Công nghệ chế tạo máy Nghề Cắt gọt kim loại - Cao đẳng nghề Phần 2 - Tổng cục Dạy nghề

Giới thiệu:

CHƯƠNG 6: GIA CÔNG MẶT PHẲNG.

Mã chương: MH 21 - 6

“Gia công mặt phẳng”chủ yếu giới thiệu các phương pháp gia công mặt phẳng khi gia công cơ khí và cách kiểm tra mặt phẳng.

Mục tiêu:

- Nêu lên được YCKT và phương pháp kiểm tra các YCKT đối với mặt phẳng;

- Trình bày được các phương pháp gia công mặt phẳng;

- Rèn luyện tính kỷ luật, kiên trì, cẩn thận, nghiêm túc, chủ động và tích cực sáng tạo trong học tập.

Nội dung :

1. Khái niệm và các yêu cầu kĩ thuật khi gia công bề mặt

Mục tiêu:

- Nhận biết được các loại mặt phẳng thông thường;

- Biết yêu cầu kỹ thuật lắp ráp mặt phẳng;

- Có tính hứng thú trong học tập.

Trong chế tạo máy có rất nhiều chi tiết có bề mặt phẳng. Mặt phẳng có loại kết cấu đơn giản hay phức hợp : Đế hộp, một đầu chi tiết dạng đĩa, càng, mặt quy lát, sống trượt, băng máy...Thông thường các mặt phẳng sau gia công cần bảo đảm lắp ráp chính xác để máy móc làm việc ổn định.

Tuỳ theo chức năng sử dụng mà các mặt phẳng sau khi gia công cần đảm bảo độ nhẵn bóng bề mặt. Độ phẳng, độ song song và độ vuông góc so với các bề mặt làm việc khác của chi tiết.

2. Các phương pháp gia công mặt phẳng

Mục tiêu:

- Nhận biết được các phương pháp gia công mặt phẳng;

- Trình bầy các phương pháp gia công mặt phẳng thông dụng;

- Có tính thực tiễn trong học tập.

Các phương pháp gia công mặt phẳng thường bao gổm: Bào, xọc, phay, chuốt, tiện mặt đầu, cạo, mài, màỉ nghiền, đánh bóng mặt phẳng. Việc chọn

phương pháp gia công tuỳ chuộc vào điều kiện sản xuất, hình dáng và kích thước chi tiết, độ chính xác và độ nhám bề mặt yêu cầu.

Hình 6- 1

2.1. Bào và xọc mặt phẳng

Bào mặt phẳng trên máy ngang là một phương pháp thông dụng đế gia công mặt phẳng.Chuyển động cát gọt chính trên máy bào ngang là chuyến động đi lại của đầu dao tính bằng số hành trình kép/phút, (mm/htk), các chuyển động tiến dao gồm chuyển động lên xuống (Sđ), chuyển động ra vào (sn). Để gia công đạt chiều cao và chiều rộng chi tiết (h. 6.1). Máy bào có kết cấu đơn giản, độ cứng vững cao. có thể cắt được chiều sâu cắt lớn, chiều sâu cắt thường được lấy > 3mm.

Bào và xọc được dùng rộng rãi trong sản xuất đơn chiếc, loại nhỏ và loạt vừa. Trong quá trình gia công ít phải dùng đồ gá và các dao cụ phức tạp. Năng suất của bào và xọc thấp, do có hành trình chạy không .

Đầu dao có chuyển động tịnh tiến khứ hồi do đó không thể làm việc với vận tốc cắt lớn. Để tránh lực quán tính lớn sinh ra khi đảo chiều chuyển động thông thường vận tốc cắt khi bào v = 12- 22m/ph, vận tốc cắt khi xọc v = 12 m/ph.

Khi bào hoặc sọc không có khả năng gia công băng nhiều dao cùng một lúc( trừ máy bào giường).

Bào và xọc là các phương pháp gia công có tính vạn năng cao , chuyển

động cắt đơn giản. Bào chủ yếu dùng gia công các mặt phẳng nhưng cũng gia công được các mặt định hình có đường sinh thẳng.

Bào có các dạng bào thô, bào tinh, bào tinh mỏng và bào tinh rộng bản.

Bào tinh rộng bản có khả năng đat độ chính xác và độ nhẳn bề mặt cao.

Xọc chủ yếu dùng để gia công các rãnh then trong lỗ. Trong sửa chữa đôi khi dùng cọc để gia công rãnh then hoa trong lỗ hoặc xọc răng theo nguyên lý định hình.

Bảng 6- 2: là độ chính xác và độ nhám bề mặt của một số dạng bào

Độ chính xác và độ nhám bề mặt khi bào

Các dạng bào

Bào thô

Bào tinh

Bào tinh mỏng

Độ chính xác

Cấp 13 + 12

Cấp 8 + 7

Cấp 7 + 6

Riêng độ thẳng tới 0,02 mm/1000mm

Độ Rz (mm)

nhám Ra

2,5

Có thể bạn quan tâm!

Xem toàn bộ 118 trang tài liệu này.

Khi gia công tinh để nâng cao năng suất và chấi lượng gia công, có thế đùng phương pháp bào tinh mỏng bằng dao bào rộng bản (B = 40- 80 mm)..Đế bào tinh mỏng phải chuẩn bị trước khi gia công thật cẩn thận :

- Máy phải chính xác. đổi chiều êm ;

- Dao có lưỡi cắt mài thẳng, độ nhẵn bóng bề mặt dao cao (Ra= 0,16Mm)

- Gá đăt dao cẩn thận, không để dao thò ra ngoài nhiều, kiểm tra độ phẳng của dao theo khe hở sáng ;

- Chi tiết gá đặt với lực kẹp vừa phải và đều. các bề mặt tỳ của chi tiết phải nhẵn và phẳng (Ra < 5 Mm).

Khi bào tỉnh mỏng,thường cắt với chiều sâu cắt nhỏ và chia làm hai lẩn : lần thứ nhất có t = 0,3 - 0.5 mm; lần thứ hai t= 0.1 mm, nhưng với lượng tiến dao lớn s = (0,2 - 0,5) B. (B là chiều rộng lưỡi cắt), vận tốc cắt V = 6 - 12 m/ph với dao thép gió và 15 - 20 m/ph với dao gắn mảnh hợp kim cứng.

Xọc cũng là một phương pháp tương tự như bào. dùng cho sản xuất hàng loạt nhỏ, đơn chiếc. Ở bào chuyến động cất là chuyển động đi lại theo phương ngang, còn xọc thì theo phương thẳng đứng. Trên máy xọc (h. 6.3). dao được gá trên đẩu dao 3 thực hiện chuyển động cắt khi lên xuống, chi tiết gia công được gá trên bàn quay 4 thực hiên chuyển động tiến dao dọc và ngang. Hình 6.4 giới thiệu các sơ đồ khi xọc.

Xọc chủ yếu dùng gia công các mặt phẳng bên trong, rãnh mà các phương pháp, gia công mặc phẳng khác có năng suất cao hơn không thực hiện được. Dao xọc có các góc cắt tương tự như bào. còn hình dáng của dao được chế tạo thích ứng với chuyến động theo phương thẳng đứng. Độ chính xác khi xọc thấp (0,1- 0,25 mm). độ nhám bề mặt (25- 100 Mm).

Hình 6-3 Máy xọc vạn năng

Hình 6- 4 Các sơ đồ xọc

2.2. Phay mặt phẳng

Hiện nay phay là một phương pháp gia công rất phổ biến, có khả năng công nghệ khá rộng rãi. Phay không những gia công đuợc mật phẳng mà còn có thế gia công được nhiều mặt định hình khác nhau. Trong sản xuất hàng loạt lớn và hàng khối, phay hầu như hoàn toàn thay thế cho bào và một phần lớn của xọc. Trong sản xuất đơn chiếc và hàng loạt nhỏ tuy bào vẫn còn có một vị trí nhất định, song phay cũng đã có công dụng. Nguyên nhân chủ yếu của sự việc trên là vì dao phay có nhiêu lưỡi cắt cùng làm việc, tốc độ phay lại cao hơn bào, đồng thời có thể thực hiện nhiều biện pháp công nghệ để nâng cao năng suất.

Phay được thực hiện trên các kiểu máy phay như máy phay vạn năng nằm ngang hoặc đứng v.v... Trong sản xuất hàng loạt lớn còn thực hiện trên các máy phay nhiều trục, máy phay có bàn quay, máy phay chuyên dùng v.v... Khi gia công các chi tiết lớn như thân máy, các chi tiết dạng hộp V.V.. còn dùng máy phay giường.

Dao phay có nhièu loại: dao phay mặt đầu, dao phay trụ, dao phay đĩa (một, hai hoặc ba mặt), dao phay ngón, dao phay định hình v.v...

Tùy theo kết cấu của dao phay, kiểu máy phay sử dụng, người công nghệ có thể gia công được nhiều dạng bề mặt khác nhau bằng các phương pháp phay như: Khi phay mặt phẳng có thể dùng các loại dao phay trụ, dao

phay mặt dầu, dao phay ngón, dao phay đĩa.

( a ) ( b )

Hình 6- 5 dao phay mặt đầu

(a- Dao phay trụ; b- Dao phay mặt đầu )

Trong sản xuất hàng loạt lớn thường dùng dao phay mặt dầu vì:

+ Dao phay mặt dầu có độ cứng vững cao hơn độ cứng vững của các loại dao phay khác, do trục gá dao ngắn.

+ Có thể sử dụng dao phay mặt dầu có đường kính lớn để gia công được mặt phẳng có bề rộng lớn, với tốc độ cắt lớn, nâng cao năng suất cắt.

+ Có nhiều lưỡi cắt cùng tham gia cắt nên quá trình cắt êm hơn so với cắt bằng dao phay hình trụ.

Dao phay trụ.(hình 6- 5b)

Khi phay mặt phẳng bằng dao phay trụ tuỳ theo chiều quay của dao và hướng tiến dao người ta chia ra phay nghịch và phay thuận. Phay nghịch chiều dày phoi biến đổi từ min tới max nên quá trình cắt ít bị va đập, nhưng dễ gây nên hiện tượng trượt ở thời điểm dao bắt đầu tiếp xúc với bề mặt chi tiết, làm tăng chiều cao nhấp nhô bề mặt.

Ngược lại, dao phay thuận chiều dày phoi thay đổi từ max tới min nên sẽ không có hiện tượng trượt, năng suất cắt cao hơn . Với cùng một điều kiện gia công, cùng chế độ cắt, do không có hiện tượng trượt khi cắt nên phay thuận có năng suất cao hơn phay nghịch tới 50%. Tuy nhiên phay thuận có va đập, đặc biệt ở thơì điểm ban đầu dao tiếp xúc trực tiếp với bề mặt thô của phôi( thường có độ cứng cao do nguyên công tạo phôi để lại như đúc trong khuôn kim loại, gia công áp lực. hoặc có lớp cháy cắt do đúc trong khuôn cắt) do đó dao chóng mòn. Để giảm va đập cần phải khử bỏ khe hở giữa các bộ phận dịch chuyển của

bàn máy.

Từ những nhận xét trên cho thấy khi cắt lớp vỏ cứng của phôi thô nên dùng phay thuận để đạt năng suất cao, đặc biệt khi cắt tinh với lượng dư nhỏ hoặc cắt kim loại mềm nên dùng phay thuận để tráng được hiện tượng trượt làm tăng chiều cao nhấp nhô bề mặt.

Gia công mặt phẳng bằng dao phay ngón (hình 6-6 a;b;c;d).

Thường dùng khi gia công rãnh và các mặt bậc dài , hẹp nhưng có khoảng cách giữa 2 mặt lớn

Hình 6-6 dao phay ngón (a;b;c;d)

Các biện pháp gá đặt khi phay mặt phẳng.

Khi phay mặt phẳng thường sử dụng 2 phương pháp gá đặt sau đây:

+ Lấy dấu cắt thử : Chi tiết gá trực tiếp trên bàn máy hoặc ê tô, dùng các căn đệm để kê chi tiết và thực hiện rà theo dấu do đó năng suất thấp , chỉ dùng trong sản xuất đơn chiếc. Trong trường hợp này chuẩn là các đường vạch dấu hoặc các mặt dùng để rà.

+ Dùng các đồ gá có cữ so dao để gá đặt nhiền chi tiết và dao do đó thời gian gá đặt giảm góp phần nâng cao năng suất, thường dùng trong sản xuất hàng loạt.

*Các biện pháp tăng năng suất khi phay mặt phẳng.

Để nâng cao năng suất khi phay mặt phẳng người ta dùng các biện pháp sau

đây:

+ Phay đồng thời nhiều bề mặt cùng một lúc bằng cách dùng nhiều dao

trên một trục dao ( thường dùng trên máy vạn năng) hoặc dùng máy phay chuyên dùng có nhiều trục dao nhằm tận dụng hết công suất của máy, giảm thời gian gá đặt, làm cho thời gian gia công các mặt trùng nhau.

+ Phay nhiều chi tiết trên cùng một lần gá theo cách gá tuần tự hoặc cách gá phối

hợp.

+ Sử dụng các loại đồ gá thích hợp nhằm giảm thời gian phụ (thời gian

gá và tháo chi tiết). Khi dùng đồ gá quay liên tục cần đảm bảo vận tốc quay của đồ gá phải nhỏ hơn hoặc bằng lượng chạy dao cho phép nhằm:

Đảm bảo độ nhám bề mặt yêu cầu.

Đảm bảo đủ thời gian cho công nhân tháo và gá chi tiết.

*So sánh phay và bào

Về mặt năng suất:

Thờì gian phụ của bào lớn hơn phay , nhưng thời gian chuẩn bị kết thúc của phay lớn hơn của bào, do đó trong sản xuất hàng loạt nên dùng phay thay bào, trong sản xuất đơn chiếc và loạt nhỏ nên dùng bào thay phay, đăc biệt khi gia công các chi tiết dài và hẹp, các chi tiết từ phôi đúc có lượng dư lớn.

Tốc độ cắt của phay cao hơn bào , dao phay có nhiều lưỡi cắt cùng tham gia cắt đồng thời , khi phay có thể sử dụng nhiều biện pháp công nghệ khác nhau để nâng cao năng suất , vì thế trong sản xuất hàng loạt lớn và hàng khối phay hầu như hoàn toàn thay thế bào .

Về chất lượng :

Khi gia công mặt phẳng phay và bào đều có thể đạt chất lượng như nhau. Đối với chi tiết nhỏ và vừa, độ chính xác thấp hơn cấp 9 phay dễ đạt hơn khi gia công trên máy phay giường.

Khi phay tinh có thể đạt độ chính xác cấp 6 -7, Ra =1,25 - 0,63 mm

2.3. Mài mặt phẳng

Mài mặt phẳng bằng đá mài hình trụ (Hình 6-7).

Thực hiện trên máy mài phẳng có bàn máy chuyển động tịnh tiến khứ hồi thực hiện chuyển động tiến dao dọc Sdọc, đầu mang đá thực hiện chuyển động tiến dao ngang Sng, để mài hết chiều rộng chi tiết và tiến dao đứng Sd sau một