Bài GIA CƠNG LỖ I Tính chất chung khoan, khoét, doa: Khoan, khoét, doa phương pháp gia cơng lỗ Tuỳ theo hình dạng, kích thước lỗ, tinh chất vật liệu gia công chất lượng yêu cầu mà ta chọn một, hai hay ba phương pháp nêu để gia cơng lỗ Ví dụ: có lỗ cần khoan, có lỗ khoan xong khoét có lỗ khoan xong khoét doa Tuy khoan, kht, doa đạt độ xác khác chúng có chung chuyển động sau đây: -Chuyển động chuyển động quay trịn dao (dụng cụ cắt) -Chuyển động chạy dao chuyển động dọc trục mang dao -Tốc độ cắt tính : V  n  D m / ph  1000 Trong : D – đường kính mũi khoan, doa, khoét n – số vòng quay sau phút -Lượng chạy dao sau vòng quay tính :S0 = Sz.Z Trong : Sz -lượng chạy dao lưỡi cắt dao Z - số lưỡi cắt dao -Chiều sâu cắt khoan (phơi chưa có lỗ) tính t D mm Khi phơi có lỗ với đường kính d chiều sâu cắt tính : S0/2 Dd mm  so/2 t t=D/2 t II Khả công nghệ khoan: Khoan thường sử dụng để gia công lỗ phơi đặc (phơi chưa có lỗ hay phơi có lỗ từ trước) Khi khoan thường sử dụng dao mũi khoan ruột gà Khoan gia cơng lỗ có đường kính 0,1 đến 80 mm, phổ biến lỗ có đường kính từ 35mm trở xuống Với lỗ lớn địi hỏi máy có cơng suất lớn, lỗ bé q mũi khoan khơng đảm bảo độ cứng vững Đối với lỗ có đường kính lớn nên khoan trước lỗ nhỏ khoan thành nhiều lần để giảm chiều sâu cắt khoan Khi khoan lỗ lớn sâu nên dùng phương án chi tiết quay đồng thời sử dụng loại mũi khoan nòng súng mũi khoan sâu Độ xác gia cơng khoan nói chung thấp đạt cấp xác 12 – 13 Ra = 3,2 –12,5m Đối với lỗ có u cầu độ xác cao khoan bước gia cơng thơ Ngun nhân đạt độ xác thấp khoan kết cấu mũi khoan chưa hợp lý, chế tạo mũi khoan hay có sai số độ đồng tâm phần cắt phần chuôi, mài hai phần cắt mũi khoan không đều.v.v… Máy khoan không đa dạng máy tiện máy phay Chủ yếu có loại sau : a- Máy khoan bàn loại máy đơn giản nhất, kích thước nhỏ, thường đặt bàn nguội, lỗ khoan lớn 12mm b-Máy khoan đứng loại máy khoan có trục chuyển động dọc trục Có thể gia cơng lỗ có đường kính  50mm c- Máy khoan cần máy mà trục dao khả dịch chuyển dọc trục cịn dịch chuyển lên xuống, vào xoay quay thân máy Với chuyển động nêu trục mang dao nên khoan lỗ toạ độ Phù hợp để gia công chi tiết lớn, cồng kềnh d- Máy khoan nhiều trục máy có khả khoan đồng thời nhiều lỗ nhờ đầu dao có gá nhiều mũi khoan Loại máy phù hợp sản xuất hàng loạt e- Máy khoan sâu loại máy chun dùng, có trục nằm ngang dùng để gia cơng lỗ có chiều sâu lớn 1- Cấu tạo mũi khoan xoắn, thông số hình học mũi khoan: Cấu tạo mũi khoan xoắn ruột gà Về mặt kết cấu chung mũi khoan chia làm ba phận: 1-Phần cán (đuôi): phận dùng lắp vào trục máy khoan để truyền mô men xoắn truyền chuyển động cắt Mũi khoan đường kính lớn 20mm làm cán hình cơn, cịn đường kính nhỏ 10mm có cán hình trụ, đường kính từ 10 đến 20 cán hình trụ 2-Phần cổ dao : phần nối tiếp cán dao phần làm việc Nó có tác dụng để đá mài mài phần chuôi phần làm việc.Thường ghi nhãn hiệu mũi khoan 3-Phần làm việc : gồm có phần sửa phần cắt : a- Phần sửa (trụ định hướng) : có tác dụng định hướng mũi khoan làm việc Nó cịn phần dự trữ mài lại phần cắt bị mịn Đường kính phần định hướng giảm dần từ phần cắt phía chi, để tạo thành góc nghiêng phụ 1 Lượng giảm thường từ 0,01-0,08 mm 100 mm chiều dài Trên phần định hướng có hai rãnh xoắn để phoi, với góc xoắn  =18-300, thay đổi tùy theo đường kính điều kiện gia cơng Dọc theo rãnh xoắn, ứng với đường kính ngồi có dãy cạnh viền chiều rộng f Chính cạnh viền có tác dụng định hướng mũi khoan làm việc Mặt khác có tác dụng làm giảm ma sát mặt trụ mũi khoan mặt gia công lỗ Phần kim loại rãnh xoắn lõi mũi khoan Thường đường kính lõi làm lớn dần phía chi để tăng sức bền mũi khoan Lượng tăng thường từ 1,4-1,8 mm 100 mm chiều dài mũi khoan, tuỳ theo vật liệu làm dụng cụ b- Phần cắt : phần chủ yếu mũi khoan dùng để cắt vật liệu tạo phoi Mũi khoan coi hai dao tiện ghép với lõi hình trụ Mũi khoan gồm có lưỡi cắt: lưỡi cắt và; hai lưỡi cắt phụ lưỡi cắt ngang Lưỡi cắt phụ đường xoắn, chạy dọc cạnh viền mũi khoan, tham gia cắt đoạn ngắn chừng nửa lượng chạy dao Mặt trước mũi khoan mặt xoắn Mặt sau mặt cơn, mặt xoắn, mặt phẳng hay mặt trụ, tùy theo cách mài mặt sau Thông số hình học mũi khoan xoắn: Cách xác định góc độ phần cắt mũi khoan tiến hành dao tiện, nghĩa dùng mặt toạ độ, góc độ dao thường biểu diễn tiết diện Nếu khơng kể đến chuyển động chạy dao, mặt đáy điểm lưỡi cắt mặt phẳng tạo thành điểm trục mũi khoan, cịn mặt cắt mặt phẳng chứa lưỡi cắt (khi lưỡi cắt thẳng) tiếp xúc với bề mặt gia cơng Góc trước  : Góc trước mũi khoan đo tiết diện NN xem góc trước  phụ thuộc vào thông số Nếu lấy điểm A lưỡi cắt mũi khoan bố trí hình trụ có đường kính DA điểm này, góc nghiêng rãnh xoắn xác định công thức: .D A tgA = H Trong : H- bước rãnh xoắn A- góc nghiêng rãnh xoắn điểm A Góc trước tiết diện OO góc xoắn A Góc trước A tiết diện N-N biểu thị qua góc A hay góc trước tiết diện O-O Muốn tiết diện N-N O-O, ta ý tam giác ANO Chiếu cạnh AN xuống tiết diện N-N ta có: NB hay NB = NA tgA tg A Chiếu cạnh AO xuống tiết diện Q-O ta có : AN= BD hay D = AO tgA tg A Vì NB = BD nên có : NA tgA = AO tgA AM  sin  , AN = AM Trong tam giác AMO ta co : AO AO = tg A Nên ta có : tg A = sin  Thay vào biểu thức tgA tính ý .D H = cuối ta có : tg  D A tg tg A = D sin  Do đó, góc trước điểm lưỡi cắt mũi khoan, phụ thuộc vào góc nghiêng rãnh xoắn ứng với đường kính D, góc nghiêng  đường kính DA (DA đường kính ứng với điểm khảo sát A) Từ cơng thức ta thấy rằng, góc trước mũi khoan lượng thay đổi phụ thuộc vào đường kính DA : gần tâm mũi khoan, DA giảm góc A nhỏ Nếu đường kính ngồi góc trước mũi khoan có trị số khoảng 18 -330, gần lưỡi cắt ngang góc trước giảm xuống gần không, đạt trị số âm lưỡi ngang Các cơng thức tính góc trước mũi khoan trình bày cơng thức gần đúng, khảo sát góc trước ta coi khơng có lưỡi cắt ngang coi lưỡi cắt qua tâm mũi khoan Góc sau : Góc sau mũi khoan đo bề mặt quỹ đạo chuyển động điểm lưỡi cắt, tức bề mặt hình trụ có trục trùng với trục mũi khoan Để cụ thể ta xét hình vẽ sau đây: Xét điểm A nằm lưỡi cắt mũi khoan Khi mũi khoan quay tròn quanh trục O-O điểm A vẽ nên vịng trịn Qua vịng trịn đó, ta dựng hình trụ đồng trục với mũi khoan Giao tuyến mặt trụ với mặt sau mũi khoan đường cong C Nếu qua điểm A ta vẽ đường tiếp tuyến: đường với giao tuyến C, đường với vòng tròn điểm A vẽ mặt phẳng chứa vịng trịn đó, góc giũa hai đường tiếp tuyến góc  Vậy góc sau  điểm lưỡi cắt mũi khoan góc họp bởi: đường tiếp tuyến (tại điểm khảo sát) tiếp tuyến tạo mặt trụ (đồng trục với mũi khoan) mặt sau mũi khoan, với: đường tiếp tuuyến vòng trịn quỹ đạo điểm khảo sát quay quanh trục mũi khoan Góc sau N mũi khoan đo tiết diện pháp tuyến xác định gần công thức: tgN= tg.sin  Cũng góc trước, góc sau điểm khác lưỡi cắt lượng thay đổi, góc sau lớn dần phía tâm mũi khoan Ở đường kính ngồi thường  = -140 cịn gần tâm  = 25-350 Độ thay đổi góc sau mũi khoan phụ thuộc vào cách mài mặt sau Góc sau lưỡi cắt phụ 1 đo mặt phẳng thẳng góc với trục mũi khoan Ở mũi khoan tiêu chuẩn thường 1 =0 Góc trước góc sau lưỡi ngang đo mặt phẳng pháp tuyến B3B3 hình 7-5 Góc nghiêng  : góc xác định dao tiện Góc mũi khoan 2.Tùy theo vật liệu gia cơng mà góc 2 có trị số dao động khoảng 80-1400 Ví dụ: Khi gia cơng đá hoa 2 = 800 Khi gia cơng nhơm 2 = 1400 Khi gia cơng thép gang 2 = 116-1200 Mũi khoan tiêu chuẩn lấy 2 =1 16-1200 Góc nghiêng phụ 1 mũi khoan độ ngược mà có, thơng thường 1 = 20-40 Lưỡi cắt ngang góc nghiêng  lưỡi cắt ngang Góc nghiêng  lưỡi cắt ngang góc hình chiếu lưỡi cắt ngang lưỡi cắt mặt phẳng vng góc với trục mũi khoan Mũi khoan tiêu chuẩn có  = 550 Thơng thường lưỡi cắt ngang khơng cắt (do góc trước có trị số âm), mà tì lên bề mặt gia cơng làm cho lực chiều trục sinh lớn Các cải tiến mũi khoan nhằm làm cho lưỡi cắt ngang ngắn tốt Góc nâng  lưỡi cắt Góc  mũi khoan xác định dao tiện Góc xoắn  rãnh phoi Góc  thông số quan trọng mũi khoan Trị số ảnh hưởng đến q trình cắt, phoi, lực cắt, độ bền tuổi thọ mũi khoan Tùy theo vật liệu gia công mà ta chọn trị số góc  Đối với đồng thanh, đồng thau , ê-bơ-nít  =8 - 120 Đối với thép gang  = 25 - 300 Đối với nhôm, đồng đỏ  = 35 - 400 Cũng dao tiện, làm việc chuyển động chạy dao mà góc độ mũi khoan bị thay đổi Sự thay đổi phải tính đến để đảm bảo mũi khoan làm việc ổn định Từ hình 4-8 ta thấy có chuyển động phụ, mà vết mặt cắt vết mặt đáy bị thay đổi Kết góc sau thực tế c giảm lượng  góc trước thực tế c đồng thời tăng lượng  Hay c =  - c =  +  s Với tg  =  D A Vì lượng chạy dao s so với đường kính mũi khoan D nhỏ nhiều nên góc  thường nhỏ 2- Các yếu tố chế độ cắt khoan: Các sơ đồ cắt chủ yếu khoan gồm : a- khoan lỗ không thông vật liệu đặc b- Khoan rộng lỗ có trước phơi Trên hình vẽ ký hiệu yếu tố cắt hai sơ đồ khác gồm: Các yếu tố chế độ cắt khoan - Tốc độ cắt v : Đó tốc độ vịng ứng với đường kính lớn mũi khoan v= Trong : Dn 1000 m/ph D - đường kính mũi khoan ,mm n - số vịng quay mũi khoan phút , vg/ph - Chiều sâu cắt t : D Khi khoan lỗ phôi đặc : t = D d Khi khoan rộng lỗ :t = mm mm Trong : d- đường kính lỗ trước khoan rộng mm - Lượng chạy dao S : Lượng dịch chuyển mũi khoan theo chiều trục sau mũi khoan quay vịng (mm/vg) Vì mũi khoan có hai lưỡi cắt nên lượng chạy dao mũi lưỡi thực là: s sz = mm/răng Lượng chạy dao phút tính theo công thức: sph = s n mm/ph - Chiều rộng cắt b, chiều dày cắt a diện tích cắt f : Khi tính ta bỏ qua khơng tính đến ảnh hưởng lưỡi cắt ngang Ta có: D b= sin  mm a= s sin s (D  d )s : f = a.b = Khi khoan lỗ vật liệu đặc thì: Khi khoan rộng lỗ ; f = a.b = D Diện tích cắt ứng với vịng quay mũi khoan là: F = 2f = 2ab 3- Đặc tính trình cắt khoan: mm mm2 mm2 mm2 Lực Pn chiếm khoảng 57% lực P0 x Px Px Py A Py A A Pz y A Pz z c- Lực tiếp tuyến Pz gây mômen cắt Thực nghiệm chứng tỏ 80% mơmen lực tiếp tuyến tác dụng lưỡi cắt chính, 12% lực tiếp tuyến lưỡi cắt phụ, lại 8% lực tiếp tuyến lưỡi cắt ngang Hiện chưa có cơng thức lý thuyết để tính mơmen cắt lực chiều trục Người ta nghiên cứu thực nghiệm ảnh hưởng yếu tố cắt điều kiện gia công đến mô men lực cắt từ lập nên cơng thức thực nghiệm có dạng sau đây: Mơ men cắt : Mx = Cm D x m s ym Km xp N.mm yp Lực chiều trục : P0 = C0 D s K p0 N Trong : Cm, C0 - Hệ số phụ thuộc tính chất vật liệu gia cơng, hình dạng hình học mũi khoan điều kiện khác D-Đường kính mũi khoan mm S- lượng chạy dao mm/vg Các gía trị hệ số Cm,C0 số mũ xm, ym, xp, yp ,các giá trị hệ số điều chỉnh Km, Kp0 tra sổ tay chế độ cắt 1-Ảnh hưởng góc xoắn : Từ cơng thức tính góc trước thiết lập ta thấy  = const DA = D A = k tg, hay nói khác đi, góc trước phần cắt mũi khoan tỉ lệ với góc nghiêng  rãnh xoắn Như tăng góc  tăng lên góc trước tăng dần, cơng biến dạng dẻo ma sát giảm xuống làm cho mô men xoắn Mx lực chiều trục P0 giảm xuống Song qua thực nghiệm, người ta xác định rằng, tăng  lên đến 35% lúc lực chiều trục P0 mô men xoắn Mx giảm khơng đáng kể Đó với góc  lớn, phoi thoát phải chuyển động theo đường xoắn dài hơn, nên lực ma sát phoi thành rãnh tăng lên Ngoài tăng  lên đồng thời làm giảm độ bền mũi khoan Vì mũi khoan thép gió thường chọn  = 25-300 dể gia công thép gang  = 400-450 để gia công kim loại màu Đối với mũi khoan đường kính nhỏ (D15mm chọn  = 550 5- Ảnh hưởng dung dịch trơn nguội: Không gian thóat phoi khoan nửa kín, việc phoi khoan khó khăn, điều kiện truyền nhiệt khoan không tốt, nên khoan dùng dung dịch trơn nguội thích hợp lực hướng trục momen xoắn giảm nhiều, dung dịch có tác dụng làm giảm ma sát phoi rãnh thoát phoi, đồng thời tạo áp lực đẩy phoi Khi khoan lỗ sâu việc tưới dung dịch trơn nguội điều bắt buộc 6-Ảnh hưởng lượng chạy dao đường kính mũi khoan đến lực hướng trục momen xoắn : Sự ảnh hưởng có qui luật tiện Khi lượng chạy dao tăng lên P0 Mx tăng , ví dụ khoan số mũ ym yp cơng thức tính lực cắt có giá trị sau: Khi khoan thép : ym =0,8 yp = 0,7; Khi khoan gang : ym = 0,8 yp = 0,8; Đường kính mũi khoan có tác dụng đến lực cắt giống chiều sâu cắt tiện Do xp = Trong cơng thức momen, nửa đường kính d/2 cánh tay địn cặp ngẫu lực tác dụng lên lưỡi cắt, mà số mũ (xm = 1,9) Khi gia công thép bon kết cấu ( ơb = 750 N/mm2 ) Cm = 33,8 C0 = 84,7; gia công gang xám Cm = 23,3 C0 = 60,5 Ảnh hưởng tốc độ cắt đến P0 Mx : Tăng tốc độ cắt biến dạng đơn vị kim loại giảm, đồng thời làm cho nhiệt độ cắt bề mặt tiếp xúc tăng lên Hiện tượng làm thay đổi tính chất lý vật liệu gia công vùng cắt, dẫn đến thay đổi lực chiều trục P0 momen xoắn Mx 8-Ảnh hưởng vật liệu gia công: Thay đổi tính chất lý vật liệu gia cơng dẫn đến thay đổi lực chiều trục mô men xoắn Cũng tiện, ta biểu ảnh hưởng vật liệu gia công đến lực cắt qua giới hạn bền b cắt thép, cắt gang vật liệu dịn biểu qua độ cứng HB - Tốc độ cắt khoan nhân tố ảnh hưởng đến tốc độ cắt: Tốc độ cắt khoan phụ thuộc vào lượng chạy dao s, đường kính mũi khoan D, tuổi bền T, chiều sâu khoan lỗ l , thơng số hình học phận cắt, vật liệu chế tạo mũi khoan , vật liệu gia công dung dịch trơn nguội Qua nghiên cứu nhân tố ảnh hưởng đến tốc độ cắt, ta lập cơng thức thực nghiệm có dạng sau đây: C v Dx v V= m yv K v m/ph T s Trong : Cv Hệ số tỉ lệ ứng với loại vật liệu gia công định Kv hệ số điều chỉnh tốc độ đo điều kiện cắt khác Dưới ta xét ảnh hưởng nhân tố đến tốc độ cắt khoan a Ảnh hưởng lượng chạy dao: Khi tăng lượng chạy dao tốc độ cắt phải giảm xuống Mức độ giảm biểu thị số mũ yv Trị số só mũ phụ thuộc vào lượng chạy dao, vật liệu chế tạo mũi khoan vật liệu gia công b Ảnh hưởng đường kính mũi khoan: Khi tăng đường kính mũi khoan độ cứng vững mũi khoan tăng, điều kiện truyền nhiệt cải thiện Nhưng tăng đường kính mũi khoan t = D/2 tăng nên hạn chế việc tăng tốc độ cắt c Ảnh hưởng chiều sâu lỗ khoan l: chiều sâu lỗ khoan lớn (khoan sâu) điều kiện cắt xấu Vì lỗ khoan sâu phoi khó, dung dịch trơn nguội khó đưa vào khu vực cắt Do khoan lỗ có chiều dài l >3D tốc độ cắt khoan phải nhân với hệ số điều chỉnh tốc độ Kv lỗ (tra sổ tay kỹ thuật) Chú ý : + Khi khoan gang xám có phoi vụn chiều sâu cắt khơng ảnh hưởng đáng kể đến tốc độ cắt + Khi khoan lỗ l  5D nên dùng mũi khoan sâu d Ảnh hưởng vật liệu gia công đến tốc độ khoan: Ảnh hưởng vật liệu gia công đến tốc độ cắt biểu thị hệ số điều chỉnh KVL Chỉ tiêu quan trọng tính gia cơng vật liệu thép khoan giới hạn bền b khoan gang độ cứng HB Giá trị gần hệ số Kvl tính theo công thức thực nghiệm sau đây:  750   Kvl =   b  nv Trong : b giới hạn bền vật liệu N/mm2 nv số mũ Nếu b < 550 N/mm2 nv = -0,9 Nếu b > 550 N/mm2 nv = 0,9 Khi khoan gang xám  190   Kvl =   HB  nv Trong : HB Độ cứng vật liệu gia công (Brinen) .nv số mũ gía trị nv =1,3 e Ảnh hưởng vật liệu làm mũi khoan đến tốc độ cắt Anh hưởng vật liệu làm dao biểu thị hệ số điều chỉnh Kvd Đối với mũi khoan thép gió P18 P9 Kvd =1 cịn mũi khoan chế tạo thép hợp kim dụng cụ 9XC có Kvd = 0,65, mũi khoan thép cac bon dụng cụ Kvd= 0,5 mũi khoan hợp kim cứng Kvd = - g Ảnh hưởng dung dịch bôi trơn: Để làm giảm nhiệt độ khoan (đặc biệt khoan thép) phải tưới dung dịch trơn nguội với lưu lượng 4-5 l/ph Dùng dung dịch trơn nguội làm tăng tốc độ cắt lên từ 1,4 - 1,45 lần Trong cơng thức tính tốc độ cắt , hệ số tỷ lệ Cv có giá trị sau : + Khi khoan thép mũi khoan thép gió: S < 0,2mm/vg ; Cv = 5,0 S > 0,2mm/vg ; Cv = 7,0 + Khi khoan gang mũi khoan thép gió:S < 0,3 mm.vg; Cv = 10,5 S > 0,3mm/vg; Cv = 12,2 + Khi khoan thép mũi khoan hợp kim cứng : S < 0,12mm/vg ; Cv = 750 S > 0,12mm/vg ; Cv = 490 6- Chọn chế độ cắt hợp lý khoan: Phương pháp xác định chế độ cắt khoan tiến hành tiện, để xác định chế độ cắt thơng số hình học hợp lý mũi khoan phải xuất phát từ điều sau : a Lượng chạy dao nên chọn lớn nhất, phải phù hợp với điều kiện kỹ thuật lỗ gia cơng độ bóng, độ xác, nguyên công tiếp sau khoan b Tốc độ cắt phải đảm bảo tuổi bền lớn Cụ thể chế độ cắt lựa chọn theo trình tự sau: Chọn mũi khoan: Mũi khoan có nhiều hình dạng khác tùy theo cơng dụng vật liệu chế tạo mũi khoan Ở mũi khoan thép gió thơng số hình học phần cắt mũi khoan tiêu chuẩn hố, cịn mũi khoan gắn hợp kim cứng tùy loại vật liệu gia cơng mà hình dáng hình học khác Khi chọn hình dáng hình học phải xét cho có lợi mặt lực cắt, tốc độ cắt tuổi bền dao Với đường kính lỗ D 35mm khoan lần, lần đầu dùng mũi khoan có đường kính D1 = (0,5 -0,7 ) D Chọn lượng chạy dao tối đa cho phép Như biết lượng chạy dao phụ thuộc vào nhiều yếu tố : điều kiện kỹ thuật, độ bền mũi khoan, độ bền độ cứng vững cấu chạy dao, chiều sâu khoan Lượng chạy dao cho phép độ bền mũi khoan tính theo cơng thức sau: Khoan thép Khoan gang D 0,81 s = 38,8  0,94 b D 0,81 s = 7,34 HB0, 75 mm/vg mm/vg Trong : b giới hạn vật liệu gia công HB Độ cứng gang gia công 4- Với D s chọn cho trước tuổi bền T, tính chế độ cắt số vòng quay 5- Xác định lực chiều trục P0, mômen xoắn Mx công suất cắt Nc Nếu chọn máy trước kiểm nghiệm P0, Mx, Nc theo D, s ,n ,v chọn 6- Tính thời gian máy Thời gian máy T0 tính theo cơng thức: L T0 = n s (ph) Trong : L - chiều dài hành trình mũi khoan theo phương chạy dao mm L = l + l1 + l2 l - chiều dài (chiều sâu) khoan mm l1 - lượng ăn tới mm Ta có : l1 = D cot g l2 - lượng vượt mm Đối với mũi khoan tiêu chuẩn lấy l1+l2 = 0,3 D III Khoét Khả công nghệ khoét: Khoét nhằm mục đích nâng cao độ xác lỗ sau khoan Kht đạt độ xác cấp – 12 độ bóng đạt Ra=1,6 đến 12,5m kht ngun cơng trung gian cho doa Dao khoét thường có nhiều lưỡi cắt mũi khoan nhiên trường hợp gia cơng lỗ có đường kính lớn sử dụng loại dao có lưỡi cắt gắn vào trục đầu dao Đặc biệt gia công phá lỗ lớn đúc sâu rèn, dập 2- Kết cấu mũi khoét trình cắt khoét: a- Các yếu tố kết cấu mũi kht: Phần làm việc Phần cán Phần cắt Cổ dao Đuôi dẹt Cấu tạo mũi kht giống mũi khoan khác chúng có nhiều khơng có lưỡi cắt ngang Mũi kht thường có - Nếu đường kính nhỏ 35 mm làm răng, cịn dường kính lớn 35 mm làm Mũi khoét gồm phần: cán dao, cổ dao, phần làm việc, giống mũi khoan Góc trước  mũi khoét góc làm mặt phẳng tiếp tuyến với mặt trước điểm định mặt phẳng chứa trục mũi khoét qua điểm khảo sát Góc trước  đo tiết diện N-N, tiết diện AA BB ta có góc trước 1 đo tiết diện ngang Còn tiết diện FF tiết diện dọc ta có góc trước 2 Giữa góc trước  góc trước 1, 2  ta có quan hệ sau: tg  = tg 1 cos  + tg 2 sin  Góc nghiêng  lưỡi cắt góc làm hình chiếu lưỡi cắt mặt phẳng qua trục mũi khoét phương chạy dao Đối với mũi khoét thép gió chọn  = 45 - 600 , mũi khoét hợp kim cứng  = 60 - 750 Góc sau mũi khoét thay đổi tùy theo điểm lưỡi cắt Chọn góc sau phải dựa vào chiều dày lớp cắt Thông thường mũi khoét làm việc với lượng chạy dao 0,4 - 1,2mm/vg chiều dày lớp cắt tương ứng a = 0,28 - 0,85 mm , với mũi thép thép gió góc sau hợp lý  = - 10 , mũi khoét hợp kim cứng  = 10 - 150 Góc nghiêng  rãnh xoắn phoi có quan hệ với góc trước theo cơng thức: tg  = tg sin Do , tăng  góc trưóc tăng , lực chiều trục P0 mômen Mx giảm xuống Ngồi góc nghiêng  cịn ảnh hưởng đến phoi Do dùng mũi kht để gia công thép ta chọn  = 20 - 300 Ở mũi khoét cạnh viền dùng để định hướng mũi khoét vào lỗ để đạt kích thước cuối lỗ Thực nghiệm chứng tỏ hợp lý chọn chiều rộng cạnh viền f = 12 - 1,3 mm Nếu chiều rộng mà giảm lưỡi cắt mũi kht mịn nhanh góc lưỡi cắt dễ bị lay rộng, chiều rộng cạnh viền chọn lớn làm cho ma sát mũi khoét bề mặt gia công tăng, dễ kẹt phoi, dao mịn nhanh độ bóng bề mặt gia cơng giảm xuống Góc nâng  dao tiện có trị số âm, khơng hay dương Góc  biểu diễn theo 1 ,2  theo công thức sau : tg  = tg1 cos - tg2 sin Góc  nằm giới hạn từ -  150 Để thoát phoi phía đầu dao (khi kht lổ thơng) chọn  < 0, cịn muốn phoi phía cán dao chọn  >0 Tùy theo đường kính mũi khoét, với mục đích tiết kiệm kim loại làm dụng cụ, mũi khoét chế tạo liền hay chắp, cán liền hay cán lắp Hình4-16 cho ta kết cấu mũi khoét cán lắp b- Các yếu tố khoét: Giống khoan rộng, yếu tố khoét gồm: -Chiều sâu cắt t = D d mm -Lượng chạy dao sx s s ph  = z n s mm/vg Trong : z - số mũi khoét so- lượng chạy dao sau vòng quay chi tiết mm/vg sph- lượng chạy dao sau phút mm/ph n - số vòng quay sau phút vg/ph -Chiều dày cắt a= sxsin = -Chiều rộng cắt s sin z mm t b= sin  mm Diện tích cắt cắt ra: fx = ab = s, t s(D  d )  z 2z mm2 Tổng diện tích z cắt là: F= fx.z = s(D  d ) mm2 Trong : d -đường kính lỗ trước khoét mm D-đường kính lỗ sau khoét mm c- Lực mômen xoắn khoét: Cũng khoan, khoét có lực chiều trục P0 mơmen xoắn Mx.Song lưỡi kht cắt lớp kim loại có diện tích cắt nhỏ nên lực P0 mơmen xoắn Mx nhỏ khoan nhiều Do việc tính lực cắt mơmen xoắn để tính cơng suất hiệu dụng máy khoan có ý nghĩa cắt tốc độ cao mũi khoét gắn hợp kim cứng Mơmen xoắn kht tính theo công thức sau: a-Với mũi khoét gắn hợp kim T15K6, gia công thép các-bon, thép hợp kim crôm, crôm-ni-ken 0.75 0.8 0.95 0.75 Mx = 370.D t s b N/mm b-Với mũi khoét gắn hợp kim cứng BK8 dùng gia công gang xám gang rèn: Mx = 84.D0.85t0.8.s0.7.HB0.6 N/mm Công suất hiệu dụng : Nc = Mx n 975.10 kW d-Tuổi bền tốc độ cắt khoét Tùy theo điều kiện gia công, mũi khoét mịn theo mặt sau, mặt trước theo cạnh viền Độ mòn theo cạnh viền trước tiên phát triển chậm, sau đạt đến trị số tiêu chuẩn (khoảng 1-2mm) phát triển nhanh Độ mịn theo mặt trước thường tạo rãnh lõm không sâu (20-30 micron) Khi dùng mũi kht thép gió gia cơng gang, người ta thường lấy độ mịn cạnh viền (mịn góc) làm tiêu chuẩn Tiêu chuẩn mòn hv = 0,8-1,5mm Khi gia cơng thép, tiêu chuẩn mịn theo mặt sau hs = 1,2-1,5mm, thép hs = 0,7mm Tuổi bền mũi khoét nằm giới hạn T = 15-80 phút Đường kính mũi kht lớn chọn tuổi bền lớn Tốc độ cắt khoét tính theo cơng thức V= C v D z v m T t xv s yv K v Các hệ số số mũ tra sổ tay chế độ cắt IV Doa: Khả công nghệ doa: Doa nguyên công gia công tinh lỗ khoan kht Độ xác đạt từ cấp đến 9, độ bóng đạt Ra=1,6 đến 6,3m Với dao có chất lượng tốt, chế độ cắt hợp lý, doa đạt cấp Ra= 0,63 m Khi doa thực doa cưỡng doa tuỳ động Doa cưỡng dao doa lắp cứng vào trục máy.Phương pháp có tượng lay rộng lỗ, nguyên nhân tâm trục dao trục máy có độ đảo , dao mài không tốt , lẹo dao xuất số lưỡi cắt , vật liệu thành lỗ gia công không đồng Doa tuỳ động dao nối lắc lư với trục máy, nên loại trừ sai số tâm trục máy trục dao Để khắc phục tượng dao bị mịn mài nhiều lần sử dụng loại dao doa tuỳ động có khả tự chỉnh kích thước đường kính Tuỳ theo yêu cầu chất lượng kích thước mà chọn dao hợp lý Dao doa thường có nhiều lưỡi cắt, cá lưỡi cắt song song nghiêng với trục dao góc bé -Kết cấu mũi doa trình cắt doa: Phần làm việc Phần cán Phần cắt dẫn hướng -Các yếu tố kết cấu: Tuỳ theo đường kính lỗ gia cơng mà mũi doa có kết cấu khác Có thể có mũi doa liền, doa chắp (điều chỉnh theo đường kính) Các doa làm thép cac bon, thép hợp kim dụng cụ, thép gió hợp kim cứng Cũng mũi khoan, khoét, mũi doa có phần: phần làm việc,cổ doa chuôi Phần làm việc phần mũi doa,có chiều dài L Đầu mút phần làm việc có độ lớn tương đối lớn (450) để mũi doa dễ đưa vào lỗ.Tiếp sau phần cịn cắt nghiêng góc  Phần có lưõi cắt để cắt hết lượng dư doa.Tiếp theo phần trụ có chiều dài l2 ,dùng để định hướng mũi doa lỗ làm việc, đồng thời làm phần dự trữ mài lại mũi doa Trên phần hình trụ có lưỡi cắt phụ dọc theo mũi doa Các lưỡi cắt phụ có tác dụng sữa làm tăng độ bóng bề mặt lỗ , phần trụ cịn có tên gọi phần sữa Sau phần sữa phần ngược l3 Phần có tác dụng giảm ma sát mũi doa bề mặt lỗ gia công giảm lượng lay rộng lỗ Đối với lưỡi tay độ ngược 0,005mm, với lưỡi doa máy 0,04 - -,06 mm chiều dài phần côn ngược Mũi doa có số lưỡi cắt lớn (z= - 18) Lưỡi cắt bố trí thẳng nghiêng trục doa Do công dụng mà chia doa máy, doa tay, Hình II-49 cho ta yếu tố hình học phần cắt doa Góc nghiêng  mũi doa phần cắt có tác dụng mũi kht Đối với mũi doa máy dùng gia cơng vật liệu dẻo góc =150 Với trị số góc  đảm bảo độ bóng gia cơng cao độ lay rộng lỗ nhỏ Khi doa thô doa lỗ khơng thơng, góc  = 450 Khi gia cơng vật liệu dẻo = 50 Đối với mũi doa hợp kim cứng  = 30 450 Góc trước  lưỡi cắt đo tiết diện AA hình 4- 21 chọn theo vật liệu gia công vật liệu làm dao Góc trước mũi doa tinh có trị số khơng, cịn mũi doa thơ góc trước chọn từ - 100 Góc sau  đo tiết diện AA, chọn giới hạn từ 12 Khi gia công vật liệu dẻo gia cơng thơ lấy trị số lớn, cịn gia cơng tinh lấy giá trị nhỏ Trên phần sửa đúng, dọc theo có cạnh viền f nằm mặt trục dao Chiều rộng cạnh viền f= 0,05 - 0,3mm Cạnh viền đảm bảo để mũi dao hướng vào lỗ làm cho lỗ đạt độ bóng độ xác cao Khi gia công vật liệu dẻo để tránh tượng kẹt phoi ta giảm chiều rộng cạnh viền xuống khoảng 0,05 - 0,08 mm Góc sau phận sửa 1 =10 - 20 Mũi doa thường chế tạo với thẳng phoi cắt phoi vụn Song để thoát phoi tốt , tăng chất lượng bề mặt gia công, doa lỗ có rãnh người ta làm nghiêng Khi gia cơng lỗ thơng, để phoi phía đầu dao, người ta làm rãnh xoắn trái, cịn gia công lỗ thông người ta làm rãnh xoắn phải Khi gia cơng thép cứng  = - 80 , gia công gang rèn thép dẻo vừa  = 12 - 200 Khi gia cơng kim loại màu  = 35 - 450 - Các yếu tố trình cắt: Vấn đề tuổi bền mũi doa liên quan đến việc giảm độ xác hụt kích thước mịn lay rộng lỗ Thường đường kính lỗ sau doa khác với đường kính thực tế mũi doa Lượng tăng (hoặc giảm) đưòng kính lỗ so với đường kính mũi doa gọi lượng lay động dương (hoặc âm) Nếu dùng mũi doa có  = 30 - 450 để gia cơng lỗ dễ xảy lay rộng dương Khi giảm  từ 200 xuống 50 lượng lay rộng lại chuyển sang vị trí số âm Hiện tượng đưọc giải thích tăng biến dạng đàn hồi, lực hướng kính góc giảm xuống Khi lưỡi cắt khỏi kim loại bề mặt lỗ phục hồi trở lại gây nên giảm đường kính Khi tăng góc độ cắt từ - m/ph, lượng lay rộng chuyển từ âm sang dương Đó tốc độ cắt tăng lực cắt giảm biến dạng đàn hồi giảm Dung dịch trơn nguội có ảnh hưởng lớn đến độ lay rộng dung dịch trơn nguội có tác dụng phần tử nhỏ phoi vụn lẹo dao bám lưỡi cắt Góc nghiêng  có ảnh hưởng lớn đến đặc trưng mòn mũi doa Thực nghiệm chứng tỏ rằng, gia công thép với  = mũi doa mịn theo mặt sau lực hướng kính tăng Nếu tăng góc  lượng mòn mặt sau giảm, lượng mòn theo cạnh viền lại tăng Mũi doa có  = 450 cắt lớp phoi có chiều dày cắt lớn (az= sz sin), lúc cạnh viền mịn nhiều nhất, đồng thời mặt trước mịn thành vết lõm Lực cơng suất mũi doa nhỏ lớp kim loại bị cắt mỏng Có thể coi doa dao tiện lỗ dùng công thức tiện để tính lực cắt Lực cắt doa Pz = Pz’ z (N) Trong : Pz’ lực cắt tác dụng lên mũi doa , tính theo tiện .z Số mũi doa Mômen xoắn tính theo cơng thức: Pz D Mx = N.mm 2.10 Mx n Công suất cắt : Nc = kW 975.10 Tốc độ cắt doa hàm só đường kính mũi doa D, tuổi bền T, lượng chạy dao s chiều sâu cắt t Tốc độ cắt cịn chịu ảnh hưởng tính chất vật liệu gia công nhiều nhân tố khác Tốc độ cắt doa đưọc tính theo cơng thức sau: V= C v D xv m T t xv s yv Kv m/ph - Xác định chế độ cắt khoét doa: Việc xác định chế độ cắt khoét doa với kết cấu hình dạng hợp lý dụng cụ cắt cần xuất phát từ điều sau đây: 1-Từ lượng dư gia công phải ưu tiên chọn chiều sâu cắt lớn thường chọn chiều sâu cắt lượng dư phía 2-Lượng chạy dao lớn cho phép phải chọn điều kiện gia công lỗ ,đảm bảo độ xác ,độ bóng gia cơng nguyên công 3-Từ lượng chạy dao công nghệ cho phép,từ tuổi bền hợp lý dụng cụ cắt mà chọn tốc độ cắt Lượng chạy dao gia cơng mũi kht thép dụng cụ tính theo cơng thức kinh nghiệm sau: S = Cs D0,5 mm/vg Trong : Cs -Hệ số tỷ lệ phụ thuôc vào vật liệu gia công yếu tố cơng nghệ Trị số Cs tra theo sổ tay khí D-Đường kính mũi khoét mm Lượng chạy dao gia công mũi doa thép dụng cụ tính theo cơng thức s = Cs D0,7 mm/vg ... gia cơng lỗ thông người ta làm rãnh xoắn phải Khi gia công thép cứng  = - 80 , gia cơng gang rèn thép dẻo vừa  = 12 - 20 0 Khi gia công kim loại màu  = 35 - 45 0 - Các yếu tố trình cắt: Vấn... mũi khoan 2? ??.Tùy theo vật liệu gia cơng mà góc 2? ?? có trị số dao động khoảng 8 0-1 40 0 Ví dụ: Khi gia cơng đá hoa 2? ?? = 800 Khi gia cơng nhơm 2? ?? = 140 0 Khi gia cơng thép gang 2? ?? = 11 6-1 20 0 Mũi khoan... chọn  = 2 5-3 00 dể gia công thép gang  = 40 0 -4 50 để gia công kim loại màu Đối với mũi khoan đường kính nhỏ (D