bai giang cong nghe gccg 4

Mục đích: Trang bị cho sinh viên các kiến thức cơ bản về một số phương pháp gia cơng cắt gọt trên máy tiện, máy phay, máy khoan, máy bào..từ đĩ cĩ thể vận dụng vào quá trình thực hành ng

KẾ HOẠCH GIẢNG BÀI

Môn học : Công nghệ kim loại

Chương 4 : Công nghệ gia công cắt gọt Đối tượng : Đại học

Năm học : 2013-2014

TP HỒ CHÍ MINH, THÁNG 12 NĂM 2013 MẬT

KẾ HOẠCH GIẢNG BÀI

PHÊ DUYỆT

Ngày….tháng 12 năm2013

TRƯỞNG BỘ MƠN

Mơn học : Cơng nghệ kim loại Chương 4 : Cơng nghệ gia cơng cắt gọt Đối tượng : Đại học

Phần một:

Ý ĐỊNH GIẢNG BÀI

I MỤC ĐÍCH, YÊU CẦU:

1 Mục đích:

Trang bị cho sinh viên các kiến thức cơ bản về một số phương pháp gia cơng cắt gọt trên máy tiện, máy phay, máy khoan, máy bào từ đĩ cĩ thể vận dụng vào quá trình thực hành nghề cơ khí và cơng tác sau này

2 Yêu cầu:

a Về nhận thức: Nắm được các chuyển động tạo hình và khả năng cơng nghệ của

các phương pháp gia cơng; Cĩ thể lựa chọn được các phương pháp gia cơng hợp lý cho các chi tiết điển hình

b Về kỹ năng: Sinh viên nắm và vận dụng các kiến thức vào trong bài học vào bài

học thực hành gia cơng trên máy, chọn các chế độ gia cơng và ứng dụng vào thực tế cơng tác sau này

II NỘI DUNG:

1 Nội dung chính:

Phương pháp tiện

Phương pháp bào, xọc

Phương pháp phay

Phương pháp khoan, khoét, doa

Phương pháp mài

2 Nội dung trọng tâm:

Phương pháp phay

Phương pháp khoan, khoét, doa

III THỜI GIAN:

Tổng số: 4 tiết

IV ĐỊA ĐIỂM:

Phịng học lý thuyết

V TỔ CHỨC, PHƯƠNG PHÁP:

1 Tổ chức:

- Lên lớp lý thuyết, thảo luận, và học tập tập trung tại hội trường

2 Phương pháp:

- Nêu vấn đề, hướng dẫn, trình chiếu

VI VẬT CHẤT BẢO ĐẢM:

- Đối với giáo viên: Giáo án, bài giảng, TLTK, máy chiếu, phấn, thước kẻ

- Đối với học sinh: Vở, sách giáo khoa, bút, thước kẻ

Phần hai:

THỰC HÀNH GIẢNG BÀI

I THỦ TỤC LÊN LỚP: ( 15 phút)

1 Ổn định lớp:

2 Kiểm tra bài cũ:

- Vẽ hình trình bày các góc tĩnh của đầu dao tiện ngoài?

2 Giới thiệu bài mới:

II TRÌNH TỰ GIẢNG BÀI: ( 140 phút)

Thứ tự, nội dung Thời gian

(Phút)

Phương pháp

4 Các phương pháp gia công cắt gọt

4.1.1 Chuyển động tạo hình 5

4.3.3 Các phương pháp phay 20

4.4.4 Doa 5

III KẾT THÚC GIẢNG BÀI: (15 phút).

1 Kiểm tra kiến thức mới tiếp thu của học viên:

2 Tóm tắt nội dung chính của bài:

3 Giao bài tập về nhà và những vấn đề học viên cần nghiên cứu, chuẩn bị:

Ngày tháng 12 năm 2013

NGƯỜI BIÊN SOẠN

Số:

BÀI GIẢNG

Môn học : Công nghệ kim loại Chương 4 : Công nghệ gia công cắt gọt Đối tượng : Đại học

Năm học : 2013-2014

TP HỒ CHÍ MINH, THÁNG 12 NĂM 2013

MỞ ĐẦU

Ngày nay, trong ngành cơ khí có nhiều phương pháp gia công, chế tạo chi tiết Trong đó phương pháp gia công cắt gọt vẫn đạt độ chính xác và độ bóng bề mặt cao nhất Bài học này trang bị cho học viên những kiến thức cơ bản về khả năng công nghệ của một số phương pháp gia công cắt gọt

NỘI DUNG

4 Các phương pháp gia công cắt gọt

4.1 TIỆN.

4.1.1 Chuyển động tạo hình

Tiện là phương pháp gia công cắt gọt bằng cách phối hợp hai chuyển động:

- Chuyển động chính là chuyển động quay tròn do chi tiết gia công thực hiện

- Chuyển động chạy dao là chuyển động tịnh tiến do dao thực hiện

4.1.2 Khả năng công nghệ.

Tiện có thể tạo được nhiều dạng bề mặt khác nhau: mặt trụ, mặt côn, mặt đầu, mặt định hình tròn xoay, ren

Hình 2.1 Các bề mặt được gia công trên máy tiện

PHÊ DUYỆT

Ngày….tháng 8 năm 2011

TRƯỞNG BỘ MÔN

Trung tá, ThS Phạm HồngThanh

Độ chính xác có thể đạt được từ cấp 11÷9, độ nhám đạt được từ cấp 5÷6, tiện tinh có thể đạt độ chính xác đến cấp 8÷7, độ nhám cấp 6÷9

Tiện là phương pháp gia công thông dụng nhất, Tỉ lệ máy tiện trong một cơ sở sản xuất có thể chiếm tới 50÷60% chủng loại máy

4.1.3 Dao tiện:

Hình 2.2 Một số loại dao tiện

4.2 BÀO, XỌC.

4.2.1 Chuyển động tạo hình

Công nghệ bào, xọc có chuyển động tạo hình giống nhau

- Chuyển động chính: Là chuyển động tịnh tiến theo hành trình đi, về do dao thực hiện Hành trình lúc đi dao bào, xọc thực hiện cắt gọt và hành trình lúc về dao chạy không

- Chuyển động chạy

dao: là chuyển động tịnh tiến

ngắt quãng do bàn máy mang

phôi thực hiện

4.2.2 Khả năng công nghệ

- Công nghệ bào có chuyển

động

chính theo phương ngang: gia

công các loại mặt phẳng, mặt

cong, rãnh ngoài

- Công nghệ xọc có chuyển động chính thẳng đứng: gia công rãnh trong lỗ: rãnh then vv…

Độ chính xác có thể đạt được từ cấp 11÷9, độ nhám cấp 5÷6 , bào tinh có thể đạt độ chính xác đến cấp 8÷7, độ nhám cấp 6÷9

Do bào có hành trình chạy không nên năng suất không cao

4.2.3 Dao bào, xọc

Là loại dao cắt đơn giản và tương tự như dao tiện là loai dụng cụ cắt có một lưỡi cắt chính Dao bào xọc làm việc trong điều kiện chịu va đập

Hình 2.3 Chuyển động bào(a), xọc(b)

Dao tiện lỗ Dao tiện ngoài

đầu thẳng Dao tiện rãnh Dao tiện rãnh R Dao tiện định hình

Dao bào gồm có hai loại: dao bào đầu thẳng (hình a) và dao bào đầu cong (hình b)

Dao xọc thường ở dạng đầu thẳng, đầu dao giống với dao tiện cắt đứt

Vật liệu làm dao bào, dao xọc thường dùng thép gió vì có khả năng chịu va đập tốt hơn

4.3 PHAY.

4.3.1 Chuyển động tạo hình

- Chuyển động chính: Là chuyển động quay tròn do dao thực hiện

- Chuyển động chạy dao: Là các chuyển động tịnh tiến của phôi S1,S2,S3 do bàn máy mang phôi thực hiện

4.3.2 Khả năng công nghệ

Kết hợp chuyển động tạo hình của máy phay với các loại dao phay có lưỡi cắt

định hình nên khả năng tạo hình của công nghệ phay rất phong phú đa dạng: CN phay

có thể gia công các loại mặt phẳng, mặt cong, rãnh

Độ chính xác đạt được từ: cấp 11÷9, độ nhám cấp 5÷6, phay tinh có thể đạt độ chính xác đến cấp 8÷7, độ nhám cấp 6÷9

Trong sản xuất hàng loạt lớn phay hầu như hoàn toàn thay thế cho bào và một phần lớn của xọc vì dao phay có nhiều lưỡi cắt cùng làm việc, tốc độ cắt lại cao hơn nên năng suất cao hơn bào, xọc

4.3.3 Các phương pháp phay

Có 2 phương pháp phay: Phay thuận và Phay nghịch

a) Phay thuận: Là phương pháp phay có chuyển động chính cùng chiều với

chuyển động chạy dao

Lưỡi cắt chính của dao phay bắt đầu cắt với chiều dày phoi cắt giảm từ amax →

amin nên gây va đập giữa dao và bề mặt gia công, lực cắt tăng đột ngột, dao dễ vỡ, nhưng ở thời điểm cắt tiếp xúc với bề mặt gia công không bị trượt nên dao ít mòn, bề mặt gia công có độ bóng cao

Phay thuận thường dùng khi gia công tinh

b) Phay nghịch: Là phương pháp phay mà chuyển động chính ngược với chuyển

động chạy dao

Trong qúa trình cắt, chiều dày phoi cắt tăng amin→ amax nên lực cắt tăng dần, vì vậy tránh được va đập nhưng dao phay lại bị trượt nên mau mòn

Hình 2.4 Dao bào đầu thẳng (a); dao bào đầu cong (b)

Phay nghịch thường dùng để gia công thô với chiều sâu cắt lớn

Hình 2.5 Sơ đồ phay

4.3.4 Dao phay.

Hình 2.6 Một số loại dao phay

4.4 KHOAN, KHOÉT, DOA

4.4.1 Đặc điểm chung

Khoan, khoét, doa, đều là phương pháp gia công lỗ Độ chính xác tăng dần từ khoan→Khoét→doa Trong đó khoan tạo ra lỗ từ vật liệu đặc; phương pháp khoét làm rộng lỗ có sẵn(lỗ khoan, đúc, dập…); Doa là phương pháp gia công tinh lỗ đã được khoan hoặc khoét

Tùy theo hình dáng, kích thước lỗ, tính chất vật liệu gia công và chất lượng bề mặt của lỗ, để chọn các phương pháp gia công lỗ thích hợp

Có thể gia công các loại lỗ trên máy khoan, máy tiện, máy phay, máy doa và máy mài, người ta không chế tạo máy khoét lỗ

Đặc điểm về chuyển động tạo hình của công nghệ khoan, khoét, doa giống nhau:

Dao phay mặt đầu

Dao phay rãnh mang cá

Dao phay rãnh V Dao phay lăn răng

Dao phay rãnh lượn Dao phay trụ

- Chuyển động chính là chuyển động quay tròn thường do dao thực hiện.(Khi khoan trên máy tiện: Phôi chuyển động quay tròn)

- Chuyển động chạy dao là chuyển động tịnh tiến thường do dao thực hiện

4.4.2 Khoan

a) Khả năng công nghệ:

Khoan là Phương pháp gia công lỗ trên phôi đặc, có thể gia công các lỗ có đường kính từ 0,1–80 mm, phổ biến là các lỗ có đường kính từ 35mm trở xuống

Độ chính xác khi khoan thấp chỉ đạt cấp 13÷12 và độ nhám cấp 3÷4

Đối các lỗ lớn nên khoan trước lỗ nhỏ rồi khoan thành nhiều lần để giảm chiều sâu cắt khi khoan

Không nên khoan các lỗ đúc, rèn sẵn vì vị trí lỗ bị lệch, chai cứng, ô van… làm hỏng mũi khoan

Có nhiều loại mũi khoan, nhưng phổ biến dùng mũi khoan ruột gà Khi khoan các lỗ sâu thường dùng phương án cho chi tiết quay tròn đồng thời sử dụng các loại mũi khoan nòng súng, mũi khoan sâu

b) Cấu tạo mũi khoan ruột gà

Hình 2.7 Cấu tạo mũi khoan ruột gà

Cấu tạo mũi khoan ruột gà được chia làm 3 phần:

- Cán dao L 1: Là phần định tâm mũi khoan vào lỗ côn của trục chính hoặc tâm của bầu cặp mũi khoan và nhận mômen xoắn Phần cán dao có thể là trụ hoặc côn Đối với mũi khoan có đường kính nhỏ (D < 16mm) phần cán là hình trụ D > 16mm phần cán là hình côn

- Cổ dao L 2: Là phần nối giữa cán dao và phần làm việc của mũi khoan Thông thường cổ dao là nơi dùng để đóng dấu ký hiệu mũi khoan (đường kính và vật liệu chế tạo), còn là nơi thoát dao khi chế tạo mũi khoan

- Phần làm việc:

+ Phần trụ định hướng L 3: Dùng để định hướng mũi khoan khi cắt và cũng là nơi dự trữ để mài lại mũi khoan khi mòn

Đường kính phần trụ định hướng giảm dần về phía chuôi(côn xuôi) tạo thành góc nghiêng phụ ϕ1 để giảm ma sát giữa mặt sau của dao và bề mặt đã gia công

Phần lõi mũi khoan cĩ kích thước lớn dần về chuơi (cơn ngược) để tăng độ cứng vững của mũi khoan

+ Phần cắt L 4 :

Phần cắt mũi khoan cĩ 5 lưỡi cắt, bao gồm hai lưỡi cắt chính, hai lưỡi cắt phụ và một lưỡi cắt ngang

Lưỡi cắt phụ(me cắt) là đường xoắn chạy dọc mũi khoan

Lưỡi cắt ngang là nhược điểm lớn nhất của mũi khoan vì nĩ cản trở quá trình cắt

- Khoan đạt độ chính xác thấp vì:

+ Kết cấu chưa hồn thiện

+ Sai số do chế tạo và mài mũi khoan

4.4.3 Khoét

a) Khả năng cơng nghệ:

Là phương pháp gia cơng làm rộng đường kính lỗ đã cĩ sẵn Phương pháp khoét

cĩ thể đạt cấp CX 12÷10; độ nhám cấp 4÷6

b) Cấu tạo

Dao khoét cĩ cấu tạo tương tự như mũi khoan ruột gà, nhưng cĩ 3÷4 lưỡi cắt

Z = 3 khi D ≤ 35 mm; Z = 4 khi D > 35 mm

Dao khoét cĩ thể sửa được sai lệch hình dáng hình học, vị trí tương quan của lỗ( do dao cĩ độ cứng vững cao)

Phương pháp khoét thường sử dụng trên các máy: tiện, khoan, phay, doa (khơng chế tạo máy riêng cho phương pháp khĩet)

4.4.4 Doa

a) Khả năng cơng nghệ:

Là phương pháp gia cơng tinh các lỗ sau phương pháp khoan hoặc khoét Phương pháp doa cĩ thể đạt được cấp chính xác 9÷7; độ nhám cấp 8÷10

Phần làm việc

Cổ dao

Phần cán

b) Cấu tạo

Dao doa cĩ từ 6÷16 lưỡi cắt(số lưỡi cắt chẵn) Lượng dư gia cơng rất nhỏ (doa thơ lượng dư khoảng 0.15÷0.5 mm, doa tinh khoảng 0,05÷0.15mm)

c) Các phương pháp doa

Cĩ 2 phương pháp doa: doa cưỡng bức và doa tuỳ động

- Phương pháp doa cưỡng bức là khi dao doa được lắp cứng với trục của máy Phương pháp này gây ra hiện tượng lay rộng lỗ do độ khơng đồng tâm giữa trục dao

và trục chính của máy, vật liệu ở thành lỗ khơng đều

- Phương pháp doa tùy động là dao doa nối lắc lư với trục máy nên loại trừ sai số đảo dao, khắc phục được hiện tượng lay rộng lỗ

4.5 MÀI

4.5.1 Đặc điểm.

Bản chất của quá trình mài là sự cọ xát tế vi bề mặt vật rắn bằng những hạt mài

cĩ vận tốc cao (20÷50 m/s) Phần làm việc của đá mài gồm vơ số lưỡi cắt của vơ số hạt mài riêng biệt

Phương pháp mài cĩ thể gia cơng được các vật liệu rất cứng và khơng phù hợp khi gia cơng các vật liệu quá mềm

Mài là một phương pháp gia cơng tinh Khi mài thơ cĩ thể đạt cấp chính xác 9 và

độ nhám bề mặt Ra = 3,2 µm ; mài tinh mỏng cĩ thể đạt cấp chính xác 6 và

Ra=0,2-0,1µm

Chuyển động tạo hình gồm cĩ các chuyển động sau đây: Chuyển động chính do

đá mài thực hiện, chuyển động chạy dao là chuyển động quay trịn hoặc tịnh tiến do phơi thực hiện

Kết hợp chuyển động tạo hình của máy với đá mài định hình, cĩ thể tạo các loại

bề mặt khác nhau như mặt trụ ngồi, mặt trụ trong, mặt phẳng, mặt định hình(mặt cầu, mặt ren….)

Phần cắt dẫn hướng Phần làm việc Phần cán

4.5.2 Các phương pháp mài

Hình 2.8 Các sơ đồ mài

Bảng cấp chính xác, độ nhám đạt được bằng các phương pháp gia công khác nhau.

Phương pháp gia công Độ bóng đạt được Độ chính

xác đạt Cấp độ

bóng Rz(µm) Ra(µm)

Mài thường

Thô 4÷6 40÷10 10÷2.5 9 Bán tinh 6÷8 10÷3.2 2.5÷0.63 8 Tinh 8÷10 3.2÷0.8 0.63÷0.16 7÷6

phay

Thô 3÷4 80÷40 20÷10 13÷12 Bán tinh 4÷6 40÷10 10÷2.5 11÷9 Tinh 6÷9 10÷1.6 2.5÷0.32 8÷7

Doa Thô 5÷7 20÷6.3 5÷1.25 9÷8

Tinh 8÷9 3.2÷1.6 0.63÷0.32 7÷6

Mài phẳng

Mài phẳng đá mặt đầu

Mài tròn ngoài

Mài tròn trong

N2

Mài vô tâm N1

Bán tinh 5 20 5 11

Chuốt Thô 6÷8 10÷3.2 2.5÷0.63 8

Tinh 9÷10 1.6÷0.8 0.32÷0.16 7 Tiện Thô 3÷4 80÷40 20÷10 13÷12

Bán tinh 4÷6 40÷10 10÷2.5 11÷9 Tinh 6÷9 10÷1.6 2.5÷0.32 8÷7 Bào Thô 3÷4 80÷40 20÷10 13÷12

Bán tinh 4÷6 40÷10 10÷2.5 11÷9 Tinh 7÷8 6.3÷3.2 1.25÷0.63 8÷7

KẾT LUẬN

Bài học cung cấp cho chúng ta khái quát về các phương pháp cắt gọt trong gia công cơ khí, trong đó tập trung vào nghiên cứu các phương pháp gia công chính như Tiện, phay, bào, khoan, mài làm cơ sở học tập và công tác

Ngày tháng 12 năm 2013

NGƯỜI BIÊN SOẠN