phương pháp bào xọc và dụng cụ

Thường chuyển động này được thực hiện bởi đầu máy bào máy bào ngang hoặc đầu máy xọc mang dao, tuy nhiên trong trường hợp máy bào giường thì chuyển động này được thực hiện bởi bàn máy ma

Chương 2

Phương pháp Bào, Xọc và dụng cụ

2.1 Đặc điểm về động học

Bào là một phương pháp cắt gọt ra đời vào loại sớm nhất Chuyển động cần thiết khi cắt là chuyển động chính và chuyển dộng chạy dao đều là chuyển động thẳng thực hiện nối tiếp nhau:

- Chuyển động chính là chuyển động tịnh tiến đi về Thường chuyển động này được thực hiện bởi đầu máy bào (máy bào ngang) hoặc đầu máy xọc mang dao, tuy nhiên trong trường hợp máy bào giường thì chuyển động này được thực hiện bởi bàn máy mang chi tiết

- Chuyển động chạy dao là chuyển động tịnh tiến không liên tục của bàn máy mang chi tiết (trên máy bào ngang, máy xọc) hoặc của dao (trên máy bào giường)

Ngoài ra sau khi cắt hết một lượt ( tương ứng với một lớp kim loại chiều sâu t), nếu cần thiết thì có thêm chuyển động thẳng theo phương chiều sâu cắt t để cắt lượt khác

Các phương pháp gia công bằng bào và xọc không phải là phương pháp tiên tiến vì chuyển động chính là chuyển động đi về, trong đó đi thì cắt còn về thì chạy không do đó khó cho năng suất cao Để tăng năng suất và giảm va đập khi mới vào cắt, người ta thường cho chuyển động về (chạy không) khi bào nhanh hơn chuyển động đi (cắt) bằng cách sử dụng cơ cấu cu lít Việc sử dụng truyền động thuỷ lực trên máy bào có thể làm tăng tốc độ cắt và làm cho quá trình cắt ổn định, nhưng máy móc trở nên phức tạp mà năng suất cũng không tăng nhiều lắm

Hình 2.1 giới thiệu nguyên lý làm việc của bào, xọc cùng với một số thông số cắt gọt như a, b, t, s, v

Hình 2.1 Nguyên lý làm việc của bào ( hình a) và xọc (hình b)

2.2 Khả năng và phạm vi ứng dụng

Bào và xọc thường dùng để gia công các mặt phẳng hoặc các mặt định hình có đường sinh thẳng như các rãnh thẳng có biên dạng như hình 2.2 Phương pháp bào và xọc thường chỉ dùng

trong sản xuất đơn chiếc và hàng loạt nhỏ vì năng suất thấp Trong sản xuất với sản lượng lớn thì bào và xọc được thay thề bằng phay hoặc chuốt Tuy nhiên cũng cần chú ý rằng đối với các bề mặt gia công dài và hẹp thì phương pháp bào lại cho năng suất cao hơn phay

Hình 2.2 Biên dạng các bề mặt có thể gia công bằng bào hoặc

xọc

Nói chung phương pháp bào và xọc cho độ bóng bềì mặt gia công và độ chính xác thấp, thông thường thì Ra của bề mặt được gia công bằng bào hoặc xọc có giá trị từ 25 đến 6,3 µm và có độ chính xác đạt cấp 8 trở xuống Tuy nhiên trong trường hợp đặc biệt ví dụ như với dao bào có góc ϕ1 = 00, bào tinh mỏng có thể gia công chi tiết đạt Ra từ 3,2 đến 0,8 µm và độ chính xác cấp 6 ÷7, khi này thì bào có thể thay thế cho cạo bằng tay

2.3 Tính toán một số các yếu tố khi bào và xọc

Chuyển động chính gồm chuyển động đi với vận tốc cắt

vđ và chuyển động về với vận tốc cắt vv; thêm vào đó trong bản thân từng quá trình đi hoặc về nếu đầu bào sử dụng cơ cấu cu lít thì vận tốc cắt cũng thay dổi theo thời gian Do những lý do trên, nên khi bào và xọc thì người ta tính vận tốc cắt trung bình theo công thức sau:

vtb (1 m)

1000

L.n +

(2.1)

trong đó :

- L: chiều dài hành trình bào theo hướng chuyển động chính, chiều dài này bằng chiều dài gia công Lc cọng với lượng ăn tới L1 và lượng vượt quá L2 (hình 9.3), ở máy bào ngang L1 + L2 =

50 mm còn ở máy bào giường thì L1 + L2 = 200 mm

- Lc = l + 2Zl, với l là chiều dài chi tiết và 2Zl là lượng dư gia công hai mặt đầu

- n : số hành trình kép trong 1 phút của đầu bào, xọc

- m là tỉ số vđ/vv; đối với máy bào hành trình ngắn truyền động bằng cơ cấu cu lít (như máy bào ngang) thì thường có m = 0,75, với máy xọc thì m = 1, trường hợp máy bào hành trình dài thì giá trị m có thể nhỏ đến 0,3

Nói chung, lực và công suất cắt khi bào và xọc được tính theo công thức của trường hợp tiện Tuy nhiên khi cần tính công suất một cách chính xác thì ngoài lực cắt ra, ta còn phải tính thêm lực ma sát trên sống trượt của máy theo công thức sau :

F=µ(Py+Gct+Gb) (2.2)

trong đó : F - lực ma sát trên sống trượt của bàn máy, N

µ - hệ số ma sát

Py - thành phần lực cắt theo phương chiều sâu cắt t (hình 9.1a), N

Gct - trọng lượng chi tiết gia công, N

Gb - trọng lượng bàn máy, N

Tải trọng dùng để tính công suất sẽ là :

P = Pz + F , [N] (2.3)

với Pz là thành phần lực cắt chính, N

Công suất cắt được tính theo công thức sau :

60.1000

đ

v P

N c = . , [KW] (2.4)

Chú ý là vđ là vận tốc của hành trình làm việc, được tính theo công thức của tiện (với tuổi bền T = 60 phút) :

xv v yv K v

s t

C

vđ = , [m/ph] (9.5)

sau đó do khi bào và xọc có va đập, nên khi chọn tốc độ cắt ta giảm đi một ít so với kết quả tính theo trường hợp tiện ở trên, thường

vbào = 0,95 v tính theo công thức tiện, và vxọc= 0,9 v tính theo công thức tiện

Khi bào và xọc mặt phẳng, thời gian máy được tính theo công thức sau (hình 2.3):

s.n

B.i

T0 = [ph] (2.6)

trong đó :

- B là chiều rộng bào, chiều rộng này bằng chiều rộng chi tiết b + lượng dư 2 mặt bên 2Zb + lượng tới B1 + lượng vượt quá B2, với B1 = t cotg ϕ ( t là chiều sâu cắt va ϕ là góc nghiêng chính của dao bào ) và B2 = 2 ÷ 3 mm

- i là số lượt cắt

- s là lượng chạy dao, mm/htk

- n là số hành trình kép trong 1 phút của đầu bào hơặc xọc

Hình 2.3 hành trình và các đại lượng để tính toán khi bào và

xọc

2.4 Đặc điểm của dao bào và dao xọc

Hình 2.4 Sự cắt lẹm của dao bào đầu thẳng và khắc phục bằng dao bào đầu cong

Dao bào và dao xọc, về cơ bản, giống như dao tiện nhưng chúng có một số đặc điểm như sau :

- Dao bào và xọc khi cắt đều có va đập, do đó để đảm bảo độ bền dao khi cắt thì góc trước dao bào, xọc được chọn nhỏ hơn dao tiện trong cùng điều kiện cắt một ít Tuỳ theo trường hợp cụ thể, giá trị của góc trước có thể thay đổi từ -150 ÷ 200 Các góc độ khác có thể chọn như sau : α = 6 ÷ 160, ϕ = 20 ÷ 700, ϕ1

= 0 ÷ 150, λ = 6 ÷200

- Trong quá trình cắt, do tác dụng của lực cắt, thân dao thẳng có thể bị biến dạng uốn quanh điểm O (hình 2.4 a), khi đó mũi dao chuyển động theo quỹ đạo là đường tròn bán kính R do đó bề mặt bị cắt lẹm làm hụt kích thước của chi tiết gia công Để khắc phục hiện tượng trên, người ta thường dùng dao bào đầu cong với mũi dao và mặt tựacủa thân dao cùng nằm trong

vđ

L 1

B 2

b

một mặt phẳng do đó bán kính R bằng chiều dài nhô ra của đầu dao ( hình 2.4 b ), khi này nếu dao bào bị uốn cong sẽ không cắt lẹm vào chi tiết mà sẽ cắt hụt do đó có thể gia công thêm để đạt kích thước mong muốn