Đặc điểm, khả năng kỹ thuật của Khoan
Khoan là phương pháp cơ bản để tạo lỗ từ phôi đặc. Khoan có khả năng tạo lỗ có đường kính φ = 0,1 ÷ 80 mm, phổ biến nhất là để gia công lỗ có đường kính φ ≤ 35 mm. Nguyên công khoan thường được thực hiện trên các loại máy khoan như: máy khoan đứng, máy khoan cần, máy khoan tổ hợp.. Ngoài ra còn có thể thực hiện trên các máy khác như: máy tiện , máy phay, máy doa, trên các trung tâm gia công.
các loại dụng cụ cắt gọt cơ khí khi khoan gọi là dao khoan. lưỡi khoan CNC có nhiều loại.
- Khi khoan các lỗ có tỷ số l/d ≤ 5 người ta dùng kết cấu mũi khoan cơ khí ruột gà.
- Khi khoan các lỗ có tỷ số l/d > 5 thường dùng kết cấu lưỡi khoan cơ khí sâu chuyên dùng, phổ biến nhất là mũi khoan lắp insert.
- Khi khoan các lỗ có đường kính lớn, để giảm lực cắt có thể khoan mở rộng lỗ nhiều lần bằng lưỡi khoan CNC ruột gà hoặc dùng kết cấu mũi khoan cơ khí vành
.
Độ chính xác đạt được khi khoan thấp (trừ mảnh doa mũi khoan hợp kim), thường chỉ đạt cấp chính xác 12 – 13, nhám bề mặt cấp 3 – 4. Vì vậy khoan chỉ dùng để gia công các lỗ yêu cầu độ chính xác không cao như lỗ để bắt bu lông, lỗ để taro ren hoặc khoan chỉ là bước chuẩn bị cho các bước gia công tinh tiếp theo như khoét, doa, tiện lỗ..
Với các lỗ đúc dập sẵn, không nên dung khoan để khoan rộng lỗ mà nên dùng các phương pháp khác như tiện lỗ, khoét.. Vì lưỡi khoan kém cứng, vững, khi khoan rộng lỗ lưỡi khoan CNC dễ bị kẹt, bị gẫy
một số chú ý lúc khoan.
Các dạng hỏng:
- Hiện tượng lỗ bị xiên: Hiện tượng này thường xảy ra khi khoan trên máy khoan, dao vừa quay vừa tịnh tiến. Nguyên nhân: Do phương tiến dao không vuông góc với mặt đầu của chi tiết.
- Hiện tượng lỗ bị loe: Hiện tượng này thường xảy ra khi khoan trên máy tiện, chi tiết quay dao tịnh tiến. Nguyên nhân: Do phương tiến dao không song song với đường tâm của máy.
- Hiện tượng lỗ bị lay rộng, nguyên nhân: Hai lưỡi cắt mài không đối xứng, do độ lệch tâm giữa phần cắt và phần chuôi.v.v dụng cụ cơ khí . Ngoài ra lỗ còn có thể bị thu hẹp, nguyên nhân: lưỡi khoan CNC bị mòn, do lưỡi khoan có độ côn ngược..
một số giải pháp tăng độ chính xác và năng suất gia công:
Để nâng cao độ chính xác và năng suất khi khoan người ta sử dụng các biện pháp công nghệ sau đây:
- Sử dụng sơ đồ khoan cho chi tiết quay, dao tịnh tiến ( Như sơ đồ khoan trên máy tiện). Sơ đồ này đặc biệt phát huy hiệu quả khi khoan lỗ sâu.
- Dùng đầu khoan rovonve để giảm thời gian thay dao khi gia công lỗ bằng nhiều bước liên tục
- Dùng đầu khoan nhiều trục để gia công đồng thời nhiều lỗ
- Dùng kết cấu chấu kẹp rút để tăng độ cứng vững của mũi khoan nguyên khối để nâng cao độ chính xác và đồng thời nâng cao năng suất.
- Trước khi khoan nên dùng mũi khoan HSS tâm tạo lỗ mồi để nâng cao độ chính xác về vị trí tương quan của lỗ, dùng bước tiến nhỏ để giảm lực được trục tránh gãy mũi khoan thép cứng.
- Dùng đồ gá nhằm bỏ nguyên công lấy dấu và giảm thời gian gá đặt.
- Lựa chọn thông số hình học của phần cắt hợp lý để giảm lực cắt P0.
- Sử dụng dung dịch trơn nguội một cách có hiệu quả.
Khoan lỗ sâu:
Khi gia công lỗ sâu (1/d>5) bằng mũi khoan cơ khí ruột gà sẽ gặp nhiều khó khăn như độ cứng vững mũi khoan CNC thấp, tính chất dẫn hướng kém, khó dẫn dung dịch trơn nguội vào vùng cắt, khó thoát phoi, khó thoát tản nhiệt .. Vì vậy mũi khoan cơ khí dễ bị gẫy, độ chính xác thấp, năng suất thấp. Để khác phục thường dùng các biện pháp sau:
- Sử dụng sơ đồ khoan cho chi tiết quay, dao tịnh tiến ( như sơ đồ khoan trên máy tiện).
- Sử dụng kết cấu mũi khoan CNC sâu chuyên dùng, thường dùng là kết cấu mũi khoan gắn insert
Đặc điểm, khả năng công nghệ của Khoét
Khoét là phương pháp gia công mở rộng lỗ trên các loại máy như máy khoan, máy tiện, máy phay hoặc máy doa nhằm:
- Nâng cao độ chính xác và chất lượng bề mặt của lỗ. Với mục đích đó thì Khoét có khả năng đạt độ chính xác cấp 10 ÷ 12, Ra = 2,5 ÷ 10 μm.
- Là nguyên công hoặc bước chuẩn bị cho các nguyên công gia công tinh tiếp theo như: doa, tiện tinh, mài lỗ..
Do dao khoét có nhiều lưỡi cắt hơn và có độ cứng vững cao hơn mũi khoan nên khoét không những đạt được độ chính xác, CLBM cao hơn khoan mà nó còn sửa được sai lệch về vị trí tương quan của lỗ do các nguyên công trước để lại. Khoét ngoài khả năng gia công được lỗ trụ thì có thể gia công được các lỗ bậc, lỗ côn, khoét mặt đầu vuông.. Để nâng cao độ chính xác và năng suất, khi khoét có thể dùng chấu cặp rút ở một hoặc hai đầu cho trục dao
Đặc điểm, khả năng khoa học của doa
Doa là phương pháp gia công tinh các lỗ sau khi khoan, hoặc sau khi khoan, khoét hoặc tiện. Doa có thể đạt độ chính xác cấp 9 ÷ 7, Ra = 0,63 ÷ 1,25 μm, khi chuẩn bị công nghệ và dao tốt có thể đạt cấp chính xác 6, Ra = 0,63 μm nhưng chi phí sản xuất cao, năng suất thấp nên ít dùng.
Doa có độ cứng vững cao, lưỡi cắt thường phân bố không đối xứng nên giảm được rung động trong quá trình cắt, góc trước lớn nên có thể cắt được lớp phoi mỏng.
Chế độ cắt khi doa
Lượng dư khi doa được khống chế khá chặt chẽ, thường doa thô t = 0,25 ÷ 0,5 mm, doa tinh t = 0,05 ÷ 0,15 mm. Vận tốc cắt khi doa nhỏ, thường v = 8 ÷ 10 m/ph. Lượng chạy dao s = 0,5 ÷ 3,5 mm/vòng. Mặc đù vận tốc cắt thấp nhưng năng suất doa vẫn cao nhờ lượng chạy dao lớn
Nhược điểm cơ bản của doa là không sửa được sai lệch về vị trí tương quan do các bước hay nguyên công sát trước để lại (hoặc có thể sửa được nhưng không đáng kể).
Doa có thể thực hiện trên các loại máy như: máy khoan, máy tiện, máy phay, máy doa hoặc thực hiện bằng tay
Một số chú ý khi doa.
- Chỉ nên dao cưỡng bức trong một số trường hợp như: các lỗ khoan, khoét, doa trên một lần gá hoặc các lỗ ngắn, lỗ lớn. Còn lại nên doa tuỳ động.
- Không nên doa các lỗ quá lớn, các lỗ có kích thước phi tiêu chuẩn, các lỗ ngắn, các lỗ không thông, các lỗ có rãnh, lỗ trên các loại vật liệu quá cứng hoặc quá mềm.
- Thường doa đI theo bộ khoan-khoét-doa và mũi doa lỗ khoan khá đắt tiền nên dao chỉ sử dụng có hiệu quả khi sản lượng gia công đủ lớn.
Gia công ren bằng taro
Gia công ren bằng taro chủ yếu dùng gia công ren lỗ tiêu chuẩn, chủ yếu là ren có đường kính trung bình. Taro có thể gia công ren trụ, ren côn, ren hệ mét, ren hệ anh..
Khi cắt ren bằng taro do có nhiều lưỡi cắt đồng thời tham gia cắt, do điều kiện cắt gọt khắc nghiệt, điều kiện thoát toản nhiệt, thoát toản phoi khó nên mô men xoắn rất lớn. Để tránh gãy tarô phải gia công với vận tốc cắt thấp, thường v = 5 ÷ 15 m/ph.
Độ chính xác và chất lượng bề mặt ren phụ thuộc vào chất lượng chế tạo taro và biện pháp công nghệ khi cắt ren. Nếu phần cắt ren của taro được mài thì độ chính xác của ren có thể đạt được cấp 7.
Taro có thể thực hiện trên các loại máy như máy khoan, máy tiện, máy doa hoặc thực hiện bằng tay
Taro bằng máy
- Tarô được nối cứng với trục chính của máy. Phương pháp này có nhược điểm là lỗ ren dễ bị nghiêng, taro dễ bị kẹt, bị gẫy. Phương pháp thường chỉ dùng khi khoan và taro trên một lần gá hoặc taro ren trên các lỗ ngắn.
- Taro được nối tuỳ động với trục chính của máy. Lúc này taro hoàn toàn dựa vào lỗ đã có để tự dẫn hướng nên nó khắc phục được nhược điểm của Phương pháp trên.
Khi cắt ren bằng taro có hai Phương pháp thực hiện chuyển động chạy dao:
- Chạy dao cưỡng bức: Chuyển động chạy dao được thực hiện nhờ xích chạy dao của máy. Nhược điểm: taro rất dễ bị gẫy. Nguyên nhân: do sai số bước ren giữa vít me và taro.
- Chạy dao tự rút: ấn cho taro ăn vào một vài vòng ren, sau đó dựa vào bước ren đã có taro tự rút vào lỗ gia công. Phương pháp này khắc phục được nhược điểm của phương pháp trên.
Taro bằng tay
Mọi chuyển động cắt do tay người công nhân thực hiện. Taro bằng tay khác taro bằng máy ở chỗ taro bằng tay có phần côn dẫn hướng dài hơn (góc ϕ nhỏ hơn) và thường được chế tạo theo bộ từ 2 đến 3 chiếc. Mục đích là để giảm lực cắt.
Một số biện pháp nâng cao năng suất cho taro
Nhìn chung năng suất khi cắt ren bằng taro thấp. Nguyên nhân: Chủ yếu là do vận tốc cắt thấp và do tarô có hành trình chạy không khi lùi dao. Để nâng cao năng suất có các biện pháp sau:
- Dùng taro tự bóp để rút nhanh tarô qua lỗ gia công.
- Khi gia công đai ốc dùng taro đầu cong để gia công liên tục, giảm thời gian lùi dao.
- Sử dụng dụng cụ khoan taro tổ hợp để kết hợp khoan với tarô trong 1 hành trình tiến dao.
- Gia công ren trên máy chuyên dùng bằng dụng cụ tổ hợp khoan – phay ren. Trên mặt đầu của dụng cụ có lưỡi cắt để khoan lỗ, trên dọc mặt bên có các lưỡi cắt định hình để phay ren
Nguồn : biri.vn