Home / Cơ Khí / Học cơ khí_Bài 2: Quá trình kỹ thuật trong gia công cơ khí

Học cơ khí_Bài 2: Quá trình kỹ thuật trong gia công cơ khí

MỘT SỐ YẾU TỐ KỸ THUẬT TRONG GIA CÔNG Cơ KHÍ

KỸ-THUẬT-TRONG-GIA-CÔNG

2.1.        LƯỢNG DƯGIA CÔNG

Lượng dư gia công là lượng kim loại dự trữ cho quá trình cắt gọt để đạt độ bóng, độ chính xác theo yêu cầu kỹ thuật. Đó là hiệu số giữa kích thước thực của phôi với kích thước danh nghĩa của chi tiết. Lượng dư phụ thuộc vào vật liệu, kích thước, phương pháp gia công, độ bóng, độ chính xác của bề mặt gia công.

2.2.        ĐỘ NHÁM BỀ MẶT

Ta sẽ làm quen với một sô’ khái niệm :

Bề mặt hình học là bề mặt được xác định bởi kích thước trên bản vẽ không có nhấp nhô, sai lệch về hình dáng.

Bề mặt thực là bề mặt giới hạn của vật thể, ngăn cách nó với môi trường xung quanh.

Bê mặt đo là bề mặt nhận được khi độ bằng các dụng cụ đo. Chiều dài chuẩn í (mm) là chiều dài tối thiểu của phần cần xác định độ

nhấp nhô bề mặt một cách tin cậy, nó được tiêu chuẩn hoá (hình 2.1).

Đường trung bình cùa profin được xác định sao cho tổng bình phương khoảng cách từ các điểm của prỏfĩn đến đường đó là nhỏ nhất trong giới hạn chiều dài chuẩn i(hình 2.1). Đường trung bình của profin được dùng làm

chuẩn để xác định một trong những trị sô’ nhấp nhô bề mặt. Đường trung bình phải chia prôíĩn sao cho tổng diện tích các phần nằm ở hai phía đường trung bình bằng nhau, nghĩa là F| + F3+… + F2n -1 – F2 + F4 +… F2n.

 

do-nhan-bong

Hình 2.1. Độ nhấp nhô tế vi bề mặt
Nhìn vào hình 2.1 ta thấy bề mặt sau khi gia công không bằng phẳng một cách lý tưởng như trên bản vẽ mà có những nhấp nhô. Những nhấp nhô này là hậu quả của vết dao để lại, của rung động trong quá trình cắt và nhiều nguyên nhân khác.

Độ nhám còn gọi là độ bóng hay độ nhấp nhô tế vi là một chỉ tiêu kỹ thuật đánh giá độ nhấp nhô tế vi bể mặt sau khi gia công.

Ta sẽ nghiên cứu độ nhấp nhô đó trong phạm vi chiều dài chuẩn 1 (hình 2.1).

Để do độ bóng, theo TCVN 2511-1995 ta có thể dùng các đại lượng sau:

2.2.1.      Sai lệch trung bình số học Ra (um)

Nếu chọn dường trung bình đi qua gốc toạ độ như hình 2.la thì sai lệch trung bình số học Ra là trị số trung bình cộng các biên độ nhấp nhô tế vi trên chiểu dài chuẩn cvà được tính theo công thức sau :

Untitled

2.2.2.      Chiếu cao nhâp nhô trung bình Rz (pm)

Nếu chọn hệ toạ độ như trên hình 2.1b, thì chiều cao nhấp nhô trung bình Rz là trung bình cộng của hiệu những khoảng cách của 5 đỉnh cao nhất với 5 đáy thấp nhất của profin bề mặt trong giới hạn chiều dài chuẩn e, nghĩa là:

R =∑5|himax| +|himin|

Trong đó h,, h3,…h9 và h2, h4,… h10 là tung độ của 5 đỉnh cao nhất và 5 đáy thấp nhất của profin. Căn cứ vào Ra và Rz người ta phân ra các cấp độ bóng khác nhau.

Theo tiêu chuẩn Nhà nước Việt Nam TCVN 2511— 78 quy định 14 cấp độ bóng với chiều dài chuẩn 1 được chỉ ra trên (bảng 2.1).

Trước đây người ta dùng ký hiệu đen ta (À) để chỉ độ bóng kèm theo chỉ

sô’ chỉ cấp độ bóng, ví dụ : V3; Vj,….

Dùng ký hiệu V và ghi trên đó giá trị 2,5 ị

bằng số của Ra còn Rz ta phải ghi kèm ký

hiệu Rz (hình 2.2).

Ví dụ : Ra=2,5; Rz 30.

 

 

Chát lượng Cáp độ bóng R,(pm) Rz(pm) Chléu dàl chuẩn L(mm) Phương pháp gia công
Cáp 1 80 320 Khoan, khoét
Thô – 2 40 160 8 bào, phay
– 3 20 80 xọc,
4 10 40 2,5 Tiện thô
– 5 5 20 2,5 Tiện,
Bản tinh – 6 2,5 10 khoét,
– 7 1,25 6,3 0,8 Mài tinh,
– 8 0,63 3,2
Tinh – 9 0,32 1,6 0,25 Mài,
– 10 0,16 0,8 Doa
– 11 0,08 0,4
– 12 0,04 0,2 Doa,
Siêu tinh – 13 0,02 0,08 0,08 mài,
– 14 0,01 0,05 nghiên
 Bảng 2.1. cấp dộ bóng bề mặt, chiểu dài chuẩn t (theo TCVN)

Chú ỷ:

Cấp 6 + 12, chủ yếu dùng thông sô’ Ra.

Cấp 13, 14 và 1-ỉ- 5 chủ yếu dùng thông sô’ Rz.

Các phương pháp gia công khác nhau sẽ cho độ nhẵn bề mặt khác nhau.

2.3.      TÍNH CHẤT cơ LÝ LỚP KIM LOẠI BỂ MẶT

Nếu chỉ đánh giá chất lượng bể mặt chi tiết qua độ nhám bề mặt thì chưa đủ. Trong những năm gần đầy người ta đã chứng minh rằng tính chất cơ lý của lớp bề mặt ảnh hưởng không ít đến tuổi thọ của chi tiết máy. Tính chất cơ lý biểu hiện dưới dạng các thông số cơ lý như độ cứng của lớp bề mặt (độ cứng tế vi), trị số và dấu của ứng suất dư bề mặt và cấu trúc tế vi bề mặt.

Câu trúc của lớp bể mặt kim loại sau khi gia công cơ bao gồm các lớp sau (hình 2.3):

Màng khí hấp thụ trên bề mặt 1, lớp này tạo thành rất nhanh chóng khi tiếp xúc với không khí và cũng rất dẻ mất đi khi đốt nóng. Chiều dày lớp này khoảng 2 -3A° (1 Angstrông A° = 10 8 cm).

Lớp ôxy hoá 2, lớp này có chiều dày khoảng 40 – 80A°.

Lớp kim loại bị biến dạng 3 có chiểu dày khá lớn 50.000A0, mức độ biến dạng giảm dần theo chiểu sâu của lớp. Lớp này có độ cứng khá cao, độ cứng tãng khi mức độ biến dạng của lớp tảng, mặt khác các tính chất cơ lý khác cũng thay dổi theo. Lớp này được gọi là lớp biến cứng.
Cấu-trúc-lớp-bề-mặt-sau-gia-công

Hình 2.3. Cấu trúc lớp bề mặt sau gia công

 

Hình 2.3 biểu thị sự thay đổi độ cứng của lớp bề mặt kim loại sau khi gia công cơ khí (tiện, bào,…) dô cứng thay đổi theo chiéu sâu của kim loại. Bề mặt hoá cứng lớn nhất là ở lớp trên cùng của bề mặt, lớp này chịu lực ép và ma sát lớn nhất khi cắt nên nhiệt độ ờ dó tăng cao.