7.3.1. Mũi khoét hai răng
Mũi khoét tiêu chuẩn có nhược ựiểm là khả năng thoát phoi kém và không gian chứa phoi nhỏ. Vì vậy cần phải ựưa mũi khoét ra ựể làm sạch trong quá trình gia công. để khắc phục nhược ựiểm này có thể sử dụng mũi khoét 2 răng.
Kiểu mũi khoét 2 răng có ựường kắnh từ 28-300mm và chiều dài lỗ gia công có thể lên ựến 4000mm.
để chia phoi thành từng phần nhỏ, trên mặt sau bố trắ các rãnh chia phoi là các vòng tròn ựồng tâm với bước lệch nhau.
Phần sửa ựúng phải mài với lỗ côn nhỏ với góc φ=20Ỗ-2030Ỗ theo hướng mặt ựầu.
lưỡi cắt phụ nghiêng với trục 1 góc ω=750-800. đặc ựiểm của phần sửa ựúng là chiều dài
nhỏ và không có cạnh viền ựể tránh cho phoi khỏi bị kẹt và dắnh trên mũi khoét.
Mặt trước là mặt phẳng, nhờ ựó quá trình mài sắc ựược thuận tiện. Góc trước chọn trong phạm vi 10-250 tùy theo vật liệu gia công.
Có thể kết hợp mũi khoan cùng mũi khoét cùng một lúc cho mũi khoét 2 lưỡi.
7.3.2. Mũi khoét lỗ trụ chìm
Dùng ựể gia công lỗ chìm của ựầu hình trụ hoặc ựầu vắt. Về kết cấu chỉ khác nhau ở phần ựịnh hướng. Tức mũi khoét có ựoạn ựịnh hướng trên mặt ựầu của phần cắt dùng ựể ựịnh hướng mũi khoét khi làm việc và ựảm bảo ựộ ựồng trục của lỗ chìm và lỗ bắt vắt.
đoạn ựịnh hướng ựược chế tạo liền với thân mũi khoét hoặc làm rời ựể thay ựổi ựược.
Hình 8.2 Mũi khoét lỗ trụ chìm 7.3.3. Mũi khoét lỗ côn chìm
để gia công lỗ tâm người ta thường dùng mũi khoét vát một răng, mũi khoét vát côn
và xoắn, mũi khoét tâm, mũi khoét tâm có ựầu côn bảo vệ. Góc ở ựỉnh 2φ phổ biến là 600,
750, 900, 1200 và ựường kắnh từ 12mm ựếm 60mm với số răng từ 4 ựến 12 răng.
Hình 8.4 Mũi khoét lỗ tâm 7.3.4. Mũi khoét khỏa mặt ựầu
đặc ựiểm là chỉ có răng ở mặt ựầu của mũi khoét. Mũi khoét chế tạo với chuôi lắp, chuôi liền hoặc lắp vào mâm cặp thay nhanh. Loại lắp vào mâm cặp có thể có răng ở cả 2 phắa mặt ựầu.
để ựảm bảo ựộ ựồng tâm, mũi khoét cũng có phần ựịnh hướng trong gia công lỗ trụ chìm, có thể phần ựịnh tâm làm liền với trục gá hoặc làm rời ựể thay ựổi ựược.
đường kắnh phổ biến của mũi khoét từ 14mm ựến 40mm, với số răng khoảng 2 ựến 6 răng.
để giảm tải khi gia công các bề mặt lớn thì cần làm cơ cấu bẻ phoi. Mũi khoét có ựường kắnh lớn thường làm răng lắp.
VẤN đỀ 8 THIẾT KẾ MŨI DOA 8.1. Công dụng và phân loại
Mũi doa dùng ựể gia công chắnh xác lỗ. Gia công bằng phương pháp doa có thể ựạt cấp chắnh xác từ 4 ựến cấp 1 và ựộ nhẵn bóng bề mặt từ cấp 6 ựến cấp 10.
Thường phương pháp doa ựược dùng sau khi gia công lỗ bằng phương pháp tiện, khoan, khoét. Mũi doa gồm các nhóm sau:
ỚMũi doa tay chuôi trụ
ỚMũi doa máy chuôi trụ liền và chuôi lắp
ỚMũi doa máy chuôi trụ liền và chuôi lắp với răng chắp
ỚMũi doa tăng ựể doa tay
ỚMũi doa máy gắn hợp kim cứng với chuôi trụ liền và chuôi chắp
ỚMũi doa máy chắp răng gắn hợp kim cứng
ỚMũi doa côn ựể gia công lỗ chốt cônẦ
8.2. Các yếu tố kết cấu của mũi doa 8.2.1. Phần cắt 8.2.1. Phần cắt
đặc trưng của phần cắt là góc nghiêng φ của mũi doa, nó quyết ựịnh ựến hình dáng, kắch thước của phoi, tỷ lệ thành phần lực cắt, ảnh hưởng ựến ựiều kiện thoát phoi, ựộ mòn của mũi doa và từ ựó ảnh hưởng ựến chất lượng bề mặt gia công.
Thực nghiệm chỉ ra rằng, khi gia công thép 45, nếu góc mũi doa nhỏ, φ=50 thì mũi
doa chủ yếu bị mòn theo mặt sau. Nếu góc mũi doa lớn, φ=450 thì sự mòn xuất hiện theo
cạnh viền của ựoạn sửa ựúng trên một ựoạn dài 5-8mm kể từ phần cắt. Sự thay ựổi ựộ mòn ựược giải thắch bởi sự thay ựổi của thành phần lực cắt hướng tâm. Cạnh viền trên phần sửa ựúng nằm kề phần cắt bắt ựầu tham gia vào quá trình cắt và dần dần vừa ựóng vai trò phần sửa ựúng và vừa ựóng vai trò lưỡi cắt thay thế cho phần lưỡi chắnh bị cùn. Vì
vậy, ựộ nhẵn bóng của bề mặt gia công khi dùng mũi doa có góc φ=200, 300 và 400 có
phần nào kém hơn khi dùng mũi doa có góc φ=150.
đối với ựộ lay rộng, ựộ côn và ovan thì với góc nghiêng φ=150 sẽ ựảm bảo chất lượng lỗ tốt hơn. Qua thực nghiệm nhận thấy khi gia công vật liệu dẻo góc nghiêng φ=150 là tốt, khi gia công gang nên có góc nghiêng φ=30-50.
Tại cuối phần cắt cần cạnh vát 450 ựể bảo vệ mũi doa khỏi bị mẻ, chỗ phần cắt ựến
để gia công vật liệu dẻo nên vát răng ở phần cắt ựi một góc 300 so với trục, còn rãnh thì lõm xuống tạo góc 80.
Hình 8.8 Vát me của phần cắt mũi doa
8.2.2. Phần sửa ựúng
Phần này dùng ựể ựịnh hướng mũi doa trong quá trình gia công và ựể dự trữ khi mài sắc lại. Ngoài ra nó còn ựảm bảo hình dạng của lỗ, ựộ chắnh xác và ựộ nhẵn bóng bề mặt gia công.
Phần sửa ựúng thường có dạng trụ ngắn và ựoạn côn nhỏ dần về phắa chuôi. độ côn nhằm giảm ma sát giữa mũi doa và bề mặt ựã gia công, cũng như ựề phòng bị lay rộng lỗ. đối với mũi doa, khi kẹp cứng thì ựộ côn lấy khoảng 0,04-0,06mm, khi lắc ựược hoặc tùy ựộng thì ựộ côn khoảng 0,08-0,1mm.
Nếu lỗ có yêu cầu ựặc biệt về ựộ chắnh xác thì cần tăng chiều dài phần sửa ựúng, khi này nên dùng mũi doa ngắn với chiều dài phần sửa ựúng khoảng 0,25-0,3 ựường kắnh mũi doa.
8.2.3. Số răng
Số răng thường ựược lấy chẵn ựể có thể ựo ựược kắch thước một cách dễ dàng. Mũi doa thép tấm có ựường kắnh dưới 50mm thường làm 4 răng. đối với mũi doa lắp răng thì cần có số răng nhỏ hơn ựể có chỗ cho phần kẹp chặt.
Bảng ựường kắnh mũi doa và số răng đường kắnh,
mm
3-10 11-19 20-30 32-45 46-50
Số răng 6 8 10 12 14
Mũi doa cũng có 3 dạng hướng của răng là thẳng, nghiêng và xoắn. Mũi doa răng xoắn giúp cho tuổi bền của dao cao hơn và chất lượng bề mặt tốt hơn. Mũi doa răng thẳng và nghiêng thì việc mài sắc, kiểm tra, chế tạo ựơn giản hơn nhiều. Hướng của rãnh xoắn nên ngược với chiều quay của dao ựể tránh hiện tượng kẹt cứng và ựồng thời giúp cho quá trình tháo dao ựược dễ dàng.
Giá trị góc nghiêng ω của rãnh xoắn tùy thuộc vào vật liệu gia công, ựối với gang
xám hoặc thép cứng ω=70-80, ựối với gang rèn và thép ω=120-200, ựối với nhôm và hợp
kim nhẹ ω=350-450.
đối với mũi doa thép tấm nên có góc nghiêng ω=250-300 ựể tránh bị kẹt mũi doa.
Hình 8.9 Hướng và kiểu mũi doa thép tấm 8.2.5. Góc sau và góc trước của phần cắt
Góc sau và góc trước của phần cắt chọn theo công dụng của mũi doa và vật liệu gia công.
Nếu tăng góc sau α sẽ làm ựiều kiện cắt dễ, nhưng sẽ làm cho góc sắc giảm, răng mỏng hơn, yếu hơn và quá trình thoát nhiệt cũng bị hạn chế. Do ựó làm dao chóng mòn.
Thực tế chứng tỏ, khi gia công thép 45, mũi doa có góc sau từ 150-200 thì làm cho bề mặt
gia công tốt hơn so với mũi doa có góc sau α=80, nhưng làm cho tuổi bền của dao giảm
ựến 3 lần.
Việc mài sắc lại mũi doa ựã bị mòn gặp rất nhiều khó khăn, ựôi khi không thực hiện
ựược. Vì vậy, cần chọn góc α nhỏ khoảng 50-80. đối với mũi doa tinh nên chọn góc α nhỏ
hơn so với mũi doa thô.
Mũi doa tự ựiều chỉnh ựược nên mài sắc theo hai góc, α=60-80 và α1=150-200.
Góc trước γ=50-100 dùng cho gia công kim loại dẻo nhằm tránh cho phoi khỏi bị
dắnh trên lưỡi cắt. Khi gia công thép, nếu có yêu cầu ựặc biệt có thể lấy γ=100, tuy nhiên
Góc γ âm sẽ có nguy cơ làm giảm ựộ bóng vì có khả năng xuất hiện lẹo dao, kinh nghiệm nên lấy γ=00.
Quan hệ giữa góc γN trong tiết diện pháp tuyến và γT trong tiết diện mặt ựầu ựược
biểu thị qua công thức: tg γN=tg γT.cosω
Hình 8.9 Hình dạng me của phần vát và phần sửa ựúng 8.2.6. Cạnh viền
Cạnh viền ựảm bảo việc ựịnh hướng mũi doa trong lỗ, làm nhẵn bề mặt gia công và sửa ựúng lỗ theo kắch thước. chiều rộng cạnh viền lấy bằng 0,05-0,3mm tùy theo kắch thước mũi doa.
Việc giảm chiều rộng cạnh viền sẽ làm cho ựộ nhẵn bề mặt gia công tốt hơn, tuy nhiên tuổi bền của mũi doa giảm xuống nhiều do xuất hiện các vết lõm trên cạnh viền.
đối với mũi doa có lưỡi mạ crom, chiều rộng cạnh viền có thể là 0,15-0,18mm. Mũi doa thép tấm thường làm cạnh viền rộng 0,2-0,3mm.
8.2.7. Dạng rãnh
Dạng rãnh thoát phoi của mũi doa không quan trọng như mũi khoan, có thể gia công rãnh bằng dao phay một góc hoặc dao phay hai góc.
Nếu dùng dao phay một góc ựể phay mũi doa thì sẽ làm cho mặt trước của mũi doa không ựược nhẵn, còn mặt ựầu của dao phay chóng mòn. Nếu phay mũi doa xoắn bằng dao phay một góc sẽ gây hiện tượng cắt răng.
Nếu dùng dao phay hai góc thì sẽ khắc phục các khiếm khuyết trên. đối với mũi doa có kắch thước lớn nên phay bằng dao phay lưng cong ựể ựảm bảo không gian chứa phoi và ựộ bền của mũi doa.
để tránh hiện tượng nứt ựáy rãnh khi tôi thì nên vê tròn ựáy rãnh với bán kắnh 0,3- 0,8mm.
8.2.8. Sự phân bố răng không ựồng ựều
Sự phân bố răng không ựều nhằm mục ựắch ngăn chặn các lỗi mang tắnh chu kỳ. Chẳng hạn xuất hiện một vị trắ không ựồng nhất của vật liệu, sẽ làm mũi doa bị nén lại mang tắnh chu kỳ và làm xuất hiện sự khoét sâu vào bề mặt gia công và ựể lại các vạch dọc.
Sự không ựều của răng mũi doa sẽ giúp loại bỏ các khuyết tật mang tắnh chu kỳ như trên.
Sự không ựồng ựều của răng có thể ựạt ựược bằng cách phân bố mỗi nửa vòng tròn là các bước chia khác nhau, hoặc bằng cách tạo ra các răng có rãnh nghiêng khác nhau, hoặc bằng ựầu phân ựộ.
Hình 8.11 Sơ ựồ phân bố không ựều răng theo vòng tròn 8.2.9. Phần kẹp chặt
Phần kẹp chặt của mũi doa có 3 dạng sau:
- Dạng trụ, chỉ dùng cho mũi doa nhỏ, có ựường kắnh 10-12mm;
- Dạng côn;
- Dạng vuông, dạng này ắt ựược dùng.
để ựạt ựược sự ựồng trục của lỗ cần doa và mũi doa thì có thể dùng cơ cấu trục gá tùy ựộng hoặc trục lắc. Khi ựó, mũi doa ựi vào lỗ và có sự tự lựa.
8.3. Các kiểu mũi doa 8.3.1. Mũi doa tăng 8.3.1. Mũi doa tăng
Trong kết cấu của mũi doa có cơ cấu dùng ựể tăng ựường kắnh mũi doa bằng cách xẻ các rãnh dọc theo răng, trong ựó số răng lấy lớn hơn số rãnh 2 lần. Phần lõi mũi doa có lỗ và có ựộ côn ở phần ựầu mũi doa. Khi cần tăng ựường kắnh mũi doa thì vặn chốt ựẩy viên bi trong phần côn dịch chuyển, sẽ làm nới rộng ựường kắnh mũi doa.
đường kắnh mũi doa, mm
Lượng ựiều chỉnh đường kắnh mũi
doa, mm
Lượng ựiều chỉnh
6-10 +0,15 10-20 +0,25
20-30 +0,40 30-50 +0,50
Hình 8.12 Mũi doa tăng 8.3.2. Mũi doa hợp kim cứng
Mũi doa gắn mảnh hợp kim cứng có chuôi trụ với ựường kắnh 6ọ9mm, chuôi côn với ựường kắnh 10ọ32mm và chuôi lắp với ựường kắnh 34ọ50mm. Các kắch thước chung còn lại ựược qui ựịnh theo tiêu chuẩn.
Số răng của mũi doa từ 4-10 răng trong khoảng ựường kắnh từ 6ọ50mm. đối với mũi doa lắp thì từ 6ọ8 răng trong khoảng ựường kắnh từ 52ọ75mm.
Thông số hình học phần cắt:
- Góc trước bằng 0, trên ựỉnh răng làm cạnh vát nhỏ 0,2-0,3mm và có trị số góc âm
50 ựể tăng ựộ bền lưỡi cắt.
- Góc sau trên cạnh viền ựoạn rộng 0,3-0,5mm lấy góc 50-60, phần còn lại lấy 100-
120. Bề mặt kim loại gắn dao lấy góc 160-200.
- Góc nghiêng chắnh lấy 150, mặt ựầu cạnh vát lấy 450.
- Thân dao cần làm có ựộ chuôi về phắa côn nhằm tránh bị mòn và bị mẻ mũi cắt.
thường là 0,1mm trên chiều dài 15mm.
- Gia công lỗ sâu có ựường kắnh nhỏ 7ọ20mm thì dùng mũi doa gắn hợp kim cứng
có 3 răng.
Về mặt kết cấu, mũi doa có răng liền là không hợp lý vì không có khả năng phục hồi ựường kắnh dao khi bị mòn. Vì vậy nên chuyển sang mũi doa có lắp răng.
Mũi doa có kết cấu ựiều chỉnh ựược, và lượng ựiều chỉnh trong khoảng 1ọ2mm tùy theo ựường kắnh mũi doa.
Thân dao có thể làm theo hình trụ hoặc hình ựa diện với số mặt bằng số răng. Tuy nhiên hiện nay thường sử dụng hình trụ hơn vì dễ kiểm tra và dễ chế tạo.
để tăng khoảng không gian chứa phoi, có thể khoét sâu tăng dần về phắa ựầu mũi dao.
Lưỡi cắt có thể lắp ựồng trục hoặc nghiêng góc ω = 120-150. Hướng của dao thường
ngược với hướng cắt. 8.3.4. Mũi doa côn
Mũi doa côn dùng ựể gia công lỗ tròn thành lỗ côn hoặc chắnh lỗ côn cần doa.
Mũi doa côn thường ựược chế tạo theo từng bộ 2 ựến 3 chiếc. Chiếc thứ nhất có dạng mũi khoét, có ren với góc nghiêng bằng góc nghiêng của côn, hướng của ren trùng với hướng cắt. Dạng mũi doa này gia công lỗ hình trụ thành lỗ có bậc, răng mũi doa có hớt lưng, số răng từ 3 ựến 8 răng tùy theo số hiệu của côn, phần làm việc giống mũi dao tiện lỗ.
Hình 8.13 Mũi doa côn thứ nhất
Mũi doa thứ 2 làm ren vuông ựể bẻ phoi và tạo cho lỗ có những bậc nhỏ hơn. Bước răng S chọn trong khoảng 1,5-3mm, chiều rộng rãnh b = 0,4.S, chiều sâu a = 0,2.S. Răng
có cạnh nhọn với cạnh viền nhỏ f = 1ọ2mm. Mặt sau mài theo 2 góc α = 60 và α = 150.
Hình 8.14 Mũi doa côn thứ hai
Mũi doa thứ 3 có kết cấu tương tự mũi doa hình trụ, tuy nhiên không cần làm bước răng không ựều vì lỗ có ựộ côn. Cạnh viền trong khoảng 0,12ọ0,15mm.
Hình 8.15 Mũi doa côn thứ ba
Mũi doa chốt xoắn có hướng xoắn có hướng xoắn ngược với hướng cắt vì vậy mũi doa không kẹt trong lỗ, có không gian chứa phoi lớn, có tuổi bền cao hơn và cho phép tốc ựộ cắt lớn hơn.
VẤN đỀ 9
THIẾT KẾ DAO CHUỐT 9.1. Công dụng và phân loại
Là dụng cụ cắt nhiều răng, thực hiện quá trình cắt ựi lớp kim loại lượng dư nhờ răng tiếp theo rộng hơn hoặc cao hơn răng kế trước mà không dùng ựến chuyển ựộng chạy dao. Trị số lớn hơn này gọi là lượng nâng của dao chuốt.
Hình 9.1 Các bộ phận chủ yếu của dao chuốt kéo
Hình 9.2 Các bộ phận chủ yếu của dao chuốt nén
1. đầu dao; 2. Cổ dao; 3. Côn chuyển tiếp; 4. Phần ựịnh hướng trước; 5. Phần cắt; 6. Phần sửa ựúng; 7. Phần ựịnh hướng sau; 8. Phần ựỡ
Dao chuốt ựược sử dụng rộng rãi nhờ các ựặc ựiểm sau:
- Năng suất cao mặc dù tốc ựộ làm việc thấp, thông thường v=3-8m/ph. điều này vì