Chương 5 : Chọn phơi và các phương pháp gia cơng chuẩn bị phơi
5.3. Các phương pháp gia cơng chuẩn bị phơi
Gia cơng chuẩn bị phơi là những nguyên cơng mở đầu cho quá trình cơng nghệ gia cơng cơ .Cần phải cĩ gia cơng chuẩn bị phơi vì phơi liệu được tạo ra (đúc, rèn ) cĩ chất lượng bề mặt qúa xấu so với u cầu như dính cát ,xù xì chai cứng trên bề mặt , đậu rĩt , đậu ngĩt … chưa được lấy đi, nếu đưa vào gia cơng cơ ngay cĩ thể làm dụng cụ cắt mau mịn ,dễ vỡ ,chế độ cắt khi gia cơng bị hạn chế, khi cắt dễ sinh va đập làm máy cơng cụ suy giảm độ chính xác và chĩng hỏng.
Một số loại phơi cịn nhiều sai lệch như cong vênh, lệch khuơn, lệch tâm, méo mĩ … việc gá đặt khi gia cơng sẽ rất khĩ khăn.
Do đĩ cần phải gia cơng chuẩn bị phơi. Các nguyên cơng gia cơng chuẩn bị
chất kỹ thuật cụ thể của nơi sản xuất .Ví dụ, phơi đúc trong khơn cát phải cĩ nguyên cơng làm sạch, ủ, gia cơng bĩc vỏ; phơi cán (phơi thanh) để gia cơng trục cần phải nắn thẳng , cắt đứt, khoả mặt đầu, khoan lỗ tâm …Trong sản xuất đơn chiếc và loạt nhỏ thường nguyên cơng làm sạch được thực hiện ở phân xưởng chế tạo phơi, cịn nguyên cơng nắn thẳng, gia cơng bĩc vỏ, cắt đứt …thực hiện ở phân xưởng cơ
khí.Trong sản xuất hàng loạt lớn và hàng khối, cơng việc gia cơng chuẩn bị phơi
được tách riêng thành một bộ phận, phân xưởng cĩ các thiết bị riêng như máy làm
sạch, máy khoả mặt dầu –khoan tâm, máy gia cơng phá…
5.3.1. Làm sạch phơi
Các phơi đúc, phơi rèn, phơi dập trước khi gia cơng phải được làm sạch cát, vảy kim loại, vết bẩn gỉ, các rìa mép kim loại …tạo nên các bề mặt sạch sẽ để gia cơng cắt gọt được dễ dàng
Phương pháp làm sạch được chọn tuỳ theo kích thước và sản lượng phơi.Với sản lượng nhỏ, chi tiết lớn sẽ được làm sạch theo phương pháp thủ cơng bằng bàn chải sắt, dũa, đá mài …Với các chi tiết nhỏ, cũng thể cho vào thùng quay, các chi tiết khi quay va đập vào nhau, các vết gỉ, vảy, cát …sẽ rơi ra. Với sản lượng lớn, chi tiết lớn cĩ thể dùng khi nén cĩ áp suất p= 4 atm để thổi các hạt gang nhỏ và đập vào chi tiết cần làm sạch trên thiết bị chuyên dùng.
5.3.2. Nắn thẳng phơi
Nắn thẳng khơng những dùng cho phơi mà cịn cần nắn thẳng chi tiết giữa các nguyên cơng như nắn thẳng các trục kém cứng vững sau khi tiện thơ, nắn thẳng chi tiết sau nhiệt luyện … Phơi sau khi nắn thẳng sẽ cĩ lượng dư đều, gá đặt phơi dễ, giảm được sai số khi gia cơng.
Nắn thẳng cĩ thể thực hiện bằng nhiều cách: +Ngắm bằng mắt, nắn bằng búa tay. + Nắn ép thẳng dùng đồ gá trên máy ép. + Nắn thẳng trên máy chuyên dùng.
Phương pháp nắn thẳng dùng đồ gá trên máy ép cĩ thể thực hiện bằng cách gá đặt chi tiết trên hai khối V, dùng lực ép trên máy ép thuỷ lực hoặc trục vít ép từ
trên xuống. Nắn theo cách này đỡ tốn cơng sức so với cách nắn bằng búa tay và cĩ thể nắn được trục cĩ đừơng kính lớn.
Nắn thẳng trên máy nắn chuyên dùng (hình 5.1) máy nắn gồm cĩ một thùng quay, trong thùng cĩ ba cặp con lăn cĩ dạng hypecbơlơit trịn xoay được đặt
nghiêng một gĩc 20 ….Những bộ con lăn này từng cặp một được đặt chéo nhau vừa quay theo thùng ,vừa quay quanh tâm của nĩ .Cặp con lăn 1 vừa quay vừa đẩy chi
tiết tịnh tiến dọc trục ,cịn cặp con lăn 2 và 3 làm nhiệm vụ ép để nắn thẳng chi tiết 5.
Hình 5.1. Nắn thẳng phơi trên máy chuyên dùng.
Khoảng cách giữa các con lăn cĩ thể điều chỉnh được để phù hợp với các loại
đừơng kính phơi khác nhau .Một số máy cịn cĩ vành 4 chứa bột mài để làm nhẵn
trục . Máy nắn chuyên dùng thừơng được sử dụng trong sản xuất hàng loạt lớn và hàng khối, cĩ năng xuất cao(0,8-1,6m/ph) , độ thẳng sau khi nắn cĩ thể đạt 0,5-
1mm trên chiều dài 1000mm.
5.3.3. Gia cơng phá
Mục đích của gia cơng phá là bĩc đi lớp vỏ ngồi của phơi cĩ sai lệch quá lớn,
chai cứng, dính cát, rỗ nứt …Những phơi thép muốn đưa vào rèn dập lại cũng phải bĩc vỏ ngồi. Một số trường hợp dùng gia cơng bĩc vỏ phát hiện và loại bỏ những phơi đúc cĩ khuyết tật, phơi rèn bị nứt, rạn trước khi đưa vào gia cơng cơ khí . Máy dùng để gia cơng phá khơng cần chính xác nhưng phải cĩ cơng suất lớn, đủ
độ cứng vững. Khi gia cơng phá thường xảy ra va đập, toả nhiệt nhiều, rung động
… do đĩ dao, máy chĩng mịn, vì thế khơng nên kết hợp gia cơng phá với gia cơng tinh trên một máy.
5.3.4. Cắt đứt phơi
Cắt đứt phơi thường dùng với các loại phơi thanh, phơi cán cần cắt đứt thành từng đoạn tương ứng theo chiều dài trục (bằng chiều dài phơi trục hoặc bội số của nĩ) hoặc cắt các đậu rĩt , đậu ngĩt của các phơi đúc …
Cĩ nhiều phương pháp cắt đứt :cắt bằng cưa tay ; cắt bằng cưa cần đi lại ; cắt bằng cưa đai; cưa đĩa; cắt trên máy cơng cụ (tiện, phay, bào …) cắt bằng đá mài cắt; cắt bằng hơi hàn ; cắt trên máy cắt đột thuỷ lực ,…Khi chọn phương pháp cắt
- Độ chính xác cắt đứt gồm: độ chính xác kích thước cần cắt , độ chính xác mặt cắt (độ phẳng , độ thẳng gĩc của mặt cắt ).
- Bề rộng miệng cắt . - Năng suất cắt .
Chọn phương pháp cắt đứt tuỳ theo loại phơi ,sản lượng và điều kiện về cơ sở vật chất kỹ thuật .
Sau đây giới thiệu một số phương pháp cắt đứt .
- Máy cưa cần :cĩ kết cấu đơn giản ,dễ sử dụng ,một cơng nhân cĩ thể đứng nhiều máy ,bề rộng miệng cắt : 3-4 mm ,năng suất thấp do cĩ hành trình chạy khơng .
- Maý cưa đai: cĩ ưu điểm cắt liên tục nên năng suất cao,bề rộng miệng cắt
hẹp, chất lượng mặt cắt tốt ,cĩ thể cắt phơi cĩ đường kính lớn ,nhưng lưỡi cưa
khĩ chế tạo ,dễ đứt , gãy .
- Cắt đứt bằng đá mài cắt: thường dùng để cắt phơi ống ,phơi thép hình ,phơi đặc cĩ chiều dày cắt khơng lớn hoặc để cắt các loại thép cứng (thép đã tơi ).Cắt
bằng đá mài cĩ thể đạt độ chính xác cao,chất lượng mặt cắt tốt ,năng suất cao. - Cắt đứt trên máy cắt đột thuỷ lực: là phương pháp cắt đứt dựa trên biến dạng dẻo kim loại ở vùng cắt. Phương pháp này cho năng suất cao nhưng miệng cắt
khơng chính xác do vật liệu bị biến dạng dẻo khi cắt, khơng cắt được phơi cĩ đường kính lớn.
- Cắt bằng hơi hàn: thường dùng để cắt phơi tấm cĩ hình dáng phức tạp, năng suất cao nhưng chất lượng mặt cắt thấp, độ chính xác khơng cao.
- Cắt đứt trên máy cơng cụ: cĩ thể cắt trên máy phay bằng dao phay đĩa, trên máy bào, máy tiện bằng dao cắt đứt.Cắt đứt trên máy tiện bằng dao tiện cắt thanh chỉ dùng cắt phơi cĩ đường kính khơng lớn vì đường kính phơi lớn thì dao nhơ ra nhiều, càng vào sâu việc thốt phoi, thốt nhiệt càng khĩ, dễ gãy dao.Khi cắt trên máy tiện thường phải mở rộng miệng cắt, dao phải dịch chuyển đi lại khi cắt trên năng suất thấp, chiều rộng miệng cắt lớn .
5.3.5. Gia cơng lỗ tâm
Lỗ tâm là chuẩn tinh phụ, thường dùng để gá đặt khi gia cơng các chi tiết dạng trục. Lỗ tâm khơng chỉ dùng khi gia cơng cơ mà cịn dùng trong qúa trình kiểm tra và sửa chữa sau này.
Lỗ tâm cĩ nhiều loại, nhưng thường dùng 2 loại sau :
- Loại tâm cĩ một gĩc cơn (đơn giản ) (hình 5.2a ) chỉ cĩ một gĩc cơn làm việc
0
vướng cĩ khi nĩ được tarơ ren để cố định chi tiết khác trên trục hoặc để bảo vệ lỗ tâm
- Loại lỗ tâm cĩ hai gĩc cơn (hình5.2b), phần cơn vát 1200 để bảo vệ lỗ tâm làm việc 600 bên trong khi va đập , ngồi ra nhờ phần cơn vát đĩ cĩ thể gia cơng suốt mặt đầu trục.
Hình 5.2. Các loại lỗ tâm
a.Loại cĩ một gĩc cơn; b-c. Loại cĩ hai gĩc cơn Khi gia cơng lỗ tâm cần bảo đảm những yêu cầu sau:
+ Hai lỗ tâm nằm trên cùng một đường tâm để tránh tình trạng mũi tâm tiếp xúc khơng đều, chĩng mịn ảnh hưởng tới độ chính xác gá đặt.
+ Gĩc cơn phải đúng, chiều sâu lỗ tâm phải đảm bảo để diện tích tiếp xúc khi gá
đặt mũi tâm lớn, tránh biến dạng (hình 5.3).
a) b)
Hình 5.3
a) Gĩc cơn của lỗ tâm khi gia cơng khơng đúng. b) Gĩc cơn của lỗ tâm khi gia cơng đúng.
+ Bề mặt cơn làm việc của lỗ tâm phải nhẵn bĩng để chĩng mịn, giảm bớt
biến dạng.
- Để gia cơng lỗ tâm, tuỳ theo từng điều kiện cụ thể cĩ nhiều phương pháp
khác nhau:
+ Trong sản xuất đơn chiếc và loạt nhỏ cĩ thể gia cơng lỗ tâm trên máy cơng cụ vạn năng như máy tiện, máy phay , máy khoan …khi khoan tâm thường dùng
mũi khoan tâm chuyên dùng (hình 5.4). Gia cơng theo phương pháp này cần chú ý bảo đảm độ đồng tâm của hai lỗ tâm khi quay đầu chi tiết để gia cơng lỗ tâm thứ hai. b) c) d) e) f) g)
Hình 5.4. Mũi khoan tâm chuyên dùng a) Mũi khoan tâm cĩ một gĩc cơn.
b) Mũi khoan tâm cĩ hai gĩc cơn.
+ Trong sản xuất hàng loạt lớn và hàng khối, gia cơng lỗ tâm được thực hiện trên máy chyên dùng (hình 5.5). Trên các máy này, chi tiết được gá đặt trên hai khối V tự định tâm , khi gia cơng tiến hành theo hai bước : bước thứ nhất phay hai mặt đầu trục cùng một lúc bằng hai dao phay một đầu, bước thứ hai, phơi được chuyển sang vị trí thứ hai để tiến hành gia cơng cùng một lúc hai lỗ tâm
bằng mũi khoan tâm chuyên dùng .
Gia cơng lỗ tâm theo phương pháp này, độ chính xác của hai lỗ tâm rất cao, năng suất cao.
Câu hỏi ơn tập :
1. Kể tên các phương pháp gia cơng kim loại khơng phoi? 2. Khi nào một phơi được gọi là đạt yêu cầu?
3. Rèn thuộc loại gia cơng biến dạng gì? 4. Dập và đột lổ cĩ gì khcác nhau? 5. Đúc kim loại được ứng dụng ở đâu?