộp lõi Bản vẽ chi tiết → Bản vẽ vật đúc → Bản vễ mẫu - hộp lõi → Chế tạo mẫu hộp lõi * Bản vẽ vật đúc: Thoả mãn yêu cầu đặc điểm vẽ chi tiết Ngồi cịn biểu thị mặt phân khuôn, dung sai đúc (độ co kim loại), lượng dư gia công, lõi, gối lõi, độ dốc đúc, góc đúc * Bản vẽ mẫu: Kích thước mẫu tương tự vẽ vật đúc có thêm dung sai chế tạo công nghệ nguyên vật liệu chế tạo mẫu Để dễ làm khuôn mẫu chia làm nửa nắp với chốt định vị Mặt phân mẫu trùng với mặt phân khuôn Trường hợp phức tạp làm dạng nhiều phần tháo rời * Bản vẽ hộp lõi: Tuỳ theo độ phức tạp lõi → hộp lõi nguyên, nửa, tháo rời Kết cấu, kích thước, dung sai, cách vẽ hộp lõi tương tự thiết kế mẫu Phƣơng pháp làm khuôn a Làm khuôn tay - Làm khuôn hịm khn - - - - - hịm khn - - - - - xưởng Ngồi cịn có phương pháp: - Làm khn dưỡng gạt; - - - - - khơng hịm; - - - - - nhiều hịm khn; - - - - - xén; - - - - - - lõi phụ; - - - - dùng miếng đất phụ; + Ưu điểm: Phù hợp với vật đúc phức tạp, khối lượng lớn + Nhược điểm: Năng suất thấp, độ xác khơng cao, điều kiện láo động nặng nhọc, yêu cầu tay nghề thợ cao → Áp dụng: sản xuất đơn chiếc, loạt nhỏ b Làm khuôn máy - Làm khuôn máy ép - - - - - - - dằn - - - - - - - vừa dằn, vừa ép - - - - - - - phun cát + Ưu điểm: Năng suất cao, chất lượng tốt + Nhược điểm: Chỉ dùng mẫu làm khuôn, không dùng dưỡng gạt được; Thường dùng hịm khn, khơng làm xưởng; Khơng dùng nhiều hịm khn; Chỉ dùng loại hỗn hợp làm khuôn (không dùng riêng cát áo, cát đệm) Sấy - Lắp khuôn lõi a Sấy khuôn, lõi * Khái niệm Phương pháp dùng nhiệt làm bốc nước, ơxi hố chất dính loại dầu mỡ, làm khơ chất dính dễ khơ * Mục đích Nâng cao độ bền, tính thơng khí, giảm khả tạo khí rót khn - Lõi 100% phải sấy - Khuôn sấy khi: Đúc vật đúc to, cao, phức tạp, yêu cầu chất lượng cao * Nhiệt độ sấy thời gian sấy - Nhiệt độ sấy: (175 ÷ 450)0C - Thời gian sấy: Phụ thuộc nhiệt độ sấy, tốc độ dịng khí lị, kích thước, độ ẩm ban đầu khn lõi, chiều dày lớp hỗn hợp * Các phương pháp sấy - Sấy bề mặt: + Sấy trực tiếp bề mặt khuôn nhờ rơm, rạ, than củi; + Sơn lên bề mặt khuôn lớp sơn dễ cháy mồi lửa để sấy khuôn; + Dùng lò sấy di động đốt than, củi; + Sấy dịng khí nóng, tia hồng ngoại b Lắp khn, lõi * Kiểm tra vị trí lõi khn Dùng dưỡng gỗ kiểm tra vị trí lõi khn - Vị trí thẳng đứng nằm ngang lõi - - - tương đối lõi với lịng khn - - - - - - - - - - lõi * Sử dụng mã - Mã đỡ: Đỡ lõi to, dài lắp công xon - Mã chống: Tránh lõi lên rót khn * Kẹp khuôn đè khuôn Dùng bu lông dùng tải trọng đè Nấu chảy - Rót kim loại, hợp kim a Nấu chảy kim loại, hợp kim (gang) * Vật liệu nấu chảy Kim loại, nhiên liệu, chất trợ dung → mẻ liệu - Vật liệu kim loại: Gang thỏi, thép phế liệu, gang thừa vật đúc hỏng, hệ thống rót, đậu hơi, đậu ngót Ngồi cho thêm Fe - Mn, Fe - Si → Tỷ lệ vật liệu KL phải phù hợp với chất lượng vật đúc yêu cầu - Nhiên liệu: Thường dùng nhiên liệu rắn dễ sinh nhiệt (than cốc, than đá, than gầy nhiệt luyện) - Chất trợ dung: Tạo xỉ q trình nấu chảy Thường dùng đá vơi, đơlơmít, huỳnh thạch * Thiết bị nấu chảy: Lị đứng, lò điện, lò lửa Thường dùng lò đứng b Rót kim loại, hợp kim * Vị trí khn rót - Khuôn đặt nằm ngang: Thường dùng với vật đúc đơn giản - - - - - - nghiêng: Dùng với vật đúc quan trọng, vật đúc phức tạp, thành mỏng - - - - - thẳng đứng: Dùng đúc xi lanh, pít tơng đẻ vật đúc chắn, khơng bị rỗ khí * Thùng rót Vỏ thép = (6 ÷ 8)mm, đáy dày (10 ÷ 14)mm, bên lót lớp gạch chịu lửa dày 20mm * Nhiệt độ rót: Phụ thuộc vào loại hợp kim, kết cấu vật đúc Ví dụ: Gang t0 rót (1200 ÷ 1350); Thép C thép HK (1500 ÷ 1600); Hợp kim đồng (1040 ÷ 1170); Hợp kim nhơm (700 ÷ 750); Dỡ khuôn - Tháo lõi - Làm - Kiểm tra a Dỡ khuôn * Dỡ khuôn tay: Để khuôn xưởng treo lên cần trục dùng thép chọc phá cát khuôn → Dùng cho sản xuất đơn chiếc, loạt nhỏ * Dỡ khuôn máy: Dùng địn rung, lưới dỡ khn → Dùng cho sản xuất hàng loạt, hàng khối b Phá lõi * Phá lõi tay: tương tự dỡ khuôn) * Phá lõi máy: Dùng đục hơi, máy rung buồng phun nước cao áp → Dùng cho sản xuất hàng loạt, hàng khối c Làm vật đúc Chặt cắt hệ thống rót, đậu hơi, đậu ngót, chỗ gồ ghề, ba via, cháy cát bề mặt vật đúc d Kiểm tra vật đúc Kiểm tra chất lượng, đánh giá, phân loại sản phẩm → Sơn nhập kho Câu hỏi nhà Trình bày nguyên lý thiết kế mẫu - hộp lõi phương pháp sấy khn - lõi; Trình bày q trình nấu chảy, rót kim loại, hợp kim lỏng vào khn Trình bày phương pháp dỡ khuôn, tháo lõi, làm sạch, kiểm tra vật đúc Bài 3: Các phƣơng pháp đúc đặc biệt I Mục tiêu giảng Sau học học sinh cần: - Nêu khái niệm, đặc điểm phương đúc đặc biệt; - Trình bày khái niệm, đặc điểm gia công áp lực; - Tích cực, chủ động sáng tạo học tập II Nội dung giảng Đúc khuôn kim loại a Khái niệm Q trình rót kim loại lỏng vào khuôn kim loại b Đặc điểm * Ưu điểm: - Dùng nhiều lần tùy thuộc vào kim loại vật đúc; - Vật đúc có độ xác, độ nhẵn bề mặt cao; - Cơ tính vật đúc cao; - Tiết kiệm vật liệu làm khuôn; - Năng suất cao, điều kiện lao động tốt * Nhược điểm: - Giá thành khuôn đắt phù hợp với sản xuất hàng loạt, hàng khối; - Vật đúc dễ nứt, đúc gang dễ bị hóa trắng; - Khó đúc vật đúc phức tạp, thành mỏng, khối lượng lớn → Áp dụng: Vật đúc có hình dáng đơn giản, khối lượng nhỏ, trung bình Đúc áp lực a Khái niệm Q trình ép kim loại lỏng vào khn kim loại với áp lực định b Đặc điểm * Ưu điểm: - Vật đúc có độ xác, độ nhẵn bề mặt cao; - Bề mặt bên vật đúc có độ bóng cao; - Đúc vật mỏng, vật đúc phức tạp; - Cơ tính vật đúc cao; - Năng suất cao (100 – 200) vật đúc/giờ * Nhược điểm: - Khơng đúc vật đúc có hình dáng bên phức tạp; - Khn nhanh mịn; - Ít dùng đúc kim loại đen → Áp dụng: Đúc hợp kim thiếc, chì, kẽm, ma giê, nhơm, đồng… Đúc ly tâm a Khái niệm Q trình rót kim loại lỏng vào khuôn quay, nhờ lực ly tâm, kim loại lỏng phân bố điền đầy lòng khuôn tạo thành vật đúc b Đặc điểm * Ưu diểm - Tiét kiệm vật liệu công làm lõi; - Tiêt kiệm kim loại; - Đúc nhiều lớp kim loại khác vật đúc; - Tổ chức kim loại mịn chặt, tránh rỗ co, rỗ khí; - Có thể đúc vật đúc mỏng * Nhc im b Đặc điểm * Ưu điểm - Độ xác, độ bóng sản phẩm cao, lắp ghép xác, làm việc ổn định tăng tuổi thọ - Có thể tháo rời sử dụng nhiều lần - Có thể thực nhiều ph-ơng pháp gia công khác nhau, ph-ơng pháp đạt độ xác, độ bóng khác - Là ph-ơng pháp gia công thiếu chế tạo máy * Nh-ợc điểm - Là ph-ơng pháp gia công có phoi tốn nhiều kim loại - Công nghệ phức tạp tốn nhiều thời gian Động học trình cắt gọt Quá trình cắt gọt diễn chuyển động sau đây: a Chuyển động chính( chuyển động cắt): Chuyển động v chÝnh Chun ®éng chÝnh B-íc tiÕn S v B-íc tiÕn S tạo phoi trình cắt gọt có tốc độ công Là chuyển động suất lớn cắt Ví dụ: Chuyển động quay tròn: Tiện, mài b Chuyển động chạy dao(chuyển động b-ớc tiến) Là chuyển động cần thiết cho cắt gọt diễn liên tục gia công xong bề mặt cần gia công Ví dụ: Chuyển động tịnh tiến tiện, phay, mài, khoan, doa Chuyển động gián đoạn bào, xọc c Chuyển động phụ Là chuyển động khác cần thiêt để hoàn thành trình gia công Ví dụ: Tiến dao vào vị trí cắt Rút dao khỏi phôi Đ-a dao vị trí ban đầu Các mặt vật gia công - l-ợng d- gia công 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Phôi n 1 Dao n a Các mặt vật gia công * Mặt ch-a gia công (1) Là bề mặt phôi mà dao ch-a qua đ-ợc gia công đến * Mặt đà gia công (3) Là bề mặt phôi mà dao ®· ®i qua vµ hít bá mét líp phoi nhÊt định * Mặt gia công (2) Là bề mặt nối tiếp mặt ch-a gia công với mặt đà gia công b L-ợng d- gia công: Là chiều dày lớp kim loại cần phải cắt gọt khỏi bề mặt phôi Dụng cụ cắt(Dao tiện) Gia công cắt gọt máy dùng nhiều loại dao khác nhau: dao tiện, dao phay, dao bào, mũi khoan, đá màinh-ng tất loại dao, trình cắt gọt sở nguyên lý dao tiện Vì sau xét kết cấu dao tiện điển hình dao tiện đầu thẳng trạng thái tĩnh a.Cấu tạo * Thân dao: Là phần dùng để gá kẹp lên bàn dao máy hay trục gá, th-ờng có tiết diện ngang hình chữ nhật hay hình vuông Đầu dao Thân dao * Đầu dao: Tùy theo yêu cầu cắt gọt thẳng cong đ-ợc tạo mặt l-ỡi dao sau: - Các mặt dao: + Mặt tr-ớc(mặt thoát):Là mặt phoi tr-ợt theo thoát + Mặt sau chính: Là mặt đối diện với mặt gia công chi tiết + Mặt sau phụ: Là mặt đối diện với mặt đà gia công chi tiết - Các l-ỡi cắt dao: + L-ỡi cắt chính: Là giao tuyến mặt tr-ớc mặt sau chính, có nhiệm vụ cắt để tạo phoi trình cắt + L-ỡi cắt phụ: Là giao tuyến mặt tr-ớc mặt sau phụ, có phần nhỏ tham gia cắt gọt + Mũi dao: Là dao điểm l-ỡi cắt l-ỡi cắt phụ L-ỡi cắt Mặt thoát L-ỡi cắt phụ Mũi dao Mặt sau phơ MỈt sau chÝnh 22 b VËt liệu làm dao * Thân dao: - Yêu cầu phải có độ bền cao, độ dẻo cần thiết - Th-ờng dïng thÐp cacbon kÕt cÊu víi c¸c sè hiƯu: 30,35,40,45… * Đầu dao: - Yêu cầu: + Có độ cứng cao (cao độ cứng vật liệu gia công) + Có tính chịu mài mòn tốt (tăng tuổi bền dao) + Có độ bền nhiệt tính cứng nóng tốt + Có độ bền độ dẻo cần thiết + Cã tÝnh dÉn nhiƯt tèt + Cã tÝnh c«ng nghƯ tính kinh tế - Các loại vật liệu làm dao: + ThÐp cacbon dông cô: Y7, Y7A,…, Y13 Dïng làm dao cắt gọt tốc độ thấp + Thép hợp kim dụng cụ: 9XC, XB , XB5,Dùng làm dao cắt tăng tốc độ cắt lên 1,2 ữ 1,5 lÇn so víi thÐp cacbon dơng + ThÐp giã: P9, P18, P6M5, P9Ф5, P9M4K8…Dïng dao thÐp giã tăng tốc độ cắt lên ữ lần so với thép cacbon dụng cụ + Hợp kim cứng: BK6, BK8, T15K6, T14K8, TT20K9, TT30K5 Khả cắt gọt -u việt so với loại thép ( làm việc 800 ữ 1000 c với tốc độ cắt tới 1000m/ph) Ngoài dùng kim c-ơng để chế tạo dao sửa đá mài, loại dao gia công hợp kim cứng, gia công tinh kim loại vật liệu phi kim loại với tốc độ cao khoảng 4500m/ ph Bôi trơn làm nguội Quá trình cắt gọt hớt lớp phoi định, nhiệt sinh lớn ma sát phôi dao, ma sát phoi dao, biến dạng phoi Làm ảnh h-ởng đến chất l-ợng bề mặt gia công, suất gia công, tuổi thọ dao Vì phải dùng dung dịch trơn nguội để làm giảm ma sát làm nguội - Đối với thép (vật liệu dẻo)khi gia công với tốc độ cắt cao dùng xút, n-ớc xà phòng, êmunxi - Đối với gang (vật liệu giòn) không dùng dung dịch trơn nguội II Các công nghệ gia công cắt gọt Công nghệ gia công tiện a Khái niệm gia công tiện Là ph-ơng pháp gia công bề mặt tròn xoay, đơn giản hay phức tạp, tròn lỗ, rÃnh tròn, mặt phẳng đầu, mặt trụ bậc, trụ lệch tâm, mặt định hình, mặt côn, mặt ren, mặt camngoài máy tiện khoan lỗ, khoét rộng lỗ, doa lỗ, ta rô ren lỗ, lăn khía bề mặtQuá trình đ-ợc thực máy tiện dụng cụ cắt chủ yếu dao tiện b Máy tiện * Động học tiện - Chuyển ®éng chÝnh: Chun ®éng quay trßn cđa trơc chÝnh mang phôi (phôi quay tròn) - Chuyển động chạy dao: Chuyển động tịnh tiến bàn dao mang dao (dao tịnh tiÕn) * Ký hiƯu - Theo tiªu chn ViƯt Nam: + Chữ máy tiện + Chữ số kiểu máy, mức độ vạn năng, kích th-ớc bàn máy + Các chữ rõ chức năng, mức độ tự động hóa, độ xác cải tiến máy Ví dụ: T630A víi ý nghÜa T - m¸y tiƯn; sè - kiểu vạn năng; số30 - chiều cao tâm máy 300mm (có nghĩa máy tiện gia công chi tiết có đ-ờng kính lớn 600mm); Chữ A - máy đ-ợc cải tiến từ T630 Theo tiêu chuẩn Việt Nam máy công cụ có cấp xác theo chữ cái: E; D; C; B; A Trong đó, E cấp xác th-ờng, B cấp xác đặc biệt cao, A cấp siêu xác - Theo tiêu chuẩn Nga: + Chữ số máy tiện + Chữ số kiểu máy, mức độ vạn năng, công dụng, kiểu máy kích th-ớc bảnNhững chữ đà đ-ợc cải tiến Ví dụ: 1616 với ý nghĩa số - máy tiện; số - kiểu vạn năng, chiều cao tâm máy 160mm * Các loại máy tiện - Máy tiện vạn (6) - Máy tiện rơvonve (3) - Máy tiện tự động (1) - Máy tiện nửa tự động (2) - Máy tiện đứng (5) - M¸y tiƯn nhiỊu dao (7) - M¸y tiƯn nưa tự động (2) - Máy tiện khoan cắt đứt (4) - Máy tiện chuyên môn hóa, chuyên dùng (8) * Phụ tùng máy tiện - Mâm cặp + Mâm cặp chấu: Là loại mâm cặp tự định tâm cho phôi, dùng cặp chi tiết tròn xoay + Mâm cặp chấu: Là loại mâm cặp không tự định tâm cho phôi, dùng cặp chi tiết lệch tâm (phôi không tròn) - Mũi tâm: Dùng đỡ tâm chi tiết, chi tiết dài cân gia công toàn bề mặt phải dùng mũi chống tâm - Giá đỡ (luynét): Dùng để làm tăng độ cứng vững phôi dài gia công Nhằm hạn chế sai số hình dáng biến dạng lực cắt dao gây lên + Giá đỡ cố định: Định vị băng máy + Giá đỡ di động: bắt bàn xe dao, di chuyển với dao tạo độ cứng vững điểm chi tiết nên độ xác gia công cao c Các thông số cắt gọt tiện * Tốc độ cắt: V (m/ph) Là khoảng dịch chuyển t-ơng đối dao phôi theo ph-ơng chuyển động chạy dao sau vòng quay phôi V= D.n 1000 m/ph * L-ợng chạy dao: S (mm/v) - L-ợng dịch chuyển t-ơng đối dao phôi theo ph-ơng chuyển động chạy dao sau vòng quay phôi - L-ợng chạy dao dọc (Sd): Khi dao chạy dọc theo đ-ờng tâm phôi Ví dụ: Khi tiện dọc - L-ợng chạy dao ngang (Sn): Khi dao chạy thẳng góc theo đ-ờng tâm phôi Ví dụ: Khi tiện ngang để xén mặt đầu - L-ợng chạy dao nghiêng (Sng): dao chạu theo ph-ơng tạo với đ-ờng tâm phôi góc Ví dụ: Khi tiện bề mặt côn B-ớc tiến S t * Chiều sâu cắt: t (mm) Là khoảng vuông góc bề mặt ch-a gia công bề mặt đà gia công sau lần lực cắt chạy qua d Các công việc hoàn thành máy tiện Tiện ph-ơng pháp gia công cắt gọt có suất cao, hoàn thành nhiều công việc khác nh-: Tiện mặt đầu, mặt trụ, tiện rÃnh, tiện lỗ, tiện ren, tiện côn , tiện định hìnhđộ xác, độ nhẵn bóng cao, ph-ơng pháp gia công phổ biến, sử dụng rộng rÃi trong nghành khí, chiếm (50 ữ 60)% tổng khối l-ợng gia công cắt gọt Là ph-ơng pháp gia công thiếu nghành chế tạo máy Câu hỏi nhà Nêu khái niệm, đặc điểm, cách bôi trơn làm nguội cắt gọt kim loại? Vẽ hình phân tích chuyển động cắt gọt, bề mặt vật gia công, mặt l-ỡi cắt dao? Kể tên loại máy tiện giải thích ký hiƯu T620A; 1232 C«ng nghƯ gia c«ng phay a Khái niệm gia công phay Là ph-ơng pháp gia công loại mặt phẳng, loại rÃnh, dạng bề mặt định hìnhQuá trình đ-ợc thực máy phay, dụng cụ cắt nhiều l-ỡi cắt dao phay b Máy phay * Động học phay: - Chuyển động chính: Chuyển động quay tròn trục mang dao phay - Chuyển động chạy dao: Chuyển động tịnh tiến bàn máy mang phôi * Kí hiệu máy phay - Theo tiêu chuẩn Việt Nam: + Chữ máy phay + Chữ số kiểu máy, mức độ vạn năng, kích th-ớc bàn máy + Các chữ rõ chức năng, mức độ tự động hóa, độ xác cải tiến máy Ví dụ: P82 với ý nghÜa P - m¸y phay; sè - nhãm máy công xôn nằm ngang; số - đặc tính kỹ thuật máy (kích th-ớc bàn máy 250 x 1250) - Theo tiêu chuẩn Nga: + Chữ số máy phay + Chữ số kiểu máy, mức độ vạn năng, công dụng, kiểu máy kích th-ớc bảnNhững chữ đà đ-ợc cải tiÕn VÝ dơ: 6H82 víi ý nghÜa sè - máy phay; số - nhóm máy công xôn nằm ngang; số - kích th-ớc máy; H - đà đ-ợc cải tiến từ 682 * Các loại máy phay - Máy phay vạn (7) - Máy phay đứng không công xôn (5) - Máy phay chép hình (4) - Máy phay gi-ờng (6) - Máy phay đứng công xôn (1) - Máy phay công xôn nằm ngang (8) - Máy phay tác dụng liên tục (2) - Các loại máy khác (9) c Chế độ cắt phay * Tốc độ cắt: V (m/ph) Là tốc độ vòng l-ỡi cắt, đo theo đ-ờng kính dao phay V= D.n 1000 (m/ph) * L-ợng chạy dao: S Khi phay l-ợng chạy dao có loại: - L-ợng chạy dao Sz: l-ợng dịch chuyển phôi sau dao quay đ-ợc góc (mm/răng) - L-ợng chạy dao vòng Sv: l-ợng dịch chuyển phôi sau dao quay đ-ợc vòng (mm/vg) Sv = Z Sz (mm/vg) - L-ợng chạy dao phút Sph: l-ợng dịch chuyển phôi sau dao quay ®-ỵc (mm/ph) Sph = Z Sz n (mm/ph) Trong đó: Z số dao phay n số vòng quay dao phay phút * Chiều sâu cắt t (mm) Là khoảng cách vuông góc bề mặt ch-a gia công bề mặt đà gia công cho lần chuyển dao d Các ph-ơng pháp phay S M Phay thuận S M Phay nghịch * Phay thuận: Là ph-ơng pháp phay điểm tiÕp xóc chiỊu quay cđa dao cïng chiỊu víi h-íng tiến phôi - Ưu điểm: Chi tiết ổn định, giảm đ-ợc rung động trình cắt - Nh-ợc điểm: + Không gia công đ-ợc phôi có lớp vỏ cứng + Dao dễ mẻ áp dụng: Phay thuận dùng để gia công tinh nhằm nâng cao suất độ bóng bề mặt Phay nghịch; Là ph-ơng pháp phay có chuyển động ng-ợc lại phay thuận - Ưu điểm: + Khử đ-ợc độ rơ bàn máy với trục vít me + Dao bị mẻ - Nh-ợc điểm: Phôi ổn định nên phải đ-ợc kẹp chặt áp dụng: Phay nghịch dùng để gia công thô, phay bề mặt phôi có lớp vỏ cứng e Các công việc hoàn thành máy phay Phay dùng để gia công mặt phẳng ngang, nghiêng, rÃnh, mặt định hìnhvới độ xác cấp (3 ữ 4), độ bóng cấp (5 ữ 6), tốc độ cắt cao Nhằm nâng cao suất, sử dụng cho sản xuất hàng loạt, hàng khối Công nghệ gia công bào a Khái niệm gia công bào Là ph-ơng pháp gia công mặt phẳng, loại rÃnhcũng gia công chép hình để tạo mặt cong chiều Quá trình đ-ợc thực máy bào, dụng cụ cắt dao bào b Máy bào * Động học bào - Chuyển động chính: Là chuyển động tịnh tiến qua lại (khứ hồi) đầu bào mang dao bào - Chuyển động chạy dao chuyển động tịnh tiến gián đoạn bàn máy mang phôi * Ký hiệu: - Theo tiêu chuẩn Việt Nam: + Chữ máy bào + Chữ số kiểu máy, mức độ vạn năng, kích th-ớc bàn máy + Các chữ mức độ cải tiến máy Ví dụ: B36 với ý nghĩa B - máy bào; số - kiểu máy bào ngang ; số - chiều dài lớn máy gia công đ-ợc 600mm - Theo tiêu chuẩn Nga: + Chữ số máy bào + Chữ số kiểu máy, mức độ vạn năng, công dụng, kiểu máy kích th-ớc bảnNhững chữ đà đ-ợc cải tiÕn VÝ dơ: 736 víi ý nghÜa sè - máy bào; số - máy bào ngang; số - chiều chiều dài lớn máy gia công đ-ợc 600mm * Các loại máy bào - Máy bào gi-ờng trụ (1) - Máy bào ngang (3) - Máy bào gi-ờng hai trụ (2) - Máy bào xọc (4) - Các máy chuyên môn hóa khác (9) c Chế độ cắt bào * Tốc độ cắt: V (m/ph) v Là tốc độ trung bình hành trình (hành trình cắt hành trình chạy không) S V= L.k (1 m) 1000 (m/ph) Trong đó: + L hành trình chạy dao có chứa chiều dài chi tiết bào (đơn vị mm) + k hành trình đầu bào phút + m tỷ số vận tốc hành trình làm việc hành trình chạy không (th-ờng m = 0,75) * L-ợng chạy dao: S (mm/h trình kép) L-ợng dịch chuyển t-ơng đối phôi dao sau hành trình kép Phụ thuộc vào vật liệu gia công, loại dao, chiều rộng l-ỡi cắt Ví dụ: Gia công thô gang, đồng với chiều sauu cắt t < 8mm S = 1,6mm * Chiều sây cắt: t (mm) Là chiều chiều dày lới kim loại đo khoảng cách vuông góc bề mặt ch-a gia công bề mặt đà gia công Phụ thuộc vào vật liệu gia công, loại dao, tốc độ cắt, l-ợng chạy dao Ví dụ: Gia công gang xám Dùng dao thép gió với tốc độ cắt V = 45m/ph; l-ợng chạy dao S = (0,28 ữ 2)mm/ht kép, t = 1,1 ữ 2,7 mm d Các công việc thực máy bào Bào ph-ơng pháp gia công có tính vạn cao Ngoài mặt phẳng ngang, nghiêng, đứng, mặt bậc, loại rÃnh (vuông, chữ T, đuôi én) Bào đ-ợc dùng nhiều sản xuất đơn sửa chữa Câu hỏi nhà Nêu khái niệm gia công phay- bào, công việc thực máy phay bào? Vẽ hình phân tích chế độ cắt phay - bào Giải thích ký hiƯu P623; 612; B43; 7231? C«ng nghƯ gia c«ng khoan a Khái niệm gia công khoan Là ph-ơng pháp gia công lỗ hình trụ dụng cụ cắt mũi khoan đ-ợc thực chủ yếu máy khoan Ngoài khoan đ-ợc thực m¸y tiƯn, m¸y phay, m¸y doa b M¸y khoan * §éng häc khoan - Chun ®éng chÝnh (chun ®éng cắt): Chuyển động quay tròn mũi khoan - Chuyến động chạy dao (chuyển động b-ớc tiến): Chuyển động tịnh tiÕn cđa mịi khoan theo ph-¬ng däc trơc - Chun ®éng phơ: tiÕn vµ rót mịi khoan * Ký hiƯu - Theo tiêu chuẩn Việt Nam: + Chữ máy khoan + Chữ số kiểu máy, mức độ vạn năng, kích th-ớc máy + Các chữ mức độ cải tiÕn cđa m¸y VÝ dơ: K135 víi ý nghÜa: K - máy Khoan; số - kiểu máy khoan đứng ; sè 35 - ®-êng kÝnh lín nhÊt cđa mịi khoan 35mm - Theo tiêu chuẩn Nga: + Chữ số máy khoan + Chữ số kiểu máy, mức độ vạn năng, kích th-ớc bảnNhững chữ mức độ cải tiến Ví dơ: 2A135 víi ý nghÜa: sè - m¸y khoan; A - máy đ-ợc cải tiến từ máy 135; số - máy khoan đứng trục; 35 - ®-êng kÝnh lín nhÊt cđa mịi khoan lµ 35mm * Các loại máy khoan - Máy khoan bàn: khoan đ-ờng kính lỗ nhỏ 10mm loại máy nhỏ, hình dáng đơn giản th-ờng đặt bàn nguội - Máy khoan đứng (1) : khoan đ-ờng kính lỗ 50mm chi tiết có đ-ờng kính trung bình, tr-ớc khoan phải lấy dấu tr-ớc - Máy khoan cần (5): khoan đ-ờng kính lỗ lớn, chi tiết lớn khó dịch chuyển khoan Đầu máy khoan cã thĨ di chun xung quanh trơ m¸y (khoan c¸c lỗ khác chi tiết bán kính hình vành khăn) Ngoài có số máy khoan khác: - Máy khoan ngang (8): Khoan lỗ tâm, lỗ sâu - Máy khoan nửa tự động trục chÝnh(2) - M¸y khoan nhiỊu trơc chÝnh (3) - C¸c máy chuyên môn hóa khác (9) C Chế độ cắt khoan * Tốc độ cắt: V (m/ph) Là tốc độ vòng t-ơng ứng với đ-ờng kính lớn mũi khoan V= D.n 1000 (m/ph) Trong đó: D đ-ờng kính mũi khoan n số vòng quay mũi phút (v/ph) * Chiều sâu cắt: t (mm) - Khi khoan phôi đặc: - Khi khoan rộng lỗ: t= t = D (D - d) (mm) khoan (mm) (mm) Trong đó: d đ-ờng kính lỗ tr-ớc khoan rộng (mm) * L-ợng chạy dao: S (mm/vòng) Là l-ợng dịch chuyển mũi khoan theo chiều trục sau vòng quay d Các công việc thực máy khoan Trên máy khoan thực khoan đ-ợc lỗ ch-a có sẵn lỗ có sẵn với độ xác, độ bóng thấp Ngoài máy khoan mở rộng lỗ dao khoét, gia công lỗ xác dao doa, gia công ren lỗ ta rô, gia công ren bàn ren Công nghệ gia công mài a Khái niệm gia công mài Là ph-ơng pháp gia công dùng dụng cụ cắt đá mài cắt gọt tốc độ cao Gia công tinh với l-ợng d- nhỏ làm tăng độ bóng, độ xác Cũng để gia công thô nh- mài ba via, cắt bề mặt cứng b Máy mài * Động học mài - Chuyển động chính: Chuyển động quay trục có lắp đá mài - Chuyển động chạy dao: Chuyển động tịnh tiến bàn máy gá chi tiết Đối với máy mài tròn có chuyển động chạy dao vòng chi tiết - Chuyển động phụ: Chuyển động tiến vào vị trí cắt rút khỏi vị trí cắt chi tiÕt * Ký hiƯu: - Theo tiªu chn ViƯt Nam: + Chữ máy mài + Chữ số kiểu máy, mức độ vạn năng, đặc tÝnh kü tht cđa m¸y VÝ dơ: M1.3 víi ý nghĩa M - máy mài; số - kiểu máy mài tròn ; số đặc tính kỹ thuật máy * Các loại máy mài - Máy mài tròn (1) - Máy mài sắc (6) - Máy mài (lỗ) (2) - Máy mài (7) - Máy mài thô (3) - Máy mài nghiền đánh bóng (8) - Máy mài chuyên dùng (4) - Các máy chuyên môn hóa khác (9) c Chế độ cắt mµi V d Sd Vd S Vc n Sn V c V c V d Vd Vd Sn Vc Vc Vd Sn Vd Sd Vd Vc Vc * Tèc ®é cắt: V (m/s) Là tốc độ quay đá mài đơn vị thời gian V= D.n 1000 x 60 (m/s) Trong đó: D đ-ờng kính đá mài (mm) n số vòng quay đá mài phút (v/ph) * L-ợng chạy dao: S - L-ợng chạy dao dọc: Sd (mm/ vg) Thực bàn máy mang phôi chuyển động, mài hết chiều dài chi tiết - L-ợng chạy dao ngang Sn (mm/ ht kÐp) - Ch¹y dao h-íng kÝnh Sk: Do ụ mang đá mài thực để mài hết chiều rộng chi tiết mài phẳng mài hết chiều sâu chi tiết mài tròn - L-ợng chạy dao vòng Sv (m/ph) Do ụ mang đá mài thực để mài hết chu vi mặt trụ mài tròn * Chiều sây cắt: t (mm) Là khoảng cách bề mặt tr-ớc sau mài, tính cho lần ăn dao d Các ph-ơng pháp mài Khi mài tròn có ph-ơng pháp mài bản: * Mài chạy dao dọc (chạy dao h-ớng kính gián đoạn) Đá V2 Vật Sn Sd V1 Chuyển dộng chạy dao h-ớng kính thực cuối hành trình sang trái sang phải, sau hành trình kép bàn máy mang chi tiết * Mài chạy dao ngang (chạy dao h-ớng kính) Sd Sk Đá V Vật V Dùng để mài tròn chi tiết có chiều dài ngắn chiều rộng đá mài Ví dụ: Mài bậc trục bậc, cổ trục ổ bi e Các công việc thực máy mài Mài công nghệ gia công chủ yếu gia công tinh bề mặt chi tiết với l-ợng dnhỏ, gia công thô, cắt rÃnh, cắt đứt, sửa ba via, làm cã thĨ g ia c«ng vËt liƯu cøng mà ph-ơng pháp khác không thực đ-ợc Các bề mặt gia công chủ yếu trụ, côn, lỗ, rÃnh, góc, mặt phẳng, định hình Tùy theo tính chất nguyên công mài có độ xác, độ bóng khác Mài thô: Độ xác cấp 4, độ bóng cấp Mài tinh: Độ xác cấp - , độ bóng cấp - Mài tinh mỏng: Độ xác cấp 1, độ bóng cấp 10 - 14 Câu hỏi nhà Nêu khái niệm gia công khoan - mài, công việc thực máy khoan mài? Vẽ hình phân tích chế độ cắt khoan - mài Giải thích ký hiÖu K265; 2135; M63? ... cầu tay nghề thợ cao → Áp dụng: sản xuất đơn chiếc, loạt nhỏ b Làm khuôn máy - Làm khuôn máy ép - - - - - - - dằn - - - - - - - vừa dằn, vừa ép - - - - - - - phun cát + Ưu điểm: Năng suất cao, chất... tương tự thiết kế mẫu Phƣơng pháp làm khuôn a Làm khuôn tay - Làm khuôn hịm khn - - - - - hịm khn - - - - - xưởng Ngồi cịn có phương pháp: - Làm khn dưỡng gạt; - - - - - khơng hịm; - - - - -. .. nhu cầu công nghệ kim loại học tập cho sinh viên tạo điều kiện thuận lợi cho giáo viên giảng dạy Tổ môn Lý thuyết đà biên soạn giáo trình Công nghệ kim loại Giáo trình Công nghệ kim loại ? ?-? ??c biên