Giáo trình Cơ khí đại cương

Nội dung text: Giáo trình Cơ khí đại cương

1. giáo trình: cơ khí đại c−ơng 98 b/ Vật liệu chế tạo dao cắt gọt: Để cắt gọt đ−ợc hiệu quả, vật liệu làm dụng cụ cắt gọt phải đạt các yêu cầu sau: • Độ cứng phần l−ỡi cắt phải cao hơn nhiều so với vật liệu phôi. Để cắt thép cácbon và thép hợp kim thấp, độ cứng của dao phải đạt 62ữ65 HRC. • Chịu mài mòn tốt, có độ bền đảm bảo và độ dẻo cần thiết để chống lại lực va đập và lực uốn v.v • Độ bền nhiệt cao để đảm bảo độ cứng khi gia công với tốc độ cao. Các loại vật liệu dùng để chế tạo dao cắt: Thép cácbon dụng cụ: sau khi nhiệt luyện đạt độ cứng 60ữ63 HRC song chịu nhiệt thấp. Nóng đến 200ữ3000C thép mất độ cứng. Ngày nay chỉ dùng thép này chế tạo dụng cụ cắt nh− c−a, dũa, đục v.v Các mác thép th−ờng dùng: CD80, CD80A, CD100 Thép hợp kim dụng cụ: Đặc tính cơ học cũng t−ơng tự nh− thép cácbon dụng cụ nh−ng chúng có tính nhiệt luyện tốt, độ sâu nhiệt luyện cao hơn ít biến dạng và chịu mài mòn tốt Có thể dùng thép có mác 90CrSi, 100CrW để chế tạo tarô, bàn ren. Đặc biệt phổ biến nhất là dùng thép cao tốc (thép gió) để chế tạo các loại dao cắt nh− dao tiện, mũi khoan và l−ỡi cắt của dao phay vì tuy độ cứng không cao hơn hai loại trên nh−ng độ bền nhiệt cao hơn (đến 6500C). Hiện nay th−ờng dùng các loại thép gió có ký hiệu 80W18Cr4VMo, 90W9Cr4V2Mo, 90W9Co10Cr4V2Mo v.v Hợp kim cứng: là loại vật liệu có tính cắt gọt rất cao. Độ chịu nhiệt lên đến 10000C, độ cứng của vật liệu: 70ữ92 HRC. Mặc dù rất đắt, nh−ng ng−ời ta vẫn dùng rất nhiều vì đó là loại vật liệu không phải nhiệt luyện, có thể cắt với tốc độ cao, năng suất cao. Loại WCCo8, WCCo10 dùng để cắt gang, hợp kim nhôm đúc Loại WCTiC5Co10, WCTiC15Co6 thích hợp khi cắt vật liệu dẻo. Ngoài ra ng−ời ta còn dùng vật liệu gốm, kim c−ơng để chế tạo dao cắt gọt. đà nẵng - 2002
2. giáo trình: cơ khí đại c−ơng 100 Ví dụ: T620A: T - tiện; số 6 - kiểu vạn năng; số 20 - chiều cao tâm máy là 200 mm t−ơng ứng với đ−ờng kính lớn nhất gia công trên máy là 400 mm, chữ A là cải tiến từ máy T620. Theo TCVN, máy công cụ có 5 cấp chính xác theo các chữ cái E, D, C, B, A. Trong đó E là cấp chính xác th−ờng; B là cấp chính xác đặc biệt cao; A là cấp siêu chính xác . 6.2.2. Truyền dẫn và truyền động trong máy cắt gọt kim loại a/ Các hình thức truyền dẫn - Truyền dẫn tập trung: Là truyền dẫn mà động cơ điện truyền vào trục trung tâm chạy dọc theo phân x−ởng để truyền chuyển động đến từng máy bằng bộ truyền đai. Hình thức này đơn giản nh−ng hiệu suất thấp, cồng kềnh không an toàn, muốn sửa chữa một máy, phải ngừng toàn bộ phân x−ởng. - Truyền dẫn nhóm: Một động cơ truyền dẫn cho một nhóm máy. - Truyền dẫn độc lập: Một máy đ−ợc truyền dẫn từ một hoặc nhiều động cơ. Mỗi động cơ làm một nhiệm vụ riêng, do một hệ thống điều khiển riêng nh− động cơ chính, động cơ chạy dao thẳng đứng, động cơ chạy dao nhanh, động cơ thuỷ lực, động cơ bôi trơn, động cơ làm mát. Hiện nay loại này đ−ợc sử dụng nhiều, đặc biệt là các máy tự động, bán tự động có hàng chục động cơ trên một máy. b/ Các hình thức truyền động Truyền động đai: gồm 2 bánh đai (puli) chủ động và bị động. Đai thang hay đai dẹt truyền chuyển động quay tròn giữa 2 puli với tỷ số truyền: D n i =−=1 ()1 η 2 D n 2 1 1 2 η - hệ số tr−ợt lấy bằng (0,01ữ0,02). n1; n2 - vận tốc vòng của các bánh đai. n1 D n2 D2 D1; D2 - đ−ờng kính ngoài của puli 1, 2. 1 Truyền động bánh răng: gồm các bánh răng trụ hoặc côn ăn khớp với nhau truyền chuyển động quay giữa các trục song song hoặc vuông góc với nhau nhờ các các bánh răng có số răng Z . Z1; n1 Z n 1 2 M X Z1; n1 Tỷ số truyền: i == M X Z2 n1 X Z ; Z - số răng của các bánh răng. 1 2 X Z ; n n1; n2 - số vòng quay của các bánh răng. Z2; n2 2 2 đà nẵng - 2002
3. giáo trình: cơ khí đại c−ơng 102 Truyền động thanh răng - bánh răng: Đây cũng là dạng biến chuyển động quay thành tịnh tiến và ng−ợc lại. Sự ăn khớp giữa thanh răng có b−ớc t = π.m và bánh răng có số răng Z đ−ợc tính theo công thức: S = t.Z.n = π.m.Z.n (mm). m - số môđun của răng; n, Z - số vòng quay và số răng của bánh răng. 6.2.3. Các loại cơ cấu truyền động trong máy cắt kim loại D a/ Truyền động vô cấp: 1 I Đây là truyền động cho ta tốc độ n1 bất kỳ giữa 2 tốc độ giới hạn nmin và cần gạt nmax. Trong máy cắt kim loại có một số D cơ cấu truyền dẫn vô cấp sau: I 2 n2 Bánh đai côn - đai dẹt (a): a D n i =−=1 ()1 η 2 D2 n1 n1 D1 D , D - đ−ờng kính puli t−ơng ứng với 1 2 I vị trí dây đai Cặp bánh đai côn - đai dẹt (b): n D D n 2 2 i =−=1 ()1 η 2 II D2 n1 b đà nẵng - 2002
4. giáo trình: cơ khí đại c−ơng 104 Cơ cấu đảo chiều Trong máy cắt kim loại th−ờng sử dụng 2 loại cơ cấu đảo chiều cơ khí: đảo chiều bằng ly hợp (a) và đảo chiều bằng bánh răng di tr−ợt (b). Theo nguyên tắc nếu số trục chẳn thì trục bị động quay ng−ợc chiều với trục chủ động. Nếu số trục là số lẻ, trục bị động và trục chủ động quay cùng chiều. b/ Z1 Z Z1 Z 2 b/ 2 I X X n I X X n I I II X Za II X Za III III nIII nIII Z 3 Z4 Z3 Z4 a/ b/ 1 2 1 2 H.6.9. Cơ cấu đảo chiều a/ Đảo chiều bằng ly hợp vấu; b/ Đảo chiều bằng bánh răng di tr−ợt c/ Truyền động gián đoạn Trong máy cắt kim loại th−ờng sử dụng cơ 5 cấu Culít để truyền 4 chuyển động tới - lui cho 6 3 chuyển động chính dao 2 cắt (máy bào ngang). 1 8 Bánh răng 1, 2 và đĩa 3 quay làm con tr−ợt 8 9 7 sẽ tr−ợt tới-lui trong rãnh 10 tr−ợt của tay quay 10 làm 0 cho tay quay 10 lắc xung quanh tâm 0. Nhờ vậy bàn H.6.10. Cơ cấu Culít trong máy bào ngang tr−ợt 4 có gá dao 5 nhận đ−ợc chuyển động qua-lại trên chi tiết 6 đ−ợc gá trên bàn gá. z1 d/ Xích truyền động X z3 X z nc Xích tốc độ: giới thiệu X z4 một bộ truyền nhiều cấp tốc k z độ cho trục chính. Ph−ơng 2 nđc X đc z trình xích động đ−ợc tính: 5 z6 nđc.i1.i2.i3.i4 in = nc H.6.11. Xích tốc độ đà nẵng - 2002
5. giáo trình: cơ khí đại c−ơng 106 ụ tr−ớc (1): là một hộp kín có chứa bộ phận quan trọng là trục chính và hộp tốc độ. Phía d−ới hộp trục chính là hộp xe dao (3) và hộp động cơ (9). ụ động (4): có thể di chuyển trên băng máy, có chứa mủi chống tâm để gá phôi khi tiện, cũng có thể để lắp mũi khoan, khoét khi khoan hoặc khoét lỗ. Hộp bàn xe dao (5): là bộ phận dịch chuyển đ−ợc theo h−ớng dọc hoặc ngang để tạo ra l−ợng chạy dao (b−ớc tiến) S. Phía trên bàn xe dao có bộ gá kẹp dao (7). Thân máy (6): là bộ phận để gá đặt tất cả các bộ phận trên. Ngoài ra còn chứa thêm bộ phận làm nguội, thắp sáng, chứa phoi và các bảng hay cơ cấu điều khiển. d/ Một số ph−ơng pháp gia công trên máy tiện Tiện trơn: Là tiện ngoài và trong một chi tiết có hình trụ tròn dạng trục trơn hay trục bậc. Các b−ớc đ−ợc tiến hành: chuẩn bị dao; gá vật gia công lên máy; tiện thô (phá); tiện tinh. c. Tiện trục trơn trong a. Tiện trục trơn ngoài b. Tiện trục bậc Tiện côn: có 3 ph−ơng pháp tiện côn nh− hình vẽ sau: • Khi dùng dao rộng bản (a) chỉ tiện đoạn côn có chiều dài ngắn với góc nghiêng α bất kỳ. Dao rộng bản chịu lực lớn và chỉ có b−ớc tiến ngang S chạy tay hay tự động. • Xoay nghiêng bàn dao trên một góc α (b): chỉ thích ứng với những chi tiết có chiều dài côn ngắn. Góc nghiêng α đ−ợc tính theo công thức: Dd− tgα = 2l ở đây D, d - đ−ờng kính đầu lớn và đầu nhỏ của đoạn côn. l - chiều dài của đoạn côn. l n α α α S.n α a. Dùng dao bản rộng b. Xoay nghiêng bàn dao trên đà nẵng - 2002
6. giáo trình: cơ khí đại c−ơng 108 • Ph−ơng pháp gia công trên mâm cặp: ng−ời ta tạo mặt lệch tâm bằng cách đệm một miếng kim loại có chiều dày A nhất định d−ới một vấu của mâm cặp. Chiều dày A đ−ợc xác định theo công thức: ⎛ e ⎞ Ae=−15, ⎜ 1 ⎟ A ⎝ 2d ⎠ O2 d - đ−ờng kính của bề mặt đ−ợc kẹp chặt e O1 e - khoảng lệch tâm . d Tiện các bề mặt đặc biệt bằng dao định hình: Ng−ời ta sử dụng các loại dao định hình có l−ỡi dao đ−ợc mài theo đ−ờng cong giống nh− hình dáng mặt ngoài của chi tiết gia công. s Dao định hình đ/ Các dụng cụ chủ yếu của máy tiện Mâm cặp: là bộ phận để kẹp chặt và tự định vị phôi khi gia công. Có các loại mâm cặp chính sau: H.6.12.Các loại mâm cặp a/ Mâm cặp 3 chấu; b/ Mâm cặp 4 chấu; c/ Mâm cặp hoa • Mâm cặp 3 chấu tự định tâm: Khi dùng cơlê quay ở vít quay 1, ba chấu 2 cùng dịch chuyển vào tâm một l−ợng bằng nhau. Loại này dùng để cặp các chi tiết tròn xoay. • Mâm cặp 4 chấu độc lập: Mỗi chấu có một vít điều chỉnh riêng. Loại này dùng thích hợp với các phôi không tròn xoay hoặc để gia công bề mặt lệch tâm. đà nẵng - 2002
7. giáo trình: cơ khí đại c−ơng 110 6.2.5. Máy khoan-doa a/ Công dụng và phân loại Máy khoan-doa dùng để gia công lỗ hình trụ bằng các dụng cụ cắt nh−: mũi khoan, mũi khoét và dao doa. Máy khoan tạo ra lỗ thô đạt độ chính xác, độ bóng bề mặt gia công thấp Rz160 ữ Rz40. Để nâng cao độ chính xác và độ bóng bề mặt lỗ phải dùng khoét hay doa trên máy doa. Sau khi doa, độ chính xác đạt cấp 4 hoặc 5 và độ bóng có thể đạt Ra = 1,25 ữ 0,32. Máy khoan-doa có chuyển động chính là chuyển động quay tròn của trục mang dao, chuyển động chạy dao là chuyển động tịnh tiến của dao. Trên máy khoan có thể dùng dụng cụ tarô, bàn ren để gia công ren. Máy khoan có các loại sau: Máy khan điện cầm tay Cho phép khoan các lỗ trên những chi tiết mà không cho phép các loại máy khoan có trục chính cố định thực hiện. Máy khoan bàn: là loại máy đơn giản, nhỏ, đặt trên bàn nguội. Lỗ khoan lớn nhất d ≤ 10 mm. Máy th−ờng có 3 cấp vòng quay với số H.6.15. a/ Máy khoan tay; b/ máy khoan bàn vòng quay lớn. Máy khoan đứng: là loại dùng gia công các loại lỗ đơn có đ−ờng kính trung bình d ≤ 50 mm. Máy có trục chính mang mũi khoan cố định. Phôi phải dịch chuyển sao cho trùng tâm mũi khoan. Máy khoan cần: để gia công các lỗ có đ−ờng kính lớn trên các phôi có khối l−ợng lớn không dịch chuyển thuận lợi đ−ợc. H.6.15.c/ Máy khoan đứng; d/ Máy khoan cần Do đó toạ độ của mũi khoan có thể dịch chuyển quay hay h−ớng kính để khoan các lỗ có toạ độ khác nhau. Trong thực tế còn có máy khoan nhiều trục, máy khoan sâu. đà nẵng - 2002
8. giáo trình: cơ khí đại c−ơng 112 Tarô và bàn ren: Ta rô là dụng cụ để gia công ren trong có thể lắp trên trục khoan hoặc thao tác bằng tay. ứng với một kích th−ớc, một bộ tarô có từ 2ữ3 chiếc để cắt từ thô đến tinh. Bàn ren dùng để gia công ren ngoài với kích th−ớc H.6.15. g/ Ta rô; h/ Bàn ren không quá lớn. 6.2.6. máy bào, xọc a/ Đặc điểm, phân loại và công dụng Máy bào, xọc là nhóm máy có chuyển động tịnh tiến khứ hồi, dùng để gia công các mặt phẳng ngang, đứng hay nằm nghiêng; gia công các rãnh thẳng với tiết diện khác nhau: mang cá, chữ “T”, dạng răng thân khai Máy cũng có khả năng gia công chép hình để tạo ra các mặt cong một chiều. Chuyển động chính của máy là chuyển động tịnh tiến khứ hồi: gồm một hành trình có tải và một hành trình chạy không. Chuyển động chạy dao th−ờng là chuyển động gián đoạn. Gia công trên máy bào, xọc có năng suất thấp, độ chính xác thấp và độ nhẵn kém. b/ Các loại Máy bào, xọc Tuỳ theo những đặc tr−ng về công nghệ, máy bào đ−ợc chia thành: máy bào ngang, máy bào gi−ờng, máy xọc (bào đứng) và các máy chuyên môn hoá. Máy bào ngang: dùng để gia công những phôi không lớn (< 600 mm). Bàn máy cùng với phôi di chuyển theo chiều ngang trên mặt băng của thân máy, còn đầu tr−ợt của máy cùng với bàn dao và dao bào chuyển động tới-lui trên mặt băng có dạng đuôi én. Hộp tốc độ và cơ cấu H.6.18. Máy bào ngang Culít dùng để di chuyển bàn tr−ợt. đà nẵng - 2002
9. giáo trình: cơ khí đại c−ơng 114 6.2.7. máy phay a/ Đặc điểm, công dụng Máy phay là loại máy có nhiều chủng loại và có tỷ lệ lớn trong các nhà máy cơ khí. Phay trên máy phay là ph−ơng pháp không chỉ đạt năng suất cao mà còn đạt đ−ợc độ nhẵn bề mặt t−ơng đối (Ra2,5 ữ Rz40), độ chính xác xấp xỉ với khi gia công trên máy tiện (cấp 6 ữ cấp 11). Máy phay dùng phổ biến để gia công mặt phẳng, mặt nghiêng, các loại rãnh cong và phẳng, rãnh then, lỗ, mặt ren, mặt răng, các dạng bề mặt định hình (cam, khuôn dập, mẫu, d−ỡng, chân vịt tàu thuỷ, cánh quạt, cánh tuốcbin ), cắt đứt v.v Trong sản xuất hàng loạt và hàng khối, phay có thể thay thế cho bào và phần lớn cho xọc. Trong sản xuất đơn chiếc và hàng loạt nhỏ phay có nhiều công dụng, có thể thay thế cho bào - xọc, do dao phay có nhiều l−ỡi cùng cắt, tốc độ phay cao và có nhiều biện pháp công nghệ, nên năng suất của ph−ơng pháp phay cao hơn hẳn bào - xọc và giá thành sản phẩm thấp. b/ phân loại máy phay Máy phay vạn năng: là loại có trục chính thẳng đứng hoặc nằm ngang có thể gia công đ−ợc nhiều dạng bề mặt khác nhau. Máy phay chuyên dùng: chỉ để gia công một số loại bề mặt nhất định gồm máy phay bánh răng, máy phay ren, máy phay thùng Máy phay gi−ờng: dùng để gia công đồng thời nhiều bề mặt của các chi tiết lớn. Ngoài ra còn các loại máy phay chép hình, máy tổ hợp, máy phay điều khiển theo ch−ơng trình số H.6.21. Máy phay nằm vạn năng H.6.22.Máy phay đứng 1. Trục chính; 2. Bàn dao dọc; 3. Bàn dao ngang; 4. Bàn máy; 5. ụ đỡ; 6. Thân máy; 7. Hộp tốc độ; 8. Hộp chạy dao; 9. Dao phay; 10. Bể chứa dung dịch trơn nguội. đà nẵng - 2002
10. giáo trình: cơ khí đại c−ơng 116 Chiều sâu phay t (mm): chiều sâu lớp kim loại bị cắt trong một hành trình phay. Chiều rộng phay B (mm): là chiều rộng đã gia công sau một hành trình phay đo theo ph−ơng song song với trục dao. Chiều dày cắt a (mm): là khoảng cách giữa hai vị trí kế tiếp nhau của quỹ đạo chuyển động của một điểm trên l−ỡi cắt đo theo ph−ơng vuông góc với l−ỡi cắt chính. Chiều dày cắt thay đổi từ amin đến amax (hoặc amax đến amin). e/ Các ph−ơng pháp gia công phay Theo chiều quay của dao và h−ớng tịnh tiến của phôi ta chia ra 2 ph−ơng pháp phay: Phay thuận (a): là ph−ơng pháp mà chiều quay của dao trùng với h−ớng tịnh tiến của phôi tại điểm tiếp xúc M. Khi phay thuận, chiều dày tiết diện cắt thay đổi từ amax đến amin (≈ 0). L−ỡi dao không bị tr−ợt và gây lực ép, ép chặt phôi lên bàn máy. Nh−ng sự va đập của phôi và l−ỡi dao lớn dễ gây gãy răng dao. Nên phay thuận chỉ để phay tinh. H.6.25.Phay thuận Phay nghịch: tại M vectơ vận tốc và h−ớng chạy dao ng−ợc nhau. Nh− vậy tiết diện cắt từ giá trị amin đến amax. Do l−ỡi dao cắt từ d−ới lên có xu h−ớng nâng phôi nên gây ra rung động; dao th−ờng bị tr−ợt khi dao cùn, nh−ng lại tránh đ−ợc lớp biến cứng mặt ngoài. Phay nghịch thích hợp khi phay thô. H.6.26.Phay nghịch f/ Đầu phân độ trên máy phay Đây là một loại đồ gá quan trọng dùng trên máy phay. Nhiệm vụ của nó là chia đều hay không đều các vết gia công trên phôi. Đầu phân độ đặt trên bàn máy phay nằm ngang (hoặc đứng) dùng khi cần phay các loại rãnh thẳng, xoắn trên phôi bằng dao phay môđun, dao phay ngón đà nẵng - 2002
11. giáo trình: cơ khí đại c−ơng 118 Vậy sau khi gia công xong một rãnh ta sẽ quay tay quay (4) một vòng tròn, sau đó ta quay thêm một góc có chứa 26 lỗ trên vòng lỗ 54. Tiếp tục nh− vậy ta sẽ gia công xong 27 răng đ−ợc chia đều không có sai số. Đó là tr−ờng hợp phân độ đơn giản. Khi không thể phân độ đơn giản vì không thể chọn m thích hợp ta dùng phân độ vi sai. Lúc này phải sử dụng bộ bánh răng a, b, c, d để nối từ trục chính đến tay quay để bù trừ sao cho l−ợng sai số là tối thiểu. 6.2.8. máy mài a/ Khái niệm Mài là ph−ơng pháp gia công mà dụng cụ cắt là đá mài. Mài có thể gia công thô để cắt bỏ lớp thô cứng mặt ngoài các loại phôi, nh−ng đa số tr−ờng hợp là gia công tinh các bề mặt (mặt trụ, mặt phẳng, rãnh, lỗ, mặt định hình, ren, răng, then, then hoa ). Mài dùng gia công các vật liệu cứng nh− thép đã tôi, gang trắng cũng có thể gia công thô để cắt phôi, cắt bavia, mài thô Chuyển động chính khi mài là chuyển động quay tròn của đá mài: π Dn v = (m/s) 601000. Trong đó D - đ−ờng kính của đá mài, n - số vòng quay trục chính mang đá (v/ph) Chuyển động chạy dao khi mài có thể là chạy dao vòng, chạy dao dọc, chạy dao ngang, chạy dao thẳng đứng, hoặc chạy dao h−ớng kính. Khác với các ph−ơng pháp cắt gọt khác, mài có đặc tr−ng riêng mỗi hạt đá mài nh− một l−ỡi dao cắt, lực cắt và tốc độ cắt lớn (đến 50 m/s), nhiệt độ vùng gia công rất cao (hàng ngàn độ), hiện t−ợng tr−ợt dể xảy ra, bề mặt gia công bị biến cứng. Mài là ph−ơng pháp gia công nâng cao độ chính xác (cấp 1ữ2) và độ bóng (Ra = 0,32ữ0,16). Khi nghiền hoặc mài bằng ph−ơng pháp đặc biệt có thể đạt đ−ợc độ bóng, độ chính xác cao hơn. b/ Đá mài Vật liệu hạt mài là thành phần chủ yếu của đá, chúng gồm các loại kim c−ơng nhân tạo, các ôxyt nh− ôxyt nhôm th−ờng, ôxyt nhôm trắng, cácbit silic, cácbit boric Hạt mài đ−ợc chế tạo với kích th−ớc hạt khác nhau để chế tạo các loại đá khác nhau. Chất dính kết để liên kết các vật liệu hạt mài th−ờng dùng chất dính kết vô cơ nh− keramit, hữu cơ nh− bakêlit hoặc cao su. Trong thực tế th−ờng sử dụng các loại loại đá mài có hình dạng nh− sau: đà nẵng - 2002
12. giáo trình: cơ khí đại c−ơng 120 d/ Các loại máy mài và ph−ơng pháp mài - Máy mài tròn trong: dùng gia công tinh các loại lỗ - Máy mài tròn ngoài dùng mài bề mặt ngoài của chi tiết (a). - Máy mài phẳng dùng gia công mặt phẳng bằng mặt ngoài đá trụ hoặc mặt đầu đá bát, đá cốc, đá chậu. - Máy mài định hình dùng mài các bề mặt định hình nh− mài mặt ren, mặt răng, mài mặt côn, then, then hoa - Máy mài chính xác và siêu chính xác kèm theo các phụ tùng, đồ gá, dụng cụ đo nh− máy nghiền, máy đánh bóng, máy mài doa, máy mài siêu chính xác, máy mài thuỷ lực - Máy mài tròn không tâm dùng mài mặt trụ ngoài và trong các chi tiết đơn giản, không có bậc với năng suất cao. Máy có thể gia công liên tục, không phải dừng máy để gá kẹp. H.6.30 Máy mài tròn trong đà nẵng - 2002
13. giáo trình: cơ khí đại c−ơng 122 7.2.1. Xử lý nhiệt kim loại A. Nhiệt luyện a/ Khái niệm chung Nhiệt luyện là một quá trình xử lý nhiệt kim loại để làm thay đổi tính chất của chúng bằng cách nung nóng đến nhiệt độ xác định, giữ nhiệt một thời gian sau đó làm nguội với tốc độ khác nhau theo một chế độ xác định nhằm cải thiện tổ chức, cho cơ tính, tính công nghệ mới, khử ứng suất d−, tạo cho kim loại những tính chất theo yêu cầu. Quá trình nhiệt luyện đ−ợc đặc tr−ng bởi: • Nhiệt độ nung (Tn) cần chọn nhiệt độ nung và chế độ nung phù hợp để tránh cong, T0C vênh, biến dạng, nứt. T • Thời gian giữ nhiệt (t1ữt2) để nhiệt độ n đồng đều trên toàn bộ tiết diện của sản I II III phẩm. 0 t t t(s) • Tốc độ làm nguội khác nhau nhờ các môi t1 2 3 tr−ờng khác nhau và cho các kết quả khác H.2.1. Quá trình nhiệt luyện nhau với các ph−ơng pháp nhiệt luyện khác nhau. b/ Các ph−ơng pháp nhiệt luyện - ủ: là ph−ơng pháp nung chi tiết đến nhiệt độ xác định (200ữ3000C nếu ủ thấp; 600ữ7000C nếu ủ kết tinh lại ), giữ nhiệt, rồi làm nguội chậm (th−ờng làm nguội trong lò) với mục đích khử ứng suất d− do quá trình làm nguội không đều tr−ớc đó gây ra, làm tổ chức đồng đều, giảm độ cứng, tăng độ dẻo, độ dai, ổn định chất l−ợng, làm đồng đều thành phần hoá học, phục hồi lại tính chất hoá lý ban đầu. - Th−ờng hoá: là quá trình nung nóng nh− ủ nh−ng làm nguội trong không khí tĩnh, nhằm tạo hạt nhỏ, đồng nhất về cấu trúc với độ bền và độ dai cao hơn ủ. - Tôi: là ph−ơng pháp nung nóng đến nhiệt độ chuyển biến, giữ nhiệt cho đồng đều hoá về tổ chức của vật liệu rồi làm nguội với tốc độ lớn trong môi tr−ờng (n−ớc, đầu, n−ớc muối ) để nhận đ−ợc tổ chức không cân bằng có độ cứng cao, tăng thêm độ bền. Tôi có 2 ph−ơng pháp: tôi thể tích là nung nóng toàn bộ vật tôi rồi làm nguội; tôi cục bộ, tôi bề mặt là nung nóng nhanh bề mặt đến nhiệt độ tôi, sau đó làm nguội nhanh hoặc nung nóng toàn bộ rồi làm nguội cục bộ phần cần tôi. đà nẵng - 2002
14. giáo trình: cơ khí đại c−ơng 124 7.2.2. Các ph−ơng pháp xử lý bề mặt khác a/ Theo yêu cầu đạt đ−ợc hình dáng tế vi của bề mặt, ng−ời ta th−ờng dùng các ph−ơng pháp gia công nh− mài, đánh bóng. b/ Theo yêu cầu đạt về tính chất cơ học của lớp bề mặt, th−ờng dùng các ph−ơng pháp nh− lăn ép, phun bi v.v c/ Theo yêu cầu đạt đ−ợc về thành phần hoá học, cấu trúc lớp bề mặt, th−ờng dùng các ph−ơng pháp xử lý nh− xementit hoá, nitơ hoá, khếch tán crôm v.v d/ Theo yêu cầu đạt đ−ợc lớp phủ bề mặt có các tính chất vật lý khác mà thành phần hoá học giống hoặc khác với vật liệu nền, th−ờng dùng các ph−ơng pháp nh− mạ, phun kim loại 7.2.3. Bảo vệ chống gỉ a/ Khái niệm Bảo vệ chống gỉ nhằm đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật của kết cấu khi làm việc lâu dài, nâng cao hiệu quả kinh tế đặc biệt các kết cấu làm việc trong môi tr−ờng có các hoạt động hoá học mạnh (không khí, n−ớc biển, ánh sáng mặt trời ) b/ Ph−ơng pháp bảo vệ - Bảo vệ lâu dài: gồm chọn vật liệu có khả năng chống gỉ tốt và chọn ph−ơng pháp tạo lớp chống gỉ nh− phun bi, lăn ép, tạo độ bóng cao v.v • Xử lý kết cấu là chọn kết cấu đơn giản có độ bóng bề mặt cao, có phần chuyển tiếp, thuận lợi cho việc bảo quản, chống gỉ, xử lý v.v • Xử lý môi tr−ờng gỉ cần khử hoặc hạn chế khả năng xâm thực của môi tr−ờng nh− độ ẩm, ôxy, ôxýt • Bảo vệ bằng lớp phủ kim loại, phi kim, ôxýt bằng hoá học, điện hoá (tráng phủ men, mạ crôm, tráng kẽm, phủ ôxýt nhôm, phun kim loại, mạ điện, ngâm dung dịch, quét sơn ) • Bảo vệ chống gỉ trong môi tr−ờng nhiệt đới: cần khử thành phần xâm thực của môi tr−ờng, các sản phẩm gỉ, n−ớc và độ ẩm môi tr−ờng, cần mạ niken, crôm, sơn tổng hợp, sơn chống gỉ có tính kiềm, dùng bao bì đóng gói - Bảo vệ tạm thời: là quá trình bảo quản trong quá trình sản xuất, trong kho, khi vận chuyển nh− làm sạch bôi trơn dầu mỡ, chất chống gỉ, paraphin, bao gói, đóng hộp v.v đà nẵng - 2002