Tài liệu Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết mũi tarô

Lêi nãi ®Çu HiÖn nay khoa häc kü thuËt ®ang ph¸t triÓn nh vò b·o, mang l¹i nh÷ng lîi Ých cho con ngêi vÒ tÊt c¶ nh÷nh lÜnh vùc tinh thÇn vµ vËt chÊt. §Ó n©ng cao ®êi sèng nh©n d©n, ®Ó hoµ nhËp vµo sù ph¸t triÓn chung cña c¸c níc trong khu vùc còng nh trªn thÕ giíi. Muèn thùc hiÖn ®îc ®iÒu ®ã mét trong nh÷ng ngµnh cÇn quan t©m ph¸t triÓn nhÊt ®ã lµ ngµnh c¬ khÝ chÕ t¹o m¸y v× ngµnh c¬ khÝ chÕ t¹o m¸y ®ãng vai trß quan träng trong viÖc s¶n xuÊt ra c¸c thiÕt bÞ c«ng cô cho mäi ngµnh kinh tÕ quèc d©n. §Ó thùc hiÖn viÖc ph¸t triÓn ngµnh c¬ khÝ cÇn ®Èy m¹nh ®µo t¹o ®éi ngò c¸n bé kü thuËt cã tr×nh ®é chuyªn m«n cao, ®ång thêi ph¶i ®¸p øng ®îc c¸c yªu cÇu cña c«ng nghÖ tiªn tiÕn, c«ng nghÖ tù ®éng ho¸ theo d©y truyÒn trong s¶n xuÊt . Nh»m thùc hiÖn môc tiªu ®ã, chóng Em lµ sinh viªn trêng §¹i Häc L¬ng ThÕ Vinh nãi riªng vµ nh÷ng sinh viªn cña c¸c trêng kü thuËt nãi chung trong c¶ níc lu«n cè g¾ng phÊn ®Êu trong häc tËp vµ rÌn luyÖn, trau dåi nh÷ng kiÕn thøc ®· ®îc d¹y trong trêng ®Ó sau khi ra trêng cã thÓ ®ãng gãp mét phÇn c«ng cuéc ®æi míi cña ®Êt níc trong thÕ kû míi . Sau mét thêi gian häc tËp t¹i trêng, Em ®· hoµn thµnh kho¸ häc víi chuyªn ngµnh ChÕ T¹o M¸y. Víi nh÷ng kiÕn thøc ®· häc vµ häc hái thªm cña b¶n th©n, Em ®· tÝnh to¸n thiÕt kÕ quy tr×nh c«ng nghÖ gia c«ng Tar«. §©y lµ mét trong nh÷ng dông cô t¹o ren ®îc sö dông kh¸ phæ biÕn hiÖn nay. Qua ®Ò tµi nµy Em ®· tæng hîp ®îc nhiÒu kiÕn thøc chuyªn m«n, gióp Em hiÓu râ h¬n nh÷ng c«ng viÖc cña mét kü s thiÕt kÕ quy tr×nh c«ng nghÖ. Song víi nh÷ng hiÓu biÕt cßn h¹n chÕ cïng víi kinh nghiÖm thùc tÕ cha nhiÒu nªn ®Ò tµi cña Em kh«ng tr¸nh khái nh÷ng thiÕu sãt. Em rÊt mong ®îc sù chØ b¶o cña c¸c thÇy trong bé m«n C«ng NghÖ ChÕ T¹o M¸y vµ c¸c ThÇy C« gi¸o trong khoa ®Ó ®Ò tµi cña Em ®îc hoµn thiÖn h¬n . Cuèi cïng Em xin ch©n thµnh c¶m ¬n sù quan t©m chØ b¶o cña c¸c ThÇy C« trong khoa vµ bé m«n C«ng NghÖ ChÕ T¹o M¸y trêng §¹i L¬ng ThÕ Vinh vµ ®Æc biÖt lµ sù híng dÉn tËn t×nh cña thÇy gi¸o PGS.TS : TrÇn H÷a §µ Ngµy 20 th¸ng 10 n¨m 2008 Sinh viªn §Æng Quang Huy MỤC LỤC Trang LỜI NÓI ĐẦU MỤC LỤC PHẦN I. GIỚI THIỆU CÔNG DỤNG CỦA TARÔ Đặc điểm Điều kiện làm việc 4 4 5 PHẦN II. THIẾT KẾ KẾT CẤU CỦA TARÔ 2.1. Chọn vật liệu cho tarô 1 1 2 1.1. 1.2. 6 6 2.2. Các yếu tố trong kết cấu 7 2.2.1.Phần côn cắt 7 2.2.2.Phần sửa đúng 10 2.2.2.1. Số rãnh 11 2.2.2.2. Prôfin rãnh 11 2.2.2.3. Hướng rãnh 14 2.2.2.4. Các góc cắt 14 2.3. Kích thước và dung sai của ren tarô 18 2.3.1. Góc prôfin ren 19 2.3.2. Đường kính trung bình của ren 20 2.3.3. Đường kính ngoài 23 2.3.4. Đường kính trong của tarô 25 PHẦN III. XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT 28 3.1. Dạng sản xuất 28 3.2. Xác định dạng sản xuất 29 PHẦN IV. XÁC ĐỊNH PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP 32 CHẾ TẠO PHÔI 4.1. Phôi rèn tự do 32 4.2. Dập thể tích 32 4.3. Dập trong trạng thái kim loại nóng chảy 32 4.4. Phôi cán nóng 33 4.5.Phôi kéo 33 PHẦN V. LẬP QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ 34 5.1. Chọn chuẩn 34 5.2. Chọn chuẩn tinh 34 5.2.1. Yêu cầu khi chọn chuẩn tinh 34 5.2.2. Các nguyên tắc khi chọn chuẩn tinh 35 5.2.3. Phương án chọn chuẩn tinh 35 5.3. Chọn chuẩn thô 36 5.4. Thiết kế thứ tự các nguyên công, các bước công nghệ 37 5.5. Chọn máy, dao, đồ gá và chế độ cắt cho các nguyên công 41 5.5.1.Nguyên công 1: Cắt phôi 41 5.5.2.Nguyên công 2: Khoả mặt đầu, khoan tâm 2 42 5.5.3.Nguyên công 3: Tiện phần làm việc 45 5.5.4.Nguyên công 4:Tiện phần cán, rãnh vòng, vát mép 49 5.5.5.Nguyên công 5:Phay chuôi vuông 52 5.5.6.Nguyên công 6:Cán ren 5.5.7.Nguyên công 7:Phay rãnh nghiêng 55 57 5.5.8.Nguyên công 8:Kiểm tra trung gian 5.5.9.Nguyên công 9:In nhãn 5.5.10.Nguyên công 10:Nhiệt luyện 5.5.11.Nguyên công 11:Mài lỗ tâm 5.5.12.Nguyên công 12:Mài phần cán, phần sửa đúng 60 60 60 61 63 5.5.13.Nguyên công 13:Mài phần côn cắt 5.5.14.Nguyên công 14: Đánh bóng rãnh 5.5.15.Nguyên công 15:Mài thô ren 5.5.16.Nguyên công 16:Mài tinh ren 5.5.17.Nguyên công 17:Mài hớt lưng phần côn cắt 66 68 69 70 71 5.5.18.Nguyên công 18:Mài mặt trước 5.5.19.Nguyên công 19:Tổng kiểm tra 74 76 5.5.20.Nguyên công 20:Cắt thử 5.5.21.Nguyên công 21:Bảo quản đóng gói, nhập kho PHẦN VI: TÍNH LƯƠNG DƯ VÀ CHẾ ĐỘ CẮT 6.1.Ý nghĩa và các phương pháp xác định lượng dư 6.2.Tính lượng dư 6.3.Chế độ cắt 6.4.Tính lực cắt PHẦN VII: ĐẦU PHÂN ĐỘ VẠN NĂNG 7.1.Khái niệm và ứng dụng 7.2.Phay mặt bậc của chuôi tarô 7.3.Phay rãnh xoắn chứa phoi PHẦN VIII: LẬP TRÌNH PHAY CHỮ CNC 92 8.1. Đặc điểm máy công cụ điều khiển CNC 8.2.Trung tâm gia công Makino – fanuc 6M 98 8.3.Thực hành phay chữ trên máy phay CNC 102 PHẦN I 3 77 78 79 79 80 84 85 86 86 87 88 92 GIỚI THIỆU CÔNG DỤNG TARÔ Tarô là dụng cụ cắt thông dụng dùng để cắt hoặc để tạo ren trong (ren lỗ) phải và trái trong các lỗ thủng và lỗ không thủng(lỗ tắc). Yêu cầu độ chính xác về hình dáng và chất lượng bề mặt tuỳ thuộc vào cấp chính xác của tarô. Tuỳ theo kết cấu sử dụng Tarô được chia làm 2 loại: Tarô tay 1 bộ có 2 chiếc thô và tinh, có loại được mài prôfin ren và loại không mài prôfin ren. Tarô máy được chế tạo theo 3 loại: loại 1chiếc( cho tất cả các kích thước), loại theo bộ 2 chiếc dùng cho d = 1-52 mm và loại theo bộ 3 chiếc có d = 24 – 52 mm dùng để cắt các ren hệ mét, ren ống và ren hệ Anh. Các kích thước liên hệ giữa các bộ phận của tarô lấy theo đường kính danh nghĩa, dù là bước nhỏ hay bước lớn đều như nhau. Sự khác nhau là chỗ giảm chiều dài của phần cổ gom nhỏ lại (càng nhỏ thì bước ren càng bé) và giảm chiều dài của phần sửa đúng của tarô có bước nhỏ. Như vậy tổng chiều dài của tarô có bước nhỏ giảm đi. Tarô máy loại 1 chiếc dùng cho các máy tự động hoặc bán tự động có thể tạo ren có độ chính xác hình dáng hình học và chất lượng bề mặt khá cao. Vì vậy tarô cần được mài prôfin ren và các kích thước khác sau khi được nhiệt luyện. 1.1. ĐẶC ĐIỂM: -Tarô là chi tiết dạng trục, là dụng cụ tạo ren trong lỗ mà trên nó phần làm việc các lưỡi cắt là các cạnh của prôfin ren. Tuỳ vào độ chính xác của lỗ mà có cấp chính xác hơn 1 cấp. -Tarô gồm 2 phần 4 92±0.5 B 7.5±0.1 28±0.1 0,008 X 90±0.1 +Phần làm việc:-Phần côn cắt: Để tạo ren -Phần sửa đúng: Định hướng lỗ, toạ độ chính xác của lỗ. +Phần chuôi: Dùng để truyền momen từ trục chính 1.2. ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC: -Tarô cắt ren với nhiều lưỡi cắt đồng thời vì thế thoát phoi rất khó nên ta phay rãnh nghiêng để phoi thoát ra dễ dàng hơn. -Năng suất cắt thấp do tốc độ cắt thấp Vmax = 50m/ph -Độ bền nhiệt [To] = 600 – 650oC -Độ bền mòn tốt. -Vật liệu làm tarô P18 có thành phần hoá học %W = 18%, %Cr = 4%, %C = 0.7%, các thành phần hoá học còn lại là : V, Co, Mo….. -Độ cứng 62HRC ~ 65 HRC, σb = 280 ~ 300 MPa 5 Ø14.5±0.5 R5 Ø9±0.08 0,01 A 0,01 B Ø8±0.05 A Ø9±0.08 Ø 12 +0.026 +0.01 6°±4' PHẦN II THIẾT KẾ KẾT CẤU TARÔ 2.1. CHỌN VẬT LIỆU LÀM TARÔ: Các loại vật liệu có thể dùng để chế tạo Tarô: -Thép cacbon dụng cụ: Với các thép thường dùng là: Y10A, Y11A, Y12A, Y13A. Thép cácbon dụng cụ sau khi nhiệt luyện đạt độ cứng là 60-65 HRC, vì độ thấm tôi thấp nên phải tôi trong nước hoặc tôi trong hỗn hợp muối nước. Do tốc độ làm nguội nhanh trong khi tôi thường biến dạng nứt vỡ. Mặt khác thép cácbon dụng cụ rất nhạy cảm với sự quá nhiệt kích thước hạt tăng làm độ mòn tăng và dễ nứt mẻ. Độ bền nhiệt của thép cácbon dụng cụ thấp vào khoảng 200 – 250oC, độ chịu mài mòn kém, tính năng cắt thấp. Vì vậy chỉ dùng để chế tạo dụng cụ cắt làm việc với tốc độ cắt thấp, độ bền nhiệt không cần cao như cắt vật liệu mềm ... - ThÐp hîp kim dông cô: ThÐp hîp kim dông cô t«i ë nhiÖt ®é 820 - 850 OC trong dÇu. Sau khi nhiÖt luyÖn ®é cøng ®¹t ®îc lµ HRC 62 - 65. Tuy kh«ng cøng h¬n thÐp C¸cbon dông cô nhiÒu nhng ®é bÒn nhiÖt cña thÐp hîp kim dông cô cao h¬n (vµo kho¶ng 350 - 400OC). Do ®ã, cho phÐp n©ng cao tèc ®é c¾t lªn 1,2 - 1,4 lÇn so víi dao lµm b»ng thÐp C¸cbon dông cô. -ThÐp giã P9, P18. . . :lµ vËt liÖu lµm dao cã tinh c¾t tèt vµ ®îc sö dông réng r·i cã ®é thÊm t«i cao cã thÓ c¾t víi tèc ®é cao gÊp 2  4 lÇn, cã tuæi bÒn gÊp 8  15 lÇn so víi thÐp cacbon vµ thÐp hîp kim dông cô cã thÓ n©ng cao tÝnh c¾t cña thÐp giã b»ng c¸ch thÊm xianua sau khi t«i ram vµ mµi. + ThÐp giã P9 vµ P18 cã tÝnh bÒn nãng lµ nh nhau do ®ã khi c¾t ë tèc ®é cao chóng cã tuæi bÒn gÇn nh nhau. Nhng khi lµm viÖc ë tèc ®é thÊp thÐp P18 cã ®é chÞu mµi mßn cao h¬n do ®ã tuæi bÒn cao hn gÊp 2 lÇn so víi dông cô lµm b»ng thÐp P9. Khi nung nãng P9 dÔ bÞ ho¸ nhiÖt khi mµi s¾c th× 6 ®é cøng bÒ mÆt gi¶m xuèng nªn tÝnh mµi kÐm h¬n so víi P18. So víi P18 th× P9 cã kho¶ng nhiÖt ®é t«i hÑp h¬n do ®ã g©y khã kh¨n khi nhiÖt luyÖn. ThÐp P18 2 cã tÝnh n¨ng cao h¬n so víi P18 nhng ®é kh«ng ®ång ®Òu cacbon lín do ®ã c¬ tÝnh kÐm h¬n so víi P18. VËy qua ph©n tÝch ta thÊy Tar« lµ chi tiÕt d¹ng trô dµi, lµm viÖc tèc ®é c¾t thÊp lùc c¾t rÊt lín. Ta chän vËt liÖu lµm dao lµ thÐp giã P18 lµ thÝch hîp nhÊt. 2.2.CÁC YẾU TỐ TRONG KẾT CẤU Các yếu tố chủ yếu của Tarô máy là: Phần cắt và phần sửa đúng, số rãnh, prôfin và hướng rãnh thoát phoi, góc cắt, độ côn ngược của phần sửa đúng, các yếu tố của ren, phần kẹp chặt. 2.2.1.Phần côn cắt: là yếu tố kết cấu quan trọng của tarô bởi vì nó thực hiện công việc chủ yếu là cắt thành prôfin ren. Để phân bố lượng cắt trên một số lớn lưỡi dao, phần cắt làm theo dạng côn, có đường sinh làm với đường tâm tarô 1 góc nghiêng . Chiều dài phần cắt có ảnh hưởng đến năng suất cắt, tuổi bền của dao và độ chính xác của ren gia công. -Phần côn cắt: Các lưỡi cắt làm nhiệm vụ tạo ren làm việc với chiều sâu cắt lớn , chịu momen cắt lớn. Nên cần phải hớt lưng tạo góc sao cho phù hợp. Tiết diện ngang của lớp cắt do mỗi lưỡi dao hớt đi : 7 Ở điều kiện bình thường, chiều dài cắt trên toàn bộ phần cắt như nhau và được xác định theo công thức: a h p P: Số lưỡi dao trên phần cắt H:Chiều cao thực tế của ren được cắt bằng tarô, có tính trừ đi 1 phần chiều cao của ren đã được lấy đi lúc khoan lỗ trước khi tarô. Để đảm bảo cắt được phần kim loại bị ép trong quá trình cắt; đường kính mũi khoan dc trước khi cắt ren bao giờ cũng lớn hơn đường kính trong của ren d1. Trị số h được tính theo công thức h = lo.tag, Trong đó lo chiều dài phần cắt có hiệu quả. Chiều dài lo được tính theo công thức lo = do  dc 2tg Trong đó do: Đường kính ngoài của tarô Số lưỡi dao tham gia cắt ra prôfin ren p = bước ren Do đó: a = Stg n 8 lo n S , ở đây n: Số me cắt S: Từ công thức trên ta thấy chiều dày lớp cắt phụ thuộc vào bước ren, số me cắt và góc nghiêng . Đường kính mặt mút trước của tarô phải nhỏ hơn đường kính mũi khoan trước khi tarô. Điều đó cần thiết để định hướng tarô khi đưa vào lỗ cắt ren. Trị số m: của tarô chui vào lỗ đã khoan trước khi ren lấy m = 2fl1 trong đó f = 0,3 – 0,18 Tarô có đường kính nhỏ cần lấy trị số lớn hơn, tarô lớn cần lấy trị số nhỏ hơn. -Đường kính mặt mút trước dT = dc – 2mtg = dc – 2fl1tg -Chiều dài phần côn cắt l1 = d o  dT 2tg do  dc 2tg (1  f ) = do: Đường kính ngoài của tarô( nhỏ nhất , tức là có kể đến sai lệch dưới). Góc  được xác định theo chiều dày cắt a đã cho đối với kích thước nhất định của tarô theo công thức tg = a.n S Tarô máy, dùng cắt ren ở các chi tiết khác nhau trên máy sau một hai lần chuyển dao, cần có chiều dài cắt tuỳ thuộc vào dạng lỗ. Đối với lỗ thông dùng tarô đơn. Để tarô làm việc dễ dàng, trong mọi trường hợp mà kết cấu cho phép, nên khoan lỗ không thông trước khi cắt ren dài hơn so với chiều dài khoan cần thiết. Phần cắt ngắn vạn năng hơn phần cắt dài. Nó thích hợp cho cả lỗ sâu và lỗ nông và có những ưa điểm: +Giảm được lực cắt đơn vị do phoi cắt có tiết diện lớn hơn +Giảm được momen xoắn trong mọi trường hợp, trừ trường hợp cắt đai ốc ngắn. +Giảm lực ma sát và kẹt phoi, làm giảm khả năng kẹt và gẫy tarô. +Giảm thời gian máy khi cắt ren bằng tarô. 9 +Tiết kiệm vật liệu và giảm giá thnàh gia công tarô. +Giảm độ cong vênh của tarô khi nhiệt luyện. Khuyết điểm của phần cắt ngắn là ở chỗ nó không đảm bảo định hướng tốt trong khi làm việc và lúc ban đầu có thể làm cho lỗ rộng ra 1 chút. Do đó trong trường hợp cần thiết nâng cao chất lượng của ren phải dùng cắt dài. Để tarô làm việc chính xác các lưỡi cắt cần phải bố trí đều trên vòng tròn và có lượng hớt lưng bằng nhau. Độ đảo các lưỡi cắt lớn sẽ làm cho tải trọng trên mỗi me cắt không đều nhau và làm cho lỗ bị rộng. Độ đảo me cắt không được vượt quá 0,03 – 0,04 mm cho tất cả các tarô có ren mài, không lớn hơn 0,06 – 0,08 mm cho tarô máy . 2.2.2.Phần sửa đúng: Việc tạo hình cuối cùng của ren được kết thúc sau đường ren thứ nhất của phần sửa đúng là đường ren có đầy đủ chiều cao prôfin ren. Những đường ren sau của phần sửa đúng không tham gia vào việc làm đúng ren mà dùng để định hướng khi làm việc và đảm bảo cho taro tiến theo lượng chạy dao Khi đường ren nguyên vẹn đầu tiên bị cùn và khi mài sắc lại tarô, vai trò sửa đúng chuyển sang ren thứ hai và cứ như vậy lặp lại sau mỗi lần mài sắc. Do đó phần sửa đúng được xem như phần dự trữ để mài sắc lại tarô. Tarô ít bị chủ yếu ở mặt sau, chỗ nối tiếp giữa phần côn và hình trụ và 1 ít ở mặt trước. Do đó với tarô không được chỉ mài sắc theo mặt trước mà nhất thiết phải mài theo cả mặt sau nữa. Với phương pháp mài sắc đó, phần dự trữ cho mài sắc lại về chiều rộng của me cũng chiều dài phần sửa đúng được sử dụng tốt hơn. Hớt lưng me cắt được thực hiện trên máy mài chuyên dùng hoặc trên trên đồ gá có cơ cấu hớt lưng cho đá mài. Khi mài sắc theo mặt 10 côn của phần côn cắt, phần cắt sẽ tăng lên do chiều dài phần sửa đúng ngắn lại. Vi góc  nhỏ nên điểm bắt đầu của phần sửa đúng dịch chuyển đi khá lớn, do đó tarô không được phép mài lại theo mặt sau nhiều lần. Vì thế mài sắc tarô bằng cách liên hợp nghĩa là theo mặt trước và theo mặt sau để có thể triệt để tận dụng được tarô Kích thước phần sửa đúng có ảnh hưởng đến chiều dài chung của tarô. Khi chọn phần sửa đúng cũng phải kể đến chiều dài ren gia công. Sau tất cả những lần mài lại, chiều dài phần sửa đúng phải không ngắn hơn 0,5 đường kính ren gia công đối với tarô có kích thước trung bình và lớn. Đối với tarô nhỏ chiều dài đó pahỉ tăng lên 1 – 1,2 lần đường kính để đảm bảo tarô định hướng tốt và làm việc thuận tiện. 2.2.2.1.Số rãnh : Có ý nghĩa quan trọng vì nó quyết định chiều dày cắt khi tarô làm việc và ảnh hưởng đến trị số momen xoắn. Trong trong tế, người ta thường dùng phổ biến các loại tarô 3 - 4 rãnh . Tarô 4 rãnh có khuynh hướng bị kẹt phoi nhiều hơn nhất là khi gia công vật liệu dẻo. Chế tạo tarô 3 rãnh rẻ hơn taro 4 rãnh nhưng khi đo không được dùng panme mà cần phải có đồ gá đo đặc biệt. Đối với tarô nhỏ nên dùng taro 2 rãnh, như vậy ngoài việc đảm bảo được chất lượng ren, tarô làm ciệc được nhẹ nhàng( do momen xoắn nhỏ) và không bị ket phoi( do khoảng không gian chứa phoi lớn). 2.2.2.2.Prôfin rãnh: Trong tất cả các loại dụng cụ trừ mũi khoan, tarô cần được đặc biệt chú ý về yêu cầu đối với prôfin rãnh vì nó ảnh hưởng lớn đến sự làm việc của tarô. Kết cấu của tarô cần phải: +Đảm bảo đủ không gian chứa phoi, nhất là đối với tarô cắt ren với lỗ không thông, khi tất cả phoi đều chứa trong rãnh. 11 +Khả năng tạo và thoát phoi tốt trong quá trình cắt +Không cắt trong thời gian tarô quay ngược trở ra sau khi cắt ren xong +Phoi không bị dính, không mắc và ép vào giữa đường ren của tarô và của lỗ để tránh ảnh hưởng đến ren đã gia công. +Không có những chỗ chuyển tiếp gẫy khúc để tránh nứt khi tôi. Những thông số chủ yếu của prôfin rãnh là: Số rãnh, đường kính lõi , chiều rộng me, góc trước  , góc  ở phần không làm việc của me cắt. Prôfin rãnh trên phần sửa đúng và phần cắt nên làm khác nhau tuỳ theo công dụng của chúng. Số lượng phoi do phần cắt lấy đi là lớn nhất, do đó diện tích tiết diện rãnh đóng vai trò quan trọng hơn nhiều so với phần sửa đúng. Để đảm bảo thoát phoi tốt và tránh kẹt phoi, tốt nhất nên làm rãnh xoắn trên phần cắt .Mặt nghiêng của me cắt bảo đảm trùng với hướng thoát phoi theo bước tiến của tarô. Phoi không tích lại ở phần cắt mà thoát xuống dưới . Kết cấu đó giảm được trị số momen xoắn nhờ cắt dễ dàng hơn, thoát phoi tốt và khả năng kẹt phôi rất ít. Để tăng tiết diện rãnh trên phần cắt người tap hay rãnh nghiêng 1 góc  tuỳ theo kiểu và kích thước tarô. Kích thước lõi cần phải chọn sao cho bảo đảm được đủ không gian chứa phoi và độ bền của tarô. Me cắt không được rộng, vì khi tăng chiều rộng của me cắt sẽ làm tăng ma sát và khả năng bị kẹt phoi trong rãnh tăng lên nhiều, có thể làm gãy tarô. Song nếu me cắt rất hẹp sẽ làm giảm số lần mài sắc lại, định hướng không tốt và gây rung động, làm ảnh hưởng đến độ chính xác và độ nhẵn của ren trong lỗ. 12 Thực tế chứng tỏ rằng, tuỳ theo mức độ giảm chiều rộng me cắt sau mỗi lần mài sắc lại, tarô làm việc nhẹ nhàng hơn. Phần lớn tarô bị gãy do me cắt rộng và lõi lớn. Phần lớn các trường hợp tarô bị hỏng vì gẫy chứ không phải do đã dùng hết toàn bộ chiều rộng của me. Do đó lõi và me phải chọn trong giới hạn nhỏ nhất cho phép. Mặt trước có thể làm thẳng hoặc làm cong. Dạng thẳng dùng phổ biến hơnvì đơn giản cho việc mài sắc tarô và góc trước ở các điểm theo chiều cao ren biến đổi ít hơn so với dạng mặt trước cong. Song dạng mặt trước cong làm cho việc hình thành và thoát phoi tốt hơn, nhất là khi gia công vật liệu dẻo. Khi dựng prôfin tarô cần kể đến trị số góc trước của tarô . Để tránh kẹt phôi khi quay ngược tarô, góc ở phần không làm việc của me cắt cần lấy càng lớn càng tốt. Mặt khác khi tarô quay ngược có khuynh hướng cắt vật liệu . Điều đó có thể thấy được khi ta quan sát phoi nhận được, cùng với lớp phoi dày còn một lớp mỏng ở dạng phoi dây là do phần không làm việc cắt quay ngược. Để tránh điều đó, góc bù  cần phải lớn hơn 90o. Như vậy góc  có thể chọn trong khoảng 82o – 85o . Để cho tarô không cắt khi quay ra, nên vát 30o hoặc dùng đá mài để làm cùn góc sắc ở phần không làm việc dọc theo me cắt. Để đảm bảo cho phoi thoát ra đều đặn và giảm bớt khả năng gây ra nứt khi nhiệt luyện, prôfin cuả rãnh được làm theo 2 bán kính . Khi thiết kế prôfin rãnh tarô và dao phay rãnh nên đặc biệt chú ý làm giảm chủng loại dao phay đến mức tối đa. Khác với mũi khoan rãnh xoắn, vì tarô có rãnh thẳng nên cho phép xác định các thông số cơ bản , đặc trưng cho prôfin tarô tỉ lệ với đường kính tarô . Điều đó cho phép dùng 1dao phay cho 1 nhóm đường kính tarô và do đó làm giảm số chủng loại dao phay. Khi thiết kế cũng như chọn dao phay cho 1 tarô có kích thước cụ thể , hợp lý nhất là dùng giấy can có vẽ prôfin ren của tất cả các số hiệu dao phay 13 đặt lên trên prôfin của rãnh tarô có đường kính lõi , chiều rộng me cắt và góc trước đã cho. Cần làm sao cho số chủng loại dao phay đã quy định dùng được không những chỉ cho tất cả các kích thước của 1 loại tarô mà còn cho các loại tarô khác nữa vd: tarô tay, tarô máy… 2.2.2.3.Hướng rãnh Tarô thường được chế tạo với rãnh thẳng, nhưng để thoát phoi tốt hơn nên làm tarô có rãnh xoắn với góc nghiêng so với trục 10 – 16o. Hướng trái dùng để gia công lỗ thông, hướng phải dùng để gia công lỗ không thông. Do góc nghiêng của rãnh lớn, phoi thoát hoặc xuống dưới hoặc lên trên. Đối với hợp kim nhẹ và vật lệi dẻo, chế tạo tarô có rãnh xoắn với góc nghiêng 25 – 35o là hợp lý. 2.2.2.4.Các góc cắt: Khả năng cắt của tarô phụ thuộc vào việc chọn góc trước  và góc sau . -Góc trước : được chọn tuỳ thuộc vào vật liệu gia công. Tăng góc trước, điều kiện hình thành và thoát phoi tốt, đặc biệt khi gia công vật liệu mềm và dẻo, và độ nhẵn bề mặt cũng được tăng lên. Khi c¾t vËt liÖu dÎo , gãc tríc nhá sÏ lµm cho mÆt ren kh«ng nh½n , phoi dÝnh nhiÒu trªn ®êng gen cña tar« vµ cã thÓ lµm gÉy tar« . Trong trêng hîp r·nh trªn phÇn c¾t s©u , ph¶i lÊy gãc tríc  trªn phÇn c¾t vµ phÇn söa ®óng kh¸c nhau , cô thÓ lµ cho phÇn söa ®óng 5- 7o . §Ó thay ®æi gãc  khi mµi s¾c l¹i ( tuú theo ®iÒu kiÖn gia c«ng ) khi chän phÇn pr«fin r·nh nªn l¸y gãc  nhá nhÊt ®Ó cã thÓ t¨ng nã lªn ®Õn trÞ sè cÇn thiÕt b»ng c¸ch mµi s¾c . §ång thêi ®èi víi gang , ®ång thanh vµ thÐp cøng nªn lÊy  tõ 0 -5o , ®èi víi thÐp cøng trung b×nh vµ ®ång thau 8 -10o , ®èi víi thÐp mÒm vµ dÎo 12 – 15o , ®èi víi hîp kim 20 -30o . Gãc sau  cña tar« ®îc t¹o thµnh b»ng c¸ch hít lng phÇn c¾t theo ®êng kÝnh ngoµi . TrÞ sè cña gãc sau phô thuéc vµo c«ng dông , kiÓu vµ kÝch thíc tar« , vµo vËt liÖu gia c«ng , vËt liÖu cµng dÎo th× gãc  cµng lín . Tuy nhiªn gãc sau lín qu¸ sÏ lµm cho c¸c ®êng ren cña phÇn c¾t dÔ bÞ mÎ . §èi víi lç kh«ng th«ng , dïng tar« cã gãc  nhá h¬n so víi lç th«ng . Cã thÓ nªn lÊy 14 gãc  b»ng 8 – 10o cho tar« m¸y vµ tar« ®ai èc , 6 – 8o cho tar« tay . khi gia c«ng hîp kim nhÑ gãc  gi¶m 5 – 6o ®èi víi lç th«ng vµ 3 -4o víi lç kh«ng th«ng . §èi víi tar« mµi ren , gãc sau lÊy nhá h¬n so víi tar« kh«ng mµi ren . Hít lng thêng ®îc thùc hiÖn theo ®¬ng xo¾n acsimet víi lîng hít lng K , øng víi gãc ë t©m 360 n tÝnh theo c«ng thøc K = d T tg  , ë ®©y dT - ®êng n kÝnh mÆt ®Çu tríc cña tar« ; n – sè me .Trªn b¶n vÏ chÕ t¹o ph¶i ghi lîng hít lng K thay cho g¸c sau  b . §èi víi tar« kh«ng mµi ren , viÖc hít lng chØ lµm trªn phÇn c¾t . PhÇn söa ®óng gi÷ nguyªn kh«ng hít lng v× nÕu kh«ng sÏ lµm cho : 1) MÆt tùa gi¶m ®i . 2) Sau nh÷ng lÇn mµi s¾c l¹i , tar« chãng mÊt kÝch thíc ®êng kÝnh . 3) G©y nguy hiÓm khi quay ngîc tar« , cã thÓ lµm kÑt phoi gi÷a mÆt hít lng vµ mÆt ren khi gia c«ng , lµm ®øt ren vµ gÉy c¶ tar« n÷a . Tar« kh«ng mµi ren nhÊt thiÕt ph¶i hít lng theo ®êng kÝnh ngoµi vµ phÇn söa ®óng , v× khi gia c«ng ®ai èc , tar« kh«ng quay ngîc l¹i sau khi c¾t , do ®ã ë ®©y sÏ kh«ng s¶y ra kh¶ n¨ng lµm hang ren do bÒ mÆt hít lng . Muèn cho tar« cã ®ñ mÆt tùa vµ ®Þnh híng tèt trong lóc lµm viÖc vµ cho phÐp mµi s¾c l¹i nhiÒu lÇn , viÖc hít lng cÇn lµm kh«ng ph¶i trªn toµn bé chiÒu réng cña me , mµ ®Ó kháng 1/3 chiÒu réng cña me kh«ng hít lng . §èi víi tar« mµi , cÇn ph¶i hít lng c¶ phÇn söa ®óng v× nÕu kh«ng trong qu¸ tr×nh c¾t c¸c ®êng ren cña tar« bÞ c¸c phÇn tö kim lo¹i dÝnh chÆt vµo vµ viÖc c¾t ren c¸c lç tiÕp theo sÏ ngµy cµng khã kh¨n h¬n . §iÒu ®ã cã thÓ dÉn ®Õn chç lµm g·y tar« . §Ó gi¶m ma s¸t ,tar« ®îc hít lng kh«ng chØ theo ®êng kÝnh ngoµi mµ cßn theo toµn bé pr«fin ren . TrÞ sè hít lng cÇn ph¶i nhá nhÊt ®Ó tr¸nh kÑp phoi khi quay ngîc tar« . TrÞ sè ®ã cã thÓ x¸c ®Þnh tõ tÝnh to¸n lµm gi¶n me xuèng kho¶ng 0,014 - 0,019 chiÒu réng cña me hoÆc 0,004 – 0,006 chiÒu dµi cña c¸c bíc r¨ng . Trong trêng hîp ®ã gãc sau ë c¹nh bªn cña ren b»ng 15 -20o. 15 §é c«n ngîc cña phÇn söa ®óng . §Ó gi¶m m«men xo¾n vµ ma s¸t gi÷a tar« víi c¸c ren gia c«ng , còng nh ®Ó gi¶m ®é lay réng cña lç ren , phÇn söa ®óng cña tar« ®îc lµm nhá dÇn nghÜa lµ ren theo c¶ 3 ®êng kÝnh ( ®èi víi ren c¸n chØ theo ®êng k×nh trong vµ ®êng kÝnh trung b×nh ) ë phÝa chu«i nhá h¬n ë ®êng ren söa ®óng ®Çu tiªn . TrÞ sè ®ã tÝnh trªn 100mm chiÒu dµi ; ®èi víi tar« tay ( th« vµ tinh) , tar« ®ai èc vµ tar« m¸y , kh«ng ®îc vît qu¸ c¸c trÞ sè sau ®©y ( cho ®êng kÝnh trung b×nh , ®êng kÝnh ngoµi vµ ®êng kÝnh trong ). 1) §èi víi tar« cã pråin ren mµi vµ tar« c¸n 0,05 – 0,10mm . 2) §èi víi tar« cã ren kh«ng mµi , gia c«ng b»ng c¸ch c¾t phoi 0,08- 0,12mm . Sai lÖch gíi h¹n cña ®êng kÝnh trung b×nh ren tar« ®o trªn kho¶ng mét hai bíc ren tÝnh tõ ®iÓm gi÷a cña phÇn c¾t ( theo chiÒu híng vÒ phÇn söa ®óng ) ®èi víi tar« ®ai èc vµ ë chç b¾t ®Çu cña phÇn söa ®óng ®èi víi tar« tay tinh vµ tar« m¸y ph¶i t¬ng øng víi c¸c trÞ sè tiªu chuÈn ®· quy ®Þnh . §èi víi tar« dïng cho hîp kim nhÑ , ®é c«n ngîc cho trong giíi h¹n 0,2 – 0,3mm trªn 100mm chiÒu dµi . PhÇn kÑp chÆt cña tar« chñ yÕu dïng ®Ó truyÒn m«men xo¾n , nã gåm chu«i vµ ®Çu vu«ng . §êng kÝnh chu«i cÇn ph¶i nhá h¬n ®êng kÝnh trong cu¶ ren tar« tar« vµo kho¶ng 0,25 – 1,5 mm ( ®èi víi kÝch thíc 7 – 52mm ) . §iÒu ®ã cÇn thiÕt ®Ó ®¶m b¶o cho chu«i dao qua lç cña chi tiÕt gia c«ng ®îc dÔ dµng vµ còng cã thÓ c¾t ren trong nh÷ng lç cã chiÒu dµi ren lín h¬n chiÒu dµi phÇn lµm viÖc cña tar« . §èi víi c¸c tar« nhá , ®êng kÝnh chu«i ®îc lµm lín h¬n hoÆc b»ng ®êng kÝnh ngoµi ®Ó tar« ®ì gÉy . §Ó gi¶m sè lîng kÝch thíc ®Çu vu«ng vµ cã kh¶ n¨ng sö dông cïng mét d·y kÝch thíc chu«i cho c¶ tar« ren hÖ mÐt lÉn ren Anh , sè lîng kÝch thíc phÇn chu«i phØa gi¶m ®Õn møc Ýt nhÊt . §iÒu ®ã cho phÐp gi¶m ®îc rÊt nhiÒu sè lîng kÝch thíc tay quay cÇn thiÕt . ChiÒu dµi phÇn chu«i ®îc quy ®Þnh tû lÖ víi ®êng kÝnh cña tar« . §Ó cã thÓ chÕ t¹o , mµi s¾c vµ kiÓm tra , tar« ®îc lµm lç t©m ë hai ®Çu . §èi víi c¸c tar« nhá phÇn chu«i lín , ngêi ta lµm t©m ngoµi gãc 75o thay cho lç t©m . Tar« ®ai èc nhê cã phÇn chu«i dµi nªn trong qu¸ tr×nh c¾t , trªn phÇn chu«i dao cã thÓ chøa mét sè ®ai èc , nhê ®ã kh«ng ph¶i th¸o tar« khái ®Çu cÆp sau mçi lÇn ren mét ®ai èc . Theo TOCT 1604 – 60 quy ®Þnh kÝch thíc 16 cña tar« ®ai èc m¸y kh¸c víi tar« ®ai èc cã chu«I dµi ë chç tar« ®ai èc m¸y chØ cã 3 kÝch thíc ( b»ng mm) : 180 ®èi víi tar« ®êng kÝnh 6 – 12 ; 250 ®èi víi tar« ®êng kÝnh 9 – 27 ; 350 ®èi víi tar« ®êng kÝnh 16 – 52 . Nh÷ng tar« dïng trªn m¸y chuyªn dïng , c¸c m¸y nµy cã kh¶ n¨ng sö dông ®îc nh÷ng tar« cã ®êng kÝnh kh¸c nhau nhng cïng mét chiÒu dµi . §«i khi ë tar« ®ai èc , ngêi ta lµm c¸c yÕu tè kÑp chÆt kh¸c thay cho ®Çu vu«ng . Trong qu¸ tr×nh c¾t , theo tõng chu kú cÇn th¸o tar« ®ai èc khái ®Çu cÆp ®Ó lÊy c¸c ®ai èc ®· c¾t ra. §iÒu ®ã lµm mÊt mét sè thêi gian thõa . §Ó n©ng cao n¨ng suÊt, ngêi ta dïng tar« cã chu«i cong, cho phÐp lÊy ®ai èc ®· gia c«ng mµ kh«ng cÇn th¸o tar« khái ®Çu cÆp . Tar« ®ai èc cã chu«i ng¾n thêng quay ngîc ra khái lç sau khi c¾t ren xong . ë tar« m¸y , kÕt cÊu cña chu«i phô thuéc vµo lo¹i ®Çu cÆp . Theo TOTC 3266 – 60 , chu«i tar« m¸y cã lµm r·nh vßng vµ ®Çu vu«ng 2.3.KÍCH THƯỚC VÀ DUNG SAI CỦA REN TARÔ Độ chính xác của ren cắt bằng tarô không những chỉ phụ thuộc vào độ chính xác của ren tarô mà còn phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nữa. Những yếu tố đó liên quan đến dụng cụ (độ đảo của me, độ cong của trục..) và với việc sử dụng ( tính chất vật liệu gia công, chế độ cắt, môi trường làm trơn nguội, điều kiện kẹp … ) Do đó không thể quy định cấp chính xác của ren tarô theo cấp chính xác của ren cắt được. Theo OCT 7250-60 tarô có 4 cấp chính xác C, D, E, H. Chỉ có tarô C và D được chế tạo với prôfin ren mài, còn tarô E và H không mài. Dung sai quy định cho 5 yếu tố ren sau đây: góc prôfin, bước, đường kính trung bình, đường kính ngoài , đường kính trong. Sơ đồ sai lệch của ren chi tiết và tarô 17 2.3.1.Góc prôfin ren: phụ thuộc chủ yếu vào độ chính xác của dụng cụ (con lăn, dao tiện, đá mài..) và độ chính xác khi gá chúng trên máy. Đối với tarô có prôfin không mài cũng cần tính đến sai lệch prôfin do nhiệt luyện gây ra. Việc chế tạo và kiểm tra ren bước nhỏ rất khó khăn , do đó sai lệch của tarô bước nhỏ được quy định ít chặt chẽ hơn so với tarô bước lớn. (VD: theo OCT 7250-60 đã cho sai lệch như nhau: cấp C và D với bước 0,7 – 5 mm trong giới hạn 35’ – 15’, cấp E với bước ren 0,2 -5 mm trong giới hạn 100 – 30’). Những sai lệc đó cho theo 1/2 góc prôfin vì độ chính xác của prôfin phụ thuộc vào vị trí của nó, nghĩa là đường phân giác của prôfin phải thẳng góc với đường tâm của ren. Nếu lấy sai lệch cho toàn góc prôfin thì không 18 loại trừ được khả năng prôfin không đối xứng, ngay cả khi góc prôfin đúng, nghĩa là 1/2 góc prôfin sẽ có trị số khác nhau. Bước ren phụ thuộc vào độ chính xác của cơ cấu máy cắt ren,của ren trên tarô và sai số do nhiệt luyện. Thực tế chứng tỏ rằng, máy sử dụng tốt bảo đảm cắt được ren đạt độ chính xác 0,01 mm theo bước, mà không phụ thuộc vào đường kính phôi. Khi nhiệt luyện, sai lệch lớn hơn nhiều, khoảng 0,04 – 0,07 mm trên 25 mm chiều dài về phiá dương cũng như về phía âm, không phụ thuộc vào đường kính ren phôi. Đối với tarô có ren mài, sai số do nhiệt luyện không có, vì ren đã được sửa lại khi mài và độ chính xác của bước ren hoàn toàn phụ thuộc độ chính xác máy mài ren. Các máy này có thể mài ren đạt độ chính xác về bước trong giới hạn 0,003 – 0,008 mm. Thường sai số về bước được cộng trừ trên chiều dài 25 mm. Trị số đó cần được đảm bảo trong khoảng giữa xác đường ren bất kỳ trên chiều dài đó. Trong thực tế gặp chiều dài nhỏ hơn 25 mm. Do đó trong OCT 7250-60 quy định sai số bước không những chỉ trên chiều dài 25 mm mà còn trên chiều dài 10mm, và 10 vòng ren. Đối với tarô ren hệ mét, tuỳ theo bước ren, đã quy định sai số bước trên chiều dài 25 mm: Cấp C 0,01mm, cấp D 0,015, cấp E 0,05mm, cấp H 0,07mm. 2.3.2.Đường kính trung bình của ren: là trị số chủ yếu, đặc trưng cho cấp chính xác của tarô. Khi chọn sai lệch cần tính đến sai số chế tạo của bản thân đường kính trung bình, sai số bước và góc prôfin ren của tarô, sai số bước và góc prôfin ren calíp đầu lọt. Trong quá trình cắt, do ma sát ở bên prôfin, đường kính trung bình của tarô sẽ bị mòn dần. Tarô có ren mài cần hớt lưng trên toàn bộ prôfin ren, ngoài ra thường hớt lưng trên toàn 19 bộ prôfin ren bắt đầu từ mặt trước. Đường kính trung bình của ren sẽ giảm lần trong quá trình mài sắc lại. Do đó độ mòn và độ giảm đường kính trung bình trong quá trình mài sắc đã bắt buộc phải có lượng dự trữ đảm bảo cho độ mòn. Để bù trừ sai số, cũng như để có lượng dự trữ cho mòn cần đường kính trung bình nhỏ nhất của tarô vượt quá kích thước danh nghĩa. Sai lệch dưới của đường kính trung bình được biểu diễn có tính chất lý thuyết băng công thức: [H.O]tb = f’ + fs + f + I - p Trong đó: f’: Lượng bù trừ theo đường kính của sai lệch bước và prôfin ren của calip đầu lọt. Fs + f: Lượng bù trừ theo đường kính của sai lệch bước và prôfin ren tarô i: Lượng dư cho độ mòn đường kính trung bình tarô . p: Lượng lay rộng nhỏ nhất của đường kính trung bình lỗ ren cắt bằng tarô. Trị số trung bình xác suất của đường kính trung bình ở calíp gần với trị số danh nghĩa, và lượng bù trừ theo đường kính của các sai lệch về bước và về góc prôfin ren calip đầu lọt thực tế không đáng kể so với trị số lay 20