Thiết kế đồ gá khoan lỗ vuông, lập quy trình gia công 2 chi tiết điển hình

Ngành chế tạo máy chiếm một vị trí đặc biệt quan trọng đối với sự phát triển của nền kinh tế quốc dân. Vì vậy, phải đẩy mạnh việc cải tiến kỹ thuật trong ngành chế tạo máy, đặc biệt là vấn đề cơ khí hóa và tự động hóa, mà trong đó trang bị công nghệ đóng một vai trò hết sức quan trọng.

Đồ gá chiếm tỉ lệ rất lớn trong trang bị công nghệ. Sử dụng đồ gá cho phép giải quyết được ba vấn đề cơ bản sau:

Làm tăng nhanh quá trình định vị chi tiết (không cần lấy dấu) trên máy cắt kim loại.

Tăng năng suất lao động và giảm nhẹ điều kiện lao động (do cơ khí hóa đồ gá, sử dụng đồ gá nhiều vị trí…).

Mở rộng khả năng công nghệ của các máy, cho phép gia công những bề mặt phức tạp trên máy thông thường.

Như vậy, đồ gá có ảnh hưởng lớn đến quá trình sản xuất. Trong sản xuất lớn, mỗi chi tiết gia công trung bình có 10 đồ gá. Giá thành chế tạo chúng chiếm 15 20% giá thành thiết bị.

Hiện nay, công việc thiết kế và chế tạo toàn bộ trang bị công nghệ (trong đó đồ gá là chủ yếu) cho một sản phẩm cơ khí có thể chiếm tới 80% khối lượng lao động của quá trình chuẩn bị sản xuất trong điều kiện sản xuất thông thường. Tuy nhiên để có thể thiết kế và chế tạo được đồ gá thì kĩ sư cơ khí phải có kiến thức sâu về nguyên lý và kết cấu của đồ gá.

1.1. Phân loại Đồ Gá.

Đồ gá là những trang bị phụ dùng để xác định vị trí chính xác của các chi tiết rồi kẹp chặt chúng lại.

Đồ gá được chia làm các loại sau đây:

Đồ gá gia công.

Dựa vào dạng sản xuất (sản xuất đơn chiếc, sản xuất hàng loạt, sản xuất hàng khối), vào hình dáng và kích thước của chi tiết, người ta chia đồ gá gia công ra các loại:

Đồ gá chuyên dùng.

Đồ gá vạn năng – lắp ghép.

Đồ gá tháo – lắp.

Đồ gá vạn năng điều – chỉnh.

Đồ gá vạn năng.
Đồ gá kiểm tra.

Đồ gá kiểm tra được dùng để kiểm tra phôi hoặc chi tiết ở các nguyên công trung gian hoặc nguyên công cuối cùng của quy trình công nghệ, đồng thời nó được dùng để kiểm tra các bộ phận lắp ráp của sản phẩm.

Đồ gá lắp ráp.

Đồ gá lắp ráp được dùng để thục hiện các mối lắp ghép các chi tiết lại với nhau để tạo thành các cụm lắp ráp hoặc sản phẩm. Người ta thường dùng các loại đồ gá lắp ráp như sau: để kẹp chặt các chi tiết cơ sở của đơn vị lắp ráp, để gá đặt chính xác các chi tiết lắp ráp, để tạo biến dạng của các chi tiết lắp ráp và để nén, ép khi lắp ráp có nhu cầu.

1.2. Tự động hóa Đồ Gá.

Phân tích các nguyên công của gia công cơ và lắp ráp khác nhau cho thấy tỷ lệ của thời gian phụ trong thời gian máy chiếm tới 40%. Cắt ở tốc độ cao sẽ làm cho tỷ lệ của thời gian phụ tăng lên. Trong những trường hợp này cần thiết phải tự động hóa từng phần hoặc toàn phần các đồ gá. Phương pháp này cho phép nâng cao năng suất gia công (nhờ giảm tỷ lệ của thời gian phụ), cải thiện điều kiện lao động và giảm số công nhân phục vụ.

Tự động hóa từng phần cho phép thực hiện một hoặc một số công việc sau đây:

Gá và tháo chi tiết ra khỏi đồ gá.

Kẹp chặt và tháo kẹp chi tiết trên các đồ gá tĩnh hoặc trên các đồ gá gia công liên tục.

Xoay, định vị và kẹp chặt các phần quay của đồ gá nhiều vị trí.

Kiểm tra chi tiết trong quá trình gia công.

Đối với tự động hóa toàn phần thì người ta sử dụng tất cả các phần tử tự động hóa từng phần. Trong trường hợp này việc thực hiện ngyên công có thể được tự động hóa hoàn toàn. Công nhân chỉ việc cấp phôi vào ổ chứa và quan sát hoạt động của máy và đồ gá.

Sử dụng đồ gá tự động hóa là một trong những hướng tự động hóa quá trình công nghệ trên cơ sở các máy vạn năng rẻ tiền. Các máy vạn năng sẽ trở thành các máy bán tự động và tự động. Cũng cần lưu ý rằng ngoài các đồ gá tự động hóa cần có các cơ cấu vận chuyển và điều khiển tự động.

Khi thiết kế các đồ gá tự động hóa cần chú ý đến vấn đề đưa phôi ra khỏi đồ gá. Khi gia công gang xám và kim loại giòn phôi có thể đưa ra khỏi đồ gá bằng khí nén (thôi bằng khí nén) hoặc rửa bằng nước áp lực cao. Còn trong những trường hợp gia công vật liệu khác thì phôi được đưa ra khỏi đồ gá bằng tay cào hoặc bàn chải sắt.

Truyền động của các đồ gá tự động hóa có thể là cơ khí, khí nén, dầu thủy lực, khí nén – dầu thủy lực, điện hoặc các truyền động tổ hợp khác.

1.3. Hướng phát triển của Đồ Gá

Đồ gá là một trong những yếu tố để hoàn thiện máy công cụ, nâng cao độ chính xác và độ bền của chúng.

Chi phí để chế tạo đồ gá chiếm khoảng 80% khối lượng lao động và 90% thời gian của quá trình chuẩn bị sản xuất.

Chi phí cho các đồ gá chuyên dụng chiếm khoảng 20% giá thành sản phẩm. Thời gian phục vụ của đồ gá chuyên dụng khoảng 3 5 năm.

Dưới đây là một số hướng phát triển đồ gá:

Hoàn thiện kết cấu của đồ gá chuyên dùng.

Hiện nay có khoảng 75% đồ gá dùng trong sản xuất công nghiệp là đồ gá chuyên dùng. Chúng được dùng trong một nguyên công nhất định và trong quá trình vận hành cá đồ gá này không cần điều chỉnh.

Các đồ gá chuyên dùng có thể là các đồ gá nhiều vị trí, do đó năng suất gia công tăng nên dáng kể, đồng thời tạo điều kiện để tập trung các bước vào một nguyên công trên máy.

Để giảm thời gian chế tạo các đồ gá chuyên dùng người ta áp dụng phương pháp thiết kế tập trung và tổ chức sản xuất các chi tiết theo tiêu chuẩn.

Mở rộng khả năng của đồ gá đa chức năng.

Phương pháp tạo ra các đồ gá đa chức năng là vạn năng hóa và tổ hợp hóa, có nghĩa là chia kết cấu của đồ gá ra thành các cụm và các chi tiết. Các cụm và các chi tiết này có thể được náp ráp lại với nhau để tạo thành các loại đồ gá khác nhau. Các đồ gá được lắp ráp từ những chi tiết (hay cụm chi tiết) rất thích hợp với sản xuất linh hoạt (quy trình công nghệ được điều chỉnh nhanh khi chuyển đối tượng gia công).

Ngoài ra, các đồ gá này còn được dùng gia công nhóm (gia công các bề mặt giống nhau của các chi tiết cùng loại).

Cơ khí hóa và tự động hóa đồ gá.

Vấn đề này có liên quan chặt chẽ với mức độ tự động hóa máy công cụ. Các máy tự động, máy tổ hợp, các trung tâm gia công và các hệ thống sản xuất linh hoạt đòi hỏi phải có các đồ gá cơ khí hóa và tự động hóa với sự tham gia hạn chế của con người.

Một trong những hướng hiện đại hóa cơ cấu kẹp chặt là sử dụng nam châm vĩnh cửu. Đồ gá loại này dùng rộng rãi trong các máy mài mà còn trên cá máy phay và máy bào.

Hoàn thiện đồ gá vạn năng – lắp ghép.

Ứng dụng đồ gá vạn năng – lắp ghép cho phép thành lập các đồ gá gia công nhóm.

Xu hướng chung của đồ gá vạn năng – lắp ghép là thay thế các chi tiết đơn bằng các đơn vị lắp ráp, do đó có thể giảm được thời gian lắp ráp đồ gá.

Ứng dụng các đồ gá điều chỉnh có kết cấu mới như đồ gá cơ điện, đồ gá điện tử, đồ gá chân không.

Sử dụng vật liệu mới như chất dẻo, kim loại bột…

PHẦN II

KHÁI QUÁT VỀ KẸP CHẶT TRONG QUÁ TRÌNH GIA CÔNG

Khi thiết kế đồ gá, sau khi đã chọn được phương án định vị tương đối hợp lí tiếp theo ta chọn phương án kẹp chặt phôi trong đồ gá. Việc chọn phương án kẹp chặt cũng phải tuân thủ theo những nguyên tắc nhất định, trong nhiều trường hợp giải quyết vấn đề kẹp chặt còn khó khăn hơn vấn đề định vị vì kết cấu của đồ gá không cho phép.

Vậy: kẹp chặt là tác động lên hệ thống đồ gá, cụ thể là vào chi tiết gia công một lực để làm mất khả năng xê dịch và rung động do lực cắt hay các lực khác trong quá trình cắt sinh ra như lực li tâm, trọng lượng, rung động …

Yêu cầu đối với cơ cấu kẹp chặt. Khi thiết kế các cơ cấu kẹp chặt cần phải đảm bảo các yêu cầu sau :

Khi kẹp không được phá hỏng vị trí của chi tiết đã được định vị chính xác

Trị số lực kẹp vừa đủ để chi tiết không bị xê dịch và rung động dưới tác dụng của lực cắt và ảnh hưởng khác trong quá trình gia công, nhưng lực kẹp không nên quá lớn khiến cơ cấu kẹp to, thô và làm vật gia công biến dạng.

Không làm hỏng bề mặt do lực kẹp tác dụng vào nó.

Cơ cấu kẹp chặt có thể điều chỉnh được lực kẹp.

Thao tác nhanh, thuận tiện , an toàn, kết cấu gọn nhưng có đủ đọ bền, không bị biến dạng khi chịu lực .

Kết cấu đơn giản, dễ chế tạo và sửa chữa.

Phương, chiều, điểm đặt và trị số của lực kẹp

Phương và chiều lực kẹp

Phương và chiều của lực kẹp có liên quan mật thiết với chuẩn định vị chính, chiều của trọng lượng bản thân chi tiết gia công,chiều của lực cắt. Nói chung phương của lực kẹp nên thẳng góc với mặt định vị chính, vì như thế se có diện tích tiếp xúc lớn nhất, giảm được áp suất do lực kẹp gây ra và do đó ít biến dạng nhất. Chiều của lực kẹp nên hướng từ ngoài vào mặt định vị. Không nên ngược chiều với chiều lực cắt và chiều trọng lượng bản thân chi tiết gia công vì như thế lực kẹp phải rất lớn, cơ cấu kẹp cồng kềnh, to và thao tác tốn sức. Lực kẹp nên cùng chiều với lực cắt và trọng lượng bản thân vật gia công nhưng đôi khi vì kết cấu không cho phép thì có thể chọn chúng thẳng góc với nhau.

Điểm đặt của lực kẹp

Khi xác định điểm đặt của lực kẹp cần phải tránh chi tiết nhận them ngoại lực và mômen quay.Điểm đặt lực tốt nhất phải tác dụng lên vị trí của chi tiết có độ cứng vững lớn nhất và nên ở ngay trên điểm đỡ hoặc trong phạm vi diện tích đỡ.

Tính lực kẹp cần thiết

Trị số lực kẹp phụ thuộc vào phương chiều, điểm đặt, trị số lực cắt, trọng lượng chi tiết gia công và các lực khác, các kích thước liên quan … Để tính toán lực kẹp ta cần :

Xác định phương, chiều, điểm đặt lực kẹp.

Xác định trị số của lực cắt và mô men của lực cắt tác dụng lên chi tiết gia công, khi cần phải xác định lực quán tính và lực li tâm phát sinh trong quá trình gia công.

Giải bài toán tĩnh học về cân bằng vật rắn dưới tác dụng của tất cả các lực lên chi tiết, tính toán lực kẹp tính toán.\

Phân loại các cơ cấu kẹp

Sau khi đã tính được lực kẹp chặt cần thiết ta phải tính các thông số của cơ cấu kẹp phôi để sinh ra lực kẹp cần thiết đó.

Cơ cấu kẹp được phân ra các loại sau:

Phân theo kết cấu

Cơ cấu đơn giản

Cơ cấu tổ hợp

Phân theo nguồn sinh lực

Kẹp bằng tay

Kẹp cơ khí hóa

Kẹp tự động hóa

Phân theo phương pháp kẹp

Kẹp một chi tiết

Kẹp nhiều chi tiết

Kẹp một lần hoặc nhiều lần tách rời

Một số loại cơ cấu kẹp chặt

Kẹp chặt bằng chêm

Chêm là tiết kẹp có hai bền mặt làm việc không song song với nhau. Khi đóng chêm vào thì trên bề mặt chêm tạo ra lực kẹp. Trong quá trình làm việc nhờ ma sát giữa hai bền mặt làm việc mà chêm không tụt ra được và được gọi là tự hãm.

Cơ cấu kẹp bằng chêm, tác dụng trực tiếp bằng lực do tay công nhân ít dùng trong thực tế vì kết cấu cồng kềnh, thao tác khó, lực kẹp có hạn. Người ta kết hợp với các cơ cấu khác hoặc dùng nguồn sinh lực khí nén hay thủy lực để tác dụng vào nó lại được dùng nhiều.

Các loại cơ cấu kẹp chặt bằng chêm :

Cơ cấu kẹp chặt bằng chêm phẳng chỉ có một mặt nghiêng

Cơ cấu chêm có hai mặt phẳng

Cơ cấu chêm có dạng bánh lệch tâm

Cơ cấu chêm dưới dạng cam mặt đầu

Kẹp chặt bằng ren vít

Cơ cấu kẹp chặt bằng ren vít thao tác tay được sử dụng khá rộng rãi trong các đồ gá gia công trên máy cắt kim loại. Khi kẹp bằng ren vít ta dùng bu lông và đai ốc để tạo ra lực kẹp. Ưu điểm của lực kẹp bằng ren vít la : kết cấu đơn giản, có thể dùng trong nhiều công việc khác nhau, vị trí khác nhau, lực kẹp lớn, tự hãm tốt. Nhược điểm là phải quay nhiều vòng mất thời gian, tốn sức, lực kẹp không đồn đều ở các chi tiết gia công khác nhau, khi kẹp chặt có khả năng làm dịch chuyển chi tiết do lực ma sát trên mặt đầu của vít.

Cơ cấu kẹp chặt bằng ren vít có thể dùng kiểu kẹp trực tiếp hoặc gián tiếp thông qua đòn kẹp. Khi kẹp trực tiếp có thể dùng kiểu vít chặt hoặc đai ốc kẹp chặt.

Các kiểu kẹp chặt bằng ren vít :

Cơ cấu kẹp ren vít thông qua đòn kẹp :1- đai ốc; 2- vít; 3- tấm kẹp; 4-vòng đệm; 5- đai ốc; 6- chi tiết; 7- phiến tỳ; 8- thân đồ gá; 9- lò xo

Kẹp chặt bằng vít tiếp xúc trực tiếp với chi tiết

Kẹp chặt bằng đai ốc

Kẹp chặt bằng vít thông qua miếng đệm kẹp vào chi tiết: 1- tay quay; 2- vít; 3- vít hãm ê cu; 4- thân đồ gá; 5- miếng đệm; 6- chi tiết; 7- bạc lót

Các chi tiết chủ yếu của cơ cấu kẹp ren vít :

Vít ( bu lông )

Miếng đệm

Ống lót

Tay quay

Đai ốc và vòng đệm

Kẹp bằng bánh lệch tâm ( kẹp chặt bằng cam )

Bánh lệch tâm là chi tiết dạng đĩa ( trục ) tròn xoay có tâm lệch với tâm hình học của nó một khoảng. Khi kẹp bằng bánh lệch tâm người ta nhờ vào tính tự hãm của nó để thực hiện việc kẹp.

Khi thiết kế bánh lệch tâm, trước hết căn cứ vào kết cấu đồ gá để quyết định đường kính lớn rồi tính độ lệch tâm sau đó xác định tâm quay của đò gá tính chiều rông và đường kinh nhỏ, cuối cùng kiểm tra hành trình kẹp có đủ không.

Đặc điểm

Ưu điểm : kẹp nhanh, đơn giản, không cần các thiết bị phụ.

Nhược điểm : hành trình ngắn, lực kẹp bé, tính vạn năng kém hơn kẹp bằng ren vít, tính tự hãm kém.

Ứng dụng : dùng trong trường hợp không có hoặc ít rung động khi lực kẹp không cần lớn lắm

Vật liệu chế tạo bánh lệch tâm : Bánh lệch tâm thường làm bằng các loại thép Y7A, Y8A, 20X qua nhiệt luyện có độ cứng HRC = 55 ÷60, bề mặt thấm cacbon 0,8÷1,2mm.

Các loại cơ cấu bánh lệch tâm :

Bánh lệch tâm tròn : có bề mặt làm việc là mặt trụ ngoài tâm quay lệch với tâm hình học

Bánh lệch tâm Acsimet

Bánh lệch tâm logarit

Cơ cấu phóng đại lực kẹp

Khi lực kẹp không đủ, ta cần có cơ cấu phóng đại để làm tăng tỉ số truyền lực đến điểm đặt lục kẹp.Những cơ cấu trung gian nâng cao được tỉ số truyền lực đều gọi là có cấu phóng đại lực kẹp. Cơ cấu phóng đại lực kẹp giảm được sức lao động của công nhân, nhất là trong sản xuất loạt lớn, giảm bớt nguồn động lực và giảm bớt được kích thước khuôn khổ đồ gá.

Các loại cơ cấu phóng đại lực kẹp:

Cơ cấu phóng đại lực kẹp bằng đòn bẩy

Cơ cấu phóng đại lực kẹp bằng chêm

Cơ cấu phóng đại lực kẹp bằng thanh truyền một phía hoặc hai phía

Cơ cấu phóng đại lực kẹp bằng khí nén – dầu ép và chất dẻo

PHẦN III

GIỚI THIỆU MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG LỖ

Trong chế tạo máy đa số các loại chi tiết đều có lỗ cần gia công. Việc chọn công nghệ gia công lỗ phụ thuộc vào đặc điểm hình dạng , kích thước, độ chính xác và yêu cầu chất lượng bề mặt của lỗ. So với gia công mặt trụ ngoài thi gia công lỗ gặp nhiều khó khăn hơn vì dụng cụ gia công phải chọn theo lỗ, do đó dụng cụ thường có độ cứng vững thấp hơn, vị trí làm việc và dẫn hướng dụng cụ khó khăn hơn, không thể quan sát được quá trình cắt gọt đang xảy ra.

Để thuận tiện hơn trong việc xác định giải pháp công nghệ khi gia công lỗ, thường người ta tiến hành phân loại lỗ theo đường kính (d), chiều sâu (l), độ chính xác và chất lượng bề mặt gia công. Theo tỉ lệ giữa (l/d) có thể chia ra : lỗ ngắn khi l/d < 0,5, lỗ thường khi 0,5 < l/d < 3, lỗ dài khi 3< l/d <10 và lỗ sâu khi l/d >10.

Độ chính xác của các lỗ gia công bao gồm độ chính xác kích thước đường kính, chiều dài, hình dáng của lỗ, độ thẳng của đường tâm lỗ, độ vuông góc của đường tâm lỗ và mặt đầu, vị trí của lỗ so với mặt ngoài hoặc so với các lỗ cấp 10÷6, sai số hình dáng nhỏ hơn dung sai đường kính lỗ.

Độ nhám bề mặt lỗ chính xác R 2,5÷0,63 đôi khi cần đạt ra 0,32÷0,16.

Thông thường các lỗ bắt bu long , lỗ ren… có độ chính xác không cao, chỉ cần khoan là đủ ; với các lỗ co sẵn (đúc,dập sắn) thường dùng khoét lỗ, tiện lỗ để sửa những sai lệch vị trí của lỗ ; với những lỗ chính xác cao, chưa có lỗ sẵn sau khi khoan tùy theo yêu cầu chất lượng có thể khoét , doa, tiện rộng lỗ hoặc chuốt lỗ, mài lỗ, các lỗ có yêu cầu chất lượng cao sau đó còn mài nghiền, mài khôn lỗ.

1. Các phương pháp gia công lỗ

Khoan lỗ

Khoan là 1 phương pháp gia công trên vật liệu đặc trưng. Dụng cụ để khoan thường là mũi khoan ruột gà, kết cấu mũi khoan đã được tiêu chuẩn hóa. Chuôi mũi khoan có 2 loại chuôi trụ và chuôi côn, loại chuôi côn có độ chính xác khi gia công cao hơn so với loại chuôi trụ

Khoan được thực hiện trên nhóm máy khoan (khoan bàn, khoan đứng, khoan cần) và trên các máy doa, máy tiện, máy phay…

Khoan có thể gia công lỗ có đường kính đến 80mm. Nhưng do lực tiến dao khi khoan lớn mà kết cấu máy khoan chưa đảm bảo độ cứng vững nên với lỗ lớn hơn Φ 35mm thường chia làm 1 vài lần cắt với mũi khoan có đường kính tăng dần cho tới khi đạt kích thước cần thiết. Ngược lại khi khoan lỗ nhỏ, mũi khoan yếu dễ gãy khi đó nên dùng số vòng quay mũi khoan lớn và lượng tiến dao nhỏ. Để giacông lỗ thường (l/d<5) dùng mũi khoan ruột gà, khi khoan lỗ sâu thường dùng mũi khoan đặc biệt (mũi khoan nòng súng) có độ cứng vững cao,đảm bảo độ chính xác đường tâm lỗ

Do nhiều nguyên nhân như kết cấu mũi khoan chưa đủ cứng vững, có lưỡi cắt ngang, việc chế tạo và mài mũi khoan chưa đạt yêu cầu nên độ chính xác khi khoan thấp chỉ đạt cấp 12÷13, R_z 40÷80, vì vậy khoan chỉ dùng gia công các lỗ bu long, lỗ trước khi cắt ren, lỗ trên vật liệu đặc để chuẩn bị cho các bước gia công tinh lỗ tiếp theo.

Các loại mũi khoan

a,b,c – mũi khoan có gắn lưỡi cắt; d- mũi khoan ruột gà chuôi côn; e- mũi khoan chuôi trụ; f- mũi khoan tâm; h- mũi khoan nòng súng; i,j,k,l – mũi khoan có lỗ cấp dung dịch trơn nguội

Để nâng cao độ chính xác khi khoan ngoài những yêu cầu đảm bảo về độ chính xác của máy, độ chính xác khi chế tạo và mài dụng cụ, cần áp dụng các biện pháp sau ::

Giảm bớt lực chiều trục và mômen cắt khi khoan bằng cách giảm bớt chiều dài lưỡi cắt ngang kho mài sắc mũi khoan.

Khoan lỗ bằng các cho chi tiết quay, mũi khoan chỉ thực hiện chuyển động tiến dao như khoan trên máy tiện. Khi khoan trên máy khoan, mũi khoan vừa quay vừa tịnh tiến, do mũi khoan kém cứn vững và mài sắc không đều nên lỗ khoan dễ bị nghiêng hoặc bị lệch; khi khoan trên máy tiện, mũi khoan chỉ tịnh tiến, chi tiết khi quay sẽ định tâm mũi khoan, lỗ sau khi khoan chỉ có sai lệch hình dáng.

Khi khoan lỗ nhỏ, có thể dung mũi khoan to, ngắn có độ cứng vững cao để khoan mồi trước, định tâm cho mũi khoan nhỏ sau.

Khoan trên máy khoan nên dùng bạc dân hướng cho mũi khoan

Để nâng cao năng suất khi khoan có thể áp dụng các biện pháp sau :

Chế tạo và mài mũi khoan có kết cấu hợp lý. Hình 2.9 giới thiệu kết cấu khoan có 2 bậc để khoan cùng 1 lỗ có 2 đường kính khác nhau.

Dùng đồ gá có cơ cấu dẫn hướng để giảm thời gian gá đặt, tăng chế độ cắt mà vẫn đảm bảo độ chính xác khi khoan.

Sử dụng các đầu khoan nhiều trục để gia công nhiều lỗ cùng 1 lúc trong sản xuất hàng loạt .

1.2. Khoét lỗ

Khoét lỗ là phương pháp gia công thường dùng trong các trường hợp sau :

Khoét để nâng cao độ chính xác của lỗ sau khi khoan, lỗ sau khi khoét có thể đạt cấp chính xác 9÷11, độ nhám R_z 10÷5

Khoét dùng để gia công mở rộng các lỗ có sẵn( đúc, dập sẵn) vì dao khoét có nhiều lưỡi cắt, có độ cứng vững cao và có thể sửa được sai lệch về vị trí tương quan của lỗ có sẵn

Khoét là bước trung gian sau khi khoan và trước khi doa để đạt độ chính xác và độ nhẵn bóng bề mặt cao hơn

Ngoài ra khoét còn dùng để khỏa mặt đầu, khoét bậc, vát côn

Các sơ đồ khoét:a- Khoét bậc; b- Khoét côn; c- Khỏa mặt đầu

Để nâng cao độ chính xác khi khoét người ta thường dùng bạc dẫn hướng hoặc dùng dao khoét có chốt dẫn hướng trên dao

1.3. Doa lỗ

Doa là phương pháp gia công tinh lỗ sau khi khoan hoặc sau khi khoan và khoét. Doa có thể đạt cấp chính xác 9÷7 có khi tới cấp 6, R_z = 6,3÷1.25µm có khi đạt tới 0,63µm.

Dao doa có độ cứng vững cao, các lưỡi cắt bố trí không đối xứng nên tránh được hiện tượng rung động. Dao doa có 2 loai: doa tay và doa máy. Dao doa tay: loại chuôi có đầu vuông để lắp tay quay; loại doa tăng có thể điều chỉnh kích thước đường kính bằng ren vít. Dao doa máy có loại có lỗ để lắp vào trục dao và loại chuôi côn lắp vào trục chính của máy.Dao doa có thể có răng liền hoặc răng chắp.

Khi doa lỗ, việc xác định lượng dư cần được hết sức chú ý, nếu lượng dư qua lớn dao chịu tải nhiều, do đó dao chóng mòn, nếu lượng dư nhỏ quá, dao dễ bị trượt, kẹt ảnh hưởng tới chất lượng bề mặt. Thông thường với các lỗ ϕ 5÷80mm, chọn lượng dư khi doa thô khoảng 0,2÷0,4mm, khi doa tinh khoảng 0,05÷0,15

Khi doa thường sử dụng tốc độ thấp ( 8÷10m/ph) và lượng tiến dao lớn 0,8÷1,5mm/vong (khi doa thép) .1,7÷3mm/vòng (khi doa gang).

Dao doa khi lắp vào trục chính máy thường để xảy ra hiện tượng lay động lỗ do nhiều nguyên nhân như : do độ không đồng tâm giữa trục dao doa và trục chính của máy; do màu dao doa không đều, xuất hiện hiện tượng lẹo dao ở 1 số lưỡi cắt. Để tránh hiện tượng trên, ngoài khăc phục các nguyên nhân, thường trục dao doa được lắp tùy động, dao doa khi đó được định hướng theo lỗ gia công. Để đảm bảo độ chính xác khi doa tùy động người ta sử dụng bạc dẫn trục dao

Ngoài dùng trục dao tùy động, còn có thể dung dao tùy động, dao doa tùy động thường có 2 lưỡi, lưỡi dao có khả năng xê dịch ít nhiều theo hướng kính để tự lựa theo lỗ gia công

Doa thường chỉ dùng gia công các lỗ tiêu chuẩn, không nên doa các lỗ quá lớn (ϕ>80mm), lỗ phi tiêu chuẩn, lỗ ngắn, lỗ có rãnh dọc, lỗ có vật liệu quá cứng hoặc quá mềm.

Năng suất khi doa không cao; dao doa chế tạo phức tạp; yêu cầu về độ chính xác, độ mòn của dao doa khắt khe, cho nên chỉ dùng doa khi cần thiết.

1.4. Tiện lỗ

Tiện lỗ là phương pháp thường dùng để gia công các lỗ có sẵn khi tạo phôi (lỗ rèn, đúc sẵn), các lỗ phi tiêu chuẩn, lỗ lớn, lỗ ngắn. Vì khi gia công những lỗ nhỏ, dài, kích thước dao tiện lỗ bị giới hạn bởi kích thước lỗ gia công nên độ cứng vững của trục dao thấp.

Tiện lỗ tùy thuộc vào hình dạng và kích thước chi tiết. có thể thực hiện theo một trong hai cách :

Cách thứ nhất là chi tiết quay, dao thực hiện chuyển động tiến dao, cách này thường dùng trên các máy tiện vạn năng, tiện đứng, tiện rơ-vôn-ne…

Cách thứ hai là chi tiết đứng yên, dao quay kết hợp với tiến dao thường dùng trên các máy doa.

Để nâng cao độ chính xác và chất lượng bề mặt khi tiện lỗ, người ta thường dùng bạc dẫn để nâng cao độ cứng vững của trục dao. Trên máy tiện, bạc dẫn hướng có thể gá đặt trên đồ gá hoặc trên máy và điều chỉnh để đường tâm trục dao trùng với tâm quay của chi tiết.

Trên máy doa, dao có thể dẫn hướng 1 phía hoặc dẫn hướng 2 phía. Khi dẫn hướng 2 phía trục dao được lắp tùy động.

Khi tiện lỗ để giảm bớt ảnh hưởng của lực cắt có thể bố trí 2 dao đối xứng nhau .

Tiện lỗ trên máy tiện tương tự như khi tiện mặt trụ ngoài, nhưng dao tiện lỗ thường có góc sau lớn hơn so với dao tiện ngoài và thường gá dao cao hơn tâm của chi tiết để giảm bớt khả năng rung động và cọ xát mặt sau của dao vao mặt gia công.

1.5. Chuốt lỗ

Chuốt lỗ là phương pháp gia công lỗ đạt độ chính xác và chất lượng bề mặt cao ( độ chính xác cấp 7 (6), R_z 1,2÷1,3µm, năng suất cao do nhiều lưỡi cắt cung tham gia cắt gọt và không mất thời gian cho việc đo, điều chỉnh dao như các phương pháp gia công khác.

Chuyển động cắt của chuốt rất đơn giản, thường chỉ có chuyển động thẳng. Chuốt có thể là chuốt đẩy hoặc chuốt kéo.

Dao chuốt lỗ gồm kẹp chặt, phần dẫn hướng dao theo lỗ. Phần cắt gọt bao gồm các lưỡi cắt thô, cắt tinh và sửa đúng, như vậy kho chuốt lỗ nó bao gồm cả gia công thô và tinh. Dao chuốt được chế tạo phức tạp, giá thành cao nên chuốt lỗ thường dùng trong sản xuất loạt lớn và hàng khối, gia công lỗ tròn, lỗ định hình nhưng phải là lỗ đã có sẵn, lỗ thông, lỗ thẳng, lỗ có tiết diện không đổi.

Khi chuốt các lưỡi cắt cùng tham gia vào cắt nên lực chuốt rất lớn, vì thế không nên chuốt các lỗ thành mỏng, thành dày không đều, vì khi chuốt lỗ rất dễ bị biến dạng.

Chuốt không sửa được sai lệch về vị trí tương quan của lỗ, vì thế trước khi chuốt lỗ cần phải gia công lỗ đạt chính xác về vị trí tương quan.

1.6. Nong ép lỗ

Nong ép lỗ là phương pháp gia công lỗ dựa trên hiện tượng biến dạng dẻo bề mặt gia công ở trạng thái nguội, bảo đảm bề mặt sau khi gia công đạt chất lượng cao, độ bền chắc, độ cứng bề mặt được nâng cao.

Khi nong lỗ người ta dung dụng cụ: bi, chày nong 1 nấc hoặc nhiều nấc có độ cứng cao 62÷64 HRC được ép qua lỗ. Lỗ sau khi nong có thể đạt độ chính xác cấp 7, R_a = 0,4÷0,2µm

Khi nong lỗ việc xác định lượng dư nong để chọn kích thước dụng cụ là 1 vấn đề khó, thường xác định bằng thực nghiệm vì nó ảnh hưởng quyết định đến chất lượng gia công.

Ngoài chày nong 1 nấc, người ta còn sử dụng chày nong nhiều nấc. Chày nong nhiều nấc có các loại :

Chày tổ hợp các lưỡi cắt và các vòng nong

Chày nong nhiều nấc chế tạo thành 1 dụng cụ liền khối

Chay nong nhiều nấc ghép từ các vòng nong với nhau

Thiết kế đồ gá khoan lỗ vuông, lập quy trình gia công 2 chi tiết điển hình

Doantotnghiep.me

Tuesday, October 14, 2014