3.2.1.Thân đầu cắt
Hình 3.10: Thân đầu cắt.
- Đây là chi tiết chính để lắp các chi tiết khác của đầu doa.
- Trên thân có khoan lỗ 25 làm đ-ờng dẫn dung dịch trơn nguội chính, 2 lỗ 4 nghiêng góc 45o thông với lỗ 25 để dẫn dung dịch trơn nguội đến 2 dao, 4 rãnh then để lắp then dẫn h-ớng, ren M55 để lắp với cần khoan.
- Ngoài ra trên thân còn xọc rãnh thông suốt 20x55 để lắp giá gá dao, rãnh này cần gia công chính xác và độ nhám yêu cầu để khi lắp ráp giá gá dao có thể di chuyển dọc rãnh mà không có hiện t-ợng rơ lỏng.
3.2.2.Giá gá dao
Hình 3.11: Giá gá dao.
- Giá gá dao là chi tiết để gá dao và đ-ợc gá trên rãnh 20x55 của thân đầu cắt. - Các bề mặt ngoài để lắp ghép với thân đầu cắt và bề mặt lắp ghép với dao cần gia
công đạt độ nhám Ra0,63 và độ chính xác kích th-ớc yêu cầu.
3.2.3.Dao
- Dao gồm có thân dao và l-ỡi dao đ-ợc hàn vào nhau.
- Thân dao đ-ợc chế tạo từ thép C45 nhiệt luyện đạt độ cứng HRC40 - 45.
- L-ỡi dao chế tạo từ thép hợp kim T15K6 nhiệt luyện đạt độ cứng HRC55 - 60. L-ỡi dao đ-ợc hàn vào thân dao.
- Các bề mặt lắp ghép của thân dao với giá gá dao cần gia công đạt độ nhám Ra0,63 và độ chính xác kích th-ớc nằm trong dung sai cho phép.
Hình 3.12: Dao.
3.2.4. Nêm điều chỉnh
Hình 3.13: Nêm điều chỉnh.
Nêm đ-ợc chế tạo từ thép 45 nhiệt luyện đạt độ cứng HRC 40 - 45 và mài nhẵn đạt độ nhám Ra0,63. Mài tù các cạnh sắc.
3.2.5. Then dẫn h-ớng
Hình 3.14: Then dẫn h-ớng.
- Then đ-ợc gá vào thân đầu doa sau đó tiện tròn đạt kích th-ớc nh- hình vẽ sau :
Hình 3.15: Kích th-ớc then đạt đ-ợc sau khi mài.
- Dao đ-ợc gá vào giá gá dao và điều chỉnh đạt kích th-ớc 76,12 sau đó gá vào thân đầu dao.
3.3. Thiết kế dao doa buồng đạn Hình Hình 3 .17: Bản vẽ l ắp d ao doa buồng đạn. 1.
Thân đầu doa; 2.
Bạc dẫn h-ớng; 3. Vòng đệm; 4. Bu lông M20x2; 5. Bu lông M6; 6. Vít côn M 6; 7. Gi á gá da o; 8. L-ỡi d ao; 9. Thân dao; 10. Vít kẹp dao M6; 11 . Vít đi ều chỉnh M6.
3.3.1. Thân đầu doa
H
ình
3
.18: Thân đầu doa
- Đây là chi tiết chính để lắp các chi tiết khác của đầu doa.
- Trên thân có xọc rãnh thông suốt rộng 20h7 để lắp giá gá dao và có 4 lỗ côn để bắt vít giá gá dao.Các lỗ này gia công khi đã lắp với giá gá dao.
- Trên thân còn có ren Tr40x4LH để lắp với cần khoan phần côn 15o dùng để định vị thân đầu doa với cán doa do đó yêu cầu độ chính xác và độ nhám cao.
- Ngoài ra trên thân còn có phần trụ để lắp bạc dẫn h-ớng, bạc này cùng với cán khoan định vị đầu doa trong lỗ nòng trong quá trình gia công do đó không những yêu cầu độ bóng, độ chính xác kích th-ớc cao mà còn yêu cầu độ không đồng tâm với phần côn 15o không quá 0,02 mm.
- Thân đ-ợc làm từ thép C45 nhiệt luyện đạt độ cứng HRC 40 - 45.
3.3.2. Dao
Hình 3.19: Dao.
- Dao gồm có thân dao và l-ỡi dao, l-ỡi dao đ-ợc hàn vào thân dao. - L-ỡi dao làm bằng thép T15K6 nhiệt luyện đạt độ cứng HRC55 - 60. - Thân dao làm bằng thép C45 nhiệt luyện đạt độ cứng HRC40 - 45.
3.3.3. Giá gá dao
Hình 3.20: Giá gá dao.
- Giá gá dao là chi tiết để gá dao và đ-ợc gá trên thân đầu doa.
- Trên giá gá dao có 4 lỗ côn đ-ợc gia công đồng thời với 4 lỗ côn trên thân đầu doa.
- Giá gá dao đ-ợc làm bằng thép C45 nhiệt luyện đạt độ cứng HRC40 - 45.
3.3.4 Bạc dẫn h-ớng
- Bạc dẫn h-ớng đ-ợc lắp vào phần trụ 50h7 là chi tiết dẫn h-ớng cho đầu doa trong quá trình gia công.
- Cần gia công chính xác đ-ờng kính ngoài và đ-ờng kính lỗ. Khống chế sao cho tổng khe hở giữa bạc với lỗ nòng và lỗ bạc với thân đầu doa không quá 1/2 dung sai độ đồng tâm giữa buồng đạn và lòng nòng.
- Bạc dẫn h-ớng đ-ợc làm bằng đồng thanh nhiều thiếc.
Hình 3.21: Bạc dẫn h-ớng.
- Dao lắp trên giá gá dao và điều chỉnh sơ bộ kích th-ớc bằng 4 vít điều chỉnh M6. Kích th-ớc điều chỉnh này phải lớn hơn kích th-ớc cần đạt đ-ợc, sau đó kẹp chặt bằng 8 vít kẹp M6.
- Giá gá dao sau khi lắp dao đ-ợc gá vào thân đầu cắt và kẹp chặt bằng 4 vít côn M6.
- Thân đầu cắt đ-ợc gá trên máy mài và đ-ợc mài đạt kích th-ớc trên hình vẽ:
3.4. Thiết kế đầu cắt rãnh xoắn Hình 3 .23: Đầu cắt rãnh xoắn. 1. Đai ốc M16; 2. ống c ôn điề u chỉ n h dao; 3. Đai ốc điề u chỉnhM 38x6 (P2) ; 4.6.7.11.13. Đai ốc kẹp ; 5. Bạc sau; 8. Chổi quét phoi; 9. Dao; 10. Thân đầu cắt; 12. Bạc sau; 14. Đai ốc nối; 15. Cán dao; 16. Thanh kéo.
3.4.1. Thân đầu cắt Hình 3 .24: Thân đầu cắt rãnh xoắn .
- Đây là chi tiết cơ bản của đầu dụng cụ, trên thân có 3 đoạn côn để lắp bạc tr-ớc, bạc sau và cán dao, một đoạn trụ để lắp chổi quét phoi.
- Ngoài ra trên thân còn có 8 lỗ hình chữ nhật 8x10 h-ớng kính để lắp dao, 8 rãnh dọc trục để chứa phoi và 2 lỗ 40H7, 24 đồng trục để lắp cơ cấu chạy dao h-ớng kính.
- Các bề mặt lắp ráp phải gia công đạt độ nhám Ra 0,63 và độ chính xác đạt yêu cầu trên bản vẽ, các bề mặt khác gia công đạt độ nhám Ra2,5.
- Rãnh chứa phoi cần gia công đủ độ lớn để chứa đủ l-ợng phoi sau một hành trình cắt.
- Thể tích khoan chứa phoi Vphoi cần thiết: Vphoi k.V Vphoi [ 3,14 (6 10 ) 4 1 ) 10 6 ( 80 2 1 2 2 ]10 = 5332 (mm3)
Trong đó: V: Là thể tích lớn nhất của phoi cắt đ-ợc trong một hành trình cắt của một dao. V = a.t.L
Với: a: chiều rộng rãnh xoắn. a = 5,38 mm. t: chiều sâu cắt lớn nhất. t = 0,1 mm. L: chiều dài rãnh xoắn. L = 3000 mm. k: hệ số điền đầy phoi. Chọn k = 3.
Vphoi = 5332 3 . 5,38 . 0,1 . 3000 = 4842 (mm3) 3.4.2. ống côn điều chỉnh
- ống côn điều chỉnh là chi tiết điều chỉnh chạy dao h-ớng kính. - Trên đó có gia công 8 rãnh chữ T chia đều trên vòng tròn.
- ống đ-ợc làm bằng thép hợp kim trung bình nhiệt luyện đạt độ cứng HRC45 - 50. - Lựa chọn b-ớc ren và góc côn.
Khi cắt tinh chiều sâu cắt là 0,03 mm, khi cắt thô chiều sâu cắt là 0,1 mm, do đó để điều chỉnh đ-ợc chính xác chiều sâu cắt thì thì l-ợng nâng chiều sõu cắt mà dao điều chỉnh đ-ợc là 0,01mm. Ta có: n P .tg = 0,01 Trong đó: P: là b-ớc ren. Chọn P = 6 mm.
n: số vạch chia trên đai ốc điều chỉnh. Chọn n = 100. : góc côn của rãnh chữ T. α = arctg 6 1 = 9,462o = 9o27’44’’ 3.4.3. Bạc
- Bạc gồm có bạc tr-ớc và bạc sau, bạc có tác dụng định vị đầu cắt trong lỗ nòng khi gia công.
- Khi bắt đầu gia công l-ỡi dao bắt đầu tiếp xúc với đáy nòng. Để tất cả các dao có chiều sâu cắt bằng nhau thì bạc tr-ớc phải có khả năng định vị đ-ợc đầu cắt do đó bạc tr-ớc phải đủ độ dài cần thiết.
Lbt = (1 - 2) D Trong đó:
Lbt: Chiều dài bạc tr-ớc. D: Đ-ờng kính lỗ nòng.
Lbt = (1 - 2) x 76,2 = (76,2 - 152,4) (mm). Chọn Lbt = 110 mm.
- Đ-ờng kính tự do của bạc phải nhỏ hơn đ-ờng kính lỗ nòng. Trên bạc xẻ các rãnh dọc thân để dễ dàng tăng giảm đ-ờng kính khi điều chỉnh.
Hình 3.26: Bạc tr-ớc.
3.4.4. L-ỡi dao
Hình 3.27: L-ỡi dao.
- L-ỡi dao đ-ợc chế tạo chính xác, độ nhám mặt tr-ớc và mặt sau của dao đat Ra0,32, các bề mặt lắp ghép đat Ra0,63, các mặt còn lại đạt Ra1,25.
- Dao đ-ợc làm từ thép gió nhiệt luyện đạt độ cứng HRC50 - 55.
3.4.5. Chổi quét phoi
Hình 3.28: Chổi quét phoi.
- Khi gia công một số phoi vụn không nằm ở rãnh chứa phoi mà văng ra ngoài. Các phoi này sẽ bị kẹt giữa bạc sau với lòng nòng, do phoi th-ờng cứng hơn vật liệu nòng nên sẽ gây ra hiện t-ợng nòng bị x-ớc.
- Chổi quét phoi có tác dụng quét sạch phoi vụn văng ra không cho tiếp xúc với bạc sau.
- Đ-ờng kính tự do các lông chổi phải lớn hơn đ-ờng kính rãnh nòng.
3.4.6. Một số chi tiết khác của đầu cắt rãnh xoắn
Hình 3.31:Đai ốc nối.
Hình 3.29: Đai ốc điều chỉnh M38x6(P2).
CHƯƠNG 4
I N I I N L SÂU 4.1. Kết cấu đầu mũi kho n s u
4.1.1. C c thành phần củ đầu mũi kho n
- Th n đầu mũi kho n:
Là chi tiết ch nh của đầu mũi khoan sõu, được làm từ thộp kết cấu C45.
Sau khi gia cụng được nhiệt luyện đạt độ cứng 50HRC.
- Đệm dẫn: Cỏc đệm dẫn cựng với mũi mảnh lưỡi cắt tạo thành 3 điểm tiếp ỳc với
bề mặt lỗ. Đệm dẫn được làm từ hợp kim cứng vỡ nú cú cỏc tỏc dụng sau:
Cõn bằng cỏc lực cắt được tạo ra khi gia cụng.
Dẫn hướng dụng cụ di chuyển trong lỗ đó gia cụng.
Miết ộp bề mặt đó gia cụng tạo chất lượng tốt cho bề mặt
Vị tr của cỏc đệm dẫn được ỏc định như sau:
Hỡnh 4.2: Vị trớ lắp đệm dẫn trờn đầu khoan
Cỏc vị tr lắp đệm dẫn phải đảm bảo phõn phối lực thật tối ưu trờn 2 đệm dẫn hướng.
Rất nhiều cỏc nghiờn cứu đó khẳng định thiết kế ban đầu của Heller là thỏa món tối ưu điều kiện này. Trong thiết kế này, hai đệm dẫn hướng đó tạo với lưỡi cắt cỏc gúc lần lượt là 178o
- M nh lưỡi cắt:
Cú tỏc dụng cắt vật liệu để gia cụng hết lượng dư cần thiết và tạo ra dạng phoi phự hợp làm cho quỏ trỡnh thoỏt phoi là tốt nhất.
Lừi của mảnh lưỡi cắt được làm từ hợp kim cứng, bề mặt ngoài được phủ một lớp cacbit nitrit, cacbit titan.
- Miếng căn:
Miếng căn cú tỏc dụng ỏc định ch nh ỏc cỏc gúc cắt của lưỡi cắt và chống oay cho mảnh lưỡi cắt.
Miếng căn được làm từ thộp cỏcbon kết cấu nhưng khụng cần nhiệt luyện sau khi gia cụng.
- Vớt: V t cú tỏc dụng kẹp chặt mảnh lưỡi cắt, đệm dẫn, miếng căn vào thõn mũi khoan.
4.1.2. B n vẽ chế tạo c c chi tiết củ đầu kho n s u a. Th n đầu d o ỉ 65 84±0,3 ỉ 55-0, 2 ỉ 48-0, 1 45±0,2 10 5 1,25 1,25 1, 25 22-0, 18 15-0,18 M4x0,7-6H M4x0,7-6H G 0,06 0,06 A 0,04/ỉ65 A 1, 25 0,1/ỉ65 A 178° 6° 10 27±0, 05 R10 7 4 5 7 1,25 0,63 G (6:1) 5±0,03 5±0,03 17±0, 04 15-0,18 10,5±0,03 B C +0, 03 +0, 01 4,5 35 32
b.Miếng căn D-D 15 +0,07- 83° 5+0,03- 5 + 0 ,0 3 - D D 13 + 0 ,0 3 - 64° 0,63 0, 63 0,63 17 + 0 ,0 8 - 4+0,3 0, 63 0,63 90° 4,7 8,4+0,03- 10, 6 + 0 ,0 3 - 1x45° 0,03 A A 0,03 B 0,03 B B C ỉ4,5+0,1 ỉ2,5+0,1
c. Đệm dẫn A 1,25 0,63 5 ,5 +0 ,0 6 - 10-0,06 1,25 0,02 A 0,02 B 10-0,06 B ỉ7 +0 ,1 ỉ 4 ,5 +0 ,1 15 +0 ,0 9 - 32 +0 ,1 - 5-+0,07 2 R=5 R32,5
4.2. Lập quy trỡnh c ng nghệ gi c ng th n đầu mũi kho n
4.2.1. Yờu cầu kỹ thuật chi tiết
- Độ nhỏm bề mặt ngoài và mặt đầu cần đạt được Ra = (1,25 – 0,63) m, độ ch nh ỏc chung cho tất cả cỏc bề mặt là cc 9.
- Một số bề mặt khụng quan trọng khụng yờu cầu độ nhỏm bề mặt cao, cỏc bề mặt này đều được ghi độ nhỏm trờn bản vẽ chi tiết.
- Với cấp ch nh ỏc là 7 thỡ dung sai cỏc k ch thước của chi tiết được ghi trờn bản vẽ chi tiết thõn đầu dao.
- Dung sai độ trụ của bề mặt A phải 0,06 mm. - Dung sai độ trũn của bề mặt A phải 0,06 mm.
- Dung sai độ đảo mặt đầu của bề mặt B là 0,04/65 mm. - Dung sai độ đảo mặt đầu của bề mặt C là 0,1/65 mm. - Độ cứng bề mặt cần đạt sau khi nhiệt luyện là 50HRC.
4.2.2. X c đ nh dạng s n uất
Dạng sản uất loạt nhỏ.
4.2.3. Phõn tớch tớnh c ng nghệ trong kết cấu chi tiết
- Với chi tiết thõn đầu dao cú đường k nh ngoài 65 và chiều dài L = 84 mm thỡ khả năng đạt cỏc yờu cầu kỹ thuật của chi tiết là khụng quỏ khú khăn.
- Chiều dài chi tiết L = 84 mm, như vậy chi tiết được gỏ trờn mõm cặp 3 chấu mà khụng cần chống tõm vẫn đảm bảo độ cứng vững khi gia cụng.
- Với cỏc bề mặt lắp đệm dẫn ta phải gia cụng trờn mỏy phay với dụng cụ là dao phay ngún gắn mảnh hợp kim cứng và chi tiết được gỏ trờn đồ gỏ.
- Với bề mặt cong phức tạp của chi tiết thõn đầu mũi khoan thỡ ta phải s dụng mỏy CNC 3 trục để gia cụng vỡ cỏc phương phỏp gia cụng thụng thường khú cú thể gia cụng được bề mặt theo yờu cầu.
- Chi tiết cú một số kết cấu khú gia cụng, đú là cỏc lỗ cú ren để lắp ghộp cỏc chi tiết nhỏ khỏc lờn thõn đầu mũi khoan, với cỏc lỗ ren này thỡ ta phải thiết kế cỏc đồ gỏ chuyờn dựng.
4.2.4. Phư ng ph p chế tạo ph i
- Do yờu cầu kỹ thuật của chi tiết và điều kiện làm việc chịu nhiều lực phức tạp khi gia cụng nờn ta chọn phương phỏp chế tạo phụi là thộp cỏn núng.
- Ưu điểm của phụi thộp cỏn là cú cơ t nh cao, dựng để chế tạo cỏc chi tiết chịu lực lớn và lực phức tạp.
- Mặt khỏc, phụi thộp cỏn đạt cấp ch nh ỏc cao và tổ chức kim loại đồng đều, do đú sẽ tiết kiệm được vật liệu gia cụng.
4.2.5. Tớnh to n lượng dư gi c ng cho mặt ngoài củ chi tiết