Đồ án Thiết kế và lập quy trình công nghệ chế tạo mũi khoan tiêu chuẩn phi 17

Bé gi¸o dôc vµ ®µo t¹o ®¹i häc Th¸i Nguyªn tr­êng ®¹i häc kü thuËt c«ng nghiÖp khoa c¬ khÝ - chÕ t¹o m¸y bé m«n: dông cô c¾t vËt liÖu kü thuËt ---------------- -( ----------------- ®å ¸n tèt nghiÖp Gi¸o viªn h­íng dÉn : Th¹c sü Hµ ThÞ Mai Sinh viªn thiÕt kÕ : Vò Kh¾c Uyªn Líp : TC2001MA Th¸i Nguyªn - 2006 Bé gi¸o dôc vµ ®µo t¹o céng hoµ x· héi chñ nghÜa viÖt nam Tr­êng ®¹i häc kü thuËt §éc lËp -Tù do -H¹nh phóc C«ng nghiÖp Th¸i Nguyªn ---------------000------------------ §Ò TµI THIÕT KÕ ®å ¸n TèT NGHIÖP Ng­êi thiÕt kÕ : Vò Kh¾c Uyªn Líp : TC01MA Ngµnh : ChÕ t¹o m¸y C¸n bé h­íng dÉn : Th.s Hµ ThÞ Mai …………………… Ngµy giao ®Ò tµi : Ngµy hoµn thµnh ®Ò tµi : Néi dung ®Ò tµi: ThiÕt kÕ vµ lËp quy tr×nh c«ng nghÖ chÕ t¹o mòi khoan tiªu chuÈn (17 S¶n l­îng: 25.000 chiÕc/n¨m; Trang thiÕt bÞ : tù chän Tæ tr­ëng bé m«n C¸n bé h­íng dÉn TM HiÖu tr­ëng (Ký tªn) (Ký tªn) Chñ nhiÖm khoa (Ký tªn, ®ãng dÊu) Bé gi¸o dôc vµ ®µo t¹o céng hoµ x· héi chñ nghÜa viÖt nam Tr­êng ®¹i häc kü thuËt §éc lËp -Tù do -H¹nh phóc c«ng nghiÖp Th¸i Nguyªn ---------------000------------------ ThuyÕt minh ®å ¸n TèT NGHIÖP Sinh viªn thiÕt kÕ : Vò Kh¾c Uyªn Líp : TC01MA Ngµnh : ChÕ t¹o m¸y C¸n bé h­íng dÉn : Th.s Hµ ThÞ Mai …………………… §Ò tµi: ThiÕt kÕ vµ lËp quy tr×nh c«ng nghÖ chÕ t¹o mòi khoan tiªu chuÈn (17 Sè trang thuyÕt minh : 107 trang Sè b¶n vÏ: 07 b¶n A0 01 b¶n A0 –b¶n vÏ lång ph«i 05 b¶n A0- thø tù c¸c nguyªn c«ng 01 b¶n A0 –b¶n vÏ thiÕt kÕ ®å g¸ Tæ tr­ëng bé m«n C¸n bé h­íng dÉn TM hiÖu tr­ëng (Ký tªn) (Ký tªn) Chñ nhiÖm khoa (Ký tªn, ®ãng dÊu) môc lôc  Trang   PhÇn më ®Çu : Tæng quan vÒ mòi khoan.  3   PhÇn I : ThiÕt kÕ mòi khoan xo¾n tiªu chuÈn (17.  8   VËt liÖu chÕ t¹o mòi khoan.  9   KÕt cÊu mòi khoan.  14   PhÇn II : ThiÕt kÕ qui tr×nh c«ng nghÖ chÕ t¹o mòi khoan.  25   §Æc ®iÓm kÕt cÊu mòi khoan  26   X¸c ®Þnh d¹ng s¶n xuÊt.  27   Chän ph«i vµ ph­¬ng ph¸p chÕ t¹o ph«i.  32   ThiÕt kÕ qui tr×nh chÕ t¹o mòi khoan.  34   S¬ ®å thø thù c¸c nguyªn c«ng.  40   PhÇn III : TÝnh vµ tra l­îng d­.  64   I. TÝnh vµ tra l­îng d­    II. LËp b¶ng    PhÇn IV : TÝnh vµ tra chÕ ®é c¾t.  72   A. TÝnh chÕ ®é c¾t cho c¸c nguyªn c«ng tiÖn th« phÇn chu«i    B. TÝnh chÕ ®é c¾t cho c¸c nguyªn c«ng    PhÇn V : TÝnh vµ thiÕt kÕ ®å g¸.  106   I. §Æt vÊn ®Ò    II.                Lêi nãi ®Çu Theo xu thÕ chung cña sù ph¸t triÓn khoa kü thuËt häc hiÖn thÕ giíi ViÖt Nam chóng ta cã nh÷ng ph¸t triÓn rÊt ®¸ng kÓ, ®Æc biÖt lµ trong c«ng nghiÖp .Nh­ng so víi nÒn c«ng nghiÖp cña c¸c n­íc trªn thÕ giíi chóng ta cßn nhiÒu thua kÐm. chÝnh v× vËy viÖc ®µo t¹o nh÷ng trÝ thøc trÎ cho t­¬ng lai lµ mét viÖc hÕt søc quan träng nh»m ®¸p øng nhu cÇu cÇn thiÕt cña nÒn c«ng nghiÖp hiÖn ®¹i .§Æc biÖt lµ trong c¸c tr­êng kü thuËt n¬i trùc tiÕp ®µo t¹o ra nh÷ng kü s­ vµ cö nh©n t­¬ng lai cña ®Êt n­íc. Vµ tr­êng ®¹i häc kü thuËt c«ng nghiÖp th¸i nguyªn còng vËy víi truyÒn thèng l©u ®êi cïng víi ®éi ngò gi¶ng viªn nhiÖt t×nh gi¶ng dËy. Lµ mét trong nh÷ng sinh viªn cña tr­êng, em biÕt vai trß vµ tr¸ch nhiÖm cña m×nh .Sau n¨m n¨m häc vµ nghiªn cøu t¹i tr­êng ®Õn nay em ®­îc nhËn ®å ¸n tèt nghiÖp víi ®Ò tµi: “ThiÕt kÕ vµ lËp quy tr×nh c«ng nghÖ chÕ t¹o mòi khoan xo¾n (17” do c« gi¸o Hµ ThÞ Mai h­íng dÉn. §èi víi em ®©y lµ mét ®Ò tµi kh¸ phøc t¹p, nh­ng ®­îc sù chØ b¶o tËn t×nh cña c« gi¸o h­íng dÉn vµ víi nh÷ng lç lùc cña b¶n th©n, ®Õn nay em ®· hoµn thµnh ®å ¸n cña m×nh. Song do thêi gian cã h¹n cïng víi kiÕn thøc cßn h¹n chÕ v× vËy ®å ¸n cña em kh«ng tr¸nh khái nh÷ng thiÕu sãt .Do ®ã em rÊt mong ®­îc sù chØ b¶o cña thÇy c« gi¸o ®Ó ®å ¸n cña em ®­îc hoµn thiªn h¬n. Em xin ch©n thµnh c¸m ¬n c« gi¸o Th.s Hµ ThÞ Mai ®· tËn t×nh chØ b¶o ®Ó em hoµn thµnh ®å ¸n ®óng thêi h¹n. Em còng xin bµy tá lßng biÕt ¬n tíi c¸c thÇy c« trong bé m«n vµ khoa C¬ khÝ chÕ t¹o m¸y. Th¸i Nguyªn ngµy .... th¸ng ..... n¨m 200... Sinh viªn Vò Kh¾c Uyªn PhÇn Më §ÇU TæNG QUAN VÒ MòI KHOAN I. §Æc ®iÓm vµ vai trß cña mòi khoan HiÖn nay víi sù ph¸t triÓn m¹nh mÏ cña khoa häc hiÖn ®¹i vµ viÖc ¸p dông nhiÒu biÖn ph¸p còng nh­ nh÷ng thµnh qu¶ hiÖn ®¹i vµo trong s¶n xuÊt v× vËy mµ nhu cÇu ®ßi hái chÊt l­îng s¶n phÈm ngµy cµng cao h¬n . Trong c«ng nghÖ s¶n xuÊt dao c¾t nãi chung vµ trong c«ng nghÖ chÕ t¹o mòi khoan nãi riªng vÞªc kh«ng ngõng n©ng cao chÊt l­îng còng nh­ hoµn thiÖn kÕt cÊu lµ mét nhu cÇu lu«n ®­îc ®Ò ra ®Ó ®¸p øng ®­îc nhu cÇu thiÕt yÕu cña nÒn c«ng nghiÖp hiÖn ®¹i. Víi ®Æc ®iÓm cña mòi khoan lµ chi tiÕt d¹ng trôc nã lµ dông cô c¾t ®Ó gia c«ng lç h×nh trô trªn vËt liÖu ®Æc, khoan réng lè ®· cã s½n. Mòi khoan cã thÓ khoan th«ng hoÆc kh«ng th«ng tuú thuéc vµo yªu cÇu cña chi tiÕt gia c«ng . Gia c«ng b»ng mòi khoan ®¹t ®­îc ®é chÝnh x¸c cÊp 11 ( 12 cÊp nh½n bÒ mÆt (3 ( (5 (Ra = 5 ( 20) (Rz = 20 ( 80) V× ®é chÝnh x¸c, vµ ®é nh½n bÒ mÆt cña chi tiÕt gia c«ng kh«ng cao, mòi khoan th­êng ®­îc dïng ®Ó gia c«ng th«. Víi c«ng nghÖ hiÖn ®¹i, ngµy nay cã rÊt nhiÒu ph­¬ng ph¸p gia c«ng mòi khoan. Tuú thuéc vµo kÝch th­íc cña mòi khoan yªu cÇu mµ ta cã nh÷ng ph­¬ng ph¸p chÕ t¹o thÝch hîp . Víi tõng lo¹i c«ng dông mµ mòi khoan cã c¸c lo¹i sau. +Mòi khoan nßng sóng (mòi khoan lç s©u). Khi khoan lç s©u ®Ó h¹n chÕ nh÷ng nh­îc ®iÓm do mòi khoan ruét gµ ng­êi ta sö dông mòi khoan kiÓu nßng sóng. +Mòi khoan t©m .
+Mòi khoan xo¾n (mòi khoan ruét gµ).
HiÖn nay mòi khoan xo¾n lµ lo¹i ®­îc sö dông nhiÒu nhÊt , nã cã thÓ khoan c¶ lç s©u lÉn lç n«ng tuú thuéc vµo yªu cÇu . _Mét sè yªu cÇu cña mòi khoan xo¾n. +VËt liÖu chÕ t¹o :cã thÓ dïng thÐp Y12A,9XC, P9, P18 hoÆc g¾n m¶nh hîp kim cøng. +§é cøng sau nhiÖt luyÖn : HRC 60 ( 65 . +§é nh½n bÒ mÆy sau, c¹nh viÒn mÆt chu«i kh«ng thÊp h¬n cÊp 8. §é nh½n mÆt r·nh kh«ng thÊp h¬n cÊp 7. +§é c«n ng­îc trªn phÇn lµm viÖc :0.04(0.09mm trªn 100mm chiÒu dµi. + §­êng kÝnh lâi mòi khoan cã thÓ cè ®Þnh hoÆc t¨ng dÇn vÒ phÝa chu«i tõ 1,4 ( 1.8mm trªn 100mm chiÒu dµi. + §é ®¶o h­íng kÝnh gi÷a phÇn lµm viÖc víi phÇn chu«i kh«ng ®ù¬c v­ît qua trÞ sè sau: ®­êng kÝnh D≤ 20mm lµ 0.12mm. §­êng kÝnh D> 20(50 mm lµ 0.15. §­êng kÝnh D>50mm lµ 0,18mm. +Sai lÖch c¸c gãc mòi khoan kh«ng v­ît qu¸ ±2°. Víi nh÷ng yªu cÇu kü thuËt trªn ®Ó cô thÓ ho¸ qu¸ tr×nh chÕ t¹o mòi khoan xo¾n tiªu chuÈn (17 ta b­íc vµo thùc hiÖn c¸c phÇn sau. PhÇn i ThiÕt kÕ mòi khoan xo¾n tiªu chuÈn I.VËt liÖu chÕ t¹o mòi khoan Trong qu¸ tr×nh gia c«ng phÇn c¾t cña dao trùc tiÕp lµm nhiÖm vô c¾t ®Ó t¹o ra phoi vµ t¹o h×nh. §Ó n©ng cao n¨ng suÊt c¾t, n©ng cao chÊt l­îng bÒ mÆt gia c«ng phÇn c¾t cña dao kh«ng nh÷ng ph¶i cã h×nh d¸ng h×nh häc hîp lý mµ ph¶i ®­îc chÕ t¹o tõ nh÷ng vËt liÖu thÝch hîp. V× vËy ®Ó cã vËt liÖu thÝch hîp cho viÖc chÕ t¹o mòi khoan ta ®i t×m hiÓu yªu cÇu cña vËt liÖu chÕ t¹o mòi khoan sau. 1. Nh÷ng yªu cÇu chung cña vËt liÖu chÕ t¹o mòi khoan. a).TÝnh n¨ng c¾t. Trong qu¸ tr×nh c¾t ë phÇn l­ìi c¾t trªn mÆt tr­íc vµ mÆt sau cña dao th­êng xuÊt hiÖn øng xuÊt tiÕp xóc rÊt lín, kho¶ng 4000 ( 5000N/ mm² ®ång thêi ¸p lùc riªng lín gÊp 100 ( 200 lÇn so víi ¸p lùc cho phÐp cña chi tiÕt m¸y nhiÖt ®é tËp trung lªn vïng c¾t lªn tíi 600(900°C. Trong ®iÒu kiÖn lµm viÖc nh­ vËy viÖc c¾t chØ thùc hiÖn cã hiÖu qu¶ khi dao cã kh¶ n¨ng gi÷ ®­îc tÝnh c¾t trong kho¶ng thêi gian dµi. §iÒu ®ã ®ßi hái vËt liÖu dông cô c¾t ph¶i cã ®Çy ®ñ nh÷ng tÝnh chÊt c¬ lý cÇn thiÕt nh­ ®é cøng ,®é bÒn nhiÖt, ®é bÒn c¬ häc , ®é bÒn mßn , ®é dÉn nhiÖt. - §é cøng: lµ mét trong nh÷ng chØ tiªu quan träng cña vËt liÖu dông cô c¾t .Muèn c¾t ®­îc vËt liÖu, phÇn c¾t ph¶i cã ®é cøng lín h¬n vËt liÖu gia c«ng kho¶ng 25HRC nã th­êng ®¹t trong kho¶ng 60 ( 65HRC . - §é bÒn nhiÖt: Lµ kh¶ n¨ng gi÷ ®­îc ®é cøng cao vµ c¸c tÝnh n¨ng c¾t kh¸c ¬ nhiÖt ®é cao trong kho¶ng thêi gian dµi. Nã lµ tÝnh n¨ng quan träng nhÊt cña vËt liÖu dông cô c¾t. Nã quyÕt dÞnh viÖc duy tr× kh¶ n¨ng c¾t cña dao trong diÒu kiÖn nhiÖt ®é vµ ¸p lùc rÊt lín ë vïng c¾t. - §é bÒn c¬ häc: Lµ kh¶ n¨ng chÞu ®­îc nh÷ng va ®Ëp vµ rung ®éng m¹nh mµ vÉn ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn c¾t gät cña dông cô c¾t. §Ó n©ng cao ®­îc tÝnh n¨ng c¾t, tuæi bÒn cña dao th× vËt liÖu dông cô c¾t ph¶i cã ®é bÒn c¬ häc cao, chÞu ®­îc nh÷ng lùc vµ xung lùc lín. - §é bÒn mßn: Nã ®­îc ®Æc tr­ng bëi kh¶ n¨ng gi÷ v÷ng h×nh d¸ng vµ th«ng sè h×nh häc phÇn c¾t trong qu¸ tr×nh gia c«ng. - §é dÉn nhiÖt: §é dÉn nhiÖt cña vËt liÖu dông cô c¾t cµng cao th× nhiÖt l­îng ®­îc truyÒn ra khái l­ìi c¾t cµng nhanh. Do ®ã nã cho phÐp dông cô c¾t lµm viÖc ë tèc ®é cao. b) TÝnh c«ng nghÖ. Dông cô c¾t th­êng cã h×nh d¹ng h×nh häc phøc t¹p ®ßi hái nh÷ng yªu cÇu kü thuËt kh¸ cao vÒ ®é chÝnh x¸c h×nh d¸ng kÝch th­íc, ®é nh½n bÒ mÆt. V× vËy vËt liÖu dông cô c¾t cÇn ph¶i cã tÝnh c«ng nghÖ tèt, tÝnh t«i tèt, ®é thÊm t«i cao, tÝnh dÔ gia c«ng, ®é dÉn nhiÖt cao. c) TÝnh kinh tÕ. Khi chän vËt liÖu dông cô c¾t ngoµi viÖc chó ý ®Õn tÝnh n¨ng c¾t tÝnh c«ng nghÖ, cßn ph¶i chó ý ®Õn gi¸ thµnh cña vËt liÖu dông cô c¾t. VËt liÖu dông cô c¾t th­êng ®¾t tiÒn, chi phÝ chiÕm tû lÖ cao. Do ®ã cÇn ph¶i chän vËt liÖu dông cô c¾t phï hîp víi yªu cÇu kü thuËt cña dao c¾t nh»m gi¶m chi phÝ chÕ t¹o dao cho 1 ®¬n vÞ chi tiÕt gia c«ng. Tõ nh÷ng yªu cÇu chung trªn ta ®i t×m hiÓu tõng lo¹i vËt liÖu ®Ó chän ®­îc lo¹i vËt liÖu hîp lý nhÊt cho qóa tr×nh chÕ t¹o mòi khoan cã gi¸ thµnh thÊp. 2. C¸c lo¹i vËt liÖu chÕ t¹o mòi khoan. VËt liÖu dông cô c¾t ®­îc h×nh thµnh vµ ph¸t triÓn theo nhu cÇu ph¸t triÓn cña khoa häc kü thuËt vµ cña s¶n xuÊt. Víi mòi khoan c¸c lo¹i vËt liÖu th­êng ®­îc chÕ t¹o lµ: ThÐp c¸c bon dông cô, thÐp hîp kim dông cô, thÐp giã, hîp kim cøng. §Ó cã ®­îc loai vËt liÖu thÝch hîp nhÊt cho qu¸ tr×nh chÕ t¹o mòi khoan ta ®i tim hiÓu vµ nghiªn cøu bèn lo¹i vËt liÖu trªn tõ ®ã t×m hiªu nh÷ng ­u nh­îc ®iÓm cña tõng lo¹i tõ ®ã ®­a ra lo¹i vËt liÖu thÝch hîp cho qu¸ tr×nh chÕ t¹o. a) ThÐp cacbon dông cô. §Ó ®¶m b¶o cho thÐp c¸c bon dông cô cã ®ñ ®é cøng vµ cã tÝnh chÞu mßn cao hµm l­îng c¸c bon chøa trong thÐp c¸c bon th­êng vµo kho¶ng 0.65(1.35%. Sau khi nhiÖt luyÖn, ®é cøng bÒ mÆt ®¹t ®­îc HRC60(65. - ¦u ®iÓm :+§é cøng sau khi ñ thÊp HB=107(217, nªn dÔ gia c«ng c¾t gät vµ gia c«ng ¸p lùc. +DÔ mµi s¾c, dÔ ®¹t ®é nh½n bÒ mÆt. +Gi¸ thµnh rÎ. - Nh­îc ®iÓm:+§é bÒn nhiÖt thÊp kho¶ng 200(250°C. +§é chÞu mßn thÊp, tÝnh n¨ng c¾t thÊp. Mét sè lo¹i thÐp th­êng dïng: CD100A, Y7A, Y8A, Y9A, Y10A, Y11A, Y11A. C«ng dông: lµ nh÷ng dao c¾t nhá cã n¨ng suÊt thÊp, nh÷ng dông cô cÇm tay cã h×nh d¹ng ®¬n gi¶n nh­ dòa, ta r«, bµn ren. b) ThÐp hîp kim dông cô. ThÐp hîp kim dông cô lµ thÐp cã pha thªm mét sè nguyªn tè hîp kim nh­: Vonfram ,Cr«m,Vanadi…víi hµm l­îng kho¶ng 0,5 ( 3%. - ¦u ®iÓm : + TÝnh chÞu nãng cao h¬n so víi thÐp c¸c bon dông cô kho¶ng 350 ( 400°C. Do ®ã cho phÐp n©ng cao tèc ®é c¾t gÊp 1,2 (1,4 lÇn so víi dao lµm b»ng thÐp c¸c bon . + Ph©n bè c¸cbit ®ång ®Òu nªn ®é bÒn nhiÖt cao cho phÐp n©ng cao tèc ®é c¾t. - Nh­îc ®iÓm:+§é cøng ë tr¹ng th¸i ñ cao HB=217 ( 235 khã gia c«ng. +Khi nhiÖt luyÖn dÔ sinh ra líp tho¸t c¸c bon do ®ã ¶nh h­ëng xÊu ®Õn ®é cøng t¹i chç máng trªn phÇn c¾t cña dao. Mét sè m¸c thÐp th­êng dïng: 9XC(90CrSi), Víi thÐp 9XC lµ thÐp ®­îc sö dông réng r·i nhÊt c) ThÐp giã. ThÐp giã lµ lo¹i thÐp cã hµm l­îng hîp kim cao, nhÊt lµ Vonfram(6(19%) vµ Cr«m(3 ( 4,6%). Sau khi nhiÖt luþªn ®é cøng ®¹t HRC62(65. ThÐp giã cã ®é thÊm t«i lín, ®é bÒn mßn tÝnh mßn tèt h¬n vµ ®é bÒn c¬ häc cao víi tèc ®é lín gÊp 3 ( 4 lÇn so víi dao thÐp c¸c bon dông cô. Trong c«ng nghÖ chÕ t¹o mòi khoan vËt liÖu chÕ t¹o nhiÒu nhÊt lµ P18, P9. Nãi chung kh¶ n¨ng c¾t vµ tuæi bÒn khi lµm viÖc ë tèc ®é cao cña thÐp giã P9, P18 lµ t­¬ng ®­¬ng nhau. Khi lµm viÖc ë tèc ®é thÊp th× nh©n tè quyÕt ®Þnh ®é bÒn cña dao kh«ng ph¶i lµ ®é bÒn nhiÖt mµ lµ kh¶ n¨ng mµi mßn ë tr¹ng th¸i nguéi. Trong tr­êng hîp nµy tuæi bÒn cña dao P18 lín h¬n gÊp 2 lÇn tuæi bÒn cña dao P9. V× hµm l­îng Vana®i cao h¬n P9 (90w9Cr4V2) nªn P9 cøng h¬n, khã mµi h¬n P18 (75w18Cr4V). Khi mµi s¾c dao P9 dÔ g©y ra hiÖn t­îng ch¸y bÒ mÆt, do ®ã mµ ®é cøng gi¶m. ThÐp P9 cã hµm l­îng c¸c bÝt Ýt nªn dÔ gia c«ng ë tr¹ng th¸i nãng, ®iÒu nµy quan träng ®èi víi c¸c lo¹i dao mµ ph¶i gia c«ng ®­îc ë thêi ®iÓm biÕn d¹ng dÎo. Nh­îc ®iÓm: C¬ b¶n cña thÐp giã dÉn nhiÖt kÐm, t«i vµ ram phøc t¹p. P9: Sai sè cho phÐp cña nhiÖt ®é t«i kh«ng qóa 200C. P18: Sai sè cho phÐp cña nhiÖt ®é t«i kh«ng qóa 100C. NÕu nhiÖt ®é t«i qóa thÊp th× ®é h¹t lín nªn lµm cho c¬ tÝnh gi¶m. NÕu qóa cao th× sÏ g©y ra ch¸y bÒ mÆt lµm gi¶m ®é cøng. d. Hîp kim cøng. Hîp kim cøng lµ vËt liÖu cã tÝnh n¨ng c¾t tèt, cã ®é cøng HRC < 70, ®é bÒn nhiÖt cao (800(1000)0C. cã c¶ ti tan tõ 5(6%. Dao lµm b»ng hîp kim cøng cho phÐp c¾t ë tèc ®é cao V = 100( 200 (m/ph). V× vËy mµ n¨ng xuÊt cao gÊp 2(3 lÇn thÐp giã. Tuy vËy dao hîp kim cøng cã ®é bÒn uèn kÐm, ®é dÎo kÐm. Do vËy nã cÇn lµm viÖc ë ®iÒu kiÖn kh«ng cã va ®Ëp, l­îng d­ gia c«ng ph©n bè ®ång ®Òu, ®é cøng v÷ng cña hÖ thèng c«ng nghÖ cao. Hîp kim chia lµm 3 nhãm: + Nhãm 1 c¸c bÝt WC (C¸c bÝt v«nfram). Tæ chøc gåm: W +C0, kÝ hiÖu BK. Th­êng dïng gia c«ng gang vµ kim lo¹i mÇu. + Nhãm 2 c¸c bÝt WC + Tic. Tæ chøc gåm: WC + Tic+C0, kÝ hiÖu TK Lo¹i nµy cã ®é cøng cao, th­êng dïng ®Ó gia c«ng thÐp giã. + Nhãm 3 c¸c bÝt WC + Tic + TaC. KÝ hiÖu TTK. Th­êng ®­îc dïng gia c«ng vËt liÖu cã ®é cøng vµ ®é bÒn cao. Ngoµi mét sè vËt liÖu kÓ trªn ngµy nay ng­êi ta cßn sö dông vËt liÖu gèm ®Ó lµm dông cô c¾t cho n¨ng xuÊt cao. Th«ng qua viÖc ph©n tÝch tÝnh chÊt vµ c«ng dông mét sè lo¹i vËt liÖu th­êng dïng chÕ t¹o dông cô c¾t. Ta thÊy r»ng, ®Ó gia c«ng vËt liÖu lµ thÐp cã ®é cøng trung b×nh mµ dông cô lµ mòi khoan th× viÖc chän vËt liÖu chÕ t¹o mòi khoan lµ thÐp giã P18 lµ hoµn toµn hîp lý. V× nã cã ®Çy ®ñ ®é bÒn tèt nhÊt lµ ®é mßn ë tr¹ng th¸i nguéi, tÝnh æn ®Þnh khi nhiÖt luyÖn, tÝnh mµi tèt h¬n, ®Æc biÖt khi mµi s¾c. B¶ng thµnh phÇn ho¸ häc cña thÐp giã P18 Thµnh phÇn ho¸ häc  C¸c bon  Vonfram  Cr«m  Vana®i   %  0,75  18  4  1   II. KÕt cÊu mòi khoan - Mòi khoan xo¾n tiªu chuÈn (17. + VËt liÖu chÕ t¹o : ThÐp giã P18. + KÝch th­íc mòi khoan: Tra trong sæ tay c«ng nh©n c¬ khÝ (C(PABO4HИR- METAH(ИCTA) ( ta cã: d = 17,0 (mm) ( L = 230 (mm) l0 = 135 (mm) l1 = 78,5 (mm) l2 = 90,5 (mm) D = 17,981 (mm) d1 = d - 0,8 = 17,0 - 0,8 = 16,2 (mm) N02 1. KÕt cÊu mòi khoan. KÕt cÊu mòi khoan ®­îc chia lµm 3 phÇn: + C¸n dao. + Cæ dao. + PhÇn lµm viÖc. a. PhÇn c¸n dao (l1). C¸n dao dïng ®Ó ®Þnh vÞ mòi khoan vµo trôc chÝnh cña m¸y hoÆc c¸c ®å g¸, ®Ó truyÒn chuyÓn ®éng vµ m« men xo¾n khi c¾t. Víi mòi khoan cã ®­êng kÝnh > 12 (mm) ( th­êng dïng c¸n dao d¹ng c«n Moãc. D¹ng nµy cã ­u ®iÓm lµ kh¶ n¨ng ®Þnh t©m cao gi÷a ®­êng t©m mòi khoan vµ ®­êng t©m m¸y, truyÒn ®­îc m« men xo¾n lín. Nh­ng cã nh­îc ®iÓm lµ khã chÕ t¹o. Trªn phÇn c¸n dao cã phÇn chu«i dÑt (e) dïng lµm chuÈn c«ng nghÖ trong qóa tr×nh chÕ t¹o vµ khi th¸o mòi khoan ra khái trôc chÝnh hoÆc ®å g¸ khi lµm viÖc xong. (Theo sæ tay CNCTM tËp 2, 3, 4) ( ta cã c¸c kÝch th­íc phÇn c¸n c«n vµ phÇn chu«i dÑt nh­ sau: D  d2  d3  l1  b  e  t  R  r   17,981  14,095  13,6  78,5  6,3  16,5  10,5  6  1,5     b. PhÇn cæ dao. - Cæ dao lµ phÇn nèi tiÕp gi÷a c¸n dao víi phÇn lµm viÖc, nã cã t¸c dông t¹o kh«ng gian tho¸t ®¸ mµi, nh·n hiÖu cßn ®­îc ghi ë ®©y. + KÝch th­íc ®­êng kÝnh cæ dao ®­îc tÝnh: d1 = d - 0,8 = 17 - 0,8 = 16,2 (mm) + KÝch th­íc chiÒu dµi cæ dao ®­îc tÝnh: l2 - l1 = 90,5 - 78,5 =12 (mm) (C«ng thøc tra trong sæ tay CNCTM tËp 2, 3, 4) c. PhÇn lµm viÖc (l0): PhÇn lµm viÖc bao gåm phÇn ®Þnh h­íng vµ phÇn c¾t. PhÇn ®Þnh h­íng: Cã t¸c dông ®Þnh h­íng cho mòi khoan khi lµm viÖc, nã cßn lµ phÇn dù tr÷ ®Ó mµi l¹i khi phÇn c¾t bÞ mßn. §­êng kÝnh phÇn ®Þnh h­íng gi¶m dÇn vÒ phÝa c¸n dao, cã t¸c dông gi¶m ma s¸t, ng¨n ngõa kÑt lç. §é c«n ng­îc lÊy tõ (0,04 ( 0,08) trªn 100 (mm) chiÒu dµi. §èi víi mòi khoan ( 17 ta chän ®é c«n ng­îc trªn ®­êng kÝnh ngoµi lµ 0,08 trªn 100(mm) chiÒu dµi phÇn lµm viÖc cña mòi khoan. Trªn phÇn ®Þnh h­íng cã 2 r·nh xo¾n cã t¸c dông tho¸t phoi víi gãc xo¾n ( = 300, b­íc xo¾n ®­îc tÝnh theo c«ng thøc:
D¹ng r·nh xo¾n trong tiÕt diÖn ®Çu tøc lµ tiÕt diÖn th¼ng gãc víi trôc. §èi víi mòi khoan tiªu chuÈn d¹ng l­ìi c¾t th­êng lµ th¼ng trªn phÇn c¾t trong tiÕt diÖn ®Çu nã cã d¹ng cong. M« ®un cña r·nh xo¾n t­¬ng øng víi ®­êng kÝnh ngoµi cña mòi khoan lµ 2 d¶i c¹nh viÒn lµm nhiÖm vô ®Þnh h­íng mòi khoan khi lµm viÖc, ®ång thêi gi¶m ma s¸t gi÷a mòi khoan vµ chi tiÕt gia c«ng. + ChiÒu réng c¹nh viÒn: f = (0,3 ( 2,6) mm ( chän f = 1,6 (mm) + ChiÒu cao c¹nh viÒn: h = (0,1 ( 1,2) mm ( chän h = 0,6 (mm). PhÇn kim lo¹i gi÷a hai r·nh xo¾n lµ lâi mòi khoan. §­êng kÝnh lâi mòi khoan th­êng ®­îc lÊy lín dÇn vÒ phÝa chu«i, l­îng t¨ng dÇn th­êng lÊy tõ (1,4(1,8) mm. Trªn 100 mm chiÒu dµi. + §­êng kÝnh lâi: d0 = (0,125 ( 0,3) . d = (2,125 ( 5,1) mm Chän d0 = 2,8(mm). PhÇn c¾t: Gåm 5 l­ìi c¾t: + 2 l­ìi c¾t chÝnh. + 2 l­ìi c¾t phô. + 1 l­ìi c¾t ngang. + L­ìi c¾t chÝnh: Lµ thµnh phÇn chñ yÕu trong qu¸ tr×nh gia c«ng c¬ ®Ó bãc ®i c¸c líp kim lo¹i, l­ìi c¾t chÝnh lµ giao cña mÆt tr­íc vµ mÆt sau cña mòi khoan. + L­ìi c¾t phô: Lµ ®­êng xo¾n ch¹y däc c¹nh viÒn mòi khoan, nã lµ giao cña mÆt sau víi c¹nh viÒn. + L­ìi c¾t ngang: Lµ giao cña hai mÆt sau: MÆt sau cña mòi khoan lµ 1 h×nh bao cña nh÷ng vÞ trÝ lÇn l­ît tiÕp xóc víi mòi khoan cña mÆt ph¼ng ®¸ mµi t­¬ng ®èi víi mòi khoan ®ã. Trong thùc tÕ ta gÆp mét sè ph­¬ng ph¸p mµi s¾c: Mµi s¾c theo mÆt c«n, theo mÆt trô, theo mÆt xo¾n vÝt, theo 2 mÆt ph¼ng. Ta xÐt ph­¬ng ph¸p mµi s¾c theo mÆt c«n v× ph­¬ng ph¸p nµy dïng phæ biÕn h¬n c¶ trong c«ng nghiÖp. MÆt sau cña mòi khoan lµ mét phÇn cña mÆt c«n víi gãc c«n (, mÆt c«n nµy trong thùc tÕ kh«ng tån t¹i nã ®­îc h×nh thµnh nhê ®éng häc vµ kÕt cÊu cña m¸y. 2. Th«ng sè h×nh häc cña mòi khoan. a. Gãc tr­íc (() Gãc tr­íc x¸c ®Þnh lµ gãc hîp bëi gi÷a mÆt tr­íc vµ mÆt ®¸y trong tiÕt diÖn chÝnh N-N. XÐt t¹i ®iÓm A bÊt k× trªn l­ìi c¾t chÝnh, gãc tr­íc ®­îc tÝnh theo c«ng thøc:
Trong ®ã: DA: §­êng kÝnh mòi khoan xÐt t¹i ®iÓm A. D: §­êng kÝnh mòi khoan xÐt t¹i ®Ønh lín nhÊt. (: Gãc nghiªng chÝnh. (: Gãc xo¾n mòi khoan. (tra b¶ng 37 - ThiÕt kÕ dông cô c¾t kim lo¹i tËp I) ( Ta cã víi ®­êng kÝnh mòi khoan D = 17 ( ( = 300. b. Gãc sau (().
Gãc sau ( cña mòi khoan ®­îc ®o trªn bÒ mÆt quü ®¹o chuyÓn ®éng cña ®iÓm nghiªn cøu trªn l­ìi c¾t, tøc lµ trªn mÆt chøa ®iÓm ®ã vµ ®ång trôc víi mòi khoan. TrÞ sè gãc sau cña mòi khoan thay ®æi tuú thuéc vµo ®iÓm nghiªn cøu trªn l­ìi c¾t theo quy luËt t¨ng dÇn kÓ tõ ®iÓm ngoµi cïng ®Õn t©m mòi khoan. (Tra b¶ng 39- thiÕt kÕ dông cô c¾t tËp I) ( ta cã: ( = 8(140 ( chän ( = 80 th× gãc sau cña t©m cã gi¸ trÞ ( = 250 ( 350. c. Gãc nghiªng chÝnh ((). Gãc nghiªng chÝnh (() lµ gãc chñ yÕu cña mòi khoan ®ãng vai trß lµ gãc nghiªng chÝnh quyÕt ®Þnh ®Õn n¨ng suÊt vµ tuæi bÒn cña mòi khoan. §Ó ®¶m b¶o cho hai l­ìi c¾t chÝnh ®èi xøng nhau qua trôc mòi khoan gãc ë ®Ønh th­êng ®­îc x¸c ®Þnh b»ng gãc 2(. Khi gi¶m gãc nghiªng sÏ cho phÐp mòi khoan dÔ ¨n s©u vµo vËt liÖu, l­ìi c¾t dµi ra, do ®ã tho¸t nhiÖt dÔ h¬n, tuy nhiªn nh­ vËy sÏ lµm cho ®é bÒn cña mòi khoan gi¶m xuèng. Gãc ( ®­îc chän phô thuéc vµo vËt liÖu gia c«ng. Víi mòi khoan tiªu chuÈn 2( = 116 ( 1200 ( chän gãc 2( = 1200 d. Gãc nghiªng phô ((1). Gãc nghiªng phô ®­îc h×nh thµnh do ®é c«n ng­îc cña phÇn ®Þnh h­íng, th«ng th­êng (1 = 1(20 ( chän (1 = 20 e. Gãc xo¾n ((). Gãc xo¾n t¹i mét ®iÓm cña r·nh xo¾n lµ gãc hîp bëi tiÕp tuyÕn cña ®­êng xo¾n l¹i ®iÓm ®ã víi trôc mòi khoan . Gãc xo¾n (() lµ mét th«ng sè rÊt quan träng ®èi víi mòi khoan, trÞ sè cña nã ¶nh h­ëng trùc tiÕp ®Õn qu¸ tr×nh c¾t, sù tho¸t phoi, lùc c¾t, tuæi bÒn vµ tuæi thä cña mòi khoan. Gãc xo¾n t¹i ®iÓm A trªn l­ìi c¾t chÝnh ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc:
Trong ®ã: DA: §­êng kÝnh mòi khoan t¹i ®iÓm A. S: B­íc xo¾n cña mòi khoan. Gãc xo¾n (() thay ®æi tuú thuéc ®iÓm nghiªn cøu theo quy luËt gi¶m dÇn kÓ tõ ®iÓm ngoµi cïng ®Õn lâi mòi khoan. Khi t¨ng gãc (() dÉn ®Õn gãc ( t¨ng ( qu¸ tr×nh c¾t gät sÏ dÔ dµng h¬n, ®ång thêi khi t¨ng (() phoi biÕn ®æi tõ d¹ng d¶i dµi sang d¹ng xo¾n dÔ tho¸t ra ngoµi. Tuy vËy nÕu t¨ng gãc (() lªn qóa lín sÏ lµm yÕu ch©n c¾t ë phÝa ngoµi cña mòi khoan. MÆt kh¸c gãc (() liªn quan ®Õn c¶ ®­êng kÝnh cña mòi khoan. (Tra b¶ng 35- ThiÕt kÕ dông cô c¾t tËp I) ( ta cã: TrÞ gãc xo¾n ngoµi cïng ( = 300 Ta tÝnh ®­îc gãc xo¾n cña mòi khoan:
f. Gãc nghiªng cña l­ìi c¾t ngang ((). Gãc (() lµ gãc hîp bëi h×nh chiÕu cña l­ìi c¾t ngang vµ h×nh chiÕu cña l­ìi c¾t chÝnh trªn mÆt ph¼ng vu«ng gãc víi trôc cña mòi khoan. Khi t¨ng gãc (() sÏ lµm gi¶m chiÒu dµi l­ìi c¾t ngang, lµm t¨ng chiÒu dµi h÷u Ých cña l­ìi c¾t chÝnh, v× vËy lµm ®é chÝnh x¸c khi khoan tèt h¬n. Khi gi¶m gãc (() sÏ lµm c¶i thiÖn ®iÒu kiÖn tho¸t phoi trªn l­ìi c¾t ngang, dÉn ®Õn tuæi bÒn cña l­ìi c¾t t¨ng lªn (Tra b¶ng 38- thiÕt kÕ dông cô c¾t tËp I) ( ta cã mòi khoan tiªu chuÈn trÞ sè hîp lý nhÊt lµ ( = 45( 550 ( chän ( = 52 0 g. Gãc n©ng ((). Gãc (() lµ gãc hîp bëi l­ìi c¾t chÝnh vµ h×nh chiÕu cña nã trªn mÆt ®¸y, trÞ sè phô thuéc vµo ®iÓm kh¶o s¸t, gãc (() t¹i ®iÓm A bÊt kú cña mòi khoan ®­îc tÝnh theo c«ng thøc:
Trong ®ã: DA: §­êng kÝnh mòi khoan t¹i ®iÓm ®ang kh¶o s¸t d0 : §­êng kÝnh cña lâi mòi khoan. Ta thÊy gãc (() thay ®æi phô thuéc vµo DA tøc lµ phô thuéc vµo ®iÓm kh¶o s¸t trªn l­ìi c¾t. Do vËy t¹i ®iÓm ngoµi cïng ta cã gãc (() Víi gãc 2( = 120 ( ( = 600, d0 = 2,8 (mm) D = 17 (mm) (
( ( = 809’50"( lÊy ( = 80 3. Th«ng sè x¸c ®Þnh h×nh d¹ng dao phay ®Ó phay r·nh. Trong thiÕt kÕ mòi khoan ng­êi ta kh«ng ®i t×m th«ng sè cña pr«fin r·nh xo¾n ,mµ dùa vµo c¸c kÕt cÊu mòi khoan nh­ ®­êng kÝnh lâi, d¹ng l­ìi c¾t, chiÒu réng r·nh ®Ó x¸c ®Þnh pr«fin dao phay r·nh mòi khoan. Fr«fin dao phay cã thÓ x¸c ®Þnh b»ng ®å thÞ hoÆc gi¶i tÝch, song trong s¶n xuÊt ng­êi ta th­êng tÝnh to¸n theo c«ng thøc thùc nghiÖm c¸c th«ng sè x¸c ®Þnh cña dao phay. Theo h­íng dÉn thiÕt kÕ dông cô c¾t kim loai - TËp II - §HBKHN.
C¸c th«ng sè x¸c ®Þnh h×nh d¸ng dao phay r·nh, ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc thùc nghiÖm: R0 = CR . Cr . C( .D Trong ®ã : Ro - Lµ b¸n kÝnh lín cña dao pr«fin dao phay . CR - HÖ sè phô thuéc vµo gãc xo¾n ( vµ gãc nghiªng (. Cr - HÖ sè phô thuéc vµo ®­êng kÝnh mòi khoan. C( - HÖ sè phô thuéc vµo ®­êng kÝnh dao phay.