Kỹ thuật khoan lỗ và taro ren
Kỹ thuật khoan lỗ và gia công ren
I. Kỹ thuật khoan lỗ
1. Khái niệm
Để tạo nên các bề mặt chìm bên trong vật liệu như lỗ ren, rãnh then, các lỗ định hình, trước tiên người ta phải có một lỗ cơ bản. Để có lỗ cơ bản người ta dùng máy khoan (Hình 5-1)cùng với mũi khoan.
Hình 5-1 . Các kiểu máy khoan.
Tùy theo độ lớn của chi tiết, đặt tính của công việc mà người ta có thể dùng loại máy khoan thích hợp: máy khoan cần, máy khoan đứng, máy khoan bàn, máy khoan cầm tay, khoan quay tay, khoan lắc tay như đã trình bày ở bài 1.
Mũi khoan được dùng trong gia công nguội là mũi khoan ruột gà , làm bằng thép dụng cụ, thép gió hay bằng hợp kim cứng tùy thuộc vào vật liệu gia công.
Tùy theo cách gá kẹp mũi khoan trên máy khoan mà mũi khoan có chuôi trụ hoặc chuôi côn.
+Mũi khoan chuôi trụ có chuôi hình trụ đường kính bằng với kích thước lỗ cần khoan, trên chuôi có ghi các thông số kỹ thuật của mũi khoan như đường kính mũi khoan, vật liệu làm mũi khoan, nhãn mác nhà chế tạo, Mũi khoan chuôi trụ được lắp trên máy thông qua một bộ phận kẹp gọi là cối kẹp mũi khoan . ( Hình 5-2)
Hình 5-2 . Mũi khoan chuôi trụ và cối kẹp mũi khoan.
+ Mũi khoan chuôi côn có chuôi hình côn với góc côn được tiêu chuẩn hoá gọi là côn Morse, đoạn hình trụ ở giữa lưỡi cắt và chuôi có ghi các thông số của mũi khoan, mũi khoan có thể được lắp trực tiếp trên máy hoặc thông qua một hoặc nhiều chi tiết chuyển đổi gọi là áo côn.( Hình 5-3)
Hình 5-3 . Mũi khoan chuôi côn và các kiểu áo côn.
2. Kỹ thuật
+ Gá đặt chi tiết
- Gá đặt chi tiết trực tiếp trên bàn máy
Khi gia công lỗ trên máy khoan cần, máy khoan đứng và máy khoan bàn, chi tiết có thể được đặt trục tiếp trên bàn máy và được kẹp chặt nhờ các chi tiết kẹp chặt là bu lông, vấu kẹp ( Hình 5-4). Cách gá kẹp này vững chắc nhất, nhưng cần lưu ý thoát mũi khoan không cho cắt vào mặt bàn máy khi khoan lỗ thông bằng cách cho mũi khoan lọt rãnh bàn máy nếu mũi khoan có đường kính nhỏ hơn rãnh bàn máy hoặc kê chi tiết cao lên khỏi mặt bàn máy một khoảng thoát mũi khoan.
Các dụng cụ gá kẹp thường gặp.
a) kẹp đúng b) kẹp sai
Hình 5-4 . Các dụng cụ kẹp và cách gá kẹp chi tiết trực tiếp trên bàn máy khi khoan.
- Gá đặt chi tiết thông qua đồ gá
Tùy theo sản lượng của chi tiết gia công mà người ta dùng loại đồ gá thích hợp: đồ gá vạn năng gồm có các loại ê tô hoặc đồ gá chuyên dùng
Trong thực tế sản xuất người ta thường dùng ê tô để gá kẹp các chi tiết khi khoan, đối với ê tô nguội thì phải lắp chặt trên bàn nguội, ê tô máy phải được lắp chặt trên bàn máy. (Hình 5-6)
Hình 5-5 . Các kiểu Ê tô thường dùng trên máy khoan.
a) sai b) đúng
Hình 5-6 . Cách gá chi tiết với ê tô khi khoan.
- Một số lưu ý trong gá đặt chi tiết khi khoan
. Đối với các chi tiết có bề dày nhỏ (mõng) để cho quá trình khoan được dễ dàng và không gây biến dạng chi tiết gia công ta có thể kẹp chi tiết giữa hai tấm gỗ để khoan.
. Các chi tiết tròn xoay có thể được gá vào rãnh bàn máy hoặc dùnh khố V để không bị xê dịch khi khoan.
+ Mài mũi khoan
Kết cấu chung của mũi khoan ruột gà gồm có hai rãnh xoắn cách nhau bởi hai me trên có mang hai lưỡi cắt hông, rãnh xoắn tạo nên mặt trước của lưỡi cắt chính của mũi khoan. Phía mặt đầu của mũi khoan được mài côn để tạo mặt sau của lưỡi cắt chính, giao tuyến của hai mặt sau của hai lưỡi cắt ở ngay giữa đỉnh mũi khoan được gọi là lưỡi cắt ngang, lưỡi cắt ngang gây cản trỡ rất nhiều trong khi cắt nhưng nó luôn có bởi vì hai rãnh xoắn không thể tiếp xúc nhau được. ( Hình 5-7)
Hình 5-7 . Kết cấu lưỡi cắt của mũi khoan ruột gà.
Để mài sắc mũi khoan khi nó bị cùn thì người ta chỉ có mài mặt sau của hai lưỡi cắt chính. Sau khi mài mặt đầu mũi khoan có dạng mặt côn (kiểm tra bằng cách xem độ đối xứng của hai lưỡi cắt qua trục của mũi khoan) người ta tiến hành mài mặt sau của các lưỡi cắt để tạo góc sau gọi là mài hớt lưng mặt sau, tùy theo mặt sau là mặt phẳng hay mặt cong mà ta có hai cách mài mặt sau.( Hình 5-8), ( Hình 5-9)
Hình 5-8 . Kiểm tra độ đối xứng hai lưỡi cắt và các thông số cắt của mũi khoan.
- Mài hớt lưng mặt phẳng
- Mài hớt lưng mặt cong
Hình 5-9 . Cách mài mũi khoan trên máy mài hai đá.
+ Chế độ cắt khi khoan
- Tốc độ cắt
Tốc độ cắt khi khoan phụ thuộc chính vào vật liệu làm mũi khoan, số vòng quay của mũi khoan được chọn theo công thức sau:
N £ 
Trong đó :
. N : số vòng quay của mũi khoan (vòng/phút)
. [V] : Vân tốc cắt cho phép của vật liệu làm dao ( mét/phút)
. D : đường kính mũi khoan (mm) (Hình 5-10)
Hình 5- 10. Đo đường kính mũi khoan bằng Pan me.
* Chú ý : tùy theo vật liệu gia công mà người ta có thể tăng hoặc giảm số vòng quay cho thích hợp:
. Gia công vật liệu mềm có thể tăng số vòng quay của mũi khoan
. Gia công vật liệu cứng cần phải giảm bớt số vòng quay của mũi khoan.
- Lượng tiến dao
Để lấy hết vật liệu trong lỗ khoan thì sau mỗi vòng quay thì mũi khoan phải tiến thêm một khoảng gọi là tiến dao, lượng tiến dao quyết định năng suất, chất lượng bề mặt lỗ khoan và nó phụ thuộc vào năng suất của máy khoan.
Tiến dao lớn cho năng suất cao nhưng chất lượng bề mặt lỗ khoan kém và đòi hỏi máy có công suất cao.
Tiến dao nhỏ cho chất lượng bề mặt lỗ khoan tốt, thích hợp cho máy có công suất nhỏ, nhưng chậm, năng suất kém.
Thông thường lượng tiến dao bằng tay có thể nhận biết bằng mắt, bằng tai như sau:
. Khi phoi tạo ra khi khoan lớn, cứng, có tiếng lách tách nho nhỏ do phoi bị biến dạng gây ra , máy bị mất vận tốc( bị chậm lại) có nghĩa là lượng tiến dao quá lớn.
. Khi phoi tạo ra khi khoan bị vụn, có tiếng rít từ vị trí cắt phát ra có nghĩa là lượng tiến dao quá nhỏ.
. Tùy theo hiện tượng kể trên mà ta tăng hoặc giảm lực tiến dao cho hợp lý, chú ý phải giữ cho lượng tiến dao đều suốt quá trình khoan bằng cách nhìn kích thước phoi được tạo ra.
II. Kỹ thuật gia công ren bằng tay
1. Khái niệm
Trong các thiết bị cơ khí thì mối ghép bằng ren rất thông dụng, các chi tiết ghép ren thông dụng như vít, đai ốc được sản xuất hàng loạt với giá thành rất rẽ. Nhưng một số chi tiết ghép ren đặc biệt phải được gia công bằng tay như các lỗ ren trên thân máy.
Để gia công ren trong lỗ (ren trong) người ta có một dụng cụ cắt được gọi là Ta rô. Ta rô thực ra là một con vít có cắt rãnh thoát phoi và tạo các thông số cắt cho lưỡi cắt. Ta rô tay làm bằng thép gió, phía cuối chuôi được phay vuông để kẹp lên tay quay, trên chuôi có ghi các thông số của ta rô như: Kích thước danh nghĩa của ren, bước ren, vật liệu làm ta rô, nhãn mác của nhà chế tạo. Ta rô có thể có một cây hoặc một bộ gồm hai đến ba cây. Để có thể cắt được người ta phải có tay quay ta rô, tùy theo vị trí lỗ ren mà ta có tay quay thích hợp, nhưng tất cả tay quay ta rô đều phải có ngàm kẹp hình vuông để kẹp lên phần phay vuông của chuôi ta rô. (Hình 5-11)
Hình 5-11 . Ta rô và tay quay ta rô.
Để gia công ren trên trục ( ren ngoài) người ta dùng một dụng cụ cắt được gọi là Bàn ren (Phi-de). Bàn ren thực ra là một con đai ốc được khoan các rãnh thoát phoi và để tạo các thông số cắt cho lưỡi cắt. Bàn ren có hình dáng bên ngoài rất khác nhau, nếu là hình tròn thì bên hông có khoan lỗ để gá bàn ren lên tay quay, bàn ren được làm bằng thép gió, trên bề mặt bàn ren có ghi các thông số của bàn ren như: Kích thước danh nghĩa của ren, bước ren, vật liệu làm bàn ren, nhãn mác của nhà chế tạo. Bàn ren chỉ có một cái duy nhất cho một kích thước ren. Túy theo hình dáng bàn ren mà ta dùng tay quay bàn ren tương ứng.( Hình 5-12)
Hình 5-12 . Các kiểu bàn ren và tay quay bàn ren.
2. Kỹ thuật
+ Gia công trục ren
- Chuẩn bị: Gia công trục tròn có đường kính theo kích thước danh nghĩa của ren ( thông thường thì đường kính trục nhỏ hơn kích thước danh nghĩa của ren do phần vát đỉnh ren), vát đầu trục để khi bắt đầu cắt ren dễ hơn.
- Thao tác: ( Hình 5-13)
. Kẹp chặt trục ( thường để trục ở vị trí thẳng đứng). Lắp bàn ren vào tay quay cho chặt.
. Tay thuận cầm lấy bàn ren tại ổ kẹp của tay quay đặt vào đầu trục, ấn nhẹ bàn ren xuống đầu trục và quay theo chiều vặn vào của ren cho bàn ren cắt vào trục khoảng 1 – 2 ren.
. Dùng hai tay nắm lấy hai tay quay của bàn ren để thục hiện công việc cắt ren, quay theo chiều vặn vào khoảng 1 vòng tròn thì trả ngược ra hơn phần mới vừa cắt để bẻ phoi.
Hình 5-13 . Thao tác cắt ren ngoài bằng bàn ren.
Sau khi đã cắt xong ren thì quay ngược ra để lấy bàn ren.
* Chú ý:
. Phải thường xuyên trả ngược bàn ren để làm bóng mặt ren và không bị cắt ngược (cháy ren)
. Dể ren thẳng theo trục thì cần chú ý điều chỉnh bàn ren vuông góc với trục.
+ Gia công lỗ ren
- Chuẩn bị: Khoan lỗ có đường kính thích hợp. Đường kính mũi khoan có thể được tính toán theo lý thuyết hoặc tra theo bảng. Nều vật liệu cứng thì ta có thể cho đường kính lỗ lớn hơn một chút. Vát miện lỗ bằng mũi khoét chuyên dùng hoặc bằng mũi khoan có kích thước lớn hơn.
- Thao tác: (Hình 5-14)
. Kẹp chặt chi tiết cần làm ren. Lắp chặt ta rô vào cán ( chú ý đúng thứ tự cậy ta rô trong bộ có nhiều cây)
. Tay thuận cầm lấy ổ kẹp ta rô đặt ta rô vào lỗ, ấn nhẹ ta rô vào lỗ và quay ta rô theo chiều vặn vào của ren để cho ta rô cắt vào lỗ khoảng 1 – 2 ren.
. Dùng cả hai tay nắm lấy hai tay quay của ta rô để thực hiện công việc cắt ren, quay theo chiều vặn vào khoảng 90 – 180o thì trả ngược ra hơn phần mới vừa cắt để bẽ phoi.
Kiểm tra độ đồng trục của ta rô Các bước cắt ren trong
Hình 5-14 . Thao tác cắt ren trong bằng Ta rô.
Sau khi cắt xong cây ta rô trước, thay cây kế tiếp cắt lại cho lỗ ren đạt yêu cầu của mối ghép.
* Chú ý:
. Nếu lỗ không thông thì cần phải làm sạch và kiểm tra độ sâu của lỗ trước khi làm ren.
. Khi cắt phải quay tay quay bằng cả hai tay và lực phải đều để không gây gãy ta rô.
Cắt ren bằng tay là một dạng cắt định hình có nhiều lưỡi cắt đồng thời tham gia cắt nên nhiệt cắt sinh ra rất lớn, cũng như các dụng cụ cắt này có góc sau bằng 0 nên ma sát giữa dụng cụ và chi tiết rất lớn. Do đó việc bôi trơn làm mát là điều hết sức cần thiết. Nhưng cần lưu ý chấy bôi trơn làm mát phải thích hợp cho từng loại vật liệu gia công:
- Gia công ren trên thép ta có thể dùng dầu, nhớt, ê mun xi đều được.
- Gia công ren trên đồng và hợp kim của đồng thì dùng ê mun xi.
- Gia công ren trên Nhôm và hợp kim nhôm thì dùng dầu hỏa.
- Gia công ren trên gang thì không cho chất bôi trơn làm mát nào.
Các tin khác
