Giáo trình Công nghệ chế tạo máy (Trình độ: Cao đẳng)

lý thuyết cơ sở, như mơn Vẽ kỹ thuật, Dung sai, Vật liệu cơ khí.... Tính chất: Là mơn học cơ sở nghề cĩ liên quan đến kiến thức Lý thuyết chuyên mơn và Mơ đun đào tạo nghề. Mơn học Cơng nghệ chế tạo máy chủ yếu nghiên cứu về qui trình cơng nghệ gia cơng cơ khí. Cách tính tốn lượng dư gia cơng, cách tính sai số chuẩn và thiết lập qui trình cơng nghệ. Ý nghĩa: Cơng nghệ chế tạo máy là mơn học giúp người học vận dụng kiến thức đã học vào thực tập, sản xuất thiết lập cơng nghệ gia cơng chi tiết, tạo ra sản phẩm đạt giá trị sử dụng tốt, tính kinh tế cao, chất lượng, giá thành rẻ. Vai trị: Giúp cho người học thiết lập được qui trình cơng nghệ và biết cách quản lý quá trình chế tạo sản phẩm; Giúp cho người học nắm được các chỉ tiêu cơng nghệ cần thiết, nhằm nâng cao tính cơng nghệ trong quá trình thiết kế các kết cấu cơ khí, để gĩp phần nâng cao hiệu quả chế tạo chúng. Mục tiêu của mơn học: - Khái quát được những vấn đề cơ bản về gia cơng cơ khí; - Nêu được các khái niệm về quá trình sản xuất và qui trình cơng nghệ; - Hiểu các yếu tố qui trình cơng nghệ; - Hiểu các loại chuẩn, lượng dư gia cơng; - Biết cách tính tốn sai số chuẩn và lượng dư gia cơng; - Vận dụng những kiến thức của mơn học vào thực tế, khi thiết kế cơng nghệ và đồ gá thơng dụng; - Phân tích được quá trình định vị và kẹp chặt chi tiết; - Phân tích được quá trình rà gá chi tiết khi gia cơng; - Thiết kế được tiến trình hoặc qui trình cơng nghệ gia cơng cơ khí; - Tích cực trong học tập, tìm hiểu thêm trong quá trình thực tập xưởng; - Rèn luyện tính kiên trì, chủ động và tích cực, sáng tạo trong học tập. Nội dung mơn học: TT Tên các chương/ bài trong mơ đun Thời gian (tiết) Ghi chú Tổng số Lý thuyết Thực hành, thí nghiệm, thảo luận, bài tập Kiểm tra 1 Chương 1. Những khái niệm cơ bản 3 3 2 Chương 2. Chất lượng bề mặt chi tiết máy 3 3 3 Chương 3. Độ chính xác gia cơng 3 3 4 Chương 4. Chuẩn 6 6 5 Chương 5. Đặc trưng của các phương pháp gia cơng 9 8 1 6 Chương 6. Cơng nghệ gia cơng chi tiết hộp 6 6 7 Chương 7. Cơng nghệ gia cơng chi tiết càng 6 5 1 8 Chương 8. Cơng nghệ gia cơng chi tiết trục 4 4 9 Chương 9. Cơng nghệ gia cơng chi tiết bạc 5 4 1 Tổng 45 42 3 Chương 1. NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN Mục tiêu. - Phân biệt được quá trình sản xuất và quá trình cơng nghệ. - Xác định đúng dạng sản xuất. - Rèn luyện tính kỷ luật, kiên trì, cẩn thận, nghiêm túc, chủ động và tích cực sáng tạo trong học tập. Nội dung chương. 1.1. Quá trình sản xuất, quá trình cơng nghệ, quy trình cơng nghệ. 1.1.1. Quá trình sản xuất Một cách tổng quát, quá trình sản xuất là quá trình con ngừời tác động vào tài nguyên thiên nhiên để biến nĩ thành sản phẩm phục vụ lợi ích của con người. Trong nhà máy cơ khí, quá trình sản xuất bao gồm các quá trình: Chế tạo phơi Gia cơng cắt gọt Nhiệt luyện, hố luyện Kiểm tra Lắp ráp Vận chuyển Chế tạo dụng cụ Sửa chữa máy, bảo quản trong kho, sơn phủ .... Chế tạo phơi: đúc, rèn, dập Hình 1.1. Phơi chi tiết tay biên Gia cơng cắt gọt: Phay các mặt đầu, khoan, khoét, doa các lỗ chính, lỗ kẹp chặt 2 Hình 1.2. Gia cơng cắt gọt tay biên Nhiệt luyện Kiểm tra Lắp ráp 1.1.2. Quá trình cơng nghệ Là một phần của quá trình sản xuất, trực tiếp làm thay đổi trạng thái và tính chất của đối tượng sản xuất, như thay đổi hình dáng, kích thước, tính chất hố lý , vị trí tương quan giữa các bộ phận của chi tiết. Ví dụ: Quá trình cơng nghệ gia cơng cơ Quá trình cơng nghệ nhiệt luyện Quá trình cơng nghệ lắp ráp Quá trình cơng nghệ hợp lý, ghi thành văn kiện cơng nghệ gọi là quy trình cơng nghệ. 1.2. Các thành phần của quy trình cơng nghệ 1.2.1. Nguyên cơng Là một phần của quy trình cơng nghệ được hồn hành liên tục, tại một vị trí làm việc, do một hay một nhĩm cơng nhân thực hiện. Ví dụ: gia cơng trục bậc A, B được thực hiện theo các phương án sau: A B Hình 1.3. Trục bậc Phương án 1: Tiện xong đầu A đảo đầu ngay để tiện đầu B trên một máy là 1 nguyên cơng (Hình 1.4.) 3 a) b) Hình 1.4 a). Tiện đầu A; b). Đảo đầu tiện đầu B Phương án 2: Tiện 2 đầu A và B trên hai máy khác nhau hoặc tiện xong đầu A cho cả loạt chi tiết rồi mới tiện đầu B là 2 nguyên cơng Tiện xong trụ ngồi trên một máy tiện rồi phay rãnh then cũng là hai nguyên cơng a) b) Hình 1.5 a). Tiện đầu A và B trên một máy; b). Phay rãnh then Nhận xét: Nguyên cơng là đơn vị cơ bản của quy trình cơng nghệ, việc phân chia các nguyên cơng mang ý nghĩa kỹ thuật và ý nghĩa kinh tế. Ý nghĩa kỹ thuật: tuỳ theo yêu cầu kỹ thuật của chi tiết mà việc thực hiện nguyên cơng cĩ thể là thơ hay tinh. Ý nghĩa kinh tế: tuỳ theo sản lượng mà chia nhỏ thành nhiều nguyên cơng hay tập trung ở một vài nguyên cơng để đảm bảo sự cân bằng của nhịp sản xuất. 1.2.2. Bước Là một phần của nguyên cơng để tiến hành gia cơng một (hoặc nhiều) bề mặt bằng một (hoặc nhiều dao) với chế độ cắt khơng đổi. Ví dụ: Gia cơng đoạn trục 1, 2 theo 1 bước hoặc 2 bước 2 2 1 1 a) b) Hình 1.7 a). Gia cơng đồng thời bằng 2 dao là 1 bước b). Gia cơng lần lượt bằng 1 dao là 2 bước: Bước 1. tiện cổ trục 1; Bước 2. tiện cổ trục 2 1.2.3. Vị trí Là một phần của nguyên cơng, được xác định bởi vị trí tương quan giữa chi tiết gia cơng với máy hoặc giữa chi tiết với dụng cụ cắt. Ví dụ: Khoan, khoét, doa 2 lỗ của càng. Vị trí 1 Vị trí 2 Hình 1.6 1.2.4. Đường chuyển dao Là một phần của bước để hớt đi một lớp vật liệu cĩ cùng chế độ cắt và cùng một dao Ví dụ: Gia cơng đoạn trục 1 phải qua 2 lần chuyển dao mỗi lần cắt một lượng dư nhất định 5 a) b) Hình 1.8 Lần chuyển dao 1; b) Lần chuyển dao 2 Một bước cĩ thể cĩ nhiều đường chuyển dao 1.2.5. Động tác Là hành động của người cơng nhân điều khiển máy khi gia cơng hay lắp ráp Ví dụ: Bấm nút khởi động máy, quay bàn xe dao, kẹp chặt chi tiết 1.3. Các dạng sản xuất Dạng sản xuất là một khái niệm đặc trưng cho tính chất tổng hợp về quy mơ sản xuất một sản phẩm nào đĩ. Nĩ giúp cho việc định hướng hợp lý cách tổ chức kỹ thuật - cơng nghệ cũng như tổ chức tồn bộ quá trình sản xuất. Dạng sản xuất được đặc trưng bởi các yếu tố sau: Sản lượng. Tính ổn định của sản phẩm. Tính lặp lại của quá trình sản xuất. Mức độ chuyên mơn hĩa trong sản xuất. Căn cứ vào các yếu tố trên người ta chia ra 3 dạng sản xuất: sản xuất đơn chiếc, sản xuất hàng loạt và sản xuất hàng khối 1.3.1. Dạng sản xuất đơn chiếc Là sản xuất cĩ số lượng sản phẩm hàng năm ít (thường từ 1 đến vài chục chiếc) sản phẩm khơng ổn định, khơng cĩ chu kỳ sản xuất lại Đặc điểm: Sử dụng trang thiết bị, dụng cụ vạn năng Máy cơng cụ được bố trí theo loại thành từng bộ phận sản xuất khác nhau Tài liệu cơng nghệ dưới dạng phiếu tiến trình cơng nghệ Yêu cầu trình độ thợ cao Khơng thực hiện được việc lắp lẫn hồn tồn Năng suất lao động thấp, giá thành cao 1.3.2. Dạng sản xuất hàng loạt Là sản xuất cĩ số lượng sản phẩm hàng năm tương đối lớn, sản phẩm được chế tạo theo từng loại với chu kỳ xác định, sản phẩm ổn định. Đặc điểm: Tại các vị trí làm việc một số nguyên cơng được thực hiện cĩ chu kỳ lặp lại ổn định Máy cơng cụ được bố trí theo quy trình cơng nghệ Cĩ quy trình cơng nghệ tỉ mỉ 6 Sử dụng máy vạn năng, đồ gá chuyên dùng Trình độ thợ trung bình Đảm bảo được nguyên tắc lắp lẫn hồn tồn Đây là dạng sản xuất phổ biến nhất trong ngành cơng nghệ chế tạo máy. Tuỳ sản lượng và mức độ ổn định của sản phẩm cịn chia thành: Sản xuất hàng loạt nhỏ tương đương với sản xuất đơn chiếc Sản xuất hàng loạt vừa Sản xuất hàng loạt lớn tương đương với sản xuất hàng khối Ví dụ: lĩnh vực chế tạo máy cơng cụ, máy nơng nghiệp... 1.3.3. Dạng sản xuất hàng khối Là sản xuất cĩ sản lượng rất lớn, sản phẩm ổn định trong thời gian dài. Đặc điểm: Tại mỗi vị trí làm việc chỉ thực hiện cố định một nguyên cơng nhất định Thời gian thực hiện một nguyên cơng bằng nhịp sản xuất hoặc bội số của nhịp sản xuất Máy được bố trí theo thứ tự của quy trình cơng nghệ Trình độ chuyên mơn hố cao Trang thiết bị, dụng cụ chuyên dùng Trình độ thợ đứng máy thấp, nhưng thợ điều chỉnh máy phải giỏi Đảm bảo nguyên tắc lắp lẫn hồn tồn Năng suất lao động cao giá thành sản phẩm hạ. Ví dụ: chế tạo ơ tơ, xe máy, vịng bi, đai ốc, thiết bị đo lường... Mơ hình tổ chức theo dạng sản xuất này chỉ mang lại hiệu quả kinh tế cao khi số lượng chi tiết đủ lớn khi mọi chi phí cho việc tổ chức sản xuất được hồn lại và giá thành của một đơn vị sản phẩm nhỏ hơn so với sản xuất hàng loạt. 1.4. Nhịp sản xuất và cách xác định Là khoảng thời gian lặp cơng thức t  lại chu kỳ gia cơng hoặc lắp ráp, được tính theo T (phút/chiếc) n N Trong đĩ: T - khoảng thời gian làm việc (phút) N - số đối tượng sản xuất ra trong thời gian T * Xác định dạng sản xuất Cĩ nhiều cách để xác định dạng sản xuất dựa theo các đặc trưng của nĩ. Một cách thơng dụng nhất là dựa vào sản lượng và khối lượng của chi tiết cần sản xuất. Sản lượng của một sản phẩm được xác định theo cơng thức: N N .m. 1 1 Trong đĩ: 100 N1 - số sản phẩm được sản xuất ra trong một năm m - số chi tiết trong một sản Phẩm - số chi tiết phế phẩm ( = 3 - 6%) 7 - số chi tiết được chế tạo dự trữ ( = 5 - 7%) Sau khi xác định được sản lượng hàng năm N của chi tiết ta phải xác định khối lượng Q của chi tiết theo cơng thức: V .  (kg) Trong đĩ: V- thể tích của chi tiết (dm3) - khối lượng riêng của vật liệu (kg/dm3). Khối lượng riêng của thép là 7,852kg/dm3, của gang dẻo là 7,2kg/dm3, gang xám là 7kg/dm3, của nhơm là 2,7kg/dm3 và của đồng là 8,72kg/dm3. Khi cĩ N và Q dựa vào bảng sau để chọn dạng sản xuất phù hợp. Bảng 1.1. Xác định dạng sản xuất Q-khối lượng chi tiết Dạng sản xuất > 200kg 4-200kg 1000 > 5000 > 50.000 CÂU HỎI ƠN TẬP CHƯƠNG 1 Câu 1. Thế nào là quá trình cơng nghệ, quy trình cơng nghệ? Cho biết các thành phần của một quy trình cơng nghệ, lấy ví dụ minh họa? Câu 2. Dạng sản xuất là gì? Trình bày các hình thức sản xuất? Câu 3. Cho biết phương pháp xác định dạng sản xuất? 8 Chương 2. CHẤT LƯỢNG BỀ MẶT CHI TIẾT MÁY Mục tiêu: - Hiểu được các yếu tố đặc trưng cho chất lượng bề mặt chi tiết máy - Biết các phương pháp xác định chất lượng bề mặt - Biết các thơng số ảnh hưởng đên chất lượng bề mặt trong quá trình gia cơng chế tạo - Cĩ thể đề ra biện pháp đảm bảo chất lượng bề mặt chi tết máy. - Rèn luyện tính kỷ luật, kiên trì, cẩn thận, nghiêm túc, chủ động và tích cực sáng tạo trong học tập. Nội dung chương. 2.1. Các yếu tố đặc trưng cho chất lượng bề mặt gia cơng. 2.1.1. Tính chất hình học. 2.1.1.1 Độ nhám bề mặt (độ nhấp nhơ tế vi) Trong quá trình cắt, lưỡi cắt của dụng cụ cắt và sự hình thành phoi kim loại tạo ra những vết xước cực nhỏ trên bề mặt gia cơng. Như vậy, bề mặt cĩ độ nhám. Độ nhám bề mặt được đánh giá qua: Chiều cao nhấp nhơ Rz và Sai lệch prơfin trung bình cộng Ra Chiều cao nhấp nhơ Rz : là trị số trung bình của tổng các giá trị tuyệt đối của chiều cao 5 đỉnh cao nhất và chiều sâu 5 đáy thấp nhất của prơfin tính trong phạm vi chiều dài chuẩn đo l. Trị số Rz được xác định như sau: R (h1 h3 ... h9 ) (h2 h4 ... h10 ) z 5 9 H×nh 2.2. Mèi ghÐp ỉ víi trơc Hình 2.1. Độ nhám bề mặt Sai lệch prơfin trung bình cộng Ra: là trung bình số học các giá trị tuyệt đối của khoảng cách từ các điểm trên profin đến đường trung bình, đo theo phương pháp tuyến với đường trung bình. Trị số Ra được xác định như sau: 1 = ∑|| =1 Độ nhám bề mặt cĩ ảnh hưởng lớn đến chất lượng làm việc của chi tiết máy. Ví dụ: Đối với các mối ghép cĩ độ dơi lớn(lắp ghép ổ với trục), khi ép hai chi tiết vào nhau để tạo mối ghép thì các nhấp nhơ bị san phẳng, nhám càng lớn thì lượng san phẳng càng lớn, độ dơi của mối ghép càng giảm nhiều, làm giảm độ bền chắc của mối ghép. Đối với những chi tiết trong mối ghép động (ổ trượt, sống dẫn, con trượt...), bề mặt làm việc trượt tương đối với nhau nên khi nhám càng lớn càng khĩ đảm bảo hình thành màng dầu bơi trơn bề mặt trượt. Dưới tác dụng của tải trọng, các đỉnh nhám tiếp xúc với nhau gây ra hiện tượng ma sát nửa ướt, thậm chí cả ma sát khơ, do đĩ giảm thấp hiệu suất làm vịêc, tăng nhiệt độ làm việc của mối ghép. Mặt khác, tại các đỉnh tiếp xúc, lực tập trung lớn, ứng suất lớn vượt quá ứng suất cho phép phát sinh biến dạng dẻo phá hỏng bề mặt tiếp xúc, làm bề mặt bị mịn nhanh, nhất là thời kỳ mịn ban đầu. Thời kỳ mịn ban đầu càng ngắn thì thời gian phục vụ của chi tiết càng giảm. Theo tiêu chuẩn Nhà nước thì độ nhẵn bề mặt được chia làm 14 cấp ứng với giá trị của Ra, Rz: Độ nhẵn bĩng cao nhất ứng với cấp 14: Ra ≤ 0,01 m; Rz ≤ 0,05 m; Độ nhẵn bĩng thấp nhất ứng với cấp 1: Ra ≤ 80 m; Rz ≤ 320 m Trong thực tế sản xuất, người ta đánh giá độ nhám bề mặt chi tiết máy theo các mức độ: thơ (cấp 1÷ 4), bán tinh (cấp 5 ÷ 7), tinh (cấp 8 ÷ 11), siêu tinh (cấp 12 ÷14). 10 Trên các bản vẽ chi tiết trị số Rz dùng cho cấp nhẵn bĩng 1-5 và cấp 13, 14. Cịn trị số Ra dùng cho cấp nhẵn bĩng 6÷12. Bảng 2.1 Cấp độ nhám và các giá trị chiều dài chuẩn l tương ứng Chất lượng bề Cấp nhẵn bĩng Ra ( m) Rz( m) Chiều dài chuẩn mặt (m) 1 80 320 8 2 40 160 2,5 Thơ 3 20 80 4 10 40 5 5 20 2,5 Bán tinh 6 2,5 10 0,8 7 1,25 6,3 8 0,63 3,2 0,025 9 0,32 1,6 Tinh 10 0,16 0,8 11 0,08 0,4 Siêu tinh 12 0,04 0,2 0,08 13 0,02 0,08 14 0,01 0,05 2.1.1.2. Độ sĩng bề mặt Độ sĩng bề mặt là chu kỳ khơng bằng phẳng của bề mặt chi tiết máy được quan sát trong phạm vi lớn hơn độ nhám bề mặt. Độ nhám bề mặt ứng với tỷ lệ: l/h = 0 - 50 Độ sĩng bề mặt ứng với tỷ lệ: L/H = 50 -1000 Trong đĩ: L- khoảng cách 2 đỉnh sĩng. Hình 2.3. Độ sĩng bề mặt l- khoảng cách 2 đỉnh nhấp nhơ tế vi. H- chiều cao của sĩng. h- chiều cao nhấp nhơ tế vi. 2.1.2. Tính chất cơ lý. Tính chất cơ lý của lớp bề mặt được biểu thị qua độ cứng tế vi và giá trị của ứng suất dư trong lớp bề mặt. Độ cứng tế vi: phát sinh trong quá trình gia cơng dưới tác dụng của lực cắt. Mức độ và chiều sâu lớp biến cứng phụ thuộc vào tác dụng lực cắt, mức độ biến dạng dẻo của kim loại và ảnh hưởng nhiệt trong vùng cắt. ứng suất dư: Được sinh ra do các nguyên nhân lực cắt gây nên biến dạng dẻo khơng đều ở từng khu vực, do nhiệt ở vùng cắt. 2.2. Phương pháp xác định chất lượng bề mặt 11 Trong thực tế cĩ nhiều phương pháp xác định chất lượng bề mặt chi tiết máy. Sau đây là một số phương pháp chính: 2.2.1. Đo độ nhám bề mặt Dùng máy đo prơfin. Dùng máy đo quang học: dùng khi độ nhám nhỏ. Dùng chất dẻo đắp lên chi tiết, đo độ nhám thơng qua bề mặt chất dẻo đĩ: dùng khi đo độ nhám các bề mặt lỗ. Xác định độ nhám bằng cách so sánh (bằng mắt) vật cần đo với mẫu cĩ sẵn: cho phép xác định cấp độ bĩng từ 3 - 7. 2.2.2. Đo ứng suất dư Dùng tia Rơnghen: chiếu tia Rơnghen kích thích trên bề măt mẫu một lớp dày 5-10 m sau mỗi lần kích thích chụp ảnh đồ thị Rơnghen, rồi khảo sát phân tích biểu đồ Rơnghen. Phương pháp này cho phép đo được cả chiều sâu biến cứng, tuy nhiên tiến hành phức tạp và tốn thời gian (khoảng 10h cho một lần đo). Tính tốn lượng biến dạng: Sau khi hớt từng lớp mỏng bằng phương pháp hố học và điện cơ khí ta tính tốn lượng biến dạng của chi tiết mẫu. Dựa vào lượng biến dạng này xác định được ứng suất dư. 2.2.3. Đo biến cứng Độ cứng: dùng máy đo độ cứng, dựa trên nguyên tắc dùng mũi đâm đỉnh bằng kim cương hoặc bằng bi sắt đã được tơi cứng tác dụng lên bề mặt mẫu đo một lực P, sau đĩ xác định diện tích vết lõm S do mũi đâm tạo ra. Độ cứng được xác định theo cơng thức: H =  P S Trong đĩ: P- lực tác dụng của đầu đâm (N) S- diện tích bề mặt do đầu đâm ấn xuống (mm2). Chiều sâu biến cứng: cắt mẫu, đem mài bĩng rồi cho xâm thực hĩa học để nghiên cứu cấu trúc lớp bề mặt. Hoặc dùng đầu kim cương tác động lần lượt xuống bề mặt mẫu từ ngồi vào trong , sau mỗi lần tác động lại xác định diện tích bị lún S cho đến khi S khơng thay đổi thì dừng lại và đo được chiều sâu biến cứng. 2.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng bề mặt chi tiết máy Trạng thái và tính chất của lớp bề mặt chi tiết máy trong quá trình gia cơng do nhiều yếu tố cơng nghệ quyết định như tính chất vật liệu, thơng số cơng nghệ, vật liệu dao, sự rung động trong quá trình gia cơng, dung dịch trơn nguội ... Người ta chia các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng bề mặt thành 3 nhĩm: Các yếu tố ảnh hưởng mang tính in dập hình học của dụng cụ cắt và của thơng số cơng nghệ lên bề mặt gia cơng. Các yếu tố ảnh hưởng phụ thuộc vào biến dạng dẻo của lớp bề mặt. Các yếu tố ảnh hưởng do rung động máy, dụng cụ, chi tiết gia cơng. 2.3.1. Ảnh hưởng đến độ nhám bề mặt 2.3.1.1. Thơng số hình học của dụng cụ cắt và bước tiến dao Xét sự hình thành độ nhấp nhơ bề mặt khi gia cơng tiện nhận thấy: sau một vịng quay của chi tiết, dao thực hiện một lượng chạy dao là S (mm/v) 12 Khi dao chuyển từ vị trí 1 sang vị trí 2 cĩ một phần kim loại khơng được hớt đi, phần kim loại khơng được hớt đi đĩ tạo thành độ nhấp nhơ bề mặt. Hình dáng và giá trị của chiều cao nhấp nhơ phụ thuộc vào lượng chạy dao S và các thơng số hình học của dụng cụ như: gĩc nghiêng, bán kính đỉnh dao. (Hình 2.4) Hình 2.4. Ảnh hưởng của thơng số hình học dụng cụ cắt và bước tiến dao tới độ nhám bề mặt 2.3.1.2. Tốc độ cắt Tốc độ cắt cĩ ảnh hưởng rất lớn đến độ nhám bề mặt. Ảnh hưởng của tốc độ cắt tới độ nhám bề mặt thể hiện ở biểu đồ hình 2.5. Rz 0 V (m/ph) 20 100 200 Hình 2.5. Ảnh hưởng của tốc độ cắt tới độ nhám bề mặt khi gia cơng 13 2.3.1.3. Chiều sâu cắt t Cũng cĩ ảnh hưởng tương tự như lượng chạy dao S đến độ nhám bề mặt gia cơng, nhưng trong thực tế, người ta thường bỏ qua ảnh hưởng này. Vì vậy, trong quá trình gia cơng người ta chọn trước chiều sâu cắt t. Nĩi chung, khơng nên chọn giá trị chiều sâu cắt quá nhỏ vì khi đĩ lưỡi cắt sẽ bị trượt và cắt khơng liên tục. Giá trị chiều sâu cắt t ≥ 0,02 - 0,03 mm. 2.3.1.4. Tính chất vật liệu Cĩ ảnh hưởng đến độ nhám bề mặt chủ yếu là do khả năng biến dạng dẻo. Vật liệu dẻo và dai (thép ít Cacbon) dễ biến dạng dẻo sẽ cho độ nhám bề mặt lớn hơn vật liệu cứng và giịn. Khi gia cơng thép Carbon, để đạt độ nhám bề mặt thấp, thường tiến hành thường hĩa ở nhiệt độ 850-8700 C (hoặc tơi thấp) trước khi gia cơng. Để cải thiện điều kiện cắt và nâng cao tuổi thọ dụng cụ cắt người ta thường tiến hành ủ ở 9000 C trong 5 giờ để cấu trúc kim loại cĩ hạt nhỏ và đồng đều. 2.3.1.5. ảnh hưởng do rung động của hệ thống cơng nghệ đến chất lượng bề mặt Quá trình rung động trong hệ thống cơng nghệ tạo ra chuyển động tương đối cĩ chu kỳ giữa dụng cụ cắt và chi tiết gia cơng, làm thay đổi điều kiện ma sát, gây nên độ sĩng và nhấp nhơ tế vi trên bề mặt gia cơng. Sai lệch của các bộ phận máy làm cho chuyển động của máy khơng ổn định, hệ thống cơng nghệ sẽ cĩ dao động cưỡng bức, nghĩa là các bộ phận máy khi làm việc sẽ cĩ rung động với những tần số khác nhau, gây ra sĩng dọc và sĩng ngang trên bề mặt gia cơng với bước sĩng khác nhau. Khi hệ thống cơng nghệ cĩ rung động, độ sĩng và độ nhấp nhơ tế vi dọc sẽ tăng nếu lực cắt tăng, chiều sâu cắt lớn và tốc độ cắt cao. Tình trạng máy cĩ ảnh hưởng quyết định đến độ nhám của bề mặt gia cơng. Muốn đạt độ nhám bề mặt gia cơng thấp, trước hết phải đảm bảo HTCN đủ cứng vững, phải điều chỉnh máy tốt và giảm ảnh hưởng của các máy khác xung quanh. 2.3.2. Ảnh hưởng đến độ biến cứng bề mặt Khi tăng lực cắt, nhiệt cắt và mức độ biến dạng dẻo thì mức độ biến cứng bề mặt tăng. Nếu kéo dài tác dụng của lực cắt, nhiệt cắt trên bề mặt kim loại sẽ làm tăng chiều sâu lớp biến cứng bề mặt. Vận tốc cắt tăng làm giảm thời gian tác động của lực gây ra biến dạng kim loại, do đĩ làm giảm chiều sâu biến cứng và mức độ biến cứng bề mặt. Qua thực nghiệm, người ta cĩ kết luận: V < 20 m/ph: chiều sâu lớp biến cứng tăng theo giá trị của vận tốc cắt V > 20 m/ph: chiều sâu lớp biến cứng giảm theo giá trị của lượng chạy dao Ngồi ra, biến cứng bề mặt cũng tăng nếu dụng cụ cắt bị mịn, bị cùn. 2.3.3. Ảnh hưởng của ứng suất dư Sai lệch của các bộ phận máy làm cho chuyển động của máy khơng ổn định, hệ thống cơng nghệ sẽ cĩ dao động cưỡng bức, nghĩa là các bộ phận máy khi làm việc sẽ cĩ rung động với những tần số khác nhau, gây ra sĩng dọc và sĩng ngang trên bề mặt gia cơng với bước sĩng khác nhau. Khi hệ thống cơng nghệ cĩ rung động, độ sĩng và độ nhấp nhơ tế vi dọc sẽ tăng nếu lực cắt tăng, chiều sâu cắt lớn và tốc độ cắt cao. Tình trạng máy cĩ ảnh hưởng quyết định đến độ nhám của bề mặt gia cơng. 2.4. Biện pháp đảm bảo chất lượng bề mặt chi tiết máy thái và tính chất của lớp bề mặt chi tiết máy trong quá trình gia cơng do nhiều yếu tố cơng nghệ quyết định như tính chất vật liệu, thơng số cơng nghệ, vật liệu dao, sự rung động trong quá trình gia cơng, dung dịch trơn nguội ... Người ta chia các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng bề mặt thành 3 nhĩm: Các yếu tố ảnh hưởng mang tính in dập hình học của dụng cụ cắt và của thơng số cơng nghệ lên bề mặt gia cơng. Các yếu tố ảnh hưởng phụ thuộc vào biến dạng dẻo của lớp bề mặt. Các yếu tố ảnh hưởng do rung động máy, dụng cụ, chi tiết gia cơng CÂU HỎI ƠN TẬP CHƯƠNG 2 Câu 1. Chất lượng bề mặt chi tiết máy được đánh giá qua những chỉ tiêu nào? Câu 2. Cho biết ảnh hưởng của các thơng số hình học dụng cụ cắt và bước tiến dao tới độ nhám bề mặt chi tiết máy? 14 Chương 3. ĐỘ CHÍNH XÁC GIA CƠNG Mục tiêu: - Trình bày được độ chính xác gia cơng, các yếu tố và mối quan hệ của chúng. - Xác định được các phương pháp đảm bảo độ chính xác. - Nêu lên được các nguyên nhân gây ra sai số gia cơng và biện pháp khắc phục. - Trình bày được độ nhám bề mặt đến tính năng làm việc của chi tiết máy. - Rèn luyện tính kỷ luật, kiên trì, cẩn thận, nghiêm túc, chủ động và tích cực sáng tạo trong học tập. Nội dung chương. 3.1. Khái niệm và định nghĩa. Độ chính xác gia cơng của chi tiết máy là mức độ giống nhau về hình học, về tính chất cơ lý lớp bề mặt của chi tiết máy được gia cơng so với chi tiết máy lý tưởng trên bản vẽ thiết kế. Các chỉ tiêu đánh giá độ chính xác gia cơng: Độ chính xác kích thước: được đánh giá bằng sai số kích thước thật so với kích thước lý tưởng cần cĩ và được thể hiện bằng dung sai của kích thước đĩ. Độ chính xác hình dáng hình học: là mức độ phù hợp lớn nhất của chúng với hình dạng hình học lý tưởng của nĩ và được đánh giá bằng độ cơn, độ ơvan, độ khơng trụ, độ khơng trịn... (bề mặt trụ), độ phẳng, độ thẳng (bề mặt phẳng). Độ chính xác vị trí tương quan: được đánh giá theo sai số về gĩc xoay hoặc sự dịch chuyển giữa vị trí bề mặt này với bề mặt kia (dùng làm mặt chuẩn) trong hai mặt phẳng tọa độ vuơng gĩc với nhau và được ghi thành điều kiện kỹ thuật riêng trên bản vẽ thiết kế như độ song song, độ vuơng gĩc, độ đồng tâm, độ đối xứng.... Độ chính xác hình dáng hình học tế vi và tính chất cơ lý lớp bề mặt: độ nhám bề mặt, độ cứng bề mặt... 3.2. Các phương pháp đạt độ chính xác gia cơng trên máy cơng cụ 3.2.1. Phương pháp cắt thử Bản chất: Gá phơi lên trên máy, cắt đi một lớp phoi trên phần ngắn của mặt gia cơng, dừng máy và kiểm tra kích thước. Nếu chưa đạt kích thước ăn dao vào sâu thêm rồi lại cắt thử và kiểm tra lặp lại quá trình trên cho đến khi đạt kích thước mới gia cơng trên tồn bộ chiều dài L. Nếu đã đạt kích thước thì gia cơng trên tồn bộ chiều dài. Trước khi cắt thử, thường phải lấy dấu để người thợ khơng làm hỏng phơi khi cho dao ăn sâu hơn mức cho phép ngay từ lần cắt thử đầu tiên Ưu điểm: Trên máy khơng chính xác vẫn cĩ thể đạt độ chính xác gia cơng cao. Loại trừ ảnh hưởng của dao mịn, do dao luơn được điều chỉnh đúng kích thước. 15 Đối với phơi khơng chính xác người thợ cĩ thể phân bố lượng dư đều đặn do cĩ quá trình rà hoặc vạch dấu. Khơng cần cĩ đồ gá phức tạp. Độ chính xác gia cơng bị giới hạn bởi bề dày bé nhất của phoi: Đối với dao tiện hợp kim cứng cĩ mài bĩng lưỡi cắt: tmin = 0,005 Đối với dao tiện đã mịn: t ≥ 0,02 - 0,05 mm. Dễ sinh ra phế phẩm Năng suất thấp, tay nghề cơng nhân yêu cầu cao, do đĩ giá thành gia cơng cao. Với những ưu nhược điểm trên, phương pháp này thường được áp dụng trong sửa chữa, chế thử, sản xuất đơn chiếc, loạt nhỏ. Ngồi ra trong nguyên cơng gia cơng tinh như mài vẫn dùng phương pháp cắt thử ngay trong dạng sản xuất hàng loạt để loại trừ ảnh hưởng do mịn đá và đạt độ chính xác cao. 3.2.2. Phương pháp tự động đạt kích thước Bản chất: Trước khi gia cơng vị trí của dao so với phơi hoặc ngược lại được điều chỉnh chính xác và vị trí này được giữ cố định trong suốt quá trình gia cơng. Ví dụ: Phay mặt bậc bằng dao phay đĩa 3 mặt cho cả loạt phơi. Khi gia cơng cả loạt phơi, nếu khơng kể đến độ mịn của dao (coi như dao khơng mịn) thì các kích thước a và b nhận được trên chi tiết gia cơng của cả loạt đều bằng nhau Hình 3.1. Phương pháp tự động Ưu điểm: đạt kích thước Đảm bảo độ chính xác gia cơng, giảm bớt phế phẩm. Độ chính xác đạt được hầu như khơng phụ thuộc vào trình độ tay nghề cơng nhân đứng máy và chiều dày lớp phoi bé nhất cĩ thể cắt được Chỉ cần cắt một lần là đạt kích thước yêu cầu, do đĩ năng suất cao. Nâng cao hiệu quả kinh tế. Chỉ thực sự đem lại hiệu quả khi xét đến các mặt sau: Phí tổn về việc thiết kế, chế tạo đồ gá, phí tổn về cơng, thời gian điều chỉnh máy và dao Chi phí chế tạo phơi chính xác Độ chính xác giảm nếu như chất lượng dụng cụ khơng tốt, mau mịn. Phương pháp này thường áp dụng trong sản xuất hàng loạt lớn và hàng khối 3.3. Nguyên nhân gây ra sai số gia cơng Khi gia cơng một loạt chi tiết trong cùng một điều kiện mặc dù những nguyên nhân gây ra sai số gia cơng của mỗi chi tiết là như nhau song sai số tổng cộng trên từng chi tiết lại khác nhau. Điều này cho thấy trong quá trình gia cơng 16 tồn tại những loại sai số khác nhau và xuất hiện với cường độ khác nhau. Các sai số này bao gồm: Sai số hệ thống khơng đổi: Sai số lý thuyết của phương pháp cắt. Sai số chế tạo của dụng cụ cắt, độ chính xác và mịn của máy, đồ gá. Độ biến dạng của chi tiết gia cơng. Dụng cụ cắt bị mịn theo thời gian. Biến dạng vì nhiệt của máy, đồ gá, dụng cụ cắt. Sai số ngẫu nhiên: Tính chất vật liệu (độ cứng) khơng đồng nhất. Lượng dư gia cơng khơng đều (do sai số của phơi). Vị trí của phơi trong đồ gá thay đổi (sai số gá đặt) Sự thay đổi của ứng suất dư. Do gá dao nhiều lần. Do mài dao nhiều lần Do thay đổi nhiều máy để gia cơng một loạt chi tiết. Do dao động nhiệt của chế độ cắt gọt. Sau đây sẽ tìm hiểu các nguyên nhân gây ra các loại sai số trên. 3.3.1. Biến dạng đàn hồi của hệ thống cơng nghệ (MGDC ) Hệ thống cơng nghệ khơng phải là hệ thống tuyệt đối cứng vững, nên khi chịu tác dụng của ngoại lực nĩ sẽ bị biến dạng kết quả là làm thay đổi vị trí dao phơi và gây ra sai số gia cơng. Lực cắt tác dụng lên chi tiết gia cơng, sau đĩ thơng qua đồ gá truyền đến bàn máy, thân máy. Mặt khác, lực cắt cũng tác dụng lên dao và thơng qua cán dao, bàn dao truyền đến thân máy. Bất kỳ một chi tiết nào của các cơ cấu máy, đồ gá, dụng cụ hoặc chi tiết gia cơng khi chịu tác dụng của lực cắt ít nhiều đều bị biến dạng. Vị trí xuất hiện biến dạng tuy khơng giống nhau nhưng các biến dạng đều trực tiếp hoặc gián tiếp làm cho dao rời khỏi vị trí tương đối so với mặt cần gia cơng, gây ra sai số. Như vậy lực cắt đĩng vai trị quyết định đến sự biến dạng của MGDC. 3.3.2. Độ chính xác và tình trạng mịn của máy, đồ gá, dao 3.3.2.1. Ảnh hưởng của máy Việc hình thành các bề mặt gia cơng là do các chuyển động cắt của những bộ phận chính của máy như trục chính, bàn xe dao, bàn máy... Nếu các chuyển động này cĩ sai số, tất nhiên nĩ sẽ phản ánh lên bề mặt gia cơng của chi tiết máy Các sai số hình học của máy khi chế tạo như: độ đảo trục chính, sai số sống trượt, độ vuơng gĩc của bàn máy với trục chính... sẽ được phản ánh lên chi tiết gia cơng. Nếu đường tâm trục chính máy tiện khơng song song với sống trượt của thân máy trong mặt phẳng nằm ngang thì khi tiện chi tiết gia cơng sẽ cĩ hình cơn. (Hình 3.2.a) 17 Nếu đường tâm trục chính của máy tiện khơng song song với sống trượt của thân máy trong mặt phẳng thẳng đứng thì khi tiện chi tiết cĩ dạng hypecpơlơit. (Hình 3.2.b) a) Hình 3.2. Nếu sống trượt khơng thẳng trên mặt phẳng nằm ngang thì chuyển động của mũi dao khơng thẳng, làm cho đường kính chi tiết gia cơng chỗ to, chỗ nhỏ. (Hình 3.3) Độ lệch tâm của mũi tâm trước với tâm quay của trục chính sẽ làm cho đường tâm của chi tiết gia cơng khơng trùng với đường tâm của hai lỗ tâm. (Hình 3.4)  b) Hình 3.3 Hình 3.4 18 Nếu chi tiết được gia cơng trong một lần gá thì đường tâm của chi tiết là một đường thẳng, nhưng nếu gia cơng với hai lần gá (đổi đầu) thì mỗi đoạn cắt cĩ một đường tâm riêng. (Hình 3.5) Hình 3.5 Nếu trục chính máy phay đứng khơng thẳng gĩc với mặt phẳng của bàn máy theo phương ngang thì mặt phẳng phay được sẽ khơng song song với mặt phẳng đáy của chi tiết đã được định vị trên bàn máy. Độ khơng song song này chính bằng độ khơng vuơng gĩc của đường tâm trục chính trên cả chiều rộng của chi tiết gia cơng. (Hình 3.6.a) Nếu trục chính máy phay đứng khơng thẳng gĩc với mặt phẳng của bàn máy theo phương dọc của bàn máy thì bề mặt gia cơng sẽ bị lõm. (Hình 3.6.b) a) b) Hình 3.6 3.3.2.2. Ảnh hưởng của đồ gá Sai số chế tạo, lắp ráp đồ gá cũng ảnh hưởng đến độ chính xác của chi tiết gia cơng. Nếu đồ gá chế tạo cĩ sai số hoặc bị mịn sau một thời gian sử dụng sẽ làm thay đổi vị trí tương quan giữa máy, dao và chi tiết gia cơng, do đĩ, gây ra sai số gia cơng. Để đảm bảo độ chính xác gia cơng độ chính xác của đồ gá được chế tạo ra phải cao hơn ít nhất một cấp so với độ chính xác của kích thước cần đạt được sẽ gia cơng trên đồ gá đĩ. 3.3.2.3. Ảnh hưởng của dụng cụ cắt Độ chính xác chế tạo dụng cụ cắt, mức độ mài mịn của nĩ và sai số gá đặt dụng cụ trên máy đều ảnh hưởng đến độ chính xác gia cơng. Khi gia cơng bằng các dụng cụ định kích thước (mũi khoan, khoét, doa, chuốt, tarơ...) thì sai số chế tạo dụng cụ ảnh hưởng trực tiếp đến độ chính xác gia cơng. 19 Dao phay ngĩn, phay đĩa dùng để gia cơng rãnh then thì sai số đường kính và chiều rộng của dao cũng ảnh hưởng trực tiếp đến độ chính xác chiều rộng rãnh then. Khi gia cơng bằng các loại dao định hình (dao tiện định hình, dao phay mơđun), nếu prơfin của lưỡi cắt cĩ sai số sẽ làm sai bề mặt gia cơng. Ngồi sai số chế tạo, trong quá trình cắt, dao sẽ bị mịn và cũng gây ảnh hưởng rất lớn đến độ chính xác gia cơng. Ngồi...inh tế khơng cao; Chất lượng phơi khơng đồng đều; Năng suất thấp. 40 5.1.2. Lượng dư gia cơng và xác định kích thước phơi Lượng dư là lớp kim loại được lấy đi trong quá trình gia cơng cơ khí. Giá thành vật liệu = 50-75% giá thành sản phẩm (lượng dư chiếm 20-22%). Như vậy việc chọn lượng dư gia cơng hợp lý cĩ ý nghĩa kinh tế quan trọng. 5.1.2.1. Lượng dư giữa các nguyên cơng (lượng dư trung gian) Zi Là hiệu số kích thớc do bước (nguyên cơng) sát trước để lại và kích thước do b-ước (nguyên cơng) đang thực hiện tạo nên. Với mặt ngồi: Zi = Li-1-Li Với mặt trong, rãnh: Zi = Li - Li-1 Zi Zi LiLi-1 LiLi-1 a) b) Hình 5.4. Lượng dư trung gian mặt ngồi; b) mặt trong 5.1.2.2. Lượng dư tổng cộng(Z0) Tồn bộ lớp kim loại được lấy đi trong quá trình gia cơng qua tất cả các nguyên cơng, các bước cơng nghệ. Với mặt ngồi: Z0 = Lph - Lct Với mặt trong: Z0 = Lct - Lph 5.1.2.3. Lượng dư đối xứng Lớp kim loại được lấy đi khi gia cụng các bề mặt trịn xoay, hoặc gia cơng cùng một lúc các bề mặt song song cĩ chiều dày cắt như nhau. Với mặt ngồi: 2Zi = Di-1 - Di Với mặt trong: 2Zi = Di- Di -1 2Z0 = Dct - Dph Zi ZiDi DiDi-1 Zi Zi Di-1 a) b) Hình 5.5. Lượng dư đối xứng mặt ngồi; b) mặt trong 5.2. Đặc trưng cơng nghệ của phương pháp gia cơng cắt gọt 5.2.1. Tiện 41 Tiện là phương pháp gia cơng cắt gọt thơng dụng, máy tiện chiếm 25%-35% tổng thiết bị trong phân xưởng. Chuyển động tạo hình khi cắt gồm: + Chuyển động chính (chuyển động cắt): Quay trịn của phơi + Chuyển động chạy dao: Tịnh tiến của dao Hình 5.6. Các chuyển động tạo hình khi tiện a. Khả năng cơng nghệ của tiện Cĩ thể gia cơng nhiều dạng bề mặt khác nhau: Mặt trịn xoay trong và ngồi, các loại ren, mặt cơn, mặt định hình Hình 5.7. Khả năng cơng nghệ của phương pháp tiện 42 Khả năng đạt độ chính xác gia cơng Độ chính xác khi tiện phụ thuộc vào các yếu tố chủ yếu sau: Độ chính xác của máy Tình trạng dao Trình độ tay nghề thợ Độ chính xác khi tiện mặt trụ, mặt đầu theo bảng 5.1. Độ chính xác về vị trí tương quan cĩ thể đạt: 0,01mm Tiện ren cĩ thể đạt độ chính xác cấp 7, Ra = 2,5-1,2 Bảng 5.1. Độ chính xác khi tiện mặt trụ, mặt đầu Dạng bề mặt gia Độ chính xác kích Chiều cao nhấp nhơ (mm) cơng thước (TCVN) RZ Ra - Tiện ngồi Thơ 13-12 80 - Bán tinh 11-9 40-20 - Tinh 8-7 - 2,5 Tiện mỏng 7-6 - 1,25-0,63 - Khoan 12-11 40-20 - - Khoét Thơ 12-11 40 - Bán tinh 11 20 - Tinh 9-8 - 2,5 - Doa Thơ 9-8 - 2,5-1,25 Tinh 7-6 - 0,63-0,32 Tinh 6 - 0,16 - Tiện trong Thơ 13-12 80-40 - Bán tinh 11-10 40-20 - Tinh 9-7 - 2,5-0,63 Mỏng 6 - 0,32-0,08 - Xén mặt đầu Thơ 12 40 - Tinh 11 20 - Mỏng 8-7 - 2,5-1,25 b. Các biện pháp khi gia cơng tiện trơn *. Gá đặt chi tiết khi tiện Căn cứ vào mặt chuẩn định vị mà cĩ biện pháp gá đặt khác nhau, khi gia cơng mặt ngồi mặt chuẩn định vị cĩ thể là: Mặt ngồi. (Hình 5.8.a) Mặt ngồi + mặt đầu (Hình 5.8.b) 2 lỗ tâm (Hình 5.8.c) 43 Mặt ngồi + lỗ tâm (Hình 5.8.d) Mặt lỗ (Hình 5.8.e) Mặt lỗ + mặt đầu (Hình 5.8.f) Trường hợp gia cơng mặt trong mặt chuẩn định vị sẽ là: mặt ngồi hoặc mặt ngồi kết hợp mặt đầu. a). d). b). e c f Hình 5.8. Các biện pháp gá đặt khi tiện mặt ngồi Sau đây lần lượt tìm hiểu các phương pháp gá đặt trên máy tiện: Gá trên mâm cặp 3 chấu tự định tâm: dùng gá đặt các chi tiết ngắn cĩ l < 5d (l-chiều dài chi tiết; d- đường kính chi tiết). a) b) 44 c) d) Hình 5.9. Các phương án gá trên mâm cặp 3 chấu Đặc điểm: Gá đặt nhanh, đơn giản nhưng độ chính xác định tâm khơng cao. Dùng mặt chuẩn tinh, các chấu cặp được sửa đúng trước khi gá độ chính xác định tâm đạt 0,01mm. Gá một đầu mâm cặp một đầu chống tâm hoặc 2 lỗ tâm (Hình 5.10): dùng với các trục cĩ 10 ≥ L/d ≥ 5 Đặc điểm: Gá đặt nhanh, đảm bảo độ chính xác đường tâm qua nhiều lần gá Độ cứng vững kém Hình 5.10 Với trục cĩ chiều dài lớn (L>12d) dùng luynet để tăng độ cứng vững của trục. cĩ hai loại luynet: luynet tĩnh và luynet động. a) b) Hình 5.11. Các loại luy nét a). Luynet động; b). Luynet tĩnh a) b) 45 Hình 5.12. Các phương án gá đặt luynet động a). Luynet chạy trước dao; b). Luynet chạy sau dao Mâm cặp 4 chấu khơng tự định tâm: gá các chi tiết cĩ hình dạng phức tạp, trục hoặc bạc lệch tâm, đồng thời cĩ thể để bảo độ đồng tâm cao tới 0,01 mm khi dùng đồng hồ so để rà. Hình 5.13. Gá trên mâm cặp bốn chấu Chấu kẹp đàn hồi: dùng khi đường kính chi tiết nhỏ, đã qua gia cơng. Độ chính xác định tâm cao: 0,03-0,05 mm, bề mặt định vị khơng bị phá huỷ, gá đặt nhanh. 1 2 Hình 5.14. Chấu kẹp đàn hồi 1- Vịng kẹp; 2- Ống kẹp Ngồi ra khi gia cơng mặt ngồi chi tiết dạng bạc, đĩa cĩ thể gá chi tiết trên hai mũi tâm lớn hoặc trên trục gá. a) b) 46 Hình 5.15 a). Gá trên 2 mũi tâm lớn; b). Gá trên trục gá 5.2.3.2. Các phương pháp cắt khi tiện Khi tiện thơ ngồi cĩ thể thực hiện theo 3 cách: Cắt theo lớp; Cắt theo đoạn; Cắt phối hợp + Cắt theo lớp: (Hình 5.16a) Độ cứng vững tốt, lực cắt nhỏ nên cĩ thể đạt độ chính xác cao, nhưng năng suất thấp. + Cắt theo đoạn: (Hình 5.16b) Năng suất cao nhưng lượng dư lớn và khơng đều nhau, lực cắt lớn và độ cứng vững bị giảm xuống. + Cắt phối hợp: (Hình 5.16c) Phương pháp cắt phối hợp của hai phương pháp trên, nĩ cĩ thể điều hịa được nhược điểm của hai phương pháp đĩ. a). b). c). Hình 5.16. Các phương pháp cắt khi tiện Khi tiện tinh: việc chọn phương pháp cắt nào cịn phụ thuộc vào cách ghi kích thước, cách chọn chuẩn và độ chính xác yêu cầu. Khi tiện lỗ: độ cứng vững của hệ thống cơng nghệ thấp, do khơng gian lỗ bị hạn chế, dao phải nhơ ra nhiều nhất là với các lỗ cĩ đường kính nhỏ, chiều dài lỗ lớn. Nhìn chung tiện chỉ hiệu quả khi tiện lỗ cĩ đường kính phi tiêu chuẩn, lỗ to, ngắn, lỗ được tạo thơ sẵn bằng đúc hoặc rèn c. Tiện ren và tiện định hình Khi tiện ren: Cho năng suất thấp nhưng vẫn được dùng phổ biến trong sản xuất do dễ thực hiện và gia cơng được nhiều loại ren. Hình 5.17. Tiện ren 47 Cĩ 2 cách tiến dao: Tiện ren theo phương pháp tiến dao hướng kính, tất cả các lưỡi dao đều tham gia cắt. Độ bĩng mặt ren cao, nhưng phoi khĩ thốt, lực cắt lớn chế độ cắt thấp, năng suất thấp. (Hình 5.18a) Tiện ren theo phương pháp tiến dao nghiêng, chỉ cĩ một lưỡi do tham gia cắt và cung nối giữa hai lưỡi cắt làm việc. Phoi dễ thốt, lực cắt khơng lớn, làm việc với chế độ cắt lớn đạt năng suất cao nhưng độ bĩng thấp. (Hình 5.18b) a). b). Hình 5.18. Các phương pháp tiến dao khi tiện ren Tiện thơ dùng phương pháp tiến dao nghiêng, tiện tinh dùng phương pháp tiến dao hướng kính. Khi tiện bề mặt cơn: Các bề mặt cơn cĩ ưu điểm là lắp ghép nhanh, chính xác và chắc chắn. Các thơng số cơ bản của mặt cơn bao gồm: Gĩc nghiêng mặt cơn: tgD d 2l Độ cơnD dk l  k 2 1:5 dD l Hình 5.19. Các thơng số của mặt cơn Mặt cơn tiêu chuẩn gồm: cơn Morse và cơn hệ met Cơn Morse: gồm 7 số hiệu 0-6, nhỏ nhất là số 0 và lớn nhất là số 6, số hiệu khác nhau độ cơn cũng khác nhau. Cơn hệ met: cĩ 8 số hiệu: 4, 6, 80, 100, 120, 140, 160 và 200 chỉ kích thước đường kính lớn của bề mặt cơn, cịn độ cơn k = 1:20 khơng đổi. 48 Các phương pháp tiện mặt cơn: Phối hợp chuyển động: dùng trên các máy CNC, máy tự động Dùng dao rộng bản Quay nghiêng bàn trượt dọc của xe dao Đánh lệch ụ động Dùng thước tiện cơn Dùng dao rộng bản: áp dụng cho các chi tiết cĩ độ cứng vững cao và chiều dài cơn ngắn(<10-15mm), khi gĩc nghiêng khơng lớn và cĩ yêu cầu về độ chính xác và độ nhám bề mặt khơng cao. Hình 5.20. Tiện cơn bằng dao tiện rộng bản 1- dưỡng kiểm tra; 2- dao rộng bản; 3- chi tiết gia cơng Xoay nghiêng bàn trượt dọc: Gia cơng được mặt cơn cĩ gĩc nghiêng bất kỳ, tuy nhiên khơng gia cơng được những mặt cơn cĩ chiều dài cơn lớn. trục cơn mẫu đồng hộ so Phần khắc vạch a) b) Hình 5.21. Tiện cơn bằng bàn xoay nghiêng băng bàn trượt dọc a). Xoay bàn trượt dọc gia cơng mặt cơn b). Dùng trục cơn mẫu để kiểm ra Dịch chuyển ngang ụ động: Phơi được gá trên hai mũi tâm, lượng dịch chuyển ngang của thân ụ động phụ thuộc vào chiều dài cơn cần tiện với chiều dài phơi . 49 a) b) Hình 5.22. Tiện cơn bằng xê dịch ngang ụ động a). Chiều dài cơn bằng chiều dài phơi; b). Chiều dài cơn ngắn hơn chiều dài phơi 5.2.2. Bào và xọc Bào và xọc là những phương pháp gia cơng được dùng nhiều trong dạng sản xuất loạt nhỏ, đơn chiếc vì cơng nghệ đơn giản, nhưng năng suất thấp. a. Khả năng tạo hình - Chuyển động tạo hình: Chuyển động cắt: tịnh tiến khứ hồi qua lại và chuyển động lên xuống của dao Chuyển động chạy dao: tịnh tiến của bàn máy Cĩ thể gia cơng được các mặt phẳng, mặt bậc, mặt rãnh hay các bề mặt định hình cĩ đường sinh thẳng: Bánh rănh trụ răng thẳng, then hoa, khớp nối b. Năng suất và độ chính xác gia cơng Nĩi chung năng suất của bào và xọc thấp do những nguyên nhân sau: Số lưỡi cắt tham gia vào quá trình gia cơng ít (thường 1 lưỡi cắt) Chuyển động cắt khứ hồi cĩ một hành trình chạy khơng Vận tốc cắt thấp: Máy bào: 12 -22 m/ph (<= 50 m/ph, 90 m/ph) Máy xọc: <= 12 m/ph Bào cĩ thể gia cơng thơ, tinh và tinh mỏng. Bằng dao bào rộng bản cĩ thể gia cơng lần cuối đạt độ chính xác và độ bĩng cao cấp 6. Bảng 5.2 Độ chính xác và độ nhám bề mặt khi bào và xọc Các dạng bào Thơ Tinh Tinh mỏng Độ chính xác Cấp 13-12 Cấp 8-7 Cấp 7-6 (Độ thẳng 0,02/100mm) Rz 80 Độ nhám Ra 2,5 1,25-0,63 50 c. Các biện pháp cơng nghệ khi bào và xọc. *.Biện pháp cơng nghệ nhằm nâng cao năng suất Gá đặt: Chủ yếu được thực hiện theo dấu hoặc rà gá cắt thử nên năng suất thấp. Trong sản xuất hàng loạt dùng đồ gá, cữ so dao. Chọn máy: Với chi tiết cỡ lớn, phức tạp để cĩ thể cắt được nhiều mặt khác nhau Hình 5.23 Gia cơng trên máy bào giường bằng nhiều đầu dao và nhiều dao phải gia cơng trên máy bào giường. Khi dùng nhiều dao cĩ thể gá theo 2 cách: Gá dao theo cách phân chia chiều sâu cắt làm nhiều lớp, cách này tránh được sự ảnh hưởng do dao mịn khơng đều Gá dao theo cách đặt các dao nối tiếp liên tục theo phương tiến dao (gá dao theo lượng tiến dao): cho phép gia cơng với bước tiến dao S lớn (bước tiến cho một dao sẽ là S/n, n là số dao) a). Hình 5.24 Gá nhiều dao khi bào b). a). Phân chia theo chiều sâu cắt; b). Gá dao theo lượng tiến dao Đối với các chi tiết cĩ bề mặt gia cơng hẹp nên gá thành hàng dọc theo phương chuyển động cắt *.Biện pháp cơng nghệ nhằm nâng độ chính xác khi bào Nên tách thành 2 nguyên cơng: thơ và tinh riêng biệt để giảm ảnh hưởng do chi tiết bị biến dạng. Nếu trên cùng một nguyên cơng trước khi gia cơng tinh phải nới lỏng chi tiết, sau đĩ kẹp lại với lực nhỏ hơn. Dùng dao bào rộng bản: Dao cĩ bề rộng lưỡi cắt 40- 120mm, cắt với chiều sâu cắt Hình 5.25. Dùng dao bào rộng bản nhỏ: t1 = 0,1-0,2; t2 = 0,05- 51 0,1; bước tiến lớn: = 0,5 bề rộng dao; Vc = 15-20 m/ph. Yêu cầu khi dùng dao rộng bản: Máy phải chính xác Dao đủ cứng vững, phần cơng xơn ngắn, lưỡi dao thẳng, được đánh bĩng đạt Ra=0,16, kiểm tra bằng khe sáng. Bề mặt chi tiết phải thẳng và cĩ Ra < 5. Bào tinh mỏng cĩ thể thay thế cho cạo hoặc khi khơng cĩ phương tiện khác như mài phẳng, chuốt. 5.2.3. Phay Phay là một phương pháp gia cơng phổ biến để gia cơng các mặt phẳng, mặt bậc, rãnh so với bào và xọc phay cho năng suất cao hơn. Máy phay: cĩ độ cứng vững cao, gồm: máy phay đứng, máy phay ngang, máy phay giường, máy phay chuyên dùng, máy phay CNC Dao phay : ngĩn, trụ, mặt đầu, đĩa, mơđun, lăn răng, định hình phần thân và phần cắt cĩ thể được chế tạo liền hoặc rời, độ cứng vững cao và nhiều lưỡi cắt. Hình 5.26. Các loại dao phay Chuyển động cắt: Chuyển động cắt chính: quay trịn của trục chính mang dao Chuyển động chạy dao: tịnh tiến của bàn máy mang phơi Khả năng gia cơng các dạng bề mặt của phay 52 Hình 5.27 Khả năng cơng nghệ của phương pháp phay a. Phay mặt phẳng Khi phay mặt phẳng cĩ thể sử dụng nhiều loại dao, cụ thể như sau: Dao phay mặt đầu: được dùng nhiều để phay mặt phẳng, do những ưu điểm sau: Độ cứng vững cao do trục gá dao ngắn Đường kính dao lớn, nhiều lưỡi cắt, tốc độ cắt lớn Quá trình cắt êm Rút ngắn được thời gian phụ nhất là với dao gắn mảnh hợp kim. Trên máy chuyên dùng cĩ thể dùng gia cơng đồng thời bằng nhiều dao Dao phay trụ: Tuỳ chiều quay của dao và hướng tiến của phơi cĩ các phương pháp: Phay thuận, phay nghịch. a) b) Hình 5.28. Các phương pháp khi phay bằng dao phay trụ a). Phay nghịch; b). Phay thuận Phay thuận: Là phương pháp phay trong đĩ chiều quay của dao trùng với hướng tiến của phơi. Phay nghịch: Là phương pháp phay trong đĩ chiều quay của dao ngược với hướng tiến của phơi. 53 Dao phay ngĩn: dùng gia cơng rãnh và các mặt bậc dài, hẹp, nhưng cĩ khoảng cách giữa hai mặt lớn. Hình 5.29. Phay bằng dao phay ngĩn Biện pháp gá đặt khi phay mặt phẳng: Tổng quát cĩ hai biện pháp sau: Lấy dấu cắt thử: dùng trong sản xuất đơn chiếc Dùng đồ gá cĩ cữ so dao: dùng trong sản xuất loạt và hàng khối. Nội dung của hai biện pháp này đã trình bày trong chương 3 của giáo trình. Hình 5.30. Đồ gá phay cĩ cữ so dao Biện pháp nâng cao năng suất: Nhìn chung để nâng cao năng suất cĩ thể theo hai hướng: Cải tiến về mặt cơng nghệ hoặc cải tiến về mặt tổ chức sản xuất. Ở đây chủ yếu quan tâm đến các biện pháp về cơng nghệ. Cụ thể với phương pháp phay cĩ thể áp dụng các phương án sau: Phay đồng thời nhiều bề mặt cùng một lúc bằng cách dùng nhiều dao trên một trục dao. Phay nhiều chi tiết trên cùng một lần gá 54 a) b) c) Hình 5.31. Biện pháp nâng cao năng suất khi phay a). Gá nhiều chi tiết phay đồng thời bằng một dao; b, c). Gá nhiều chi tiết phay đồng thời bằng nhiều dao trên một trục dao; Sử dụng đồ gá thích hợp để giảm thời gian phụ: gia cơng nhiều bề mặt cùng một lúc; cho thời gian phụ trùng với thời gian cơ bản Hình 5.32. Sử dụng đồ gá quay khơng liên tục Đồ gá phay khơng liên tục Hình 5.33. Sử dụng đồ gá cĩ bàn quay liên tục b. Phay rãnh then Thực hiện sau nguyên cơng gia cơng tinh. Phay bằng dao phay đĩa 3 mặt: cĩ những đặc điểm sau Cho năng suất cao nhất khi đường kính dao đủ lớn Độ chính xác thấp: Chiều rộng rãnh then bị lay rộng ra, cĩ thể tới 0,1 mm. Bề rộng dao bị bé đi sau mỗi lần mài lại dao. Để khắc phục cĩ thế: 55 Dùng 2 dao phay đĩa mỏng giữa cĩ miếng đệm điều chỉnh được Dùng một dao cĩ bề rộng nhỏ hơn rãnh then cắt lần lượt từng mặt của rãnh Dùng dao phay ngĩn: Đối với rãnh then kín: nên khoan mồi một lỗ cĩ đường kính bằng bề rộng rãnh rồi mới cắt. Dùng dao phay ngĩn chuyên dùng: khơng cần khoan lỗ trước nhưng số lần chạy dao nhiều hơn, do dao chỉ cắt được với t=0,05-0,25mm.  Hình 5.34. Phay bằng dao phay đĩa 3 mặt Hình 5.35. Phay rãnh then bằng dao phay ngĩn c. Phay ren Độ lệch tâm giữa phần cán và phần cắt làm cho lỗ khoan bị lay rộng ra, trên mũi khoan phần cắt cĩ độ cơn ngược, nên khi mài lại mũi khoan nhiều lần sẽ làm đường kính lỗ nhỏ đi. Quá trình mài lại làm lưỡi cắt khơng đều sẽ làm tâm lỗ khoan bị lệch Ngồi ra khi khoan cĩ thể xuất hiện các sai lệch khác do các nguyên nhân sau: Lỗ khoan bị cong: do mài hai lưỡi cắt khơng đều, lực dọc trục của mũi khoan khơng đều. Loại sai lệch này thường gặp khi khoan trên máy khoan hay máy phay (chi tiết đứng yên). Ngồi ra khi khoan các vật liệu mà mũi khoan gặp phải rỗ khí hay pha cứng cũng cĩ thể gây ra sai lệch này. Lỗ khoan bị lay rộng: Khi tâm quay và tâm phần cắt của mũi khoan khơng trùng nhau sẽ làm cho lỗ khoan bị lay rộng. Lỗ khoan bị loe, tĩp: do khi an dao khơng đúng tâm, độ cứng vững của mũi khoan kém sẽ làm cho tâm quay và tâm của mũi khoan bị lệch đi một gĩc. d. Phay định hình Khoét cĩ khả năng đạt độ chính xác cấp 10-12, độ nhám bề mặt Ra = 2,5-10 Mũi khoét cĩ nhiều lưỡi cắt hơn mũi khoan nên cĩ độ cứng vững cao hơn mũi khoan. Vì vậy khoét khơng những đạt được độ chính xác, độ nhẵn bĩng bề mặt cao hơn khoan mà cịn sửa được sai số về vị trí tương quan của lỗ do khoan, đúc hay gia cơng áp lực để lại, đồng thời đạt được năng suất cao hơn do cĩ khả năng cắt với lượng chạy dao lớn. Khoét cĩ thể gia cơng được lỗ bậc, lỗ trụ, lỗ cơn và mặt đầu vuơng gĩc với tâm lỗ tuỳ theo kết cấu của dao. 5.2.4. Khoan, khoét, doa và ta rơ Đều là các phương pháp gia cơng lỗ, nhưng khả năng cơng nghệ khác nhau do đĩ phạm vi sử dụng cũng khác. a. Khoan Gia cơng lỗ từ phơi đặc hoặc phơi cĩ lỗ sẵn trên máy khoan, tiện và cả máy phay. Khả năng cơng nghệ Tạo được lỗ cĩ = 0,1 - 80. Lỗ cĩ >= 20 lỗ được tạo thơ bằng đúc hay gia cơng áp lực, sau đĩ khoét rộng. Khoan lỗ ≥ 20 khoan mở rộng lỗ nhiều lần bằng các mũi khoan cĩ đường kính tăng dần hoặc khoét thay cho khoan hay dùng mũi khoan cĩ kết cấu đặc biệt (mũi khoan vành) để khoan lấy lõi. Khoan lỗ nhỏ ≤ 4 nên dùng Vc cao với S nhỏ để giảm lực chiều trục Độ chính xác thấp: cấp 12-13, Ra = 3,2-12,5 sai số về vị trí và hình dạng, nguyên nhân do: Kết cấu mũi khoan chưa hồn thiện. Luơn phải tồn tại lưỡi cắt ngang, tại lưỡi cắt ngang gĩc trước < 0 nên lưỡi cắt ngang càng dài thì lực dọc trục càng lớn, mũi khoan càng nhanh mịn. Vì vậy, cần hạn chế chiều dài lưỡi cắt ngang. Độ lệch tâm giữa phần cán và phần cắt làm cho lỗ khoan bị lay rộng ra, trên mũi khoan phần cắt cĩ độ cơn ngược, nên khi mài lại mũi khoan nhiều lần sẽ làm đường kính lỗ nhỏ đi. Quá trình mài lại làm lưỡi cắt khơng đều sẽ làm tâm lỗ khoan bị lệch Ngồi ra khi khoan cĩ thể xuất hiện các sai lệch khác do các nguyên nhân sau: Lỗ khoan bị cong: do mài hai lưỡi cắt khơng đều, lực dọc trục của mũi khoan khơng đều. Loại sai lệch này thường gặp khi khoan trên máy khoan hay máy phay (chi tiết đứng yên). Ngồi ra khi khoan các vật liệu mà mũi khoan gặp phải rỗ khí hay pha cứng cũng cĩ thể gây ra sai lệch này. Lỗ khoan bị lay rộng: Khi tâm quay và tâm phần cắt của mũi khoan khơng trùng nhau sẽ làm cho lỗ khoan bị lay rộng. Lỗ khoan bị loe, tĩp: do khi an dao khơng đúng tâm, độ cứng vững của mũi khoan kém sẽ làm cho tâm quay và tâm của mũi khoan bị lệch đi một gĩc. a) b) c) d) Hình 5.36. Các dạng sai hỏng khi khoan a). lỗ khoan bị cong; b). lỗ khoan bị lay rộng; c). lỗ khoan bị loe; d). lỗ khoan bị tĩp 57 b. Biện pháp nâng cao năng suất và độ chính xác Khoan lỗ trên chi tiết nhỏ, ngắn và dễ gá đặt dùng mâm cặp 3 chấu khoan trên máy tiện. Hình 5.37. khoan trên máy tiện - Dùng đầu khoan rêvơnve để giảm thời gian thay dao khi gia cơng lỗ bằng nhiều b-ước liên tục. Dùng đầu khoan nhiều trục gia cơng đồng thời nhiều lỗ trong cùng một lần tiến dao. a) b) Hình 5.38. a). Đầu khoan rêvơnve; b). đầu khoan nhiều trục Dùng bạc dẫn hướng để tăng độ cứng vững của mũi khoan đồng thời đảm bảo độ chính xác về vị trí tương quan của tâm lỗ với các bề mặt khác Trước khi khoan nên dùng mũi khoan tâm tạo lỗ mồi. Dùng đồ gá Mài lại mũi khoan.... Dùng mũi khoan cĩ hai đường dẫn dung dịch trơn nguội từ cán tới mặt sau của phần cắt nhằm đưa dung dịch trực tiếp vào vùng cắt. 58 Dùng mũi khoan cĩ dạng bậc để đảm bảo đồng tâm giữa các bậc lỗ khi gia cơng lỗ bậc. Hình 5.39 Dùng mũi khoan cĩ sử dụng mảnh cắt quay bằng hợp kim cứng. Hình 5.40 b. Khoét Là phương pháp gia cơng mở rộng lỗ trên máy khoan, máy tiện, máy phay hoặc máy doa nhằm: Nâng cao độ chính xác và chất lượng bề mặt lỗ Chuẩn bị cho doa để đạt độ chính xác và độ nhẵn bĩng bề mặt cao hơn Khoét cĩ khả năng đạt độ chính xác cấp 10-12, độ nhám bề mặt Ra = 2,5-10 Mũi khoét cĩ nhiều lưỡi cắt hơn mũi khoan nên cĩ độ cứng vững cao hơn mũi khoan. Vì vậy khoét khơng những đạt được độ chính xác, độ nhẵn bĩng bề mặt cao hơn khoan mà cịn sửa được sai số về vị trí tương quan của lỗ do khoan, đúc hay gia cơng áp lực để lại, đồng thời đạt được năng suất cao hơn do cĩ khả năng cắt với lượng chạy dao lớn. Khoét cĩ thể gia cơng được lỗ bậc, lỗ trụ, lỗ cơn và mặt đầu vuơng gĩc với tâm lỗ tuỳ theo kết cấu của dao. 59 a) b) c) d) Hình 5.41. Khả năng cơng nghệ của khoét a). Khoét rộng lỗ;b). khoét lỗ bậc; c). khoét lỗ cơn; d). Khoét mặt đầu Dao khoét cĩ nhiều lưỡi cắt, độ cứng vững cao, sửa được sai lệch về vị trí tương quan của lỗ. a) b) c) Hình 5.42. Các kiểu dẫn hướng khi khoét a). dẫn hướng phía trước; b). dẫn hướng phía sau; c). dẫn hướng cả 2 phía c. Doa, tarơ Là phương pháp gia cơng tinh các lỗ được khoan khoét hoặc tiện trên máy khoan, tiện, phay hay máy doa. Lượng dư thơ: 0,25-0,5; tinh 0,05-0,15 mm, tuy nhiên doa khơng sửa được sai lệch về vị trí tương quan hoặc rất ít. Độ chính xác đạt được: 9-7, Ra =0,63-1,25. Đơi khi đạt coifấp 6, Ra = 0,63. Vận tốc cắt nhỏ: 8-10 m/ph, bước tiến lớn 0,5-3,5mm/vg nên năng suất cao. 60 Hình 5.43. Các loại dao doa Các phương pháp doa: Doa cưỡng bức: dao doa được lắp cứng với trục máy, thường xảy ra hiện tượng nay rộng lỗ do: Cĩ độ lệch tâm giữa trục dao và trục máy Dao mài khơng tốt nên ở một số lưỡi cắt xuất hiện lẹo dao Vật liệu trên thành lỗ cĩ độ cứng khơng đều, hoặc khi doa chi tiết chế tạo từ vật liệu dẻo làm cho biến dạng lớp bề mặt khơng đều. Dao doa bị mịn Doa tuỳ động: Trục dao được nối với trục chính bằng khớp nối tuỳ động. Lúc này giữa trục doa và trục máy cĩ chuyển động lắc tương đối với nhau theo cả hai phương. Do vậy sẽ khắc phục được ảnh hưởng sai lệch của trục chính và độ khơng đồng tâm giữa trục dao và trục chính. a) b) c) d) Hình 5.44. Các kiểu trục doa tuỳ động cĩ và khơng cĩ bạc dẫn hướng 61 Hình 5.46. Các loại dao doa tay Cũng cĩ thể doa tuỳ động bằng dao doa tuỳ động đơn giản chỉ cĩ hai lưỡi cắt để gia cơng các lỗ cĩ =75÷150 mm. Hình 5.45. Dao doa tuỳ động Trong sản xuất đơn chiếc, sửa chữa cịn dùng phương pháp doa tay. Dao doa tay cĩ nhiều lưỡi cắt và gĩc trước nhỏ hơn dao doa máy, phần rãnh dài. Cĩ hai loại dao doa tay: Loại đường kính cố định: cĩ lưỡi cắt thẳng (Hình 5.46a) hoặc lưỡi cắt xoắn trái (Hình 5.46b) doa các lỗ tiêu chuẩn Loại cĩ đường kính thay đổi được trong phạm vi hẹp (dao doa tăng): doa các lỗ phi tiêu chuẩn (Hình 5.46c). * Chú ý khi doa: Chỉ nên doa các lỗ cĩ < 80mm Khơng nên doa các lỗ ngắn Khơng nên doa các lỗ cĩ rãnh Khơng nên doa vật liệu quá cứng hoặc quá mềm Nên bố trí khoan - khoét - doa hoặc ít nhất là khoét - doa trên một lần gá. Doa đạt độ chính xác cấp 7, Ra = 0,8mm và chỉ a) b) c) 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 cĩ kích thước tương ứng với các dao doa tay đã cĩ theo tiêu chuẩn. Nếu khơng nên thay doa bằng tiện lỗ để đảm bảo tính kinh tế. 5.2.5. Chuốt Dùng gia cơng các lỗ thơng suốt trịn, lỗ cĩ rãnh thẳng, rãnh xoắn, lỗ then hoa, mặt phẳng, mặt rãnh bằng dụng cụ cĩ nhiều lưỡi cắt tham gia cùng một lúc, ít phải điều chỉnh dao, ít phải đo kiểm, năng suất cao vì cĩ nhiều lưỡi cắt cùng tham gia cắt, vì vậy thường dùng trong sản xuất loạt lớn. 62 Hình 5.47. Khả năng cơng nghệ của chuốt Chuyển động tạo hình rất đơn giản thơng thường chỉ cĩ chuyển động tịnh tiến của dao, khi chuốt rãnh xoắn ngồi chuyển động tịnh tiến cịn cĩ chuyển động xoay tương đối giữa dao và phơi để tạo nên bước xoắn của rãnh. Hình 5.48. Máy chuốt đứng và máy chuốt ngang a. Chuốt lỗ Dao chuốt lỗ: Cĩ cấu tạo gồm 4 phần: Phần cán, phần dẫn hướng, phần cắt và phần sửa đúng + Phần cán: để lắp với trục chính của máy + Phần dẫn hướng: cĩ tác dụng giữ cho hướng tiến của dao khơng đổi theo tâm lỗ + Phần cắt: gồm nhiều lưỡi cắt thực hiện việc cắt thơ, lưỡi cắt ở phần này cĩ bộ phận chia nhỏ phoi. + Phần sửa đúng: gồm một số lưỡi cắt nằm ở phần cuối của dao chuốt, thực hiện nhiệm vụ cắt tinh. 63 Hình 5.49. Cấu tạo dao chuốt lỗ * Các phương pháp chuốt lỗ: Khi chuốt lỗ chuyển động cắt chính là chuyển động tịnh tiến của dao, chi tiết đứng yên, quá trình chuốt khơng cĩ chuyển động chạy dao, cĩ thể chia thành hai loại: chuốt đẩy và chuốt kéo. Trước khi chuốt phải đảm bảo mặt đầu của chi tiết vuơng gĩc với tâm lỗ vì mặt đầu cũng chính là mặt tỳ, mặt định vị là mặt lỗ. Nếu mặt đầu khơng vuơng gĩc với tâm lỗ đồ gá sẽ phải yêu cầu phức tạp hơn Hình 5.50. Sơ đồ chuốt lỗ a). chuốt kéo; b). chuốt đẩy Cho phép tỳ trực tiếp vào mặt đầu nếu mặt đầu nhỏ, trường hợp mặt đầu lớn nhất thiết phải dùng đệm cầu tự lựa để khắc phục sai lệch về độ khơng vuơng gĩc của mặt đầu với tâm lỗ. 64 Hình 5.51. Sơ đồ gá đặt chuốt cĩ đệm cầu tự lựa ưu điểm: Độ chính xác cĩ thể đạt cấp 7, Ra = 0,8 - 0,6 mm tốc độ cắt thấp nên biến dạng dẻo ít vì thế chất lượng bề mặt tốt. Cĩ thể gia cơng thơ và tinh thay cho khoan, khoét và doa. Chuyển động cắt đơn giản Năng suất cắt cao do cĩ nhiều lưỡi cắt cùng tham gia. Đường kính lỗ gia cơng cĩ thể tới: 320, then hoa cĩ F = 420, rãnh rộng 100 chiều dài lỗ 10m - Nhược điểm: Dao khĩ chế tạo, đắt tiền Cơng suất máy yêu cầu cao, hệ thống cơng nghệ phải cĩ độ cứng vững tốt. áp lực tác động theo phương vuơng gĩc với thành lỗ rất lớn, nên nếu chi tiết thành mỏng sẽ gây sai số hình dạng cho lỗ hoặc lỗ bị bé đi sau khi chuốt. Khơng sửa được sai lệch về vị trí tương quan của lỗ chuốt. Trước khi chuốt phải đảm bảo mặt đầu của chi tiết vuơng gĩc với tâm lỗ vì mặt đầu cũng chính là mặt tỳ, mặt định vị là mặt lỗ. Nếu mặt đầu khơng vuơng gĩc với tâm lỗ đồ gá sẽ phải yêu cầu phức tạp hơn b. Chuốt mặt phẳng Là phương pháp gia cơng mặt phẳng cĩ độ chính xác và năng suất cao, nhưng chế tạo dao khĩ đắt tiền nên chỉ dùng trong sản xuất loạt lớn. - Gia cơng được mặt phẳng đạt độ chính xác cấp 7, độ nhám bề mặt Ra = 0,32-0,16 mm. Chuốt mặt phẳng khĩ hơn chuốt lỗ, ngồi việc yêu cầu cơng suất máy, độ cứng vững của máy, dao cao việc kẹp chặt chi tiết cũng phải rất chắc chắn. - Chuốt mặt phẳng cĩ thể tiến hành the hai cách: Chuốt lớp: Lượng dư chuốt được chia thành các phần cĩ chiều dày bằng nhau. Thường dùng gia cơng các bề mặt đã qua gia cơng cho độ chính xác tốt (Hình 5.89a) Chuốt mảnh: lượng dư được chia thành cá phần cĩ chiều dày khác nhau, thường dùng gia cơng các bề mặt chưa qua gia cơng. Trong trường hợp này các răng của dao chuốt cĩ chiều cao như nhau nhưng chiều rộng của răng dao được mở rồng dần ra về một phía hoặc từ giữa mở ra hai bên hoặc từ hai phía mở vào giữa (Hình 5.89b, c, d). 65 a) b) c) d) Hình 5.52. Sơ đồ chuốt mặt phẳng Để tăng năng suất khi chuốt mặt phẳng cĩ thể thay chuyển động tịnh tiến của dao bằng chuyển động quay liên tục của bàn máy mang phơi hoặc chuyển động quay liên tục của hai bánh truyền làm băng tải mang phơi chạy liên tục. 5.2.6. Mài thơng thường Phương pháp gia cơng tinh cĩ thể đạt độ chính xác rất cao, dụng cụ cắt là các thỏi đá mài. Chuyển động tạo hình gồm: + Chuyển động quay trịn của đá: Vđ = 30-50m/s + Chuyển động quay trịn hoặc tính tiến của chi tiết gia cơng (1- 3%)Vđ - Bản chất: quá trình cắt gọt được thực hiện đồng thời bằng nhiều lưỡi cắt (cĩ gĩc trư-ớc âm) khác nhau là các hạt mài được phân bố lộn xộn trên bề mặt đá mài. Quá trình cắt xảy ra qua 3 giai đoạn: trượt, nén, tách phoi Hình 5.53. Quá trình cắt khi mài a. Chọn đá mài Được chế tạo từ vật liệu mài kết hợp với chất kết dính được tạo hình và thiêu kết trong những điều kiện xác định. Tuỳ vào vật liệu hạt mài, hình dạng bề mặt gia cơng mà đá mài cĩ nhiều hình dạng khác nhau: 66 Đá mài trịn thẳng Đá mài đầu trụ Đá mài hình bán cầu Đá mài bavia  Đá mài hình chĩp bầu dục Hình 5.54 Các loại đá mài  Đá mài hình chậu * Cấu trúc đá mài Gồm 3 thành phần - Hạt mài - Chất kết dính - Lỗ trống * Vật liệu hạt mài Nhĩm vật liệu corun (ơxít nhơm Al2O3) Cácbit silíc (SiC): cĩ độ cứng, độ giịn cao hơn corun, Cácbit silíc xanh: mài hợp kim cứng, thuỷ tinh, gốm sứ, gia cơng tinh Cácbít silic đen Nitrit bo (CBN): tổng hợp ở nhiệt độ 2000-30000K, áp lực 110-140bar, cĩ hai dạng CBN đơn tinh thể: CBN đa tinh thể: dùng chế tạo các hạt mài mịn, cĩ độ bền cao hơn và sắ hơn CBN đơn tinh thể. So với corun và cacbít silic vật liệu CBN cĩ độ cứng, độ bền cao hơn, giữ được cơ tính ở nhiệt độ cao tốt hơn, giá thành rẻ hơn diaman, nên gần đay được sử dụng phổ biến. Diaman là cácbon cĩ cấu trục mạng tinh thể lập phương. Diaman ở tự nhiên đắt, dạng nhân tạo được tổng hợp ở nhiệt độ trên 30000K dưới áp lực 10 KN/mm2. Hạt mài vật liệu diaman cĩ những hạn chế: Đắt tiền 67 + ở >=10000K diaman cĩ phản ứng hố học với ơxy dẫn tới hạt mài bị mịn nhanh Độ cứng tế vi giảm nhanh khi nhiệt độ tăng Chất kết dính Cĩ ảnh hưởng quyết định đến độ bền cơ học và độ cứng của đá. Đá cứng nếu hạt mài khĩ tách Đá mềm nếu hạt mài dễ tách Chất kết dính thờng dùng là: vật liệu gốm, bakênít, cao su tổng hợp (vuncanít * Lỗ trống Thể rích lỗ trống tạo ra khơng gian thốt phoi trong quá trình mài, do đĩ ảnh hưởng tới khả năng cắt của đá, độ bền cơ học của đá. Hình 5.55. Cấu tạo của đá mài b. Nguyên tắc chọn đá mài Căn cứ vào vật liệu gia cơng và yêu cầu kỹ thuật chọn theo nguyên tắc sau: Vật liệu gia cơng cĩ độ cứng cao chọn đá mài mềm Vật liệu gia cơng mềm chọn đá cứng Khi mài tinh chọn đá mài cĩ kích thước hạt nhỏ, ngược lại khi mài thơ chọn đá mài cĩ kích thước hạt lớn. * Khả năng cơng nghệ Gia cơng được nhiều dạng bề mặt khác nhau: mặt trụ (trong, ngồi), cơn (trong, ngồi), mặt phẳng, mặt định hình, rãnh, ren, bánh răng Hình 5.56. Khả năng cơng nghệ của mài 68 Gia cơng được các vật liệu rất cứng, sau nhiệt luyện, nhưng khơng gia cơng được vật liệu quá mềm (kim loại màu). Độ chính xác đạt cấp 3, Ra = 0,4-0,1 mm đơi khi đạt 0,2-0,1 mm c. Mài trịn ngồi cĩ tâm và khơng cĩ tâm Phương pháp gá đặt: Chi tiết được gá trên mâm cặp, hai mũi tâm hoặc một đầu mâm cặp một đầu mũi tâm a) b) Hình 5.57. Gá đặt chi tiết khi mài trịn ngồi a). gá trên mâm cặp; b). gá trên hai mũi tâm Phương pháp gia cơng: Mài tiến dao dọc: Thường được sử dụng vì lực hướng kính bé, chi tiết ít biến dạng, nâng cao độ chính xác gia cơng. Để nâng cao năng suất sửa đá vát gĩc 20-30. Khi mài tinh ở những hành trình cuối khơng tiến dao ngang mà chỉ tiến dao dọc cho đến khi hết hoa lửa. a) b) Hình 5.58. Mài tiến dao dọc a). Tiến dao dọc với đá mài thường; b). Tiến dao dọc với đá mài được vát gĩc Mài tiến dao ngang: Lực cắt hướng kính lớn, chi tiết dễ bị cong, nên yêu cầu độ cứng vững của chi tiết tốt, máy khoẻ, đá rộng bản và phải sửa đá tốt. Dùng khi gia cơng chi tiết ngắn, đờng kính lớn, độ cứng vững cao Mài tiến dao xiên: Năng suất cao, nhưng độ chính xác thấp do tốc độ cắt ở các điểm trên đá khơng đều do đĩ đá mịn khơng đều. Dùng khi cần gia cơng đồng thời mặt trụ ngồi và mặ...t lỗ vừa gia cơng và một mặt nào đĩ trên thân càng hạn chế nốt bậc tự do chống xoay. (Hình 6.37) Hình 6.37 Ngồi sơ đồ gá đặt như trên cĩ thể gá đặt theo sơ đồ sau để gia cơng lỗ thứ 2.(Hình 6.38) 92 Hình 6.38 Khi gia cơng lỗ thứ 2 cũng phải tiến hành tương tự như lỗ 1. Cách 2. Gia cơng lần lượt tất cả các lỗ sau một lần định vị. Theo cách này chi tiết buộc phải định vị đủ cả 6 bậc tự do. Vị trí và khoảng cách giữa các lỗ do vị trí bạc dẫn hướng quyết định. Gia cơng lần lượt các lỗ theo 3 bước: khoan, khoét, doa. (Hình 6.39) Hình 6.39 Chú ý: Khi định vị bằng vành ngồi và mặt đầu như trên sẽ cĩ sai số định vị, sai số này bằng độ xê dịch tâm lỗ gia cơng so với vành ngồi khi đường kính vành ngồi phơi thay đổi. Để loại trừ sai số này dùng cơ cấu khối V tự định tâm.(Hình 6.40) Hình 6.40 1, 2 khối V tự định tâm ; 3- trục vít me trái chiều ; 4- bạc dẫn ; 5- chi tiết gia cơng ; AA- mặt đối xứng 93 * Gia cơng lỗ cĩ ren, lỗ kẹp chặt (lỗ khơng cơ bản) Thơng thường các lỗ này yêu cầu độ chính xác khơng cao, thường là cấp 10. Trường hợp dùng để định vị mới yêu cầu đạt độ chính xác cấp 7. Việc gia cơng các lỗ này được tiến hành sau khi gia cơng xong các mặt đầu và một hoặc các lỗ cơ bản, định vị 6 bậc tự do. Các lỗ cĩ yêu cầu độ chính xác khơng cao dùng phương pháp khoan. Lỗ cĩ yêu cầu chính xác phải khoan, khoét,doa. Tuỳ theo sản lượng mà thiết kế đồ gá, các thiết bị cĩ năng suất phù hợp. * Kiểm tra chi tiết dạng càng Đối với chi tiết dạng càng ngồi việc kiểm tra đường kính lỗ và bề dày các đầu của càng cịn phải kiểm tra khoảng cách của các tâm lỗ cơ bản, độ vuơng gĩc giữa mặt đầu và đường tâm lỗ, độ khơng song song giữa các tâm lỗ. Đường kính lỗ được kiểm tra bằng thước cặp, calíp hoặc đồng hồ đo lỗ. Độ khơng song song giữa các đường tâm lỗ được kiểm tra bằng đồng hồ so. Hình 6.41. Kiểm tra độ khơng song song đường tâm các lỗ càng 1, 2- chốt tỳ; 3- tay biên; 4,6- đồng hồ so; 5- thanh dẫn; 7,8- trục kiểm a). Kiểm tra theo phương đứng; b). Kiểm tra theo phương ngang Độ vuơng gĩc giữa lỗ và mặt đầu của càng được kiểm tra bằng đồ gá chuyên dùng và đồng hồ so. (Hình 6.42). Lắp trục tâm cĩ độ cơn nhất định vào lỗ của càng. Gá trục tâm lên 2 mũi tâm, quay trục tâm một vịng số chỉ độ chênh của đồng hồ so cho biết độ khơng vuơng gĩc với bán kính từ mũi tì của đồng hồ so với tâm quay. Hình 6.42 94 Chương 8. CƠNG NGHỆ GIA CƠNG CHI TIẾT DẠNG TRỤC Mục tiêu. - Phân biệt được các loại trục, yêu cầu kỹ thuật của trục. - Trình bày được các phương pháp gia cơng, phân tích đặc điểm, ưu khuyết và phạm vi sử dụng. - Rèn luyện tính kỷ luật, kiên trì, cẩn thận, nghiêm túc, chủ động và tích cực sáng tạo trong học tập. Nội dung chương. 8.1. Khái niệm và yêu cầu kỹ thuật cơ bản. Trục là những chi tiết được dùng rất phổ biến trong ngành chế tạo máy. Trục cĩ nhiệm vụ truyền chuyển động quay, mơmen xoắn cho nên chịu biến dạng phức tạp. Bề mặt cơ bản cần gia cơng của trục là mặt trịn xoay ngồi. Mặt này thường dùng làm mặt lắp ghép. Trục trơn: Đường kính khơng đổi trên suốt chiều dài trục. + Trục trơn ngắn: L/d < 4 + Trục trơn thường: L/d = 4÷10 + Trục trơn dài: L/d >10 Trục bậc: Trên suốt chiều dài L của trục cĩ một số kích thước khác nhau. Trên trục bậc cĩ thể cĩ rãnh then, then hoa hoặc cĩ ren. Trục rỗng: loại trục rỗng ở giữa cĩ tác dụng giảm trọng lượng hoặc dùng làm mặt lắp ghép. Trục răng: trục cĩ bánh răng chế tạo liền trục Trục lệch tâm: trục cĩ những cổ trục khơng cùng nằm trên một đường tâm. * Yêu cầu kỹ thuật Kích thước đường kính các cổ lắp ghép, yêu cầu cấp chính xác 10-7, trong một số trường hợp cần đạt cấp 5. Độ chính xác về hình dáng hình học như độ cơn, độ ơ van của các cổ trục nằm trong giới hạn 0,25-0,5 dung sai đường kính cổ trục. Dung sai chiều dài mỗi bậc trục trong khoảng 0,05-0,2 mm Độ đảo của các cổ trục lắp ghép khơng vượt quá 0,01-0,03 Độ khơng song song của các rãnh then hay then hoa đối với tâm trục khơng vượt quá 0,01mm trên 100mm chiều dài. Độ nhám của các cổ trục lắp ghép đạt Ra=1,25-0,63, của các mặt đầu Rz=40-20 và bề mặt khơng lắp ghép Rz=80-40. Các tính chất cơ lý của bề mặt trục tuỳ theo trường hợp cụ thể mà đặt yêu cầu kỹ thuật. Đối với một số trục làm việc với tốc độ cao cịn yêu cầu cân bằng tĩnh và cân bằng động. Hình 7.1. Một số chi tiết dạng trục 8.2. Vật liệu và phơi * Vật liệu Thép cácbon: 35, 40, 45 trục thường Thép hợp kim: 40Cr, 40Mn, 50Mn trục chịu tải lớn Các chi tiết trục máy cán, trục khuỷu, trục chính máy cơng cụ cĩ thể chế tạo bằng gang cĩ độ bền cao (gang cầu), vì cĩ tính chống mịn cao và giảm rung động tốt, giá thành rẻ hơn. * Phơi chế tạo Việc chọn phơi phụ thuộc hình dáng, kết cấu và sản lượng: Với trục trơn, tốt nhất là dùng phơi thanh. Với trục bậc cĩ đường kính chênh nhau khơng lớn lắm thường dùng phơi cán nĩng. Trong sản xuất loạt nhỏ đơn chiếc, dùng phơi rèn tự do, đơi khi dùng phơi cán nĩng. Trục lớn dùng phơi rèn tự do hoặc hàn ghép từng phần lại. Trong sản xuất loạt lớn và hàng khối, phơi của trục được chế tạo bằng dập nĩng hoặc ép. Trục bậc dùng phơi đúc. 8.3. Tính cơng nghệ trong kết cấu Thay thế các vai gờ trục bằng rãnh vịng 95 Với trục bậc việc hạ đường kính ở các bậc trục phải ít nhất, nên thiết kế đường kính trục tăng dần về một phía hoặc giảm dần về hai phía. Các cổ trục cần mài hoặc cĩ ren phải cĩ rãnh thốt dao chiều sâu 0,5mm, rộng 2-5mm. Chiều dài các bậc trục phải như nhau hoặc là bội số của nhau và được sắp xếp theo sự tăng hay giảm của đường kính trục. Tính hệ số an tồn hợp lý Tìm hiểu khả năng thay rãnh then kín bằng rãnh then hở Nếu cĩ thể nên thay thế trục bậc bằng trục trơn. 8.4. Quy trình cơng nghệ chế tạo chi tiết dạng trục 8.4.1 Chuẩn định vị Chuẩn tinh thống nhất là hai lỗ tâm ở hai đầu trục. Hình 7.2. Định vị trục bằng hai lỗ tâm trên hai mũi tâm Chú ý: Khi dùng hai lỗ tâm làm chuẩn và đinh vị trên hai mũi tâm để gia cơng mặt ngồi: - Sẽ khơng cĩ sai số chuẩn cho kích thước đường kính các cổ trục vì lúc đĩ chuẩn định vị trùng với chuẩn đo lường. - Cĩ sai số chuẩn theo hướng trục nếu mũi tâm trái là mũi tâm cứng khi gia cơng các bậc trục theo phương pháp chỉnh sẵn dao. Để khắc phục sai số này ta thay mũi tâm cứng bên trái bằng mũi tâm tuỳ động Hình 7.3. Định vị trên 2 mũi tâm chỉnh sẵn dao 96 Nếu số vịng quay của chi tiết lớn (>500 vg/phút) sẽ làm mũi tâm cố định bị cháy lúc đĩ phải dùng mũi tâm quay. (Hình 7.4) Hình 7.4 Ngồi 2 lỗ tâm cĩ thể chọn chuẩn khi gia cơng trục theo các phương án sau: Mặt ngồi của trục: cĩ thể gia cơng được các mặt ngồi của bậc trục khác, gia cơng các rãnh then, then hoa, mặt đầu(Hình 7.5) Hình 7.5 Mặt ngồi kết hợp với lỗ tâm: gia cơng mặt ngồi, ren, rãnh then, răng(Hình 7.6) Hình 7.6 Đối với trục rỗng khi gia cơng tinh mặt ngồi chi tiết được định vị bằng mặt trong lỗ đã gia cơng để đảm bảo độ đồng tâm giữa mặt trong và mặt ngồi. (Hình 7.7) Hình 7.7 8.4.2. Thứ tự các nguyên cơng Gia cơng chuẩn bị: Cắt đứt phơi theo yêu cầu, khoả hai mặt đầu và khoan 2 lỗ tâm, nếu trục dài cần dùng luynét thì phải gia cơng thêm cổ đỡ. 97 Gia cơng trước nhiệt luyện: Để đảm bảo độ cứng vững của trục khi gia cơng người ta gia cơng các đoạn trục cĩ đường kính lớn trước rồi gia cơng các đường kính nhỏ sau. - Tiện thơ và bán tinh các mặt trụ - Tiện tinh các mặt trụ. Nếu là trục rỗng thì sau khi tiện thơ và bán tinh phải khoan và doa lỗ rồi mới gia cơng tinh mặt ngồi. - Mài thơ một số cổ trục để đỡ chi tiết khi phay - Nắn thẳng trục cĩ 10 - Gia cơng các mặt định hình, rãnh then, then hoa, rãnh chốt, răng trên trục. - Gia cơng các lỗ vuơng gĩc hoặc khơng vuơng gĩc với đường tâm trục, gia cơng các mặt cĩ ren Nhiệt luyện Nắn thẳng sau nhiệt luyện để khắc phục biến dạng Gia cơng tinh sau nhiệt luyện Mài thơ và tinh các cổ trục Mài thơ và tinh các mặt định hình (nếu cĩ) Đánh bĩng * Tổng kiểm tra 8.4.3 Biện pháp thực hiện các nguyên cơng chính a. Khoả mặt đầu và khoan lỗ tâm Với trục cĩ chiều dài L>120 từ phơi dập hoặc phơi thanh thì hai lỗ tâm được dùng làm chuẩn định vị. Sau khi cắt đứt phơi thì việc khoả mặt đầu và khoan lỗ tâm phải được thực hiện ngay, theo các phương án sau Trong sản xuất đơn chiếc và loạt nhỏ thường gá trục lên mâm cặp, rồi khoả mặt đầu, khoan tâm trên máy tiện vạn năng. Cũng cĩ thể phay 2 mặt đầu của trục, lấy dấu rồi khoan lỗ tâm theo dấu. Trong sản xuất hàng loạt lớn và hàng khối, việc khoả mặt đầu và khoan lỗ tâm được thực hiện theo 1 trong 3 cách sau: + Phay mặt đầu trên máy phay cĩ tang quay, sau đĩ khoan lỗ tâm trên máy khoan hai phía BC96, э202, A982M. (Hình 7.8) Hình 7.8 Phay mặt đầu trên máy phay nằm ngang và gia cơng lỗ tâm trên máy chuyên dùng. (Hình 7.9) Hình 7.9 98 Theo 2 cách này việc khoả mặt và khoan tâm được chia thành 2 nguyên cơng Trên một nguyên cơng đồng thời phay mặt đầu và khoan lỗ tâm ở cả hai phía trên máy chuyên dùng. (Hình 7.10) Hình 7.10 b. Tiện thơ và tinh các bậc của trục Việc chọn loại máy gia cơng phụ thuộc vào điều kiện sản xuất và sản lượng của chi tiết. Trong sản xuất loạt nhỏ, đơn chiếc, thường gia cơng các bậc của trục trên máy tiện vạn năng. Lúc này cĩ thể gá đặt chi tiết theo các phương án sau: +Gá trên mâm cặp 3 chấu tự định tâm: gia cơng trục cĩ L/D<5. + Gá một đầu mâm cặp một đấu chống tâm: trục cĩ L/D = 5-10. (Hình 7.11) Hình 7.11 + Dùng ống kẹp đàn hồi (sanga). (Hình 7.12) Hình 7.12. 1- san ga; 2- thân đồ gá; 3- vít hãm; 4- chi tiết gia cơng 99 Gá trên hai mũi tâm: Khi cần khỏa mặt đầu các trục dài cĩ thể gá đặt như sau: Hình 7.13. 1- luynet; 2- ống điều chỉnh Với trục dài khơng cứng vững trình tự gia cơng trên máy tiện cĩ thể như sau: (Hình 7.14) a). Gia cơng cổ đỡ luynet b). Tiện một đầu trục c). Đảo đầu trục d). Tiện nốt đầu cịn lại Hình 7.14. Gia cơng trục dài khơng cứng vững 100 + Với trục cĩ d≤20 dùng mũi tâm ngược Hình 7.15 a). Mặt chuẩn định vị là mặt cơn; b).Mặt chuẩn định vị là độ vát cạnh Gia cơng trục trên máy tiện thường được thực hiện thành hai giai đoạn: gia cơng thơ sau đĩ là gia cơng tinh. Khi sản lượng nhỏ, trục cứng vững cĩ thể gia cơng trong một giai đoạn sau ba lần gá như sau: Lần gá 1: tiện thơ đầu thứ nhất Lần gá 2: tiện thơ, sau đĩ tiện tinh đầu thứ hai Lần gá 3: tiện tinh đầu thứ nhất Sau khi tiện thơ độ chính xác đạt cấp 10, nhám bề mặt cấp 3. Tiện tinh đạt chính xác cấp 9-8 một số trường hợp đạt cấp 7, nhám bề mặt đạt cấp 6-7. Cũng cĩ thể gia cơng mặt trụ ngồi của trục trên các máy tiện vạn năng cĩ trang bị thêm các thiết bị chép hình cơ khí hay thuỷ lực. Lúc này cĩ thể rút ngắn thời gian gia cơng từ 3-4 lần, thời gian chuẩn bị và kết thúc cũng nhỏ hơn. c. Mài thơ và tinh các cổ trục Mài các cổ trục cĩ thể được thực hiện trước hoặc sau nguyên cơng nhiệt luyện, chia thành 2 nguyên cơng: mài thơ và mài tinh Khi mài cĩ thể thực hiện trên máy mài trịn ngồi, với các trục bậc ngắn và trục trơn cĩ thể mài trên máy mài vơ tâm. Mài trên máy mài trịn ngồi thường trục được định vị bằng 2 lỗ tâm trên 2 mũi tâm. Lúc đĩ, độ chính xác của cổ trục sau khi mài phụ thuộc vào độ chính xác lỗ tâm và các mũi tâm. Vì vậy, trước nguyên cơng mài tinh phải sửa lỗ tâm để loại trừ sai hỏng do bề mặt lỗ tâm bị oxi hố hay bị cháy trong quá trình nhiệt luỵên. Mài tiến dao dọc khi chiều dài l>80 mm, (Hình 7.16) dùng phổ biến khi mài trục, lượng chạy dao dọc Sd được tính bằng mm/vg chi tiết. Sd = K.B (mm/vg) K- hệ số khi mài: Mài thơ K = 0,6-0,85; mài tinh K = 0,2-0,4 B- bề rộng đá Sn = t (mm/hành trình kép) Sn = 0,005-0,08 (mm/htk) Mài tiến dao ngang khi chiều dài l≤80 mm và áp dụng khi chiều dài trên đoạn gia cơng nhỏ hơn bề rộng đá mài hoặc khi gia cơng các bề mặt định hình dạng trịn xoay. (Hình 7.17) Hình 7.16 Bề rộng đá tới 300mm Sn = t; Mài thơ Sn = 0,01-0,02 mm; Mài tinh Sn = 101 0,0002-0,008 mm Mài sâu: Đá được vát cơn dài 6-15mm, t = 0,1-0,3 mm; Sd = 1-4 mm/vg. Dùng gia cơng trục ngắn, cứng vững. (Hình 7.18) Hình 7.17 Hình 7.18 * Gia cơng mặt cĩ ren Gia cơng ren theo chiều trục: thường cĩ hai loại ren: kẹp chặt và truyền lực. Ren kẹp chặt: thường là ren tam giác, khoảng chiều dài ren ngắn,với mọi cỡ của ren thường gia cơng trên máy tiện. Nếu sản lượng ít, dùng dao tiện ren một lưỡi hoặc bàn ren. Sản lượng nhiều dùng dao tiện ren răng lược, đầu cắt ren hay cán ren. Ren truyền lực: thường là ren thang, ren vuơng. Khi sản lượng ít dùng máy tiện vạn năng, sản lượng nhiều dùng phương pháp phay ren. - Gia cơng ren trên các lỗ làm thành một gĩc so với trục: Loại lỗ ren này thường dùng để bắt bulơng kẹp chặt các chi tiết khác với trục. Thường được cắt bằng tarơ trên máy tiện, máy khoan, máy bán tự động và tự động. Nếu sản lượng ít cịn cĩ thể cắt bằng tarơ thực hiện bằng tay trên bàn nguội.. * Gia cơng rãnh then và then hoa Rãnh then trên trục được gia cơng sau khi đã tiện tinh cổ trục và trước khi mài. Được thực hiện trên máy phay. Khi gia cơng phải gá đặt sao cho đường sinh của trục song song với hướng chạy dao. Sơ đồ gá đặt như sau: - Gá trên hai mũi tâm Hình 7.19 102 Gá trên 2 khối V ngắn Hình 7.20 Ngồi ra cĩ thể gá trục trên êtơ, hay trên bàn máy để phay rãnh then. Biện pháp thực hiện: Rãnh then hở: Dùng dao phay đĩa một mặt, cho năng suất cao nhưng khơng đảm bảo độ chính xác cao theo chiều rộng rãnh then sai số tới 0,08 hoặc hơn. Hình 7.21 Rãnh then kín: Dùng dao phay ngĩn, dao phay rãnh then chuyên dùng. Phay rãnh được tiến hành theo đường dấu hay theo cữ so dao, chạy dao kiểu con lắc, nếu cần thiết phải khoan mồi trước khi phay.(Hình 7.19) Rãnh then bán nguyệt: được gia cơng trên máy phay ngang bằng dao phay đĩa. (Hình 7.21) Mặt then hoa trên trục được gia cơng bằng phương pháp phay, bào, chuốt hoặc cán nguội. Với then hoa chính xác cịn phải qua mài. Để cĩ biện pháp phù hợp cịn phải căn cứ vào mặt định tâm của then hoa: Nếu then được định tâm theo mặt ngồi, gia cơng qua các bước sau: Phay then hoa Mài mặt cạnh then hoa và mặt trụ ngồi sau nhiệt luyện. Nếu then được định tâm theo mặt trong: Phay then hoa Phay rãnh thốt đá để mài mặt trụ trong Mài tinh mặt cạnh và mặt trụ trong Mài trục then hoa, chi tiết được định vị trên hai mũi tâm, đồng thời phải khống chế vị trí gĩc xoay của then hoa. (Hình 7.22) Then hoa trên trục cịn được phay trên máy phay răng hoặc máy phay then hoa . (Hình 7.23) 103 Hình 7.22 1- trục then hoa; 2- dưỡng; 3- tay quay; 4- đá mài. Gá trên 2 mũi tâm Hình 7.23 * Gia cơng các mặt lệch tâm: Phương pháp 1: Gá lệch cổ chính để đưa tâm cổ biên về trùng với tâm quay của trục chính. + Cách 1: rà gá trực tiếp hoặc theo dấu (Hình 7.24) Tiện thơ mặt ngồi, gá lên mâm cặp 4 chấu, quay mâm cặp để hai chấu ở vị trí nằm ngang, đưa dao tiếp xúc với mặt ngồi trục, đánh dấu mặt số bàn dao ngang. Dịch chuyển bàn dao ngang, đưa mũi dao cách phơi đoạn e, sau đĩ gá lại phơi sao cho mặt ngồi của nĩ tiếp xúc với mũi dao 104 Hình 7.24 Cách 2: Gá trên mâm cặp 3 chấu với miếng căn đệm (Hình 7.25). Tại một trong ba chấu cặp cĩ lĩt miếng đệm cĩ chiều dầy h để xê dịch tâm phơi một đoạn e, được tính theo cơng thức: h = 1,5e(1+e/2D) mm Hình 7.25 Cũng cĩ thể áp dụng phương pháp này để gia cơng cổ biên trục khuỷu, bằng cách gá lệch cổ chính để đưa tâm cổ biên về tâm máy, đồng thời cịn phải khống chế bậc tự do quay của chi tiết. Hình 7.26. Sơ đồ định vị khi tiện cổ biên 1- cổ chính; 2- cổ biên; 3- đồ gá Cách 3: Gá trên hai lỗ tâm lệch so với tâm trục một lượng bằng độ lệch tâm. (Hình 7.27) 105 Hình 7.27 Trường hợp tâm của cổ biên vượt quá giới hạn của phơi, thì phơi được gá trên đĩa lệch tâm. Hình 7.28. Dùng đĩa lệch tâm 1- mâm phẳng; 2,4- đĩa lệch tâm; 3- thanh giằng; 5,6- đối trọng Phương pháp 2: Dùng trục khuỷu mẫu điều khiển dao gia cơng cổ biên. 1 2 3 4 Hình 7.29 1- Trục khuỷu gia cơng; 2,3- trục khuỷu mẫu; 4- xe dao 106 Cổ biên được gia cơng tinh trên máy mài trục khuỷu chuyên dùng hoặc máy mài trịn ngồi với đồ gá thích hợp, cách gá đặt giống như khi tiện. Khi mài do đá tiến dao ngang nên lực cắt lớn, để tránh biến dạng tại vị trí đối diện với đá phải dùng các vấu tỳ đỡ vào cổ biên (Hình 7.30) Ngồi ra khi gia cơng cổ biên do độ cứng vững thấp hơn cổ chính nên chọn chế độ cắt thấp hơn đồng thời phải cĩ biện pháp chống uốn tránh biến dạng cho trục khuỷu. Hình 7.30 1- đá mài; 2- trục khuỷu; 3, 4- các vấu tỳ Hình 7.31. Sự biến dạng của trục khuỷu và biện pháp chống uốn e. Kiểm tra trục Kiểm tra kích thước bao gồm: kích thước đường kính và chiều dài các bậc trục, kích thước then, then hoa và ren Khi dung sai các kích thước này lớn hơn 0,02 cĩ thể dùng thước cặp. Khi dung sai nhỏ hơn 0,02 dùng Panme, calip, đồng hồ so hay các dụng cụ đo quang học. Kiểm tra hình dạng hình học được thực hiện nhờ đồng hồ so. Kiểm tra ở một tiết diện đánh giá được độ ơ van, đa cạnh, nhiều tiết diện dọc trục đánh giá được độ cơn. (Hình 7.32) Hình 7.32 Kiểm tra vị trí tương quan giữa các bề mặt bao gồm: Kiểm tra độ dao động giữa các cổ trục, được thực hiện bằng cách đặt trục lên khối V, cịn đầu đo của đồng hồ thì tỳ lên các cổ trục. (Hình 7.33) Độ khơng song song của rãnh then, then hoa với đường tâm trục được kiểm tra theo sơ đồ sau. (Hình 7.34) Hình 7.33 Hình 7.34 107 Chương 9. CƠNG NGHỆ GIA CƠNG DẠNG BẠC Mục tiêu. - Phân biệt được các loại trục, yêu cầu kỹ thuật của trục. - Trình bày được các phương pháp gia cơng, phân tích đặc điểm, ưu khuyết và phạm vi sử dụng. - Rèn luyện tính kỷ luật, kiên trì, cẩn thận, nghiêm túc, chủ động và tích cực sáng tạo trong học tập. Nội dung chương. 9.1. Gia cơng chi tiết dạng bạc 9.2. Khái niệm và yêu cầu kỹ thuật cơ bản Bạc là những chi tiết hình ống trịn, cĩ thành mỏng, mặt đầu cĩ vai hoặc khơng cĩ vai, mặt trong cĩ thể trụ hoặc cơn, bạc cĩ thể nguyên hoặc xẻ rãnh, mặt làm việc của bạc cĩ rãnh dầu, trên bạc cĩ lỗ ngang để tra dầu. Đặc trưng quan trọng về kích thước của bạc là tỉ số giữa chiều dài và đường kính ngồi lớn nhất của chi tiết. Tỉ số đĩ thường nằm trong khoảng 0,5-3,5 Hình 7.35. Các dạng kết cấu của chi tiết bạc Dựa theo máy cắt để thực hiện những nguyên cơng chính của bạc cĩ thể chia ra 6 nhĩm theo đường kính: <25mm; 25-32mm; 32-40mm; 40-50mm; 50-65mm; 65-100mm. *Yêu cầu kỹ thuật Quan trọng nhất là độ đồng tâm giữa mặt ngồi và mặt lỗ, độ vuơng gĩc giữa mặt đầu và đường tâm. Đường kính mặt ngồi đạt cấp chính xác 10-7 Đường kính lỗ đạt cấp chính xác 7, đơi khi cấp 10, đối với các lỗ bạc cần lắp ghép chính xác cĩ thể yêu cầu cấp 5. Độ dày thành bạc cho phép sai lệch trong khoảng 0,03-0,15 Độ khơng đồng tâm giữa mặt ngồi và mặt lỗ bạc < 0,15. Độ khơng vuơng gĩc giữa mặt đầu và đường tâm lỗ 0,1-0,2/100mm bán kính.Với loại bạc chịu tải theo chiều trục thì độ vuơng gĩc này từ 0,02-0,3/100mm bán kính. Độ nhám bề mặt: mặt ngồi: Ra=2,5; mặt lỗ: Ra=2,5-0,63 đơi khi Ra=0,32; mặt đầu Rz =40-10 9.3. Vật liệu và phơi Vật liệu: thép, đồng thau(brơng), đồng đỏ (latơng), gang và các hợp kim đặc biệt khác. Ngồi ra cịn dùng chất dẻo, gốm sứ để chế tạo một số bạc đặc biệt. Phơi: Phụ thuộc điều kiện làm việc và hình dạng bạc Với bạc cĩ <200 dùng phơi thanh định hình và hoặc phơi đúc đặc. Với bạc cĩ >200 dùng phơi ống hoặc phơi đúc cĩ lỗ sẵn. Những bạc cĩ thành mỏng và xẻ rãnh thường làm bằng đồng thau hoặc đồng đỏ, cũng cĩ thể dùng các tấm kim loại cuốn lại tạo thành bạc. Với những bạc bằng vật liệu sứ hoặc chất dẻo thường được làm bằng cách ép sau đĩ thiêu kết. Phơi ép và đúc áp lực cĩ thể tạo sẵn lỗ cĩ đường kính nhỏ tới 3mm hoặc nhỏ hơn nữa. 9.4. Tính cơng nghệ trong kết cấu Đảm bảo đặc trưng quan trọng của bạc là tỉ số giữa chiều dài L và đường kính ngồi lớn nhất D nằm trong khoảng 0,5-3,5 Kích thước lỗ bạc cần phải được chú ý, nên là kích thước tiêu chuẩn vì cùng một đường kính gia cơng lỗ bao giờ cũng khĩ hơn gia cơng trục. 108 Bề dày của thành bạc kơng nên quá mỏng để tránh biến dạng khi gia cơng và nhiệt luyện. 9.5. Quy trình cơng nghệ gia cơng bạc 9.5.1 Chuẩn định vị Khi gia cơng bạc cần đảm bảo hai yêu cầu kỹ thuật cơ bản của bạc là độ đồng tâm giữa lỗ và mặt ngồi, độ vuơng gĩc giữa đường tâm lỗ và mặt đầu của bạc. Hai yêu cầu này cĩ thể đảm bảo bằng một trong các phương pháp sau: - Gia cơng cả mặt ngồi, lỗ và mặt đầu trong cùng một lần gá: Phương án này cĩ thể thực hiện khi chế tạo bạc bằng phơi thanh hoặc phơi ống với việc cắt đứt ở bước cuối cùng. Thường dùng trong sản xuất đơn chiếc. - Gia cơng tất cả các mặt chính sau 2 lần gá. Hình 7.36 Hình 7.37 Gia cơng tất cả các mặt chính sau 3 lần gá Hình 7.38 Gia cơng tất cả các mặt chính sau 4 lần gá Hình 7.39 109 Nhận xét: Từ các phương án trên ta thấy việc định vị vào mặt lỗ bạc để gia cơng mặt ngồi cĩ ưu điểm hơn so với định vị vào mặt ngồi để gia cơng lỗ vì: - Nếu định vị bằng mặt lỗ, cĩ thể dùng trục gá đàn hồi thì sai số gá đặt hoặc khơng cĩ (nếu dùng chống tâm) hoặc cĩ trị số rất nhỏ (nếu kẹp chặt trục gá đàn hồi lên mâm cặp). - Dùng lỗ tâm làm chuẩn để gia cơng mặt ngồi thì độ lệch tâm giữa lỗ và mặt ngồi được loại bỏ. 9.5.2. Trình tự gia cơng các bề mặt - Gia cơng các mặt chính của bạc: mặt ngồi, mặt lỗ và mặt đầu - Khoan các lỗ phụ - Gia cơng các mặt định hình - Nhiệt luyện - Gia cơng tinh lỗ và mặt ngồi - Đánh bĩng những bề mặt cĩ yêu cầu cao về độ bĩng - Kiểm tra 9.6. Biện pháp thực hiện các nguyên cơng 9.6.1 Gia cơng các mặt chính của bạc Biện pháp gia cơng mặt chính của bạc phụ thuộc rất nhiều vào sản lượng và dạng phơi sử dụng. a. Phơi thanh - Nếu sản lượng ít gia cơng trên máy tiện vạn năng trong một lần gá qua các bước: khoả mặt đầu, khoan mồi, khoan lỗ, tiện trong, tiện ngồi và cắt đứt. - Sản lượng lớn, gia cơng trên máy tiện rơvơnve tự động một trục hoặc nhiều trục trong một lần gá qua các bước: Khoả mặt đầu,khoan lỗ, tiện mặt trịn ngồi, vát mép, doa thơ, doa tinh và cắt đứt. Hình 7.40. Gia cơng bạc trên máy tiện vạn năng sau 1 lần gá Tuy nhiên mặt đầu trái của bạc nếu chỉ qua bước cắt đứt thì vẫn chưa đảm bảo yêu cầu vì vậy cần phải thêm một lần gá B để khỏa mặt đầu và vát cạnh cho đầu cịn lại. Để gia cơng được phải bố trí dao trên ổ gá dao như hình 7.41. 110 Hình 7.41 Với bạc đáy kín hoặc đáy cĩ lỗ phải cĩ biện pháp chọn dao tiện lỗ phù hợp. Hình 7.42. Gĩc chính khi gia cơng bằng dao tiện lỗ = 50 khi tiến dao ngang = 950 khi tiến dao dọc Để xác định chính xác chiều sâu lỗ bạc cĩ thể dùng các phương pháp sau: Vạch dấu phấn trên cán dao (Hình 7.43a) Kẹp vào ổ gá dao một tấm căn làm cữ chiều dài. (Hình 7.43b) Chiều dài phần nhơ ra của tấm cữ A: A = L – l Dùng tấm cữ đầu cĩ con lăn a) b) Hình 2.57  c) Ví dụ: Hình 7.44 là sơ đồ cơng nghệ gia cơng chi tiết bạc đáy kín từ phơi thanh trong điều kiện sản xuất hàng loạt trên máy tiện vạn năng. Hình 1, 2, 3 là các bước của nguyên cơng I; 4, 5, 6 là các bước của nguyên cơng II. Nguyên cơng II 111 Hình 7.44 b. Các bạc chế tạo từ phơi ống Biện pháp gia cơng các mặt chính của bạc từ phơi ống cơ bản giống như phơi thanh, nhưng phải thay nguyên cơng khoan lỗ bằng khoét và doa lỗ. c. Phơi đúc hoặc phơi rèn từng chiếc Sản lượng ít với chi tiết cỡ lớn và vừa gia cơng trên máy tiện cụt, tiện đứng, với chi tiết cỡ nhỏ cĩ thể gia cơng các mặt chính trên máy tiện vạn năng thơng thường. Sản lượng nhiều với chi tiết cỡ nhỏ và vừa, gia cơng trên máy tiện một trục nhiều dao hay nhiều trục nhiều dao. Do phơi là từng chiếc nên quá trình cơng nghệ chắc chắn phải trải qua hai hoặc ba bốn lần gá, trong đĩ cĩ một lần dùng mặt trong làm chuẩn tinh để gia cơng mặt ngồi hoặc dùng mặt ngồi làm chuẩn tinh để gia cơng tinh mặt trong + Dùng mặt định vị là mặt trong đã tinh cĩ thể sử dụng trục gá, theo các sơ đồ sau c) d) Hình 7.45 a, b). Kẹp phơi dạng bạc dùng trục gá trụ; c, d) Dùng trục gá cơn Để đảm bảo khơng cĩ khe hở giữa lỗ bạc và đồ định vị cịn dùng ống kẹp đàn hồi để gá kẹp bạc. Hình 7.46. Trục gá đàn hồi a). Ống kẹp đàn hồi bằng thép b). Trục gá bằng gang 112 + Đối với bạc đáy kín cũng phải dùng trục gá lắp vào lỗ bạc Hình 7.47. Trục gá kẹp chặt bạc đáy kín 1. Thân; 2. Cơn tháo, kẹp được; 3. Đai ốc; 4. Chốt Cũng cĩ thể dùng trục gá với ống kẹp đàn hồi bằng gang cĩ dạng trục vít rút để gia cơng bạc kín Hình 7.48 1. Tay quay; 2. Đai ốc; 3. Mặt bích;4. Trục rút; 5. Thân; 6. Cơn tháo, kẹp được; 7. Chốt chống xoay Trường hợp khơng cĩ trục gá với ống kẹp đàn hồi phù hợp kích thước của chi tiết cĩ thể dùng một trục gá trơn lắp sít trượt với cấp chính xác 7 A/C với lỗ của chi tiết gia cơng. Hình 7.49 Ví dụ: Quy trình gia cơng bạc đáy kín từ phơi rời từng chiếc với việc dùng trục gá trơn (Hình 7.50) 113 Hình 7.50 Nếu sản lượng nhiều với chi tiết bạc cỡ nhỏ và vừa việc gia cơng các mặt chính của bạc được thực hiện trên máy tiện một trục nhiều dao hay nhiều trục nhiều dao. Khi gia cơng trên máy tiện một trục nhiều dao cần tiến hành khoét và doa lỗ trước, sau đĩ lấy lỗ làm mặt định vị để gia cơng tinh mặt ngồi. (Hình 7.51) Việc gia cơng lỗ bạc trước khi tiện tinh mặt ngồi thường tiến hành theo trình tự sau: Khoét rộng lỗ, vát mép trên máy khoan đứng. Gia cơng tinh lỗ trên máy chuốt nằm ngang (đơi khi cĩ thể lăn ép) * Chú ý: Với bạc cĩ thành mỏng, kém cứng vững để gia cơng các mặt chính việc định vị khơng cĩ gì khác đối với các loại bạc nĩi trên, nhưng lực kẹp phải theo phương hướng trục để tránh gây biến dạng hướng kính trong và sau khi gia cơng. Ví dụ: Hình 7.52 bạc bị méo sau khi gia cơng do lực kẹp của các chấu cặp. Để khắc phục cĩ thể dùng các chấu cặp cĩ mỏ cặp rộng hoặc dài hay dùng ống kẹp đàn hồi. (Hình 7.53) Chấu cặp cĩ mỏ cặp rộng Chấu cặp dài Dùng ống kẹp đàn hồi  Hình 7.51 1- trục gá; 2- chi tiết; 3-bàn dao ngang; 4- bàn dao dọc Hình 7.52 Hình 7.53 114 Những bạc cĩ lỗ cơn thường được khoét và doa bằng dao hình cơn. Những bạc cĩ một lớp hợp kim chống mịn thì sau khi gia cơng tinh lỗ, tiến hành đúc (hoặc ép) lớp hợp kim trên mặt lỗ, rồi phải gia cơng tinh lại lớp hợp kim. Những bạc mỏng đàn hồi cĩ xẻ rãnh phải đặt vào khe rãnh một miếng đệm và gắn cứng vào đĩ bằng một lớp kim loại dễ chảy, sau đĩ gia cơng tinh lỗ, lớp kim lại này sẽ được hớt đi ở nguyên cơng cuối cùng. Những bạc từ chất dẻo cĩ thể chế tạo từ phơi thanh, phơi ống hoặc phơi được ép rời từng chiếc. Quá trình cắt gọt cũng tương tự với bạc bằng kim loại. 9.6.2. Gia cơng các lỗ phụ Các lỗ này thường là các lỗ để tra dầu, lỗ cĩ ren để kẹp chặt với các chi tiết khác. Để gia cơng các lỗ bạc này, bạc được định vị bằng mặt ngồi và mặt đầu hoặc mặt trong và mặt đầu Nếu sản lượng ít, lỗ được khoan trên máy khoan đứng với đồ gá cĩ bạc dẫn hướng hoặc khoan theo dấu. Nếu sản lượng nhiều dùng máy khoan cĩ đầu rơvơnve hoặc đầu khoan nhiều trục để gia cơng tất cả các lỗ cùng một lúc. Ví dụ: Hình 7.54 là đồ gá khoan, vát mép, doalỗ xylanh 3 của bơm cao áp. Chi tiết gia cơng được định vị trên phiến tỳ 1 và chốt trụ ngắn 2. Trước khi gá chi tiết hạ khối đệm 4 xuống, kéo chi tiết 3 về bên phải. Sau khi gá chi tiết xong đẩy chi tiết 3 về bên trái để miếng kẹp 7 chạm vào chi tiết, sau đĩ nâng khối đệm 4 lên và xoay chi tiết 3 theo chiều kim đồng hồ, làm cho vít 6 tiến về bên trái và kẹp chặt Hình 7.54. Đồ gá khoan, doa lỗ 3 của xylanh bơm cao áp chi tiết. 1. Phiến tỳ; 2. chốt trụ ngắn; 3. Tay quay; 4. Khối đệm; 9.6.3 Gia cơng thơ và tinh 5. Vít chống xoay; 6. Vít kẹp; 7. Miếng đệm các mặt định hình trong và ngồi. - Các rãnh then: sản xuất nhỏ, đơn chiếc rãnh then được gia cơng trên máy xọc, sản xuất loạt lớn gia cơng trên máy chuốt. Rãnh then mặt ngồi được gia cơng bằng dao phay ngĩn trên máy phay đứng hoặc dao phay đĩa trên máy phay ngang. Biện pháp thực hiện tương tự chi tiết trục Hình 7.55 - Các rãnh dầu hoặc mặt định hình ở mặt trong 1- chi tiết gia cơng; 2- dưỡng chép của bạc thường được gia cơng bằng phương hình; 3- dao; 4- con lăn; 5- lị xo pháp tiện chép hình. 115 1- chi tiết; 2- dưỡng chép hình; 3- con lăn; 4-dao; 5-đối trọng; 6,7- bộ truyền trục vít-bánh vít; 8- thân đồ gá; 9- bàn máy Hình 7.56 Với rãnh định hình trên mặt ngồi của bạc như rãnh cam thùng thì cĩ thể gia cơng bằng phương pháp tiện chép hình hoặc phay chép hình Răng khía trên bạc hay bánh răng liền bạc được gia cơng bằng phương pháp phay, bào, phay lăn, xọc được trình bày ở phần gia cơng răng. 7.6.4. Gia cơng tinh các bề mặt sau khi tơi Các bề mặt chính xác của bạc sau khi nhiệt luyện cần phải gia cơng tinh (thường là mặt trong, đơi khi là mặt ngồi). Để đảm bảo độ đồng tâm của các mặt cần lấy mặt nọ làm mặt định vị để gia cơng mặt kia. Gia cơng tinh các bề mặt thường được thực hiện trên máy mài. Đối với chi tiết cĩ đường kính lớn, khĩ gia cơng trên các máy mài thì phải dùng loại dao hợp kim cứng hoặc dao kim cương để tiện mỏng trên máy tiện cụt, tiện đứng với đồ gá thích hợp. Nếu yêu cầu độ chính xác cao hơn, thì cĩ thể dùng phương pháp mài khơn hoặc mài nghiền để gia cơng tinh lần cuối. 9.4.7. Kiểm tra chi tiết dạng bạc Kiểm tra các yếu tố: đường kính ngồi, đường kính lỗ, chiều dài bạc, chiều dày thành bạc, độ nhám bề mặt... Sản xuất đơn chiếc, loạt nhỏ thường dùng các dụng cụ đo vạn năng để đo kích thước và các mẫu để so sánh độ nhám bề mặt. Cịn trong sản xuất loạt lớn cĩ thể dùng các dụng cụ kiểm tra chuyên dùng. Đối với các yếu tố về vị trí tương quan như: độ khơng đồng tâm giữa mặt lỗ và mặt ngồi dùng đồng hồ so và đồ gá kiểm tra giống như sơ đồ kiểm tra các bậc trên trục bậc. Hình 7.57. Kiểm tra độ khơng đồng tâm giữa các bề mặt của bạc a, b) Kiểm tra độ khơng đồng tâm giữa mặt trong và mặt ngồi Kiểm tra độ khơng đồng tâm của 2 lỗ bậc 1- chi tiết; 2- trục gá; 3- đồng hồ so Độ khơng vuơng gĩc giữa mặt đầu bạc và đường tâm lỗ cĩ thể kiểm tra bằng đồng hồ so hoặc bằng thước đo gĩc. Hình 7.58. Kiểm tra độ khơng vuơng gĩc giữa lỗ và mặt đầu bạc 1- Chi tiết kiểm tra; 2- Trục tâm; 3- Thước gĩc 116 TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Nguyễn Thế Đạt, Trần Văn Địch và các tác giả khác, Cơng nghệ chế tạo máy - Tập 1; 2, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội 1998. 2. Trần Văn Địch (Chủ biên), Cơng nghệ chế tạo máy, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội 2003. 3. Nguyễn Đắc Lộc, Tăng Huy, Điều khiển số và Cơng nghệ trên máy điều khiển số CNC, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội 1996.