Nghiên cứu, thiết kế bài giảng thực hành phần công nghệ phay cho sinh viên chuyên ngành kỹ thuật cơ khí

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (3.26 MB, 134 trang )

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan: Nội dung bản luận văn tốt nghiệp này là do sự tìm hiểu và nghiên
cứu thực sự của cá nhân dưới sự hướng dẫn, chỉ bảo tận tình của thầy:
PGS.TS. Nguyễn Đắc Trung
Bộ môn: Gia công Áp lực, Viện Cơ khí – ĐHBK Hà Nội.
Đề tài được thực hiện trên cơ sở nghiên cứu lý thuyết để thực hiện xây dựng bài
giảng, mọi kết quả nghiên cứu cũng như ý tưởng của tác giả khác, nếu có đều được
trích dẫn và liệt kê cụ thể.
Đề tài của luận văn chưa được bảo vệ tại bất kỳ một hội đồng bảo vệ luận văn thạc
sỹ nào.
Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về những gì tôi đã cam đoan ở trên.
Hà Nội, ngày ……tháng……năm 2014
Người cam đoan

Nguyễn Liên Hiệp

1

LỜI CẢM ƠN
Luận văn được xây dựng hoàn thành tháng 4 năm 2014 tại viện Sư phạm kỹ thuật
Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội.
Trước tiên, em xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc của mình đến PGS.TS. Nguyễn
Đắc Trung là người đã trực tiếp hướng dẫn và tận tình giúp đỡ, chỉ bảo em trong
suốt thời gian tìm hiểu, nghiên cứu và thực hiện đề tài. Thầy đã truyền tải cho em
thấy được những yếu tố cần thiết đối với hoạt động nghiên cứu. Thầy đã cùng tham
gia thảo luận và đề suất những giải pháp cho các vấn đề liên quan, đồng thời thầy
cũng đã cung cấp cho em nhiều tài liệu chuyên môn để tìm hểu sâu và toàn diện hơn
về đề tài.
Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong Viện Sư phạm kỹ thuật, viện cơ khí
Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội.

Em xin chân thành cảm ơn Ban Giám Đốc – Ban Phay Bào cùng toàn thể các thầy
cô trong đơn vị Trung Tâm thực hành Công nghệ Cơ khí – Viện Cơ khí Trường
Đại học Bách Khoa Hà Nội đã tạo điều kiện thuận lợi, động viên và hỗ trợ cho em
thực hiện và hoàn thành luận văn tốt nghiệp.
Mặc dù đã có rất nhiều cố gắng, song trong quá trình xây dựng luận văn chắc chắn
không tránh khỏi những thiếu sót. Tác giả rất mong được sự đóng góp ý kiến của
hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp, của các bạn đọc quan tâm.

Hà Nội, ngày ……tháng……năm 2014
Tác giả

Nguyễn Liên Hiệp

2

MỤC LỤC

3

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ BẢNG BIỂU

LỜI NÓI ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Đất nước ta đang trong thời kỳ “ Công nghiệp hóa, hiện đại hóa” Trong đó
giáo dục trở thành nhân tố quyết định đối với sự phát triển kinh tế xã hội. Giáo dục
giúp mỗi người phát hiện và phát triển thêm tiềm năng sáng tạo của bản thân, phát
huy tính độc lập tự chủ của mỗi người. Điều đó sẽ giúp mỗi người trở nên “ giàu
có” cả về tri thức lẫn đạo đức và quan trọng hơn đó là quá trình phát triển của mỗi

con người và cũng là quá trình con người tự khẳng định mình, tự thể hiện mình
trong cộng đồng. Giáo dục không những cung cấp cho sinh viên tri thức, kỹ năng,
kỹ sảo mà còn giúp sinh viên rèn luyện về nhân cách, thái độ. Hiện nay, trong
chuyên ngành đào tạo cơ khí trường Đại Học Bách Khoa – Hà Nội đang triển khai
đào tạo nhiều chương trình khác nhau như: chương trình đào tạo nghề cơ khí chế
tạo máy, cử nhân công nghệ cơ khí, cử nhân kỹ thuật cơ khí, kỹ sư cơ khí. Các
chương trình đào tạo này nối tiếp, liên thông với nhau. Tuy nhiên thời lượng đào tạo
thực hành, thí nghiệm có sự khác nhau, tùy thuộc vào từng trình độ và mục tiêu của
chương trình đào tạo. Từ trước tới nay, sinh viên thực hành các bài kỹ thuật thường
không được phân cấp độ, mà chỉ xuống xưởng, phòng thí nghiệm và thực hành một
bài tập trong chương trình môn học. Như vậy, sau khi thực hiện xong, sinh viên
không nắm hết được mục tiêu, ý nghĩa của bài thực hành, dẫn đến sau khi ra trường,
kiến thức thực tế bị hạn chế.
Nhằm nâng cao chất lượng đào tạo trong mô hình đào tạo có thời lượng phân
bố: lý thuyết, bài tập, thực hành và tự học, cần thiết phải xây dựng bài giảng thực
hành sao cho đơn giản, dễ hiểu, dễ thực hiện, phù hợp với yêu cầu, mục tiêu của
người học. Trên cơ sở đó, đề tài tập trung vào nghiên cứu xây dựng bài giảng thực
hiện phần công nghệ phay cho sinh viên ngành cơ khí.

4

Bài giảng điện tử sử dụng trong giảng dạy kỹ thuật nói chung và trong thực
hành phay nói riêng đòi hỏi sự khéo léo, nhanh nhẹn và kỹ năng, kỹ sảo cùng với
việc kết hợp sử dụng các phần mềm đồ họa chuyên ngành như Autodesk Inventor,
Solidworks, Catia…để xây dựng mô hình vật thể, lắp ghép và mô phỏng, tiết kiệm
chi phí cho việc chế tạo mô hình học cụ, giúp sinh viên hiểu sâu và nhớ lâu kiến
thức, giảm thời gian truyền đạt lý thuyết của giáo viên, tăng thời gian thực hành,
nâng cao tay nghề cho sinh viên vì vậy được sự đồng ý và tận tình hướng dẫn của
PGS.TS. Nguyễn Đắc Trung tôi lựa chọn đề tài “Nghiên cứu, thiết kế bài giảng

thực hành phần công nghệ Phay cho sinh viên chuyên ngành kỹ thuật cơ khí” để
nâng cao chất lượng giảng dạy thực hành tại Trung Tâm Thực Hành Công Nghệ Cơ
Khí – Viện Cơ Khí trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội.
2. Mục đích nghiên cứu
Mục đích của đề tài làm sáng tỏ về mô hình và bản chất của thực hành qua ban
trong đơn vị thực hành, đồng thời nhằm đổi mới phương pháp, phương tiện giảng
dạy thực hành dưới xưởng và tại phòng thí nghiệm.
3. Đối tượng nghiên cứu
Chương trình thực hành qua ban của sinh viên chuyên ngành kỹ thuật cơ khí trường
Đại Học Bách Khoa Hà Nội, mục tiêu và phương pháp giảng dạy thực hành qua
ban.
4. Giả thuyết khoa học
Hiện nay, trong ngành cơ khí đang triển khai đào tạo nhiều chương trình khác nhau
như: chương trình đào tạo nghề cơ khí chế tạo máy, cử nhân công nghệ cơ khí, cử
nhân kỹ thuật cơ khí, kỹ sư cơ khí. Các chương trình đào tạo này nối tiếp, liên thông
với nhau. Tuy nhiên thời lượng đào tạo thực hành, thí nghiệm có sự khác nhau, tùy
thuộc vào từng trình độ và mục tiêu của chương trình đào tạo. Từ trước tới nay, sinh
viên thực hành các bài kỹ thuật thường không được phân cấp độ, mà chỉ xuống
xưởng, phòng thí nghiệm và thực hành một bài tập trong chương trình môn học.
Như vậy, sau khi thực hiện xong, sinh viên không nắm hết được mục tiêu, ý nghĩa

5

của bài thực hành, dẫn đến sau khi ra trường, kiến thức thực tế bị hạn chế. Vì vậy
nếu đề tài nghiên cứu cơ sở lý luận, đưa ra được một vài mẫu bài giảng thực hành
phay hợp lý và đáp ứng yêu cầu sẽ góp phần nâng cao chất lượng đào tạo.
5. Nhiệm vụ nghiên cứu
- Đề tài tập trung vào nghiên cứu, xây dựng bài giảng thực hành phần công nghệ
phay cho sinh viên ngành cơ khí.

- Ứng dụng được công nghệ phay vào bài tập thực hành gia công một số bề mặt, chi
tiết trong ngành cơ khí – cơ khí chế tạo máy.
- Xây dựng được bài giảng điện tử giảng dạy thực hành phần công nghệ phay cho
sinh viên chuyên ngành cơ khí.
6. Phạm vi nhiên cứu
Dành cho sinh viên chuyên ngành kỹ thuật cơ khí, trình độ cao đẳng nghề, cử nhân,
kỹ sư.
7. Phương pháp nghiên cứu

• Phương pháp nghiên cứu lý luận
Sưu tâm nghiên cứu, phân tích, tổng hợp các tư liệu chuyên ngành có liên quan để
xác định cơ sở lý luận của đề tài.

• Phương pháp nghiên cứu thực tiễn
- Tìm hiểu nhà xưởng, phòng thí nghiệm, và các trang thiết bị máy móc.
- Tham khỏa ý kiến của các thầy cô đang trực tiếp giảng dạy thực hành phay, tiện
và kinh nghiệm của họ về cách xây dựng bài giảng điện tử.
8. Cấu trúc luận văn
Chương 1. Tổng quan về bài giảng thực hành công nghệ phay.
Chương 2. Phay mặt phẳng, phay bậc và phay rãnh.
Chương 3. Cơ sở lý luận và thực tiễn của việc nghiên cứu thiết kế bài giảng điện tử.
Chương 4. Thiết kế bài giảng thực hành công nghệ phay.

6

CHƯƠNG 1:
TỔNG QUAN VỀ BÀI GIẢNG THỰC HÀNH CÔNG NGHỆ PHAY
1.1. Mục tiêu, yêu cầu, nội dung của bài giảng thực hành
- Thông qua thực hành sinh viên tích lũy kiến thức thực tế đồng thời là cơ sở,

năng lực cho các môn học tiếp theo, như nguyên lý dụng cụ cắt, máy công cụ,
công nghệ chế tạo máy, gia công biến dạng và tạo hình…Kiến thức thực hành
vừa là nguyên liệu, vừa là chất kết dính để kiến tạo kĩ năng, kiến thức kỹ thuật
trong chuyên ngành của sinh viên.
- Bằng kiến thức thực tế thông qua việc thực hành, sinh viên vận dụng kiến thức
đã học được vào thực tế, tạo cho sinh viên từng bước làm quen với các kĩ năng
thực tế trong chuyên ngành kĩ thuật. Đây là những bước tập dượt đầu tiên tạo
tiền đề, năng lực cho sinh viên có thể tiến hành và tự giải quyết công việc thực
tế của mình trong quá trình học cũng như sau khi ra trường.
- Yêu cầu và nội dung của bài giảng thực hành nhằm nâng cao chất lượng đào tạo
trong mô hình đào tạo có thời lượng phân bố: lý thuyết, bài tập, thực hành và tự
học, cần thiết phải xây dựng bài giảng thực hành sao cho đơn giản, dễ hiểu, dễ thực
hiện, phù hợp với yêu cầu, mục tiêu của người học. Trên cơ sở đó, đề tài tập trung
vào nghiên cứu xây dựng bài giảng thực hiện công nghệ phay cho sinh viên ngành
cơ khí.
+ Ứng dụng được công nghệ phay vào bài tập thực hành gia công một số bề mặt,
chi tiết trong nghành cơ khí - cơ khí chế tạo máy
+ Xây dựng được bài giảng điện tử giảng dạy thực hành công nghệ phay cho sinh
viên chuyên ngành.
1.2. Các khái niệm cơ bản về công nghệ gia công cắt gọt, gia công phay
Muốn hoàn thành nhiệm vụ cắt gọt, con người phải sử dụng một hệ thống thiết bị
nhằm tách được một lớp kim loại thừa ra khỏi chi tiết, đồng thời phải đảm bảo được
các yêu cầu kĩ thuật của chi tiết đề ra.
Hệ thống, thiết bị để hoàn thành được việc cắt gọt đó được gọi là hệ thống công
nghệ, hệ thống công nghệ bao gồm: Máy – Dao – Đồ gá.

7

Máy: Cung cấp chuyển động cho dao hay các nguồn chuyển động khác.

Dao: là một loại dụng cụ trong hệ thống công ngệ làm nhiệm vụ cắt bỏ lớp lượng
dư ra khỏi chi tiết gia công nhờ nguồn chuyển động của máy cung cấp.
Đồ gá: là một trong những bộ phận của hệ thống công nghệ dùng để xác định chính
xác vị trí của chi tiết gia công và dao cắt, rồi kẹp chặt, định vị nhanh chóng gọi là
đồ gá.

1.2.1. Khái niệm về quá trình cắt gọt kim loại
Quá trình cắt kim loại là quá trình công nghệ rất quan trọng trong ngành cơ khí. Nó
được thực hiện bằng cách hớt đi (cắt bỏ) một lớp phoi (kim loại thừa) trên bề mặt
của phôi để nhận được sản phẩm có hình dạng và kích thước theo yêu cầu kỹ thuật.
Phần vật liệu bị cắt bỏ đó là lượng dư gia công và tạo thành phoi vì vậy còn được
gọi là phương pháp gia công có phoi.
Các dạng gia công cơ chủ yếu là: Tiện, bào, khoan, phay, mài, vv. Tất cả các dạng
gia công này đều được thực hiện trên các máy cắt kim loại bằng các dụng cụ cắt
khác nhau: Dao tiện, dao khoan, dao phay…Trong quá trình cắt gọt trên các bề mặt
được hình thành và có được tên gọi sau như trên hình vẽ 1.1 biểu diễn các bề mặt
trên phôi khi tiện và khi phay.
Bề mặt đã gia công là bề mặt mà dao đã đi qua ( I ).
Bề mặt đang gia công là bề mặt đang tiếp xúc với lưỡi cắt chính ( II ).
Bề mặt chờ gia công là bề mặt mà dao sẽ đi tới ( III ).

Hình 1.1. Quá trình cắt gọt và tên gọi các mặt gia công

1.2.2. Khái niệm chung về cấu tạo, đặc điểm, vận hành và điều khiển máy
phay
Cấu tạo
8

Theo cách bố trí trục chính máy phay được chia làm hai loại:

• Máy phay ngang.
• Máy phay đứng.
Máy phay ngang
Đặc điểm của máy phay loại này là có trục chính nằm ngang và có ba chuyển động
vuông góc với nhau: chuyển động dọc, chuyển động ngang, và chuyển động thẳng
đứng. ngoài những chuyển động nói trên, bàn máy có thể quay xung quang trục
thẳng đứng một góc 45 độ về hai phía. Để hiệu chỉnh bàn máy đến một góc độ nào
đó đối với trục chính ta sử dụng bộ phận quay có khắc độ. Trên hình 1. 2 trình bày
tổng quát của các máy phay ngang 6P82, 6P82r. Những bộ phận chính của máy là
thân máy 1, tủ điện 2, hộp tốc độ 3, hộp điều chỉnh 4, nắp công xôn 5, bàn máy 6,
hộp chạy dao 8.
Thân máy dùng để kẹp chặt tất cả các bộ phận và cơ cấu của máy.
Nắp công xôn dịch chuyển theo thanh trượt trên của thân máy và để lắp quai treo
giữ vững đuôi của trục gá dao.
Bàn máy được gắn và chuyển động dọc theo sống trượt, trên bàn máy được lắp đồ
gá, các cơ cấu kẹp chặt và các chi tiết gia công, trên mặt công tác của bàn máy có
các rãnh hình chữ T.

Hình 1.2.Bộ phận chính của máy phay ngang
Trục chính của máy phay có tác dụng truyền chuyển động quay từ hộp tốc độ tới
dao phay. Độ chính xác gia công phụ thuộc nhiều vào trục chính quay có chính xác
hay không, vào độ cứng vững, độ chịu rung của nó.

9

Hộp tốc độ có tác dụng để truyền cho trục chính những số vòng quay khác nhau.
Hộp tốc độ đặt bên trong thân máy và được điều khiển bằng bộ phân sang số. Bộ
phận sang số cho phép chọn một tốc độ bất kỳ .

Hộp chạy dao dùng để tạo ra lượng chạy dao và các chuyển động nhanh (chuyển
động phụ của bàn máy).
Máy phay đứng
Loại máy phay có trục chính theo phương thẳng đứng. Những bộ phận chính của
loại máy này gồm có: thân máy, đầu quay, công xôn, hộp tốc độ có gắn trục chính,
bộ phận sang số, hộp chạy dao, các bộ phận điện, bàn máy và sống trượt. Công
dụng của các bộ phận này cũng giống như máy phay ngang. Đầu quay được gắn vào
thân máy và có thể quay được các góc từ 0 đến 45 độ về hai phía trong mặt phẳng
đứng. Trên hình 1.3 trình bày các bộ phận điều khiển của một số loại bộ phận điều
khiển của một số loại máy phay đứng như 6P12, 6P12r.

Hình 1.3. Các bộ phận điều khiển của máy phay đứng 6P12

10

Bảng 1.1. Các bộ phận điều khiển máy phay đứng 6P12

Nguyên lý chuyển động
Để đảm bảo tạo ra được một quá trình cắt gọt thông thường máy phay cũng như một
số máy công cụ khác bao gồm hai chuyển động chính và chuyển động phụ. Đó là
các chuyển động tạo hình, bằng cách phối hợp các chuyển động này theo một quy
luật nào đó sẽ cho ta nhận được một số bề mặt yêu cầu như: mặt phẳng ngang, mặt
phẳng nghiêng, mặt phẳng bậc.
Chuyển động chính là chuyển động của trục chính có mang dao.
Chuyển động phụ hay còn được gọi là chuyển động chạy dao là chuyển động của
bàn máy mang chi tiết. Ở chuyển động này bàn máy chuyển động độc lập theo ba
chiều vuông góc với nhau theo ba trục tọa độ X – Y – Z hình 1.4

11

Từ trên cơ sở kết hợp của hai chuyển động nói trên khả năng tạo hình của máy
phay: mặt phẳng ngang, mặt bậc, mặt nghiêng, mặt trụ,…hình 1.5
Căn cứ vào hai chuyển động của máy phay cho thấy về mặt công nghệ máy phay rất
rộng có thể thực hiện một số công việc của các máy công cụ khác như: Máy tiện,
máy khoan, máy doa, máy cưa, máy bào.

Hình 1.4. Nguyên lý chuyển động cắt Hình 1.5. Khả năng tạo hình, hình dạng mặt cắt

Căn cứ vào công việc đặc thù hình dạng của chi tiết ta thường gặp 2 loại máy phay
phổ biến như: Máy phay đứng, máy phay ngang của các nước sản xuất như Nga, Ba
lan …

1.2.3. Khái niệm về hình học của dao
- Dao tiện là một loại dụng cụ cắt đơn giản và hay dùng nhất.
Các thành phần của dao tiện hình 1.6
Cấu tạo của dao gồm hai phần. Phần đầu dao (phần làm việc của dao). Thân dao
(phần để kẹp dao trên bàn dao của máy)

Hình 1.6. Cấu tạo của dao tiện
Những thông số đặc trưng cho thân dao là. Chiều cao H, chiều rộng B, chiều dài L.
Đầu dao được hình thành do mài và gồm có: Mặt trước, mặt sau, lưỡi cắt và mũi
dao hình trên.

12

Mặt trước 1 là mặt theo đó phoi thoát ra trong quá trình cắt .
Mặt sau là mặt đối diện với bề mặt đang gia công của chi tiết. Người ta phân biệt

mặt sau chính 2 và mặt sau phụ 3.
Lưỡi cắt là giao tuyến của mặt trước và mặt sau. Người ta cũng chia ra hai loại lưỡi
cắt chính và lưỡi cắt phụ.
Lưỡi cắt chính 6 là giao tuyến của mặt trước và mặt sau chính, giữ nhiệm vụ chủ
yếu trong quá trình quá trình cắt.
Lưỡi cắt phụ 5 là giao tuyến của mặt trước và mặt sau phụ.
Mũi dao 4 là chỗ nối tiếp giữa lưỡi cắt chính và lưỡi cắt phụ.
Trong quá trình cắt trên phôi gia công người ta còn phân biệt các bề mặt của chi
tiết, hình 1.1 trang 9
Mặt chưa gia công - mặt đã gia công - và mặt đang gia công .
Mặt chưa gia công là bề mặt ban đầu của chi tiết ( phôi ) mà một phần hoặc toàn bộ
sẽ được lấy đi trong quá trình gia công.
Mặt đã gia công là bề mặt của chi tiết được tạo thành sau một lần chuyển dao.
Mặt đang gia công là bề mặt được tạo thành khi lưỡi cắt chính của dao trực tiếp với
chi tiết gia công.
1.2.4. Khái niệm chung về cấu tạo dao phay
Quá trình phay cũng như tiện được thực hiện bằng một loại dáo cắt mà ta gọi là dao
phay. Các răng của dao phay có thể xếp đặt trên bề mặt hình trụ, và cũng có thể
nằm ở mặt đầu. Mỗi một răng của dao phay là một lưỡi cắt hình 1.7. Thông thường
dao phay là dụng cụ cắt cò nhiều răng . Nhưng đôi khi người ta sử dụng dao phay
có một răng duy nhất.
Phần cắt của dao phay được chế tạo bằng các loại vật liệu như thép gió, hợp kim
cứng và vật liệu xứ.

13

Hình 1.7. Cấu tạo lưỡi cắt của dao phay
Bề mặt lưỡi cắt. Các bề mặt, lưỡi cắt của răng dao phay trên hình 1.7 có những
tên gọi sau:

Mặt trước của răng 1, là bề mặt theo đó phoi thoát ra.
Mặt sau của răng 4, là bề mặt hướng vào mặt cắt trong quá trình gia công.
Lưng của răng 5, là bề mặt tiếp giáp với mặt trước của một răng và mặt sau của
răng cạnh đó. Nó có thể là mặt phẳng gẫy khúc, hoặc mặt cong.
Mặt phẳng đầu, là mặt phẳng vuông góc với trục của dao phay.
Mặt phẳng tâm, là mặt phẳng đi qua trục của dao và một điểm quan sát trên lưỡi cắt
của nó.
Lưỡi cắt 2, là một đường tạo bởi giao tuyến của hai mặt trước và sau của răng .
Lưỡi cắt chính, là lưỡi cắt thực hiện công việc chính trong quá trình gia công. Ở
dao phay hình trụ lưỡi cắt chính có thể là đường thẳng, hoặc nghiêng so với đường
sinh và có dạng đường xoắn ốc. Lưỡi cắt chính được phân biệt: lưỡi cắt chính, là
lưỡi được nghiêng một góc so với trục của dao phay; lưỡi cắt phụ, là lưỡi cắt nằm ở
mặt đầu của dao phay .
Các yếu tố và hình dạng của rãnh. (hình 1.7 – số 6) là đường lõm xuống dùng để
thoát phoi. Rãnh được tạo thành giữa mặt trước của một răng với mặt sau và lưng
của một răng bên cạnh. Rãnh chia ra làm hai loại: rãnh thẳng và rãnh xoắn ốc.
Dao phay thông dụng dùng cho máy phay ngang
Dao phay hình trụ bằng thép gió, được dùng để gia công các mặt phẳng, dao này có
nhiều loại được nêu như ở hình 1.8.

14

Dao phay đĩa hai mặt thường là răng thẳng nhưng bên cạnh đó có những con có góc
xoắn. Loại dao này dùng để cắt rãnh do có nhiều răng để thoát phoi nhanh và đảm
bảo được lực cắt ổn định.
Dao phay định hình (tùy thuộc vào biên dạng của chi tiết gia công). Độ chính xác
cho phép và sự chép hình dạng chi tiết gia công sẽ kinh tế hơn. Dao phay định hình
được sử dụng rộng rãi để gia công những chi tiết nhỏ và sản lượng lớn, các răng của
dao phay định hình giống hệt nhau về biên dạng.

Hình 1.8. Dao phay trụ
Dao phay cắt đứt hình 1.9, loại dao này thường mỏng để giảm ma sát và sự kẹt dao
khi cắt thường cóp chiều dày từ 1 đến 5mm (chỉ sử dụng để cắt đứt chi tiết hoặc
phôi).

Hình 1.9. dao phay cắt đứt
Dao phay thông dụng dùng cho máy phay ngang và máy phay đứng
Dao phay ngón, là dao có răng cắt ở mặt đầu và trên chu vi, được lắp vào trục chính
bằng khớp nối thích hợp hoặc côn chuyển tiếp phụ thuộc dao thân thẳng hình 1.10b
hoặc thân côn hình 1.10a (tùy thuộc vào loại dao và đường kính dao).

15

Hình 1.10. Dao phay ngón
Dao phay này thuộc dao cắt cạnh được dùng để gia công rãnh có vai vuông, chiều
sâu cắt không được vượt quá một nửa đường kính dao phay.
Dao phay rãnh T hình 1.11, là loại dao phay được dùng để gia công hai rãnh bên
của rãnh T sau khi đã sử dụng dao phay ngón hoặc dao phay đĩa để gia công rãnh
vuông.

Hình 1.11. Dao và rãnh chữ T
Dao phay đuôi én, được sử dụng để gia công mặt phẳng nghiêng trong. Sau khi
được gia công rãnh thô bằng các dao phay thích hợp. Loại dao này thường có góc
độ khoảng 45 độ, 50, 55, và 60 độ, hình 1.12.

Hình 1.12. Dao phay góc

16

Dao phay rãnh then bán nguyệt, hình dạng của dao tương tự như dao phay đĩa, kích
thước đường kính nhỏ khoảng 50 mm được chế tạo liền cán và răng thẳng, đối với
dao có kích thước lớn được lắp trên trục chính, dùng để phay các rãnh then hình bán
nguyệt, hình 1.13.

Hình 1.13. Cấu tạo dao phay then bán nguyệt
Dao phay mặt đầu chắp mảnh hợp kim cứng hoặc thép gió hình 1.14, là loại dụng
cụ cắt đặc biệt dùng để cắt mặt đầu có bề mặt yêu cầu, được lắp vào khớp nối hoặc
côn chuyển tiếp hoặc trực tiếp trên trục chính.

Hình 1.14. Dao phay mặt đầu
1.2.5. Các yếu tố ảnh hưởng đến chế độ cắt khi phay
Chuyển động chính, là chuyển động quay tròn của dụng cụ cắt, hay nói cách khác là
chuyển động tương đối đơn giản của dụng cụ cắt và chi tiết gia công, thường được
thực hiện với tốc độ lớn nhất và gây lên quá trình cắt gọt.
Chuyển động phụ, là chuyển động của bàn máy mang chi tiết gia công, hay còn gọi
là chuyển động chạy dao ở chuyển động này được kết hợp với chuyển động chính
và tạo điều kiện đưa vùng gia công lan ra toàn bề mặt gia công.
Tốc độ cắt: khi phay dao quay tròn theo tốc độ của trục chính máy phay, tốc độ cắt
được tính theo công thức:

V= (m/ph) (1.1)

D – đường kính của dao phay (mm)
n – số vòng quay của trục chính (vòng/phút)

17

Khi cần xác định số vòng quay của dao phay trong một phút ta có công thức:
n=

(1.2)

Khi phay người ta phân biệt các dạng lượng chạy dao như sau:
Lượng chạy dao răng (sz, mm/răng ), là lượng chuyển dịch của bàn máy với chi tiết
hoặc dao khi dao quay được một răng.
Lượng chạy dao vòng (s0, mm/vòng), là lượng dịch chuyển của bàn máy với chi tiết,
hoặc của dao sau một vòng quay của dao phay. Lượng chạy dao một vòng bằng
lượng chạy dao răng nhân với số răng của dao phay:
S0 = sz . z

(1.3)

Lượng chạy dao phút (sM, mm/phút), là lượng dịch chuyển tương đối của bàn máy
với chi tiết hoặc dao phay trong một phút. Lượng chạy dao phút bằng lượng chạy
dao một vòng nhân với số vòng quay trong một phút.
SM = So . n = Sz.n

(1.4)

Đối với tất cả các dạng phay, người ta phân biệt chiều sâu cắt và chiều rộng phay.
Chiều sâu cắt là khoảng cách giữa các bề mặt chưa gia công và đã gia công. Còn
chiều rộng phay là chiều rộng mặt gia công sau một lần chuyển dao. Thường
thường người ta ký hiệu chiều sâu cắt là t, còn chiều rộng phay là B. Điều này phù
hợp khi các thông số trên được xem như các thông số công nghệ giữa lưỡi cắt và chi
tiết hình 1.15

Hình 1.15. Ký hiệu chiều sâu cắt t, chiều rộng pay B
Trong quá trình phay, cũng như hầu hết các nguyên công cắt gọt kim loại, dụng cụ
cắt phải có chất lượng đảm bảo để thỏa mãn chức năng. Dao cắt phải cứng hơn vật

18

liệu chi tiết cần gia công và đủ để chống lại lực cắt tăng lên trong suốt quá trình gia
công. Để bảo vệ lưỡi cắt dao phải có tính chịu nhiệt và chịu mài mòn của quá trình
cắt.
Ngày nay hầu hết các loại dao phay được làm bằng thép gió hoặc hợp kim carbitde
wolfram, khi dao phay carbitde được sử dụng, phải lựa chọn đúng loại carbitde cho
từng công việc, loại carbitde dùng để cắt gang và thép.
1.2.6. Phay thuận và phay nghịch
Khi phay bằng các dao phay hình trụ, dao phay đĩa, được phân biệt hai loại: phay
nghịch và phay thuận.
Phay nghịch là quá trình phay khi chiều chuyển động của dao phay và của chi tiết
ngược nhau hình 1.16 b .
Phay thuận là quá trình phay khi chiều chuyển động của dao phay và của chi tiết
trùng nhau hình 1.16 a.

Hình 1.16. Sơ đồ phay thuận, phay nghịch
Theo hình vẽ cho thấy khi phay nghịch, chiều dày cắt thay đổi từ 0 tại điểm A (điểm
vào của răng ) đến cực đại tại điểm B (điểm ra của răng). Khi phay thuận, chiều dày
cắt thay đổi từ cực đại tại điểm B (điểm vào của răng) đến 0 ở điểm A (điểm ra của
răng). Vì vậy khi phay nghịch quá trình cắt xảy ra êm hơn, vì chiều dày cắt tăng
dần, do đó lực cắt cũng tăng dần. Khi phay thuận xảy ra hiện tượng va đập lúc răng
bắt đầu tiếp xúc với chi tiết vì thời điểm này chiều dày cắt là lớn nhất. vì vậy phay
thuận chỉ tiến hành trên những máy có độ cứng vững lớn và ở những máy không có
khe hở của trục vít me với đai ốc, phay thuận cho ta độ chính xác cao hơn phay

nghịch.

19

1.2.7. Dụng cụ gá kẹp - dụng cụ phụ và một số dụng cụ đo kiểm phổ biến
Dụng cụ gá kẹp – dụng cụ phụ.
Định nghĩa. Tất cả những trang bị phụ theo yêu cầu của quy trình công nghệ dùng
để xác định chính xác vị trí của chi tiết gia công và dao cắt, rồi kẹp chặt chúng
nhanh chóng đều gọi là đồ gá máy cắt kim loại.
Đồ gá gia công, dựa vào dạng sản xuất (sản xuất đơn chiếc, sản xuất hàng loạt, sản
xuất hàng khối), phụ thuộc vào hình dáng và kích thước của chi tiết, trong môn học
đồ gá đã phân loại rất cụ thể thành các dạng đồ gá: đồ gá vạn năng, đồ gá chuyên
dùng, đồ gá tháo lắp.
Một số loại đồ gá hay sử dụng:
Mỏ kẹp (vấu kẹp, u kẹp) dùng để kẹp chặt và định vị chi tiết trực tiếp trên bàn máy
để gia công. Khi sử dụng phương pháp này phải có các dữ kiện đầy đủ như sau theo
hình 1.17 miếng đệm 5, bulông đai ốc 4 được luồn vào rãnh T trên bàn máy, cờ lê
vặn đai ốc.

Hình 1.17. Công dụng của mỏ kẹp
Yêu cầu kỹ thuật: Vị trí bulông nằm gần áp sát về phía chi tiết gia công, chiều cao
của miếng đệm cao hơn chiều cao mặt kẹp chặt của chi tiết gia công 2, hoặc 3mm.
Ưu điểm: phù hợp với gia công đơn chiếc, cho phép gá được một số loại chi tiết có
chiều cao và hình dạng khác nhau.
Nhược điểm: độ chính xác thấp, thời gian rà gá và định vị chi tiết lâu, người thợ tốn
nhiều công sức để xiết lực kẹp.
Đồ gá vạn năng có tên gọi là êtô, thuộc dạng đồ gá vạn năng, cấu tạo gồm hai phần
mỏ động và mỏ tĩnh. Mỏ tĩnh được gắn liền với thân của đồ gá. Mỏ động dịch trượt

20

trên thân của đồ gá vào làm nhiệm vụ kẹp chặt chi tiết nhờ cơ cấu trục vít hoặc thủy
lực, khí nén. Ở phương pháp gá này là phương pháp gá gián tiếp (chi tiết được gá
thông qua đồ gá).
Yêu cầu kỹ thuật: kiểm tra độ hao mòn của mặt chuẩn trên đồ gá, khi gá kết hợp
vặn lực kẹp và gõ búa lên bề mặt chi tiết để cho chi tiết khộng bị đẩy lên dưới tác
dụng của lực kẹp. Đánh hết ba via trên bề mặt kẹp chặt, bề mặt cắt hơi, hoặc bề mặt
đã gia công của lần gia công trước.
Ưu điểm: phù hợp với gia công đơn chiếc và cho phép gá được một số loại chi tiết
có hình dạng khác nhau. Thời gian thao tác nhanh, lực kẹp khỏe, người thợ ít tốn
công sức.
Nhược điểm: sai số gá đặt lớn nếu người thợ không quan sát và làm vệ sinh hết phoi
kỹ trước và sau mỗi lần gia công, mất nhiều thời gian định vị và rà gá đồ gá hình
1.18.

Hình 1.18. Kiểm tra phôi sau khi gá kẹp chi tiết
Đầu phân độ và mâm quay.
Đầu phân độ
- Khái niệm:
Đầu phân độ là một loại đồ gá dùng để chia vòng tròn ra n phần đều nhau hoặc
không đều nhau. Đầu phân độ không chỉ dùng trên máy phay mà còn được dùng
trên máy cắt gọt khác như máy mài, tiện, khoan…
Đầu phân độ có khả năng quay tròn phôi không liên tục khi phay hình nhiều cạnh,
cắt rãnh thẳng trên trục then hoa, bánh răng trụ răng thẳng… và quay liên tục như
phay rãnh xoắn.
Có thể chia đầu phân độ ra thành hai nhóm: đầu không có đĩa phân độ (đầu phân độ
trực tiếp) và đầu có đĩa phân độ (đầu phân độ đơn giản), ngoài ra còn có đầu phân

21

độ vạn năng . Đầu có đĩa phân độ được dùng nhiều vậy đề tài cũng chỉ giới thiệu
loại này.
Hình dạng bên ngoài của đầu phân độ có đĩa hình 1.19

Hình 1.19. Cấu tạo đầu phân độ
Ở đầu phân độ đơn giản, người ta chia độ theo một đĩa chia cố định, còn tay quay
của đầu phân độ này nối với trục chính qua một bộ truyền bánh vít – trục vít như
hình sơ đồ động hình 1.22. Thông thường số răng của bánh vít trong các đầu chia
độ đơn giản là 40, còn trục vít có một đầu mối. Như vậy mốn qua trục chính 1 vòng

ta phải quay tay quay 40 vòng nghĩa là tỷ số truyền

. Số vòng quay của tay quay

cần để cho trục chính quay được một vòng gọi là đặc tính của đầu chia độ và được
ký hiệu bằng chữ N. Số vòng quay n của tay quay cần thiết để có số khoảng chia

của chi tiết được xác định bằng công thức sau:

n=

(1.5)

Ở đây: N- đặc tính của đầu chia độ; z – số khoảng cần chia.
Thay vào công thức (1.5) N= 40 ta có n =
Ví dụ: phay biên dạng hình vuông (4 cạnh ) hình vẽ 1.20a,b theo công thức n=
= 10 vòng tay quay.

Sau khi phay song một cạnh đưa dao ra và quay tay quay đi 10 vòng để phay cạnh
tiếp theo (sau 4 lần quay tay quay như vậy thì phay được 4 cạnh bằng nhau).

22

Hình 1.20. Phay biên dạng hình vuông
Mâm quay (bàn quay tròn)
Mâm quay là một bộ phận thuộc máy phay đứng. Được chế tạo với các dạng: truyền
động bằng tay và bằng cơ khí (từ máy truyền tới); truyền động từ một động cơ điện
riêng biệt.
Bàn quay với truyền động bằng tay được tiêu chuẩn hóa và có chung một kết cấu.
Đường kính của bàn là 160, 200, 250 và 320mm.
Bàn quay truyền động bằng tay và bằng cơ khí loại này có kích thước đường kính
320, 400, 500 và 630mm hình 24. Bàn quay loại này có 2 trục vít: một để truyển
động bằng tay, một để truyển động bằng cơ khí (từ máy truyền đến). vô lăng 6 dùng
để truyền động bằng tay.
Để truyền động mâm quay bằng cơ khí trên các máy phay 6H11.6P12, 6P13 được
thiết kế một trục đặc biệt lằm trong hộp chạy dao. Còn ở một số máy phay như máy
phay vạn năng, 6H82r chuyển động quay được truyền từ trục vít của cơ cấu chạy
dao dọc hình 1.21. Trong cả hai trường hợp nói trên, chuyển động quay của mâm
quay được truyền từ một trục nằm phía dưới bàn máy song song với trục vít của cơ
cấu chạy dao dọc, qua hai bánh răng nằm trong thanh giằng (tay treo), rồi qua bản lề
3 và trục lồng 4. Tay quay 5 có tác dụng mở chuyển động quay từ cơ cấu truyền
đến. Trên bàn có gắn cam 2 (được di động và kẹp trong rãnh tròn 1) để hạn chế
phần gia công tròn đồng thời cũng gắn cả cơ cấu để thay đổi chiều quay của mâm
quay. Loại bàn quay này cũng có cơ cấu hãm dùng để kẹp chặt mâm quay ở vị trí
cần thiết bằng tay quay 7. Chi tiết gia công trên bàn quay được kẹp bằng tay.

23

Hình 1.21. Cấu tạo của mâm quay
Dụng cụ đo kiểm
Là các dụng cụ được dùng để đo đạc, kiểm tra các thông số chế tạo nhằm đảm bảo
độ tin cậy, an toàn khi sử dụng các chi tiết và máy móc cơ khí. Các thông số cần
kiểm tra như: kích thước, khe hở, độ sâu, độ cao, tính đồng nhất… tùy theo yêu cầu
kỹ thuật và hình dạng của chi tiết cơ khí được ứng dụng loại dụng cụ đo khác nhau,
có cấp độ chính xác khác nhau.
Một số loại dụng cụ đo kích thước, kiểm tra cơ bản của thợ phay :
- Thước kẹp, dùng đo kích thước như chiều dài, chiều rộng, của chi tiết hình trụ,
hình vuông hay đo đường kính trong, đường kính ngoài của các chi tiết rạng lỗ. Có
rất nhiều loại thước tùy theo yêu cầu của khoảng đo hay độ chính xác là bao nhiêu
mà ta chọn cho phù hợp hình 1. 22

Hình 1.22. Cấu tạo và công dụng của thước kẹp

24

- Thước đo sâu hình 1.23, được dùng để đo độ sâu của một chi tiết, độ sâu của rãnh
(khoảng cách mặt phẳng trên, mặt phẳng dưới) trong các chi tiết của cơ khí.

Hình 1.23. Thước đo sâu
- Đồng hồ so hình 1.24, là loại dụng cụ có đầu đo vào bề mặt chi tiết, được gắn với
một đồng hồ có độ chính xác cao. Dùng để rà gá và kiểm tra độ đảo của chi tiết.

Hình 1.24. Đồng hồ so

- Thước vạch dấu hình 1.25, thường được dùng để đo và đánh dấu các khoảng cách

với độ chính xác cao

Hình 1.25. Công dụng của thươc vạch dấu
- Ke vuông góc hình 1.28, là loại dụng cụ đo hoặc kiểm tra góc trong, góc ngoài

của các bề mặt cần phải vuông góc, và điều chỉnh chi tiết gia công.

25

Nghiên cứu, thiết kế bài giảng thực hành phần công nghệ phay cho sinh viên chuyên ngành kỹ thuật cơ khí

Tài liệu liên quan

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về