Giáo trình Nguyên lý cắt (Nghề: Vẽ và thiết kế trên máy tính - Cao đẳng): Phần 1 - Trường CĐ nghề Việt Nam - Hàn Quốc thành phố Hà Nội

(NB) Nội dung của môn học đề cập đến các vấn đề quan trọng trong quá trình gia công tạo hình các chi tiết bằng các phương pháp gia công cơ là gia công bằng cắt gọt, đặc biệt trong những trường hợp khi cần có chi tiết với độ chính xác cao và độ nhám bề mặt thấp. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung giáo trình phần 1 dưới đây.

ỦY BAN NHÂN DÂN THÀNH PHỐ HÀ NỘI TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ VIỆT NAM - HÀN QUỐC THÀNH PHỐ HÀ NỘI LƯU HUY HẠNH (Chủ biên) VŨ ĐĂNG KHOA - NGUYỄN VĂN CHÍN GIÁO TRÌNH NGUN LÝ CẮT Nghề: Vẽ thiết kế máy tính Trình độ: Cao đẳng (Lưu hành nội bộ) Hà Nội - Năm 2021 LỜI GIỚI THIỆU Trong chiến lược phát triển đào tạo nguồn nhân lực chất lượng cao phục vụ cho nghiệp cơng nghiệp hóa đại hóa đất nước Đào tạo nguồn nhân lực phục vụ cho công nghiệp hóa lĩnh vực khí – Vẽ thiết kế máy tính nghề đào tạo nguồn nhân lực tham gia chế tạo chi tiết máy móc địi hỏi sinh viên học trường cần trang bị kiến thức, kỹ cần thiết để làm chủ công nghệ sau trường tiếp cận điều kiện sản xuất doanh nghiệp nước Khoa Cơ khí trường Cao đẳng nghề Việt Nam – Hàn Quốc thành Phố Hà Nội biên soạn giáo trình môn học Nguyên lý cắt Nội dung môn học đề cập đến vấn đề quan trọng trình gia cơng tạo hình chi tiết phương pháp gia công gia công cắt gọt, đặc biệt trường hợp cần có chi tiết với độ xác cao độ nhám bề mặt thấp Để phương pháp gia công đạt suất cao, giá thành hạ chất lượng đạt yêu cầu cần phải biết quy luật q trình cắt gọt, sở điều khiển tượng xảy vùng cắt lựa chọn thông số công nghệ tối ưu Mặc dù cố gắng trình biên soạn, song khơng tránh khỏi sai sót Chúng tơi mong nhận đóng góp ý kiến bạn đồng nghiệp để giáo trình hồn thiện Địa đóng góp khoa Cơ khí, Trường Cao Đẳng Nghề Việt Nam – Hàn Quốc TP Hà Nội, Đường Uy Nỗ – Đông Anh – Hà Nội Hà Nội, ngày tháng Nhóm biên soạn năm 2021 MỤC LỤC LỜI GIỚI THIỆU MỤC LỤC Chương 1: Vật liệu làm dao 1.1 Yêu cầu 1.2 Các loại vật liệu phạm vi ứng dụng 10 Câu hỏi ôn tập 19 Chương 2: Khái niệm tiện dao tiện 20 2.1 Khái niệm 20 2.2 Hình dáng kết cấu dao tiện 22 2.3 Sự thay đổi góc dao làm việc 26 2.4 Các loại dao tiện 31 Câu hỏi ôn tập 33 Chương 3: Quá trình cắt kim loại 34 3.1 Sự hình thành phoi loại phoi 34 3.2 Biến dạng kim loại trình cắt 36 3.3 Các biểu biến dạng 37 3.4 Các tượng xảy trình cắt 40 3.5 Sự tưới nguôi 42 Chương 4: Lực cắt tiện 44 4.1 Phân tích tổng hợp lực 44 4.2 Tác dụng lực lên dao, máy, vật 47 4.3 Các nhân tố ảnh hưởng đến lực 48 Câu hỏi ôn tập 50 Chương 5: Nhiệt cắt mài mòn 51 5.1 Nhiệt cắt 51 5.2 Sự mài mòn 52 Câu hỏi ôn tập 55 Chương 6: Tiện 56 6.1 Tính chất tiện 56 6.2 Khả công nghệ tiện 57 6.3 Gá đặt chi tiết tiện 57 6.4 Lực cắt tiện 59 Câu hỏi ôn tập 61 Chương 7: Bào xọc 62 7.1 Công dụng đặc điểm 62 7.2 Cấu tạo dao bào dao xọc 63 7.3 Yếu tố cắt bào xọc 64 7.4 Lựa chọn chế độ cắt 65 Câu hỏi ôn tập 67 Chương 8: Khoan, khoét, doa 68 8.1 Khoan 69 8.2 Khoét 77 8.3 Doa 81 Câu hỏi ôn tập 85 Chương 9: Phay 86 9.1 Các loại dao phay công dụng 86 9.2 Cấu tạo dao phay mặt trụ dao phay mặt đầu 88 9.3 Yếu tố cắt phay 89 9.4 Lực cắt phay 93 9.5 Phay thuận phay nghịch 96 9.6 Đường lối chọn chế độ cắt phay bảng số 97 Câu hỏi ôn tập 98 Chương 10: Chuốt 99 10.1 Khái niệm, công dụng 99 10.2 Cấu tạo dao chuốt 100 10.3 Các yếu tố cắt 102 Câu hỏi ôn tập 103 Chương 11: Cắt bánh 104 11.1 Khái niệm chung bánh răng: 104 11.2 Yêu cầu chung bánh 104 11.3 Các phương pháp đặc điểm cuả q trình gia cơng 105 11.4 Cắt dao phay đĩa môđun 107 11.5 Gia công bánh dao phay lăn 109 11.6 Cắt dao xọc 112 11.7 Cà 115 11.8 Mài vê đầu 116 Câu hỏi ôn tập 117 Chương 12: Cắt ren 118 12.1 Các phương pháp gia công ren 118 12.2 Ta rô bàn ren 125 Câu hỏi ôn tập 127 Chương 13: Mài 128 13.1 Đặc điểm phương thức phương pháp mài 128 13.2 Các phương pháp mài 129 13.3 Đá mài 133 13.4 Cấu tạo đá mài 134 13.5 Chọn chế độ cắt 138 Câu hỏi ôn tập 138 TÀI LIỆU THAM KHẢO 139 GIÁO TRÌNH MƠN HỌC Tên mơn học: Ngun lý cắt Mã môn học: MH 14 Thời gian môn học: 45 giờ; (Lý thuyết: 34 giờ; BT: KT: giờ) 1.Vị trí, tính chất, ý nghĩa vai trị mơn học: Vị trí: - Mơn học Ngun lý cắt cần bố trí sau sinh viên học xong môn học MH07, MH08, MH09, MH10, MH11, MH14, MH15 Tính chất: - Là mơ đun chun mơn nghề thuộc môn học, mô đun đào tạo nghề; - Là mơn học giúp cho sinh viên có kiến thức để lựa chọn máy, chế độ cắt, dụng cụ cắt thiết kế quy trình cơng nghệ gia cơng Ý nghĩa vai trị: - Mơn học Ngun lý cắt chương trình Cắt gọt kim loại có ý nghĩa vai trò quan trọng Người học trang bị kiến thức cắt gọt kim loại, loại dụng cụ cắt cách chọn chế độ cắt cho công việc gia công cụ thể, đảm bảo suất chất lượng gia công Mục tiêu môn học: - Xác định hình dáng hình học loại dao góc loại dao; - Giải thích tượng vật lý xảy trình cắt như: biến dạng, lực, nhiệt, ma sát - Trình bày yếu tố ảnh hưởng đến tượng vật lý xảy ra; - Trình bày phương pháp gia công khác nhau; - Chọn thông số cắt hai phương pháp tính tốn tra bảng; - Đọc vẽ dao; - Chọn vật liệu làm dao, chọn góc độ dao, mài dao phương pháp an tồn… - Chọn thơng số hình học dao phù hợp ngun cơng cụ thể; - Tích cực học tập, tìm hiểu thêm trình thực tập xưởng; - Rèn luyện tính kỷ luật, kiên trì, cẩn thận, nghiêm túc, chủ động tích cực sáng tạo học tập 3.Nội dung môn học: Thời gian Số Tên chương, mục TT I II III IV Tổng Lý Bài Kiểm số thuyết tập tra* Chương 1: Vật liệu làm dao 2 0 Vật liệu làm thân dao 0.5 0,5 0 Vật liệu làm phần cắt 1.5 1,5 0 Chương 2: Khái niệm tiện dao tiện 1 Khái niệm 1 0 Hình dáng kết cấu dao tiện 1.0 1.0 0 Sự thay đổi góc dao làm việc 0.5 0.5 0 Các loại dao tiện 1,5 0,5 Chương 3: Quá trình cắt kim loại 5 0 Sự hình thành phoi loại phoi 1Thời gian: 0giờ Biến dạng kim loại trình cắt 1 0 Các biểu biến dạng 1 0 Các tượng xảy trình cắt 1 0 Sự tưới ngi 1 0 Chương 4: Lực cắt tiện 1 Phân tích tổng hợp lực 0.5 0.5 Thời gian: 0.5 Tác dụng lực lên dao, máy, vật 1Thời gian: 0giờ Các nhân tố ảnh hưởng đến lực 1Thời gian: 0giờ Công thức tính lực thực hành tính lực V VI 1.5 0.5 Chương 5: Nhiệt cắt mòn dao 1 Nhiệt cắt 1 0 Sự mài mòn 1 Chương 6: Chọn chế độ cắt tiện 1 Trình tự chọn chế độ cắt 1Thời gian: 0giờ Tính chế độ cắt 1,5 1,5 Thời gian: 1giờ Chọn chế độ cắt bảng số 1,5 0,5 VII Chương 7: Bào xọc Công dụng đặc điểm 0.5 0.5 Thời gian: 0giờ Cấu tạo dao bào dao xọc 1Thời gian: 0giờ Yếu tố cắt bào xọc 1Thời gian: 0giờ Lựa chọn chế độ cắt 1.5 0.5 VIII Chương 8: Khoan, khoét , doa 1 Công dụng đặc điểm 0.5 0.5 0 Khoan 2.5 1.5 Khoét 0.5 0.5 0 Doa 0.5 0.5 0 0.5 0.5 0 1 0 Yếu tố cắt phay 0.5 0.5 0 Lực cắt phay 0.5 0.5 0 Đường lối chọn chế độ cắt phay bảng số 0.5 0.5 0 Ví dụ chọn chế độ cắt 1 Chương 10: Chuốt 2 0 Khái niệm 0.5 0.5 0 Cấu tạo dao chuôt 0.5 0.5 0 Yếu tố cắt chuốt 0.5 0.5 0 Chọn chế độ cắt chuốt 0.5 0.5 0 Chương 11: Cắt bánh 0.5 0.5 0 1 0 0.5 0.5 0 0 IX Chương 9: Phay Các loại dao phay công dụng Cấu tạo dao phay mặt trụ dao phay mặt đầu X XI Các phương pháp cắt Cấu tạo dao phay lăn xọc Các yếu tố cắt lăn xọc Lựa chọn chế độ cắt phay lăn xọc XII Chương 12: Cắt ren 1 Các phương pháp gia công ren 0.5 0.5 0 Tiện ren 1.5 0.5 1 0 3 0 Đặc điểm phương thức phương pháp mài 0.5 0.5 0 Các loại đá mài ứng dụng 0.5 0,5 0 Cấu tạo đá mài ứng dụng Tarô bàn ren XIII Chương 13: Mài Yếu tố cắt 0.5 0 Thời gian:0.5 0.5 0 Chọn chế độ cắt 0,5 0,5 0 45 34 Cộng Chương Vật liệu làm dao Mục tiêu - Trình bày tính năng, cơng dụng loại vật liệu làm dao - Chọn vật liệu làm dao phù hợp điều kiện gia công (phần thân dao lưỡi cắt) - Rèn luyện tính kỷ luật, kiên trì, cẩn thận, nghiêm túc, chủ động tích cực sáng tạo học tập Nội dung 1.1 Yêu cầu Vật liệu làm dao phải đảm bảo yêu cầu sau: - Có độ cứng cao (cao độ cứng vật liệu gia công) Thường vật liệu gia cơng khí thép, gang… có độ cứng cao, để cắt được, vật liệu làm dao phải có độ cứng cao (50 ÷ 60 HRC) - Có tính bền học: Dụng cụ cắt thường phải làm việc điều kiện khắc nghiệt: tải trọng lớn không ổn định, nhiệt độ cao, ma sát lớn, rung động… dễ làm lưỡi cắt dụng cụ cắt sứt mẻ Do vật liệu làm dao cần phải có độ bền học (sức bền uốn, kéo, nén, va đập) cao tốt - Có tính chịu nhiệt cao: Ở vùng cắt, nơi tiếp xúc dụng cụ cắt chi tiết gia công, kim loại biến dạng, ma sát nên nhiệt độ cao (700 ÷ 800 0C), có đến hàng ngàn 0C Ở nhiệt độ này, vật liệu làm dụng cụ cắt bị thay đổi cấu trúc chuyển biến pha làm cho tính cắt giảm xuống Vì vật liệu dụng cụ cắt cần có tính chịu nhiệt cao, nghĩa giữ tính chất ổn định nhiệt độ cao thời gian dài - Có tính chịu mài mịn: Làm việc điều kiện nhiệt độ cao, ma sát lớn, mịn dao điều thường xảy Thơng thường vật liệu cứng tính chống mài mịn cao Tuy nhiên điều kiện nhiệt độ cao cắt tượng mài mịn học khơng cịn chủ yếu nữa, mà mài mòn chủ yếu tượng chảy dính (bám dính vật liệu làm dao vật liệu gia công) Ngoài việc giảm độ cứng phần cắt nhiệt độ cao khiến cho lúc tượng mịn xảy khốc liệt Vì vật liệu làm dao cần có tính chịu mài mịn cao - Có tính cơng nghệ kinh tế: Vật liệu làm dao cần có tính dễ cơng nghệ (dễ rèn, cán, dễ tạo hình cắt gọt, có tính thấm tơi cao, dễ nhiệt luyện) + Mài mịn tượng khuếch tán vùng tiếp xúc: Vật lý chứng minh: Có hai kim loại ép vào ta đốt nóng vùng tiếp xúc xuất hiệu điện Các phần tử kim loại hai vật tiếp xúc khuếch tán vào Hiện tượng gọi tượng thẩm thấu + Sự xuất phát triển vết nứt tế vi dẫn đến gẫy vỡ dao Lý thuyết mài mịn nói chung kết thí nghiệm mài mịn dao nói riêng chứng minh rằng: q trình mài mịn dao diễn ba giai đoạn Hình 5.2 Biểu đồ biểu thị giai đoạn mòn + Giai đoạn bắt đầu mài mòn O có tốc độ mài mịn lớn diễn thời gian ngắn, mài mòn chủ yếu giai đoạn sang học nhấp nhô để lại gia cơng + Giai đoạn mài mịn bình thường  có tốc độ mài mịn nhỏ diễn thời gian dài, giai đoạn tương tự giai đoạn làm việc bình thường chi tiết máy sau thời kỳ chạy rà + Giai đoạn mài mòn khốc liệt (sau ) với tốc độ lớn diễn thời gian ngắn liền sau dao bị cháy bị gãy vỡ khả cắt Điểm  gọi điểm mòn tới hạn Độ cứng mài mòn tương ứng với điểm  gọi độ mài mòn cho phép 5.2.2 Các dạng mài mòn độ mịn dao thích hợp - Mài mịn mặt sau - Mài mòn mặt trước - Mái mòn mũi dao - Mài mịn lưỡi cắt 53 Thơng thường dạng mài mòn đồng thời xảy dao cắt Song với dao cho trước thời điểm khảo sát với điều kiện cắt cụ thể có dạng mài mịn đặc trưng Loại mài mòn đặc trưng thường phụ thuộc vào vật liệu gia công, vật liệu dao, phương pháp cắt tính chất cắt gọt + Mũi dao bị mài mịn: Vị trí tiếp xúc dao chi tiết (theo phương t ) thay đổi dẫn đến thay đổi đường kính gia cơng, mặt khác bán kính mũi dao (R ) thay đổi dẫn đến thay đổi cắt + Mặt sau bị mài mịn (góc sau Oo) làm tăng tiếp xúc mặt sau dao mặt gia công chi tiết Sự tiếp xúc làm tăng đáng kể tải trọng lực nhiệt + Mặt trước dao bị mài mòn ( góc trước dao  âm ) làm tăng mức độ biến dạng cắt dẫn đến tăng tải trọng + Mài mòn lưỡi liềm: làm tăng góc trước  tăng lên phoi dễ thốt, ngược lại làm yếu dao () Độ lớn lưỡi liềm tăng đến mức dao khơng cịn khả chịu lực cắt gây gãy dao + Cùn lưỡi cắt: Dao cùn hớt bớt lớp kim loại khỏi chi tiết mà trượt bề mặt gia công 5.2.3 Các tiêu đánh giá độ mịn dao thích hợp - Tiêu chuẩn vết sáng Khi mòn dao đến điểm B bề mặt gia công xuất vết trắng sáng gia công thép, vệt nâu gia công gang (do có trượt) Lúc ta mài dao, tiêu chuẩn đơn giản, thích hợp với dụng cụ cắt đơn giản Hình 5.3: Xác định mịn dao theo tiêu chuẩn - Tiêu chuẩn lực Khi dao mịn, lực Py tăng thơng qua dao truyền qua lực kế, đến giai đoạn III lực kế thay đổi đột ngột ta mài lại dao Tiêu chuẩn dễ xác định, xong thiết bị cồng kềnh, phức tạp 54 - Tiêu chuẩn độ mịn thích hợp Căn vào độ mòn hs người ta xác định tuổi thọ dao T, vào Tm ta xác định: T Tm  n chi tiết (n chi tiết gia công) Sau n chi tiết ta mang dao mài Tiêu chuẩn thích hợp với gia cơng sản xuất lớn, dụng cụ xác kích thước yêu cầu kỹ thuật, độ mòn cho phép hs nhỏ - Tiêu chuẩn kỹ thuật Tiêu chuẩn dùng cho gia cơng tinh phát độ bóng chi tiết khơng đạt đem dao mài, tiêu chuẩn địi hỏi người sử dụng phải thợ bậc cao Câu hỏi ơn tập Trình bày nhiết cắt nhân tố ảnh hưởng đến dao cắt Thế mòn dao, giai đoạn mòn dao? Người ta đánh giá mòn dao theo tiêu chuẩn nào? 55 Chương Tiện Mục tiêu - Trình bày sở lựa chọn chế độ cắt - Tính t, S, V - Tra chế độ cắt bảng sớ - Rèn luyện tính kỷ luật, kiên trì, cẩn thận, nghiêm túc, chủ động tích cực sáng tạo học tập Nội dung 6.1 Tính chất tiện - Tiện phương pháp gia công cắt gọt kim loại thông dụng Trong nhà máy khí, máy tiện chiếm số lượng lớn nhất, khoảng 30% đến 40% - Chuyển động tiện chuyển động quay trịn phơi, chuyển động chạy dao chuyển động thẳng dao tiện theo phương dọc trục hướng kính phơi - Tốc độ cắt trung bình tiện xác định theo cơng thức: Trong đó: nD V  1000 (m / ph) D- đường kính trung bình bề mặt cần gia công bề mặt gia công [mm] n- số vịng quay phơi phút [vg/ph] Lượng chạy dao (bước tiến) biểu thị quãng đường mũi dao di chuyển sau vòng quay phơi, có đơn vị tính là: mm/vịng Chiều sâu cắt tính theo cơng thức: t  Dd (mm) Trong đó: D - đường kính bề mặt cần gia cơng[mm] d- đường kính bề mặt gia công [mm] 56 6.2 Khả công nghệ tiện Tiện chủ yếu để gia công bề mặt có dạng trịn xoay mặt trụ ngồi, trụ trong, mặt ngồi, trong, mặt đầu, mặt định hình trịn xoay, ren trong, ren ngồi Độ xác gia công tiện phụ thuộc vào yếu tố sau đây: - Độ xác máy tiện - Độ cứng vững hệ thống công nghệ - Dụng cụ cắt - Trình độ tay nghề cơng nhân Hình 6.2: Khả cơng nghệ tiện Chất lượng bề mặt chi tiết gia công phụ thuộc vào yếu tố vị trí bề mặt gia cơng (mặt ngồi, mặt trong, mặt đầu) phương pháp gia cơng (tiện thơ, bán tinh, tiện tinh) Độ xác vị trí tương quan độ đồng tâm bậc trục, mặt mặt ngồi đạt tới 0.01mm tuỳ thuộc vào phương pháp gá đặt phôi Năng suất gia công tiện phụ thuộc vào nhiều yếu tố độ xác hình dạng, kích thước vị trí tương quan chi tiết, phương pháp gá đặt, vật liệu làm dao, kết cấu dao, vật liệu gia công ,dung dịch trơn nguội.v.v Nhìn chung suất tiện thấp Muốn nâng cao suất tiện phải có giải pháp cơng nghệ thích hợp cụ thể 6.3 Gá đặt chi tiết tiện Khi tiện ta có số cách gá đặt chi tiết sau: - Gá mâm cặp chấu tự định tâm (mặt mặt trong) chi tiết ngắn, có l < 5d 57 - Gá đầu vào mâm cặp chấu đầu vào mũi tâm khi: - Gá măm cặp chấu không tự định tâm - Gá vào lỗ tâm có sử dụng kẹp tốc l/d>10 - Gá loại đồ gá chuẩn mặt - Gá loại đồ gá chuyên dùng Trong thực tế, kiểu gá đầu vào măm cặp chấu tự định tâm đầu vào mũi tâm sử dụng nhiều Đối với trục dài, yếu, có l/d >12, việc trục gá mâm cặp mũi tâm phải dùng luy-nét (giá đỡ) để tăng độ cứng vững cho chi tiết Có loại luy-nét, luy-nét tĩnh luy-net động (hình 6.3a,b) Luy nét tĩnh gá cố định bàn máy tiện Luy-net động thường gắn xe dao di chuyển theo dao q trình cắt Hình 6.3 Các loại giá đỡ Giá đỡ cố định; b) Giá đỡ di động 1- Thân giá đỡ 5- Nắp giá đỡ cố định 2- Bu lông 6- Khớp quay 3- Chi tiết gia cơng 7- Vít điều chỉnh vấu đỡ 4-Vít hãm vấu đỡ 8- Đế Luy-nét động có độ cứng vững di chuyển theo dao nên ln ln nằm gần vị trí dao cắt nên phát huy tác dụng so với luy-net tĩnh Luy-net động thường sử dụng tiện trục trơn trục gia công sơ 58 6.4 Lực cắt tiện Lực cắt lực tác dụng từ dao vào phôi để tách phoi tạo nên bề mặt chi tiết gia công Như phân tích, q trình hình thành phoi q trình nhiệt phức tạp Việc nghiên cứu lực cắt nghiên cứu nguyên nhân sâu xa hình thành phoi Mặt khác giá trị lực cắt thông số để xác định lượng tiêu hao công suất máy, tính sức bền thân dao, đồ gá,… * Tổng hợp phân tích lực cắt: P FT NS FS NT Hình 6.4: Tổng hợp phân tích lực cắt Khi cắt, mặt trước dao xuất lực pháp tuyến N T lực tiếp tuyến FT (lực ma sát dao phoi) Trên mặt sau dao xuất lực pháp tuyến NS lực tiếp tuyến FS (lực ma sát dao phôi) Hợp lực lại ta lực cắt P Lực cắt phụ thuộc vào nhiều yếu tố thay đổi phạm vi rộng theo khả cắt máy Để thuận tiện cho nghiên cứu, ta thiết lập hệ toạ độ Đềcác phân lực P thành lực theo phương x, y, z Trong đó: n O PX PZ PY P Hình 6.5: Các thành phần lực cắt 59 Px - Lực chiều trục, tác dụng lên cấu chạy dao (còn gọi lực chạy dao) Py - Lực hướng kính, gây võng chi tiết gia công, gây rung động mặt phẳng ngang xOy Lực PY có ảnh hưởng trực tiếp đến độ xác hình dáng hình học chất lượng bề mặt chi tiết gia công Pz - Lực tiếp tuyến có phương trùng với phương chuyển động cắt Nó có trị số lớn thành phần lực phân tích, cịn gọi lực cắt Lực PZ dùng để tính kiểm nghiệm cơng suất cắt (mơmen), tính kiểm nghiệm sức bền thân dao Trong điều kiện gia cơng tiện bình thường với dao có mũi gá ngang tâm (với S < t ;  =  =150 ;  =0) Ta có: P  Px2  Py2  Pz2  1,11Pz PZ : PY : PX = : 0.4 : 0.25 * Những nhân tố ảnh hưởng đến lực cắt Có thể coi lực cắt hàm yếu tố: P = f(V, t, S, , , , R, , 1,…,, , , ,…) Ở đây: V, t, S – Các yếu tố chế độ cắt; , , , R, , 1,… _ Các thông số hình học dao cắt;  - Lượng mịn dao; O - Dung dịch trơn nguội ; M - Vật liệu gia công ; N - Vật liệu làm dao * Một số tính tốn liên quan đến thành phần lực cắt + Công suất tiện : NC  PZ V , KW  60.1000 N dc  Px n.S , KW  60.10 - Công suất cắt: 60 - Công suất chạy dao: N dc  N c  N cd  Công suất cần thiết để chọn động cho máy gia công: + Mơmen cắt trục máy tiện: M c  Pz D  M x , Nmm + Độ võng chi tiết gia công tiện (chi tiết coi dầm chịu lực tập trung PY): y Py l KEI  Y , mm  Trong cơng thức trên: PX, PY, PZ - tính N; V – Vận tốc chuyển động (m/ph); N - Số vịng quay trục máy (vg/ph); S - Lượng chạy dao (mm/vg);  - Hiệu suất khâu truyền động máy tính từ động cơ; D - đường kính chi tiết gia cơng (mm); [M]x - Mơmen xoắn cho phép trục (Nmm); l - Chiều dài chi tiết gia công (mm); I - Mômen qn tính tiết diện chi tiết gia cơng (mm4); E - Môđun đàn hồi vật liệu gia công (N/mm2); K - Hệ số phụ thuộc dạng liên kết ; [y] - độ võng cho phép chi tiết (mm) Câu hỏi ôn tập 1) Cho biết khả cơng nghệ tiện? 2) Trình bày phương pháp gá đặt tiện? 3) Phân tích thành phần lực cắt tiện? 61 Chương Bào xọc Mục tiêu - Giải thích cơng dụng bào xọc - Vẽ góc độ dao bào, xọc - Tra chế độ cắt bảng số - Rèn luyện tính kỷ luật, kiên trì, cẩn thận, nghiêm túc, chủ động tích cực sáng tạo học tập Nội dung 7.1 Công dụng đặc điểm Bào xọc hai phương pháp gia công kim loại có chuyển động gần giống trình cắt Đối với bào, chuyển động chuyển động thẳng, tịnh tiến gồm hành trình có tải hành trình khơng tải Chuyển động dao bàn máy mang chi tiết thực Chuyển động thường có phương nằm ngang Xọc trường hợp đặc biệt bào có chuyển dao thực theo phương thẳng đứng chuyển động chạy dao chi tiết thực Do chuyển động cắt thực theo hai phương khác nên tính khả cơng nghệ khác Nhìn chung suất hai phương pháp thấp lí sau: - Sử dụng dao có lưỡi cắt - Tốn thời gian cho hành trình chạy khơng tải - Tốc độ cắt bị hạn chế trình chuyển động Khi thay đổi chiều quay địi hỏi mơmen qn tính lớn Để biến chuyển động quay mơ tơ thành chuyển động thẳng đầu dao bào cần thơng qua hệ cấu culít Tốc độ chuyển động thẳng xác định sau: Vt  2.L.z m / ph 1000 Vo  Vc  L.z.360 m / ph  1000 L.z.360 m / ph  1000 62 Trong đó: Vt – tốc độ trung bình hành trình kép Vc –tốc độ trung bình hành trình cắt V0 – tốc độ trung bình hành trình chạy khơng L – độ dài chuyển động thẳng cấu Culít(mm) Z – tổng số hành trình kép sau phút  - góc giới hạn vị trí cấu culít, tính:  = 360- Ơ  xác định sau: cos  L  2.R R – chiều dài cánh tay địn cấu culít 7.2 Cấu tạo dao bào dao xọc - Đặc điểm cấu tạo bào dao xọc Các thơng số hình học dao bào dao xọc nhìn chung giống dao tiện.Tuỳ theo vị trí lưỡi cắt, dao bào chia thành dao bào phải, dao bào trái Dao xọc có khác chút dao xọc đuợc gá song song với trục theo phương thẳng đứng Các loại dao bào xọc gồm số loại dao phụ thuộc vào biện pháp cơng nghệ tính chất công việc dao bào lưỡi cắt cong; dao gia công bề mặt thẳng đứng dao gia công bề mặt nghiêng; dao gia công rãnh; dao gia công tinh; dao xọc Hình 7.1: Đặc điểm dao bào, xọc 63 Nhìn chung kết cấu, loại dao bào xọc đơn giản, chế tạo dễ dàng, giá thành không cao 7.3 Yếu tố cắt bào xọc 7.3.1 Lực cắt: Thực chất cuả trình cắt bào xọc giống gia công máy tiện, khác bào xọc dao làm việc điều kiện có va đập Do dao chạy không (trong chuyển động trở lại), không cắt điều kiện làm việc bào xọc khó khăn tiện Quá trình tạo phoi bào xọc giống tiện Cho nên tính lực cắt bào xọc theo cơng thức tính lực cắt tiện Chúng ta đem lực biến dạng cắt lực ma sát R chiếu xuống trục XX, YY, ZZ ba phần lực: Pz Theo phương chuyển động cắt Py song song với phương chạy dao Px Thẳng góc với Pz Py tác dụng vào thân dao Trong ba phân lực kể Pz lớn gọi lực cắt 7.3.2 Cơng suất Khi cần tính cơng suất cách xác ngồi lực cắt cịn phải tính thêm lực ma sát sống trượt máy theo công thức F =  (Py +Gch + Gb) Trong : F Lực ma sát sống trượt máy (N)  Hệ số ma sát Py Lực hướng tâm (N) Gch Trọng lượng chi tiết gia công (N) Gb Trọng lượng bàn máy (N) Tải trọng dùng để tính cơng suất : P = Pz + F Công suất cắt bào xọc tính theo cơng thức sau : Nc = P v c kW 60.1000 Trong đó: vc Vận tốc cắt ứng với hành trình làm việc, vận tốc vận tốc cho phép tuổi bền dao 64 Qui luật mòn dao bào xọc giống tiện Ví dụ bào thép dao thép gió, trước tiên dao mịn mặt sau, đồng thời mịn mặt trước, sau mặt trước tạo rãnh lưỡi liềm phía lưỡi cắt với chiều sâu định Cứ tiếp tục cắt đến mòn dao mặt sau đến tiêu chuẩn mòn cho phép hs (khoảng 2mm) phải đem dao mài lại Quan hệ tuổi bền T tốc độ V có dạng giống tiện V1  T    V2  T1  m V1 , V2 tốc độ cắt cho phép ứng với tuổi bền T1 , T2 , Số mũ m nói lên ảnh hưởng tuổi bền đến tốc độ cắt Trị số m cịn phụ thuộc vào chiều dài hành trình bào Nếu tăng chiều dài hành trình bào trị số m tăng tốc độ tăng, số va đập đơn vị thời gian giảm điều kiện cắt tốt Khi tuổi bền dao T = 60 phút cơng thức tốc độ cắt bào xọc tính theo cơng thức tốc độ cắt tiện ngồi: v60 = Cv l xv s yz Kv m/ph Các hệ số, số mũ hệ số điều chỉnh tốc độ tra sổ tay Vì q trình bào xọc có va đập nên tốc độ cắt tính theo cơng thức phải giảm khoảng 20 - 40 % nhân với hệ số điều chỉnh tốc độ mà giá trị cuả cho sổ tay cắt gọt 7.4 Lựa chọn chế độ cắt Như trình bày trên, máy bào máy xọc nguyên lý kết cấu truyền chuyển động, nên không làm việc tốc độ cao cắt Do phải ưu tiên chọn chiều sâu cắt lớn, lượng chạy dao tối đa cho phép chọn tốc độ cắt Khi công suất máy bị hạn chế, phải giảm tốc độ cắt tăng lượng chạy dao 7.4.1 Chọn dao Căn vào điều kiện kỹ thuật chi tiết gia công mà chọn vật liệu làm dao, thơng số hình học, kết cấu thân dao 7.4.2 Xác định chiều sâu cắt Khi xác định chiều sâu cắt phải dựa vào lượng dư độ xác gia cơng (gia cơng tinh hay thô) 65 7.4.3 Xác định lượng chạy dao cho phép Khi bào mặt phẳng máy bào ngang chọn: S = 0,4 - mm/ hành trình kép, gia công thô thép gang S = 0,25 - 1,2 mm/ hành trình kép, gia cơng tinh thép gang Nếu bào tinh (dao rộng bản) với 1 = t  0,1 mm , lấy : S  20mm/ hành trình kép 7.4.4 Tính tốc độ cắt Theo tốc độ cắt tính, xác định hành trình kép phút, từ chọn số hành trình kép có máy tốc độ cắt thực tế Tốc độ cắt thực tế tính sau : vc = k L(1  m) 1000 m/ph Ở máy bào, tốc độ hành trình đầu máy thay đổi nên Vc tốc độ cắt trung bình ( vtb) 4.5 Xác định thời gian máy S t  B1 B  B2 Hình 7.2: Thời gian chạy máy bào, xọc Thời gian công nghệ (thời gian máy) bào xọc tính theo cơng thức: T0 = Trong đó: B  B1  B2 n.S (ph) B - chiều rộng bề mặt gia công mm B1- lượng ăn tới dao mm B1 = t.cotg B2 - lượng vượt dao mm S - lượng chạy dao mm/hành trình kép; n - số hành trình kép phút 66 Câu hỏi ơn tập 1) Công dụng, đặc điểm phương pháp gia công bào xọc? 2) Cấu tạo dao bào xọc? 3) Tính chọn thơng sớ cắt bào xọc? 67 ... 12 , 5 -1 ,1 0, 2-0 ,4 0, 8-, 0,9 0, 3-0 ,6 0,9 5 -1 ,1 Cr W V 0,040,06 - -