(NB) Giáo trình Tiện lỗ với mục tiêu giúp các bạn có thể trình bày được các các thông số hình học của mũi khoan; Trình bày được các các thông số hình học của dao tiện lỗ; Trình bày được yêu kỹ thuật khi khoan lỗ, tiện lỗ; Nhận dạng được các bề mặt, lưỡi cắt, thông số hình học của dao tiện.
Mũi khoan – Mài mũi khoan
Khái niệm chung
1.1.1 Các dạng của mặt trụ trong
- Lỗ trụ gồm : Lỗ trụ trơn, lỗ trụ bậc, lỗ có rãnh, lỗ kín, lỗ suốt
Hình 1.1: Các dạng của mặt trụ trong
1.1.2 Yêu cầu cơ bản của lỗ trụ
- Lỗ trên chi tiết gia công phải đảm bảo các yêu cầu sau:
Đúng về hình dáng hình học, không ô van, không méo, không côn
Đảm bảo độ nhẵn bóng bề mặt.
Cấu tạo và công dụng của mũi khoan
- Trình bày được cấu tạo, công dụng các phần của mũi khoan kim loại;
- Bảo quản và sử dụng mũi khoan đúng quy chuẩn;
- Cẩn thận, tích cực, tự giác trong học tập
Lỗ suốt Lỗ bậc Lỗ cắt rãnh Lỗ kín
1.2.1 Cấu tạo của mũi khoan ruột gà
Mũi khoan được chế tạo bằng thép các bon dụng cụ, thép gió hoặc thép gắn hợp kim cứng Nó gồm có 3 phần chính:
Mũi khoan được thiết kế với hai rãnh xoắn ốc, tạo thành lưỡi cắt giúp cho việc thoát phoi dễ dàng Nhờ vào thiết kế này, dung dịch trơn nguội có thể làm mát cho cả mũi khoan và phôi trong quá trình khoan.
Vùng cắt gọt: Đầu mũi khoan hình côn, có mặt trước và mặt sau
Mặt trước của sản phẩm được gia công sẵn, trong khi mặt sau được mài hớt lưng theo đường xoắn Acsimet Điểm giao tuyến giữa mặt trước và mặt sau tạo thành hai lưỡi cắt chính cùng với lưỡi cắt ngang.
Chạy theo đường xoắn của mũi khoan có hai lưỡi cắt phụ, giúp làm nhẵn bóng bề mặt lỗ và đảm bảo kích thước chính xác khi khoan.
Để giảm ma sát giữa thân mũi khoan và thành lỗ, mặt ngoài của lưỡi xoắn được mài thành hai đường gờ (đường me) nhằm dẫn hướng cho mũi khoan trong quá trình khoan Kích thước của các đường gờ này giảm dần về phía chuôi, tạo thành góc nghiêng của lưỡi cắt phụ 1.
Hình 1.2: Các bộ phận cơ bản của mũi khoan
Cổ mũi khoan là phần quan trọng trong cấu trúc của mũi khoan, đóng vai trò là điểm chuyển tiếp giữa chuôi và phần làm việc Nó ghi lại các thông số kỹ thuật như số liệu nhà máy chế tạo, vật liệu chế tạo và đường kính của mũi khoan.
Phần chuôi mũi khoan dùng để lắp chặt mũi khoan vào nòng ụ sau hoặc đồ gá chuyên dùng trên xe dao
Mũi khoan có chuôi trụ hoặc chuôi côn Chuôi côn được chế tạo theo côn Mooc tiêu chuẩn với góc dốc bằng 1 0 26’
Mũi khoan có đường kính nhỏ thường được thiết kế với chuôi hình trụ, giúp truyền lực từ trục máy khoan đến mũi khoan Đối với mũi khoan chuôi côn, phần cuối của chuôi được làm bẹt, gọi là chuôi bẹt Trong khi đó, mũi khoan chuôi trụ không có chuôi bẹt, vì chuôi mũi khoan không lắp trực tiếp vào trục máy, mà kết nối thông qua đồ gá.
Hình 1.3: Cấu tạo mũi khoan ruột gà
1.2.2 Công dụng của mũi khoan ruột gà
Mũi khoan ruột gà dùng để gia công lỗ có năng suất cao nhưng độ chính xác và độ nhẵn thấp
Mũi khoan được sử dụng rộng rãi trong các nhà máy cơ khí vì nó có những đặc tính: khoẻ, sắc, chính xác và dễ khoan.
Thông số hình học của mũi khoan ruột gà
- Xác định được các góc ở cắt của mũi khoan;
- Nhận dạng được các lưỡi cắt của mũi khoan;
- Lựa chọn được các góc của mũi khoan phù hợp với vật liệu gia công
Góc trước : được chế tạo sẵn = 20 25
Góc sau của lưỡi cắt thường được mài từ 10 đến 12 độ Nếu góc sau quá lớn, lưỡi cắt sẽ trở nên yếu và nhanh mòn Ngược lại, nếu góc sau quá nhỏ, mặt sau sẽ dễ bị cọ sát vào bề mặt gia công, dẫn đến nguy cơ cháy đầu mũi khoan.
Góc sắc cần được điều chỉnh phù hợp với vật liệu gia công, với giá trị trung bình từ 52 đến 60 độ Góc này có ảnh hưởng trực tiếp đến góc thoát phoi và góc sau , do đó việc chọn góc sắc hợp lý là rất quan trọng trong quá trình gia công.
Góc đầu mũi khoan 2 : thường được mài từ 116 118
- Khi khoan vật liệu cứng 2 = 140
- Khi khoan vật liệu mềm 2 = 90
Góc của lưỡi cắt ngang được thiết lập ở 55 so với lưỡi cắt chính, với mục tiêu làm cho lưỡi cắt ngang càng ngắn càng tốt Nếu lưỡi cắt ngang quá lớn, chúng ta có thể mài lẹm hai rãnh để giảm chiều dài của nó Góc của lưỡi cắt ngang thường dao động từ 125 đến 130.
Hình 1.4a: Các thông số hình học của mũi khoan ruột gà
Góc nghiêng lưỡi cắt ngang
Lưỡi cắt chính Rãnh thoát phoi
Mặt trtrước Lưỡi cắt phụ
+ Góc là góc thoát phoi hay còn gọi là góc xoắn Góc có giá trị tùy theo mũi khoan:
Ảnh hưởng của các thông số hình học của mũi khoan đến quá trình cắt
- Phân tích được các ảnh hưởng của góc độ mũi khoan tới quá trình cắt gọt;
- Chọn được góc 2φ hợp lý cho từng vật liệu khoan
Góc ảnh hưởng đáng kể đến hiệu quả thoát phoi và độ bền của mũi khoan Góc thoát phoi lớn giúp quá trình thoát phoi diễn ra dễ dàng, nhưng có thể làm giảm độ cứng vững của mũi khoan Ngược lại, nếu góc quá nhỏ, việc thoát phoi và thoát nhiệt sẽ bị hạn chế, dẫn đến ảnh hưởng tiêu cực đến độ bền của mũi khoan.
Góc sau của lưỡi cắt có tác dụng quan trọng trong việc giảm ma sát trong quá trình cắt gọt Nếu góc sau quá lớn, nó sẽ làm giảm độ bền của lưỡi cắt, trong khi góc sau quá nhỏ sẽ làm giảm góc sắc, dẫn đến khó khăn trong quá trình cắt gọt.
+ Góc sắc : phụ thuộc vào góc trước và góc sau
Mài mũi khoan
- Thực hiện đúng trình tự thao tác mài mũi khoan trên máy mài hai đá và trên đồ gá;
- Mài được mũi khoan đúng góc độ, đạt yêu cầu kỹ thuật
1.5.1 Yêu cầu kỹ thuật mài các góc độ mũi khoan
Mặt sau của mũi khoan được mài thành mặt côn, mặt xoắn, mặt phẳng hay trụ Mài như vậy sẽ đảm bảo tạo góc sau cho mũi khoan
Để mài mũi khoan hiệu quả trên máy mài, cần đảm bảo mũi khoan quay quanh tâm của nó Hai lưỡi cắt chính phải có chiều dài bằng nhau, đồng thời hai góc cũng cần phải bằng nhau Ngoài ra, góc phải được giữ đều ở mọi vị trí trên lưỡi cắt.
Mài góc hai bên lưỡi cắt chính bằng nhau và đối xứng qua tâm là rất quan trọng để đảm bảo hiệu quả khoan Nếu mài không đồng đều, mũi khoan có thể bị mẻ và lỗ khoan sẽ rộng không chính xác Việc mài đúng cách giúp cắt gọt phoi đều hai bên, tạo ra lỗ khoan chính xác và chất lượng cao.
Mặt sau của mũi khoan có hình dạng côn, đảm bảo góc sau không thay đổi ở bất kỳ vị trí nào của lưỡi cắt Để nâng cao năng suất và độ chính xác, mũi khoan được mài trên máy mài chuyên dụng Với mũi khoan lớn, lưỡi cắt càng xa tâm, tốc độ cắt càng cao, dẫn đến độ mài mòn lớn và khả năng kẹt mũi khoan trong lỗ Đặc điểm của mũi khoan này là chiều dài cắt tăng, sức chịu lực trên mỗi đơn vị chiều dài giảm, và nhiệt truyền dễ dàng, giúp độ bền tăng từ 3 - 4 lần Việc mài không có lưỡi cắt ngang giúp giảm lực hướng trục từ 1/2 đến 1/4 lần, cho phép khoan lỗ có đường kính 35 trong một lần Ngoài ra, việc mài xẻ rãnh trên lưỡi cắt chính giúp chia nhỏ lưỡi cắt, giảm lực cắt và tăng tuổi bền của mũi khoan.
- Mài sửa lưỡi cắt ngang:
Mũi khoan là dụng cụ cắt có kích thước cố định, vì vậy việc mài mũi khoan cần phải cẩn thận để không làm thay đổi đường kính Để đảm bảo yêu cầu này, mặt sau của mũi khoan có cấu trúc côn xoắn hoặc dạng đặc biệt, do đó chỉ có thể mài trên các máy mài chuyên dụng, được thiết kế riêng để mài mặt sau của mũi khoan.
- Điều chỉnh vị trí chỗ tì, hạ tấm kính bảo vệ xuống, và cho máy chạy
Để sử dụng mũi khoan hiệu quả, tay phải cần cầm mũi khoan sao cho lọt trong lòng bàn tay, giữ khoảng cách từ đầu mũi khoan đến bề mặt cần khoan khoảng 50 – 100mm Tay trái sẽ hỗ trợ phần đầu mũi khoan, với ngón cái đặt trên ngón càng gần để đảm bảo độ chính xác và ổn định trong quá trình khoan.
Hình 1.6: Kiểm tra mũi khoan
Để mài lưỡi cắt thành nhiều lưỡi cắt hiệu quả, cần đảm bảo không để tay chạm vào đá trong quá trình mài Đặt lưỡi cắt chính nằm ngang, với mặt trước hướng lên trên, và áp nhẹ mặt sau lưỡi cắt vào mặt trụ của đá Tay phải xoay tròn mũi khoan 1/2 vòng và đồng thời đẩy mũi khoan tiến lên phía trước, trong khi tay trái giữ cho mũi khoan tiếp xúc đều với đá Cần đảm bảo đá mài trên toàn bộ mặt sau hình côn xoắn của mũi khoan, thực hiện mài nhẹ nhàng, hớt đi từng lớp kim loại mỏng để đạt được bề mặt bóng, cong đều.
- Tiến hành mài sắc kết hợp với dung dịch làm nguội bằng nước, xút
- Để giảm lực tiến khi khoan, cần mài lẹm hai bên mặt sau lưỡi cắt, làm ngắn lưỡi cắt ngang lại
Hình 1.8: Phương pháp mài mũi khoan
+ Kiểm tra lưỡi cắt sau khi mài
- Chiều dài hai lưỡi cắt chính phải bằng nhau
- Góc mũi khoan phải đúng theo dưỡng, góc hợp bởi lưỡi cắt chính và mặt bên của hai bên phải bằng nhau
- Hai góc sắc của lưỡi cắt phải bằng nhau và đúng theo dưỡng góc
Hình 1.9: Kiểm tra góc mũi khoan
1.5.3 Trình tự mài mũi khoan
TT Nội dung Phương pháp
Mài mặt sau chính thứ nhất - Kiểm tra khe hở giữa bệ tì và đá mài
- Khởi động đá mài quay đủ tốc độ
- Đặt mũi khoan lên tấm tì sao cho đường tâm mũi khoan hợp với mặt làm việc của đá mài một góc 60 0
Lưỡi cắt của đá mài cần tiếp xúc trực tiếp với bề mặt làm việc và phải song song với trục quay của đá Đồng thời, mặt thoát của lưỡi cắt cũng phải được giữ song song với mặt bệ tì để đảm bảo hiệu quả mài tốt nhất.
Quay mũi khoan từ dưới lên bằng cách hạ chuôi mũi khoan và tăng lực ấn lên mặt đá, để mài mặt sau sao cho tất cả các điểm trên lưỡi cắt chính cao hơn các điểm trên mặt sát của mũi khoan Điều này giúp đạt được góc sắt β = 60 độ Đồng thời, cần quay mũi khoan quanh đỉnh mũi khoảng 1/5 đến 1/6 vòng để tạo lưỡi cắt ngang với góc nghiêng .
Kiểm tra lần 1 Mài góc sau chính thứ nhất ta kiểm tra:
- Góc nghiêng của lưỡi cắt chính thứ nhất so với đường tâm của máy
- Góc nghiêng của lưỡi cắt ngang
- Chiều dài lưỡi cắt chính và góc mũi khoan 2 = 120 0
Mài mặt sau chính thứ 2 Mài góc sau chính thứ 2 như mài mặt sau chính thứ nhất và kiểm tra:
- Góc nghiêng của lưỡi cắt chính thứ hai = 60 0
- Góc nghiêng của lưỡi cắt ngang
- Chiều dài lưỡi cắt chính (lưỡi cắt trái bằng lưỡi cắt phải)
Kiểm tra lần 2 - Góc nghiêng của lưỡi cắt chính thứ nhất so với đường tâm của máy 60 0
- Góc nghiêng của lưỡi cắt ngang
- Chiều dài lưỡi cắt chính và góc mũi khoan 2 = 120 0
5 Kiểm tra mũi khoan bằng cách khoan thử
- Khoan thử nếu phoi ra đều hai bên là đạt
- Nếu phoi ra một bên là do hai lưỡi cắt chính không bằng nhau Phải mài và kiểm tra lại
- Nếu khoan rộng lỗ có hiện tượng kêu, rung là do mũi khoan mài không cân Phải kiểm tra và mài lại
Mũi khoan có đường kính lớn hơn 15mm thường gặp phải mô men xoắn và lực trục lớn, dễ gây hỏng lưỡi cắt ngang Để khắc phục, ta thường mài sửa lưỡi cắt bằng đá mài nhỏ và tạo rãnh, giúp giảm hoặc loại bỏ lưỡi cắt ngang, hình thành hai lưỡi cắt nối tiếp Việc này làm cho lưỡi cắt ngang ngắn hơn, từ đó giảm lực chiều trục trong quá trình cắt gọt, vì lưỡi cắt ngang chủ yếu chỉ tiếp xúc mà không cắt, giúp cải thiện hiệu suất khoan.
Hình 1.10: Mài sửa lưỡi cắt ngang Mài đơn + mài sửa lưỡi cắt ngang Mài kép + mài sửa lưỡi cắt ngang
Dạng sai hỏng, nguyên nhân và biện pháp phong tránh
Hiện tượng Nguyên nhân Cách khắc phục
Các góc của mũi khoan không đúng
- Thao tác mài và đo kiểm chưa chính xác
- Làm đúng thao tác mài, đặt dưỡng kiểm đúng vị trí, quan sát thẳng góc phần kiểm tra
Lưỡi cắt không thẳng, mặt sau còn nhiều mặt phẳng
- Không di chuyển đều tay khi mài, mặt đá mài bị lõm
- Mài phẳng lại mặt đá, di chuyển, quay mũi khoan đều tay, nhẹ nhàng
- Ấn mũi khoan mạnh quá khi mài, đá bị đảo
- Mài lại mặt đá, ấn mũi khoan nhẹ
CÂU HỎI Câu 1 Hãy vẽ mũi khoan ruột gà và điền các yếu tố của mũi khoan lên hình vẽ?
Câu 2 Các thông số hình học của mũi khoan ảnh hưởng như thế nào trong quá trình khoan?
Câu 3 Sau khi mài mũi khoan cần phải đạt các yêu cầu gì? Kiểm tra như thế nào?
Thực hành mài mũi khoan < 10 và mũi khoan > 10 ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ HỌC TẬP
TT Tiêu chí đánh giá Cách thức và phương pháp đánh giá Điểm tối đa
Kết quả thực hiện của người học
1 Các loại mũi khoan Vấn đáp, đối chiếu với nội dung bài học
2 Các thông số hình học của mũi khoan Vấn đáp, đối chiếu với nội dung bài học
3 Phương pháp mài mũi khoan
Làm bài tự luận và trắc nghiệm, đối chiếu với nội dung bài học
3.1 Trình bày phương pháp mài lưỡi cắt thứ nhất 1,5
3.2 Trình bày phương pháp mài lưỡi cắt thứ hai 1,5
3.3 Trình bày phương pháp kiểm tra 1,5
4 Trình bày phương pháp bảo quản và sử dụng mũi khoan
Làm bài tự luận, đối chiếu với nội dung bài học
Chuẩn bị đầy đủ dụng cụ, thiết bị đúng theo yêu cầu của bài thực tập
Kiểm tra công tác chuẩn bị, đối chiếu với kế hoạch đã lập
2 Vận hành thành thạo máy mài, đồ gá mài
Quan sát các thao tác, đối chiếu với quy trình vận hành
Chuẩn bị đầy đủ nguyên nhiên vật liệu đúng theo yêu cầu của bài thực tập
Kiểm tra công tác chuẩn bị, đối chiếu với kế hoạch đã lập
4 Thực hiện đúng trình tự mài
Kiểm tra các yêu cầu, đối chiếu với tiêu chuẩn
5 Sự thành thạo và chuẩn xác các thao tác mài mũi khoan
Quan sát các thao tác đối chiếu với quy trình thao tác
6 Kiểm tra chất lượng mài
Theo dõi việc thực hiện, đối chiếu với quy trình kiểm tra
6.2 Lưỡi cắt cân đều, thẳng, không bị cháy 1
6.3 Mặt sau chính suôn đều, không gợn xước 1
1.1 Đi học đầy đủ, đúng giờ Theo dõi việc thực hiện, đối chiếu với nội quy của trường
1.2 Không vi phạm nội quy lớp học 1
1.3 Bố trí hợp lý vị trí làm việc
Theo dõi quá trình làm việc, đối chiếu với tính chất, yêu cầu của công việc
1.4 Tính cẩn thận, chính xác Quan sát việc thực hiện bài tập 1,5
2 Đảm bảo thời gian thực hiện bài tập
Theo dõi thời gian thực hiện bài tập, đối chiếu với thời gian quy định
3 Đảm bảo an toàn lao động và Theo dõi việc thực
3.1 Tuân thủ quy định về an toàn khi sử dụng máy mài quy định về an toàn và vệ sinh công nghiệp
3.2 Đeo kính bảo hộ lao động
(quần áo bảo hộ, giày, mũ) 1
3.3 Vệ sinh xưởng thực tập đúng quy định 0,5
Tiêu chí đánh giá Kết quả thực hiện Hệ số Kết quả học tập
Năng lực tự chủ và trách nhiệm 0,2
Khoan lỗ trên máy tiện
Yêu cầu kỹ thuật khi khoan lỗ
- Trình bày được các yêu cầu kỹ thuật của lỗ khoan;
- Hứng thú trong học tập
Lỗ sau khi gia công phải phải đảm bảo độ chính xác theo yêu cầu của bản vẽ chi tiết như:
+ Kích thước, đường kính, chiều dài lỗ
+ Hình dáng (không méo, không bị côn…)
+ Vị trí tương quan giữa các bề mặt (độ song song, độ vuông góc, độ đồng tâm…)
Phương pháp gia công
- Trình bày được phương pháp khoan lỗ trên máy tiện;
- Thực hiện đúng trình tự, khoan được lỗ trên máy tiện đạt yêu cầu kỹ thuật;
- Tuân thủ đúng các quy tắc an toàn trong quá trình làm việc
2.2.1 Chọn, gá lắp, điều chỉnh bầu cặp khoan
- Chọn mũi khoan có đường kính phù hợp cần khoan
Mũi khoan chuôi trụ cần được kẹp chặt qua bầu cặp, được gắn vào ụ động thông qua ống côn Nếu đuôi côn của bầu cặp nhỏ hơn lỗ côn của ụ động, bầu cặp sẽ được gá bằng ống côn trung gian.
- Khi khoan trên máy tiện, mũi khoan được gá lắp trên một số đồ gá dựa vào kích thước, hình dáng của chuôi mũi khoan
- Nếu chuôi mũi khoan là hình trụ lớn, ta kẹp tốc vào chuôi cho đầu nhọn ụ động tiếp xúc vào lỗ tâm đã mồi của vật gia công
Vặn tay quay ụ động cho mũi khoan tiến vào cắt gọt (vật gia công phải được khoan mồi trước)
- Nếu chuôi hình trụ đường kính trung bình, ta lắp vào một cái kẹp
Để khoan chính xác, bạn có thể sử dụng căn lòng máng lót và bắt chặt lên gia dao Lưu ý điều chỉnh mũi khoan sao cho cao ngang tâm và thẳng với tâm máy Mũi khoan sẽ được di chuyển nhờ xe dao tiến, có thể thực hiện bằng tay hoặc tự động.
- Nếu chuôi mũi khoan là hình trụ nhỏ (