Tài liệu Đề tài “Nghiên cứu nguyên công mài, thiết kế dụng cụ mài khôn” pdf

Trường ĐHSPKT Hưng Yên
Khoa Cơ Khí ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ĐỒ ÁN TỐT NGHỆP
Nghiên cứu nguyên
công mài, thiết kế
dụng cụ mài khôn
GVHD :Th.S Luyện Duy Tuấn
SVTH : Phùng Quang Công
Trang 1
Trường ĐHSPKT Hưng Yên
Khoa Cơ Khí ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN

Ngày tháng năm 2012.
Giảng viên hướng dẫn.
GVHD :Th.S Luyện Duy Tuấn
SVTH : Phùng Quang Công
Trang 2
Trường ĐHSPKT Hưng Yên
Khoa Cơ Khí ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN

Ngày tháng năm 2012.
Giảng viên phản biện.
GVHD :Th.S Luyện Duy Tuấn
SVTH : Phùng Quang Công
Trang 3
Trường ĐHSPKT Hưng Yên
Khoa Cơ Khí ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
LỜI NÓI ĐẦU
Đất nước ta đang trên con đường công nghiệp hóa – hiện đại hóa theo định
hướng XHCN, trong đó ngành công nghiệp đang đóng một vai trò rất quan trọng.
Các hệ thống máy móc ngày càng trở nên phổ biến và từng bước thay thế sức lao
động của con người. để tạo ra và làm chủ những máy móc như thế đòi hỏi mỗi con
người chúng ta phải tìm tòi nghiên cứu rất nhiều. Là một sinh viên khoa cơ khí chế
tạo, là một nhân lực chuẩn bị bước ra làm việc ngoài cuộc sống em luôn thấy được
tầm quan trọng của những kiến thức mà mình tiếp thu được từ thầy cô, bạn bè, sách
báo, internet
Trong quá trình đào tạo của trường, học sinh - sinh viên được học chuyên
môn về chế tạo máy được giao cho làm đồ án. Thông qua việc làm đồ án sinh viên
nâng cao được trình độ hiểu biết của mình, biết trình tự thiết kế, phương pháp và
quá trình gia công, tạo điều kiện nâng cao năng suất và chất lượng bề mặt gia công.
Vì chất lượng bề mặt gia công là yếu tố quan trọng quyết định hiệu quả cuối cùng
của quá trình gia công, sản xuất.
Để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của máy móc thiết bị hiện đại đòi hỏi
ngành công nghệ chế tạo máy sẽ phải có những tiến bộ vượt bậc về năng suất và độ
chính xác gia công cơ. Bên cạnh hướng sử dụng các dụng cụ mới, trước mắt người
ta vẫn phải đầu tư nhiều cho việc hoàn thiện các phương pháp gia công cơ theo một
số hướng sau:
- Đổi mới nâng cao năng suất, độ chính xác chế tạo phôi.
- Sử dụng các loại dụng cụ có độ cứng cao từ các hợp kim cao cấp.

- Nâng cao độ chính xác và chất lượng bề mặt của các chi tiết máy, từ đó đặt ra
nhiều đòi hỏi với công đoạn gia công cuối cùng như:
- Các phương pháp gia công lần cuối phải đảm bảo đạt năng suất, độ chính xác và
chất lượng bề mặt gia công cao.
- Phải thích hợp với quá trình gia công vật liệu cứng.
Để đạt được chất lượng bề mặt gia công có nhiều phương pháp:tiện, phay,
mài, doa… Nhưng mài là một phương pháp gia công tinh có thể đáp ứng được
những đòi hỏi trên. Chính vì vậy mà mấy năm gần đây vị trí của phương pháp mài
càng được khẳng định. Hiện nay phương pháp mài đang được sử dụng rộng dãi, có
nhiều ưu điểm, ngày càng được cải tiến để áp dụng vào các lĩnh vực của đời sống.
Dưới sự hướng dẫn tận tình và chu đáo của thầy giáo Th.s Luyện Duy Tuấn
cùng toàn thể các thầy cô giáo trong khoa, em đã thực hiện đề tài “Nghiên cứu
nguyên công mài, thiết kế dụng cụ mài khôn”.
Qua thời gian làm đồ án với những hiểu biết còn hạn chế cùng với kinh
nghiệm thực tế chưa nhiều nên đồ án của em không tránh khỏi những thiếu sót. Em
rất mong nhận được sự chỉ bảo của các thầy cô, cùng với các bạn để đồ án của em
được hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn !
Sinh viên thiết kế:
Phùng Quang Công
GVHD :Th.S Luyện Duy Tuấn
SVTH : Phùng Quang Công
Trang 4
Trường ĐHSPKT Hưng Yên
Khoa Cơ Khí ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU Error: Reference source not found
LỜI NÓI ĐẦU 4
MỤC LỤC 5
PHỤ LỤC 105

14
DANH MỤC BẢNG BIỂU 15
STT 15
Tên bảng 15
Trang 15
1 15
15 15
2 15
39 15
3 15
42 15
4 15
43 15
5 15
48 15
6 15
60 15
7 15
60 15
8 15
61 15
9 15
93 15
10 15
98 15
11 15
98 15
12 15
98 15
13 15

99 15
DANH MỤC HÌNH ẢNH 16
STT 17
Tên hình 17
Trang 17
1 17
12 17
2 17
13 17
3 17
GVHD :Th.S Luyện Duy Tuấn
SVTH : Phùng Quang Công
Trang 5
Trường ĐHSPKT Hưng Yên
Khoa Cơ Khí ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
16 17
4 17
16 17
5 17
19 17
6 17
20 17
7 17
21 17
8 17
22 17
9 17
22 17
10 17
23 17

11 17
24 17
12 17
24 17
13 17
25 17
14 17
26 17
15 17
27 17
16 17
28 17
17 17
29 17
18 17
30 17
19 17
30 17
20 17
31 17
21 17
32 17
22 17
32 17
23 17
33 17
24 17
33 17
25 17
34 17

GVHD :Th.S Luyện Duy Tuấn
SVTH : Phùng Quang Công
Trang 6
Trường ĐHSPKT Hưng Yên
Khoa Cơ Khí ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
26 17
35 17
27 17
37 17
28 17
38 17
29 17
38 17
30 17
41 17
31 17
43 17
32 17
44 17
33 17
44 17
34 17
44 17
35 17
45 17
36 17
45 17
37 17
46 17
38 17

47 17
39 17
47 17
40 17
Hình IV.1 : Máy mài trụ trong 17
49 17
41 17
50 17
42 17
50 17
43 18
50 18
44 18
51 18
45 18
52 18
46 18
Hình IV.7 : Bảng điều khiển máy mài ACRA 18
53 18
47 18
GVHD :Th.S Luyện Duy Tuấn
SVTH : Phùng Quang Công
Trang 7
Trường ĐHSPKT Hưng Yên
Khoa Cơ Khí ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Hình IV.8 : Vị trí chặn đảo hành trình bàn từ tính 18
54 18
48 18
59 18
49 18

64 18
50 18
69 18
51 18
70 18
52 18
71 18
53 18
71 18
54 18
73 18
55 18
73 18
56 18
74 18
57 18
74 18
58 18
74 18
59 18
75 18
60 18
77 18
61 18
78 18
62 18
79 18
63 18
80 18
64 18

81 18
65 18
82 18
66 18
82 18
67 18
83 18
68 18
84 18
69 18
GVHD :Th.S Luyện Duy Tuấn
SVTH : Phùng Quang Công
Trang 8
Trường ĐHSPKT Hưng Yên
Khoa Cơ Khí ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
85 18
70 18
86 18
71 18
87 18
72 18
87 18
73 18
88 18
74 18
88 18
75 18
89 18
76 18
90 18

77 18
90 18
DANH MỤC CÁC BẢN VẼ 19
STT 19
Tên bản vẽ 19
Trang 19
1 19
105 19
2 19
106 19
3 19
107 19
4 19
108 19
5 19
109 19
6 19
110 19
7 19
111 19
8 19
112 19
9 19
113 19
PHẦN A: NGHIÊN CỨU NGUYÊN CÔNG MÀI 20
CHƯƠNG I: 20
I.1. Gia công mài: 20
I.1.1. Lịch sử của nguyên công mài: 20
I.1.2. Đặc điểm của nguyên công mài: 22
I.1.3. Độ chính xác đạt được khi mài: 22

GVHD :Th.S Luyện Duy Tuấn
SVTH : Phùng Quang Công
Trang 9
Trường ĐHSPKT Hưng Yên
Khoa Cơ Khí ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
I.2. Tương tác trong vùng mài:
24
CHƯƠNG II: 27
II.1. Mài mặt trụ ngoài: 27
II.1.1. Mài có tâm: 27
II.1.2:. Mài không tâm: 28
II.2 . Mài trụ trong: 32
II.2.1. Mài có tâm: 32
II.2.2. Mài lỗ không tâm: 33
II.3. Mài mặt phẳng: 33
II.4. Mài định hình: 34
II.4.1. Mài ren: 35
II.4.2. Mài răng: 35
II.5. Mài dây: 36
II.6. Mài nghiền: 36
II.6.1. Nghiền mặt phẳng: 38
II.6.2. Nghiền Mặt trụ ngoài: 38
II.6.3. Nghiền Mặt trụ trong: 39
II.7. Mài khôn: 40
II.8. Mài siêu tinh xác: 43
II.9. Đánh bóng: 46
CHƯƠNG III: 48
III.1. Cấu tạo đá Mài: 48
III.1.1. Vật liệu hạt mài: 48
III.1.2. Cỡ hạt: 51

III.1.3. Chất kết dính: 51
III.1.4. Cấu trúc đá mài: 53
III.1.5. Độ cứng: 53
III.1.6. Độ mòn và tuổi bền của đá mài: 54
III.2. Các loại đá mài: 55
III.3. Phương pháp thử và cân bằng đá mài: 58
III.3.1. Cách thử nghiệm đá mài: 58
III.3.2. Phương pháp cân bằng: 58
III.3.3. Các bước tiến hành cân bằng đá mài: 58
III.4. Lắp và sửa đá mài: 59
CHƯƠNG IV: 60
IV.1. Giới thiệu một số loại máy mài: 60
Hình IV.1 : Máy mài trụ trong 62
63
Hình IV.2 : Máy mài trụ ngoài 63
63
Hình IV.3 : Máy mài vô tâm 63
63
Hình IV.4 : Máy mài vô tâm CNC 63
IV.2. Cách vận hành máy mài: 63
63
63
63
GVHD :Th.S Luyện Duy Tuấn
SVTH : Phùng Quang Công
Trang 10
Trường ĐHSPKT Hưng Yên
Khoa Cơ Khí ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Hình IV.5 : Máy mài phẳng ACRA 63
Máy mài có nhiều loại khác nhau, nhưng trong phạm vi đồ án nên em sẽ trình bày

máy mài phẳng ACRA. Về cấu tạo nguyên lý làm việc cũng như các thao tác vận
hành máy 63
IV.2.1. Đặc tính kỹ thuật của máy mài phẳng ACRA: 63
1.Kích thước lớn nhất của chi tiết mài tính bằng mm: 63
Chiều dài: 450mm. 63
Chiều rộng: 150mm 63
Chiều cao: 200mm 63
2.Đường kính lớn nhất của đá mài (mm): 250mm 63
3.Công suất của động cơ đá mài(Kw): 1,5 Kw. 63
4.Số vòng quay của đá mài (vòng/phút): 3000v/p. 63
5.Khoảng chạy của bàn máy 470mm. 63
IV.2.2. Các bộ phận cơ bản của máy mài phẳng ACRA: 63
a.Chương trình điều khiển (12): 63
Bao gồm các bộ phận cung cấp nguồn điện cho máy, gồm có: (hình V.2) 63
Công tắc cung cấp từ cho mâm cặp (A). 63
Nút khởi động bơm thủy lực (D) dùng cho bàn máy di chuyển qua lại (ON). 63
Nút nhấn dừng máy khẩn cấp (E) 63
Nút khởi động và dừng bơm thủy lực (F) ON/OFF. 63
Nút khởi động và dừng quay đá mài (G) ON/OFF. 63
Nút khởi động và dừng bơm dung dịch làm mát (H) ON/OFF. 63
Nút chỉ thời gian cấp từ (B) và mức từ được cấp (C). 63
b.Đầu máy mài: 63
Là bộ phận chứa trục đá mài, các bạc đỡ và mô tơ, được lắp trên băng trượt đứng của
máy. Gồm có các cơ cấu sau:(hình V.1) 63
Tay quay điều khiển đá mài lên, xuống (1): Được đặt trên đầu mài, có thể nâng lên, hạ
thấp đá mài xuống so với bề mặt chi tiết mài để lấy chiều sâu cắt. Tay quay ăn xuống
được khắc vạch chia độ với các trị số gia tăng 0,005mm, căn cứ vào vòng du xích để
điều chỉnh đến số 0 ở bất kỳ điểm nào mà khi đó đá mài vừa chạm vào chi tiết. 63
Giá đỡ trục lắp đá mài (2) 63
Đá mài (3). 63

Mô tơ (4): làm quay đá mài. 63
c.Đầu máy với mâm cặp từ tính: 63
Bàn máy (5) đỡ mâm cặp từ, là thiết bị kẹp giữ chi tiết gia công chủ yếu trên máy mài
phẳng, bàn máy mang mâm cặp từ di chuyển qua lại sang phải và trái để đưa chi tiết
phía dưới đá mài (3). 63
Chuyển động qua lại của bàn máy có thể bằng tay nhờ tay quay (6) hoặc tự động bằng
thủy lực nhờ tay gạt (8). 63
Chiều dài của hành trình di chuyển qua lại lại của bàn máy được điều chỉnh trước nhờ
cữ chặn đảo hành trình (10) và cữ đỡ chặn (11). 63
Mô tơ máy hút bụi và bơm nước làm mát (12); mô tơ bơm thủy lực (13). 63
Tủ điện (14). 63
d.Bàn trượt ngang: 63
Được đặt dưới bàn máy, có thể di chuyển bàn máy tiến ra vào theo chiều ngang nhờ
tay quay (7) để định vị chi tiết sau mỗi hành trình qua lại của bàn máy 63
63
63
Hình IV.6 : Cấu tạo các bộ phận của máy mài phẳng ACRA 63
GVHD :Th.S Luyện Duy Tuấn
SVTH : Phùng Quang Công
Trang 11
Trường ĐHSPKT Hưng Yên
Khoa Cơ Khí ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
63
63
Hình IV.7 : Bảng điều khiển máy mài ACRA 63
IV.2.3. Thao tác vận hành máy mài phẳng: 63
a.Quy tắc an toàn khi sử dụng máy mài: 63
Khi làm việc trên các loại máy mài, trước hết người thợ phải thực hiện nghiêm túc các
quy tắc an toàn cơ bản sau đây: 63
1.Trước khi sử dụng đá mài phải thử nghiệm, kiểm tra chất lượng đá mài để phát hiện

vết rạn nứt và các sai sót, đá phải được cân bằng trước khi lắp 63
2.Đá mài được lắp chính xác vào trục chính, đảm bảo chắc chắn 63
3.Tấm chắn bảo vệ đá phải che ít nhất là 1 nửa đường kính đá mài 63
4.Kiểm tra xem mâm cặp từ làm việc đã cặp chặt chi tiết chưa bằng cách thử lấy chi
tiết gia công ra 63
5.Đá mài phải tách khỏi bề mặt chi tiết gia công trước khi khởi động máy mài 63
6.Kiểm tra lại tốc độ quay của đá phải phù hợp với loại đá mài được sử dụng. 63
7.Khi khởi động máy mài, người vận hành phải luôn luôn đứng lệch sang một bên đá,
không được đứng đối diện với đá mài tránh tai nạn do đá có thể bị vỡ khi khởi động.
63
8.Hãy để cho đá mài dừng quay hẳn mới thử, lau chùi mâm từ hoặc gá lắp và tháo chi
tiết gia công 63
9.Luôn mang kính bảo hộ khi mài, nếu mài khô không dùng dung dịch làm mát phải
đeo khẩu trang, găng tay 63
10.Tại khu vực làm việc phải sắp đặt các loại dụng cụ, phôi liệu gọn gàng ngăn nắp,
kết thúc công việc phải làm vệ sinh công nghiệp, lau chùi máy, tra dầu mỡ 63
b.Trình tự vận hành máy mài phẳng: 63
Nghiên cứu bản vẽ cấu tạo các bộ phận của máy mài phẳng ACRA: 63
1.Chuẩn bị: 63
Lau sạch máy mài, mâm từ bằng vải mềm, tra dầu vào lỗ tra dầu trên trục đá mài và
mặt trượt. 63
Dùng tay chuyển dịch tay quay điều khiển chuyển động lên xuống của đá mài nhẹ
nhàng để dầu tưới đều. 63
2.Điều khiển các bộ phận chạy dao bằng tay: 63
Dịch chuyển trục đá mài lên xuống bằng cách quay tay quay (1) ngược hay cùng
chiều kim đồng hồ. 63
Dịch chuyển bàn máy và mâm từ sang trái, phải bằng tay quay (7). 63
Dịch chuyển bàn máy và mâm từ tiến ra vào bằng tay quay (11). 63
3.Kiểm tra các tay gạt tự động bàn máy đã ở vị trí an toàn chưa: Tay gạt (8) đưa lên
trên cùng. 63

4.Vận hành bơm thủy lực: 63
Nối nguồn điện vào máy nhấn nút (ON) ở phía trong tủ điện (14). 63
Nhấn nút D cho bơm thủy lực hoạt động 5-10 phút trước khi gia công. 63
5.Điều chỉnh vị trí chặn đảo hành trình bàn máy, mâm từ: 63
Căn cứ vào chiều dài chi tiết cần mài để điều chỉnh khoảng chặn đảo hành trình bàn
máy vào đúng vị trí bằng cách nới lỏng vít hãm tại bộ phận số 9 cả 2 đầu sao cho khi
chạy bàn máy tại điểm đầu và cuối hành trình tâm đá mài phải cách mặt đầu của phôi
từ 30 -50mm . Xiết chặt các vít hãm 63
63
63
Hình IV.8 : Vị trí chặn đảo hành trình bàn từ tính 63
GVHD :Th.S Luyện Duy Tuấn
SVTH : Phùng Quang Công
Trang 12
Trường ĐHSPKT Hưng Yên
Khoa Cơ Khí ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
6.Bật công tắc cấp từ (A) cho mâm cặp từ kẹp chặt chi tiết. 63
7.Điều khiển bộ phận chạy dao tự động của bàn máy: Gạt tay gạt (8) xuống vị trí cuối
cùng. 63
8.Kiểm tra độ an toàn của đá mài và khởi động đá mài quay: Bật công tắc khởi động
đá mài (E) màu xanh từ 2 – 3 lần để kiểm tra độ an toàn của đá mài, nghe âm thanh
bình thường, nếu có âm thanh lạ thì phảI kiểm tra lại đá để xử lý. 63
9.Làm lại thao tác Lặp lại thao tác bước 2.6 và 2.7 trong khi đá mài đang quay cho
thành thạo và ghi nhớ 63
10.Dừng chuyển động chạy dao: Gạt tay gạt (8) về dừng (lên trên cùng). 63
11. Dừng chuyển động quay của đá mài: 63
- Nhấn nút (E), nút (B), nút (D) màu đỏ dừng quay đá mài và bơm thủy lực. 63
- Cắt nguồn điện vào máy và đợi đến khi đá tự dừng hẳn. 63
12. Sắp xếp, vệ sinh nơi làm việc: Lau sạch máy và bôi dầu, đưa các tay gạt về vị trí
an toàn (không làm việc) 63

IV.2.4. Chăm sóc và bảo dưỡng máy mài: 63
Máy mài là thiết bị gia công chính xác, có kết cấu phức tạp và đắt tiền. Vì vậy cần
phải thực hiện đầy đủ các nguyên tắc về sử dụng và vận hành thiết bị, đặt công việc
chăm sóc, bảo dưỡng máy phải thực hiện nghiêm túc, thường xuyên nhằm đảm bảo độ
chính xác của máy, kéo dài tuổi thọ của máy. 63
Hàng ngày sau mỗi ca làm việc phải lau chùi, bảo quản máy, tra dầu mỡ vào các bộ
phận máy. 63
Dầu phải tinh khiết, được lọc hết bụi bẩn. 63
Cần phải thực hiện đúng chế độ định kỳ thay dầu mỡ và làm vệ sinh các bể chứa dầu.
Loại dầu dùng cho máy mài là dầu vàng nhãn hiệu M. 63
CHƯƠNG V: 65
CHƯƠNG VI: 67
VI.1.1. Tốc độ cắt: 67
VI.1.2. Chiều sâu cắt: 67
VI.1.3. Lượng chạy dao: 67
VI.1.4. Tiết diện cắt: 67
CHƯƠNG VII: 71
VII.1. Mài cao tốc: 71
VII.2. Mài lực: 71
VII.3. Nâng cao chất lượng đá mài: 71
VII.4. Sử dụng dung dịch trơn nguội có thành phần hợp lý: 71
VII.5. Sử dụng máy mài có tốc độ lớn: 72
VII.6. Phương pháp cung cấp dung dịch trơn nguội qua lỗ của đá mài: 72
PHẦN B: THIẾT KẾ DỤNG CỤ MÀI KHÔN 73
CHƯƠNG VIII: 73
VIII.1. Cấu tạo và chức năng làm việc: 73
VIII.2. Ưu nhược điểm và phạm vi sử dụng của đầu mài khôn: 74
CHƯƠNG IX: 75
IX.1. Phân tích chi tiết gia công: 75
IX.2. Phân tích tính công nghệ trong kết cấu: 76

IX.3. Thiết kế quy trình công nghệ cho từng chi tiết: 76
IX.3.1. Trục chính: 76
IX.3.2. Đai ốc: 81
IX.3.3. Trục côn: 85
GVHD :Th.S Luyện Duy Tuấn
SVTH : Phùng Quang Công
Trang 13
Trường ĐHSPKT Hưng Yên
Khoa Cơ Khí ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
IX.3.4. Trục giữ cánh mang đá: 88
IX.3.5. Đế định vị: 90
IX.3.6. Cánh mang đá: 93
IX.3.7. Chốt: 95
IX.3.8. Chốt tỳ: 97
IX.3.9. Bạc giữ cánh mang đá: 98
CHƯƠNG X: 100
X.1. Tính lượng dư gia công trụ Ø16 của chi tiết trục côn: 100
X.2. Tra lượng dư cho các bề mặt còn lại của chi tiết trục côn: 102
CHƯƠNG XI: 104
XI.1. Tính chế độ cắt cho trụ ∅16 của chi tiết trục côn: 104
XI.1.1.Tiện thô sử dụng dao có gắn mảnh hợp kim: 104
XI.1.2. Tiện tinh: 106
XI.2. Tra chế độ cắt cho các nguyên công khác của chi tiết trục côn: 107
CHƯƠNG XII: 109
XII.1. Nguyên công 1: Khỏa mặt đầu và khoan tâm, tiện 𝜙16 109
XII.2. Nguyên công 2: Tiện 𝜙16 110
XII.3. Nguyên công 3: Tiện 𝜙15, 𝜙8, côn 110
KẾT LUẬN 112
TÀI LIỆU THAM KHẢO 113
PHỤ LỤC 114

PHỤ LỤC 105
GVHD :Th.S Luyện Duy Tuấn
SVTH : Phùng Quang Công
Trang 14
Trường ĐHSPKT Hưng Yên
Khoa Cơ Khí ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
DANH MỤC BẢNG BIỂU
STT Tên bảng Trang
1
Bảng I.1: Độ chính xác kinh tế và độ bóng đạt được bằng các
phương pháp gia công
15
2 Bảng III.1: Kích thước của hạt mài tương ứng với cỡ hạt của nó. 39
3 Bảng III.2: Độ cứng của đá mài. 42
4 Bảng III.3: Tuổi bền của đá mài. 43
5 Bảng IV.1: Thông số cơ bản của các máy. 48
6 Bảng VI.1 : Lực cắt đơn vị của một số phương pháp gia công. 60
7 Bảng VI.2: Lượng chạy dao khi gia công một số loại vật liệu. 60
8 Bảng VI.3: Tính thời gian cơ bản của máy. 61
9
Bảng X.1: Bảng tính lượng dư mặt trụ ngoài ∅ 16 mm.
93
10 Bảng XI.1:Chế độ cắt nguyên công 1: Khỏa mặt đầu, khoan tâm. 98
11 Bảng XI.2: Chế độ cắt nguyên công 2: Tiện 𝜙15. 𝜙8, côn. 98
12 Bảng XI.3: Chế độ cắt nguyên công 3: Khoan, doa lỗ 𝜙5. 98
13 Bảng XI.4: Chế độ cắt nguyên công 4: Khoan, doa lỗ 𝜙6. 99
GVHD :Th.S Luyện Duy Tuấn
SVTH : Phùng Quang Công
Trang 15
Trường ĐHSPKT Hưng Yên

Khoa Cơ Khí ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
DANH MỤC HÌNH ẢNH
GVHD :Th.S Luyện Duy Tuấn
SVTH : Phùng Quang Công
Trang 16
Trường ĐHSPKT Hưng Yên
Khoa Cơ Khí ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
STT Tên hình Trang
1 Hình I.1: Hệ thống gia công mài. 12
2 Hình I.2: Quá trình cắt của hạt mài. 13
3 Hình I.3: Mô hình hóa quá trình cắt hạt mài 16
4 Hình I.4: Tương tác giữa hạt mài và vật liệu gia công 16
5 Hình II.1 : Sơ đồ mài trụ ngoài có tâm. 19
6 Hình II.2: Sơ đồ mài trụ ngoài không tâm. 20
7 Hình II.3: Sơ đồ mài lỗ có tâm. 21
8 Hình II.4 : Sơ đồ mài lỗ không tâm 22
9 Hình II.5: Sơ đồ mài phẳng 22
10 Hình II.6 : Sơ đồ mài định hình. 23
11 Hình II.7 : Sơ đồ mài ren 24
12 Hình II.8 : Sơ đồ mài răng bằng đá định hình. 24
13 Hình II.9 : Sơ đồ mài dây 25
14 Hình II.10 : Sơ đồ các dạng mài nghiền 26
15 Hình II.11 : Các phương pháp nghiền mặt phẳng 27
16 Hình II.12 : Sơ đồ nghiền mặt trụ 28
17 Hình II.13 : Sơ đồ nghiền lỗ. 29
18 Hình II.14 : Kết cấu của đầu khôn 30
19 Hình II.15 : Sơ đồ mài khôn lỗ 30
20 Hình II.16 : Sai lệch khi mài khôn. 31
21 Hình II.17 : Vết gia công khi mài khôn 32
22 Hình II.18 : Sơ đồ mài siêu tinh xác. 32

23 Hình II.19 : Mài siêu tinh 33
24 Hình II.20 : Sơ đồ chuyển động của mài siêu tinh xác 33
25 Hình II.21 : Sơ đồ gia công các chi tiết bằng mài siêu tinh xác 34
26 Hình II.22 : gia công đánh bóng. 35
27 Hình III.1 : Các hạt Cacbuasiliclớn 37
28 Hình III.2 : Nitrit bo thể lập phương 38
29 Hình III.3 : Hạt mài kim cưng nhân tạo 38
30 Hình III.4 : Cấu trúc đá mài 41
31 Hình III.5 : Đá mài thẳng 43
32 Hình III.6 : Đá mài trụ. 44
33 Hình III.7 : Đá mài kiểu ống loe. 44
34 Hình III.8 : Đá mài dạng đĩa. 44
35 Hình III.9 : Đá mài vô tâm 45
36 Hình III.10 : Một số kiểu đá mài khác. 45
37 Hình III.11 : Thiết bị cân bằng 46
38 Hình III.12 : Cách lắp đá mài 47
39 Hình III.13 : Cách sửa đá 47
40 Hình IV.1 : Máy mài trụ trong. 49
41 Hình IV.2 : Máy mài trụ ngoài 50
42 Hình IV.3 : Máy mài vô tâm 50
GVHD :Th.S Luyện Duy Tuấn
SVTH : Phùng Quang Công
Trang 17
Trường ĐHSPKT Hưng Yên
Khoa Cơ Khí ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
43 Hình IV.4 : Máy mài vô tâm CNC 50
44 Hình IV.5 : Máy mài phẳng ACRA 51
45 Hình IV.6 : Cấu tạo các bộ phận của máy mài phẳng ACRA 52
46 Hình IV.7 : Bảng điều khiển máy mài ACRA 53
47 Hình IV.8 : Vị trí chặn đảo hành trình bàn từ tính 54

48 Hình VI.1 :Sơ đồ lực cắt 59
49 Hình VIII.1: Kết cấu đầu mài khôn 64
50 Hình IX.1 : Sơ đồ định vị nguyên công 1( trục chính). 69
51 Hình IX.2 : Sơ đồ định vị nguyên công 2( trục chính). 70
52 Hình IX.3: Sơ đồ định vị nguyên công 3( trục chính). 71
53 Hình IX.4 : Sơ đồ định vị nguyên công 4( trục chính). 71
54 Hình IX.5 : Sơ đồ định vị bước 1( Đai ốc). 73
55 Hình IX.6 : Sơ đồ định vị bước 2( Đai ốc). 73
56 Hình IX.7 : Sơ đồ định vị bước 3( Đai ốc). 74
57 Hình IX.8 : Sơ đồ định vị bước 4( Đai ốc). 74
58 Hình IX.9 : Sơ đồ định vị bước 5( Đai ốc). 74
59 Hình IX.10 : Sơ đồ định vị Nguyên công 2( Đai ốc). 75
60 Hình IX.11 : Sơ đồ định vị Nguyên công 1( Trục côn). 77
61 Hình IX.12 : Sơ đồ định vị Nguyên công 2( Trục côn). 78
62 Hình IX.13 : Sơ đồ định vị Nguyên công 3( Trục côn). 79
63 Hình IX.14 : Sơ đồ định vị Nguyên công 1( Trục giữ cánh mang đá). 80
64 Hình IX.15 : Sơ đồ định vị Nguyên công 2( Trục giữ cánh mang đá). 81
65 Hình IX.16 : Sơ đồ định vị Nguyên công 1( Đế định vị). 82
66 Hình IX.17 : Sơ đồ định vị bước 2( Đế định vị). 82
67 Hình IX.18 : Sơ đồ định vị Nguyên công 2( Đế định vị). 83
68 Hình IX.19 : Sơ đồ định vị Nguyên công 1( Cánh mang đá). 84
69 Hình IX.20 : Sơ đồ định vị Nguyên công 2( Cánh mang đá). 85
70 Hình IX.21 : Sơ đồ định vị Nguyên công 3( Cánh mang đá). 86
71 Hình IX.22 : Sơ đồ định vị Nguyên công 1( Chốt). 87
72 Hình IX.23 : Sơ đồ định vị Nguyên công 2( Chốt). 87
73 Hình IX.24 : Sơ đồ định vị Nguyên công 1( Chốt tỳ). 88
74 Hình IX.25 : Sơ đồ định vị Nguyên công 2( Chốt tỳ). 88
75 Hình IX.26 : Sơ đồ định vị Nguyên công 1( Bạc giữ cánh mang đá). 89
76 Hình IX.27 : Sơ đồ định vị Nguyên công 2( Bạc giữ cánh mang đá). 90
77 Hình IX.28 : Sơ đồ định vị Nguyên công 3( Bạc giữ cánh mang đá). 90

GVHD :Th.S Luyện Duy Tuấn
SVTH : Phùng Quang Công
Trang 18
Trường ĐHSPKT Hưng Yên
Khoa Cơ Khí ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
DANH MỤC CÁC BẢN VẼ
STT Tên bản vẽ Trang
1 Bản vẽ chi tiết trục chính. 105
2 Bản vẽ chi tiết đai ốc. 106
3 Bản vẽ chi tiết trục côn. 107
4 Bản vẽ chi tiết trục giữ cánh mang đá. 108
5 Bản vẽ chi tiết cánh mang đá. 109
6 Bản vẽ chi tiết đế định vị. 110
7 Bản vẽ chi tiết bạc giữ cánh mang đá. 111
8 Bản vẽ chi tiết chốt tỳ. 112
9 Bản vẽ chi tiết chốt. 113
GVHD :Th.S Luyện Duy Tuấn
SVTH : Phùng Quang Công
Trang 19
Trường ĐHSPKT Hưng Yên
Khoa Cơ Khí ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
PHẦN A: NGHIÊN CỨU NGUYÊN CÔNG MÀI
CHƯƠNG I:
GIỚI THIỆU CHUNG
I.1. Gia công mài:
I.1.1. Lịch sử của nguyên công mài:
Việc ứng dụng mài là một nguyên công gia công lần cuối đã xuất hiện trước
đây khoảng 2 triệu năm, khi mà những dụng cụ thời tiền sử được sản xuất bằng quá
trình mài (chipping-abrade). Các hạt mài tự nhiên được sử dụng cho tới những năm
1980, khi mà các quặng được phát hiện và khai thác để chế tạo Al2O3 và SiC. Các

hạt mài nhân tạo tỏ ra có nhiều ưu điểm vượt trội so với hạt mài tự nhiên vì có thể
khống chế lượng tạp chất trong đó, có thể điều khiển chất lượng của hạt mài trong
quá trình sản xuất. Công nghiệp sản xuất hạt mài đã điều khiển được các tính chất
như kích thước hạt, độ bền của hạt phù hợp với các ứng dụng mài khác nhau.
Trong Thế chiến thứ II, việc cung cấp không liên tục kim cương tự nhiên để
làm đá mài đã thúc đẩy các nghiên cứu phát triển vật liệu thay thế chúng. Năm
1955, rất nhiều phát kiến trong việc phát triển vật liệu mài đã đưa đến thành công
chế tạo kim cương nhân tạo. Rất nhanh sau đó, Nitrit Bor lập phương (CBN-Cubic
Bor Nitride) được chế tạo. Kim cương và CBN nhân tạo được biết đến dưới tên
Superabrasive bởi vì chúng có các tính chất tốt, đáp ứng được về độ cứng, độ bền
mòn, độ bền nén và hệ số dẫn nhiệt,…
Ngày nay với sự phát triển của khoa học kĩ thuật nói chung và của ngành chế
tạo máy nói riêng, ngày càng có nhiều loại vật liệu mới ra đời đáp ứng các yêu cầu
ngày càng cao về cơ lí tính và các tính chất đặc biệt khác, tính gia công của các loại
vật liệu này rất thấp (khó gia công), đồng thời các chi tiết có yêu cầu ngày càng cao
về chất lượng cũng như độ chính xác. Do vậy phạm vi sử dụng của phương pháp
mài ngày càng được mở rộng.
Hình I.1: Hệ thống gia công mài.
GVHD :Th.S Luyện Duy Tuấn
SVTH : Phùng Quang Công
Trang 20
Trường ĐHSPKT Hưng Yên
Khoa Cơ Khí ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Trong ngành chế tạo máy hiện đại, mài chiếm một tỷ lệ rất lớn, máy mài
chiếm khoảng 30% tổng số máy cắt kim loại. Đặc biệt là trong ngành chế tạo ổ bi,
nguyên công mài chiếm khoảng 60% toàn bộ quy trình công nghệ.
Mài là quá trình cắt kim loại được thực hiện bằng hạt mài hoặc vật liệu kim
cương. Mài có thể gia công bất kỳ loại vật liệu nào bởi vì độ cứng của hạt mài rất
cao(HB=2200÷3100) và của kim cương(HB= 7000). Các hạt mài được liên kết với
nhau bằng chất kết dính đặc biệt. Mài thường được sử dụng trong gia công tinh, nó

cho phép đạt cấp chính xác 2÷3, đôi khi cấp 1 và độ bóng bề mặt cấp 8 ÷ 9.
a. Sơ đồ cắt
b. Quá trình cắt trực tế
Hình I.2: Quá trình cắt của hạt mài.
GVHD :Th.S Luyện Duy Tuấn
SVTH : Phùng Quang Công
Trang 21
Trường ĐHSPKT Hưng Yên
Khoa Cơ Khí ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
I.1.2. Đặc điểm của nguyên công mài:
Quá trình mài là quá trình cắt gọt của đá mài vào chi tiết, tạo ra rất nhiều
phoi vụn do sự cắt và cào xước của các hạt mài vào vật liệu gia công. Mài có những
đặc điểm khác với các phương pháp gia công khác:
+ Mài được thực hiện bằng nhiều hành trình, do đó có khả năng sửa lại sai số hình
dáng và kích thước của chi tiết gia công.
+ Ở đá mài, các lưỡi cắt không giống nhau và sắp xếp lộn xộn trong chất dính kết.
+ Hình dáng hình học của mỗi hạt mài khác nhau (các góc độ, bán kính góc lượn ở
đỉnh hạt mài, …), góc cắt thường lớn hơn 90 độ , góc trước âm, do đó không thuận
lợi cho quá trình tạo phoi và thoát phoi.
+ Tốc độ cắt khi mài rất cao, cùng một lúc, trong một thời gian ngắn có nhiều hạt
mài cùng tham gia cắt và tạo ra nhiều phoi vụn.
+ Độ cứng của hạt mài cao (HB = 2200 ÷ 3100) nên có thể cắt gọt được những lạo
vật liệu cứng mà các loại dụng cụ khác không gia công được hoặc gia công rất khó
khăn như thép đã tôi, hợp kim cứng,…
+ Trong quá trình cắt, đá mài có khả năng tự mài sắc. Hạt mài có độ dòn cao, lưỡi
cắt dễ bị vỡ vụn, tạo thành những lưỡi cắt mới hoặc bật ra khỏi chất dính kết để các
hạt mài khác tham gia cắt.
+ Do có nhiều hạt mài cùng tham gia cắt với góc trước âm và góc cắt lớn hơn 90 độ
nên tạo ra ma sát rất lớn, quá trình cắt bằng đá mài gọi là quá trình “cắt – cào xước”
làm cho nhiệt cắt rất lớn, chi tiết bị nung nóng rất nhanh (1000÷1500

o
C).
+ Lực mài tuy nhỏ nhưng diện tích tiếp xúc của đỉnh hạt mài với bề mặt gia công
rất nhỏ nên lực cắt đơn vị rất lớn .
Trong quá trình mài tồn tại 3 hiện tượng: cắt (cutting), cày (ploughing) và
trượt (rubbing) các hiện tượng này đồng thời xảy ra và phụ thuộc vào tương tác giữa
hạt mài và vật liệu gia công.
Mài còn được gọi là dụng cụ cắt có lưỡi cắt không xác định, ko xác định vì ở
đó có rất nhiều hiện tượng ngẫu nhiên, ko theo quy luật, ví dụ như thông số hình
học của hạt mài, kích thước hạt, sự phân bố hạt trên bề mặt đá, sự vỡ ra của các hạt
cũng như sự tách ra khỏi bề mặt đá của các hạt. Chính vì thế, việc nghiên cứu và
điều khiển quá trình mài là phức tạp so với các quá trình gia công khác.
I.1.3. Độ chính xác đạt được khi mài:
Mài là nguyên công gia công cuối cùng để đạt được chất lượng bề mặt cũng
như độ chính xác mong muốn.
Theo như bảng I.1 nói về độ chính xác, độ bóng đạt được bằng các phương
pháp gia công. Thì ta thấy rằng nguyên công mài đạt độ chính xác cao, cấp 1-2. Cấp
độ bóng vào khoảng 9-12. Đặc biệt khi mài khôn tinh độ bóng đạt được vào khoảng
13-14.
GVHD :Th.S Luyện Duy Tuấn
SVTH : Phùng Quang Công
Trang 22
Trường ĐHSPKT Hưng Yên
Khoa Cơ Khí ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Bảng I.1: Độ chính xác kinh tế và độ bóng đạt được bằng các phương pháp gia công
Phương pháp gia công Cấp chính xác Cấp độ bóng
Tiện ngoài, tiện trong, bào thô 5 1-3
Tiện ngoài, tiện trong, bào bán tinh 4 4-7
Tiện ngoài, tiện trong, bào tinh 3 7-9
Phay thô 4 1-3

Phay tinh 3 4-5
Khoan, khoét 5 4-6
Doa thô 3 5-7
Doa tinh 2 8-9
Chuốt thô 2a 6-8
Chuốt tinh 2 9-10
Mài thô 3a 6-7
Mài bán tinh 2 8-9
Mài tinh 1 9-10
Mài khôn thô 2 10-12
Mài khôn tinh 1 13-14
Nghiền thô 2 6-8
Nghiền bán tinh 1 8-9
Nghiền tinh 1 9-11
Xọc răng, phay răng thô 4 5-6
Xọc răng, phay răng tinh 2 6-7
Cà răng 2 8
GVHD :Th.S Luyện Duy Tuấn
SVTH : Phùng Quang Công
Trang 23
Trường ĐHSPKT Hưng Yên
Khoa Cơ Khí ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
I.2. Tương tác trong vùng mài:
Để hiểu rõ bản chất của quá trình mài, cần phải phân tích quá trình tạo phoi
khi mài, vì đây là cơ sở, là nguồn gốc của các hiện tượng vật lý xảy ra trong quá
trình cắt như biến dạng, lực cắt, nhiệt cắt, … Để khảo sát được vấn đề này cần phải
mô hình hóa quá trình cắt bằng hạt mài. Có nhiều mô hình đã được đưa ra, trong đó
có mô hình dưới đây:
Hình I.3: Mô hình hóa quá trình cắt hạt mài
a. Quá trình cắt lý tưởng; b. Quá trình cắt thực tế;

b. Quá trình cắt khi tiện bằng dao kim cương: d. Quá trình cắt của hạt mài
Như đã phân tích ở trên, mài là một quá trình rất phức tạp, các hiện tượng vật
lý xảy ra trong quá trình cắt phụ thuộc lớn vào tương tác giữa hạt mài, giữa đá mài
với vật liệu gia công (phôi). Có thể thấy rõ các tương tác đó trong quá trình cắt
bằng hạt mài như hình sau:
Hình I.4: Tương tác giữa hạt mài và vật liệu gia công
a. Hạt mài cắt vào phôi; b. Hạt mài cày lên phôi; c. Hạt mài trượt trên phôi;
d. Phoi trượt và ma sát với chất kết dính; e. Phoi trượt và ma sát với phôi;
f. Chất kết dính trượt và ma sát với phôi
GVHD :Th.S Luyện Duy Tuấn
SVTH : Phùng Quang Công
Trang 24
Trường ĐHSPKT Hưng Yên
Khoa Cơ Khí ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Trong bất kì quá trình mài nào đều xuất hiện bốn tương tác sau:
- Tương tác giữa hạt mài và phôi.
- Tương tác giữa phoi và chất kết dính.
- Tương tác giữa phoi và phôi.
- Tương tác giữa chất kết dính và phôi.
Trong đó, tương tác giữa hạt mài và phôi là quan trọng nhất, có ảnh hưởng
tới toàn bộ các hiện tượng vật lí xảy ra trong quá trình gia công (hình I.3). Tương
tác giữa hạt mài và phôi bao gồm 3 hiện tượng (hình I.4): cắt (cutting) – tạo ra bề
mặt gia công, cày (plowing) và trượt (rubbing) - ảnh hưởng tới các đặc trưng của bề
mặt vừa được hình thành (Hiện tượng cày và trượt trong vùng mài còn được gọi là
ma sát(Tribology).
Các tương tác này đều có thể được kiểm soát và điều khiển thông qua các
thông số như lực cắt, công suất cắt và nhiệt cắt. Trong quá trình mài, mong muốn
công để cắt là lớn nhất, công tiêu hao cho hiện tượng “cày” và trượt là nhỏ nhất:
- Giảm thiểu công tiêu hao cho hiện tượng “cày” của hạt mài lên phôi (hình I.4b)
liên quan đến việc lựa chọn tính chất của hạt mài và vật liệu gia công, hình dạng và

kích thước của hạt mài, chiều dày phoi hợp lý.
- Công tiêu hao cho hiện tượng trượt giữa hạt mài và phôi (hình I.4c) nhỏ nhất khi
tăng tính tự mài sắc của hạt mài và của đá mài.
- Hiện tượng trượt giữa phoi với chất kết dính (hình I.4d) là nhỏ nhất khi lựa chọn
cặp vật liệu chất kết dính và vật liệu gia công phù hợp. Thay dung dịch làm nguội,
tăng độ xốp của đá mài, sử dụng thêm dung dịch bôi trơn cũng làm giảm hiện tượng
trượt này.
- Giảm hiện tượng trượt giữa phoi và chất kết dính cũng làm giảm đồng thời hiện
tượng trượt giữa phôi và chất kết dính (hình I.4e). Trong thực tế, hai hiện tượng này
thường bị bỏ qua, không được quan tâm, điều đó dẫn đến lực cắt lớn, đá mòn nhanh
và chất lượng bề mặt gia công không cao.
- Hiện tượng trượt giữa chất dính kết và phôi (hình I.4f) nhỏ nhất khi số lượng lỗ
trống trên bề mặt đá nhiều nhất (cấu trúc đá xốp nhất) hoặc khi sử dụng chất dính
kết gốm. Tuy nhiên, hiện tượng trượt được nhận thấy rõ rệt nhất khi sử dụng đá mài
với chất kết dính kim loại. Hiện tượng trượt và ma sát giữa phôi với chất kết dính
trở nên khốc liệt nhất khi sử dụng đá mài hạt nhỏ, khi đó khoảng cách giữa bề mặt
phôi và chất dính kết rất nhỏ.
Cơ chế cắt và ma sát(Tribology) sẽ ảnh hưởng tới chất lượng bề mặt gia
công, biến dạng của vật liệu lớp bề mặt hoặc sự chuyển hóa từ cơ năng thành nhiệt.
Khi cơ chế cắt là lớn nhất và ma sát là nhỏ nhất thì khi đó lực mài và nhiệt mài sẽ
nhỏ nhất. Dung dịch làm nguội sẽ giảm năng lượng nhiệt và làm giảm nhiệt truyền
vào phôi.
Tất cả các hiện tượng trên đều đúng với mọi quá trình mài, mà không phụ
thuộc vào vật liệu gia công. Trong bất kì quá trình mài nào cũng xảy ra đồng thời
các hiện tượng đó. Do vậy, khoa học về mài cần phải nghiên cứu sự ảnh hưởng
GVHD :Th.S Luyện Duy Tuấn
SVTH : Phùng Quang Công
Trang 25