33- bỏ tải trọng chính P
2.5.2.Các biện pháp nâng cao tính gia công của vật liệu.
1. Sử dụng các loại vật liệu dụng cụ cắt có tính năng cắt cao. a, Đối với dụng cụ cắt có lỡi:
Ta có sơ đồ sau:
Theo sơ đồ đi từ thép các bon dụng cụ tới dụng cụ phủ thì ta thấy : + Tính năng cắt tăng.
+ Độ cứng tăng.
+ Độ bền cơ học giảm (бu giảm, бn tăng).
Việc sử dụng các loại vật liệu cắt mới có tính năng cắt cao là một giải pháp cải thiện rất tốt tính gia công của các loại vật liệu, đặc biệt khi cắt trên máy điều khiển số, dây truyền tự động vì nó đòi hỏi năng suất cao và tuổi bền của dụng cụ cắt.
Trong thời điểm hiện nay với dụng cụ cắt có lỡi, ngời ta sử dụng các loại vật liệu phun phủ với lớp nền thờng là thép gió hoặc HKC và vật liệu phủ nitrit, cácbit hoặc các loại vật liệu hỗn hợp có độ bền, độ cứng rất cao (oxit nhôm, lớp các bon dới dạng tinh thể nh kim cơng). Ngoài ra các vật liệu phủ còn có tác dụng chống ăn mòn hoá học, tăng khả năng bền nhiệt cũng nh giảm hệ số ma sát giữa phoi và phôi với dụng cụ cắt (thông thờng lớp phủ có chiều
HKC Gốm Dụng cụ phủ
Thép các bon dụng cụ
dầy từ 1-4àm). Phủ là phơng pháp tạo nên trên bề mặt chi tiết (còn gọi là vật liệu nền) một hoặc nhiều lớp chức năng có giá trị sử dụng cao nhằm:
- Nâng cao khả năng chống ăn mòn hoá học.
- Cải thiện tính chất ma sát, nâng cao khả năng chống mài mòn. - Trang trí với các tác dụng đặc biệt.
- Điều chỉnh đợc các tính chất vật lý cũng nh hoá học đặc biệt nh nâng cao tính cách điện hoặc dẫn điện của chi tiết.
Vật liệu phủ có 2 nhóm là vật liệu lớp phủ mềm và vật liệu lớp phủ cứng. Chì ,bạc, vàng , crôm , niken, pôlime dùng làm vật liệu phủ mềm .
+ Lớp phủ mỏng có khả năng chống ăn mòn hoá học, có hệ số ma sát nhỏ, có khả năng tự bôi trơn. Do vậy có khả năng giảm mòn và tăng tuổi bền, song đối với dụng cụ cắt ít sử dụng vì độ cứng thấp.
+ Lớp phủ cứng có độ cứng tế vi lớn, có khả năng chống mài mòn tốt có độ kết dính với nền tốt, có hệ số ma sát nhỏ khi chuyển dịch trên nhiều loại vật liệu khác, có độ bền cao. Vật liệu phủ cứng thờng sử dụng là: các nitơrit, các loại các bít các loại oxyt...
Ngoài phơng pháp phun phủ ra ta còn có phơng pháp xianua bề mặt. Phơng pháp này làm tăng tuổi bền dụng cụ cắt 1,5 đến 2 lần.
Phơng pháp mạ Crôm: Mạ crôm lớp bề mặt dụng cụ cắt làm tăng tuổi bền dụng cụ cắt lên 1,5 đến 2 lần (Chiều dầy lớp mạ nằm trong khoảng 2 -30à
km).
Ngoài 3 phơng pháp trên ta còn có phơng pháp cờng bền bằng hợp kim cứng nhờ tia lửa điện. Phơng pháp này tạo đợc lớp bề mặt có cơ tính cao trên nền là thép hợp kim dụng cụ, hoặc thép gió ( có độ bền uốn và bền nén cao) nâng cao chất lơng dụng cụ cắt về tuổi bền và khả năng chịu lực cắt lớn.
Một chỉ tiêu quan trọng để nâng cao tính gia công của vật liệu là việc lựa chọn thông số hình học của dụng cụ hợp lý nh độ chính xác về góc độ của dao nh: γ , α , ϕ , ϕ , λ .
b, Cắt bằng đá mài: Khi gia công các loại vật liệu có độ bền và độ cứng cao, đặc biệt là vật liệu mới thì việc cắt bằng các hạt mài co run điện cho năng suất và chất lợng thấp, đá mòn nhanh. Tác dụng hoá học của hạt mài với vật gia công cũng nh nhiệt độ ở vùng gia công khá cao, có ảnh hởng không tốt đến chất lợng bề mặt gia công.
Khi chọn vật liệu hạt mài cũng phải xuất phát từ độ cứng, độ bền nhiệt, độ bền cơ học, độ dẫn nhiệt hệ số ma sát với vật liệu gia công. Vật liệu dùng để làm hạt mài thờng có hai loại:
- Vật liệu mài thiên nhiên, thờng gặp là kim cơng, oxit nhôm, cacborun, đá lửa, thạch anh.
- Vật liệu mài nhân tạo, thờng gặp là kim cơng nhân tạo, o xyt nhôm điện, cacbit silic, cacbit bo, cacbit bo-silic, nitrit bo lập phơng...
Vì vậy việc dùng các loại hạt mài mới nh cacbit bo, kim cơng nhân tạo để gia công trong trờng hợp này đã mang lại hiệu quả kinh tế cao hơn nhiều so với các loại hạt mài thông thờng, nó cho phép cải thiện tính gia công rất tốt, vì đã loại trừ đợc ảnh hởng của nhiệt và lực cắt đến sai số gia công (sai số hình dạng của chi tiết có thể giảm tới vài lần).
2. Lựa chọn các thông số hình học dụng cụ hợp lý.
Đây là một chỉ tiêu đánh giá chất lợng dụng cụ cắt, khi đã lựa chọn đợc vật liệu phù hợp đảm bảo cho dụng cụ có tính cắt cao, cần chú ý đến độ chính xác hình học của dụng cụ cắt. Nó bao gồm những yếu tố sau:
- Độ chính xác về góc độ của dao nh: α, γ, φ, λ (β, ρ ở hạt mài). Góc độ phần cắt ảnh hởng trực tiếp đến độ bền cơ học của răng cắt dao cụ, và nó quyết định đến biến dạng vật liệu gia công, ma sát giữa dao và vật liệu chi tiết. Quá trình tối u hoá thông số hình học phần cắt giúp để cắt với lực nhỏ, nhiệt độ nhỏ, tuổi bền dụng cụ cắt cao, nâng cao hiệu quả quá trình cắt nói chung.
- Độ chính xác về biên dạng lỡi cắt. Biên dạng lỡi cắt quyết định đến biên dạng chi tiết (nhất là khi gia công định hình). Để có biên dạng lỡi cắt định hình chính xác phải bắt đầu từ khâu thiết kế và cuối cùng là khâu mài biên dạng sau nhiệt luyện.
- Độ chính xác của các bề mặt định vị của dao cụ trên máy. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Sự lựa chọn hợp lý các thông số hình học của dụng cụ cắt sẽ mang lại hiệu quả to lớn đó là năng suất và chất lợng gia công, ví dụ nh khi gia công bằng dao tiện:
- Vật liệu dẻo: γ > o - Định hình: γ =o
- Vật liệu cứng, bền : γ <o
Sự lựa chọn các thông số của đá hợp lý nhằm làm tăng tính năng cắt của đá khi gia công các vật liệu, mỗi một loại vật liệu sẽ có một bộ thông số của đá phù hợp. Các thông số cơ bản gồm:
- Chọn chất dính kết: đến nay thờng dùng các loại chất dính kết sau: Gốm, bakelit, vunganit và chất dính kết kim loại. Việc sử dụng chất dính kết phù hợp phải xuất phát từ: khả năng giữ hạt, độ bền cơ học, khả năng chịu tác động của chất làm lạnh bôi trơn, hệ số ma sát với vật liệu gia công ...
- Chọn độ hạt: gia công thô chọn độ hạt lớn, gia công tinh dùng độ hạt nhỏ. Độ hạt là một trong các yếu tố ảnh hởng nhiều đến chất lợng bề mặt và năng suất của quá trình mài.
- Chọn độ cứng của đá: độ cứng quyết định khả năng tự mài sắc của đá mài. Chọn độ cứng thích hợp cho năng suất cao và chất lợng gia công cao, tiêu hao đá nhỏ.
- Chọn cấu trúc đá mài: cấu trúc đá mài quy định độ xốp của đá, nó ảnh hởng đến không gian chứa phoi, ảnh hởng đến hiệu quả làm lạnh bôi trơn.
Sự lựa chọn các thông số của đá hợp lý nhằm làm tăng tính năng cắt của đá khi gia công các vật liệu, mỗi một loại vật liệu sẽ có một bộ thông số của đá phù hợp.
4. Sử dụng các phơng pháp gia công không truyền thống.
Các phơng pháp gia công không truyền thống có nhiều u điểm nh gia công đợc các loại vật liệu có độ cứng và độ bền cao, các bề mặt khó gia công, bề mặt định hình.... Tuy nhiên trang thiết bị thì đắt tiền, tổn hao năng lợng...
Có thể phân chia các phơng pháp gia công mới thành một số nhóm chủ yếu sau:
• Gia công bằng ăn mòn hoá học (CM).
• Gia công bằng ăn mòn điện hoá (ECM).
• Gia công bằng ăn mòn điện (EDM) : xung điên, cắt băng dây.
• Gia công băng siêu âm (USM).
• Gia công băng chùm tia lade (LBM), điên tử (EBM).
• Gia công băng tia nớc (WJM), nớc và hạt mài (AWIM). hạt mài (AJM)...
1. Việc xác định tính gia công của các loại vật liệu (KL, HK,...) đều dựa trên các quan điểm đánh giá tính gia công của các nhóm vật liệu, và mỗi một nhóm phải xác định một loại vật liệu chuẩn để trên cơ sở đó xác định tính gia công của các loại vật liệu khác.
2. Để nâng cao tính gia công vật liệu thì việc sử dụng các loại vật liệu dụng cụ cắt có tính năng cắt cao, chọn các thông số dụng cụ, chế độ cắt hợp lý, chất bôi trơn, làm nguội… là rất quan trọng, nó quyết định chủ yếu tới năng suất và chất lợng sản phẩm.
3. Sử dụng những phơng pháp gia công mới có cơ chế mới với nguyên lý cắt gọt kinh điển nh: Gia công có rung động, gia công điện hoá, gia công bằng tia lửa điện, gia công bằng laze... Nhằm nâng cao tính gia công vật liệu chế tạo máy.
Tóm lại: Đối với quá trình gia công các vật liệu bằng phơng pháp gia công truyền thống hoặc không truyền thống thì cũng cần phải đánh giá tính gia công của từng loại vật liệu, việc xác định tính gia công của các loại vật liệu cho phép sử dụng và xác định các biện pháp gia công phù hợp , trên cơ sở đó ta có sự lựa chọn chế độ cắt tối u.