Bạn có biết phương pháp gia công lỗ là gì không?

Các phương pháp gia công lỗ bao gồm khoan, doa, khoét, mài và hoàn thiện lỗ. Phần tiếp theo sẽ giới thiệu chi tiết một số công nghệ gia công lỗ, giúp bạn giải đáp các vấn đề thường gặp trong quá trình gia công lỗ.

Lỗ là một bề mặt quan trọng trên các chi tiết hộp, giá đỡ, ống lót, vòng và đĩa, và cũng là một bề mặt thường gặp trong gia công cơ khí. Trong trường hợp yêu cầu độ chính xác gia công và độ nhám bề mặt như nhau, việc gia công lỗ khó hơn so với gia công bề mặt tròn bên ngoài, năng suất thấp và chi phí cao.

Nguyên nhân là do: 1) Kích thước dụng cụ dùng trong gia công lỗ bị giới hạn bởi kích thước lỗ cần gia công, độ cứng vững kém, dễ gây biến dạng uốn và rung động; 2) Khi gia công lỗ bằng dụng cụ có kích thước cố định, kích thước lỗ gia công thường phụ thuộc trực tiếp vào kích thước dụng cụ tương ứng, sai số gia công và mài mòn dụng cụ sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến độ chính xác gia công lỗ; 3) Khi gia công lỗ, vùng cắt nằm bên trong phôi, điều kiện loại bỏ phoi và tản nhiệt kém, độ chính xác gia công và chất lượng bề mặt khó kiểm soát.

Khoan

Khoan là công đoạn đầu tiên trong việc gia công lỗ trên vật liệu rắn, và đường kính lỗ khoan thường nhỏ hơn 80mm. Có hai phương pháp khoan: một là quay mũi khoan; phương pháp còn lại là quay phôi. Sai số phát sinh từ hai phương pháp khoan trên không giống nhau. Trong phương pháp khoan quay mũi khoan, do sự bất đối xứng của lưỡi cắt, độ cứng vững của mũi khoan và độ lệch của mũi khoan, đường tâm của lỗ sẽ bị lệch hoặc không thẳng, nhưng đường kính lỗ về cơ bản không thay đổi; ngược lại, trong phương pháp khoan quay phôi, độ lệch của mũi khoan sẽ làm thay đổi đường kính lỗ, nhưng đường tâm của lỗ vẫn thẳng.

Các loại dao khoan thông dụng bao gồm: mũi khoan xoắn, mũi khoan tâm, mũi khoan lỗ sâu, v.v., trong đó phổ biến nhất là mũi khoan xoắn, đường kính của nó là Φ0.1-80mm.

Do những hạn chế về cấu trúc, độ cứng uốn và độ cứng xoắn của mũi khoan thấp, cộng thêm khả năng định tâm kém, dẫn đến độ chính xác khoan thấp, thường chỉ đạt IT13 ~ IT11; độ nhám bề mặt cũng lớn, Ra thường từ 50~12,5μm; tuy nhiên, tốc độ loại bỏ kim loại khi khoan lớn và hiệu suất cắt cao. Khoan chủ yếu được sử dụng để gia công các lỗ có yêu cầu chất lượng thấp, chẳng hạn như lỗ bu lông, lỗ đáy ren, lỗ dầu, v.v. Đối với các lỗ có yêu cầu độ chính xác gia công và chất lượng bề mặt cao, cần phải thực hiện bằng cách doa, khoét, mài hoặc tiện trong các công đoạn gia công tiếp theo.

Khoan

Khoét rộng lỗ (reaming) là quá trình gia công thêm lỗ đã được khoan, đúc hoặc rèn bằng mũi khoan khoét rộng để mở rộng đường kính và cải thiện chất lượng gia công của lỗ. Khoét rộng lỗ có thể được sử dụng như một bước gia công sơ bộ trước khi hoàn thiện lỗ hoặc như bước gia công cuối cùng cho lỗ có yêu cầu thấp. Mũi khoan khoét rộng lỗ tương tự như mũi khoan xoắn, nhưng có nhiều răng hơn và không có cạnh ngang.

So với khoan, doa có những đặc điểm sau:

(1) Số răng của mũi khoan doa (3~8 răng), dẫn hướng tốt, cắt tương đối ổn định; (2) Mũi khoan doa không có cạnh ngang, điều kiện cắt tốt;

(3) Dung sai gia công nhỏ, rãnh thoát phoi có thể được làm nông hơn, lõi khoan có thể được làm dày hơn, và độ bền và độ cứng của thân dụng cụ tốt hơn. Độ chính xác của doa thường là IT11~IT10, và độ nhám bề mặt Ra là 12,5~6,3μm. Doa thường được sử dụng để gia công các lỗ có đường kính nhỏ hơn. Khi khoan một lỗ có đường kính lớn (D ≥30mm), thường sử dụng mũi khoan nhỏ (đường kính từ 0,5 đến 0,7 lần đường kính lỗ) để khoan trước, sau đó sử dụng mũi khoan doa lỗ có kích thước tương ứng, điều này có thể cải thiện chất lượng gia công và hiệu quả sản xuất của lỗ.

Ngoài việc gia công các lỗ hình trụ, mũi khoan doa có nhiều hình dạng đặc biệt (còn được gọi là mũi vát mép) có thể được sử dụng để gia công các lỗ và rãnh vát mép khác nhau. Mặt trước của mũi vát mép thường được trang bị một trụ dẫn hướng, được dẫn hướng bởi một lỗ đã được gia công.

Gia công bằng phương pháp doa lỗ là một trong những phương pháp hoàn thiện lỗ được sử dụng rộng rãi trong sản xuất. Đối với các lỗ nhỏ, doa lỗ là phương pháp gia công kinh tế và thực tế hơn so với mài trong và doa tinh.

1. Dao doa

Dao doa thường được chia thành hai loại: dao doa cầm tay và dao doa máy. Phần tay cầm của dao doa cầm tay là tay cầm thẳng, phần làm việc dài hơn và chức năng dẫn hướng tốt hơn. Dao doa cầm tay có hai loại cấu tạo: đường kính ngoài liền khối và đường kính ngoài điều chỉnh được. Dao doa máy có hai loại cấu tạo với tay cầm và ống lót. Dao doa không chỉ có thể gia công lỗ tròn mà dao doa côn còn có thể gia công lỗ côn.

2. Quy trình doa và ứng dụng của nó

Lượng dư khi doa có ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng doa, nếu lượng dư quá lớn, tải trọng của dao doa sẽ lớn, lưỡi cắt nhanh bị cùn, khó có được bề mặt gia công nhẵn mịn, và dung sai kích thước khó đảm bảo; nếu lượng dư quá nhỏ, không đủ để loại bỏ các vết dao còn lại từ quá trình trước đó, và đương nhiên không có tác dụng cải thiện chất lượng gia công lỗ. Nói chung, lượng dư của doa thô là 0,35~0,15mm, và doa tinh là 0,15~0,05mm.

Để tránh tạo các cục phoi thừa, quá trình doa thường được thực hiện ở tốc độ cắt thấp hơn (v <8m/phút đối với thép và gang khi sử dụng dao doa HSS). Giá trị bước tiến liên quan đến đường kính lỗ cần gia công, đường kính lỗ càng lớn thì bước tiến càng lớn, tốc độ tiến dao của dao doa thép tốc độ cao khi gia công thép và gang thường là 0,3~1mm/vòng.

Quá trình doa lỗ cần được làm mát, bôi trơn và làm sạch bằng dung dịch cắt thích hợp để ngăn ngừa sự tích tụ phoi và loại bỏ phoi kịp thời. So với mài và khoan, năng suất doa lỗ cao hơn và độ chính xác của lỗ dễ dàng được đảm bảo. Tuy nhiên, doa lỗ không thể hiệu chỉnh sai số vị trí trục lỗ, và độ chính xác vị trí của lỗ phải được đảm bảo bởi quá trình trước đó. Doa lỗ không thích hợp để gia công lỗ bậc thang và lỗ mù.

Độ chính xác kích thước của việc doa thường đạt IT9 ~ IT7, và độ nhám bề mặt Ra thường là 3,2~ 0,8μm. Đối với các lỗ có kích thước trung bình với yêu cầu độ chính xác cao (như lỗ có độ chính xác IT7), quy trình khoan - doa - doa là một phương án gia công điển hình thường được sử dụng trong sản xuất.

Khoan là một phương pháp gia công trong đó lỗ đã được tạo sẵn được mở rộng bằng dụng cụ cắt. Công việc khoan có thể được thực hiện trên máy khoan hoặc trên máy tiện.

1. Phương pháp nhàm chán

Có ba phương pháp gia công khác nhau để khoan.

(1) Phôi quay và dụng cụ thực hiện chuyển động cấp liệu

Gia công lỗ trên máy tiện chủ yếu thuộc phương pháp gia công này. Đặc điểm của quá trình này là: đường trục của lỗ sau khi gia công trùng với trục quay của phôi, độ tròn của lỗ chủ yếu phụ thuộc vào độ chính xác quay của trục chính máy công cụ, và sai số hình học trục của lỗ chủ yếu phụ thuộc vào độ chính xác vị trí của hướng tiến dao so với trục quay của phôi. Phương pháp gia công này thích hợp cho việc gia công các lỗ có yêu cầu đồng trục trên bề mặt đường tròn ngoài.

(2) Dụng cụ quay và phôi được đưa vào

Trục chính của máy doa truyền động cho dụng cụ doa quay, và bàn máy truyền động cho phôi di chuyển.

(3) Công cụ quay và thực hiện chuyển động cấp liệu

Khi sử dụng phương pháp doa này, chiều dài phần nhô ra của thanh doa thay đổi, biến dạng lực tác dụng lên thanh doa cũng thay đổi, lỗ gần đầu máy lớn hơn, còn lỗ cách xa đầu máy nhỏ hơn, tạo thành lỗ hình nón. Ngoài ra, khi chiều dài phần nhô ra của thanh doa tăng lên, biến dạng uốn của trục chính do trọng lượng bản thân cũng tăng lên, và trục của lỗ gia công sẽ bị uốn cong tương ứng. Phương pháp doa này chỉ thích hợp để gia công các lỗ ngắn.

2. Khoan bằng mũi khoan kim cương

So với phương pháp doa thông thường, doa kim cương có đặc điểm là lượng cắt ngược ít, tốc độ tiến dao nhỏ, tốc độ cắt cao, có thể đạt được độ chính xác gia công cao (IT7 ~ IT6) và bề mặt rất nhẵn (Ra là 0,4~ 0,05μm). Ban đầu, doa kim cương được thực hiện bằng dụng cụ doa kim cương, và hiện nay thường được thực hiện bằng dụng cụ hợp kim cứng, CBN và kim cương nhân tạo. Chủ yếu được sử dụng để gia công các chi tiết kim loại màu, cũng có thể được sử dụng để gia công các chi tiết gang và thép.

Các thông số cắt thường dùng của máy doa kim cương là: doa sơ bộ 0,2~0,6mm và doa cuối 0,1mm; tốc độ tiến dao 0,01~0,14mm/vòng; tốc độ cắt 100~250m/phút khi gia công gang, 150~300m/phút khi gia công thép và 300~2000m/phút khi gia công kim loại màu.

Để đảm bảo máy doa kim cương đạt được độ chính xác gia công và chất lượng bề mặt cao, máy công cụ (máy doa kim cương) phải có độ chính xác hình học và độ cứng cao, trục chính của máy công cụ phải sử dụng ổ bi tiếp xúc góc chính xác hoặc ổ trượt áp suất tĩnh thông dụng, và các bộ phận quay tốc độ cao phải được cân bằng chính xác; Ngoài ra, chuyển động của cơ cấu cấp liệu phải rất trơn tru để đảm bảo bàn máy có thể thực hiện chuyển động cấp liệu tốc độ thấp một cách mượt mà.

Phương pháp doa kim cương cho chất lượng gia công tốt, hiệu suất sản xuất cao, được sử dụng rộng rãi trong gia công hoàn thiện các lỗ chính xác trong sản xuất hàng loạt với số lượng lớn, ví dụ như lỗ xi ​​lanh động cơ, lỗ chốt piston, lỗ trục chính trên hộp trục chính của máy công cụ. Tuy nhiên, cần lưu ý rằng khi gia công các sản phẩm kim loại đen bằng phương pháp doa kim cương, chỉ có thể sử dụng dụng cụ doa làm bằng hợp kim cứng cacbua (CBN) và hợp kim cứng cacbon (CBN), không thể sử dụng dụng cụ doa làm bằng kim cương, vì các nguyên tử cacbon trong kim cương có ái lực lớn với các nguyên tố nhóm sắt, dẫn đến tuổi thọ dụng cụ thấp.

3. Dụng cụ khoan

Dụng cụ doa có thể được chia thành dụng cụ doa một lưỡi và dụng cụ doa hai lưỡi.

4. Đặc điểm của quy trình khoan và phạm vi ứng dụng

So với các quy trình khoan, mở rộng và doa, kích thước lỗ khoan không bị giới hạn bởi kích thước dụng cụ, và quá trình doa có khả năng hiệu chỉnh sai số mạnh mẽ, sai lệch trục lỗ ban đầu có thể được hiệu chỉnh bằng nhiều lần cắt, đồng thời quá trình doa có thể duy trì độ chính xác vị trí cao hơn so với bề mặt định vị.

So với việc gia công lỗ tròn ngoài, do độ cứng vững của hệ thống thanh dẫn dụng cụ kém, biến dạng lớn, tản nhiệt kém và điều kiện loại bỏ phoi không tốt, biến dạng nóng của phôi và dụng cụ tương đối lớn, dẫn đến chất lượng gia công và hiệu suất sản xuất của việc gia công lỗ tròn ngoài không cao bằng việc gia công lỗ tròn ngoài.

Tóm lại, có thể thấy rằng phạm vi gia công của phương pháp doa rất rộng, có thể gia công các lỗ có kích thước và độ chính xác khác nhau. Đối với các lỗ và hệ thống lỗ có đường kính lớn, yêu cầu độ chính xác cao về kích thước và vị trí, doa hầu như là phương pháp gia công duy nhất. Độ chính xác gia công của phương pháp doa là IT9 ~ IT7. Doa có thể được thực hiện trên máy doa, máy tiện, máy phay và các máy công cụ khác, có ưu điểm là tính linh hoạt và được sử dụng rộng rãi trong sản xuất. Trong sản xuất hàng loạt, khuôn doa thường được sử dụng để nâng cao hiệu quả doa.

1. Nguyên lý mài và đầu mài

Mài tinh là phương pháp hoàn thiện lỗ bằng cách sử dụng đầu mài tinh với thanh mài (đá mài). Khi mài tinh, phôi được cố định, và đầu mài tinh được quay bởi trục chính của máy công cụ và di chuyển theo đường thẳng qua lại. Trong quá trình mài tinh, thanh mài tác động lên bề mặt phôi với một áp lực nhất định và cắt bỏ một lớp vật liệu cực mỏng khỏi bề mặt phôi. Để chuyển động của hạt mài không lặp lại, số vòng quay mỗi phút của chuyển động quay của đầu mài tinh và số lần chuyển động qua lại mỗi phút của đầu mài tinh phải là số nguyên tố.

Góc lệch tâm của rãnh mài liên quan đến tốc độ tịnh tiến và tốc độ quay của đầu mài, và kích thước của góc lệch tâm ảnh hưởng đến chất lượng gia công và hiệu quả mài. Để tạo điều kiện thuận lợi cho việc thải các hạt mài vỡ và phoi, giảm nhiệt độ cắt và nâng cao chất lượng gia công, cần sử dụng đủ chất làm mát khi mài.

Để đảm bảo thành lỗ được gia công đồng đều, hành trình của thanh mài ở cả hai đầu lỗ phải vượt quá một đoạn vượt quá quy định. Để đảm bảo lượng mài đồng đều và giảm ảnh hưởng của sai số quay trục chính đến độ chính xác gia công, phương pháp kết nối nổi giữa đầu mài và trục chính của máy công cụ thường được sử dụng.

Cơ cấu điều chỉnh độ giãn nở xuyên tâm của thanh mài đầu mài có nhiều dạng khác nhau như thủ công, khí nén và thủy lực.

2. Đặc điểm quy trình mài và phạm vi ứng dụng

(1) Mài có thể đạt được độ chính xác về kích thước và hình dạng cao hơn, độ chính xác gia công là IT7~IT6, sai số độ tròn và độ trụ của lỗ có thể được kiểm soát trong phạm vi cho phép, nhưng mài không thể cải thiện độ chính xác vị trí của lỗ cần gia công.

(2) Mài có thể đạt được chất lượng bề mặt cao hơn, độ nhám bề mặt Ra là 0,2~0,25μm, độ sâu lớp khuyết tật biến đổi kim loại bề mặt rất nhỏ 2,5~25μm.

(3) So với tốc độ mài, tốc độ quay của đầu mài không cao (vc=16~60m/phút), nhưng do diện tích tiếp xúc lớn giữa thanh cát và phôi, tốc độ chuyển động qua lại tương đối cao (va=8~20m/phút), do đó quá trình mài vẫn có năng suất cao.

Mài bóng được sử dụng rộng rãi trong gia công lỗ xi ​​lanh động cơ và các lỗ chính xác trong các thiết bị thủy lực khác nhau trong sản xuất hàng loạt, và có thể gia công các lỗ sâu với tỷ lệ chiều dài/đường kính lớn hơn 10. Tuy nhiên, mài bóng không thích hợp để gia công các lỗ trên phôi kim loại màu có độ dẻo lớn, cũng như không thể gia công các lỗ có rãnh then, lỗ răng cưa, v.v.

1. Ghim cài áo và ghim cài áo

Gia công bằng phương pháp kéo sợi là một phương pháp hoàn thiện năng suất cao, được thực hiện trên máy doa với một mũi doa chuyên dụng. Máy doa được chia thành hai loại: máy doa ngang và máy doa đứng, trong đó máy doa ngang là loại phổ biến nhất.

Gia công bằng dao chuốt chỉ sử dụng chuyển động tuyến tính tốc độ thấp (chuyển động chính). Số răng của dao chuốt hoạt động cùng lúc nói chung không được ít hơn 3, nếu không dao chuốt sẽ không ổn định và dễ tạo ra các gợn sóng hình vòng trên bề mặt phôi. Để tránh tạo ra lực chuốt quá lớn gây gãy dao chuốt, số răng của dao chuốt hoạt động cùng lúc không nên vượt quá 6 đến 8.

Có ba phương pháp doa khác nhau, được mô tả như sau:

(1) Gia công nhiều lớp

Phương pháp doa này có đặc điểm là doa cắt bỏ phần dư gia công trên phôi từng lớp một cách tuần tự. Để tạo điều kiện thuận lợi cho việc bẻ phoi, răng dao được mài với các rãnh phoi xen kẽ. Doa được thiết kế theo phương pháp doa nhiều lớp được gọi là doa thông thường.

(2) gia công khối

Đặc điểm của phương pháp doa này là mỗi lớp kim loại trên bề mặt gia công được cắt bởi một bộ răng dao có kích thước gần như nhau nhưng đan xen vào nhau (thường mỗi bộ gồm 2-3 răng dao). Mỗi răng chỉ cắt một phần của lớp kim loại. Dao doa được thiết kế theo phương pháp doa khối được gọi là dao doa quay.

(3) Mở rộng toàn diện

Theo cách này, các ưu điểm của phương pháp phay nhiều lớp và phay khối được tập trung lại. Phay khối được sử dụng cho phần cắt thô và phay nhiều lớp được sử dụng cho phần cắt tinh. Bằng cách này, chiều dài dao phay có thể được rút ngắn, năng suất có thể được tăng lên và chất lượng bề mặt có thể tốt hơn. Dao phay được thiết kế theo phương pháp phay tổng hợp được gọi là dao phay tổng hợp.

2. Đặc điểm quy trình và phạm vi ứng dụng của việc tạo lỗ kéo

(1) Dao doa là một dụng cụ nhiều cạnh, có thể hoàn thành việc gia công thô, gia công tinh và gia công tinh lỗ theo trình tự trong một lần doa, và có hiệu suất sản xuất cao.

(2) Độ chính xác của bản vẽ chủ yếu phụ thuộc vào độ chính xác của dao doa, trong điều kiện bình thường, độ chính xác của bản vẽ có thể đạt IT9~IT7 và độ nhám bề mặt Ra có thể đạt 6,3~ 1,6μm.

(3) Khi kéo lỗ, phôi được định vị bởi chính lỗ đã gia công (phần đầu của dao doa là yếu tố định vị của phôi), và việc kéo lỗ không dễ đảm bảo độ chính xác vị trí tương hỗ của lỗ và các bề mặt khác; Đối với việc gia công các bộ phận quay có bề mặt tròn trong và ngoài có yêu cầu đồng trục, thường cần phải kéo lỗ trước, sau đó gia công các bề mặt khác bằng cách sử dụng lỗ làm tham chiếu định vị.

(4) mũi khoan không chỉ có thể gia công lỗ tròn mà còn gia công lỗ định hình và lỗ rãnh.

(5) mũi khoan là một dụng cụ có kích thước cố định, hình dạng phức tạp, đắt tiền, không thích hợp để gia công các lỗ lớn.

Khoan lỗ thường được sử dụng trong sản xuất hàng loạt để gia công các lỗ trên các chi tiết nhỏ và vừa có đường kính từ 10 đến 80mm và độ sâu lỗ không quá 5 lần đường kính lỗ.

Công ty TNHH Công nghệ Chính xác Honscn cung cấp nhiều quy trình gia công cơ khí, bao gồm đúc linh kiện phần cứng, linh kiện phần cứng chính xác, gia công phức hợp tiện tháp pháo và phay, và gia công phức hợp di chuyển lõi. Sản phẩm của chúng tôi được sử dụng rộng rãi trong ô tô, xe máy, viễn thông, điện lạnh, quang học, thiết bị gia dụng, vi điện tử, dụng cụ đo lường, ngư cụ, thiết bị đo lường, điện tử và các lĩnh vực chuyên nghiệp khác để đáp ứng nhu cầu linh kiện của họ. Liên hệ với chúng tôi