Khoan: phương pháp cơ bản để tạo lỗ từ phoi

Khoan lỗ là phương pháp gia công lỗ trên vật liệu đặc bằng dụng cụ là mũi khoan. Khoan lỗ thường dùng trong công việc nguội để khoan các lỗ lắp bu lông, vít để kẹp các chi tiết với nhau, khoan lỗ trước khi cắt ren lỗ (taro), khoan các lỗ dùng để đóng chốt định vị các chi tiết với nhau, khoan để cắt đứt các tấm kim loại, khoan các vít gãy trong lỗ dùng trong công việc sửa chữa…

1. Đặc điểm, khả năng công nghệ của khoan

Khoan là phương pháp cơ bản để tạo lỗ từ phôi đặc. Khoan có khả năng tạo lỗ có đường kính φ = 0,1 ÷ 80 mm, phổ biến nhất là để gia công lỗ có đường kính φ ≤ 35 mm. 

Nguyên công khoan thường được thực hiện trên các loại máy khoan như: máy khoan đứng, máy khoan cần, máy khoan tổ hợp.v.v. Ngoài ra còn có thể thực hiện trên các máy khác như: máy tiện, máy phay, máy doa, trên các trung tâm gia công. 

Dụng cụ cắt khi khoan gọi là mũi khoan. Mũi khoan có nhiều loại. 

- Khi khoan các lỗ có tỷ số l/d ≤ 5 người ta dùng kết cấu mũi khoan ruột gà. 

- Khi khoan các lỗ có tỷ số l/d > 5 thường dùng kết cấu mũi khoan sâu chuyên dùng, phổ biến nhất là mũi khoan nòng súng. 

- Khi khoan các lỗ có đường kính lớn, để giảm lực cắt có thể khoan mở rộng lỗ nhiều lần bằng mũi khoan ruột gà hoặc dùng kết cấu mũi khoan vành. 

Độ chính xác đạt được khi khoan thấp (trừ mũi khoan nòng súng), thường chỉ đạt cấp chính xác 12 – 13, nhám bề mặt cấp 3 -4. Vì vậy khoan chỉ dùng để gia công các lỗ yêu cầu độ chính xác không cao như lỗ để bắt bu lông, lỗ để ta rô ren hoặc khoan chỉ là bước chuẩn bị cho các bước gia công tinh tiếp theo như khoét, doa, tiện lỗ,..

Với các lỗ đúc dập sẵn, không nên dung khoan để khoan rộng lỗ mà nên dùng các phương pháp khác như tiện lỗ, khoét.v.v. Vì mũi khoan kém cứng vững, khi khoan rộng lỗmũi khoan dễ bị kẹt, bị gẫy. 

2. Một số chú ý khi khoan

Các dạng hỏng lỗ khoan trên phoi

- Hiện tượng lỗ bị xiên: Hiện tượng này thường xảy ra khi khoan trên máy khoan, dao vừa quay vừa tịnh tiến. Nguyên nhân: Do phương tiến dao không vuông góc với mặt đầu của chi tiết.

 

- Hiện tượng lỗ bị loe: Hiện tượng này thường xảy ra khi khoan trên máy tiện, chi tiết quay dao tịnh tiến. Nguyên nhân: Do phương tiến dao không song song với đường tâm của máy. 

- Hiện tượng lỗ bị lay rộng, nguyên nhân: Hai lưỡi cắt mài không đối xứng, do độ lệch tâm giữa phần cắt và phần chuôi,.. Ngoài ra lỗ còn có thể bị thu hẹp, nguyên nhân: mũi khoan bị mòn, do mũi khoan có độ côn ngược,..

Một số biện pháp nâng cao độ chính xác và năng suất gia công

Để nâng cao độ chính xác và năng suất khi khoan người ta sử dụng các biện pháp công nghệ sau đây: 

- Sử dụng sơ đồ khoan cho chi tiết quay, dao tịnh tiến (Như sơ đồ khoan trên máy tiện). Sơ đồ này đặc biệt phát huy hiệu quả khi khoan lỗ sâu. 

- Dùng đầu khoan rêvonve để giảm thời gian thay dao khi gia công lỗ bằng nhiều bước liên tục

- Dùng đầu khoan nhiều trục để gia công đồng thời nhiều lỗ

 

- Dùng kết cấu bạc dẫn hướng để tăng độ cứng vững của mũi khoan để nâng cao độ chính xác và đồng thời nâng cao năng suất.

- Trước khi khoan nên dùng mũi khoan tâm tạo lỗ mồi để nâng cao độ chính xác về vị trí tương quan của lỗ, dùng bước tiến nhỏ để giảm lực được trục tránh gãy mũi khoan. 

- Dùng đồ gá nhằm bỏ nguyên công lấy dấu và giảm thời gian gá đặt. 

- Lựa chọn thông số hình học của phần cắt hợp lý để giảm lực cắt P0. 

- Sử dụng dung dịch trơn nguội một cách có hiệu quả. 

Khoan lỗ sâu

Trong ngành gia công cơ khí chính xác, khoan lỗ sâu là một phương pháp khoan sử dụng một hệ thống cắt dài để tạo ra các lỗ kim loại (Phoi). Khoan lỗ sâu khác với Khoan thông thường ở tỷ lệ độ sâu và đường kính lớn.

Bởi lẽ máy khoan lỗ sâu còn được gọi là máy “khoan nòng súng” vì ban đầu chúng được các chuyên gia Châu Âu phát triển để sản xuất nòng súng phục vụ cho thời chiến. Ngày nay, máy khoan lỗ sâu đã được tối ưu hóa hiệu quả bằng cách tinh chế lại để phù hợp sử dụng trên các máy móc hiện đại và ứng dụng gia công trong nhiều ngành công nghiệp khác như gia công khuôn nhựa, động cơ máy, dụng cụ y tế, ….

Khi gia công lỗ sâu (1/d>5) bằng mũi khoan ruột gà sẽ gặp nhiều khó khăn như độ cứng vững mũi khoan thấp, tính chất dẫn hướng kém, khó dẫn dung dịch trơn nguội vào vùng cắt, khó thoát phoi, khó thoát tản nhiệt,.. Vì vậy mũi khoan dễ bị gẫy, độ chính xác thấp, năng suất thấp. Để khác phục thường dùng các biện pháp sau: 

- Sử dụng sơ đồ khoan cho chi tiết quay, dao tịnh tiến (như sơ đồ khoan trên máy tiện). 

- Sử dụng kết cấu mũi khoan sâu chuyên dùng, thường dùng là kết cấu mũi khoan nòng súng như

Các lỗi thường gặp khi sử dụng mũi khoan sâu

Hầu hết người vận hành và kỹ sư đều quen thuộc với máy khoan mũi xoắn vì chúng chắc chắn phổ biến hơn máy khoan sâu, vì vậy không có gì ngạc nhiên khi nhiều người nhầm lẫn cách chọn máy khoan tốt nhất cho công việc của họ. Chúng ta hãy cùng phân tích 5 lỗi phổ biến được thực hiện khi chọn và sử dụng máy khoan sâu:

1. Đặc trưng hình học và quá trình mài mũi:

Hầu hết các nhà sản xuất máy khoan sâu sẽ cung cấp một máy mài mũi khi mũi bị hư nhẹ. Việc mài mũi không sử dụng dụng cụ mài chuyên dụng sẽ dẫn đến thay đổi đặc tính hình học của mũi khoan. Hậu quả của việc này là quá trình gia công không được như ý muốn.

Đối với các loại vật liệu khác nhau thì sẽ cần sử dụng các mũi khác nhau về đặc trưng hình học của mũi. Lời khuyến cáo là bạn nên nhờ sự tư vấn của nhà cung cấp để chọn mua đúng loại mình cần.

 

2. Chọn lỗ làm mát của mũi khoan:

Trong hầu hết tất cả các qua trình cắt kim loại, điều quan trọng là bạn có thể thoát phoi ra khỏi khu vực cắt một cách nhanh chóng và cũng làm mát công cụ. Chọn một lỗ làm mát tròn đơn có thể tốt cho máy có áp suất chất làm mát thấp vì nó sẽ tạo ra một luồng chất lỏng chảy mạnh hơn ở đầu. Nếu máy có chất làm mát áp suất cao thì có thể chọn đầu khoan hai lỗ là tốt nhất. Nếu việc cấp nước làm mát không tốt sẽ ảnh hưởng tiêu cực đến quá trình gia công.

3. Tốc độ quay và bước tiến dao

Đối với mỗi loại mũi khoan, vật liệu khác nhau thì tốc độ quay trục chính và bước tiến dao là hoàn toàn khác nhau. Nếu tốc độ không phù hợp sẽ ảnh hưởng quá trình gia công như: hư hỏng dụng cụ cắt, hư hỏng phôi, làm sai lệch dung sai chế tạo… Lời khuyên ở đây là bạn nên tham khảo catalogue của nhà sản xuất để có thể cài đặt thông số tốt nhất cho quá trình gia công.

4. Khoan trên máy tiện

Nếu bạn đang sử dụng máy khoan sâu chuyên dụng, họ có ống lót dẫn hướng được căn chỉnh độ chính xác cao, nhưng nếu bạn đang khoan lỗ sâu trên máy tiện CNC thì trước tiên bạn phải tạo lỗ mồi để dần hướng mũi khoan.

Nếu lỗ dẫn hướng quá nhỏ, quá lỏng hoặc không đủ sâu sẽ làm quá trình gia công không chính xác. Hãy nhớ rằng dung sai đường kính mũi khoan là +0 / -.000X, do đó nên khoan lỗ dẫn hướng với độ hở của đường kính mũi khoan +0.0005″ đến +0.001 tùy thuộc vào mức độ quan trọng của thông số kỹ thuật của lỗ thành phẩm.

Độ sâu của lỗ dẫn hướng chỉ bằng 1,5 lần – 2 lần đường kính, nhưng điều này có thể không đủ nếu bạn đang sử dụng máy khoan có đường kính nhỏ. Khuyến cáo thận trọng hơn là nên khoan độ sâu 3x – gấp 4 lần đường kính.

5. Áp suất nước làm mát và lọc phôi khỏi nước làm mát

Như đã đề cập trước đó, chất làm mát nên ra khỏi mũi khoan với áp lực đủ lớn để tạo thành một đường nước thẳng. Mũi khoan càng nhỏ, áp suất yêu cầu càng cao. Chúng tôi khuyên nên chọn áp suất làm mát như sau: từ 1500PSI cho các lỗ có đường kính dưới 4mm và trên 500PSI cho các mũi có đường kính lớn hơn.

Sau quá trình gia công nước làm mát có thể bị lẫn các phoi, vì vậy cần lọc để loại bỏ phoi trước khi sử dụng cho chu trình bơm tiếp là rất cần thiết. Nếu nước làm mát còn lẫn các phoi sẽ gây tắc nghẽn đường cấp nước làm mát ảnh hưởng xấu đến quá trình gia công. Khuyến cáo là bạn nên sử dụng lưới lọc có các lỗ lọc phù hợp với kích thước thoi. 

Xem thêm: Thế Nào Là Khoan, Khoét, Doa Và Taro?

Mua Bán, Linh Kiện, Phụ Kiện Dụng Cụ Cơ Khí Chính Xác - hutscom.vn

Hutscom là công ty chuyên cung cấp các loại phụ kiện, dụng cụ cơ khí chính xác và các sản phẩm dụng cụ cắt gọt gia công cơ khí chính xác từ các thương hiệu uy tính hàng đầu trên thị trường hiện nay.

Bình luận

Không tìm thấy bài viết

Viết bình luận