Chương 1: Giới thiệu về mài và mài lỗ Chương 2: T ng quan về mòn, tu i bền của đá mài và sửa đá khi mài Chương 3: X y dựng mô hình hệ thống thí nghiệm, lựa chọn phương pháp và thiết bị nghiên cứu. Chương 4: ghiên cứu thực nghiệm xác định chế độ sửa đá hợp lý khi mài lỗ thép skd11 qua tôi. Chương 5: ết luạn và hướng nghiên cứu tiếp theo. n ĩa của đề tà Ý nghĩa khoa học ết quả nghiên cứu là cơ sở khoa học để ứng dụng công nghệ mài lỗ trong chế tạo các sản phẩm đòi hỏi bề mặt làm việc có chất lượng cao, góp phần tăng tính n định và độ tin cậy của một phương pháp gia công tinh sau nhiệt luyện, n ng cao hiệu quả của quá trình mài lỗ.
3 Ý nghĩa thực tiễn Việc nghiên cứu được thực hiện với một sản phẩm cụ thể đó là cối dập thuốc viên nén trong ngành dược phẩm. hững kết quả nghiên cứu của đề tài có thể ứng dụng tại các nhà máy, ph n xưởng sản xuất cơ khí khi gia công các sản phẩm, chi tiết được chế tạo bằng các loại thép hợp kim, chủ yếu là thép crôm nói chung và thép S D 11 nói riêng có yêu cầu cao về độ bền, độ cứng và độ chịu nhiệt. 4 CHƢƠNG 1 : GIỚI THIỆU VỀ MÀI VÀ MÀI LỖ 1. G ớ t ệu về qu trìn mà 1.
Đặc điểm cơ bản của mài Gia công bằng mài là quá trình bóc tách vật liệu nhờ những hạt mài tác động vào bề mặt của phôi ở tốc độ cao và chiều s u cắt nhỏ. Mài có thể gia công được hầu hết các dạng bề mặt như: Mặt trụ trong, mặt trụ ngoài, mặt phẳng, bề mặt ren, răng, trục then hoa… Mài có thể gia công được hầu hết các loại vật liệu kỹ thuật. Mài có thể sử dụng cho gia công thô hoặc gia công tinh. So với các phương pháp gia công khác mài có những đặc điểm sau: - Đá mài có thể được coi là dụng cụ cắt có nhiều lưỡi cắt có thông số hình học không giống nhau.
Đá mài được tạo thành gồm các hạt mài được xắp xếp lộn xộn, ngẫu nhiên liên kết với nhau bằng chất dính kết. lưỡi cắt thường không hợp lý, không thuận lợi cho quá trình cắt. Thường góc trước âm và có bán kính ở các lưỡi cắt. - Mài có tốc độ cắt rất cao (V = 30 - 35 m/s), một số trường hợp lớn hơn 100 m/s, với thông số hình học của lưỡi cắt không hợp lý nên nhiệt cắt khi mài có thể cao đến 1500°C.
- Đá mài có thể được coi là dụng cụ cắt nhiều lưỡi, các hạt mài sắp xếp hỗn độn trên mặt đá và cắt ra các phoi riêng biệt. Do đó, mài có thể coi là một quá trình cào xước liên tục bề mặt gia công. Tiết diện phoi mài rất nhỏ. - Các hạt mài có độ cứng, độ giòn cao, độ bền nhiệt cao nên nó có khả năng gia công được các loại vật liệu có độ bền, độ cứng cao như: thép đã tôi, hợp kim cứng, thép bền nhiệt.
- Các hạt mài có độ giòn cao nên trong quá trình mài, đá mài có khả năng tự mài sắc một phần. - Việc điều khiển quá trình mài gặp nhiều khó khăn do cấu trúc hình học tế vi bề mặt đá rất phức tạp, sự sắp xếp hạt mài, sự tạo các lưỡi cắt trên hạt mài là ngẫu nhiên. Quá trình mài là quá trình cào xước tế vi bề mặt, tạo ra phoi rất nhỏ nên mài có khả năng đạt độ chính xác và độ nhẵn bóng bề mặt cao. Vì vậy mài thường được 5 dùng cho gia công tinh và thường được bố trí ở nguyên công gia công lần cuối trong quy trình công nghệ.
Hiện nay, mài là phương pháp được sử dụng khá ph biến trong chế tạo cơ khí. Trong t ng số các máy công cụ được sử dụng, máy mài chiếm khoảng 30%, còn trong chế tạo vòng bi máy mài chiếm tới 60%. Khả năng công nghệ của mài Mài là phương pháp gia công có khả năng gia công được nhiều dạng bề mặt như mặt trụ ngoài và trong, mặt phẳng, mặt định thể hiện như trên Hình 1. Một số dạng mài thường gặp được chỉ ra trong các hình sau: * Mài tròn ngoài có tâm: Hình 1.
Sơ đồ nguyên lý mài tròn ngoài chạy dao d c Hình 1. Sơ đồ nguyên lý mài tròn ngoài chạy dao ngang 6 Hình 1. Sơ đồ nguyên lý mài tròn ngoài chạy dao xiên * Mài tròn ngoài vô tâm: Hình 1. Sơ đồ nguyên lý mài tròn ngoài vô tâm * Mài tròn trong có tâm: 7 Hình 1.
Sơ đồ nguyên lý mài tròn trong c tâm * Mài tròn trong vô tâm: Hình 1. Sơ đồ nguyên lý mài tròn trong vô tâm * Mài phẳng: e Hình 1. Sơ đồ nguyên lý các phương pháp mài phẳng a, b- Mài phẳng bằng chu vi đá 8 c, d, e- Mài phẳng bằng mặt đầu đá * Mài định hình: Hình 1. Sơ đồ nguyên lý mài định hình * goài ra mài còn có khả năng gia công được những chi tiết khó định vị và kẹp chặt như: Xéc măng, viên bi v.
Phương pháp gia công cắt gọt và nhám bề mặt đạt được TT P ƣơn p p a côn Cấp độ nh m đạt đƣợc 1 Tiện, bào thô 3 2 Tiện, bào tinh 4÷6 3 Tiện, bào rất tinh 6÷7 4 Phay thô 4 5 Phay tinh 5÷7 6 Khoan, khoét 3÷6 7 Doa 6÷8 8 Chuốt 6÷7 9 Chuốt tinh 7÷8 10 Mài thô 5÷6 11 Mài tinh 7÷8 12 Mài rất tinh 9÷10 13 Mài nghiền 9÷13 14 Mài khôn 7÷10 9 TT P ƣơn p p a côn Cấp độ nh m đạt đƣợc 15 Mài siêu tinh xác 10÷14 Dựa vào bảng trên thấy rằng phương pháp mài có khả năng đạt độ chính xác cao và nhám bề mặt thấp: hi mài tinh có thể đạt độ chính xác kích thước cấp 6 - 7, nhám bề mặt Ra=0,1 - 0,2 µm Mài có khả năng gia công được hầu hết các loại vật liệu nhất là các loại vật liệu mới có cơ lý tính cao (độ bền, độ cứng, độ chịu nhiệt, chịu mài mòn). ĩnh vực ứng dụng khác mà không có phương pháp nào cạnh tranh được với mài là trong gia công tạo hình các loại vật liệu đặc biệt cứng hoặc đặc biệt giòn. Trong sản xuất các chi tiết thép tôi như dụng cụ cắt, lăn… mài có thể gia công khá dễ dàng trong khi các phương pháp gia công truyền thống khác gặp khó khăn. Quá trình tạo phoi khi mài.
Quá trình tạo phoi khi mài xảy ra ba giai đoạn thể hiện như Hình 1.9, được diễn tả theo sơ đồ sau đ y: 10 Hình 1. Quá trình tạo phoi hi mài Giai đoạn đầu chưa tạo ra phoi vì hạt mài có bán kính mũi cắt và góc cắt tới nhỏ. Giai đoạn này hạt mài va đập vào bề mặt chi tiết gia công, lực va đập phụ thuộc vào chế độ mài. Ở giai đoạn này, Đá mài có thể được coi là dụng cụ cắt nhiều lưỡi.
Giai đoạn hai, lưỡi cắt tiếp tục nén s u vào chi tiết cho đến khi đạt chiều s u cắt, lúc này áp lực mài tăng, nhiệt tăng làm tăng biến dạng đàn hồi và biến dạng dẻo, phoi bắt đầu được tạo ra. Giai đoạn ba, kim loại bị dồn ép g y biến dạng dẻo, biến dạng đàn hồi cho đến chiều s u cắt đạt tới trị số fd > và ứng suất vượt quá giới hạn chảy của vật liệu thì phoi sẽ được tách ra. Các thông số ảnh hưởng đến quá trình mài Quá trình mài chịu ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố đặc trưng khác nhau.10 dưới đ y mô tả ảnh hưởng của các thông số đầu vào đến quá trình và kết quả của quá trình mài. Ảnh hưởng c a các thông số đ u vào đ n các tham số quá trình mài và chất luợng gia công 1.
Đặc đ ểm của qu trìn mà lỗ Mài lỗ là phương pháp gia công tinh lỗ, các lỗ sau khi mài có thể đạt cấp chính xác 6 ÷7; Ra = 3,2 ÷ 0,2 µm. Mài tròn trong thường dùng trong các trường hợp sau: - Mài các lỗ lớn, lỗ phi tiêu chuẩn, lỗ có cấu tạo mà các phương pháp khác khó thực hiện được nhưng lại có yêu cầu cao về độ chính xác kích thước hoặc nhám bề mặt thấp. - Mài các lỗ có độ cứng cao ( đã qua tôi ). - Mài sửa lại sai lệch vị trí tương quan của lỗ.
Đường kính của đá mài phải nhỏ hơn đường kính của lỗ cần mài. Đường kính đá thường chọn bằng 0,7÷ 0,9 đường kính mặt trụ cần mài. Do vậy muốn tăng tốc độ cắt phải tăng số vòng quay của trục đá mài, nhưng lúc này sẽ gặp nhiều trở ngại như lực quán tính ly t m sẽ rất lớn, rung động và không an toàn. Tốc độ cắt của đá mài lỗ không được vượt quá 35m/s.
Do vậy, bề mặt của lỗ gia công đạt độ bóng không cao (so với mài ngoài). 12 Mài mặt trụ trong cũng được tiến hành bằng hai phương pháp đó là mài có tâm và mài vô tâm. Trong nghiên cứu này, tác giả tập trung vào phương pháp mài tròn trong có tâm vì đ y là phương pháp mài thường được sử dụng ph biến hơn a) b) Hình 1. Mài lỗ c tâm a.
Ảnh ch p mài lỗ Mài lỗ có t m có hai cách gá đặt chi tiết: + Cách thứ nhất: Chi tiết được kẹp chặt trên m m cặp và quay tròn (Hình 1. Trục đá chuyển động chính cũng là quay tròn và thực hiện cả chuyển động chạy dao dọc hoặc chuyển động chạy dao ngang. hương pháp gá đặt này thường được sử dụng khi mài chi tiết nhỏ tròn xoay, các chi tiết dễ gá đặt trên m m cặp. + Cách thứ hai: Đối với chi tiết không thể thực hiện chuyển động quay và phải gá cố định trên bàn máy.
hi đó trục mang đá thực hiện tất cả các chuyển động tạo hình: chuyển động quay để tạo ra tốc độ cắt, chuyển động chạy dao dọc để mài hết chiều dài chi tiết hoặc ngang để lấy chiều s u cắt và chuyển động hành tinh của trục mang đá xung quanh t m lỗ gia công để gia công hết chu vi lỗ. hương pháp này thường dùng để gia công các chi tiết lớn như: Thân hộp giảm tốc, hộp động cơ, các chi tiết có kích thước cồng kềnh… Với chi tiết gia công thường gặp, nghiên cứu này sử dụng cách thứ nhất để nghiên cứu. N m bề mặt k mà 1.