LỜI NÓI ĐẦU
Công nghiêp hoá, hiện đại hoá đất nước đang diễn ra mạnh mẽ ở nước ta. Để thực hiện tốt mục tiêu đó, nhà nước phải tập trung phát triển một số ngành như: Công nghệ thông tin, Điện tử viễn thông, tự động hoá, công nghệ chế tạo máy…. Trong đó ngành chế tạo máy là ngành đóng vai trò quan trọng và then chốt trong nền kinh tế quốc dân. Và thực tế trong mấy năm gần đây đã chứng minh nhiều khu công nghiệp vừa và nhỏ đã nổi lên liên tục khắp cả nước từ Bắc đến Nam.
Việc chế tạo một sản phẩm cơ khí có chất lượng tốt, giá thành hạ có ý nghĩa to lớn đối với mỗi quốc gia cũng như các cơ sở sản xuất. Nó ảnh hưởng rất nhiều đến sự tồn tại và hưng thịnh của mỗi công ty, của mỗi đất nước. Các nước phát triển có nền sản xuất tiên tiến họ đã tiến hành từ rất sớm. Còn trong các lĩnh vực này ở nước ta còn rất mới mẻ. Trong những năm gần đây, nước ta cũng đang tiến hành thực hiện điều đó.
Trong nhiệm vụ đó, đồ án tốt nghiệp chuyên nghành ngành công nghệ chế tạo máy là yêu cầu không thể thiếu của mỗi sinh viên sắp ra trường. Mỗi sinh viên được giao một đề tài, tự mình tìm hiểu, nghiên cứu, phân tích và đưa ra phương án công nghệ hợp lý và tối ưu nhất để giải quyết.
Sau một thời gian học tại trường, kết hợp với những kiến thức đi thực tế và sư tìm tòi học hỏi ở ngoài thực tiễn. Em đã được giao đề tài và làm đồ án tốt nghiệp “Công nghệ hàn mảnh dao hợp kim cứng và thiết kế đồ gá mài dao tiện” là đề tài đang được sử dụng rất phổ biến trong các phân xưởng cơ khí vừa và nhỏ.
Đồ án tốt nghiệp có tính chất tổng hợp cao, đòi hỏi phải có kiến thức và khả năng tư duy, tìm tòi học hỏi, đánh giá mới đưa ra được đường lối công nghệ đúng đắn và tối ưu. Trong quá trình thiết kế đồ án em đã được sự giúp đỡ tận tình của các thầy cô trong khoa cơ khí, bộ môn công nghệ chế tạo, bộ môn công nghệ vật liệu... đặc biệt là cô:....................., cùng với sự góp ý giúp đỡ của các bạn, nay em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp này. Đây chỉ là phương án mà em cho là hợp lý và tối ưu.
Do khả năng hiểu biết còn hạn chế, cùng với khối lượng công việc đòi hỏi nhiều kiến thức và thời gian nên không tránh được những thiếu sót trong quá trình làm đồ án. Vì vậy em rất mong nhận được sự hướng dẫn, chỉ bảo của quý thầy cô để đồ án của em được hoàn thiện tốt hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ HÀN DAO
1.KHÁI NIỆM CHUNG VỀ HÀN
1.1.Hàn là gì.
Hàn là quá trình công nghệ nối hai hoặc nhiều phân tử (chi tiết, bộ phận) thành một khối bền vững bằng cách dùng nguồn nhiệt để nung nóng chổ cần nối đến trạng thái hàn. Sau đó, kim loại lõng tự kết tinh (ứng với trạng thái lõng) hoặc dùng thêm lực ép chúng lại với nhau (ứng với trạng thái nguội, dẻo) để tạo thành mối hàn.
Hàn là quá trình công nghệ sản xuất các kết cấu không tháo được từ kim loại, hợp kim và các vật liệu khác...
Bằng sự hàn nóng chảy có thể liên kết được hầu hết các kim loại và hợp kim với chiều dày bất kỳ. Có thể hàn các kim loại và hợp kim không đồng nhất.
1.2. Nguyên lý của hàn.
Khi hàn nóng chảy kim loại ở chỗ hàn đạt tới trạng thái lỏng. Sự nóng chảy cục bộ của kim loại cơ bản được thực hiện tại các mép của phần tử ghép. Cụ thể hàn bằng cách làm chảy kim loại cơ bản hoặc làm chảy kim loại cơ bản và vật liệu bổ sung. Kim loại cơ bản và kim loại bổ sung nóng chảy tự rót vào bể hàn và tẩm ướt bề mặt rắn của các phần tử ghép. Khi tắt nguồn đốt nóng kim loại nguội và đông đặc kết tinh, sau khi để hàn kết tinh tạo thành mối hàn nguyên khối với cấu trúc liên kết hai chi tiết làm một.
1.3. Đặc điểm của hàn.
- Liên kết hàn được đặc trưng bởi tính liên tục và nguyên khối. Đó là liên kết ‘’cứng’’ không tháo rời được.
- Với cùng khả năng làm việc, so với phương pháp nối ghép khác (bằng bu lông, đinh tán…) kết cấu hàn cho phép tiết kiệm từ 10 ữ 20% khối lượng kim loại.
- So với đúc hàn có thể tiết kiệm được 50% khối lượng kim loại.
- Hàn cho phép chế tạo các kết cấu phức tạp, siêu trường, siêu trọng, từ những vật liệu cùng loại hoặc từ những vật liệu có tính chất khác nhau phù hợp với các điều kiện và môi trường làm việc khác nhau.
- Hàn tạo ra các liên kết có độ bền và độ kín cao đáp ứng với các yêu cầu làm việc của các kết cấu quan trọng như võ tàu, bồn bể, nồi hơi, thiết bị áp lực…
- Hàn có tính linh động và năng xuất cao so với công nghệ khác, để cơ khí hóa, tự động hóa trong quá trình sản xuất.
- Mức độ đầu tư cho sản xuất hàn không cao.
1.4. Ưu điểm của hàn.
Hàn là quá trình công nghệ được ứng dụng rộng rãi để chế tạo và phục hồi các kết cấu và chi tiết. Tính ưu việt bao gồm:
- Tiêu tốn ít kim loại.
- Giảm chi phí lao động.
- Đơn giản thiết bị.
- Rút ngắn thời gian sản xuất.
1.5. Nhược điểm của hàn.
Tuy vậy, do trong quá trình hàn, vật liệu chịu tác động của nguồn nhiệt có công xuất lớn, tập trung và trong một thời gian ngắn,nên kết cấu hàn thường có những đặc điểm sau đây:
- Tổ chức và tính chất của kim loại tại vùng mối hàn và khu vực lân cận có thể thay đổi theo chiều hướng xấu (đặc biệt đối với những vật liệu’’khó hàn’’),làm giảm khả năng chịu lực của kết cấu, đặc biệt khi làm việc dưới tác dụng của tải trọng, tải trọng biến đổi theo chu kỳ…
- Trong kết cấu hàn thương tồn tại ứng xuất và biến dạng dư, ảnh hưởng đáng kể đến hình dáng, kích thước, tính thẩm mỹ và khả nănglàm việc của sản phẩm.
Trong quá trình hàn xảy ra sự bay khí và oxi hoá một số nguyên tố, sự hấp thụ và hoà các chất khí của bể kim loại cũng như những thay đổi của vùng ảnh hưởng nhiệt. Kết quả thành phần và cấu trúc của mối hàn khác với kim loại cơ bản. Các biến dạng của kết cấu gây bởi ứng suất dư có thể làm sai lệch kích thước và hình dáng của nó và ảnh hưởng tới độ bền của mối ghép.
1.6. Phân lọai và các phương pháp hàn.
Có nhiều cách phân loại phương pháp hàn. Tuy nhiên thông dụng nhất là cách phân loại theo dạng năng lượng sử dụng và theo trạng thái kim loại mối hàn tại thời điểm hàn.
Căn cứ và dạng năng lượng sử dụng, có các nhóm phương pháp hàn như sau:
Hình 1: Phân loại các phương pháp hàn theo trạng thái hàn.
1.6.1. Các phương pháp hàn điện.
Bao gồm các phương pháp dùng điện năng biến thành nhiệt năngđể cung cấp cho quá trình hàn.Ví dụ như hàn hồ quang, hàn tiếp xúc..
1.6.2. Các phương pháp hàn cơ học.
Bao gồm các phương pháp sử dụng cơ năng để làm biến dạng kim loại tại khu vực cần hàn và tạo ra liên kết hàn. Ví dụ như hàn nguội, hàn ma sat, hàn siêu âm.
1.6.3. Các phương pháp hàn hóa học.
Bao gồm các phương pháp sử dụng năng lượng do các phản ứng hóa học tạo ra để cung cáo cho quá trình hàn. Ví dụ như hàn khí, hàn hóa nhiệt…
1.6.4. Các phương pháp kết hợp.
Sử dụng kết hợp các dạng năng lương nêu trên. Theo trạng thái của kim loại mối hàn tại thời điểm hàn người ta chia các phương pháp hàn thành hai nhóm: hàn nóng chảy và hàn áp lực.
Đối với phương pháp hàn nóng chảy, yêu cầu nguồn nhiệt phải có công suất lớn(hồ quang hàn, ngọn lửa khí..) đảm bảo nung nóng cục bộ kim loại cơ bản và vật liệu hàn tới trạng thái nóng chảy. Trong nhóm này thì phương pháp hàn hồ quang và hàn khí là được sử dụng rộng rãi nhât. Sử dụng phương pháp hàn khí qua hàn bằng đồng nhằm để hàn các dụng cụ kim laoij, các loại dao hợp kim..
1.7. Quá trình vật lý và luyện kim nóng chảy khi hàn.
1.7.1. Khái niệm mối hàn và vùng hàn.
Khi hàn nóng chảy dưới tác dụng của nguồn nhiệt hàn một phần cơ bản tại vị trí mép hàn cùng với kim loại bổ sung từ vật liệu hàn (que hàn, dây hàn, thuốc hàn…) bị nóng chảy tạo ra một khu vực kim loại lõng thường gọi là vùng hàn. Theo quy ước , vùng hàn có thể chia làm hai phàn: Nếu như ở phần đầu A chủ yếu xảy ra các quá trình nóng chảycủa kim loại cơ bản và kim loại bổ sung thì ở phần đuôi B diễn ra quá trình kết tinh và hình thành mối hàn.
Trong vùng hàn kim loại lõng luôn ở trong trạngthái chuyển động và xáo trộn không ngừng. Kim loại lõng ở phần đầu bị đẩy lùi về phía đuôi một cách tuần hoàn dưới tác dụng của áp xuất dòng khí lên bề mặt kim loại vũng hàn. Vì vậy bề mặt mối hàn khi hình thành không phẳng và có dạng sang hình vảy cá xếp chồng. Hình dạng và kích thước của vùng hàn phụ thuộc vào rát nhiều yếu tố như công suất của nguồn nhiệt, phương pháp và chế độ hàn, loại dòng điện và kiểu nối dây, tính chất lý nhiệt của vật liệu,…
Hình 2: Sơ đồ vùng hàn.
Khi nguồn điện chuyển động dọc theo mép hàn, vùng hàn cũng chuyển động theo để lại phần kim loại phía sau nó, gọi là mối hàn.
Như vậy: mối hàn nóng chảy có thể hiểu là phần kim loại lỏngđược kết tinh trong quá trình hàn.
Hình 3: Mối hàn giáp mối a và mối hàn góc b.
1.7.2. Qúa trình luyện kim khi hàn nóng chảy.
Trong hàn nóng chảy, vùng hàn có nhiệt độ cao hơn nhiều so với nhiệt độ nóng chảy của kim loại cơ bản và kim loại bổ sung từ vật liệu hàn.Tại đây quá trình hóa lý xảy ra một cách tương tự như trong luyện kim. Tuy nhiên, do vùng hàn có kích thước bé, kim loại lõng tồn tại chỉ trong một thời gian ngắn, nhiệt độ ở các điểmcủa vùng hàn không đềuvà tốc độ nguội nhanh cho nên các quá trình hóa lý thường thực hiện một cách không triệt để, ảnh hưởng ở các mức độ khác nhau đến chất lượng của mối hàn.Thành phần hóa học của kim loại mối hàn thì khác với thành phần hóa học của kim loại cơ bản và kim loại bổ sung do có sự tương tác qua lại giữa các khí kim loại xỉ trong quá trình hình thành mối hàn.
Tại mối hàn, ở những giai đoạn nhất định có thể xảy ra các quá trình lý hóa sau:
- Sự tương tác giữa kim loại lõng và xỉ lỏng.
- Tác động bảo vệ của môi trường khí và xỉ.
- Quá trình oxi hóa-khử và hợp kim hóa kim loại mối hàn.
- Sự kết tinh và hình thành mối hàn..
2. CÔNG NGHỆ HÀN DAO.
2.1. Khái niệm chung về công nghệ hàn dao.
Công nghệ hàn dao là phương pháp nối liền các chi tiết lại với nhau (ở đây là lưỡi dao hợp kim hoặc phi kim..) tạo thành một khối không thể tháo được bằng cách:
- Nung kim loại vùng hàn đến nhiệt độ nóng chảy sau khi đông đặc ta được mối liên kết vững chắc giữa mũi dao và thân dao.
- Hoặc có thể nung chúng đến nhiệt độ cao hơn nhiệt độ nóng chảy của kim loại đó (đối với kim loại dẻo thì có thể không cần nung) rồi dùng lực lớn ép chúng dính chắc lại với nhau giữa mũi dao và thân dao gọi là hàn áp lực.
- Có thể dùng kim loại trung gian nóng chảy(như kim loại đồng, nhôm, chì..) nhờ sự hòa tan, khuyết tán kim loại hàn vào mũi dao hàn và cán dao hàn tạo nên mối ghép gọi là hàn vảy. Hiện nay cũng có thể dùng keo dán giữa mũi dao và cán dao lại với nhau để tạo nên mối ghép.
- Ngoài ra ta có thể dùng keo kim loại để dán các mũi dao lên thân dao chúng dính chắc vào nhau gọi là dán kim loại.
2.2. Đặc điểm về công nghệ hàn dao.
- Công nghệ hàn dao là một nghành đang được sử dụng rất phổ biến ở ngoài xã hội. Bất kỳ ngành công nghiệp gia công nào cũng phải sử dụng đến dao gia công, dao cắt gọt, nhằm để giảm lượng vật liệu kim loại cứng làm dao người ta chỉ dùng ở phía lửa cắt một mũi hợp kim cứng để tạo lửa cắt gọt, còn lại toàn bộ cán dao là làm bằng vật liệu thép bình thường như: Thép C45, thép C40… và các loại thép đặc biệt dùng cho các loại máy gia công CNC. Để tạo thành lữa dao cắt thì cần phải tiến hành hàn dao nghĩa là hàn mũi hợp kim vào thân dao bằng các phương pháp hàn kết dính giữa mũi hợp kim và thân dao.
- Tiết kiệm được kim loại qúy hiếm: Ví dụ như khi ta chế tạo dao tiện ta chỉ cần mua phần vật liệu cắt gọt là thép hợp kim cứng còn phần cán ta sử dụng kim loại thép dụng cụ như C45 sẽ có giá thành rẻ mà vẫn thỏa mãn các yêu cầu kỹ thuật cảu mối hàn.
Hình 4: Dao tiện hàn mũi hợp kim
- Độ bền của mối hàn dao sẽ cao, mối hàn kín và chịu được áp lực cao trong quá trình gia công sẽ không bị phá vỡ mối hàn.
- Công nghệ hàn dao thiết bị hàn dơn giản, giá thành hạ..
- Nhược điểm: Tuy công nghệ hàn dao có nhiều ưu điểm nhưng bên cạnh đó cũng có nhược điểm là tổ kim loại tại vùng mối hàn không được tốt, đồng nhất, tồn tại ứng suất và biến dạng sau khi hàn..
2.3. Vật liệu công nghệ hàn dao.
Vật liệu hàn dao gồm có mũi hợp kim cứng, cán dao và các thiết bị hàn. Nếu hàn bằng thiết bị hàn đồng thì dùng que hàn đồng kết hợp với hàn the để tạo khả năng bám dính của vật liệu hàn. Dùng ngọn lửa khí O2 để hàn nhằm tạo mối hàn của dao..
2.3.1. Mũi dao
*Thép hợp kim cứng: Trong tất cả các loại vật liệu làm dao thường dùng hợp kim cứng là loại có tính cứng nóng cao hơn cả, tới 800 -100000 C, tốc độ cắt có thể đạt tới hàng trăm mm/phút.
- Thành phần hóa học và cách chế tạo:
Thành phần chủ yếu của mọi loại hợp kim cứng là cacbit: WC (chiếm tỷ lệ cao nhất), TIC, TAC rất cứng và nhiệt độ chảy rất cao, ngoài ra còn có lượng nhỏ côban làm chất dính kết, nhờ vậy bảo đảm độ cứng, tính chống mài mòn và cứng nóng rất cao, hơn nữa đây là bản chất tự nhiên không phải qua nhiệt luyện. Do cacbit có nhiệt độ chảy rất cao, hợp kim cứng được chế tạo qua các bước sau.
+ Tạo bột cacbit bằng cách hoàn nguyên WO3 bằng hyđrô ở: 700 - 90000C được bột W rồi đem nghiền, sàng lấy cỡ hạt nhỏ 0,10 - 0,15 đến 3 - 5ỡm, sau đó trộn bột W với bồ hóng và nung lên 140000C trong 1giờ để được bột WC.
+ Trộn bột cacbit với bột Co trong nhiều giờ cho thật đều rồi đem ép thành lưỡi cắt nhỏ, hình dạng đơn giản.
+ Thiêu kết: Nung ở nhiệt độ cao (145000C) để Co biến mềm, bắt đầu chảy, dính chặt các hạt cacbit với nhau thành khối chắc.
- Phân loại và các mác:
Có ba nhóm: một, hai và ba cacbit như trình bày ở bảng. Bảng dưới thể hiện thành phần hóa học (%) và cơ tính của một số hợp kim cứng theo ÃOCT 3882-74.
+ Nhóm một cacbit: WC + Co với các mác có từ 2 đến 25%Co, còn lại là WC.
+ Nhóm hai cacbit: chủ yếu vẫn là WC, có thêm 5 - 30%TiC và 4 - 12%Co.
+ Nhóm ba cacbit: chủ yếu vẫn là WC, có thêm 3 - 8%TiC, 3 - 12%TaC và 8 - 12%Co.
Bảng thành phần hóa học của một số hợp kim cứng dùng làm mũi dao gia công cắt gọt.
- Tổ chức và cơ tính: Tổ chức tế vi của hợp kim cứng gồm các hạt cacbit sắc cạnh (màu sáng) được gắn dính với nhau bằng Co (màu tối) như ở hình 5 với yêu cầu là các hạt nhỏ và phân bố đều. Do chế tạo bằng phương pháp bột nên bao giờ cũng có rỗ xốp song phải là ít nhất (~ 2%). Không cho phép có muội than (bồ hóng) trong tổ chức vì nó gây ra điểm mềm.
- Về cơ tính: Hợp kim cứng rất cứng tới HRA 82 - 90 (HRC 70 - 75), chống mài mòn rất cao, cứng nóng rất cao, cắt được với tốc độ rất cao (hàng trăm m/min), nhưng có nhược điểm là giòn. Cơ tính của hợp kim cứng phụ thuộc vào:
Với cùng lượng Co như nhau, nhóm hai cacbit cứng hơn nhóm một cacbit vì TiC hòa tan WC (tới 70%) có độ cứng cao hơn, giòn hơn và có hệ số ma sát với thép nhỏ hơn so với WC, ảnh hưởng này cũng thấy ở TaC, NbC. Vì vậy thường dùng hai nhóm sau (hai, ba cacbit) dùng để làm mảnh hợp kim gia công gang.
Hình 5: Tổ chức tế vi của BK8
ở trong từng nhóm, mác nào chứa nhiều côban hơn sẽ dẻo hơn, song độ cứng và giới hạn bền uốn giảm đi đôi chút. Để kết hợp giữa độ cứng cao và độ dẻo nhất định trong cắt gọt hay dùng các mác với 6 - 8%Co (BK8, T15K6, TT10K8).
Trong các mác (đặc biệt trong nhóm một cacbit) nếu cỡ hạt cacbit và côban càng nhỏ mịn thì tuy không ảnh hưởng nhiều đến độ cứng nhưng cải thiện rất mạnh tính chống mài mòn, độ bền và độ dai, va đập (các mác có hạt nhỏ và đặc biệt nhỏ được chỉ rõ thêm bằng ký hiệu riêng).
- Cấu trúc và thuộc tính của hợp kim cứng:
Cácbit WC là một trong số một nhóm những hỗn hợp: cacbit, nitride, boride và silicdes của sự chuyển tiếp phần tử cơ bản của nhóm IV, V và VI trong bảng hệ thống tuần hoàn. Vì vậy cacbit là vật liệu dụng cụ rất quan trọng và vai trò vượt trội được thể hiện bởi mono cacbit.
Hình 6: Gian đồ nóng chảy và độ cứng.
Hình 6 cho biết điểm nóng chảy và độ cứng ở nhiệt độ phòng của một số
cácbit . Tất cả các giá trị này là rất cao khi so sánh với thép gió. Các bít WC
và kim loại cứng màu bạc có cấu trúc lục giác , trong khi các loại khác có
cấu trúc lập phương. Những hỗn hợp rắn và bền này không trải qua sự thay
đổi cấu trúc trên điểm nóng chảy của chúng, thuộc tính của chung là bền và
không thay đổi bởi nhiệt luyện , không giống như thép có thể mềm bởi quá
trình nung nóng và cứng lại bởi quá trình làm nguội nhanh.
Hình 7: Cấu tạo tinh thể hợp kim cứng.
Những cacbit này có đặc tính kim loại bền , có tính dẫn điện dẫn nhiệt tốt . Mặc dù ở nhiệt độ thường có khả năng biến dạng kém, kính hiển vi điện tử cho thấy rằng chúng bị biến dạng dẻo bởi cùng một cơ chế như kim loại bởi sự trượt tương đối . Chúng đôi khi bao gồm cả phạm trù đồ gốm , HKC được ví như gốm kim loại nhưng dạng này có vẻ không thích hợp , từ đó cacbit có nhiều đặc tính thân thuộc với kim loại hơn đồ gốm. Hình 6 cho biết độ cứng của 4 cacbit quan trọng được đo ở khoảng nhiệt độ từ 15oC đến hơn 1000oC. Tất cả đều cứng hơn thép , và cho sự so sánh với kim cương ở nhiệt độ phòng trên cùng một quy mô là 6000-800HV. Độ cứng của cacbit bị mất đi rất nhanh bởi sự tăng nhiệt độ nhưng chúng vẫn còn lại độ cứng cao hơn thép trong hầu hết các điều kiện. Chúng có độ cứng cao và sự ổn định của tính chất khi chinh phục một phạm rộng của sự nghiên cứu về nhiệt , thuận lợi cho việc sủ dụng cacbit làm dụng cụ cắt gọt .
Trong những hợp kim cứng , cacbit hạt chiếm khoảng 55-92% thể tích cấu
trúc và những hợp kim nay sử dụng trong cắt kim loại thông thường chứa đựng ít nhất 80%cacbit trong thể tích. Hình 6 cho biết cấu trúc của một hợp kim , những hạt xám là WC và vùng trắng là kim loại coban. Trong thép gió những hạt cácbit cứng với kích thước vi mô chỉ chiếm khoảng 10-15% thể tích của thép nhiệt luyện, và đóng một vai trò phụ trong chế độ làm việc của những hợp kim này trong dụng cụ cắt ,nhưng trong HKC chúng là những phần tử quyết định. Quá trình sản xuất bột kim loai chế tao hợp kim cứng có thể điều khiển đúng đắn cả sự hợp thành của hợp kim và kích thước hạt cacbit.
Sự ra đời của dụng cụ cắt HKC đã thúc đẩy sự phát triển của nghành cơ khí
bắt nguồn từ những hợp kim WC-Co. Điều quan trọng là một tỉ lệ lớn trong nghành cơ khí là gia công cắt gọt là gia công thép. Sự phát triển cơ bản của
HKC đã hoàn tất vào cuối năm 1970 và chúng đóng một vai trò lớn trong nghành cơ khí trong chiến tranh thế giới II.
Năng suất của máy công cụ tăng lên bởi hệ số thời gian gia công giảm đi
và cuộc cách mạng trong thết kế máy công cụ được hoàn thành. Sự phát triển của các mác hợp kim cứng vẫn tiếp tục, nâng cao chất lựợng dụng cụ, sự đồng đều về cấu trúc, đảm bảo tốt các chỉ tiêu làm việc. Những sự cải tiến của các phương pháp gia công như phay, tiện .. cho đến tận những năm 1970 sự phát triểm mới chính thứcc đạt đựơc những thành công nổi bật. Sự phạt triển của các mác HKC là kết quả của những thí nghiệm và quá trình thử nghiệm tính năng cắt của chúng trong việc hiểu sâu về quá trình mòn trong suốt quá trình cắt, nghiên cứu chi tiết hơn về cơ chế mòn khuyếch tán vẫn còn tiếp tục. Những hiểu biết về những đặc tịnh chính của quá trình mòn có thể giải thích, định hướng cho sự phát triển của dụng cụ cắt
+ Dụng cụ HKC trên cơ sở TIC.
Những mác HKC với tỉ lệ phần trăm TIC cao thì rất khó hàn và không phổ biến bởi lí do này khi hàn những dụng cụ cắt định hình. Đối với những mảnh đầu dao thì những hợp kim với tỉ lệ phần trăm TiC cao hơn thay thế cacbit WC bởi vì nó có khả năng chông mòn khuyếch tán cao trong quá trình cắt . Trong tất cả các cacbit lập phương thì TiC có tiềm năng sẵn có nhất . Titan là một nguyên tố phổ biến trong vỏ trái đất. Oxit TiO2 có trong các mẫu quặng và TIC được chế tạo bởi sự nung nóng oxit với cácbon ở nhiệt độ khoảng 2000oC. HKC TIC được chế tạo băng phương pháp luyện kim bột. Kim loại liên kết hữu ích nhất là Ni và những hợp kim chứa 10-20% Ni . Những vấn đề khó khăn trong việc sản xuất một hợp kim có cỡ hạt nhỏ mịn, chất lươnng cao đã được khắc phục. Sự thêm vào khoảng 10% MO2C được làm dễ dàng và cho chất lượng tốt. Hợp kim cứng TIC có độ cứng trong cùng một phạm vi với HKC truyền thống.
Qua sự kiểm tra trong các phòng thí nghiệm và trong nhiều ứng dụng thực
tiễn đã cho thấy rằng những HKC mà cơ sơ là TiC có tốc độ mòn chậm hơn
thép gió, và có thể sử dụng cắt thép tốc độ cao hơn các mác HKC truyền thống.
Dụng cụ cắt HKC TIC , thiếu độ tin cậy và độ bền chặt trong khẳ năng cắt
của HKC truyền thống và những người vận hành không tin cậy áp dụng chúng vào một phạm vi rộng những ứng dụng mà không có sự cố xảy ra. Mặc dù vậy lợi thế rõ ràng trong tốc độ mòn thấp hơn, nhưng chung chưa được sử dụng rộng rãi trong thực tế, có lẽ là do thiếu độ bền trong những hợp kim được chế tạo, vấn đề này trong vật liệu dụng cụ cắt cần được xúc tiến nghiên cứu bởi vì nguồn cung cấp WC ngày càng cạn kiệt vì vậy việc thay thế cho HKC WC sẽ dần dần dòi hỏi, và HKC TIC dường như thích hợp nhất cho đến lúc này….
+ Dung cụ phủ(Coated tools).
Những lợi thế vế góc độ và khả năng dịch chuyển của những đầu dụng cụ
tách rời, những mảnh dụng cụ được tạo ra với một lớp phủ HKC trên mặt
trước dày khoảng 0.25mm , trong khi phần thân là hợp kim WC-Co với tính
dẫn nhiệt cao.
Sự thành công trong công nghệ phủ dựa vào khả năng tăng tuổi thọ dụng cụ
cắt bởi giảm tốc độ mòn trong cắt thép và gang ở tốc độ cắt cao. Người sử
dụng đã cân nhắc đến tính kinh tế khi tăng tốc độ cắt 25-50% mà không giảm tuổi thọ của dụng cụ cắt..
- Công dụng:
+ Hợp kim cứng đang được sử dụng rộng rãi làm dao cắt, khuôn kéo sợi, khuôn dập và chi tiết máy.
+ Hiệu quả sử dụng hợp kim cứng trong cắt gọt cao hơn hẳn thép gió (có tài liệu đánh giá là 10 lần nếu tính từ hiệu quả sử dụng vonfram) nhưng không thể làm mất vị trí của thép gió là do những nhược điểm sau:
Không tạo hình phức tạp được vì dùng cách ép bột chỉ tạo được các mảnh nhỏ đơn giản và sau đó cũng không thể gia công định hình được vì quá cứng, do vậy hợp kim cứng thường chỉ dùng làm dao đơn giản một lưỡi cắt (hầu hết các dao một lưỡi cắt hiện nay bằng hợp kim cứng).Tính giòn tương đối cao, dễ gãy, vỡ, mẻ dưới tải trọng va đập.Tính dẫn nhiệt kém: ~ 50% của thép.
Khi làm dao, miếng hợp kim cứng nhỏ được hàn (hàn đồng) hay kẹp vào thân dao bằng thép C45 có độ bền uốn và độ dẻo tốt, sẽ tránh các nhược điểm trên của hợp kim cứng.
+ Nhóm một cacbit có tính cứng nóng khoảng 800oC: BK2 - BK8 dùng để cắt phôi có phôi vụn như gang, sứ, gốm, hợp kim màu, BK10 - BK15 làm khuôn kéo sợi, mũi khoan (địa chất) có tuổi bền hơn thép hàng chục lần, làm khuôn kéo sợi, BK20 - BK25 có độ dai tốt hơn làm khuôn dập, chi tiết máy chống mài mòn.
+ Nhóm hai cacbit có tính cứng nóng tới 900 -1000OC, chủ yếu được dung để gia công tinh thép, kể cả thép đặc biệt.
+ Nhóm ba cacbit do sự có mặt của TAC có độ bền chống rung, chống mẻ cao hơn, chủ yếu được dùng để gia công thô phôi đúc, cán, rèn.
- Phân loại hợp kim cứng, ký hiệu, công dụng các loại hợp kim cứng thường dùng: Hợp kim cứng được chia ra nhiều nhóm, trong đó có hai nhóm thường dùng ký hiệu sau:
+ Nhóm hợp kim cứng cacbit vonfram WC: Là loại hợp kim cứng có thành phần chủ yếu là cacsbit WC nhỏ mịn được dính kết bằng nguyên tố coban Co, có tính cứng nóng gần bằng 8000C.
Theo tiêu chuẩn của Nga được ký hiệu là chữ BK và số đằng sau chỉ phần trăm của nguyên tố Co. Ví dụ như BK2 (2% Co, còn lại 98% là WC).
Theo TCVN được ký hiệu hóa học là WC Co kèm theo chỉ số %Co. Ví dụ WC Có 8 gần bằng BK8.
+ Nhóm hợp kim cứng hai cácbit vonfram WC và cácbit titan TiC: Là loại hợp kim cứng có thành phần chủ yếu là hai loại cácbit WC và TiC dạng hạt nhỏ mịn dính kết bằng nguyên tố Co, có tính nóng chảy khoảng 900-1000C.
Ký hiệu tiêu chuẩn Nga là hai chữ TK và số sau mỗi chữ chỉ lần lượt phần trăm cácbit TIC và phần trăm nguyên tố Co. Ví dụ: T15K6 (15% TiC và 6% Co, còn lại 79%WC.
Theo TCVN được ký hiệu bằng ký hiệu hóa học WC TiC (sô chỉ %TiC), Co(chỉ số%Co). Ví dụ: WCTiC 15K6 gần bằng T15K6.
+ Nhóm hợp kim cứng loại ba cacbit: Là loại hợp kim cứng có ba cácbit: TaC, TiC,WC được ký hiệu theo tiêu chuẩn TOCT: Bằng các chữ TTK kèm theo số sau chữ TT chỉ phần trăm của TiC +TaC và sau chữ K chỉ phần trăm của Co.
Ví dụ: TT10K8: 10%(TiC+TaC)8%Co.
Theo TCVN được ký hiệu bằng các ký hiệu háo học WC TiC (số chỉ %TiC),TaC (số chỉ %TaC), Co (số chỉ %Co).
Như vậy, qua phân tích các đặc tính trên của hợp kim cứng thì ta thây với hợp kim cúng BK8 là mác hợp kim có những tính năng mà dễ sử dụng ngoài thị
trường và có cơ tính tốt nên ta chon vật liệu cho công nghệ hàn vật liệu hợp kim cứng BK8.
*Thép gió:
Đây là loại thép làm dao quan trọng nhất, tốt nhất, thỏa mãn cao nhất các yêu cầu đối với vật liệu làm dao:
- Tốc độ cắt 35 - 80m/min (3 - 7 lần so với loại trên).
- Tính chống mài mòn và tuổi bền cao (8 - 10 lần).
- Độ thấm tôi đặc biệt cao (tôi thấu với tiết diện bất kỳ).
Hình 8 : Dao tiện thép gió
Thành phần hóa học và tác dụng của các nguyên tố. Thép gió là tên gọi Việt Nam (các nước thường gọi là thép cắt nhanh: high high speed steel - Anh, acier à coupe rapide - Phỏp, ỏỷủũðợðồổúựàÿ ủũàởỹ - Nga) của loại thép dụng cụ tự tôi (có thể là do tự tôi, tôi trong không khí (gió) cũng đạt được mactenxit cứng nên ở ta thép được gọi là thép gió) có năng suất cắt cao có tổng lượng hai nguyên tố vonfram và môlipđen cao (lớn10%) và lượng khá lớn crôm (4%), ngoài ra còn có thể có thêm vanađi và côban.
- Các nguyên tố trong thép gió có tác dụng như sau:
Cacbon biến đổi trong giới hạn khá rộng từ 0,70 đến 1,50%, đủ để hòa tan vào mactenxit và tạo thành cacbit với các nguyên tố tạo thành cacbit mạnh là W, Mo và đặc biệt là V. Khi thêm 1%V phải đưa thêm 0,10 - 0,15%C vào thép. Cả hai tác dụng đó làm cho thép gió cứng và làm tăng mạnh tính chống mài mòn.Crôm có trong mọi thép gió với lượng giống nhau, khoảng 4% (3,8 - 4,4%) có tác dụng làm tăng mạnh độ thấm tôi. Nhờ tổng lượng (Cr + W + Mo) cao (lớn hơn 15%) nên thép gió có khả năng tự tôi, tôi thấu với tiết diện bất kỳ và có thể áp dụng tôi phân cấp.
Vonfram là nguyên tố hợp kim quan trọng nhất không những vì có tỷ lệ cao nhất (6 - 18%) mà chính là do tạo ra tính cứng nóng cao, nên có năng suất cao. Là nguyên tố tạo thành cacbit mạnh, vonfram chủ yếu nằm ở dạng Me6C hay Fe3W3C, khi nung nóng nó hòa tan vào austenit nên sau khi tôi mactenxit chứa nhiều vonfram. Khi nung nóng lại hay khi ram Me6C chỉ tiết ra khỏi mactenxit ở khoảng 550 - 570oC, nên duy trì được độ cứng cao sau khi tôi đến tới 600oC.
Môlipđen được dùng để thay thế vonfram đắt lại có tỷ lệ quá cao. Môlipđen có cấu trúc tinh thể và tính chất rất giống vonfram nên có thể thay thế cho nhau theo tỷ lệ nguyên tử là 1 : 1, song do môlipđen rẻ hơn lại nhẹ hơn (với khối lượng riêng 10,3 so với 19,3g/cm3), về mặt khối lượng 1%Mô thay thế được gần 2%W, vì thế sự thay thế đem lại hiệu quả kinh tế cao (mặc dù không cải thiện tính cắt gọt).
Vanađi là nguyên tố tạo thành cacbit rất mạnh. VC rất ít hòa tan vào austenit khi nung, trong thép nó ở dạng các phần tử cứng, phân tán, làm tăng tính chống mài mòn và giữ cho hạt nhỏ khi tôi. Mọi thép gió đều có ít nhất 1%V, khi vượt quá 2% tính chống mài mòn tăng lên, song không nên dùng quá 5% vì làm xấu mạnh tính mài.
Côban không tạo thành cacbit, nó chỉ hòa tan vào sắt ở dạng dung dịch rắn và với hàm lượng vượt quá 5% tính cứng nóng của thép gió tăng lên rõ rệt. AXOCT chỉ có các mác thép gió chứa hoặc 5 hoặc 10%Co, AISI có nhiều mác thép gió với lượng côban thay đổi trong phạm vi 5 - 12%. Nhược điểm của thép gió chứa côban là dễ bị thoát cacbon khi tôi và khi chứa quá nhiều (lớn hơn10 - 12%) thép bị giòn.
Tổ chức tế vi và nhiệt luyện:
Về tổ chức tế vi, do thành phần hợp kim cao, 10 - 20% và cacbon cao nên thép gió thuộc loại lêđêburit (khi ủ), mactenxit (khi thường hóa, ở trạng thái cung cấp). Thép chứa nhiều cacbit (15 - 25%), sau khi đúc cacbit chủ yếu ở dạng cùng tinh lêđêburit hình xương cá nên rất giòn và phải làm nhỏ chúng bằng biến dạng nóng (cán, rèn). Thông thường phôi được cung cấp có tiết diện càng nhỏ chứng tỏ đã được cán với độ biến dạng (ồ) mạnh nên đã có cacbit nhỏ mịn và phân bố đều. ở các nhà máy cơ khí thường tiến hành rèn lại các phôi lớn (ụ > 40). Sau khi rèn bị biến cứng, thép được qua ủ không hoàn toàn ở 840 - 860oC đạt độ cứng HB 241-269 với tổ chức peclit (dạng xoocbit) cộng với cacbit nhỏ mịn phân bố đều, có thể chịu gia công cắt được.
Nhiệt luyện kết thúc bằng tôi cộng với ram quyết định độ cứng, tính chống mài mòn cao đặc biệt là tính cứng nóng theo yêu cầu.
Tôi là nguyên công quyết định tính cứng nóng của thép gió với đặc điểm là nhiệt độ tôi rất cao (gần 1300oC) khoảng dao động lại khá hẹp (chỉ 10oC), không cho phép tôi ở nhiệt độ thấp hơn hoặc cao hơn giới hạn quy định vì:
+ Khi nung thấp hơn, austenit chưa bão hòa đủ W để nâng cao tính cứng nóng:
Khi nung quá Ac1 (khoảng 850oC) trong thép gió mới có chuyển biến peclit thành austenit, do vậy tôi ở 850 - 900oC chỉ đạt HRC 45 - 50 chưa đủ để cắt.
Tiếp tục nâng cao nhiệt độ, cacbit hợp kim bắt đầu hòa tan và hòa tan càng nhiều vào austenit làm pha này càng giàu nguyên tố hợp kim (và cả cacbon) như biểu thị ở hình 5.13a. Tới 1000˚C đã bão hòa crôm do Cr23C6 dễ hòa tan hơn cả. VC hầu như không tan vào austenit. Còn Fe3W3C (loại cacbit chủ yếu) bắt đầu hòa tan mạnh ở trên 1150oC và ngay cả tới gần 1300oC austenit cũng chỉ hòa tan được 8%W.
Nguyên lý chọn nhiệt độ tôi của thép gió là tận lượng chọn nhiệt độ tôi cao để austenit chứa nhiều vonfram nhất để mactenxit tạo thành có tính cứng nóng cao nhất. Tại nhiệt độ tôi vẫn còn khá nhiều cacbit Fe3W3C và toàn bộ VC chưa hòa tan sẽ cản trở hạt phát triển, giữ cho hạt nhỏ và làm tăng tính chống mài mòn.
Hình 9: Độ hòa tan của các nguyên tố hợp kim vào austenite của thép gió(a) và tổ chức tế vi của thép gió sau khi tôi (b).
+ Tuy nhiên khi vượt quá nhiệt độ quy định, cacbit hòa tan nhiều, hạt lại phát triển mạnh, thép bị giòn, thậm chí có trường hợp biên hạt bị chảy.
Vì thế tôi sao cho thép gió đạt được tính cứng nóng cao nhất đòi hỏi phải đạt nhiệt độ cao một cách khá chính xác. Nếu chỉ cần đạt độ cứng cao (HRC > 60) thì nhiệt độ tôi chỉ cần hơn 1000oC là đủ.
Tổ chức tế vi của thép gió sau khi tôi đúng (hình 9b) gồm mactenxit giàu vonfram, austenit dư (30%) và cacbit dư (15 - 20%) với độ cứng HRC khoảng 62, song chưa phải là cao nhất. Cacbit dư có ảnh hưởng tốt đến tính chống mài mòn song lượng lớn austenit dư làm giảm độ cứng của thép tôi vài đơn vị HRC. Sở dĩ austenit dư nhiều như vậy vì tôi ở nhiệt độ cao, austenit được hợp kim hóa cao một mặt tạo nên mactenxit cứng nóng cao mặt khác làm hạ thấp điểm Mf. Do austenit quá nguội có tính ổn định rất cao nên có thể áp dụng nhiều cách tôi cho thép gió.
Tôi trong dầu nóng (lớn hơn 60oC) áp dụng cho các dao có hình dạng đơn giản. Tôi phân cấp trong muối nóng chảy (400 - 600oC) với thời gian giữ nhiệt 3 - 5phút, áp dụng cho các dao nhỏ, hình dạng phức tạp, có yêu cầu độ cong vênh rất nhỏ như mũi khoan. Gia công lạnh để khử austenit dư sau khi tôi, áp dụng khi cần ổn định kích thước.
Tôi trong không khí (tự tôi) tuy vẫn đạt độ cứng cao đối với dao mỏng, song có thể cho độ cứng không đều (độ cứng thấp hơn ở chỗ dày), dễ bị ôxy hóa, thoát cacbon bề mặt, tiết cacbit khỏi austenit làm giảm tính cứng nóng, nên rất ít dùng.
Tôi đẳng nhiệt ra bainit (giữ ở 240 - 280oC hàng giờ) cho biến dạng nhỏ nhất song độ cứng HRC không quá 60, năng suất thấp, ít dùng.
Ram thép gió là nhằm làm mất ứng suất bên trong, khử bỏ austenite dư, tăng độ cứng (độ cứng HRC tăng thêm 2 - 3 đơn vị, hiện tượng này được gọi là độ cứng thứ hai). Thép gió được ram 2 - 4 lần (thường là 3) ở 550 - 570oC, mỗi lần trong 1giờ. Chuyển biến xảy ra như sau. Khi nung tới 550oC cacbit vonfram Fe3W3C nhỏ mịn mới bắt đầu tiết ra khỏi dung dịch rắn làm austenit nghèo hợp kim đi, nâng cao điểm Ms và làm giảm ứng suất nén lên austenit dư làm pha này chuyển biến thành mactenxit, độ cứng tăng lên. Sau mỗi lần ram chỉ có một tỷ lệ nhất định (khoảng 50 - 75%) austenit dư chuyển biến và lại gây ra ứng suất bên trong mới, nên sau đó phải ram thêm 1 - 3 lần nữa để quá trình xảy ra được hoàn toàn hơn.
Hình 10: Quy trình tôi + ram thép gió 80W18Cr4V (P18, T1, SKH2) cũng như sự thay đổi của lượng austenit dư và độ cứng HRC.
Chế độ tôi + ram thép gió điển hình cũng như sự biến đổi lượng austenit dư và độ cứng được trình bày ở hình 10.
Để nâng cao khả năng cắt của thép gió, sau khi mài có thể được hóa - nhiệt luyện: thấm cacbon - nitơ ở nhiệt độ thấp (550 - 570oC) thể lỏng trong 2 - 3h tạo ra lớp thấm mỏng có độ cứng rất cao (HRC ~ 70) tuổi bền có thể tăng 50% song hơi giòn, chỉ thích hợp với loại dao ít va đập.
Các mác và công dụng thép gió:
Thép gió với năng suất thường là loại có tính cứng nóng đến 615 - 620oC, loại không chứa hay chứa rất ít côban và có nhỏ hơn 2% vanađi, gồm các ký hiệu như 80W18Cr4V (P18, T1, SKH2) và 85W6Mo5Cr4V2 (P6M5, M2, SKH51). Hiện nay loại ký hiệu sau được ưa chuộng vì chứa ít vonfram hơn, rẻ hơn với tính cắt tương đương loại ký hiệu đầu (loại cổ điển, mác thép gió đầu tiên), ở nhiều nước nó đã chiếm khoảng 50% lượng thép gió sử dụng.
Thép gió với năng suất cao là loại có tính cứng nóng cao hơn, khoảng 630 - 650oC, có thể cắt với tốc độ lớn hơn hoặc bằng 40m/phút hoặc có tính chống mài mòn cao, chúng chứa côban hoặc có lớn hơn 2% vanađi, gồm các ký hiệu như 85W18Co5Cr4V2 (P18K5ệ2, T4, SKH3), 155W12Co5V5Cr4 (P12ệ4K5, T15, SKH10).
Công dụng chính của thép gió là để làm các dụng cụ cắt lớn, hình dạng phức tạp, điều kiện cắt nặng với năng suất cao (tốc độ lớn) và tuổi thọ cao, tức liên quan đến các loại dao phức tạp nhất, chủ chốt nhất, rất đa dạng nên thép gió có tầm quan trọng quyết định trong chế tạo dụng cụ cắt.
Bảng thành phần hóa học (%) của các mác thép gió thường gặp.
2.3.2. Thân của dao hợp kim:
Trong công nghệ chế tạo dao cắt gọt nói chung, dao tiện, dao bào, dao phay.thì ngoài lưỡi cắt của dao được làm bằng vật liệu hợp kim cứng thì cán dao cũng được dùng bằng một loại vật liệu tương đối tốt như thép C40, C45,.. nhằm tạo ra độ cứng vững cho dụng cụ cắt trong quá trình cắt gọt.
- Khái niệm về thép cacbon: Phân biệt thép Cacbon và thép hợp kim về thành phần hoá học, tổ chức tế vi, cơ tính và công dụng.
Tác dụng của Cacbon và các nguyên tố đến tổ chức, cơ tính và khả năng nhiệt luyện của thép.
Cách phân loại, ký hiệu thép của Liên Xô và Việt Nam .
- Thành phần hóa học của thép cacbon: Thép Cacbon là thép thông thường gồm các nguyên tố hóa học sau:
C ≤ 2,14%; Mn ≤0,8%; Si ≤ 0,4%; P ≤ 0,05%; S ≤ 0,05%.
Cr, Ni, Cu ≤0,3%; Mo, Ti ≤ 0,05%.
- Anh hưởng các nguyên tố đến tổ chức và tính chất của thép:
+ Thép Cacbon trung bình: C = 0,3 ¸ 0,5%, có độ bền, độ cứng, độ dẻo, độ dai đều khá cao. Dùng làm chi tiết máy chịu tải, va đập như: trục, bánh răng,...
+ Thép Cacbon tương đối cao: C = 0,55 ¸ 0,65%, có độ cứng cao, giới hạn đàn hồi cao nhất. Dùng làm các chi tiết đàn hồi: lò xo, nhíp,...
+ Thép Cacbon cao: C ³ 0,7%, có độ cứng và tính chống mài mòn cao nhất. Dùng làm dụng cụ như dao cắt, khuôn rập, dụng cụ đo,...
Hình 11: Anh hưởng cảu cacbon đến cơ tính của thép.
- Phân loại thép cacbon: Theo tong yếu tố mà thép cacbon được phân loại như sau:
+ Phân theo độ sạch của tạp chất có hại:
Chất lượng thường: P, S = 0,05%;
Chất lượng tốt: P, S = 0,04%;
Chất lượng cao: P, S = 0,03%;
Là thép cacbon
Chất lượng rất cao: P, S = 0,02%. Là thép hợp kim.
+ Phân theo phương pháp khử oxy:
Thép sôi: Khi đúc thép FeO + C → Fe + CO.
Thép lặng.
Thép nửa lặng.
+ Phân theo công dụng:
Thép xây dựng - chất lượng thường.
Thép kết cấu - chất lượng tốt.
Thép dụng cu - chất lượng tốt và giá cao.
- Ưu nhược điểm của thép cacbon:
+ Ưu điểm của thép cacbon là: Dễ nhiệt luyện, dự kiếm, giá thành thấp, cơ tính nhất định phù hợp với các điều kiện thông dụng. Cơ tính công nghệ dễ đúc, cán rèn, kéo sợi, hàn, gia công cắt hơn thép hợp kim.
+ Nhược điểm: Độ thấm tôi thấp nên kém hiệu quả khi tiến hành nhiệt luyện. Tính chịu nhiệt độ cao kém và không có các tính chất vật lý, hóa học đặc biệt như: Cứng nóng, chống ăn mòn..
- Phân loại thép cacbon:
+ Nhóm thép cacbon chất lượng thường:
Phân nhóm A: Ký hiệu CTxxy (xx- sb, y - cách khử oxy);
Bảng ký hiệu thép cácbon nhóm A.
Kí hiệu của Việt Nam | Kí hiệu của Liên Xô | s b (Mpa) | Cách khử oxy |
CT31 | CTO | 310 | Lặng |
CT33n | CT1ởc | 320 ¸ 340 | Nửa lặng |
CT34s | CT2kù | 340 ¸ 440 | Sôi |
CT38n | CT3ởc | 380 ¸ 490 | Nửa lặng |
CT42 | CT4 | 420 ¸ 540 | Lặng |
CT51s | CT5kù | 500 ¸ 640 | Sôi |
CT61 | CT6 | 640 | Lặng |
Phân nhóm B: Ký hiệu BCTxxy (xx- thành phần hoá học, y - cách kử oxy);
Bảng ký hiệu thép cácbon nhóm B.
Mác thép | Cacbon, % | Mangan, % | Sili,% | S, max % | P, max % |
BCT31 | <0,23 | - | - | 0,06 | 0,07 |
BCT33s | 0,06¸0,12 | 0,25¸0,5 | £0,05 | 0,05 | 0,04 |
BCT33n | 0,05¸0,12 | 0,25¸0,5 | 0,05¸0,17 | 0,05 | 0,04 |
BCT33 | 0,06¸0,12 | 0,25¸0,5 | 0,12¸0,3 | 0,05 | 0,04 |
BCT34s | 0,09¸0,15 | 0,25¸0,5 | £0,07 | 0,05 | 0,04 |
BCT34n | 0,09¸0,15 | 0,25¸0,5 | 0,05¸0,17 | 0,05 | 0,04 |
BCT34 | 0,09¸0,15 | 0,25¸0,5 | 0,12¸0,3 | 0,05 | 0,04 |
Thành phần nhóm C: Ký hiệu CCTxxy (xx- sb,thành phần hoá học; y - cách khử oxy); Quy định cả cơ tính và thành phần hóa học tương ứng nhóm A,B...
Bảng ký hiệu thép cácbon nhóm C.
Kí hiệu của Việt Nam | Kí hiệu của Liên Xô | %C trung bình | Cách khử oxy |
C8 | Y7A | 0,7 | Lặng |
C10n | Y8 | 0,8 | Nửa lặng |
C15s | Y9 | 0,9 | Sôi |
C20n | Y10 | 1,0 | Nửa lặng |
CT40 | Y130A | 1,3 | Lặng |
CT45s | Y7A | 0,7 | Sôi |
+ Nhóm thép kết cấu - thép cacbon chất lượng tốt.
Ký hiệu: CxxA
xx - chỉ phần vạn cacbon trung bình;
A - chất lượng cao (P,S £ 0,03%).
Bảng ký hiệu thép cácbon chất lượng tốt.
Kí hiệu của Việt Nam | Kí hiệu của Liên Xô | %C trung bình | Chất lượng |
CD70A | 08 | 0,08(0,05 ¸ 0,09) | P, S > 0,025%. |
CD80 | 10ở | 0,1(0,08 ¸ 0,13) | P, S > 0,025%. |
CD90 | 15kù | 0,15(0,12 ¸ 0,2) | P, S > 0,025%. |
CD100 | 20ù | 0,2(0,18 ¸0,24) | P, S # 0,025%. |
CD130A | 40 | 0,4(0,38 ¸ 0,45) | P, S # 0,025%. |
Như vậy, qua phân tích các đặc tính của thép cacbon để phù hợp với tính năng sử dụng ta chọn vật liệu làm cán dao(thân dao) là thép cacbon dụng cụ C45 hoặc C40.
Ký hiệu vật liệu: C45,C40
2.3.3. Vật liệu que hàn mồi đồng:
Khi hàn mảnh dao hợp kim cứng hoặc thép gió bằng đồng sẽ không gây nhiều biến dạng cho mảnh dao do nhiệt độ nóng chảy của đồng nhỏ hơn thép nhiều và mối hàn đồng rất nhanh nguội ,vấn đề thứ hai là tính chảy loãng của đồng rất tốt làm cho có sự gắn kết đều cho mảnh dao và thân dao mà ta không cần phải hàn nhiều vấn đề thứ ba là mối hàn đồng đáp ứng được điều kiện làm việc của dao như lực cắt ,nhiệt độ.
- Tính chất: đồng là kim loại có một dạng hình thu, có mạng lập phương tâm mặt với thông số mạng. a =3,6A0 tính chất của nó như sau:
+ Có khối lượng riêng: ó = 8,94 g/cm3
+ Tính dẫn điện, dẫn nhiệt rất tốt.
+ Nhiệt độ nóng chảy tương đối cao.Tnc=10380C
+ Có độ bền thấp. Có tính công nghệ tốt dễ dát mỏng, kéo sợi tay vậy tính gia công cắt kém.
- Ký hiệu: Đồng nguyên chất theo ký hiệu TCVN là Cu kèm theo chỉ số mức độ tạp chất.
+ Cu1 (99,9%Cu)
+ Cu2(99,7%Cu)
+ Cu3(99,5%Cu)
- Hợp kim của đồng: Có nhiều cách phân loại hợp kim của đồng nhưng dùng phổ biến nhất là cách phân loại theo thành phân hóa học.
Theo thành phần hóa hoc hợp kim đồng phân thành 2 loại:
+ Lattong: Là hợp kim đồng có thành phần chính là Cu và Zn. Lattong còn gọi là đồng thau. Lọại này thường dùng để hàn dính kết các vật liệu kim lại như các lưỡi dao cắt, các thiết bị công nghiệp..
2.3.4. Vật liệu tạo kết dính hàn the:
Ngoài những vật liệu cơ bản ở trên thì trong công nghệ hàn dao hợp kim cứng cần có chất kết dinh giữa mũi dao hợp kim cứng và vật liệu cán dao thép cacbon. Thường khi tiến hành quy trình công nghệ hàn dao hợp kim thì sự kết hợp nóng chảy của vật liệu đồng nhằm tạo kết dính của lữa dao hợp kim và vật liệu thép cacbon cần có hàn the để làm chất kết dính của hai vật liệu trên.
Vật liệu hàn the là chất dễ hoa tan trong nhiệt độ cao như quá trình hàn dao. Hàn the có màu trắng, khi tiến hành hàn dao hợp kim cứng bằng khí oxi bắt buộc phải có hàn the thì mối hàn mới tạo kết dính của vật liệu được. Nhất là hàn dao bằng phương pháp hàn đồng nóng chảy…
CHƯƠNG 2
CÁC PHƯƠNG PHÁP HÀN MẢNH DAO
Hiện tại để thực hiện được một đường lối công nghệ tối ưu để hàn mảnh dao hợp kim cho dung cụ cắt gọt đảm bảo độ bền của mũi cắt là một vấn đề rất khó khăn. Ngoài thực tế thường dùng các phương phương pháp hàn mảnh dao hợp như sau:
- Phương pháp hàn điện tiếp xúc.
- Phương pháp hàn đồng.
- Phương pháp hàn áp lực.
2.1. PHƯƠNG PHÁP HÀN TIẾP XÚC.
2.1.1. Định nghĩa hàn tiếp xúc.
Hàn điểm điện trở Spot welding (RSW) là phương pháp hàn điện tiếp xúc mà mối hàn không thực hiện liên tục trên toàn bộ bề mặt tiếp xúc mà chỉ thực hiện theo từng điểm riêng biệt gọi là điểm hàn .
Hình 12: Mô hình hàn tiếp xúc
2.1.2. Đặc điểm và phương pháp hàn tiếp xúc.
2.1.2.1. Đặc điểm phương pháp hàn tiếp xúc:
Hàn điểm tiếp xúc được sử dụng rộng rãi trong việc ghép các tấm thép có chiều dày lên tới 0.125 inch và có thể sử dụng cho rất nhiều loại vật liệu, kể cả kết hợp nhiều vật liệu khác nhau. Một trong những ứng dụng quan trọng nhất của hàn điểm tiếp xúc là trong công nghiệp ôtô với những ưu điểm chính là tốc độ nhanh, phù hợp để tự động hóa và dễ đưa vào các dây chuyền năng suất cao cùng với các bước sản xuất khác. Bằng việc điều khiển các giá trị dòng điện, thời gian hàn và áp lực của điện cực bằng máy tính, các mối hàn chất luợng tốt có thể được tạo ra với tốc độ sản xuất cao, chi phí lao động thấp, không đòi hỏi nhân công lành nghề. Ngoài ra hàn tiếp xúc còn dùng trong công nghệ hàn mãnh hợp kim dùng cho việc sản xuất các loại lưới dao cắt gọt cung cấp cho công nghệ gia công..
- Chất lượng sản phẩm cao.
- Có thể hàn được các kết cấu phức tạp, các mối hàn ở các vị trí không gian khác nhau, hàn được các chi tiết có tiết diện nhỏ như: hàn các mảnh dao hợp kim dùng cho gia công cắt gọt..
- Dễ dàng cơ khí hóa và tự động hóa qua trình công nghệ.
- Năng suất chất lượng mối hàn cao, tiết kiệm tối đa nguyên vật liệu và năng lượng..
Vì vậy công nghệ hàn tiếp xúc được sử dụng rộng rãi trong các ngành chế tạo máy, công nghệ hàn dao gia công, giao thông, công nghiệp tiêu dùng….
2.1.2.2 Các phương pháp hàn tiếp xúc:
Khi hàn tiếp xúc hai chi tiết hàn dạng tấm được đặt xếp chồng lên nhau.
- Hàn điểm hai phía: Các tấm hàn được đặt giữa hai điện cực hàn. Sau khi ép sơ bộ và đóng điện, dòng điện trong mạch chủ yếu tập trung ở một diện tích nhỏ trên mặt tiếp xúc giữa hai tấm nằm giữa các điện cực, nung nóng kim loại đến trạng thái nóng chảy. Tiếp theo cắt điện và ép với lực ép đủ lớn, tạo nên điểm hàn.
Phương pháp hàn hai phía mỗi lần hàn chỉ được một điểm hàn giữa hai tấm, nhưngcó thể được các tấm dày hoặc hàn cùng một lúc nhiều tấm xếp chồng.
- Hàn điểm một phía: Hai điện cực bố trí cùng một phía so với vật hàn. Sự nung nóng các điểm hàn do dòng điện chạy qua tấm dưới của vật hàn. Để tăng cường dòng điện chạy qua các điểm hàn, người ta bố trí thêm tấm đệm bằng đồng.
Sau khi điểm hàn được nung chảy, tiến hành ép với lực ép đủ lớn ta nhận được hai điểm hàn. Còn hàn một phía, mỗi lần hàn chỉ hàn được hai tấm, nhưng cùng một lúc có thể hàn được từ hai (trên máy có hai điện cực) hoặc nhiều điểm hàn (trên máy hàn nhiều điện cực).
- Hàn điểm bằng điện cực giả: Phương pháp hàn điểm mà nguyên lý là lợi dụng các phần nhô ra của hai chi tiết cần hàn để coi chúng như là các điện cực hàn. Mỗi phần nhô và tiếp xúc của hai chi tiết sẽ là một điểm hàn
Điện cực thường chế tạo bằng đồng hoặc hợp kim đồng có tính dẫn điện và dẫn nhiệt cao, bên trong có nước làm nguội, do đó mặt tiếp xúc giữa điện cực và chi tiết ít sinh nhiệt so với tại điểm hàn.
2.1.3. Hàn mảnh dao bằng phương pháp hàn tiếp xúc.
Công nghệ hàn mảnh dao bằng phương pháp hàn tiếp xúc gồm có hàn điểm và hàn đường. Để hàn mảnh dao bằng phương pháp hàn tiếp xúc ta chọn phương pháp hàn đường. Vì phương pháp hàn đường nó thực hiện đơn giản hơn và mối hàn chắc chán và bền hơn so với phương pháp hàn điểm. Vì vậy ở đây chỉ giới thiệu và thực hiện hàn mảnh dao bằng phương pháp hàn đường tiếp xúc.
2.1.3.1. Qúa trình chuẩn bị.
Để thực hiện quá trình hàn mảnh dao bằng phương pháp hàn tiếp xúc cần các thiết bị như sau:
- Vật hàn: ở đây vật hàn là mảnh dao hợp kim cứng và thân dao bằng thép dụng cụ như: C45,C40..
- Thiết bị hàn: Que hàn, thuốc hàn, dụng cụ hàn…
- Điều kiện an toàn:
+ Mặt bằng thực tập bố trí gọn gàng, nơi làm việc có đủ ánh sáng, hệ thống thông gió, hút bụi hoạt động tốt, thiết bị hàn khí đảm bảo độ kín.
+ Nền xưởng khô ráo.
+ Bảo hộ lao động đầy đủ...
2.1.3.2. Sơ đồ nguyên lý hàn đường.
Phương pháp hàn áp lực theo nguyên lý hàn đường được thực hiện theo sơ đồ nguyên lý sau. Sơ đồ thể hiện một quy cách cách hàn.
Hình 13: Sơ đồ nguyên lý hàn đường
1.Nguồn điện hàn, 2. Hệ thống điều khiển chu kỳ hàn, 3. Công tắc tơ. 4, Các phích cắm để thay đổi điện áp cuộn sơ cấp, 5. Máy biến áp hàn, 6. Khung ngoài của máy hàn đường bao gồm: cuộn thứ cấp, dây dẫn điện để vật hàn, cơ cấu kẹp chi tiết, bánh điện cực.
2.1.3.3. Qúa trình hình thành mối liên kết mảnh dao bằng phương pháp hàn tiếp xúc.
Sự hình thành mối liên kết này có thể chia làm 3 gia đoạn sau:
a. Giai đoạn 1: Chi tiết 1(mũi dao hợp kim cứng) và chi tiết 2 (thân dao) không hoàn toàn tiếp xúc nhau trên bề mặt mà chỉ xảy ra một số điểm nào đó.
Hình 14: Giai đoạn 1
b. Giai đoạn 2: Khi có nguồn điện nung nóng chảy thì các chất bẩn bị phá hủy, đồng thời với lực ép tăng lên sẽ làm tăng tiếp diện tiếp xúc, xuát hiện những hạt tinh thể chung giữa 1 và 2, hay nói cách khác là đã bắt đầu có những mối liên kết kim loại giữa chi tiết 1 và 2.
Hình 15: Giai đoạn 2- Màu đỏ là mối liên kết kim loại giữa 1 và 2
c. Giai đoạn 3: Khi lực ép tăng lên đến giá trị nhất định thì diện tích tiếp xúc tăng lên gấp 100%, khi đó kim loại đạt đến mối liên kết bền chắc.
Hình 15: Giai đoạn 3
2.2. PHƯƠNG PHÁP HÀN ĐỒNG.
Phương pháp hàn đồng là một trong những phương pháp hàn đang được sử dụng phổ biến hiện nay. Phương pháp hàn đồng được sử dụng hàn các chi tiết có tiết diện bé, có tính kim loại cao, tính chịu bền lớn như hàn các loại dụng cụ cắt gọt, hàn các tiết dện chi tiết máy, các dụng cụ đo kiểm…., ngoài ra dễ sử dụng và thuận tiện khi sử dụng.
Phương pháp hàn đồng gồm hàn đồng trên lò rèn và hàn đồng trên ngọn lửa hàn khí. Mọi loại có các cách thức hàn hoàn toàn khác nhau.
2.2.1. Định nghĩa về hàn đồng.
Hàn đồng là phương pháp nung chi tiết vật hàn bằng một ngọn lửa có nhiệt độ nhất định để đưa vật hàn đến trạng thái nóng (không chảy vật liệu). Sau đó đưa que hàn mồi đồng vào tiếp xúc giữa hai vật cần hàn với nhau, để giây đồng nóng chẩy đến trạng thái thích hợp và để làm nguội mối hàn dần thì ta sẽ được mối hàn đồng.
Hình16: Chi tiết hàn đồng
Lưu ý: Trong quá trình hàn đồng cần có chất kết dinh như đồng như hàn the…
2.2.2. Đặc điểm và phương pháp hàn đồng.
2.2.2.1. Đặc điểm phương pháp hàn đồng:
So với một số phương pháp khác thì phương pháp hàn đồng có một số đặc điểm như sau:
- Hàn đồng tạo cho mối ghép của chi tiết cố độ bền uốn và độ bền kéo lớn hơn , mối hàn của hàn đồng dẻo hơn,so một số phương pháp hàn thông thường như: hàn sắt, hàn inox, hàn gang.
- Quy trình hàn đồng trở nên đơn giản và không đòi hỏi sự chính xác cao, các bước thực hiện không cầu kỳ.
- Phương pháp hàn đồng chủ yếu thực hiện các chi tiết có tiết diện bé, vật liệu tiêu hao là rất ít nhưng giá thành của que hàn đồng lại cao.
- Phương pháp hàn đồng sẽ làm cơ tính của vật hàn tại vùng ngọn lửa khí bi phá vỡ cấu trúc mạng tinh thể. Làm cho tính bền của chi tiết hàn kém bền vững và dễ vỡ chi tiết hàn..
2.2.2.2 Các phương pháp hàn đồng:
Hiện nay trên thực tế để hàn mối hàn bằng đồng người ta thực hiện trên hai phương pháp cơ bản sau. Đó là dùng phương pháp hàn đồng trên lò rèn, phương pháp hàn đồng bằng ngọn lửa hàn khí.
a. Phương pháp hàn đồng trên lò rèn: Dùng giũa làm sạch hết vết bẩn, vết ô-xy hoá trên phần cần hàn mẩu hợp kim. Vẩy đồng được dát mỏng với kích thước 1 ´ 10 ´ 20 (khi hàn trên lò rèn). Dùng ngọn lửa trên lò để làm nung đỏ vật hàn đến trạng thái thích hợp và dùng que hàn đồng để tạo mối liên kết cả hai vật hàn. ở đây có thể mảnh dao hợp kim và thân dao thép C45.
Hình 17: Dao tiện hàn mảnh hợp kim
b. Phương pháp hàn đồng bằng ngọn lửa hàn khi:
Chi tiết cần hàn được đốt nóng đến nhiệt độ từ 900-9500 bằng ngọn lửa hàn, sau đó đốt nóng que hàn, cho que hàn bắt thuốc hàn, rồi cho que hàn vào vị trí hàn, đầu que hàn được nhúng vào bể kim loại lỏng, hoặc cũng có thể sau khi đốt nóng vật hàn thì rải thuốc hàn lên đường hàn.
Quan sát qua kính hàn thấy đồng chảy tràn láng tốt, điền đầy khe hở đường hàn là được mối hàn đồng.
2.2.3. Hàn mảnh dao bằng phương pháp hàn đồng.
Hàn mảnh dao bằng phương pháp hàn đồng được thực hiện trên ngọn lửa lò rèn và ngọn lủa khí. mỗi phương pháp có những đặc thù riêng nhưng tất cả điều tạo thành mối hàn vững chắc bằng mối hàn đồng.
2.2.3.1 . Hàn mảnh dao bằng phương pháp hàn đồng dùng ngọn lửa khí .
a. Quá trình chuẩn bị.
- Vật liệu:
+ Thân dao tiện
+ Mẩu hợp kim T15k6
+ Thuốc hàn hàn the Na2B4O7
+ Vảy hàn dùng đồng 62 hoặc đồng 68
- Thiết bị và dụng cụ:
+ Giũa dẹt
+ Thiết bị hàn khí (khi hàn vẩy đồng bằng phương pháp hàn khí)
+ Bán ghế hàn.
+ Đồ gá hàn.
- Điều kiện an toàn: Mặt bằng thực tập bố trí gọn gàng, nơi làm việc có đủ ánh sáng, hệ thống thông gió, hút bụi hoạt động tốt, thiết bị hàn khí đảm bảo độ kín
+ Nền xưởng khô ráo.
+ Bảo hộ lao động đầy đủ.
b. Sơ đồ nguyên lý hàn đồng.
Nguyên lý hàn đồng được thực hiện theo so đồ nguyên lý sau:
Hình 18: So đò nguyên lý hàn đồng
1. Chai ôxy với van giảm áp. 2. Trai khí acêtylen với van giảm áp. 3. Thiết bị điều chỉnh trước. 4. ống dẫn ôxy 5. ống dẫn khí acêtylen. 6. Mỏ hàn. 7. Que hàn đồng. 8. Ty hàn. 9. Chi tiết hàn. 10. Ngọn lửa hàn
Thực chất hàn đồng là phương pháp thực hiện trên nguyên lý hàn khí khi ta sử dụng ngọn lửa kết hợp của khí ôxy với khí acêtylen để thực hiện phản ứng có ngọn lửa để nung vật hàn và que hàn mồi bằng đồng đưa trạng thái rắn về trạng thái nóng chảy của vật liệu, và sau khi để ngọn tạo thành mối hàn đồng vững chắc.
Hàn khí là phương pháp hàn mà sử dụng nhiệt lượng trong quá trình phản ứng cháy của hợp chất cháy như: C2H2, CH4, C3H8, C6H6,…hoặc H2 với ôxy để nung cháy kim loại.
Phương pháp hàn khí chủ yếu và được sử dụng rộng nhiều là sử dụng phản ứng cháy của khí đốt trong oxi và axêtylen (C2H2) để tạo ra ngọn lửa nung nóng chảy các phần kim loại được hàn đồng thời que hàn là các thanh kim loại đồng chất với kim loại hàn cũng được nung nóng chảy cùng với kim loại hàn và khi ngọn lửa đi qua sẽ tạo thành mối hàn.
Ngoài chức năng nung nóng chảy vật liệu hàn và que hàn ngọn lửa hàn còn có tác dụng bảo vệ vùng hàn tránh khỏi những ảnh hưởng xấu của môi trường xung quanh nhằm nâng cao chất lượng mối hàn.
Phương pháp hàn khí được sử dụng để hàn các tấm mỏng và các sản phẩm có thành mỏng bằng thép hoặc hợp kim màu.
Hàn khí có phạm vi sử dụng hẹp hơn so với hàn hồ quang tay vì năng suất lao động thấp nhưng ngày nay nó vấn được sử dụng phổ biến do thiết bị hàn đơn giản và rẻ, có thể trang bị và sử dụng tại những vùng xa xôi và xa nguồn điện. Hàn khí dùng chủ yếu để hàn những chi tiết mỏng, và để sửa chữa những khuyết tật do vật đúc, hàn vẩy, hàn đắp gây ra.
Hàn khí được sử dụng thông dụng nhất là hàn và cắt bằng khí Ôxy-Axêtylen vì nhiệt sinh ra do phản ứng cháy của 2 khí này lớn và tập trụng, tạo thành ngọn lửa có nhiệt độ cao vì vùng cao nhất có thể đạt tới bởi vậy ta có thể sử dụng ngọn lửa hàn để cắt kim loại có chiều dày mỏng.
c. Qúa trình hình thành mối liên kết hàn khi hàn mảnh dao bằng phương pháp hàn đồng trên ngọn lửa khí.
Sự hình thành mối hàn đồng có thể được thực hiện theo các giai đoạn sau:
* Giai đoạn 1: Chuẩn bị:
- Vật liệu hàn:
+ Thân dao tiện bằng thép C40.
+ Mảnh hợp kim cứng: T15k6
+ Thuốc hàn hàn the: Na2B4O7
+ Que hàn dùng đồng 62 hoặc đồng 68.
* Giai đoạn 2: Nung vật hàn:
Để tạo được mối hàn đồng ta phải tiến hành núng vật hàn đến trạng thái đỏ(Vật hàn ở đây là thân dao và mảnh hợp kim cứng).
+ Nung vật hàn: Thân dao
Hình 19: Nung thân dao
Ở như hình vẽ trên, màu đỏ là màu vật được nung đến trang thái đỏ. Chi tiết số 2 là vật cần nung(cán dao tiện), còn chi tiết số 1 là đầu lửa khí oxy. Khi nung bề mặt cần hàn mũi hợp kim đến trạng thái thích hợp ta cho mũi hợp kim cứng vào nung.
+ Nung vật hàn: Mũi hợp kim
Hình 20: Nung mảnh hợp kim
Ở trên hình vẽ ta thấy, chi tiết số 2 là mảnh dao hợp kim cứng được đặt trên mặt phẳng của tấm sắt, số 1 là đầu lửa khí oxy. Khi ta nung đến trạng thái thích hợp thì ta cho bột hàn the Na2B4O7 quét đều trên mặt phẳng đầu thân dao cần hàn mảnh hợp kim lên.
+ Quét bột hàn the Na2B4O lên bề mặt dao tiện cần hàn mảnh hợp kim cứng và cho que hàn đồng chảy lên bề mặt dao tiện cần hàn .
Hình 21: Tạo bột hàn the Na2B4O
Sau khi bề mặt dao cần hàn mũi hợp kim cứng lên đang còn nhiệt độ nóng cao, ta cho bột hàn the Na2B4O lên (Thể hiện số 3 màu xanh) để tạo chất kết dính giữa bề mặt thân dao với mặt tiếp xúc mảnh hợp kim cứng và đồng 68. Đồng thời lúc này ta cũng cho que hàn đồng 68 chảy lên bề mặt dao tiện cần hàn.
* Giai đoạn 3: Tạo mối hàn đồng vững chắc:
Sau khi vật hàn đã được nung nóng đến trạng thái thích hợp, thì tiếp theo cho mũi hợp kim cứng đã được nung đỏ tiếp xúc lên bề mặt mũi dao cần hàn cũng đã được nung nóng.
Hình 22: Tạo tiếp xúc mảnh hợp kim cứng với thân dao
Lúc này tại bề mặt của mũi hợp kim cứng ta vẫn tiếp tục cho ngọn lửa khí oxy để cho đồng 68 ở mặt dao tiện liên kết với bề mặt mũi hợp kim cứng. Để cho lượng đồng 68 tan đều trên bề mặt và tạo chất kết dính thì lúc này ta cho thêm chất hàn the Na2B4O lên bề mặt chi tiết hàn.
Cho ngọn lửa đi qua lại trên bề mặt mảnh hợp kim đến một trạng thái thích hợp (Khi quan sát thấy lượng đồng 68 chảy đều trền bề mặt tiếp xúc giữa dao tiện và mảnh hợp kim) thì đưa dao tiện ra nơi có nhiệt độ thấp. Để cho dao nguội dần và thu được mối hàn đồng vững chắc.
Chú ý: Tránh nhúng vật liệu hàn sau đã hàn xong vào môi trường nước. Vì khi nhúng vào sẽ làm cho sự liên kết kim loại của mảnh hợp kim bị phá vỡ và làm cho mảnh hợp kim trên dao tiện nứt.
Hình 23: Dao tiện ngoài
2.2.3.2 . Hàn mảnh dao bằng phương pháp hàn đồng dùng ngọn lửa lò rèn.
a. Qúa trình chuẩn bị:
- Vật liệu:
+ Thân dao tiện
+ Mẩu hợp kim T15k6
+ Thuốc hàn hàn the Na2B4O7
+ Vảy hàn dùng đồng 62 hoặc đồng 68
- Thiết bị và dụng cụ:
+ Giũa dẹt
+ Kìm rèn
+ Lò nung (Khi hàn vảy đồng trên lò rèn)
+ Bán ghế hàn
+ Đồ gá hàn
- Điều kiện an toàn:
+ Mặt bằng thực tập bố trí gọn gàng, nơi làm việc có đủ ánh sáng, hệ thống thông gió, hút bụi hoạt động tốt, thiết bị hàn khí đảm bảo độ kín
+ Nền xưởng khô ráo
+ Bảo hộ lao động đầy đủ
b. Sơ đồ nguyên lý hàn:
Hàn đồng trên lò rèn cũng là một phương pháp hàn nhằm mục đích tạo mối hàn đồng vững chắc. Phương pháp hàn đồng trên lò rèn được dùng chủ yếu hàn các chi tiết bé, các chi tiết làm việc trong môi trường chịu lực, mômen cắt lớn như: các dụng cụ dao cắt gọt, gia công kim loại…. Phương pháp hàn đồng trên lò ren tuy không được sử dụng rộng rài ngoài xã hội hiện nay do tính phức tạp, phải tạo lò để rèn, hiệu quả không cao.
Sơ đồ nguyên lý hàn có thể được khái quát như sau:
c. Qúa trình hình thành mối liên kết hàn khi hàn mảnh dao bằng phương pháp hàn đồng trên lò rèn:
- Đọc bản vẽ:
Hình 24: Dao tiện
- Chuẩn bị phôi, vật liệu hàn:
+ Dùng giũa làm sạch hết vết bẩn, vết ô-xy hoá trên phần cần hàn mẩu hợp kim
+ Vẩy đồng được dát mỏng với kích thước 1 ´ 10 ´ 20 (khi hàn trên lò rèn)
- Hàn trên lò rèn để tạo mối hàn đồng:
+ Gá phôi: đặt thân dao tiện lên mặt phẳng của đe hoặc bàn hàn, sau đó đặt lá đồng đã dát mỏng vào vị trí cần hàn, đặt chồng mẩu hợp kim lên lá đồng mỏng, Phủ hàn the lên rãnh hàn
+ Hàn: Sau khi nhóm lò đã cháy ổn định, dùng kìm rèn cặp phôi đưa vào lò, khi đưa phôi vào lò lúc đầu phải giảm bớt lượng gió để cho hàn the nóng chảy từ từ tránh bị thổi ra khỏi rãnh hàn, khi thấy hàn the phồng lên, lúc này tăng lượng gió lò rèn cho lò đỏ mạnh, nung vùng hàn đến nhiệt độ 900-9500c quan sát thấy đồng đã chảy láng thì nhấc phôi ra khỏi lò để nguội
d. Làm sạch kiểm tra chất lượng mối hàn:
- Hàn xong chờ cho phôi hàn nguội, gõ sạch xỉ, dùng bàn chải sắt đánh sạch trên bề mặt phôi.
- Dùng nước sạch hoặc dung dịch xút 5% rửa sạch chi tiết hàn .
- Kiểm tra độ điền đầy của đồng vào khe hở đường hàn.
- Kiểm tra chất lượng chảy láng và chất lượng bề mặt của mối hàn , kiểm tra các khuyết tật của mối hàn.
e. Các dạng sai hỏng nguyên nhân và biện pháp phòng ngừa:
- Mối hàn không ngấu:
+ Nguyên nhân: Nung chưa đến nhiệt độ hàn, vảy đồng không được dát mỏng trước khi hàn, đồng chưa chảy lỏng đã nhấc ra khỏi lò.
+ Biện pháp phòng ngừa: Nung vật hàn đúng nhiệt độ quy định, luôn luôn quan sát tình hình nóng chảy của đồng hàn.
- Mối hàn ngậm xỉ:
+ Nguyên nhân: Do không làm sạch hết vết bẩn và vết ô-xy hoá trên phôi hàn trước khi hàn, hoặc nung chưa đến nhiệt độ khi hàn..
+ Biện pháp phòng ngừa: Nung mỏ hàn đúng nhiệt độ , chấp hành tuyệt đối công tác làm sạch..
CHƯƠNG 3
QUY TRINH CÔNG NGHỆ VÀ TRANG THIẾT BỊ CHẾ TẠO DAO TIỆN BẰNG PHƯƠNG PHÁP HÀN ĐỒNG
Qua việc phân tích các phương pháp hàn mảnh dao hợp kim cứng ta thấy phương pháp hàn đồng là phương pháp tối ưu và đang được sử dụng rộng rãi ngoài xã hội hiện nay. Để thực hiện hàn mối hàn mảnh dao hượp kim cứng thì cần phải có một quá trình chuần bị từ khâu phôi đế dụng cụ hàn. Dưới đây là quy trình công nghệ chế tạo dao gia công cắt gọt kim loại-dao tiện bằng phương pháp hàn đồng.
3.1. CHUẨN BỊ
3.1.1.Vật liệu hàn.
3.1.1.1. Thân dao tiện:
a. Bản vẽ chế tạo:
Với chi tiết cần chế tạo là dao tiện, nên ta cần tiến hành làm thân dao tiện theo như kích thước bản vẽ:
Hình 25: Thân dao tiện
- Yêu cầu kỹ thuật:
+ Thân dao thép C45 tôi: HRC = 40
+ Ký hiệu dao: 25x40.
+ Đảm bảo độ song song của bề mặt A hàn mảnh hợp kim T15K6 với mặt đối diện không quá 0.02mm.
+ Thân dao không bị nứt rỗ và cong vênh.
b. Quy trinh công nghệ chế tạo thân dao tiện:
* Nguyên công 1: Tạo phôi
Tạo phôi bằng việc cắt phôi từ phôi thanh đạt kích thước sau:
Hình 26: Phôi thân dao tiện
- Phôi cắt phải đảm bảo kích thước, không bị cong vênh biến dạng.
- Vật liệu phôi: Thép C45
* Nguyên công 2: Rèn cán trên lò
- Nung phần đầu hàn mũi hợp kim cứng tạo thành dao tiện ren phải với góc: ɑ =14˚ ở nhiệt độ lò khoảng 900 -950˚C.
Hình 27: Rèn thân dao tiện
- Trang thiết bị công nghệ:
+ Búa rèn loại 5kg
+ Đe rèn
+ Kìm kẹp phôi
- Tiến trình thực hiện: Khi nung lò đến nhiệt độ khoảng 900-950˚C thì cho phần đầu cán dao cần rèn vào lò nung. Nung đến trạng thái thích hợp thi lấy ra rèn. Rèn tạo góc dao cắt phải khoảng 14˚.
Trong quá trình rèn phải đảm bảo độ song song giữa hai mặt rèn đối diện nhau, tạo điều kiện thuận lợi cho nguyên công tiếp theo.
* Nguyên công 3: Phay mặt A
Hình 28: Phay măt A
- Định vị: + Mặt đáy đối diện với mặt gia công hàn chế 3 bậc tư do bằng hai phiến tỳ phẳng
+ Mặt cạnh hạn chế hai bậc tự do
+ Mặt cạnh theo dọc ox hạn chế một bậc tự do tịnh tiến bằng một chốt tỳ
- Kẹp chặt: Kẹp chặt bằng bulông, hướng kẹp từ ngoài vào trong
- Dụng cụ: Chọn dao phay ngón có: d=150mm, số răng Z=4 răng..
- Máy gia công: Chọn máy phay 6H12 có công suất động cơ 4,5kw.
- Gia công đạt kích thước 42mm, độ nhám bề mặt cần đạt là Rz40, lượng dư gia công là 1,5mm.
* Nguyên công 4: Phay mặt B đối diện và rãnh hàn mảnh hợp kim
Hình 29: Phay măt B và rãnh hàn mũi hợp kim cứng
- Định vị: + Mặt đáy đối diện với mặt gia công hàn chế 3 bậc tư do bằng hai phiến tỳ phẳng.
+ Mặt cạnh hạn chế hai bậc tụ do.
+ Mặt cạnh theo dọc ox hạn chế một bậc tự do tịnh tiến bằng một chốt tỳ.
- Kẹp chặt: Kẹp chặt bằng bulông, hướng kẹp từ ngoài vào trong.
- Dụng cụ: Chọn hai dao phay ngón có: d1=150mm, số răng Z1=4 răng và d2 = 20mm, Z2 =4 răng..
- Máy gia công: Chọn máy phay 6H12 có công suất động cơ 4,5kw.
- Gia công đạt kích thước 40mm, độ nhám bề mặt cần đạt là Rz40, lượng dư gia công bề mặt B là là 2mm, gia công rãnh hàn mảnh hợp kim cứng là 7mm
* Nguyên công 5: Nhiệt luyện thân dao
Sau khi gia công đạt kích thước yêu cầu. Tiếp theo tiến hành nhiệt luyện cán dao đạt HRC = 40. Quy trình nhiệt luyện được thực hiện theo sơ đồ sau:
Hình 30: Cán dao sau nhiệt luyện
3.1.1.2. Mẫu hợp kim:
- Ở đây có thể dùng mẫu hợp kim cứng BK8 hoặc mẩu hợp kim T15k6. Ta dùng mầu hợp kim cứng T15k6 có kích thước như sau:
Hình 31: Mảnh hợp kim cứng T15k6
- Yêu cầu kỹ thuật:
+ Mảnh hợp kim không bị nứt vở
+ Vật liệu đúng T15K6.
3.1.1.3. Thuốc hàn hàn the Na2B4O7:
Để nhằm tạo chất kết dính cho mối hàn trong quá trình hàn. Dùng thuốc hàn là thuốc hàn hàn the Na2B4O7.
3.1.1.4. Vảy hàn đồng 68:
Dùng đồng 62 hoặc 68 làm mối hàn trong quá trình hàn.
3.1.2.Thiết bị và dụng cụ.
- Giũa dẹt
- Kìm rèn
- Bán ghế hàn
- Đồ gá hàn
3.1.3. Điều kiện an toàn.
- Mặt bằng gia công bố trí gọn gàng, nơi làm việc có đủ ánh sáng, hệ thống thông gió, hút bụi hoạt động tốt, thiết bị hàn khí đảm bảo độ kín.
- Nền xưởng khô ráo.
- Bảo hộ lao động đầy đủ.
3.2. NGUYÊN LÝ HÀN.
Nguyên lý hàn mảnh dao hợp kim cứng trên ngọn lửa oxy được thể hiện theo sơ đồ sau:
Hình 32: Sơ đồ nguyên lý hàn đồng bằng khí oxy
1. Chai oxy với van giảm áp.
2. Chai axetylen với van giảm áp.
3. Thiết bị điều chỉnh nước.
4. Ông dẫn khí oxy.
5. Ông dẫn khí axetylen.
6. Mỏ hàn.
7. Que hàn đồng.
8. Ty hàn.
9. Chi tiết hàn.
10. Ngọn lửa hàn.
Khi tiến hành hàn ta phải điều chỉnh sao cho hợp lý ngọn lửa hàn theo kết cấu của ngọn lửa hàn như sau:
3.2.1. Ngọn lửa bình thường
Hình 33: Ngọn lửa bình thường
1. Vùng hạt nhân.
2. Vùng hàn nguyên.
3. Vùng oxy.
- Khi tỷ lệ: O2/C2H2 = 1.1ữ1.2.
- Ngọn lửa này chia làm 3 vùng:
+ Vùng 1: Vùng hạt nhân: C2H2=2C+H2
+ Vùng 2: Vùng hàn nguyên(Vùng cháy không hoàn toàn)
C2H2+O2 = 2CO+H2+107.58kalo/g.mol
+ Vùng 3: Vùng oxy(Vùng cháy hoàn toàn)
2CO+H2+1.5O2=2CO2+H2O+107.58 kalo/g.mol
3.2.2. Ngọn lửa oxy hóa
Tính chất hoàn nguyên của ngọn lửa bị mất, khí sẽ mang tính chất oxy hóa nên gọi là ngọn lửa oxy hóa.
- Khí tỷ lệ: O2/C2H2 >1.2
- Dùng để hàn đồng thau.
Hình 34: Ngọn lửa oxy hóa
3.2.3. Ngọn lửa cacbon hóa
Vùng giữa của ngọn lửa thừa cacbon tự do và mang tính chất cacbon hóa gọi là ngọn lửa cacbon hóa.
- Khí tỷ lệ: O2/C2H2 <1.1
- Dùng để hàn gang hay hàn đắp hợp kim cứng…
Hình 33: Ngọn lửa cacbon hóa
3.2.4. Góc nghiên của mỏ hàn
- Góc nghiêng của mỏ hàn : tùy thuộc vào kim loại vật hàn như: tính dẫn nhiệt, chiều dày của vật hàn.
- Góc nghiêng còn phụ thuộc vào lúc bắt đầu hàn, lúc hàn và kết thúc đường hàn. Dưới đây là một số góc nghiêng của mỏ hàn cơ sở khi thực hiện quá trình hàn.
Hình 34: Góc nghiêng của mỏ hàn
3.3. TRÌNH TỰ THỰC HIỆN HÀN.
3.3.1.Đọc bản vẽ.
Trước hết phải nghiên cứu và đọc bản vẽ cần hàn. ở đây bản vẽ là dao tiện mặt đầu.
Hình 35: Dao tiện mặt đầu
3.3.2. Chuẩn bị phôi và vật hàn.
Dùng giũa làm sạch hết vết bẩn, vết ô-xy hoá trên phần cần hàn mẩu hợp kim trước khi cho vào hàn..
3.3.3. Tính chế độ khi hàn.
Chế độ hàn khí được đánh giá bằng công suất của ngọn lửa hàn, chuyển động của mỏ hàn và qua hàn.
a. Công suất của ngọn lửa hàn:
Là lượng tiêu hao khí cháy (C2H2) trong một giờ phụ thuộc vào:
- Chiều dài vật hàn.
- Tính chất nhiệt lý của vật hàn.
- Phương pháp hàn: Hàn phải hoặc hàn trái.
+ Hàn đồng: VC2H2 = (150ữ 200)S (l/h)
+ Hàn thép: Vhàn phảI :VC2H = (150ữ 200)S
Vhàn phảI :VC2H = (100ữ 200)S (l/h)
Đường kính que hàn:
- Hàn trái: d q = S/2 +1 (mm)
- Hàn phải: d q = S/2 (mm)
b. Chuyển động của mỏ hàn:
Chuyển động của mỏ hàn và que hàn ảnh hưởng rất lớn đến sự tạo thành của mối hàn. Căn cứ vào vị trí mối hàn trong không gian, chiều dày vật hàn, yêu cầu kích thước của mối hàn để chọn chuyển động của que hàn và mỏ hàn hợp lý.
c. Lựa chọn dụng cụ:
- Dùng bếp hàn số 3 hoặc số 4 để hàn, công suất ngọn lửa: 400-700 (m3/h)
- Chọn que hàn có đường kính d= 4(mm).
- Tốc độ hàn khi hàn đắp cần đảm bảo trong khoảng từ 0,25-0,15 (m/ph) không nên nhỏ hơn 0,15(m/ph) dễ gây rỗ trong mối hàn.
- Chọn góc nghiêng mỏ hàn a= 300-600 ...
3.3.4. Chọn phương pháp hàn.
Lựa chọn phương pháp hàn trái que hàn đi trước mỏ hàn.
3.3.5. Lấy lửa và chọn ngọn lửa.
Chọn ngọn lửa ôxy hoá để hàn:
Tỷ lệ:
3.3.6. Gá phôi hàn.
Đặt phôi hàn lên bề mặt bàn hàn, đặt mẩu hợp kim vào vị trí cần hàn sao cho khe hở giữa mẩu hợp kim và thành xấn của cán dao khoảng: 0,5-1mm.
Hình 36: Gá phôi hàn
3.3. 7. Hàn.
Chi tiết đắp được đốt nóng đến nhiệt độ từ 900 - 9500 bằng ngọn lửa hàn, sau đó đốt nóng que hàn, cho que hàn bắt thuốc hàn, rồi cho que hàn vào vị trí hàn, đầu que hàn được nhúng vào bể kim loại lỏng, hoặc cũng có thể sau khi đốt nóng vật hàn thì rải thuốc hàn lên đường hàn.
Quan sát qua kính hàn thấy đồng chảy tràn láng tốt, điền đầy khe hở đường hàn là được.
Hình 37: Hàn
Từ bản vẽ thấy màu đồng là sau khi dao tiện đã được nung nóng, và cho lượng đồng chảy láng trên bề mặt có khe hở tạo thành mối hàn mảnh hợp kim cưng bằng đồng vững chắc..
3.3.8. Làm sạch kiểm tra chất lượng mối hàn.
Sau khi hàn xong công đoạn cuối là tiến hành kiểm tra chi tiết hàn, gồm:
- Hàn xong chờ cho phôi hàn nguội, gõ sạch xỉ, dùng bàn chải sắt đánh sạch trên bề mặt phôi.
- Dùng nước sạch hoặc dung dịch xút 5% rửa sạch chi tiết hàn.
- Kiểm tra độ điền đầy của đồng vào khe hở đường hàn.
- Kiểm tra chất lượng chảy láng và chất lượng bề mặt của mối hàn , kiểm tra các khuyết tật của mối hàn.
Hình 38: Dao tiện sau khi hàn
3.3.9. Các dạng sai hỏng nguyên nhân và biện pháp phòng ngừa.
Các dạng sai hỏng sau khi hàn mảnh hợp kim cứng bằng phương pháp hàn đồng như:
a. Mối hàn không ngấu:
- Nguyên nhân: nung chưa đến nhiệt độ hàn, vảy đồng không được dát mỏng trước khi hàn, đồng chưa chảy lỏng đã nhấc ra khỏi lò.
- Biện pháp phòng ngừa: Nung vật hàn đúng nhiệt độ quy định, luôn luôn quan sát tình hình nóng chảy của đồng hàn...
b. Mối hàn ngậm xỉ:
- Nguyên nhân: Do không làm sạch hết vết bẩn và vết ô-xy hoá trên phôi hàn trước khi hàn, hoặc nung chưa đến nhiệt độ khi hàn.
- Biện pháp phòng ngừa: Nung mỏ hàn đúng nhiệt độ , chấp hành tuyệt đối công tác làm sạch….
3.4. MÀI DAO.
Sau khi dao đã được hàn xong và để nguội dao, kiểm tra chất lượng mối hàn, mũi hợp kim có bị phá hỏng vì nhiệt đô. Bước cuối để có thể đưa dao vào sử dụng là tiến hành mài dao.
Tùy thuộc vào mỗi kiểu dao mà có cách thức và góc độ mài khác nhau. Do quy trình thiết kế và chế tạo loại dạo tiện ngoài hướng phải nên góc mài dao và cách thức mài như sau.
Hình 39: Sơ đồ mài dao
3.4.1 .Mài mặt sau chính của dao tiện mặt đầu.
Cầm dao 1 và đặt nó lên tấm đở 3 sao cho cán dao vuông góc với trục của đá mài và nghiêng xuống phía dưới một góc 8ữ10 0. Dùng tay phải ấn dao vào đá mài, còn tay trái dịch vào dao cho nó tịnh tiến song song với bề mặt làm việc của đá mài.
Hình 40: Mài mặt sau chính của dao.
1. Dao tiện, 2. Đá mài
3.4.2. Kiểm tra góc sau chính.
Kiểm tra góc sau chính của dao tiện mặt đầu cũng được tiến hành tương tự như kiểm tra góc sau chính của dao tiện mặt ngoài.
Kiểm tra góc dao ta có thể dùng dưỡng hoặc bằng thước đo góc.
3.4.3. Mài mặt sau phụ của dao tiện mặt đầu.
Dùng tay trái của dao tiện mặt đầu 1 và đặt nó lên tấm đở 3 với góc nghiêng 10ữ15 0 từ phía mình. Sau đó dùng ngón taycái của bàn tay phải ấn dao cho nó tỳ sát xuống tấm đở 3 và đá mài 2, còn tay trái dịch dao cho nó tịnh tiến song song với bề mặt làm việc của đá mài 2. Góc nghiêng của mặt sau phụ a so với tấm của cán dao phải bằng 150
Hình 41: Mài mặt sau phụ của dao..
1. Dao tiện, 2. Đá mài
3.4.4. Kiểm tra góc sau phụ.
Kiểm tra góc sau phụ của dao tiện mặt đầu cũng được tiến hành tương tự như kiểm tra góc sauphụ của dao tiện mặt ngoài.
CHƯƠNG 4
THIẾT KẾ ĐỒ GÁ MÀI DAO TIỆN
4.1. TỔNG QUAN VỀ ĐỒ GÁ.
Trong ngành công nghệ chế tạo máy để gia công một sản phẩm đảm bảo năng suất và chất lượng ngoài việc chọn chế độ cắt hợp lý còn phải đảm bảo độ chính xác khi chế tạo đồ gá.
Đồ gá xác định chính xác vị trí giữa các chi tiết gia công với dụng cụ cắt, đồng thời giữ vững vị trí đó trong suốt quá trình gia công tạo điều kiện mở rộng khả năng hoạt động của máy. Giảm thời gian gá đặt chi tiết góp phần giảm giá thành sản phẩm, đảm bảo tính an toàn trong quá trình gia công và có năng suất cao.
Để đảm bảo chức năng làm việc và hiệu quả sử dụng của đồ gá về mặt kỹ thuật và kinh tế cần phải thiết kế và chế tạo đồ gá đúng nguyên lý. Đồng thời cần phải thỏa mản các yêu cầu thực tế đặt ra.
Kết cấu đồ gá phải phù hợp với khả năng chế tạo và lắp ráp thực tế của cơ sở sản xuất.
Tuy nhiên để thỏa mản cùng một lúc tất cả các yêu cầu của đồ gá là một việc khó. Vì thế trong quá trình tính toán và thiết kế đồ ga, ta ưu tiên cho những yêu cầu kỹ thuật quan trọng hơn sao cho đảm bảo yêu cầu đặt ra.
4.2. THIẾT KẾ ĐỒ GÁ MÀI DAO TIỆN.
4.2.1.Tính năng và công dụng của đồ gá mài dao tiện.
Đồ gá mài dao tiện được dùng để mài dao tiện với độ chính xác cao và thời gian mài dao được rút ngắn hơn so với các phương pháp mài truyến thống bình thường.
4.2.2.Độ chính xác của đồ gá.
Đồ gá mài dao tiện có độ cứng vững cao nên nó phải được làm từ thép C45,
Dùng phương pháp đúc trong khuôn không lõi do chi tiết khá nhỏ và không có hình dạng phức tạp.
Bề mặt của đồ gá phải có độ chính xác cao để mài được chi tiết với các góc chính xác như theo yêu cầu. Vì vậy khi thiết kế đồ gá mài dao tiện ngoài những yêu cầu về độ cứng vững của đồ gá thì đồ gá mài dao tiện cần phải được chế tạo và sử dụng đơn giản trên các máy mài cơ bản..
4.2.3. Bản vẽ chế tạo chi tiết đồ gá mài dao tiện
4.3. LẬP QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO CHI TIẾT ĐỒ GÁ MÀI DAO TIỆN.
4.3.1. Xác định dạng sản xuất và phương pháp chế tạo phôi.
a. Xác định dạng sản xuất.
Việc xác định dạng sản xuất quyết định phương án công nghệ, tức là quyết định đến:
- Trình tự gia công chi tiết.
- Mức độ tập trung hay phân tán nhân công.
- Chọn máy, haythiết bị để gia công , thiết bị đồ gá.
Đối với ngành cơ khí chế tạo máy nói chung tất cả cung cấp chi tiết điều thuộc một trong ba loại hình sản xuất sau:
+Dạng 1: Sản xuất đơn chiếc.
+Dạng 2: Sản xuất hàng loạt.
Trong đó : - Loạt nhỏ
- Loạt vừa
- Loạt lớn.
+ Dạng 3: Sản xuất hàng khối .
Để xác định dạng sản xuất trước hết ta phải xác định được sản lượng hàng năm của chi tiết và phải biết được trọng lượng hàng năm của một chi tiết và phải biết được trọng lượng của một chi tiết để dựa vào đó ta tra bảng hoặc sổ tay để xác định dạng sản xuất của chi tiết đó. Vì vậy ta có thể xác định dạng sản xuất dựa vào bảng sau đây:
Dạng sản xuất | Trọng lượng chi tiết Q |
>200 KG | 4-200KG | <4KG |
Sản lượng hàng năm của chi tiết |
Đơn chiếc | <5 | <10 | <100 |
Hàng Loạt nhỏ | 55-100 | 10-200 | 100-500 |
Hàng loạt vừa | 100-300 | 200-500 | 500-5000 |
Hàng loạt lớn | 300-1000 | 500-5000 | 5000-50.000 |
Hàng khối | >5000 | >5000 | >50.000 |
Với yêu cầu sản lượng hàng năm là: 1000 chi tiết. Để xác định dạng sản xuất, ta cần xác định sản lượng hàng năm của chi tiết gia công theo công thức sau:
N = N1 . m. (1+ )
Trong đó :
- N : Số chi tiết cần sản xuất trong năm.
- N1: Số chi tiết được sản xuất trong năm (N1 = 1000 chi tiết).
- m: Số chi tiết trong một cụm máy (m = 1).
-: Số chi tiết được chế tạo thêm để dự chữ (5-7%).
-a: số chi tiết bị phế phẩm trong 1 phân xưởng (3¸6)
Ta có: N1 = 1000 (chi tiết) theo đề bài
m = 1
= 6
=> N = 1000 . 1 (1+) => N = 1100 (Chi tiết/năm).
b.Tính trọng lượng chi tiết đồ gá mài dao tiện.
Trọng lượng chi tiết Q1 = V.ó
Trong đó:
- Q1 : Trọng lượng chi tiết.
- V: Thể tích chi tiết.
- ó: Trọng lượng riêng vật liệu.
* Tính thể tích của chi tiết đồ gá mài dao tiện.
Để tính dể ràng về thể tích chi tiết đồ gá mài dao tiện, ta tiến hành chia nhỏ các bộ phận trong chi tiết. Cụ thể như sau:
Thể tích chi tiết đồ gá mài dao tiện được tính theo công thức sau:
Vđg=Vđặc-Vrỗng-Vvê cung
+ Thể tích chi tiết đồ gá mài dao tiện phần đặc.
Thể tích chi tiết đồ gá mài dao tiện đặc được tính theo công thức sau:
Vđặc= 130.55.80 =572000 mm3.
+ Thể tích phần rỗng đồ gá mài dao tiện.
Thể tích phần rỗng mặt trước của chi tiết đồ gá mài dao tiện.
Vrỗng trước =27.58.22 =34452 mm3.
Thể tích phần rỗng mặt bên của chi tiết đồ gá mài dao tiện.
Vmặt bên =27.130.22 =77220 mm3.
Thể tích phần rỗng của ỉ14,5 của chi tiết đồ gá mài dao tiện.
V ỉ14,5 122794 mm3.
Thể tích phần rỗng của ỉ21của chi tiết đồ gá mài dao tiện.
V ỉ21 = 41542 mm3.
Thể tích phần rỗng của ỉ12 của chi tiết đồ gá mài dao tiện.
V ỉ12 = 25320 mm3.
Thể tích phần rỗng phía sau của chi tiết đồ gá mài dao tiện.
Vphía sau =6.3.17 =306 mm3.
Vậy: thể tích của phần rỗng trong ở chi tiết đồ gá mài dao tiện là:
Vphần rỗng = 34452+77220+122794+41542+ 25320+306 = 301634 mm3.
+ Thể tích phần vát mép chi tiết đồ gá mài dao tiện.
Thể tích của vát mép trên là:
Vtrên =2.14.2= 56 mm3
Thể tích của vát mép dưới là:
Vdưới = 2.14.2 = 56301634 mm3.
Thể tích của vát mép bên là:
Vbên= 2.55.2 = 220 mm3.
Tổng thể tích của phần vát mép là:
V10 56+56+220 = 332 mm3.
Thể tích của chi tiết đồ gá mài dao tiện là:
Vđg =572000- 301634 -332 = 270034 mm3.
* Khối lượng riêng của thép C45 là .
Khối lượng riêng của thép C45 dùng làm chi tiết đồ gá mài dao tiện :
Là: ó = 7,8(kg/dm3).
Vậy khối lượng của chi tiết đồ gá mài dao tiện là:
Q1= 270034.10-6 .7,8 =2,1(kg).
Nhận xét: Vậy dựa vào bảng các dạng sản xuất trên,với sản lượng hàng năm của chi tiết:
N = 1000 (chi tiết /năm) và trọng lượng chi tiết: Q1= 2,1 (kg) ta xác định được dạng sản xuất là: loại vừa.
Với quy mô sản xuất hàng loạt vừa cho phép ta phân tán nguyên công và quy trình công nghệ thực hiện trên máy vạn năng đồ gá chuyên dùng.
c. Chọn phương pháp chế tạo phôi.
Vật liệu chế tạo chi tiết đồ gá mài dao tiện là thép C45, nên theo kết cấu của chi tiết ta chọn phương pháp chế tạo phôi thích hợp nhất là phương pháp như sau:
- Đúc khuôn cát: Phương pháp này mẫu bằng gỗ làm khuôn bằng tay, phương pháp này cho độ chính xác của vật đúc thấp , đòi hỏi tay nghề và trình độ của người công nhân phải cao, thích hợp cho loại sản xuất loại nhỏ, vừa và các chi tiết có kết cấu phức tạp.
Đúc trong khuôn cát, làm khuôn bằng máy và dùng mẫu kim loại: Phương pháp này cho độ chính xác cao, lượng dư gia công nhỏ, thích hợp cho sản xuất loại lớn và hàng khối.
- Đúc khuôn trong vỏ mỏng: Phôi đúc có độ chính xác cao, tính chất cơ học tôt. Phương pháp này dùng trongsản xuất loại lớn và hàng khối, nhưng chỉ thích hợp cho các chi tiết nhỏ, kết cấu đơn giản.
- Một số phương pháp đúc khác: Đúc ly tâm và đúc áp lực.
Kết cấu của chi tiết có bề mặt bao ngoài tương đối đơn giản, nên ta chọn phương pháp tạo phôi là phương pháp đúc. Tương ứng với sản xuất hàng loạt vừa và có sự phù hợp với trang thiết bị của cơ sở nên ta chọn phương pháp đúc trong khuôn cát, làm khuôn bằng máy mẫu có thể chọn là mẫu gỗ hoặc mẫu kim loại. Sau khi đúc cần có nguyên công làm sạch và cắt ba via, đậu rót, đậu ngót. Vậy ta có bản vẽ chế tạo phôi như sau:
- Điều kiện kỹ thuật:
+ Phôi đúc phải cân đối hình dáng kích thước, không bị nứt rỗ, cong vênh.
+ Vật liệu phải đồng điều không chứa các tạp chất ..
+ Sau khi đúc xong cần...để giảm độ cứng ở lớp vỏ ngoài cuả chi tiết
+ Đúc xong cần phải làm sạch phôi như: làm sạch cát ,ba via tạo phôi sao cho đạt độ ngót sau khi gia công
+ Phôi đúc cần phải đảm bảo lượng dư đều trên các bề mặt.
+ Đúc phôi đạt cấp chính xác I (Theo TCVN)
4.3.2. Lập quy trình công nghệ.
4.3.2.1.Xác định đường lối công nghệ.
Dạng sản xuất hàng loạt và điều kiện gia công phù hợp với điều kiện thực tế ở Việt Nam, quy trình công nghệ được chia thành các nguyên công đơn giản, mỗi máy thực hiện một nguyên công nhất định. Các nguyên công được thực hiện trên các đồ gá chuyên dùng lắp trên các máy vạn năng.
4.3.2.2.Quy trình công nghệ gia công chi tiết đồ gá mài dao tiện.
Để đạt năng suất cao, đảm bảo yêu cầu kỹ thuật, tính kinh tế, phù hợp với điều kiện sản xuất trong nước chi tiết đồ gá mài dao tiện được gia công theo quy trình công nghệ như sau:
- Nguyên công 1: Phaymặt A.
- Nguyên công 2: Phay mặt D.
- Nguyên công 3: Phay mặt G.
- Nguyên công 4: Phay mặt F.
- Nguyên công 5: Phay mặt E.
- Nguyên công 6: Phay mặt B.
- Nguyên công 7: Phay rãnh H.
- Nguyên công 8: Phay rãnh C.
- Nguyên công 9: Khoan lỗ ỉ14,5.
- Nguyên công 10: Khoét lỗ ỉ21.
- Nguyên công 11: Khoan-vát mép- tarô 4lỗ M12.
- Nguyên công 12: Phay rãnh 17x6x3.
- Nguyên công 13: Phay vát 4 cạnh 2x45˚.
- Nguyên công 14: Nhiệt luyện.
- Nguyên công 15: Kiểm tra.
Nguyên công 1: Phay mặt A.
a. Sơ đồ gá dặt.
b. Phân tích gá đặt.
- Định vị: + Mặt đáy D hạn chế 3 bậc tự do: ox,oy,oz
+ Mặt bên G hạn chế 2 bậc tự do: oy,oz
+ Mặt bên E hạn chế 1 bậc tự do: ox
Như vậy chi tiết được hạn chế đủ 6 bậc tự do.
- Kẹp chặt: Chi tiêt được kẹp chặt bằng ren vít. Hướng kẹp từ ngoài vào.
- Kích thước tới mặt chuẩn, độ nhám: 57±0,1 mm, Rz= 40 mm.
- Chọn máy: Dựa vào yêu cầu của bề mặt gia công cần đạt là Rz40 do đó ta chọn máy phay đứng 6H12.
- Chọn dao: Dao phay mặt đầu gắn mảnh hợp kim cứng. Ký hiệu: BK8.
- Dụng cụ đo: Dùng thước cặp 1/10¸1/200, thước lá 200...
Nguyên công 2: Phay mặt D.
a. Sơ đồ gá dặt.
b. Phân tích gá đặt.
Tương tự như nguyên công phay mặt A. Qua trình gá đặt gia công được chọn như sau:
- Định vị: + Mặt đáy A hạn chế 3 bậc tự do: ox,oy,oz
+ Mặt bên G hạn chế 2 bậc tự do: oy,oz
+ Mặt bên E hạn chế 1 bậc tự do: ox
Như vậy chi tiết được hạn chế đủ 6 bậc tự do.
- Kẹp chặt: Chi tiêt được kẹp chặt bằng ren vít. Hướng kẹp từ ngoài vào.
- Kích thước tới mặt chuẩn, độ nhám: 55±0,1 mm, Rz= 40 mm.
- Chọn máy: Dựa vào yêu cầu của bề mặt gia công cần đạt là Rz40 do đó ta chọn máy phay đứng 6H12.
- Chọn dao: Dao phay mặt đầu gắn mảnh hợp kim cứng. Ký hiệu: BK8
- Dụng cụ đo: Dùng thước cặp 1/10¸1/200, thước lá 200...
Nguyên công 3 : Phay mặt G.
a. Sơ đồ gá dặt.
b. Phân tích gá đặt.
- Định vị: + Mặt đáy F hạn chế 3 bậc tự do: ox,oy,oz
+ Mặt bên A hạn chế 2 bậc tự do: oy,oz
+ Mặt bên E hạn chế 1 bậc tự do: ox
Như vậy chi tiết được hạn chế đủ 6 bậc tự do.
- Kẹp chặt: Chi tiêt được kẹp chặt bằng ren vít. Hướng kẹp từ ngoài vào.
- Kích thước tới mặt chuẩn, độ nhám: 82±0,1 mm, Rz= 40 mm.
- Chọn máy: Dựa vào yêu cầu của bề mặt gia công cần đạt là Rz40 do đó ta chọn máy phay đứng 6H12.
- Chọn dao: Dao phay mặt đầu gắn mảnh hợp kim cứng. Ký hiệu: BK8.
- Dụng cụ đo: Dùng thước cặp 1/10¸1/200, thước lá 200...
Nguyên công 4: Phay mặt F.
a. Sơ đồ gá dặt.
b. Phân tích gá đặt.
Tương tự như nguyên công phay mặt G. Quá trình gá đặt gia công được chọn như sau:
- Định vị: + Mặt đáy G hạn chế 3 bậc tự do: ox,oy,oz
+ Mặt bên A hạn chế 2 bậc tự do: oy,oz
+ Mặt bên E hạn chế 1 bậc tự do: ox
Như vậy chi tiết được hạn chế đủ 6 bậc tự do.
- Kẹp chặt: Chi tiêt được kẹp chặt bằng ren vít. Hướng kẹp từ ngoài vào.
- Kích thước tới mặt chuẩn, độ nhám: 80±0,1 mm, Rz= 40 mm.
- Chọn máy: Dựa vào yêu cầu của bề mặt gia công cần đạt là Rz40 do đó ta chọn máy phay đứng 6H12.
- Chọn dao: Dao phay mặt đầu gắn mảnh hợp kim cứng. Ký hiệu: BK8
- Dụng cụ đo: Dùng thước cặp 1/10¸1/200, thước lá 200...
Nguyên công 5: Phay mặt E.
a. Sơ đồ gá dặt.
b. Phân tích gá đặt.
- Định vị: + Mặt đáy B hạn chế 3 bậc tự do: ox,oy,oz
+ Mặt bên F hạn chế 2 bậc tự do: oy,oz
+ Mặt bên A hạn chế 1 bậc tự do: ox
Như vậy chi tiết được hạn chế đủ 6 bậc tự do.
- Kẹp chặt: Chi tiêt được kẹp chặt bằng ren vít. Hướng kẹp từ ngoài vào.
- Kích thước tới mặt chuẩn, độ nhám: 132±0,1 mm, Rz= 40 mm.
- Chọn máy: Dựa vào yêu cầu của bề mặt gia công cần đạt là Rz40 do đó ta chọn máy phay đứng 6H12.
- Chọn dao: Dao phay mặt đầu gắn mảnh hợp kim cứng. Ký hiệu: BK8.
- Dụng cụ đo: Dùng thước cặp 1/10¸1/200, thước lá 200...
Nguyên công 6: Phay mặt B.
a. Sơ đồ gá dặt.
b. Phân tích gá đặt.
Tương tự như nguyên công phay mặt E. Quá trình gá đặt gia công được chọn như sau:
- Định vị: + Mặt đáy E hạn chế 3 bậc tự do: ox,oy,oz
+ Mặt bên G hạn chế 2 bậc tự do: oy,oz
+ Mặt bên A hạn chế 1 bậc tự do: ox
Như vậy chi tiết được hạn chế đủ 6 bậc tự do.
- Kẹp chặt: Chi tiêt được kẹp chặt bằng ren vít. Hướng kẹp từ ngoài vào.
- Kích thước tới mặt chuẩn, độ nhám: 130±0,1 mm, Rz= 40 mm.
- Chọn máy: Dựa vào yêu cầu của bề mặt gia công cần đạt là Rz40 do đó ta chọn máy phay đứng 6H12.
- Chọn dao: Dao phay mặt đầu gắn mảnh hợp kim cứng. Ký hiệu: BK8.
- Dụng cụ đo. Dùng thước cặp 1/10¸1/200, thước lá 200...
Nguyên công 7: Phay rãnh H.
a. Sơ đồ gá dặt.
b. Phân tích gá đặt.
- Định vị: + Mặt đáy D hạn chế 3 bậc tự do: ox,oy,oz
+ Mặt bên A hạn chế 2 bậc tự do: oy,oz
+ Mặt bên E hạn chế 1 bậc tự do: ox
Như vậy chi tiết được hạn chế đủ 6 bậc tự do.
- Kẹp chặt: Chi tiêt được kẹp chặt bằng ren vít. Hướng kẹp từ ngoài vào.
- Kích thước tới mặt chuẩn, độ nhám: 20±0,1 mm, Rz= 40 mm.
- Chọn máy: Dựa vào yêu cầu của bề mặt gia công cần đạt là Rz40 do đó ta chọn máy phay đứng 6H12.
- Chọn dao: Dao phay ngón đuôi trụ. Theo bảng 4-65 STCNCTM T1.
- Dụng cụ đo: Dùng thước cặp 1/10¸1/200, thước lá 200...
Nguyên công 8: Phay rãnhC.
a. Sơ đồ gá dặt.
b. Phân tích gá đặt.
Tương tự như nguyên công phay rãnh H. Qua trình gá đặt gia công được chọn như sau:
- Định vị: + Mặt đáy E hạn chế 3 bậc tự do: ox,oy,oz
+ Mặt bên A hạn chế 2 bậc tự do: oy,oz
+ Mặt bên G hạn chế 1 bậc tự do: ox
Như vậy chi tiết được hạn chế đủ 6 bậc tự do.
- Kẹp chặt: Chi tiêt được kẹp chặt bằng ren vít. Hướng kẹp từ ngoài vào.
- Kích thước tới mặt chuẩn, độ nhám: 23±0,1 mm, Rz= 40 mm.
- Chọn máy: Dựa vào yêu cầu của bề mặt gia công cần đạt là Rz40 do đó ta chọn máy phay đứng 6H12.
- Chọn dao: Dao phay ngón đuôi trụ.Theo bảng 4-65 STCNCTM T1.
- Dụng cụ đo: Dùng thước cặp 1/10¸1/200, thước lá 200...
Nguyên công 9: Khoan lỗ ỉ14,5.
a. Sơ đồ gá dặt.
b. Phân tích gá đặt.
- Định vị: + Mặt đáy E hạn chế 3 bậc tự do: ox,oy,oz
+ Mặt bên A hạn chế 2 bậc tự do: oy,oz
+ Mặt bên G hạn chế 1 bậc tự do: ox
Như vậy chi tiết được hạn chế đủ 6 bậc tự do.
- Kẹp chặt: Chi tiêt được kẹp chặt bằng ren vít. Hướng kẹp từ ngoài vào.
- Kích thước tới mặt chuẩn, độ nhám: ỉ14,5 mm, Rz= 40 mm.
- Chọn máy: Tra bảng 9-21 sổ tay CNCTM T3 ta chọn máy khoan cần K125.
- Chọn dao: Tra bảng 4-42 sổ tay CNCTM T1 ta chọn mũi khoan ruột gà thép gió đường kính d= 14,5(mm),và phần làm việc là: L=80(mm )chiều dài dao là l=145(mm) tuổi bền dao T=45ph.
l: là chiều dài làm việc của dao
L: là chiều dài toàn bộ của dao
- Dụng cụ đo: Dùng thước cặp 1/10¸1/200, thước lá 200...
Nguyên công 10: Khoét lỗ ỉ21.
a. Sơ đồ gá dặt.
b. Phân tích gá đặt.
- Định vị: + Mặt đáy G hạn chế 3 bậc tự do: ox,oy,oz
+ Mặt bên A hạn chế 2 bậc tự do: oy,oz
+ Mặt bên G hạn chế 1 bậc tự do: ox
Như vậy chi tiết được hạn chế đủ 6 bậc tự do.
- Kẹp chặt: Chi tiêt được kẹp chặt bằng ren vít. Hướng kẹp từ ngoài vào.
- Kích thước tới mặt chuẩn, độ nhám: ỉ21±0,1 mm, Rz= 40 mm.
- Chọn máy: Tra bảng 9-21 sổ tay CNCTM T3 ta chọn máy khoan cần K125.
- Chọn dao: Tra bảng 4-42 sổ tay CNCTM T1 ta chọn mũi khoan ruột gà thép gió đường kính d= 21(mm),và phần làm việc là: L=80(mm)chiều dài dao là l=145(mm) tuổi bền dao T=45ph.
l: là chiều dài làm việc của dao
L: là chiều dài toàn bộ của dao
- Dụng cụ đo: Dùng thước cặp 1/10¸1/200, thước lá 200...
Nguyên công 11: Khoan, vát mép, ta rô 4lỗ M12.
a. Sơ đồ gá dặt.
b. Phân tích gá đặt.
- Định vị: + Mặt đáy A hạn chế 3 bậc tự do: ox,oy,oz
+ Mặt bên G hạn chế 2 bậc tự do: oy,oz
+ Mặt bên B hạn chế 1 bậc tự do: ox
Như vậy chi tiết được hạn chế đủ 6 bậc tự do.
- Kẹp chặt: Chi tiêt được kẹp chặt bằng mỏ kẹp liên động. Hướng kẹp từ trên xuống mặt định vị.
- Kích thước tới mặt chuẩn, độ nhám: M12 mm.
- Chọn máy: Tra bảng 9-21 sổ tay CNCTM T3 ta chọn máy khoan cần K125.
- Chọn dao: - Tra bảng 4-42 sổ tay CNCTM T1 ta chọn mũi khoan ruột gà thép gió đường kính d= 10,5(mm), và phần làm việc là: L=60(mm )chiều dài dao là l=600(mm) tuổi bền dao T=45ph.
- Tra bảng 4-43 sổ tay CNCTM T1 ta chọn mũi tarô M12, bước ren 1.
l: là chiều dài làm việc của dao
L: là chiều dài toàn bộ của dao
- Dụng cụ đo: Dùng thước cặp 1/10¸1/200, thước lá 200...
Nguyên công 12: Phay rãnh 17x6x3.
a. Sơ đồ gá dặt.
b. Phân tích gá đặt.
- Định vị: + Mặt đáy B hạn chế 3 bậc tự do: ox,oy,oz
+ Mặt bên A hạn chế 2 bậc tự do: oy,oz
+ Mặt bên F hạn chế 1 bậc tự do: ox
Như vậy chi tiết được hạn chế đủ 6 bậc tự do.
- Kẹp chặt: Chi tiêt được kẹp chặt bằng ren vít. Hướng kẹp từ ngoài vào.
- Kích thước tới mặt chuẩn, độ nhám: 27x6x3 mm, Rz= 40 mm.
- Chọn máy: Dựa vào yêu cầu của bề mặt gia công cần đạt là Rz40 do đó ta chọn máy phay đứng 6H12.
- Chọn dao: Dao phay ngón đuôi trụ. Theo bảng 4-65 STCNCTM T1.
- Dụng cụ đo: Dùng thước cặp 1/10¸1/200, thước lá 200...
Nguyên công 13: Phay vát 4cạnh 2x45˚
a. Sơ đồ gá dặt.
b. Phân tích gá đặt.
- Định vị: + Mặt đáy A hạn chế 3 bậc tự do: ox,oy,oz
+ Mặt bên G hạn chế 2 bậc tự do: oy,oz
+ Mặt bên B hạn chế 1 bậc tự do: ox
Như vậy chi tiết được hạn chế đủ 6 bậc tự do.
- Kẹp chặt: Chi tiêt được kẹp chặt bằng ren vít. Hướng kẹp từ ngoài vào.
- Kích thước tới mặt chuẩn, độ nhám: 2x 45˚mm, Rz= 40 mm.
- Chọn máy: Dựa vào yêu cầu của bề mặt gia công cần đạt là Rz40 do đó ta chọn máy phay đứng 6H12.
- Chọn dao: Dao phay ngón đuôi trụ. Theo bảng 4-65 STCNCTMT1.
- Dụng cụ đo: Dùng thước cặp 1/10¸1/200, thước lá 200...
Nguyên công 14: Nhiệt luyện.
Quy trình nhiệt luyện chi tiết đồ gá mài dao tiện được thể hiện theo sơ đồ sau:
Yêu cầu khi nhiệt luyện.
- Chi tiết nhiệt luyện phải đảm bảo độ cứng phân bố đều trên các bề mặt.
-Chi tiêt nhiệt luyện phải đảm bảo cơ tính bền vững của mạng tinh thể kim loại. Đạt độ cứng HRC 42..,46.
- Chi tiết sau khi nhiệt luyện không bị biến dạng và hỏng các đường ren của các lỗ đã gia công.
Nguyên công 15: Kiểm tra.
Kiểm tra độ song song giữa 2lỗ ỉ14,5 với mặt A.
a. Sơ đồ gá dặt.
b. Phân tích nguyên công.
Để kiểm tra độ song song của 2lỗ ỉ14,5 với mặt A ta thực hiện như sau. Đặt chi tiết lên bàn máp, dùng trục kiểm ỉ14,5-0.01mm lồng qua lỗ ỉ14,5. Hai đầu lỗ dùng hai đồng hồ số để đo. Khi đo xuất hiện trị số ở hai đầu như nhau thì kết luận lỗ ỉ14,5 song song với mặt A. Và ngược lại...
4.3.3. Tính chế độ cắt cho các nguyên công và tra chế độ cắt cho các nguyên công còn lại.
4.3.3.1. Nguyên công 1: Phay mặt A.
- Các bước công nghệ là: Phay thô - phay bán tinh.
- Lượng dư: lượng dư khi đúc là: 2 mm.
+Lượng dư khi phay thô là: 1,5 mm.
+Lượng dư khi phay bán tinh là: 0,5 mm.
Tra chế độ cắt khi:
* Chế độ cắt khi phay thô.
+ Chiều sâu cắt: t = 1,5 mm.
+ Lượng chạy dao vòng: Sv = 0,5 mm/vòng, bảng 2.26[2].
Þ Lượng chạy dao răng: Sr = Sv/Z = 0,5/10 = 0,05 mm/răng
+ Vận tốc cắt tính toán:
Vt = Vb.k1.k2.k3
Trong đó:
Vb: vận tốc cắt tra bảng (bảng 2.84[2]): Vb = 70 m/phút.
k1, k2 ,k3 : các hệ số, tra bảng 2.84[2], 2.85[2], 2.86[2] ta được:
k1= 1,0; k2 = 0,8; k3= 1,0 (ứng với Tp = 100 ph, vật liệu dao BK8).
Þ Vt = 70.1,0.0,8.1,0 = 56 m/phút.
+ Tốc độ trục chính:
nt = 1000´Vt/pD = 1000.56/(3,14.80) = 222,9 vòng/phút.
Chọn tốc độ máy ở giá trị gần nhất: n= 190 vòng/phút.
Þ Vận tốc cắt thực tế:
Vthực tế = p.D. n/1000 = 3,14.80.190/1000 = 47,73 m/phút.
+ Lượng chạy dao phút:
Sp = 190.0,5 = 95 mm/phút.
Từ đó chọn theo máy ở giá trị gần nhất: Spm = 95 mm/phút.
*Chế độ cắt khi phay tinh.
+ Chiều sâu cắt: t = 0,5 mm.
+ Lượng chạy dao vòng: Sv = 0,3 mm/vòng, bảng 2.26[2].
Þ Lượng chạy dao răng: Sr = Sv/Z = 0,3/10 = 0,03 mm/răng
+ Vận tốc cắt tính toán:
Vt = Vb.k1.k2.k3
Trong đó:
Vb: vận tốc cắt tra bảng (bảng 2.84[2]): Vb = 75 m/phút.
k1, k2 ,k3 : các hệ số, tra bảng 2.84[2], 2.85[2], 2.86[2] ta được:
k1= 1,0; k2 = 0,8; k3= 1,0 (ứng với Tp = 100 ph, vật liệu dao BK8).
Þ Vt = 75.1,0.0,8.1,0 = 60 m/phút.
+ Tốc độ trục chính:
nt = 1000´Vt/pD = 1000.60/(3,14.80) = 238,8 vòng/phút.
Chọn tốc độ máy ở giá trị gần nhất: n= 235 vòng/phút.
Þ Vận tốc cắt thực tế:
Vthực tế = p.D. n/1000 = 3,14.80.235/1000 = 59,03 m/phút.
+ Lượng chạy dao phút:
Sp = 235.0,3 = 70,5 mm/phút.
Từ đó chọn theo máy ở giá trị gần nhất: Spm = 60 mm/phút.
Bảng chế độ cắt
Phay tinh | 6H12 | 0,5 | 235 | 59,03 | 60 | 0,25 |
Phay thô | 1,5 | 190 | 47,73 | 95 | 0,5 |
Nguyên công | Tên máy | t(mm) | n(v/phút) | V(m/phút) | S(mm/ph) | S(mm/vg) |
4.3.3.2. Nguyên công 2: Phay mặt D.
Tương tự như nguyên công trên. Ta có chế độ cắt như sau:
- Các bước công nghệ là: Phay thô - phay bán tinh.
- Lượng dư: lượng dư khi đúc là: 2 mm.
+Lượng dư khi phay thô là: 1,5 mm.
+Lượng dư khi phay bán tinh là: 0,5 mm.
Tra chế độ cắt khi:
* Chế độ cắt khi phay thô.
+ Chiều sâu cắt: t = 1,5 mm.
+ Lượng chạy dao vòng: Sv = 0,5 mm/vòng, bảng 2.26[2].
Þ Lượng chạy dao răng: Sr = Sv/Z = 0,5/10 = 0,05 mm/răng
+ Vận tốc cắt tính toán:
Vt = Vb.k1.k2.k3
Trong đó:
Vb: vận tốc cắt tra bảng (bảng 2.84[2]): Vb = 70 m/phút.
k1, k2 ,k3 : các hệ số, tra bảng 2.84[2], 2.85[2], 2.86[2] ta được:
k1= 1,0; k2 = 0,8; k3= 1,0 (ứng với Tp = 100 ph, vật liệu dao BK8).
Þ Vt = 70.1,0.0,8.1,0 = 56 m/phút.
+ Tốc độ trục chính:
nt = 1000´Vt/pD = 1000.56/(3,14.80) = 222,9 vòng/phút.
Chọn tốc độ máy ở giá trị gần nhất: n= 190 vòng/phút.
Þ Vận tốc cắt thực tế:
Vthực tế = p.D. n/1000 = 3,14.80.190/1000 = 47,73 m/phút.
+ Lượng chạy dao phút:
Sp = 190.0,5 = 95 mm/phút.
Từ đó chọn theo máy ở giá trị gần nhất: Spm = 95 mm/phút.
*Chế độ cắt khi phay tinh.
+ Chiều sâu cắt: t = 0,5 mm.
+ Lượng chạy dao vòng: Sv = 0,3 mm/vòng, bảng 2.26[2].
Þ Lượng chạy dao răng: Sr = Sv/Z = 0,3/10 = 0,03 mm/răng
+ Vận tốc cắt tính toán:
Vt = Vb.k1.k2.k3
Trong đó:
Vb: vận tốc cắt tra bảng (bảng 2.84[2]): Vb = 75 m/phút.
k1, k2 ,k3 : các hệ số, tra bảng 2.84[2], 2.85[2], 2.86[2] ta được:
k1= 1,0; k2 = 0,8; k3= 1,0 (ứng với Tp = 100 ph, vật liệu dao BK8).
Þ Vt = 75.1,0.0,8.1,0 = 60 m/phút.
+ Tốc độ trục chính:
nt = 1000´Vt/pD = 1000.60/(3,14.80) = 238,8 vòng/phút.
Chọn tốc độ máy ở giá trị gần nhất: n= 235 vòng/phút.
Þ Vận tốc cắt thực tế:
Vthực tế = p.D. n/1000 = 3,14.80.235/1000 = 59,03 m/phút.
+ Lượng chạy dao phút:
Sp = 235.0,3 = 70,5 mm/phút.
Từ đó chọn theo máy ở giá trị gần nhất: Spm = 60 mm/phút.
Bảng chế độ cắt
Phay tinh | 6H12 | 0,5 | 235 | 59,03 | 60 | 0,25 |
Phay thô | 1,5 | 190 | 47,73 | 95 | 0,5 |
Nguyên công | Tên máy | t(mm) | n(v/phút) | V(m/phút) | S(mm/ph) | S(mm/vg) |
4.3.3.3. Nguyên công 3: Phay mặt G.
- Các bước công nghệ là: phay thô - phay bán tinh.
- Lượng dư: lượng dư khi đúc là: 2 mm.
+Lượng dư khi phay thô là: 1,5 mm.
+Lượng dư khi phay bán tinh là: 0,5 mm.
Tra chế độ cắt khi:
* Chế độ cắt khi phay thô.
+ Chiều sâu cắt: t = 1,5 mm.
+ Lượng chạy dao vòng: Sv = 0,5 mm/vòng, bảng 2.26[2].
Þ Lượng chạy dao răng: Sr = Sv/Z = 0,5/10 = 0,05 mm/răng
+ Vận tốc cắt tính toán:
Vt = Vb.k1.k2.k3
Trong đó:
Vb: vận tốc cắt tra bảng (bảng 2.84[2]): Vb = 70 m/phút.
k1, k2 ,k3 : các hệ số, tra bảng 2.84[2], 2.85[2], 2.86[2] ta được:
k1= 1,0; k2 = 0,8; k3= 1,0 (ứng với Tp = 100 ph, vật liệu dao BK8).
Þ Vt = 70.1,0.0,8.1,0 = 56 m/phút.
+ Tốc độ trục chính:
nt = 1000´Vt/pD = 1000.56/(3,14.80) = 222,9 vòng/phút.
Chọn tốc độ máy ở giá trị gần nhất: n= 190 vòng/phút.
Þ Vận tốc cắt thực tế:
Vthực tế = p.D. n/1000 = 3,14.80.190/1000 = 47,73 m/phút.
+ Lượng chạy dao phút:
Sp = 190.0,5 = 95 mm/phút.
Từ đó chọn theo máy ở giá trị gần nhất: Spm = 95 mm/phút.
*Chế độ cắt khi phay tinh.
+ Chiều sâu cắt: t = 0,5 mm.
+ Lượng chạy dao vòng: Sv = 0,3 mm/vòng, bảng 2.26[2].
Þ Lượng chạy dao răng: Sr = Sv/Z = 0,3/10 = 0,03 mm/răng
+ Vận tốc cắt tính toán:
Vt = Vb.k1.k2.k3
Trong đó:
Vb: vận tốc cắt tra bảng (bảng 2.84[2]): Vb = 75 m/phút.
k1, k2 ,k3 : các hệ số, tra bảng 2.84[2], 2.85[2], 2.86[2] ta được:
k1= 1,0; k2 = 0,8; k3= 1,0 (ứng với Tp = 100 ph, vật liệu dao BK8).
Þ Vt = 75.1,0.0,8.1,0 = 60 m/phút.
+ Tốc độ trục chính:
nt = 1000´Vt/pD = 1000.60/(3,14.80) = 238,8 vòng/phút.
Chọn tốc độ máy ở giá trị gần nhất: n= 235 vòng/phút.
Þ Vận tốc cắt thực tế:
Vthực tế = p.D. n/1000 = 3,14.80.235/1000 = 59,03 m/phút.
+ Lượng chạy dao phút:
Sp = 235.0,3 = 70,5 mm/phút.
Từ đó chọn theo máy ở giá trị gần nhất: Spm = 60 mm/phút.
Bảng chế độ cắt
Phay tinh | 6H12 | 0,5 | 235 | 59,03 | 60 | 0,25 |
Phay thô | 1,5 | 190 | 47,73 | 95 | 0,5 |
Nguyên công | Tên máy | t(mm) | n(v/phút) | V(m/phút) | S(mm/ph) | S(mm/vg) |
4.3.3.4. Nguyên công 4: Phay mặt F.
- Các bước công nghệ là: phay thô - phay bán tinh.
- Lượng dư: lượng dư khi đúc là: 2 mm.
+Lượng dư khi phay thô là: 1,5 mm.
+Lượng dư khi phay bán tinh là: 0,5 mm.
Tra chế độ cắt khi:
* Chế độ cắt khi phay thô.
+ Chiều sâu cắt: t = 1,5 mm.
+ Lượng chạy dao vòng: Sv = 0,5 mm/vòng, bảng 2.26[2].
Þ Lượng chạy dao răng: Sr = Sv/Z = 0,5/10 = 0,05 mm/răng
+ Vận tốc cắt tính toán:
Vt = Vb.k1.k2.k3
Trong đó:
Vb: vận tốc cắt tra bảng (bảng 2.84[2]): Vb = 70 m/phút.
k1, k2 ,k3 : các hệ số, tra bảng 2.84[2], 2.85[2], 2.86[2] ta được:
k1= 1,0; k2 = 0,8; k3= 1,0 (ứng với Tp = 100 ph, vật liệu dao BK8).
Þ Vt = 70.1,0.0,8.1,0 = 56 m/phút.
+ Tốc độ trục chính:
nt = 1000´Vt/pD = 1000.56/(3,14.80) = 222,9 vòng/phút.
Chọn tốc độ máy ở giá trị gần nhất: n= 190 vòng/phút.
Þ Vận tốc cắt thực tế:
Vthực tế = p.D. n/1000 = 3,14.80.190/1000 = 47,73 m/phút.
+ Lượng chạy dao phút:
Sp = 190.0,5 = 95 mm/phút.
Từ đó chọn theo máy ở giá trị gần nhất: Spm = 95 mm/phút.
*Chế độ cắt khi phay tinh.
+ Chiều sâu cắt: t = 0,5 mm.
+ Lượng chạy dao vòng: Sv = 0,3 mm/vòng, bảng 2.26[2].
Þ Lượng chạy dao răng: Sr = Sv/Z = 0,3/10 = 0,03 mm/răng
+ Vận tốc cắt tính toán:
Vt = Vb.k1.k2.k3
Trong đó:
Vb: vận tốc cắt tra bảng (bảng 2.84[2]): Vb = 75 m/phút.
k1, k2 ,k3 : các hệ số, tra bảng 2.84[2], 2.85[2], 2.86[2] ta được:
k1= 1,0; k2 = 0,8; k3= 1,0 (ứng với Tp = 100 ph, vật liệu dao BK8).
Þ Vt = 75.1,0.0,8.1,0 = 60 m/phút.
+ Tốc độ trục chính:
nt = 1000´Vt/pD = 1000.60/(3,14.80) = 238,8 vòng/phút.
Chọn tốc độ máy ở giá trị gần nhất: n= 235 vòng/phút.
Þ Vận tốc cắt thực tế:
Vthực tế = p.D. n/1000 = 3,14.80.235/1000 = 59,03 m/phút.
+ Lượng chạy dao phút:
Sp = 235.0,3 = 70,5 mm/phút.
Từ đó chọn theo máy ở giá trị gần nhất: Spm = 60 mm/phút.
Bảng chế độ cắt
Phay tinh | 6H12 | 0,5 | 235 | 59,03 | 60 | 0,25 |
Phay thô | 1,5 | 190 | 47,73 | 95 | 0,5 |
Nguyên công | Tên máy | t(mm) | n(v/phút) | V(m/phút) | S(mm/ph) | S(mm/vg) |
4.3.3.5. Nguyên công 5, 6: Phay mặt E,B.
- Các bước công nghệ là: phay thô - phay bán tinh.
- Lượng dư: lượng dư khi đúc là: 2 mm.
+Lượng dư khi phay thô là: 1,5 mm.
+Lượng dư khi phay bán tinh là: 0,5 mm.
Tra chế độ cắt khi:
Tương tự như các nguyên công trên..
4.3.3.6. Nguyên công 7: Phay rãnh H.
- Các bước công nghệ là: phay thô - phay bán tinh.
- Lượng dư: lượng dư khi đúc là: 2 mm.
+Lượng dư khi phay thô là: 1,5 mm.
+Lượng dư khi phay bán tinh là: 0,5 mm.
Tra chế độ cắt khi:
* Chế độ cắt khi phay thô.
+ Chiều sâu cắt: t = 1,5 mm.
+ Lượng chạy dao vòng: Sv = 0,5 mm/vòng, bảng 2.26[2].
Þ Lượng chạy dao răng: Sr = Sv/Z = 0,5/4 = 0,125 mm/răng
+ Vận tốc cắt tính toán:
Vt = Vb.k1.k2.k3
Trong đó:
Vb: vận tốc cắt tra bảng (bảng 2.84[2]): Vb = 70 m/phút.
k1, k2 ,k3 : các hệ số, tra bảng 2.84[2], 2.85[2], 2.86[2] ta được:
k1= 1,0; k2 = 0,8; k3= 1,0 (ứng với Tp = 100 ph, vật liệu dao BK8).
Þ Vt = 70.1,0.0,8.1,0 = 56 m/phút.
+ Tốc độ trục chính:
nt = 1000´Vt/pD = 1000.56/(3,14.22) = 810,6 vòng/phút.
Chọn tốc độ máy ở giá trị gần nhất: n= 500 vòng/phút.
Þ Vận tốc cắt thực tế:
Vthực tế = p.D. n/1000 = 3,14.22.810/1000 = 55,95 m/phút.
+ Lượng chạy dao phút:
Sp = 810.0,5 =405mm/phút.
Từ đó chọn theo máy ở giá trị gần nhất: Spm = 400 mm/phút.
*Chế độ cắt khi phay tinh.
+ Chiều sâu cắt: t = 0,5 mm.
+ Lượng chạy dao vòng: Sv = 0,3 mm/vòng, bảng 2.26[2].
Þ Lượng chạy dao răng: Sr = Sv/Z = 0,3/4 = 0,075 mm/răng
+ Vận tốc cắt tính toán:
Vt = Vb.k1.k2.k3
Trong đó:
Vb: vận tốc cắt tra bảng (bảng 2.84[2]): Vb = 75 m/phút.
k1, k2 ,k3 : các hệ số, tra bảng 2.84[2], 2.85[2], 2.86[2] ta được:
k1= 1,0; k2 = 0,8; k3= 1,0 (ứng với Tp = 100 ph, vật liệu dao P18).
Þ Vt = 75.1,0.0,8.1,0 = 60 m/phút.
+ Tốc độ trục chính:
nt = 1000´Vt/pD = 1000.60/(3,14.22) = 868,5 vòng/phút.
Chọn tốc độ máy ở giá trị gần nhất: n= 600 vòng/phút.
Þ Vận tốc cắt thực tế:
Vthực tế = p.D. n/1000 = 3,14.22.235/1000 = 16,23 m/phút.
+ Lượng chạy dao phút:
Sp = 235.0,3 = 70,5 mm/phút.
Từ đó chọn theo máy ở giá trị gần nhất: Spm = 60 mm/phút.
Bảng chế độ cắt
Phay tinh | 6H12 | 0,5 | 600 | 16,23 | 60 | 0,25 |
Phay thô | 1,5 | 500 | 55,95 | 95 | 0,5 |
Nguyên công | Tên máy | t(mm) | n(v/phút) | V(m/phút) | S(mm/ph) | S(mm/vg) |
4.3.3.7. Nguyên công 8: Phay rãnh C.
Tương tự như nguyên công trên, chế độ cắt khi phay rãnh C được tính như sau:
- Các bước công nghệ là: Phay thô - phay bán tinh.
- Lượng dư: Lượng dư khi đúc là: 2 mm.
+Lượng dư khi phay thô là: 1,5 mm.
+Lượng dư khi phay bán tinh là: 0,5 mm.
Tra chế độ cắt khi:
* Chế độ cắt khi phay thô.
+ Chiều sâu cắt: t = 1,5 mm.
+ Lượng chạy dao vòng: Sv = 0,5 mm/vòng, bảng 2.26[2].
Þ Lượng chạy dao răng: Sr = Sv/Z = 0,5/4 = 0,125 mm/răng
+ Vận tốc cắt tính toán:
Vt = Vb.k1.k2.k3
Trong đó:
Vb: Vận tốc cắt tra bảng (bảng 2.84[2]): Vb = 70 m/phút.
k1, k2 ,k3 : Các hệ số, tra bảng 2.84[2], 2.85[2], 2.86[2] ta được:
k1= 1,0; k2 = 0,8; k3= 1,0 (ứng với Tp = 100 ph, vật liệu dao BK8).
Þ Vt = 70.1,0.0,8.1,0 = 56 m/phút.
+ Tốc độ trục chính:
nt = 1000´Vt/pD = 1000.56/(3,14.22) = 810,6 vòng/phút.
Chọn tốc độ máy ở giá trị gần nhất: n= 500 vòng/phút.
Þ Vận tốc cắt thực tế:
Vthực tế = p.D. n/1000 = 3,14.22.810/1000 = 55,95 m/phút.
+ Lượng chạy dao phút:
Sp = 810.0,5 =405mm/phút.
Từ đó chọn theo máy ở giá trị gần nhất: Spm = 400 mm/phút.
*Chế độ cắt khi phay tinh.
+ Chiều sâu cắt: t = 0,5 mm.
+ Lượng chạy dao vòng: Sv = 0,3 mm/vòng, bảng 2.26[2].
Þ Lượng chạy dao răng: Sr = Sv/Z = 0,3/4 = 0,075 mm/răng
+ Vận tốc cắt tính toán:
Vt = Vb.k1.k2.k3
Trong đó:
Vb: vận tốc cắt tra bảng (bảng 2.84[2]): Vb = 75 m/phút.
k1, k2 ,k3 : các hệ số, tra bảng 2.84[2], 2.85[2], 2.86[2] ta được:
k1= 1,0; k2 = 0,8; k3= 1,0 (ứng với Tp = 100 ph, vật liệu dao P18).
Þ Vt = 75.1,0.0,8.1,0 = 60 m/phút.
+ Tốc độ trục chính:
nt = 1000´Vt/pD = 1000.60/(3,14.22) = 868,5 vòng/phút.
Chọn tốc độ máy ở giá trị gần nhất: n= 600 vòng/phút.
Þ Vận tốc cắt thực tế:
Vthực tế = p.D. n/1000 = 3,14.22.235/1000 = 16,23 m/phút.
+ Lượng chạy dao phút:
Sp = 235.0,3 = 70,5 mm/phút.
Từ đó chọn theo máy ở giá trị gần nhất: Spm = 60 mm/phút.
Bảng chế độ cắt
Phay tinh | 6H12 | 0,5 | 600 | 16,23 | 60 | 0,25 |
Phay thô | 1,5 | 500 | 55,95 | 95 | 0,5 |
Nguyên công | Tên máy | t(mm) | n(v/phút) | V(m/phút) | S(mm/ph) | S(mm/vg) |
4.3.3.8. Nguyên công 9: Khoan lỗ ỉ14,5.
Các bước công nghệ là: khoan-doa.
+ Lượng dư khi khoan là: 14,5mm.
Tra chế độ cắt khi:
+ Chiều sâu cắt: t = D/2 = 14,5/2 = 7,25 mm.
+ Lượng chạy dao: So = 0,45 mm/vòng (Bảng 2.101[2]).
Theo thuyết minh của máy ta chọn Sm = 0,4 mm/vòng.
+ Vận tốc cắt tính toán:
Vt = Vb.k1.k2.k3
Trong đó:
Vb: vận tốc cắt tra bảng (bảng 2.113[2]): Vb = 17,25 m/phút.
k1, k2 ,k3: các hệ số, tra bảng 2.114[2], 2.115[2], 2.116[2] ta được:
k1= 1,0; k2 = 1,15 (ứng với Tp = 60 ph - bảng 2.35[2], dao thép gió);
k3= 1,0.
Þ Vt = 17,25.1,0.1,15.1,0 = 19,8 m/phút.
+ Tốc độ trục chính:
nt = 1000´Vt/pD = 1000.19,8/(3,14.14,5) = 434,8 vòng/phút.
Chọn tốc độ máy ở giá trị nhỏ hơn gần nhất: nm = 400vòng/phút.
Þ Vận tốc cắt thực tế:
Vthực tế = p.D. nm/1000 = 3,14.14,5.400/1000 = 18,2 m/phút.
+ Mômen cắt tính theo công thức (trang 21[4]):
Mx = 10.CM.Dq.tx.Sy.kp (N.m).
Các hệ số và số mũ tra bảng 5-32[4] ta được:
CM q x y
0,196 0,85 0,8 0,7
.kp = kMP = (HB/190)n = (190/190)0,6 = 1, bảng 5-9[4].
Suy ra: Mx = 10.0,196.14,50,85.1,050,8.20,7.1 = 69(N.m).
+ Lực chiều trục tính theo công thức (trang 21[4]):
P0 = 10.CM.Dq.tx.Sy.kp (N).
.Các hệ số và số mũ tra bảng 2.37[2] ta được:
Cp qp xp yp
46 - 1,0 0,4
.kp = 1 (như trên).
Suy ra: P0 = 10.46.1.1,051,0.20,4.1 = 637 (N).
+ Công suất cắt:
= 2,13 kW < Nm .h = 6,7.0,85 = 5,7 kW.
Bảng chế độ cắt
Khoan ỉ14,5 | K125 | 6,2 | 400 | 19,62 | 19,8 | 0,4 |
Nguyên công | Tên máy | t(mm) | n(v/phút) | V(m/phút) | S(mm/ph) | S(mm/vg) |
4.3.3.9. Nguyên công 10: Khoét lỗ ỉ21.
- Các bước công nghệ:
+ Khoét thô lỗ Æ42.
- Lượng dư: lượng dư tổng cộng là: 6,5 mm.
Tính chế độ cắt:
5.11.1.Tính chế độ cắt khi khoét lỗ Æ21.
Phôi có kích thước lỗ Æ14,5.
+ Chiều sâu cắt: t = (D - dph)/2 = (21 - 14,5)/2 = 3,25 mm.
+ Bước tiến dao: tra bảng 5-26[4] ta được Sv = 2 mm/vòng.
+ Vận tốc cắt tính theo công thức (trang 20[4]):
V = (m/ph).
.Các hệ số và số mũ tra bảng 5-28[4] ta được:
Cv qv xv yv m
105,0 0,4 0,15 0,45 0,4
.Tuổi bền mũi khoét: T = 80 (phút), tra bảng 5-30[4].
.Hệ số điều chỉnh vận tốc: KV = KmV.KuV.KlV
KmV = (190/HB) = (190/190)1,3 = 1, bảng 5-1, 5-2[4].
KuV = 0,83, tra bảng 5-5, 5-6[4].
KlV = 0,75, tra bảng 5-31[4].
Do đó, KV = 1.0,83.0,75 = 0,62.
Suy ra: V = = 23,89 (m/ph).
+ Tốc độ trục chính:
Nt = 1000´Vt/pD = 1000.23,89/(3,14.21) = 362,2 vòng/phút.
Chọn tốc độ máy: nm = 300 vòng/phút.
Þ Tốc độ cắt thực tế:
Vthực tế = p.D. nm/1000 = 3,14.21.300/1000 = 19,78 m/phút.
+ Lượng chạy dao phút:
Sp = 300.2 = 600 mm/phút.
Máy điều chỉnh vô cấp nên chọn: Spm = 500 mm/phút.
+ Mômen cắt tính theo công thức (trang 21[4]):
Mx = 10.CM.Dq.tx.Sy.kp (N.m).
Các hệ số và số mũ tra bảng 5-32[4] ta được:
CM q x y
0,196 0,85 0,8 0,7
.kp = kMP = (HB/190)n = (190/190)0,6 = 1, bảng 5-9[4].
Suy ra: Mx = 10.0,196.14,50,85.1,050,8.20,7.1 = 58 (N.m).
+ Lực chiều trục tính theo công thức (trang 21[4]):
P0 = 10.CM.Dq.tx.Sy.kp (N).
.Các hệ số và số mũ tra bảng 2.37[2] ta được:
Cp qp xp yp
46 - 1,0 0,4
.kp = 1 (như trên).
Suy ra: P0 = 10.21.1.1,051,0.20,4.1 = 263,9 (N).
+ Công suất cắt:
= 3,2 kW < Nm .h = 6,7.0,85 = 5,7 kW.
Bảng chế độ cắt
Khoét ỉ21 | K125 | 6,2 | 300 | 19,78 | 500 | 2 |
Nguyên công | Tên máy | t(mm) | n(v/phút) | V(m/phút) | S(mm/ph) | S(mm/vg) |
4.3.3.10. Nguyên công 11: Khoan, vát mép, ta rô 4lỗ M12
Các bước công nghệ là:
- Khoan lỗ Æ10,5
- Taro ren M12.
Tra chế độ cắt
*Chế độ cắt khi khoan lỗ Æ10,5.
+ Chiều sâu cắt: t = D/2 = 10,5/2 = 5,25 mm.
+ Lượng chạy dao: So = 0,15 mm/vòng (Bảng 2.101[2]).
Theo thuyết minh của máy ta chọn Sm = 0,14 mm/vòng.
+ Vận tốc cắt tính toán:
Vt = Vb.k1.k2.k3
Trong đó:
Vb: vận tốc cắt tra bảng (bảng 2.113[2]): Vb = 19,8 m/phút.
k1, k2 ,k3: các hệ số, tra bảng 2.114[2], 2.115[2], 2.116[2] ta được:
k1= 1,0; k2 = 1,3 (ứng với Tp = 35 ph - bảng 2.35[2], dao thép gió);
k3= 1,0.
Þ Vt = 19,8.1,0.1,3.1,0 = 25,74 m/phút.
+ Tốc độ trục chính:
nt = 1000´Vt/pD = 1000.25,74/(3,14.12) = 683,12 vòng/phút.
Chọn tốc độ máy ở giá trị nhỏ hơn gần nhất: nm = 600 vòng/phút.
Þ Vận tốc cắt thực tế:
Vthực tế = p.D. nm/1000 = 3,14.12.600/1000 = 62,8 m/phút.
* Vát mép 4 lỗ 1x45˚.
Vì lương dư cắt gọt bé nên ta có thể bỏ qua chế độ cắt mà vẫn đảm bảo an toàn.
*Chế độ cắt khi tarô ren M12x1.
+ Vận tốc cắt tính toán:
Vt = Vb.Kv
Trong đó:
Vb: vận tốc cắt tra bảng (bảng 2.144[2]): Vb = 6 m/phút.
Kv: hệ số phụ thuộc vật liệu gia công, bảng 2.145[2]: Kv = 0,8.
Þ Vt = 12.0,8 = 9,6 m/phút.
+ Tốc độ trục chính:
nt = 1000´Vt/pD = 1000.9,6/(3,14.12) = 254,7 vòng/phút.
Chọn tốc độ máy ở giá trị nhỏ hơn gần nhất: nm = 250 vòng/phút.
Þ Vận tốc cắt thực tế:
Vthực tế = p.D. nm/1000 = 3,14.12.250/1000 = 9,42 m/phút.
Bảng chế độ cắt
Tarô ren M12 | K125 | | 250 | 9,42 | 1 |
Khoan Æ10,5 | 5,25 | 600 | 62,8 | 0,14 |
Nguyên công | Tên máy | t(mm) | n(v/phút) | V(m/phút) | S(mm/vg) |
4.3.3.11Nguyên công 12: Phay rãnh 17x6x3.
- Các bước công nghệ là: phay thô - phay bán tinh.
- Lượng dư: lượng dư khi đúc là: 3 mm.
+Lượng dư khi phay thô là: 2,5 mm.
+Lượng dư khi phay bán tinh là: 0,5 mm.
Tra chế độ cắt khi:
* Chế độ cắt khi phay thô.
+ Chiều sâu cắt: t = 2,5 mm.
+ Lượng chạy dao vòng: Sv = 0,5 mm/vòng, bảng 2.26[2].
Þ Lượng chạy dao răng: Sr = Sv/Z = 0,5/4 = 0,125 mm/răng
+ Vận tốc cắt tính toán:
Vt = Vb.k1.k2.k3
Trong đó:
Vb: vận tốc cắt tra bảng (bảng 2.84[2]): Vb = 70 m/phút.
k1, k2 ,k3 : các hệ số, tra bảng 2.84[2], 2.85[2], 2.86[2] ta được:
k1= 1,0; k2 = 0,8; k3= 1,0 (ứng với Tp = 100 ph, vật liệu dao BK8).
Þ Vt = 70.1,0.0,8.1,0 = 56 m/phút.
+ Tốc độ trục chính:
nt = 1000´Vt/pD = 1000.56/(3,14.6) = 1324 vòng/phút.
Chọn tốc độ máy ở giá trị gần nhất: n= 1000 vòng/phút.
Þ Vận tốc cắt thực tế:
Vthực tế = p.D. n/1000 = 3,14.6.1324/1000 = 24,94 m/phút.
+ Lượng chạy dao phút:
Sp = 810.0,5 =405mm/phút.
Từ đó chọn theo máy ở giá trị gần nhất: Spm = 400 mm/phút.
*Chế độ cắt khi phay tinh.
+ Chiều sâu cắt: t = 0,5 mm.
+ Lượng chạy dao vòng: Sv = 0,3 mm/vòng, bảng 2.26[2].
Þ Lượng chạy dao răng: Sr = Sv/Z = 0,3/4 = 0,075 mm/răng
+ Vận tốc cắt tính toán:
Vt = Vb.k1.k2.k3
Trong đó:
Vb: vận tốc cắt tra bảng (bảng 2.84[2]): Vb = 75 m/phút.
k1, k2 ,k3 : các hệ số, tra bảng 2.84[2], 2.85[2], 2.86[2] ta được:
k1= 1,0; k2 = 0,8; k3= 1,0 (ứng với Tp = 100 ph, vật liệu dao P18).
Þ Vt = 75.1,0.0,8.1,0 = 60 m/phút.
+ Tốc độ trục chính:
nt = 1000´Vt/pD = 1000.60/(3,14.6) = 1460 vòng/phút.
Chọn tốc độ máy ở giá trị gần nhất: n= 1200 vòng/phút.
Þ Vận tốc cắt thực tế:
Vthực tế = p.D. n/1000 = 3,14.6.1460/1000 = 27,50 m/phút.
+ Lượng chạy dao phút:
Sp = 235.0,3 = 70,5 mm/phút.
Từ đó chọn theo máy ở giá trị gần nhất: Spm = 60 mm/phút.
Bảng chế độ cắt
Phay tinh | 6H12 | 0,5 | 1200 | 27,50 | 60 | 0,25 |
Phay thô | 2,5 | 1000 | 24,94 | 95 | 0,5 |
Nguyên công | Tên máy | t(mm) | n(v/phút) | V(m/phút) | S(mm/ph) | S(mm/vg) |
4.3.3.12.Nguyên công 13: Phay 12x45˚ 4 cạnh.
Vì lượng dư gia công bé nên ở nguyên công này ta có thể bỏ qua tính chế độ cắt mà vẫn an toàn.
4.3.4. Xác định thời gian nguyên công.
Trong sản xuất hàng loạt và hàng khối, thời gian nguyên công được tính theo công thức sau:
Ttc = T0 + Tp + Tpv + Ttn.
ở đây:
Ttc - thời gian từng chiếc (thời gian nguyên công).
T0 - thời gian cơ bản (thời gian cần thiết để biến đổi trực tiếp hình dáng, kích thước và tính chất cơ lí của chi tiết).
Tp - thời gian phụ (thời gian cần thiết để công nhân gá, tháo chi tiết, mở máy, chọn chế độ cắt, dịch chuyển ụ dao và bàn máy, kiểm tra kích thước của chi tiết...), một cách gần đúng lấy: Tp = 10%T0.
Tpv - thời gian phục vụ chỗ làm việc gồm: + Thời gian phục vụ kĩ thuật như đổi dụng cụ, sửa đá, mài dao, điều chỉnh máy.
+ và thời gian phục vụ tổ chức như kiểm tra dầu cho máy, thu dọn chỗ làm việc, bàn giao ca kíp..., một cách gần đúng lấy: Tpv = (8% + 3%)T0.
Ttn - thời gian nghỉ ngơi tự nhiên của công nhân, lấy: Ttn = 5%T0.
Như vậy:
Ttc = T0 + Tp + Tpv + Ttn =
= T0 + 10%T0 + (8% + 3%)T0 + 5%T0 =
= 1,26T0
*Thời gian cơ bản T0 được xác định theo công thức sau:
L - Chiều dài bề mặt gia công (mm).
L1- Chiều dài ăn dao (mm).
L2- Chiều dài thoát dao (mm).
Sv - Lượng chạy dao vòng (mm/vg).
n - Số vòng quay trong 1 phút (vg/ph).
i - Số lần gia công.
Hoặc tính thời gian cơ bản T0 theo lượng chạy dao phút Sp = Sv.n (mm/ph):
Nguyên công 1: Phay mặt A.
L = 134 mm.
L1 = 0,5[D - (D2 - B2) 0,5] + (0,5¸3) =
= 0,5[100 - (1002 - 1602) 0,5] + (0,5¸3) = 17 mm.(công thức bảng 3.4[2]).
L2 = 2 ¸ 4 mm (bảng 3.4[2]).
Phay thô.
Sp = 95 mm/ph (bảng chế độ cắt).
Suy ra:
T0 = (134 + 3 + 17)/95 = 2,41 (phút).
ÞTtc = 1,26T0 = 1,26.2,41 = 3,03 (phút).
Phay tinh.
Sp = 60 mm/ph (bảng chế độ cắt).
Suy ra:
T0 = (209 + 3 + 17)/60 = 3,81 (phút).
ÞTtc = 1,26T0 = 1,26.3,81 = 4,80 (phút).
Thời gian toàn nguyên công:
STtc = 3,03 + 4,80 = 7,83 (phút).
Nguyên công 2: Phay mặt D.
Tương tự như nguyên công trên
Nguyên công 3: Phay mặt G.
L = 134 mm.
L1 = 0,5[D - (D2 - B2) 0,5] + (0,5¸3) =
= 0,5[100 - (1002 - 1602) 0,5] + (0,5¸3) = 17 mm.(công thức bảng 3.4[2]).
L2 = 2 ¸ 4 mm (bảng 3.4[2]).
Phay thô.
Sp = 95 mm/ph (bảng chế độ cắt).
Suy ra:
T0 = (134 + 3 + 17)/95 = 2,41 (phút).
ÞTtc = 1,26T0 = 1,26.2,41 = 3,03 (phút).
Phay tinh.
Sp = 60 mm/ph (bảng chế độ cắt).
Suy ra:
T0 = (209 + 3 + 17)/60 = 3,81 (phút).
ÞTtc = 1,26T0 = 1,26.3,81 = 4,80 (phút).
Thời gian toàn nguyên công:
STtc = 3,03 + 4,80 = 7,83 (phút).
Nguyên công 4: Phay mặt F.
Tương tự như nguyên công 3. Thời gian toàn nguyên công:
STtc = 3,03 + 4,80 = 7,83( phút).
Nguyên công 5: Phay mặt E.
Chiều dài gia công: L =80mm.
L2 = 2 ¸ 5 mm (bảng 3.4[2]).
L1 = 0,5[D - (D2 - B2) 0,5] + (0,5¸3) =
= 0,5[100 - (1002 - 762) 0,5] + (0,5¸3) = 13 mm.(công thức bảng 3.4[2]).
Phay thô.
Sp = 80 mm/ph (bảng chế độ cắt).
Suy ra:
T0 = (76 + 3 + 13)/80 = 0,39 (phút).
ÞTtc = 1,26T0 = 1,26.0,39 = 0,49 (phút).
Phay tinh.
Sp = 80 mm/ph (bảng chế độ cắt).
Suy ra:
T0 = (76 + 3 + 13)/80 = 0,61 (phút).
ÞTtc = 1,26T0 = 1,26.0,61 = 0,77 (phút).
Thời gian toàn nguyên công: STtc = 0,49 + 0,77 = 1,26 (phút).
Nguyên công 7: Phay mặt B.
Tương tự như nguyên công 6. Thời gian toàn nguyên công:
STtc = 0,49 + 0,77 = 1,26 (phỳt).
Nguyên công 8: Phay rãnh H.
L = 130 mm.
L2 = 2 ¸ 5 mm (bảng 3.4[2]).
L1 = 0,5[D - (D2 - B2) 0,5] + (0,5¸3) =
= 0,5[23 - (232 - 352) 0,5] + (0,5¸3) = 9,8 mm.(công thức bảng 3.4[2]).
Sp = 235 mm/ph (bảng chế độ cắt).
Suy ra:
T0 = (130 + 3 + 9,8)/235 = 0,6 (phút).
ÞTtc = 1,26T0 = 1,26.0,35 = 0,76(phút).
Nguyên công 9: Khoan lỗ ỉ14,5.
L = 108 mm.
L1= 0,5d.cotgj + (0,5¸2) = 0,5.14,5.cotg60° + (0,5¸2) = 23 mm.
(công thức bảng 3.2[2]).
L2= 1 ¸ 3 mm (bảng 3.2[2]).
Sv = 0,315 mm/vg; n = 500 vòng/phút (bảng chế độ cắt).
Suy ra:
T0 = (108 + 14,5 + 2)/(0,315.500) = 0,79 (phút).
ÞTtc = 1,26T0 = 1,26.0,79= 0,99 (phút).
Nguyên công 10: Khoét lỗ ỉ21.
L = 15 mm.
L1 = 0,5(D - d)cotgj + (0,5¸2) = 0,5(21 - 14,5).cotg30° + (0,5¸2) = 12 mm.
(công thức bảng 3.2[2]).
L2 = 1 ¸ 3 mm (bảng 3.4[2]).
Sp = 300 mm/ph (bảng chế độ cắt).
Suy ra:
T0 = (15+ 2 + 12)/300 = 0,1 (phút).
ÞTtc = 1,26T0 = 1,26.0,1 = 0,126 (phút).
Nguyên công 11: Khoan, vát mép, ta rô 4lỗ M12.
- Khoan lỗ Æ10,5:
L = 14 mm.
L1= 0,5¸2 mm.
L2= 0 mm.
Sv = 0,28 mm/vg; n = 600 vòng/phút (bảng chế độ cắt).
Suy ra:
T0 = (14 + 1,5)/(0,28.600) = 0,092 (phút).
ÞTtc = 1,26T0 = 1,26.0,0092 = 0,01 (phút).
- Taro ren M12 bước 1:
Thời gian cơ bản:
T0 = [(L + L1)/(S.n) + (L + L1)/(S.n)].i
Với: L + L1 = 30 mm.
S = 0,5mm.
n = n1 = 125 vg/ph.
i = 1.
Suy ra:
T0 = [30/(0,5.125) + 30/(0,5.125)].1 = 0,96 (phút).
ÞTtc = 1,26T0 = 1,26.0,96 = 1,21 (phút).
Thời gian toàn nguyên công:
STtc = 0,01+ 1,21 = 1,22 phút.
Nguyên công 12: Phay ranhx 17x6x3.
Phay thô.
L = 17 mm.
L2 = 2 ¸ 5 mm (bảng 3.4[2]).
L1 = 0,5[D - (D2 - B2) 0,5] + (0,5¸3) =
= 0,5[6 - (62 - 352) 0,5] + (0,5¸3) = 300 mm.(công thức bảng 3.4[2]).
Sp = 1000 mm/ph (bảng chế độ cắt).
Suy ra:
T0 = (17+ 3 + 300)/1000 = 0,32 (phút).
ÞTtc = 1,26T0 = 1,26.0,32 = 0,4(phút
Phay tinh.
L = 17 mm.
L2 = 2 ¸ 5 mm (bảng 3.4[2]).
L1 = 0,5[D - (D2 - B2) 0,5] + (0,5¸3) =
= 0,5[6 - (62 - 352) 0,5] + (0,5¸3) = 300 mm.(công thức bảng 3.4[2]).
Sp = 1200 mm/ph (bảng chế độ cắt).
Suy ra:
T0 = (17+ 3 + 300)/1200 = 0,26 (phút).
ÞTtc = 1,26T0 = 1,26.0,32 = 0,33(phút
Nguyên công 13: Phay vát 2x45˚ 4cạnh
Vì lượng dư bé nên thời gian gia công ở nguyên công này ta có thể bỏ qua mà vẫn đảm bảo quá trình cắt gọt..
4.3.5. Thiết kế đồ gá cho nguyên công khoan, vát mép, ta rô 4lỗ M12
4.3.5.1. Kích thước của máy khoan đứng K125.
Tra bảng 9-21 sổ tay CNCTM T3 ta chọn máy khoan cần K125:
+ Có công xuất động cơ là: 4,5kw
+ Hiệu suất máy là :
+ Số vòng quay của trục chính (vg/ph):
30;37,5;47,5;60;75;95;118;150;190;225;300;375;476;600;950;1130;1500;17
+ Bước tiến của vòng quay trục chính (mm/vg):
0,05;0,07;0,1;0,14;0,2;0,28; 0,4, 0,56;0,79;1,15;1,54;2,2.
+ Lực dọc trục lớn nhất:
+ Mômen xoắn lơn nhất là: 75(KG)
4.3.5.2.Xác định phương pháp định vị.
* Sơ đồ gá đặt.
* Phân tích gá đặt.
+ Mặt đáy A hạn chế 3 bậc tự do: ox,oy,oz
+ Mặt bên G hạn chế 2 bậc tự do: oy,oz
+ Mặt bên B hạn chế 1 bậc tự do: ox
Như vậy chi tiết được hạn chế cả 6 bậc tự do.
- Kẹp chặt: Chi tiêt được kẹp chặt bằng mỏ kẹp liên động.Hướng kẹp từ trên xuống mặt định vị.
4.3.5.3. Tính lực kẹp cần thiết.
* Sơ đồ lực kẹp.
* Phân tích lực kẹp.
Mô mem cắt Mx có xu hướng làm chi tiết quay xung quanh trục chính của máy. Muốn cho chi tiết không bị xoay thì mômem ma sát do lực W sinh ra và mômem của lực kẹp phải thắng được mômem cắt.
Phương pháp cân bằng lực có dạng:
K.M =W.f1.R1+ W.f2.R2+ W.R
Trong đó:
- f1: Là hệ số ma sát giữa bề mặt chi tiết và phiến tỳ, f1=0,15.
- f2: Là hệ số ma sát giữa bề mặt chi tiết với mõ kẹp, f2=0,3,(bảng 34 trang 86 sách sổ tay công nghệ chế tạo máy).
- R1: Là khoảng cách từ bề mặt phẳng định vị tới đường tâm lỗ gia công,
R1= 11(mm).
- R2: Là khoảng cách từ bề mặt kẹp tới đường tâm lỗ gia công, R2= 42(mm).
- R: Là khoảng cách từ tâm bu lông kẹp tới đường tâm lỗ gia công, R= 27(mm).
- Mx: Là mô mem cắt khi khoan lỗ, Mx= 56(Nm).
- K: Là hệ số an toàn, K= k1.k2. k3. k4. k5. k6.
- k0: Là hệ số an toàn cho tất cả các trường hợp, k0=1,5ữ2.
- k1: Là hệ số phụ thuộc vào lượng dư không đều, k1=1.
- k2: Là hệ số phụ thuộc vào độ mòn của dao làm tăng lực cắt, k2=1ữ1,9.
- k3: Là hệ số phụ thuộc vào lực cắt tăng vì cắt không liên tục , k3=1.
- k4: Là hệ số phụ thuộc vào nguồn sinh lực không ổn định:
Khi kẹp chặt bằng tay: k4=1,3.
- k5: Là hệ số phụ thuộc vào sự thuận tiện của cơ cấu kẹp chặt bằng tay:
+ Kẹp thuận lợi: k5=1.
+ Kẹp không thuận lợi: k5=1,2.
- k6: Là hệ số tính đến mômem làm lật phôi quanh điểm tựa:
+ Khi định vị trên các chốt tỳ: k6=1.
+ Khi định vị trên các phiến tỳ: k6=1,5.
ð K= 1,5.1.1,5.1.1,3.1.1,5 = 4,3875
Thay số, ta có lực kẹp cần thiết là:
=267
W ≥267(N)
Dựa vào hình dáng của chi tiết và bề mặt kẹp chặt là một mặt phẳng nên ta kẹp chặt phôi bằng một đệm hở, chọn cơ cấu kẹp chặt là một bulông kẹp và đai ốc kẹp dựa trên nguyên lý kẹp chặt bằng ren. Nó vừa đảm bảo tính tự hãm tốt, phù hợp với phương pháp gia công, thao tác nhẹ nhàng, thuận lợi, an toàn, đơn giản và dễ bảo quản.
Với lực kẹp cần thiết W = 267(N), để bảo đảm đồng bộ thiết bị đồ gá ta chọn:
d = 20(mm).
Nguồn sinh lực là cờ lê vặn đai ốc để kẹp chặt chi tiết bằng lực xiết bu lông.
4.3.5.4. Xác định kết cấu của các chi tiết trên thân đồ gá.
- Thân đồ gá.
- Phiến tỳ.
- Bạc định vị.
- Vít cấy M20.
- Ecu hãm M20.
- Vít M8, M10, M6
- Bạc dẫn thay nhanh.
- Bu lông M10.
- Chốt định vị.
- Đệm vênh.
- Vít M10..
- Lò xo đàn hồi
4.3.5.5. Xác định sai số chế tạo đồ gá.
Sai số gá dặt cho phép của đồ gá.
Trong đó:
- Là dung sai cho phép của kích thước ỉ 20 cần đảm bảo: =0,284(mm).
=0,072(mm).
Sai số chế tạo đồ gá.
.
Trong đó:
- : Là sai số chuẩn, = 0 vì gốc kích thước trùng với chuẩn định vị.
- : Là sai số kẹp chặt phôi, = , C = 0,8.
(Bảng 20 trang 46 sách thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy).
Q=W =85,6(kg), L =72(mm).
=>, = = 1,6(ỡm) = 0,016(mm).
- : Là sai số mòn do đồ gá gây ra, = .
+ õ: Là hệ số phụ thuộc vào kết cấu đồ định vị, õ =0,2 ữ 0,4.
+ N: Là số lượng chi tiết được gia công trên đồ gá, N = 330 chi tiết.
=(0,2ữ0,4).. =4(ỡm).
- : Là sai số lắp đặt, = (5ữ10) (ỡm).
Thay số ta có:
=71(ỡm).
4.3.5.6. Điều kiện kỹ thuật của đồ gá.
Dựa vào bản vẽ chi tiết, yêu cầu độ chính xác của kích thước gia công cần đạt và sai số chế tạo cho phép của đồ gá, ta có các yêu cầu kỹ thuật của đồ gá khi chế tạo đồ gá:
- Độ không vuông góc giữa mặt làm việc của bạc định vị với đế đồ gá ≤0,07(mm).
- Bề mặt làm việc của bạc dẫn và phiến tỳ được nhiệt luyện đạt HRC =45-50.
4.3.5.7. Chọn cơ cấu kẹp chặt và cơ cấu sinh lực kẹp.
- Cơ cấu kẹp chặt phải đảm bảo tạo ra đủ lực kẹp để giữ đúng vị trí phôi dưới tác dụng của lực cắt và mômen cắt, đồng thời không làm biến dạng phôi, kết cấu nhỏ gọn, thao tác thuận lợi và an toàn. Ngoài ra cần đảm bảo về mặt kinh tế.
- Với các yêu cầu như vậy ta chọn cơ cấu kẹp là cơ cấu đòn kẹp, kẹp chặt bằng ren vít. Người công nhân sẽ tạo ra mômen xiết chặt bulông bằng cách dùng cờ lê vặn.
- Cơ cấu kẹp được thể hiện như hình vẽ dưới đây:
- Lực kẹp từ đai ốc xuống là:
Q = Fk.127/46 = 4408.127/46 = 12169 N.
- Theo bảng 8-51[4] ta có:
+ Đường kính danh nghĩa của ren vít là: d = 16 mm.
+ Chiều dài tay vặn là: L = 160 mm.
+ Lực tác động vào tay vặn: P = 100 N.
4.3.5.8.Chọn cơ cấu dẫn hướng và các cơ cấu khác.
*Cơ cấu dẫn hướng.
- Với đồ gá khoan thì cơ cấu dẫn hướng là một bộ phận quan trọng, nó xác định trực tiếp vị trí của mũi dao và tăng độ cứng vững của dụng cụ trong quá trình gia công.
- Cơ cấu dẫn hướng được dùng là phiến dẫn cố định, bạc dẫn được chọn là loại bạc cố định, bạc dẫn được lắp trên phiến dẫn.
*Các cơ cấu khác.
- Cơ cấu định vị đồ gá lên bàn máy là then có kích thước lắp ghép là 20h6.
- Cơ cấu kẹp chặt đồ gá lên bàn máy là Bulông và đai ốc.
- Phiến dẫn có kích thước 94x209 mm.
- Thân đồ gá được chọn theo kết cấu như bản vẽ lắp, thân được chế tạo bằng phương pháp đúc, từ vật liệu gang xám: GX 12-28.
KẾT LUẬN
Sau thời gian nhận đồ án với sự giúp đỡ tận tình của cô:…………., cùng với sự giúp đỡ của bạn bè, người thân, và sự cố gắng của chính bản thân em. Em đã hoàn thành bản đồ án tốt nghiệp.
Như chúng ta đã biết kiến thức sâu rộng đòi hỏi phải có thời gian và một sự hiểu biết nhất định mới có thể hiểu được phần nào. Bởi vậy trong bản đồ án tốt nghiệp này, mặc dù đã có sự cố gắng của bản thân, cộng với sự hướng dẫn nhiệt tình của giáo viên hướng dẫn. Xong trong điều kiện khó khăn về tài liệu, kiến thức của bản thân còn hạn chế, nên trong bản đồ án không thể tránh khỏi những sai sót. Do vậy em rất cần sự góp ý của quý thầy cô để bản đồ án của em được hoàn thiện hơn, thực tế hơn để có thể đưa vào sản xuất nhằm tăng năng suất lao động, giảm chi phí sản xuất, giảm sức lao động cho người công nhân. Qua đó làm tăng lợi nhuận cho Doanh nghiệp, dẫn đến thu nhập của người công nhân được nâng cao góp phần cải thiện đời sống của người lao động. Và cao hơn nữa là góp phần vào sự nghiệp công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước. Xứng đáng với tiềm năng sẵn có.
Một lần nữa em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới cô giáo:……………., người đã hướng dẫn em trong suốt quá trình làm đồ án, để em có thể hoàn thành bản đồ án này. Và qua đây em xin gửi lời cảm ơn đến toàn thể các thầy cô giáo trong khoa cơ khí, những người đã cho em những kiến thức quý giá để em có thể hoàn thành bản đồ án này. Em xin kính chúc các thầy cô giáo luôn luôn mạnh khoẻ, công tác tốt.
………., ngày…tháng…năm 20…..
Sinh viên thực hiện
....……………….
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Công nghệ chế tạo máy (Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật).
2. Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập I, II, III (Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật)
3. Thiết kế đồ án môn học công nghệ chế tạo máy (Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật).
4. Đồ gá cơ khí hoá và tự đông hoá (Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật).
5. At lát đồ gá (Nhà xuất bản khoa hoc và kỹ thuật).
6. Chế độ gia công cơ khí (Nhà xuất bản khoa hoc và kỹ thuật).
7. Công nghệ chế tạo phôi (Nhà xuất bản khoa hoc và kỹ thuật).......
"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"