Dụng cụ cắt

Tài liệu “Bài tập và Nhiệm vụ về nhà” cùng với Bài giảng “Dụng cụ cắt 1” (04 tín chỉ) được biên soạn nhằm đáp ứng yêu cầu nâng cao chất lượng giảng dạy của giảng viên Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp, Đại học Thái Nguyên Thái Nguyên, tháng 02 năm 2014 Người biên soạn GVC. Cao Thanh Long CAS. (AIT, Thái Lan - 2005), Thạc sĩ Kỹ thuật (Trường Đại học Bách khoa Hà Nội – 1997), Kỹ sư Cơ khí Chế tạo máy (Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp, Đại học Thái Nguyên - 1985).

LỜI NÓI ĐẦU Tài liệu “Bài tập và Nhiệm vụ về nhà” cùng với Bài giảng “Dụng cụ cắt 1” (04 tín chỉ) được biên soạn nhằm đáp ứng yêu cầu nâng cao chất lượng giảng dạy của giảng viên Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp, Đại học Thái Nguyên. Quan trọng hơn, tài liệu này sẽ trợ giúp và thúc đẩy sinh viên chuyên ngành Chế tạo máy có thể biến quá trình đào tạo thành quá trình tự đào tạo, giúp sinh viên nắm bắt kiến thức cốt lõi của Học phần, tạo sự chủ động và rèn luyện kĩ năng thực tế và sáng tạo thông qua quá trình tự học cho sinh viên. Tài liệu gồm các bài tập và nhiệm vụ về nhà (BT - NV) mà sinh viên đăng kí học phần “Dụng cụ cắt 1” phải hoàn thành theo từng tín chỉ và trước khi thi kết thúc học phần. Sau khi hoàn thành ít nhất 60 BT – NV/ tín chỉ, sinh viên sẽ được đánh giá và được nhận 01 điểm thành phần. Bên cạnh đó, để có kết quả cao khi thi kết thúc và điểm tổng kết Học phần cao, sinh viên cần phải hoàn thành toàn bộ các BT-NV được giao. Các dạng BT – NV trong tài liệu này gồm một số dạng thức sau: 1) Vẽ và định nghĩa thông số hình học của dụng cụ cắt và quá trình gia công bằng cắt; 2) Chứng minh một số công thức đã trình bày trong bài giảng Dụng cụ cắt 1; 3) Đọc lý thuyết và khảo sát các hiện tượng thực tế của quá trình cắt gọt; 4) Nêu nhận xét, đề xuất bước đầu có tính sáng tạo và khác với cách trình bày trong bài giảng Dụng cụ cắt 1. 5) Tìm, phát hiện ra mối liên kết giữa các thông số dụng cụ cắt, thông số quá trình cắt và kết quả cuối cùng của quá trình cắt thông qua việc đọc, hiểu kĩ sự liên kết giữa các mục, chương trong bài giảng với nhau và hiểu mối liên kết chặt chẽ giữa nội dung trình bày trong bài giảng với các sách khoa học - công nghệ, giáo trình, bài giảng, tài liệu tham khảo khác. Mặc dù soạn giả đã có nhiều cố gắng nhưng do tài liệu được biên soạn lần đầu, với trình độ chuyên môn và thời gian hạn chế, nên tài liệu này khó tránh khỏi thiếu sót. Mọi ý kiến phê bình, phản biện tài liệu này xin gửi đến soạn giả theo địa chỉ: caothanhlong@tnut.edu.vn. Xin trân trọng cảm ơn./. Thái Nguyên, tháng 02 năm 2014 Người biên soạn GVC. Cao Thanh Long CAS. (AIT, Thái Lan - 2005), Thạc sĩ Kỹ thuật (Trường Đại học Bách khoa Hà Nội – 1997), Kỹ sư Cơ khí Chế tạo máy (Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp, Đại học Thái Nguyên - 1985). MỤC LỤC CH NG I: THÔNG S HÌNH H C D NG C C T VÀ L P C TƯƠ Ố Ọ Ụ Ụ Ắ Ớ Ắ 2 CHƯƠNG I: THÔNG SỐ HÌNH HỌC DỤNG CỤ CẮT VÀ LỚP CẮT MỤC TIÊU Quá trình hoàn thành các bài tập và nhiệm vụ Chương1 sẽ giúp sinh viên: 1 - Đọc - hiểu đầy đủ và sâu sắc hơn các vấn đề lý thuyết cơ bản về các khái niệm, định nghĩa của quá trình cắt, thông số hình học dụng cụ cắt xét trong trạng thái tĩnh và trong quá trình cắt cũng như thông số hình học lớp cắt đã được trình bày trong Chương 1 – Bài giảng Dụng cụ cắt 1 (Sau đây viết tắt là Bài giảng); 2 – Tiếp cận với cách tự học chủ động và sáng tạo thông qua các bài tập có yêu cầu trình bày theo cách tiếp cận khác với nội dung Bài giảng; 3 – Tập giải quyết các nhiệm vụ ứng dụng ngay vào thực tiễn gia công kim loại và hợp kim bằng cắt. 1.1.NHỮNG KHÁI NIỆM VÀ ĐỊNH NGHĨA CƠ BẢN 1) Vẽ hình minh họa và định nghĩa chuyển động cắt chính và chuyển động chạy dao đối với trường hợp tiện ngoài chạy dao dọc và chạy dao ngang? Anh/chị hãy cho biết quĩ đạo chuyển động cắt tương đối tương ứng từng trường hợp trên là đường gì? 2) Vẽ hình minh họa và định nghĩa chuyển động cắt chính và chuyển động chạy dao đối với trường hợp phay mặt phẳng bằng dao phay mặt đầu? Anh/chị hãy cho biết quĩ đạo chuyển động cắt tương đối khi này là đường gì? 3) Vẽ hình minh họa và định nghĩa chuyển động cắt chính và chuyển động chạy dao đối với trường hợp phay mặt phẳng bằng dao phay trụ? Anh/chị hãy cho biết quĩ đạo chuyển động cắt tương đối khi này là đường gì? 4) Vẽ hình minh họa và định nghĩa chuyển động cắt chính và chuyển động chạy dao đối với trường hợp bào mặt phẳng trên máy bào ngang? Anh/chị hãy cho biết quĩ đạo chuyển động cắt tương đối khi này là đường gì? 5) Anh/chị hãy trình bày hiểu biết của mình về quá trình cắt (Quá trình gia công có phoi)? Phân biệt khái niệm phôi và phoi trong gia công bằng dụng cụ cắt? 6) Vẽ hình minh họa và trình bày khái niệm các bề mặt hình thành trên phôi khi quá trình cắt đang thực hiện đối với trường hợp phay mặt phẳng bằng dao phay mặt đầu? 7) Vẽ hình minh họa và trình bày khái niệm các bề mặt hình thành trên phôi khi quá trình cắt đang thực hiện đối với trường hợp phay mặt phẳng bằng dao phay trụ? 8) Vẽ hình minh họa và trình bày khái niệm các bề mặt hình thành trên phôi khi quá trình cắt đang thực hiện đối với trường hợp bào mặt phẳng bằng dao bào đầu thẳng trên máy bào ngang? 9) Vẽ hình minh họa và trình bày khái niệm các bề mặt hình thành trên phôi khi quá trình cắt đang thực hiện đối với trường hợp tiện mặt trụ ngoài bằng dao tiện chạy dao dọc? 10) Vẽ hình minh họa và trình bày khái niệm các bề mặt hình thành trên phôi khi quá trình cắt đang thực hiện đối với trường hợp tiện mặt trụ ngoài bằng dao tiện chạy dao ngang? 11) Vẽ hình minh họa và trình bày khái niệm các bề mặt hình thành trên phôi khi quá trình cắt đang thực hiện đối với trường hợp khoan phôi tấm cán nóng bằng mũi khoan xoắn vít? 12) Vẽ hình minh họa và trình bày khái niệm các bề mặt hình thành trên phôi khi quá trình cắt đang thực hiện đối với trường hợp khoan mở rộng lỗ trên phôi tấm cán nóng bằng mũi khoan xoắn vít? 13) Trình bày khái niệm về các loại bề mặt hình thành trên phôi khi quá trình cắt đang thực hiện và vẽ ví dụ minh họa? (Gợi ý: Chú ý các trường hợp có hai, ba, hoặc 4 loại bề mặt hình thành trên phôi?) 14) Tại sao dao tiện ngoài được lấy làm cơ sở để nghiên cứu thông số hình học phần cắt của dụng cụ cắt (Sau đây gọi tắt là dao)? 15) Vẽ và định nghĩa các bề mặt hình thành trên phần cắt của dao tiện? Khi cắt vai trò của chúng có thay đổi không? Tại sao? 16) Vẽ và định nghĩa lưỡi cắt chính, lưỡi cắt phụ và mũi dao tiện? Vai trò của chúng có thay đổi khi cắt không? Tại sao? 17) Vẽ và trình bày các yếu tố của chế độ cắt? 18) Tại sao lượng chạy dao được chia thành: Lượng chạy dao răng, lượng chạy dao vòng và lượng chạy dao phút? 19) Phân biệt khái niệm: - Chuyển động tương đối và chuyển động tuyệt đối? - Vận tốc cắt và vận tốc cắt chính? - Vận tốc chạy dao và lượng chạy dao? 20) Vẽ và trình bày công thức tính chiều sâu cắt khi tiện chạy dọc bề mặt ngoài và bề mặt lỗ? 21) Vẽ và trình bày khái niệm mặt cắt, mặt đáy trong trường hợp tiện chạy dao dọc? 22) Vẽ và trình bày khái niệm các mặt phẳng tọa độ dùng để định nghĩa thông số hình học của dao? 23) Tên gọi khác của mặt cắt, mặt đáy tại một điểm trên lưỡi cắt chính của dao tiện là gì? 24) Tên gọi chung của các tiết diện chính, phụ, dọc và ngang của dao tiện là gì? 25) Vẽ và trình bày khái niệm mặt cắt, mặt đáy trong trường hợp tiện chạy dao ngang (Tiện cắt đứt có φ= 75 0 và lượng chạy dao Sn) xét trong tiết diện N – N và tiết diện Y-Y? 1.2. THÔNG SỐ HÌNH HỌC PHẦN CẮT XÉT TRONG TRẠNG THÁI TĨNH 26) Anh/chị hãy trình bày khái niệm “Trạng thái tĩnh” của dao? 27) Anh/chị hãy vẽ hình biểu diễn thông số hình học của dao xét trong trạng thái tĩnh tại tiết diện chính và phụ? 28) Anh/chị hãy vẽ hình biểu diễn thông số hình học của dao xét trong trạng thái tĩnh tại tiết diện dọc và ngang? 29) Anh/chị hãy định nghĩa và vẽ hình biểu diễn góc nghiêng chính, góc nghiêng phụ, góc mũi dao của dao tiện xét trong trạng thái tĩnh? 30) Anh/chị hãy định nghĩa và vẽ hình biểu diễn góc nâng của lưỡi cắt chính và góc nâng của lưỡi cắt phụ của dao xét trong trạng thái tĩnh? 31) Vẽ và trình bày qui ước về dấu của góc trước xét trong tiết diện chính và góc nâng của lưỡi cắt chính? Nhận xét ý nghĩa qui ước về dấu và đề xuất phương án thay đổi qui ước về dấu của hai góc này (Khác với qui ước đã được trình bày trong Bài giảng Dụng cụ cắt 1 – 2012)? 1.3. THÔNG SỐ HÌNH HỌC PHẦN CẮT KHI DỤNG CỤ CẮT LÀM VIỆC 32) Tại sao thông số hình học phần cắt của dao thay đổi khi cắt? 33) Trình bày sự thay đổi góc trước, góc cắt, góc sắc và góc sau khi dao tiện gá không ngang tâm, xét trong tiết diện dọc, tiết diện ngang và tiết diện chính? 34) Khi mũi dao tiện gá không ngang tâm, các góc nghiêng chính, góc nghiêng phụ và góc mũi dao có thay đổi không? Hãy chứng minh bằng toán học nhận xét của anh/chị? 35) Tính góc mũi dao trên mặt trước của dao bào khi bào một rãnh có tiết diện hình thang cân có: Bề rộng cạnh lớn B, bề rộng cạnh nhỏ b, chiều cao rãnh h. Thông số đã biết gồm: - Máy bào ngang; - Góc trước của dao xét trong tiết diện chính γ; - Góc nâng của lưỡi cắt chính λ. 36) Vẽ và trình bày công thức xác định sự thay đổi góc nghiêng chính, góc nghiêng phụ và góc mũi dao trong trường hợp trục dao tiện gá vuông góc và không vuông góc với đường tâm phôi? 37) Vẽ và trình bày cách xây dựng công thức xác định sự thay đổi góc trước, góc sắc, góc cắt và góc sau tại tiết diện dọc khi dao có chuyển động chạy dao ngang? 38) Tại sao khi mài lưỡi cắt chính theo góc φ < 90 0 , dao có thể cắt không để lại lõi trên phôi hoặc trên chi tiết đã tiện? Anh/chị hãy cho biết khi nào cần không để lại lõi trên chi tiết tiện hoặc trên phôi? 39) Anh chị hãy trình bày hình vẽ và mô tả cấu tạo, nguyên lý làm việc của mâm cặp ba chấu tự định tâm? 40) Anh/chị hãy cho biết ý nghĩa hệ số đặc tính a trong phương trình của đường xoắn Archimedes (Tạm phiên âm tiếng Việt là Ác-si-mét) trong tọa độ cực: ρ = a*θ khi tính toán thiết kế chấu cặp của mâm cặp ba chấu tự định tâm? 41) Vẽ và trình bày các công thức xác định sự thay đổi góc trước, góc sắc, góc cắt và góc sau tại tiết diện ngang và tiết diện chính khi dao có chuyển động chạy dao dọc? 42) Chứng minh công thức: tgµ = tgµ x .sinϕ khi dao tiện ngoài có lượng chạy dao dọc là Sd tại điểm x trên lưỡi cắt chính của dao ứng với phôi có đường kính Dx với: - φ: Góc nghiêng chính; - µ, µx: Góc nghiêng của đường xoắn vít xét trong tiết diện chính và tiết diện ngang. 43) Xét quá trình cắt đứt một phôi thép có đường kính ngoài D bằng dao tiện cắt đứt có bề rộng lưỡi cắt chính b; dao tiện này có góc trước chính γ; góc sau chính α; góc nghiêng chính φ = 90 0 ; góc nghiêng phụ φ 1; lượng chạy dao Sn. Hãy: 1. Vẽ hình biểu diễn các thông số đã cho của dao và phôi? 2. Biểu diễn vị trí mặt hình thành trên phôi khi quá trình cắt đang thực hiện? 3. Xác định giá trị và vẽ cách xác định chiều sâu cắt t trong trường hợp này? 4. Xác định trị số đường kính mặt đang gia công mà tại đó α cy = 0 0 ? 5. Xác định vị trí lưỡi cắt chính và lưỡi cắt phụ của dao tiện cắt đứt này? 1.4. THÔNG SỐ HÌNH HỌC CỦA LỚP CẮT 44) Trình bày khái niệm về lớp cắt? Vẽ và trình bày thông số hình học của lớp cắt? Tại sao thông số hình học của lớp cắt được qui ước đo trên mặt trước của dao? Đại lượng S trong công thức tính diện tích lớp cắt sử dụng đơn vị đo chiều dài nào? 45) Vẽ, trình bày cách xác định diện tích cắt danh nghĩa và diện tích cắt thực của lớp cắt? Tại sao hai diện tích này khác nhau? 46) Vẽ và trình bày cách tính chiều cao nhấp nhô h trên mặt đã gia công cho trường hợp dao tiện ngoài chạy dao dọc có lưỡi cắt chính và phụ thẳng và cho trường hợp lưỡi cắt chính và phụ là đường tròn? Nêu nhận xét (Nếu có). TÀI LIỆU THAM KHẢO ĐỂ GIẢI BÀI TẬP VÀ THỰC HIỆN NHIỆM VỤ CHƯƠNG I 1) Bài giảng Vẽ Kỹ thuật 2) Bài giảng Cơ học lý thuyết 3) Bài giảng Dụng cụ cắt 1 4) Bài giảng Hình học – Họa hình 5) Bài giảng Kỹ thuật đại cương 6) Bài giảng Toán cao cấp 1. 7) Website: http://en.wikipedia.org/wiki/Main_Page 8) Website: http://vi.wikipedia.org/wiki/Trang_chinh . giảng Dụng cụ cắt 1 – 2012)? 1.3. THÔNG SỐ HÌNH HỌC PHẦN CẮT KHI DỤNG CỤ CẮT LÀM VIỆC 32) Tại sao thông số hình học phần cắt của dao thay đổi khi cắt? 33). thông số hình học của dụng cụ cắt và quá trình gia công bằng cắt; 2) Chứng minh một số công thức đã trình bày trong bài giảng Dụng cụ cắt 1; 3) Đọc lý thuyết