Chương PHƯƠNG PHÁP CHUỐT VÀ DỤNG CỤ 7.1 CHUỐT VÀ PHẠM VI ỨNG DỤNG Chuốt phương pháp gia công kim loại có suất cao dùng để gia công bề mặt khác như: mặt phẳng, lỗ trụ, lỗ vuông, rãnh then, lỗ then hoa, bề mặt định hình phức tạp (ví dụ rãnh nòng ổ khóa), bề mặt tròn xoay, rãnh xoắn, bánh v.v Bề mặt chi tiết gia công chuốt đạt độ xác cấp ÷ 7, Ra đạt từ 0,63 ÷ 0,32 µm Khi chuốt lỗ mặt định hình phẳng (hình 7.1 a) chuyển động chuyển động tịnh tiến dao chi tiết đứng yên Khi chuốt mặt tròn xoay dao chuốt phẳng dao chuyển động thẳng chi tiết quay tròn (hình 7.1 b) Đối với dao chuốt đĩa (hình 7.1 c) chuốt bao (dao chuốt dạng tròn rỗng ruột, dao bao bên chi tiết) chuyển động chuyển động quay dao chi tiết đứng yên quay tròn tuỳ hình dạng v v a) b) c) Hình 7.1 Một số dạng dao chuốt chuyển động cần thiết Khi chuốt, chuyển động chạy dao mà chuyển động thay lượng nâng dao az (dao chuốt làm cao dần lên từ cắt đến cắt cuối tổng cọng lượng lượng dư) Sở dĩ chuốt có suất cao tổng chiều dài cắt đồng thời tham gia cắt lớn nhiều so với dao khác Để truyền lực cho dao chuốt máy chuốt kéo từ đầu dao (dao chuốt kéo) đẩy từ đuôi dao (dao chuốt đẩy) Máy chuốt thường có hai dạng : máy chuốt đứng dùng gia công mặt chuốt ép (đẩy); máy chuốt nằm chủ yếu dùng gia công lỗ 7.2 SƠ ĐỒ CẮT KHI CHUỐT Tuỳ theo yêu cầu kỹ thuật, đặc điểm chi tiết gia công, khả công nghệ chế tạo dao chuốt, ta lựa chọn sơ đồ cắt khác theo dạng chuốt đơn chuốt nhóm sau : a) Chuốt theo lớp : (hình 7.2 a) Prôfil chi tiết đồng dạng với prôfil lớp kim loại cắt Sơ đồ có ưu điểm chiều dày cắt a bé, chiều rộng cắt b lớn nên dao lâu mòn mặt trước, đảm bảo độ xác độ bóng bề mặt cao lực cắt đơn vị lớn chế tạo dao khó I Chuốt đơn a) b) II Chuốt nhóm Nhóm Nhóm c) d) e) Hình 7.2 Sơ đồ cắt chuốt b) Chuốt ăn dần : (hình 7.2 b) Prôfin lớp cắt prôfin lưỡi cắt không giống prôfin bề mặt gia công, ví dụ hình 7.2 b lỗ chuốt có dạng vuông lưỡi cắt có dạng tròn trừ cuối dao có dạng vuông chi tiết Sơ đồ cắt bề mặt có độ nhẵn độ xác thấp sơ đồ chuốt theo lớp chỗ chuyển tiếp lớp cắt lớp cắt lại vết khác tạo Tuy nhiên, sơ đồ cắt có ưu điểm việc chế tạo dao đơn giản c) Chuốt theo mảnh : (chuốt nhóm – hình 7.2 c, d, e) Mỗi lớp kim loại có chiều dày cắt a cắt nhóm từ đến răng, người ta gọi chuốt theo sơ đồ chuốt nhóm Khi cắt theo sơ đồ chuốt chiều dày cắt a tăng chiều rộng cắt b giảm so với chuốt đơn, mà a tăng lực cắt đơn vị giảm lực cắt tổng giảm Tuy nhiên a tăng, dao chóng mòn mặt trước Dao chế tạo theo sơ đồ phức tạp 7.3 DAO CHUỐT LỖ TRỤ KÉO 7.3.1 Khái niệm Dao chuốt lỗ trụ kéo dao chuốt thông dụng Nó dùng để chuốt lỗ hình trụ có độ bóng độ xác cao từ lỗ nhỏ thô Khi gia công đồ gá máy chuốt kẹp vào đầu dao chuốt kéo qua lỗ gai công để thực việc cắt gọt 7.3.2 Lượng dư gia công Lượng dư đường kính dành cho chuốt lỗ lấy sổ tay, tính theo công thức sau (nếu lỗ trước chuốt lỗ khoan khoét): 2h = 0,005.D + (0,05 ÷ 0,2) L , mm (7.1) D L đường kính chiều dài danh nghĩa lỗ chuốt trị số ngoặc lấy bé lỗ trước chuốt khoét tiện trij số lấy lớn lỗ khoan trước chuốt 7.3.3 Lượng nâng az Đây chiều dày cắt a dao chuốt Nếu a z nhỏ độ bóng bề mặt gia công tăng, lực chuốt cho dao nhỏ lực cắt đơn vị tăng dao chuốt dài Đối với dao chuốt lỗ trụ, az lấy theo bảng sau: Thép cacbon hợp kim Thép hợp kim Gang Nhôm Vật liệu gia công σb ≤ 500 N/mm2 σb = 500÷ 750 σb > 750 N/mm2 σb ≤ 800 N/mm2 σb > 800 N/mm2 az, mm 0,015 ÷ 0,02 0,025 ÷ 0,03 0,015 ÷ 0,025 0,025 ÷ 0,03 0,010 ÷ 0,025 Đồng đồng thau 0,03 ÷ 0,1 0,02 ÷ 0,05 0,05 0,12 ÷ Đối với dao chuốt nhóm lấy az = 0,1 ÷ 0,2 mm Giữa cắt thô sửa lấy ÷ cắt tinh với lượng nâng giảm dần lượng (0,03 ÷ 0,02) mm từ đến Ví dụ lấy cắt tinh : a z1 = 0,7 az, az2 = 0,4 az, az3 = 0,25 az Phần sửa có az = 7.3.4 Kết cấu dao chuốt lỗ trụ kéo d7 a) d4 Hình 7.3 Kết cấu dao chuốt lỗ trụ: a) kéo, b) đẩy b) b) c) d) Hình 7.4 Dạng rãnh chứa phoi dao chuốt Hình 7.3 kết cấu dao chuốt lỗ trụ kéo (hình a) đẩy (hình b) Theo hình 7.3 b ta thấy dao chuốt lỗ trụ kéo gồm phần sau: - Phần :đầu dao, dùng để kẹp dao chuốt đồ gá máy chuốt - Phần : cổ dao - Phần : côn chuyển tiếp - Phần : phần định hướng trước, có tác dụng để định tâm chi tiết trước cắt Phần : phần cắt, nhóm (chuốt nhóm) có lượng tăng đường kính 2.a z Trên có rãnh chia phoi bố trí xen kẻ trước sau để phân chia phoi thành mãnh nhỏ (giảm biến dạng lực cắt) - - Phần : phần sửa đúng, để sửa kích thước lỗ tăng độ bóng Phần : phần định hướng sau, để định hướng chi tiết cuối dao chưa khỏi mặt lỗ gia công (nhằm bảo vệ bề mặt lỗ gia công tránh gãy dao chi tiết bị lệch) - Phần : phần đuôi tựa hay gọi cổ đở, dùng để đở luy nét Sau khảo sát yếu tố kết cấu chủ yếu dao chuốt lỗ trụ kéo : • Răng rãnh chứa phoi Răng dao chuốt phải đủ bền đảm bảo mài lại nhiều lần Rãnh chứa phoi phải cho phép phoi tốt đủ rộng để phoi Hình 7.4 giới thiệu dạng rãnh thường dùng : dạng a dùng cho vật liệu dẻo, dạng b dùng cho vật liệu giòn, dạng c dùng cho dao chuốt nhóm Diện tích rãnh chứa phoi (hình 7.4) F phải thỏa mản: F = K.F1 (7.2) F1 - diện tích tiết diện phoi : F1 = l.az (7.3) l - chiều dài lỗ chuốt K - hệ số điền đầy rãnh , K = ÷ 6, vật liệu gia công bền a z lớn (phoi khó chặt) K lớn Sau chọn dạng rãnh chứa phoi, ta phải chọn thông số t, h, b, R, r (hình 7.4) cho diện tích rãnh thực tế F phải thỏa mản biểu thức (7.2) • Rãnh chia phoi Khi chuốt lỗ trụ, để phoi dễ vào rãnh chứa phoi, ta phải giảm chiều rộng cắt b cách làm rãnh chia phoi xen kẻ cắt (hình 7.5) Các sửa không làm rãnh chia phoi Các rãnh chia phoi tạo phương pháp mài Dạng rãnh chia phoi tốt tam giác hình Số rãnh chia phoi phải chọn cho chiều rộng cắt b cho dây phoi không mm Chiều rộng rãnh chia phoi lấy từ 0,8 ÷ mm, bán kính lượn đáy rãnh R = 0,3 ÷ 0,5 mm, góc rãnh 60 ÷ 900 • Góc độ dao chuốt - Góc trước γ : góc trước b az γ phụ thuộc vào vật liệu gia công Cần chọn γ > 5o để tránh tượng lỗ bị co vật liệu bị nén Khi chuốt kim loại đen γ không nên chọn lớn 20o để tránh tượng lay rộng lỗ sau chuốt Đối với sửa Hình 7.5 rãnh chia phoi dao chuốt cắt tinh, góc trước lấy cắt thô lấy giảm để tăng tuổi bền kích thước - Góc sau α : góc bị hạn chế tuổi thọ dao α lớn sau lần mài lại mặt trước đường kính dao giảm nhanh (đối với dao chuốt lỗ trụ) Có thể lấy α cho thô 3o ÷ 3o30’, cho tinh 2o cho sửa 30’÷ 1o • Số đồng thời tham gia cắt Số đồng thời tham gia cắt tính sau : l Z o max = + t (lấy phần nguyên) (7.4) Để định hướng dao chuốt lỗ tốt đồng thời không bị tải cắt số đồng thời tham gia cắt thường phải thỏa điều kiện : ≤ Zomax ≤ • Số cắt dao chuốt Các cắt bao gồm cắt thô số cắt tinh Số cắt thô : Zcthô = 2h − 2htinh +1 2.a z (7.5) 2htinh lượng dư đường kính dành cho cắt tinh • Số sửa Khi lỗ chuốt có cấp xác ÷ 7, số sửa Zsđ = ÷ 8, lỗ cấp xác thấp Zsđ = ÷ • Đường kính phần định hướng trước d4 Đường kính phần định hướng trước d lấy cho phần chui qua lỗ trước gia công (Do) cách dễ dàng Có thể lấy d = Do – 0,08 mm Để dao chui qua chi tiết dễ dàng hơn, phía trước phần định hướng có phần côn chuyển tiếp với góc nghiêng đường sinh so với trục dao 15 ÷ 30o • Đường kính dao chuốt - Răng : Dr1 = d4 = Do – 0,08 mm - Răng thứ : Dr2 = Dr1 + 2.az - Răng thứ n : Drn = Dr1 + 2(n –1).az - - (7.6) (7.7) Các cắt tinh có đường kính đường kính kề trước + lần lượng nâng thân cắt tinh Các sửa cắt tinh cuối có đường kính Dsđ : Dsđ = Dmax ± δ (7.8) : Dmax - đường kính giới hạn lớn lỗ chi tiết sau gia công δ - lượng lay rộng ( dấu -) hay độ co ( dấu +) bề mặt lỗ sau chuốt, ví dụ chuốt dao chuốt dài 700 ÷ 800mm có lượng lay rộng δ = 0,005 ÷ 0,01 mm, chuốt vật liệu dẻo có độ co δ ≤ 0,01 mm, hay chuốt chi tiết có thành mỏng thường có độ co phụ thuộc vào đường kính lỗ chuốt chiều dày thành lỗ • Đường kính phần định hướng phía sau d7 Đường kính phần định hướng phía sau d đường kính danh nghĩa lỗ sau chuốt với dung sai theo kiểu lắp lỏng hệ lỗ cấp xác • Đường kính cổ đở (đuôi tựa 8) d8 Dao chuốt đường kính lớn dài làm việc phải có luy nét đở phía sau Bạc luy nét đở lắp vào phần định hướng sau d Tuy nhiên để giảm số kích cở bạc đở người ta thường làm thêm phần đuôi tựa có đường kính đường kính bạc đở có • Đường kính phần đầu dao chuốt d1 d1 lấy nhỏ đường kính lỗ trước chuốt lượng tối thiểu 0,3 mm Có thể lấy d1 = Do – (1÷ 2) mm d2 = d1 - (0,3÷ 1) mm • Đường kính cổ dao d2: (7.9) • Kích thước chiều dài dao chuốt - Chiều dài phần đầu dao l1 : theo kích thước đầu kẹp dao máy chuốt - Chiều dài phần côn chuyển tiếp l3 : thường chọn l3 = 10 ÷ 20 mm - Chiều dài phần định hướng trước l4 : l4 = l + 0,5.t – l3 (7.10) Chiều dài phần cổ dao l2 : chiều dài phải đảm bảo cho thò dao xuyên qua chi tiết, xuyên qua bạc tì với thành máy chuốt khe hở từ ÷ 10 mm mặt đầu mâm cặp thành máy để thao tác kẹp dao vào mâm cặp dễ dàng (hình 7.6) - - Chiều dài phần cắt l5 : Nếu có bước nhau: l5 = Zc t (7.11) Nếu có bước không đều: n l5 = ∑ t i (7.12) i =1 với : ti bước thứ i, n số cắt dao chuốt - Chiều dài phần sửa l6 : l6 = Zsđ tsđ (7.13) Thành máy Bạc tì Mâm cặp Chi tiết Hình 7.6 Kẹp đầu dao chuốt vào máy chuốt - Chiều dài phần định hướng sau l7: l7 = (0,5 ÷ 0,7)l, cổ đở l7 phả i ≥ 0,5 d7 phải ≥ 20 mm - Chiều dài phần cổ đở (nếu có) l8 : l8 = (0,5 ÷ 0,7)d8, l8 phải ≥ 20 mm - Chiều dài tổng cọng dao chuốt L: L = l1 + l2 + l3 + l4+ l5 + l6 + l7 + l8 Để đảm bảo cứng vững L ≤ [L] = 40d7, tốt L ≤ 30d7 Nếu điều kiện không thỏa mản, ta nên thiết kế dao gồm dao chuốt với đường kính dao chuốt sau phải đường kính sửa dao chuốt trước  ... Khái niệm Dao chuốt lỗ trụ kéo dao chuốt thông dụng Nó dùng để chuốt lỗ hình trụ có độ bóng độ xác cao từ lỗ nhỏ thô Khi gia công đồ gá máy chuốt kẹp vào đầu dao chuốt kéo qua lỗ gai công để thực... sau chuốt, ví dụ chuốt dao chuốt dài 700 ÷ 800mm có lượng lay rộng δ = 0,005 ÷ 0,01 mm, chuốt vật liệu dẻo có độ co δ ≤ 0,01 mm, hay chuốt chi tiết có thành mỏng thường có độ co phụ thuộc vào... đơn giản c) Chuốt theo mảnh : (chuốt nhóm – hình 7.2 c, d, e) Mỗi lớp kim loại có chiều dày cắt a cắt nhóm từ đến răng, người ta gọi chuốt theo sơ đồ chuốt nhóm Khi cắt theo sơ đồ chuốt chiều