GIA CÔNG TRÊN MÁY PHAY

1. Nguyên lý và khả năng công nghệ

          Phay là phương pháp gia công cắt gọt dùng dụng cụ nhiều lưỡi cắt là dao phay để gia công các mặt phẳng và các mặt định hình khác. Phay được thực hiện trên các loại máy phay. Hai loại máy được sử dụng phổ biến là maý phay ngang và máy phay đứng. Khi dùng thêm gá lắp có thể thực hiện một số công việc phay trên máy tiện, máy khoan...
          Động học cơ bản khi phay là: Hình 13.26
            - Chuyển động chính n (chuyển động cắt): là chuyển động quay tròn của dao phay.
            - Chuyển động chạy dao s : là chuyển động tịnh tiến của phôi(bàn máy).
            - Chuyển động phụ: vào ra của phôi so với dao phay, chuyển động phân độ…

Hình 13.26 Các chuyển động khi phay

2 Khả năng công nghệ: Hình 13.27
Phay là phương pháp gia công rất phổ biến, có khả năng công nghệ rất rộng rãi.
Phay dùng phổ biến để gia công mặt phẳng, các loại rãnh phẳng và cong, các dạng mặt định hình, bánh răng các loại, cắt đứt, phay ren..

Phay là phương pháp gia công đạt năng suất cao, đạt được độ chính xác và độ bóng bề mặt xấp xỉ khi gia công tiện.
Khi phay có thể đạt độ chính xác cấp 11¸ 9, độ bóng đạt R_z 20¸R_a2,5. Trên máy phay độ chính xác cao và dùng dao phay chính xác, có thể đạt độ chính xác, độ bóng cao hơn.

Trên máy phay có thể:

+ Phay mặt phẳng bằng dao phay trụ Hình 13.27a

+ Phay mặt phẳng bằng dao phay mặt đầu Hình 13.27 b,c

+ Phay rãnh bằng dao phay ngón Hình 13.27 d

+ Phay rãnh bằng dao phay đĩa Hình 13.27e

+ Phay các rãnh định hình Hình 13.27g

+ Phay các mặt định hìnhHình 13.27k

Hình 13.27 Khả năng công nghệ của phay

3. Máy phay

Hình 13.28 Các loại máy phay

Các loại máy phay vạn năng:

+ Máy phay đứng (có trục dao thẳng đứng) Hình 13.28 a

+ Máy phay ngang (có trục dao nằm ngang) Hình 13.28 b

Các loại máy phay chuyên dùng:`

+ Máy phay lăn răng

+ Máy phay chép hình..

Các loại máy phay tự động:

4 Các trang bị gá đặt phôi trên máy phay

1) Êtô song hành Hình 13.29

Dùng để gá đặt các loại phôi dạng khối hộp

2) Đầu phân độ vạn năng Hình 13.30

Dùng để gá các chi tiết dạng trục, gá khi phay bánh răng, rãnh then...

3) Vấu kẹp Hình 13.31

Phối hợp với bulông và đai ốc để kẹp phôi trên bàn máy hoặc khối V

Eto máy phay

Hình 13.30 Ụ phân độ

Hình 12.31 Các lọai vấu kẹp .

5 Dao phay

Dao phay có rất nhiều loại và phân loại như sau:

    1) Theo hình dạng dao: dao phay trụ (răng thẳng, răng nghiêng), dao phay đĩa, dao phay ngón, dao phay mặt đầu (răng liền hoặc răng ghép).
    2) Theo dạng răng dao: dao phay răng nhọn, dao hớt lưng.
    3) Theo công dụng:

        + Dao phay mặt phẳng:

- Dao phay trụ (răng thẳng, răng nghiêng) Hình 13.32a

- Dao phay mặt đầu.Hình 13.32 b,c

- Dao phay chắp (có mảnh cắt quay) Hình 13.32 h

+ Dao phay rãnh (phay các loại rãnh):

- Dao phay ngón Hình 13.32 d

- Dao phay đĩa Hình 13.32 e

- Dao phay rãnh định hình Hình 13.32 g

+ Dao phay mặt định hình: để gia công mặt định hình. Hình 13.32 k

Hình 13.32 Các loại dao phay

6 Phương pháp phay

Có hai phương pháp phay dựa theo chiều quay của dao và hướng tịnh tiến của phôi.
6.1 Phay thuận
Là phương pháp phay mà chiều quay của dao và hướng tịnh tiến của phôi tại điểm tiếp xúc là thuận chiều. Hình 13.33

Hình 13.33 Phay thuận

Hình 13.34 Phay nghịch

        * Ưu điểm:
        - Chiều dày cắt thay đổi từ a_maxa_min . Do đó tại thời điểm răng dao bắt đầu cắt không xảy ra sự trượt giữa lưỡi cắt và bề mặt gia công , nên dao đỡ mòn và tuổi bền dao tăng.
        - Có thành phần lực cắt P_đ đè phôi xuống bàn máy, tăng khả năng kẹp chặt phôi, giảm rung động.
        * Nhược điểm:
        - Lúc răng dao chạm vào phôi, vì a = a_max nên xảy ra sự va đập làm răng dao dễ mẻ và tăng rung động.
        - Thành phần lực cắt P_n đẩy phôi theo phương chạy dao, nên sự tiếp xúc giữa răng vít me kéo bàn máy và đai ốc bàn máy có thể không liên tục làm máy chuyển động giật cục, gây rung động.

6.2 Phay nghịch:
Là phương pháp phay mà chiều quay của dao và hướng tịnh tiến của phôi tại điểm tiếp xúc là ngược chiều.

        * Ưu điểm:
        - Chiều dày cắt tăng từ a_min đến a_max, lực cắt cũng tăng dần từ P » 0 đến P_max nên tránh được rung động do va đập.
        - Thành phân lực P_n đẩy phôi ngược phương chạy dao tăng cường sự tiếp xúc ăn khớp ren vít me và đai ốc , tránh được độ dơ và do đó tránh được rung động ở khâu này.
        * Nhược điểm:
        - Tại thời điểm lưỡi cắt tiếp xúc với phôi thì a = 0 nên xảy ra sự trượt giữa lưỡi cắt và bề mặt gia công. Do đó độ bóng gia công giảm và lưỡi cắt chóng mòn.
        - Thành phần lực cắt thẳng đứng   P_đ   có xu hướng nâng phôi lên, gây ra rung động và làm cho cơ cấu kẹp phức tạp hơn.
        * Sử dụng: Do những đặc điểm trên, phương pháp phay nghịch thường dùng khi gia công thô.

   7 Các nguyên công phay cơ bản:

   7.1 Chuẩn và gá đặt khi phay:
            Chuẩn định vị khi phay thường là các mặt phẳng, hoặc mặt phẳng kết hợp với các lỗ định vị.

Khi phay các chi tiết dạng trục, phôi có thể được định vị trên các lỗ tâm hoặc bằng các bề mặt trục ngoài trên khối V bắt chặt trên bàn máy hoặc đồ gá.

Khi phay có phân độ, phôi được truyền động phân độ nhờ mâm cặp 3 chấu ( cỡ nhỏ và trung bình ) hoặc nhờ tốc kẹp.

   7.2 Phay mặt phẳng:
            a) Các biện pháp phay:
            * Dùng dao phay trụ ( răng thẳng hoặc răng nghiêng) (hình 13.35).
               Dùng các phương pháp phay thuận và phay nghịch để tiến hành phay mặt phẳng . Khi cắt thô bề mặt phôi có vỏ cứng thì dùng phay nghịch . Khi căt tinh với lượng phay nhỏ hoặc cắt kim loại mềm thì dùng phay thuận có hiệu quả hơn.
            * Dùng dao phay mặt đầu: ( hình 13.36) dùng có hiệu quả trong sản xuất lớn.

Hình 13.35 Phay bằng dao phay trụ

Hình 12.36 Phay bằng dao phay mặt đầu

7.3 Phay rãnh

+ Các rãnh vuông hoặc chữ nhật được phay bằng dao phay đĩa 3 mặt (Hình 12.37)

      + Các rãnh định hình (mang cá, đuôi én..) được phay bằng dao định hình (Hình 12.38)

Hình 12.37 Phay rãnh vuông

Hình 12.38 Phay rãnh mang cá

7.4 Phay rãnh then

Các rãnh then trên trục (then bằng, then bán nguyệt, then hoa...) thường được phay sau khi tiện hoặc mài
        - Phay bằng dao phay đĩa 3 mặt:: dùng để phay then bằng, then bán nguyệt, then hoa.(Hình 13.39)
          Phương pháp này đạt năng suất cao, nhưng độ chính xác kém vì chiều rộng rãnh then thường bị rộng do trục gá dao không cứng vững gá dao không thẳng góc tâm trục, mài dao không chính xác.thường dùng để phay then hoa, then bán nguyệt
        - Phay rãnh then bằng dao phay ngón: phay then bằng, then hoa (Hình 13.40)
        + Dùng dao phay ngón thông thường: dao không có lưỡi cắt mặt đầu nên không tiến dao dọc trục dao được. Vì vậy cần khoan mồi trước một lỗ có đường kính bằng chiều rộng rãnh then.
        + Dùng dao phay ngón chuyên dùng ( dao đuôi cá ) ( Hình 13.41): Dao có lưỡi cắt mặt đầu, do đó không phải khoan mồi trước.

Hình 13.39 Phay rãnh bằng dao 3 mặt

Hình 13.40 Phay rãnh bằng dao đuôi én

                                     Hình 13.41 Phay rãnh bằng dao phay ngón

    7.5 Phay then hoa

        * Trong điều kiện sản xuất thông thường, có thể phay theo 2 bước sau
                - Phay 2 mặt bên bằng dao phay đĩa 3 mặt.
                - Phay phần mặt trụ trong.
        * Trong điều kiện sản xuất loại lớn: có thể phay theo 1 trong 2 phương án sau:
                - Phay đồng thời hai mặt bên và hình trụ trong bằng dao phay định hình thiết kế cho phay then hoa.
              - Phay lăn then hoa: dùng dao phay lăn then hoa gia công theo nguyên lý bao hình.

    7.6 Phay bánh răng, thanh răng

    * Trong điều kiện sản xuất thông thường ( đơn chiếc, loạt nhỏ và không yêu cầu độ chính xác cao ): dùng dao phay môđun có lưỡi cắt dạng rãnh răng ( Hình 12-42 ).Cắt từng rãnh răng, sau đó phân độ một góc 360^o /z rồi cắt cho đến hết.
    * Trong điều kiện sản xuất loạt lớn: Dùng phương pháp phay lăn răng theo nguyên lý bao hình. Cơ sở của phương pháp này là nhắc lại sự ăn khớp truyền động cưỡng bức theo kiểu các bộ truyền bánh răng – bánh răng hoặc bánh răng – thanh răng mà trong đó một đóng vai trò của dao một đóng vai trò của phôi.

7.7 Phay các mặt định hình

Dùng dao phay định hình để phay (Hình 13.43)

Các mặt định hình cần có độ chính xác và độ bóng bề mặt cao được gia công trên các máy NC hoặc CNC