Phương pháp gia công truyền thống

PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG TRUYỀN THỐNG

1. Tiện và các nguyên công liên quan đến tiện

Khái niệm:

- Tiện là phương pháp gia công cắt gọt truyền thống thông dụng nhất trong gia

công kim loại bằng cắt gọt.

- Trong quá trình gia công, một dụng cụ tiếp xúc đơn điểm là dao tiện loại bỏ

phoi trên bề mặt phôi quay.

Nguyên lí:

- Chuyển động chính: chuyển động cắt-chuyển động quay tròn của chi tiết.

- Chuyển động chạy dao: chạy dao dọc và chạy dao ngang đảm bảo cắt vật liệu

liên tục.

 Dao chuyển động tịnh tiến hướng kính sau đó được ăn theo đường song

song với trục chi tiết kết hợp với chuyển động quay tròn của chi tiết tạo lực

cắt giúp cắt vật liệu tạo hình chi tiết. Gia công tiện sử dụng dao tiếp xúc

đơn điểm được thực hiện trên máy công cụ gọi là máy tiện.

Khả năng công nghệ:

- Tiện chủ yếu để gia công các bề mặt có dạng tròn xoay như mặt trụ ngoài, trụ

trong, mặt côn ngoài, côn trong, các mặt đầu, mặt định hình tròn xoay, ren

trong, ren ngoài.

- Chất lượng bề mặt chi tiết gia công phụ thuộc vào các yếu tố như vị trí bề mặt

gia công (mặt ngoài, mặt trong, mặt đầu) và phương pháp gia công (tiện thô,

bán tinh, tiện tinh).

- Độ chính xác khi thực hiện gia công tiện: 0,025-0,13 khi tiện tinh, tiên thô đạt

0,13 và phụ thuộc:

 Dụng cụ cắt, độ chính xác của máy, độ cứng vững của hệ thống

 Trình độ của người thợ

- Độ chính xác về vị trí tương quan như độ đồng tâm giữa các bậc của trục, giữa

mặt trong và mặt ngoài có thể đạt tới 0.01mm tuỳ thuộc vào phương pháp gá

đặt phôi.

Ưu điểm:

- Là phương pháp gia công truyền thống phổ biến nhất, tạo nhanh chi tiết có

dạng hình trụ tròn.

- Có thể tạo được chi tiết có độ cính xác tương đối cao.

- Có thể tự động hóa trong sản xuất hàng loạt: máy tiện CNC,…giúp tăng năng

suất và chất lượng.

- Có thể thực hiện các phương pháp gia công khác trên máy tiện như khoan,

khoét,…

1

Nhược điểm:

- Phụ thuộc vào dao cắt, phôi phải có độ cứng nhỏ hơn dao tiện do đó hạn chế

các vật liệu quá cứng, có độ bền quá cao.

- Năng suất gia công tiện phụ thuộc vào nhiều yếu tố như độ chính xác về hình

dạng, kích thước và vị trí tương quan của các chi tiết, phương pháp gá đặt, vật

liệu làm dao, kết cấu dao, vật liệu gia công ,dung dịch trơn nguội.v.v. Nhìn

chung năng suất của tiện là chưa cao. Muốn nâng cao năng suất khi tiện phải

có những giải pháp công nghệ thích hợp cụ thể.

2. Phay

Khái niệm:

- Phay là phương pháp gia công truyền thống phổ biến, sử dụng dụng cụ cắt là

dao quay tròn kết hợp chi tiết tịnh tiến để cắt. Trục dao vuông gốc với hướng

ăn dao, là đặc điểm phân biệt với khoan. Chúng được thực hiện trên máy công

cụ gọi là máy phay.

Nguyên lí:

- Chuyển động chính: là chuyển động tròn của dao

- Chuyển định tịnh tiến: chi tiết kẹp trên êtô chuyển động tịnh tiến theo 2

phương, dao có thể tịnh tiến thoe phương thẳng đứng.

- Dụng cụ cắt là dao phay, dao phay khác dao tiện là nó có nhiều lưỡi nhưng

không tham gia cắt đồng thời mà cắt gián đoạn. Do đó dao chịu tải tốt hơn dao

tiện và khoan.

- Các loại dao phay: dao phay ngón, trụ, đĩa, dao phay định hình.

Có hai dạng phay:

 Phay thuận:

2

 Chiều dày phoi giảm dần => dao bị mòn

 Không có hiện tượng trượt làm tăng độ bóng

 Năng suất cao hơn phay nghịch.

 Phay nghịch:

 Chiều dày phoi tăng dần, quá trình cắt ít gây va đập

 Có hiện tượng trượt khi bắt đầu cắt => Độ nhám tăng

Khả năng công nghệ:

- Phay có thể gia công đươc các dạng bề mặt khác nhau bằng các loại dao và

phương pháp phay khác nhau.

- Phay mặt phẳng:

 Sử dụng dao phay mặt đầu trong sản xuất hàng loại, dao cắt êm, có thể

dùng dao có đường kính lớn.

 Gia công rãnh, bậc dài hẹp bằng dao phay ngón

- Phay then bằng, bán nguyệt, phay ren bằng ccs laoji dao phay đặc biệt

- Ngoài ra có thể dùng dao phay định hình để phay các chi tiết như bánh răng,

rãnh theh hoa,…các chi tiết có đường sinh thẳng.

Ưu điểm:

Nhược điểm:

3. Khoan và các nguyên công liên quan đến khoan:

Khái niệm:

- Khoan là phương pháp tạo lỗ từ phôi đặc trên các máy khoan hoặc các loại

máy vạn năng khác như máy tiện, máy phay vạn năng, …

- Có khả năng tạo lỗ có đường kính từ 0,1~80mm

-

Đối với lỗ >20mm, tạo lỗ thô ban đầu bằng đúc hay gia công áp lực

Nguyên lí:

- Khi thực hiện khoan trên máy khoan: dao (mũi khoan) chuyển động quay và

tịnh tiến, chi tiết đứng yên được kẹp chặt trên êrô bàn máy.

- Ngoài ra còn có thể khoan trên máy tiện (chi tiết quay, mũi khoan tịnh tiến),

trên máy phay (mũi khoan quay, chi tiết tịnh tiến).

Khả năng công nghệ:

- Khoan đạt độ chính xác thấp vì:

 Kết cấu mũi khoan chưa hoàn thiện, phần lõi nhỏ nên mũi khoan có độ

cứng vững kém.

 Lưỡi khoan mài lại thường không đảm bảo độ chính xác của 2 lưỡi cắt

→ lỗ khoan thường bị cong hay loe rộng.

- Đối với lỗ lớn, lực cắt lớn → khoan từ kích thước nhỏ đến lớn

3

- Đối với các lỗ đúc, dập sẵn, không dùng khoan để gia công phá vì mũi khoan

có sức bền kém, không chịu nỗi lớp vỏ cứng của lỗ, dể bị lệch theo hướng của

lỗ (đúc, dập) sẵn trên phôi.

- Nâng cao độ chính xác bằng cách:

+ Dùng bạc dẫn hướng để tăng độ cứng vững của mũi khoan

+ Dùng mũi khoan tâm tạo lỗ mồi trước khi khoan.

4. Bào và xọc:

Khái niệm:

- Bào và xọc là phương pháp gia công có tính vạn năng cao, chuyển động cắt

đơn giản.

- Bào và xọc là phương pháp gia công được sử dụng rộng rãi trong sản xuất hàng

loạt, nhất là loại nhỏ.

Nguyên lí:

- Chuyển động chính: chuyển động tịnh tiến của dao

- Chuyển động bước tiến: chuyển động tịnh tiến theo ba phương của bàn máy

mang chi tiết gia công. Đối với bào giường thì ngược lại.

- Sự kết hợp giữa chuyển động tịnh tiến của dao và bước tiến của chi tiết giúp

tạo lực cắt để gia công chi tiết và tạo ra bước ăn vật liệu phù hợp.

Khả năng công nghệ:

- Gia công mặt phẳng, các rãnh, bậc có đường sinh thẳng và song song.

- Cấp chính xác : đối với máy bào giường là0.08-0.15 (±mm), máy bào ngang là

0,05-0,13 (±mm). Độ nhám từ 1,6-12,5 Ra

- Phương pháp xọc thường gia công các rãnh then suốt trong lỗ bạc

Ưu điểm:

- Có thể gia công được chi tiết lớn gia công trên máy bào giường.

- Gia công hàng loạt đối với những chi tiết không đòi hỏi dung sai khắc khe.

Nhược điểm:

- Năng suất trên máy bào không cao:

 Chỉ làm việc trong hành trình đi, hành trình rút dao về máy không cắt

vật liệu.

 Vận tốc cắt không lớn

 Không có khả năng gia công nhiều dao (trừ máy bào giường).

5. Khoét (Boring)

Khái niệm:

- Khoét là phương pháp gia công mở rộng lỗ nhằm:

+ Chuẩn bị cho doa để đạt độ chính xác và độ bóng bề mặt cao hơn

+ Nâng cao độ chính xác và chất lượng bề mặt lỗ

4

Nguyên lí:

- Hoàn toàn giống gia công khoan:

Khoan là phương pháp tạo lỗ từ phôi đặc trên các máy khoan hoặc các loại

máy vạn năng khác như máy tiện, máy phay vạn năng, …

- Sử dụng dụng cụ cắt là dao khoét, dao có nhiều lưỡi hơn khoan, do đó độ cứng

vững cao hơn khoan.

Khả năng công nghệ:

- Có khả năng gia công được lỗ trụ, lỗ bậc, lỗ côn và mặt đầu vuông

góc với tâm tùy theo kết cấu của dao khoét

- Dao khoét có độ cứng vững cao hơn khoan → khoét đảm bảo độ

chính xác, độ nhẵn bóng cao hơn khoan

-

Khoét sửa được sai lệch về vị trí tương quan của lỗ do khoan, đúc hoặc gia

công áp lực để lại → các lỗ đúc, dập sẵn nên dùng dao khoét để gia công hơn

là dùng dao khoan khoét rộng lỗ khoét lỗ bậc khoét lỗ côn khoét mặt đầu

- Có khả năng cắt với lượng chạy dao lớn → năng suất cao

6. Doa (Reaming)

KN và nguyên lí:

- Doa là phương pháp gia công tinh các lỗ đã được khoan, khoét hoặc tiện, cải

thiện chất lượng bề mặt.

- Lượng dư cho gia công:

+ doa thô: 0,25~0,50mm

+ doa tinh: 0,05~0,15mm

- Sử dụng dụng cụ cắt là dao doa:

 Dao doa có độ cứng vững cao, lưỡi cắt thường phân bố không đối xứng

nên giảm rung động trong quá trình cắt

 Dao doa đắt tiền, đi cùng bộ với dao khoan và khoét

- Có thể gia công khoét trên máy tiện, máy khoan, máy phay hoặc máy doa.

Khả năng công nghệ:

- Có 2 phươngv pháp doa: doa cưỡng bức và doa tùy động

 Doa cưỡng bức

+ Dao doa được lắp cứng vào trục máy

+ Thường xảy ra hiện tượng lay rộng lỗ do có độ lệch tâm giữa trục dao

và trục máy có hiện tượng lẹo dao vật liệu gia công không đồng nhất

dao bị mòn

 Doa tùy động

+ Trục dao nối với máy bằng khớp tùy động → giữa trục dao và trục

5

máy có chuyển động lắc theo 2 phương

+ Dao doa được định hướng bằng bề mặt lỗ của chi tiết → khắc

phục được ảnh hưởng sai lệch của trục chính độ không đồng tâm giữa

trục dao và trục chính.

7. Taro (Tapping)

KN và nguyên lí:

- Tarô là phương pháp gia công ren tiêu chuẩn có đường kính trung bình và

nhỏ. Có thể tarô ren trong và ren ngoài.

- Chuyển động tạo hình: như đối với khoan

- Dụng cụ cắt (dao tarô)

- Máy taro: có thể taro tay hoặc máy

Đặc điểm:

- Có thể gia công ren trụ và ren côn, thông hoặc không thông

- Khi tarô, nhiều lưỡi dao tham gia cắt cùng lúc nên tỏa nhiệt nhiều và thoát phoi

khó khăn

+ cắt ren lỗ thông có thể thực hiện bằng tay hay máy

+ cắt ren lỗ không thông chỉ có thể thực hiện bằng tay

- Vận tốc tarô thấp, dao yếu dễ gãy

- Bộ tarô gồm 2~3 cái có đường kính khác nhau nhằm giảm moment xoắn, tránh

gãy tarô và tăng độ bóng bề mặt ren

- Năng suất tarô thấp

8. Chuốt (Broaching)

KN và nguyên lí:

- Chuốt là phương pháp gia công dùng nhiều lưỡi cắt cùng lúc

- Chuyển động tạo hình: Chuyển động đơn giản, thường là chuyển động tịnh tiến

của dao chuốt /chi tiết. Có thể có phối hợp với chuyển động quay.

- Dụng cụ cắt: dao chuốt, có nhiều loại phù hợp với từng chi tiết.

Đặc điểm:

- Có khả năng chuốt lỗ: lỗ tròn, lỗ đa giác và lăng trụ, lỗ có rãnh thẳng hoặc

xoắn, lỗ then hoa, bánh răng trong, …

- Có khả năng chuốt mặt phẳng: mặt phẳng, rãnh, …

Ưu:

- Độ chính xác cao, chất lượng bề mặt gia công tốt vì vận tốc cắt thấp, biến dạng

dẻo không nhiều

-

Có thể thay thế cho cả gia công thô và gia công tinh. Nếu dùng chuốt lỗ, chuốt

có thể thay thế cho cả khoan rộng, khoét và doa

-

Chuyển động đơn giản, vận tốc cắt thấp nhưng năng suất cao

6

- Vận tốc cắt thấp nhưng năng suất cao do nhiều lưỡi cắt cùng tham

gia cắt cùng lúc

- Có thể gia công được nhiều loại lỗ khác nhau như tròn, vuông, định hình, lỗ

thẳng và tiết diện không đổi

- Có thể gia công lỗ không thông, lỗ xoắn

Nhược

- Dao đắt tiền, khó chế tạo

-

Lực chuốt lớn → yêu cầu máy có công suất lớn, độ cứng vững cao

- Chuốt không sửa được sai lệch vị trí tương quan

7