Gia công trên máy khoan, doa

Bg Công nghệ kim loại 63 P2_ Gia công cắt gọt
Nguyễn Văn Hoài

..

...

Chơng 5: gia công trên máy khoan - doa
5.1 Công dụng, khả năng
5.1.1. Công dụng:
Khoan đợc dùng để tạo lỗ đặc, mở rộng lỗ có sẵn (thông; không
thông); cắt ren...
Khoét đợc dùng để gia công lỗ đã có sẵn với mục đích mở
rộng kích thớc, nâng cao cấp chính xác, cấp độ nhám bề mặt gia
công. Ngoài ra, khoét còn đợc dùng để khỏa mặt đầu, vát mép...
Doa đợc dùng để gia công lỗ trụ, lỗ côn từ lỗ đã có sẵn với mục
đích nâng cao cấp chính xác, cấp độ nhám bề mặt gia công.
5.1.2. Khả năng:
Khoan có thể đạt cấp chính xác IT14 IT12, độ nhám cấp
3 5. Khoan thờng đợc dùng để gia công thô các lỗ có
= (0,25 80)mm.
Khoét có thể đạt cấp chính xác IT11 IT10, độ nhám cấp
5 7. Khoét thờng là bớc gia công trung gian hoặc bớc cuối. Lợng d
cho khoét nhỏ, h = (0,5 3)mm.
Doa có thể đạt cấp chính xác IT9 IT7, độ nhám cấp 8 10.
Doa thờng đợc sử dụng để gia công tinh. Lợng d cho doa rất nhỏ,
h = (0,05 0,5)mm.
5.2. Dụng cụ cắt trên máy khoan, máy doa
5.2.1. Mũi khoan (MK):
a. Phân loại (theo kết cấu và chức năng): có MK xoắn, MK dẹt,
MK lỗ tâm, MK sâu, MK vành, MK chắp mảnh HKC...

b. Kết cấu MK xoắn (ruột gà) gồm 3 phần: cán, cổ, làm việc
(hình H.5.1).
Cán dao l1 có chức năng
định tâm MK với tâm lỗ côn
trục chính (hoặc tâm bầu
cặp MK) và nhận mô men
xoắn. Cán dao có thể ở dạng
trụ (D 12mm) hoặc côn
(D 16mm). Cuối cán dao có
chuôi dao kết cấu dẹt (mặt
cắt ngang hình chữ nhật)
H.5.1 Cấu tạo của MK xoắn
để tháo MK (cán côn) hoặc
chống xoay cho cán hình trụ
gia công trên máy khoan - MáY doa

1


Bg Công nghệ kim loại 63 P2_ Gia công cắt gọt
Nguyễn Văn Hoài

..

...

khi gá vào bầu cặp.
Cổ dao l 2 là phần nối
cán dao
với phần làm việc, là nơi để đóng số hiệu MK (đờng kính, vật

liệu).
Phần làm việc MK gồm phần định hớng và phần cắt:
Phần định hớng l3 có chức năng định hớng MK khi cắt và dự
trữ mài lại. Phần định hớng có các đặc điểm:
- Có hai cạnh viền để định hớng cho MK không bị lệch khi
khoan. Chiều rộng cạnh viền trong khoảng f = (0,6 2,6)mm.
- Đờng kính phần định hớng giảm dần về phía cán tạo thành
góc nghiêng phụ 1 để giảm ma sát giữa mặt sau của dao với mặt
đã gia công.
- Có hai rãnh thoát phoi dạng xoắn vít.
- Nối liền giữa hai mặt xoắn là lõi khoan (có đờng kính dlõi lớn
dần về phía cán).
Với MK có
D = (1,8 80)mm, thì
dlõi = (0,19 0,125)D.
Phần cắt l4 là phần trực tiếp cắt của MK, có các
đặc điểm:
- Có 5 lỡi cắt (hình H.5.2), gồm: 2 lỡi cắt chính
(ab, cd), 2 lỡi cắt phụ (be, df) và lỡi ngang (ac).
- Hai mặt trớc là mặt xoắn. Hai mặt sau chính có
thể là mặt xoắn, mặt côn hoặc mặt phẳng. Hai
mặt sau phụ là 2 cạnh viền.
c. Thông số hình học MK xoắn ở trạng thái tĩnh:
1. Góc trớc của răng dao đợc đo trong mặt cắt
chính N-N (hình H.5.3) là góc giữa đờng tiếp tuyến
với mặt trớc của răng dao tại điểm khảo sát và đờng
pháp tuyến với bề mặt tròn xoay do lỡi cắt quay quanh
tâm tạo nên (thờng là mặt côn).
Trị số X tại điểm x bất kỳ trên lỡi cắt chính của
MK đợc xác định nh sau:

H.5.2
Kết cấu
D tg phần cắt
X arctg X .
MK xoắn.
D sin

(5.1)
trong đó: X- góc trớc tại điểm x, DX- đờng kính vòng
tròn đi qua điểm x, D - đờng kính MK, - góc xoắn,
- góc nghiêng chính.
(5.1) cho thấy: góc trớc của răng dao MK thay đổi theo hớng
giảm dần từ ngoài vào tâm. Thờng chọn D = (18o 30o).
gia công trên máy khoan - MáY doa

2


Bg Công nghệ kim loại 63 P2_ Gia công cắt gọt
Nguyễn Văn Hoài

..

...

2. Góc sau chính X của răng
dao MK đợc đo trong mặt cắt dọc
trục A - A (hình H.5.3) là góc hợp bởi
mặt phẳng tiếp tuyến với mặt sau

tại điểm khảo sát và mặt phẳng
tiếp tuyến với đờng tròn quỹ đạo
của điểm đó quanh tâm MK.
Tơng quan giữa góc sau chính ở
mặt cắt dọc trục A - A X và góc sau
chính ở mặt cắt chính N-N N nh
H.5.3 Các góc phần cắt của
sau:
MK
tg N
tg X
sin
(5.2)
Tơng tự góc trớc, góc sau cũng thay đổi dọc theo lỡi cắt chính,
theo hớng giảm dần từ ngoài vào tâm. Vì vậy, khi mài dao cần chú
ý sao cho trị số góc sau động ở những điểm gần tâm đảm bảo
điều kiện cắt đợc (đ > 0). Thờng chọn góc sau ở chu vi
D = (8o 5o), ở gần tâm (khi DX 0) X = (20o 25o).
Góc sau phụ của MK 1 = 0o (hình H.5.3).
3. Góc nghiêng lỡi cắt chính là góc giữa hình chiếu lỡi cắt
chính và phơng chạy dao trên mặt đáy (hình H.5.2). Đối với MK,
dùng khái niệm góc đỉnh dao 2. Trị số 2 đợc chọn tuỳ theo vật
liệu gia công. Vật liệu dòn chọn 2 nhỏ, vật liệu dẻo chọn 2 lớn
(cắt đá hoa: 2 = 80o; cắt thép có độ cứng trung bình:
2 = (116o 120o); cắt thép có độ cứng cao: 2 = 125o; cắt nhôm
chọn 2 = 140o).
Góc nghiêng lỡi cắt phụ 1 đợc tạo nên do độ côn ngợc của
phần dẫn hớng. Đối với MK làm bằng thép dụng cụ, thờng chọn
1 = (2o 4o).
4. Góc nghiêng lỡi ngang là góc giữa hình chiếu của lỡi

ngang và lỡi cắt chính trên mặt phẳng vuông góc với đờng trục
MK (hình H.5.2).
MK có D 15 mm chọn = 55o; MK có D 15 mm chọn = 50o.
5. Góc xoắn rãnh thoát phoi là góc giữa đờng trục MK và
tiếp tuyến với đờng xoắn tại chu vi (hình H.5.2). Trị số giảm
dần từ ngoài vào tâm MK. Góc ảnh hởng đến lực cắt, quá trình
tạo phoi, độ bền và tuổi thọ của MK. Khi tăng, biến dạng dẻo của
phoi, masát giữa phoi với mặt trớc dao giảm, phoi thoát dễ. Nhng
gia công trên máy khoan - MáY doa

3


Bg Công nghệ kim loại 63 P2_ Gia công cắt gọt
Nguyễn Văn Hoài

..

...

nếu tăng quá trị số hợp lý thì điều kiện cắt lại xấu đi, vì khi
đó chiều dài đoạn đờng di chuyển của phoi tăng, masát và nhiệt
ở MK tăng, do đó độ bền và tuổi thọ MK giảm. Chọn trị số của
MK thép gió tuỳ theo vật liệu gia công.
Khi cắt đồng thanh, đồng thau, bakêlít, xenlulô: = (8o 12o);
cắt nhôm, đồng đỏ chọn: = (35o 40o); cắt thép, gang:
= (25o 30o);
6. Góc nâng lỡi cắt chính là góc giữa lỡi cắt chính và pháp
tuyến với véctơ tốc độ cắt đo trong mặt phẳng cắt. Thờng
= (7o20 12o20)

d. Thông số hình học của MK ở trạng thái làm việc
Khi làm việc, MK đồng thời đảm nhiệm chuyển động chính
(quay) và chuyển động chạy dao dọc theo đờng
tâm
của nó.
ur uu
r uu
r
Vectơ tốc độ cắt là tổng hợp của 2 thành phần ( V Vn Vs ), do đó
mặt phẳng cắt thực tế sẽ xoay đi một góc so với mặt phẳng cắt
ở trạng thái tĩnh. Vì thế, góc trớc và góc sau của MK cũng thay
đổi theo:

đ = X ;

đ = X

và

S
X artg

.DX

(5.3)
ở đây: S- lợng chạy dao, mm/vòng; DX- đờng kính vòng tròn đi
qua điểm x, mm.
Nhận xét : Nếu S càng lớn và DX càng nhỏ (điểm khảo sát
trên lỡi cắt chính càng gần tâm) thì trị số X càng lớn, nghĩa là đ
càng nhỏ. Bởi vậy, khi mài dao cần chú ý trị số góc sau tại những

điểm càng gần tâm càng lớn để tránh hiện tợng đ 0.
5.2.2. Mũi khoét
a. Cấu tạo mũi khoét tơng tự MK xoắn (hình
H.5.4), song có các điểm
riêng:
- Mũi khoét có nhiều răng
cắt
hơn
MK,
Z=3
(D 35mm)
và
Z=4
(D 35mm). Do đó, mũi
khoét có độ cứng vững cao
hơn, khả năng định hớng tốt
hơn MK, cho phép nâng cao
năng suất cắt.
gia công trên máy khoan - MáY doa


b)



H.5.4 Mũi khoét
1- Phần cắt; 2- Phần định hớng;
3- Phần cổ; 4- Phần cán.
4

Bg Công nghệ kim loại 63 P2_ Gia công cắt gọt
Nguyễn Văn Hoài

..

...

- Răng cắt mũi khoét có
3 lỡi: lỡi cắt chính, lỡi nối tiếp, lỡi cắt phụ.
Để tăng khả năng định hớng, trên răng cắt của mũi khoét có tạo
cạnh viền f = (0,8 1,2)mm.
- Mũi khoét không có lỡi ngang.
- Mũi khoét có D 32mm đợc làm liền khối. Mũi khoét có
D > 32mm đợc làm răng chắp mảnh HKC .
b. Thông số hình học của mũi khoét
1. Góc trớc của mũi khoét đợc đo trong mặt cắt chính N-N
(hình H.5.4). Chọn theo vật liệu làm dao và vật liệu gia công. Mũi
khoét thép gió, khi cắt thép: = (8o 15o), khi cắt gang: = (6o 8o)
và khi cắt kim loại màu: = (25o 30o) .
2. Góc sau của mũi khoét đợc đo trong mặt cắt chính N-N.
Chọn tuỳ theo vật liệu gia công. Thờng = (8o 10o).
3. Góc nghiêng lỡi cắt chính đợc chọn tuỳ theo vật liệu
làm dao. Mũi khoét thép gió chọn = (45o 60o), mũi khoét HKC
chọn = (60o 75o). Góc nghiêng lỡi cắt chuyển tiếp O


.
2

4. Góc nghiêng lỡi cắt phụ (độ côn ngợc) có trị số:
1 = (1o 2o).
5. Góc xoắn rãnh thoát phoi có trị số: = (10o 25o).
5.2.3. Mũi doa (MD):
a. Phân loại
- Theo phơng pháp gia công có: MD tay, MD máy.
- Theo kết cấu có: MD đuôi côn, MD đuôi trụ.
- Theo bề mặt gia công có: MD lỗ trụ, MD lỗ côn.
- Theo cách kẹp chặt răng dao có: MD răng liền, MD răng chắp.
- Theo khả năng điều chỉnh đờng kính gia công có: MD điều
chỉnh đợc và MD không điều chỉnh đợc.
b. Cấu tạo mũi doa lỗ
trụ gồm: phần làm việc,
phần cổ và phần cán
(hình H.5.5).
1. Phần làm việc l1 có:
- Côn dẫn hớng có
2d = 90o.
H.5.5 Kết cấu mũi doa lỗ trụ
- Phần cắt l4 trực tiếp
cắt.
- Phần sửa đúng l5 để
gia công trên máy khoan - MáY doa

5


Bg Công nghệ kim loại 63 P2_ Gia công cắt gọt
Nguyễn Văn Hoài

..

...

định hớng MD trong quá
trình cắt và

sửa đúng lỗ gia công. Phần sửa đúng còn là nơi dự trữ để mài lại
MD khi mòn.
- Côn ngợc l6 để giảm ma sát giữa mặt sau dao và bề mặt đã
gia công.
2. Cổ dao l2 nối giữa phần làm việc và phần cán, là nơi đóng
số hiệu của MD.
3. Cán dao l3 đợc chế tạo ở dạng trụ có đầu vuông đối với MD
tay, dạng đuôi côn hoặc đuôi trụ đối với MD máy.
Kết cấu MD tơng tự mũi khoét, song có một số điểm khác nh
sau:
- MD có nhiều răng cắt hơn mũi khoét (Z = 6 16) nên có độ
cứng vững cao hơn, khả năng định hớng tốt hơn khoét trong quá
trình cắt.
Số răng của MD đợc tính theo công thức:
Z 1,5 D K
(5.4)
trong đó: D - đờng kính lỗ cần doa (đờng kính phần sửa đúng)
[mm]; K - phụ thuộc vật liệu phôi. K = 2 khi cắt vật liệu dẻo, K = 4
khi cắt vật liệu dòn.
- MD không có lỡi ngang.
- Nói chung, răng MD đợc làm thẳng. Để thoát phoi tốt, đặc
biệt là khi gia công vật liệu dẻo, ngời ta chế tạo MD răng nghiêng.
Góc xoắn của răng MD đợc chọn trong khoảng =(10o 45o). Vật

liệu gia công càng dẻo chọn trị số góc xoắn càng lớn. Khi doa lỗ
thông nên chế tạo răng nghiêng tránh để phoi thoát về phía mặt
đã gia công. Răng dao phần cắt đợc mài nhọn, răng dao phần sửa
đúng đợc mài có cạnh viền (f=(0,080,5)mm tuỳ thuộc vào đờng
kính) để tạo nên phần trụ dẫn hớng.
c. Thông số hình học của MD lỗ trụ
1. Góc nghiêng chính của MD đợc xác định theo loại MD và
tính chất gia công:
- Khi doa lỗ thông chọn: = (30 1o30) đối với MD tay;
= (12o 15o) đối với MD máy, khi gia công vật liệu dẻo; = (3o5o)
gia công trên máy khoan - MáY doa

6


Bg Công nghệ kim loại 63 P2_ Gia công cắt gọt
Nguyễn Văn Hoài

..

...

đối với MD máy, khi gia công vật liệu cứng, dòn và vật liệu khó gia
công; = (30o 45o) đối với MD gắn mảnh HKC.
- Khi doa lỗ không thông chọn: = 45o đối với MD tay; = 60o
đối với MD máy; = 75o đối với MD có răng bằng HKC.
2. Góc trớc và góc sau của răng dao MD đợc đo trong mặt
cắt chính N-N. Trị số của , đợc xác định tuỳ theo vật liệu gia
công và vật liệu làm dao.
MD thép gió dùng để gia công tinh: = 0o; MD thép gió dùng

để gia công thô: = (5o 10o); MD có răng bằng HKC: = (0o 5o).
Góc sau của răng phần cắt lấy trong phạm vi = (5o 10o).
5.3. Đặc điểm của quá trình cắt khi khoan (khoét, doa)
Khi khoan, khoét, doa trên máy khoan doa, phôi đợc gá cố định
trên bàn máy, còn dụng cụ cắt đảm nhiệm cả hai chuyển động:
- Chuyển động chính là chuyển động quay quanh trục dao,
- Chuyển động chạy dao là chuyển động tịnh tiến dọc trục
dao.
Dụng cụ cắt khi khoan, khoét, doa là dao định kích thớc, chịu
mô men xoắn và lực dọc trục trong quá trình cắt. Khi mài các lỡi
cắt khó đạt đợc yêu cầu về tính đối xứng, do đó khi cắt dễ gây
ra rung động. MK dài có độ cứng vững kém, độ đồng tâm giữa
phần đuôi MK và phần làm việc của nó không cao, hai lỡi cắt mòn
không đối xứng, nên khi khoan dễ bị lệch, độ chính xác và cấp
độ nhám bề mặt không cao. Lỗ sau khi khoan có đờng kính lớn
hơn đờng kính MK (hiện tợng lay rộng lỗ).
Điều kiện cắt rất xấu (do dao cắt có nhiều răng cắt, MK lại có
lỡi ngang với góc trứơc âm), lực hớng trục lớn, lỡi cắt phụ có độ bền
kém, góc sau phụ 1 = 0o, tốc độ cắt tơng đối cao, chiều sâu cắt
lớn, nhiệt cắt lớn nên dao bị mòn nhanh. Ngoài ra, góc sau, điều
kiện masát và tốc độ cắt thay đổi dọc theo lỡi cắt chính, do đó
hệ số co rút phoi tăng dần từ ngoài vào tâm. So với tiện, khả năng
thoát phoi khi khoan, khoét, doa khó hơn nhiều, không gian chứa
phoi nửa kín nên thời gian tiếp xúc giữa phoi và chi tiết gia công
dài; việc tới dung dịch trơn nguội vào vùng cắt khó và khi đến
vùng cắt dung dịch đã bị nung nóng do phải qua phoi nên hiệu
quả làm nguội không cao; mặt khác, do tản nhiệt khó khăn nên khả
năng nâng cao năng suất cắt bị hạn chế.
Quá trình cắt khi khoan, khoét, doa cũng kèm theo các hiện tợng vật lý nh tiện.
5.4. Các yếu tố cắt khi khoan - khoét - doa

gia công trên máy khoan - MáY doa

7


Bg Công nghệ kim loại 63 P2_ Gia công cắt gọt
Nguyễn Văn Hoài

..

...

5.4.1. Các yếu tố chế độ cắt
a.

Chiều

sâu

t

cắt:

Dd
2

[mm]

(5.5)
trong đó: D- đờng kính lỗ gia công, mm; d- là đờng kính lỗ trớc

khi gia công, mm (lỗ đặc d = 0).
b. Lợng chạy dao
Khi khoan, khoét (gia công thô, bán tinh) để đảm bảo điều
kiện bền răng dao, cần tính (hoặc chọn) theo lợng chạy dao răng SZ
[mm/răng].
Khi doa (gia công tinh) để đảm bảo yêu cầu chất lợng bề mặt
gia công, cần tính (hoặc chọn) theo lợng chạy dao vòng S
[mm/vòng].
c. Tốc độ cắt khi khoan, khoét, doa đợc lấy tại điểm xa tâm
nhất trên lỡi cắt:
V

.D.n
1000

[m/ph]

(5.6)
trong đó: D- đờng kính lỗ gia công, mm; n- tốc độ vòng quay của
dao, vòng/phút.
d.

Thời

gian

TO

máy:

L
l l1 l2

S ph
n.S

[ph]

(5.7)
trong đó: L- chiều dài hành trình làm việc của dao, mm; l- chiều
dài lỗ gia công, mm; l1- lợng ăn tới, mm; l1 = (1 3)mm; l2- lợng vợt quá,
mm; l2 0,3.D mm; n- tốc độ vòng quay của dao, vòng/phút; S- lợng
chạy dao vòng, mm/vòng.
5.4.2. Thông số hình học lớp cắt (hình H.5.6)
a S Z .sin

a. Chiều dày cắt a đợc xác định theo:

D

t

s

s

t

a

s

b

a)


d
a


b)

b

s



z

gia công trên máy khoan - MáY doa

D

z

[mm]
(5.8)
trong đó: - nửa góc đỉnh

dao; SZ - lợng chạy dao răng,
mm/răng; Z- số răng dao; S- lợng
chạy dao vòng, mm/vòng.
b. Chiều rộng cắt b
t
Dd
b

[mm]
sin 2.sin
(5.12)
c. Diện tích lớp cắt F

S
.sin
Z

8


Bg Công nghệ kim loại 63 P2_ Gia công cắt gọt
Nguyễn Văn Hoài

..

...

FZ a.b

S .t

Z

[mm2]

H.5.6 Thông số hình học của lớp
cắt
a- Khoan lỗ đặc b- Khoan mở rộng,
khoét, doa

(5.13)
5.5. Lực cắt
5.5.1. Lực cắt khi khoan
a. Các thành phần lực tác dụng lên MK (hình H.5.7) gồm:
PZ- lực tiếp tuyến, PY - lực hớng kính, PX- lực dọc trục, PZ1- lực
tiếp tuyến tại điểm ngoài cùng của lỡi cắt, Png- lực dọc trục tác dụng
trên lỡi ngang, Pms- lực masat tác dụng trên cạnh viền.
Giả sử hai lỡi cắt MK đối xứng tuyệt đối và các điều kiện khác
là lý tởng, thì các lực tơng ứng tác dụng lên 2 lỡi cắt có trị số nh
nhau, các thành phần lực hớng kính từng đôi một triệt tiêu nhau,
nghĩa là PY = 0. Khi đó, tổng hợp các thành phần lực tác dụng lên
mũi MK chỉ có PO là tổng của các lực chiều trục (Png 57%PO,
PX 40%PO, Pms 3%PO) và MX là tổng mômen của các thành phần
lực tiếp tuyến trên hai lỡi cắt lấy với tâm quay (PZ gây mômen
xoắn lớn nhất, 80%MX, kế đến là Pms, 12%MX, còn lại là PZng).
b. Các yếu tố ảnh hởng đến lực cắt khi
khoan
ảnh hởng của chế độ cắt, tính chất vật liệu
gia công, chất trơn nguội và các điều kiện khác
đến mô men xoắn MX và lực dọc trục PO tơng tự
nh tiện. Dới đây phân tích thêm một số yếu tố

riêng của quá trình khoan.
1. ảnh hởng của góc xoắn : Tăng sẽ làm
H.5.7 Các
tăng (xem 5.1), giảm công và lực làm biến dạng thành phần lực
kim loại, do đó PO và MX giảm. Tuy nhiên, không nên
tác dụng lên
o
lấy 30 (thực nghiệm khoan thép cho thấy khi
MK
o
30 thì PO và MX giảm không đáng kể).
2. ảnh hởng của góc nghiêng chính : Khi giảm
làm chiều dày cắt giảm, chiều rộng cắt tăng
nên PO, PZ tăng; nhng
mặt khác, giảm làm MK nhọn hơn, dễ đi sâu vào phôi, do đó
giảm đợc PO và lợng giảm lại nhiều hơn lợng tăng nói ở trên. Vì vậy,
khi giảm làm MX tăng còn PO giảm.
3. ảnh hởng của lỡi ngang: Góc trớc của lỡi ngang âm nên điều
kiện cắt khi khoan rất xấu và chiều dài lỡi ngang càng lớn thì PO và
MX càng tăng, trong đó PO tăng rất nhiều còn MX tăng ít. Mặt khác,

gia công trên máy khoan - MáY doa

9


Bg Công nghệ kim loại 63 P2_ Gia công cắt gọt
Nguyễn Văn Hoài

..

...

khi chiều dài lỡi ngang tăng làm giảm góc nên PO lại tăng. Do đó,
mài ngắn lỡi ngang là một trong những biện pháp giảm PO.
4. ảnh hởng của đờng kính MK: Đờng kính D ảnh hởng lớn đến
PO và MX. Mặc dù khi tăng D thì diện tích tiết diện ngang của rãnh
xoắn tăng nên phoi thoát dễ, nhng khi đó chiều sâu cắt t cũng
tăng và diện tích tiết diện ngang lớp cắt tăng nên PO và MX tăng.
c. Công thức tổng quát tính PO và MX khi khoan:
x
y
Khoan lỗ đặc:
[N]
PO CP .D P .S p .K P
(5.9)
M X CM .D xM .S yM .K P
[N.mm]
(5.10)
x
y
Khoan mở rộng lỗ:
[N]
PO CP .D P .S p .t uP .K P
(5.11)
M X CM .D xM .S yM .t uM K P
[N.mm]
(5.12)
Các hệ số CP, CM kể tới tính chất của vật liệu gia công và điều
kiện cắt.

Chú ý: Khi tra CP, CM ở các tài liệu dùng đơn vị lực là KG và
mômen xoắn là KGm cần nhân giá trị CP, CM tra đợc với 9,81 để
phù hợp với các công thức (5.10), (5.11), (5.12), (5.13).
5.5.2 Lực cắt khi khoét và doa
Đối với khoét và doa, do không có lỡi ngang nên Png = 0 và Pzng = 0.
Các thành phần lực khác so với khoan nhỏ hơn rất nhiều (do chế
độ cắt nhẹ) nên thờng không tính đến. Riêng khoét và doa bằng
dao hợp kim cứng, lực dọc trục và mômen xoắn đợc xác định theo
công thức nh khoan mở rộng lỗ (5.11) và (5.12).
5.5.3. Công suất cắt khi khoan, khoét, doa đợc tính theo:
NC

M X .n
9554

[kW]

(5.14)
ở đây: MX tính theo N.mm; n tính theo vòng/phút.
5.6. Tốc độ cắt
5.6.1. Các yếu tố ảnh hởng đến tốc độ cắt:
a. Mòn dao và tuổi bền:
Trong quá trình làm việc, phần cắt của MK, mũi khoét, MD bị
mòn theo thời gian. Nguyên nhân mòn là do masát giữa mặt trớc
của dao với phoi; giữa mặt sau của dao với mặt đang gia công,
giữa cạnh viền của dao với bề mặt đã gia công. Tuy nhiên, MK làm
gia công trên máy khoan - MáY doa

10

Bg Công nghệ kim loại 63 P2_ Gia công cắt gọt
Nguyễn Văn Hoài

..

...

việc trong điều kiện thoát phoi và thoát nhiệt rất khó khăn, trị số
tốc độ cắt, góc trớc và góc sau thay đổi trên từng điểm dọc theo
lỡi cắt chính, nên MK bị mài mòn rất nhanh.
Thờng MK, mũi khoét có các khu vực mài mòn nh sau (hình
H.5.8):
- Mòn đồng thời ở cả mặt sau và
mặt trớc. Dạng mòn này xuất hiện khi
cắt thép kết cấu. Mòn mặt sau tăng
dần từ tâm ra mép ngoài.
- Mòn ở lỡi cắt phụ. Dạng mòn này
xuất hiện khi cắt vật liệu dẻo.
H.5.8 Các dạng mòn của
- Mòn ở góc nối tiếp lỡi cắt chính MK
với đờng
viền. Dạng mòn này xuất hiện khi cắt vật liệu dòn và hợp kim chịu
nhiệt, tại đó ứng suất lớn nhất, tốc độ cắt cao nhất, nhiệt độ và
masát đều lớn nên cờng độ mòn lớn. Đây là dạng mòn nguy hiểm
nhất. Khi cạnh viền bị mòn, MK mất độ côn ngợc nên dễ bị mẻ, gãy
lỡi cắt và làm tăng MX, PO.
- Mòn ở lỡi ngang xuất hiện khi lỡi ngang quá dài và nhiệt luyện
không đúng. Mòn ở lỡi ngang nhỏ nên ít đợc chú ý.
ảnh hởng của các yếu tố đến độ mòn của MK thép gió khi gia

hS Ch .V 4,85 .S 2,35 .T 1,42
công thép có thể tính theo công thức:
[mm]
(5.15)
trong đó: hs- lợng mòn mặt sau, Ch- hệ số phụ thuộc vật liệu gia
công và điều kiện cắt, V- vận tốc cắt, m/ph; S- lợng chạy dao
vòng, mm/vòng; T- tuổi bền dao, ph.
Từ (5.15) có nhận xét: Tốc độ cắt có ảnh hởng lớn nhất đến
độ mòn của MK, sau đó là lợng chạy dao và tuổi bền dụng cụ cắt.
Vì vậy, để có lợi cho độ bền mòn nên chọn tốc độ cắt nhỏ, còn lợng chạy dao lớn.
Đối với MD, do chiều dày cắt nhỏ và tốc độ cắt thấp nên mòn
chủ yếu ở mặt sau và vùng nối tiếp giữa phần cắt và phần định
hớng.
Chỉ tiêu đánh giá mòn là lợng mòn mặt sau hs. Trị số lợng mòn
cho
phép
với:
MK
là
[hs] = (1 3)mm,
mũi
khoét
là
[hs] = (0,2 1,5)mm, MD là [hs] = (0,6 0,8)mm.
b. Các phơng pháp mài MK để tăng tuổi bền:
- Mài ngắn hoặc mất hẳn lỡi ngang (hình H.5.9a, b và 5-9c).
- Mài MK có lỡi nối tiếp với 2 = 120o và 2O = 75o (hình H.5.9d)
có thể tăng tuổi bền MK lên 8 lần, có thể tăng tốc độ cắt lên 30%.
gia công trên máy khoan - MáY doa

11


Bg Công nghệ kim loại 63 P2_ Gia công cắt gọt
Nguyễn Văn Hoài

..

...

0,2 -

0,3

D

118o

- Mài MK có góc sau phụ 1
có thể tăng tốc độ cắt lên
(10 15)% (hình H.5.9e).
c. Quan hệ giữa tuổi
bền và tốc độ cắt của MK
a)
c)
b)
nh sau:
A- A
o
0

70
75
A
V m
[m/ph]
A
T
A
b

(5.16)
e)
trong đó: m- số mũ chỉ mức
d)
B
độ ảnh hởng của vật liệu
B
làm dao; A - hằng số ứng với
g)
chế độ gia công xác định.
h) Các phơng pháp mài MK
H.5.9
Có thể chọn tuổi bền MK
theo kinh nghiệm: cắt thép
T=D, cắt gang T=2D. Trong
đó: D- đờng kính mũi
khoan, mm; T- tuổi bền,
phút.
d. ảnh hởng của chiều sâu cắt và lợng chạy dao
Chiều sâu cắt t và lợng chạy dao S càng lớn thì tốc độ cắt V

càng giảm, vì khi đó lực cắt, nhiệt cắt đều tăng làm cho dụng
cụ cắt mòn nhanh.
e. ảnh hởng của đờng kính MK
Khi tăng đờng kính D làm chiều sâu cắt tăng nên nhiệt cắt
tăng, do đó tuổi bền dao giảm. Nhng, do tăng D nên khả năng
thoát nhiệt tốt, hơn nữa thể tích rãnh thoát phoi tăng, phoi thoát
dễ, việc đa dung dịch trơn nguội vào vùng cắt thuận lợi hơn, độ
cứng vững của dao tăng nên tuổi bền dao tăng nhanh hơn so với
độ giảm do tăng chiều sâu cắt nói trên. Nh vậy, đờng kính MK
càng lớn có thể tăng tốc độ cắt.
g. ảnh hởng của vật liệu phôi và vật liệu dao
Vật liệu gia công ảnh hởng lớn đến tốc độ cắt và đợc xác
định nh sau:
n

750 V
Khi cắt thép: K vl ;
b

n

1900 V
khi cắt gang: K vl


HB

(5.17)

gia công trên máy khoan - MáY doa

12


Bg Công nghệ kim loại 63 P2_ Gia công cắt gọt
Nguyễn Văn Hoài

..

...

trong đó: b, HB - giới hạn bền, độ cứng Brinen của vật liệu gia
công, MPa; chỉ số mũ nV phụ thuộc trị số cụ thể của b, HB và đợc
cho trong các sổ tay công nghệ
Vật liệu làm dao có ảnh hởng lớn đến tốc độ cắt và đợc xác
định nh sau:
MK làm từ thép gió có Kvld = 1; MK làm từ thép cacbon dụng cụ
có Kvld = 0,5; MK làm từ thép dụng cụ hợp kim có Kvld = 0,65; MK có lỡi
cắt là HKC có Kvld = 2 3.
h. ảnh hởng của điều kiện gia công
- Dung dịch trơn nguội đợc sử dụng đúng có thể tăng tốc độ
cắt lên (1,4 1,5)lần.
- Lỗ gia công càng sâu tốc độ cắt càng thấp. Bởi vì, lỗ gia
công càng sâu khả năng thoát phoi, thoát nhiệt càng khó. Mặt
khác, ma sát giữa phoi và thành rãnh xoắn tăng làm giảm hiệu quả
bôi trơn làm nguội nên tuổi bền dao giảm.
5.6.2. Công thức tổng quát xác định tốc độ cắt
Khi khoan lỗ đặc:

V

CV .D
T m .S

q

V

y

V

[m/ph]

.KV

(5.18)
Khi khoan mở rộng, khoét, doa:

V

CV .D
m

T .S

q

V

y

V

.KV 1
.t

x

V

.KV

[m/ph]

(5.19)
trong các công thức trên: CV- hệ số ảnh hởng của nhóm vật liệu gia
công; KVl- hệ số phụ thuộc tính chất vật liệu gia công;
KV=kd.kvld.kmm.kdd... là hệ số ảnh hởng tổng hợp của thông số hình
học, vật liệu dao, độ mòn của dao và dung dịch trơn nguội...
5.7. Xác định các yếu tố chế độ cắt hợp lý
5.7.1. Chọn dụng cụ cắt
Chọn vật liệu và các thông số hình học dao tuỳ theo tính chất
cơ lý của vật liệu gia công và yêu cầu công nghệ.
Chọn tuổi bền T tuỳ theo vật liệu làm dao và đờng kính lỗ
khoan.
5.7.2. Chọn chiều sâu cắt t theo công suất của máy gia công.
Đối với lỗ gia công có D 35mm có thể khoan một lần: t

D

[mm]
2

(máy K135)
Những lỗ có D 35mm thì khoan 2 lần: t1 (0, 25 0,35).D ; t2= t - t1
[mm]
gia công trên máy khoan - MáY doa

13


Bg Công nghệ kim loại 63 P2_ Gia công cắt gọt
Nguyễn Văn Hoài

..

...

Khi khoét và doa nên tận dụng cắt một lần hết lợng d (khoét
bằng dao HKC: t = (0,51)mm; khoét bằng dao thép gió:
t = (0,3 0,8)mm; doa: t = (0,05 0,1)mm)
5.7.3. Xác định lợng chạy dao
Có thể tra bảng hoặc tính toán theo độ bền của dụng cụ cắt,
độ bền và độ cứng vững của cơ cấu chạy dao, chất lợng bề mặt
gia công và điều kiện cắt. Dới đây là phơng pháp tính toán:
a. Tính định lợng chạy dao theo độ bền của dụng cụ cắt
Điều kiện bền của MK chịu tác động đồng thời của Mx và Po:
x

max

y

1, 7.M X 1, 7.CM .D M .S M .K M
1, 7.


W
0, 02.D 3

(5.20)
ở đây: []- ứng suất tiếp cho phép của vật liệu MK, MPa;
WO = 0,02.d3 [mm3].
Từ

(5.20)

rút

ra:

S1

y

M

0, 02. .D

3 x

M

1, 7.CM .K M

(5.21)
x
Công thức (5.21) có thể viết dới dạng tổng quát: S1 CS .D S
[mm/vg]
(5.22)
trong đó, trị số của CS và xS đợc chọn có tính tới độ cứng vững
của MK, vì (5.22) mới chỉ tính cho MK cỡ lớn.
Đối với MK thép gió có D = (10 60)mm, có thể xác định lợng
chạy dao theo:
S1 CS .D 0,6 [mm/vg]
(5.23)
Trị số CS phụ thuộc vào vật liệu gia công và đợc lấy theo Bảng
5-1.
Bảng 5-1

Vật liệu gia
công
Thép kết cấu
Thép kết cấu
Thép kết cấu

b [MPa]
900
900
1100

1100

Vật liệu gia
công
Gang có HB
0,064
170
0,050
và kim loại màu
Gang có HB
0,038
170
CS

CS
0,12
5
0,07
5

b. Tính lợng chạy dao theo độ bền trục chính:

gia công trên máy khoan - MáY doa

14


Bg Công nghệ kim loại 63 P2_ Gia công cắt gọt
Nguyễn Văn Hoài

..

...

Điều kiện bền cho trục chính:

M X C M .D

x

M

.S

y

M

.K M M M

(5.24)
ở đây: [MX]- mômen xoắn cho phép của trục chính; MX- mômen
cắt của mũi khoan.
S 2 y M

Từ (5.24) rút ra:

MX
C M .D

x

M

.K M

[mm/vg]

(5.25)
c. Tính lợng chạy dao theo độ bền của bộ truyền bánh
răng-thanh răng:
Điều kiện bền cho bộ truyền bánh răng-thanh răng:
PO = CP.Dxp.Syp.KP < [Pm]
(5.26)
trong đó: [Pm]- lực cho phép của bộ truyền bánh răng-thanh răng
(theo máy); PO- lực dọc trục lớn nhất ứng với lợng chạy dao tính toán
S.
Từ

(5.26)

rút

ra:

S3 y P

Pm
CP .D

x

P .K

[mm/vg]
P

(5.27)
Chọn St min S1 , S 2 , S3 làm lợng chạy dao hợp lý và hiệu chỉnh theo
máy.
Có thể áp dụng phơng pháp tính lợng chạy dao đảm bảo độ
bền MK S1 và kiểm tra giá trị S1 theo độ bền của cơ cấu máy.
Chú ý: Thông thờng, nếu D < 12mm, không tính S theo độ
bền của máy.
Khi yêu cầu về độ chính xác và độ nhám bề mặt gia công
cao, lợng chạy dao công nghệ Scn đợc xác định nh sau: Scn= S1.Kgc
[mm/vg]
(5.28)
trong đó: S1 tính theo (5.35), Kgc- hệ số điều chỉnh và đợc xác
định nh sau: Chi tiết gia công có độ cứng vững thấp, sau khi
khoan phải ta rô ngay hoặc sau khi khoan tiến hành khoét hoặc
doa hai lần mới đạt độ chính xác yêu cầu thì chọn Kgc = 0,75. Nếu
sau khi khoan chỉ cần khoét hoặc doa một lần với lợng chạy dao rất
nhỏ là đạt yêu cầu thì chọn Kgc = 0,5.
Tính S1 nh trên chỉ mới quan tâm đến độ bền của MK để nó
khỏi gẫy, trong thực tế điều kiện làm việc của MK còn bị ràng
buộc bởi nhiều yếu tố khác nữa. Chẳng hạn:
- Nếu khoan lỗ thủng thì phải giảm lợng chạy dao (2540)%.
gia công trên máy khoan - MáY doa

15


Bg Công nghệ kim loại 63 P2_ Gia công cắt gọt
Nguyễn Văn Hoài

..

...

- Khoan lỗ càng sâu thì điều kiện thoát phoi và thoát nhiệt
càng khó cho nên khi tính lợng chạy dao phải đa thêm hệ số suy
giảm Kls nh Bảng 5.2.
Bảng 5.2

Chiều sâu lỗ l
Hệ số suy giảm
Kls

3D

5D

1,0

0,85

7D
0,7
5

10D
0,5

Lợng chạy dao khi doa và khoét thờng chọn tuỳ theo vật liệu
làm dao:
Doa dao hợp kim cứng: S = (0,1 0,2)mm/vg; dao thép gió:
S = (0,05 0,2)mm/vg
Khoét dao hợp kim cứng: S = (0,1 0,3)mm/vg; dao thép gió:
S = (0,05 0,2)mm/vg
Nói chung, lợng chạy dao khi khoét, doa lớn hơn khi khoan.
5.7.4. Tính tốc độ cắt và số vòng quay
Sau khi đã chọn đợc t, S và T thì tốc độ cắt đợc tính theo
(5.18) hoặc (5.19).
Tính số vòng quay trục chính theo: n

1000.V
.D

[vg/ph] và chọn

theo máy.
5.7.5. Kiểm nghiệm kết quả tính toán theo máy
Điều kiện kiểm nghiệm:
MXn MXPz
;
NC Nđc.
(5.43)
Chú ý: Đối với khoét, doa và ta rô không cần kiểm nghiệm
mục này.

5.7.6. Tính thời gian máy theo (5.9).
5.8. Máy khoan, máy doa

5.8.1. Các loại máy khoan và công dụng
Nguyên lý hoạt động của các loại máy khoan
đợc mô tả qua sơ đồ cấu trúc động học hình
H.5.10.
Chuyển động chính là chuyển động quay
tròn của trục chính mang dao. Khâu đầu của
xích là động cơ điện, khâu cuối là trục chính
mang dao. Phơng trình xích động: ni= nđc.in
Chuyển động chạy dao là chuyển động tịnh
tiến dọc trục của nòng trục chính mang dao.
Khâu đầu là trục chính, khâu cuối là cặp bánh
gia công trên máy khoan - MáY doa

H.5.10 Sơ
đồ cấu trúc
động học của
máy khoan
16


Bg Công nghệ kim loại 63 P2_ Gia công cắt gọt
Nguyễn Văn Hoài

..

...

răng - thanh răng có thanh răng đuợc chế tạo liền
khối với nòng trục chính.
Tơng quan chuyển động: S=1vòng.iS..m.Z
[mm/vg]
a. Máy khoan bàn (hình H.5.11):
Máy
khoan bàn có kích thớc và trọng lợng nhỏ (thờng
đợc đặt trên bàn), có tốc độ quay của trục
chính 2 lớn và đợc điều chỉnh bằng bộ truyền
đai 5, chạy dao bằng tay. Máy khoan bàn có các
cỡ đờng kính lỗ khoan lớn nhất cho phép là
Dmax= 3; 6; 12; 16mm. Máy khoan bàn dùng
trong sản xuất đơn chiếc và sửa chữa, để H.5.11 MK bàn
khoan các lỗ có D 16mm và yêu cầu độ chính
xác không cao.
b. Máy khoan đứng (hình H.5.12):
Máy khoan đứng đợc đặt trên móng
máy, có trục chính 4 thẳng đứng (tâm cố
định). Khi khoan có thể chạy dao tự động
hoặc chạy dao bằng tay. Chi tiết gia công đợc
gá trên đồ gá hoặc kẹp trực tiếp trên bàn
máy3. Để điều chỉnh vị trí tâm lỗ gia công
có thể thực hiện bằng cách xê dịch đồ gá
hoặc chi tiết trên bàn máy. Bàn máy và cụm
trục chính có thể di chuyển thẳng đứng để
khoan các lỗ trên những chi tiết có chiều cao
khác nhau. Máy khoan đứng dùng để gia
công các lỗ, ta rô ren trên các chi tiết có kích H.5.12 Hình dạng
thớc, khối lợng vừa phải.
chung của MK đứng.

c. Máy khoan cần (hình H.5.13):
Cụm trục chính 6 của máy có thể di trợt
theo dẫn hớng trên cần 4. Cần có thể quay
quanh trụ đứng 2 một
góc bất kỳ trong phạm vi 360 O. Kết hợp hai chuyển động điều
chỉnh này có thể đa MK về vị trí bất kỳ trùng với tâm lỗ cần
khoan trên chi tiết gia công đặt trên bàn máy10. Tuỳ theo chiều
cao của chi tiết gia công mà cần đợc điều chỉnh nâng hạ nhờ
cơ cấu nâng hạ cần 5. Cần và cụm trục chính phải đợc kẹp chặt
tại vị trí đã đợc điều chỉnh trớc khi khoan. ở một số máy khoan
cần, cần và hộp trục chính có thể xoay trong mặt phẳng đứng
để khoan các lỗ có tâm nghiêng một góc so với phơng đứng.
gia công trên máy khoan - MáY doa

17


Bg Công nghệ kim loại 63 P2_ Gia công cắt gọt
Nguyễn Văn Hoài

..

...

Máy khoan cần dùng để gia công lỗ trên các chi tiết có trọng lợng lớn, gia công nhiều lỗ trên cùng một bề mặt và gia công các lỗ
trên các bề mặt nghiêng.
d. Máy khoan nhiều trục
chính
Hộp trục chính của máy
khoan loại này có nhiều trục

chính đợc bố trí theo yêu cầu
công nghệ để khoan đồng
thời nhiều lỗ trên bề mặt của
một chi tiết. Cũng theo nguyên
tắc này có thể thiết kế một
đầu lực có nhiều trục lắp trên
đầu trục chính của máy khoan
đứng.
e.
Máy khoan tổ hợp
(hình 5-14)
H.5.13 Hình dạng chung của
Đây là loại máy chuyên dùng,
MK cần.
đợc lắp ráp từ các cụm máy tiêu
chuẩn (thân máy 1, đầu lực 2
và bàn máy 3) theo yêu cầu
công nghệ. Chi tiết gia công đợc kẹp chặt trên đồ gá lắp trên
bàn máy 3.
Công việc gia công đợc tiến
hành
đồng thời từ ba phía nhờ các
dụng cụ gia công lỗ lắp trên các
đầu lực 2. Chuyển động chính
là chuyển động quay tròn của
các trục chính mang dao,
chuyển động chạy dao là
chuyển động tịnh tiến của các
đầu lực theo các dẫn hớng trên
thân máy 1.

g. Máy khoan lỗ sâu (hình
H.5.15,a)
H.5.14 Hình dạng chung của MK
Máy khoan lỗ sâu dùng để
tổ hợp.
khoan các lỗ có l : D 5.
Chuyển động chính là
gia công trên máy khoan - MáY doa

18


Bg Công nghệ kim loại 63 P2_ Gia công cắt gọt
Nguyễn Văn Hoài

..

...

chuyển động
quay của chi tiết gia công
2. Chuyển động chạy dao
là chuyển động tịnh tiến
của bàn dao 6 mang MK 9.
Dung dịch trơn nguội từ
bể 8 đợc bơm tới vùng cắt
qua lỗ trong thân MK với áp
suất cao để đẩy phoi qua
lỗ trong thân MK, qua ống
H.5.15 Sơ đồ khoan lỗ sâu.

5 về khoang chứa phoi 7.
Lỗ sâu có đờng kính
lớn hơn 100mm đợc khoan
bằng MK vành.
Với MK vành, chỉ phần kim loại nằm trong vùng vành khuyên mới
biến thành phoi, còn phần lõi bên trong vẫn có thể dùng để chế tạo
các chi tiết khác (hình H.5.15c).
5.8.2. Máy khoan đứng 2H135A

gia công trên máy khoan - MáY doa

19


Bg Công nghệ kim loại 63 P2_ Gia công cắt gọt
Nguyễn Văn Hoài

..

...

H.5.16 Sơ đồ động của máy khoan đứng 2H135A

Chuyển động chính bắt nguồn từ động cơ điện (N = 4,5kW,
n = 1440vòng/phút) truyền qua cặp BR28-40 tới trục II của hộp tốc
gia công trên máy khoan - MáY doa

20

Bg Công nghệ kim loại 63 P2_ Gia công cắt gọt
Nguyễn Văn Hoài

..

...

độ (hình H.5.16). Từ trục II, chuyển động truyền qua một trong
các cặp BR25-35, 30-30, 35-25 tới trục III, qua một trong các cặp
BR35-35,15-42 tới trục IV, qua cặp BR25-50 tới trục V, qua cặp
BR15-60 hoặc 50-25 tới trục rỗng VI. Từ trục rỗng VI chuyển động
truyền tới trục chính VII qua mối lắp then hoa. Nh vậy, trục chính
của máy có thể nhận đợc 12 cấp tốc độ từ một tốc độ quay cố
định của động cơ điện. Đổi chiều quay của trục chính đợc thực
hiện bằng cách đảo chiều quay của động cơ điện.
Chuyển động chạy dao là chuyển động tịnh tiến dọc trục của
trục chính mang dao. Chuyển động bắt nguồn từ trục rỗng VI
truyền qua cặp BR 30-53 tới trục VIII, qua cặp BR17-48 tới trục IX,
qua một trong một trong các cặp BR42-20 hoặc 31-31 hoặc 46-16
tới trục X, qua một trong các cặp BR36- 26, 31-31, 26-36 tới trục XI.
Trục XI và trục XII đợc nối với nhau bằng ly hợp điện từ M. Từ trục XII
chuyển động truyền qua cặp trục vít- bánh vít 1-60 tới trục mang
BR14, đẩy thanh răng m = 3mm trên nòng trục chính cùng trục
chính thực hiện chuyển động chạy dao dọc trục.
Nh vậy, xích chạy dao cung cấp 9 cấp tốc độ chạy dao khác
nhau từ một tốc độ quay tròn của trục chính.
Chuyển động chạy dao nhanh của trục chính đợc thực hiện
nhờ động cơ chạy dao nhanh (N = 0,4kW, n = 1000vòng/phút) qua
cặp BR31-31 tới trục XIII, qua cặp BR côn 23-44 tới trục XII. Tiếp
theo chuyển động đợc truyền theo đờng truyền của xích chạy

dao công tác.
Dịch chuyển trục chính dọc trục bằng tay đợc thực hiện nhờ
vôlăng lắp trên đầu trục XVII. Chuyển động từ trục XVII truyền
qua cặp BR20-47 làm quay đĩa khắc vạch để kiểm tra độ sâu
của lỗ khoan. Khi cần nâng, hạ bàn máy cần quay tay quay lắp
trên trục XV, chuyển động từ tay quay truyền qua cặp BR côn 2060 làm vítme nâng hạ bàn máy.
5.8.3. Các loại máy doa và
công dụng
a. Máy doa ngang vạn năng
Cụm trục chính 3 (hình
H.5.17) có hộp tốc độ và hộp chạy
dao có thể di chuyển lên xuống
theo dẫn hớng trên trụ đứng 2 lắp
cố định trên thân 1. Trục chính
của hộp tốc độ có dạng trục rỗng,
trên đầu trục chính có lắp mâm
gia công trên máy khoan - MáY doa

H.5.17 Hình dạng chung
21


Bg Công nghệ kim loại 63 P2_ Gia công cắt gọt
Nguyễn Văn Hoài

..

...

của máy doa ngang vạn năng.

cặp hoa mai 4. Bàn dao hớng kính
5 có thể di chuyển dọc theo rãnh hớng kính trên mâm cặp. Trục
chính 6 mang dụng cụ gia công lỗ
đợc bố trí bên trong lỗ trục chính
của hộp tốc độ. Trụ đứng mang gối
đỡ 8
có thể di chuyển dọc theo dẫn hớng của thân máy để có thể đa
gối đỡ tịnh tiến vào ra tuỳ thuộc vào chiều dài của trục gá dao. Gối
đỡ 8 dùng để đỡ trục gá dao có thể điều chỉnh tịnh tiến lên
xuống theo dẫn huớng trên trụ đứng 7 đồng bộ với chuyển động lên
xuống của cụm trục chính 3 để luôn đảm bảo độ đồng tâm của
tâm gối đỡ với tâm của trục chính 6. Chi tiết gia công đợc gá kẹp
trực tiếp hoặc thông qua đồ gá trên bàn quay 11. Bàn quay 11 đợc
đặt trên bàn trợt ngang 10 trên bàn trợt dọc 9. Dụng cụ gia công đợc gá trên bàn dao hớng kính 5 hoặc trên trục chính 6.
Chuyển động chính là chuyển động quay tròn của trục chính
6 hoặc mâm cặp hoa mai 4. Tuỳ thuộc vào đặc tính của bề mặt
gia công mà chuyển động chạy dao có thể là chuyển động tịnh
tiến của bàn máy mang chi tiết gia công theo phơng dọc hoặc phơng ngang hoặc chuyển động tịnh tiến dọc trục của trục chính 6
hoặc chuyển động tịnh tiến hớng kính của bàn dao hớng kính 5
hoặc chuyển động tịnh tiến lên xuống của cụm trục chính 3 theo
dẫn hớng của trụ đứng 2.
Công việc thực hiện trên máy doa ngang vạn năng rất đa dạng
(hình H.5.18).
Tiện móc lỗ trụ trên máy
doa ngang vạn năng bằng các
dao tiện lắp trên trục gá dao.
Chuyển động chính do trục
chính mang trục gá dao thực
hiện (hình H.5.18a). Phôi đợc
kẹp chặt trên bàn máy nhận

chuyển động chạy dao dọc
trục gá dao. Móc lỗ bằng sơ
đồ này đảm bảo độ chính
xác hình học của lỗ cao vì
chiều dài vơn ra của trục gá
không đổi trong quá trình
gia công.
Những lỗ có l 5D và
những lỗ nằm ở các vị trí
H.5.18 Các sơ đồ gia công
gia công trên máy khoan - MáY doa

22


Bg Công nghệ kim loại 63 P2_ Gia công cắt gọt
Nguyễn Văn Hoài

..

...

khác nhau yêu cầu đảm bảo
độ đồng tâm với nhau đợc
gia công trên máy doa ngang
bằng những dao tiện đơn gá
trên trục gá gối đỡ hai đầu
(hình H.5.18b).

trên máy doa ngang vạn năng

Sơ đồ móc đồng thời nhiều lỗ bằng nhiều dao đơn đảm bảo
năng suất cao. Tuy nhiên, sơ đồ này có độ chính xác gia công
không cao, bởi vậy thông thờng chỉ dùng để gia công thô. Khi gia
công tinh nên tiến hành gia công riêng từng lỗ. Những lỗ có đờng
kính lớn và chiều dài nhỏ đợc gia công bằng dao tiện đơn gá trên
bàn dao hớng kính của mâm cặp hoa mai (hình H.5.18c).
Tiện móc các lỗ có tâm song song hoặc vuông góc với nhau:
Các lỗ này đợc gia công bằng một lần gá trên máy doa ngang vạn
năng. Để gia công các lỗ có tâm song song với nhau thì sau khi gia
công xong một lỗ phải đẩy bàn máy tịnh tiến theo phơng ngang
một lợng đúng bằng khoảng cách tâm giữa hai lỗ để gia công lỗ
thứ hai và cứ tiếp tục nh vậy để gia công các lỗ tiếp theo. Khi cần
gia công hai lỗ có tâm vuông góc với nhau thì sau khi gia công
xong lỗ thứ nhất cần xoay bàn máy một góc bằng 90 o để gia công
lỗ thứ hai.
Tiện móc lỗ côn: Những lỗ côn có D 80mm đợc gia công
bằng dao tiện nhờ đồ gá vạn năng lắp trên bàn dao hớng kính của
mâm cặp hoa mai (hình H.5.18d). Chuyển động chính là
chuyển động quay tròn của mâm cặp, chuyển động chạy dao là
chuyển động tịnh tiến của dao cắt theo dẫn hớng nghiêng của đồ
gá. Các lỗ côn có đờng kính và chiều dài lớn đợc gia công nhờ đồ
gá lắp trên trục gá đỡ ổ đỡ hai đầu.
Khoan, khét doa, vát mép và ta rô ren lỗ trên máy doa
ngang vạn năng cũng đợc thực hiện tơng tự nh trên máy khoan
đứng. Dụng cụ gia công lỗ đợc lắp trên trục chính của máy vừa
nhận chuyển động chính quay tròn vừa nhận chuyển động chạy
gia công trên máy khoan - MáY doa

23

Bg Công nghệ kim loại 63 P2_ Gia công cắt gọt
Nguyễn Văn Hoài

..

...

dao tịnh tiến dọc trục. Phôi đợc kẹp chặt trên bàn máy và đứng
yên trong quá trình gia công.
Tiện bề mặt trụ ngoài (hình H.5.18g): Dao tiện đợc gá trên
bàn dao hớng kính của mâm cặp hoa mai nhận chuyển động
chính là chuyển động quay tròn quanh tâm máy. Chi tiết gia công
đợc kẹp chặt trên bàn máy và cùng bàn máy nhận chuyển động
chạy dao dọc theo tâm máy.
Tiện xén mặt đầu trên máy doa ngang vạn năng có thể đợc
thực hiện theo hai cách: chạy dao theo phơng vuông góc với trục
chính (hình H.5.18h) hoặc chạy dao song song với trục chính (khi
kích thớc bề mặt gia công đủ nhỏ). Chuyển động chính là
chuyển động quay tròn của mâm cặp, chuyển động chạy dao do
bàn dao thực hiện theo phơng hớng kính. Sơ đồ gia công này
đảm bảo độ chính xác cao.
Phay mặt phẳng: Các mặt phẳng đứng có thể đợc gia công
trên máy doa ngang vạn năng bằng dao phay mặt đầu nh thể hiện
trên hình H.5.18n. Chuyển động chính là chuyển động quay tròn
của trục chính mang dao phay, chuyển động chạy dao là chuyển
động tịnh tiến của cụm trục chính dọc theo dẫn hớng của trụ đứng.
b. Máy doa tọa độ dùng để gia công
những lỗ có yêu cầu cao về độ chính xác

kích thớc và độ chính xác vị trí tơng
quan giữa các lỗ với nhau.
Bàn máy 6 mang phôi đợc điều
chỉnh tịnh tiến theo hai trục tọa độ
vuông góc theo dẫn hớng của bàn trợt 7 và
dẫn hớng của thân máy 1 để đa tâm lỗ
gia công về vị trí trùng với tâm của dụng Hình 5-19 Hình dạng
cụ gia công. Máy đợc có các thiết bị chung của máy doa tọa
độ.
quang học để đo chiều dài dịch chuyển
của bàn máy theo các trục tọa độ. Độ
chính xác điều chỉnh vị trí của bàn máy
là 0,001 mm.

gia công trên máy khoan - MáY doa

24