Giáo trình Nguyên lý cắt (Nghề: Cắt gọt kim loại - Cao đẳng nghề): Phần 1 - Tổng cục Dạy nghề

Giáo trình Nguyên lý cắt (Nghề: Cắt gọt kim loại - Cao đẳng nghề) nhằm giúp học viên xác định được hình dáng hình học của các loại dao cũng như các góc cơ bản của các loại dao; giải thích được các hiện tượng vật lý xảy ra trong quá trình cắt như: biến dạng, lực, nhiệt, ma sát... Phần 1 của giáo trình cung cấp những nội dung về: vật liệu làm dao; khái niệm tiện và dao tiện; quá trình cắt kim loại; lực cắt khi tiện; nhiệt cắt và sự mòn dao;... Mời các bạn cùng tham khảo!

BỘ LAO ĐỘNG-THƯƠNG BINH VÀ XÃ HỘI TỔNG CỤC DẠY NGHỀ GIÁO TRÌNH Tên mơn học: Ngun lý cắt NGHỀ: CẮT GỌT KIM LOẠI TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG NGHỀ (Ban hành kèm theo Quyết định số: 120/QĐ-TCDN, ngày 25 tháng 02 năm 2013 Tổng Cục trưởng Tổng cục Dạy nghề) Hà nội, năm 2013 TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu thuộc loại sách giáo trình nên nguồn thơng tin phép dùng ngun trích dùng cho mục đích đào tạo tham khảo Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh bị nghiêm cấm LỜI GIỚI THIỆU Trong chiến lược phát triển đào tạo nguồn nhân lực chất lượng cao phục vụ cho nghiệp công nghiệp hóa đại hóa đất nước Đào tạo nguồn nhân lực phục vụ cho cơng nghiệp hóa lĩnh vực khí – Nghề cắt gọt kim loại 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 ngồi nước Khoa Cơ khí trường Cao đẳng nghề giao thông vận tải trung ương II biên soạn giáo trình mơn học Ngun lý cắt Nội dung môn học để cập đến công việc, tập cụ thể phương pháp trình tự gia công chi tiết Căn vào trang thiết bị trường khả tổ chức học sinh thực tập công ty, doanh nghiệp bên mà nhà trường xây dựng tập thực hành áp dụng cụ thể phù hợp với điều kiện hoàn cảnh Mặc dù cố gắng q 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 Mọi ý kiến đóng góp xin gửi địa chỉ: Khoa Cơ khí – trường cao đẳng nghề giao thông vận tải trung ương II – Hồng Thái, An Dương, Hải Phòng Hà Nội, ngày tháng năm 2013 Tham gia biên soạn Nguyễn Văn Phương Trần Mạnh Hưng MỤC LỤC TRANG CHƯƠNG - VẬT LIỆU LÀM DAO 1.Yêu cầu 08 Các loại vật liệu phạm vi ứng dụng CHƯƠNG - KHÁI NIỆM VỀ TIỆN VÀ DAO TIỆN 09 Khái niệm 18 Hình dáng kết cấu dao tiện 20 Sự thay đổi góc dao làm việc 24 Các loại dao tiện 30 CHƯƠNG - QUÁ TRÌNH CẮT KIM LOẠI Sự hình thành phoi loại phoi 32 Biến dạng kim loại trình cắt 34 Các biểu biến dạng 35 Các tượng xảy trình cắt 39 Sự tưới nguôi 42 CHƯƠNG - LỰC CẮT KHI TIỆN Phân tích tổng hợp lực 43 Tác dụng lực lên dao, máy, vật 46 Các nhân tố ảnh hưởng đến lực 47 CHƯƠNG - NHIỆT CẮT VÀ SỰ MÒN DAO Nhiệt cắt 50 Sự mài mịn 51 CHƯƠNG - TIỆN Tính chất tiện 55 Khả công nghệ tiện 55 Gá đặt chi tiết tiện Lực cắt tiện 57 59 CHƯƠNG - BÀO VÀ XỌC Công dụng đặc điểm 62 Cấu tạo dao bào dao xọc 63 3 Yếu tố cắt bào xọc 64 Lựa chọn chế độ cắt 66 CHƯƠNG - KHOAN - KHOÉT - DOA Công dụng đặc điểm 68 Khoan 69 Khoét 77 Doa 82 CHƯƠNG - PHAY Các loại dao phay công dụng 87 Cấu tạo dao phay mặt trụ dao phay mặt đầu 89 Yếu tố cắt phay 90 Lực cắt phay 94 Phay thuận phay nghịch 97 Đường lối chọn chế độ cắt phay bảng số 98 CHƯƠNG 10 - CHUỐT Khái niệm, công dụng 102 Cấu tạo chuốt 103 Các yếu tố cắt CHƯƠNG 11 - CẮT BÁNH RĂNG Khái niệm chung bánh 105 Yêu cầu chung bánh 108 Các phương pháp đặc điểm cuả trình gia cơng 109 Cắt dao phay đĩa môđun 111 Gia công bánh dao phay lăn Cắt dao xọc Cà Mài vê đầu CHƯƠNG 12: CẮT REN Các phương pháp gia công ren Ta rô bàn ren CHƯƠNG 13 - MÀI Đặc điểm phương thức phương pháp mài 113 116 119 120 108 122 129 133 Các phương pháp mài 134 Đá mài 139 Cấu tạo đá mài 140 Chọn chế độ cắt 144 TÊN MÔN HỌC: NGUYÊN LÝ CẮT Mã mơn học: MH18 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 chuyên môn nghề thuộc môn học, mô đun đào tạo nghề; - Là môn 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 trị 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: Số TT Tên chương, mục Vật liệu làm dao Vật liệu làm thân dao Vật liệu làm phần cắt II Khái niệm tiện dao tiện Khái niệm Hình dáng kết cấu dao tiện Sự thay đổi góc dao làm việc Các loại dao tiện III Quá trình cắt kim loại Sự hình thành phoi loại phoi Biến dạng kim loại trình cắt Các biểu biến dạng Các tượng xảy trình cắt Sự tưới nguôi Lực cắt tiện IV Phân tích tổng hợp lực Tác dụng lực lên dao, máy, vật Các nhân tố ảnh hưởng đến lực Cơng thức tính lực thực hành tính lực V Nhiệt cắt mịn dao Nhiệt cắt Sự mài mòn VI Chọn chế độ cắt tiện Trình tự chọn chế độ cắt Tính chế độ cắt Chọn chế độ cắt bảng số VII Bào xọc Công dụng đặc điểm Cấu tạo dao bào dao xọc Yếu tố cắt bào xọc Lựa chọn chế độ cắt VIII Khoan, khoét , doa Công dụng đặc điểm Khoan Khoét Doa I Thời gian Tổng Lý Bài Kiểm số thuyết tập tra* 2 0 0.5 0,5 0 1.5 1,5 0 1 0 1.0 1.0 0 0.5 0.5 0 1,5 0,5 5 0 1Thời gian: 0giờ 1 0 1 0 1 0 1 0 0.5 0.5 Thời gian: 0.5 1Thời gian: 0giờ 1Thời gian: 0giờ 1.5 0.5 1 0 1 1 1Thời gian: 0giờ 1,5 1,5 Thời gian: 1giờ 1,5 0,5 0.5 0.5 Thời gian: 0giờ 1Thời gian: 0giờ 1Thời gian: 0giờ 1.5 0.5 0.5 0.5 0 2.5 1.5 0.5 0.5 0 0.5 0.5 0 IX Phay Các loại dao phay công dụng 0.5 Cấu tạo dao phay mặt trụ dao phay mặt đầu Yếu tố cắt phay 0.5 Lực cắt phay 0.5 Đường lối chọn chế độ cắt phay bảng số 0.5 Ví dụ chọn chế độ cắt X Chuốt Khái niệm 0.5 Cấu tạo dao chuôt 0.5 Yếu tố cắt chuốt 0.5 Chọn chế độ cắt chuốt 0.5 XI Cắt bánh Các phương pháp cắt 0.5 Cấu tạo dao phay lăn xọc Các yếu tố cắt lăn xọc 0.5 Lựa chọn chế độ cắt phay lăn xọc Cắt ren XII Các phương pháp gia công ren 0.5 Tiện ren 1.5 Tarô bàn ren Mài XIII Đặc điểm phương thức phương pháp mài 0.5 Các loại đá mài ứng dụng 0.5 Cấu tạo đá mài ứng dụng Yếu tố cắt 0.5 Chọn chế độ cắt 0,5 Cộng 45 * Ghi chú: Thời gian kiểm tra lý thuyết tính thực hành tính thực hành 0.5 0 0 0.5 0 0.5 0 0.5 0 0 0.5 0 0.5 0 0.5 0 0.5 0 0.5 0 0 0.5 0 0 1 0.5 0 0.5 1 0 0 0.5 0 0,5 0 0 0.5 Thời gian:0.5 0 0,5 0 34 lý thuyết, kiểm tra CHƯƠNG 1: VẬT LIỆU LÀM DAO Mã chương MH18-01 Giới thiệu: Để nâng cao suât, chất lượng sản phẩm gia công cắt gọt phải hiểu yêu cầu vật liệu làm dao, loại vật liệu dùng làm dụng cụ cắt ứng dụng điều kiện vật liệu gia công cụ thể phù hợp với thiết bị phương pháp gia công, đáp ứng yêu cầu ngày phát triển ngành khí chế tạo 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 Yêu cầu Mục tiêu: - Nêu phân tích yêu cầu vật liệu làm dao; - Chủ động tích cực học tập Vật liệu làm dao phải đảm bảo yêu cầu sau: - Có độ cứng cao (cao độ cứng vật liệu gia cơng) 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 mòn: Làm việc điều kiện nhiệt độ cao, ma sát lớn, mịn dao điều thường xảy Thơng thường vật liệu cứng tính chống mài mòn 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 cơng) Ngồi việc giảm độ cứng phần cắt nhiệt độ cao khiến cho lúc tượng mòn 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) Các loại vật liệu phạm vi ứng dụng Mục tiêu: - Nêu đặc tính loại vật liệu làm dao; - Giải thích thành phần hóa học có loại vật liệu; - Lựa chọn vật liệu làm dao thích hợp điều kiện gia công cụ thể; - Chủ động tích cực học tập Để làm phần cắt dụng cụ, người ta dùng loại dụng cụ khác tuỳ thuộc váo tính lý vật liệu cần gia công diều kiện sản xuất cụ thể Dưới giới thiệu làm phần cắt dụng cụ theo phát triển hoàn thiện khả làm việc chúng Năm Vật liệu dụng cụ Ve,m/ph 1894 Thép Cacbon dụng cụ Thép hợp kim dụng cụ Thép gió Thép cải tiến Thép gió(tăng Co WC) Hợp kim cứng Cácbitvonfram Hợp kim cứngWC TiC Kim cương nhân tạo Gốm Nitrit Bo Hợp kim cứng phủ (TiC) 1900 1900 1908 1913 1931 1934 1955 1957 1965 1970 a Thép Cacbon dụng cụ: Nhiệt độ giới hạn đặt tính cắt 0C 200-300 Độ cứng HRC 60 60 12 15-20 20-30 300-500 500-600 600-650 200 1000-1200 91 300 1000-1200 91-92 800 100.000HV 1500 1600 1000 92-94 8.000HV 18.000HV 300-500 100-200 300 60-64 53 - Mái mòn mũi dao - Mài mòn lưỡi cắt Thơng thường dạng mài mịn đồng thời xảy dao cắt Song với dao cho trước thời điểm khảo sát với điều kiện cắt cụ thể có dạng mài mòn 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 mịn ( 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 thoát, 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 cơng 2.3 Các tiêu đánh giá độ mịn dao thích hợp - Tiêu chuẩn vết sáng Khi mịn dao đến điểm B bề mặt gia công xuất vết trắng sáng gia công thép, vệt nâu gia cơng 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 mòn dao theo tiêu chuẩn - Tiêu chuẩn lực 54 Khi dao mòn, lực Py tăng thông 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 - Tiêu chuẩn độ mịn thích hợp Căn vào độ mịn 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 công tinh phát độ bóng chi tiết khơng đạt đem dao mài, tiêu chuẩn đòi hỏi người sử dụng phải thợ bậc cao CÂU HỎI ƠN TẬP Trình bày nhiết cắt nhân tố ảnh hưởng đến dao cắt Thế mịn dao, giai đoạn mòn dao? Người ta đánh giá mòn dao theo tiêu chuẩn nào? 55 CHƯƠNG 6: TIỆN Mã chương MH18-06 Giới thiệu: Nội dung chương giới thiệu tính chất khả cơng nghệ tiện, phương pháp gá đặt chi tiết tiện Từ áp dụng vào thực tế để nâng cao suất chất lượng sản phẩm Mục tiêu: - Trình bày sở lựa chọn chế độ cắt; - Tính t, S, V; - 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 1.Tính chất tiện Mục tiêu: - Trình bày đặc điểm chung tính chất gia cơng tiện; - Tích cực, nghiêm túc học tập - 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 phôi, 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 cơng [mm] n- số vịng quay phơi phút [vg/ph] Lượng chạy dao (bước tiến) biểu thị quãng đường mũi dao di chuyển sau vịng quay phơi, có đơn vị tính là: mm/vịng Chiều sâu cắt tính theo cơng thức: t  Dd (mm) 56 Trong đó: D - đường kính bề mặt cần gia cơng[mm] d- đường kính bề mặt gia công [mm] Khả công nghệ tiện: Mục tiêu: - Biết khả công nghệ tiện; - Vận dụng để lựa chọn phương pháp gia công hợp lý điều kiện cụ thể - Tích cực, tự giác học tập Tiện chủ yếu để gia cơng 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 công 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 công (tiện thơ, bán tinh, tiện tinh) 57 Độ xác vị trí tương quan độ đồng tâm bậc trục, mặt mặt 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 Gá đặt chi tiết tiện Mục tiêu: - Trình bày phương pháp gá đặt tiện; - Vận dụng để gá đặt chi tiết trường hợp cụ thể; - Hứng thú học tập 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 - 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, ngồi 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 trình cắt Hình 6.3: Đồ gá tiện 58 Hình 6.3 Các loại giá đỡ a) 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 Lực cắt tiện: Mục tiêu: - Phân tích thành phần lực cắt tiện; - Tích cực, nghiêm túc học tập 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: 59 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: Px - Lực chiều trục, tác dụng lên cấu chạy dao (còn gọi lực chạy dao) n O PX PZ PY P Hình 6.5: Các thành phần lực cắt 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 60 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 công 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 thơng số hình học dao cắt;  - Lượng mòn 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: - Công suất chạy dao: Công suất cần thiết để chọn động cho máy gia công: N dc  N c  N cd  + Mơmen cắt trục máy tiện: M c  Pz D  M x , Nmm 61 + Độ võng chi tiết gia công tiện (chi tiết coi dầm chịu lực tập trung PY): Trong công thức trên: PX, PY, PZ - tính N; y Py l KEI  Y , mm  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 - Mơmen qn tính tiết diện chi tiết gia công (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 Cho biết khả cơng nghệ tiện? Trình bày phương pháp gá đặt tiện? Phân tích thành phần lực cắt tiện? 62 CHƯƠNG 7: BÀO VÀ XỌC Mã chương MH18-07 Giới thiệu: Nội dung chương giới thiệu công dụng, đặc điểm gia công bào xọc; cấu tạo dao bào, dao xọc; yếu tố cắt bào xọc Biết phương pháp lựa chọn chế độ cắt hợp lý; vận dụng vào thực tế để nâng cao suất lao động 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 Công dụng đặc điểm Mục tiêu: - Trình bày đặc điểm bào xọc; - Tích cực, tự giác học tập Bào xọc hai phương pháp gia cơng 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 mô tơ thành chuyển động thẳng đầu dao bào cần thông qua hệ cấu culít Tốc độ chuyển động thẳng xác định sau: Vt  2.L.z m / ph 1000 63 Trong đó: Vt – tốc độ trung bình hành trình kép Vo  L.z.360 m / ph  1000 Vc  L.z.360 m / ph  1000 Vc –tốc độ trung bình hành trình cắt V0 – tốc độ trung bình hành trình chạy không 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 đòn cấu culít Cấu tạo dao bào dao xọc Mục tiêu: - Nêu cấu tạo dao bào dao xọc; - Hứng thú học tập - 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 cơng 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 64 Hình 7.1: Đặc điểm dao bào, xọc Nhìn chung kết cấu, loại dao bào xọc đơn giản, chế tạo dễ dàng, giá thành không cao Yếu tố cắt bào xọc Mục tiêu: - Nêu yếu tố cắt bào xọc; - Tính tốn thơng số cắt điều kiện cụ thể; - Tự giác, nghiêm túc học tập 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 Q 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 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) 65 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 công suất : P = Pz + F Công suất cắt bào xọc tính theo cơng thức sau : P v c Nc = kW 60.1000 Trong đó: vc Vận tốc cắt ứng với hành trình làm việc, vận tốc vận tốc cho phép tuổi bền dao Qui luật mòn dao bào xọc giống tiện Ví dụ bào thép dao thép gió, trước tiên dao mịn mặt sau, đồng thời mòn 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 Lựa chọn chế độ cắt Mục tiêu: - Phân tích cách lựa chọn chế độ cắt bào xọc; 66 - Tính tốn thơng số cắt điều kiện cụ thể 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 4.1 Chọn dao Căn vào điều kiện kỹ thuật chi tiết gia công mà chọn vật liệu làm dao, thông số hình học, kết cấu thân dao 4.2 Xác định chiều sâu cắt Khi xác định chiều sâu cắt phải dựa vào lượng dư độ xác gia cơng (gia công tinh hay thô) 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 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 : k L (1  m ) m/ph 1000 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 vc = 67 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 CÂU HỎI ƠN TẬP Cơng dụng, đặc điểm phương pháp gia công bào xọc? Cấu tạo dao bào xọc? Tính chọn thơng số cắt bào xọc? ... 4, 5-5 ,5 0 ,1 5-0 ,30 C Mn Si Cr W V 12 , 5 -1 ,1 0, 2-0 ,4 - - 0, 8-, 0,9 0, 3-0 ,6 - 0 ,1 5-0 ,3 - - 1, 2 -1 ,6 4, 5-5 ,5 0 ,1 5-0 ,30