- R a: Sai lệch trung bỡnh số học của prụfin là trung bỡnh số học cỏc giỏ trị tuyệt đối của sai lệch prụfin (y) trong khoảng chiều dài chuẩn Sai lệch prụfin (y) là
CHƢƠNG 2: TÍNH GIA CễNG CỦA THẫP KHễNG GỈ
2.3.3. Taro ren thộp khụng gỉ
Nếu cú thể, nờn dựng loại dễ gia cụng để taro, đặc biệt với lỗ khụng thụng, để giảm thiểu sự khú khăn trong thoỏt phoi và lấy phoi. Phoi dẻo, dài hỡnh thành trong gia cụng thộp khụng gỉ trung bỡnh (nonfree-machining alloys) là nguyờn nhõn dẫn đến taro ren khú khăn.
Trong quỏ trỡnh taro, tất cả cỏ loại thộp khụng gỉ đặc biệt là loại trung bỡnh (nonfree-machining alloys), nờn tuõn theo cỏc khuyến nghị sau:
+ Sử dụng mũi taro cú đường kớnh càng lớn càng tốt (dung sai lớn)
+ Bước ren càng nhỏ càng tốt vỡ bước ren càng nhỏ, lượng kim loại lấy đi trờn mỗi răng càng nhỏ.
+ Tỉ lệ phần trăm của ren sửa đỳng nờn chọn giỏ trị nhỏ nhất theo chuẩn (60% đến 75%, nhưng khi chiều sõu của lỗ ren lớn gấp hai lần đường kớnh taro, tỉ lệ 50% cho hiệu quả kinh tế cao hơn).
Phựng Văn Cảnh CHK11 – CTM Số húa bởi Trung tõm Học liệu – Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn
+ Sử dụng dung dịch trơn nguội chảy tràn (phun với ỏp suất ớt nhất 35 kPa, khi taro lỗ khụng thụng)
Khú khăn gặp phải trong taro thộp khụng gỉ là hiện tượng biến cứng bề mặt gõy ra do quỏ trỡnh khoan hay khoột trước đú. Do đú, khi cỏc khú khăn khi taro xuất hiện, lời khuyờn là cần phải khảo sỏt nguyờn nhõn của cỏc quỏ trỡnh khoan và khoột trước đú. Phoi phải được cắt đi trong quỏ trỡnh khoan hay khoột; do đú khi mũi khoan hay mũi khoột chỉ làm nhẵn bề mặt chứ khụng thực hiện chức năng cắt, bề mặt gia cụng bị biến cứng. Mức độ biến cứng thay đổi theo cỏc loại thộp khụng gỉ khỏc nha; cỏc mỏc thộp khụng gỉ austenit là loại dễ bị biến cứng nhất.
Vật liệu và thiết kế mũi taro. Gần như tất cả cỏc taro dựng trong gia cụng thộp khụng gỉ được làm bằng thộp giú. Quỏ trỡnh thoỏt phoi rất quan trọng khi gia cụng ren lắp khớt, độ chớnh xỏc cao (cấp 3), phần rónh chứa phoi khụng được quỏ nhỏ và phần ren cắt khụng được quỏ rộng.
Số lượng rónh trờn taro là một vấn đề cần được quan tõm. Với lỗ nhỏ, taro 4 rónh hay gõy ra hiện tượng tắc phoi hơn so với loại cú số rónh nhỏ hơn. Do đú ứng dụng chung là dựng taro cú số rónh nhỏ hơn khi kớch thướclỗ giảm đi. Trong cắt ren lỗ độ chớnh xỏc cấp 3 nờn dựng taro hai rónh cho lỗ cỡ 6 (5,2 mm đường kớnh)
Cỏc taro 3 rónh phự hợp với cỏc lỗ đường kớnh 5,2-13mm. Loại này giảm khả năng cắt quỏ nhưng khoảng thoỏt phoi nhỏ hơn loại hai rónh. Cỏc lỗ đường kớnh lớn hơn 13 mm được taro bằng loại 4 rónh.
Cỏc loại taro. Cỏc loại taro tải lớn cú đầu xắn và taro tải lớn cú rónh xoắn thường dựng taro thộp khụng gỉ. Loại taro đầu xoắn đẩy phoi về phớa trước taro và khụng nờn dựng để gia cụng lỗ khụng thụng trừ khi cú một phần khụng taro dự trữ đủ sõu để chứa phoi ở đỏy lỗ. Loại taro rónh xoắn kộo phoi khỏi lỗ gia cụng và cú thể dựng để gia cụng ren lỗ thụng hoặc khụng thụng. Loại rónh thẳng được dựng cho lỗ đường kớnh lớn hơn 13 mm.
Hỡnh dạng hỡnh học taro. Với thộp khụng gỉ austenit, loại cú gúc trước dương là tốt nhất. Gúc trước khoảng 150
Phựng Văn Cảnh CHK11 – CTM Số húa bởi Trung tõm Học liệu – Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn
đến 175 HB. Đụi khi, vỡ cú sự kết hợp của cỏc nhõn tố trờn một vật liệu nào đú, việc mài gúc trước dương sẽ khụng cho kết quả mong muốn. Trong trường hợp này, cần phải dựng loại taro cú ren đứt quóng với số rónh khụng bằng nhau, vỡ kết cấu này cú thể cho kết quả chấp nhận được. Loại này chỉ cần 40 đến 50% năng lượng so với loại taro thụng thường (điều này cú thể quan trọng khi mỏy taro khụng đủ cụng suất).
Với cỏc thộp khụng gỉ ferit, mactenxit và tụi nhanh (Precipitation-Hardenable Alloys), gúc trước thường cú giỏ trị 80
đến 120 với hợp kim cú độ cứng 135 đến 275 HB và 0 đến 50
với hợp kim cú độ cứng 275 đến 325 HB. ở giỏ trị trờn 325 HB, gúc trước thường bằng 0-0 với thộp khụng gỉ mactenxit và tụi nhanh (Precipitation- Hardenable Alloys).
Vấn đề về độ nhỏm trờn mặt sau của ren đụi khi cú thể giải quyết bằng mài phớa sau của ren cắt do đú làm giảm được vựng tỡ của dao vào ren. Độ nhỏm cú thể làdo gúc trước khụng đảm bảo.
Gúc sau (hay vựng hớt lưng) cú thể cú vựng ren cắt đủ hay chỉ cú một phần đồng tõm với lỗ (hỡnh 2.8). Gúc sau khuyờn dựng (Hỡnh 2.5) là 100
với hợp kim austenit cú độ cứng 135 đến 275 HB và 80
với hợp kim ferit, mactenxit và tụi nhanh (Precipitation-Hardenable Alloys). Gúc trước xấp xỉ 50 nờn dựng trong trường hợp lỗ sõu và 6-80
với hợp kim mactenxit và hợp kim tụi nhanh (Precipitation- Hardenable Alloys) cú độ cứng 325 đến 425 HB.
Hỡnh 2 .5. Cỏc gúc của ta rụ khi gia cụng thộp khụng gỉ
Gúc trước Bề rộng Rónh Gúc sau Gúc sau Gúc trước dương Đồng tõm
Phựng Văn Cảnh CHK11 – CTM Số húa bởi Trung tõm Học liệu – Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn
Ba mỏc thộp khụng gỉ austenit thường hoỏ cú độ cứng 208 HB hay nhỏ hơn. Quỏ trỡnh gia cụng bao gồm khoan và taro lỗ đường kớnh 6 mm trờn mũ van.
Kớch thước của taro là 1/4-32. Tất cả cỏc chi tiết yờu cầu phải đạt cấp lắp ghộp 3, trờn 80% ren và cỏc ren phải nhẵn và khụng cú cạnh sắc.
Mẫu taro cuối cựng chế tạo bằng thộp giú M2 và khụng được ỏp dụng chế độ xử lý nhiệt đặc biệt nào. Mẫu taro ban đầu và 3 mẫu được thiết kế lại bao gồm cả mẫu đầu tiờn được vẽ trờn Hỡnh 2.6.
Hỡnh 2. 6. Kết cấu của ta rụ gia cụng thộp khụng gỉ
Kết cấu của mẫu đầu tiờn cú 4 rónh, mài hớt lưng bỡnh thường (Hỡnh 2.6a). Với hai tốc độ gia cụng, quỏ trỡnh taro được thực hiện với tốc độ 275 vg/ph và taro được rỳt ra với tốc độ 610 vg/ph. Do đú hệ số tốc độ rỳt ra/tốc độ taro bằng 2,2/1. Dung dịch trơn nguội là dầu gốc khoỏng chứa dầu bộo và sulfur hoạt hoỏ; độ nhớt cua nú giống dầu SAE 20. Với điều kiện này, số lượng lỗ được gia cụng khụng thể vượt quỏ 2 lỗ do phoi bị kẹt trong rónh và làm góy dao.
Vỡ rừ ràng là cần phải cú khụng gian chứa phoi lớn hơn, mẫu taro hai rónh (hỡnh 2.8b) đó được thử nghiệm. Mẫu này cú tiết diện phần ren cắt lớn hơn và khoẻ hơn được mài thành điểm xoắn cho phộp tải phoi. Quỏ trỡnh taro được thực hiện bằng mẫu taro này với cựng tốc độ và bước tiến, cựng dung dịch trơn nguội dựng
Phựng Văn Cảnh CHK11 – CTM Số húa bởi Trung tõm Học liệu – Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn
cho mẫu taro ban đầu. Mẫu này làm quỏ trỡnh chà xỏt xảy ra mạnh hơn; quỏ trỡnh rỳt taro ra với tốc độ cao gặp khú khăn, phoi bị kẹt trong rónh và dũng dung dịch trơn nguội bị chặn.
Loại taro hai rónh được điều chỉnh mặt sau ở phần ren cắt sang dạng full, nú cho phộp dũng dung dịch trơn nguội bao quanh cỏc đỉnh cắt lớn hơn. Điều chỉnh này đó giỳp bảo vệ cỏc lưỡi cắt, giảm kẹt khi rỳt rato và tăng tuổi bền taro lờn 22 lỗ.
Tiếp theo, để tăng lưu lượng dũng dung dịch trơn nguội tới cỏc đỉnh cắt, tất cả cỏc ren sau răng thứ 17 (17 là số răng tối thiểu cần để cắt được profile ren đầy đủ) được bỏ đi. Với điều kiện này, chất lượng ren đó được nõng lờn và tuổi bền dao tăng tới 85 lỗ / 1 mũi taro.
Loại taro hai rónh được sửa một lần nữa bằng cỏch bỏ đi gần 75% phần ren cắt phớa sau lưỡi cắt tới chiều sõu của đường kớnh đỏy của phần ren cắt (Hỡnh 2.6c). Biện phỏp giảm vựng cắt cho phộp tăng lưu lượng dung dịch trơn nguội tới lưỡi cắt và giảm vựng ren bị kộo xuất hiện khi taro bị rỳt ra khỏi lỗ ở tốc độ cao.
Loại 3 rónh là mẫu thiết kế cải tiến cuối cựng, nú kết hợp việc tăng số lưỡi cắt (từ 2 lờn 3), do đú làm tăng lượng dung dịch trơn nguội bao quan mỗi hàng của lưỡi cắt. Ngoại trừ việc chỳng cụng suất 3 rónh (Hỡnh 2.6d), nú cú tất cả cỏc khớa cạnh thiết kế giống như loại taro hai rónh.
Để giảm mức độ biến cứng của kim loại gõy ra bởi quỏ trỡnh khoan; Kớch thước mũi khoang được thay đổi từ số 5 sang số 6 và mũi khoan 5,3 mm được dựng để gia cụng tinh lỗ trước khi taro. Sau khi gia cụng được 3000 lỗ loại taro mới này hỉ bị mũn rất ớt. Hiện tượng khú khăn khi rỳt taro và dũng kim loại tại đỉnh của cỏc ren thộp khụng gỉ được loại bỏ rừ rệt. Cỏc ren nhẵn mịn và đạt chất lượng cấp 3.
Cỏc thụng số chế độ cắt khi taro và dung dịch trơn nguội. Tốc độ điển hỡnh để taro cỏc loại thộp khụng gỉ khỏc nhau được liệt kờ trong Bảng 2.5
Bảng 2. 5. Tốc độ cắt để taro cỏc loại thộp khụng gỉ khỏc nhau
Mỏc thộp
Vận tốc cắt m/ph(sfm) với sụ ren trờn
1 bƣớc ren (trờn 25mm hoặc 1in) Dụng cụ cắt
Phựng Văn Cảnh CHK11 – CTM Số húa bởi Trung tõm Học liệu – Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn
Free-machining alloys Ferritic alloys S43020, S41610, S43023 6(20) 9(30) 14(45) 15(50) M1,M7,M10 S18200 6(20) 9(30) 14(45) 15(50) M1,M7,M10 Martensitic alloys S41600, S41610, S41623 6(20) 9(30) 14(45) 15(50) M1,M7,M10 S42020,S42023 5(15) 8(25) 11(35) 12(40) M1,M7,M10 S44020, S44023 4(12) 5,5(18) 6,7(22) 8(25) M1,M7,M10 Austenitic alloys S20300, S30300, S30310, S30360 5(15) 8(25) 11(35) 12(40) M1,M7,M10 S30323, s30330, S30345, S30431, S31620, S34720, S34723 4(12) 6(20) 9(30) 11(35) M1,M7,M10 Nonfree-machining alloys Ferritic alloys S40500, S40900, S43000, S43400 5(15) 8(25) 11(35) 12(40) M1,M7,M10 S44200, S44300, S44400, S44600 4(12) 6(20) 9(30) 11(35) M1,M7,M10 Martensitic alloys S40300, S41000 5(15) 8(25) 8(25) 12(40) M1,M7,M10 S41400, S4200, S42010, S43100 4(12) 5,5(18) 8(25) 9(30) M1,M7,M10 S44002, S44003, S44004 3(10) 4(12) 5(16) 6(20) M1,M7,M10 Austenitic alloys S20100, S30100, S30200, S30400,S30403,S30430 4(12) 5,5(18) 6,7(22) 8(25) M1,M7,M10 S30900, S30908,S31000,S31008,S31700,S31703 4(12) 4,5(15) 6(20) 7(23) M1,M7,M10 S20910, S21904,S24100,S28200,S30452,N0802 3(10) 4(12) 5(16) 6(20) M1,M7,M10 Duplex alloys S31803, S32550, S32900, S32950 4(12) 4,5(15) 6(20) 7(23) M1,M7,M10
Precipitation- hardenable alloys
S15500, S17400, S17700, S45000 4(12) 5,5(18) 6,7(22) 8(25) M1,M7,M10
S13800, S35000, S35500, S45500 3(10) 4,5(15) 6(20) 7,6(22) M1,M7,M10
S66286 2(8) 4(12) 5,5(18) 6(20) M1,M7,M10