Giới thiệu nguyên lý cắt gọt kim loại

I. Đặc điểm và vai trò của gia công cắt gọt :
- Cắt gọt kim loại là quá trình công nghệ tạo nên những sản phẩm cơ khí có hình dáng kích thước độ bóng bề mặt … theo yêu cầu kỹ thuật từ một phôi liệu ban đầu nhờ sự cắt bỏ lớp kim loại dưới dạng phoi.

- Gia công cắt gọt được thực hiện ở nhiệt độ bình thường của môi trường (cả trước và sau nguyên công nhiệt luyện ). Nó cho độ bóng và độ chính xác cao hơn các phương pháp gia công hàn, đúc, rèn, dập nóng, khoan…

- Phương pháp gia công bằng cắt gọt chiếm 30% khôi lượng công việc gia công cơ khí và trong tương lai có thể nhiều hơn.
II. Những khái niệm và định nghĩa cơ bản :
1. Chuyển động trong quá trình cắt gọt :
- Mỗi một loại máy cắt kim loại có quỹ đạo chuyển động tương đối giữa dao và chi tiết khác nhau. Người ta phân ra ba loại chuyển động :
a> Chuyển động chính : (chuyển động cắt chính) là chuyển động cơ bản của máy cắt được thực hiên qua dụng cụ cắt hay chi tiết gia công. Nó có thể là chuyển động quay, tịnh tiến khứ hồi hoặc ở dạng kết hợp …
Ví dụ: Khi tiện chuyển động chính là chuyển động quay tròn của phôi gá trên mâm cặp; khi phay, khoan, mài chuyển động chính là chuyển động quay tròn của dao phay, khoan và đá mài; còn khi bào và xọc là chuyển động tịnh tiến khứ hồi qua lại và lên xuống của dao…
b> Chuyển động chạy dao: là chuyển động của dao hay chi tiết gia công nó kết
hợp với chuyển động chính tạo nên quá trình cắt gọt.
Chuyển động chạy dao có thể liên tục hay gián đoạn. Chuyển động này thường được thực hiện trong xu hướng vuông góc với chuyển động chính, cụ thể :
- Khi tiện, chuyển động chạy dao kà chuyển động ngang – dọc của bàn dao khi cắt:
- Khi phay là chuyển động ngang- dọc- đứng của bàn máy mang phôi;
- Khi bào là chuyển động ngang (đứng) của bàn máy và chuyển động lên xuống của đầu dao;
- Khi mài là chuyển đông tịnh tiến ngang (dọc) của bàn máy mang phôi hay trục của đá mài.
- Khi khoan là chuyển động ăn xuống của mũi khoan.
c> Chuyển động phụ: là chuyển động không trực tiếp tạo ra phoi như chuyển động tịnh tiến, lùi dao ( không cắt vào phôi).
2. Chế độ cắt:
*Vận tốc cắt (Vc) là lượng dịch chuyển tương đối giữa lưỡi cắt và chi tiết gia công trong một đơn vị thời gian (hoặc lượng dịch chuyển tương đối của một điểm trên bề mặt chi tiết gia công và lưỡi cắt trong một đơn vị thời gian) ta có : Vc = V + S
Đa số các trường hợp trị số của vận tốc chuyển đông chay dao S rất nhỏ nên có thể coi vận tốc cắt là vận tốc chuyển động chính.
“Khi tiện lỗ thỡ D là đường kính lỗ sau khi gia công, khi khoan D là đường kính
mũi khoan, khi phay D là đường kính dao phay, khi mài D là đường kính của đá mài“.
*Chiều sâu cắt (t) : là chiều sâu lớp kim loại bị hớt đi sau một lần cắt (hoặc là khoảng cách giữa hai bề mặt đó và chưa gia công kề nhau đo theo phương vuông góc với phương chạy dao).
Ví dụ: Khi tiện thỡ chiều sâu cắt được tính:
t = (D – d)/2 (khi tiện ngoài)mm t = (d – D)/2 (khi tiện trong)mm
*Lượng chạy dao (S) là quãng đường tương đối của lưỡi cắt so với chi tiết theo phương chuyển động chạy dao sau một đơn vị thời gian, sau một vòng quay của phôi hay sau một hành trình kép.
Khi tiện, lượng chạy dao S là lượng dịch chuyển của dao theo phương chạy dao
dọc theo bề mặt gia công sao một vòng quay của phôi (mm/vg)
Khi bào và xọc lượng chay dao S là lượng dịch chuyển của dao hay bàn máy sau một hành trình kép của bàn máy (hoặc dao) – mm/h.t.kép.
Đối với dao nhiều lưỡi cắt như dao phay có thể tính lượng chạy dao sau một răng dao (mm/rg), lượng chạy dao sau một vòng quay của dao (mm/vg), lượng chạy dao sau một phút làm việc của dao (mm/ph).
=> Tập hợp các yếu tố vận tốc cắt V, chiều sâu cắt t, lượng chạy dao S gọi là chế độ cắt. Một chế độ cắt được xác lập trên hệ thống công nghệ bao gồm : Máy – Dao
– Đồ gá và Chi tiết gia công.
III. Sự hình thành các bề mặt trên chi tiết trong quá trình cắt:
Bất kỳ phương pháp gia công nào, quá trình hớt bỏ dần lớp lượng dư gia công cơ (quá trình cắt) đều hình thành trên chi tiết 3 bề mặt có đặc điểm khác nhau. Xét tại một thời điểm nào đó trong quá trình gia công (khi tiện), ba bề mặt trên được phân biệt như sau:
+Mặt sẽ gia công: là bề mặt của phôi mà dao sẽ cắt đến theo qui luật chuyển động. Tính chất của bề mặt này là tính chất bề mặt phôi.
+Mặt đó gia công: là bề mặt trên chi tiết mà dao đó cắt qua. Tính chất của bề mặt này là phản ánh những kết quả của các hiện tượng cơ lý trong quá trình cắt.

+Mặt đang gia công: là bề mặt trên chi tiết mà lưỡi dao đang trực tiếp thực hiện tách phoi. Cũng là mặt nối tiếp giữa mặt đó gia công và mặt sẽ gia công. Trên bề mặt này đang diễn ra các hiện tượng phức tạp.

+Vùng cắt : Là phần kim loại cuả chi tiết vừa được tách ra ở gần mũi dao và

lưỡi cắt nhưng chưa thoát ra ngoài. Đây là vùng đang xảy ra các quá trình cơ lý phức

tạp.
IV. Các mặt phẳng cơ bản của dao cắt kim loại:
Để xác định các góc độ của dao và khảo sát về lực cắt, vận tốc cắt, nhiệt cắt …

người ta qui định các mặt phẳng toạ độ của dao ( dao tiện).

Hệ toạ độ được xác định trên cơ sở của ba phương chuyển động cắt

+Mặt phẳng cơ bản 1 : Được tạo bởi vectơ tốc độ V và vectơ chạy dao S

+Mặt phẳng cơ bản 2 : Được tạo bởi vectơ tốc độ V và vectơ chiều sâu cắt t.

+Mặt phẳng cơ bản 3 :(còn gọi là mặt đáy) Được tạo bởi vectơ chạy dao S và vectơ chiều sâu cắt t. là mặt phẳng đi qua một điểm của lưỡi cắt chính và vuông góc với vectơ vận tốc cắt tại điểm đó .
Đối với dao có tiết diện là hình lăng trụ thỡ mặt đáy song song với mặt tỳ của thân dao trên ổ gá dao.

+Mặt phẳng cắt là mặt phẳng đi qua một điểm của lưỡi cắt chính và tiếp xúc với mặt đang gia công. Mặt cắt chứa vectơ vận tốc cắt V. Hay mặt phẳng chứa lưỡi cắt chính và vectơ vận tốc cắt mà nó vuông góc với mặt đáy (gọi là mặt phẳng cắt gọt.

Tiết diện chính N – N :là mặt phẳng đi qua một điểm của lưỡi cắt chính và

vuông góc với hình chiếu của lưỡi cắt chính trên mặt đáy .

Tiết diện phụ N1 – N1 :là mặt phẳng đi qua một điểm của lưỡi cắt phụ và vuông góc với hình chiếu của lưỡi cắt phụ trên mặt đáy.

V. Những bộ phận chính của dụng cụ cắt:
Dao cắt kim loại giữ vai trò quan trọng trong quá trình gia công, nó trực tiếp tác động vào phôi liệu để tách ra phoi tạo thành bề mặt gia công.

Mỗi dao ( điển hình là dao tiện) thường gồm hai phần:

*Thân dao: dùng để gá vào bàn dao, nó phải đủ độ bền và độ cứng vững,…

Nhằm đảm bảo vị trí tương quan giữa dao và chi tiết.

*Đầu dao: là phần làm nhiệm vụ cắt gọt. Đầu dao được hợp thành bởi các bề

mặt sau:

- Mặt trước(1): là bề của dao tiếp xúc với phoi và phoi trực tiếp trượt trên trên

đó và thoát ra ngoài.

- Mặt sau chính(2): là bề của dao đối diện với mặt đang gia công.

- Mặt sau chính(3): là bề của dao đối diện với mặt đó gia công.

- Lưỡi cắt chính: là giao tuyến của mặt trước và và mặt sau chính, nó trực tiếp cắt vào kim loại. Độ dài lưỡi cắt chính có liên quan đến chiều sâu cắt và bề rộng của phoi.

- Lưỡi cắt phụ: là giao tuyến của mặt trước và và mặt sau phụ, một phần lưỡi cắt

phụ gần mũi dao cũng tham gia cắt với lưỡi cắt chính.

- Lưỡi cắt nối tiếp: (chỉ có một số loại dao tiện) là phần nối tiếp giữa lưỡi cắt chính và lưỡi cắt phụ. Khi không có lưỡi cắt nối tiếp dao tiện sẽ có mũi. Mũi dao có thể nhọn hoặc lượng tròn (bán kính mũi dao R = 1 – 2mm). Các lưỡi cắt có thể thẳng hoặc cong và một đầu dao nên có thể có một hoặc hai lưỡi cắt phụ .

Một dao có thể có nhiều đầu dao nên có rất nhiều lưỡi cắt. Tuỳ theo số lượng

của lưỡi cắt chính, người ta chia ra :

+Dao một lưỡi cắt : dao tiện, dao bào…

+Dao hai lưỡi cắt : mũi khoan

+Dao nhiều lưỡi cắt : dao phay, dao doa, dao cưa…

+Dao có vô số lưỡi cắt là đá mài, (mỗi hạt mài có vai trũ như một lưỡi cắt)

Xem tiếp ...

Nghề cắt gọt kim loại

Nghề Cắt gọt kim loại là nghề sử dụng các máy công cụ có tạo phoi như: Tiện, phay, bào, mài, doa … để chế tạo các chi tiết đúng yêu cầu kỹ thuật, đạt năng suất và an toàn.

            Để đáp ứng được yêu cầu của nghề nghiệp trước mắt cũng như định hướng cho sự phát triển sau này, người công nhân cần phải:

-          Vận dụng được kiến thức cơ bản về quá trình cắt gọt kim loại;

-          Sử dụng thành thạo các máy cắt gọt kim loại thông dụng;

-          Vận hành và điều chỉnh được máy công cụ điều khiển số;

     -    Chọn đúng và sử dụng  thành thạo các loại dụng cụ cắt, dụng cụ đo kiểm, đồ gá và các trang bị công nghệ thích hợp;

-          Thực hiện đúng quy trình gia công;

-          Thực hiện việc chăm sóc bảo quản các loại thiết bị chính và liên quan;

-          Tổ chức và quản lý quá trình sản xuất tương ứng với trình độ đào tạo;

-          Có đủ sức khoẻ và thích ứng với môi trường làm việc của nghề: gia công chi tiết có độ chính xác cao, tốc độ máy cao, ồn, nóng, ... và loại hình sản xuất khác nhau;

-          Có lòng say mê nghề nghiệp;

-          Đào tạo, bồi dưỡng công nhân trình độ thấp hơn;

-          Khi có trình độ cao cùng với kinh nghiệm thực tiễn có thể được đào tạo bồi dưỡng trở thành giáo viên dạy nghề.

Bài viết liên quan truy cập: http://www.muikhoan.com/

Xem tiếp ...

Tiêu chuẩn trình bày bản vẽ kỹ thuật

Ý nghĩa của tiêu chuẩn BVKT:
-BVKT là phương tiện trong lĩnh 
vực kĩ thuật và đã trở thành “ngôn ngữ” chung dùng cho kĩ thuật. Vì vậy, nó phải được xây dựng theo các quy tắc thống nhất được quy định trong các tiêu chuẩn về BVKT.
I/ Khổ giấy:
- Có 05 loại khổ giấy, kích thước như sau: 
+ A0: 1189 x 841(mm)
+ A1: 841 x 594 (mm)
+ A2: 594 x 420 (mm)
+ A3: 420 x 297 (mm)
+ A4: 297 x 210 (mm)
II/ Tỷ lệ: 
Tỷ lệ là tỷ số giữ kích thước dài đo được trên hình biểu diễn của vật thể và kích thước thực tương ứng đo được trên vật thể đó.
- Có 03 loại tỷ lệ:
+ Tỷ lệ 1:1 – tỷ lệ nguyên hình
+ Tỷ lệ 1:X – tỷ lệ thu nhỏ
+ Tỷ lệ X:1 – tỷ lệ phóng to
III/ Nét vẽ: 
1. Các loại nét vẽ:
- Nét liền đậm: 
+ A1: đường bao thấy
+ A2: Cạnh thấy
- Nét liền mảnh:
+ B1: đường kích thước
+ B2: đường gióng
+ B3: đướng gạch gạch trên mặt cắt.
- Nét lượn sóng:
+ C1: đường giới hạn một phần hình cắt.
- Nét đứt mảnh:
+ F1: đường bao khuất, cạnh khuất.
- Nét gạch chấm mảnh:
+ G1: đường tâm
+ G2: đường trục đối xứng
2. Chiều rộng nét vẽ: 

0,13; 0,18; 0,25; 0,35; 0,5; 0,7; 1,4 và 2mm. Thường lấy chiều rộng nét đậm bằng 0,5mm và nét mảnh bằng 0,25mm.
IV/ Chữ viết:
1. Khổ chữ:
- Khổ chữ: (h) là giá trị được xác định bằng chiều cao của chữ hoa tính bằng mm. Có các khổ chữ: 1,8; 2,5; 14; 20mm.
- Chiều rộng: (d) của nét chữ thường lấy bằng 1/10h.
2. Kiểu chữ:
Thường dùng kiểu chữ đứng (hình 1.4 SGK).
V/ Ghi kích thước:
1. Đường kích thước: Vẽ bằng nét liền mảnh, song song với phần tử được ghi kích thước (hình 1.5).
2. Đường giống kích thước: Vẽ bằng nét liền mảnh thường kẻ vuông góc với đường kích thước, vượt quá đường kích thước một đoạn ngắn.
3. Chữ số kích thước: Chỉ trị số kích thước thực (khoảng sáu lần chiều rộng nét). 
4. Ký hiệu: R.

Xem tiếp ...

Công nghệ cắt gọt kim loại

I,Nguyên lý cắt và dao cắt
1, Bản chất của gia công kim loại bằng cắt gọt
Lấy đi một phần kim loại của phôi dưới dạng phoi nhờ các dụng cụ cắt (dao cắt, máy cắt…) để tạo ra chi tiết có hình dạng, kích thước theo yêu cầu.
KL:
-Phương pháp gia công kim loại bằng cắt gọt là phương pháp gia công phổ biến trong ngành chế tạo cơ khí.
-Phương pháp này tạo ra các chi tiết có độ chính xác và độ bóng bề mặt cao.
2, Nguyên lý cắt
a, Quá trình hình thành phoi
-Dưới tác dụng của lực do máy tạo ra dao tiến vào phôi làm cho lớp kim loại phía trước dao dịch chuyển theo mặt trượt tạo thành phoi.
b, Chuyển động cắt: để dao cắt được kim loại giữa dao và phôi phải có sự chuyển động tương đối với nhau.

3, Dao cắt
a, Các mặt của dao
-Mặt trước là mặt tiếp xúc với phôi.
-Mặt sau là mặt đối diện với bề mặt đang gia công của phôi.
-Lưỡi cắt là giao tuyến giữa mặt trước và mặt sau của giao tiện.
-Mặt đáy là mặt phẳng tì của dao trên đài gá dao.
b, Góc của dao
-Góc trước γ là góc tạo bởi mặt trước với mặt phẳng song song với mặt đáy của dao. Góc γ càng lớn thì phôi thoát càng dễ. 
-Góc sau α là góc tạo bởi mặt sau với tiếp tuyến của phôi đi qua mũi dao với mặt đáy của dao. Góc α càng lớn thì ma sát giữa phôi với mặt sau của dao càng nhỏ.
-Góc sác β là góc tạo bởi mặt sau với mặt trước của dao. Góc β càng nhỏ thì dao càng sắc nhưng dao yếu và chóng mòn.
4, Vật liệu làm dao
a, Thân dao
-Làm bằng thép 45.
-Hình trụ chữ nhật hoặc vuông.
b, Bộ phận cắt
-Điều kiện làm việc: chịu ma sát mài mòn, nhiệt độ cao, áp lực lớn.
-Vật liệu: Thép gió, thép hợp kim
*Chú ý: vật liệu chế tạo bộ phận cắt phải có độ cứng cứng hơn độ cứng của phôi.
II,Gia công trên máy tiện
1, Máy tiện
Máy tiện gồm có các bộ phận chính sau.
1-ụ trước và hộp trục chính
2-Mâm cặp, kẹp chặt phôi khi tiện 
3- Đài gá dao, lắp dao và điều chỉnh dao khi tiện.
4- Bàn dao dọc trên, tịnh tiến dao dọc trục chính khi tiện.
5- ụ động, lắp mũi khoan hoặc cùng với mâm cặp cố định phôi khi tiện.
6- Bàn dao ngang, tịnh tiến dao theo chiều ngang.
7- Bàn xe dao, kết hợp tạo ra chuyển động tịnh tiến dao ngang của bàn dao ngang và chuyển động tịnh tiến dao dọc của bàn dao dọc, khi tiện mặt côn. 
8- Thân máy, để gá lắp các bộ phận trên và gá lắp động cơ điện.
9- Hộp bước tiến dao, để gá lắp các công tắc điều khiển, hộp tốc độ, bộ phận điều chỉnh các chế độ làm việc của máy tiện.
2, Các chuyển động khi tiện
a, Chuyển động cắt
phôi quay tròn tạo ra chuyển động cắt Vc (m/phút).
b, Chuyển động tịnh tiến
- Chuyển động tịnh tiến dao ngang Sng.
- Chuyển động tịnh tiến dao dọc Sd.
- Chuyển động tiến dao phối hợp Schéo.
3, Tìm hiểu khả năng gia công của máy tiện
Cắt đứt phôi, làm nhẵn bề mặt phôi, khoan lỗ trên phôi

Xem tiếp ...

Công nghệ chế tạo phôi

I, Công nghệ chế tạo phôi bằng phương pháp đúc, 1, Bản chất Nấu chảy kim loại rót vào khuôn, kim loại lỏng kết tinh
Và nguội ==> sản phẩm có hình dạng kích thước của lònh khuôn đúc.2,ưu nhựợc điểm của công nghệ chế tạo phôi bằng phương pháp đúc
a, ưu điểm-Đúc được tất cả các kim loại và hợp kim khác nhau.
-Có thể đúc các vạt có khối lượng từ vài gam tới vài trăm tấn.Tạo ra các vật có hình dạng, kết cấu bên trong và bên ngoài phức tạp.
b, Nhươc điểm
-Tạo ra các khuyết tật như rỗ khí, rỗ xỉ, không điền đầy lòng khuôn, vật dúc bị nứt…
3, Công nghệ chế tạo phôi bằng phương pháp đúc trong khuôn cát-B 1- Chuẩn bị mẫu và vật liệu làm khuôn.
-B 2- Tiến hành làm khuôn.
-B 4- Chuẩn bị vật liệu nấu.
-B 4- Nấu chẩy và rót kim loại lỏng vào khuôn.II, Công nghệ chế tạo phôi bằng phương pháp gia công áp lực
1, Bản chấtDùng ngoại lực thông qua các dụng cụ, thiết bị (búa tay, búa máy) làm cho kim loại biến dạng dẻo nhằm tạo ra vật thể có hình dạng, kích thước theo yêu cầu.
Đặc diểm của phương pháp gia công áp lực là thành phần và khối lượng vật liệu không đổi.
* Rèn tự do
-Ngoại lực: dùng lực búa tay, búa máy.
-Trạng thái kim loại: nóng dẻo.
-Kết quả: làm biến dạng kim loại theo hình dạng, kích thước theo yêu cầu. 
* Dập thể tích
-Khuôn dập thể tích: bằng thép, lòng khuôn có hình dạng, kích thước giống chi tiết.
-Ngoại lực: dùng lực búa máy, máy ép.
-Trạng thái kim loại: dẻo.
-Kết quả: làm biến dạng kim loại theo hình dạng, kích thước theo yêu cầu. 2, ưu, nhược điểma, ưu điểm
-Có cơ tính cao.
-Dễ tự động hoá, cơ khí hoá.
-Có độ chính xác cao.
-Tiết kiệm thời gian và vật liệu.b, Nhược điểm-Không chế tạo được các sản phẩm có hình dạng, kích thước phức tạp, kích thước lớn.
-Không chế tạo được các sản phẩm có tính dẻo kém.
-Rèn tự do có độ chính xác kém, năng xuất thấp , điều kiện làm việc nặng nhọc.III, Công nghệ chế tạo phôi bằng phương pháp gia công hàn
1, Bản chất-Nối được các chi tiết lại với nhau.
-Bản chất: nung chảy kim loại chỗ mối hàn.
-Kết quả: kim loại kết tinh, nguội tạo thành mối hàn.2, ưu, nhược điểma, ưu điểm-Nối được các kim loại có tính chất khác nhau.
-Tạo được các chi tiết có hình dạng, kết cấu phức tạp.
-Có độ bền cao, kín.b, Nhược điểm-Chi tiết dễ bị cong, vênh.2, Một số phương pháp hàn thông dụnga, Hàn hồ quang tay-Bản chất: dùng nhiệt của ngọn lửa hồ quang làm nómg chẩy kim loại chỗ mối hànvà que hèn ==> tạo thành mối hàn.
-Dụng cụ, vật liệu: kim hàn, que hàn, vật hàn…
-ứng dụng: dùng trong ngành cơ khí, chế tạo máy, chế tạo ô tô, xây dựng…
b, Hàn hơi-Bản chất: dùng nhiệt phản ứng cháy của khí Axêtilen (C2H2) với Oxi (O2) làm nómg chẩy kim loại chỗ mối hàn và que hèn ==> tạo thành mối hàn.
-Dụng cụ, vật liệu: mỏ hàn, que hàn, vật hàn, ống dãn khí Axêtilen (C2H2) với Oxi (O2)…
-ứng dụng: Hàn các chi tiết có bề dày mỏng, nho.ỷ Dùng trong ngành cơ khí, chế tạo máy, chế tạo ô tô, xây dựng…

Xem tiếp ...

Lập bản vẽ kỹ thuật bằng máy tính

I,Khái niệm chung
Ngày nay hấu hết các bản vẽ và các tài liệu kĩ thuật đều được lập bằng máy tính.
ưu điểm:
+ Bản vẽ được lập một cách chính xác và nhanh chóng.
+ Dễ dàng lưu trữ và sửa chữa.
+ Giải phóng con người ra khỏi công việc nặng nhọc và đơn điệu khi lập bản vẽ bằng tay.
II, khái niệm cơ bản về một hệ thống vẽ bằng máy tính 
Hệ thống AutoCAD gồm 2 phần.
1, Phần cứng
-CPU: là trung tâm sử lý có thể coi là bộ não của máy tính.
-Màn hình hiển thị bản vẽ.
+ Bàn phím, chuột ra lệnh, nạp dữ liệu.
+ Máy in, máy vẽ để xuất bản vẽ ra giấy.
+ Một số thiết bị ngoại vi khác: như bảng số hoá, máy quét ảnh, đầu ghi để biến các thông tin vẽ thành thông tin dưới dạng số để đưa vào bộ nhớ trong máy hoặc lưu trữ trên đĩa.
2, Phần mềm
+ Tạo các đối tượng vẽ cơ bản: đường thẳng, đường tròn, đường cong, mặt cong, vật thể 3 chiều.
+ Giải các bài toán về dựng hình, vẽ hình
+ Tạo các hình chiếu vuông góc, mặt cắt, hình cắt.
+ Xây dựng HCTĐ, HCPC.
+ Tô vẽ kí hiệu vật liệu.
+ Ghi kích thước.
III, Khái quát về phần mềm AutoCAD 
-Là một chương trình do con người viết ra, với mục đích vẽ các bản vẽ 2 chiều và 3 chiều với sự hỗ trợ của máy tính.
1, Bản vẽ 2 chiều-vẽ hình chiếu các vật thể.
2, Tạo mô hình vật thể 3 chiều từ các khối hình học cơ bản.

Xem tiếp ...

Nguyên lý hoạt động của máy phay

Máy công cụ để bào, gọt, ren khía, doa, bánh răng, mài hoặc hoàn thiện bánh răng, cưa, phay và các loại máy công cụ khác dùng để gia công kim loại, các bua kim loại kết dính hoặc gốm kim loại, chưa được ghi hay chi tiết ở nơi khác. 

8461.10 - Máy bào 

8461.20 - Máy gọt, ren khía 

8461.30 - Máy doa 

8461.40 - Máy cắt, mài hoặc hoàn thiện bánh răng 

8461.50 - Máy cưa hoặc máy phay 

8461.90 - Loại khác 

Nhóm này bao gồm máy công cụ dùng để gia công kim loại, cacbua kim loại kết dính hoặc gốm kim loại chưa được ghi hay chi tiết ở nơi khác. 

Các máy công cụ chung được vận hành bằng điện nhưng những máy tương tự hoạt động bằng tay hoặc đạp chân, cũng được phân vào nhóm này. Loại hoạt động bằng tay hoặc đạp chân có thể phân biệt với dụng cụ có tay cầm thuộc nhóm 82.05 và dụng cụ cầm tay thuộc nhóm 84.67 hoặc 85.08 bởi thực tế là chúng thường được thiết kế gắn vào sân nhà, trên ghế, trên tường hoặc gắn vào máy khác, và vì vậy chúng thường có bệ, khung gắn, giá... 

Nhóm này bao gồm : 

1. Máy bào dùng để bảo mặt ngoài hoặc mặt cắt của vật với sự hỗ trợ của các dụng cụ có một lưỡi cắt. Đó là máy công cụ mà trong đó dụng cụ được cố định khi bàn giữ vật định bào chuyển động, đi đi lại lại. Tuy nhiên, một số mày bào lớn như máy bào gốc cây hoặc mày bào lưỡi phẳng có bàn cố định và được dùng để gia công những đồ vật có độ dài lớn (ví dụ, thanh ray) 

Một số loại máy bào được gắn với một hoặc hai hộp máy khía răng phụ trợ hoặc bổ sung, nó thay thế cho một số lượng tương đương của máy bào. Những máy công cụ này gọi là "máy bào và khía răng" được coi như những máy bào. thậm chí có thể giảm tốc độ của bàn để sử dụng cho việc khía răng. Chúng không được nhầm lẫn với những máy khía răng gọi là "máy khía răng bào"thuộc nhóm 84.59. Bề ngoài của chúng giống như máy bào, nhưng được lắp thêm hộp khía răng. 

Máy bào cũng có thể lắp thêm một hoặc hai đường mài nhẵn trong hộp bào. Việc lăp thêm những đầu mài nhẵn cho phép những máy bào này được sử dụng như những máy làm chính xác mặt bàn. Một số kiểu được lắp hộp bào, hộp khía răng và rãnh mài nhẵn trong khi những loại khác được lắp các dụng cụ cho phép máy thực hiện công việc ren khía. 

Máy gọt là máy dụng cụ hoạt động theo nguyên tắc bào và có thể khác máy bào trên thực tế là vật được gia công được đặt cố định trong suốt thời gian cắt, trong khi dụng cụ chuyển động thẳng theo hướng đi đi lại lại. Do tư thế nhô ra của bộ phận giữ dụng cụ, chuyển động tối đa của dụng cụ bị hạn chế và vì lý do này máy gọt thường được hạn chế để gia công những vật có kích thước nhỏ. 

Máy ren khía là máy công cụ họat động theo cơ chế bào trong đó vật được gia công không di động trong thời gian cắt, trong khi dụng cụ chuyển động theo chiều dài theo hướng thẳng đứng hoặc đôi khi theo hướng nghiêng. Theo hướng dẫn sử dụng, những loại máy này là những dụng cụ ren khía, là những máy đặc trưng có những rãnh trượt ngắn; máy ren khía - đột rập dùng cho việc thực hiện công việc cần thiết cho việc cắt bỏ nhanh những khối lượng đáng kể nguyên liệu ra khỏi vật dầy. Những dụng cụ đột rập (với 4 lưỡi cắt); Máy ren khía thẳng đứng ; ren khía với đường trượt nằm ngang; những máy này được gọi là "máy khía rãnh" (bằng việc kéo hoặc đẩy), quá trình gia công của những máy này giống như máy doa, sự khác biệt là dụng cụ được sử dụng. 

4. máy doa. Dụng cụ (cái doa) được kéo hoặc đẩy qua vật hoặc ngang qua một lỗ, để gia công hoặc gọt bề mặt. Những loại khác nhau của máy doa là máy doa dọc hoặc ngang với khe trượt đơn : máy đôi ("duplex") bao gồm hai khe trượt mỗi lần họat động trên một doa hoặc những ép doa là những máy thẳng đứng hoạt động trên doa bằng sức nén. 

5. Máy cắt bánh răng, mài hoặc hoàn thiện bánh răng. Nhóm này bao gồm máy cắt bánh răng được thiết kế dành riêng cho việc làm bánh răng bằng việc tách kim loại khỏi chỗ trống hình trụ hoặc hình nón. 

- Việc cắt - cán được điều khiển bằng mô đun trong có đĩa răng cán hoặc răng cắt hình nón được dùng như một công cụ. Qúa trình này hiện hành dùng để cắt bánh răng nhọn; 

- Cắt bằng tấm lưới, dùng dụng cụ như máy phay mẹ, dụng cụ cắt răng (hoặc dụng cụ khắc trạm) hoặc một dụng cụ bánh răng chuyền (dùng cho lưỡi cắt hình nón). Quá trình này cho phép bánh răng đường thẳng bên trong hoặc bên ngoài hoặc bánh răng hình xoáy ốc và hình nón được gia công; 

- Cắt bào mòn. 

6. Máy cưa. Phụ thuộc vào hình thái của dụng cụ được sử dụng có thể phân biệt, những máy về loại này sau đây: 

- Máy cưa chuyển động qua lại hoặc máy cưa dao động trong đó dụng cụ bao gồm một lưỡi cưa thẳng chuyển động qua lại trên một đường thẳng; 

- Lưỡi cưa hình tròn, trong đó có một dụng cụ hình tròn, có răng cưa ở cạnh ngoài và quay với vận tốc lớn. Dụng cụ này thường được gọi là "lưỡi cưa xẻ" hoặc "lưỡi cưa ren khía"; 

- Máy cưa vòng, sử dụng một lưỡi rất dài, một phía được khía răng cưa và các đầu của lưỡi cưa được nối lại tạo thành một dải. 

7. Máy phay. Những máy công vụ này khác với máy cưa do những công dụng của dụng cụ mà máy sử dụng. Dụng cụ thứ hai có thể hoặc là dụng cụ cắt giống như dụng cụ tiện, hoặc đĩa kim loại hoặc mài mòn. 

- Máy phay với dụng cụ cắt sử dụng một trong hai phương pháp 

Một loại hoạt động cùng một kiểu như máy tiện trượt nhưng trên thực tế, có thể phân biệt rằng bộ phận đỡ dụng cụ không thể được chuyển động dọc, không giống như yên (sadeles) của máy tiện trượt. 

Loại còn lại hoạt động như con suốt hoặc máy quay trục, trong đó chính dụng cụ đó được cố định khi bộ phận phải làm việc thì chuyển động trong hộp. Nó có thể phân biệt với bộ phận thứ hai, tuy nhiên, trên thực tế thì đồ vật được tạo ra chỉ có thể được chuyển động theo một hướng. 

Cả hai loại trên chỉ có thể thực hiện một thao tác phay. 

Những máy hoạt động như máy tiện trượt bao gồm một con suốt rỗng với đường kính rộng, hoạt động trên những đồ vẩ quay tròn. Một bàn rất nhỉ đỡ cho một hoặc hai bộ phận đỡ dụng cụ cắt được đặt trong những chiếc vòng. 

- máy phay có những đĩa bào mòn giống như những đĩa của cưa đĩa, nhưng lưỡi cưa xẻ được thay thế bằng bánh đánh bóng hai cạnh; 

- Máy phay có những đĩa kim loại, cũng được coi như máy cưa cọ xát, trên thực tế nó có đặc điểm là chúng hoạt động nhờ một đĩa ép nhẹ rìa không răng. Đĩa này, có thể có rãnh, được quay theo một cách tạo ra cho đĩa một tốc độ ngoại vi như là nêu phần rĩa của đĩa dần dần đem lại khoảng cách gần với một miếng kim loại, miếng này chảy ra ngya mà không càn có sự tiếp xúc gần với đĩa. Hiện tượng này là kết quả của sự cọt sát kết hợp với hoạt động ô xy hóa không khí bị giữ lại giữa đĩa và kim loại bị cắt ra. 

Xem tiếp ...

Tự động hoá trong công nghệ chế tạo

I,Máy tự động, người máy công nghiệp và dây chuyền tự động
1, Máy tự động
a, Khái niệm
Máy tự động là máy hoàn thành một nhiệm vụ nào đó theo một chương trình định trước mà không có sự tham gia trực tiếp của con người.
b, Phân loại
* Máy tự động cứng: điều khiển bằng cơ khí nhờ cơ cấu cam điều khiển.
+ưu điểm: tạo năng suất cao so với máy thông thường.
+Nhược điểm: khi thay đổi chi tiết cần gia công phải thay đổi cam điều khiểnmất nhiều thời gian thay đổi, thiết kế, chế tạo cam, điều chỉnh máy.
* Máy tự động mềm: dễ dàng thay đổi được chương trình hoạt động khi gia công các chi tiết khác nhau. VD máy tiện điều khiển số NC (Numeri cal Control); máy CNC(Computerzed Numeri cal Control), máy tiện điều khiển số được máy tính hoá.
2, Người máy công nghiệp
a, Khái niệm
-Là thiết bị hoạt động đa chức năng hoạt động thêo chương trình nhằm phục vụ tự động hoá quá trình sản xuất .
-Đặc điểm: Có khả năng thay đổi chuyển động, sử lý thông tin…
b, Công dụng của rô bốt
-Dùng trong các dây chuyền sản xuất công nghiệp.
-Thay thế con người làm việc ở những môi trường độc hại, nguy hiểm, thám hiểm trong hầm, lò…
3, Dây chuyền tự động
a, ĐN: dây chuyền tự động là tổ hợp máy và thiết bị tự động đượp sắp sếp theo một trật tự xác định để thực hiện các công việc khác nhau để hoàn thành một sản phẩm.
b, Công dụng
-Thay thế con người trong sản xuất.
-Thao tác kĩ thuật chính xác.
-Năng suất lao động cao.
-Hạ giá thành sản phẩm.
c, Nguyên lý làm việc
-Phôi đưa lên băng tải.
-Rôbốt 1, 2, 3 lắp phôi lên máy tiện 1, 2, 3 và tháo chi tiết khi gia công song đặt lên băng tải.
4, Tìm hiểu ô nhiễm môi trường trong sản xuất cơ khí
a, Nguyên nhân
-Các chất thải trong quá trình sản xuất cơ khí không qua xử lí thải ra môi trường.
-ý thức của con người đối với môi trường kém. Làm ô nhiễm nguồi nước, đất đai,…
b, Kết luận: Trách nhiệm của các nhà sản xuất cơ khí, mỗi người công nhân cơ khí phải có ý thức bảo vệ môi trường.
5, Các biện pháp đảm bảo sự phát triển bền vững trong sản xuất cơ khí 
a, Khái niệm: Phát triển bền vững là:
-Cách phát triển nhằm thoả mãn các yêu cầu hiện tại.
-Không ảnh hưởng tới các nhu cầu của hệ thống tương lai.
-Phát triển hệi thống sản xuất xanh – sạch.
b, Biện pháp
-Sử dụng công nghệ cao trong sản xuất, giảm chi phí năng lượng, tiết kiệm nguyên vật liệu.
-Sử lí chất thải trong sản xuất cơ khí trước khi thải ra môi trường.
-Giáo dục ý thức bảo vệ môi trường chô mọi người.

Xem tiếp ...

Thiết kế dụng cụ cắt kim loại

Trong những thập niên qua, dụng cụ có gắn mảnh hợp kim quay như dao phay và dao doa, với sự quay của mảnh hợp kim đạt được một kết quả cao đối với những nhà sản xuất ôtô và trong những ngành công nghiệp khác.

Lý do lớn nhất đối với việc xuất hiện một cách bất ngờ của dụng cụ hợp kim quay là sự phát triển vật liệu mới để sản xuất những thân động cơ ôtô. Trong quá khứ, gang đã từng là vật liệu được chọn để sản xuất động cơ. Nó có những tính chất đặc trưng sau : có độ bền cao, độ chống mài mòn, tính đúc, tính giảm chấn, tính dẫn nhiệt,….Nhưng hiện nay việc phát triển một vật liệu mới thay cho vật liệu cũ là một công việc đang được tiến hành.

Hợp kim gang xám và gang dẻo có độ bền cao được áp dụng rộng rãi trong sản xuất động cơ diesel. Gần đây, gang cầu đã được chọn để sản xuất động cơ Diesel.
Gang cầu về cấu trúc và cơ tính của nó nằm giữa gang xám và gang dẻo. Ví dụ như nó có độ bền cao và modun đàn hồi lớn hơn gang xám nhưng vẫn giữ được những tính chất như độ giảm chấn, dẫn nhiệt và tính đúc của gang xám.Những nhà chế tạo ôtô ở Châu Âu đã từng dùng gang cầu để chế tạo thân động cơ diesel. Nhưng cùng với những ưu điểm trên thì việc gia công chúng cũng rất khó khăn.

Thực tế một trong việc nghiên cứu về tốc độ cắt gọt liên tục của gang cầu bằng dụng cụ carbide có tuổi thọ nhỏ hơn 10% so với gia công gang xám. Trong những nghiên cứu gần đây đã đưa ra nguyên nhân của sự giảm tuổi thọ này là do: khi gia công gang xám, một lớp mangan sunphít (MnS) dày 5mm bám lên bề mặt lưỡi cắt của dao. Lớp lẹo dao này có tác dụng là bảo vệ lưỡi cắt và tăng cương khả năng bôi trơn bề mặt lưỡi cắt. Đối với gang cầu thì không có những lớp tương tự như thế.

Mảnh hợp kim quay :
Mảnh hợp kim quay đã từng xuất hiện khoảng 50 năm qua. Mảnh hợp kim quay được lắp vào một ổ trục đỡ chặn, nó cho phép mảnh hợp kim quay tự do. Sự quay này tạo ra một sự hoạt động nhỏ, mà ở đó bao gồm sự thay đổi liên tục vùng cắt gọt để bóc vật liệu trong quá trình cắt, tạo ra nhiệt độ thấp hơn, tăng cường tuổi thọ của dụng cụ bằng cách phân chia độ mòn đều trên toàn bộ chu vi của mảnh hợp kim, lực gia công và năng lượng yêu cầu thấp và tạo ra bề mặt gia công tốt hơn.

Sự hạn chế của dụng cụ là tính ổn định của nó được thể hiện từ hệ thống ổ trục, kích thước của mảnh hợp kim, chi phí ban đầu cho lưỡi cắt và mảnh hợp kim cao hơn và thiếu ý nghĩa về việc phân tích thiết kế dụng cụ cắt. Nhưng những vấn đề trên đang trong từng bước khắc phục. Nếu như nhiệt ở ổ trục quay quá cao thì chúng ta làm mát ở đó. Cho nên chúng cải thiện được vật liệu ổ trục quay và có thể dùng mỡ để bôi trơn và hạ nhiệt độ.
Kết quả của sự phát triển dụng cụ quay tạo ra một hệ thống thân ổ trục gọn nhẹ bao gồm một stator được bao quanh bởi ổ chặn (thrust bearing) và ổ bi kim (needle roller bearing). Những ổ này cho phép rotor quay dưới tác dụng của lực cắt gọt. Mảnh hợp kim được lắp ép vào một rotor và được xiết bằng một đai ốc. Một đuôi én ở dưới stator nhằm dẫn hướng dụng cụ và đựơc khóa bằng thiết bị kẹp chặt. Thân ổ được che chắn kín bởi phớt chắn dầu nhằm hạn chế nhiễm bẫn từ dung dịch cắt gọt và phoi.

Công ty Rotary Technology có sáng kiến là sử dụng ổ đỡ và ổ kim, nó cho phép mảnh hợp kim quay dưới tác dụng của lực cắt gọt kim loại. Đuôi én ở dưới stator cho phép thân ổ được kẹp chặt trên lưỡi cắt.

Khi ứng dụng gia công các chi tiết trong ô tô, công ty Rotary Technology đã phay 40.000 (chi tiết/ lưỡi cắt) vật liệu gang ở tốc độ 76 (m/ phút) mà không phủ carbide. Chi tiết ở đây là thân động cơ. Khi phay bán tinh với chiều sâu cắt khoảng 2mm và tốc độ 76 (m/ phút), dao có đường kính 355mm và trên đó có gắn 18 ổ (ứng với 18 mảnh hợp kim).

Vật liệu của mảnh hợp kim không nhất thiết phải chon là carbide để gia công gang. Thực tế thì để gia công gang, người ta đã dùng mảnh hợp kim làm bằng vật liệu silicon nitride (Si3N4). Vật liệu slicon nitride đóng vai trò như là một ba-ri-e cản trở nhiệt truyền từ mặt sau của lưỡi cắt vào trong thân ổ.
Sử dụng mảnh hợp kim gốm sứ để gia công gang nhằm mục đích tăng thêm những ưu điểm về quá trình cắt gọt không có dung dịch trơn nguội (quá trình cắt khô). Trong thực tế, nếu như gia công ở tốc độ quá cao thì dùng mảnh hợp kim bằng sứ là tốt nhất.
Khi sử dụng phương pháp làm nguội, mặt dù vùng gia công phải được ngập trong dung dịch. Đối với việc phay chi tiết bánh răng làm bằng vật liệu titanium có độ bền cao, chúng ta làm nguội với một áp suất dung dịch nguội là khoảng 6,9 MPa thông qua trục chính giúp cho việc thoát phoi dễ dàng.

Tóm lại, nếu sử dụng mảnh hợp kim Si3N4, chúng ta phải ngâm trong dung dịch làm mát. Nếu sử dụng dung dịch trơn nguội kiểu phun hoặc sương mù thì sẽ gây nứt mảnh gốm do nhiệt. Thân ổ trục quay được che chắn kín, cho nên không ảnh hưởng đến việc làm mát.
Khi mảnh hợp kim có hình tròn thì lực cắt sẽ tăng. Tuy nhiên mảnh hợp kim quay gây ra lực tiếp tuyến và lực hướng kính bé hơn dao phay tiêu chuẩn. Vì thế công suất cắt thấp hơn và không đòi hỏi máy có độ cứng vững quá cao.
Phay và doa
Phay và doa là những nguyên công gia công trước đây để gia công những chi tiết trong bộ truyền động của động cơ. Cả thân và đầu động cơ đòi hỏi gia công phay, trong khi thân động cơ thì đề ra chiến lược là doa. Tuổi thọ của dụng cụ trong quá trình cắt là một vấn đề đặt ra, đặc biệt là ứng dụng gia công những chi tiết trong bộ truyền, mà ở đó dụng cụ thay đổi có thể đắt hơn. Thông thường thì tốc độ phải được giảm để kéo dài tuổi thọ của dụng cụ. Nhưng giảm tốc độ cắt có nghĩa là tải tác dụng lên phoi cao để duy trì tỷ lệ bóc vật liệu theo yêu cầu. Kết quả trong trường hợp này là lực gia công lớn cho nên cần thiết phải dùng thiết bị đồ gá có độ cứng vững cao. Sử dụng công nghệ mảnh hợp kim quay trong trường hợp này có thể giảm bớt một số vấn đề bởi việc cho phép cắt gọt ở tốc độ cao mà không làm giảm tuổi thọ của dụng cụ cắt.

Khi doa thân động cơ bằng vật liệu gang cầu, những dao doa có mảnh hợp kim quay cắt gọt ở tốc độ khoảng 730(m/phút), và tăng tuổi thọ gấp 2 lần so với mảnh hợp kim truyền thống doa ở tốc độ 100(m/phút).

Dụng cụ mảnh hợp kim quay:

Dụng cụ mảnh hợp kim quay đóng một vai trò quan trọng trong việc gia công cắt gọt những vật liệu có độ bền cao. Một mũi doa được giới thiệu nhằm để giảm được năng lượng cần thiết trong quá trình doa xilanh động cơ.

Những công nhân ở Lamb Technicon đã sử dụng phần mềm để thiết kế và chế tạo một dụng cụ gồm có mảnh hợp kim quay có chế độ cắt khá cao. Những dụng cụ truyền thống không có hiệu quả kinh tế trong việc cắt gọt tốc độ lớn hơn 100 (vòng/ phút), bởi vì tốc độ này làm cho tuổi thọ của dụng cụ giảm nhanh chóng. Dụng cụ doa có mảnh hợp kim quay cho phép gia công gang cầu ở tốc độ mà đã sử dụng gia công đối với gang xám (khoảng 730 m/phút). Trong khi đó vẫn tăng tăng tuổi thọ gấp 2 lần so với dụng cụ truyền thống cắt ở tốc độ thấp.

Bề mặt gia công được tạo ra trong quá trình gia công thô tốt bằng bề mặt gia công tinh khi sử dụng dụng cụ truyền thống. Độ không tròn của lỗ doa nằm trong giới hạn cho phép. Để đạt được những điều này thì ổ trục quay của dụng cụ phải được cứng vững. Do đó dao doa có mảnh hợp kim quay không chỉ cắt gọt ở tốc độ cao mà còn gia công được gang cầu.

Thiết kế mảnh hợp kim quay

Ưu điểm của mảnh hợp kim quay hoàn toàn phụ thuộc vào thực tế mà ở đó mảnh hợp kim quay trong suốt quá trình cắt gọt và lực được sinh ra trong suốt quá trình này. Việc thiết kế dụng cụ mảnh hợp kim quay là rất phức tạp, bởi thực tế cho thấy rằng lực gia công tạo ra momen xoắn là một hàm phức tạp của một vài biến số và cần phải đủ lớn để thắng lực ma sát sinh ra trong ổ trục.

Lamb Technicon và trường đại học Michigan đã từng phát triển một dụng cụ thiết kế trên cơ sở mô hình yêu cầu mà ở đó cho phép dự đoán được momen xoắn và tốc độ mảnh hợp kim như là một hàm của góc nghiêng và góc lệch trục trục đối với vật liệu và chế độ cắt gọt.

Xem tiếp ...

Tương tác trong vùng mài

Để hiểu rõ bản chất của quá trình mài, cần phải phân tích quá trình tạo phoi khi mài, vì đây là cơ sở, là nguồn gốc của các hiện tượng vật lý xảy ra trong quá trình cắt như biến dạng, lực cắt, nhiệt cắt, … Để khảo sát được vấn đề này cần phải mô hình hóa quá trình cắt bằng hạt mài. Có nhiều mô hình đã được đưa ra, trong đó có mô hình dưới đây:
Như đã phân tích ở trên, mài là một quá trình rất phức tạp, các hiện tượng vật lý xảy ra trong quá trình cắt phụ thuộc lớn vào tương tác giữa hạt mài, giữa đá mài với vật liệu gia công (phôi). Có thể thấy rõ các tương tác đó trong quá trình cắt bằng hạt mài như hình sau:
Trong bất kì quá trình mài nào đều xuất hiện bốn tương tác sau:
- Tương tác giữa hạt mài và phôi.
- Tương tác giữa phoi và chất kết dính.
- Tương tác giữa phoi và phôi.
- Tương tác giữa chất kết dính và phôi.
Trong đó, tương tác giữa hạt mài và phôi là quan trọng nhất, có ảnh hưởng tới toàn bộ các hiện tượng vật lí xảy ra trong quá trình gia công (hình 01). Tương tác giữa hạt mài và phôi bao gồm 3 hiện tượng (hình 02): cắt (cutting) – tạo ra bề mặt gia công, cày (plowing) và trượt (rubbing) - ảnh hưởng tới các đặc trưng của bề mặt vừa được hình thành (Hiện tượng cày và trượt trong vùng mài còn được gọi là Tribology).
Các tương tác này đều có thể được kiểm soát và điều khiển thông qua các thông số như lực cắt, công suất cắt và nhiệt cắt. Trong quá trình mài, mong muốn công để cắt là lớn nhất, công tiêu hao cho hiện tượng “cày” và trượt là nhỏ nhất:
- Giảm thiểu công tiêu hao cho hiện tượng “cày” của hạt mài lên phôi (hình 02b) liên quan đến việc lựa chọn tính chất của hạt mài và vật liệu gia công, hình dạng và kích thước của hạt mài, chiều dày phoi hợp lý.
- Công tiêu hao cho hiện tượng trượt giữa hạt mài và phôi (hình 02c) nhỏ nhất khi tăng tính tự mài sắc của hạt mài và của đá mài.
- Hiện tượng trượt giữa phoi với chất kết dính (hình 02d) là nhỏ nhất khi lựa chọn cặp vật liệu chất kết dính và vật liệu gia công phù hợp. Thay dung dịch làm nguội, tăng độ xốp của đá mài, sử dụng thêm dung dịch bôi trơn cũng làm giảm hiện tượng trượt này.
- Giảm hiện tượng trượt giữa phoi và chất kết dính cũng làm giảm đồng thời hiện tượng trượt giữa phôi và chất kết dính (hình 02e). Trong thực tế, hai hiện tượng này thường bị bỏ qua, không được quan tâm, điều đó dẫn đến lực cắt lớn, đá mòn nhanh và chất lượng bề mặt gia công không cao.
- Hiện tượng trượt giữa chất dính kết và phôi (hình 02f) nhỏ nhất khi số lượng lỗ trống trên bề mặt đá nhiều nhất (cấu trúc đá xốp nhất) hoặc khi sử dụng chất dính kết gốm. Tuy nhiên, hiện tượng trượt được nhận thấy rõ rệt nhất khi sử dụng đá mài với chất kết dính kim loại. Hiện tượng trượt và ma sát giữa phôi với chất kết dính trở nên khốc liệt nhất khi sử dụng đá mài hạt nhỏ, khi đó khoảng cách giữa bề mặt phôi và chất dính kết rất nhỏ.
Cơ chế cắt và tribology sẽ ảnh hưởng tới chất lượng bề mặt gia công, biến dạng của vật liệu lớp bề mặt hoặc sự chuyển hóa từ cơ năng thành nhiệt. Khi cơ chế cắt là lớn nhất và tribology là nhỏ nhất thì khi đó lực mài và nhiệt mài sẽ nhỏ nhất. Dung dịch làm nguội sẽ giảm năng lượng nhiệt và làm giảm nhiệt truyền vào phôi.
Tất cả các hiện tượng trên đều đúng với mọi quá trình mài, mà không phụ thuộc vào vật liệu gia công. Trong bất kì quá trình mài nào cũng xảy ra đồng thời các hiện tượng đó. Do vậy, khoa học về mài cần phải nghiên cứu sự ảnh hưởng đồng thời của cả 4 thông số đầu vào: các yếu tố về máy công cụ, các yếu tố về vật liệu gia công, các yếu tố về đá mài và các thông số công nghệ của quá trình. Mục đích là để điều khiển sao cho cơ chế cắt là lớn nhất, giảm thiểu cơ chế tribology, nhằm giảm lực và nhiệt cắt.

Xem tiếp ...

Phương pháp mài kim loại

Việc ứng dụng mài là một nguyên công gia công lần cuối đã xuất hiện trước đây khoảng 2 triệu năm, khi mà những dụng cụ thời tiền sử được sản xuất bằng quá trình mài (chipping-abrade). Các hạt mài tự nhiên được sử dụng cho tới những năm 1980, khi mà các quặng được phát hiện và khai thác để chế tạo Al2O3 và SiC. Các hạt mài nhân tạo tỏ ra có nhiều ưu điểm vượt trội so với hạt mài tự nhiên vì có thể khống chế lượng tạp chất trong đó, có thể điều khiển chất lượng của hạt mài trong quá trình sản xuất. Công nghiệp sản xuất hạt mài đã điều khiển được các tính chất như kích thước hạt, độ bền của hạt phù hợp với các ứng dụng mài khác nhau.
Trong Thế chiến thứ II, việc cung cấp không liên tục kim cương tự nhiên để làm đá mài đã thúc đẩy các nghiên cứu phát triển vật liệu thay thế chúng. Năm 1955, rất nhiều phát kiến trong việc phát triển vật liệu mài đã đưa đến thành công chế tạo kim cương nhân tạo. Rất nhanh sau đó, Nitrit Bor lập phương (CBN-Cubic Bor Nitride) được chế tạo. Kim cương và CBN nhân tạo được biết đến dưới tên Superabrasive bởi vì chúng có các tính chất tốt, đáp ứng được về độ cứng, độ bền mòn, độ bền nén và hệ số dẫn nhiệt, …
Ngày nay, với sự phát triển của khoa học kỹ thuật nói chung và của ngành chế tạo máy nói riêng, ngày càng có nhiều loại vật liệu mới ra đời đáp ứng các yêu cầu ngày càng cao về cơ lí tính và các tính chất đặc biệt khác, tính gia công của các loại vật liệu này rất thấp (khó gia công), đồng thời các chi tiết có yêu cầu ngày càng cao về chất lượng cũng như độ chính xác. Do vậy phạm vi sử dụng của phương pháp mài ngày càng được mở rộng.
Trong ngành chế tạo máy hiện đại, mài chiếm một tỷ lệ rất lớn, máy mài chiếm khoảng 30% tổng số máy cắt kim loại. Đặc biệt là trong ngành chế tạo ổ bi, nguyên công mài chiếm khoảng 60% toàn bộ quy trình công nghệ.
Quá trình mài là quá trình cắt gọt của đá mài vào chi tiết, tạo ra rất nhiều phoi vụn do sự cắt và cào xước của các hạt mài vào vật liệu gia công. Mài có những đặc điểm khác với các phương pháp gia công khác:
+ Ở đá mài, các lưỡi cắt không giống nhau và sắp xếp lộn xộn trong chất dính kết.
+ Hình dáng hình học của mỗi hạt mài khác nhau (các góc độ, bán kính góc lượn ở đỉnh hạt mài, …), góc cắt thường lớn hơn 90 độ , góc trước âm, do đó không thuận lợi cho quá trình tạo phoi và thoát phoi.
+ Tốc độ cắt khi mài rất cao, cùng một lúc, trong thời gian ngắn có nhiều hạt mài cùng tham gia cắt và tạo ra nhiều phoi vụn.
+ Độ cứng của hạt mài cao nên có thể cắt gọt được những loại vật liệu cứng mà các loại dụng cụ cắt khác không gia công được hoặc gia công rất khó khăn như thép đã tôi, hợp kim cứng, …
+ Trong quá trình cắt, đá mài có khả năng tự mài sắc. Hạt mài có độ dòn cao, lưỡi cắt dễ bị vỡ vụn, tạo thành những lưỡi cắt mới hoặc bật ra khỏi chất dính kết để các hạt mài khác tham gia cắt.
+ Do có nhiều hạt mài cùng tham gia cắt với góc trước âm và góc cắt lớn hơn 90 độ nên tạo ra ma sát rất lớn, quá trình cắt bằng đá mài gọi là quá trình “cắt – cào xước” làm cho nhiệt cắt rất lớn, chi tiết bị nung nóng rất nhanh (trên 1000 độC).
+ Lực mài tuy nhỏ nhưng diện tích tiếp xúc của đỉnh hạt mài với bề mặt gia công rất nhỏ nên lực cắt đơn vị rất lớn .
Trong quá trình mài tồn tại 3 hiện tượng: cắt (cutting), cày (ploughing) và trượt (rubbing) các hiện tượng này đồng thời xảy ra và phụ thuộc vào tương tác giữa hạt mài và vật liệu gia công.
Mài còn được gọi là dụng cụ cắt có lưỡi cắt không xác định, ko xác định vì ở đó có rất nhiều hiện tượng ngẫu nhiên, ko theo quy luật, ví dụ như thông số hình học của hạt mài, kích thước hạt, sự phân bố hạt trên bề mặt đá, sự vỡ ra của các hạt cũng như sự tách ra khỏi bề mặt đá của các hạt. Chính vì thế, việc nghiên cứu và điều khiển quá trình mài là hơi bị phức tạp so với các quá trình gia công khác.

Xem tiếp ...

Những cách thức dễ dàng để xử lý vật liệu “khó gia công”

Theo truyền thống, cắt gọt kim loại tức là cắt gọt hợp kim thép và gang. Tuy nhiên, trong hoạt động sản xuất tại các nhà máy hiện nay, chúng ta phải đối mặt với các nguyên liệu khác như thếp không gỉ, hợp kim chịu nhiệt có chứa sắt hoặc không chứa sắt (ví dụ: titanium) và siêu hợp kim. Những vật liệu này rất khác biệt so với hợp kim thép truyền thống và có thể thực sự đúng nghĩa là “khó gia công”.

Khả năng có thể gia công được chỉ ra mức độ dễ dàng mà một vật liệu có thể được gia công với chi phí thấp. Mức độ đánh giá này là một tỷ lệ trung bình so với một vật liệu quy chiếu. Tỷ lệ này cho thấy nhưng vấn đề có thể xảy ra trong việc hình thành phoi, lực cắt, nhiệt độ cắt, độ mòn dụng cụ và chất lượng chi tiết dược gia công.

Mặc dù phụ thuộc vào tất cả các yếu tố trong một quá trình cắt kim loại, nhưng khả năng có thể được gia công thường được nói tới như là đặc tính của vật liệu. Năm đặc tính cơ bản của vật liệu có ảnh hưởng lớn đến khả năng có thể gia công: độ kết dính, độ bền cơ học, độ dẫn nhiệt, độ cứng và khả năng chịu mòn.

Khi một vật liệu có độ kết dính cao, thì dụng cụ ần phải sử dụng những vật liêu cứng hơn và lớp phủ dặc biệt. Tốc độ cắt phải cao.

Một vật liệu có độ bền cơ học cao (độ cứng khiến cho nó biến dạng), thường cần dao cụ có lưỡi cắt sắc. Tốc độ cắt có thể thay đổi, nhưng lượng chạy dao phải tăng.

Khi một vật liệu có độ dẫn nhiệt kém, vật liệu của dao cụ phải có độ cứng cao. Tốc độ cắt và bước tiến cần được hạn chế.

Tất nhiên là vật liệu phôi cần gia công cứng thì đòi hỏi vật liệu của dụng cụ cắt phải cứng hơn. Về cơ bản, bước tiến và chiều sâu cắt phải giữ ở mức vừa phải.

Một vật liệu phôi cần gia công có tính mài mòn đòi hỏi vật liêu của dao cắt phải chống mài mòn. Các điều kiện cắt phải phù hợp với từng ứng dụng để tăng hiệu quả.

Chúng ta có thể rút ra kết luạn gì từ những nhận xét này? Bằng việc hiểu được năm đặc tính cơ bản này của vật liệu ảnh hưởng như thế nào đến dụng cụ cắt, chúng ta có thể nâng cao hiệu suất và tiết kiệm chi phí. Việc duy nhất cần làm là chọn dụng cụ cắt và điều kiện cắt phù hợp với đặc tính của vật liệu cần gia công – và mức kỳ vọng hợp lý.

Vậy thì vật liệu “khó gia công” có thật sự khó không? Không hẳn. Chúng chỉ khác biệt.

Xem tiếp ...