- Rèn luyện tính kỷ luật, kiên trì, cẩn thận, nghiêm túc, chủ động và
2. Các phương pháp gia công mặt trong tròn xoay.
2.1 Tiện lỗ
Khi tiện lỗ cứng cững của hệ thống công nghệ thấp do không gian lỗ bị hạn chế, dao có chiều dài phần nhơ ra dài, dao lớn , nhất là đối với các lỗ có đường kính nhỏ , chiều dài lỗ lớn. Do đó tiện lỗ chỉ có hiệu quả khi lỗ có đường kính phi tiêu chuẩn , lỗ to, ngắn, lỗ được tạo thô sẵn bằng phương pháp đúc hoặc rèn.
Dao tiện lỗ có góc lớn hơn góc của dao tiện ngồi và thường được gá cao hơn tâm để giảm ma sát mặt sau của dao với bề mặt lỗ đã gia công và giảm rung động. Tiện lỗ chủ yếu được thực hiện trên máy tiện, máy doa, máy phay, đơi khi cả trên máy khoan (hình 8- 1).
Tiện lỗ trên máy tiện chỉ dùng để gia cơng lỗ trụ hoặc cơn có chiều dài nhỏ (hình 8- 1a) . Nếu lỗ có chiều dài lớn thì độ cứng vững của hệ thống công nghệ thấp.. tiện lỗ và máy doa.
Hình 8- 1
Tiện lỗ chi tiết dạng hộp thường được thực hiện trên máy doa vì gá đặt ổn định ( chuẩn là mặt đáy và 2 lỗ vng góc với mặt đáy), khoảng cách giữa 2 gối đỡ của trục dao bé, độ cứng vững của hệ thống cơng nghệ cao (hình 8- 1 b;c;d).
Tiện lỗ tuỳ thuộc vào hình dạng và kích thước chi tiết. có thế thực hiện theo một trong hai cách :
+ Cách thứ nhất là chi tiết quay, dao thực hiện chuyển động tiến. cách này thường dùng trên các máy tiện vạn năng, tiện đứng, tiện rơ-vôn-ve…
+ Cách thứ hai là chi tiết đứng yên. dao quay kết hợp với tiến dao thường dùng trên các máy doa.
Hỉnh 8- 2. Cơ cấu dẫn hướng trên đồ gá khi tiện lỗ
Để nâng cao độ chính xác và chất lượng bề mặt khi tiện lỗ. Người ta thường dùng bạc dẫn hướng để nâng cao độ cứng vững của trục dao.Trên máy tiện, bạc dẫn hướng có thể gá dặt trên đổ gá (h. 8.2) hoặc trên máy (h. 8.3) và điều chỉnh để đường tâm trục dao trùng với tâm quay của chi tiết.
Hình 8- 3. Cơ cấu dẫn hướng lắp trên máy khi tiện lỗ
2.2. Khoan lỗ
Cấu tạo mũi khoan sâu gồm 3 phần : phần cán, phần thân và phần cắt. Phần cán hình trụ được lắp vào đầu kẹp mũi khoan và được truyền mô men xoắn nhờ vit kẹp ngang .
Hình 8- 4
Phần thân dùng để truyền mô men xoắn và dẫn dung dịch trơn nguội tới vùng cắt. Với chiều sâu lỗ lớn thường phần thân là một ống rỗng có tiết diện đặc biệt được chế tạo từ thép tốt. Với lỗ có chiều sâu nhỏ phần thân thường được chế tạo liền với phần cắt. Bộ phận cắt có thể được chế tạo tồn bộ từ vật liệu dụng cụ cắt hoặc được chế tạo từ thép tốt có ghép các mảnh hợp kim cứng để tạo thành mảnh cắt trên đó có lưỡi cắt và mảnh đóng vai trò dẫn hướng . Lưỡi cắt gồm một đoạn (khi lỗ nhỏ) hoặc nhìều đoạn gãy khúc nối tiếp (khi lỗ lớn) để dễ bẻ phoi . Phần dẫn hướng có độ cơn ngược khoảng 5/1000 để tránh kẹt và có cung trịn từ 250 - 2600 để tỳ vào bạc dẫn.
Kiểu mũi khoan sâu trên đầu có độ cứng vững cao, khi khoan cho năng suất, độ chính xác và chất lượng bề mặt cao.
Dung dịch trơn nguội có áp lực từ 20 - 100 atm được dẫn từ cán qua thân, qua lỗ nhỏ của phần cắt tưới trực tiếp vào khu vực cắt rồi thốt ra ngồi qua mặt trước của dao và rãnh của phần thân cùng với phoi.
Khi khoan sâu cần lưu ý:
Trong sản xuất hàng loạt dùng bạc dẫn hướng dẫn phần cắt của dụng cụ vào vị trí khoan, sau khi khoan đủ chiếu dài dẫn hướng thì đoạn lỗ vừa gia
cơng sẽ đóng vai trò bạc dẫn cho quá trình khoan tiếp theo. Chính vì vậy độ chính xác của bước gia cơng đoạn lỗ đầu tiên có ý nghĩa hết sức quan trọng .
Trong sản xuất đơn chiếc có thể khoan sâu trên máy tiện bằng cách cho chi tiết quay, mũi khoan tịnh tiến. Ban đầu dùng mũi khoan ngắn có độ chính xác và có độ cứng vững cao để khoan mồi một đoạn có đủ chiều dài dẫn hứơng, sau đó dùng mũi khoan sâu khoan tiếp.
Với máy khoan sâu và mũi khoan sâu trên đây người ta khoan được lỗ 5 x 500 mm.
2.3. Khoét
Khoét là phương páhp gia công mở rộng lỗ trên máy khoan, máy tiện, máy phay hoặc máy doa nhằm:
Nâng cao độ chính xác và chất lượng bề mặt của lỗ.để đạt độ chính xác và độ nhẵn bóng bề mặt cao hơn.
Kht có khả năng đạt độ chính xác cấp 10 - 12 .Ra = 2,5 - 10 mm. Dao khoét có nhiều lưỡi cắt hơn dao khoan do đó có độ cứng vững cao hơn mũi khoan. Vì vậy mũi kht khơng những đạt độ chính xác, độ nhẵn bóng cao hơn khoan mà còn sửa được sai số về vị trí tương quan cuả lỗ do khoan, đúc hoặc gia công áp lực để lại đồng thời đạt được năng suất cao hơn do có khả năng cắt với lượng chạy dao lớn
Kht có thể gia cơng được lỗ trụ, lỗ bậc, lỗ côn và mặt đầu vng góc với tâm lỗ tuỳ theo kết cấu của dao( hình 8-5)
Hình 8-5. Các loại mũi khoét. (Khoét bậc a, khoét côn b, khoét mặt đầu c )
Khi khoét có thể dùng bạc dẫn hướng ở một hoặc hai đầu để nâng cao độ cứng vững , do đó nâng cao độ chính xác và năng suất
2.4. Doa lỗ
Doa là phương pháp gia công tinh các lỗ đã được khoan , khoét hoặc tiện. Doa thường được thực hiện trên máy khoan, máy tiện máy phay hoặc máy doa. Lượng dư doa thô khoảng 0,25 - 0,5 mm. Doa tinh khoảng 0,05 - 0,15 mm. Nếu lượng dư quá nhỏ khi doa dao bị trượt hoặc bị kẹt làm độ nhẵn
bóng (hoặc độ nhẵn bề mặt tăng ) bề mặt giảm, nếu lượng dư lớn tải trọng trên dao lớn, dao chóng mịn làm sai lệch kích thước gia cơng. Do lượng dư khi doa nhỏ nên doa không sửa được sai lệch về vị trí tương quan hoặc có thể sửa được nhưng rất ít. Vì vậy nên thực hiện kht và doa trên cùng một lần gá.
Doa có thể đạt độ chính xác cấp 9- 7, Ra = 0,63 - 1,25m , khi chuẩn bị công nghệ và dao tốt, chọn chế độ cắt hợp lý có thể đạt cấp chính xác 6, Ra = 0,63m.
nhưng chi phí sản xuất cao, năng súât thấp nên ít dùng.
Doa có độ cứng vững cao, lưỡi cắt thường phân bố không đối xứng nên giảm được rung động trong q trình cắt, góc trước lớn nên có thể cắt được lớp phoi mỏng. Khi dao doa mòn góc trước thay đổi, nếu tiếp tục cắt dao sẽ trượt trên bề mặt gia công gây ra hiện tượng biến cứng lớp bề mặt gây khó khăn cho bước gia cơng tinh tiếp theo. Tuy vậy vận tốc cắt nhỏ 8- 10 m/ph, nhưng bước tiến dao lớn (0,5- 3,5 mm/vòng) nên năng suất doa vẫn cao hơn.
Các phương pháp doa:
Khi doa trên máy có thể dùng các phương pháp doa sau đây : Doa cưỡng bức :
Dao doa được lắp cứng với trục máy, có thể có hoặc khơng có bạc dẫn. Doa cưỡng bức thường xảy ra hiện tượng lay rộng lỗ do:
+ Có độ lệch tâm giữa trục dao và trục máy.
+ Dao mài không tốt nên ở một số lưỡi cắt xuất hiện hiện tượng lẹo dao.
+ Vật liệu trên thành lỗ có độ cứng khơng đều, hoặc khi doa chi tiết chế tạo từ vật liệu làm cho biến dạng lớp bề mặt khơng đều.
+Dao doa bị mịn.
Doa tuỳ động
Hình 8- 6 bạc dẫn hướng khi doa lắp tùy động
Trục doa được nối với trục máy bằng khớp tùy động, nghĩa là giữa trục doa và trục máy có chuyển động lắc tương đối đối với nhau theo cả hai
phương . Khi dao dao được định hứơng nhờ bề mặt lỗ của chi tiết do đó khi khắc phục được ảnh hưởng sai lệch của trục chính và ảnh hưởng của độ khơng đồng tâm giữa trục dao và trục chính. Có thể thực hiện doa tuỳ động trên máy khoan, khi đó cần kết hợp với việc sử dụng hai bạc dẫn hướng trên trục doa (hình 8- 6).
Trong sản xuất đơn chiếc hoặc trong sửa chữa có thể dùng phương pháp doa tay. Dao doa tay (hình 8-7) có nhiều lưỡi và có góc i nhỏ hơn so với góc i của dao doa máy, phần dẫn dài (hình 8- 8).
Hình 8-7 Dao doa tay
Hình 8- 8 dao doa máy
Loại đường kính cố định theo tiêu chuẩn có lưỡi cắt thẳng hoặc lưỡi cắt xoắn trái dùng để doa cả lỗ theo tiêu chuẩn.
Loại có đường kính thay đổi được trong phạm vi hẹp (còn gọi là dao doa tăng) dùng để doa các lỗ phi tiêu chuẩn (hình 8- 9).
Hình 8- 9 Dao doa tăng.
(Điều chỉnh bằng vít hình a; Điều chỉnh bằng đai ốc hình b)
Khi doa tay dao đựơc định vị vào bề mặt lỗ đã gia công , chi tiết được kẹp chặt trên ê - tô hoặc bàn máy, Năng suất doa tay thấp, điều kiện lao động nặng nhọc nhưng phù hợp đối với dạng sản xuất đơn chiếc và công việc sửa chữa.
Chỉ nên doa các lỗ có đường kính <80 mm. Khơng nên doa các lỗ q lớn và các lỗ có kích thước phi tiệu chuẩn.
Khơng nên doa các lỗ ngắn vì dao doa không được định vị ổn định lỗ sẽ bị lay rộng.
Khơng nên doa các lỗ khơng thơng vì khơng doa được tới đáy lỗ.
Khơng nên doa các lỗ có rãnh vì khi cắt dao khơng được định hướng tốt lỗ sẽ bị méo.
Không nên doa vật liệu quá cứng hoặc quá mềm.
Nên bố trí khoan, khoét, doa hoặc ít nhất khoét - doa trên cùng một lần gá để tránh sai số gá đặt, đảm bảo lượng dư gia cơng đồng đều, nâng cao độ chính xác gia cơng.
Dao đạt độ chính xác cấp 7, Ra = 0,8 mm và chỉ đạt hiệu quả kinh tế trong sản xuất hàng loạt khi khoan, khoét, doa được phối hợp đồng bộ. Trong sản xuất đơn chiếc chỉ nên doa các lỗ có kích thước tương ứng với các doa tay, lỗ đã có sẵn thì nên thay thế bằng tiện lỗ để đảm bảo tính kinh tế.
2.5. Mài lỗ
Mài lỗ là phương pháp gia cơng tinh các lỗ có u cầu độ chính xác và độ nhẵn bóng bề mặt cao. Mài lỗ có thể đạt cấp chính xác 7-6. Ra = 3.2- 0.2
Chuyển động cắt và bản chất của quá trình mài lỗ tương tự như mài trịn ngồi nhưng phạm vi sử dụng hạn chế nhiều so với mài trịn ngồi, vi kích thước của đá mài lỗ bị khống chế bởi kích khước lỗ gia cơng.
Để đảm bảo độ chính xác. Chất lượng bề mặt khi gia cơng cũng như nâng cao năng suất trục đá và đá mài cần chọn đủ lớn để đảm bảo độ cứng vững khi gia cơng. Đường kính đá mài thưòng chọn từ 0,7 - 0.9 đuờng kính lỗ gia cơng (hình 8- 10).
H ì n h 8 - 1 0 . C h ọ n đ ư ờ n g k í n h đ á t h e o l ỗ g i a c ô n g ( a , c , e k h ô n g n ê n c h ọ n ; b , d , f n ê n c h ọ n )
M à i l ỗ c ó t h ể thực hiện trên các máy mài lỗ, máy mài tròn vạn năng, máy mài lỗ không tâm ...
Mài lỗ thường dùng trong các trường hợp sau: + Mài các lỗ có độ cứng cao (lỗ đã qua tơi).
+ Mài các lỗ lớn, 1ỗ phi tiêu chuẩn, lỗ có kết cấu không thuận tiện cho các phương pháp gia cơng khác và có u cẩu độ chính xác cao.
Mài các lỗ cần sửa lại sai lệch về vị trí tương quan của lỗ do các ngun cơng trước để lại.
Mài lỗ có hai phương pháp: Mài lỗ có tâm và mài lỗ khơng tâm.
Mài lỗ có tâm : có hai cách thực hiện là chi tiết quay và chi tiết đứng
yên.
Chi tiết quay: Thông thường các chi tiết nhỏ dạng tròn xoay gá trên
mâm cặp như: đĩa, bạc, bánh răng thường được dùng theo cách thứ nhất (h. 8.11). Khi đó chuyển động quay của chi tiết ngược chiều với cluyển động quay của đá mài. Ngồi ra cịn chọn chiều rộng của đá lượng tiến dao dọc và lượng tiến dao ngang.
Hình 8- 11 . Mài lỗ có tâm ( chi tiết quay hình a, chi tiết khơng quay hình b)
a) b)
Hình 8- 11
Chi tiết quay tròn, đá quay tròn (hình 8- 11a) và thực hiện chuyển động tiến dao dọc Sd để mài hết chiều dài lỗ và tiến dao ngang Sngang để cắt hết lượng dư gia công. Phương pháp này thường dùng gia công chi tiết nhỏ để gá trên mâm cặp ba chấu hoặc bốn chấu của máy mài vạn năng hoặc máy tiện vạn năng có đồ gá chuyên dùng.
Chi tiết đứng yên: Chi tiết gá cố định trên bàn máy nhờ chuẩn là mặt
đầu kết hợp với mặt ngoài hoặc mặt lỗ (hình 8- 11b). Trục mang đá thực hiện tất cả các chuyển động: chuyển động quay tròn quanh tâm đá để tạo ra chuyển động cắt, chuyển động hành tinh của trục đá quanh tâm lỗ, chuyển động chạy dao dọc Sd để mài hết chiếu dài lỗ và chuyển động Sng sau một hành trình mài để mài hết lượng dư gia công. Phương pháp này thuận lợi khi gia công lỗ các chi tiết lớn và có hình dạng phức tạp như lỗ trên thân máy
búa, thân động cơ.
Mài lỗ không tâm
Mài lỗ không tâm là một trong các phương pháp gia cơng tinh lỗ có năng suất, độ chính xác và độ đồng tâm cao. Chuẩn gia cơng là mặt ngồi do đó mặt ngồi của chi tiết phải được gia công tinh hoặc bán tinh trước khi mài lỗ. Khi mài lỗ khơng tâm ngồi đá mài, bánh dẫn cịn phải có các con lăn đỡ và ép chi tiết tiếp xúc liên tục với bánh dẫn ( hình 8-12)
Hình 8-12 Mài lỗ không tâm
Mài không tâm lỗ còn được thực hiện bằng cách điều chỉnh trục đá nghiêng một góc cơn so với trục chi tiết. Trục đá thực hiện chuyển động quay tròn và chuyển động tiến dao dọc Sd
Mài lỗ có các ưu điểm sau đây:
Mài được lỗ của các chi tiết có kết cấu phức tạp mà không thuận tiện đối với các phương pháp gia công khác.
Mài được lỗ phi tiêu chuẩn.
Mài lỗ sửa được sai lệch về vị trí tương quan của tâm lỗ so với các bề mặt khác do các nguyên công trước để lại.
Mài lỗ có khả năng đạt được độ chính xác cao (cấp 6).
Mài được các rãnh định hình sau khi nhiệt luyện mà các phương pháp khác không gia công được.
Trong sản xuất hàng loạt mài lỗ dễ cơ khí hố và tự động hố, ví dụ, mài rãnh trong của ca bi ngồi.
Tuy vậy mài lỗ cũng có những nhược điểm như:
Cung tiếp xúc giữa đá và chi tiết khi mài lỗ lớn hơn mài ngồi, khó tưới dung dịch trơn nguội vào vùng cắt, điều kiện thoát phoi và thoát nhiệt khó khăn do đó đá mòn nhanh hơn so với mài ngồi.
Đường kính lỗ càng bé trục đá càng bé, nên độ cứng vững của trục đá kém, điều đó ảnh hưởng tới độ chính xác và năng suất ngun cơng , đặc biệt khi mài lỗ nhỏ có chiều dài lớn
Để đảm bảo tốc độ mài nhằm giảm tốc độ mòn của đá, khi lỗ càng nhỏ yêu cầu số vòng quay của trục đá càng lớn, điều đó dẫn tới khó khăn trong việc thiết kế và chế tạo máy mài.
Mặc dù có những nhược điểm như trên nhưng do tính ưu việt của nó mà mài lỗ vẫn được áp dụng rộng rãi trong sản xuất, đặc biệt trong sản xuất hàng loạt như trong công nghệ chế tạo ổ bi.