Khoét được dùng để gia công các lỗ sau khoan, sau đột hoặc sau đúc với mục đích nâng cao độ chính xác và độ bóng bề mặt. Độ chính xác của khoét nằm trong khoảng cấp 3 ÷ 4, còn độ bóng bề mặt đạt cấp 5 ÷ 6. So với dao khoan, dao khoét có nhiều lưỡi cắt hơn (thông thường là 3 ÷ 4). Dao khoét có độ cứng vững cao hơn dao khoan, dao khoét không có lưỡi cắt ngang do đó lỗ gia công it bị lay động hơn, dao khoan, dao khoét không có lưỡi cắt ngang do đó lỗ gia công ít bị lay động hơn.
Dao khoét đuôi liền
Lượng dư gia công nằm trong khoảng 1 ÷ 4 mm (lượng dư đường kính).
Doa là nguyên công tinh để gia công lỗ sau khi khoan và khoét. Đặc điểm của dao doa là nó có nhiều lưỡi cắt và có nhiều lưỡi dẫn hướng (hay lưỡi cắt dẫn hướng) số lưỡi này thường 6, phần dẫn hướng có chiều dài lớn với góc 1 = 0 và phần côn dầu nhỏ, nhờ đó mà lỗ doa có thể đạt độ chính xác c ấp 2 và độ bóng bề mặt cấp 8. Lượng dư doa không vượt quá 0,4 ÷ 0,5 mm theo đường kính. Doa siêu tinh có thể đạt độ chính xác cấp 1 và độ bóng cấp 9.
1) Dao khoét
Dao khoét có các loại sau đây: dao khoét đuôi liền, dao khoét lắp ghép và dao khoét răng chắp lắp ghép.
BIÊN SOẠN: CNKH. KIỀU NGỌC TRÌU Page 26
Thông số hình học của dao khoét lắp ghép thép gió
Như đã nói, dao khoét không có lưỡi ngang, do đó cũng không có góc . Các yếu tố cắt và định nghĩa các thông số hình học khác của dao khoét cũng tương tự như ở dao khoan.
Góc trước của dao khoét được đo trong mặt cắt chính N – N và giá trị của nó phụ thuộc vào tính chất của vạt liệu gia công và vật liệu phần cắt của dao. Góc nằm trong khoảng 0 ÷ 150.
Góc sau được đo giống như đối với dao khoan, trong mặt phẳng song song với lượng chạy dao và được chọn bằng 8 ÷ 100
. Góc nghiêng của rãnh xoắn vít bằng 10 ÷ 300. Khi gia công vật liệu cứng, góc được chọn nhỏ hơn khi gia công vật liệu dẻo.
Góc nghiêng chính của dao khoét thép gió nằm trong khoảng 45 ÷ 600, còn đối với dao khoét hợp kim cứng: = 60 ÷ 750.
Góc nghiêng của lưỡi cắt chính bằng 5 ÷ 100.
Để thoát phoi ở phương chạy dao, góc phải có giá trị âm, còn ở phương đối diện với phương chạy dao nó phải có giá trị dương.
BIÊN SOẠN: CNKH. KIỀU NGỌC TRÌU Page 27
Thông số hình học và kết cấu của dao khoét răng chắp lắp ghép hợp kim cứng
Góc và có quan hệ phụ thuộc: tg = tg.sin. Ta thấy, khi góc tăng thì góc
tăng, làm cho lực cắt giảm, có nghĩa là giảm mômen xoắn Mx và lực chạy dao Px.
Để khử rung động khi cắt, theo phương hướng kính của dao, người ta mài xuông đường kính D1. Đường kính D1 của các lưỡi cắt 1-2, nằm trên vòng tròn D1 nhỏ hơn đường kính ngoài D của dao khoét một lượng bằng 0,4 ÷ 0,8mm. Giảm rung động trong trường hợp này được giải thích như sau: dẫn hướng của dao khi gia công tốt hơn, diện tích tiếp xúc giữa dao và bề mặt gia công tăng, bởi vì góc của các lưỡi cắt 1-2 bằng 0, nhờ đó mà hệ thống công nghệ (máy - dao - chi tiết - đồ gá) chống lại rung động hiệu quả hơn.
2) Dao doa
Dao doa có các dạng: hình đuôi liền, dao doa lắp ghép (loại này ít dùng) và doa răng chắp lắp ghép.
BIÊN SOẠN: CNKH. KIỀU NGỌC TRÌU Page 28
Kết cấu và các thông số hình học của dao doa đuôi liền
Các loại dao doa trên đây về kết cấu cũng tương tự như các loại dao khoét, nhưng có nhiều lưỡi cắt hơn, góc côn đầu nhỏ, còn ở đuôi phía trước có phần côn bảo vệ với chiều dài l để dẫn hướng cho dao trong lỗ gia công.
Dao doa có phần côn đầu l1 và phần sửa tinh lk. Phần sửa tinh trên chiều dài l2 được dùng để dẫn hướng dao doa khi cắt, làm sạch bề mặt lỗ và đảm bảo kích thước gia công, còn phần côn với chiều dài l3 có tác dụng giảm ma sát và lay rộng lỗ khi khoan. Hiệu các đường kính của phần côn khoảng 0,03 ÷ 0,05 mm. Hình dạng rãnh thoát phoi có hai dạng A và B
Góc nghiêng chính = 0,5 ÷ 1,50 đối với dao doa tay, còn đối với doa máy = 150 (dao doa thép gió). Dao doa hợp kim c ứng có = 30 ÷ 450.
Góc của dao doa thép gió và dao doa dụng cụ bằng 0 ÷ 100, còn đối với dao doa hợp kim cứng = 0 ÷ 100. Góc sau = 6 ÷ 120. Vật liệu gia công càng dẻo góc càng lớn. Trên phần hiệu chỉnh của dao doa có cạnh vát hình trụ f = 0,05 ÷ 0,25 mm. Đường kính dao doa càng lớn thì cạnh vát f càng rộ ng.
BIÊN SOẠN: CNKH. KIỀU NGỌC TRÌU Page 29
Hai loại dao doa hình trụ răng chắp lắp ghép
Để thoát phoi tốt, đặc biệt là khi gia công các loại vật liệu dẻo, dao doa được chế tạo có răng nghiêng và răng xoắn. Khi gia công lỗ thông suốt chuyển động phoi phải trùng với phương chạy dao. Điều này có thể đạt được nhờ các răng nghiêng trái của dao.
Dao doa với rãnh xoắn thoát phoi
Dao doa răng nghiêng cho phép nâng cao độ bóng bề mặt gia công. Góc nghiêng của răng dao động trong kho ảng 10 ÷ 150. Vật liệu gia công càng dẻo, góc càng phải
BIÊN SOẠN: CNKH. KIỀU NGỌC TRÌU Page 30
lớn. Để khử hoặc giảm độ đa cạnh của lỗ gia công, bước vòng của răng dao được gia công không đều nhau có nghĩa là 1 2 3v.v… Khi doa lỗ côn cần dùng dao doa côn.
Thông thường phải dùng 3 dao doa. Dao doa 1 có răng bậc để cắt thô, dao doa 2 có các răng đứt quãng để cắt bán tinh và dao doa 3 để cắt tinh (đảm bảo độ bóng yêu cầu).
3.1.6 Cắt ren
1) Đặc điểm của quá trình cắt ren
Quá trình c ắt khi gia công ren có những đặc điểm sau đây:
-Lớp phôi cắt ren có chiều dày bé, trong nhiều trường hợp nó chỉ được đo bằng phần trăm milinet.
-Có hai lưỡi dao đồng thời tham gia vào quá trình cắt (khi cắt ren hình tam giác) hoặc ba lưỡi dao (khi cắt ren hình thang và hình vuông), do đó quá trình t ạo phôi rất phức tạp.
Để đảm bảo chất lượng của ren cần phải:
- Chế tạo dao chính xác, đồng thời phải gá dao chính xác theo đúng vị trí đối với chi tiết gia công.
- Tính toán chính xác lượng chạy dao và chọn bánh răng thay thế, nếu cắt ren được thực hiện trên máy tiện ren vít.
- Đảm bảo độ chính xác và độ bóng bề mặt trước khi cắt ren. - Kiểm tra cẩn thận các thông số của ren
Khi mài sắc dụng cụ cắt ren cần đảm bảo độ chính xác cần thiết bởi vì dao cắt ren có góc trước và góc sau rất nhỏ. Thực hiện được yêu cầu này cho phép tăng tuổi bền của dao.
BIÊN SOẠN: CNKH. KIỀU NGỌC TRÌU Page 31
Sử dụng dao cắt ren hợp kim cứng cho phép nâng cao năng suất gia công, đồng thời cải thiện độ bóng bề mặt. Vì vậy khi dao cắt ren có hình dạng đơn gian nên sử dụng hợp kim cứng.
2) Các yếu tố công nghệ và thông số hình học của dụng cụ cắt ren
Dụng cụ cắt ren các lo ại (tarô, bàn ren, dao lược ren,..) đều có quá trình cắt và thông số hình học giống nhau, cho nên ở đây ta chỉ nghiên cứu các thông số hình học của dao tarô (hình vẽ)
Kết quả và các thông số hình học của taro
l1-chiều dài phần côn đầu; l2 – chiều dài phần trăm hiệu chỉnh; l3 – chiều dài đuôi dao; l4 – chiều dài phần làm việc; L – chiều dài dao.
Góc sau α là góc sau tiếp tuyến với mặt hớt lưng của răng dao và tiếp tuyến với đường tròn đi qua hai điểm quan sát của lưỡi cắt.
Góc trước γ là góc giữa tiếp tuyến với mặt trước và mặt phẳng tâm (mặt phẳng đường kính) đi qua điểm quan sát.
Góc sau được tạo ra bởi quá trình hớt lưng. Giá trị trung bình của góc α = 60
. Khi góc sau α tăng, độ bền của răng giảm và tăng xác suất kẹt phoi vào răng dao khi rút dao ra khỏi lỗ gia công.
Góc trước được chọn phụ thuộc vào tính chất của vật liệu gia công và độ bóng bề mặt yêu cầu. Khi góc γ tăng, độ bóng bề mặt gia công giảm, đặc biệt là khi gia công vật liệu dẻo. Dưới đây là một số giá trị của góc γ phụ thuộc vào vật liệu gia công và tính chất của nó:
BIÊN SOẠN: CNKH. KIỀU NGỌC TRÌU Page 32
-Thép dảo có σB<60kg/mm2: γ=150
.
-Thép có độ cứng trung bình, gang dẻo và đồng thau: γ = 100
. -Đồng đỏ và gang xám: γ = 0÷50
. -Nhôm và hợp kim nhôm: γ= 20÷300.
Cần nhớ rằng, tuổi bền của dao tarô phụ thuộc rất nhiều vào góc côn mặt đầu φ. Góc φ càng nhỏ thì tuổi bền của dao càng cao. Ví dụ, nếu khi góc φ = 450
, tuổi bền T =1 thì khi góc φ = 300
, tuổi bền T = 2,5, còn khi góc φ = 150 thì T = 4. Tuy nhiên, góc φ bị giới hạn bởi kết cấu của chi tiết gia công. Ví dụ, khi cắt ren thông suốt dao có góc φ = 12÷150, cắt ren ở thép chịu lửa : φ = 1÷300, còn khi c ắt ren trong lỗ thông không trong suốt: φ = 30÷450
Cắt ren
Ngoài ra, khi góc φ giảm, tiêu hao vật liệu dụng cụ và chiều dài phần côn đầu tăng, do đó tăng thời gian ăn dao vào chi tiết gia công, có nghĩa là giảm năng suất gia công. Chiều dài phần côn đầu hợp lý là l1 =6S (ở đây S là bước ren được đo bằng mm).
Đối với phần trăm hiệu chỉnh, để giảm lực ma sát và momen xoắn, đường kính phần trăm hiệu chính giảm dần theo hướng đến đuôi dao. Phần này được chế tạo thành côn ngược trong phạm vi 0,05÷0,1 mm trên 100 mm chiều dài dao. Nếu vật liệu gia công là hợp kim nhẹ (có độ cứng thấp) thì côn ngược của phần răng hiệu chỉnh là 0,2 ÷ 0,3 mm trên 100 mm chiều dài dao. Cũng với mục đích như côn ngược ( giảm lực masat và momen xo ắn), prophin của răng được mài hớt lưng (hình 13.1b), phần mài hớt lưng được bắt đầu sau 1/3 bề rộng B của răng.
BIÊN SOẠN: CNKH. KIỀU NGỌC TRÌU Page 33