Tieu luan gia cong cơ khí Đặc trưng phương pháp phay

Thời đại ngày nay công nghệ cơ khí đã đạt được những thành tựu to lớn đặc biệt trong công nghệ chế tạo máy. Công nghệ chế tạo máy là ngành kỹ thuật vô cùng quan trọng trong sản xuất cơ khí, nó gắn liền với thực tế của sản xuất, trực tiếp thiết kế ,chế tạo ra các chi tiết máy với điều kiện đảm bảo được các yêu cầu kỹ thuật, thay thế cho các chi tiết máy hoặc các loại thiết bị máy móc từ đơn giản đến phức tạp, đáp ứng nhu cầu của mọi ngành sản xuất. Ngành cơ khí chế tạo máy ngày càng cho ra đời nhiều công nghệ gia công mới với trình độ khoa học công nghệ cao: gia công cắt gọt, gia công áp lực, gia công nóng (hàn, đúc…), gia công đặc biệt… Phay là một phương pháp gia công chiếm một phần quan trọng trong những phương pháp gia công cắt gọt kim loại. Bằng phương pháp phay ta có thể chế tạo nhiều loại chi tiết đủ có hình dạng và kích thước phức tạp. Ngày nay công nghệ phay đã phát triển và hiện đại hóa với nhiều phương pháp khác nhau mang lại năng suất, độ chính xác cao. Qua một thời gian học tập, tham khảo tài liệu kết hợp với sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo PGS. TS. Đào Quang Kế đến nay bài tiểu luận “ Đặc trưng phương pháp phay ” của em đã được hoàn thành. Trong quá trình làm bài, mặc dù đó cố gắng hết sức nhưng do trình độ và thời gian còn hạn chế nên bài tiểu luận không tránh khỏi những thiếu sót, mong thầy đóng góp ý kiến để bài tiểu luận được hoàn chỉnh nhất. Em xin chân thành cảm ơn

LỜI NÓI ĐẦU

Thời đại ngày nay công nghệ cơ khí đã đạt được những thành tựu to lớn đặc biệt trong công nghệ chế tạo máy Công nghệ chế tạo máy là ngành kỹ thuật

vô cùng quan trọng trong sản xuất cơ khí, nó gắn liền với thực tế của sản xuất, trực tiếp thiết kế ,chế tạo ra các chi tiết máy với điều kiện đảm bảo được các yêu cầu kỹ thuật, thay thế cho các chi tiết máy hoặc các loại thiết bị máy móc từ đơn giản đến phức tạp, đáp ứng nhu cầu của mọi ngành sản xuất Ngành cơ khí chế tạo máy ngày càng cho ra đời nhiều công nghệ gia công mới với trình độ khoa học công nghệ cao: gia công cắt gọt, gia công áp lực, gia công nóng (hàn, đúc…), gia công đặc biệt…

Phay là một phương pháp gia công chiếm một phần quan trọng trong những phương pháp gia công cắt gọt kim loại Bằng phương pháp phay ta có thể chế tạo nhiều loại chi tiết đủ có hình dạng và kích thước phức tạp Ngày nay công nghệ phay đã phát triển và hiện đại hóa với nhiều phương pháp khác nhau mang lại năng suất, độ chính xác cao

Qua một thời gian học tập, tham khảo tài liệu kết hợp với sự hướng dẫn

tận tình của thầy giáo PGS TS Đào Quang Kế đến nay bài tiểu luận “ Đặc trưng phương pháp phay ” của em đã được hoàn thành Trong quá trình làm

bài, mặc dù đó cố gắng hết sức nhưng do trình độ và thời gian còn hạn chế nên bài tiểu luận không tránh khỏi những thiếu sót, mong thầy đóng góp ý kiến để bài tiểu luận được hoàn chỉnh nhất

Em xin chân thành cảm ơn!

Sinh viên thực hiện:

Nguyễn Tiến Thủy

1, Khái niệm

Phay là phương pháp gia công cắt gọt trong đó dụng cụ cắt quay tròn tạo

ta chuyển động cắt Chuyển động tiến dao thông thường do máy, cũng có khi do dao hoặc do cả máy và dao cùng thực hiện theo các hướng khác nhau

1.1, Máy phay

1.1.1, Đặc điểm cấu tạo của máy phay cơ bản:

1.1.2, Phân loại:

-Máy phay vạn năng: Là loại máy phay có trục thẳng đứng hoặc nằm

ngang có thể gia công được nhiều loại bề mặt khác nhau

-Máy phay chuyên dùng: Chỉ để gia công một số loại chi tiết như máy

phay bánh răng,phay ren phay rãnh,phay mặt đầu…

-Máy phay giường: Dùng để gia công những chi tiết lớn,gồm các loại như

máy phay giường một trụ và hai trụ,máy phay giường nguyên công…

-Máy phay chép hình: Dùng để chép hình chi tiết

1.2, Dao phay

1.2.1, Vật liệu làm dao:

- Thép cacbon dụng cụ: độ cứng HRC = 60-65, Vcắt = 10-15 m/ph, chịu nhiệt 200-250oC

-Thép hợp kim dụng cụ: độ cứng HRC = 62-66, Vcắt = 20-30 m/ph, chịu nhiệt 250 -300oC

- Thép gió (HSS) còn được gọi là thép cắt nhanh, có độ cứng HRC =

62-65, Vcắt = 50 m/ph, chịu nhiệt tới 600 0 C

- Hợp kim cứng: Cấu tạo bởi cacbon và các hợp chất của cacbon, có độ cứng cao HRC = 70, Vcắt = 350 – 500 m/ph, chịu nhiệt 800 -1000 oC Hợp kim

Thân ngang

Đầu phay đứng

Bàn máy dọc

Vít nâng bàn máy Để máy chứa nước làm nguội

Bệ công xôn Thân

này được chế tạo thành các thỏi và được kẹp hoặc bắt víp vào thân dao Khi mòn xoay mắt khác, không mài lại

- Hợp kim gốm: thành phần chủ yếu là Al2O3 (99%), magie- oxit MgO (0.1- 1%) được nghiền thành bột mịn rùi ép nung ở nhiệt độ cao Có độ cứng cao HRC = 92- 94, Vcắt= 4000 m/ph, chịu nhiệt 1200oC

1.2.2, Phân loại:

Dao phay có nhiều loại khác nhau như dao phay trụ, dao phay mặt cầu, dao phay đĩa (một, hai hoặc ba mặt), dao phay ngón, dao phay lăn răng, dao phay định hình…

2, Một số phương pháp công nghệ phay

2.1, Phay mặt phẳng

Để phay mặt phẳng có thể dung dao phay hình trụ, dao phay mặt đầu, dao phay ngón hoặc dao phay đĩa

2.1.1, Phay mặt phẳng với dao phay trụ

2.1.1.1, Cấu tạo dao phay trụ

- Những kích thước cơ bản của dao phay trụ:

+ Đường kính dao: D

+ Chiều dài dao: L

+ Số răng: Z

+ Đường kính lỗ: d

- Các bề mặt cơ bản của dao phay trụ:

a: mặt trước của răng

b: mặt sau của răng

c: mặt lưng của răng

- Các góc độ cơ bản của dao phay trụ:

α: góc sau

γ: góc trước β: góc sắcλ: góc xoắn của dao phay có răng xoắn

Cấu tạo dao phay trụ

2.1.1.2, Phân loại dao phay trụ

Theo chiều quay của dao người ta chia dao ra làm hai loại:

- Dao phải là loại dao mà trong quá trình làm việc dao quay theo chiều kim đồng hồ nếu ta nhìn dao từ phía đuôi trục chính (hoặc quay ngược chiều kim đồng hồ nếu ta nhìn từ phía thanh đỡ trục dao)

- Dao trái là loại dao mà trong quá trình làm việc dao quay ngược chiều kim đồng hồ nếu ta nhìn dao từ phía đuôi trục chính (hoặc quay theo chiều kim đồng hồ nếu ta nhìn từ phía thanh đỡ trục dao)

2.1.1.3, Phương pháp lắp dao phay trụ

- Sau khi chọn được dao phay trụ phù hợp người ta tiến hành lắp dao phay trụ lên trục

- Lắp trục dao lên máy phay ngang:

1: đai ốc siết trục dao

2: đai ốc siết giá đỡ

3: trục dao

4: dao phay trụ

5: khâu định vị

6: ốc cố định xà đỡ

7: trục siết rút dao

8: bạc lót

Chú ý:

- Nếu dao có chiều xoắn phải, nên lắp dao sao cho có chiều quay ngược chiều kim đồng hồ

- Nếu dao có chiều xoắn trái, nên lắp dao sao cho có chiều quay cùng chiều kim đồng

2.1.1.3, Phương pháp phay nghịch và phay thuận

Phay nghịch Phay thuận

Định

nghĩa

Là quá trình phay khi chiều phay

của dao và chiều tiến của bàn máy

cùng chiều

Là quá trình phay khi chiều phay của dao và chiều tiến của bàn máy ngược chiều

Ưu

điểm

 Chiều sâu giảm dần do đó

cải thiện được độ nhám và giảm thiệu mẻ dao

 Có thể kéo dài tuổi bền dao

len 50%

 Lực cắt luôn đè lên chi tiết

nên chế tạo đồ gá dễ dàng

và rẻ hơn

 Nhiệt lượng cắt tương đối ít

và có xu hướng giàm dần

 Gia công thô đạt năng suất cao

 Khó mẻ dao do cắt chi tiết

từ mỏng đến giầy

 Được dùng rộng rãi nhất là đối vời máy cũ do khử được độ dơ của mày

 Ít va đập máy chạy êm hơn

Nhược

điểm

 Va đập mạnh khi cắt, do

chiều dày cắt từ dày đến mỏng Dễ mẻ dao Tuổi thọ máy và dao thấp

 Chỉ gia công được khi máy

có bộ khử độ rơ và chêm bàn máy được xiết chặt

 Khó gia công chi tiết có độ

lớn vỏ cứng chi tiết đúc thép cán nóng

 Thành phần lực kéo luông

có xu hướng kéo chi tiết lên nên lực kệp lớn

 Phoi có thể kẹp giữa răng dao và bề mặt gia công, gây trở ngại cho việc cắt gọt

 Có hiện tượng trượt khi lượng chạy dao nhỏ

2.1.2, Phay mặt phẳng với dao phay mặt đầu

2.1.2.1, Phân loại và cấu tạo dao phay mặt đầu

Dao phay mặt đầu liền khối Dao phay chắp mảnh hợp kim

- Các loại dao phay mặt đầu:

+ Dao phay liền khối: có cấu tạo liền khối bằng thép gió

+ Dao phay răng chắp: răng dao được ghép bằng thép gió hay hàn, kẹp hợp kim cứng

+ Dao phải: là loại dao trong quá trình làm việc quay theo chiều kim đồng

hồ (nhìn từ trên xuống khi gia công trên máy phay đứng)

+ Dao trái: là loại dao trong quá trình làm việc quay ngược chiều kim đồng hồ (nhìn từ trên xuống khi gia công trên máy phay đứng)

- Những kích thước cơ bản của dao phay mặt đầu:

+ Đường kính dao: D

+ Chiều dài dao: L

+ Số răng: Z

2.1.2.2, Lắp dao phay mặt đầu trên máy phay đứng

Trục gá dao mặt đầu

- Cấu tạo trục gá dao: + Vít siết

+ Khâu có vấu

+ Trục phay

- Các bước lắp dao mặt đầu lên trục gá dao:

- Lắp dao và trục dao lên trục chính:

* So với dao phay trụ, dao phay mặt đầu có những ưu điểm chính như sau:

- Năng suất gia công cao do có thể dùng dao có đường kính lớn

- Độ cứng vững của trục dao cao, cho phép nâng cao chế độ cắt

- Khi cắt đồng thời nhiều lưỡi, đảm bảo quá trình cắt êm hơn dao phay hình trụ

- Chế tạo, mài dao dễ hơn

2.1.3, Phay mặt phẳng với các loại dao phay khác

2.1.3.1, Phay mặt phẳng với dao phay ngón

- Dao phay ngón ngoài công dụng phay rãnh còn có ưu điểm đặc biệt về năng suất khi phay các mặt phẳng bậc nhỏ nhưng chiều cao cách nhau tương đối lớn

Phay bậc bằng dao phay ngón trên máy phay đứng

* Chú ý khi phay bậc:

- Dùng dao phay ngón có đường kính lớn hơn bề rộng bậc

- Chọn chiều phay nghịch khi phay

2.1.3.1, Phay mặt phẳng với dao phay đĩa

- Dao phay đĩa hai mặt hoặc ba mặt làm việc như dao phay mặt cầu, nhưng mặt cắt ở vị trí thẳng đứng, thẳng góc với trục nằm ngang Trong trường hợp đặc biệt nó có thể làm việc như dao phay hình trụ và gia công được rãnh, mặt đầu, mặt bậc…

Phay mặt phẳng với dao phay đĩa

2.1.4, Các phương pháp gá lắp chi tiết trên máy phay

2.1.4.1, Lấy dấu, cắt thử

- Chi tiết có thể gá trực tiếp trên bàn máy, rà theo dấu và kê lót để xác định

vị trí sau đó kẹp chặt bằng ren vít, mỏ kẹp Cũng có thể gá chi tiết trên êtô cắt thử

và điều chỉnh dần để đạt kích thước yêu cầu

2.1.4.2, Dùng đồ gá khác nhau có cữ so dao

- Tùy theo kết cấu chi tiết, sơ đồ vị trí để xác định vị trí của chi tiết và dao.

- Phương pháp thứ nhất dùng khi sản lượng ít, phương pháp thứ hai dùng trong sản xuất hang loạt

2.1.4.3, Phay đồng thời nhiều bề mặt của chi tiết

Phương pháp này nhằm tận dụng công suất của máy, dùng nhiều dao cắt một lúc, giảm bớt công gá lắp nhiều lần Phương pháp này có thể thực hiện bằng hai cách:

- Cách thứ nhất: lắp nhiều dao trên một trục Cách này dùng gia công trên các loại máy phay thong dụng, một trục

- Cách thứ hai: lắp nhiều dao trên nhiều trục Các trục có thể quay nghiêng

đi để gia công các mặt khác nhau

2.1.4.4, Phay nhiều chi tiết trên một lần gá

- Trên bàn gá hay đồ gá có thể gá nhiều chi tiết dọc theo hướng tiến dao,

gá thành hang ngang hoặc kết hợp cả hai cách

- Phương pháp này tăng năng suất về nhiều mặt như: giảm số lần và chiều dài lùi dao, giảm thời gian kẹp chặt, giảm thời gaim máy làm việc

2.1.4.5, Sử dụng các loại đồ gá khác nhau trên máy phay

Tùy theo yêu cầu gia công có thể dùng nhiều loại đồ gá khác nhau để giảm bớt thời gian gá đặt cũng như mở rộng khả năng tạo hình của phương pháp phay

2.2, Phay rãnh then và then hoa

2.2.1, Phay rãnh then

2.2.1.1, Phay rãnh then bằng dao phay đĩa 3 mặt

Dao phay đĩa dùng để phay rãnh then

- Phương pháp này có năng suất cao nhất khi đường kính dao phay đủ lớn, tuy vậy độ chính xác kém vì chiều rộng rãnh then bị rộng ra (có khi tới 0,1 mm)

- Muốn có rãnh then chính xác phải dùng hai dao phay đĩa mỏng, giữa có đệm mỏng, điều chỉnh được hoặc một dao có chiều dày nhỏ hơn chiều rộng rãnh then yêu cầu để cắt một mặt, sau đó điều chỉnh lại bàn máy để cắt nối mặt thứ hai Các phương pháp này năng suất thấp, chất lượng chi tiết phụ thuộc rất nhiều vào tay nghề người công nhân

- Phay rãnh then bằng dao phay đĩa 3 mặt thường thực hiện trên máy phay ngang một hoặc nhiều đường chuyển dao tùy theo độ chính xác yêu cầu

2.2.1.2, Phay rãnh then bằng dao phay ngón

Phay rãnh then bằng dao phay ngón

- Khi gia công rãnh then bằng dao phay ngón thông thường có thể thực hiện bằng một hoặc hai đường chuyển dao

- Nếu gia công rãnh then bằng dao phay ngón thông thường thì phải khoan

lỗ trước có đường kính bằng đường kính rãnh then sao đó mới cho dao phay ngón xuống cắt

- Nếu gia công bằng dao phay ngón chuyên dùng thì không cần khoan lỗ nhưng số lần chạy dao lại nhiều hơn vì loại dao này cắt với chiều sâu cắt nhỏ (t=0,05 ÷0,25 mm) nhưng năng suất gia công cao hơn loại dao thông thường

2.2.1.3, Phay then hoa

- Phay then hoa có thể thực hiện bằng một hoặc hai dao khác nhau tùy theo sản lượng

- Trong sản xuất, phay then hoa được thực hiện bằng hai lần cắt:

+ Trước tiên phay hai mặt bên bằng dao phay đĩa 3 mặt

+ Sau đó phay phần trụ hoặc chỉ phay một lần tất cả các mặt bằng dao phay định hình

- Trong sản xuất hang loạt lớn việc gia công then hoa được thực hiện bằng phương pháp bao hình nhờ dao phay lăn then hoa trên máy phay lăn răng

2.2.2, Phay ren

- Phay ren có thể thực hiện bằng dao phay đĩa hoặc dao phay răng lược.

- Phay ren chỉ dùng để gia công ren có yêu cầu độ chính xác không cao hoặc gia công thô ren, còn sau đó gia công tinh ren lại bằng phương pháp tiện mặc dù năng suất của quá trình phay ren cao hơn nhiều so với phương pháp tiện

- Phay then bằng dao phay răng lược hình trụ có năng suất và độ chính xác cao hơn phay bằng dao phay đĩa

2.2.3, Phay định hình

Phay định hình bánh răng

Phay thanh răng

- Phay mặt định hình bằng dao địng hình: bằng phương pháp này có khả năng gia công được các mặt định hình mà đường sinh là đường thẳng

- Phay chép hình theo mẫu: phương pháp này dựa theo mẫu đã chế tạo trước không cần dao phay định hình mà có thể dùng dao phay thông thường

3,Những chú ý khi phay:

- Khi sử dụng vạch khắc (du xích) phải biết rõ mỗi vạch ứng với khoảng chạy dao bao nhiêu

- Khi điều khiện chạy dao phải chú ý đến độ dơ của cơ cấu vít - me đai ốc, phải luôn luôn quay một chiều để dồn khe hở về một phía

- Lượng chạy dao phải nhỏ hơn khi phay mặt phẳng để thoát phoi tốt

- Khi phay rãnh bị giới hạn 2 đầu phải chú ý đến vị trí dừng lại theo chiều đo

- Để chiều rộng rãnh chính xác nên phay thô bằng dao có đường kính nhỏ hơn (với dao phay đĩa), sau đó phay tinh bằng dao phay có đường kính đúng (đối với dao phay ngón) hoặc dao có bề rộng đúng (với dao phay đĩa)

Kiểm tra kích thước bằng thước kẹp, thước đo chiều cao hay bằng dưỡng

4, Nhứng sai hỏng khi phay và biện pháp khắc phục:

4.1, Nhứng sai hỏng khi phay

* Kích thước sai:

- Quay không đúng vạch khắc (du xich) trên tay quay

- Độ rơ của vít bàn máy làm dao bị hút sâu vào phôi

- Đo kiểm không đúng

- Hình dạng hình học sai: ( sai góc độ, không song song, không thẳng góc, không đối xứng)

- Bàn máy bị dốc hoặc mòn lõi

- Vị trí đầu phay, bàn máy đứng yên

- Đồ gá không chính xác

- Giữa mặt bàn và đồ gá có dính phoi

- Dụng cụ đo kiểm kém chính xác

* Độ nhám cao:

- Lưỡi dao bị cùn hoặc bị sứt mẻ

- Dao bị đảo

- Chọn chế độ cắt chưa hợp lý

- Hệ thống máy, đồ gá, dao, chi tiết bị dung động

- Góc độ dao không hợp lý

4.2, Biện pháp khắc phục:

- Cần chú ý tới độ chính xác gá dao, chi tiết, độ chính xác chia độ, đồng thời lau chùi bề mặt gá, bàn máy và chi tiết

- Cần nghiên cứu kĩ quá trình rung động khi phay

5, Kỹ thuật an toàn lao động:

Đứt ngón tay - Không thò tay vào khu vực đang làm việc

- Không dùng giẻ để nhỏ nước làm nguội dao

- Tay áo gọn gàng, không đeo đồng hồ, vòng xuyến khi làm việc

- Không đo kiểm lúc dao đang quay Vướng tóc, quần

áo vào các bộ

phận đang

chuyện động

- Tóc phải gọn gang trong mũ bảo hộ lao động

- Các bộ phận chuyển động phải có nắp che kín

Phoi bắn vào

mắt, vào mắt mũi

chân tay

- Khi phay vật liệu giòn hoặc phay cao tốc phải đeo kính bảo hộ hoặc lắp trên máy tấm chắn phoi

Điện giật - Thường xuyên kiểm tra dây điện xem vỏ cách điện có bị hở

hoặc giòn nứt không, để kịp thời thay

- Không để động cơ và các thiết bị điện khác bị ướt Máy phải có dây nối đất cẩn thận

Cháy - Tuân theo nội quy không hút thuốc trong xưởng

- Giẻ lau ướt dầu không được vứt bừa bãi, phải tập trung vào thùng tôn có nắp tre

- Phải trang bị bình chữa cháy đầy đủ và thường xuyên kiểm tra không đê quá hạn sử dụng

6, Hiệu quả kinh tế của phay:

- Bất kì một phương án công nghệ, phương án kết cấu, phương án tự động hóa quá trình gia công nào cũng phải được đánh giá trên quan điểm hiệu quả kinh tế

- Khi đánh giá hiệu quả kinh tế của phay,cần phải dựa trên cá chỉ tiêu sau: +Khả năng giảm lượng dư gia công

+Tỷ lệ giữa thời gian cơ bản và thời gian phụ so với thời gian gia công từng chiếc

+Năng suất phay và so sánh năng suất của phay so với năng suất của các phương pháp gia công khác

7, Kết luận

Phay là phương pháp gia công chiếm một phần quan trọng trong phương pháp gia công cắt gọt kim loại Trên máy phay cũng có thể thực hiện được nhiều công việc khác nhau Độ chính xác, độ bền vững, độ lắp ráp của các chi tiết gia công bằng phay ngày càng được cải thiện Ngày nay công nghệ phay đã phát triển và hiện đại hóa với nhiều phương pháp phay trước đây vì vậy gia công bằng phương pháp phay mang lại hiệu quả cao Về lâu dài, cần phải xây dựng một chiến lược phát triển ngành gia công cắt gọt nói chung và các công nghệ phay nói riêng để làm tiền đề cho cơ khí chế tạo máy nước ta phát triển

8, Tài liệu tham khảo

1, Giáo trình công nghệ kim loại - PGS.TS Đào Quang Kế (Chủ biên)

2, Giáo trình cơ khí đại cương - PGS.TS Đào Quang Kế (Chủ biên)

3, Gia công cơ khí - PGS.TS Nguyễn Trọng Bình (Chủ biên)

4, Công nghệ phay - PH.A.BARBASOP, dịch: PGS.TS Trần Văn Địch

5, Cơ sở công nghệ chế tạo máy – Bộ môn công nghệ chế tạo máy - Đại

học bách khoa Hà Nội

https://www.youtube.com/watch?v=MKv_vHXNr64