Khi khoan trên máy khoan, chi tiết thường được gá trực tiếp lên bàn máy, trên khối V hoặc trên êtô. Trong trường hợp khoan nhiều lỗ trên một lần gá đặt ta có thể sử dụng đồ gá chuyên dùng.
Do mũi khoan có độ chính xác về hình dạng và vị trí tương quan khơng cao, độ cứng vững thấp, do vậy khi khoan cần có những giải pháp cơng nghệ phù hợp. Khi khoan, việc thốt phoi, thốt nhiệt khó khăn, đặc biệt các lỗ sâu, do vậy khi khoan phải rút dao ra khỏi lỗ theo chu kỳ nhất định để tránh kẹt mũi khoan.
Để mũi khoan định hướng vào vật liệu được chính xác, thường khi khoan các mũi khoan nhỏ, yếu ta thường dùng bạc dẫn hướng và khoan mồi để định hướng mũi khoan được tốt.
Lực dọc trục khi khoan rất lớn (khi khoan các lỗ φ50mm trên thép cacbon có
σB = 500÷600MN/m2 với S = 0,85mm/vịng thì lực dọc trục 3 tấn), do vậy khi khoan
các lỗ lớn ta thường chia ra mấy lần khoan.
Bảng 6.5 Giới thiệu chế độ cắt khi khoan
Vật liệu gia công Tốc độ cắt
(m/s)
Lượng chạy dao
(mm/vòng) 1,5 mm
Lượng chạy dao
(mm/vòng) Từ 1,5 Ỉ 50 mm Hợp kim nhôm 0,5 – 2 0,025 0,75 Thép 0,3 – 0,5 0,025 0,75 Thép không gỉ 0,2 – 0,3 0,025 0,45 Hợp kim titan 0,1 – 0.3 0,01 0,3 Gang 0,3 - 1 0,025 0,75
Khi khoan các lỗ sâu, tỉ lệ giữa chiều sâu lỗ và đường kính lên tới 300 hoặc cao hơn ta thường dùng mũi khoan nịng súng (H.6.35).
Hình 6.35 Mũi khoan nịng súng
Lực hướng kính xơ đẩy mũi khoan được triệt tiêu bởi đường viền của các me trên mũi khoan. Do vậy, mũi khoan nịng súng có tính tự định tâm rất cao. Điều này là rất quan trọng để khoan các lỗ sâu. Chất bôi trơn và làm nguội được bơm vào với áp
suất cao dọc theo lỗ của mũi khoan để tạo điều kiện đẩy phoi ra dễ dàng. Tốc độ cắt khi khoan nòng súng thường cao và lượng chạy dao thấp. Hình 6.36 giới thiệu một biện pháp khi khoan lỗ sâu bằng mũi khoan nịng súng.
Hình 6.36 Phương pháp khoan nòng súng
6.2.3 Khoét
Khoét là phương pháp gia công lỗ được dùng trong những trường hợp sau:
- Cần nâng cao độ chính xác sau khi khoan.
- Dùng làm nguyên công (hay bước) trung gian chuẩn bị cho nguyên công doa. - Thay cho nguyên cơng khoan ở những chi tiết có lỗ đúc hoặc dập sẵn có lớp bề
mặt chai cứng.
Nhìn bề ngồi mũi kht tương tự như mũi khoan, nhưng có 3 hoặc 4 lưỡi cắt và khơng có lưỡi ngang. Độ cứng của mũi kht cao hơn mũi khoan. Ngoài mũi khoét trụ thơng thường, tùy theo cơng dụng mà có nhiều loại mũi khoét khác nhau như khoét lỗ bậc, khoét lỗ cơn (H.6.37).
Kht đạt được độ chính xác và độ nhẵn bóng cao hơn khoan. Độ chính xác có thể đạt từ cấp 10÷12 và Rz = 2,5÷10μm. Với u cầu tương đương, kht có thể là ngun cơng cuối.
6.2.4 Doa
Doa là phương pháp gia công tinh lỗ sau khi đã được khoan hoặc khoan, khoét. Doa được thực hiện trên máy khoan, doa hay máy tiện.
Dao doa có độ cứng vững rất cao, lưỡi cắt thường bố trí khơng đối xứng nên khắc phục được hiện tượng rung động. Dao có nhiều lưỡi cắt, các lưỡi này có thể thẳng hoặc xoắn và góc trước có giá trị lớn do vậy doa có thể cắt được lớp phoi rất mỏng. Khi doa thô chiều sâu cắt khoảng 0,25÷0,5mm, cịn doa tinh chiều sâu cắt khoảng 0,05÷0,15mm. Hình 6.38 giới thiệu kết cấu của dao doa.
Hình 6.38 Dao doa
Phương pháp doa gồm doa tay và doa máy. Mũi doa tay có lưỡi cắt dài hơn, mục đích để dẫn hướng tốt. Chiều dài của phần côn là khác nhau. Phần côn của dao doa máy chọn ngắn khi doa các lỗ không thông hoặc khi vật liệu của chi tiết dai hoặc mềm. Phần côn chọn dài khi gia công vật liệu cứng. Phần dẫn trụ tiếp giáp với phần cơn mục đích để sửa đúng và làm bóng lỗ. Sau phần trụ là phần côn ngược (độ côn rất nhỏ) mục đích để giảm ma sát giữa lỗ và dụng cụ. Khi gia cơng các lỗ có rãnh dọc ta dùng dao doa lưỡi xoắn để ngăn ngừa hiện tượng xốc và kẹt mũi doa. Mũi doa được tiêu chuẩn hóa.
Khi doa máy có thể thực hiện bằng doa cưỡng bức và doa tùy động.
Khi doa cưỡng bức, dao doa lắp cứng vào trục máy. Khi này, thường xảy ra hiện tượng lay rộng lỗ. Nguyên nhân chủ yếu là do:
- Tồn tại độ không đồng tâm giữa trục dao doa và trục chính của máy.
- Dao doa mài khơng tốt, có sự khơng đồng nhất giữ các lưỡi dao, có lẹo dao xuất hiện ở một số lưỡi.
- Vật liệu ở thành lỗ gia công không đồng đều
Để tránh những hiện tượng trên ta dùng phương pháp doa tùy động. Phương pháp này có thể thực hiện bằng hai cách:
mà nối lắc lư. Dao doa lúc này được định hướng bằng lỗ gia cơng do đó khơng chịu ảnh hưởng sai lệch của trục chính và độ khơng đồng tâm của trục chính và trục dao (H.6.39).
Hình 6.39 Trục doa tùy động
Dao doa tùy động: Đây là loại dao
doa đơn giản, chỉ có hai lưỡi cắt (H.6.40). Lưỡi dao doa có khả năng xê dịch ít nhiều theo hướng kính để tự lựa theo lỗ đã gia cơng. Loại này thường dùng để gia cơng các lỗ có đường kính lớn từ 75mm đến 150mm.
Ưu điểm là đơn giản, gọn nhẹ và đảm bảo được độ chính xác gia cơng. Do số lưỡi ít, dao chóng mịn nhưng mài lại dễ dàng.
Trong sản xuất đơn chiếc, sửa chữa cịn dùng phương pháp doa tay. Dao có góc ϕ nhỏ hơn so với dao doa máy. Phần dẫn dài, nhiều lưỡi cắt. Khi cắt, dao hoàn toàn dựa vào lỗ có sẵn nên khơng chịu ảnh hưởng của sai lệch máy. Nếu cơng nhân có tay nghề, độ chính xác có thể cao hơn doa máy. Tuy vậy, dùng doa tay sẽ tốn nhiều công sức và giá thành sẽ cao.
Tóm lại, doa là một phương pháp gia cơng lỗ thơng dụng để đạt độ chính xác cấp 7 và cấp 8 nhưng cần lưu ý một số trường hợp sau:
- Chỉ nên doa các lỗ có đường kính tới 80mm. Khơng nên doa các lỗ lớn và không tiêu chuẩn.
- Không nên doa các lỗ ngắn, lỗ khơng thơng, lỗ có rãnh. Khi doa các lỗ ngắn, khả năng định hướng dao doa kém do đó lỗ dễ bị lay rộng. Nếu lỗ khơng thơng, sẽ không doa được tới đáy lỗ.
Chương 7