Dụng cụ cắt trên máy điều khiển số P1

Chia sẻ: Hoang Nhan | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:30

0
362
lượt xem
192
download

Dụng cụ cắt trên máy điều khiển số P1

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tổng quan về máy điều khiển số và các dụng cụ cho máy CNC

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Dụng cụ cắt trên máy điều khiển số P1

  1. §¹i häc th¸I nguyªn §¹i häc kü thuËt c«ng nghiÖp Dông cô c¾t trªn m¸y ®iÒu khiÓn sè Biªn So¹n : TS NguyÔn V¨n Hïng Bé m«n : Dông cô c¾t vËt liÖu kü thuËt Th¸i Nguyªn – 2006
  2. PhÇn I tæng quan vÒ m¸y ®iÒu khiÓn sè CNC vµ c¸c dông cô c¾t cho m¸y CNC. 1.1.Kh¸i niÖm vÒ m¸y ®iÒu khiÓn sè CNC. M¸y c«ng cô ®iÒu khiÓn theo ch−¬ng tr×nh sè (M-CNC) lµ thÕ hÖ m¸y c«ng cô cã ch−¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn ®−îc viÕt b»ng m· ký tù sè, ch÷ c¸i vµ c¸c ký tù chuyªn dông kh¸c, trong ®ã hÖ ®iÒu khiÓn sè cã cµi ®Æt c¸c bé vi sö lý µP (microprocessor) lµm viÖc víi c¸c chu kú thêi gian tõ 1®Õn 20 µs vµ cã bé nhí tèi thiÓu 4KByte, ®¶m nhiÖm c¸c chøc n¨ng c¬ b¶n cña ch−¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn sè nh− tÝnh to¸n to¹ ®é trªn c¸c trôc ®iÒu khiÓn theo thêi gian thùc, gi¸m s¸t c¸c t×nh tr¹ng cña m¸y, tÝnh to¸n c¸c gi¸ trÞ chØnh lý dao cô, tÝnh to¸n néi suy trong ®iÒu khiÓn quü ®¹o biªn d¹ng(tuyÕn tÝnh vµ phi tuyÕn,thùc hiÖn so s¸nh c¸c cÆp gi¸ trÞ hiÖn cã víi c¸c gi¸ trÞ lý thuyÕt khi lËp tr×nh)... C¸c nÐt ®Æc tr−ng c¬ b¶n cña m¸y c«ng cô ®iÒu khiÓn theo ch−¬ng tr×nh sè CNC: - Kh¶ n¨ng tù ®éng ho¸ cao. - Tèc ®é dÞch chuyÓn, tèc ®é quay lín ( > 103 m/phót). - §é chÝnh x¸c cao (sai lÖch kÝch th−íc gia c«ng ®¹t tíi µm). - N¨ng suÊt gia c«ng cao, tÝnh linh ho¹t, kh¶ n¨ng tËp trung nguyªn c«ng cao (gia c«ng nhiÒu bÒ mÆt trªn chi tiÕt trong mét lÇn g¸). ViÖc chuÈn bÞ c«ng nghÖ ®Ó gia c«ng chi tiÕt kh¸c víi m¸y c«ng cô th«ng th−êng lµ ph¶i lËp ch−¬ng tr×nh NC ®Ó ®iÒu khiÓn m¸y theo ng«n ng÷ mµ h·ng chÕ t¹o m¸y ®· cµi ®Æt cho hÖ ®iÒu khiÓn. Víi c¸c ®Æc tr−ng c¬ b¶n trªn, m¸y c«ng cô CNC cã nh÷ng −u viÖt so víi c¸c m¸y th«ng th−êng ë nh÷ng ®iÓm sau: - Gia c«ng ®−îc c¸c chi tiÕt phøc t¹p h¬n. - Quy ho¹ch thêi h¹n s¶n xuÊt tèt h¬n. Thêi gian l−u th«ng ng¾n h¬n do tËp trung nguyªn c«ng cao vµ gi¶m thêi gian phô. - §é lín lo¹t tèi −u nhá h¬n, ®é chÝnh x¸c gia c«ng cao, æn ®Þnh. Chi phÝ kiÓm tra gi¶m, chi phÝ do phÕ phÈm gi¶m. Ho¹t ®éng liªn tôc nhiÒu ca s¶n xuÊt, mét c«ng nh©n cã thÓ vËn hµnh nhiÒu m¸y ®ång thêi. HiÖu suÊt cao h¬n, t¨ng n¨ng lùc s¶n suÊt, cã kh¶ n¨ng tÝch hîp trong hÖ thèng gia c«ng linh ho¹t. 1.2. HÖ thèng m¸y ®iÒu khiÓn sè - ph©n lo¹i. C¸c m¸y c«ng cô CNC cã thÓ ®−îc ph©n lo¹i mét c¸ch tæng qu¸t theo c¸c ®Æc ®iÓm sau: - Theo kiÓu dÉn ®éng cã: Thuû lùc, khÝ vµ ®iÖn. - Theo ph−¬ng ph¸p ®iÒu khiÓn m¸y c«ng cô cã: §iÒu khiÓn ®iÓm-®iÓm, c¾t th¼ng vµ ®−êng ... - Theo chøc n¨ng mµ c¸c m¸y thùc hiÖn
  3. Theo chøc n¨ng mµ c¸c m¸y thùc hiÖn th× c¸c m¸y c«ng cô CNC cã thÓ ®−îc chia thµnh c¸c nhãm sau: - Nhãm m¸y tiÖn: Thùc hiÖn c¸c c«ng viÖc tiÖn trong, tiÖn ngoµi, c¾t ren trong, ren ngoµi ... - Nhãm m¸y khoan doa ®Ó khoan, doa c¸c ph«i. -Nhãm m¸y phay ®Ó phay c¸c bé phËn cã cÊu t¹o phøc t¹p, ®a d¹ng, t¹o ra c¸c bÒ mÆt vµ c¸c gãc ®a d¹ng, còng cã thÓ khoan, phay vµ doa. Khi ®−îc trang bÞ nh÷ng bé thay dao ®iÒu khiÓn sè, mçi m¸y trong nhãm trªn cã thÓ hoµn thµnh c¸c c«ng viÖc gia c«ng ®a d¹ng trªn cïng mét ph«i mµ kh«ng ph¶i chuyÓn nã sang mét m¸y kh¸c. - Nhãm trung t©m gia c«ng khoan, phay, tiÖn, doa ... Theo ph−¬ng ph¸p thay dao, c¸c m¸y c«ng cô CNC cã thÓ chia thµnh 3 nhãm: Thay dao b»ng tay, thay dao tù ®éng b»ng ®Çu rªv«nve vµ thay dao tù ®éng b»ng mét trèng dao (Tooldrum). C¸c m¸y c«ng cô CNC cã thÓ ®−îc cÊp ph«i vµ th¸o ph«i b»ng tay ng−êi thî hoÆc tù ®éng bëi r«bèt. C¸c ®Æc ®iÓm c¬ b¶n cña m¸y c«ng cô CNC th−êng ®−îc nªu theo c¸c chØ tiªu sau: - §−êng kÝnh lín nhÊt cña ph«i tiÖn trªn m¸y tiÖn; ®−êng kÝnh khoan lín nhÊt cña m¸y khoan; ®−êng kÝnh trôc doa cña m¸y doa; chiÒu réng bµn m¸y phay... - KÝch th−íc khu«n khæ vµ träng l−îng m¸y. - Sè trôc phèi hîp cã thÓ diÒu khiÓn vµ sè trôc cã thÓ ®iÒu khiÓn ®ång thêi . - æ chøa dông cô (®µi chøa dao); thiÕt bÞ cÊp th¸o ph«i tù ®éng cña m¸y. - HÖ thèng ®iÒu khiÓn cña mét m¸y. 1.3. Dông cô c¾t trªn m¸y c«ng cô CNC. Nh− trªn ®· tr×nh bµy, kh¸c víi c¸c m¸y v¹n n¨ng truyÒn thèng,m¸y c«ng cô CNC do nh÷ng ®Æc ®iÓm : - Kh¶ n¨ng tù ®éng ho¸ cao. - Tèc ®é dÞch chuyÓn, tèc ®é quay lín ( >103 m/phót ). - §é chÝnh x¸c cao (sai lÖch kÝch th−íc gia c«ng ®¹t tíi µm). - N¨ng suÊt gia c«ng, tÝnh linh ho¹t, kh¶ n¨ng tËp trung nguyªn c«ng cao v× vËy gia c«ng trªn m¸y CNC, dao c¾t ph¶i lµm viÖc trong ®iÒu kiÖn rÊt khèc liÖt cña nhiÖt ®é, lùc c¾t, t¶i träng va ®Ëp, tèc ®é mßn lín... xuÊt hiÖn trong vïng c¾t. Trong nh÷ng ®iÒu kiÖn nh− vËy dông cô c¾t trªn m¸y CNC ph¶i cã nh÷ng ®Æc tÝnh h¬n h¼n dao c¾t truyÒn thèng nhê c¸c ®Æc ®iÓm: - VËt liÖu lµm dao ®−îc sö dông trªn c¬ së thµnh tùu khoa häc cña vËt liÖu míi, vÝ dô nh− vËt liÖu lµ thÐp giã hay hîp kim cøng phñ CVD (Chemical Vapour Deposition), PVD (Physical Vapour Deposition), nh− thÐp giã phñ TiN, TiAlN... - KÕt cÊu phÇn c¾t, th©n dao, phÇn chu«i ®−îc chÕ t¹o víi tÝnh tiªu chuÈn ho¸ cao (ph¹m vi quèc tÕ) nh»m ®¶m b¶o kh¶ n¨ng l¾p lÉn, tù ®éng ho¸ trong viÖc l¾p míi vµ thay thÕ dao mµ vÉn ®¶m b¶o chÝnh x¸c th«ng sè h×nh häc phÇn c¾t, vÞ trÝ dao so víi biªn d¹ng chi tiÕt ®· lËp tr×nh.
  4. - Dao c¾t ®−îc nhËn d¹ng, qu¶n lý b»ng hÖ thèng c¸c ký hiÖu, m· hiÖu, ®iÒu nµy ®Æc biÖt thuËn lîi cho viÖc lËp tr×nh gia c«ng trªn m¸y CNC nh÷ng chi tiÕt phøc t¹p, ph¶i sö dông nhiÒu dao. V× n¨ng suÊt vµ ®é chÝnh x¸c gia c«ng trªn m¸y CNC phô thuéc rÊt nhiÒu vµo dông cô c¾t. Do ®ã dông cô c¾t trªn m¸y CNC ph¶i ®¸p øng ®−îc nh÷ng yªu cÇu sau: Cã tÝnh c¾t gät æn ®Þnh, cã kh¶ n¨ng t¹o phoi vµ tho¸t phoi tèt. Cã tÝnh v¹n n¨ng cao ®Ó cã thÓ gia c«ng ®−îc nh÷ng bÒ mÆt ®iÓn h×nh cña nhiÒu chi tiÕt kh¸c nhau trªn c¸c m¸y kh¸c nhau. Cã kh¶ n¨ng thay ®æi nhanh khi cÇn g¸ dao kh¸c ®Ó gia c«ng chi tiÕt kh¸c lo¹i hoÆc khi dao bÞ mßn. Cã kh¶ n¨ng ®iÒu chØnh kÝch th−íc ë ngoµi vïng gia c«ng khi sö dông nh÷ng dông cô phô. Nh− vËy trong nhiÒu tr−êng hîp kh«ng thÓ dïng nh÷ng dông cô c¾t th«ng th−êng ®Ó gia c«ng trªn c¸c m¸y ®iÒu khiÓn sè CNC. HiÖn nay ®Ó gia c«ng trªn m¸y CNC ng−êi ta thiÕt kÕ nh÷ng lo¹i dao ®Æc biÖt vµ mét sè lo¹i dao tiªu chuÈn. 1.3.1. Dông cô tiÖn trªn m¸y tiÖn CNC. TÊt c¶ dao tiÖn trªn m¸y CNC ®Òu cã phÇn c¾t lµ nh÷ng m¶nh hîp kim cøng l¾p ghÐp. Ngoµi ra c¸c dao tiÖn nµy ph¶i ®¸p øng ®−îc nh÷ng yªu cÇu sau: - Ph¶i ®¶m b¶o viÖc sö dông víi thêi gian l©u nhÊt c¸c m¶nh hîp kim kh«ng mµi l¹i ®Ó ®¶m b¶o cho c¸c th«ng sè h×nh häc cña dao cè ®Þnh trong qu¸ tr×nh sö dông. - H×nh d¸ng cña c¸c m¶nh hîp kim ph¶i hîp lý ®Ó n©ng cao tÝnh v¹n n¨ng, cã nghÜa lµ cho phÐp b»ng mét dao cã thÓ gia c«ng ®−îc nhiÒu bÒ mÆt kh¸c nhau. - C¸c dao cã gãc c¾t kh¸c nhau ph¶i cã cïng mét to¹ ®é ®Ó t¹o ®iÒu kiÖn thuËn lîi cho lËp tr×nh gia c«ng. Cã kh¶ n¨ng lµm viÖc b×nh th−êng khi g¸ ë nh÷ng vÞ trÝ kh¸c nhau. §¶m b¶o ®é chÝnh x¸c cao. - Cã kh¶ n¨ng t¹o phoi vµ tho¸t phoi tèt ( ®−a phoi ra khái vïng gia c«ng thuËn tiÖn). KÕt cÊu dao tiÖn dïng cho m¸y CNC rÊt ®a d¹ng vµ phô thuéc vµo chñ yÕu vµo bÒ mÆt gia c«ng, h×nh 1.1 m« t¶ mét sè lo¹i dao tiÖn c¬ b¶n dïng trªn c¸c m¸y CNC C¸c lo¹i dông cô c¾t trªn m¸y tiÖn CNC cã thÓ ®−îc chia thµnh hai kiÓu c¬ b¶n: KiÓu1 lµ lo¹i cã kÕt cÊu l¾p ghÐp gi÷a m¶nh c¾t vµ th©n dao c¾t nhê c¬ cÊu kÑp t−¬ng øng. KiÓu 2 lµ lo¹i mµ phÇn l−ìi c¾t vµ th©n dao ®−îc hµn (vÝ dô m¶nh carbide ®−îc hµn ®ång víi th©n dao)
  5. H×nh 1.1.Dao tiÖn trªn m¸y CNC 1.3.2. Dông cô c¾t trªn m¸y phay CNC. PhÇn lín dông cô c¾t trªn m¸y phay CNC ®Òu cã phÇn c¾t lµ nh÷ng m¶nh hîp kim cøng l¾p ghÐp. C¸c dao phay nµy ph¶i ®¸p øng ®−îc nh÷ng yªu cÇu sau: Ph¶i ®¶m b¶o viÖc sö dông víi thêi gian l©u nhÊt c¸c m¶nh hîp kim kh«ng mµi l¹i ®Ó ®¶m b¶o cho c¸c th«ng sè h×nh häc cña dao cè ®Þnh trong qu¸ tr×nh sö dông. Trong mäi tr−êng hîp cè g¾ng sö dông m¶nh dông cô c¾t ®· phñ líp bÒ mÆt. H×nh d¸ng cña c¸c m¶nh hîp kim ph¶i hîp lý ®Ó n©ng cao tÝnh v¹n n¨ng, cã nghÜa lµ cho phÐp b»ng mét dao cã thÓ gia c«ng ®−îc nhiÒu bÒ mÆt kh¸c nhau.... Cã thÓ chia c¸c lo¹i dông cô c¾t trªn m¸y phay CNC thµnh hai kiÓu c¬ b¶n: KiÓu1 lµ lo¹i cã kÕt cÊu l¾p ghÐp gi÷a m¶nh dông cô c¾t vµ th©n dao c¾t nhê c¬ cÊu kÑp t−¬ng øng. H×nh 1.2 giíi thiÖu mét sè dao phay cã kÕt cÊu l¾p ghÐp gi÷a m¶nh dông cô c¾t vµ th©n dao b»ng c¬ cÊu kÑp c¬ khÝ. KiÓu 2 lµ lo¹i mµ phÇn l−ìi c¾t vµ th©n dao lµm b»ng cïng mét kim lo¹i dông cô c¾t (nh− dao thÐp giã ®−êng kÝnh nhá) hoÆc gi÷a l−ìi c¾t vµ th©n dao ®−îc hµn (vÝ dô m¶nh carbide ®−îc hµn ®ång víi th©n dao). H×nh 1.2.Dao phay trªn m¸y CNC
  6. PhÇn II. vËt liÖu dông cô c¾t sö dông trªn m¸y ®iÒu khiÓn sè CNC §Æc tÝnh phÇn c¾t dông cô cã ¶nh h−ëng lín tíi n¨ng suÊt gia c«ng vµ chÊt l−îng bÒ mÆt chi tiÕt. Kh¶ n¨ng gi÷ ®−îc tÝnh c¾t cña dông cô gãp phÇn quyÕt ®Þnh n¨ng suÊt gia c«ng cña dông cô. Trªn m¸y CNC, dông cô lµm viÖc trong ®iÒu kiÖn c¾t v« cïng khèc liÖt, kh¸c h¼n víi ®iÒu kiÖn c¾t khi gia c«ng trªn m¸y c«ng cô th«ng th−êng v× tèc ®é c¾t rÊt cao (>103 m/ph), l−îng ch¹y dao lín, sù can thiÖp cña con ng−êi vµo qu¸ tr×nh gia c«ng rÊt khã kh¨n (®Òu th«ng qua ch−¬ng tr×nh khi lËp tr×nh). Khi c¾t, ngoµi ¸p lùc, nhiÖt ®é cao dông cô c¾t cßn bÞ mµi mßn vµ chÞu rung ®éng.... MÆt kh¸c s¶n phÈm ®−îc gia c«ng trªn m¸y CNC ph¶i cã ®é chÝnh x¸c rÊt cao, v× vËy dông cô c¾t trªn m¸y CNC ph¶i cã kh¶ n¨ng chèng mµi mßn tèt nhÊt do ®ã vËt liÖu dông cô cÇn ph¶i cã nh÷ng tÝnh chÊt ®¶m b¶o cho dông cô c¾t cã kh¶ n¨ng lµm viÖc trong mét thêi gian dµi. Víi vËt liÖu dông cô c¾t trªn m¸y CNC, ngoµi nh÷ng phÊm chÊt ®Æc biÖt trªn c¬ së ¸p dông nh÷ng thµnh tùu vÒ “Kü thuËt phñ líp bÒ mÆt” vËt liÖu dông cô c¾t, chóng vÉn ph¶i b¶o ®¶m nh÷ng yªu cÇu chung cña vËt liÖu dông cô c¾t truyÒn thèng. 2.1. Nh÷ng yªu cÇu chung cña vËt liÖu dông cô c¾t 2.1.1.TÝnh n¨ng c¾t. §Ó ®¶m b¶o thùc hiÖn gia c«ng c¾t gät trong mét thêi gian dµi mµ kh«ng lµm thay ®æi tÝnh chÊt vËt liÖu dông cô,®¸p øng yªu cÇu vÒ ®é chÝnh x¸c vµ chÊt l−îng bÒ mÆt gia c«ng, dông cô c¾t cÇn ph¶i ®¶m b¶o c¸c yªu cÇu cô thÓ sau : - §é cøng - §é bÒn c¬ häc - TÝnh chÞu nhiÖt - TÝnh chÞu mßn 2.1.2.TÝnh c«ng nghÖ. TÝnh c«ng nghÖ cña vËt liÖu lµm dao ®−îc ®Æc tr−ng bëi tÝnh khã hay dÔ trong qu¸ tr×nh gia c«ng ®Ó t¹o h×nh dông cô c¾t. TÝnh c«ng nghÖ thÓ hiÖn ë nhiÒu mÆt: TÝnh khã hay dÔ gia c«ng b»ng c¾t gät, gia c«ng nhiÖt luyÖn, ®é dÎo ë tr¹ng th¸i nguéi hoÆc nãng... 2.1.3 TÝnh kinh tÕ. Ngoµi nh÷ng yªu cÇu trªn vËt liÖu dông cô cÇn ph¶i cã tÝnh kinh tÕ, nghÜa lµ chi phÝ dông cô trªn mét ®¬n vÞ s¶n phÈm lµ nhá nhÊt. 2.2. mét sè vËt liÖu ®−îc sö dông trong chÕ t¹o dông cô c¾t trªn m¸y CNC 2.2.1. C¸c vËt liÖu dông cô c¾t míi. Nghiªn cøu c¸c lo¹i vËt liÖu dông cô c¾t ë trªn ta thÊy: Khi tÝnh n¨ng c¾t cña vËt liÖu dông cô t¨ng (hîp kim cøng, sø, kim c−¬ng...) th× ®é gißn t¨ng vµ ®é dÎo dai gi¶m. §ã lµ mét vÊn ®Ò mµ c¸c nhµ nghiªn cøu vËt liÖu dông cô c¾t cÇn kh¾c phôc khi ®−a ra c¸c lo¹i vËt liÖu míi, ®Ó ®¸p øng ®ßi hái cña nhu cÇu thùc tÕ s¶n xuÊt, nhÊt lµ viÖc gia c«ng víi diÒu kiÖn
  7. c¾t khèc liÖt trªn m¸y c«ng cô CNC. ë c¸c n−íc c«ng nghiÖp ph¸t triÓn, ®· ¸p dông vµ ph¸t triÓn m¹nh mÏ mét nghµnh kü thuËt míi, ®ã lµ “kü thuËt bÒ mÆt”, nã mang l¹i hiÖu qu¶ to lín trong viÖc t¹o ra mét líp bÒ mÆt cã kh¶ n¨ng chèng l¹i ¨n mßn ho¸ häc vµ mµi mßn c¬ häc cao. Kü thuËt bÒ mÆt víi c¸c biÖn ph¸p c«ng nghÖ hiÖn ®¹i t¹o ra mét líp mµng máng trªn nÒn vËt liÖu cña chi tiÕt m¸y, chóng kÕt hîp víi nhau t¹o thµnh mét hîp thÓ cã tÝnh chÊt mµ riªng líp phñ hay nÒn kh«ng t¹o ra ®−îc. B»ng viÖc øng dông kü thuËt bÒ mÆt, ng−êi ta ®· n©ng tuæi thä, ®é tin cËy cña dông cô c¾t lªn rÊt nhiÒu lÇn, mang l¹i hiÖu qña kinh tÕ cao. Trong lÜnh vùc vËt liÖu dông cô c¾t, viÖc øng dông kü thuËt bÒ mÆt thùc sù lµ cuéc ®ét ph¸... nã mang l¹i hiÖu qu¶ to lín lµ n©ng cao tÝnh n¨ng c¾t, tuæi bÒn dông cô mµ kh«ng mét vËt liÖu truyÒn thèng nµo cã thÓ s¸nh ®−îc. Kü thuËt bÒ mÆt t¹o ra trªn bÒ mÆt dông cô mét líp mµng máng cã ®é cøng cao, kh¶ n¨ng æn ®Þnh nhiÖt vµ ho¸ cao, gi¶m ma s¸t tèt khi gia c«ng ®ång thêi cã kh¶ n¨ng dÝnh b¸m víi nÒn tèt. Mét vËt liÖu líp phñ nh− vËy kÕt hîp víi vËt liÖu nÒn dông cô cã ®é dÎo dai vµ ®é bÒn cao sÏ n©ng cao kh¶ n¨ng lµm viÖc cu¶ dông cô lªn rÊt nhiÒu. C¸c lo¹i vËt liÖu líp phñ ®−îc sö dông réng r·i ®ã lµ c¸c lo¹i nit¬rit, cacbÝt, «xýt, kim c−¬ng… C«ng nghÖ phñ líp bÒ ®−îc thùc hiÖn theo nhiÒu ph−¬ng ph¸p, nh−ng hiÖn ®¹i vµ −u ®iÓm h¬n c¶ lµ ph−¬ng ph¸p phñ kim lo¹i,hîp kim theo nguyªn lý phñ bay h¬i ho¸ häc CVD ( Chemical Vapour Deposition ) vµ phñ bay h¬i lý häc PVD (Physical Vapour Depositions) . 2.2.2.VËt liÖu líp phun phñ. 2.2.2.1.Tæng quan vÒ vËt liÖu líp phun phñ. Nh− phÇn trªn ®· tr×nh bµy, kü thuËt bÒ mÆt thùc chÊt lµ t¹o ra mét hîp thÓ ( líp phñ + nÒn ) víi môc ®Ých lµm t¨ng kh¶ n¨ng chèng mßn vµ mµi mßn cña líp bÒ mÆt c¸c chi tiÕt,®Æc biÖt lµ c¸c chi tiÕt m¸y... Tuú theo tõng ®iÒu kiÖn lµm viÖc cô thÓ mµ ng−¬× ta sö dông c¸c lo¹i vËt liÖu phñ kh¸c nhau. Khi nghiªn cøu chóng, ng−êi ta th−êng quan t©m tíi c¸c vÊn ®Ò nh− : tÝnh chÊt c¬ lý cña líp phñ, mét sè c¬ chÕ lý ho¸ trong qu¸ tr×nh tiÕp xóc víi mÆt ®èi tiÕp cña líp phñ. Nãi chung t¸c ®éng ma s¸t cña líp phñ ¶nh h−ëng do c¸c nguyªn nh©n sau: -§iÒu kiÖn tiÕp xóc: Nh− t¶i träng, tèc ®é, h×nh d¸ng h×nh häc, nhiÖt ®é m«i tr−êng .... C¸c ®iÒu kiÖn tiÕp xóc thùc tÕ rÊt kh¸c nhau. -VËt liÖu tiÕp xóc: bao gåm c¸c th«ng sè vÒ tÝnh chÊt lý häc,hãa häc cña líp phñ, nÒn vµ bÒ mÆt tiÕp xóc ®èi tiÕp. - CÊu tróc vi m« cña líp phñ: Gåm c¸c th«ng sè nh− cì h¹t, tû träng vµ ®é xèp nh÷ng tham sè ®ã cã ¶nh h−ëng bëi c¸c ph−¬ng ph¸p phñ kh¸c nhau nh− phñ CVD hay ph−¬ng ph¸p phñ PVD. -HÖ thèng hîp thÓ líp phñ vµ nÒn bao gåm c¸c th«ng sè: §é cøng, ®é ®µn håi cña líp phñ vµ nÒn, ®é nh¸m bÒ mÆt vµ kh¶ n¨ng t−¬ng thÝch nhiÖt vµ ho¸ cña chóng. Mét tÝnh chÊt quan träng n÷a lµ kh¶ n¨ng dÝnh kÕt gi÷a líp phñ vµ nÒn.
  8. Do yªu cÇu cña thùc tÕ, vËt liÖu líp phñ ®−îc chia lµm hai nhãm chÝnh,®ã lµ: VËt liÖu líp phñ mÒm vµ vËt liÖu líp phñ cøng. D−íi ®©y tr×nh bµy mét sè lo¹i vËt liÖu phñ cøng ®iÓn h×nh, th−êng dïng cho dông cô c¾t kim lo¹i. 2.2.2.2. Líp phñ cøng. Líp phñ cøng cã kh¶ n¨ng chèng mµi mßn vµ ¨n mßn rÊt tèt khi chÞu t¸c ®éng cña c¸c t¸c ®éng do c¸c nguyªn nh©n c¬,ho¸, nhiÖt...Do vËy chóng ®−îc ¸p dông cho c¸c bÒ mÆt cÇn cã kh¶ n¨ng chèng ¨n mßn vµ mµi mßn.Nã sÏ lµm t¨ng tuæi bÒn, n©ng cao tÝnh n¨ng c¾t còng nh− tuæi bÒn cña dông cô c¾t,do ®ã nã ®· vµ ®ang ®−îc ¸p dông rÊt réng r·i trong lÜnh vùc nµy vµ ®· ®em l¹i nhiÒu hiÖu qu¶ cho qu¸ tr×nh c¾t gät. C¸c tÝnh chÊt kh¸c cña líp phñ nh−:®é cøng tÕ vi,®é dÝnh kÕt víi nÒn,®é nh¸m bÒ mÆt,hÖ sè ma s¸t khi tiÕp xóc,®é æn ®Þnh nhiÖt vµ ho¸...phô thuéc nhiÒu vµo:thµnh phÇn vËt liÖu cña líp phñ,c«ng nghÖ phun phñ. VËt liÖu líp phñ cøng cã rÊt nhiÒu lo¹i c¸c hîp chÊt nh−: c¸c nit¬rÝt,c¸c lo¹i c¸cbÝt vµ c¸c «xýt hay mét sè hîp chÊt kh¸c mµ chóng ®−îc ¸p dông víi nh÷ng øng dông phï hîp. a)Líp phñ Nit¬rÝt Titan (TiN). Líp phñ Nit¬rÝt Titan (TiN) ®−îc ¸p dông phæ biÕn nhÊt. Nã ®−îc t¹o bëi c«ng nghÖ phñ ho¸ häc CVD vµ phñ bay h¬i lý häc PVD. Líp phñ TiN ®−îc nghiªn cøu trong mét hÖ thèng tû mû vµ chi tiÕt cïng víi c¸c líp phñ cøng kh¸c.Tõ ®ã ng−êi ta ®· ®¸nh gi¸ vµ cã sù so s¸nh chÝnh x¸c h¬n vÒ tÝnh chÊt ma s¸t cña líp phñ TiN nh−: ®é cøng cao cña líp phñ, ®é dÝnh b¸m víi nÒn, sù æn ®Þnh tr¹ng th¸i ho¸ häc... * §é dÝnh b¸m víi nÒn: §é dÝnh b¸m víi nÒn cã thÓ coi lµ ®é bÒn cu¶ sù liªn kÕt ho¸ häc gi÷a líp phñ vµ nÒn, nã phô thuéc vµo nhiÒu nh©n tè nh−: tr¹ng th¸i bÒ mÆt nÒn, vËt liÖu nÒn vµ vËt liÖu líp phñ th«ng qua c¬ lý tÝnh cu¶ chóng,øng suÊt cu¶ líp tiÕp gi¸p, c«ng nghÖ phñ. * Kh¶ n¨ng chèng mßn do mµi mßn:Kh¶ n¨ng chèng mßn vµ mµi mßn cña líp phñ TiN trªn nÒn thÐp ®−îc c¶i thiÖn ®¸ng kÓ víi chiÒu dµy líp phñ kho¶ng 4-6µm trªn nÒn. §é nh¸m bÒ mÆt líp phñ lóc ban ®Çu còng ¶nh h−ëng ®Õn kh¶ n¨ng chèng mßn, líp bÒ mÆt cµng nh½n th× nã cµng Ýt bÞ mµi mßn h¬n. * Kh¶ n¨ng chÞu t¸c ®éng t¶i träng cña hÖ thèng líp phñ trªn nÒn: lµ rÊt quan träng. D¹ng háng khi mµi mßn cña líp phñ ®−îc x¸c ®Þnh tõ sù t¸ch ra cña c¸c líp máng cu¶ qu¸ tr×nh mµi mßn.Tõ ®ã ta cã kÕt luËn vÒ kh¶ n¨ng chÞu mßn thùc tÕ cu¶ líp phñ.H×nh 2.5 m« t¶ kh¶ n¨ng chÞu t¶i träng cu¶ líp phñ cøng trªn nÒn mÒm h¬n. ChiÒu dµy líp phñ cã kh¶ n¨ng chèng l¹i sù t¸c dông cña øng suÊt tiÕp xóc khi biÕn d¹ng víi biÕn d¹ng nhá hoÆc kh«ng biÕn d¹ng cña líp nÒn n»m d−íi. ChiÒu dµy líp phñ bÞ háng chñ yÕu lµ do c¬ chÕ dÝnh g·y. Kh¶ n¨ng chèng mßn cña líp phñ TiN cã thÓ hoµn thiÖn h¬n nÕu ®−a thªm Titanium vµo nh− mét líp xen gi÷a trong kÝch th−íc bao cña líp phñ vµ ®iÒu ®ã cã thÓ c¶i thiÖn tèt ®é b¸m dÝnh cña líp phñ (Matthews-1980). Víi øng suÊt thÊp, sù cã mÆt cña titanium cã thÓ cho kÕt qu¶ cã lîi, lµm gi¶m øng suÊt vµ t¨ng ®é bÒn.
  9. H×nh 2.1. Miªu t¶ kh¶ n¨ng chÞu t¶i träng cña líp phñ cøng trªn nÒn mÒm h¬n a)BiÕn d¹ng dÎo víi líp phñ máng; b)Kh«ng biÕn d¹ng dÎo víi líp phñ dµy Tãm t¾t vÒ líp phñ TiN: Do nh÷ng ®Æc tÝnh ma s¸t −u viÖt cña nã nh− ®é cøng cao, kh¶ n¨ng b¸m dÝnh víi nÒn tèt, ®é æn ®Þnh nhiÖt vµ ho¸ tèt.....c¶i thiÖn tèt ®iÒu kiÖn tiÕp xóc víi c¸c vËt liÖu, ®ång thêi dÔ dµng thùc hiÖn c¸c c«ng nghÖ phñ CVD, PVD vµ cã thÓ ®iÒu khiÓn ®−îc c¸c th«ng sè cña qu¸ tr×nh phñ ®Ó ®¹t ®−îc c¸c th«ng sè tèi −u cña líp phñ. Do vËy líp phñ TiN cã tÝnh øng dông rÊt cao trong kü thuËt bÒ mÆt. §Æc biÖt ®èi víi bÒ mÆt dông cô c¾t. b)C¸c lo¹i vËt liÖu phñ cøng kh¸c 1) C¸c líp phñ nit¬rÝt kh¸c. Mét sè lo¹i líp phñ nit¬rÝt ®Æc tr−ng kh¸c nh−: (Ti,Al)N, (ZrN).. vµ c¸c líp phñ nhiÒu hîp chÊt nit¬ rit nh−: Ti(B,N), Ti(C,N)... chóng còng cã nh÷ng tÝnh chÊt ma s¸t t−¬ng tù nh− líp phñ TiN nh−ng nãi chung vÉn cßn nh÷ng h¹n chÕ cÇn tiÕp tôc nghiªn cøu vµ hoµn thiÖn. Do vËy chóng ®−îc ¸p dông trong nh÷ng øng dông thÝch hîp. 2) C¸c líp phñ c¸cbÝt. C¸cbÝt kim lo¹i nãi chung rÊt cøng, nhiÖt ®é nãng ch¶y cao vµ cã ®Æc tÝnh ma s¸t tèt. HÖ sè ma s¸t khi chóng tr−ît lªn nhau lµ thÊp vµo kho¶ng 0,2.Nã b»ng kho¶ng 1/3 gi¸ trÞ hÖ sè ma s¸t khi thÐp tr−ît trªn thÐp.RÊt nhiÒu lo¹i cacbÝt ®· ®−îc dïng lµm vËt liÖu líp phñ. Nãi chung chóng cã hÖ sè ma s¸t thÊp khi tiÕp xóc th−êng vµo kho¶ng 0,15 ®Õn 0,4 vµ cã kh¶ n¨ng chèng mßn tèt. Sau líp phñ TiN lµ líp phñ TiC, lµ líp phñ ®−îc nghiªn cøu réng r·i nhÊt.Cßn rÊt nhiÒu líp phñ ®¸ng chó ý kh¸c nh− WC, cacbÝt Cr«m (CrC).Nãi chung c¸c c¸cbÝt ®Òu cã kh¶ n¨ng chèng mßn rÊt tèt v× chóng cã ®é cøng cao ngoµi ra chóng cßn cã kh¶ n¨ng chèng tr−ît, chèng l¨n rÊt tèt,do vËy chóng ®−îc sö dông réng r·i lµm vËt liÖu phñ chèng mßn,®Æc biÖt trªn bÒ mÆt vËt liÖu dông cô c¾t. 3) Líp phñ «xýt . Líp phñ «xýt cã thÓ t¹o bëi mét sè kü thuËt vµ cã thÓ c¶i thiÖn ®−îc tÝnh chèng mßn vµ ma s¸t. Mét trong nh÷ng líp phñ ®−îc sö dông réng r·i trong c«ng nghiÖp ®ã lµ líp phñ cøng máng dïng Al2O3. Líp phñ cã chiÒu dµy vµi µm cã kh¶ n¨ng gi¶m ma s¸t gi÷a mÆt tr−íc vµ phoi, chèng l¹i lùc vµ nhiÖt ®é cao vµ c¶i thiÖn tuæi bÒn cho dông cô c¾t. HiÖn nay, líp phñ «xýt, ®Æc biÖt lµ líp phñ Al2O3 tiÕp tôc ®−îc nghiªn cøu vµ hoµn thiÖn ®Ó n©ng cao kh¶ n¨ng sö dông.
  10. 4) Líp phñ borit . BorÝt nãi chung lµ lo¹i vËt liÖu rÊt cøng, nã dïng chñ yÕu trong øng dông ma s¸t häc ë viÖc chèng mµi mßn tèt. HÖ sè ma s¸t trong tiÕp xóc nãi chung kh¸ cao.Ng−êi ta quan t©m tíi líp phñ borÝt Titan (TiB2) v× nã cã ®é mßn rÊt thÊp trong tiÕp xóc tr−ît vµ líp phñ BorÝt thÐp (FeB), (FeB) cã thÓ sö dông nh− mét lo¹i vËt liÖu h·m, bëi v× ®Æc tÝnh ma s¸t häc ®Æc biÖt cña nã lµ mßn rÊt thÊp. 5) Líp phñ kim c−¬ng vµ gièng nh− kim c−¬ng. §−îc ®Æc biÖt quan t©m vµo nh÷ng n¨m 1980. ViÖc phñ mét líp mµng máng kim c−¬ng ®· cã tõ nh÷ng n¨m 1950 nh−ng nh÷ng nghiªn cøu thùc sù bïng næ vµo nh÷ng n¨m 1980, khi tèc ®é l¾ng ®äng t¹o ra ë cÊp 1µm/h. Trong øng dông ma s¸t häc, kh¶ n¨ng chèng tr−ît tèt cña líp phñ kim c−¬ng ®−îc ¸p dông khi gia c«ng kim lo¹i mµu. Khi hai bÒ mÆt kim c−¬ng nh½n tr−ît lªn nhau, hÖ sè ma s¸t th−êng rÊt thÊp,kho¶ng 0,05÷0,15 vµ tèc ®é mßn rÊt thÊp. Trong nhiÖt ®é cao, trong kh«ng khÝ hÖ sè ma s¸t thùc chÊt thÊp h¬n trong ch©n kh«ng. Sù gi¶m ®ã rÊt quan träng v× nãi chung qu¸ tr×nh «xy ho¸ kÕt hîp víi nhiÖt ®é cao vµ tr−ît g©y ra bëi sù chuyÓn pha cña kim c−¬ng thµnh graphic. Khi ®ã hÖ sè ma s¸t khi tiÕp xóc gi¶m nh−ng ®é cøng líp phñ còng gi¶m xuèng. 6) Líp phñ nhiÒu hîp chÊt. Líp phñ nhiÒu hîp chÊt ®−îc thùc hiÖn bëi c¸c ph−¬ng ph¸p phñ bay h¬i CVD, PVD trong líp phñ ®ã cã sù pha trén cña mét vµi hîp chÊt vËt liÖu, sù tËp trung ®iÖn tö thay ®æi vµ bëi vËy dÉn ®Õn kÕt qu¶ lµm thay ®æi tÝnh chÊt c¬ häc vµ tÝnh chÊt lý häc cña líp phñ. Líp phñ nhiÒu hîp chÊt rÊt cøng, víi kh¶ n¨ng chèng mµi mßn vµ ®−îc ph¸t triÓn bëi Kontek cïng c¸c t¸c gi¶ kh¸c-1990. Cã rÊt nhiÒu líp phñ nhiÒu hîp chÊt nh− Ti-B-C... víi chiÒu dµy cña líp phñ kho¶ng 6÷25µm trªn nÒn c¸cbÝt cªmentÝt vµ thÐp giã, nã c¶i thiÖn ®iÒu kiÖn chèng mßn rÊt tèt, ngoµi ra cßn mét sè líp phñ nhiÒu hîp chÊt kh¸c nh− TiAlN vµ (Ti,Al,)C, phñ trªn nÒn c¸c bÝt cña m¶nh dao tiÖn, chóng cã ®é dÝnh b¸m víi nÒn tèt, æn ®Þnh nhiÖt cao vµ n©ng cao tuæi bÒn cña dông cô. Nh−ng do cÊu t¹o cña líp phñ gåm nhiÒu hîp chÊt, do ®ã tÝnh chÊt cña líp phñ thay ®æi nhiÒu theo bÒ dµy líp phñ tõ bÒ mÆt tíi nÒn. §ã còng lµ nh−îc ®iÓm cÇn kh¾c phôc cña líp phñ nhiÒu hîp chÊt. 7) Líp phñ nhiÒu líp. Cã ba nguyªn nh©n chÝnh t¹o ra sù cã lîi khi dïng líp phñ nhiÒu líp. 1. NhiÒu líp ng¨n c¸ch, ®iÒu ®ã lµm t¨ng vµ c¶i thiÖn ®é dÝnh b¸m cña líp phñ vµ nÒn vµ ch¾c ch¾n t¹o ra sù chuyÓn tiÕp tèt h¬n tÝnh chÊt cña líp phñ ®Õn líp nÒn ë ranh giíi gi÷a líp phñ vµ nÒn. 2. Líp phñ lÆp l¹i víi sè lín víi tÝnh chÊt c¬ häc riªng biÖt ë trªn mçi líp kh¸c nhau nh− sù tËp trung øng suÊt trong c¸c vïng bÒ mÆt..do vËy ®iÒu kiÖn ®Ó lan truyÒn r¹n nøt cã thÓ thay ®æi . 3. Sù ®a d¹ng tÝnh chÊt cña nhiÒu líp phñ: C¸c tÝnh chÊt cu¶ bÒ mÆt cã thÓ ®−îc c¶i thiÖn bëi sù l¾ng ®äng c¸c líp cña líp phñ.KÕt qu¶ lµ trªn bÒ mÆt,cã nhiÒu líp cã nh÷ng kh¶
  11. H×nh 2.2. CÊu tróc vËt liÖu cã phñ bÒ mÆt n¨ng tèt nh− chèng xãi mßn, chèng mßn,sù c¸ch nhiÖt,tÝnh dÉn nhiÖt sù c¶n trë lan truyÒn biÕn d¹ng,®é dÝnh b¸m víi nÒn. Ng−êi ta ®· thùc hiÖn phñ c¸c líp phñ nhiÒu líp nh− TiC/TiB2,TiN/TC,... trªn nÒn vËt liÖu dông cô c¾t vµ chóng ®· t¹o ra sù phèi hîp gi÷a c¸c líp vËt liÖu kh¸c nhau. §em l¹i nhiÒu kÕt qu¶ kh¶ quan trong ®ã kh¶ n¨ng chèng mßn vµ t¨ng tuæi bÒn dông cô lµ ®¸ng kÓ. Tuy nhiªn tÝnh chÊt cña líp phñ nhiÒu líp t¹i mçi líp cã sù kh¸c nhau,®Æc biÖt lµ tÝnh chÊt d·n në v× nhiÖt cña mçi líp trong líp phñ v× nã cã thÓ lµm t¨ng øng suÊt t¹i tiÕp gi¸p gi÷a c¸c líp khi cã t¸c ®éng cña nhiÖt. Do vËy ng−êi ta cÇn ph¶i quan t©m ®Õn sù phèi hîp vËt liÖu gi÷a c¸c líp trong líp phñ nhiÒu líp. CÊu tróc líp phñ nhiÒu líp cã thÓ theo dâi (h×nh 2.7). Mét øng dông rÊt quan träng cña viÖc phñ nhiÒu líp lµ t¹o bét vµ sîi (Whiskers) vËt liÖu cã nhiÖt ®é nãng ch¶y cao. §©y lµ tiÒm n¨ng ®Æc biÖt quan träng trong sù ph¸t triÓn cña composite. Sù bæ xung c¸c sîi cã kÝch th−íc rÊt nhá (µm) vµo ceramics lµm n©ng cao ®¸ng kÓ ®é dai va ®Ëp cña composite nµy. C¸c sîi nµy cã thÓ t¹o ra nhê phñ CVD vÝ dô nh− SiN4, TiC. C¸c hîp chÊt phñ CVD ë d¹ng sîi nh− Al2O3 , TiN, TiC... viÖc thiÕt kÕ líp phñ nhiÒu líp tèi −u cho phÐp n©ng cao c¬ tÝnh vµ tÝnh n¨ng c¾t cña líp phñ rÊt nhiÒu.
  12. PhÇn IIi Dao tiÖn trªn m¸y CNC TiÖn lµ ph−¬ng ph¸p gia c«ng ®· xuÊt hiÖn tõ rÊt l©u. HiÖn nay gia c«ng b»ng tiÖn vÉn chiÕm mét tØ lÖ lín trong c¸c nhµ m¸y c¬ khÝ. ( kho¶ng 50 ®Õn 60% tæng sè m¸y c¾t). Dao tiÖn còng rÊt ®a d¹ng ®−îc ph©n lo¹i theo nhiÒu c¸ch: Theo c«ng dông ng−êi ta cã thÓ chia thµnh: - Dao tiÖn trong. - Dao tiÖn ngoµi. - Dao tiÖn ren. - Dao tiÖn ®Þnh h×nh…. Theo h×nh d¸ng cña ®Çu dao cã thÓ chia thµnh: - Dao ®Çu th¼ng. - Dao ®Çu cong… Víi c¸c dao tiÖn CNC hiÖn nay, th−êng sö dông dao tiÖn g¾n m¶nh dao, khi ®ã dao tiÖn cã thÓ ph©n lo¹i theo ph−¬ng ph¸p kÑp m¶nh dao. - Theo ph−¬ng ph¸p kÑp c¬ khÝ - Theo ph−¬ng ph¸p hµn. Tuy cã rÊt nhiÒu ph−¬ng ph¸p ph©n lo¹i, nh−ng ph©n lo¹i theo c«ng dông cua rdao tiÖn vÉn chiÕm −u thÕ. Sau ®©y la mét sè kiÓu dao tiÖn ®· ®−îc ph©n lo¹i theo c«ng dông: 3.1. dao tiÖn ngoµi trªn m¸y CNC. Lo¹i dao tiÖn nµy dïng ®Ó gia c«ng ph¸, gia c«ng tinh mÆt ngoµi, ®Ó xÐn mÆt ®Çu. H×nh 2.1.1 Giíi thiÖu mét sè lo¹i dao tiÖn ngoµi g¾n m¶nh hîp kim cøng cña h·ng Sandvik. Tõ h×nh 2.1.1 thÊy tÊt c¶ c¸c dao tiÖn ngoµi tªn m¸y CNC ®Òu lµ dao g¾n m¶nh dao. ®Çu dao vµ m¶nh dao ®−îc chÕ t¹o rêi nhau, ®−îc g¾n víi nhau theo ph−¬ng ph¸p kÑp c¬ khÝ hoÆc theo ph−¬ng ph¸p hµn. Víi nh÷ng −u ®iÓn lín cña ph−¬ng ph¸p kÑp c¬ khÝ nh− dÕ dµng thay ®æi m¶nh dao khi bÞ mßn, háng, kh«ng g©y biÕn d¹ng m¶nh dao do nhiÖt ®é, kh«ng ¶nh h−ëng tíi chÊt l−îng cña líp phñ… V× vËy phÇn lín dao tiÖn ngoµi trªn m¸y CNC th−êng ®−îc g¾n m¶nh hîp kim cøngb»ng ph−¬ng ph¸p kÑp c¬ khÝ. §Ó cã thÓ hiÓu kÜ h¬n, ta ®i vµo nghiªn cøu kÕt cÊu cña mét sè lo¹i m¶nh dao, th©n dao tiÖn ngoµi nh− sau: 3.1.1 kÕt cÊu m¶nh dao tiÖn ngoµi. 3.1.1.1.kÝ hiÖu. - M¶nh dao cña dao tiÖn trªn m¸y CNC ®Òu ®−îc chÕ t¹o theo tiªu chuÈn vµ cã mét kÝ m· hiÖu riªng. ViÖc kÝ m· hiÖu c¸c m¶nh dao theo tiªu chuÈn sÏ mang l¹i rÊt nhiÒu −u ®iÓm nh−:
  13. +)DÔ dµng chon ®−îc m¶nh dao phï hîp víi ®Çu dao chÕ t¹o theo tiªu chuÈn. +)DÔ dµng chän ®−îc m¶nh dao phï hîp víi ®iÒu kiÖn gia c«ng, vËt liÖu cÇn gia c«ng. +) DÔ dµng thay thÕ khi m¶nh dao bÞ vì, bÞ mßn, háng trong qu¸ tr×nh gia c«ng, gi¶m ®Õn tèi ®a thêi gian c¬ b¶n cña m¸y. +) §¶m b¶o cho viÖc khai b¸o c¸c th«ng sè cña dao khi lËp tr×nh tªn m¸y CNC ®−îc thuËn lîi vµ nhanh chãng… H×nh 3.1: Dao tiÖn ngoµi cã g¾n m¶nh hîp kim cøng cña Sandvik - M¶nh dao cã thÓ ®−îc kÝ hiÖu theo nhiÒu tiªu chuÈn kh¸c nhau: +) KÝ hiÖu theo tiªu chuÈn cña tõng h·ng s¶n xuÊt ( vÝ dô theo tiªu chuÈn cña h·ng Misubishi, Sanvik, Sumitomo…) +) KÝ hiÖu m¶nh theo tiªu chuÈn DIN. +) KÝ hiÖu m¶nh theo tiªu chuÈn ISO… Tuy vËy víi su thÕ toµn cÇu hãa, tÊt c¶ c¸c h·ng s¶n xuÊt m¶nh dao lín ®Òu kÝ hiÖu s¶n phÈm cña m×nh theo mét tiªu chuÈn chung, trong ®ã tiªu chuÈn ISO lµ tiªu chuÈn chung ®−îc nhiÒu h·ng s¶n xuÊt m¶nh dao trªn thÕ giíi sö dông nhÊt. Trong khu«n khæ cña ®Ò tµi chØ nghiªn cøu vÒ kÝ hiÖu cña m¶nh dao theo tiªu chuÈn ISO cña h·ng SANDVIK. KÝ hiÖu cña mçi m¶nh dao lµ tËp hîp cña 8 ®Õn 10 ch÷ c¸i vµ ch÷ sè. Mçi ch÷ c¸i, ch÷ sè mang mét n«i dung riªng thÓ hiÖn vÒ h×nh d¸ng, kÕt cÊu, kÝch th−íc vµ dung sai… cña m¶nh. t n M g 11 03 04 t r -15 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 VÞ trÝ 1: ch÷ c¸i thÓ hiÖn h×nh d¸ng tæng qu¸t cña m¶nh(insert shape), ®ã lµ chø c¸i ®Çu tiªn trong tõ TiÕng Anh chØ hÝnh d¸ng cña m¶nh: VÝ dô: M¶nh h×nh vu«ng (S-square), m¶nh h×nh trßn (R-round), m¶nh tam gi¸c ®Òu (T-triangle), m¶nh h×nh thoi cã gãc nhän ë ®Ønh =55o(D), 75o(E), 80o(C)....
  14. VÞ trÝ 2: Ch÷ c¸i chØ râ gãc sau ë tiÕt diÖn chÝnh cã gi¸ trÞ lµ bao nhiªu. Mçi ch÷ c¸i kh¸c nhau ë vÞ trÝ thø 2 cho ta mét gi¸ trÞ cña gãc sau t¹i thiÕt diÖn chÝnh. VÝ dô : N⇔0o,C⇔7o,P⇔11o... Riªng ch÷ O (other) chØ m¶nh cã gãc sau phi tiªu chuÈn, ®−îc chÕ t¹o theo ®¬n ®Æt hµng. VÞ trÝ 3: mét ch÷ c¸i chØ c¸c cÊp dung sai cña c¸c kÝch th−íc cña m¶nh. Mçi cÊp dung kh¸c nhau ®−îc kÝ hiÖu øng víi mét ch÷ c¸i. Khi muèn biÕt dung sai 1 kÝch th−íc nµo ®ã cña m¶nh cÇn c¨n cø vµo ch÷ c¸i kÝ hiÖu vµ tra theo b¶ng ®èi chiÕu cã s½n. Hinh 3.2 -S¬ ®å lùa chän m¶nh hîp kim cøng theo ký hiÖu tiªu chuÈn ISO VÞ trÝ 4: mét ch÷ c¸i thÓ hiÖn kÕt cÊu bÎ phoi cña m¶nh vµ mÆt c¾t cña m¶nh (cho ta biÕt m¶nh cã lç g¸ kÑp hay kh«ng), m¶nh thiÕt kÕ ®Ó sö dông 1 mÆt hay cã thÓ sö dông trªn c¶ 2 mÆt (single side or double side). Cã 6 kiÓu kÕt cÊu th«ng th−êng vµ 1 kiÓu cã kÕt cÊu ®Æc biÖt (X: kÝ hiÖu nµy chØ m¶nh cã thiÕt kÕ ®Æc biÖt vµ c¸c c¹nh kh«ng b»ng nhau). VÞ trÝ 5: mét ch÷ sè chØ kÝch th−íc cña m¶nh (mm). M¶nh trßn ghi theo kÝch th−íc ®−êng kÝnh, m¶nh ®a gi¸c ghi kÝch th−íc c¹nh c¾t, riªng m¶nh cã cÊu t¹o c¸c c¹nh kh«ng ®Òu th× ghi chiÒu dµi ®o¹n l−ìi c¾t trªn c¹nh c¾t (th−êng chiÒu dµi ®o¹n l−ìi c¾t nµy chØ chiÕm 1 phÇn c¹nh c¾t cña m¶nh).
  15. VÞ trÝ 6: ghi kÝch th−íc chiÒu dµy cña m¶nh, kÝch th−íc nµy ®−îc tÝnh tõ mòi dao ®Õn mÆt ®¸y cña m¶nh. VÞ trÝ 6 gåm 2 ch÷ sè tõ 01-09 mçi ch÷ sè øng víi mét chiÒu dµy.VÝ dô : 03⇔s=3,17mm , 07 øng víi s=7,94mm... VÞ trÝ 7: kÝch th−íc b¸n kÝnh mòi dao, ®−îc ghi b»ng sè gåm 2 ch÷ sè cã gi¸ trÞ b»ng 10xr (r lµ b¸n kÝnh thùc cña mòi dao). VÝ dô r=0,4mm th× ghi 04(=10x0,4),r=1,2 ghi 12... VÞ trÝ 8: mét ch÷ c¸i chØ cÊu t¹o gãc s¾c cña dao. F ( Sharp edle) : dao cã gãc s¾c nhän, kh«ng cã ®o¹n v¸t ©m (gãc tr−íc ©m). E (Round honing edge): Gãc s¾c ®−îc vª trßn. T (Chamfering honing edge): Gãc s¾c víi ®o¹n v¸t ©m. S ( Cambination honing edge): võa cã ®o¹n v¸t, võa vª trßn. VÞ trÝ 9: mét ch÷ c¸i chØ h−íng lµm viÖc cña m¶nh. H−íng tr¸i L (lefl) dao ch¹y tõ ph¶i qua tr¸i, h−íng ph¶i R (right) dao ch¹y tõ tr¸i sang ph¶i, dao ch¹y theo h−íng trung lËp N (Neutral) dao c¾t trªn 2 l−ìi ®ång thêi, th−êng ¸p dung víi m¶nh tiÖn ren, tiÖn c¾t ®øt). VÞ trÝ 10: sè hiÖu chØnh söa cña nhµ s¶n xuÊt. Sè hiÖu nµy th−êng ®Æt sau dÊu g¹ch ngang. 3.1.1.2. ph©n lo¹i m¶nh dao. Ta cã thÓ ph©n lo¹i M¶nh hîp kim cøng ph©n lo¹i theo rÊt nhiÒu c¸ch: - Ph©n lo¹i theo h×nh d¸ng cña m¶nh ( M¶nh trßn, m¶nh vu«ng, m¶nh chø nhËt…) - Theo vËt liÖu chÕ t¹o m¶nh dao. - Theo vËt liÖu gia c«ng. - Theo ph−¬ng ph¸p kÑp m¶nh ( kÑp b»ng vÝt kÑp, b»ng ®ßn bÈy…)… Tuy vËy theo Sanvik m¶nh th−êng ®−îc ph©n lo¹i theo ph−¬ng ph¸p kÑp m¶nh vµ ph©n lo¹i theo vËt liÖu cÇn gia c«ng. khi ®ã mçi m¶nh ®· ®−îc ph©n lo¹i cã mét kÕt cÊu riªng. * Ph©n lo¹i m¶nh daotiÖn ngoµi theo ph−¬ng ph¸p kÑp m¶nh lªn th©n dao: Khi ph©n lo¹i m¶nh dao theo ph−¬ng ph¸p kÑp c¬ khÝ, cã thÓ chia thµnh: - M¶nh T-MAX P ( lo¹i m¶nh dao nµy ®−îc kÑp lªn ®Çu dao tiÖn theo ph−¬ng ph¸p ®ßn b¶y ) - M¶nh T-MAX U ( Lo¹i m¶nh dao nµy ®−îc kÑp lªn ®Çu dao theo ph−¬ng ph¸p sö dông vÝt kÑp) - M¶nh T-MAX S ( Lo¹i m¶nh dao nµy ®−îc kÑp lªn ®Çu dao theo ph−¬ng ph¸p sö dông má kÑp kÑp trùc tiÕp lªn m¶nh dao) - M¶nh T-MAX ( Lo¹i m¶nh nµy ®−îc kÑp lªn ®Çu dao theo ph−¬ng ph¸p sö dông lùc cña má kÑp, kÑp d¸n tiÕp lªn m¶nh dao th«ng qua mét miÕng ®Öm ) 3.1.1.3 kÕt cÊu cña m¶nh dao tiÖn ngoµi. Theo Sandvik, tõ viÖc ph©n lo¹i m¶nh dao tiÖn ngoµi theo ph−¬ng ph¸p kÑp m¶nh dao ng−êi ta chÕ t¹o ra c¸c lo¹i m¶nh dao cã kÕt cÊu phï hîp dùa vµo viÖc ph©n lo¹i nµy.
  16. 1) KÕt cÊu m¶nh Tmax-P H×nh 3.3 giíi thiÖu mét sè m¶nh T- MAXP cña h·ng Sandvik. H×nh 2.1.3 H×nh 3.3. Tõ h×nh 3.3 ta thÊy: M¶nh T-Max P cã rÊt nhiÒu h×nh d¹ng kh¸c nhau ( h×nh trßn, h×nh vu«ng, hÝnh ch÷ nhËt, h×nh tam gi¸c…). - TÊt c¶ c¸c m¶nh ®a gi¸c, trßn… ®Òu lç kÑp m¶nh h×nh trô. C¸c m¶nh ®a gi¸c ®Òu cã gãc sau ë thiÕt diÖn chÝnh b»ng 0o ®−îc kÝ hiÖu b»ng ch÷ N), riªng m¶nh trßn cã thªm m¶nh cã gãc sau ë thiÕt diÖn chÝnh b»ng = 7o §−îc kÝ hiÖu b»ng ch÷ C - Dung sai c¸c kÝch th−íc cña m¶nh lÊy theo cÊp M. - M¶nh TMAX P cã thÓ cã c¬ cÊu bÎ phoi trªn c¶ hai mÆt (cã thÓ sö dông c¶ hai mÆt ®Ó gia c«ng), cã m¶nh chØ cã c¬ cÊu bÎ phoi trªn mét mÆt, mÆt cßn l¹i ®Ó l¾p ghÐp. VÝ dô kÕt cÊu cña m¶nh TMAX P h×nh trßn RCMX10 03 00: 1 × H×nh 3.4.M¶nh dao RCMX10 03 00 M¶nh RCMX10 03 00 cã gãc sau ë thiÕt diÖn chÝnh lµ 7o, cã c¬ cÊu bÎ phoi trªn mét mÆt, dung sai lÊy theo cÊp M cô thÓ lµ v¬i d = 10mm thi dung sai cña d lµ ± 0.05 (mm) dung sai theo kÝch th−íc s lµ ± 0.13 (mm). 2) KÕt cÊu m¶nh T-MAX U - M¶nh TMAX còng nhiÒu h×nh d¹ng kh¸c nhau ( trßn, vu«ng, h×nh thoi, h×nh tam gi¸c…) - TÊt c¶ c¸c m¶nh TMAX – U ®Òu cã lç kÑp m¶nh lªn ®Çu dao phï hîp víi h×nh d·ng cña vÝt kÑp ( theo tiªu chuÈn).
  17. H×nh 3.5. Giíi thiÖu kÕt cÊu cña mét sè m¶nh TMAX U cña h·ng Sandvik. - M¶nh TMAX – U bao gåm c¸c m¶nh cã gãc sau = 7o, mét sè cã gãc sau =5o (m¶nh V : gãc mòi dao=35o). Dung sai c¸c kÝch th−íc m¶nh theo cÊp M. TÊt c¶ c¸c m¶nh TMAX - U ®Òu chØ cã thÓ gia c«ng trªn mét mÆt, trªn mÆt gia c«ng cã thÓ cã hoÆc kh«ng cã c¬ cÊu bÎ phoi. Trong ®ã ®¸ng chó ý lµ c¸c m¶nh víi gãc tr−íc = 0o thÝch hîp cho viÖc tiÖn nh÷ng vËt liÖu cã phoi vôn (nh− gang ®óc…). 3) KÕt cÊu m¶nh T-MAX S - Tõ nh÷ng ®Æc ®iÓm cña m¶nh T MAX - S lµ sö dông má kÑp ®Ó g¸ kÑp m¶nh lªn ®Çu dao, V× vËy h×nh d¸ng cña T MAX - S kh«ng ®a d¹ng, chØ cã c¸c m¶nh h×nh vu«ng vµ h×nh tam gi¸c ®Òu. - TÊt c¶ c¸c m¶nh T MAX - S ®Òu kh«ng cã lç ®Ó kÑp lªn ®Çu dao nh−ng ®Òu cã c¬ cÊu bÎ phoi theo kiÓu lâm, m¶nh dao chØ sö dông mÆt ®Ó gia c«ng. Víi tÊt c¶ c¸c m¶nh dao T MAX - S gãc sau t¹i thiÕt diÖn chÝnh ®Òu b»ng 7o hoÆc 11o. C¸c m¶nh dao lo¹i nµy dïng chñ yÕu cho gia c«ng b¸n tinh vµ gia c«ng tinh(semi-finishing and finishing). H×nh 3.6. C¸c m¶nh TMAX S cña h·ng Sandvik.
  18. 4) KÕt cÊu m¶nh T-MAX H×nh 3.7. C¸c m¶nh TMAX cña h·ng Sandvik Còng gièng víi m¶nh T MAX S m¶nh TMAX còng ®−îc kÑp lªn ®Çu dao nhê lùc kÑp cña má kÑp, v× vËy h×nh d¸ng cña m¶nh TMAX kh«ng ®a d¹ng chØ cã h×nh cã c¸c m¶nh h×nh vu«ng vµ c¸c m¶nh h×nh tam gi¸c. M¶nh TMAX la nh÷ng m¶nh kh«ng cã lç b¾t chèt kÑp, kh«ng cã c¬ cÊu bÎ phoi (without chipbreakers), M¶nh TMAX cã thÓ lµ m¶nh sö dông 1 mÆt hoÆc 2 mÆt. Víi m¶nh sö dông hai mÆt cã gãc sau t¹i thiÕt diÖn chÝnh b»ng 0o, víi m¶nh sö dông mét mÆt gãc sau t¹i rhiÕt diÖn chÝnh th−êng b»ng 7o, 11o. V× kh«ng cã c¬ cÊu bÎ phoi nªn m¶nh T-MAX thÝch hîp gia c«ng c¸c vËt liÖu gißn, phoi vôn nh− Gang, thÐp kh«ng gØ, inox. Ngoµi ra lo¹i m¶nh TMAX cßn cã m¶nh cã kÕt cÊu ®Æc biÖt: nh− c¸c m¶nh KNUX 16 04 05 R 11, KNUX 16 04 05 L 11…. Ta lÊy vÝ dô cô thÓ víi m¶nh KNUX 16 04 05 R 11: H×nh 3.8. KÕt cÊu m¶nh TMAX ®Æc biÖt ( KNUX 16 04 R 11) Tõ h×nh vÏ 3.8 ta thÊy: Nh÷ng lo¹i m¶nh nµy cã hai l−ìi c¾t, víi vïng bÎ phoi réng.M¶nh rÊt thÝch hîp ®Ó gia c«ng c¸c lo¹i vËt liÖu cã hµm l−îng c¸cbon thÊp, thÐp INOX, hîp kim chÞu nhiÖt,…. Ta cã thÓ sö dông m¶nh ®Ó gia c«ng tõ th« ®Õn tinh.
  19. 3.1.2 KÝ hiÖu, ph©n lo¹i vµ kÕt cÊu ®Çu dao, th©n dao tiÖn ngoµi. 3.1.2.1 - KÝ hiÖu Còng t−¬ng tù nh− víi m¶nh hîp kim cøng ®−îc chÕ t¹o theo tiªu chuÈn, vµ cã mét kÝ hiÖu riªng. §Çu dao còng ®−îc chÕ t¹o theo tiªu chuÈn vµ còng ®−îc kÝ hiÖu theo tiªu chuÈn. ViÖc kÝ hiÖu theo tiªu chuÈn c¸c ®Çu dao cã rÊt nhiÒu −u ®iÓm nh−: - Nh×n vµo kÝ hiÖu ta cã thÓ biÕt ®−îc ngay cÊu t¹o cña ®Çu dao, H×nh d¸ng cña m¶nh dao, gãc sau t¹i thiÕt diÖn chÝnh cña m¶nh dao cã thÓ l¾p ghÐp… - Cho ta biÕt h−íng ch¹y dao cã thÓ cña dao tiÖn, (®Çu dao tiÖn tr¸i th× dao ch¹y tõ tr¸i sang ph¶i däc trôc cña chi tiÕt gia c«ng. ®Çu dao tiÖn ph¶i th× dao ch¹y tõ ph¶i sang tr¸i däc trôc cña chi tiÕt gia c«ng, …). - Cho ta biÕt ®ã lµ ®Çu dao ding cho tiÖn ngoµi hay tiÖn lç… §Çu dao cã thÓ ®−îc kÝ hiÖu theo nhiÒu tiªu chuÈn kh¸c nhau, nh−ng còng nh− m¶nh hîp kim cøng, ®Çu dao chñ yÕu ®−îc kÝ hiÖu theo tiªu chuÈn ISO. H×nh 1.2.8 giíi thiÖu mét sè kiÓu ®Çu dao theo tiªu chuÈn ISO cña h·ng Sandvik. Theo SANDVIK, kÝ hiÖu theo ISO cña mçi ®Çu dao, th©n dao lµ tËp hîp cña 9 ®Õn 11 ch÷ c¸i vµ ch÷ sè. Mçi ch÷ c¸i, ch÷ sè mang mét n«i dung riªng thÓ hiÖn vÒ h×nh d¸ng, kÕt cÊu, kÝch th−íc vµ dung sai… cña ®Çu dao vµ th©n dao. H× H×nh 3.9. Mét sè kiÓu ®Çu dao theo tiªu chuÈn ISO cña h·ng Sandvik. VÝ dô: §Çu dao vµ th©n dao cña h·ng SANDVIK cã kÝ hiÖu cho trong b¶ng: c s k P r 25 25 m 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Trong ®ã: VÞ trÝ 1: Ch÷ c¸i kÝ hiÖu kiÓu kÑp m¶nh dao vµo ®Çu dao, cã 4 kiÓu kÑp chÝnh ( øng víi 4 ch÷ c¸i lµ C, M, P, S ) : kiÓu C-kÑp lªn mÆt trªn cña m¶nh, dïng kÑp nh÷ng m¶nh kh«ng cã lç ( m¶nh T-Max ); kiÓu M-võa kÑp tõ mÆt trªn võa dïng chèt tú vµo mÆt lç ;kiÓu
  20. P - chØ tú vµo mÆt lç cña m¶nh, Ðp m¶nh vµo ®Çu dao; S - Dïng chèt Ðp m¶nh xuãng theo ph−¬ng trôc cña chèt. VÞ trÝ 2: Ch÷ c¸i chØ h×nh d¸ng m¶nh ®−îc sö dông. ( R- h×nh trßn, S- h×nh vu«ng, T- h×nh tam gi¸c…) VÞ trÝ 3: Ch÷ c¸i chØ kiÓu ®Çu, ch÷ c¸i nµy cho ta biÕt gi¸ trÞ cña gãc nghiªng chÝnh cña phÇn c¾t sau khi kÑp m¶nh dao vµo lµ bao nhiªu. VÝ dô: B - dao ®Çu th¼ng, gãc nghiªng chÝnh 75o, D - dao ®Çu th¼ng, gãc nghiªng chÝnh 45o, J - dao ®Çu cong, gãc nghiªng chÝnh 93o, S - dao ®Çu cong, gãc nghiªng chãnh 45o,..... - VÞ trÝ 4: §−îc kÝ hiÖu b»ng mét ch÷ c¸i, cho ta gi¸ trÞ cña gãc sau t¹i thiÕt diÖn chÝnh lµ bao nhiªu. - VÞ trÝ 5: cho ta biÕt h−íng lµm viÖc cña dông cô, còng chÝnh lµ chiÒu ¨n dao, ( R - h−íng ¨n dao theo chiÒu tõ ph¶i sang tr¸i, L - h−íng ¨n dao theo chiÒu tõ tr¸i sang ph¶i, N ch¹y dao h−íng kÝnh ). - VÞ trÝ 6: Gåm hai ch÷ sè cho ta biÕt chiÒu cao th©n dao. - VÞ trÝ 7: Cã hai ch÷ sè chØ chiÒu réng th©n dao. VÞ trÝ 8: Mét ch÷ c¸i chØ chiÒu dµi toµn bé cña dao, tÝnh tõ chu«i dao ®Õn mòi dao. - VÞ trÝ 9: Gåm hai ch÷ sè chØ chiÒu dµi ®o¹n l−ìi c¾t cña m¶nh . VÞ trÝ 10: ChØ dung sai c¸c kÝch th−íc c¬ b¶n cña dao. VÞ trÝ 11: ChØ kÝ hiÖu riªng cña h·ng s¶n xuÊt. VËy ta cã thÓ tãm t¾t qu¸ tr×nh chon ®Çu, th©n dao theo s¬ ®å tãm t¾t trªn h×nh 3.10. 3.1.2.2 – Ph©n lo¹i: - §Çu dao lÇ n¬i kÑp m¶nh hîp kim cøng, mçi lo¹i ®Çu dao kh¸c nhau ta kÑp ®−îc mét lo¹i m¶nh hîp kim cøng kh¸c nhau. - VÝ dô khi cÇn kÑp m¶nh dao TMAXP (lµ lo¹i m¶nh dao kÑp theo ph−¬ng ph¸p ®ßn bÈy) th× trªn ®Çu dao ph¶i cã chç l¾p c¬ cÊu kÑp thÝch hîp, cã thÓ kÑp ®−îc m¶nh TMAXP ( chç l¾p c¬ cÊu ®ßn b¶y). Do ®ã , ®Ó thuËn lîi cho viÖc lùa chän ®Çu dao khi cÇn l¾p m¶nh hîp kim cøng, ng−êi ta ph©n lo¹i ®Çu dao theo ph−¬ng ph¸p kÑp m¶nh lªn dÇu dao. vÝ dô : Khi ta cÇn l¾p ghÐp m¶nh hîp kim TMAXP , th× ta ph¶i sö dông ®Çu dao TMAXP. VËy ta cã thÓ ph©n lo¹i ®Çu dao thµnh c¸c lo¹i sau: Lo¹i T-MAX P: Lo¹i ®Çu dao nµy chØ kÑp ®−îc m¶nh kiÓu TMAX P ( lµ kiÓu dïng lç trô ®Ó kÑp ) H×nh 3.11 sÏ giíi thiÖu mét sè ®Çu dao kiÓu TMAXP:

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

Đồng bộ tài khoản