Bài giảng Công nghệ chế tạo máy 1 - Trương Quang Dũng

ng thô và tinh riêng để giảm ảnh hởng ca hiện tợng phân bố lại ứng suất d sau khi gia công gây ra biến dạng chi tiết sau khi gia công. Trờng hợp nếu gia công thô và tinh trong cùng một lần gá trên máy bào giờng thì sau bớc gia công thô nên nới lỏng các đòn kẹp để chi tiết biến dạng tự do gây ra hiện tợng phân bố lại ứng suất d ra sau khi cắt thô, sau đó kẹp nhẹ đẻ tiếp tc cắt tinh. - Dùng phơng pháp bào tinh mỏng bằng dao rộng bản chế tạo từ hợp kim cứng: dao bào có bề rộng từ 40mm÷120mm, cắt với chiều dài cắt t nhỏ (t1=0,1÷0.2mm, t2 =0.05 ÷ 0.1mm) bằng một hoặc hai lần chạy dao, bớc tiến cắt lớn ( S= 0.5 bề rộng dao), Vc= 15÷200m/ph. Bào tinh mỏng bằng dao rộng bản có các yêu cầu sau: + Máy phải đảm bảo chính xác: + Dao đ cứng vững, phần côngxôn ca dao ngắn, lỡi dao phải thẳng và đợc đánh bóng đạt Ra = 0.16µm, giá đặt dao phải kiểm tra bằng khe sáng. GV: Trng Quang Dũng Trang114 Công nghệ ch tạo máy + Các mặt tỳ ca chi tiết phải thẳng và có Ra < 5µm. Bào tinh mỏng bằng dao rộng bản đạt đợc độ chính xác kích thớc, độ phẳng, độ nhám bề mặt cao, có thề thay thế cho cạo hoặc khi không có phơng tiện khác nh mài phẳng, chuốt. 5.2.2. Phay mt phẳng Phay là phơng pháp gia công cắt gọt trong đó có dng c cắt quay tròn tạo ra chuyển động cắt. Chuyển động tiến dao thông thờng do bàn máy, cũng có khi do dao hoặc do cả máy và dao cùng thực hiện theo các hớng khác nhau. Khác với tiện và khoan, các lỡi cắt ca dao phay không tham gia liên tc, phoi ngắn hơn, lỡi cắt bị nung nóng gián đoạn nên khả năng chịu tải tốt hơn. 1. Khả năng gia công các loại bề mặt của Phay Phay có thề gia công đợc nhiều dạng bề mặt khác nhau bằng các loại dao và các phơng pháp phay khác nhau (hình 5.10) Hình 5.10. Các dạng phay 2. Chọn máy, dao và chế độ cắt khi phay * Chọn máy: + Máy phay nằm ngang (6H81, 6H82 kỦ hiệu máy Liên Xô cũ; P81, P82, ký hiệu máy Việt Nam) thờng lắp dao phay tr, dao phay đĩa trên trc dao nằm GV: Trng Quang Dũng Trang115 Công nghệ ch tạo máy ngang thực hiện chuyển động cắt chính khi quay, chi tiết lắp trên bàn máy thực hiện các chuyển động tiến dao dọc, ngang và lên xuống. + Máy phay đứng (6H1, 6H12, kỦ hiệu Liên Xô cũ; P11, P12, kỦ hiệu máy Việt Nam) thờng lắp dao phay mặt đầu, dao phay ngón trên trc dao thẳng đứng thực hiện chuyển động cắt chính, còn chi tiết đợc gá đặt trên bàn máy thực hiện chuyển động tiến dao. + Máy phay vạn năng là máy phay có cả đầu ngang và đầu đứng. Máy phay giờng có thể lắp nhiều đầu dao còn chi tiết đợc lắp trên bàn máy, thờng dùng để phay các mặt phẳng lớn. * Chọn dao: Khi phay mặt phẳng có thể dùng các loại dao tr, dao phay mặt đầu, dao phay ngón, dao phay đĩa. - Dao phay mặt đầu thờng đợc dùng trong sản xuất hàng loạt lớn, vì: + Dao phay mặt đầu có độ cứng vững cao hơn độ cứng vững ca các loại dao phay khác do trc gá dao ngắn, + Có thể sử dng dao phay mặt đầu có đờng kính lớn để gia công đợc mặt phẳng có bề rộng lớn với tốc độ cắt lớn, nâng cao năng suất cắt. + Có nhiều lỡi cắt cùng tham gia cắt nên quá trình cắt êm hơn so với cắt bằng dao phay hình tr. + Mỗi mãnh cắt quay có từ 3 tới 4 lỡi cắt đợc chế tạo theo tiêu chuẩn rồi đợc kẹp chặt vào đầu dao. Sau khi lỡi cắt mòn dễ dàng xoay mảnh cắt quay để sử dng lỡi cắt khác, khi tất cả các lỡi cắt bị mòn có thể thay nhanh mảnh cắt quay mới do đó rút ngắn thời gian ph. + Trong trờng hợp sử dng máy chuyên dùng ó thể gia công đồng thời nhiều bề mặt khác nhau bằng nhiều dao mặt đầu khác nhau. - Dao phay tr và phơng pháp phay: Khi phay mặt phẳng bằng dao phay tr tùy theo chiều dài ca dao và hớng tiến dao ngời ta chia ra phay nghịch (hình 5.11a) và phay thuận (hình 5.11b). GV: Trng Quang Dũng Trang116 Công nghệ ch tạo máy Phay nghịch chiều dày phoi biến đổi từ min tới max nên quá trình cắt ít bị va đập nhng dễ gây nên hiện tợng trợt ở thời điểm dao bắt đầu tiếp xúc với bề mặt chi tiết, làm tăng chiều cao nhấp nhô bề mặt. a. b. Hình 5.11. Sơ đồ gia công mặt phẳng a. Phay nghịch b. Phay thuận Ngợc lại phay thuận chiều dài phoi thay đổi từ max tới min nên không có hiện tợng trợt, năng suất cắt cao hơn. Với cùng một điều kiện công, cùng chế độ cắt, do không có hiện tợng trợt khi cắt nên phay thuận năng suất hơn so vời phay nghịch 50%. Tuy nhiên phay thuận có va đập, đặc biệt ở thời điểm ban đầu dao có tiếp xúc trực tiếp với bề mặt thô ca phôi (thờng gia công áp lực hoặc có lớp cháy cát, do đúc trong khuôn cát) do đó dao chóng mòn. Để giảm va đập cần phải khử bỏ khe hở giữa các bộ phận di chuyển ca bàn máy. * Chế độ cắt: - Khi gia công thô, do bề mặt có vỏ cứng, chiều sâu cắt thay đổi, nên dùng phay nghịch. Khi gia công tinh, chiều sâu cắt nhỏ, nên dùng phay thuận sẽ đạt năng suất và chất lợng gia công tốt hơn. - Khi gia công tinh, thờng chọn dao có đờng kính lớn hơn, số răng nhiều, răng nhỏ. Khi gia công vật liệu cứng thờng chọn dao răng nhỏ, cắt với chiều sâu cắt nhỏ. Còn gia công vật liệu mềm (kim loại màu) thờng chọn dao răng lớn, tha. GV: Trng Quang Dũng Trang117 Công nghệ ch tạo máy - Việc chọn chế độ cắt có liên quan tới phơng pháp phay, lựa chọn máy phay, công suất máy, kích thớc và kết cấu dao phay, lợng d gia công, độ chính xác yêu cầu và chất lợng bề mặt. Thờng khi phay nên chọn chiều sâu cắt nhỏ và lợng tiến dao trên răng lớn. Khi phay thờng cho lợng tiến dao trên một răng (sz), sau đó ta phải tính ra lợng tiến dao trên một phút theo dịch chuyển ca bàn máy bằng công thức: s sz  z  n (mm/ph) Trong đó: sz - lợng tiến dao trên một răng (mm/răng); z - số răng ca dao; n - số vòng quay ca dao (vg/ph). Khi phay vật liệu cứng với dao thép gió, lợng tiến dao có thể lấy từ 0,04÷ 0,8 mm. Khi gia công vật liệu mềm, lấy 0,1 ÷ 0,6 mm, nếu gia công bằng dao có gắn mảnh hợp kim cứng, lợng tiến dao giảm khoảng 50%. * Độ chính xác: Độ chính xác khi gia công mặt phẳng tuỳ thuộc vào chất lợng máy, đặc trng kết cấu ca dao phay và gá đặt dao, độ chính xác khi mài sắc dao phay và chế độ gia công. Thông thờng phay bằng dao phay tr có thể đạt độ song song và độ phẳng từ 0,1 ÷ 0,5 mm/1000 mm. Dùng dao phay mặt đầu có thể đạt độ chính xác gia công cao hơn, độ nhám bề mặt Ra2,5. 3. Các biện pháp tăng năng suất khi phay mt phẳng Để nâng cao năng suất khi phay mặt phẳng ngời ta dùng các biện pháp sau đây: + Phay đồng thời nhiều bề mặt cùng một lúc bằng cách dùng nhiều dao trên một trc dao (thờng dùng trên máy vạn năng). Hoặc dùng máy phay chuyên dùng có nhiều trc dao nhằm tận dng hết công suất ca máy, giảm thời gian gá đặt (hình 5.12) GV: Trng Quang Dũng Trang118 Công nghệ ch tạo máy b. a. Hình 5.12. Phay đồng thời nhiều bề mặt a) phay đồng thời nhiều bề mặt bằng nhiều dao trên cùng một trục. b) phay đồng thời nhiều bề mặt trên máy chuyên dùng có nhiều trục. + Phay nhiều chi tiết trên cùng một lần gá theo cách gá tuần tự (hình 5.13a) ,cách gá song song (hình 5.13b), hoặc gá phối hợp (hình 5.13c). a. b. GV: Trng Quang Dũng Trang119 Công nghệ ch tạo máy Hình 5.13. Sơ đồ phay nhiều chi tiết trên cùng một lần gá a) gá tuần tự b) gá song song c) gá phối hợp. 5.2.3. Mài mt phẳng Mài phẳng là phơng pháp gia công tinh các mặt phẳng sau khi qua phay hoặc bào, đư hoặc cha qua nhiệt luyện. Ngày nay do trình độ công nghệ đợc nâng cao, xu hớng chung là ngời ta tập truing nghiên cứu thực hiện tối u hóa quá trình tạo phôi, giảm lợng d gia công cắt gọt, nâng cao độ chính xác hình dạng, độ chính xác kích thớc cũng nh chất lợng bề mặt ca phôi, sau đó dùng mài thô thay thế các phơng pháp gia công cắt gọt khác nhằm tiết kiệm vật liệu, giảm chi phí gia công cơ và rút ngắn quy trình công nghệ, đặc biệt đối với các chi tiết khó gá đặt ( nh sec măng). Mài phẳng thông thờng đạt độ chính xác cấp 7, Ra = 1.6 µm, nếu chuẩn bị công nghệ tốt có thể đạt độ chính xác cấp 6, Ra = 0.4 µm. Tuy nhiên, do diện tích tiếp xúc giữa đá và chi tiết nhỏ nên năng suất thấp. Để khắc phc nhợc điểm này ngời ta có thể sử dng đá có bề lớn hơn bề mặt rộng chi tiết. Trong trờng hợp này đầu đá chỉ đợc thực hiện tiến dao đứng Sđứng sau và phải sửa đá cẩn thận để tránh mặt đá bị côn hoặc đờng sinh đá không thẳng dễ gây ra sao số in đập trên bề mặt chi tiết gia công. GV: Trng Quang Dũng Trang120 Công nghệ ch tạo máy Hình 5.14. Sơ đồ các phương pháp mài phẳng bằng đá mài hình trụ - Mài phẳng bằng đá mài mặt đầu: mài phẳng bằng mặt đầu cảu đá chậu nguyên hoặc ghép (hình 5.15a,b, c) cho năng suất cao, tiết kiệm đá và mở rộng đợc khả năng công nghệ ca mài do: Hình 5.15. Sơ đồ các phương pháp mài phẳng bằng đá mài mặt đầu. GV: Trng Quang Dũng Trang121 Công nghệ ch tạo máy Hình 5.16. Mài phẳng dùng mặt đầu của đá trên máy chuyên dùng có nhiều trục đá. + Có thể mài đồng thời nhiều bề mặt trên máy mài chuyên dùng có nhiều trc đá khác nhau (hình 5.16). + Có thể mài đồng thời hai mặt ca một chi tiết bằng hai mặt đầu ca hai viên đá khác nhau. Nhợc điểm ca mài mặt đầu là khó thoát phôi, khó dẫn dung dịch trơn nguội vào vùng cắt do đó khó thoát nhiệt, vì vậy độ chính xác và độ nhẵn bề mặt thấp hơn so với mài bằng đá mài hình tr. 5.3. Gia công mt trụ ngoài 5.3.1. Khái quát Trc là loại chi tiết có các bề mặt cơ bản cần gia công là các bề mặt tr ngoài với các bậc có nhiều kích thớc khác nhau. Trc đợc sử dng rộng rãi trong các ngành chế tạo máy với nhiều mc đích: trc có thể đợc dùng để truyền mômen xoắn, truyền chuyển động qua các chi tiết khác lắp trên nó nh bánh răn, bánh đai, bánh ma sát * Phân loại: Trc có thể bao gồm các loại trc trơn, trc bậc, trc đặc, trc rỗng, trc có một hoặc nhiều đờng tâm Trc có thể có đờng kính và chiều dài lớn, vừa hay nhỏ * Để bảo đảm tính năng sử dng, khi chế tạo trc cần bảo đảm những yêu cầu kỹ thuật ch yếu sau: GV: Trng Quang Dũng Trang122 Công nghệ ch tạo máy - Độ chính xác kích thớc đờng kính các cổ trc để lắp ghép yêu cầu cấp chính xác 7 ÷ 8, có thể tới cấp 6; các sai số hình dáng, hình học nh độ côn, độ ô van nằm trong giới hạn dung sai đờng kính. - Độ chính xác kích thớc chiều dài mỗi bậc trc trong khoảng 0,05 ÷ 0,2 mm. - Độ chính xác về vị trí tơng quan nh độ đảo các cổ trc, độ không thẳng góc giữa đờng tâm và mặt đầu vai trc sai lệch giới hạn trong khoảng 0,01 ÷ 0,05 mm. - Độ nhám bề mặt ca các cổ trc lắp ghép Ra = 1,25 ÷ 0,16 tuỳ theo yêu cầu làm việc c thể. Việc chọn phơng pháp gia công trc ph thuộc vào điều kiện sản xuất, kích thớc, hình dạng kết cấu, yêu cầu kỹ thuật, vật liệu làm trc và phơng pháp chế tạo phôi. 5.3.2. Tiện mt trụ ngoài Tiện là phơng pháp gia công cắt gọt đợc thực hiện nhờ chuyển động chính thờng là ca phôi quay tròn tạo thành chuyển động cắt vc, kết hợp với chuyển động tịnh tiến ca bàn dao (gồm có tiến dao dọc và tiến dao ngang) hình 5.17. 1. Khả năng công nghệ Tiện có thể gia công đợc nhiều loại bề mặt khác nhau nh các mặt tròn xoay trong và ngoài, các loại ren, các bề mặt côn, các mặt định hình vv GV: Trng Quang Dũng Trang123 Công nghệ ch tạo máy Hình 5.17. Khả năng công nghệ tạo hình của phương pháp tiện. a) Tiện mặt ngoài. b) Tiện lỗ. c) Tiện mặt đầu. d) Tiện cắt đứt. e) tiện ren ngoài. f) Tiện ren trong. g) Tiện côn ngoài. h) Tiện côn trong 2. Khả năng đạt độ chính xác khi tiện Độ chính xác ca nguyên công tiện ph thuộc ch yếu vào các yếu tố sau: - Độ chính xác ca máy bao gồm: Độ đảo trc chính, độ song song ca sống trợt với đờng tâm trc chính., độ đồng tâm giữa tâm động và tâm trc chính, - Tình trạng ca dng c cắt. - Trình độ tay nghề ca công nhân. Bảng 5.1. độ chính xác và độ nhám đạt đợc chính xác Độ nhám bề mặt ( m) D ng b m t Độ ạ ề ặ c gia công kích thớ (TCVN) Rz Ra Thô 13-12 80 - Bán tinh 11-9 40-20 - Tinh 8-7 - 2,5 Tiện mỏng 7-6 - 1,25-0,63 GV: Trng Quang Dũng Trang124 Công nghệ ch tạo máy * Chế độ cắt khi tiện: - Chế độ cắt liên quan rất lớn đến chất lợng và năng suất gia công. Tùy theo độ chính xác, vật liệu gia công, hình dạng và kích thớc ca chi tiết và phôi liệu ban đầu để chọn dng c cắt và chế độ cắt. - Khi tiện thô, nên chọn t, s lớn để giảm số lần cắt và thời gian cơ bản t0 và nâng cao năng suất cắt. - Tiện bán tinh, tiện tinh để bảo đảm chất lợng gia công nên thực hiện trên các máy mới, chạy êm, có độ cứng vững cao. Tiện bán tinh có thể dùng một hay nhiều dao, chiều sâu cắt t = 1,5 ÷ 4 mm, lợng tiến dao s = 0,3 ÷ 0,5 mm/vg. - Tiện tinh, để đạt độ nhẵn bóng bề mặt và độ chính xác cao, trớc khi tiện tinh, trc cần đợc kiểm tra và nắn thẳng do biến dạng sau khi tiện thô, một số trờng hợp còn thực hiện tiện bán tinh để chiều sâu cắt đều, giảm bớt hiện tợng in dập nhằm nâng cao độ chính xác khi gia công. Tiện tinh đợc thực hiện với vận tốc cắt lớn (v>110 m/ph), lợng tiến dao nhỏ (0,04 ÷ 0,1 mm/vòng), chiều sâu cắt nhỏ (t = 0,05 ÷ 0,12mm). - Tiện tinh mỏng, các trc có độ cứng vững cao cũng có thể dùng dao rộng bản, với lợng tiến dao lớn (2 ÷ 30 mm/vòng), chiều sâu cắt (0,1 ÷ 0,5 mm) và vận tốc cắt (2 ÷ 12 m/phút) 3. Các biện pháp công nghệ khi tiện Với các chi tiết có chiều dài L > d sẽ gây ra mất ổn định khi cắt, trong trờng hợp đó ngời ta phải sử dng luynet để tăng độ cứng vững ca chi tiết gia công. Các loại luynet: - Luynet cố định: Đợc gá cố định trên băng máy có độ cứng vững cao, nhng phải yêu cầu điều chỉnh các vấu luynet chính xác, phần bề mặt phôi tiếp xúc với vấu luynet phải đợc gia công sao cho dồng tâm với đờng tâm ca 2 lỗ tâm ca phôi. - Luynet di động: Đợc lắp cố định trên bàn dao, chuyển động cùng với bàn dao nên độ cứng vững thấp hơn luynet tĩnh nhng luôn luôn đỡ gần vị trí cắt nên tác dng đỡ cao hơn so với luynet tĩnh. GV: Trng Quang Dũng Trang125 Công nghệ ch tạo máy a. b. Hình 5.18. Các loại luynet và cách gá chúng. a- dùng luynet cố định; b- dùng luynét di động - Mâm cặp bốn chấu, dùng để gia công các chi tiết có hình dạng phức tạp, hoặc khi gia công các bánh, bạc lệch tâm. GV: Trng Quang Dũng Trang126 Công nghệ ch tạo máy Hình 5.19. Sơ đồ gá trên mâm cặp 4 chấu. Phơng pháp cắt có ảnh hởng quyết định tới năng suất và chất lợng nguyên công. - Khi tiện thô mặt ngoài có thể cắt theo từng lớp, cắt từng đoạn hoặc cắt phối hợp nh hình 5.20. a. b. c. Hình 5.20. Sơ đồ cắt khi tiện thô mặt ngoài a) cắt từng lớp. b) cắt từng đoạn. c) cắt phối hợp. - Cắt từng lớp hình 5.20a, dao tiện bóc đi từng lớp theo thứ tự từ lớp 1 đến lớp 3. Cắt theo cách này lực cắt nhỏ, có thể đạt độ chính xác cao, nhng năng suất thấp. GV: Trng Quang Dũng Trang127 Công nghệ ch tạo máy - Cắt từng đoạn hình 5.20b, khi đó chia các bậc trc ra thành các đoạn và cắt theo từng đoạn. Phơng pháp này có năng suất cao hơn, nhng do lợng d lớn, lực cắt lớn, biến dạng nhiều dễ ảnh hởng tới độ chính xác gia công. - Phơng pháp cắt phối hợp (Hình 5.20c) khắc phc đợc nhợc điểm ca 2 phơng pháp trên. - Để giảm chiều dài đờng cắt đồng thời giảm hành trình chạy không nhằm nâng cao năng suất ngời ta có thể dùng phơng pháp cắt nhiều dao đồng thời. - Tiện thô các mặt tr ngoài có thể dùng một dao hoặc nhiều dao. a. b. Hình 5.21. Tiện thô mặt trụ ngoài dùng một dao hoặc nhiều dao 5.3.3. Mài mt trụ ngoài Mài mặt tr ngoài là là một nguyên công gia công tinh bằng đá mài, thờng dùng để gia công các bề mặt tr ngoài có yêu cầu độ chính xác và độ nhẵn bóng bề mặt cao và gia công các trc có độ cứng cao (trc sau khi tôi). Gá đặt chi tiết khi mài: khi mài mặt tr ngoài, chi tiết gia công có thể gá đặt theo hai phơng pháp: mài có tâm và mài không tâm. 1. Mài có tâm Là phơng pháp mài mặt tr ngoài, chi tiết gá đặt vào hai lỗ tâm, nhờ đó có thể đảm bảo độ đồng tâm ca các bậc trc. Có thể mài rưnh, góc lợn, các mặt tr ngoài có rưnh. Với các chi tiết đư qua nhiệt luyện, trớc khi mài phải kiểm tra mức biến dạng do nhiệt luyện để nếu cần phải tiến hành sửa lỗ tâm, nắn thẳng lại chi tiết. Mài có tâm có thể chia ra các kiểu: tiến dao dọc, tiến dao ngang và tiến dao nghiêng. GV: Trng Quang Dũng Trang128 Công nghệ ch tạo máy Hình 5.22. Sơ đồ mài có tâm tiến dao dọc Hình trên là kiểu mài có tâm tiến dao dọc, sau mỗi hành trình tiến dao dọc, mới tiến đá sâu vào. Phơng pháp mài này rất thông dng vì chiều sâu cắt nhỏ, khi cắt thô t = 0,01 ÷ 0,04mm, khi cắt tinh t = 0,025 ÷ 0,01mm nên lực mài nhỏ. Lợng tiến dao dọc đợc chọn theo chiều rộng đá (B), khi mài thô thờng lấy Sd = (0,2 ÷ 0,3)B. Khi mài trc dài, có yêu cầu độ chính xác cao, cần sử dng thêm một hoặc nhiều luy-nét đỡ để nâng cao độ cứng vững ca trc khi mài. Với các trc có độ cứng vững gá đặt cao, có thể mài một lần với chiều sâu cắt lớn (0,1 ÷ 0,3) mm, khi đó đá đợc vác côn một phần với góc côn 2-30 để bảo đảm quá trình sửa đá liên tc, đạt đợc năng suất cao. Khi mài tinh bằng cách tiến dao dọc, ở những lần tiến dao cuối cùng ngời ta không cho đá tiến sâu vào nữa mà vẫn tiếp tc mài cho đến khi tắt hết hoa lửa. Hình 5.23. Sơ đồ mài tiến dao ngang Hình trên là kiểu mài tiến dao ngang thờng dùng mài các trc ngắn , đờng kính lớn có đ cứng vững cao trong điều kiện sản xuất loạt lớn và hàng khối. Đá mài đợc chọn có chiều rộng đá lớn hơn so với chiều dài mặt tr cần mài. Kiểu mài này có năng suất cao hơn (30 ÷ 40%) so với các kiểu mài có tâm khác, nhng để GV: Trng Quang Dũng Trang129 Công nghệ ch tạo máy đảm bảo độ chính xác, máy phải cứng vững, có công suất lớn và phải sửa đá thật tốt. Kiểu mài tiến dao nghiêng, khi đó đá đợc gá nghiêng một góc và có thể mài cùng một lúc nhiều bề mặt, kiểu mài này cho năng suất cao nhng khó đạt đợc cấp chính xác cao do đá mài mòn không đều. 2. Mài không tâm Thông thờng mài không tâm có thể thực hiện đợc bằng hai cách: tiến dao dọc và tiến dao ngang. Mài không tâm tiến dao dọc, khi đó chi tiết đợc gá đặt giữa hai đá. Đá 1 dùng để mài, đá dẫn 2 làm nhiệm v cung cấp cho chi tiết 2 chuyển độnglà quay tròn và tịnh tiến theo hớng dọc trc, phía dới có thanh đỡ 3 đặt song song với đá mài có nhiệm v giữ cho chi tiết gia công cao hơn tâm ca đá mài một khoảng (h), h = (1/2 ÷ 1)*R, (R – bán kính chi tiết). Để tiết diện chi tiết không bị méo khi mài, thanh dẫn còn đợc vát nghiêng đi một góc để hớng cho chi tiết luôn tỳ vào đá dẫn. Đá dẫn có dạng hybecbôlôit tròn xoay, có đờng sinh là đờng thẳng và đợc gá nghiêng một góc α, (α = 1 ÷ 2030’), nhờ vậy khi đá dẫn quay, nó truyền cho chi tiết chuyển động quay và chuyển động tiến dao tự động đợc thể hiện trên hình sau. Lợng d khi mài không tâm đợc xác định dựa trên kích thớc chi tiết, độ chính xác ca nguyên công trớc đó, thờng cho một lần mài thô không quá 0,2mm, mài tinh không quá 0,02mm. Hình 5.24. Sơ đồ mài không tâm Mài không tâm tiến dao ngang thờng dùng để mài các trc ngắn, trc bậc, trc có các bề mặt định hình. Khi đó trc đá dẫn thờng đặt song song với trc GV: Trng Quang Dũng Trang130 Công nghệ ch tạo máy đá mài và có chuyển động tiến vào, lùi ra so với đá mài để cung cấp cho chi tiết chuyển động quay. u điểm mài không tâm là không cần gia công lỗ tâm, độ cứng vững gá đặt cao hơn mài có tâm, không mất nhiều thời gian để gá đặt chi tiết, năng suất cao, dễ tự động hoá sản suất. Nhợc điểm là không mài đợc các mặt gián đoạn vì đá dẫn không đảm bảo cho chi tiết có chuyển động quay và tịnh tiến đều, nên lúc đó chi tiết dễ bị méo, thời gian điều chỉnh máy dài nên phơng pháp này thờng chỉ thích hợp trong sản xuất hàng loạt lớn và hàng khối. 5.4. Gia công mt trụ trong 5.4.1. Khái niệm chung Trong chế tạo máy đa số các loại chi tiết đều có lỗ cần gia công. Việc chọn công nghệ gia công lỗ ph thuộc vào đặc điểm hình dạng, kích thớc, độ chính xác và yêu cầu về chất lợng bề mặt ca lỗ. So với gia công mặt tr ngoài thì gia công lỗ gặp nhiều khó khăn hơn vì dng c gia công phải chọn theo lỗ, do đó dng c thờng có độ cứng vững thấp hơn, vị trí làm việc và dẫn hớng dng c khó khăn hơn, không thể quan sát đợc quá trình cắt gọt đang xảy ra. Để thuận tiện hơn trong việc xác định giải pháp công nghệ khi gia công lỗ, thờng ngời ta tiến hành phân loại lỗ theo đờng kính (d), chiều sâu lỗ (l), độ chính xác và chất lợng bề mặt gia công. Theo tỉ lệ giữa (l/d) có thể chia ra: lỗ ngắn khi l/d 10. Độ chính xác ca các lỗ gia công bao gồm độ chính xác kích thớc đờng kính, chiều dài, hình dáng ca lỗ, độ thẳng ca đờng tâm lỗ, độ vuông góc ca đờng tâm lỗ và mặt đầu, vị trí ca lỗ so với mặt ngoài hoặc so với các lỗ khác. Tuỳ theo yêu cầu sử dng, đờng kính các lỗ có thể đạt cấp chính xác từ cấp 10÷6, sai số hình dáng nhỏ hơn dung sai đờng kính lỗ. Độ nhám bề mặt lỗ chính xác Ra2,5 ÷ 0,63 đôi khi cần đạt Ra0,32 ÷ 0,16. Thông thờng các lỗ bắt bu lông, lỗ ren có độ chính xác không cao, chỉ cần khoan là đ; với các lỗ có sẵn (đúc, dập sẵn) thờng dùng khoét lỗ, tiện lỗ để GV: Trng Quang Dũng Trang131 Công nghệ ch tạo máy sửa những sai lệch vị trí ca lỗ; với những lỗ chính xác cao, cha có lỗ sẵn sau khi khoan tuỳ theo yêu cầu chất lợng có thể khoét, doa, tiện rộng lỗ hoặc chuốt lỗ, mài lỗ, các lỗ có yêu cầu chất lợng cao sau đó còn mài nghiền lỗ, mài khôn lỗ 5.4.2. Khoan ậ Khoét ậ Doa 1. Khoan Khoan là một phơng pháp gia công lỗ trên vật liệu đặc. Dng c để khoan thờng là mũi khoan ruột gà, kết cấu mũi khoan đư đợc tiêu chuẩn hoá. Chuôi mũi khoan có hai loại chuôi tr và chuôi côn, loại chuôi côn có độ chính xác khi gia công cao hơn so với loại chuôi tr. Khoan đợc thực hiên trên nhóm máy khoan (khoan bàn, khoan đứng, khoan cần) và trên các máy doa, máy tiện, máy phay Khoan có thể gia công lỗ có đờng kính đến 80 mm. Nhng do lực tiến dao khi khoan lớn mà kết cấu máy khoan cha đảm bảo độ cứng vững nên với lỗ lớn hơn ф 35 mm thờng chia làm một vài lần cắt với mũi khoan có đờng kính tăng dần cho tới khi đạt kích thớc cần thiết. Ngợc lại khi khoan lỗ nhỏ, mũi khoan yếu, dễ gưy khi đó nên dùng số vòng quay mũi khoan lớn và lợng tiến dao nhỏ. Để gia công lỗ thờng (l/d < 5) dùng mũi khoan ruột gà, khi khoan lỗ sâu thờng dùng mũi khoan đặc biệt (mũi khoan nòng súng) có độ cứng vững cao, bảo đảm độ chính xác đờng tâm lỗ. Ngoài ra khi khoan còn có thể xuất hiện các sai lệch khác do các nguyên nhân sau. - Do không có đồ gá chuyên dùng nên khi mài lại hai lỡi cắt không đều nhau, lực cắt tác dng trên hai lỡi cắt theo phơng dọc trc không đều nên lỗ khoan dễ bị cong hoặc bị lệch khi vật đứng yên, mũi khoan quay và tịnh tiến (khoan trên máy phay hoặc máy khoan, hình 5.25a). Ngợc lại khi vật quay (khoan trên máy tiện) lỗ thờng bị loe (hình 5.25b) - Mặt đầu bị nghiêng hoặc không phẳng dẫn tới đờng tâm lỗ bị nghiêng làm cho tiết diện ngang ca lỗ có dạng ô van (hinh 5.25c). GV: Trng Quang Dũng Trang132 Công nghệ ch tạo máy - Khoan tâm hoặc khoan lần 1 với khoan lần 2 thực hiện ở hai đầu gá khác nhau tạo ra sai số gá đặt gây ra độ lệch giữa tân mũi khoan và tâm lỗ mồi dẫn tới sai lệch về vị trí tơng quan ca lỗ khoan (hình 5.25d). - Hai lỡi cắt mài không đối xứng làm cho đờng kính lỗ bị lớn lên hoặc lỗ bị côn (hình 5.25e). - Hai lỗ khoan giao nhau không đúng dẫn tới lợng d gia công không đều, mũi khoan bị đẩy lệch làm cho lỗ không tròn hoặc bị loe (Hình 5.25f). - Mũi khoan có lỡi cắt ngang cản trở quá trình cắt nên dễ gây ra sai lệch vị trí lỗ. a) b) f) c) d) e) Hình 5.25. Các nguyên nhân và các hiện tượng sai lệch xuất hiện khi khoan - Độ cứng vững ca mũi khoan kém nên không dùng khoan để mở rộng lỗ đúc vì lợng d gia công không đều và đờng tâm lỗ không thẳng sẽ gây ra hiện tợng GV: Trng Quang Dũng Trang133 Công nghệ ch tạo máy gưy mũi khoan hoặc độ cứng lớp vỏ lớn (phôi đúc trong khuôn kim loại hoặc phôi gia công áp lực) làm mũi khoan mòn nhanh. Do các tồn tại trên đây nên khoan chỉ đạt độ chính xác thấp (cấp 12 ÷ 13) Ra = 3,2 ÷ 12,5 µm), lỗ khoan có sai số về hình dạng, kích thớc về vị trí tơng quan. Để nâng cao độ chính xác và năng suất khi khoan ngời ta sử dng các biện pháp công nghệ sau đây: - Khi khoan lỗ sâu trên chi tiết nhỏ, ngắn và dễ gá đặt nên gá chi tiết trên mâm cặp ca máy tiện để chi tiết quay, dao tịnh tiến (hình 5.26) , nếu chi tiết dài nên đỡ bằng luynet tĩnh. Hình 5.26. Khoan trên máy tiện - Chế tạo và mài mũi khoan có kết cấu hợp lý. - Dùng đồ gá có cơ cấu dẫn hớng để giảm thời gian gá đặt, tăng chế độ cắt mà vẫn bảo đảm độ chính xác khi khoan. - Sử dng các đầu khoan nhiều trc để gia công nhiều lỗ cùng một lúc trong sản xuất hàng loạt. Hình 5.27. Dùng bạc dẫn khi khoan 2. Khoét lỗ Khoét lỗ là phơng pháp gia công lỗ thờng dùng trong các trờng hợp sau: GV: Trng Quang Dũng Trang134 Công nghệ ch tạo máy + Khoét để nâng cao độ chính xác ca lỗ sau khi khoan, lỗ sau khi khoét có thể đạt cấp chính xác 9 ÷ 11, độ nhám Rz10 ÷ Rz5. + Khoét là bớc trung gian sau khi khoan và trớc khi doa để đạt độ chính xác và độ nhẵn bóng bề mặt cao hơn. + Khoét dùng để gia công mở rộng các lỗ có sẵn (đúc, dập sẵn), vì dao khoét có nhiều lỡi cắt, có độ cứng vững cao và có thể sửa đợc sai lệch về vị trí tơng quan ca lỗ có sẵn. + Ngoài ra khoét còn dùng để khoả mặt đầu, khoét bậc, vát côn. a) b) c) d) Hình 5.28. Khả năng công nghệ của khoét a Khoét rộng lỗ b. Khoét lỗ bậc c. Khoét lỗ côn d. Khoét mặt đầu Khoét là phơng pháp gia công mở rộng lỗ trên máy khoan, máy tiện, máy phay hoặc máy doa nhằm: - Nâng cao độ chính xác và chất lợng bề mặt ca lỗ. - Chuẩn bị cho doa để đạt độ chính xác và độ nhẵn bóng bề mặt cao hơn. Dao khoét có nhiều lỡi cắt hơn dao khoan do đó có độ cứng vững cao hơn mũi khoan. Vì vậy khoét không những đạt đợc độ chính xác, độ nhẵn bóng cao hơn khoan mà còn sửa đợc sai số về vị trí tơng quan ca lỗ do khoan, đúc hoặc gia công áp lực để lại đồng thời đạt đợc năng suất cao hơn do có khả năng cắt với lợng chạy dao lớn. Khoét có thể gia công đợc lỗ tr, lỗ bậc, lỗ côn và mặt đầu vuông góc với tâm lỗ tùy theo kết cấu ca dao (hình 5.28). Khi khoét có thể dùng bạc dẫn hớng ở một hoặc hai đầu để nâng cao độ cứng vững, do đó nâng cao độ chính xác và năng suất (hình 5.29). GV: Trng Quang Dũng Trang135 Công nghệ ch tạo máy b) a) c) Hình 5.29. Các kiểu dẫn hướng khi khoét a. Dẫn hướng phía trước b. Dẫn hướng phía sau c. Dẫn hướng cả 2 phía 3. Doa lỗ Doa là là phơng pháp gia công tinh lỗ sau khi khoan hoặc sau khi khoan và khoét. Doa có thể đạt cấp chính xác 9 ÷ 7 có khi tới cấp 6, Ra = 6,3 ÷ 1,25 μm có khi đạt tới 0,63 μm. Dao doa có độ cứng vững cao, các lỡi cắt bố trí không đối xứng nên trãnh đợc hiện tợng rung động. Dao doa có hai loại: doa tay và doa máy. Dao doa tay: loại chuôi dao có đầu vuông để lắp tay quay; loại dao tăng có thể điều chỉnh kích thớc đờng kính bằng ren vít. Dao doa máy có loại có lỗ để lắp vào trc dao và loại chuôi côn lắp vào trc chính ca máy. Dao doa có thể có răng liền hoặc răng chắp. Khi doa lỗ, việc xác định lợng d cần đợc hết sức chú ý, nếu lợng d quá lớn dao chịu tải nhiều, do đó dao chóng mòn, nếu lợng d nhỏ quá, dao dễ bị trợt, kẹt ảnh hởng tới chất lợng bề mặt. Thông thờng với các lỗ ф5 ÷ ф80mm, chọn lợng d khi doa thô khoảng 0,2 ÷ 0,4mm, khi doa tinh khoảng 0,05÷0,15mm. GV: Trng Quang Dũng Trang136 Công nghệ ch tạo máy Khi doa thờng sử dng tốc độ cắt thấp (8 ÷ 10m/ph) và lợng tiến dao lớn 0,8 ÷ 1,5mm/vòng (khi doa thép), 1,7 ÷ 3 mm/vg (khi doa ngang). Hình 5.30. Dao Doa Dao doa khi lắp vào trc chính máy thờng xảy ra hiện tợng lay rộng lỗ do nhiều nguyên nhân nh: do độ không đồng tâm giữa trc dao doa và trc chính ca máy, do mài dao doa không đều, xuất hiện hiện tợng lẹo dao ở một số lỡi cắt. Để tránh hiện tợng trên, ngoài khắc phc các nguyên nhân, thờng trc dao doa đợc lắp tuỳ động, dao doa khi đó đợc định hớng theo lỗ gia công. Để đảm bảo độ chính xác khi doa tuỳ động, ngời ta sử dng bạc dẫn hớng trc dao. Ngoài dùng trc dao tuỳ động, còn có thể dùng dao doa tuỳ động, dao doa tuỳ động thờng có hai lỡi, lỡi dao có khả năng xê dịch ít nhiều theo hớng kính để tự lựa theo lỗ gia công. Doa thờng chỉ dùng gia công các lỗ tiêu chuẩn, không nên doa các lỗ quá lớn (ф > 80 mm), lỗ phi tiêu chuẩn, lỗ ngắn, lỗ có rãnh dọc, lỗ có vật liệu quá cứng hoặc quá mềm. Năng suất khi doa không cao; dao doa chế tạo phức tạp; yêu cầu về độ chính xác, độ mòn ca dao doa khắt khe, cho nên chỉ dùng doa khi cần thiết. 5.4.3. Tiện trong lỗ Tiện lỗ là phơng pháp thờng dùng để gia công các lỗ có sẵn khi tạo phôi (lỗ rèn, đúc sẵn), các lỗ phi tiêu chuẩn, lỗ lớn, lỗ ngắn. Vì khi gia công những lỗ nhỏ, dài, kích thớc dao tiện lỗ bị giới hạn bởi kích thớc lỗ gia công nên độ cứng vững ca trc dao thấp. Tiện lỗ tuỳ thuộc vào hình dạng và kích thớc chi tiết, có thể thực hiện theo một trong hai cách: + Cách thứ nhất là chi tiết quay, dao thực hiện chuyển động tiến dao, cách này thờng dùng trên các máy tiện vạn năng, tiện đứng, tiện rơ-vôn-ve GV: Trng Quang Dũng Trang137 Công nghệ ch tạo máy + Cách thứ hai là chi tiết đứng yên, dao quay kết hợp với tiến dao thờng dùng trên các máy doa. b) a) c) d) Hình 5.31. Sơ đồ tiện lỗ trên máy tiện và máy doa Để nâng cao độ chính xác và chất lợng bề mặt khi tiện lỗ, ngời ta thờng dùng bạc dẫn hớng để nâng cao độ cứng vững ca trc dao. Trên máy tiện, bạc dẫn hớng có thể gá đặt trên đồ gá hoặc trên máy và điều chỉnh để đờng tâm trc dao trùng với tâm quay ca chi tiết. Trên máy doa, trc dao có thể dẫn hớng một phía hoặc dẫn hớng hai phía. Khi dẫn hớng hai phía, trc dao đợc lắp tuỳ động. Khi tiện lỗ để giảm bớt ảnh hởng ca lực cắt có thể bố trí hai dao đối xứng nhau. Tiện lỗ trên máy tiện tơng tự nh khi tiện mặt tr ngoài, nhng dao tiện lỗ thờng có góc sau lớn hơn so với dao tiện ngoài và thờng gá dao cao hơn tâm ca chi tiết để giảm bớt khả năng gây rung động và cọ xát mặt sau ca dao vào mặt gia công. Dao tiện lỗ lắp trên trc dao sau khi điều chỉnh đợc giữ chặt bằng ren vít. Điều chỉnh dao cho kích thớc đờng kính lỗ có thể kiểm tra bằng pan-me hoặc bằng đồng hồ so. 5.4.4. Mài lỗ Mài lỗ là là phơng pháp gia công tinh các lỗ có yêu 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 μm. GV: Trng Quang Dũng Trang138 Công nghệ ch tạo máy Chuyển động cắt và bản chất ca quá trình mài lỗ tơng tự nh mài tròn ngoài nhng phạm vi sử dng hạn chế nhiều so với mài tròn ngoài, vì kích thớc ca đá mài lỗ bị khống chế bởi kích thớc lỗ gia công. Để đảm bảo độ chính xác, chất lợng bề mặt khi gia công cùng nh nâng cao năng suất, trc đá và đá mài cần chọn đ lớn để đảm bảo độ cứng vững khi gia công. Đờng kính đá mài thờng chọn từ 0,7 ÷ 0,9 đờng kính lỗ gia công. Mài lỗ có thể thực hiện trên các máy mài lỗ, máy mài tròn vạn năng, máy mài lỗ không tâm Mài lỗ thờng dùng trong các trờng hợp sau: + Mài các lỗ có độ cứng cao (lỗ đư qua tôi). + Mài các lỗ lớn, lỗ phi tiêu chuẩn, lỗ có kết cấu không thuận tiện cho các phơng pháp gia công khác và có yêu cầu độ chính xác cao. + Mài các lỗ cần sửa lại sai lệch về vị trí tơng quan ca lỗ do các nguyên công trớc để lại. 1. Mài lỗ có tâm: có hai cách thực hiện là chi tiết quay và chi tiết đứng yên. * Chi tiết quay: Thông thờng các chi tiết nhỏ dạng tròn xoay dễ gá trên mâm cặp nh: đĩa, bạc, bánh răng thờng đợc dùng theo cách thứ nhất. Khi đó chuyển động quay ca chi tiết ngợc chiều với chuyển động quay ca đá mài. Ngoài ra còn chọn chiều rộng ca đá, lợng tiến dao dọc và lợng tiến dao ngang. Hình 5.32. Mài lỗ khi chi tiết gá trên mâm cặp * Chi tiết đứng yên: đợc áp dng cho chi tiết lớn và có hình dạng phức tạp, cồng kềnh nh thân động cơ, thân hộp rất khó khăn để có thể quay tròn khi gá đặt. Trong trờng hợp này ngoài chuyển động quay ca đá mài và các chuyển dộng GV: Trng Quang Dũng Trang139 Công nghệ ch tạo máy chạy dao còn có thêm chuyển động quay hành tinh ca đá xung quanh tâm lỗ gia công. 2. Mài lỗ không tâm: là phơng pháp mài lỗ có năng suất cao, thờng đợc dùng để gia công các chi tiết có yêu cầu độ đồng tâm cao giữa lỗ và mặt tr ngoài trong sản suất hàng loạt lớn và hàng khối. Chi tiết gia công quay nhờ đá dẫn và các con lăn đỡ, con lăn ép. Đá mài ngoài chuyển động cắt khi quay còn thực hiện các chuyển động chạy dao dọc và ngang. Mài lỗ không tâm thờng dùng để gia công những bạc thành mỏng cần bảo đảm độ đồng tâm cao giữa lỗ và đờng kính ngoài. Khi đó mặt ngoài phải gia công tinh để làm chuẩn. Hình 5.33. Mài lỗ không tâm 5.5. Gia công ren 5.5.1. Phân loại và yêu cầu kỹ thut Trong ngành cơ khí mối lắp ren đợc sử dng rộng rãi (ren lắp và ren truyền động). Lắp ren có nhiều loại: - Ren lắp ghép, ren truyền động. - Ren trái, ren phải - Ren tam giác, ren hình thang, hình chữ nhật - Ren một hoặc nhiều đầu mối. Đối với ren có dạng khác nhau và công dng khác nhau, yêu cầu kỹ thuật và độ chính xác ca nó cũng khác nhau. GV: Trng Quang Dũng Trang140 Công nghệ ch tạo máy Độ chính xác kích thớc ca ren (đối với ren hệ mét). Căn cứ vào các thông số cơ bản nh đờng kính trung bình d2 (D2), bớc ren P và góc profin ren. 5.5.2. Tiện ren Tiện ren là phơng pháp phổ biến nhất để gia công ren. Cho phép cắt các loại ren khác nhau với giới hạn đờng kính, bớc ren và vật liệu gia công lớn. Dao tiện ren có nhiều loại: dao ren, dao ren gá nghiêng, dao ren có cơ cấu kẹp chặt miếng hợp kim hình thoi, dao ren lợc. Tuy năng suất thấp vì phải cắt nhiều lần nhng tiện ren trong và ren ngoài vẫn đợc dung phổ biến trong sản xuất. Khi tiện ren thờng có 2 cách tiến dao Hình 5.34. Sơ đồ tiện ren a) Tiện ren theo phương pháp tiến dao hướng kính b) Tiện ren theo phương pháp tiến dao nghiêng - Khi tiện ren theo phơng pháp tiến dao hớng kính, tất cả các lõi dao đều tham gia cắt nên độ bóng mặt ren cao nhng khó thoát phoi, lực cắt lớn do đó phải cắt với chế độ cắt thấp, năng suất thấp. -Tiện ren theo phơng pháp tiến dao hớng nghiêng, chỉ có 1 lỡi dao cắt và cung nối giữa hai lỡi cắt làm việc nên dễ thoát phoi, lực cắt không lớn có thể làm việc với chế độ cắt lớn để đạt đợc năng suất cao nhng độ bóng mặt ren thấp. Thông thờng khi cắt thô ngời ta sử dng phơng pháp tiến dao nghiêng, khi cắt sử dng phơng pháp tiến dao hớng kính để tận dng đợc u điểm ca cả hai phơng pháp trên. GV: Trng Quang Dũng Trang141 Công nghệ ch tạo máy Hình 5.35. Sơ đồ cơ cấu lùi dao nhanh a) sơ đồ cơ cấu lùi dao nhanh khi tiện ren ngoài. b) sơ đồ cơ cấu lùi dao nhanh khi tiện ren trong. Để tăng năng suất khi tiện ren ngời ta thờng áp dng các biện pháp sau: Tăng tốc độ cắt V. Khi tăng tốc độ cắt V phải đảm bảo rút dao nhanh, nhất là trờng hợp chiều dài phần ren ngắn hoặc khi tiện ren trong. Muốn an toàn phải có cơ cấu lùi dao nhanh (Hình 5.35). 5.5.3. Cắt ren bằng bàn ren và ta rô 1. Ta rô ren GV: Trng Quang Dũng Trang142 Công nghệ ch tạo máy Gia công ren bằng tarô ch yếu dùng gia công ren lỗ có đờng kính trung bình và nhỏ theo tiêu chuẩn. Có thể dùng tarô để gia công ren tr, ren côn. Khi tarô nhiều lỡi dao cùng tham gia cắt nên tỏa nhiệt nhiều và thoát phoi khó, ngoài ra nếu đờng kính ren lớn thì momem xoắn lớn, để tránh gãy tarô phải gia công với vận tốc cắt thấp (từ 5 ÷ 15 m/ph). Cắt ren lỗ thông có thể thực hiện bằng tay hoặc máy, cắt ren lỗ không thông phải thực hiện bằng tay. Một bộ tarô tay có 2 hoặc 3 chiếc có đờng kính khác nhau để tarô 2 hoặc 3 lần nhằm giảm momen xoắn, tránh gãy tarô, giảm cờng độ lao động và nâng cao độ bóng mặt ren. Khi tarô bằng máy nên tiến hành khoan và tarô trong cùng một lần gá để đảm bảo lợng d cắt ren đều, đờng tâm tarô trùng với tâm lỗ, tránh hiện tợng gãy tarô. Nếu khoan và tarô thực hiện ở hai lần gá khác nhau thì phải dùng đầu tarô tự lựa chọn để tránh ảnh hởng ca độ không đồng tâm giữa lỗ và trc chính ca máy. Hình 5.36. Gia công ren bằng khoan tarô kết hợp Khi tarô tăng vận tốc cắt nhỏ đồng thời do có hành trình chạy không quay ngợc để rút tarô nên năng suất thấp. trong sản xuất hàng loạt và hàng khối ngời ta dùng tarô tự bóp lại sau khi cắt ren để có thể rút tarô qua lỗ nhằm nâng cao năng suất. Loại tarô này chỉ dùng đợc khi lỗ ren không quá bé. Để tăng năng suất khi gia công mũ ốc có thể dùng tarô máy đầu cong thực hiện trên máy khoan hoặc máy tiện. 2. Cắt ren bằng bàn ren GV: Trng Quang Dũng Trang143 Công nghệ ch tạo máy Bàn ren dùng để cắt ren tam giác ngoài có bớc ren P≤ 2 mm, đôi khi ngời ta dùng bàn ren để hiệu chỉnh lại ren có bớc tiến lớn, khi ren đư tiện thô bằng dao. Dùng bàn ren để gia công ren đạt độ chính xác và độ bóng thấp, nguyên nhân sau khi nhiệt luyện bàn ren không đợc mài lại, các thành phần ch yếu ca ren nh profin ren, đờng kính trung bình, góc nâng đều có sai số. Hình 5.37. Bàn ren 5.5.4. Phay ren Phay ren đợc sử dng rộng rãi trong sản xuất để chế tạo ren trong và ren ngoài Khi phay ren bằng dao phay đĩa trc dao phải tạo với trc chi tiết 1 góc bằng góc nâng ca ren. Hình 5. 38. Sơ đồ phay ren bằng dao phay đĩa GV: Trng Quang Dũng Trang144 Công nghệ ch tạo máy dtbח/Tgφ = tgß = s Trong đó: S – Bớc ren Dtb – Đờng kính trung bình ca ren ß – Góc nâng ca ren xác định trên đờng kính trung bình Do trc dao đặc nghiêng một góc φ nên ở tất cả các đờng kính khác nhau ca ren cũng chịu ảnh hởng ca goc φ, do đó sẽ dẫn tới sai số dạng ren. Hình 5.39. Các phương pháp phay ren - Phay ren bằng dao phay răng lợc: Dao phay răng lợc thực chất gồm nhiều dao đĩa có lỡi cắt thẳng ghép lại do đó bản chất giống tiện ren. Trc dao gá song song với tâm chi tiết, các lỡi cắt nằm ngang mặt phẳng chứa tâm dao và tâm chi tiết. Dao quay tròn tạo ra chuyển động cắt, chi tiết quay và tịnh tiến dọc trc một khoảng từ 1 đến 2 bớc ren. Phơng pháp này đạt độ chính xác cao nh tiện ren nhng cho năng suất cao hơn. 5.5.5. Mài ren Mài ren đợc dùng để chế tạo ren yêu cầu độ chính xác cao và ren ca các loại dng c (dao phay ren lợc, ta rô, các loại calip đo ren); có thể mài ren trong và ren ngoài, đặc biệt mài ren sau khi tôi. GV: Trng Quang Dũng Trang145 Công nghệ ch tạo máy Dng c mài ren là đá mài ren: đá mài một đầu mối và đá mài nhiều đầu mối. Quá trình mài ren bằng đá mài giống nh khi phay ren bằng dao phay đĩa hay dao phay lợc. Mài ren thờng đợc tiến hành dới dạng mài có tâm . Hình 5.40. Mài ren bằng đá mài Hình 5.41. Mài ren bằng đá mài nhiều đầu mối một đầu mối Chế độ cắt: khi mài ren ngoài vận tốc cắt ca đá vđ = 25 ÷ 35 m/s; khi mài trong vận tốc ca đá bị hạn chế bởi đờng kính ca lỗ, nên đá thờng bị mài mòn nhanh gây ra sai số profin nhiều hơn mài ngoài. Muốn đạt độ chính xác cao hơn phải sửa đá (tạo lại profin ban đầu) thờng xuyên. Trên các máy mài ren ngời ta bố trí cơ cấu sửa đá tự động đặt ở phía sau lng đá. 5.5.6. Cán ren, lăn ren Cán ren và lăn ren đợc thực hiện nhờ biến dạng kim loại do áp lực lăn, do đó các thớ kim loại không bị cắt đứt . Cán ren đợc thực hiện ở trạng thái cán nguội. Vật liệu sản phẩm cán ảnh hởng rất lớn đến chất lợng cán ren. Thông thờng có hai hai phơng pháp cán: - Cán ren ngoài bằng bàn cán phẳng - Cán ren bằng trc cán (quả cán). GV: Trng Quang Dũng Trang146 Công nghệ ch tạo máy Hình 5.42. Sơ đồ gia công ren bằng phương pháp cán a- bàn cán ren phẳng; b- cán bằng 2 lô cán ren c- cán bằng bàn cán hình cung; d- cán bằng 3 lô cán 5.6 Gia công rãnh then và then hoa 5.6.1. Gia công rãnh then 1. Phay rãnh then Phay rưnh then đợc sử dng sau nguyên công tiện tinh, chuẩn là hai cổ trc hợp với vai trc. Nếu yêu cầu chính xác cao phải mài hai cổ làm chuẩn công nghệ trớc khi phay để tạo điều kiện đảm bảo hai mặt bên ca rưnh đối xứng với nhau qua mặt phẳng qua tâm. Các phơng pháp phay rưnh then: - Phay rãnh then có bàn nguyệt trên máy phay ngang bằng dao phay đĩa ba mặt có đờng kính nhỏ, vận tốc cắt hạn chế, chỉ có tiến dao hớng kính do đó có năng suất thấp (hình 5.43a) a. GV: Trng Quang Dũng Trang147 Công nghệ ch tạo máy b. c. Hình 5.43. Các phương pháp phay rãnh then a. Phay rãnh then bán nguyệt bằng dao phay đĩa b. Phay rãnh then bằng dao phay ngón thông thường c. Phay rãnh then bằng dao phay ngón chuyên dùng - Phay rãnh then bằng trên máy phay đứng bằng dao phay ngón: + Đối với rãnh then kín dùng dao phay ngón thông thờng (hình 5.43b), do dao phay ngón thông thờng không có lỡi cắt ở mặt đầu nên trớc khi phay phải khoan mồi sau đó dùng dao phay ngón để thực hiện một hoặc hai đờng chuyển dao. Phơng pháp này tốn thời gian thay dao nên chỉ dùng trong sản xuất đơn chiếc. + Dùng dao phay rãnh then chuyên dùng (hình 5.43c) không phải khoan mồi, do loại dao này có thêm lỡi cắt ở mặt đầu nên không phải thay dao nhng phải tiến dao nhiều lần do chiều sâu cắt t giảm (t = 0.05 ÷ 0.25) , tuy vậy năng suất vẫn cao hơn so với dùng dao phay ngón thông thờng. 2. Gia công then hoa Phay trc then thoa. + Trong sản xuất đơn chiếc dùng dao phay đĩa cắt hai mặt bên (hình 5.44a). Sau đó dùng dao phay định hình cắt mặt đáy tr ca rãnh (hình 5.44b) hoặc dùng dao định hình cắt một lần (hình 5.44b). Các phơng pháp này cho năng suất thấp. + Trong sản xuất hàng loạt dùng phơng pháp bao hình bằng dao phay lăn then hoa trên máy phay lăn răng, phơng pháp này cho năng suất cao, chất lợng ổn định (hình 5.44c) GV: Trng Quang Dũng Trang148 Công nghệ ch tạo máy Hình 5.44. Các phương pháp phay trục then thoa 5.7. Gia công mt định hình 5.7.1. Khái quát Bề mặt định hình có thể gia công bằng dao định hình, bằng dao thông thờng trên các đồ gá chép hình và trên các máy chuyên dùng. 5.7.2. Các phng pháp gia công mt định hình bằng phng pháp cắt gt 1. Gia công bằng dao định hình Gia công bề mặt định hình bằng dao định hình có hình dạng bề mặt cần gia công là phơng pháp thờng đợc sử dng. Dao định hình thờng dùng là dao tiện, dao phay, dao chuốt Hình 5.45. Gia công bằng dao định hình GV: Trng Quang Dũng Trang149 Công nghệ ch tạo máy Bề mặt côn, bề mặt định hình tròn xoay, biên dạng không phức tạp, chiều dài ngắn có thể tiện bằng dao tiện định hình. Dao tiện định hình có thể có dạng lăng tr, dạng đĩa, các lỡi cắt ca dao là một đờng cong hoặc tập hợp ca các đờng cong và đờng thẳng. Ngoài chuyển động quay ca chi tiết, dao tiện định hình chỉ thực hiện chuyển động tiến dao ngang với lợng tiến dao nhỏ 0,01 – 0,1 mm/vg. Khi chiều dài mặt định hình lớn thờng không dùng dao tiện định hình, vì khi đó dao định hình chế tạo phức tạp, giá thành cao, mặt khác khi cắt, điều kiện cắt xấu, lực cắt lớn, dễ gây rung động. Bề mặt định hình có đờng sinh thẳng có thể gia công bằng dao phay đĩa định hình, tuy nhiên giá thành gia công sẽ cao vì chế tạo dao khó. Độ chính xác khi gia công ph thuộc vào độ chính xác chế tạo dao phay bằng dao phay định hình thờng dùng để gia công các mặt định hình tiêu chuẩn nh phay cung tròn, phay định hình bánh răng. Các lỗ định hình trong sản xuất hàng loạt có thể dùng dao chuốt gia công. Bề mặt định hình sau khi tôi có thể dùng đá mài định hình để gia công. Đá mài đợc sửa đá bằng các đồ gá chép hình, nhờ đó có thể đạt độ chính xác gia công. 2. Gia công mặt định hình bằng đồ gá chép hình Gia công bề mặt định hình bằng dao thông thờng với đồ gá chép hình trên máy công c vạn năng thờng dùng khi gia công bằng cách tiện, phay, mài a. Tiện mặt định hình - Tiện côn: ngoài việc dùng dao định hình, khi tiện côn có thể dùng các phơng pháp sau: + Tiện côn bằng cách dịch chuyển động theo phơng ngang: khi tiện côn có đờng kính lớn D, đờng kính nhỏ d, trên chiều dài l, chiều dài chi tiết gá trên hai mũi tâm là L, ta thực hiện bằng cách dịch chuyển động theo phơng ngang một khoảng h tính theo công thức sau: D d L h  2 l Khi dịch chuyển theo phơng ngang, để gá đặt cứng vững, tránh biến dạng thờng sử dng mũi tâm cầu. Theo cách này có thể gia công mặt côn có chiều dài GV: Trng Quang Dũng Trang150 Công nghệ ch tạo máy lớn. Hình 5.46. Tiện mặt định hình + Tiện côn bằng cách xoay bàn dao trên, khi đó nới lỏng bàn dao trên và xoay đi góc côn tơng ứng, sau đó kẹp chặt lại. Theo cách này chuyển động tiến dao thực hiện bằng tay và chỉ gia công mặt côn có chiều dài ngắn. + Tiện côn dùng đồ gá chép hình, khi đó vít me bàn dao ngang đợc tách khỏi đai ốc để bàn dao ngang có thể di chuyển dọc theo dỡng chép hình lắp trên băng máy. - Tiện mặt định hình: dùng cơ cấu chép hình khi thay dỡng khác nhau có thể gia công đợc các mặt định hình tròn xoay khác. Dùng đồ gá chép hình còn có thể gia công các bề mặt cầu, cam đĩa (đồ gá tiện méo xéc-măng). Hình 5.47. Sơ đồ gá đặt gia công mặt định hình bằng dao tiện thường GV: Trng Quang Dũng Trang151 Công nghệ ch tạo máy b.Tiện chép hình Tiện chép hình theo dỡng sử dng dao tiện thờng, dỡng đợc làm riêng có thể giống hình dạng chi tiết (nh gia công piston) hoặc khác hình dạng chi tiết (nh chỉ là rưnh để cho bàn dao có con lăn chạy bên trong). Hình 5.48. Tiện chép hình theo dững Khi gia công theo phơng pháp này dỡng đợc lắp cố định trên bàn máy, vitme – đai ốc bàn dao ngang ca máy tiện đợc tháo đi, máy chỉ còn chuyển động chạy dao dọc, còn chuyển động chạy dao ngang đợc thực hiện theo dỡng. c. Phay mặt định hình. Phay với dao định hình có thể phay đợc 1 số loại mặt định hình nh mặt cong , rưnh, mặt tổng hợp với năng suất cao. Phay mặt định hình theo dỡng chép hình trên đồ gá có thể dùng dao phay thông thờng. Hình 5.49. Phay định hình Độ chính xác ca mặt định hình đợc gia công ph thuộc vào độ chính xác ca mẫu, dỡng, ca chuyển động, ca máy và các cơ cấu ph khác. Thông thờng để giảm bớt sai số gia công, dỡng, mẫu đợc làm lớn hơn so với bề mặt cần gia công. GV: Trng Quang Dũng Trang152 Công nghệ ch tạo máy Phơng pháp này dùng gia công với bề mặt định hình ngắn trong sản xuất lớn vì dao phải chế tạo riêng cho từng loại sản phẩm, có hình dáng giống hình dạng bề mặt chi tiết, độ chính xác tơng đối nên quá trình chế tạo phức tạp, giá cao Đặc điểm ca phơng pháp này: lực cắt lớn, chế độ gia công bị hạn chế, chiều sâu cắt và đờng kính ca dao bị biến đổi trong quá trình cắt, độ chính xác gia công ca sản phẩm ph thuộc vào độ chính xác ca dao, phơng pháp gá đặt chi tiết và độ chính xác ca bề mặt chuẩn. d. Phay chép hình Phơng pháp này giải quyết đợc khó khăn mà dao phay định hình gặp phải nh: Chiều dài mặt định hình lớn, nếu dùng dao phay định hình thì việc thiết kế và chế tạo rất khó khăn, mặt khác lỡi cắt dài lực cắt lớn, chế độ cắt bị hạn chế. Hình 5.50. Phay chép hình Thực chất quá trình phay chép hình là 1 trong 2 chuyển động vuông góc với nhau đợc thực hiện dựa theo profin ca dỡng đư chế tạo trớc. Để làm đợc việc đó phải tháo vitme – đai ốc chạy dao ca bàn máy theo phơng đó, còn mũi dò luôn áp sát với dỡng chép hình do tác dng ca lò xo hay đối trọng tơng ứng. Chuyển động chạy dao theo phơng còn lại đợc giữ nh cũ. Chép hình theo cơ cấu là dạng gia công chép hình, nhng ko phải dựa vào dỡng mà dựa vào các cơ cấu đặc biệt e. Mài định hình Để mài rưnh then hoa trên trc khi định tâm theo đờng kính trong, ngời ta thờng dùng phương pháp mài định hình. GV: Trng Quang Dũng Trang153 Công nghệ ch tạo máy Hình 5.51. Mài định hình rãnh Hình 5.52. Mài cạnh bên rãnh then hoa trên trục then hoa trên trục Phơng pháp mài này, gá lắp đơn giản, đảm bảo độ chính xác vị trí tơng quan ca các bề mặt. Tuy nhiên, do đá mài đồng thời cả 3 mặt cho nên đá rất nhanh mòn, trong quá trình gia công phải sửa đá liên tc Ngoài ra, ngời ta còn dùng các kiểu mài khác nh: Mài 2 cạnh bên riêng, mài đờng kính trong riêng. CÂU HI ÔN TP 1. Trình bày cách chọn phôi và các phơng pháp chuẩn bị phôi. 2. Trình bày đặc điểm, khả năng công nghệ và phạm vi sử dng ca các phơng pháp gia công mặt phẳng (Bào – xọc, phay, mài). 3. Trình bày đặc điểm, khả năng công nghệ và phạm vi sử dng ca các phơng pháp gia công mặt tr ngoài (tiện mặt trụ ngoài, mài mặt trụ ngoài). 4. Trình bày đặc điểm, khả năng công nghệ và phạm vi sử dng ca các phơng pháp gia công mặt tr trong (khoan, khoét, doa, tiện, mài). 5. Trình bày phơng pháp gia công ren (tiện ren, phay ren). 6. Trình bày các phơng pháp gia công mặt định hình. GV: Trng Quang Dũng Trang154 Công nghệ ch tạo máy TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]. Hồ Viết Bình, Nguyễn Ngọc Đào, “Công nghệ chế tạo máy”, Trường ĐH. SPKT TP.HCM, năm 2000. [2]. Hồ Viết Bình, Lê Đăng Hoành, Nguyễn Ngọc Đào, “Đồ gá gia công cơ khí”, NXB Đà Nẵng, năm 2000. [3]. GS.TS. Trần Văn Địch, “Đồ gá”, NXB KH & KT, 2009. [4]. GS.TS. Trần Văn Địch, “Sổ tay công nghệ chế tạo máy, Tập 1,2,3”, NXB KH & KT, 2002. [5]. PGS,TS. Phạm Đăng Phước, “Công nghệ chế tạo máy”, NXB Đà Nẵng, năm 2010.