›
›

Bài giảng Dụng cụ cắt 1 - Chương 4: Gia công lỗ

pdf 32 trang ngocly 1290
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Dụng cụ cắt 1 - Chương 4: Gia công lỗ", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pdfbai_giang_dung_cu_cat_1_chuong_4_gia_cong_lo.pdf

Nội dung text: Bài giảng Dụng cụ cắt 1 - Chương 4: Gia công lỗ

  1. Chương 4: GIA CÔNG LỖ (Machining of Holes) NỘI DUNG (Contents) §4.1. Khoan (Drilling) §4.2. Doa (Reaming) §4.1. Chuốt (Broaching) 1
  2. §4.1. Khoan (Drilling) 4.1.1. Kết cấu & thông số hình học của mũi khoan (Structure and Geometrical Parameters of Drills) 2
  3. §4.1. Khoan (Drilling) 4.1.1. Kết cấu & thông số hình học của mũi khoan (Structure and Geometrical Parameters of Drills) 1/KẾT CẤU: A/Chu«i: (Shank) Dïng ®Ó ®Þnh vÞ mòi khoan vµo trôc chÝnh cña m¸y, truyÒn chuyÓn ®éng vµ m«men c¾t. Cã hai d¹ng chu«i: - Chu«i d¹ng trô: (Straight Shank) Dïng cho mòi khoan cã ®­êng kÝnh nhá h¬n 12mm. ¦u ®iÓm: ®¬n gi¶n, dÔ chÕ t¹o. Nh­îc ®iÓm: kh¶ năng ®Þnh t©m kÐm, truyÒn ®­îc momen xo¾n nhá. - Chu«i d¹ng c«n mooc: (Taper Shank) Dïng cho mòi khoan cã ®­ßng kÝnh lín h¬n 12mm. ¦u ®iÓm: kh¶ năng ®Þnh t©m cao, truyÒn ®­îc m«men xo¾n lín h¬n so víi chu«i trô, dÔ ®¶m b¶o ®é ®ång trôc giữa phÇn c¸n vµ phÇn lµm viÖc. Nh­îc ®iÓm: khã chÕ t¹o h¬n so víi chu«i trô. Trªn phÇn chu«i c«n cã chu«i dÑt (Tang) 3
  4. §4.1. Khoan (Drilling) 4.1.1. Kết cấu & thông số hình học của mũi khoan (Structure and Geometrical Parameters of Drills) B) Cæ dao : (Neck) Lµ phÇn nèi tiÕp giữa chu«i dao víi phÇn lµm viÖc, cã t¸c dông tho¸t ®¸ khi mµi phÇn c¸n dao vµ phÇn lµm viÖc. Còng lµ n¬i th­êng dïng ®Ó ghi nh·n hiÖu mòi khoan (®­êng kÝnh, vËt liÖu vµ nhµ m¸y s¶n xuÊt ), kÝch th­íc tra theo sæ tay phô thuéc vµo ®­êng kÝnh cña mòi khoan. C) PhÇn lµm viÖc: (Body) Gåm phÇn c¾t vµ phÇn ®Þnh h­íng ( Cutting and Orientation parts) *PhÇn c¾t: trùc tiÕp thùc hiÖn nhiÖm vô bãc t¸ch phoi. Gồm 5 l­ìi c¾t: hai l­ìi c¾t chÝnh, 2 l­ìi c¾t phô vµ mét l­ìi c¾t ngang. - L­ìi c¾t chÝnh: lµ giao cña mÆt tr­íc vµ mÆt sau. MÆt tr­íc cña mòi khoan cã d¹ng mÆt xo¾n cßn mÆt sau tuú theo ph­¬ng ph¸p mµi mµ cã thÓ lµ mÆt c«n, mÆt xo¾n, mÆt ph¼ng Th«ng th­êng víi mòi khoan tiªu chuÈn th­êng sö dông mÆt sau lµ mÆt c«n. - L­ìi c¾t phô: lµ giao tuyÕn cña mÆt sau víi c¹nh viÒn n»m trªn phÇn trô ë hai me c¾t. - L­ìi c¾t ngang: lµ giao cña hai mÆt sau, cã d¹ng ®­êng cong kh«ng gian, nh­ng hình chiÕu cña nã quy ­íc lµ ®­êng th¼ng. 4
  5. §4.1. Khoan (Drilling) 4.1.1. Kết cấu & thông số hình học của mũi khoan (Structure and Geometrical Parameters of Drills) C ) PhÇn lµm viÖc: (Body) PhÇn c¾t: (Cutting Part) 5 l­ìi c¾t: hai l­ìi c¾t chÝnh, 2 l­ìi c¾t phô vµ mét l­ìi c¾t ngang. R·nh xo¾n 2 L÷¬i c¾t chÝnh MÆt sau C¹nh viÒn  L÷¬i c¾t chÝnh  L÷¬i c¾t phô L÷¬i c¾t ngang 5
  6. §4.1. Khoan (Drilling) 4.1.1. Kết cấu & thông số hình học của mũi khoan (Structure and Geometrical Parameters of Drills) C) PhÇn lµm viÖc: (Body) PhÇn ®Þnh h­íng: (Orientation part) - Cã t¸c dông ®Þnh h­íng cho mòi khoan trong qu¸ trình c¾t vµ lµ phÇn dù trữ mµi l¹i phÇn c¾t khi bÞ mßn. + PhÇn ®Þnh h­íng cã d¹ng c«n ng­îc, ®­êng kÝnh gi¶m dÇn tõ phÇn c¾t vÒ phÝa c¸n dao t¹o thµnh gãc nghiªng phô 1. L­îng gi¶m th­êng lÊy tõ 0,03-0,1mm/100mm chiÒu dµi. +Trªn phÇn ®Þnh h­íng cã hai r·nh xo¾n (Two flutes) ®Ó tho¸t phoi và hai me cắt (Two lands).Däc theo r·nh xo¾n øng víi ®­ßng kÝnh ngoµi cã hai d¶i c¹nh viÒn (Margins) lµm nhiÖm vô ®Þnh h­íng cho mòi khoan khi lµm viÖc. ĐÓ gi¶m ma s¸t víi bÒ mÆt ®· gia c«ng, ph¶i hít l­ng trªn suèt chiÒu dµi hai me c¾t chØ ®Ó l¹i c¹nh viÒn víi f=0,3-2,6mm vµ chiÒu cao h=0,1-1,2mm. + PhÇn kim lo¹i giữa hai r·nh xo¾n ®­îc gäi lµ lâi mòi khoan (Core of Drill). Đ­êng kÝnh lâi ®­îc lÊy lín dÇn vÒ phÝa c¸n. Đ­êng kÝnh lâi ®­îc tÝnh theo c«ng thøc: do = (0,125  0,3) D Trong ®ã: D - ®­êng kÝnh mòi khoan. (Diameter of Drill) 6
  7. §4.1. Khoan (Drilling) 4.1.1. Kết cấu & thông số hình học của mũi khoan (Structure and Geometrical Parameters of Drills) 2 ) Th«ng sè hình häc cña mòi khoan: (Geometrical Parameters of Drills) XÐt ë tr¹ng th¸i tÜnh: + MÆt ®¸y t¹i mét ®iÓm trªn l­ìi c¾t chÝnh lµ mÆt ph¼ng t¹o thµnh bëi ®iÓm ®ã víi trôc mòi khoan. + MÆt c¾t t¹i mét ®iÓm trªn l­ìi c¾t chÝnh lµ mÆt ph¼ng chøa tiếp tuyến với lưỡi c¾t chÝnh vµ véc tơ vận tốc cắt . 7
  8. §4.1. Khoan (Drilling) 4.1.1. Kết cấu & thông số hình học của mũi khoan 2 ) Th«ng sè hình häc cña mòi khoan: (Geometrical Parameters of Drills) • Gãc tr­íc: ®o ë tiÕt diÖn chÝnh t¹i mét ®iÓm A bÊt kú trªn l­ìi c¾t chÝnh ( coi nh­ kh«ng cã l­ìi c¾t ngang vµ l­ìi c¾t chÝnh ®i qua t©m mòi khoan) ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau: D .tg tg A AN D.sin Trong ®ã: DA - ®­êng kÝnh cña mòi khoan xÐt t¹i ®iÓm A, mm. D - ®­êng kÝnh ngoµi cña mòi khoan, mm.  - gãc xo¾n cña r·nh phoi, ®é. - gãc nghiªng chÝnh, ®é. 8
  9. §4.1. Khoan (Drilling) 4.1.1. Kết cấu & thông số hình học của mũi khoan 2 ) Th«ng sè hình häc cña mòi khoan: (Geometrical Parameters of Drills) * Góc sau: 9
  10. §4.1. Khoan (Drilling) 4.1.1. Kết cấu & thông số hình học của mũi khoan 2 ) Th«ng sè hình häc cña mòi khoan: (Geometrical Parameters of Drills) • Góc nghiêng chính: ĐÓ ®¶m b¶o cho hai l­ìi c¾t ®èi xøng nhau qua trôc mòi khoan, gãc ë ®Ønh th­êng x¸c ®Þnh gãc 2 . Khi gi¶m gãc , cho phÐp mòi khoan dÔ ăn s©u vµo vËt liÖu, l­ìi c¾t dµi ra, nhiÖt dÔ tho¸t h¬n. Tuy nhiªn khi ®ã ®é bÒn cña nã gi¶m xuèng. Gãc ®­îc chän theo ®é bÒn vµ ®é cøng cña vËt liÖu gia c«ng. Víi mòi khoan tiªu chuÈn th­êng chän 2 = 1160  1200. • Góc nghiêng phụ: Gãc nghiªng phô 1 ë mòi khoan ®­îc hinh thµnh bëi ®é c«n ng­îc cña phÇn ®Þnh h­íng. Th­êng lÊy: 1 = 1’  2’. Khi khoan lç s©u trªn vËt liÖu cøng, hoÆc khi khoan lç kh«ng cÇn chÝnh x¸c, gãc 1 cã thÓ chän tăng gÊp 2 lÇn so víi gãc 1 tiªu chuÈn. • Góc nghiêng của rãnh xoắn: Gãc nghiªng cña r·nh xo¾n  lµ gãc hîp bëi gi­a ®­êng th¼ng tiÕp tuyÕn víi ®­êng xo¾n t¹i ®iÓm nµo ®ã víi trôc mòi khoan; cã thÓ cã h­íng xo¾n ph¶i hoÆc xo¾n tr¸i. Trong ®ã: D - ®­êng kÝnh mòi khoan t¹i ®iÓm A, mm. D A tg A H - b­íc xo¾n cña mòi khoan, mm. A H10
  11. §4.1. Khoan (Drilling) 4.1.1. Kết cấu & thông số hình học của mũi khoan 2 ) Th«ng sè hình häc cña mòi khoan: (Geometrical Parameters of Drills) • Gãc nghiªng cña l­ìi c¾t ngang  : Gãc nghiªng cña l­ìi c¾t ngang  lµ gãc hîp bëi hình chiÕu cña l­ìi c¾t ngang vµ hình chiÕu cña l­ìi c¾t chÝnh trªn mÆt ph¼ng vu«ng gãc víi trôc mòi khoan (l­ìi c¾t ngang hình thµnh do mµi s¾c- mài mặt sau mòi khoan). Mòi khoan tiªu chuÈn cã th­êng lÊy  = 55o  500 . • Gãc n©ng : Gãc n©ng  lµ gãc hîp bëi l­ìi c¾t chÝnh vµ hinh chiÕu cña nã trªn mÆt ®¸y. Gãc n©ng t¹i mét ®iÓm A bÊt kú trªn l­ìi c¾t chÝnh ®­îc tÝnh b»ng c«ng thøc: d .sin sin  0 A D Trong ®ã: do - ®­êng kÝnh cña lâi mòi khoan, mm. A DA - ®­êng kÝnh t¹i ®iÓm A cña mòi khoan, mm. - gãc nghiªng chÝnh, ®é. 11
  12. §4.1. Khoan (Drilling) 4.1.2. Lùc vµ m«men khoan ( Cutting Forces & Moment when drilling) Px Px P'y Py Py P'y + Lực khoan: P'x P'x - Lùc h­íng kÝnh Py: Ph©n bè ®èi xøng trªn c¸c l­ìi c¾t. Chóng cã trÞ sè b»ng nhau, cïng ph­¬ng nh­ng ng­îc chiÒu nªn tù triÖt tiªu trong qu¸ trinh c¾t. Pnz Pz P'z -Lùc chiÒu trôc Px: Cã xu h­íng chèng l¹i lùc ch¹y dao, n Pnz Pz lùc Px b»ng tæng c¸c lùc chiÒu trôc t¸c dông lªn l­ìi c¾t chÝnh, P'z t¸c dông lªn l­ìi c¾t phô vµ t¸c dông lªn l­ìi c¾t ngang. C¸c thµnh phÇn lùc Px t¸c dông lªn l­ìi c¾t ngang chiÕm kho¶ng 57% lùc Px. C¸c thµnh phÇn lùc Px t¸c dông lªn l­ìi c¾t chÝnh chiÕm kho¶ng 40% lùc Px. C¸c thµnh phÇn lùc Px t¸c dông lªn l­ìi c¾t phô chiÕm kho¶ng 3% lùc Px. - Lùc tiÕp tuyÕn Pz : Ph©n bè trªn c¸c l­ìi c¾t vµ hình thµnh c¸c ngÉu lùc. TËp hîp c¸c ngÉu lùc nµy t¹o ra m«men xo¾n cã xu h­íng c¶n trë chuyÓn ®éng c¾t chÝnh. + Mô men khoan: Là tổng hợp mô men do các lực tiếp gây PZ gây ra: PZ – tác dụng lên 2 LCC ’ (chiếm 80%); P Z – tác dụng lên 2 LCP ( 12%); PNZ – tác dụng lên LCN (8 %). 12
  13. §4.1. Khoan (Drilling) 4.1.3 Sù mµi mßn vµ tuæi bÒn cña mòi khoan ( Tool Wear and Tool Life of Drill) 1. Sự mài mòn: Mòi khoan th­êng hay bÞ mßn ë c¸c bé phËn sau: - Mßn theo mÆt sau vµ mÆt tr­íc: Xảy ra khi gia c«ng thÐp. - Mßn theo c¹nh viÒn: Xảy ra khi gia c«ng vËt liÖu dÎo hoÆc thÐp cã ®é bÒn vµ ®é dai lín. C¹nh viÒn bÞ mßn lµm tăng m«men xo¾n M. - Mßn theo gãc nèi tiÕp giữa l­ìi c¾t chÝnh víi c¹nh viÒn: Xảy ra khi gia c«ng vËt liÖu gißn, vËt liÖu kÐm dÎo. DÉn tíi c¶ PX vµ MX ®Òu tăng. - Mßn ë l­ìi c¾t ngang: Xảy ra khi l­ìi c¾t ngang qu¸ dµi vµ nhiÖt luyÖn mòi khoan kh«ng ®¹t yªu cÇu. L­ìi c¾t ngang bÞ mßn dÉn tíi lùc chiÒu trôc PX tăng lªn rÊt nhanh. 2. Tuổi bền: Còng nh­ tiÖn, quan hÖ gi­a tuæi bÒn vµ tèc ®é c¾t khi khoan ®­îc biÓu thÞ bëi biÓu thøc sau: Víi mòi khoan thÐp giã, chØ sè tuæi bÒn lÊy b»ng : m = 0,125  0,2 Víi mòi khoan g¾n m¶nh hîp kim cøng : m = 0,25  0,4 A Nãi chung, tuæi bÒn T ®­îc chän theo ®­êng kÝnh mòi khoan. V - HSS: T = (1  1,5) D [ph] T m - HKC: T = (1,5  2) D [ph] Trong ®ã: D - Đ­êng kÝnh cña mòi khoan, mm. A- Hệ số phụ thuộc vào điều kiện gia công 13
  14. §4.1. Khoan (Drilling) 4.1.4 C¸c yÕu tè cña líp c¾t vµ chÕ ®é c¾t khi khoan: 1- ChiÒu dµy líp c¾t ChiÒu dµy líp c¾t ®­îc ®o theo ph­¬ng vu«ng gãc D víi l­ìi c¾t chÝnh. Khi khoan lç ®Æc hoÆc t D lç rçng, chiÒu dµy c¾t ®­îc tÝnh theo c«ng thøc: n n S D/2 a S z .sin sin [mm] z 2 b S a a b z 2- ChiÒu réng líp c¾t b S z a 0 D S t d + Khi khoan lç ®Æc: b [mm] 2.sin D d +Khi khoan lç rçng: b [mm] 2.sin 3. DiÖn tÝch líp c¾t: S.D + Khi khoan lç ®Æc: f 2a.b [mm 2 ] 2 S D d +Khi khoan lç rçng: f 2a.b [mm 2 ] 2 14
  15. §4.1. Khoan (Drilling) 4.1.4 C¸c yÕu tè cña líp c¾t vµ chÕ ®é c¾t khi khoan: 4. ChiÒu s©u c¾t: D + Khi khoan lç ®Æc: t [mm] 2 D d + Khi khoan lç rçng: t [mm] 2 5. L­îng ch¹y dao: L­îng ch¹y dao khi khoan lµ l­îng dÞch chuyÓn cña mét ®iÓm trªn l­ìi c¾t chÝnh theo ph­¬ng chuyÓn ®éng ch¹y dao sau mét vßng quay cña mòi khoan. Ký hiÖu: S [mm/vg]. Vì mòi khoan cã hai l­ìi c¾t chÝnh, nªn l­îng ch¹y dao răng ®­îc tÝnh b»ng: SZ = S/2 [mm/răng] L­îng ch¹y dao phót ®­îc tÝnh b»ng: Sph = S . n [mm/ph] 6. Tèc ®é c¾t: 1000V + Tính vận tốc cắt theo công thức & tính số vòng quay: n [rev./ min] + Tính lại vận tốc cắt thực: .D.n D 7. KiÓm nghiÖm chÕ ®é c¾t V k [m / min] ChÕ ®é c¾t x¸c ®Þnh trªn ph¶i b¶o ®¶m 1000 c¸c ®iÒu kiÖn sau: PX Pm¸y ; MX Mm¸y ; NC Nm¸y .  15
  16. §4.2 DOA (Reaming) 4.2.1 Kết cấu dao doa trụ: ( Structure of a cylinder reamer) The image cannot be displayed. Your computer may not have enough memory to open the image, or the image may have been corrupted. Restart your computer, and then open the file again. If the red x still appears, you may have to delete the image and then insert it again. The image cannot be displayed. Your computer may not have enough memory to open the image, or the image may have been corrupted. Restart your computer, and then open the file again. If the red x still appears, you may have to delete the image and then insert it again. 16
  17. §4.2 DOA (Reaming) 4.2.1 Kết cấu dao doa trụ: ( Structure of a cylinder reamer) 1. PhÇn c¾t ( Cutting part): ĐÆc tr­ng cña phÇn c¾t lµ gãc nghiªng . Nã quyÕt ®Þnh hình d¸ng, kÝch th­íc phoi, tû lÖ giữa c¸c thµnh phÇn lùc c¾t, ¶nh h­ëng ®Õn ®iÒu kiÖn tho¸t phoi, tíi ®é mßn cña mòi doa, tõ ®ã ¶nh h­ëng tíi chÊt l­îng vµ ®é chÝnh x¸c gia c«ng. Víi mòi doa m¸y khi gia c«ng vËt liÖu dÎo (thÐp), chän = 8o  150. Khi gia c«ng vËt liÖu gißn (gang), chän = 3o  5o. Mòi doa tay cÇn cã ®o¹n dÉn h­íng lín khi ®i vµo lç gia c«ng. Do ®ã l­ìi c¾t cÇn lµm dµi h¬n nhiÒu so víi mòi doa m¸y vµ th­êng chän = 30’  1,5o. Mòi doa thÐp tÊm dïng trªn m¸y khoan tay, th­êng cã = 1,5o  3o. 2. PhÇn söa ®óng: (Adjustment / correcting part) PhÇn söa ®óng dïng ®Ó ®Þnh h­íng mòi doa trong qu¸ trình c¾t, söa ®óng hình d¸ng, kÝch th­íc, b¶o ®¶m ®é chÝnh x¸c vµ ®é nh½n bÒ mÆt lç gia c«ng. Ngoµi ra, phÇn söa ®óng cßn lµ phÇn dù trữ khi mµi l¹i. PhÇn söa ®óng cña mòi doa m¸y gåm hai phÇn: PhÇn trô ng¾n dïng ®Ó ®Þnh h­íng vµ söa ®óng lç, phÇn c«n ng­îc ®Ó gi¶m ma s¸t giữa mòi doa vµ bÒ mÆt lç đã gia c«ng. Víi mòi doa tay kh«ng cÇn ®o¹n trô ®Þnh h­íng, ®o¹n c«n ng­îc b¾t ®Çu ngay tõ sau phÇn c¾t. 17
  18. §4.2 DOA (Reaming) 4.2.1 Kết cấu dao doa trụ: ( Structure of a cylinder reamer) 3. Sè răng: the number of teeth of the reamer Dao doa khi lµm viÖc chØ c¾t ®i mét l­îng d­ bÐ do ®ã cã thÓ chän sè răng Ýt. Tuy nhiªn, ®Ó nhËn ®­îc lç cã ®é chÝnh x¸c vµ ®é nh½n cao, cÇn chän sè răng lín. Sè răng nªn chän ch½n ®Ó kiÓm tra thuËn lîi. Dao doa răng ch¾p nªn chän sè răng nhá h¬n dao nguyªn. 4. C¸c gãc cña răng: geometrical parameters + Gãc tr­íc cña mòi doa th­êng lÊy b»ng  = 0 nghÜa lµ mÆt tr­íc sÏ n»m theo ph­¬ng h­íng kÝnh. Mòi doa kh«ng dïng gãc tr­íc ©m vì dÔ sinh lÑo dao, phoi dÝnh chÆt vµo mÆt tr­íc vµ c¹nh viÒn lµm gi¶m chÊt l­îng bÒ mÆt gia c«ng. + Gãc sau cña mòi doa ®­îc chän nhá ®Ó tăng ®é bÒn răng dao, tăng ®iÒu kiÖn dÉn nhiÖt vµ tăng tuæi thä cña dao. + Trªn phÇn söa ®óng, răng dao ®­îc mµi t¹o c¹nh viÒn trô víi chiÒu réng f = 0,05  0,3mm. C¹nh viÒn b¶o ®¶m ®Þnh h­íng tèt cho mòi doa vµ n©ng cao ®é chÝnh x¸c, ®é nh½n bÒ mÆt lç gia c«ng + Gãc xo¾n cña răng dao ω: Răng cña dao doa cã thÓ th¼ng, nghiªng hoÆc xo¾n. 18
  19. §4.2 DOA (Reaming) 4.2.1 Kết cấu dao doa trụ: ( Structure of a cylinder reamer) 5. B­íc răng: the cycle step of the reamer B­íc răng cña mòi doa ®­îc bè trÝ kh«ng ®Òu nh»m lo¹i trõ những v¹ch däc t­¬ng øng víi b­íc răng xuÊt hiÖn trªn bÒ mÆt lç gia c«ng. B­íc răng ph©n bè kh«ng ®Òu cã thÓ thùc hiÖn ®­îc b»ng nhiÒu c¸ch. Trong ®ã phæ biÕn nhÊt lµ ph©n bè kh«ng ®Òu cña c¸c răng theo nöa ®­êng trßn. 6° 6. D¹ng r·nh: the form of chip slots  ĐÓ tr¸nh nøt khi nhiÖt luyÖn, ®¸y r·nh cÇn  vª trßn theo b¸n kÝnh r = 0,3  0,8mm. L­u ý: Vì b­íc răng mòi doa kh«ng ®Òu nªn chiÒu s©u c¸c r·nh phoi sÏ kh¸c nhau ®Ó b¶o ®¶m chiÒu réng c¹nh viÒn f nh­ nhau. 7. PhÇn kÑp dao Víi mòi doa tay, phÇn kÑp dao bao gåm mét cæ ng¾n, c¸n hình trô vµ ®Çu vu«ng. Víi mòi doa m¸y, phÇn kÑp dao cã 2 d¹ng: - C¸n hình trô, dïng cho mòi doa nhá cã ®­êng kÝnh D 12mm. 19 - C¸n hình c«n moãc, dïng cho mòi doa cã ®­êng kÝnh D > 12mm.
  20. §4.2 DOA (Reaming) 4.2.1 Kết cấu dao doa trụ: ( Structure of a cylinder reamer) 8. Dung sai ®­êng kÝnh mòi doa: Tolerance of the reamer’s diameter. Khi nghiªn cøu hÖ thèng dung sai cña mòi doa cÇn xuÊt ph¸t tõ những ®iÒu kiÖn c¬ b¶n sau: - Mòi doa cÇn cho phÐp sè lÇn mµi l¹i lín nghÜa lµ cÇn cã l­îng dù trữ nhÊt ®Þnh cho ®é mßn. - Trong ph¹m vi l­îng dù trữ ®ã, lç gia c«ng ph¶i ®¸p øng ®­îc yªu cÇu vÒ ®é chÝnh x¸c kÝch th­íc vµ ®é nh½n bÒ mÆt. - Mòi doa cÇn cã dung sai chÕ t¹o sao cho khi mµi s¾c hoÆc mµi bãng kh«ng gÆp khã khăn. max P   N N+J J KÝch thuíc danh nghÜa min P 20 D C
  21. §4.3 CHUỐT (Broaching) 4.3.1 S¬ ®å c¾t khi chuèt: (Chip moving plan for broaching) 1. Chuèt theo líp: Chuốt tổ hợp 2- Chuèt ăn dÇn: 3- Chuèt theo m¶nh: 21
  22. §4.3 CHUỐT (Broaching) 4.3.2 KÕt cÊu dao chuèt lç trô: (Structure of an internal cylinder broach) 1. PhÇn nèi tiÕp Bao gåm ®Çu dao, cæ dao, c«n chuyÓn tiÕp. 2. PhÇn ®Þnh h­íng 2.1 PhÇn ®Þnh h­íng tr­íc 2.2 PhÇn ®Þnh h­íng sau 3. PhÇn lµm viÖc: 3.1 PhÇn c¾t: 22 3.2 PhÇn söa ®óng:
  23. §4.3 CHUỐT (Broaching) 4.3.2 KÕt cÊu dao chuèt lç trô: (Structure of an internal cylinder broach) l2 l2 l2 l1 lh lm lb lc L S¬ ®å x¸c ®Þnh chiÒu dµi cæ dao chuèt 23
  24. §4.3 CHUỐT (Broaching) 4.3.2 KÕt cÊu dao chuèt lç trô: (Structure of an internal cylinder broach) + PhÇn c¾t: - Lµm nhiÖm vô c¾t gần hÕt l­îng d­ ®Ó t¹o ra hình d¸ng kÝch th­íc cña bÒ mÆt gia c«ng. PhÇn c¾t gåm nhiÒu răng c¾t th« vµ một số răng c¾t tinh. C¸c răng c¾t cã chiÒu cao hoÆc chiÒu réng tăng dÇn ®Ó t¹o ra l­îng n©ng cña răng. Khi c¾t vËt liÖu dÎo, trªn c¸c răng cã thÓ bè trÝ c¸c r·nh chia phoi. + PhÇn söa ®óng: - Lµm nhiÖm vô söa ®óng hình d¸ng kÝch th­íc ®Ó n©ng cao ®é chÝnh x¸c vµ ®é nh½n bÒ mÆt gia c«ng. PhÇn söa ®óng gåm mét sè răng söa ®óng cã ®­êng kÝnh b»ng nhau vµ b»ng kÝch th­íc lç chuèt. Trªn răng söa ®óng kh«ng cã r·nh chia phoi. + L­îng n©ng cña răng dao TrÞ sè l­îng n©ng Sz ¶nh h­ëng lín ®Õn ®é nh½n bÒ mÆt gia c«ng, lùc chuèt vµ chiÒu dµi dao chuèt. Răng c¾t th« ®Çu tiªn cã nhiÖm vô söa ®óng biªn d¹ng lç ph«i nªn th­êng bè trÝ l­îng n©ng b»ng 0. C¸c răng c¾t th« cßn l¹i cã l­îng n©ng b»ng nhau. Khi chuèt lç trô, lç then hoa, th­êng lÊy Sz = 0,02  0,08mm Khi chuèt r·nh then, th­êng lÊy Sz = 0,05  0,12mm. C¸c răng söa ®óng cã l­îng n©ng b»ng 0. ĐÓ tr¸nh gi¶m lùc c¾t ®ét ngét, giữa răng c¾t th« vµ răng söa ®óng ®­îc bè trÝ tõ 2 4 răng c¾t tinh víi l­îng n©ng gi¶m dÇn. cã thÓ ph©n bè nh­ sau: L­îng n©ng cña răng c¾t tinh thø nhÊt: Szt1 = 0,8 Sz L­îng n©ng cña răng c¾t tinh thø hai: Szt2 = 0,6 Sz L­îng n©ng cña răng c¾t tinh thø ba: Szt3 = 0,4 Sz L­îng n©ng cña răng c¾t tinh cuèi cïng kh«ng nªn nhá h¬n 0,004mm ®Ó tr¸nh hiÖn t­îng kh«ng c¾t mµ chØ tr­ît miÕt trªn bÒ mÆt gia c«ng. 24
  25. §4.3 CHUỐT (Broaching) 4.3.2 KÕt cÊu dao chuèt lç trô: (Structure of an internal cylinder broach) Thông số hình học răng dao: + Gãc tr­íc : Gãc tr­íc cña c¸c răng dao chuèt chñ yÕu ®­îc chän phô thuéc vËt liÖu gia c«ng. Gãc tr­íc ¶nh h­ëng rÊt lín ®Õn lùc c¾t vµ ®é nh½n bÒ mÆt gia c«ng, nh­ng Ýt ¶nh h­ëng ®Õn ®é mßn vµ tuæi bÒn cña dao. ĐÓ chuèt vËt liÖu gang, ®ång thanh, ®ång thau trªn mÆt tr­íc răng c¾t tinh vµ o o răng söa ®óng ®­îc t¹o ra c¹nh viÒn tăng bÒn cã f = 0,5  1 mm vµ f = 5  (-5 ). + Gãc sau : Khi chuèt, chiÒu dµy líp c¾t rÊt nhá nªn răng dao bÞ mßn chñ yÕu theo mÆt sau Vì vËy gãc sau cã ¶nh h­ëng lín tuæi bÒn vµ tuæi thä cña dao chuèt. NÕu chän gãc sau lín cã thÓ c¶i thiÖn ®iÒu kiÖn c¾t nh­ng lµm gi¶m ®­êng kÝnh dao chuèt rÊt nhanh khi mµi l¹i. ĐÓ tăng tuæi thä cña dao chuèt, trªn mÆt sau cña răng c¾t th« vµ răng c¾t tinh ®­îc t¹o c¹nh viÒn cã f' = 0,05mm vµ f' =0. Cßn víi răng söa ®óng cho phÐp lÊy f' = 0,2  0,3mm. 25
  26. §4.3 CHUỐT (Broaching) 4.3.2 KÕt cÊu dao chuèt lç trô: (Structure of an internal cylinder broach) + B­íc răng: Lµ kho¶ng c¸ch giữa ®Ønh hai răng liªn tiÕp ®o däc theo trôc cña dao chuèt. B­íc răng ¶nh h­ëng ®Õn chiÒu dµi dao, sè răng ®ång thêi tham gia c¾t, năng suÊt vµ chÊt l­îng bÒ mÆt gia c«ng. B­íc răng dao chuèt ®· ®­îc tiªu chuÈn ho¸ theo d·y trÞ sè sau: 4, 5, 6, 7, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 25mm. B­íc răng tÝnh ph¶i b¶o ®¶m ®iÒu kiÖn: 3 Zmax 6 Zmax - sè răng ®ång thêi tham gia c¾t lín nhÊt, ®­îc tÝnh theo c«ng thøc: L Z 1 max t B­íc răng dao chuèt ®­îc thay ®æi trong ph¹m vi t (0,2  1)mm. ĐÓ ®¬n gi¶n khi chÕ t¹o cã thÓ lÊy b­íc răng c¾t th«, răng c¾t tinh vµ răng söa ®óng b»ng nhau. ĐÓ n©ng cao chÊt l­îng gia c«ng, b­íc răng c¾t vµ răng söa ®óng cã thÓ lÊy h¬n kÐm 26 nhau mét l­îng ±0.5mm.
  27. §4.3 CHUỐT (Broaching) 4.3.2 KÕt cÊu dao chuèt lç trô: (Structure of an internal cylinder broach) + R·nh chøa phoi: R·nh chøa phoi ph¶i b¶o ®¶m c¸c yªu cÇu sau: - Đñ kh«ng gian chøa phoi. - Phoi ®­îc hình thµnh vµ cuén chÆt chÏ, dÔ dµng. t - Kh«ng lµm yÕu răng dao & toàn bộ dao. b - Kh«ng g©y tËp trung øng suÊt khi nhiÖt luyÖn . h - Sè lÇn mµi l¹i răng dao lín. 45° r Dao chuèt cã ba d¹ng r·nh chøa phoi:  R·nh phoi d¹ng l­ng th¼ng t b t b R r h r h  45°  r' R·nh chøa phoi d¹ng l­ng cong Rãnh phoi đáy bằng 27
  28. §4.3 CHUỐT (Broaching) 4.3.2 KÕt cÊu dao chuèt lç trô: (Structure of an internal cylinder broach) + Răng dao chuèt: - Răng c¾t th«: Lµm nhiÖm vô c¾t phÇn lín l­îng d­ gia c«ng. Sè răng c¾t th« ®­îc x¸c ®Þnh phô thuéc vµo s¬ ®å c¾t. Víi s¬ ®å chuèt theo líp, chuèt ăn dÇn: A A Z t 1 Z A - A th Víi s¬ ®å chuèt nhãm: nh t Sth Zth 0,5Znh Sznh Trong ®ã: A - l­îng d­ tæng céng tÝnh theo mét phÝa, mm. At - l­îng d­ tÝnh theo mét phÝa cña c¸c răng c¾t tinh, mm. Sz - l­îng n©ng cña răng c¾t th« theo s¬ ®å c¾t ®¬n (líp ¨n dÇn), mm. Sz nh - l­îng n©ng cña răng trong nhãm, ®­îc tÝnh b»ng: S Z nh = Znh . Sz Z nh - sè răng trong nhãm. - Răng c¾t tinh: Lµm nhiÖm vô c¾t hÕt l­îng d­ cßn l¹i, n©ng cao ®é chÝnh x¸c bÒ mÆt gia c«ng. MÆt kh¸c răng c¾t tinh cßn cã t¸c dông gi¶m rung ®éng khi c¾t vµ lµ phÇn dù trữ khi mµi l¹i răng c¾t th«. - Răng söa ®óng: Lµm nhiÖm vô tăng ®é chÝnh x¸c hình d¸ng kÝch th­íc vµ ®é nh½n bÒ mÆt gia c«ng. Sè răng söa ®óng ®­îc chän theo cÊp chÝnh x¸c cña bÒ mÆt gia c«ng vµ kiÓu dao chuèt. 28
  29. §4.3 CHUỐT (Broaching) 4.3.2 KÕt cÊu dao chuèt lç trô: (Structure of an internal cylinder broach) + ChiÒu dµi tæng céng cña dao chuèt: 7 ChiÒu dµi tæng céng cña dao chuèt ph¶i b¶o ®¶m c¸c yªu cÇu sau: Ld li - Kh«ng v­ît qu¸ hµnh trình lín nhÊt cña m¸y chuèt. i 1 - Ph¶i phï hîp víi trang thiÕt bÞ hiÖn cã cña xÝ nghiÖp. - ChiÒu dµi dao hîp lý b¶o ®¶m thuËn tiÖn khi chÕ t¹o, nhiÖt luyÖn vµ sö dông. ChiÒu dµi dao chuèt cÇn ®­îc kiÓm nghiÖm theo ®iÒu kiÖn cøng vững cho phÐp. Víi dao chuèt lỗ cÇn b¶o ®¶m ®iÒu kiÖn: Ld ≤ (30  40) D4 Trong ®ã: D4- ®­êng kÝnh phÇn ®Þnh h­íng sau, mm . + KiÓm tra bÒn dao chuèt: Muèn gia c«ng ®­îc, lùc kÐo Q cña m¸y chuèt ph¶i lín h¬n lùc chuèt lín nhÊt Pmax, tøc lµ ph¶i b¶o ®¶m ®iÒu kiÖn: Pmax < Q ĐÓ b¶o ®¶m ®é bÒn kÐo cho dao chuèt, cÇn tháa m·n ®iÒu kiÖn: P max    Trong ®ã: F - F lµ diÖn tÝch tiÕt diÖn nguy hiÓm ë phÇn kÑp cña ®Çu dao chuèt hoÆc ë tiÕt diÖn øng víi ®¸y r·nh răng c¾t th« thø nhÊt, mm2 - [] - giíi h¹n bÒn kÐo, phô thuéc vµo kiÓu dao vµ vËt liÖu dao t¹i tiÕt diÖn nguy hiÓm, MPa Víi dao chuèt lç b»ng thÐp giã, cã: [] = 350 MPa Víi dao chuèt r·nh then b»ng thÐp giã, cã: [] = 200 MPa 29
  30. §4.3 CHUỐT (Broaching) 4.3.2 KÕt cÊu dao chuèt lç trô: (Structure of an internal cylinder broach) + Dung sai dao chuèt: (Tolerance of the Broach) - Đường kính răng sửa đúng: max P   N N+J J KÝch thuíc danh nghÜa min P - Sai lÖch cho phÐp cña gãc tr­íc kh«ng v­ît qu¸ 2o. D C - Sai lÖch cho phÐp cña gãc sau răng c¾t kh«ng v­ît qu¸ 30' - Sai lÖch cho phÐp cña gãc sau răng söa ®óng kh«ng v­ît qu¸ 15'. - Sai lÖch cho phÐp cña gãc nghiªng ®¸y r·nh chia phoi kh«ng v­ît qu¸ 30'. - Sai lÖch cho phÐp chiÒu s©u r·nh chøa phoi kh«ng ®­îc v­ît qu¸ +0,3mm khi r·nh s©u ®Õn 4mm, kh«ng v­ît qu¸ +0,5mm khi r·nh s©u h¬n 4mm. - Đé ®¶o t©m theo ®­êng kÝnh ngoµi cña răng c¾t tinh, răng söa ®óng vµ phÇn ®Þnh h­íng sau kh«ng ®­îc v­ît qu¸ trÞ sè tuyÖt ®èi cña dung sai cho ®­êng kÝnh t­¬ng øng. 30
  31. §4.3 CHUỐT (Broaching) 4.3.3 Lùc chuèt, qu¸ trình mßn vµ tuæi bÒn cña dao chuèt: (Cutting Force, Tool Wear & Tool Life of the Broach) 1. Lùc c¾t khi chuèt: - Lùc c¾t chÝnh Pz ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: Pz = p. f. Zmax , [N] - Khi chuèt lç trô: Pz = Cp . Szx . Dz . Zmax . Kp , [N] - Khi chuèt r·nh then vµ lç then hoa: Pz = Cp . Szx . b. n. Zmax . Kp , [N] 2. Qu¸ trình mßn vµ tuæi bÒn cña dao chuèt: + L­îng mßn theo mÆt sau ®­îc dïng lµm tiªu chuÈn mµi mßn cho phÐp. - Víi bÒ mÆt ®ßi hái c¶ ®é nh½n vµ ®é chÝnh x¸c ®Òu cao, thì hs = 0,05  0,2mm. - Víi dao chuèt ®Ó gia c«ng bÒ mÆt th«ng th­êng, hs = 0,15  0,2mm. - Víi dao chuèt c¾t theo m¶nh: hs = 0,33mm. + Tuæi bÒn cña dao chuèt ®­îc chän phô thuéc vµo vËt liÖu gia c«ng, vËt liÖu dao, ®é chÝnh x¸c gia c«ng Th­êng lÊy: T = 120  480 (min) 31
  32. §4.3 CHUỐT (Broaching) 4.3.3 Lùc c¾t, sù mµi mßn & tuæi bÒn dao chuèt (Cutting Force, Tool Wear & Tool Life of the Broach) 1. Lùc c¾t khi chuèt: - Lùc c¾t chÝnh Pz ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: Pz = p. f. Zmax , [N] - Khi chuèt lç trô: Pz = Cp . Szx . Dz . Zmax . Kp , [N] - Khi chuèt r·nh then vµ lç then hoa: Pz = Cp . Szx . b. n. Zmax . Kp , [N] 2. Qu¸ trình mßn vµ tuæi bÒn cña dao chuèt: + L­îng mßn theo mÆt sau ®­îc dïng lµm tiªu chuÈn mµi mßn cho phÐp. - Víi bÒ mÆt ®ßi hái c¶ ®é nh½n vµ ®é chÝnh x¸c ®Òu cao, thì hs = 0,05  0,2mm. - Víi dao chuèt ®Ó gia c«ng bÒ mÆt th«ng th­êng, hs = 0,15  0,2mm. - Víi dao chuèt c¾t theo m¶nh: hs = 0,33mm. + Tuæi bÒn cña dao chuèt ®­îc chän phô thuéc vµo vËt liÖu gia c«ng, vËt liÖu dao, ®é chÝnh x¸c gia c«ng Th­êng lÊy: T = 120  480 (min) 32