6 mài Giới thiệu trình mài Tầm quan trọng vị trí mài phương pháp mài: Mài phương pháp gia công tinh, đóng vai trò định đến chất lượng sản phẩm Tầm quan trọng mài thể hai yếu tố sau: + Mài chiếm từ 20-25% giá thành sản phẩm khí có nguyên công mài + Sẽ xã hội văn minh mài Ví dụ: Chúng ta thứ sau mài: - Đầu từ đầu video - ổ cứng máy tính - Đầu đọc la-ze (Len) - Các sản phẩm cao cấp cho sống máy bay, xe Nhìn chung, sản phẩm cao cấp chế tạo phải qua trình mài có liên qua đến trình mài Nghiên cứu trình mài + Mài phương pháp gia công mà người tìm ra, kể từ người cổ đại cọ xát vũ khí hay công cụ lao động xuống phiến đá nhận thấy điều có tác dụng sắc dụng cụ hay vũ khí + Tuy nhiên việc nghiên cứu trình mài cách có hệ thống lại sau cùng, cách khoảng 70 năm Việc nghiên cứu mài gặp nhiều khó khăn yếu tố sau: - Tốc độ mài lớn: thường 15m/s, chủ yếu khoảng từ 25-35m/s so với mài thường, 150-300m/s cho mài cao tốc Với tốc độ việc đo đạc thông số khó khăn -Do cấu tạo đá mài: Trong trình cắt, lúc có nhiều hạt mài tham gia lúc (có nhiều lưỡi cắt), thông số hình học lưỡi cắt không giống luôn thay đổi trình mài Tuy nhiên năm cuối kỷ 20, nghiên cứu thu nhiều kết nhờ vào phát triển kỹ thuật thông tin, kỹ thuật đo lường v.v Còn Việt Nam trình mài nghiên cứu Khả công nghệ mài - Mài phương pháp gia công tinh Bằng phương pháp mài, gia công đư ợc chi tiết đạt độ xác cấp 6-7, độ bóng 8-10, sử dụng cho gia công lần cuối - Bằng mài gia công mặt phẳng, mặt trụ (trong, ngoài) mặt tròn xoay hay mặt định hình - Mài sửa sai số vị trí chi tiết Máy dụng cụ nguyên công mài: Mài thực chủ yếu máy mài dụng cụ cắt đá mài Máy mài (Grinding machine) Đá mài (Grinding Wheel) Mài Mài phẳng 0.1m Grinding Wheel Chi tiết (Workpiece) Bàn từ (Magnetic Table) Mài Mài tròn Wheel Cấu tạo đá mài, thành phần đặc tính 3.1 Giới thiệu đá mài Dụng cụ cắt sử dụng trình mài đá mài (Grinding Wheel, Grinding Stone, Wheel) Đá mài bao gồm thành phần: Hạt mài (Grain) làm nhiệm vụ cắt kim loại, chất dính kết (Bond) có nhiệm vụ liên kết hạt mài lại với thành khối lỗ khí (Pore) Đá mài (Grinding Wheel) Hạt mài (Grain): Thường loại vật liệu có độ cứng cao Người ta phân hạt mài hai loại: Loại truyền thống: Ôxit Nhôm (Al2O3), hay Cac-bit Si-lic (SiC) Loại đặc biệt: gồm Cubic Boron Nitride (CBN) kim cương (Diamond) Chất dính kết (Bond): Có loại chất dính kết chủ yếu sử dụng là: Chất dính kết kim loại (Metal), Thuỷ tinh hoá (Vitrified) nhựa (Resin) Lỗ khí (Pore): Là lỗ khí chứa đá Đây yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến khả cắt gọt đá Tuy nhiên lỗ khí thành phần số đá mài Grinding Wheel Chất dính kết Hạt mài Cấu trúc đá mài Lỗ khí 3.1.1 Các thông số kỹ thuật đá mài truyền thống Đặc tính kỹ thuật đá định đến khả gia công đá Đặc tính xác định thông số sau: Dạng vật liệu hạt mài đá; Kích thước hạt mài; Độ cứng đá; Cấu trúc đá; Dạng chất dính kết; Các mã ký kiệu khác nhà sản xuất Ký hiệu đá mài sử dụng hạt mài truyền thống sau: 51-A-36-L-5-V-23 Trong đó: - 51: ký hiệu nhà sản xuất - 1: Chỉ vật liệu hạt mài A: Ôxit nhôm, G Cacbit Silic - 2: Chỉ kích cỡ hạt mài (ký hiệu từ Mesh #8-#600, #8-#24: thô; #30#60: Trung bình; #70-#180: mịn; #220-#600: mịn) Mối quan hệ ký hiệu đường kính hạt: dg(inch)=0,6 M-1 hay dg(mm)=15,2M-1 - 3: Chỉ độ cứng đá L: độ cứng mức L (độ cứng phân từ AZ) - 4: Chỉ cấu trúc đá mài: Vg(%)=2(32-S); S cấu trúc đá - 5: Chỉ chất dính kết (V: chất dính kết thuỷ tinh hoá) - 6: Ký hiệu riêng nhà sản xuất để nhận biết đá mài b) Vật liệu mài đặc biệt Các vật liệu mài đặc biệt bao gồm Kim cương Nitrit Bo dạng lập phương (CBN) Kim cương vật liệu cứng biết đến, theo sau nitrit bo lập phương Kim cương dùng làm vật liệu mài hai dạng tự nhiên nhân tạo, song xu hướng ngày sử dụng kim cương nhân tạo CBN, hai dạng lập phương lục giác trạng thái mềm, loại vật liệu tổng hợp Loại kim cương có cấu trúc tinh thể yếu chủ yếu dùng gia công mài hợp kim cứng sản xuất loại đá mài có chất dính kết nhựa Trong trường hợp này, hạt mài kim cương thường đư ợc phủ lớp niken (lớp chiếm 55% tổng khối lượng hạt mài chất phủ) Công dụng lớp phủ tăng độ kết dính hạt mài kim cư ơng loại đá mài có chất dính kết nhựa thông bảo vệ chúng tránh tác động không khí môi trường Các hạt mài kim cương loại đơn tinh thể có cấu trúc vững bền chủ yếu dùng kết hợp với chất dính kết kim loại để mài gốm, đá, thuỷ tinh số vật liệu dòn cứng khác Tuy loại vật liệu có độ cứng cao kim cương vật liệu có tính kinh tế mài loại hợp kim đen, trừ số gang cứng mài xẩy trình khuyếch tán Graphit làm kim cương bị mòn CBN loại vật liệu có độ cứng thấp kim cương sử dụng rộng rãi thép hợp kim màu thay cho kim cương ưu điểm sau: - Tính ổn định nhiệt cao: CBN chịu tới 13000C điều kiện thường - Không bị mòn ma sát khuyếc tán C kim cương CBN đối tượng nghiên cứu trình mài, đặc biệt mài Feed-Creep Một số hạt mài 3.1.4 Chất dính kết Các hạt mài liên kết với nhờ nhiều loại vật liệu dính kết Nhìn chung, độ kết dính tạo phải đủ bền để chịu tác động lực mài, nhiệt độ lực li tâm mà không bị vỡ ra, đồng thời chịu tác dụng hoá học từ dung dịch cắt Ngoài có số yêu cầu khác yêu cầu độ rắn chắc, khả giữ hạt mài suốt trình gia công loại bỏ hạt mài bị cùn Các loại chất dính kết thường dùng: Đá mài truyền thống: Chất liên kết thuỷ tinh hoá liên kết nhựa Đá mài CBN, Kim cương: Chất liên kết thuỷ tinh hoá liên kết nhựa Sản xuất đá mài: Chủ yếu phương pháp thiêu kết - Với đá truyền thống: Chế tạo khối - Với đá Dia, CBN: Chế tạo lớp mỏng sau dán lên lõi thép, sử dụng phương pháp mạ điện 3.1.4 Thành phần đá mài sơ đồ pha Nếu bỏ qua chất độn chất trợ mài coi đá mài hệ pha gồm: Hạt mài, chất dính kết lỗ khí, đó: Vg+Vb+Vp=1 Trong đó: - Vg: tỷ lệ thể tích hạt mài - Vb: tỷ lệ thể tích chất dính kết - Vp: tỷ lệ thể tích lỗ khí Mối quan hệ tỷ lệ hạt mài, chất dính kết lỗ khí hình sau Hầu hết công ty sản xuất đá mài phải dùng tỷ lệ hạt mài, chất dính kết khác để đạt độ cứng đá mong muốn, đường biểu diễn độ xốp thường không trùng 2(99,52n)V g V p (%) = Trong n số nguyên (n= 1, 2, 3, 4,) lần lần tương ứng độ cứng đá (E, F, G, H,) Nếu dùng quan hệ độ xốp thì: V p (%) = 45 + S 2n 1,5 Theo đó, đá mài có độ cứng giống có hạt mài (giá trị S cao hơn) thường xốp Một số hình dạng đá mài Thông số số dạng đá mài Bản chất trình mài Bản chất mài cọ xát tế vi bề mặt vật rắn hạt mài có vận tốc cao Mài phương pháp gia công cắt gọt có góc trước lưỡi cắt âm thay đổi Khi mài phải giải vấn đề công nghệ sau : - Gá đặt chi tiết - Chọn đá mài chế độ cắt hợp lý Phải vào : vật liệu gia công, yêu cầu kỹ thuật suất gia công cần đạt Chọn đá phải xác định : vật liệu hạt mài, độ hạt, chất dính kết, độ cứng đá, kết cấu đá Tốc độ cắt mài khoảng 20 ữ 35 m/s (có đến 50m/s), tuỳ thuộc vào đá vật liệu phôi Lượng chạy dao ngang sau hành trình kép bàn máy mài htô khoảng 0,01 ữ 0,06 mm, mài tinh 0,005 ữ 0,015 mm Lượng chạy dao dọc sau vòng quay vật mài thô thép 0,3 ữ 0,5 bề rộng đá, mài gang 0,5 ữ 0,95 bề rộng đá Khi mài tinh thép 0,2 ữ 0,3 ; gang 0,4 bề rộng đá 1, Mài tròn Có thể gia công mặt trụ mặt côn, có hai phương pháp : Mài có tâm: + Là phương pháp mài có tính vạn cao, mài trục trơn, trục bậc + Chi tiết gá hai mũi tâm đầu kẹp mâm cặp đầu chống tâm Khi mài, cần phải sửa lỗ tâm, nắn thẳng chi tiết + Có nhiều cách tiến dao mài tiến dao dọc, tiến dao ngang, tiến dao nghiêng Mài không tâm: + Chuẩn định vị chi tiết gia công bề mặt gia công + Có hai cách chạy dao : chạy dao dọc chạy dao ngang Mài theo cách chạy dao dọc gồm hai đá, đá dẫn đá cắt phoi Tâm chi tiết gá cao tâm đá khoảng (1/2 ữ 1)R (R bán kính chi tiết gia công) không 15 mm Đá dẫn có dạng Hypecbôlôit gá nghiêng so với chi tiết góc = 10 ữ 2030, mài vật dài = 1012 ữ 3030, có tới 4030 Mài chạy dao ngang không cần đá hình Hypecbôlôit + Ưu mài không tâm: * Giảm thời gian phụ thời gian gia công mặt chuẩn * Dễ tự động hoá trình công nghệ * Độ cứng vững gá đặt cao mài có tâm + Nhược điểm: * Không đảm bảo độ đồng tâm mặt * Không mài mặt gián doạn Mài không tâm sử dụng rộng rãi sản xuất hàng loạt lớn hàng khối 2, Mài tròn Có khả gia công lỗ trụ, côn đạt độ xác cao chi phí cao Có hai phư ơng pháp mài lỗ : - Mài lỗ có tâm : + Mài máy mài lỗ, máy mài vạn có phận mài lỗ, máy tiện vạn có đồ gá chuyên dùng + Bản chất mài lỗ mài tròn giống Nhưng mài bị hạn chế kích thước đá phụ thuộc kích thước lỗ gia công Lỗ nhỏ gây nhiều khó khăn + Có hai cách chuyển động : * Chi tiết quay, dao vừa quay vừa tịnh tiến * Chi tiết đứng yên, dao quay, tịnh tiến, chuyển động hành tinh Mài lỗ không tâm : + Có thể gia công lỗ trụ lỗ côn Đặc biệt hiệu gia công chi tiết bạc có thành mỏng + Ngoài đá mài, bánh dẫn phải có thêm lăn để đỡ chi tiết + Trước mài phải gia công tinh bán tinh mặt 3, Mài phẳng Là phương pháp gia công tinh mặt phẳng sau Trong sản xuất lớn mài phẳng thay cho phay, bào chi tiết khó định vị, kẹp chặt Mài phẳng đạt IT7, IT6 ; Ra = 1,6 ữ 0,4 àm Có thể mài phẳng đá trụ đá mặt đầu : + Mài mặt phẳng đá trụ * Đảm bảo độ xác độ nhẵn bóng cao dễ tưới dung dịch trơn nguội, dễ thoát phoi, thoát nhiệt * Năng suất thấp + Mài mặt phẳng đá mài mặt đầu * Tăng suất, tiết kiệm đá, mở rộng khả mài * Độ xác độ nhẵn bóng thấp khó tưới dung dịch trơn nguội, khó thoát phoi, thoát nhiệt Mài phẳng đá hình trụ Mài phẳng đá mài mặt đầu 4, Mài mặt định hình Có thể gia công mặt định hình tròn xoay mặt định hình có đường sinh thẳng Mài mặt định hình tròn xoay thực máy mài tròn tròn Mài mặt định hình có đường sinh thẳng thực máy mài phẳng Mài chi tiết có dạng cam dùng cấu chép hình Mài bánh