QUÁ TRÌNH CẮT GỌT KHI MÀI VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP MÀI
Những đặc điểm khác nhau giữa mài và tiện, phay, bào
Quá trình mài kim loại sử dụng đá mài để cắt gọt chi tiết, tạo ra nhiều phoi vụn do ma sát và cà miết của các hạt mài vào vật gia công.
- Mài có những đặc điểm khác với các phương pháp gia công cắt gọt khác như tiện, phay bào như sau:
+ Đá mài là dụng cụ cắt có nhiều lưỡi cắt với góc cắt khác nhau
Hạt mài có hình dáng hình học đa dạng, với bán kính góc lượn tại đỉnh khác nhau Hướng của góc cắt thường không đồng nhất và sắp xếp hỗn loạn, điều này gây khó khăn cho quá trình thoát phoi.
+ Tốc độ cắt khi mài rất cao, cùng một lúc trong một thời gian ngắn có nhiều hạt mài tham gia cắt gọt và tạo ra nhiều phoi vụn
Hạt mài có độ cứng cao, cho phép cắt gọt các vật liệu cứng mà các dụng cụ cắt thông thường không thể xử lý, như thép đã tôi và hợp kim cứng.
Hạt mài có độ giòn cao, dễ dàng thay đổi hình dạng và lưỡi cắt có nguy cơ bị vỡ vụn, dẫn đến việc tạo ra những hạt mới hoặc bị bật ra khỏi chất kết dính.
Khi nhiều hạt cùng tham gia vào quá trình cắt gọt và hướng góc cắt của chúng không đồng nhất, sẽ xảy ra ma sát, dẫn đến việc chi tiết gia công bị nung nóng nhanh chóng Điều này làm tăng nhiệt độ ở vùng cắt lên rất cao.
+ Hạt mài có nhiều cạnh cắt và có bán kính tròn p ở đỉnh như hình48.1.1 p òx
Hình 48.1.1 Cấu tạo hạt mài
Quá trình tách phoi của hạt được chia thành ba giai đoạn Giai đoạn đầu tiên, gọi là giai đoạn trượt, diễn ra khi mũi hạt mài bắt đầu va đập vào bề mặt gia công Lực va đập này phụ thuộc vào tốc độ mài và lượng tiến của đá vào vật gia công Bán kính cong p của mũi hạt mài cần được điều chỉnh hợp lý để việc cắt gọt diễn ra thuận tiện Nếu bán kính p quá nhỏ hoặc quá lớn so với chiều dày cắt a, hạt mài sẽ trượt trên bề mặt vật mài, gây ra hiện tượng nung nóng với nhiệt cắt rất lớn.
Quá trình tách phoi của hạt mài diễn ra qua nhiều giai đoạn, trong đó giai đoạn 2 (nén) là quan trọng Ở giai đoạn này, áp lực mài và nhiệt cắt tăng lên, dẫn đến sự gia tăng biến dạng dẻo của kim loại Khi điều kiện này xảy ra, quá trình cắt phoi bắt đầu diễn ra, như minh họa trong hình 48.1.2b.
8 c/ Giai đoạn 3 (tách phoi): Khi chiều sâu lớp kim loại a > p (hình 48.1.2c) thì xẩy ra việc tách phoi
Khi bán kính P hợp lý, hạt mài sắc giúp cắt gọt hiệu quả và giảm thiểu lượng nhiệt sinh ra Quá trình tách phoi diễn ra trong khoảng thời gian rất ngắn, chỉ từ 0,001 đến 0,00005 giây, cho phép các giai đoạn của quá trình cắt gọt diễn ra nhanh chóng.
Sơ đồ mài
Nguyên tắc chung của sơ đồ mài phẳng với bàn từ chuyển động thẳng là đá mài quay tròn, trong khi chi tiết gia công được kẹp chặt trên bàn máy và di chuyển qua lại dưới đá mài.
Máy mài trục ngang với bàn máy chuyển động qua lại là loại máy mài phẳng phổ biến trong các xưởng máy công cụ hiện nay Nguyên tắc hoạt động của máy là chi tiết gia công di chuyển dưới đá mài, trong khi đá mài được dẫn tiến xuống để thực hiện chiều sâu cắt Lượng tiến dao được điều chỉnh nhờ vào chuyển động ngang của bàn máy trong mỗi hành trình.
Máy mài phẳng trục ngang với bàn máy quay, như mô tả trong sơ đồ hình 48.1.4, hoạt động bằng cách cho đá mài quay và giữ chi tiết trên bàn từ phía dưới Sự tiến của đá mài được thực hiện nhờ vào chuyển động ngang của đầu mài, giúp tăng tốc độ mài chi tiết vì đá mài luôn tiếp xúc liên tục với bề mặt gia công.
Hình 48.1.3 Sơ đồ mài phẳng - Máy mài trục ngang có bàn máy di chuyển qua lại
Hình 48.1.4 Sơ đồ mài phẳng Máy mài trục ngang có bàn máy quay
Máy mài phẳng trục đứng được thiết kế với bàn quay hoặc bàn di chuyển qua lại, giúp thực hiện quá trình mài hiệu quả Đá mài quay, với mặt làm việc là cạnh tiếp xúc với chi tiết, đảm bảo độ chính xác cao khi mài các bề mặt phẳng.
3 Lực cắt gọt khi mài
Khi mài, lực cắt gọt mặc dù không lớn như trong quá trình tiện, phay hay bào, nhưng vẫn cần phải tính toán công suất truyền động của động cơ Việc này ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng và độ chính xác của sản phẩm sau khi mài.
Hình 48.1.7 Lực cắt khi mài
Py > Pz > Px t: Chiều sâu mài (mm/hành trình kép)
C p : Hệ số phụ thuộc vào vật liệu
Với thép đã tôi Cp = 2,2, thép không tôi C p = 2,1, gang C p = 2,0
Lực cắt khi mài được phân tích trên sơ đồ hình 33.1.7, trong đó lực mài P được chia thành các thành phần: Px là lực hướng trục, Py là lực hướng kính, và Pz là lực tiếp tuyến vuông góc với mặt phẳng cắt Lực cắt gọt Pz có tác dụng tách phoi trong quá trình cắt và được tính theo công thức cụ thể.
V ct là vận tốc của chi tiết mài
S Lượng chạy dao (mm/vòng )
Hình48.1.5 Sơ đồ mài phẳng - Máy mài trục đứng có bàn máy quay
Hình 48.1.6 Sơ đồ mài phẳng - Máy mài trục đứng có bàn máy di chuyển qua lại
Thực nghiệm cho thấy rằng, trong quá trình mài, lực hướng kính Py có thể lớn hơn lực cắt gọt Pz từ 1 đến 3 lần, cụ thể là Py = (1 ~ 3) Pz Điều này thể hiện sự khác biệt rõ rệt giữa lực cắt trong mài so với các phương pháp gia công khác như tiện, phay và bào.
- Lực hướng kính Py phụ thuộc vào độ cứng vững của hệ thống công nghệ (máy, chi tiết, đá mài )
Công suất của động cơ để truyền động trục đá mài được tính theo công thức: Nđá =
N đá : Công suất của động cơ trục đá mài (kw)
V đá : Tốc độ quay của đá mài (m/s) Ŋ: Hệ số truyền dẫn của máy Ŋ = 0,75~ 0,8
P z : Lực cắt gọt khi mài
Công suất của động cơ để truyền dẫn chi tiết mài: Nct =
N ct là công suất của động cơ làm quay chi tiết
Vct: Tốc độ quay của chi tiết (m/ph) Ŋ: Hệ số truyền dấn của máy ; Ŋ = 0,8 ữ 0,85
- Khi tính toán để chọn động cơ cho trục đá mài hoặc truyền dẫn chi tiết cần phải chọn thêm hệ số an toàn k, hệ số k = 1,3 ~1,5 hoặc cao hơn
Sự dịch chuyển theo chiều dọc của bàn, ký hiệu Sd và đơn vị tính m/ph, thường được áp dụng trong các máy mài tròn ngoài và máy mài dụng cụ cắt Phương pháp này thích hợp cho việc mài những chi tiết hình trụ có chiều dài lớn hơn 80mm, hoặc trong gia công tinh nhằm nâng cao độ chính xác và độ nhẵn bóng bề mặt.
Mài tiến dọc mang lại độ bóng cao hơn so với mài tiến ngang Trong sản xuất hàng loạt, việc chọn chiều dày đá tối ưu là rất quan trọng để nâng cao năng suất.
Là sự dịch chuyển của đá mài theo hướng vuông góc với trục của chi tiết gia công, đơn vị tính là mm/hành trình kép hoặc m/ph
Phương pháp mài tròn ngoài, mài không tâm và mài dụng cụ cắt thường được áp dụng cho các chi tiết ngắn dưới 80mm, bao gồm các hình dạng như hình trụ, hình côn, cổ trục khuỷu, trục lệch tâm, trục bậc, và các loại bạc dạng ống.
Mài tiến ngang là phương pháp có năng suất cao, thường được áp dụng trong sản xuất hàng loạt Để đảm bảo hiệu quả mài, cần chọn đá mài có độ cứng cao hơn từ 1 đến 2 cấp so với đá mài trong phương pháp mài tiến dọc, nhằm nâng cao tuổi thọ của đá.
Là phương pháp mài những chi tiết mài quay quanh một trục của bàn máy, đá tiến vào để mài hết lượng dư
Mài quay tròn là phương pháp phổ biến trong các máy mài phẳng có bàn từ quay và máy mài xoa, thường được sử dụng để mài các chi tiết mỏng, vòng và secmăng.
- Có năng suất cao, dùng trong sản xuất hàng loạt
Phương pháp mài kết hợp cả tiến dọc và tiến ngang, mang lại năng suất cao Tuy nhiên, độ chính xác và độ bóng của bề mặt giảm, vì vậy phương pháp này chỉ phù hợp cho các nguyên công mài thô hoặc bán tinh.
Câu hỏi ôn tập Câu 1: Nêu những đặc điểm khác nhau giữa mài và tiện, phay, bào?
Câu 2: Quá trình tạo thành phoi khi mài qua các giai đoạn nào sau đây:
A Giai đoạn trượt ; B.Giai đoạn nén
C Giai đoạn tách phoi; D Cả A, B, C
Công suất mài
Công suất của động cơ để truyền động trục đá mài được tính theo công thức: Nđá =
N đá : Công suất của động cơ trục đá mài (kw)
V đá : Tốc độ quay của đá mài (m/s) Ŋ: Hệ số truyền dẫn của máy Ŋ = 0,75~ 0,8
P z : Lực cắt gọt khi mài
Công suất của động cơ để truyền dẫn chi tiết mài: Nct =
N ct là công suất của động cơ làm quay chi tiết
Vct: Tốc độ quay của chi tiết (m/ph) Ŋ: Hệ số truyền dấn của máy ; Ŋ = 0,8 ữ 0,85
- Khi tính toán để chọn động cơ cho trục đá mài hoặc truyền dẫn chi tiết cần phải chọn thêm hệ số an toàn k, hệ số k = 1,3 ~1,5 hoặc cao hơn
Phương pháp mài
Sự dịch chuyển của chi tiết theo chiều dọc của bàn, được ký hiệu là Sd và đo bằng m/ph, là phương pháp thường được áp dụng trên các máy mài tròn ngoài và máy mài dụng cụ cắt Phương pháp này thích hợp cho việc mài những chi tiết hình trụ có chiều dài lớn hơn 80mm, hoặc trong gia công tinh để nâng cao độ chính xác và độ nhẵn bóng bề mặt.
Mài tiến dọc mang lại độ bóng cao hơn so với mài tiến ngang Đối với sản xuất hàng loạt và hàng khối, việc lựa chọn đá mài có độ dày lớn nhất cho phép là cần thiết để nâng cao năng suất.
Là sự dịch chuyển của đá mài theo hướng vuông góc với trục của chi tiết gia công, đơn vị tính là mm/hành trình kép hoặc m/ph
Phương pháp mài tròn ngoài, mài không tâm và mài dụng cụ cắt thường được áp dụng cho các chi tiết ngắn dưới 80mm, bao gồm hình trụ, hình côn, cổ trục khuỷu, trục lệch tâm, trục bậc, các loại bạc và dạng ống.
Mài tiến ngang là phương pháp có năng suất cao, thường được áp dụng trong sản xuất hàng loạt Để nâng cao tuổi thọ của đá mài, cần lựa chọn độ cứng của đá cao hơn từ 1 đến 2 cấp so với mài tiến dọc.
Là phương pháp mài những chi tiết mài quay quanh một trục của bàn máy, đá tiến vào để mài hết lượng dư
Mài quay tròn thường được sử dụng trong các máy mài phẳng có bàn từ quay và máy mài xoa với hai mặt đầu của đá Phương pháp này hiệu quả cho việc mài những chi tiết mỏng, vòng và secmăng.
- Có năng suất cao, dùng trong sản xuất hàng loạt
Phương pháp mài kết hợp tiến dọc và tiến ngang mang lại năng suất cao, nhưng độ chính xác và độ bóng bị giảm Do đó, phương pháp này chỉ thích hợp cho các nguyên công mài thô hoặc bán tinh.
Câu hỏi ôn tập Câu 1: Nêu những đặc điểm khác nhau giữa mài và tiện, phay, bào?
Câu 2: Quá trình tạo thành phoi khi mài qua các giai đoạn nào sau đây:
A Giai đoạn trượt ; B.Giai đoạn nén
C Giai đoạn tách phoi; D Cả A, B, C
NHỮNG YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN CHẤT LƯỢNG CỦA BỀ MẶT MÀI 1 Những yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng của bề mặt mài
Sự hình thành bề mặt mài
Trong quá trình gia công, bề mặt mài được hình thành nhờ sự cắt gọt của các hạt đá mài vào bề mặt chi tiết Mặc dù bề mặt có độ bóng cao, nhưng vẫn tồn tại những vết nhấp nhô dạng sóng Các trị số nhấp nhô này được biểu thị qua các cấp độ nhẵn của bề mặt, cụ thể là Ra và Rz.
Chi tiÕt gia công Đá mài
Hình 48.2.1 Độ nhấp nhô của bề mặt mài
Ảnh hưởng của lượng chạy dao đến chất lượng bề mặt
Lượng chạy dọc ảnh hưởng đáng kể đến độ nhẵn bề mặt của chi tiết mài, như thể hiện trong đồ thị hình 48.2.2.a Tung độ trên đồ thị biểu thị chiều cao nhấp nhô trung bình (htb), trong khi hoành độ thể hiện lượng chạy dọc, cụ thể là trị số hành trình kép.
- Từ đồ thị ta thấy khi tăng trị số hành trình của bàn máy thì độ nhẵn bề mặt giảm
Ảnh hưởng của tốc độ quay của chi tiết
Tăng tốc độ quay của chi tiết mài sẽ làm giảm độ nhẵn bề mặt, như thể hiện trong đồ thị hình 48.2.2b, trong đó hoành độ biểu thị tốc độ quay của chi tiết là Vct = m/phút.
Ảnh hưởng của chiều sâu mài t
Chiều sâu mài tăng, độ nhẵn bề mặt giảm như đồ thị hình 48.2.2c biểu thị sự tương quan giữa chiều sâu mài và độ nhẵn bề mặt
Ảnh hưởng của tốc độ đá mài
Độ nhẵn bề mặt được cải thiện khi tốc độ quay của đá mài tăng lên Tốc độ mài thông thường dao động từ 28-35 m/s, trong khi có thể áp dụng tốc độ mài cao lên tới 60 m/s, được gọi là mài nhanh.
0.8 1.2 1.6 2.0 a) S (h.tr/ph) b) Vct (m/ph) c) t (m/ph)
Hình 48.2.2 Độ nhẵn bề mặt phụ thuộc vào các yếu tố (Vct; Sng; t)
Độ hạt của đá mài
Độ nhẵn bề mặt của chi tiết mài chịu ảnh hưởng bởi độ hạt của đá mài; khi kích thước hạt mài nhỏ hơn, tức là đá mịn hơn, thì độ nhẵn sẽ cao hơn.
Ảnh hưởng của dung dịch trơn nguội
Khi mài, việc sử dụng dung dịch trơn nguội là rất quan trọng để nâng cao độ nhẵn và chất lượng sản phẩm Dung dịch này giúp giảm ma sát giữa đá mài và vật liệu, đồng thời hạ nhiệt độ trong vùng mài, từ đó cải thiện chất lượng bề mặt của chi tiết.
- Dung dịch cần phải đảm bảo yêu cầu kỹ thuật, tinh khiết, ít tạp chất, phảI lọc sạch cặn bã của phoi kim loại và hạt mài
Dung dịch trơn nguội phổ biến bao gồm êmun xi, dung dịch muối kali, xà phòng và natri nitrat Trong các điều kiện làm việc đặc biệt yêu cầu độ nhẵn và chất lượng bề mặt cao, có thể sử dụng dầu công nghiệp 20 hoặc hỗn hợp 75% vadơlin và 25% dầu hipôit.
Chất lượng bề mặt mài không chỉ phụ thuộc vào các yếu tố chính mà còn bị ảnh hưởng bởi độ chính xác của máy, chất lượng đá mài, loại vật liệu của chi tiết gia công, đồ gá và phương pháp công nghệ được sử dụng.
Sự thay đổi cấu trúc lớp bề mặt mài
Trong quá trình mài, lực cắt gọt không lớn như các phương pháp khác như tiện hay phay, nhưng sự tham gia đồng thời của nhiều hạt mài và ma sát từ các hạt không cắt gọt tạo ra nhiệt độ cao trong vùng tiếp xúc giữa đá mài và chi tiết.
- Khi điều kiện mài không tốt như: Chế độ cắt quá lớn (s, v, t), đá mài không đúng quy cách, thì nhiệt độ mài có thể lên tới 1200 – 1600 0 C
Thực nghiệm cho thấy trong quá trình mài, 80% năng lượng tiêu tốn vào việc phát sinh nhiệt, trong khi chỉ 20% năng lượng được sử dụng hiệu quả để biến dạng mạng tinh thể của vật liệu nhằm thực hiện cắt gọt.
Khi kiểm tra lớp bề mặt của các loại thép đã tôi sau quá trình mài, chúng ta nhận thấy sự gia tăng lượng ôstenit dư Điều này chứng tỏ rằng bề mặt kim loại đã trải qua quá trình hoá cứng trong quá trình mài.
Cấu trúc bề mặt mài chỉ thay đổi ở các loại thép đã tôi, trong khi các loại thép chưa tôi giữ nguyên cấu trúc lớp bề mặt.
Mài với chế độ cắt quá lớn hoặc khi đá mài bị cùn có thể gây ra hiện tượng cháy trên bề mặt mài, dẫn đến giảm chất lượng hoặc phá hủy chi tiết Để khắc phục tình trạng này, cần điều chỉnh chế độ cắt và sử dụng đá mài phù hợp.
15 cháy bề mặt mài cần phải chọn lại chế độ mài hợp lý và chọn đá mài phù hợp với chi tiết mài.
3.Ứng suất dư bên trong của vật mài
3.1 Các loại ứng suất dư
Quá trình chuyển biến về cấu trúc của kim loại kèm theo sự xuất hiện ứng suất dư bên trong của vật mài Gồm có 3 loại:
Ứng suất loại 1 là loại ứng suất phát sinh do sự chênh lệch nhiệt độ giữa các vùng của chi tiết Khi tốc độ nung nóng hoặc làm nguội tăng nhanh, sự chênh lệch nhiệt độ ở các vùng khác nhau càng lớn, dẫn đến ứng suất loại 1 cũng gia tăng.
Ứng suất loại 2 là ứng suất cân bằng trong một hạt hoặc một nhóm hạt trong quá trình chuyển biến pha Ứng suất này phát sinh do sự khác biệt về hệ số giãn nở dài giữa các pha khác nhau hoặc do sự khác biệt về thể tích riêng của các pha mới.
Loại 3 là ứng suất cân bằng trong phạm vi riêng biệt của hạt, trong đó các nguyên tử carbon xen kẽ vào mạng sắt (Fe α), gây xê dịch mạng tinh thể của mactenxit.
3.2 Ảnh hưởng của ứng suất dư
Ứng suất dư bên trong chi tiết có ảnh hưởng lớn đến chất lượng làm việc của chúng Khi bề mặt vật mài có lớp ứng suất dư nén, chất lượng bề mặt sẽ được cải thiện và độ bền tăng lên Có thể tạo ra ứng suất này thông qua các phương pháp như phun bi, lăn, hoặc miết Ngoài ra, việc chọn chế độ mài hợp lý và giảm nhiệt độ trong quá trình mài cũng góp phần tạo ra ứng suất dư nén trên bề mặt chi tiết.
Nếu lớp bề mặt của chi tiết gia công chứa nhiều lớp ứng suất dư kéo, chất lượng bề mặt sẽ giảm, dễ dẫn đến hiện tượng rạn nứt và phá hủy đột ngột.
-Ảnh hưởng của ứng suất loại một có ảnh hưởng nhiều nhất vì chỉ có ứng suất này gây nên cong vênh và nứt
Khi mài các loại thép đã tôi, ứng suất loại 2 và loại 3 có ảnh hưởng nhưng không đáng kể Do đó, trong quá trình mài, ứng suất dư loại một là yếu tố quan trọng nhất cần được chú ý.
Chế độ cắt khi mài
4 Chế độ cắt khi mài:
Khi chọn chế độ mài, cần phải căn cứ vào vật liệu gia công, số lần mài, độ cứng chi tiết mài mà điều chỉnh cho phù hợp.
(t) được tính riêng cho từng dạng mài t = 2 d
D: Đường kính (kích thước) trước khi mài d: Đường kính (kích thước) sau khi mài
4.2.Lượng chạy dao : Được quy định riêng cho từng loại máy mài theo tiêu chuẩn, tra bảng cho trong các sổ tay công nghệ chế tạo máy
Lượng chạy dao của bàn máy ( khi mài phẳng) sau mỗi hành trình:
S (mm/hành trình) Lượng chạy dao của đá ( khi mài tròn) sau mỗi vòng quay của chi tiết:
Tốc độ vòng quay của đá tính bằng m/s theo công thức:
Dd : Đường kính đá màI (mm) nd: Số vòng quay của đá (vòng/phút)
Tốc độ quay của chi tiết tính bằng mét/phút theo công thức:
Cv: Hệ số biểu thị điều kiện mài d c : Đường kính chi tiết mài (mm) T: Tuổi bền của đá (phút) t: Chiều sâu cắt (mm)
S: Lượng chạy dao của đá sau 1 vòng quay của chi tiết gia công
(mm/vòng) - Trị số Cv và các số mũ m, Kv, Yv được tra bảng và sổ tay công nghệ
Câu 1: Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng bề mặt mài :
Câu 2: Giải thích sự thay đổi cấu trúc lớp bề mặt mài?
Câu 3: Có mấy loại ứng suất dư bên trong chi tiết mài? Ảnh hưởng của ứng suất dư đến chất lượng bề mạt mài?
VẬN HÀNH MÁY MÀI PHẲNG
Đặc tính kỹ thuật của máy mài phẳng ACRA
Kích thước lớn nhất của chi tiết mài tính bằng mm:
Chiều dài: 450mm Chiều rộng: 150mm Chiều cao: 200mm Đường kính lớn nhất của đá mài (mm): 250mm
Công suất của động cơ đá mài(Kw): 1,5 Kw
Số vòng quay của đá mài (vòng/phút): 3000v/p
Khoảng chạy của bàn máy 470mm
Kích thước của máy (mm):
Trọng lượng của máy: 850kg
Các bộ phân cơ bản của máy mài phẳng ACRA
Hình 48.6.1 Cấu tạo các bộ phận của máy mài phẳng ACRA
Bộ phận điều khiển (12) Bao gồm các bộ phận cung cấp nguồn điện cho máy, gồm có: như hình 48.6.2
Hình 48.6.2 Bảng điều khiển máy mài ACRA
- Công tắc cung cấp từ cho bàn từ (A)
- Nút khởi động bơm thuỷ lực (D) dùng cho bàn máy di chuyển qua lại (ON)
- Nút nhấn dừng máy khẩn cấp (E)
- Nút khởi động và dừng bơm thuỷ lực (F) ON/OFF
- Nút khởi động và dừng quay đá mài (G) ON/OFF
- Nút khởi động và dừng bơm dung dịch làm mát (H) ON/OFF
Nút chỉ thời gian cấp từ (B) và mức từ được cấp (C) là các thành phần quan trọng trong đầu máy mài, nơi chứa trục đá mài, các bạc đỡ và mô tơ Đầu máy mài được lắp trên băng trượt đứng của máy và bao gồm nhiều cơ cấu khác nhau.
Tay quay điều khiển đá mài lên, xuống được lắp đặt trên đầu mài, cho phép điều chỉnh độ cao của đá mài so với bề mặt chi tiết mài nhằm kiểm soát chiều sâu cắt Thiết bị này có thang đo khắc vạch chia độ với độ chính xác tăng dần 0,005mm, giúp người dùng dễ dàng điều chỉnh thông qua vòng du xích để đạt được số liệu mong muốn.
0 ở bất kỳ điểm nào mà khi đó đá mài vừa chạm vào chi tiết
Giá đỡ trục lắp đá mài (2) Đá mài (3) Động cơ (4): làm quay đá mài
Bàn máy với bàn từ tính
Bàn máy đỡ bàn từ là thiết bị quan trọng dùng để kẹp chặt chi tiết gia công trên máy mài phẳng Thiết bị này cho phép bàn máy di chuyển qua lại sang phải và trái, giúp đưa chi tiết vào vị trí dưới đá mài một cách chính xác.
Chuyển động qua lại của bàn máy có thể bằng tay nhờ tay quay (6) hoặc tự động bằng thuỷ lực nhờ tay gạt (8)
Chiều dài hành trình di chuyển của bàn máy được điều chỉnh bằng cách sử dụng hai cữ chặn đảo hành trình và cữ đỡ chặn Hệ thống bao gồm động cơ máy hút bụi và bơm nước làm mát, cùng với động cơ bơm thủy lực.
Bàn trượt ngang được lắp đặt dưới bàn máy, giúp di chuyển bàn máy tiến ra vào theo chiều ngang Việc điều chỉnh vị trí của bàn máy được thực hiện dễ dàng thông qua tay quay (7), cho phép định vị chi tiết sau mỗi lần di chuyển qua lại.
Thao tác vận hành máy mài phẳng
Khi sử dụng máy mài, người thợ cần tuân thủ nghiêm ngặt các quy tắc an toàn cơ bản để đảm bảo an toàn cho bản thân và những người xung quanh.
Trước khi sử dụng đá mài, cần kiểm tra chất lượng để phát hiện vết nứt và sai sót Đá mài phải được cân bằng trước khi lắp đặt, và cần lắp chính xác vào trục chính để đảm bảo chắc chắn.
Tấm chắn bảo vệ đá phải che ít nhất là 1 nửa đường kính đá mài
Kiểm tra mâm bàn từ để đảm bảo chi tiết gia công đã được cố định chắc chắn Đá mài cần phải tách khỏi bề mặt chi tiết trước khi khởi động máy mài Đảm bảo rằng tốc độ quay của đá mài phù hợp với loại đá đang sử dụng Khi khởi động máy, người vận hành nên đứng lệch sang một bên để tránh đứng đối diện với đá mài, nhằm phòng ngừa tai nạn do đá có thể vỡ.
Hãy để cho đá mài dừng quay hẳn mới thử, lau chùi bàn từ hoặc gá lắp và tháo chi tiết gia công
Luôn mang kính bảo hộ khi mài, nếu mài khô không dùng dung dịch làm mát phải đeo khẩu trang, găng tay
Tại khu vực làm việc, cần sắp xếp gọn gàng các loại dụng cụ và phôi liệu để đảm bảo ngăn nắp Sau khi hoàn thành công việc, việc vệ sinh công nghiệp, lau chùi máy móc và tra dầu mỡ là rất quan trọng để duy trì hiệu suất làm việc và kéo dài tuổi thọ thiết bị.
3.1 Thao tác vận hành máy tĩnh a/ Nghiên cứu bản vẽcấu tạo các bộ phận của máy mài phẳng ACRA:
Phải ghi nhớ cấu tạo và tên gọi từng bộ phận của máy b/ Chuẩn bị:
- Lau sạch máy mài, mâm từ bằng vải mềm, tra dầu vào lỗ tra dầu trên trục đá mài và mặt trượt
Sử dụng tay để điều chỉnh tay quay, giúp di chuyển lên xuống đá mài một cách nhẹ nhàng, đảm bảo dầu được tưới đều Đồng thời, điều khiển các bộ phận chạy dao cũng cần thực hiện bằng tay để đạt hiệu quả tối ưu.
- Dịch chuyển trục đá mài lên xuống bằng cách quay tay quay (1) ngược hay cùng chiều kim đồng hồ
- Dịch chuyển bàn máy và mâm từ sang trái, phải bằng tay quay (7)
Dịch chuyển bàn máy và mâm từ bằng tay quay để điều chỉnh vị trí, đồng thời kiểm tra các tay gạt tự động của bàn máy đã ở vị trí an toàn chưa bằng cách nâng tay gạt lên trên cùng Cuối cùng, tiến hành vận hành bơm thủy lực để đảm bảo quá trình hoạt động diễn ra suôn sẻ.
- Nối nguồn điện vào máy nhấn nút (ON) ở phía trong tủ điện (14)
- Nhấn nút D cho bơm thuỷ lực hoạt động 5 -10 phút trước khi gia công f/ Điều chỉnh vị trí chặn đảo hành trình bàn máy, bàn từ
Để điều chỉnh khoảng chặn đảo hành trình bàn máy đúng vị trí, cần nới lỏng vít hãm tại bộ phận số 9 ở cả hai đầu Khi chạy bàn máy đến điểm đầu và cuối hành trình, tâm đá máy phải cách mặt đầu của phôi từ 30-50mm Cuối cùng, hãy xiết chặt các vít hãm để hoàn tất quá trình điều chỉnh.
Hình 33.6.3 Vị trí chặn đảo hành trình bàn từ tính
3.2 Thao tác vận hành máy động a/ Bật công tắc cấp từ(A) cho mâm cặp từ kẹp chặt chi tiết b/ Điều khiển bộ phận chạy dao tự động của bàn máy: Gạt tay gạt (8) xuống vị trí cuối cùng c/ Kiểm tra độ an toàn của đá mài và khởi động đá mài quay: Bật công tắc khởi động đá mài (E) màu xanh từ 2 – 3 lần để kiểm tra độ an toàn của đá mài, nghe âm thanh bình thường, nếu có âm thanh lạ thì phảikiểm tra lại đá để xử lý d/ Làm lại thao tác Lặp lại thao tác bước f, g và h trong khi đá mài đang quay cho thành thạo và ghi nhớ
23 e/ Dừng chuyển động chạy dao: Gạt tay gạt (8) về dừng (lên trên cùng) g/ Dừng chuyển động quay của đá mài:
- Nhấn nút (G), nút (F) màu đỏ dừng quay đá mài và bơm thuỷ lực
Nhấn nút (E) để cắt nguồn điện vào máy và chờ cho đến khi đá dừng hẳn Sau đó, hãy sắp xếp và vệ sinh nơi làm việc bằng cách lau sạch máy, bôi dầu, và đưa các tay gạt về vị trí an toàn để không làm việc.
Chăm sóc và bảo dưỡng máy mài
4.1 Máy mài là thiết bị gia công chính xác, có kết cấu phức tạp và đắt tiền
Để đảm bảo độ chính xác và kéo dài tuổi thọ của máy, cần thực hiện đầy đủ các nguyên tắc sử dụng và vận hành thiết bị Công việc chăm sóc và bảo dưỡng máy phải được thực hiện nghiêm túc và thường xuyên.
4.2 Hàng ngày sau mỗi ca làm việc phải lau chùi, bảo quản máy, tra dầu mỡ vào các bộ phận máy
4.3 Dầu phải tinh khiết, được lọc hết bụi bẩn
4.4 Cần phải thực hiện đúng chế độ định kỳ thay dầu mỡ và làm vệ sinh các bể chứa dầu Loại dầu dùng cho máy mài là dầu vàng nhãn hiệu M
Câu 1: Điền tên các bộ phận của máy mài phẳng vào hình vẽ 48.6.1? Câu 2: Nêu trình tự các bước thao tác vận hành máy mài phẳng
MÀI MẶT PHẲNG TRÊN MÁY MÀI PHẲNG
Các phương pháp mài mặt phẳng
1.1 Mài bằng đá mài hình trụ
Mài phẳng được thực hiện bằng cách sử dụng mặt trụ của đá trên máy mài có bàn chữ nhật, trong đó bàn máy có chuyển động tịnh tiến Chi tiết cần mài được gá chắc chắn trên bàn từ, đồng thời cũng có chuyển động tịnh tiến theo bàn máy để đảm bảo độ chính xác và hiệu quả trong quá trình mài.
Trước khi tiến hành mài, các chi tiết cần được gia công bằng các phương pháp khác như tiện, phay hoặc bào Đối với những chi tiết có lớp vỏ cứng, cần để lại lượng dư cho quá trình mài từ 0,5 đến 1,0mm.
Có thể mài hết lượng dư bằng phương pháp mài một lần hoặc nhiều lần.
Khi dùng phương pháp mài bằng mặt trụ của đá có ưu điểm sau:
Khi mài thô đá thực hiện S(ng) ở chế độ chạy gián đoạn do vây ta có thể thực hiện với chiều sâu cắt (t) lớn
Khi thực hiện mài tinh đá thực hiện S(ng) ở chế độ liên tục vì vậy Chất lượng mài đạt cao hơn, độ nhẵn bóng đạt đến cấp 12
Nhược điểm của phương pháp này là năng suất thấp
1.2 Mài phẳng bằng mặt đầu của đá
Mài phẳng bằng mặt đầu của đá ở máy có bàn tròn hoặc chữ nhật, máy có bàn tròn quay có năng suất mài cao hơn.
Chi tiết mài được gá trên bàn từ có chuyển động quay tròn với bàn tròn hoặc tịnh tiến với bàn hình chữ nhật
Chi tiết gia công trước khi đưa vào mài được gia công bằng các phương pháp khác như tiện, phay bào để lượng dư cho mài từ 0,5 – 1,5mm
Có thể mài hết lượng dư bằng phương pháp mài một lần hoặc nhiều lần.
Khi dùng phương pháp mài qua lại nhiều lần có ưu điểm sau:
Tốc độ dịch chuyển của bàn máy có thể nhanh hơn (từ 10 – 20m/phút) Đá tiến theo hướng thẳng đứng nên lượng dư mài có thể nhiều hơn
Chất lượng mài đạt cao hơn, độ nhẵn bóng đạt đến cấp 8
Việc điều chỉnh đơn giản hơn
Nhưng nhược điểm là tốn nhiều thời gian phụ
Khi sử dụng phương pháp mài một lần để loại bỏ toàn bộ lượng dư của chi tiết, tốc độ di chuyển của bàn mài sẽ giảm khoảng 2-3m/phút Phương pháp này cần căn cứ vào lượng dư, yêu cầu kỹ thuật và năng suất để chọn máy phù hợp, đồng thời lập quy trình mài hợp lý Việc mài một lần có thể gây biến dạng nhiệt lớn, dễ dẫn đến sai hỏng và chất lượng bề mặt mài không đạt yêu cầu, do đó không thích hợp cho các chi tiết mỏng, vật liệu khó gia công, dễ cháy và dễ nứt.
Khi mài phẳng, chi tiết được giữ trên bàn từ nhờ lực điện từ, dẫn đến việc chi tiết bị nhiễm từ và bám dính các hạt phoi nhỏ sau quá trình mài Do đó, sau mỗi lần mài, cần tiến hành khử từ và làm sạch bề mặt để đảm bảo chất lượng sản phẩm.
Phương pháp mài một lần là kỹ thuật hiệu quả trong sản xuất hàng loạt, đặc biệt cho các sản phẩm khối Trong quá trình mài phẳng, chi tiết được đặt trên bàn từ, bàn từ vừa quay tròn vừa di chuyển tịnh tiến qua lại để hoàn thiện toàn bộ sản phẩm Đá mài quay tại chỗ và điều chỉnh lên xuống theo phương thẳng đứng nhằm loại bỏ lượng dư thừa, đảm bảo độ chính xác cao trong quá trình sản xuất.
Mài phẳng bằng 2 mặt đầu của đá
Mài phẳng bằng hai mặt đầu của đá là tiến hành mài đồng thời 2 mặt của chi tiết cùng một lúc trên máy mài xoa
Sử dụng công nghệ mài cho các chi tiết hình trụ mỏng như vòng đệm, vòng găng máy nổ và vòng chặn mang lại năng suất cao, phù hợp với sản xuất hàng loạt và hàng khối.
Các dạng sai hỏng khi mài phẳng, nguyên nhân và cách khắc phục khi mài phẳng
Nguyên nhân Biện pháp khác phục
1 Kích thước lớn hơn yêu cầu
Chi tiết bị nung nóng nhiều do chiều sâu cắt quá lớn, không đủ dung dịch làm mát
Giảm chiều sâu cắt Kiểm tra lại và bổ sung dung dịch làm mát
2 Bề mặt chi tiết mài bị lồi lõm, không phẳng
Để khắc phục tình trạng đầu đá mài bị rơ và xê dịch khi cắt, cần điều chỉnh khe hở của vít me và nâng trục chính đầu mài Đồng thời, việc khử độ rơ băng trượt đứng cũng rất quan trọng Cuối cùng, hãy chọn đá mài cứng phù hợp với chi tiết cần mài để đạt hiệu quả tối ưu.
3 Các bề mặt mài không song song
Mặt bàn trượt băng có thể bị lồi lõm và bẩn, gây ảnh hưởng đến độ phẳng Ngoài ra, nếu máy trượt băng bị rơ và mòn, sẽ dẫn đến việc ổ bi trục chính bị mòn, cùng với đó là đồ gá không chính xác và việc gá chi tiết sai.
Phôi không bằng phẳng, quá thô Chi tiết mài quá nóng
Sửa bàn từ bằng cách mài lại, cạo rà, chùi và kiểm tra bằng đồng hồ so và mài thử
Khử độ rơ băng máy và cạo rà lại là những bước quan trọng trong quá trình bảo trì Ngoài ra, việc thay bi trục chính và đồ gá cũng cần được thực hiện định kỳ Để đảm bảo hiệu suất mài tối ưu, cần kiểm tra và điều chỉnh chế độ mài, bao gồm việc chọn đá, sửa đá và sử dụng dung dịch làm mát phù hợp.
4 Bề mặt mài bị cháy
- Do đá mài quá cứng Dung dịch làm mát không đủ Chiều sâu cắt quá lớn
Thay đá mài có độ cứng phù hợp
Bổ sung dung dịch làm mát Giảm chiều sâu cắt
5 Bề mặt Do đá mài quá cứng Thay đá mài
27 mài bị nứt Chất làm mát không đủ
Kiểm tra bổ sung đúng loại chất làm mát Giảm chiều sâu cắt
6 Độ bóng không đạt( quá thô, nhiều vết xước)
Chọn đá không phù hợp, hạt đá không đồng đều, sửa đá chưa đúng
Chiều sâu cắt quá lớn Dung dịch làm mát bẩn, bụi phoi nhiều
Thay đá mài có độ hạt mịn hơn, sửa đá đúng kỹ thuật
Giảm chiều sâu cắt và bước tiến
Thay dung dịch làm mát mới
7 Bề mặt mài không đồng đều, không phẳng
Cấu trúc vật liệu gia công không đồng nhất
Dây đai bị mòn, trượt, Chuyển động của bàn máy bị gián đoạn Độ cứng vững của máy kém, rung động nhiều Đá mòn không đều
Kiểm tra và chọn lại vật liệu gia công
Thay dây đai Điều chỉnh lại chuyển động của bàn máy, hệ thống thuỷ lực
Kiểm tra lại lắp đặt máy, chống rung động
Thay đá, rà sửa lại đá
Mài mặt phẳng
Bàn kẹp từ tính là thiết bị quan trọng trong quá trình mài phẳng, chủ yếu sử dụng lực điện từ để gá kẹp chi tiết Kết cấu của bàn từ có thể được thiết kế dưới dạng hình chữ nhật hoặc hình tròn, tùy thuộc vào yêu cầu cụ thể của công việc.
Hình 48.7.1 Các loại bàn từ
28 a) Bàn từ hình tròn; b) Bàn từ hình chữ nhật
Dòng điện của bàn từ là dòng điện một chiều Kết cấu của bàn từ phẳng hình chữ nhật như hình 48.7.2, gồm có:
Trên bàn từ, tấm thép 1 và 2 được đặt xen kẽ với các lớp vật liệu 3 không có từ tính, như đồng, giúp lực từ 5 có khả năng di chuyển để mở và đóng chi tiết gia công Hình 48.7.2a minh họa vị trí của lực điện từ khi kẹp chi tiết.
Hình 48.7.2b biểu thị khi tháo chi tiết gia công
Bàn từ là một thiết bị quan trọng trong gia công, ảnh hưởng lớn đến độ chính xác của chi tiết Để đảm bảo hiệu suất tối ưu, cần phải bảo quản và giữ gìn bàn từ một cách cẩn thận Việc kiểm tra định kỳ các thiết bị điện là cần thiết để đảm bảo lực kẹp đạt hiệu quả tốt nhất, từ đó nâng cao chất lượng sản phẩm.
Để giữ cho mặt bàn từ luôn trong tình trạng tốt, cần tránh tình trạng bị xước hoặc lồi lõm Nếu bàn từ đã bị xước hoặc không còn bằng phẳng, có thể sử dụng máy mài với đá mài để mài lại mặt bàn mà không cần phải làm nguội.
Những chi tiết mỏng hoặc có tính nhiễm từ cao thì sau khi mài phải khử từ
Khi mài những vật liệu không nhiễm từ thì phải có đồ gá kẹp bằng vật liệu nhiễm từ cao
Lực hút của bàn từ thường ổn định và không quá mạnh, do đó khi gia công cần tuân thủ chế độ cắt gọt của từng máy Việc tránh lực cắt gọt quá lớn là rất quan trọng để ngăn ngừa tai nạn lao động.
Thực hành mài mặt phẳng:
3.1 Các bước tiến hành gá chi tiết gia công lên bàn từ a/ Chuẩn bị: Kiểm tra từng bộ phận của máy và tra dầu bôi trơn, chuẩn bị đá mài và dụng cụ cần thiết b/ Gá lắp bàn từ lên bàn máy:
Làm sạch mặt trên của bàn máy hoặc dưới của bàn từ
Lắp chặt sơ bộ bàn từ bằng bu lông hình chữ T, đảm bảo đầu đo của đồng hồ so tiếp xúc với mặt sau của bàn từ Sau đó, điều chỉnh bàn máy sang phải hoặc trái để đạt được vị trí chính xác.
Kiểm tra độ dịch chuyển chỉ trên đồng hồ so và hiệu chỉnh độ song song của bàn từ
Xiết chặt các bu lông của bàn từ và dùng đồng hồ so kiểm tra lại độ song song lần cuối như hình 48.7.3
Hình 48.7.3 Điều chỉnh độ song song của bàn từ
Khi lắp gáp các chi tiết có diện tích lớn như hình khối vuông hoặc chữ nhật, trước tiên cần làm sạch các bề mặt của chi tiết Sau đó, đặt chi tiết lên bàn từ để tiến hành lắp ráp.
Bật công tắc bàn từ về vị trí cấp từ
Dùng tay kiểm tra độ vững của chi tiết gá lắp
Tắt công tắc bàn từ và lấy chi tiết ra một cách nhẹ nhàng
Hình 48.7.4 Chiều gá lắp chi tiết gia công d/ Gá lắp chi tiết có mặt đáy nhỏ và cao như hình 33.7.5
Lau sạch mặt trên của bàn từ và các bề mặt của chi tiết gia công Đặt chi tiết lên bàn từ
Chặn xung quanh chi tiết bằng các khối tỳ
Bật công tắc bàn từ ở vị trí cấp từ và sử dụng búa cao su gõ nhẹ vào các khối tỳ để chúng tiếp xúc chặt chẽ với chi tiết, đảm bảo sự vững chắc.
Sử dụng êtô kẹp chính xác là phương pháp hiệu quả để gá lắp các chi tiết gia công, đặc biệt là với vật liệu phi từ tính như phi kim loại hoặc kim loại màu như nhôm và đồng Việc áp dụng êtô chính xác không chỉ giúp tăng cường độ cứng vững mà còn đảm bảo chất lượng gia công cho những chi tiết có hình dạng không chuẩn.
Sử dụng ke và bàn kẹp chữ C để gá lắp chi tiết theo hình 48.7.7, và sử dụng khối tỳ chữ V để gá lắp chi tiết như hình 48.7.8 Cuối cùng, tiến hành tháo chi tiết gia công.
Tắt công tắc bàn từ
Xoay công tắc bàn từ theo chiều kim đồng hồ từng nấc để loại bỏ hoàn toàn từ dư Tháo chi tiết một cách nhẹ nhàng để tránh làm xước bề mặt bàn từ và chi tiết.
3.2 Các bước tiến hành mài mặt phẳng trên khối lập phương a/ Đọc bản vẽ: (Hình 48.7.9)
Yêu cầu kỹ thuật: - Độ không song, độ không vuông góc giữa các mặt