1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

BÁO CÁO THÍ NGHIỆM CÁC QUÁ TRÌNH CHẾ TẠO

62 48 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Định dạng
Số trang 62
Dung lượng 20,27 MB

Nội dung

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ BÁO CÁO THÍ NGHIỆM CÁC QUÁ TRÌNH CHẾ TẠO DANH SÁCH SINH VIÊN: TÊN MSSV MỤC LỤC CÁC QUÁ TRÌNH CHẾ TẠO 1 I. TIỆN 5 1. Nguyên lý hoạt động 5 2. Khả năng công nghệ 5 3. Dao 8 4. Máy 11 5. Đồ gá 12 II. PHAY 13 1. Nguyên lý hoạt động 13 2. Khả năng công nghệ 14 3. Dao 16 4. Máy 19 5. Đồ gá 22 III. BÀO XỌC 23 1. Nguyên lý hoạt động 23 2. Khả năng công nghệ 23 3. Dao 24 4. Máy 26 5. Đồ gá 29 IV. MÀI 30 1. Nguyên lý hoạt động 30 2. Khả năng công nghệ 1 3. Dụng cụ gia công 2 4. Máy 3 5. Đồ gá 6 V. KHOAN 7 1. Nguyên lý hoạt động 7 2. Khả năng công nghệ 8 3. Dao 8 4. Máy 10 5. Đồ gá 13 VI. CẮT LAZER 16 1. Nguyên lý hoạt động 16 2. Khả năng công nghệ 17 3. Máy 18 VII. CẮT DÂY (WIRE EDM) 19 1. Nguyên lý hoạt động 19 2. Khả năng công nghệ 20 3. Máy 21 4. Vật liệu điện cực 22 5. Dung dịch điện môi 23 VIII. QUY TRÌNH GIA CÔNG CHI TIẾT TỰ CHỌN 24   I. TIỆN 1. Nguyên lý hoạt động Vật gia công được lắp trên mâm cặp có chuyển động quay tròn, dao được gá trên bàn dao có chuyển động tịnh tiến dọc và tịnh tiến ngay nhằm thực hiện quá trình cắt gọt. Để gia công được một bề mặt của chi tiết nào đó trên máy tiện có hình dáng khác nhau như: mặt trụ, mặt côn, mặt định hình,… chúng ta phải truyền cho cơ cấu các chuyển động tương đối. Các chuyển động tương đối này phụ thuộc vào hình dáng bề mặt gia công, hình dáng dụng cụ cắt,… và theo một quy luật gia công nhất định: Chuyển động chính: là chuyển động tạo ra tốc độ cắt chính đó là chuyển động quay của phôi. Chuyển động chạy dao: là chuyển động tạo ra năng suất gia công và độ bóng bề mặt gia công (là chuyển động tịnh tiến của dao cắt) Chuyển động chạy dao dọc: là chuyển động tịnh tiến có phương song song với đường tâm của máy do bàn xe dao thực hiện. Chuyển động chạy dao ngang: là chuyển động tịnh tiến có phương vuông góc với đường tâm của máy do bàn xe dao thực hiện. Chuyển động chạy dao nghiêng: là chuyển động chạy dao mà hướng dịch chuyển của dao tạo thành một góc so với đường tâm của máy ( đây là trường hợp gia công mặt côn). Chuyển động chạy dao theo đường cong: đây là trường hợp dùng để gia công các mặt định hình. 2. Khả năng công nghệ Tiện trụ (tiện tròn): Hình 1.1 Tiện ngoài và tiện trong Tiện vát mặt, tiện thỏa mặt: Hình 1.2 Tiện vát mặt, tiện thỏa mặt: Tiện ren: Với một dụng cụ định hình tạo ra bề mặt hình dáng ren Hình 1.3. Tiện ren ngoài và ren trong hoặc tiện ren bằng lược ren (dụng cụ nhiều lưỡi cắt): Hình 1.4 Tiện ren bằng lược ren Tiện chích rãnh: Hình 1.5 Tiện chích rãnh Tiện cắt đứt: Hình 1.6 Tiện cắt đứt Khoan lỗ: Hình 1.7 Khoan lỗ trên máy tiện Khoét lỗ Hình 1.7 Khoét lỗ trên máy tiện Ngoài những khả năng trên máy tiên vạn năng còn có những chức năng sau: Gia công được bề măt côn bằng cách : đánh lệch ụ động, đánh lệch bàn dao trên, sử dụng thước chép hình cơ khí hoặc thủy lực ,sử dụng dao tiện định hình, kết hợp dich chuyển Sd và Sn... Sử dụng để đánh bóng Có thể gia công được các bề mặt không tròn xoay ,bề mặt lệch tâm khi sử dung thêm đồ gá Có thể gia công rãnh then khi sử dụng thêm đồ gá. Một số máy tiện vạn năng như 1K62 có thể gia công được ren mặt đầu. Sử dụng để doa lỗ. 3. Dao Vật liệu phần cắt của dao tiện : Phải có độ cứng cao, tuổi bền nhiệt cao (giữ được độ cứng khi bị nung nóng), độ chống mòn vao và độ dai cao (có khả năng chống va đập). Ta thường dùng các lọai vật liệu như thép gió – tuổi bền nhiệt của thép gió có thể đạt tới 6500C và hợp kim cứng được chế tạo thành từng mảnh có kích thước khác nhau, tuổi bền nhiệt của hợp kim cứng có thể đạt tới 10000 C. Dao tiện gồm có thân (cán dao) và đầu dao (phần làm việc), cán dao dùng để kẹp trên ổ dao, đầu dao gồm có các yếu tố sau : Mặt trước: là mặt có tác dụng để thoát phôi. Mặt sau : (gồm có mặt sau chính và mặt sau phụ) là mặt đối diện với chi tiết cần gia công. Lưỡi cắt gọt : gồm có lưỡi cắt chính (là giao tuyến giữa mặt sau chính và mặt trước của dao) và lưỡi cắt phụ (là giao tuyến giữa mặt sau phụ và mặt trước). Mũi dao : là chỗ tiếp giáp giữa lưỡi cắt chính và lưỡi cắt phụ. Hình 1.8. Dao tiện Các góc độ của dao: Góc sau α : là góc tạo bởi mặt phẳng cắt gọt và mặt sau chính của dao trong tiết diện chính, góc sau thường được chọn trong khoảng α = 40 ÷ 120, thép gió ta chọn α=60 ÷ 120 ; dao hợp kim cứng chọn α = 40 ÷ 120 góc sau của dao có tác dụng giảm ma sát giữa mặt sau với bề mặt đang gia công. Khi chọn góc sau cần phải chú ý tới điều kiện tản nhiệt, độ bền của mũi dao và giảm sự ma sát với bề mặt gia công. Khi gia công vật liệu dẻo cần chọn góc sau lớn. Khi gia công vật liệu giòn chọn góc sau nhỏ tăng độ bền của dao và tăng khả năng dẫn nhiệt. Góc sắc β : là góc tạo bởi giữa mặt trước và mặt sau chính của dao Khi cắt vật liệu mềm góc sắc được chọn trong khỏang β = 400 ÷ 500 Khi cắt vật liệu dẻo góc sắc được chọn trong khỏang β = 550 ÷ 750 Khi cắt vật liệu giòn góc sắc được chọn trong khỏang β = 750 ÷ 850 Góc trước γ : là góc tạo bởi mặt trước của dao và mặt phẳng đáy thường chọn trong khỏang γ = 50 ÷ 400 Góc cắt δ : là góc tạo bởi giữa mặt trước và mặt phẳng cắt gọt. β = 900 α – γ δ = 900 γ HÌnh 1.9.Các góc độ của dao tiện Ngoài ra còn có các góc theo hình chiếu bằng : Góc nghiêng chính φ : là góc giữa hình chiếu của lưỡi cắt chính trên mặt đáy của dao. Góc nghiêng phụ φ1 : là góc giữa hình chiếu của lưỡi cắt phụ trên mặt đáy của dao và theo chiều ngược với phương chạy dao. Các góc độ dao phụ thuộc vào vật liệu gia công. Tùy thuộc vào hướng chạy dao ta phân biệt : Dao tiện phải : chạy dao từ phải sang trái. Dao tiện trái : chạy dao từ trái sang phải. Phân loại theo chức năng: Dao tiện trụ ngoài (lắp mảnh dao, mảnh hợp kim) Dao tiện trong (lắp mảnh hợp kim) hay dao tiện lỗ (lắp mảnh dao, mảnh hợp kim) Dao tiện ren trong, Dao tiện ren ngoài (lắp mảnh dao, mảnh hợp kim) Dao tiện cắt đứt (lắp mảnh hợp kim), dao tiện rãnh (lắp mảnh dao hợp kim). 4. Máy Hình 1.10 Máy tiện vạn năng Máy tiện vạn năng: Dùng gia công : mặt trụ ngoài, mặt trụ trong, côn trong , côn ngoài, ren vít trong , ren vít ngoài, tiện chép hình … Máy Tiện ren vít vạn năng có nhiều cỡ: cỡ trung và cỡ nhỏ, cỡ để bàn và cỡ nặng. Máy tiện cụt: Dùng gia công chi tiết có đường kính lớn : puli, vô lăng, bánh răng, tấm đệm.v.v… Không có ụ động. Mâm cặp có đường kính rất lớn. Số cấp tốc độ ít, số vòng quay thấp. Máy tiện đứng: Gia công chi tiết có đường kính lớn Φ ≥ 300 mm Nặng, hình dáng phức tạp. Bàn gá chi tiết nằm ngang quay theo trục thẳng đứng. Máy tiện tự động: Dùng gia công hàng loạt và hàng khối. Máy tiện tự động không chỉ thực hiện tự động toàn bộ chu trình chuyển động của dụng cụ cắt để tạo ra sản phẩm hoàn chỉnh, mà còn tự động thực hịên việc kẹp chặt và tháo chi tiết gia công. 5. Đồ gá Mâm cặp: Dùng để định vị và kẹp chặt các chi tiết có hình dạng khác nhau chủ yếu dạng trụ tròn và đối xứng, được lắp ở đầu trục chính. Có 2 loại chính : Mâm cặp không tự định tâm (mâm cặp 4 chấu) và mâm cặp tự định tâm(mâm cặp 3 chấu). Ngoài ra còn có: mâm cặp hoa, mâm cặp hơi ép, mâm cặp tự động, các loại mâm cặp đặc biệt,.. Hình 1.11. Mâm cặp 3 chấu Mũi chống tâm: Mũi chống tâm dùng để gá đỡ các chi tiết dạng trục dài trong quá trình gia công. Mũi chống tâm có các loại: mũi chống tâm quay, mũi chống tâm cố định. Giá đỡ (luylét): Dùng để đỡ những chi tiết gia công kém cứng vững thường có tỷ số chiều dài và đường kính lớn hơn hoặc bằng 12, và đỡ những chi tiết đặc biệt nặng. Có hai loại: + Giá đỡ cố định: bắt chặt xuống bang máy. + Giá đỡ di động: bắt chặt trên bàn xe dao dọc. Hình 1.12 Giá đỡ trên máy tiện II. PHAY 1. Nguyên lý hoạt động Phay là một phương pháp gia công cắt gọt có phoi. Phay gồm 2 chuyển động tạo hình: +Chuyển động tạo hình thứ nhất (chính): dao phay quay tròn +Chuyển động tạo hình thứ hai (chạy dao): chuyển động tịnh tiến theo các phương dọc, phương ngang, phương đứng để thực hiện việc cắt gọt kim loại. 2. Khả năng công nghệ Gia công phay mặt phẳng, mặt bậc Hình 2.1. Phay bậc Phay rãnh hoặc cắt đứt Hình 2.2 Phay cắt đứt Phay rãnh chữ T Hình 2.2 Phay rãnh chữ T Gia công mặt góc lõm Gia công mặt góc lồi Gia công rãnh then Hình 2.3.Phay rãnh then Phay rãnh răng bánh răng: bánh răng trụ thẳng, bánh răng trụ nghiêng xoắn, bánh răng côn, trục vít. Hình 2.4 Phay lăn răng 3. Dao Cấu tạo dao phay: Hình 2.5 Thông số của dao phay Mặt trước lưỡi cắt (1): là bề mặt phoi thoát ra. Mặt sau lưỡi cắt (4): là bề mặt hướng vào bề mặt đã gia công trong quá trình gia công. Lưng của lưỡi cắt (5): là bề mặt tiếp giáp giữa mặt trước và mặt sau của lưỡi cắt cạnh đó. Mặt phẳng đầu là mặt phẳng vuông góc với dao phay. Mặt phẳng tâm là mặt phẳng đi qua trục của dao và một điểm quan sát trên lưỡi cắt của nó. Lưỡi cắt (2) là đường giao tuyến của mặt trước và mặt sau ( đối với dao phay mặt đầu: lưỡi cắt chính nghiêng một góc so với trục của dao phay, lưỡi cắt phụ nằm ở mặt đầu dao phay). Bề rộng mặt sau của lưỡi cắt (3) là khoảng cách giữa lưỡi cắt và đường giao của mặt sau với lưng của lưỡi cắt. Bước vòng của lưỡi cắt là khoảng cách giữa những điểm tương ứng trên lưỡi cắt của hai lưỡi cắt liền nhau được đo trên cung tròn với tâm nằm trên trục dao. Lượng hớt lưng: là khoảng cách hạ thấp của đường cong hớt lưng giữa hai lưỡi cắt kề nhau. Góc trước : là góc giữa mặt trước và mặt phẳng tâm đi qua lưỡi cắt chính. Góc sau : là góc giữa mặt phẳng tiếp tuyến với dao ở lưỡi cắt chính và mặt phẳng tạo nên bề rộng mặt sau của lưỡi cắt. Góc cắt : là góc giữa mặt trước và mặt sau chính của dao. Có hai dạng lưỡi cắt: Dao trái: khi nhìn vào mặt dao sẽ thấy dao xoay theo chiều kim đồng hồ. Dao phải: khi nhìn vào mặt dao sẽ thấy dao xoay ngược chiều kim đồng hồ. Hình 2.6 Dao trái và dao phải Theo đặc điểm công nghệ: Dao phay mặt phẳng. Dao phay rãnh và bậc. Dao phay bề mặt định hình. Dao phay bánh răng và ren. Dao phay tạo lỗ. Dao phay rãnh chữ T. Dao phay cắt vật liệu. Hình 2.7 .Dao phay mặt đầu HÌnh 2.8 Dao pahy rãnh đuôi én Hình 2.9. Dao phay ngón Hình 2.10. Một số dạng dao phay khác 4. Máy Phân loại theo trục chính của máy phay thì có hai loại: Máy phay đứng: là loại máy phay có trục chính vuông góc với bàn máy Hình 2.11 Máy phay đứng Hình 2.12 Cấu tạo máy phay đứng Máy phay nằm ngang: là loại máy phay có trục chính song song với bàn máy Hình 2.13 Máy phay ngang Hình 2.14 Cấu tạo máy phay ngang Phân loại theo cấu tạo bàn máy của máy phay thì có các loại sau Máy phay công xôn: là loại máy phay có kết cấu bàn máy dọc di chuyển theo đứng trên bàn máy ngang và bàn máy ngang được nâng đỡ bởi bệ công xôn. Bệ công xôn được di chuyển theo chiều đứng trên thân máy bằng tay hay bằng động cơ điện . Máy phay thân cố định: là loại máy phay có kết cấu bàn máy cố định, có nghĩa là bàn máy chỉ di chuyển theo chiều dọc và chiều ngang còn chiều đứng thì đầu dao di chuyển. Máy phay thân ngang: là loại máy phay có thân ngang phía trên thân máy Máy phay gường: là loại máy phay thân cố định loại lớn có các cổng trục ngang mang nhiều đầu dao. Hình 2.15 Máy phay giường Máy phay đặt biệt: là loại máy phay có kết cấu tương đối đặc biệt, ví dụ như bàn quay. Phân loại theo hệ điều khiển thì có các loại sau: Máy phay truyền thống. Máy phay CNC (computer numerical control). 5. Đồ gá Thông thường ít khi người ta gá chi tiết trực tiếp trên bàn phay mà phải gá qua các đồ gá vì những loại đồ gá này được chế tạo rất chính xác về độ đông tâm, độ vuông góc, độ song song, ví dụ: Khối V: để gá chi tiết có dạng trụ, cầu. Êtô: để gá chi tiết có dạng khối chữ nhật, vuông. Mâm chia độ xoay tròn 3600: gá chi tiết gia công những rãnh cung tròn và chia độ. Trục gá chi tiết dùng để gá chi tiết có lỗ phôi hoặc chi tiết bánh răng. III. BÀO XỌC 1. Nguyên lý hoạt động Bào là quá trình gia công cắt gọt kim loại trong đó dao chuyển động tịnh tiến khứ hồi để tạo ra tốc độ cắt, còn chi tiết thực hiện chuyển động tịnh tiến ngang hoặc đứng để thực hiện việc cắt gọt. Do hiện tượng dao bắt đầu cắt vào chi tiết sinh ra va đập và luôn có sự đổi chiều chuyển động của dao trong hai giai đoạn đầu và cuối hành trình nên sinh ra rung động làm cho bề mặt của chi tiết kém chính xác. Xét về mặt công nghệ , chuyển động tạo hình có hai dạng căn bản: Chuyển động chính : Chuyển động tạo ra vận tốc cắt để thể hiện qúa trình căt gọt. Chuyển động chính có thể là chuyển động vòng hay chuyển động thẳng. Chuyển động chạy dao: chuyển động dảm bảo qúa trình cắt được thực hiện liên tục. Hai chuyển động chính và chuyển động chạy dao còn được gọi là chuyển động cơ bản của máy. Ngoài ra trên máy cắt kim loại còn có các chuyển động phụ, không tham gia vào qúa trình cắt gọt như chuyển động phân độ, chuyển động tiến dao, lùi dao... Chuyển động tạo hình trên máy bào và xọc : Chuyển động chính: chuyển động tịnh tiến thẳng đi và về của dao ( máy bào ần máy xọc ) hoặc của phôi ( máy bào giường ) . Chuyển động chạy dao : Chuyển động thẳng không liên tục do phôi thực hiện ( máy bào cần máy xọc ) hoặc do dao thực hiện ( máy bào giường ). Riêng trên máy bào cần chuyển động chạy dao còn có thể được thực hiện do dao chuyển động thẳng, có tính cách gián đoạn nhờ phần dẫn trượt ( mộng trượt ) được chế tạo trên ổ gá dao. 2. Khả năng công nghệ Máy bào có khả năng gia công các mặt ngang , đứng , nghiêng, mặt phẳng có bậc. Ngoài ra máy còn có thể gia công cắt đứt, cắt những rãnh thẳng có nhiều hình dạng khác nhau như rãnh đuôi én ( mộng trượt đuôi én ) rãnh chữ T. Trong vài trường hợp đặc biệt bào có thể gia công những rãnh định hình, gia công một số bánh răng thẳng với môđun răng tương đối lớn với yêu cầu độ chính xác prôfin răng không cao, gia công các trục then hoa ( then hoa thẳng ) v..v… Máy xọc có khả năng gia công các mặt phẳng, mặt định hình như các dạng chày cối của khuôn dập. Xọc các rãnh then trong lỗ bạc, bánh răng, xọc rãnh xiên cho các miếng chêm, xọc các mặt trong có đáy và không đáy. Ngoài ra còn xọc các mặt định hình khác theo nhu cầu và chi tiết gia công... Hình 3.1 Một số biên dạng bào và xọc thực hiện được Phương pháp bào có thể gia công thô, gia công tinh và gia công tinh mỏng. Với dao bào tinh rộng bản có thể gia công lần cuối đạt độ chính xác và độ nhẵn bóng cao. Chất lượng gia công của phương pháp bào đạt được trong bảng sau: Bảng 1. Chất lượng gia công của bào 3. Dao Như các loại dao khác vật liệu làm dao bào và dao xọc phải đảm bảo các yêu cầu cơ bản về độ cứng, độ bền cơ học tính chịu nhiệt tính chịu mài mòn tính công nghệ. Ngoài các yêu cầu cơ bản trên vật liệu làm dao còn phải có một số tính năng khác như độ dẫn nhiệt cao có sức chống va đập, giá thành hạ. Hai loại vật liệu làm dao thường được sử dụng nhất là thép gió và hợp kim cứng. Có nhiều phương pháp để phân loại dao bào: Theo cấu tạo giữa đầu dao và thân dao: +Dao liền khối khi đầu dao (phần tham gia cắt gọt) và thân dao (phần lắp trên ổ gá dao) được chế tạo cùng một loại vật liệu. +Để hạ giá thành người ta thường chế tạo vật liệu phần đầu dao khác với vật liệu phần thân dao : dao chắp. Hình 3.2 Dao liền khối và dao chắp Trong quá trình cắt do tác dụng của lực cắt thân dao thẳng có thể bị biến dạng và bị uốn. Kết quả là bề mặt đang gia công bị cắt lẹm làm hụt kích thước của chi tiết gia công. Để tránh hiện tượng trên người ta dùng dao bào có thân dài được uốn cong ở vị trí gần đầu dao. Với dao có thân cong khi dao bị uốn do lực cắt bề mặt của chi tiết sẽ không bị cắt lẹm. Hình 3.3 Dao thường và dao thân cong Theo vị trí của cạnh cắt chính: +Dựa theo vị trí của cạnh cắt chính đối với thân dao người ta phân biệt dao bào trái và dao bào phải. +Dựa vào dao phải hay dao trái hướng tiến của phôi sẽ được chọn thích hợp. Hình 3.4 Dao bào trái và dao bào phải Theo công dụng: Tùy vào tính chất gia công người ta phân loại dao bào: + Dao bào thô (bào phá) + Dao bào tinh + Dao bào bậc + Dao bào góc (mộng đuôi én). + Dao bào rãnh và cắt đứt + Dao bào rãnh T +Dao bào định hình Hình 3.5. Một số dạng dao định hình 4. Máy Phân loại máy bào Máy bào cần (máy bào ngang): là loại máy bào thông dụng nhất dùng để gia công những chi tiết có kích thước không quá lớn. Loại máy này thướng được dùng trong các xưởng cơ khí chế tạo hoặc xưởng sửa chữa. Hình 3.6.a. Máy bào cần Máy bào cần có chuyển động chính là chuyển động thẳng đi về do dao bào thực hiện , chuyển động chạy dao là chuyển động không liên tục do phôi thực hiện. Hình 3.6.b. Máy bào ngang Máy bào giường (máy bào dọc): là loại máy bào dùng để gia công những chi tiết lớn và nặng như đế máy, thân máy, băng máy tiện v..v… Máy bào giường thường được sử dụng trong các xí nghiệp cơ khí chế tạo máy lớn và nặng. Hình 3.7.a. Máy bào giường. Máy bào giường có chuyển động chính là chuyển động thẳng đi về do dao bào thực hiện , chuyển động chạy dao do dao thược hiện. Hình 3.7.b Máy bào giường Máy xọc ( máy bào đứng ): là loại máy dùng để gia công các mặt phẳng , mặt định hình các rãnh trong và ngoài, các rãnh then, then hoa ( trong lỗ ) v..v… Máy xọc có chuyển động chính là chuyển động thẳng đi về của dao xọc theo phương thẳng đứng, chuyển động chạy dao là chuyển động không liên tục do phôi thực hiện. Hình 3.7.c. Máy xọc 5. Đồ gá Êtô: Êtô là dụng cụ gá kẹp thông dụng nhất, nó dùng để gá đặt và kẹp chặt nhiều dạng chi tiết khác nhau khi gia công trên máy bào. Hình 3.8 Các dạng ê tô dùng trong gia công bào Vấu kẹp, vít kẹp: Dụng cụ dùng để kẹp chặt chi tiết khi gá trực tiếp trên bàn máy khi gia công. Hình 3.9 Các kiểu kẹp thường dùng. Dụng cụ gá chuyên dùng gồm: các dụng cụ dùng để gá kẹp các chi tiết có hình dáng đặc biệt như: Khối ke, ê tô chuyên dùng, . . Hình 3.10 Các dạng khối ke IV. MÀI 1. Nguyên lý hoạt động Mài là quá trình gia công cắt gọt bởi vô số các lưỡi cắt với hình dạng hình học không xác định của các hạt mài tự nhiên hoặc nhân tạo. Quá trình mài tạo ra rất nhiều phoi vụn do sự ma sát cắt gọt và cạo miết của hạt mài vào chi tiết gia công. Phương pháp mài đã có từ lâu nhưng phải đến thế kỷ thứ 19 thì mới phát triển mạnh mẻ. Tỷ lệ số máy mài trong tổng số máy cắt kim loại chiếm khoảng 30 %, tuy nhiên trong một số ngành đặc biệt như chế tạo ổ lăn thì số mày mài chiếm đến 60 %. Máy mài dụng cụ 2. Khả năng công nghệ Hiện nay, mài không những chỉ được sử dụng để gia công tinh mà còn dùng ở các nguyên công gia công thô khi cần có năng suất và hiệu quả kinh tế cao. Người ta đã dùng phương pháp mài thô để gia công những chi tiết nặng đến 125 tấn, lượng dư khoảng 6 mm trên máy mài cở lớn công suất đến 250 KW, mỗi giờ có thể cắt được 250360 kg kim loại (nhờ có vận tốc cắt cao). Khi gia công tinh bằng phương pháp mài, chi tiết có thể đạt Ra =1,25 0,63 m, độ chính xác kích thước đạt được đến 0,002  0,003 mm. Các dạng gia công mài: Mài tròn ngoài, trong Mài phẳng Mài dây Mài vô tâm Mài khôn Mài siêu tinh Đánh bóng Nguyên lý gia công 3. Dụng cụ gia công Đá mài là một công cụ quan trọng trong ngành cơ khí trong việc cắt, gọt, mài, định hình, làm nhẵn bề mặt kim loại. kim loại. Ngày nay, đá mài hiện diện trong hầu khắp các nhà xưởng. Chúng được dùng từ việc cắt sắt thép tới các khối bê tông, từ mài mũi khoan tới dao tiện, từ làm sạch rỉ tới xử lý bề mặt để sơn, mạ. Ngay cả những ngành cơ khí chính xác như chế tạo động cơ ôtô cũng như công nghiệp máy bay cũng không thể thiếu được đá mài. Đá mài có nhiều hình dạng khác nhau, song đá mài dạng bánh xe là loại thông dụng hơn cả ( nên nhiều khi nói đến đá mài, ta hiểu đó là dạng bánh xe). Chúng được cấu tạo từ các hạt mài và chất kết dính, ép thành dạng bánh xe và tự mòn đi trong quá trình sử dụng. Nói chung, đá mài dạng bánh xe được sử dụng để mài mòn, cắt và làm các thao tác khác trong gia công cơ khí. Dạng đá mài đầu tiên có lẽ là dạng cát thạch anh được kết dính bởi các chất keo tự nhiên. Chúng được dùng để mài rìu từ nhiều thế kỷ trước. Hình 4.1 Đá mài 4. Máy Máy nghiền đai Thường được sử dụng làm phương pháp gia công để xử lý kim loại và các vật liệu khác, với sự trợ giúp của chất mài mòn. Tương tự như một máy rải đai (mà bản thân nó thường được sử dụng cho gỗ, nhưng đôi khi cho kim loại). Mài bằng là một quá trình linh hoạt phù hợp với tất cả các công việc, bao gồm từ hoàn thiện, đánh bóng và loại bỏ các thành phần thừa. Máy cưa bàn Thường có hai bánh mài có kích cỡ hạt khác nhau được đặc ở hai đầu của máy. Được dùng để gia công thô và hoàn thiện. Máy được gắn cố định vào mặt sàn hoặc một mặt phẳng. Nó sử dụng như công cụ dạng cắt để thực hiện sửa chữa gia công. Máy cưa bàn được vận hành bằng tay. Máy mài trụ (xylanh) Bao gồm cả hai loại gia công tại tâm và gia công lệch tâm. Máy mài trụ có thể có nhiều bánh xe nghiền. Các phôi được luân chuyển và cho di chuyển qua bánh xe để tạo thành một xi lanh. Nó được sử dụng để làm cho chính xác thanh, ống, vành xe, bushings, và nhiều bộ phận khác. Hình 4.2. Máy mài trụ Máy mài mặt phẳng Có đầu giảm xuống thành một phôi, được di chuyển qua lại phía dưới bánh mài nghiền trên bàn mài, và thường có một nam châm vĩnh cửu để có thể điều khiển được (magnetic chuck), nó được sử dụng với các vật liệu có tính từ (đặc biệt là sắt). Các máy mài mặt phẳng phổ biến nhất có một mài nghiền quay trên một trục ngang cắt xung quanh phạm vi của bánh mài. Máy mài bề mặt quay, thường được gọi là máy mài theo phong cách Blanchard, có đầu mài quay bánh mài trên trục thẳng đứng cắt trên mặt cuối của bánh mài, trong khi một bảng xoay vật phẩm theo hướng ngược lại bên dưới. Hình 4.3 Máy mài mặp phẳng Loại máy này loại bỏ một lượng lớn vật liệu và nghiền các bề mặt bằng phẳng với các dấu vết mài xoắn ốc đã được định trước. Nó cũng có thể được sử dụng để tạo và làm sắc nét các bộ khuôn dập bằng kim loại, lưỡi cắt phẳng, các đế cố định hoặc các bề mặt phẳng và song song. Máy mài bề mặt có thể được vận hành thủ công bằng tay hoặc có các nút điều khiển trên máy (CNC). Máy xay Jig Như tên gọi của nó, có nhiều loại sử dụng khi gia công các dụng cụ, đồ đạc. Chức năng chính của nó là được sử dụng trong các lĩnh vực tạo lỗ mài cho khoan bushings. Nó cũng có thể được sử dụng để gia công hoàn thiện cho các bề mặt phức tạp sau quá trình mài nghiền. Máy mài bánh răng Thường được sử dụng như là quá trình gia công cuối cùng khi sản xuất một bánh răng có độ chính xác cao. Chức năng chính của các máy này là để loại bỏ vài phần nghìn còn sót lại của vật liệu bởi các phương pháp sản xuất khác (như cắt hoặc tiện). Hình 3.4 Máy mài bánh răng Máy mài nghiền Là một dụng cụ quay tay tốc độ cao với lưỡi mài đường kính nhỏ. Chúng thường được điều khiển bằng khí (sử dụng khí nén), nhưng có thể được điều khiển trực tiếp bằng một động cơ điện nhỏ hoặc thông qua một trục linh hoạt. Máy mài góc Một công cụ điện cầm tay, thường được sử dụng trong chế tạo và xây dựng. 5. Đồ gá Bàn nghiêng trên đồ gá máy mài với chất lượng và độ chính xác bề mặt cao, sử dụng dễ dàng nhờ cơ cấu điều chỉnh góc trơn tru thuận tiện. Bàn nam châm giúp giữ cố định chi tiết cần gia công. V. KHOAN 1. Nguyên lý hoạt động Khoan là phương pháp cơ bản để tạo lỗ từ phôi đặc, là nguyên công chuẩn bị cho cắt ren, tiện ren, tiện tinh,…Khoan có khả năng tạo lỗ có đường kính , phổ biến nhất là để gia công lỗ có đường kính .Đối với lỗ >20mm, tạo lỗ ban đầu bằng đúc hay gia công áp lực. Trong quá trình khoan dụng cụ khoan thường dẫn một chuyển động tròn, đồng thời bước dẫn tiến chuyển động theo chiều của trục quay. Nhờ lực của bước dẫn tiến dụng cụ cắt đi vào vật liệu khoan. Chuyển động cắt hình tròn tạo ra lực cắt . Tốc độ cắt được xác định tùy theo yêu cầu chất lượng gia công. Chuyển động quay tròn của dụng cụ cắt (hoặc của chi tiết – khoan trên máy tiện) tạo thành chuyển động cắt. Chuyển động tịnh tiến của dao (hoặc của chi tiết ) tạo thành chuyển động chạy dao. Ví dụ: Khoan bằng máy khoan: dao quay và tịnh tiến, chi tiết đứng yên Khoan trên máy tiện: chi tiết quay, mũi khoan tịnh tiến. Khoan trên máy phay vạn năng: mũi khoan phay, chi tiết tịnh tiến. 2. Khả năng công nghệ Công dụng chính của máy khaon bàn là khoan trên một số những nguyên vật liệu rán như sắt , thép, nhôm, đó là các tác dụng chính. Ngoài ra một vài model mẫu máy khoan bàn khác còn có khả năng taro hoặc cắt. Độ chính xác đạt được khi khoan thấp ( trừ mũi khoan nòng súng ), thưởng chỉ đạt cấp chính xác 1213, nhám bề mặt cấp 34. Vì vậy khoan chỉ dùng để gia công các lỗ yêu cầu độ chuẩn xác không cao như lỗ để bắt bu lông, lỗ để ta rô ren hoặc khoan chỉ là bước chuẩn bị cho các bước gia công tinh tiếp theo như khoét, doa, tiện lỗ …. Với các lỗ đúc dập sẵn, không nên dùng khoan để khoan rộng lỗ mà nên dùng các phương pháp khác như tiện lỗ, khoét… Vì mũi khoan kém cứng vững, khi khoan rộng lỗ mũi khoan dễ bị kẹt, bị gãy. 3. Dao Dụng cụ cắt khi khoan gọi là mũi khoan. Mũi khoan có nhiều loại. Khi khoan các lỗ có tỷ số ld < 5 người ta dùng kết cấu mũi khoan ruột gà. Hình 5.1. Mũi khoan ruột gà Khi khoan các lỗ có tỷ số ld > 5 thường dùng kết cấu mũi khoan sâu chuyên dùng, phổ biến nhất là mũi khoan nòng súng. Hình 5.2 Mũi khoan nòng súng Khi khoan các lỗ có đường kính lớn, để giảm lực cắt có thể khoan mở rộng lỗ nhiều lần bằng mũi khoan ruột gà hoặc dùng kết cấu mũi khoan vành. Tùy theo cách gá kẹp mũi khoan trên máy khoan mà mũi khoan có chuôi trụ hoặc chuôi côn. Mũi khoan chuôi trụ có chuôi hình trụ đường kính bằng với kích thước lỗ cần khoan, trên chuôi có ghi các thông số kỹ thuật của mũi khoan như đường kính mũi khoan, vật liệu làm mũi khoan, nhãn mác nhà chế tạo, Mũi khoan chuôi trụ được lắp trên máy thông qua một bộ phận kẹp gọi là cối kẹp mũi khoan. Hình 5.3 Mũi khoan chuôi trụ Mũi khoan chuôi côn có chuôi hình côn với góc côn được tiêu chuẩn hoá gọi là côn Morse, đoạn hình trụ ở giữa lưỡi cắt và chuôi có ghi các thông số của mũi khoan, mũi khoan có thể được lắp trực tiếp trên máy hoặc thông qua một hoặc nhiều chi tiết chuyển đổi gọi là áo côn Hình 5.4 Mũi khoan chuôi côn 4. Máy Khoan được thực hiện trên nhóm máy khoan (khoan bàn, khoan đứng, khoan cần) và trên các máy doa, máy tiện, máy phay…Ở sơ đồ máy khoan đứng, mũi khoan được lắp vào lỗ côn của trục chính (3), thông qua hộp số (4) được dẫn động bởi động cơ thực hiện chuyển động chính khi quay và chuyển động tiến dao lên xuống. Chi tiết gia công được gá đặt trên bàn 2 có thể điều chỉnh lên xuống nhờ thanh răng (8). Hình 5.5 Máy khoan đứng Ở sơ đồ máy khoan cần, mũi khoan được lắp vào lỗ côn của trục chính (13), được dẫn động bởi động cơ (10) qua hộp giảm tốc độ (11) thực hiện chuyển động cắt khi quay và chuyển động tiến dao qua hộp chạy dao (12). Đầu khoan có thể di trượt dọc theo sống trượt (14) của cần khoan và có thể lên xuống trên trụ đứng (2) nhờ vít me (8) được dẫn động bằng động cơ (6). Chi tiết được gá đặt trên bàn (3). Hình 5.6.a Máy khoan cần Hình 5.6.b Máy khoan cần Hình 5.6.c Máy khoan bàn 5. Đồ gá Đồ gá khoan xoay Hình 5.7 Đồ gá khoan xoay Phương pháp định vị: + Mặt trên của đĩa phân độ (3) (đỡ mặt đáy của chi tiết) là mặt định vị chính hạn chế ba bậc tự do (OZ; OY; OX). Mặt ngoài của trụ định vị (2) định vị mặt trụ trong của chi tiết gia công, mặt trụ trong của chi tiết là mặt định hướng hạn chế được hai bậc tự do (OY ;OX), chốt (5) hạn chế một bậc tự do OZ. Như vậy chi tiết được hạn chế 6 bậc tự do (định vị hoàn toàn). + OX,OY,OZ: tịnh tiến theo các trục OX,OY,OZ. + OX,OY,OZ: quay quanh các trục OX,OY,OZ. Đồ gá khoan có tấm dẫn tháo rời: Hình 5.8 Đồ gá khoan có tấm tháo rời Phương pháp định vị: + Mặt đầu của chi tiết là mặt định vị chính hạn chế ba bậc tự do (OZ;OX;OY). + Mặt trụ của bạc tâm là mặt định hướng khử hai bậc tự do (OY; OX). + Chốt (14) hạn chế một bậc tự do OZ. Đồ gá khoan có tấm dẫn treo: Đồ gá dùng để khoan một lỗ hướng kính trên trục có mặt đầu được gia công. Hình 5.9 Đồ gá khoan có tấm dẫn treo Phương pháp định vị: + Khối V dài dùng để đặt chi tiết, khử bốn bậc tự do (OZ; OX; OZ; OX). + Mặt đầu của trục tựa lên một điểm của chốt định vị hạn chế một bậc tự do OY. + Còn một bậc tự do OY đồ gá không cần hạn chế vì trên mặt trụ của chi tiết gia công khoan một lỗ bất kỳ nào đều được chỉ cần lỗ đó đối xứng qua tâm và cách mặt đầu một khoảng cách xác định. VI. CẮT LAZER 1. Nguyên lý hoạt động Một chùm tia năng lượng cao được sinh ra bởi máy phát laser sẽ được tập trung lên bề mặt chi tiết gia công nhờ hệ thống thấu kính. Chùm tia này đốt nóng vật liệu và tạo nên một vùng vật liệu nóng chảy cục bộ, thường có đường kính nhỏ hơn 0,5mm). Phần vật liệu nóng chảy bị đẩy ra khỏi vùng gia công bởi một dòng khí có áp lực cao, đồng trục với chùm tia laser. Đối với một số loại vật liệu thì dòng khí này làm tăng tốc quá trình cắt bởi tác động hóa học và lý học. Vùng vật liệu bị nóng chảy cục bộ được di chuyển dọc theo bề mặt chi tiết theo một quỹ đạo và sinh ra vết cắt. Chuyển động này được thực hiện bằng cách di chuyển chùm tia laser hội tụ nhờ hệ thống gương CNC hoặc chuyển động cơ khí tấm vật liệu theo hai phương XY trên bàn máy CNC. Cũng có máy thiết kế cả hai loại chuyển động này, khi đó chùm tia laser được di chuyển theo một phương và chi tiết gia công được di chuyển theo phương còn lại. Các hệ thống tự động hóa hoàn toàn cho phép cắt được các hình dáng 3D. Hình 6.1 Cấu tạo mũi cắt lazer 2. Khả năng công nghệ Gia công trên mọi vật liệu khác nhau, kim loại, phi kim, nhựa, đồng nhôm, inox, cắt giấy…. Khắc mã vạch, mã 2D, Logo, số lô, số seri, thông tin sản phẩm... Khắc chi tiết trên phụ tùng ô tô, xe máy, các sản phẩm cơ khí ... Khắc laser trên mặt cắt bộ phận kim loại Có khả năng làm việc trong không khí, chân không, chất lỏng, rắn… nhờ vậy mà có nhiều ứng dụng đặc biệt không loại công nghệ nào làm được. Khả năng tự động hóa cao, gia công đạt độ chính xác tuyệt đối, cắt được các bề mặt dày mỏng khác nhau, chi tiết cầu kỳ phức tạp… 3. Máy Cấu tạo cơ bản của hệ thống: Nguồn Laser: + Là thành phần quan trọng nhất và tạo nên đặc trưng cũng như sự khác biệt với các công nghệ cắt khác. + Gồm các nhóm bộ phận chính sau: buồng cộng hưởng dao động; Bơm nhồi, Bơm xả ; Hệ thống tạo điện cao áp RF với điện áp 3~4KV hoặc cao hơn, tần số tới 2MHz; Hệ thống các cảm biến nhiệt độ, cảm biến áp suất, cảm biến công suất Laser… Hệ máy chính: + Là một hệ kết cấu khung máy, băng máy, các cơ cấu truyền động dịch chuyển theo tọa độ, hệ điều khiển CNC. + Nhiệm vụ của hệ máy chính là tạo lên một hệ truyền động cơ khí chính xác, có chức năng điều khiển và di chuyển nội suy hình học 2D,3D hoặc >3D để đưa đầu dẫn tia laser tới những vị trí tọa độ yêu cầu. Ngoài ra hệ điều khiển CNC còn có chức năng điều khiển, kiểm soát và duy trì hoạt động của các bộ phận khác trong hệ thống như điều khiển nguồn phát Laser, hệ thống cấp phôi và lấy sản phẩm tự động, hệ thống làm mát, hệ thống hút khí bụi, hệ thống cảnh báo an toàn… Máy cắt thép tấm thường có kích thước lớn, công suất laser cao nên cấu tạo máy phức tạp, cồng kềnh. Máy khắc chữ, khắc hoạ tiết thường có kích thước nhỏ, công suất laser thấp nên cấu tạo máy đơn giản. Hình 6.2 Máy khắc lazer sợi quang VII. CẮT DÂY (WIRE EDM) 1. Nguyên lý hoạt động Điện cực là một sợi dây có đường kính từ 0,1 0,3mm , dây này được cuốn liên tục và chạy theo một biến dạng cho trước , cắt được bề mặt 2D và 3D phức tạp . Chuyển động của dây cắt được điều khiển theo một đường bao năm trong hệ tọa độ XY . Thường thì bàn máy được điều khiển CNC để tạo ra chuyển động theo các phương X và Y . Chuyển động được điều khiển này tạo thành một đường liên tục với độ chính xác khoảng 0,001mm và chuyển động này phải được lập trình bằng các phần mềm CAD CAM có modul cho máy cắt dây . Cũng có thể lập trình bằng tay cho các ứng dụng đơn giản . Dây cắt được dẫn hướng thông qua hai cơ cấu dẫn hướng bằng kim cương . Tùy vào đường kính của dây mà đường kính trong của lỗ cơ cấu dẫn hướng có giá trị phù hợp . Thường nhà cung cấp kèm theo máy chính một số bộ cơ cấu dẫn hướng thích hợp cho vài loại cỡ đường kính dây cắt . Trong quá trình cắt dây , ngoài sự phối hợp các chuyên động tương đối giữa dây và phôi để tạo ra côngtua được cắt , bản thân dây phải có chuyển động dọc trục , được tạo ra do sự cuộn dây liên tục giữa các con lăn . Tuỳ theo loại dây điện cực và tuỳ thuộc kiểu máy cắt dây , dây chỉ có thể chỉ được dùng một lần hoặc dùng đi dùng lại nhiều lần do được cuốn qua cuốn lại liên tục trong quá trình gia công. Hình 7.1. Nguyên lý hoạt động của WEDM 2. Khả năng công nghệ WEDM có thể gia công nhiều dạng bề mặt khác nhau với độ chính xác cao như : + Gia công các lỗ trong khuôn đột , khuôn ép kim loại . . . + Gia công điện cực cho máy EDM điện cực thỏi. Cắt các đường biên dạng phức tạp : biên dạng thân khai của bánh răng, biên dạng cam , cắt đường có biến dạng spline. Cắt các mặt 3 chiều đặc biệt như bề mặt bánh răng nghiêng , bề mặt cánh tuabin , các khối nón , khối xoắn ốc , khối parabol , khối elip Ngoài những ứng dụng của gia công EDM nói chung , WEDM còn có ứng dụng đáng chú ý là nó có thể gia công các vật liệu siêu cứng như kim cương đa tinh thể ( PCD ) , nitrit bo lập phương ( CBN ) và một số loại vật liệu composite . Mặc dù các vật liệu composite nền sợi cácbon được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như hàng không , hạt nhân , ôtô và công nghiệp hóa chất nhưng chúng rất khó gia công bằng các phương pháp gia công truyền thống do trong quá trình gia công chúng thường bị tróc , tách lớp , ba via và tuổi thọ dụng cụ thấp. 3. Máy Hiện nay trên thị trường có hai loại máy WEDM: Máy WEDM truyền thống Đây là loại máy dùng dây cắt điều khiển bằng tay có kết cấu đơn giản, có công nghệ và độ chính xác kém. Chất lượng khi gia công trên máy này phụ thuộc trực tiếp vào tay nghề công nhân vận hành máy. Máy chỉ gia công được những chỉ tiết đơn giản còn đối với chi tiết phức tạp như bề mặt côn, bánh răng thì không thực hiện được. Máy WEDM CNC Đây là loại EDM điều khiển chương trình bằng lập trình có khả năng gia công cao, độ chính xác cao, thực hiện tốt trên các bề mặt có độ phức tạp. Gia công WEDM áp dụng để chế tạo các chi tiết phức tạp trong hàng không, y học, công nghiệp và trong kỹ nghệ truyền thống. Hình 7.2 Máy cắt dây 4. Vật liệu điện cực Nói chung, mọi vật liệu dẫn điện và dẫn nhiệt tốt đều có thể sử dụng làm điện cực trong gia công tia lửa điện . Nhưng để sử dụng chúng một kinh tế và đạt hiệu quả cao thì chúng cần phải thoả mãn các yêu cầu sau: Có tính dẫn điện và dẫn nhiệt tốt , yêu cầu dẫn điện tốt để có thể tạo ra điện cực phục vụ cho việc phóng điện tạo vết cắt trên chi tiết cần gia công . Yêu cầu dẫn nhiệt tốt để có khả năng tản nhiệt nhanh , tránh gây các sai số trong quá trình gia công . Có các tính chất nhiệt vật lý tốt như độ dẫn nhiệt , khả năng nhận nhiệt, có điểm nóng chảy và điểm sôi cao . Có độ bền ăn mòn cao , tức là độ bền vững trong gia công tia lửa điện phải cao . Tiêu chuẩn này là tiêu chuẩn quan trọng nhất trong gia công tia lửa điện . Có độ bền cơ học tốt , tức là phải có độ bền vững về hình dáng hình học khi gia công tia lửa điện . Phải có ứng suất riêng nhỏ , hệ số dãn nở nhiệt nhỏ , độ bền kéo lớn . Vật liệu điện cực giá phải rẻ và có tính gia công cao , dể chế tạo . Trong gia công cắt dây cáp điện cực có đường kính dây thường dùng : d = 0,1 0,3 mm . Tuỳ thuộc vào các vật liệu gia công khác nhau có thể sử dụng vật liệu dây là đồng, đồng thau CuZn , modiphen , volfram và các dây có lớp phủ . Khi chọn vật liệu làm dây cắt phải thùy thuộc vào loại vật liệu gia công , các đặc tính công nghệ , hiệu quả kinh tế . . . để chọn loại dây cắt thích hợp , đảm bảo chất lượng cắt gọt , tính kinh tế . . . Bảng.2 Vật liệu sử dụng cho quá trình cắt dây 5. Dung dịch điện môi Chất điện môi sử dụng chủ yếu cho gia công cắt dây là nước khử khoáng Dung dịch điện môi thực hiện một số chức năng sau : Tạo môi trường cách ly giữa điện cực với chi tiết gia công ( trong đó hình thành kênh phóng điện), là chất dân nhiệt , làm mát cho điện cực với chi tiết gia công , làm trôi các phoi sinh ra trong quá trình gia công. Để làm tốt các chức năng trên , dung dịch điện môi cần phải đáp ứng các yêu cầu sau : Có độ bền cách điện cao để có thể nâng cao được năng suất, dẫn nhiệt tốt, ít bị phân huỷ, bay hơi do tia lửa điện, có khả năng phục hồi nhanh sau khi bị đánh thủng bởi tia lửa điện, có độ nhớt thấp để dễ điền đầy khe hở giữa điện cực với chi tiết , gia công và dễ dàng tách phoi gia công , giá thành rẻ. VIII. QUY TRÌNH GIA CÔNG CHI TIẾT TỰ CHỌN Lựa chọn chi tiết Mặt bích với các kích thước như hình vẽ dưới đây: Quy trình gia công: Chọn phôi dạng trụ có kích thước lớn hơn Ø150x200. Gá phôi lên máy tiện. Gá dao tiện phải lên đài gá dao. Tiến hành khỏa mặt đầu và tiện mặt trụ để đạt được phôi đúng kích thước Ø150 Tiện trụ Ø100x80 (gia công mặt 1) Vát mép 2x45 trụ vừa gia công (gia công mặt 2) Vát mép 2x45 trụ Ø150 (gia công mặt 3) Thay dao tiện lỗ, gá dao lên đài gá dao. Tiến hành tiện lỗ suốt Ø55 (gia công mặt 4) Tiện lỗ Ø65 sâu 110mm (gia công mặt 5) Vát mép 2x45 phía trong của lỗ vừa gia công (gia công mặt 6) Gá đặt lại phôi và tiến hành gia công phần còn lại. Tiện trụ Ø90x25 (gia công mặt 7) Vát mép 2x45 phía ngoài của trụ vừa gia công. Tiếp tục thực hiện gia công trên máy phay. Tiến hành gá phôi lên máy. Phay hai mặt phẳng song song cùng cách mép của trụ Ø150 một đoạn 15mm (gia công mặt 8) Tiếp tục thực hiện gia công trên máy khoan đứng. Tiến hành gá phôi lên máy. Khoan 4 lỗ suốt Ø12 cách đều (bước 9) Thay dao và khoan 6 lỗ Ø7,5 sâu 30mm tại mặt trên của trụ Ø65. Tiến hành tarô bằng tay M8 tại 6 lỗ Ø7,5 vừa khoan (bước 10). Tiếp tục thực hiện gia công trên máy bào ngang. Tiến hành gá phôi lên máy. Bào vát 4 mép 2x45 tại 4 cạnh của 2 mặt phẳng đã phay (gia công mặt 11). Tổng kết các phương pháp đã được sử dụng gồm: tiện, phay, khoan, tarô và bào. TRÌNH TỰ THỰC HIỆN GIA CÔNG   HẾT

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ BÁO CÁO THÍ NGHIỆM CÁC QUÁ TRÌNH CHẾ TẠO DANH SÁCH SINH VIÊN: TÊN MSSV MỤC LỤC I TIỆN Nguyên lý hoạt động Vật gia cơng lắp mâm cặp có chuyển động quay tròn, dao gá bàn dao có chuyển động tịnh tiến dọc tịnh tiến nhằm thực q trình cắt gọt Để gia cơng bề mặt chi tiết máy tiện có hình dáng khác như: mặt trụ, mặt cơn, mặt định hình,… phải truyền cho cấu chuyển động tương đối Các chuyển động tương đối phụ thuộc vào hình dáng bề mặt gia cơng, hình dáng dụng cụ cắt,… theo quy luật gia cơng định: - Chuyển động chính: chuyển động tạo tốc độ cắt chuyển động quay phôi - Chuyển động chạy dao: chuyển động tạo suất gia công độ bóng bề mặt gia cơng (là chuyển động tịnh tiến dao cắt) - Chuyển động chạy dao dọc: chuyển động tịnh tiến có phương song song với đường tâm máy bàn xe dao thực - Chuyển động chạy dao ngang: chuyển động tịnh tiến có phương vng góc với đường tâm máy bàn xe dao thực - Chuyển động chạy dao nghiêng: chuyển động chạy dao mà hướng dịch chuyển dao tạo thành góc so với đường tâm máy ( trường hợp gia công mặt côn) - Chuyển động chạy dao theo đường cong: trường hợp dùng để gia công mặt định hình Khả cơng nghệ Tiện trụ (tiện trịn): Hình 1.1 Tiện ngồi tiện Tiện vát mặt, tiện thỏa mặt: Hình 1.2 Tiện vát mặt, tiện thỏa mặt: Tiện ren: Với dụng cụ định hình tạo bề mặt hình dáng ren Hình 1.3 Tiện ren ren tiện ren lược ren (dụng cụ nhiều lưỡi cắt): Hình 1.4 Tiện ren lược ren Tiện chích rãnh: Hình 1.5 Tiện chích rãnh Tiện cắt đứt: Hình 1.6 Tiện cắt đứt Khoan lỗ: Hình 1.7 Khoan lỗ máy tiện Khoét lỗ Hình 1.7 Khoét lỗ máy tiện Ngoài khả máy tiên vạn cịn có chức sau: - Gia cơng bề măt côn cách : đánh lệch ụ động, đánh lệch bàn dao trên, sử dụng thước chép hình khí thủy lực ,sử dụng dao tiện định hình, kết hợp dich chuyển Sd Sn - Sử dụng để đánh bóng - Có thể gia cơng bề mặt khơng trịn xoay ,bề mặt lệch tâm sử dung thêm đồ gá - Có thể gia công rãnh then sử dụng thêm đồ gá - Một số máy tiện vạn 1K62 gia công ren mặt đầu - Sử dụng để doa lỗ Dao Vật liệu phần cắt dao tiện : - Phải có độ cứng cao, tuổi bền nhiệt cao (giữ độ cứng bị nung nóng), độ chống mịn vao độ dai cao (có khả chống va đập) - Ta thường dùng lọai vật liệu thép gió – tuổi bền nhiệt thép gió đạt tới 6500C hợp kim cứng chế tạo thành mảnh có kích thước khác nhau, tuổi bền nhiệt hợp kim cứng đạt tới 10000 C Dao tiện gồm có thân (cán dao) đầu dao (phần làm việc), cán dao dùng để kẹp ổ dao, đầu dao gồm có yếu tố sau : - Mặt trước: mặt có tác dụng để phơi - Mặt sau : (gồm có mặt sau mặt sau phụ) mặt đối diện với chi tiết cần gia cơng - Lưỡi cắt gọt : gồm có lưỡi cắt (là giao tuyến mặt sau mặt trước dao) lưỡi cắt phụ (là giao tuyến mặt sau phụ mặt trước) - Mũi dao : chỗ tiếp giáp lưỡi cắt lưỡi cắt phụ Hình 1.8 Dao tiện Các góc độ dao: - Góc sau α : góc tạo mặt phẳng cắt gọt mặt sau dao tiết diện chính, góc sau thường chọn khoảng α = 40 ÷ 120, thép gió ta chọn α=60 ÷ 120 ; dao hợp kim cứng chọn α = 40 ÷ 120 góc sau dao có tác dụng giảm ma sát mặt sau với bề mặt gia cơng Khi chọn góc sau cần phải ý tới điều kiện tản nhiệt, độ bền mũi dao giảm ma sát với bề mặt gia công - Khi gia công vật liệu dẻo cần chọn góc sau lớn - Khi gia cơng vật liệu giịn chọn góc sau nhỏ tăng độ bền dao tăng khả dẫn nhiệt - Góc sắc β : góc tạo mặt trước mặt sau dao - Khi cắt vật liệu mềm góc sắc chọn khỏang β = 400 ÷ 500 - Khi cắt vật liệu dẻo góc sắc chọn khỏang β = 550 ÷ 750 - Khi cắt vật liệu giịn góc sắc chọn khỏang β = 750 ÷ 850 - Góc trước γ : góc tạo mặt trước dao mặt phẳng đáy thường chọn khỏang γ = 50 ÷ 400 - Góc cắt δ : góc tạo mặt trước mặt phẳng cắt gọt β = 900 - α – γ δ = 900 - γ HÌnh 1.9.Các góc độ dao tiện Ngồi cịn có góc theo hình chiếu : - Góc nghiêng φ : góc hình chiếu lưỡi cắt mặt đáy dao - Góc nghiêng phụ φ1 : góc hình chiếu lưỡi cắt phụ mặt đáy dao theo chiều ngược với phương chạy dao Các góc độ dao phụ thuộc vào vật liệu gia công Tùy thuộc vào hướng chạy dao ta phân biệt : - Dao tiện phải : chạy dao từ phải sang trái - Dao tiện trái : chạy dao từ trái sang phải Phân loại theo chức năng: - Dao tiện trụ (lắp mảnh dao, mảnh hợp kim) - Dao tiện (lắp mảnh hợp kim) hay dao tiện lỗ (lắp mảnh dao, mảnh hợp kim) - Dao tiện ren trong, Dao tiện ren (lắp mảnh dao, mảnh hợp kim) - Dao tiện cắt đứt (lắp mảnh hợp kim), dao tiện rãnh (lắp mảnh dao hợp kim) Máy Hình 1.10 Máy tiện vạn Máy tiện vạn năng: - Dùng gia cơng : mặt trụ ngồi, mặt trụ trong, , ngồi, ren vít , ren vít ngồi, tiện chép hình … - Máy Tiện ren vít vạn có nhiều cỡ: cỡ trung cỡ nhỏ, cỡ để bàn cỡ nặng Máy tiện cụt: - Dùng gia cơng chi tiết có đường kính lớn : puli, vô lăng, bánh răng, đệm.v.v… - Không có ụ động - Mâm cặp có đường kính lớn - Số cấp tốc độ ít, số vịng quay thấp Máy tiện đứng: - Gia công chi tiết có đường kính lớn Φ ≥ 300 mm - Nặng, hình dáng phức tạp - Bàn gá chi tiết nằm ngang quay theo trục thẳng đứng Máy tiện tự động: - Dùng gia công hàng loạt hàng khối - Máy tiện tự động không thực tự động tồn chu trình chuyển động dụng cụ cắt để tạo sản phẩm hồn chỉnh, mà cịn tự động thực hịên việc kẹp chặt tháo chi tiết gia công Đồ gá Mâm cặp: - Dùng để định vị kẹp chặt chi tiết có hình dạng khác chủ yếu dạng trụ tròn đối xứng, lắp đầu trục - Có loại : Mâm cặp khơng tự định tâm (mâm cặp chấu) mâm cặp tự định tâm(mâm cặp chấu) Ngồi cịn có: mâm cặp hoa, mâm cặp ép, mâm cặp tự động, loại mâm cặp đặc biệt, Hình 1.11 Mâm cặp chấu Mũi chống tâm: - Mũi chống tâm dùng để gá đỡ chi tiết dạng trục dài trình gia cơng - Mũi chống tâm có loại: mũi chống tâm quay, mũi chống tâm cố định Giá đỡ (luy-lét): Hình 6.2 Máy khắc lazer sợi quang 48 VII CẮT DÂY (WIRE EDM) Nguyên lý hoạt động Điện cực sợi dây có đường kính từ 0,1 - 0,3mm , dây liên tục chạy theo biến dạng cho trước , cắt bề mặt 2D 3D phức tạp Chuyển động dây cắt điều khiển theo đường bao năm hệ tọa độ XY Thường bàn máy điều khiển CNC để tạo chuyển động theo phương X Y Chuyển động điều khiển tạo thành đường liên tục với độ xác khoảng 0,001mm chuyển động phải lập trình phần mềm CAD / CAM có modul cho máy cắt dây Cũng lập trình tay cho ứng dụng đơn giản Dây cắt dẫn hướng thông qua hai cấu dẫn hướng kim cương Tùy vào đường kính dây mà đường kính lỗ cấu dẫn hướng có giá trị phù hợp Thường nhà cung cấp kèm theo máy số cấu dẫn hướng thích hợp cho vài loại cỡ đường kính dây cắt Trong q trình cắt dây , phối hợp chuyên động tương đối dây phôi để tạo côngtua cắt , thân dây phải có chuyển động dọc trục , tạo cuộn dây liên tục lăn Tuỳ theo loại dây điện cực tuỳ thuộc kiểu máy cắt dây , dây dùng lần dùng dùng lại nhiều lần qua lại liên tục q trình gia cơng Hình 7.1 Nguyên lý hoạt động WEDM 49 Khả cơng nghệ WEDM gia cơng nhiều dạng bề mặt khác với độ xác cao : + Gia công lỗ khuôn đột , khuôn ép kim loại + Gia công điện cực cho máy EDM điện cực thỏi - Cắt đường biên dạng phức tạp : biên dạng thân khai bánh răng, biên dạng cam , cắt đường có biến dạng spline - Cắt mặt chiều đặc biệt bề mặt bánh nghiêng , bề mặt cánh tuabin , khối nón , khối xoắn ốc , khối parabol , khối elip Ngoài ứng dụng gia cơng EDM nói chung , WEDM cịn có ứng dụng đáng ý gia công vật liệu siêu cứng kim cương đa tinh thể ( PCD ) , nitrit bo lập phương ( CBN ) số loại vật liệu composite Mặc dù vật liệu composite sợi cácbon ứng dụng rộng rãi nhiều lĩnh vực hàng không , hạt nhân , ôtô công nghiệp hóa chất chúng khó gia cơng phương pháp gia công truyền thống trình gia cơng chúng thường bị tróc , tách lớp , ba via tuổi thọ dụng cụ thấp Máy Hiện thị trường có hai loại máy WEDM: Máy WEDM truyền thống Đây loại máy dùng dây cắt điều khiển tay có kết cấu đơn giản, có cơng nghệ độ xác Chất lượng gia công máy phụ thuộc trực tiếp vào tay nghề công nhân vận hành máy Máy gia cơng tiết đơn giản cịn chi tiết phức tạp bề mặt côn, bánh khơng thực Máy WEDM CNC Đây loại EDM điều khiển chương trình lập trình có khả gia cơng cao, độ xác cao, thực tốt bề mặt có độ phức tạp Gia công WEDM áp dụng để chế tạo chi tiết phức tạp hàng không, y học, cơng nghiệp kỹ nghệ truyền thống 50 Hình 7.2 Máy cắt dây Vật liệu điện cực Nói chung, vật liệu dẫn điện dẫn nhiệt tốt sử dụng làm điện cực gia công tia lửa điện Nhưng để sử dụng chúng kinh tế đạt hiệu cao chúng cần phải thoả mãn yêu cầu sau: - Có tính dẫn điện dẫn nhiệt tốt , yêu cầu dẫn điện tốt để tạo điện cực phục vụ cho việc phóng điện tạo vết cắt chi tiết cần gia công Yêu cầu dẫn nhiệt tốt để có khả tản nhiệt nhanh , tránh gây sai số q trình gia cơng - Có tính chất nhiệt vật lý tốt độ dẫn nhiệt , khả nhận nhiệt, có điểm nóng chảy điểm sơi cao 51 - Có độ bền ăn mòn cao , tức độ bền vững gia công tia lửa điện phải cao Tiêu chuẩn tiêu chuẩn quan trọng gia cơng tia lửa điện - Có độ bền học tốt , tức phải có độ bền vững hình dáng hình học gia cơng tia lửa điện Phải có ứng suất riêng nhỏ , hệ số dãn nở nhiệt nhỏ , độ bền kéo lớn Vật liệu điện cực giá phải rẻ có tính gia cơng cao , dể chế tạo Trong gia cơng cắt dây cáp điện cực có đường kính dây thường dùng : d = 0,1 - 0,3 mm Tuỳ thuộc vào vật liệu gia công khác sử dụng vật liệu dây đồng, đồng thau CuZn , modiphen , volfram dây có lớp phủ Khi chọn vật liệu làm dây cắt phải thùy thuộc vào loại vật liệu gia cơng , đặc tính cơng nghệ , hiệu kinh tế để chọn loại dây cắt thích hợp , đảm bảo chất lượng cắt gọt , tính kinh tế Bảng.2 Vật liệu sử dụng cho trình cắt dây Dung dịch điện môi Chất điện môi sử dụng chủ yếu cho gia cơng cắt dây nước khử khống Dung dịch điện môi thực số chức sau : Tạo môi trường cách ly điện cực với chi tiết gia cơng ( hình thành kênh phóng điện), chất dân nhiệt , làm mát cho điện cực với chi tiết gia công , làm trôi phoi sinh q trình gia cơng Để làm tốt chức , dung dịch điện môi cần phải đáp ứng yêu cầu sau : Có độ bền cách điện cao để nâng cao 52 suất, dẫn nhiệt tốt, bị phân huỷ, bay tia lửa điện, có khả phục hồi nhanh sau bị đánh thủng tia lửa điện, có độ nhớt thấp để dễ điền đầy khe hở điện cực với chi tiết , gia công dễ dàng tách phoi gia công , giá thành rẻ VIII QUY TRÌNH GIA CƠNG CHI TIẾT TỰ CHỌN Lựa chọn chi tiết Mặt bích với kích thước hình vẽ đây: 53 Quy trình gia cơng: - Chọn phơi dạng trụ có kích thước lớn Ø150x200 - Gá phôi lên máy tiện - Gá dao tiện phải lên đài gá dao - Tiến hành khỏa mặt đầu tiện mặt trụ để đạt phôi kích thước Ø150 - Tiện trụ Ø100x80 (gia cơng mặt 1) - Vát mép 2x45 trụ vừa gia công (gia công mặt 2) - Vát mép 2x45 trụ Ø150 (gia công mặt 3) - Thay dao tiện lỗ, gá dao lên đài gá dao - Tiến hành tiện lỗ suốt Ø55 (gia công mặt 4) - Tiện lỗ Ø65 sâu 110mm (gia công mặt 5) - Vát mép 2x45 phía lỗ vừa gia cơng (gia cơng mặt 6) 54 - Gá đặt lại phôi tiến hành gia cơng phần cịn lại - Tiện trụ Ø90x25 (gia cơng mặt 7) - Vát mép 2x45 phía ngồi trụ vừa gia công - Tiếp tục thực gia công máy phay Tiến hành gá phôi lên máy -Phay hai mặt phẳng song song cách mép trụ Ø150 đoạn 15mm (gia công mặt 8) - Tiếp tục thực gia công máy khoan đứng Tiến hành gá phôi lên máy - Khoan lỗ suốt Ø12 cách (bước 9) - Thay dao khoan lỗ Ø7,5 sâu 30mm mặt trụ Ø65 - Tiến hành ta-rô tay M8 lỗ Ø7,5 vừa khoan (bước 10) - Tiếp tục thực gia công máy bào ngang Tiến hành gá phôi lên máy - Bào vát mép 2x45 cạnh mặt phẳng phay (gia công mặt 11) Tổng kết phương pháp sử dụng gồm: tiện, phay, khoan, ta-rơ bào TRÌNH TỰ THỰC HIỆN GIA CÔNG 55 56 57 58 59 60 61 -HẾT62 ... Hình 3.10 Các dạng khối ke IV MÀI Nguyên lý hoạt động Mài q trình gia cơng cắt gọt vơ số lưỡi cắt với hình dạng hình học không xác định hạt mài tự nhiên nhân tạo Quá trình mài tạo nhiều phoi... dao bào: -Theo cấu tạo đầu dao thân dao: +Dao liền khối đầu dao (phần tham gia cắt gọt) thân dao (phần lắp ổ gá dao) chế tạo loại vật liệu +Để hạ giá thành người ta thường chế tạo vật liệu phần... đầu cuối hành trình nên sinh rung động làm cho bề mặt chi tiết xác Xét mặt cơng nghệ , chuyển động tạo hình có hai dạng bản: - Chuyển động : Chuyển động tạo vận tốc cắt để thể qúa trình căt gọt

Ngày đăng: 10/03/2021, 11:49

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

w