Mũi khoét thông thường có 3-4 rãnh. Trong trường hợp cần không gian thoát phoi lớn thì chỉ cần 2 rãnh; ựối với ựường kắnh 10-32mm thì thường là 3 rãnh; ựối với ựường kắnh lớn hơn 58mm thì nên là 6 rãnh.
Mũi khoét có gắn mảnh hợp kim cứng thường là 3-4 rãnh. 7.2.2. Phần cắt
Phần cắt dùng ựể cắt toàn bộ lượng dư, do ựó chiều dài phần cắt l ựược chọn theo chiều sâu cắt: l=(t+a)cotgφ
Trong ựó: φ- góc nghiêng chắnh
Hình 7.2 Các yếu tố phần cắt mũi khoét
Góc φ có ảnh hưởng lớn ựến hình dáng phoi và sự thoát phoi. Khi gia công thép, thường chọn φ=600. để nâng cao tuổi bền thì cần làm thêm lưỡi chuyển tiếp có góc φ1=300 với ựộ dài là 3t.
Khi gia công gang, góc φ=600 và không có lưỡi chuyển tiếp.
đối với mũi gắn mảnh hợp kim cứng lấy φ=600.
7.2.3. Phần sửa ựúng
Phần sửa ựúng nhằm ựảm bảo ựịnh hướng dao trong quá trình gia công, cũng như ựể dự trữ khi mài lại phần cắt, trên phần phụ có làm cạnh viền với chiều rộng 0,8-2mm (hình 7.4).
để cắt ựược dễ dàng và tránh cho mũi khoét không bị kẹt trong lỗ, phần sửa ựúng làm côn ngược, nghĩa là ựường kắnh ở phắa chuôi giảm dần. đối với mũi khoét có ựường kắnh dưới 18mm thì ựường kắnh giảm 0,04-0,08mm trên 100mm dài, và 0,05-0,1mm trên 100mm dài ựối với ựường kắnh lớn hơn 18mm.
Mũi khoét hợp kim cứng, ựộ côn ngược vào khoảng 0,05-0,08mm. 7.2.4. Các góc cắt
Tương tự như mũi khoan, lượng chạy dao có ảnh hưởng rất nhỏ ựến thông số mặt cắt và các góc cắt. Vì vậy yếu tố chạy dao có thể bỏ qua.
Góc sau α: là góc tạo bởi tiếp tuyến của vết mặt sau với tiếp tuyến của ựường tròn tạo thành khi quay lưỡi cắt quanh trục dao.
Góc trước γ: là góc tạo bởi tiếp tuyến của vết mặt trước với pháp tuyến vòng tròn tạo thành khi quay quanh trục dao.
Góc sau α có ảnh hưởng lớn ựến tuổi bền của dao. Phần sửa ựúng và góc sau thường lấy trong khoảng 8-100, ựôi khi phần sửa ựúng lấy ựến 5-60. Mặt sau sẽ có 2 góc, góc α=8-100 trên ựoạn dài 0,6-1,5mm và phần còn lại có góc α1=15-200.
Hình 7.4 Thông số góc sau và phần sửa ựúng
Góc trước γ ảnh hưởng ựến quá trình cắt của dao. Nếu tăng góc trước thì lực cắt và mo6men xoắn giảm. Thông thường góc trước γ ựược lựa chọn tùy theo vật liệu gia công.
- Thép cacbon, hợp kim cứng thông thường: γ=80-120;
- Gang có ựộ cứng HB<200, γ=60-100;
- Kim loại nhẹ và kim loại màu: γ=25-300.
7.2.5. Góc nghiêng của rãnh
Mũi khoét ựược chế tạo với 3 dạng rãnh: rãnh thẳng, rãnh nghiêng và rãnh xoắn. Rãnh thẳng ựược dùng phổ biến và dễ chế tạo, nhất là rãnh thẳng có gắn mảnh hợp kim nhằm gia công vật liệu cứng.
Rãnh xoắn thuận tiện cho việc thoát phoi, góc nghiêng ω của rãnh phụ thuộc vào tắnh chất của vật liệu gia công. đối với vật liệu dẻo và mềm thì cần góc nghiêng ω lớn hơn so với vật liệu giòn và cứng. Thông dụng nhất, góc nghiêng của rãnh xoắn trong khoảng 100-250.
Gia công gang có thể chọn ω=00. Giá trị của ω, γ và φ tương quan theo công thức
sau: ϕ ω γ sin tg tg = 7.2.6. Biên dạng rãnh
Vì phoi hình thành trong quá trình khoét là khá lớn, chắnh vì vậy nên biên dạng rãnh ựóng vai trò quan trọng trong quá trình thoát phoi.
Trong thực tế có 2 dạng chủ yếu, dạng có 3 rãnh thoát phoi và dạng có 4 rãnh thoát phoi.
Dạng 3 rãnh thoát phoi: ựối với ựường kắnh d=10-32mm ựược ựặc trưng bởi các thông số sau:
Ớđường kắnh lõi: d0=(0,5-0,45)d;
ỚChiều rộng me: p=(0,48-0,45)d;
ỚChiều cao cạnh viền: t=(0,03-0,25)d;
Dạng 4 rãnh thoát phoi: ựối với ựường kắnh 10-80mm ựược ựặc trưng bởi các thông số sau:
ỚChiều sâu rãnh: h=(0,25-0,1)d;
ỚBán kắnh ựáy rãnh: l=(1,2-0,7)d;
ỚKhoảng cách từ tâm bán kắnh R1 tới trục dao phay: C1=(0,7-0,4)d;
ỚLượng dịch chuyển theo chiều cao của trục mũi khoét và trục dao phay: P=(0,22-0,27)d;
ỚLượng dịch chuyển ngang của hai trục ựó: g=0,21d;
ỚChiều rộng cạnh viền: f=(0,1-0,3)d.
Hình 7.6 Biên dạng rãnh 7.2.7. Dung sai ựường kắnh mũi khoét
Mũi khoét ựược chế tạo theo 2 loại:
ỚLoại ựể gia công sơ bộ trước khi doa;
ỚLoại ựể gia công tinh lỗ.
Trong cả hai loại trên, dung sai của ựường kắnh mũi khoét ựược tắnh toán với ựiều kiện gia công lỗ theo cấp chắnh xác cấp 4 với các trị số dung sai như sau.
Mũi khoét số 1 Mũi khoét số 2
đường kắnh, mm
Trên Dưới Trên Dưới
Từ 10-18 -210 -245 +70 +35
Trên 30-50 -290 -340 +100 +60
Trên 50-80 -350 -410 +120 +60
Trên 80-120 -420 -490 +140 +70
7.3. Các kiểu mũi khoét 7.3.1. Mũi khoét hai răng 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