Tải bản đầy đủ

Bài dịch kỹ thuật chế tạo 2 chương 24

CHƯƠNG
24.
1
24.
2
24.
3
24.
4
24.
5
24.
6
24.
7

2

Giới thiệu

Phay và

máy phay
Bào
Chuốt và
máy chuốt

Cưa
Giũa
Chế tạo
bánh răng
bằng gia
công cắt gọt •

Ví dụ
24.1 Độ thoát vật liệu,
công suất, momen
xoắn và thời gian cắt
trong phay mặt
phẳng
24.2 Độ thoát vật liệu,
công suất yêu cầu và
thời gian cắt trong
phay mặt đầu
Nghiên cứu tình
huống
24.1 Chuốt then hoa
24.2 Gậy gold Ping

CÁC QUÁ TRÌNH CẮT
GỌT: PHAY, CHUỐT,
CƯA, GIŨA VÀ CHẾ
Phần đầu giới thiệu về phương pháp phay – một trong những

quá trình cắt gọt linh hoạt nhất, trong đó dao phay xoay loại
bỏ vật liệu khi di chuyển dọc theo một đường xác định trên
phôi.
Các quá trình cắt gọt khác được miêu tả tiếp theo, bao gồm
bào và giũa, trong đó dao cắt hoặc phôi di chuyển dọc theo
một đường thẳng, tạo ra mặt phẳng hoặc mặt phẳng biên
dạng.
Tiếp đến là phương pháp cưa, thường được sử dụng để tạo ra


các phần phôi chuẩn bị cho các nguyên công tiếp theo như áp
lực, hàn hay cắt gọt. Sau đó là giới thiệu ngắn gọn về giũa,
được dùng để loại bỏ một lượng nhỏ vật liệu, thường là ở các
cạnh hay các góc.
• Phần cuối của chương giới thiệu về quá trình chế tạo bánh
răng bằng gia công cắt gọt, các dao cắt đặc biệt được sử dụng,
các thiết bị liên quan, chất lượng và tính chất của bánh răng
được sản xuất.
-Các bộ phận điển hỉnh được thực hiện: Các bộ phận hay các
phần có đặc điểm trong và ngoài phức tạp, then hoa, và bánh
răng.
-Các quá trình thay thế: đúc ép, đúc chính xác, luyện kim bột, ép
phun bột, mài creep-feed, gia công tia lửa điện, tạo mẫu
nhanh.

24.1. Giới thiệu
Ngoài việc sản xuất các chi tiết với biên dạng tròn ngoài hoặc trong khác nhau, như
được mô tả trong Chương 23, các nguyên công cắt gọt có thể tạo ra nhiều hình dạng
phức tạp khác (Hình 24.1). Mặc dù các quá trình như đúc áp lực, rèn chính xác, và
luyện kim bột cũng có thể tạo ra các chi tiết có dung sai nhỏ và chất lượng bề mặt ổn,
nhưng thường vẫn cần thực hiện các nguyên công gia công phức tạp để đáp ứng các yêu
cầu thiết kế và thông số kỹ thuật.
Chương trước mô tả quá trình gia công tạo ra các dạng tròn. Trong khi các quá trình và
máy móc trong chương này cũng có thể tạo ra hình dạng tròn, đối xứng trục. Nói chung,
nên sử dụng các quá trình của Chương 23 bất cứ khi nào có thể, vì thiết bị đơn giản, rẻ
hơn và các quá trình được thiết lập và thực hiện dễ dàng hơn. Điều này, tuy nhiên,
không phải lúc nào cũng có thể được thực hiện, vì vậy các hoạt động gia công được mô
tả trong chương này thường rất cần thiết. Chương này mô tả nhiều quá trình cắt và máy
1


công cụ có thể tạo ra những hình dạng bằng cách sử dụng dụng cụ cắt đơn điểm, đa lưỡi
cắt và dụng cụ cắt định hình. (xem thêm Bảng 23.1)

Hình 24.1. Các hỉnh dạng và bộ phận điển hình có thể được sản xuất bằng các quá
trình gia công được mô tả trong chương này
24.2. Phay và máy phay
Phay bao gồm một số hoạt động gia công linh hoạt cao diễn ra theo nhiều loại (Hình
24.2), với việc sử dụng một dao phay, một công cụ cắt có nhiều lưỡi cắt có thể tạo ra
một lượng phoi trong mỗi vòng quay (Hình 24.3).

Hình 24.2. Một vài loại cơ bản của các dao phay và nguyên công phay. Nguồn:
Courtesy of Sandvik Coromant

2


Hình 24.3. Hoạt động cắt của một dao phay sử dụng nhiều đầu (insert) để loại bỏ vật
liệu. Nguồn: Courtesy of Sandvik Coromant
24.2.1. Phay bao hình
Trong phay bao hình, hay còn gọi là phay mặt phẳng, trục xoay của dao song song với
bề mặt phôi, như Hình 24.4. Thân dao, thường được làm bằng thép tốc độ cao (Phần
22.2), có một số lưỡi cắt dọc theo chu vi của nó; mỗi lưỡi cắt hoạt động như một dụng
cụ cắt đơn điểm. Khi dao cắt dài hơn chiều rộng cắt, thì quá trình này được gọi là phay
mặt phẳng.

Hình 24.4. Minh hoạ phay bao hình
Dao cắt trong phay bao hình có thể có lưỡi cắt thẳng hay lưỡi cắt xoắn, tương ứng tạo ra
hoạt động cắt trực giao hoặc cắt xiên (xem thêm Hình 21.9). Lưỡi xoắn thường được ưa
dùng hơn lưỡi thẳng, bởi vì lưỡi cắt luôn luôn ăn khớp một phần với phôi khi dao cắt
xoay. Do đó, lực cắt và mô-men xoắn trên dao phay thấp hơn, kết quả là sự vận hành êm
hơn và giảm sự rung động.
Phay nghịch và phay thuận
Chú ý Hình 24.5a, dao phay có thể xoay cùng chiều hoặc ngược chiều kim đồng hồ;
điều này quan trọng trong phay. Ở phay nghịch, còn gọi là phay lên, chiều dày phoi lớn
nhất tại cuối quá trình phay khi dao phay rời khỏi bề mặt phôi. Do đó, (a) sự ăn khớp
của lưỡi cắt không phải là một hàm của đặc điểm bề mặt phôi và (b) lớp oxit trên bề mặt
không ảnh hưởng xấu đến tuổi thọ dụng cụ. Đây là phương pháp phay phổ biến hơn.
Tuy nhiên, lưỡi cắt phải bén, hoặc không thì lưỡi cắt sẽ chà xát lên bề mặt được phay và
bôi nó lên một đoạn trước khi nó bắt đầu chạm vào và cắt. Cũng có thể có xu hướng làm
rung động dao (Phần 25.4), và phôi có xu hướng bị kéo lên (vì hướng quay của máy
cắt), do đó đòi hỏi phải kẹp chặt các phôi trên bàn máy.
Ở phay thuận, còn gọi là phay xuống, quá trình cắt bắt đầu từ bề mặt phôi, nơi mà phoi
dày nhất. Ưu điểm của phương pháp này là hướng xoay của dao phay sẽ đẩy phôi đi
xuống, do đó giữ chặt phôi, một yếu tố đặc biệt quan trọng cho các chi tiết mảnh. Tuy
nhiên, do kết quản lực va chạm khi lưỡi cắt tác động vào phôi, phương pháp phay này
phải được gá kẹp chắc chắn, và cần khử độ rơ ở cơ cấu chạy dao. Phay thuận không phù
hợp đối với gia công các phôi có lớp bề mặt chẳng hạn như kim loại được gia công

3


nóng, rèn hay đúc. Lớp phôi đấy cứng và có tính mài mòn, và do đó gây ra hao mòn và
hư hỏng lưỡi cắt, cũng như rút ngắn tuổi thọ dụng cụ.
Các tham số phay
Tốc độ cắt, V, trong phay bao hình là tốc độ bề mặt của dao cắt hoặc
Trong đó: D là đường kính dao, N là tốc độ xoay của dao (Hình 24.5)
Chú ý Hình 24.3b, chiều dày phoi trong phay mặt phẳng sẽ thay đổi theo chiều dài
của nó, bởi vì chuyển động dọc tương đối giữa dao phay và phôi. Đối với dao phay
lưỡi thẳng, chiều dày phoi không biến dạng (còn gọi là chiều sâu phoi cắt), t c, có thể
được tính từ phương trình
Trong đó f là lượng chạy dao mỗi lưỡi cắt của dao (khoảng cách mà phôi đi trong
mỗi lưỡi cắt của dao, đơn vị mm/lưỡi cắt), và d là chiều sâu cắt. Khi t c tăng, lực trên
lưỡi cắt sẽ tăng.
Lượng chạy dao mỗi lưới cắt (feed per tooth) được xác định từ phương trình
Trong đó v là tốc độ tuyến tính (còn gọi là tốc độ cắt) của phôi và n là số lưỡi cắt
trên dao phay bao hình.
Thời gian cắt, t, được cho bởi phương trình
Trong đó l là chiều dài của phôi (Hình 24.5c) và l c là kích thước ngang của lần tiếp
xúc đầu tiên của dao phay với phôi. Dựa trên giả định rằng l c << l (mặc dù không
đúng trong mọi trường hợp), thì độ thoát vật liệu (MRR) là
Trong đó w là chiều rộng cắt, trong phay phẳng, bằng với chiều rộng của phôi.
Khoảng cách dao phay đi trong một chu trình không cắt của phay cần được cân
nhắc quan trọng, và nên được tối thiểu bằng biện pháp di chuyển nhanh của các chi
tiết công cụ máy. Các phương trình nói trên và thuật ngữ được tòm tắt trong Bảng
24.1.
Công suất yêu cầu trong phay bao hình có thể được đo hoặc được tính toán, nhưng
các lực tác động lên dao (tiếp tuyến, xuyên tâm, dọc trục; xem thêm Hình 23.5) thì
khó tính toán vì có nhiều biến số liên quan, nhiều trong số đó liên quan đến hình
học dao phay. Những lực này có thể được đo đạc bằng thực nghiệm trong nhiều
điện phay khác nhau, và momen xoắn trên trục cắt có thể tính dựa trên công suất
(xem Ví dụ 24.1). Mặc dù rằng momen xoắn là kết quả giữa bán kính cắt và lực tiếp
tuyến, nhưng lực tiếp tuyến với mỗi lưỡi cắt sẽ phụ thuộc vào việc có bao nhiêu
lưỡi cắt tiếp xúc trong quá trình cắt.

Hình 24.5. (a) Minh hoạ phay thuận và phay nghịch. (b) Phay mặt phẳng (c) Minh hoạ
khoảng di chuyển của dao lc để đạt được chiều sâu cắt.
4


Bảng 24.1
Tóm tắt các thông số phay và các công thức
N
= Tốc độ quay của dao phay, rpm
F
= Lượng chạy dao, mm/tooth
D
= Đường kính dao, mm
n
= Số lưỡi cắt của dao
v
= Tốc độ tuyến tính của phôi hoặc tốc độ cắt, mm/phút
V
= Tốc độ bề mặt của dao, m/phút
= πDN
f
= Lượng chạy dao mỗi lưỡi cắt, mm/tooth
= v/Nn
l
= Chiều dài cắt, mm
t
= Thời gian cắt, giây hoặc phút
= (l + lc)/v, trong đó lc = kích thước ngang của lần tiếp xúc đầu
tiên của dao phay với phôi
MRR
= mm3/phút
= wdv, trong đó w là chiều rộng cắt
Momen
= Nm
xoắn
= FcD/2
Công suất
= kW
= (Momen xoắn)(ω), trong đó ω = 2πN
Ví dụ 24.1. Độ thoát vật liệu, Công suất, Momen xoắn và Thời gian cắt trong Phay
phẳng
Một nguyên công phay phẳng được thực hiện trên một tấm thép nóng nhẹ dài 300mm,
rộng 100mm với lượng chạy dao f = 0.25 mm/tooth và chiều sâu cắt d = 3.0 m. Dao
phay có đường kính D = 50mm, có 20 lưỡi cắt thẳng, xoay với tốc độ N = 100rpm, và
theo định nghĩa, rộng hơn tấm thép được gia công. Tính độ thoát vật liệu, ước tính công
suất và momen xoắn yêu cầu cho nguyên công này, tính thời gian cắt.
Giải:
Từ dữ kiện đã cho, tốc độ tuyến tính của phôi, v, được tính bằng phương trình 24.3:
Từ phương trình 24.5, độ thoát vật liệu:
Vì phôi là tấm thép nóng nhẹ, ước tính công suất đơn vị từ Bảng 21.2 là 3Ws/mm 3. Từ
đó, công suất yêu cầu ước tính
Momen xoắn tác động lên trục dao xoay được tính bằng cách để ý rằng công suất là kết
quả của momen xoắn và tốc độ xoay trục (radian trong mỗi đơn vị thời gian). Do đó
Thời gian cắt được tính bằng phương trình 24.4, trong đó l c có thể được tính từ các mối
quan hệ hình học đơn giản và được xấp xỉ bằng

5


Vậy, thời gian cắt
24.2.2 Phay mặt
Trong phay mặt, máy cắt được gắn trên trục quay có trục xoay vuông góc với mặt phôi
(Hình 24.6b), và loại bỏ vật liệu theo cách thể hiện trong hình 24.6a. Máy cắt quay ở tốc
độ quay N, và phôi di chuyển dọc theo đường thẳng và ở tốc độ tuyến tính v. Khi hướng
quay của máy cắt được thể hiện trong hình 24.6b, thao tác gia công nghiêng; khi nó ở
hướng đối diện (hình 24.6c), đó là phay thông thường. Các răng cắt, như cacbua chèn,
được gắn trên thân cắt như thể hiện trong hình 24.7 (xem hình 22.3c).
Do sự chuyển động tương đối giữa các răng cắt và phôi, nên để mặt phay các dấu hiệu
thức ăn trên bề mặt gia công (Hình 24.8), tương tự như các mặt cắt còn lại bằng các
thao tác quay như thể hiện trong hình 21.2. Lưu ý rằng độ gồ ghề bề mặt của phôi phụ
thuộc vào hình dạng góc của chèn và lượng ăn dao.

Hình 24.6 (a) Phay khuôn mặt (với máy cắt cắt) thể hiện hành động của một chèn
đơn; (b) xay xát; (c) phay
thông thường; và (d) kích thước trong phay mặt. Lưu ý
rằng chiều rộng cắt, w, không nhất thiết phải giống như bán kính cắt.
Các thuật ngữ cho một máy cắt mặt, cũng như các góc độ khác nhau, được hiển thị
trong Hình 24.9. Như trong hình 24.10, góc nghiêng của chèn trong phay mặt có ảnh
hưởng trực tiếp đến chiều dày chip không được tạo ra, cũng như trong hoạt động quay
(xem hình 23.3). Khi góc dẫn (tích cực, như thể hiện trong hình 24.10b) tăng, độ dày
chip không được tạo ra giảm (như độ dày chip), và chiều dài của tiếp xúc, và do đó
chiều rộng chip, tăng. Tuy nhiên, lưu ý rằng diện tích mặt cắt ngang của chip không
thay đổi vẫn không đổi. Góc dẫn cũng ảnh hưởng đến các lực lượng trong việc xay xát.
Có thể thấy rằng khi góc đầu giảm, có một thành phần lực thẳng đứng nhỏ hơn (nghĩa là
lực dọc trên trục chính của máy cắt). Các góc dẫn đối với hầu hết các máy phay mặt
phay thường dao động từ 0 ° đến 45 °.
Có nhiều loại máy phay và chèn sẵn (xem Hình 24.2 và 24.11). Đường kính của máy cắt
nên được chọn sao cho nó không ảnh hưởng đến đồ đạc, thiết bị làm việc, và các thành
6


phần khác trong thiết lập. Trong hoạt động xay xát điển hình, tỷ lệ đường kính máy cắt,
D, chiều rộng cắt, w, không được nhỏ hơn 3: 2.

Hình 24.7 Máy phay mặt với chèn có thể lập chỉ mục. Nguồn: Được phép của Ingersoll
Cutting Tool Company.
Mối quan hệ của đường kính cắt để chèn góc, và vị trí của chúng tương đối với bề mặt
được xay xát, rất quan trọng, vì nó sẽ xác định góc mà tại đó một bộ phận chèn vào và
thoát khỏi phôi. Chú ý ở hình 24.6b cho việc xay xát, nếu chèn có các góc nghiêng
không hướng trục và xuyên tâm (xem hình 24.9), mặt lõm của bộ phận chèn trực tiếp
vào phôi. Như đã thấy trong hình Figs. 24.11a và b, tuy nhiên, cùng một chèn có thể
tham gia các phôi ở các góc độ khác nhau, tùy thuộc vào vị trí tương đối của máy cắt và
chiều rộng của phôi.
Mối quan hệ của đường kính cắt để chèn góc, và vị trí của chúng tương đối với bề mặt
được xay xát, rất quan trọng, vì nó sẽ xác định góc mà tại đó một bộ phận chèn vào và
thoát khỏi phôi. Chú ý ở hình 24.6b cho việc xay xát, nếu chèn có các góc nghiêng
không hướng trục và xuyên tâm (xem hình 24.9), mặt lõm của bộ phận chèn trực tiếp
vào phôi. Như đã thấy trong hình Figs. 24.11a và b, tuy nhiên, cùng một chèn có thể
tham gia các phôi ở các góc độ khác nhau, tùy thuộc vào vị trí tương đối của máy cắt và
chiều rộng của phôi.
Lưu ý ở hình 24.11a rằng đầu của chèn làm cho tiếp xúc đầu tiên, do đó có một khả
năng cho các cạnh cắt để chip off. Mặt khác, trong hình 24.11b, các đầu mối đầu tiên
(tại lối vào, quay trở lại, và hai lối ra) nằm ở một góc và cách xa đầu mũi chèn; do đó,
có khuynh hướng giảm chèn bởi vì lực trên chèn thay đổi chậm hơn. Chú ý từ hình 24.9
rằng các góc rake xuyên và trục rake cũng sẽ có ảnh hưởng đến hoạt động này.

7


Hình 24.11c cho thấy các góc xuất phát cho các vị trí cắt khác nhau. Lưu ý rằng trong
hai ví dụ đầu tiên, chèn ra khỏi phôi ở một góc, do đó gây ra lực trên chèn để giảm
xuống với tốc độ chậm hơn (mong muốn cho cuộc sống của dụng cụ lâu hơn) hơn trong
ví dụ thứ ba, nơi chèn ra khỏi phôi đột ngột (không mong muốn)
Hình 24.11c cho thấy các góc xuất phát cho các vị trí cắt khác nhau. Lưu ý rằng trong
hai ví dụ đầu tiên, chèn ra khỏi phôi ở một góc, do đó gây ra lực trên chèn để giảm
xuống với tốc độ chậm hơn (mong muốn cho cuộc sống của dụng cụ lâu hơn) hơn trong
ví dụ thứ ba, nơi chèn ra khỏi phôi đột ngột (không mong muốn)

Hình 24.8 Hình minh hoạ về ảnh hưởng của hình dạng chèn lên nhãn thức ăn trên bề
mặt khuôn mặt: (a) bán kính góc nhỏ; (b) góc phẳng trên chèn; và (c) khăn lau, bao gồm
một bán kính nhỏ tiếp theo là một bán kính lớn hơn, dẫn đến các dấu hiệu thức ăn mượt
hơn. (d) Nhãn thức ăn có hình dạng chèn khác nhau.

8


Hình 24.9 Thuật ngữ cho máy phay mặt.

Hình 24.10 Hiệu quả của góc dẫn đối với độ dày chip không được tạo ra trong phay
mặt. Lưu ý rằng khi góc đầu tăng, độ dày chip giảm, nhưng độ dài của tiếp xúc (nghĩa là

9


chiều rộng chip) tăng. Các cạnh của chèn phải đủ dài để thích hợp với sự gia tăng chiều
dài liên lạc.

FIGURE 2 4 .11 (a) Relative position of the cutter and insert as they first engage the
workpiece in face milling. (b) Insert positions toward the end of cut. (c) Examples of
exit angles of the insert, showing desirable (positive or negative angle) and undesirable
(zero angle) positions. (In all figures, the cutter spindle is perpendicular to the page.)
Ví dụ 24.2 Tỷ lệ loại bỏ vật liệu, yêu cầu về công suất, và thời gian cắt trong khuôn mặt
Cho biết: Xem hình 24.6 và giả sử rằng D = 150 mm, w = 60 mm, l = 500 mm, d = 3
mm, v = 0,6 m / min, a n d N = 100 vòng / phút. Máy cắt có 10 chèn, và vật liệu phôi là
hợp kim nhôm có độ bền cao.
Tìm: Tính toán tỷ lệ loại bỏ vật liệu, thời gian cắt, và lượng ăn dao cho mỗi răng, và ước
tính điện năng yêu cầu.
Giải pháp: Đầu tiên lưu ý rằng mặt cắt ngang của cắt là w d = (60) (3) = 180 mm2. Sau
đó, lưu ý rằng tốc độ phôi, v, là 0,6 m / phút = 600 mm / phút, tỷ lệ loại bỏ vật liệu
(MRR) có thể được tính như sau

Thời gian cắt cho bởi

Lưu ý từ hình 24.6 rằng, đối với vấn đề này,

75 mm. Do đó thời gian cắt

Lượng ăn dao cho mỗi răng có thể thu được từ Eq. (24.3), trong đó N = 100 vòng / phút
= 1,67 vòng / giây, và do đó

10


Đối với tài liệu này, chúng ta hãy ước tính công suất đơn vị từ Bảng 21.2 là 1.1 Ws /
mm3; do đó, công suất là

24.2.3 Phay Cuối
Phay cuối là một hoạt động gia công quan trọng và phổ biến, vì tính linh hoạt và khả
năng tạo ra các mặt cắt khác nhau và bề mặt cong. Máy cắt, được gọi là máy xay xát
(Hình 24.12), có hoặc một thân thẳng (cho các kích thước cắt nhỏ)
hoặc một cái côn (với kích thước lớn hơn), và được gắn vào trục chính của máy phay.
Các nhà máy cuối có thể được làm bằng thép cường độ cao, cacbua rắn hoặc với cacbua
được tráng hoặc không tráng phủ, tương tự như các máy phay mặt. Máy cắt thường
xoay trên một trục vuông góc với bề mặt phôi, nhưng cũng có thể nghiêng để phù hợp
với các bề mặt được làm phẳng hoặc cong.
Các nhà máy cuối có các đầu bán cầu (máy nghiền mũi, xem hình 24.13) để sản xuất bề
mặt điêu khắc, như khuôn và khuôn; chúng cũng có thể được sản xuất với một bán kính
cụ thể, một đầu phẳng, hoặc với một chamfer. Các máy xay rỗng có răng cắt bên trong,
và được sử dụng để chế tạo các bề mặt hình trụ bằng các vật liệu dạng tròn. Phay cuối
có thể tạo ra nhiều bề mặt ở mọi độ sâu, chẳng hạn như cong, lát, và bỏ túi (Hình 24.2f).
Máy cắt có thể tháo vật liệu ở cả đầu và trên các cạnh cắt hình trụ.
Các máy phay dọc và trục ngang (xem Phần 24.2.8), cũng như các trung tâm gia công
(xem hình 25.7), tất cả có thể được sử dụng cho các phôi gia công cuối cùng có kích cỡ
và hình dạng khác nhau. Các máy móc có thể được lập trình để máy cắt có thể thực hiện
theo một loạt các đường dẫn phức tạp để tối ưu hóa toàn bộ hoạt động gia công để tăng
năng suất và chi phí tối thiểu.

11


Hình 2 4 .12 Một số nhà máy cuối; số răng và góc xoắn được lựa chọn dựa trên việc liệu
sẽ cắt tỉa hoặc cắt hoàn thiện. Nguồn: Được phép của Kennametal Inc.

Hình 24.13 Các nhà máy mũi mũi; những máy cắt này có thể sản xuất các đường nét
tinh xảo và thường được sử dụng trong gia công khuôn dập và khuôn. (Xem thêm Hình
24.2d.) Nguồn: Được phép của Dijet, Inc.
Gia công phay tốc độ cao. Phay tối đa tốc độ cao đã trở thành một quá trình quan trọng,
với nhiều ứng dụng, chẳng hạn như xay xát các thành phần không gian bằng nhôm lớn
và cấu trúc tổ ong. (Xem phần gia công tốc độ cao, mục 25.5) Với tốc độ trục chính
trong khoảng 20.000 đến 80.000 rpm, máy phải có độ cứng cao, thường đòi hỏi vòng bi
thuỷ tĩnh hoặc không khí, cũng như các thiết bị giữ sức lao động chất lượng cao. Các
cọc có độ chính xác xoay 10 μm; do đó các bề mặt phôi được sản xuất có độ chính xác
rất cao. Ở mức cao như vậy của việc loại bỏ vật liệu, thu thập và xử lý chip có thể là
một vấn đề đáng kể, như đã thảo luận trong Phần 23.3.7
Sản xuất các lỗ khoan bằng khuôn kim loại (được gọi là chìm đúc, chẳng hạn như rèn
hoặc tạo khuôn kim loại) cũng được thực hiện bằng máy phay đầu tốc độ cao, thường sử
dụng máy cán đầu mũi bóng TiAlN (Hình 24.13). Các máy thường có các khả năng
chuyển động 4 trục hoặc 5 trục, nhưng các trung tâm gia công (Phần 25.2) có thể thêm
nhiều trục cho các hình học phức tạp hơn. Những máy này có thể chứa các khuôn to
12


bằng 3 m × 6 m và nặng 55 tấn, và có chi phí hơn 2 triệu USD. Ưu điểm của máy trục 5
trục là: (a) có khả năng gia công các hình dạng rất phức tạp và trong một thiết lập duy
nhất, (b) có thể sử dụng các dụng cụ cắt ngắn hơn, làm giảm xu hướng rung động và
nhạo báng, và (c) cho phép khoan các lỗ ở các góc pound khác nhau.

24.2.4 Các loại máy phay khác và máy phay cắt
Một số hoạt động xay xát khác và máy cắt được sử dụng để chế tạo các phôi. Trong máy
phay, hai hoặc nhiều máy cắt được gắn trên một cây arbor, và được sử dụng để đồng
thời máy hai mặt phẳng (hình 24.14a). Phay khuôn tạo các đường cong, sử dụng máy
cắt có hình răng đặc biệt (hình 24.14b); các máy cắt này cũng được sử dụng để cắt các
răng bánh răng, như mô tả trong Phần 24.7
Các thao tác rãnh và rạch được thực hiện với các máy cắt hình tròn, như thể hiện trong
hình. 24.14c và d tương ứng. Răng có thể bị xáo trộn một chút, giống như trong lưỡi cưa
(Phần 24.5), để tạo độ rộng cho chiều rộng của máy cắt khi gia công khe sâu. Cưa xẻ
tương đối mỏng, thường dưới 5 mm. Máy cắt khe T được sử dụng để nghiền các khe
cắm T, chẳng hạn như các dụng cụ tìm thấy trong bảng công cụ máy công cụ để kẹp các
phôi. Như hình 24.15a, một khe được gia công lần đầu tiên bằng máy xay cuối, và máy
cắt sau đó sẽ chế tạo toàn bộ mặt cắt của khe chữ T, trong một lần.
Máy cắt ghế an toàn được sử dụng để chế tạo các ghế có hình bán nguyệt hoặc bằng gỗ
Woodruff cho trục. Máy cắt góc, cả hai góc hoặc hai góc, được sử dụng để tạo ra các bề
mặt có độ dốc với nhiều góc độ khác nhau. Các nhà máy vỏ (Hình 24.15b) được rỗng
bên trong và được gắn trên một thân, do đó cho phép sử dụng cùng một cần cẩu cho các
máy cắt khác nhau. Việc sử dụng các nhà máy vỏ cũng tương tự như đối với các nhà
máy cuối.
Phay bằng một chiếc răng cắt, được gắn trên trục quay tốc độ cao, được biết đến như là
cắt bằng máy bay, và thường được sử dụng trong các hoạt động nghiền và khoan đơn
giản. Công cụ này có thể được định hình như một công cụ cắt đơn điểm, và có thể được
đặt ở các vị trí xuyên tâm trên trục chính, trong một sắp xếp tương tự như trong hình
23.24b.

13


Hình 24.15 (a) Cắt rãnh T bằng một máy cắt. (b) Một lưỡi dao phay
24.2.5 Bộ dụng cụ

14


Độ cứng của dụng cụ và dao cắt là rất quan trọng đối với chất lượng bề mặt và giảm
rung động và nhạo báng trong quá trình xay xát. Máy phay được phân loại như là máy
cắt tỉa hoặc máy cắt thân. Các máy cắt rơm được gắn trên một cây bút (xem hình 24.14
và 24.18a), cho các hoạt động như máy phay, mặt, mặt nạ, và phay khuôn. Trong máy
cắt thân, máy cắt và thân được làm thành một mảnh, ví dụ phổ biến nhất là máy xay xát.
Các máy xay nhỏ có gờ thẳng, nhưng những cái lớn hơn có các cọc xẻ, để gắn tốt hơn
trong trục chính của máy để chống lại các lực và mô men xoắn cực mạnh trong quá
trình cắt. Dao cắt có đai thẳng được gắn trong các mâm cặp hoặc trong các loại mâm xôi
đặc biệt; những người có bộ giảm dần được gắn kết trong các dụng cụ tapered. Người
giữ dụng cụ thủy lực và các cây cột cũng có sẵn.
24.2.6 Khả năng của quá trình phay
Ngoài các đặc tính của quá trình phay được mô tả cho đến nay, quá trình phay
bao gồm các thông số như gia công tinh bề mặt, dung sai kích thước, tỷ lệ sản phẩm và
cuối cùng là sự xem xét về chi phí. Dữ liệu về khả năng của quá trình được trình bày
trong bảng 23.1 và 23.8, hình 23.13 và 23.14 và chương 40.
Các phạm vi thông thường của tốc độ cắt và sự ăn dao cho việc phay được cho
trong bảng 24.2. Tùy thuộc vào vật liệu và điều kiện của nó, vật dụng cắt và các thông
số quá trình, tốc độ dao cắt dao động rất lớn trong vùng từ 30 đến 3000 m/min. Sự ăn
dao cho mỗi răng thường dao động từ 0.1 đến 0.5mm, và chiều sâu cắt thường là 1-8
mm. Đối với các khuyến cáo về việc cắt chất lỏng, xem bảng 23.6 để biết thêm chi tiết
Hướng dẫn khắc phục sự cố chung cho các hoạt động phay được trình bày trong
bảng 24.3; bốn mục cuối cùng trong bảng này được minh họa trong hình. 24.16 và
24.17. Chú ý rằng bảng 24.3 chứa một số gợi ý (như thay đổi thông số phay hoặc dụng
cụ cắt) thì dễ thực hiện hơn so với việc thay đổi những cái khác (như thay đổi góc cắt,
khuôn cắt, độ cứng của trục chính và thiết bị làm việc)
Bảng 24.2: Những đề xuất chung cho các hoạt động phay (Lưu ý rằng những giá
trị này dành cho gia công hình học đặc biệt và thường bị vượt quá trong thực tế)
Nguyên
liệu

Thép
cacbon
thấp và
thép gia
công tự do
Thép hợp
kim mềm
Thép hợp

Dụng cụ cắt

Cacbua
không tráng,
cacbua tráng,
kim loại gốm
Cacbua
không tráng,
cacbua tráng,
kim loại gốm
Kim loại

Các điều kiện bắt
đầu
Sự ăn
Tốc độ,
dao,
m/phút
mm/răn
g

Vùng điều kiện
Sự ăn
dao,
mm/răn
g

Tốc độ,
m/phút

0.13-0.2

100-472

0.0850.38

90-425

0.10–
0.18

100–260

0.08–
0.30

60–370

15


kim cứng
Gang, màu
xám mềm

Gang, màu
xám cứng
Thép
không gỉAustenitic
Hợp kim
niken ở
nhiệt độ
cao
Hợp kim
titanium
Hợp kim
Aluminum
:
- Gia công
tự do

gốm, SiN,
PcBN

0.10–
0.15

90–220

0.08–
0.25

75–460

Cacbua
không tráng,
cacbua tráng,
PcBN

0.10–
0.20

160–440

0.08–
0.38

90–1370

Kim loại
gốm, SiN,
PcBN
Cacbua
không tráng,
cacbua tráng,
kim loại gốm
Cacbua
không tráng,
cacbua tráng,
kim loại
gốm, SiN,
PcBN
Cacbua
không tráng,
cacbua tráng,
kim loại gốm

0.10–
0.20

120–300

0.08–
0.38

90–460

120–370

0.08–
0.38

0.13–
0.18
0.10–
0.18

30–370

0.13–
0.15

50–60

0.08–
0.38

0.08–
0.38
0.08–
0.46

90–500

30–550

40–140

0.13–
0.23

1200–
1460

300–
3000

0.13

610

0.08–
0.38

370–910

300–760

0.08–
0.46

90–1070

- Cacbua

không tráng,
cacbua tráng,
PCD

- Hợp kim

silicon cao

- PCD

Các hợp
kim đồng

- Cacbua

Nhựa

- Cacbua

không tráng,
cacbua tráng,
PCD
- PCD
không tráng,
cacbua tráng,
PCD
- PCD

0.13–
0.23

0.13–
0.23

270–460

16

0.08–
0.46

90–1370


17


Bảng 24.3: Hướng dẫn khắc phục sự cố chung cho hoạt động phay
Vấn đề
Dụng cụ bị
vỡ
Sự mài mòn
dụng cụ quá
mức
Bề mặt cuối
cùng bị gồ
ghề
Dung sai quá
lớn
Mặt phôi
được đánh
bóng
Back
striking

Nguyên nhân có thể xảy ra
Vật liệu thiếu độ dẻo, góc cắt không phù hợp, các thông số gia
công quá cao
Các thông số gia công quá cao, vật liệu dụng cụ không phù hợp,
góc công cụ không phù hợp, chất lỏng cắt không đúng cách

Chatter
marks
Burr
formation

Độ cứng không đủ của hệ thống; rung động bên ngoài; độ dao ăn,
độ sâu cắt và chiều rộng cắt quá lớn
Đường cắt bị mờ hoặc có quá nhiều đá mài, nhập số liệu góc
không trùng khớp, độ ăn dao và chiều sâu cắt quá cao, khuôn mẫu
làm không chính xác
Góc dẫn quá nhỏ, hình lưỡi cắt không chính xác, nhập số liệu góc
không trùng khớp, độ ăn dao và chiều sâu cắt quá cao

Breakout

Sự ăn dao của mỗi răng quá cao, có quá ít răng trên máy cắt, dụng
cụ bị sứt hoặc mòn, cạnh dụng cụ quá sắc bén, sự rung động
Thiết bị trục chính có độ bền yếu, nhiệt độ đột ngột tăng cao, dao
cắt bị mẻ
Công cụ mờ, độ sâu cắt quá thấp, góc lệch hướng xuyên tâm quá
nhỏ
Công cụ cắt bị cùn, độ nghiêng của trục chính, góc cắt âm

(a) Hướng

di chuyển của
bán thành
phẩm (b)
Hình 24.6 Đặc điểm bề mặt gia
công trong phay bề mặt
(xem ví dụ như trong hình 24.8)

18


Hình
phay

24.7 Các khuyết điểm của măt cắt trong
bề mặt:

(a) Sự

uốn cong dọc
theo cạnh phôi
Phá vỡ theo chiều

(b)

dọc cạnh
phôi
(c) Làm thế nào để nó tránh được bằng cách tăng góc dẫn (xem thêm hàng cuối trong bảng
24.3)
24.2.7 Hướng dẫn thiết kế và vận hành cho việc phay
Các hướng dẫn cho việc tiện và khoan được đưa ra trong chương 23.3.6 và 23.4
cũng thường được áp dụng cho các hoạt động phay. Các yếu tố bổ sung liên quan đến
hoạt động phay bao gồm:
-Máy cắt tiêu chuẩn phải được sử dụng càng nhiều càng tốt, tùy thuộc vào các tính năng

thiết kế của từng bộ phận; các loại máy cắt đặc biệt tốn kém nên tránh sử dụng.
-Góc vát nên được xác định rõ ràng hơn thay vì bán kính, do đó khó có thể kết hợp với các

bề mặt giao nhau khác nhau nếu bán kính được chỉ định.
-Cần tránh các lỗ khoét bên trong vì khó khăn khi phay.
-Mặc dù máy phay nhỏ có thể được sử dụng để phay bất kỳ bề mặt nào, chúng ít bị gồ ghề
hơn và dễ bị rung lắc và vỡ ra so với các máy cắt lớn.
-Các phôi phải đủ cứng để giảm thiểu độ lệch có thể xảy ra từ lực kẹp và cắt.
-Các phôi phải được thiết kế để chúng có thể được kẹp hoặc giữ trong đồ đạc trong quá
trình gia công. Hơn nữa, thiết bị cố định cần được thiết kế để giảm thiểu số lần định vị
lại để hoàn thành thao tác phay.

19


Các hướng dẫn để tránh rung động và phát ra âm thanh lạch cạch trong quá trình phay là
tương tự với các hướng dẫn của quá trình tiện; ngoài ra, cần xem xét các hoạt động sau:
-Dụng cụ cắt nên được gắn gần trục chính nhất có thể, để giảm sự dao động của dụng cụ.
-Dụng cụ cầm tay và thiết bị cố định phải càng cứng càng tốt.
-Trong trường hợp xảy ra rung động và âm thanh lạ, khuôn mẫu và trạng thái quy trình cần

được sửa đổi, bao gồm việc sử dụng máy cắt có ít răng hơn hoặc, bất cứ khi nào có thể,
với khoảng cách răng ngẫu nhiên (xem phần 25.4)
24.2.8 Máy phay
Bởi vì người công nhân có khả năng thực hiện nhiều loại hoạt động cắt, máy phay là
một trong những loại máy linh hoạt nhất và hữu ích trong tất cả các máy công cụ. Máy
phay đầu tiên được xây dựng vào năm 1820 bởi E. Whitney (1765-1825). Đã có nhiều
lựa chọn máy phay với nhiều tính năng, trong đó phổ biến nhất được mô tả dưới đây.
Những máy này hiện đang được thay thế nhanh chóng bằng máy CNC và các trung tâm
gia công; mặc dù các loại máy kiểm soát bằng tay không tốn kém vẫn được sử dụng
rộng rãi, đặc biệt là cho việc sản xuất nhỏ hoặc để sản xuất nguyên mẫu. Máy móc hiện
đại rất linh hoạt và có khả năng phay, khoan, doa, và cắt, với độ chính xác cao và lặp lại
(Hình 24.20).
Column-and-knee-type Machines. Được sử dụng cho các máy phay đa dụng, các
máy column-and-knee-type là những máy phay phổ biến nhất. Trục chính máy phay có
thể được lắp đặt nằm ngang (hình 24.18a) với máy phay quanh trục, hoặc dọc, dùng cho
phay mặt và phay cuối, khoan và doa (hình 24.18b). Các thành phần cơ bản của các máy
này là:
-Bàn làm việc: trên đó phôi được kẹp bằng cách sử dụng khe T, bàn di chuyển theo chiều

dọc tương đối với bàn trượt
-Bàn trượt: hỗ trợ bàn và có thể di chuyển theo chiều ngang
-Khớp xoay: hỗ trợ eto và cho phép di chuyển theo chiều dọc của bảng, sao cho độ sâu cắt
có thể được điều chỉnh và các phôi với các chiều cao khác nhau có thể thích nghi được.

Hình 24.18 Sơ đồ minh họa
(a) máy phay kiểu công xôn
(b) máy phay nằm ngang kiểu công xôn
20


Nguồn: After G. Boothroyd.
-Cần trục: dùng cho máy phay kiểu công xôn, nó có thể điều chỉnh để phù hợp với độ dài

của các thanh ngang khác nhau.
-Thanh ngang: chứa trục chính và bộ dao cắt; trong các máy đứng, đầu có thể được cố định

hoặc có thể điều chỉnh theo chiều dọc, và nó có thể được xoay trong một mặt phẳng
thẳng đứng trên cột để cắt các bề mặt bị xước.
Các máy phay đơn thường có ít nhất ba trục có thể di chuyển, với chuyển động
thường được truyền bằng tay, hoặc với bộ truyền động trục vít hoặc bằng cách đưa các
động cơ truyền động lên động cơ. Trong các máy phay kiểu công xôn, bảng có thể xoay
trên một mặt phẳng ngang; theo cách này, các khuôn mẫu phức tạp, chẳng hạn như các
đường xoắn ốc ở các góc độ khác nhau, có thể được gia công để sản xuất các bộ phận
như bánh răng, khoan, vòi và máy cắt.
Máy phay giường. Trong các loại máy giường, bàn làm việc được đặt trực tiếp trên
giường, thay thế cho khớp công xôn và di chuyển theo chiều dọc (Hình 24.19). Mặc dù
không linh hoạt như các loại khác, những máy này có độ cứng cao và thường được sử
dụng cho công việc sản xuất cao. Các cọc có thể là ngang hoặc dọc và các loại gấp đôi
hoặc gấp ba (với hai hoặc ba trục chính tương ứng), để gia công đồng thời hai hoặc ba
mặt.

Hình 24.9 Sơ đồ minh hoạ của một máy phay giường
Các loại máy phay khác. Một số loại máy phay khác có sẵn (xem các máy tại chương
25.2). Máy phay dường tương tự như máy phay giường, đều được trang bị một số đầu
dao và máy cắt để phay các bề mặt khác nhau. Chúng thường được sử dụng cho phôi
nặng và có hiệu quả hơn máy baò đơn giản (mục 24.3) khi được sử dụng cho các mục
đích tương tự. Máy phay mâm quay tương tự như máy phay đứng, và được trang bị một
hoặc nhiều đầu cho các hoạt động gia công phay. Cũng có sẵn là các máy phay định
hình, có năm trục chuyển động (Hình 24.21); lưu ý ba đường và hai góc chuyển động
của các thành phần máy.

21


Hình 24.20 Một máy tính điều khiển bằng số (CNC) trục đứng thẳng máy phay; đây là
một trong những công cụ máy đa năng nhất. Máy phay đứng trục chính, được sử dụng
trong các cửa hàng bán đồ nghề, vẫn còn được gọi là "Bridgeport", sau nhà sản xuất ở
Bridgeport, Connecticut.
Nguồn: Được phép của Phòng Máy Bridgeport, Textron, Inc.
Thiết bị và phụ kiện làm việc. Các phôi được phay phải được kẹp chặt vào bàn
làm việc để chống lại lực cắt và tránh trượt trong quá trình phay. Nhiều đồ gá và mâm
cặp được sử dụng cho mục đích này. (xem thêm phần 37.8). Được gắn và đóng chặt vào
bàn làm việc, việc sử dụng khe T như trong hình 24.18a và b, mâm cặp được sử dụng
cho sản xuất nhỏ trên các bộ phận nhỏ, trong khi đồ gá được sử dụng cho việc sản xuất
cao hơn và có thể được tự động bằng các phương pháp cơ học và thủy lực khác nhau.
Phụ tùng cho máy phay bao gồm nhiều đồ gá và phụ tùng cho đầu máy, cũng như
bàn làm việc được thiết kế để thích ứng với các hoạt động phay khác nhau. Các phụ
kiện đã được sử dụng phổ biến nhất, thường là trong quá trình job shop. Vận hành theo
cách thủ công, đồ gá xoay (đánh dấu) các công việc đến các góc độ nhất định giữa các
bước gia công riêng lẻ. Thông thường, nó đã được sử dụng để phay các bộ phận với mặt
đa giác và để làm bánh răng.

22


Hình 24.21 Hình minh hoạ của máy phay 5 trục; lưu ý rằng có ba đường chính và
hai góc chuyển động của các thành phần máy.
24.3 Bào và định hình
Bào. Đây là một hoạt động gia công tương đối đơn giản, theo đó các bề mặt
phẳng, cũng như các mặt cắt ngang có rãnh và các góc, có thể được sản xuất dọc theo
chiều dài của phôi (hình 24.22). Bào thường được thực hiện trên các phôi lớn, rộng 25
m × 15 m, mặc dù chiều dài 10 m là điển hình hơn. Trong một máy bào, còn được gọi là
máy sàng ống khi một lớp được gia công từ một phôi đúc, phôi được gắn trên một tấm
bảng đi qua và đi lại dọc theo một đường thẳng. Một đường ngang có thể di chuyển theo
chiều dọc theo các đường của cột. Các dụng cụ cắt được gắn trên đầu và việc gia công
được thực hiện theo một đường thẳng để tránh các vết cắt bằng dụng cụ khi cắt chẻ khi
chà xát dọc theo phôi trong suốt hành trình quay trở lại của phôi.
Do chuyển động nghiêng của phôi, thời gian không cắt được trong quá trình quay
trở lại là rất lớn. Do đó, các hoạt động này không hiệu quả và cũng không kinh tế, ngoại
trừ việc sản xuất số lượng thấp, mà nói chung là trường hợp các phôi lớn và dài. Hiệu
quả của thao tác này có thể được cải thiện bằng cách trang bị cho các máy bào với dụng
cụ bào và dụng cụ cắt theo cả hai hướng của bàn. Ngoài ra, do chiều dài của phôi, cần
thiết phải trang bị cho các dụng cụ cắt bằng máy nghiền; nếu không, các con chip sản
xuất có thể rất dài, do đó gây trở ngại cho hoạt động gia công và trở thành mối nguy
hiểm.
Định hình. Việc gia công bằng cách định hình về cơ bản giống như bằng bào,
ngoại trừ nó là công cụ, chứ không phải là phôi, mà các phôi thì nhỏ hơn, thường ít hơn
1 m × 2 m diện tích bề mặt. Trong một máy cưa ngang, dụng cụ cắt di chuyển qua lại
dọc theo một đường thẳng. Công cụ được gắn vào đầu công cụ, bị còi cọc trên thanh
ram; ram có một chuyển động đi ngang. Trong hầu hết các máy móc, cắt được thực hiện
trong quá trình chuyển động về phía trước của ram; ở các nước khác, nó được thực hiện
trong quá trình quay trở lại của ram. Máy cán đứng (còn gọi là máy khâu) được sử dụng
để đóng các khe, chốt, và khuôn. Do tỷ lệ sản xuất thấp, chỉ có những máy bào chuyên
dụng (như máy cạp bánh răng, mục 24.7.2) mới được sử dụng phổ biến ngày nay

23


24.4. Doa và máy doa.
Doa tương tự như định hình với lưỡi dao dài và sử dụng cho mặt trong và mặt người,
như là lỗ hoặc trụ, vuông, các mặt khác; then, răng của báng răng; lỗ không tròn; mặt
phẳng (hình 24.20).Lưỡi doa lớn có thể thể lấy 38mm vặt liệu trong một hành trình
.Trong doa (hình 24.21a), tổng chiều sâu vật liệu lấy đi bằng tổng của chiều sâu cắt của
từng lưỡi dao. Doa là nguyên công quan trọng và được dùng để sản xuất chi tiết với chất
lượng bề mặt cao. Doa có thể khác tương tự với các nguyên công khác (như khoan,
phay, mài, nong) để tạo các hình dạng tương tự. Mặc dù doa khác tốn kém, công sức bỏ
ra tương xứng với chất lượng thu được.
Doa. Các thuật ngữ trong doa được trình bày ờ hình 24.21b. Góc trước phụ thuộc
vào vật liệu cắt (cũng như trong tiện và các biện pháp gia công khác) thường từ 0 đến
20 độ. Góc thoát thường từ 1 đến 4 độ; Các lưỡi cắt cuối có góc nhỏ hơn. Góc thoát quá
nhỏ có thể dẫn đến sự cọ sát với bề mặt phôi. Bước răng phụ thuộc vào các nhân tố như
chiều dài gia công, độ cứng vật liệu, kích thước và hình dạng phoi.

Chiều sâu răng và bước dao phải có độ lớn phù hợp để điều tiết phoi được tạo ra, đặc
biệt với phôi dài. Phải có ít nhất 2 răng tiếp xúc với phôi tại thời điểm bất kì. Công thức
sau cho ta tính bước dao của doa để cắt bề mặt có chiều dài l:

Trong đó k là hằng số, bằng 1.76 khi l ở mm. Trung bình bước rang cho doa nhỏ
khoảng 3.2 – 6.4mm, và doa lớn vào khoảng 12.7-25. Chiều sâu cắt của từng răng phụ
thuộc vào vật liệu phôi và yêu cầu bề mặt tinh. Nó thường rơi vào khoảng 0.025-0.075
với doa trùng bình,có thể lớn hơn 0.25 với doa lớn.
Doa có nhiều kiểu biên dạng răng, bao gồm một số loại có bộ phận bẻ phoi (hình
24.22). Các loại bề mặt doa bao gồm phiến ( cắt mặt phẳng), vùng, biên dạng kín, đuôi
24


én, trụ (cần chính xác bên ngoài), vô tâm. Doa trong bao gồm lỗ ( lỗ có dung sai kín,
dạng tròn hoặc không tròn; hình 24.23), rãnh then, bánh răng trong, rãnh trong nòng
súng. Các dạng lỗ trong đặc biệt thường được doa từ lỗ tròn khoan tay hoặc nong trên
phôi.
Doa tròn. Quá trình này thường được dùng cho doa vai trục khuỷu và các phần tương
tự. Trục khuỷu được xoay quanh tâm, và dao doa, bao gồm nhiều miếng insect, di
chuyển tiếp tuyến với bề mặt trục để lấy vật liệu. Doa tròn là sự kết hợp của cạo và tách
lớp ( lấy một đường nhỏ vật liệu với loại dao đặc biệt). Doa tròn và thẳng được sử dụng
tốt trong doa tròn. Hiện đã có loại máy doa nhiều trục khuỷu một lúc.
Máy doa. Máy doa có kết cấu đơn giản, chỉ có một chuyển động tuyến tính, và thường
vận hành bởi thủy lực, mặc có trường hợp được chạy bởi tay quay, vít, thanh răng. Có
nhiều loại máy doa khác nhau, với kích thước để làm những vật nhỏ như kim trong
nòng súng. Máy doa có thể kéo hoặc đẩy lưỡi doa dọc hoặc ngang. Máy doa đẩy thường
ngắn, từ 150-350mm. Máy doa kéo có xu hướng kéo dài lỗ, trong khi đó máy doa kéo
cho phép doa theo bất cứ dạng lỗ bất thường nào. Máy doa ngang thường có hành trình
dài hơn. Lực để kéo hoặc đẩy phụ thuộc vào: độ cứng vật liệu, tổng chiều sâu cắt và
chiều rộng cắt, tốc độ cắt, profile răng, chất bôi trơn. Lực kéo của máy doa kéo có thể
lên đến 0.9MN.
Máy chuốt. Các máy chuốt có cấu trúc đơn giản, chỉ có các chuyển động tuyến tính, và
thường được vận hành bằng thủy lực, mặc dù một số được di chuyển bằng cơ chế quay
trục, vít, hoặc giá đỡ. Một số kiểu máy có sẵn, và các kích cỡ khác nhau từ máy móc để
tạo ra các bộ phận cần thiết giống như những bộ phận được sử dụng cho luồn súng, bao
gồm rifling (sản xuất các đường xoắn ốc bên trong).
Máy chuốt kéo hoặc đẩy dao chuốt và theo phương dọc hay ngang. Chuốt đẩy thường
ngắn hơn, thường ở khoảng từ 150 đến 350 mm. Chuốt kéo có xu hướng làm lỗ thẳng,
trong khi đẩy cho phép thanh dao chuốt làm theo bất kỳ hướng nào trong lỗ chính. Máy
nằm ngang có khả năng kéo hành trình dài hơn. Lực cần thiết để kéo hoặc đẩy thanh ao
chuốt phụ thuộc vào (a) sức bền của vật liệu phôi, (b) tổng chu vi mặt cắt, (c) tốc độ cắt,
(d) răng, và (e) loại chất lỏng cắt được sử dụng. Khả năng lực kéo của máy chuốt cao
đến 0,9 MN.
Thông số quá trình:
Tốc độ cắt chuốt ra có thể dao động từ 1,5 m / phút cho các hợp kim có độ bền cao đến
30 m / phút đối với hợp kim nhôm và magiê. Các vật liệu chuốt phổ biến nhất là thép
tốc độ cao M2 và M7 cũng như mảnh dao cacbua. Các khoảng trống ở thép tốc độ cao
hơn, nhỏ hơn để chế tạo ruy băng có thể được sản xuất bằng kỹ thuật luyện kim bột
(chương 17) để kiểm soát chất lượng tốt hơn. Cắt chất lỏng nói chung được khuyến cáo,
đặc biệt là cho việc khoan bên trong.
Yêu cầu thiết kế: chuốt, cũng như các quy trình gia công khác, yêu cầu phải tuân thủ
các hướng dẫn nhất định để đạt được chất lượng cao và tiết kiệm sản xuất. Các yêu cầu
chính là:

25


Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay

×