ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA BÁO CÁO TIỂU LUẬN MÔN: CƠ KHÍ ĐẠI CƯƠNG ĐỀ TÀI: PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG MÀI VÀ CÁC CÔNG ĐOẠN HOÀN THIỆN SẢN PHẨM GVHD: HUỲNH NGỌC HIỆP Nhóm thực hiện: NHÓM / L02-B TP HCM 28/11/2016 ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA BÁO CÁO TIỂU LUẬN MÔN: CƠ KHÍ ĐẠI CƯƠNG ĐỀ TÀI: PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG MÀI VÀ CÁC CÔNG ĐOẠN HOÀN THIỆN SẢN PHẨM GVHD: HUỲNH NGỌC HIỆP Nhóm thực hiện: NHÓM / L02-B TP HCM 28/11/2016 Nhóm 9-DANH SÁCH THÀNH VIÊN STT MSSV HỌ VÀ TÊN 1510638 Lê Thanh Đại 1514089 Lâm Văn Vịnh 1511415 Trần Việt Hưng 1510600 Nguyễn Ngọc Dương 1512964 Nguyễn Văn Tân 1510696 Nguyễn Thành Đạt 1511484 Nguyễn Văn Khang MỤC LỤC Giới thiệu ĐÁ MÀI VÀ CHẤT KẾT DÍNH I Cấu trúc của đá mài: 2 Chất kết dính của đá mài: 3 Chọn đá mài và kiểm tra chất lượng: II Quá trình mài Mài là quá trình loại bỏ phoi Nhiệt độ mài: Ứng suất dư bên của vật mài: Chế độ cắt mài: III CÁC PHƯƠNG PHÁP MÀI VÀ MÁY MÀI Mài mặt phẳng Mài Phôi Trụ Mài Tròn Trong 10 Mài vô tâm 11 Mài ăn Creep 11 Máy siêu âm 12 Lưu ý mài: 13 IV CÁC CÂN NHẮC THIẾT KẾ KHI DÙNG PHƯƠNG PHÁP MÀI 14 CÁC CÔNG ĐOẠN HOÀN THIỆN 15 V Vật liệu phủ hạt mài 15 Dây đai mài 15 Đánh bề mặt sợi 16 Mài dũa 16 Siêu Mài Dũa 17 TÓM TẮT 21 Phụ lục 22 PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG MÀI VÀ CÁC CÔNG ĐOẠN HOÀN THIỆN SẢN PHẨM Giới thiệu Có rất nhiều tình huống quá trình sản xuất không thể đạt đến các yêu cầu về bề mặt cho một phần hoặc toàn bộ phôi Vì quá khó hoặc quá dễ vỡ Ví dụ trục lăn và vòng bi, piston, van, xi-lanh, cam, bánh và nhiều thành phần chính xác được sử dụng các thiết bị đo đạt Khi đó một những phương pháp được đưa để giải quyết những yêu cầu đó là phương pháp gia công Mài Mài là một những công đoạn quan trọng lĩnh vực gia công cắt gọt kim loại, mài được coi là quá trình gia công tinh sau đã được gia công bằng tiện, phay, bào sau nhiệt luyện nhằm nâng cao độ chính xác về kích thước và độ nhẵn bóng bề mặt của chi tiết gia công Quá trình mài là quá trình cắt gọt chi tiết bằng dụng cụ cắt là đá mài, tạo nhiều phoi vụn sự cắt và miết của các hạt mài vào vật gia công Mài có những đặt điểm khác với các phương pháp gia công khác tiện, phay, bào - Đá mài là dụng cụ cắt có nhiều lưỡi cắt với góc cắt khác - Hình dạng của mỗi hạt mài khác Tốc độ cắt mài rất cao, một thời gian ngắn có nhiều hạt mài tham gia cắt gọt và có khả loại bỏ một lượng nhỏ vật liệu bề mặt Ma sát lớn làm cho chi tiết lúc gia công bị nung nóng nhanh và nhiệt độ vùng cắt rất lớn - Hạt mài có độ cứng cao, có thể cắt gọt được những vật liệu cứng mà các loại dụng cụ cắt khác không cắt được thép đã tôi, hợp kim cứng Hiểu được quá trình mài và các phương pháp để mài có thể tạo nên sản phẩm gia công ưng ý Với mức độ tìm hiểu bản về khí, nhóm chúng em có những nghiên cứu bản về quá trình mài và những lưu ý mài Vì thời gian chuẩn bị và tài liệu có hạn nên cũng không tránh khỏi thiếu sót Mong thầy có thể góp ý để bài tiểu luận được hoàn thiện PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG MÀI VÀ CÁC CÔNG ĐOẠN HOÀN THIỆN SẢN PHẨM I ĐÁ MÀI VÀ CHẤT KẾT DÍNH Vật liệu dùng làm đá mài được chế tạo từ các loại quặng oxit nhôm (Al2O3), Silicon Cacbua (SiC), kim cương tự nhiên, kim cương nhân tạo những vật liệu này phần lớn được thiêu kết lò ở nhiệt độ cao, rồi nghiền nát thành hạt mài, bột mài có kích thước khác Tùy theo chất lượng gia công mà sẽ chọn cỡ hạt mài cho phù hợp, các loại hạt mài có độ cứng rất cao, có thể cắt gọt được kim loại và hợp kim một cách dễ dàng lại rất giòn và dễ vỡ Ngày những hạt mài có kích thước 1-2 mcro m được dùng để gia công những chi tiết rất chính xác Cấu trúc của đá mài: Độ cứng của những chất liệu chọn làm đá mài: Thủy tinh 350-500 Titanium nitride 2000 Đá lửa,thạch anh 800-1100 Titanium carbide 1800-3200 Zirconi oxit 1000 Boron carbide 2800 Thép cứng 700-1300 Silicon carbide 2100-300 Vonfarm 1800-2400 Cubic boron nitride 4000-5000 Nhôm oxit 2000-3000 Kim cương 7000-8000 Tính chất và công dụng của các loại đá mài: - Oxit nhôm: 75% đá mài được chế tạo từ loại vật liệu này Độ tinh khiết của oxit nhôm được chế tạo cho các ứng dụng khác thì khác nhau, càng tinh khiết thì độ cứng, giòn càng tăng, hạt càng dễ vỡ Với độ tinh khiết 97.5% dùng chế tạo đá mài vô tâm, mài tròn vật liệu gang, thép; độ tinh khiết cao dùng mài các loại thép đã tôi, thép cứng PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG MÀI VÀ CÁC CÔNG ĐOẠN HOÀN THIỆN SẢN PHẨM - Silic cacbua(SiC): độ cứng cao, giòn, góc nhọn dễ vỡ SiC màu xanh (97% SiC) dùng gia công vật liệu có độ cứng cao, hợp kim cứng SiC đen (95-97%) dùng gia công vật liệu giòn và mềm đồng thau, kẽm, gang, nhôm, nhựa - Bo cacbit: độ cứng rất cao, tính cắt gọt tốt, dùng gia công thép hợp kim, hợp kim cứng và khó gia công - Kim cương nhân tạo: tính cắt gọt gấp lần SiC, mài ở nhiệt độ thấp, chất lượng chi tiết đảm bảo tốt Dùng gia công tinh với độ bóng cao, mài siêu tinh, mài khôn, mài các hợp kim cứng Chất kết dính của đá mài: các hạt mài được dính lại với bằng một chất keo Tùy theo đặt tính, áp lực tác dụng lên đá mài và dung dịch làm nguội mà lựa chọn chất kết dính phù hợp: - Chất keo Keramic(gốm G): được dùng phổ biến, có sức bền làm việc lớn, độ bền nhiệt cao và môi trường ẩm, bền hóa học với các loại dung dịch làm nguội khác nhau, có thể đạt tốc độ mài 65m/s - Chất keo vuncanic (V) keo hữu có sức bền học, tốc độ mài 18-80m/s, độ bền mòn cao, dùng làm đá dẫn của máy mài vô tâm, nhiệt độ mài thấp đạt 150oC - Chất keo bakelit(B): keo hữu dùng phổ biến, chịu nhiệt tốt, tốc độ mài 35-70m/s Có thể chế tạo đá cắt chiều dày 0.18mm để cắt kim loại, nhiệt độ cắt đến 300oC Ký hiệu đá mài Oxit nhom và SiC PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG MÀI VÀ CÁC CÔNG ĐOẠN HOÀN THIỆN SẢN PHẨM Bo cacbua và kim cương Chọn đá mài và kiểm tra chất lượng: - Chọn đá mài rất quan trọng, ảnh hưởng đến suất và chất lượng mài, độ chính xác, độ nhẵm bề mặt, lượng hao phí đá mài và an toàn lao động - Chọn đá mài phải cứ vào loại vật liệu gia công, điều kiện kỹ thuật của chi tiết, thiết bị, phương tiện công nghệ - Yêu cầu chọn đá mài:  Có khả cắt gọt tốt, đảm bảo suất và độ nhẵn bề mặt, không bị cháy, nức, không có vết đen, tiếng cắt gọt của đá êm, không kêu rít, bề mặt mài nhẵn, không bị biến dạng, cháy đen  Bền về hình dạng, có độ mòn tối thiểu giữa lần sửa đá  Có khả tự sửa, các hạt mài có thể bị vỡ thành những hạt nhỏ tạo những lưỡi dao mới hoặc bật khỏi keo để hạt khác tham gia cắt gọt - Sau nhận đá mài phải kiểm tra xem có hư hỏng không bằng cách treo đá lên, lau khô và sạch bụi, dùng búa hoặc cán gõ nhẹ nghe tiếng rung ngân rõ ràng và là đá tốt, không bị nức PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG MÀI VÀ CÁC CÔNG ĐOẠN HOÀN THIỆN SẢN PHẨM II Quá trình mài Mài là quá trình loại bỏ phoi Mài sử dụng hạt mài là công cụ cắt Các hạt mài có hình dạng không đều và được đặt cách một cách ngẫn nhiên dọc theo chu vi bánh xe Các vị trí xuyên tâm của các hạt bề mặt thiết bị đó không phải tất cả các hoạt động thời gian mài Tốc độ bề mặt mài rất cao, thường 20-30 m/s, có thể cao đến 150 m/s Quá trình mài được miêu tả sơ đồ: Một bánh xe mài có đường kính D loại bỏ một lớp kim loại độ sâu d(độ sâu bánh xe cắt) Hạt mài di chuyển tiếp tuyến với vận tốc V, phôi di chuyển với vận tốc v Với mỗi hạt mài loại bỏ một phoi nhỏ, có độ dày (độ sâu hạt cắt) t, chiều dài l 𝑙 = √𝐷𝑑 4𝑣 𝑑 𝑡 = √( ) √( ) 𝑉𝐶𝑟 𝐷 Với C là số điểm cắt cho mỗi đơn vị diện tích ngoại vi bánh xe, thường khoáng 0.110 mm2 Số r là tỉ lệ chiều rộng trung bình và độ dày phoi, thường là 10-20 PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG MÀI VÀ CÁC CÔNG ĐOẠN HOÀN THIỆN SẢN PHẨM Quá trình tạo phoi PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG MÀI VÀ CÁC CÔNG ĐOẠN HOÀN THIỆN SẢN PHẨM Thường phôi qua một lần mài đã gần hoàn chỉnh, lặp lại trình vẫn cho cải thiện đáng kể chất lượng sản phẩm Các phương pháp mài khác Các phương pháp khác, phân theo mục đích, chia sau:DỤng cụ mài đa năng, mài cầm tay, mài bằng cưa quay, kể cả khoan Dùng cho vị trí cần mài khó tiếp cận, xác, cục bộ Nhiều loại máy CNC cũng hỗ trợ , làm cho trình xác, đồng đều Tuy nhiên chi phí đội lên khá cao Máy mài di động thường gói gọn nhỏ, gắn vào mâm của máy tiện để trợ giúp trình mài Máy siêu âm Trong gia công bằng máy siêu âm (UM) vật liệu được gia công từ xa bằng vi mạch và bị sói mòn với chất lỏng ,vật liệu mài mòn được ngậm nước đất sét thì tốt Đầu mút của dụng cụ (còn gọi là sonotrode ) rung ở tần số 20 KHz và thấp 12 PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG MÀI VÀ CÁC CÔNG ĐOẠN HOÀN THIỆN SẢN PHẨM Biên độ của ,0125-075 mm Rung động này truyền đạt một vận tốc cao để hạt mài mòn mài giữa các dụng cụ và phôi Ứng suất tác động của các hạt mài mòn bề mặt phôi là cao vì (a) thời gian tiếp xúc giữa các hạt và bề mặt là rất ngắn (10-100/ZS) và (b) diện tích tiếp xúc là rất nhỏ Trong vật liệu mòn ,những ứng suất ảnh hưởng là đủ cao để gây vi mạch và mài mòn của bề mạt phôi Gia công bằng máy siêu âm là tốt nhất phù hợp cho các vật liệu cứng và giòn, gốm, cacbua, đá quý, và thép cứng Hai ứng dụng của gia công bằng máy siêu âm được hiển thị hình Một công cụ đặc biệt được yêu cầu cho mỗi hình dạng được sản xuất; đó nó cũng được gọi là một dạng công cụ Đầu mút của dụng cụ (kèm theo đó là một bộ chuyển đổi thông qua roolholder) thường được làm bằng thép nhẹ Các hạt mài mòn thường được boron carbide, mặc dù oxit nhôm hoặc cacbua silic hạt cũng được sử dụng, với các kích cỡ khác nhau, từ grit số 100 cho gia công thô để grit số 1000 để hoàn thành các hoạt động Các hạt được thực hiện nước bùn(đất sét) với nồng độ từ 20 đến 60% thể tích; bùn (đất sét) cũng mang những mảnh vỡ khỏi vùng cắt Bàn xoay gia công máy siêu âm: Trong quá trình này, vật liệu mài mòn được thay thế bằng một dụng cụ với mài mòn kim cương, kim loại ngoại quan hoặc ngâm tẩm hoặc mạ điện bề mặt dụng cụ Dụng cụ này được rung siêu âm quay cùng một lúc bị ép vào bề mặt phôi ở áp suất không đổi Quá trình này tương tự một hoạt động mặt phay (Hình 24.5), với sự chèn được thay thế bằng vật liệu mài Các phoi sản xuất được rửa sạch bởi một chất làm mát được bơm qua cốt lõi của dụng cụ quay Bàn xoay gia công bằng máy siêu âm (RUM) là đặc biệt hiệu quả sản xuất các lỗ sâu và giá vật liệu loại bỏ cao sản xuất gốm sứ Những cân nhắc thiết kế gia công máy siêu âm: các nguyên tắc thiết kế bản cho (UM) bao gồm những điều sau đây: + Tránh profiles nhọn, góc và bán kính vì là những vật liệu mài mòn bị ăn mòn + Nhận rằng lỗ hổng sản xuất sẽ có một số côn + Lưu ý rằng ,bởi vì xu hướng cho phoi các vật liệu giòn sẽ dễ hư ,gia công phần dưới cùng của các bộ phận cần phải có một đĩa lưu Lưu ý mài: + Dung dịch Mài Công giống dung dịch dùng trình tiện/ cắt Mặc dù mài và các phượng thức cắt dũa có thể được tiến hành khô, việc dùng dung dịch mài vẫn rất quan trọng bởi làm giảm nhiệt độ phôi tăng Cải thiện kết cấu bề mặt hoàn thiện và độ xác chiều + Tiếng xước mài Vết xước mài cũng là một điểm đáng lưu ý của trình mài phán ánh chất lượng bề mặt mài hiệu suất có của bánh mài Nghiên cứu cho thấy vệt xước trêm bề mặt có thể truy nguyên nhân từ nhiều nguồn, hệ thống ổ bi máy mài, trục máy mài có xác, chắc hay không, tính không đồng đều của bánh mài, độ mòn của bánh mài không đồng đều, 13 PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG MÀI VÀ CÁC CÔNG ĐOẠN HOÀN THIỆN SẢN PHẨM các phương thức mài không hiệu quả, trọng tâm bánh mài lệch trục, nguyên nhân bên Quá trình mài có thể lặp vệt xước lỗi bất cứ lúc nào, một cỗ máy đã dính lỗi yếu tố quan trọng kiểm soát vệt xước sự cứng chắc của kết cấu máy mài, giữa chi tiết giữ mâm, máy, dao mài, kết cấu đập, tạo lực nhấn đè Giải pháp giảm xước lỗi cho mài có thể liệt kê nhùng bánh mài mềm trước, gia công sửa bánh dẫn, bánh mài thương xuyên, thay đổi phương thức nhấn lực lên phôi, giảm tỷ lệ loại bỏ phôi một đường mài, kiểm tra kết cấu, siết chặt chi tiết máy mài + An Toàn lao động mài: Vì bánh mài quay với vận tốc cao, nếu gặp sự cố có thể gây thương tích nghiêm trọng Các quy trình thủ tục nên được tuân thủ triệt để di chuyển, mang vác, xử lý, lưu trữ, sử dụng, xử lý tình hướng tai nạn Bánh mài nên được bảo quản tránh môi trường khắc nghiệt, nhiệt độ cao, hay ẩm cao Thường xuyên kiểm tra bằng mắt vệt nứt, hư hại bề mặt bánh mài trước lắp đặt lên máy mài Bánh mài cũng có thể được kiểm tra bằng cách cho quay chạm nhẹ vào vành, nghe âm phát Bánh bị lỗi sẽ cho âm rắc ngang, tương tự tiếng đĩa bể Các hư hại lên bánh mài dược giảm đáng kể nếu ta tinh chỉnh tốc quay của bánh một cách thích hợp cho từng trường hợp IV CÁC CÂN NHẮC THIẾT KẾ KHI DÙNG PHƯƠNG PHÁP MÀI Chi tiết phôi được gá lên, phải đảm bảo được giữ thật chặt Các phôi hình trụ dài, mỏng, có thể bị cong vênh bất cứ lúc trình, cần đặc biệt cẩn thận Nếu chi tiết yêu cầu độ xác cao, bề mặt lỗ, lõm, rãnh nên được tránh mài, có thể dao động vệt xước không mong muốn Kết cấu máy mài cần cân bằng, chi tiết dài, mảnh máy cần được tránh hết mức để giảm thiệt hại Mài vô tâm, chi tiết nhỏ rất khó để mài vì lưỡi mài khó hỗ trợ Thiết kế yêu cầu mài xác nên giữ đơn giản để hạn chế dùng bánh mài với lực đè cao thường xuyên Các lỗ nhỏ sâu, khó tiếp cận, dùng mài nội bộ, nên tránh, hoặc có một phương pháp gia công dự phòng khác Về tổng thể, thiết kế nên trọng vào việc hạn chế tiêt giảm vật liệu bằng mài, trừ PP mài Creep-feeding Hơn nữa, để đảm bảo xác, thiết kế nên cho phép mài tất cả mặt yêu cầu mài mà không cần gỡ phôi khỏi mâm kẹp Giữ cân bằng đá mài: - Đá mài lắp lên máy phải cân bằng, nếu không với tốc độ quay lớn đặc biệt là đá có đường kính lớn, trọng lượng lớn thì lực ly tâm càng lớn, đá có khuynh hướng văng khỏi trục Đá mài không cân bằng sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng bề mặt chi tiết 14 PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG MÀI VÀ CÁC CÔNG ĐOẠN HOÀN THIỆN SẢN PHẨM Trình tự cân bằng đá mài - V Chuẩn bị: kiểm tra thiết bị cân bằng đá, lau sạch bằng vải mềm Chọn đá mài phù hợp với điều kiện gia công: kích thước đá mài, hạt mài, mật độ, cấu tạo, kiểu liên kết hạt mài Kiểm tra hình dạng bên ngoài của đá, vết nức Cọ sạch bụi bẩn của đá, lắp đá vào bích ép có tấm đệm bằng vải mềm, lồng trục tâm vào mặt bích Đặt đá lên giá cân bằng và chỉnh nivô cân bằng ở đế giá CÁC CÔNG ĐOẠN HOÀN THIỆN Ngoài những phương pháp đã kể trên, một vài phương pháp hoàn thiện tận dụng lại hạt mài các công đoạn trước đó cho công đoạn hoàn thiện cuối Tuy nhiên, một vài phương pháp gây ảnh hưởng đáng kể thời gian sản xuất chi phí sản phẩm Do đó, người ta thường xem xét kỹ chi phí bỏ tương ứng với lợi lích mang lại Bằng vật liệu, phương pháp sau: Vật liệu phủ hạt mài Ví dụ thường thấy dùng giấy nhám hoặc vải đá nhám Phần lớn làm từ Nhôm oxit, Cacbua Silic Nhôm Zirconia Các vật liệu phủ hạt mài thường có cấu trúc mở, đơn giản, đa hình so với các vòng đá mài, vì có tính định hướng cao gia giảm lực tác dụng lên Hạt mài được phủ kết dính bằng tĩnh điện vật liệu linh hoạt giấy, cốt tông, sáp Polyester, poli nylon, hoặc hỗn hợp vật liệu vừa kể Hạt mài có trục dài của vuông góc với mặt phẳng của miếng vật liệu nền, giúp cải thiện hiệu suất mài Vật liệu phủ hạt mài thường được chế tác dưới dạng tấm, đai, đĩa Chúng thường được dùng để mài bề mặt phẳng, cong của kim loại cũng phi kim loại, mẫu hình học kim loại, hoặc cả chế biến gỗ Độ nhẵn của bề mặt phụ thuộc nhiều vào kích thước hạt mài Dây đai mài Phương pháp phủ hạt mài còn được ứng dụng dưới hình thước dây đai mài tốc độ cao yêu cầu bề mặt nhẵn tốt Dây đai mài đã trở thành công đoạn quan trọng hoạt động sản xuất, nhiều trường hợp thậm chí thay thế các công đoạn mài truyền khác Dây đai thường có thông số nhám từ tới 1500 Dây đai thường được quay với tốc độ từ 700 tới 1,800 m/phút Các chi tiết máy phụ trợ cho dây đai yêu cầu nhiều thông số hỗ trợ đai cũng cấu trúc cứng chắc để giảm rung chấn mài Các phương pháp dùng vật liệu phủ hạt mài thông thường thường ma sát mài với 15 PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG MÀI VÀ CÁC CÔNG ĐOẠN HOÀN THIỆN SẢN PHẨM chi tiết tại vị trị ngẫu nhiên, với lực ko đều, cũng độ nhám tại từng vị trí là không đều, hay nhiều lớp hạt mài Một phương án khác đó là sản xuất miếng mài công nghệ nhân bản cấp độ micro, ở từng hạt mài được cấu thành từ từng hạt kim tự tháp Nhôm oxit đặt đều xác theo quy tắc mong muốn dây đai mài Thường dùng cho vật liệu thép không siêu hợp kim, hiệu suất mài đồng đều mài truyên thống nhiệt từ ma sát thường thấp Ứng dụng tiêu biểu của phương pháp mài thường thấy giải phẩu học, cụ thể cấy ghép, gậy đánh golf, súng đạn, cánh turbine, thiết bị y tế, nha khoa Đánh bề mặt sợi Ở phương pháp này, còn được gọi bàn chải lực, phôi được đặt tiếp xúc với một bàn chải hình tròn quay với vận tốc từ khoảng 1750 vòng/phút (rpm) với bán kính lớn tới 3500rpm nếu bán kính vòng tròn nhỏ Khi chà xát, đầu của sợi ma sát tạo vết chà xước dọc bề mặt phôi Phương pháp này được dùng để mài bề mặt kết cấu thật nhẵn hoặc để đạt được độ nhẵn chủ đích Dưới các điều kiện thích hợp, cọ chà sợi được xem là phương pháp mài nhẵn cấp độ thấp Ngoài loại sợi từ kim loại, có loại Polyme Mài dũa Dũa là phương pháp chủ yếu để mài nhẵn bề mặt hậu- đục/ khoan/ mài phá nội bộ Công cu dũa thường được làm từ nhôm oxit hoặc silic cacbua kết dính đặc biệt thành dũa, được gọi là đá dũa Đá được gá lên trục máy tiện quay bề mặt lỗ cần hoàn thiện với vận tốc 45 tới 90 m/phút, tác dụng liên tục lực xuyên tâm lên bề mặt Công cụ chuyển động lên xuống theo trục tâm, nên vệt dũa bề mặt thường là các đường thẳng đều song song đan chéo lên Đá dũa có thể được điều phù hợp kích cỡ khác của lỗ cần gia công Dầu hoặc nước chuyên dũa thường được bơm vào để cuốn trôi mảnh vỡ Dũa cũng được dùng cho bề mặt trụ hay phẳng ngoài để xóa thủ công góc nhọn dụng cụ cắt hoặc dập Chất lượng bề mặt của phương pháp dũa phụ thuộc vào loại vật liệu và kích thước hạt mài, áp lực tác dụng cũng tốc độ quay Dung dịch bơm vào dùng để cuốn trôi mảnh phôi cũng giữ mức nhiệt thấp Nếu không cẩn thận, phương pháp dũa có thể tạo lỗ không đồng tâm, không thẳng, không hình trụ, thành hình dạng méo mó, cong vênh,phình giữa, hay thon giữa 16 PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG MÀI VÀ CÁC CÔNG ĐOẠN HOÀN THIỆN SẢN PHẨM Siêu Mài Dũa Ở trình này, lực được dùng rất ít, chuyện động lên xuống của đá dũa ngắn Chuyển động của đá dũa được điều khiển cho hạt mài đá không qua bất kì điểm phôi lần Đè mài.(Lapping) Là phương pháp hoàn thiện bề mặt phẳng, trụ, cong Tấm đè tạo áp lực (lap) thường mềm xốp, thường bằng gang thép, dồng, da hoặc vải Hạt mài ko được kết dính lên tấm lap hay chuyển động thành dòng lưu chất Lapping vật hình cầu thấu kính thường được lap bằng tấm lap chuyên dụng Tùy thuộc vào loại và độ cứng của chi tiết mà áp lực từ tới 140 kPa Dung sai cho phép vào khoảng +-0.0004mm khả thi chi tiết được lap bởi mài nhẵn loại tốt độ nhám 900 trở xuống, độ nhẵn bề mặt sẽ 0.025 tới 0.1 um 17 PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG MÀI VÀ CÁC CÔNG ĐOẠN HOÀN THIỆN SẢN PHẨM Đánh bóng Đánh bóng là quá trình hoàn thiện bề mặt trở nên cực mịn, bóng bẩy Cơ chế bản quá trính đánh bóng là làm mềm và đánh bóng đều mấp mô bề mặt chi tiết nhờ nhiệt từ ma sát đánh bóng và các hạt từ chi tiết rơi cũng thành hạt mài cho sản phẩm Bề mặt bóng sáng kết quả của đánh bóng thật nhuyễn Công cụ đánh bóng thường ở dạng đĩa hay dây dai làm từ vải, da, hoặc nỉ được phủ bột nhôm oxit hoặc kim cương mịn Khi đánh bóng hai mặt đồng thời, cả hai tấm đánh bóng di chuyển ngang mặt cần đánh và hướng ngược Các chi tiết hình dạng phi truyền thống, góc nhọn, hốc sâu, mô nhô cao, sắc nhọn, thường rất khó đánh bóng Đánh bóng Hóa Cơ (Chemical-mechanical Polishing) Là phương pháp cực kì qua trọng ngành công nghiệp bán dẫn Quá trình dùng hệ thống treo phun lưu chất chứa hạt mài với giải pháp hóa học trộn theo đảm bảo độ ăn mòn kiểm soát Do đó phương pháp này tạo hao mòn lên bề mặt chi tiết bằng tác động hóa-lý Kết quả cho bề mặt có độ hoàn thiện nhẵn bóng độc nhất chi tiết có độ láng, phẳng cao độ Chính vì lý này, quá trinh này được gọi chemical-mechanical planarization Một ứng dụng chủ yếu 18 PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG MÀI VÀ CÁC CÔNG ĐOẠN HOÀN THIỆN SẢN PHẨM là đánh bóng các phiến silicon, vật đòi hỏi độ xác của quá trình đánh bóng tới hàng miromet Vì vậy, để mài nhẵn vật liệu đồng đều khắp mặt của phiến vật liệu, phiến được để ngược, gá cấu treo, quay áp lực lên phiến, lên tấm đánh bóng bên dưới, cũng được gá lên cấu quay đĩa Cơ cấu treo và đỡ có vận tốc góc đặc biệt để chi tiết được mài một cách đều nhất ở bất kì điểm phiến chi tiết; Tấm đỡ có các rãnh để lưu chất mài mòn di chuyển đều khắp tấm phiến Ngoài ra, chuyển động xoay của tấm đỡ đảm bảo ko có bất cứ vệt nhám tuyến tính để lại bề mặt phiến cần đánh bóng Chất liệu mài giải pháp hóa học kết hợp đã được phát triển đánh bóng các vật liệu đồng, silicon, đioxit silic, nhôm, tungsten, kim loại khác Ví dụ đioxit silic hoặc silicon để đánh bóng, lưu chất alkaline kết keo silica (phân tử SiO2 giải pháp KGH hoặc NH4OH) bơm liên tục vào cấu đánh bóng Đánh bóng điện phân Bề mặt sau hoàn thiện bóng gương bề mặt kim loại có thể đạt được với phương pháp này, phương thức là đảo ngược dòng điện phân Bởi tiếp xúc vật lý với chi tiết, phương pháp này thích hợp cho chi tiếp hình dạng phi truyền thống, bất thường Chất điện phân tấn công phân tử nhô bề mặt chi tiết ở tốc độ cao bề mặt, làm bề mặt trở nên trơn láng dần Điện phân mài mòn cũng được dùng để mài nhẵn góc cạnh rãnh, khe Đánh bóng từ trường Trong chức này, lưu chất mài mòn được hỗ trợ bởi từ trường Hai phương pháp bản Ở trường hợp đánh bóng từ tính quả cầu ceramic, lưu chất từ tính ( chứa hạt mài hạt phân tử sắt cực mịn lưu chất trung gian, nước hoặc kerosene) tất cả được cho vào buồng quay, bên trục truyền động, đưa xuống từ từ để truyền động Các chi tiết ceramic hình cầu được kẹp giữa trục dẫn động một tấm phao dưới đáy buồng Hạt mài, khối cầu ceramic, phao(làm từ vật liệu không nhiễm từ) được đẩy treo nhờ lực từ Các khối cầu được đè xuống bởi trục dẫn truyền động và được đánh bóng bằng hạt mài quá trình đè và quay đó Lực 19 PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG MÀI VÀ CÁC CÔNG ĐOẠN HOÀN THIỆN SẢN PHẨM hạt mài lên khối cầu không những cực nhỏ mà kiểm soát được; thế, khả đánh bóng của phương pháp này cực tốt Vì phương pháp đánh bóng này tốn thời gian rất nhiều so với các phương pháp khác nên quá trình này rất kinh tế cho nhà sản xuất bề mặt đánh bóng cho thường rất lỗi b Từ trường hỗ trợ đánh bóng các các lăn ceramic Một lăn từ ceramic hoặc sắt( ở là chi tiết cần đánh bóng) được kẹp quay trục Các cực của từ trường được cho dao động, tạo nên rung động lên hạt mài rung động lưu chất của phân tử bị nhiễm từ, gây mài mòn Cơ cấu đánh bóng bề mặt lăn lăn lưu chất ấy Vòng bi thép mã 63 HRC được đánh nhẵn bóng gương quá trình này chỉ với 30 giây Đánh bóng Buffing Về bản là phương pháp đánh bóng giống y ( độ bóng nhẵn cao thế nữa) bằng sự mài mòn các đĩa mềm làm từ vải hoặc da Các hạt mài trường hợp này được đưa vào từ những nén của vật liệu làm hạt mài Nhiều tiến bộ đạt được việc tự động hóa thiết vị có lien quan vào hoạt động này, bao gồm việc sử dụng điều khiển máy tính, tối ưu hóa quá trình, và xử lý robot bộ phận Do đó, chi phí lao động và thơi gian sản xuất được giảm, máy móc thiết bị vậy thường đòi hỏi vốn đầu tư lớn 20 PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG MÀI VÀ CÁC CÔNG ĐOẠN HOÀN THIỆN SẢN PHẨM TÓM TẮT  Gia công mai mòn thường rất cần thiết tiết kiệm kinh phí phôi cứng, vật liệu giòn, bề mặt kết thúc chiều lòng khoang yêu cầu rất cao  Mài mòn thông thường bao gồm oxit nhôm silic cacbua Siêu mài mòn bao gồm khối Bo nitrua và kim cương Việc có thể tán của hạt mài mòn một yếu tố quan trọng hiệu suất của hoạt động- hình dáng và kích thước của hạt  Bánh mài bào gồm một sự kết hợp của hạt mài mòn tác nhân kết dính Đặc điểm quan trọng của bánh mài loại hoạt mài mòn loại, cấp, và độ cứng Bánh xe cũng có thể được gia cố tăng cường để trì tính toàn vẹn của nếu một vết nứt phát triển trình mài  Bánh mài một yếu tố quan trọng chất lượng bề mặt tính toàn vẹn của sản phẩm mặt đất  Mài loại hình gia công mài mòn máy móc thiết bị hiện có sẵn cho bề mặt, bên ngoài, mài nội bộ Gia công mài mòn cũng được sử dụng cho loại bỏ vật liệu quy mô lớn ( mài leo thức ăn), giúp cạnh tranh với trình gia công khác  Việc lựa chọn chất mài mòn trình, bao gòm dịch mài, quan trọng việc đạt được bề mặt mong muốn và kích thước xác Nếu không, thiệt hại đến bề mặt đáng kể Tài liệu tham khảo: [1] Serope Kalpakjian ,Manufacturing, engineering and technology SI, (6th, 2009)_Part2 [2] Phạm Minh Đạo, Trần Anh Tuấn, Đỗ Lan Anh, Giáo trình mài, NXB Lao Động, 2010 21 PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG MÀI VÀ CÁC CÔNG ĐOẠN HOÀN THIỆN SẢN PHẨM Phụ lục Phụ lục 1: Độ hạt mài 22 PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG MÀI VÀ CÁC CÔNG ĐOẠN HOÀN THIỆN SẢN PHẨM Phụ lục 2: Chọn đá mài 23 PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG MÀI VÀ CÁC CÔNG ĐOẠN HOÀN THIỆN SẢN PHẨM 24 PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG MÀI VÀ CÁC CÔNG ĐOẠN HOÀN THIỆN SẢN PHẨM Phụ lục 3: Giới hạn không cân đá: 25 PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG MÀI VÀ CÁC CÔNG ĐOẠN HOÀN THIỆN SẢN PHẨM 26 [...]... cơ , độ cứng, khả năng gá, tốc độ sản xuất 1 chi tiết Các máy mài hiện đại bây giờ thường được máy tính điều khiển và có tính năng tự động gá vào hay gỡ chi tiết ra, kẹp, dập, mài tự động Máy mài còn được trang bị đầu dò và máy đo để xác định vị trí, kích thước của phôi, độ nhẵn bề mặt, cũng như các cảm biến xúc giác như quá trình mài kim cương, ... trình đánh bóng tới hàng miromet Vì vậy, để mài nhẵn vật liệu đồng đều khắp mặt của phiến vật liệu, phiến được để ngược, gá trên cơ cấu treo, quay và áp lực lên phiến, lên tấm đánh bóng bên dưới, cũng được gá lên cơ cấu quay đĩa Cơ cấu treo và đỡ như trên có vận tốc góc đặc biệt để chi tiết được mài một cách đều nhất ở bất kì điểm nào trên phiến chi tiết;... mặt sẽ là 0.025 tới 0.1 um 17 PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG MÀI VÀ CÁC CÔNG ĐOẠN HOÀN THIỆN SẢN PHẨM 6 Đánh bóng Đánh bóng là quá trình hoàn thiện bề mặt trở nên cực mịn, bóng bẩy Cơ chế cơ bản trong quá trính đánh bóng là làm mềm và đánh bóng đều các mấp mô trên bề mặt chi tiết nhờ nhiệt từ ma sát trong khi đánh bóng và các hạt từ chi tiết rơi ra cũng thành... dai làm từ vải, da, hoặc nỉ được phủ bột nhôm oxit hoặc kim cương mịn Khi đánh bóng hai mặt đồng thời, cả hai tấm đánh bóng di chuyển ngang mặt cần đánh và hướng ngược nhau Các chi tiết hình dạng phi truyền thống, góc nhọn, hốc sâu, mô nhô cao, sắc nhọn, thường rất khó đánh bóng Đánh bóng Hóa Cơ (Chemical-mechanical Polishing) Là phương pháp cực kì qua trọng... máy đo để xác định vị trí, kích thước của phôi, độ nhẵn bề mặt, cũng như các cảm biến xúc giác như quá trình mài kim cương, hoàn toàn có thể xác định ngay được nguy cơ gây bễ mảnh kim cương để dừng quá trình mài và hiệu chỉnh Bánh mài chuyển động tương đối trên bề mặt phôi Mài bề mặt được dùng thường xuyên nhất trong công nghiệp, tiếp sau đó là mài trụ,... động lên các hạt mài do rung động trong lưu chất của các phân tử bị nhiễm từ, gây mài mòn Cơ cấu trên đánh bóng bề mặt con lăn đang lăn trong lưu chất ấy Vòng bi thép mã 63 HRC được đánh nhẵn bóng như gương trong quá trình này chỉ với 30 giây Đánh bóng Buffing Về cơ bản đây là phương pháp đánh bóng giống y như trên ( nhưng độ bóng nhẵn còn cao hơn thế nữa)... chuyển đổi thông qua roolholder) thường được làm bằng thép nhẹ Các hạt mài mòn thường được boron carbide, mặc dù oxit nhôm hoặc cacbua silic hạt cũng được sử dụng, với các kích cơ khác nhau, từ grit số 100 cho gia công thô để grit số 1000 để hoàn thành các hoạt động Các hạt được thực hiện trong nước bùn(đất sét) với nồng độ từ 20 đến 60% thể tích;... bùn (đất sét) cũng mang những mảnh vỡ ra khỏi vùng cắt Bàn xoay gia công bằng máy siêu âm: Trong quá trình này, vật liệu mài mòn được thay thế bằng một dụng cụ với mài mòn kim cương, kim loại ngoại quan hoặc ngâm tẩm hoặc mạ điện trên bề mặt dụng cụ Dụng cụ này được rung siêu âm và quay cùng một lúc trong khi bị ép vào bề mặt phôi ở áp suất không đổi... là đặc biệt hiệu quả trong sản xuất các lỗ sâu và giá vật liệu loại bỏ cao trong sản xuất gốm sứ Những cân nhắc về thiết kế gia công bằng máy siêu âm: các nguyên tắc thiết kế cơ bản cho (UM) bao gồm những điều sau đây: + Tránh profiles nhọn, góc và bán kính vì đây là những vật liệu mài mòn bị ăn mòn + Nhận ra rằng lỗ hổng sản xuất sẽ có một số côn... mặt Công cụ chuyển động lên xuống theo trục tâm, nên vệt dũa trên bề mặt thường là các đường thẳng đều song song đan chéo lên nhau Đá dũa có thể được điều chính phù hợp các kích cơ khác nhau của lỗ cần gia công Dầu hoặc nước chuyên dũa thường được bơm vào để cuốn trôi các mảnh vỡ Dũa cũng được dùng cho các bề mặt trụ hay phẳng ngoài để xóa thủ công các .. .ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA BÁO CÁO TIỂU LUẬN MÔN: CƠ KHÍ ĐẠI CƯƠNG ĐỀ TÀI: PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG MÀI VÀ CÁC... liệu có hạn nên cũng không tránh khỏi thiếu sót Mong thầy có thể góp ý để bài tiểu luận được hoàn thiện PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG MÀI VÀ CÁC CÔNG ĐOẠN HOÀN THIỆN SẢN PHẨM... mài được chế tạo từ các loại quặng oxit nhôm (Al2O3), Silicon Cacbua (SiC), kim cương tự nhiên, kim cương nhân tạo những vật liệu này phần lớn được thiêu kết lò ở nhiệt độ