- Quá trình cắt kim loại là quá trình hớt đi một lớp phoi trên bê mặt gia công để có chi tiêt đạt hình dáng, kích thước và độ bóng bề mặt theo yêu cầu
- Tất cả các dạng gia công này đều thực hiện trên máy cắt kim loại bằng các dụng cụ khác nhau: dao tiện, mũi khoan, dao phay, …
- Cơ sở của tất cả các quá trình cắt khác nhau là quá trình tiện, còn cơ sở của tất cả các loại dụng cụ cắt là dao tiện
5.2.1 Tiện (lathing)
- Tiện là một phương pháp gia công cắt gọt thông dụng nhất
- Máy tiện chiếm khỏang 25%~35% tổng số thiết bị trong phân xưởng gia công cắt gọt
5.2.1.1. Chuyển động tạo hình
- Chuyển động chính: chuyển dộng quay tròn của chi tiết gia công
- Chuyển động chạy dao: chuyển động tịnh tiến (dọc và ngang) của dao tiện
5.2.1.2. Dụng cụ cắt (dao tiện)
- Dao tiện có kết cấu đơn giản, là một dụng cụ cắt đơn giản nhất và thường dùng nhất
- Dao tiện bao gồm các yếu tố cơ bản của các loại dao
- Dao tiện chỉ có một vài lưỡi cắt thẳng. Đối với tiện dịnh hình, lưỡi cắt cong tùy theo biên dạng của bề mặt gia công
- Các thành phần cơ bản của dao tiện
5.2.1.3. Khả năng công nghệ của phương pháp tiện:
1. Tiện mặt trụ ngoài
2. Tiện mặt trụ trong 3. Tiện mặt đầu 4. Tiện rãnh mặt đầu: 5. Tiện cắt đứt 6. Tiện rãnh
7. Tiện định hình
8. Tiện chép hình
9. Tiện ren ngoài
10. Tiện mặt côn ngoài 1l. Khoan 12. Lăn nhám
5.2.1.4.Khả năng đạt độ chính xác gia công khi tiện
Độ chính xác của nguyên công khi tiện phụ thuộc chủ yếu vào các yếu tố sau + Độ chính xác của máy: độ đảo trục chính, độ song song của sống trượt với đường tâm trục chính, độ đồng tâm giữa ụ động và tâm trục chính, …
+ Tình trạng dao cụ
+ Trình độ tay nghề của công nhân
5.2.1.5. Các biện pháp công nghệ khi tiện
1. Chuẩn và các phương pháp gá đặt khi tiện:
Bề mặt trụ ngoài chủ yếu được gia công bằng phương pháp tiện. Chuẩn công nghệ khi tiện bề mặt trụ ngoài có thể là mặt ngoài, mặt trong, hai lỗ tâm, hoặc kết hợp mặt trong (mặt ngoài) với lỗ tâm.
Tùy theo việc chọn chuẩn mà khi gia công mặt ngoài ta có nhiều cách gá đặt chi tiết khác nhau:
- Gá trên mâm cặp ba chấu tự định tâm (chuẩn là mặt trong, mặt ngoài). - Gá trên mâm cặp bốn chấu (chuẩn là mặt trong, mặt ngoài). (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Gá trên mâm cặp và chống tâm [chuẩn là mặt trong (ngoài) và lỗ tâm]. - Gá trên hai mũi tâm (chuẩn là hai lỗ tâm).
- Gá bằng ống kẹp đàn hồi (chuẩn là mặt trong, mặt ngoài). - Gá trên các loại trục gá (chuẩn là mặt trong).
- Gá trên các đồ gá chuyên dùng.
Ngoài ra, đối với các chi tiết trục dài (l/D > 10 ÷ 12) thì người ta phải dùng
thêm luynet. Luynet là trang bị công nghệ không tham gia vào định vị mà chỉ để tăng thêm độ cứng vững cho chi tiết gia công.
a) b)
Hình 6.1 Tiện trục dùng luynet a) luynet cố định b) Luynet di động
Luynet tĩnh là loại luynet được gá cố định trên băng máy. Loại này có độ cứng vững cao nhưng đòi hỏi phải điều chỉnh các vấu luynet cẩn thận. Bề mặt của chi tiết gia công tiếp xúc với các vấu phải được gia công trước sao cho tâm của nó trùng với đường tâm hai lỗ tâm hay đường tâm quay của máy.
Luynet động là loại luynet được gá cố định với bàn dao, nó luôn luôn nằm gần vị trí của dao cắt, do vậy nó có tác dụng đỡ tốt hơn luynet tĩnh. Luynet động có độ cứng vững kém hơn luynet tĩnh và thường được dùng khi gia công trục trơn. Vấu của luynet động có thể chạy trước hoặc sau vị trí của dao cắt
Khi gia công tinh thì vấu của luynet động chạy trước vị trí dao cắt vì nếu chạy sau thì nó sẽ làm xước bề mặt vừa gia công, còn các trường hợp khác thì vấu của luynet động chạy sau vị trí dao cắt
2. Các phương pháp gá đặt dao khi tiện
+ Thông thường phải gá đătt dao sao cho lưỡi dao cắt nằm trong mặt phẳng nằm ngang đi qua tâm của chi tiêt, đặc biệt đối với tiện cắt đứt và tiện ren
+ Cách so tâm khi gá đặt dao tiện
5.2.1.6.Phương pháp cắt và biện pháp nâng cao năng suất
1. Phuơng pháp cắt:
Khi tiện thô ta có thể dùng các phuơng pháp cắt sau đây: - Cắt theo lớp:
Cắt từng lớp là phương pháp cắt mà
việc cắt gọt sẽ thực hiện theo từng lớp. Phuơng pháp này có độ cứng vững tốt, lực cắt nhỏ nên có thể đạt độ chính xác cao nhung năng suất không cao.
Giáo viên biên soạn: Khoa Cơ khí 73
1 2 3
- Cắt từng đoạn:
Cắt từng đoạn là phuơng pháp cắt để đạt kích thuớc yêu cầu theo từng đoạn
Đoạn đầu trục có luợng du lớn nên phải chia thành 2 lớp để cắt cho hết luợng du, tiếp theo cắt tiếp đoạn giữa và
cuối cùng là đoạn cuối
Phương pháp này có năng suất cao nhung luợng du lớn và không đều nhau, lực cắt lớn và độ cứng vững bị giảm xuống.
- Cắt phối hợp:
Đây là phương pháp cắt phối hợp của hai phương pháp trên, nó có thể điều hòa được nhược điểm của hai phương pháp đó. Lúc đầu ta cắt lớp ngoài 1, sau đó cắt các đoạn 2.
Khi tiện tinh, việc chọn phương pháp cắt nào còn phụ thuộc vào cách ghi kích thước, cách chọn chuẩn và độ chính xác yêu cầu.
2. Biện pháp nâng cao năng suất:
Nâng cao được năng suất lao động, giảm giá thành sản phẩm là mục tiêu hàng đầu của tất cả các xí nghiệp sản xuất. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Có nhiều cách để nâng cao năng suất sản xuất như cơ khí hóa và tự động hoá các quy trình công nghệ, sử dụng máy tự động, máy điều khiển theo chương trình số, dùng các đồ gá chuyên dùng, cơ cấu kẹp nhanh bằng khí nén...
Ở đây, ta xét đến ta xét đến biện pháp nâng cao năng suất bằng cách rút ngắn
thời gian gia công trực tiếp T0:
s n i L T . . 0 =
Trong đó, L: là chiều dài tiến dao, L = L0 + lav + lvq
với: L0 là chiếu dài tiến dao thực.
lav là khoảng chừa để dao ăn vào.
lvq là khoảng chừa để dao vượt quá.
i: là số lần cắt hết lượng dư,
t Z
i =
với; Z là lượng dư. t là chiều sâu cắt. n: là số vòng quay trục chính. 1 2 1 2
S
S
S
Nhiều dao cắt một lúc Dùng máy tiện bán tự
động s: là lượng chạy dao dọc
Như vậy, để rút ngắn thời gian gia công trực tiếp, ta phải giảm chiều đường
cắt L, giảm số lần cắt, hoặc tăng số vòng quay, lượng chạy dao
Sau đây là các biện pháp để nâng cao năng suất dùng cho phương pháp tiện.
- Sử dụng nhiều dao cắt một lúc:
Thay dao cắt thông thường bằng tổ hợp gồm nhiều dao. Khi gia công, mỗi dao chỉ cắt một phần của chiều dài chi tiết do vậy đạt được năng suất cao.
- Sử dụng máy có hai bàn dao (máy bán tự động):
Người ta thường sử dụng phương pháp này trong sản xuất lớn khi lượng dư gia công khá lớn.
- Tăng chế độ cắt:
Nếu điều kiện kỹ thuật cho phép như máy đủ công suất, gá kẹp chi tiết tốt, dao cụ đảm bảo... có thể tăng chế độ cắt lên cao để nâng cao năng suất.
Ngoài ra, khi gia công nên tưới dung dịch trơn nguội để kéo dài tuổi thọ của dao và giảm thời gian phụ.
5.2.2. Bào và xọc (shaping / planning, slotting)
- Bào và xọc là phương pháp gia công có tính vạn năng cao, chuyển động cắt đơn giản
- Bào và xọc là những phương pháp gia công được dùng rộng rãi trong sản xuất hàng loạt, nhất là loạt nhỏ và trong sản xuất đơn chiếc (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Năng suât của bào và xọc thâp do + Có hành trình chạy không + Vận tốc cắt không lớn
+ Không có khả năng gia công bằng nhiều dao (trừ máy bào gường)
5.2.2.1. Chuyển động tạo hình
- Chuyển động cơ bản
+ chính: chuyển động tịnh tiến của dao
+ Chuyển động bước tiến: chuyển dộng tịnh tiến của bàn máy mang chi tiết gia công
- Đối với máy bào giường thì ngược lại
5.2.2.2. Dụng cụ cắt (dao bào, xọc)
- Dao bào, xọc tương đối đơn giản như dao tiện về mặt kết cấu
5.2.2.3. Khả năng công nghệ của bào và xọc
- Bào chủ yếu dùng gia công + Mặt phẳng
+ Mặt định hình có đường sinh thẳng
- Xọc chủ yếu dùng để gia công các rãnh then trong lỗ
5.2.2.4. Các biện pháp công nghệ khi bào và xọc
- Trong sản xuất đơn chiêc → gá đặt phôi theo dấu, rà gá, cắt thử
- Trong sản xuấ hàng loạt → dùng đồ gá, cữ so dao để gá đặtt chi tiết
- Tăng năng suất → dùng nhiều dao cắt cùng lúc (bào giường)
+ Gá dao theo phương của chiều sâu cắt (a) + Gá dao theo phương tiến dao (b)
5.2.3 Phay (milling)
Phay là một phương pháp gia công phổ biến, trong đó dụng cụ cắt quay tròn tạo ra chuyển động cắt
- Phay có khả năng công nghệ khá rộng rãi, dùng để gia công mặt phẳng và các mặt định hình khác nhau
5.2.3.1. Chuyển động tạo hình:
- Chuyển động chính: chuyển động quay tròn của dao cắt - Chuyển động bước tiến: có thể là
+ Chuyển động tịnh tiến của bàn máy mang chi tiết gia công + Chuyển động tịnh tiến của dao (đâu dao)
5.2.3.2. Dụng cụ cắt ( Dao phay)
- Dao phay có nhiều lưỡi cắt, ần lượt vào cắt khi gia công. - So sánh lưỡi cắt dao phay với dao tiện
- Các lưỡi cắt của dao phay không tham gia cắt liên tục → phoi ngắn hơn và lưỡi cắt bị nung nóng gián đọan nên khả năng chịu tải của dao phay tốt hơn so với dao tiện và khoan.
- Các loại dao phay thường dùng (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
5.2.3.3. Khả năng công nghệ của phay:
Phay có thể gia công đuợc nhiều dạng bề mặt khác nhau bằng các loại dao và các phương pháp phay khác nhau
1. Phay mặt phẳng:
- Dùng dao phay mặt đầu
Trong sản xuất hàng loạt lớn thường dùng dao hay mặt đầu vì: + Dao có độ cứng vững cao, quá trình cắt êm.
- Dùng dao phay mặt đầu
+ Phay nghịch:
• Chiều dày phoi tăng dần → quá trình cắt ít gây va đập
• Tồn tại hiện tượng trượt tại thời điểm cắt → độ nhám tăng
+ Phay thuận:
• Chiều dày phoi tăng dần → va đập khi cắt, dao mau mòn
• Không có hiện tượng trượt độ bóng tăng
• Năng suất cao: Cùng một chế độ gia công, năng suất phay
thuận cao hơn phay nghịch 50%
- Dùng dao phay ngón: + Gia công rãnh
+ Gia công các mặt bậc dài, hẹp, có khoảng cách giữa hai mặt lớn
2. Phay mặt trụ tròn xoay:
- Có thể dùng phay gia công các mặt trụ ngoài, mặt trụ trong, phay rãnh tròn
xoay trê mặt trụ dựa trên nguyên tắc ả dao và phôi cùng quay → phương pháp phay
này có thể dùng thay tiện
3. Phay rãnh then:
- Then bằng - Then bán nguyệt
4. Phay ren:
5. Phay bề mặt định hình:
- Phay định hình bằng dao phay định hình
Có thể gia công được các rãnh định hình có đường sinh thẳng như các rãnh hình chữ nhật, rãnh hình cung tròn, rãnh then hoa, rãnh mang cá, bánh răng …
- Phay chép hình theo mẫu.
5.3.4. Khoan, khoét, doa, tarô (drilling, boring, reaming and taping)
Khoan, khoét, doa là các phương pháp gia công lỗ, nhưng khả năng công nghhệ khác nhau do đó phạm vi sử dụng khác nhau (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
5.3.4.1. Khoan:
Là phương pháp tạo lỗ từ phôi đặc trên các máy khoan, máy tiện, máy phay vạn năng …
Khoan là nguyên công chuẩn bị cho cắt ren, tiện ren, tiện tinh …
Có khả năng tạo lỗ có đường kính từ 0.1 ÷ 80 mm
1. Chuyển động tạo hình:
- Khoan bằng máy khoan: dao quay và tịnh tiến, chi tiết đứng yên - Khoan trên máy tiện: chi tiết quay, mũi khoan tịnh tiến
- Khoan trên máy phay vạn năng: mũi khoan quay, chi tiết tịnh tiến
2. Dụng cụ cắt:
3. Đặc điểm công nghệ của khoan:
- Khoan đạt độ chính xác thấp vì:
+ Kết cấu của mũi khoan chưa hoàn thiện, phần lõi nhỏ nên mũi khoan có độ cứng vững kém
+ Lưỡi khoan mài lại thường không đảm bảo độ chính xác của lưỡi
cắt → lỗ khoan thường bị cong hay loe rộng.
- Đối với lỗ lớn → lực cắt lớn → khoan từ kích thước nhỏ đến lớn
- Đối với các lỗ đúc, dập sẵn, không dùng khoan để gia công phá vì mũi khoan có sức bền kém, không chịu nổi lớp vỏ cứng của lỗ, dễ bị lệch theo hướng của lỗ (đúc, dập sẵn) trên phôi.
- Nâng cao độ chính xác bằng cách
+ Dùng bạc dẫn hướng để nâng cao độ cứng vững của mũi khoan + Dùng mũi khoan tâm tạo lỗ mồi trước khi khoan
4.3.4.2. Khoét:
Khoét là phưong pháp gia công mở rộng lỗ nhằm: + Nâng cao độ chính xác và chất lượng bề mặt lỗ
1. Chuyển động tạo hình: giống như khoan.
2. Dụng cụ cắt (dao khoét): dao khoét có nhiều lưỡi cắt hơn khoan → độ cứng vững cao hơn.
Có thể khoét trên máy khoan, máy tiện, máy phay hoặc máy doa …
3. Khả năng công nghệ của khoét:
- Có khả năng gia công được lỗ trụ, lỗ bậc, lỗ côn và mặt đầu vuông góc với tâm tùy theo kết cấu của dao khoét.
- Dao khoét có độ cứng vững cao hơn khoan → khoét đảm bảo độ chính xác, độ
nhẵn bóng cao hơn khoan
- Khoét sữa được sai lệch về vị trí tương quan của lỗ do khoan, đúc hoặc gia công áp lực để lại
- Có khả năng cắt với lượng chạy dao lớn → năng suất cao.
5.3.4.3. Doa:
- Doa là phương pháp gia công tinh các lỗ đã được khoan, khoét, hoặc tiện. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Lượng dư cho gia công: + Doa thô: 0.25 ÷ 0.5mm
+ Doa tinh: 0.05 ÷ 0.15mm
1. Chuyển động tạo hình: giống như khoan
2. Dụng cụ cắt (dao doa)
- Dao doa có độ cứng vững cao, lưỡi cắt thường phân bố không đối xứng nên giảm rung động trong quá trình cắt.
- Có thể doa trên máy tiện, máy phay, máy doa, máy khoan.
3. Khả năng công nghệ của doa:
Có hai phương pháp doa: doa cưỡng bức và doa tùy động - Doa cưỡng bức:
+ Dao doa được lắp cứng vào trục máy + Thường xảy ra hiện tượng lay rộng lỗ do:
• Có độ lệch tâm giữa trục dao và trục máy
• Có hiện tượng lẹo dao
• Vật liệu gia công không đồng nhất
• Doa bị mòn
- Doa tùy động:
+ Trục dao nối với máy bằng khớp tùy động → giữa trục dao và trục máy
có chuyển động lắc theo 2 phưong
+ Dao doa được định hướng bằng bề mặt lỗ → khắc phục được ảnh hưởng
do:
• Sai lệch của trục chính
• độ không đồng tâm giữa trục dao và trục chính
5.3.4.4. Tarô:
Tarô là phương pháp gia công ren tiêu chuẩn có đường kính trung bình và nhỏ. Có thể gia công ren trong và ren ngoài
Dao doa có lưỡi cắt thẳng
1. Chuyển động tạo hình: Như đối với khoan
2. Dụng cụ cắt (dao tarô)
3.Đặc điểm công nghệ của Tarô:
- Có thể gia công ren trụ và ren côn, thông hoặc không thông