Đồ Án Tốt Nghiệp Máy Và Hệ Thống Điều Khiển Số Theo Chương Trình 150 tc (CDIO) CHƯƠNG 6 ( Sách Giáo Trình)

Chương 6: Máy mài

CHƯƠNG 6: MÁY MÀI

Mục tiêu chương 6: Sau khi học xong chương này, sinh viên có khả năng:
1. Trình bày được các chuyển động tạo hình cơ bản của máy mài;
2. Phân biệt các loại máy mài;
3. Phân tích các chuyển động tạo hình của máy mài tròn trong, máy mài tròn ngoài và máy
mài phẳng;

1


Chương 6: Máy mài
6.1. NGUYÊN LÝ CHUYỂN ĐỘNG
Trên tất cả các loại máy mài, có 2 chuyển động cơ bản:
-

Chuyển động chính: chuyển động vòng của đá mài tính bằng v (m/s);

-

Chuyển động chạy dao trên máy mài rất khác nhau phụ thuộc vào tính chất
của từng loại máy.

6.2. CÔNG DỤNG VÀ PHÂN LOẠI
6.2.1. Công dụng
Máy mài là máy dùng thực hiện nguyên công gia công tinh xác cao của các chi tiết
máy bằng cách dùng đá mài để lấy đi những lớp kim loại mỏng từ mặt chi tiết. Trong nhiều
trường hợp, máy mài còn dùng để gia công thô.
Các bề mặt gia công trên máy mài có thể là mặt phẳng, mặt trụ ngoài và trong, mặt

côn, mặt định hình, các mặt xoắn của ren vít, răng bánh răng,...
6.2.2. Phân loại
Có nhiều cách để phân loại máy mài. Thông thường, máy mài được phân loại theo bề
mặt gia công hoặc theo công dụng của máy.
-

Căn cứ vào bề mặt gia công: nhóm máy mài tròn, nhóm máy mài phẳng,
nhóm máy mài bóng.

-

Căn cứ vào công dụng: máy mài tròn ngoài, máy mài tròn trong, máy mài vô
tâm, máy mài mặt phẳng, mái mài chuyên dùng (mài thô, mài sóng trượt,
mài then hoa, mài trục khuỷu,..), máy mài sắc, máy mài chính xác cao (máy
mài doa, máy mài bóng, máy mài siêu bóng),…

6.3. MÁY MÀI TRÒN NGOÀI
6.3.1. Công dụng
Máy mài tròn ngoài thường dùng để gia công các mặt ngoài của các chi tiết tròn xoay
mặt trụ hay mặt côn. Ở một số máy mài tròn ngoài vạn năng còn có lắp một bộ phận để gia
công lỗ.

2


Chương 6: Máy mài

Hình 6. 1 – Các dạng bề mặt gia công trên máy mài tròn ngoài
6.3.2. Nguyên lý làm việc

Hình 6. 2 – Các chuyển động trên máy mài tròn
Máy mài tròn ngoài có các chuyển động chạy dao là: chuyển động chạy dao vòng,
chạy dao dọc và chạy dao ngang.
-

Chuyển động chạy dao vòng v2 (m/ph) là chuyển động quay vòng của chi
tiết;

-

Chuyển động chạy dao dọc S1 (m/ph ) là chuyển động tịnh tiến khứ hồi của
bàn máy mang phôi hoặc đá mài;

-

Chuyển động chạy dao ngang S2 (mm/htk) là chuyển động hướng kính theo
chu kỳ của đá mài khi bàn máy thực hiện một hành trình kép hoặc hành trình
đơn.

3


Chương 6: Máy mài
6.3.3. Cấu tạo chung

Hình 6. 3-Cấu tạo của máy mài tròn ngoài
1 – Thân máy; 2 – Bàn máy; 3 – Ụ trục chính; 4 - Ụ động;
5 – Cữ hành trình; 6 – Tay quay ngang; 7 – Ụ đá; 8 – Cần điều khiển bàn máy;
9 – Tay quay dọc; 10 – Bảng điều khiển; 11 – Động cơ
6.3.4. Máy mài tròn ngoài 3A150

6.3.4.1.

Tính năng kỹ thuật
-

Đường kính lớn nhất của phôi:

100 mm

-

Chiều dài lớn nhất của phôi:

180 mm

-

Đường kính đá mài:

230 ÷ 300 mm

-

Góc quay lớn nhất của bàn máy: 10

-

Công suất động cơ đá mài:

N = 1,7 kW; n = 2860 v/ph

-

Công suất động cơ chi tiết:

N = 0,24 kW; n = 360 ÷ 3600 v/ph

4


Chương 6: Máy mài
6.3.4.2.

Sơ đồ động

Hình 6. 4 – Sơ đồ động máy mài tròn ngoài 3A150
6.3.4.3.

Cơ cấu truyền động

5


Chương 6: Máy mài

Hình 6. 5 – Cơ cấu đảo chiều hệ thống thủy lực
a – Trạng thái bình thường; b – Trạng thái hãm
Trạng thái hãm: Dầu cao áp dẫn vào cả hai buồng của xi lanh, bàn máy đang chuyển
động sẽ hãm tức thì tại vị trí cần thiết. Khi đó ta gạt tay gạt của van trượt điều khiển tự động
(9) để đường dầu cao áp nối từ bơm (6) qua van đổi chiều (7) rẽ theo hai ngã, một vào xi

lanh (8), một vào van (9) rồi trở về van đảo chiều (7) vào buồng trái xi lanh.
Trạng thái quá tải (hay khi bơm dầu đã làm việc nhưng dầu không dẫn vào cơ cấu
công tác): ta gạt tay gạt của van điều khiển (9) cho đường dầu cao áp từ bơm (6) vào van (9)
nối vào bể dầu. Khi máy quá tải dầu qua van an toàn (11) về bể.
6.4. MÁY MÀI TRÒN TRONG
6.4.1. Công dụng
Máy mài tròn trong là loại máy dùng để mài lỗ có dạng trụ hoặc côn, đôi khi cũng
dùng để mài mặt đầu. Đường kính lớn nhất của lỗ có thể gia công trên loại máy này từ 25800 mm, với độ nhẵn bề mặt sau khi mài tinh đạt đến cấp 7-8.

Hình 6. 6 – Các dạng mài tròn trong
6.4.2. Nguyên lý làm việc
6


Chương 6: Máy mài

Hình 6. 7 – Các chuyển động trên máy mài tròn
Máy mài tròn trong có các chuyển động chạy dao là: chuyển động chạy dao vòng,
chạy dao dọc và chạy dao ngang.
-

Chuyển động chạy dao vòng v1 (m/ph) do phôi thực hiện. Ở những máy gia
công những lỗ của chi tiết lớn và không đối xứng thì v1 do đá mài thực hiện.

-

Chuyển động chạy dao dọc S1 (m/ph) là chuyển động thẳng tịnh tiến khứ hồi
của bàn máy mang phôi quay tròn.

-

Chuyển động chạy dao ngang S2 (mm/htk) là chuyển động hướng kính của
đá mài hoặc bàn máy theo chiều vuông góc với trục phôi.

6.4.3. Cấu tạo chung

Hình 6. 8 – Hình dáng máy mài tròn trong
1 – Thân máy; 2 – Ụ trục chính; 3 – Mâm gá chi tiết; 4 – Chi tiết; 5 – Ụ động;
6 – Bàn máy;7 – Tay quay ngang; 8 – Cữ hành trình; 10 – Tay quay dọc

6.5. MÁY MÀI PHẲNG

7


Chương 6: Máy mài
6.5.1. Công dụng
Máy mài mặt phẳng là máy dùng để mài tinh cũng như thô các mặt phẳng bằng trụ
hoặc bằng mặt đầu của đá mài. Ở máy mài mặt phẳng, chi tiết gia công được cố định trên
bàn máy cơ học hoặc bằng điện tử. Bàn máy có thể là hình chữ nhật, thực hiện chuyển động
thẳng tịnh tiến khứ hồi hoặc có thể là hình tròn, thực hiện chuyển động chạy dao vòng.

Hình 6. 9 – Các dạng mài phẳng
6.5.2. Nguyên lý làm việc
Máy mài phẳng đá mài trụ có các chuyển động chạy dao là: chuyển động chạy dao
dọc, chạy dao ngang và chạy dao đứng:
-

Chuyển động chạy dao dọc v1 (m/ph) là chuyển động tịnh tiến khứ hồi của
bàn máy mang phôi;

-

Chuyển động chạy dao ngang S1 (m/ph) là chuyển động thẳng của đá mài
hoặc bàn máy theo chiều vuông góc với trục phôi;

-

Chuyển động chạy dao đứng S2 (mm/htk) (ăn sâu) là chuyển động thẳng
đứng ăn hết chiều sâu cắt gọt của đá mài;

Máy mài phẳng đá mài chậu có các chuyển động chạy dao là chuyển động chạy dao
vòng và chạy dao đứng:

8


Chương 6: Máy mài
-

Chuyển động chạy dao vòng v1 (m/ph) do bàn máy mang phôi thực hiện. Ở
những máy gia công những lỗ của chi tiết lớn và không đối xứng thì v1 do đá
mài thực hiện;

-

Chuyển động chạy dao đứng S2 (ăn sâu) là chuyển động thẳng đứng ăn hết
chiều sâu cắt gọt của đá mài;

Hình 6. 10 – Các chuyển động của máy mài phẳng

6.5.3. Cấu tạo chung

Hình 6. 11 – Hình dáng máy mài phẳng
9


Chương 6: Máy mài
6.5.4. Máy mài phẳng 7E11B
6.5.4.1.

6.5.4.2.

Tính năng kỹ thuật
-

Kích thước bàn máy (rộng × dài):

-

Chuyển động của bàn máy:

200 × 630 mm

+ Dọc:
+ Ngang:

S1 = 2 ÷ 35 m/ph
S2 = 0,01 ÷ 1,5 m/ph

-

Kích thước máy:

2700 × 1775 × 1910 mm

-

Công suất động cơ chính:

N = 5,5 kW; n = 1500 v/ph

Sơ đồ động

Hình 6. 12 – Sơ đồ động máy 7E11B

10


Chương 6: Máy mài
6.6. MÁY MÀI VÔ TÂM
6.6.1. Công dụng
Máy mài vô tâm là loại máy mài dùng để gia công mặt trụ ngoài liên tục hoặc mặt trụ
trong của các chi tiết không có lỗ định tâm, trong điều kiện sản xuất hàng loạt lớn và hàng
khối.
Máy mài vô tâm dùng đề gia công các chi tiết hình trụ có đường kính không đổi,
hoặc các chi tiết hình trụ ngắn có gờ. Ngoài ra, nó còn có thể dùng để mài các bề mặt định
hình, bề mặt côn, mặt xoắn (mặt ren),...
6.6.2. Nguyên lý làm việc
6.6.2.1.

Nguyên lý mài tròn ngoài vô tâm
Đá mài (1) hình trụ, có tốc độ v1 = 30 ÷ 60
m/s. Bánh dẫn (2) có dạng hình yên ngựa
(hyperboloide) quay với tốc độ v2 = 10 ÷ 50 m/ph.
Chi tiết số (3) quay tròn với vận tốc v. Thanh đỡ
(4), máng dẫn (5) giữ cho chi tiết trượt dọc.

Bánh dẫn không có tác dụng mài chi tiết.
Nó có nhiệm vụ làm cho phôi quay tròn nhờ lực
ma sát giữa hai mặt đá. Lực ma sát cần phải lớn
hơn lực cắt (hệ số ma sát của đá dẫn trên thép
khoảng 0,6). Thanh đỡ có thể thay đổi và điều
Hình 6. 13 – Nguyên lý mài tròn
ngoài vô tâm
chỉnh được tùy theo vật liệu của chi tiết gia công,
thanh đỡ làm bằng những vật liệu khác nhau. Nếu phôi là thép hoặc kim loại, thanh đỡ cần
là thép chống mòn hoặc thép hợp kim cứng. Để giảm rung động bề mặt tỳ của thanh đỡ đặt
0

nghiêng về phía đá dẫn một góc từ 30÷40 và để tránh kẹt, chi tiết gia công cần đặt cao hơn
đường nối liền hai tâm đá một khoảng h = (0,15 ÷ 0,25)d nhưng không quá 10 ÷ 12 mm
(d: đường kính chi tiết gia công).
Góc α có ảnh hưởng đến độ lớn lượng chạy dao. Khi mài thô lấy trị số 1,5 ÷ 6, khi
mài tinh 0,5 ÷ 1,5.
6.6.2.2.

Nguyên lý mài tròn trong vô tâm

11

Chương 6: Máy mài
Sơ đồ mài không tâm mặt trong được trình bày ở Hình 6.15. Chi tiết gia công (3) tì
lên con lăn đỡ (1), con lăn kẹp (2) đến đá dẫn (5) và được gia công bằng đa mài (4).
Vận tốc của phôi gần bằng với vận tốc của đá dẫn vì ma sát giữa chúng lớn hơn rất
nhiều so với ma sát giữa phôi với đá mài. Vận tốc của đá mài lớn hơn vận tốc của đá dẫn từ
75-80 lần.

Hình 6. 14 – Nguyên lý mài tròn trong vô tâm
Để đảm bảo độ đồng tâm giữa hai mặt trụ trong và ngoài, chi tiết cần phải gia công
trước mặt ngoài một cách chính xác để làm mặt chuẩn. Loại máy mài không tâm mặt trong
được dùng phổ biến để gia công chi tiết có thành mỏng, tránh được biến dạng khi bị kẹp
chặt.
6.7. CÁC LOẠI MÁY MÀI KHÁC
6.7.1. Máy mài then hoa
Phương pháp mài đồng thời đáy rãnh và mặt bên của then. Với phương pháp này,
máy phải có cơ cấu chép hình để sửa đá. Phương pháp mài ba đá nó có độ chính xác và
năng suất kém hơn nhưng ưu điểm có thể dùng nhiều loại đá khác nhau để mài đáy rãnh và
mặt bên ta cũng có thể mài riêng lẻ đáy và hai mặt bên nhưng năng suất thấp và phải chỉnh
lại máy khi mài mặt bên sang đáy rãnh.

12


Chương 6: Máy mài

Hình 6. 15 – Các bề mặt gia công trên máy mài then hoa

13

Chương 6: Máy mài
Máy mài then hoa có các chuyển động sau:
-

Chuyển động chính của đá mài thực hiện từ động cơ chính qua cơ cấu puli
đai truyền.

-

Chuyển động chạy dao dọc là chuyển động thẳng đi về của bàn máy được
thực hiện vô cấp bằng hệ thống dầu ép.

-

Chuyển động chạy dao đứng của đá mài có thể thực hiện bằng tay hoặc tự
động. Khi chạy bằng tay thì ta dùng tay quay quay trục vitme cố định trên
bàn trượt đứng.

-

Chuyển động phân độ: Để đảm bảo độ phân rãnh chính xác, máy dùng cơ
cấu phân độ đặc biệt lắp trong ụ trước của bàn máy.

6.7.2. Máy mài dụng cụ cắt

Hình 6. 16 – Nguyên lý và chuyển động máy mài dụng cụ cắt
6.7.3. Máy mài tinh chính xác
Dùng gia công các lỗ có độ chính xác cao và độ bóng cao như lỗ blốc xilanh, lỗ
xilanh…máy có thể sửa lại sai số về độ côn, ô van lỗ.

Đá mài có kết cấu như Hình 6.18a: Thanh mài số (4) (gồm nhiều thanh) kẹp vào đầu
mài được điều chỉnh hướng tự động do hai côn (2) và (5) lắp ren với trục (3). Sau hành trình
lên xuống của đầu mài, trục (3) quay, côn (2) và (5) tiến gần lại qua chốt (1) làm cho thanh
mài (4) nở ra luôn áp sát vào bề mặt mài.
Máy có kết cấu như máy khoan đứng, Hình 6.18b, động cơ điện (3) truyền chuyển
động cho đầu mài (2), đầu mài lên xuống do hệ thống dầu ép đặt trong thân máy (1), (4) và
(7) là trục khống chế hành trình, tay gạt (8) điều khiển hệ thống thuỷ lực.

14


Chương 6: Máy mài

Hình 6. 17 – Kết cấu máy mài tinh chính xác

15


Chương 6: Máy mài
CÂU HỎI ÔN TẬP
1.
2.
3.
4.
5.

Trình bày các chuyển động tạo hình cơ bản của máy mài.
Người ta phân loại máy mài dựa vào những nguyên tắc nào?. Cho ví dụ.
Vẽ hình và phân tích các chuyển động tạo hình của máy mài tròn ngoài vô tâm.
Vẽ hình và phân tích các chuyển động tạo hình của máy mài tròn trong vô tâm.

Vẽ hình và phân tích các chuyển động tạo hình của máy mài phẳng.

16