PHẠM SƠN MINH TRẦN MINH THẾ UYÊN GIÁO TRÌNH CÔNG NGHỆ TIỆN VÀ GIA CÔNG LỖ NHÀ XUẤT BẢN ĐAỊ HOC̣ QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH 2017 3 LỜI NÓI ĐẦU Ngày nay, khoa hoc̣ kỹ thuâṭ ngày càng phát triển,[.]
PHẠM SƠN MINH TRẦN MINH THẾ UYÊN GIÁO TRÌNH CÔNG NGHỆ TIỆN VÀ GIA CÔNG LỖ NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH - 2017 LỜI NÓI ĐẦU Ngày nay, khoa ho ̣c kỹ thuâ ̣t ngày càng phát triể n, thiế t bi hiê ̣ ̣n đa ̣i phu ̣c vu ̣ cho cuô ̣c số ng cũng đời và yêu cầ u kỹ thuâ ̣t ngày mô ̣t cao Công nghệ tiện gia công lỗ phần công nghệ gia công cắt gọt CNC Trong lĩnh vực gia cơng chi tiết khí, phương pháp tiện gia công lỗ chiếm tỉ trọng lớn Nhằm đạt độ xác cao, năm gần đây, nhóm phương pháp gia cơng có nhiều phát triển rõ rệt Để bắt kịp với thời đại công nghiệp hóa - đại hóa đất nước, hội nhập kinh tế khu vực và nằm xu phát triển cơng nghệ CNC, giáo trình biên soạn nhằm cung cấp cho người học kiến thức từ đến nâng cao về phương pháp tiện gia cơng lỗ CNC Ngồi ra, kết nghiên cứu q trình gia cơng có hỗ trợ cấu giảm chấn tiến hành giới thiệu phân tích với hỗ trợ cơng ty Sandvik Coromant Hiện nay, kiến thức công nghệ tiện gia công lỗ giảng dạy chương trình Đại học ngành Cơ khí, vậy, giáo trình “Cơng nghệ tiện gia cơng lỗ” dùng làm tài liệu học tập cho môn học CAD/CAM-CNC nâng cao dành cho sinh viên Đại học học viên Cao học thuộc nhóm ngành Kỹ thuật Cơ khí Dù đã hế t sức cố gắ ng trình biên soạn chắ c chắ n khơng thể tránh khỏi thiếu sót Nhóm tác giả giáo trình mong nhận góp ý người đọc để lần tái bản sau hoàn thiện Mọi ý kiến đóng góp xin vui lịng gửi địa email: minhps@hcmute.edu.vn uyentmt@hcmute.edu.vn Nhóm tác giả Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP HCM MỤC LỤC Phần I: CÔNG NGHỆ TIỆN 15 Chương 1: LÝ THUYẾT GIA CÔNG TIỆN 17 1.1 CÁC CHUYỂN ĐỘNG KHI TIỆN 17 1.2 ĐỊNH NGHĨA CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT 18 1.2.1 Tốc độ quay trục n (vòng/phút) 18 1.2.2 Tốc độ cắt Vc (m/phút) 18 1.2.3 Tính tốn chu vi phơi 19 1.2.4 Ví dụ tính tốc độ cắt chi tiết 20 1.2.5 Tốc độ ăn dao Fn (mm/vịng) 20 1.2.6 Góc vào dao Kr 21 1.3 CHẾ ĐỘ CẮT 21 1.3.1 Thông số cắt gọt 21 1.3.2 Góc dọc trục γ 22 1.3.3 Góc hướng tâm lamda λ 23 1.4 CHIỀU SÂU CẮT VÀ HÌNH DẠNG PHƠI 23 1.4.1 Chiều sâu cắt ap 23 1.4.2 Hình dạng phơi 23 1.5 TỐC ĐỘ ĂN DAO VÀ ẢNH HƯỞNG CHIỀU DÀI CẠNH CẮT 24 1.5.1 Tốc độ ăn dao 24 1.5.2 Ảnh hưởng chiều dài cạnh cắt 24 1.6 CHỌN HÌNH DẠNG MẢNH HỢP KIM, GĨC VÀO DAO VÀ CƠNG SUẤT CẮT 24 1.6.1 Chọn hình dạng mảnh hợp kim 24 1.6.2 Góc vào dao chiều dày phôi 25 1.6.3 Công suất cắt Pc (kW) 26 Chương 2: QUY TRÌNH SẢN XUẤT 27 2.1 CHUẨN BỊ 27 2.1.1 Chi tiết gia công 27 2.1.2 Vật liệu phôi 27 2.2 CHỌN MÁY GIA CÔNG 28 2.3 CHỌN DAO 28 2.3.1 Tiện mảnh dao hợp kim hình thoi 28 2.3.2 Tiện mảnh dao hợp kim wiper 29 2.3.3 Phương pháp tiện biên dạng 29 2.4 ỨNG DỤNG 30 2.5 XỬ LÝ SỰ CỐ 30 2.5.1 Kiểu dao 30 2.5.2 Hình dạng phoi 31 2.5.3 Bán kính mũi dao lượng mịn dao 31 Chương 3: TỔNG QUAN VỀ CÁN DAO TIỆN 32 3.1 CÁN DAO TIỆN NGOÀI VỚI DAO ÂM 32 3.2 CÁN DAO TIỆN NGOÀI VỚI DAO DƯƠNG 33 3.3 CÁN DAO TIỆN TRONG VỚI DAO ÂM, DƯƠNG 34 3.4 CÁN DAO DÙNG ĐỂ GIA CÔNG CÁC VÙNG NHỎ 36 3.4.1 Cán dao tiện 36 3.4.2 Cán dao tiện 37 3.5 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG KẸP CHẶT MẢNH HỢP KIM 38 3.5.1 Hệ thống kẹp chặt mảnh hợp kim âm cán dao 38 3.5.2 Hệ thống kẹp chặt mảnh hợp kim âm cán dao 38 3.5.3 Hệ thống kẹp cho mảnh dao hợp kim dương có rãnh T 39 3.6 CÁC KIỂU KẸP CHẶT MẢNH DAO HỢP KIM 39 3.6.1 Hệ thống kẹp chặt cứng vững 39 3.6.2 Hệ thống kẹp theo cấp độ 40 3.6.3 Hệ thống kẹp vít 40 3.6.4 Hệ thống kẹp mảnh hợp kim có rãnh T 41 Chương 4: CHỌN MẢNH DAO TIỆN 42 4.1 VẬT LIỆU LÀM PHÔI 42 4.1.1 Chọn vật liệu cắt 42 4.1.2 Gia công bắt đầu cạnh cắt 43 4.1.3 Sáu nhóm vật liệu cắt gọt 43 4.2 LỰC CẮT 45 4.2.1 Đối với ISO P 46 4.2.2 Đối với ISO M 46 4.2.3 Đối với ISO K 46 4.2.5 Đối với ISO S 47 4.2.6 Đối với ISO H 47 4.3 SỰ TẠO THÀNH PHOI 48 4.3.1 Phoi vụn 48 4.3.2 Phoi dây 48 4.3.3 Phoi xếp 48 4.4 SỰ ĐA DẠNG VỀ HÌNH DẠNG PHOI VỚI THÔNG SỐ KỸ THUẬT KHÁC NHAU 49 4.4.1 Góc trước γ 50 4.4.2 Góc nghiêng mảnh dao hợp kim 50 4.5 THIẾT KẾ LƯỠI CẮT 51 4.5.1 Định nghĩa thiết kế hình dạng 51 4.5.2 Sự tăng cường cạnh cắt 52 4.6 KHU VỰC LÀM VIỆC CỦA HÌNH DẠNG MẢNH DAO TIỆN 52 4.6.1 Ba vùng hình dáng phoi áp dụng tiện 53 4.6.2 Biểu đồ khu vực hình dáng phoi 54 4.7 LỰA CHỌN DAO 55 4.7.1 Dao tiêu chuẩn ISO dành cho vùng K, P M 56 4.7.2 Mơ tả hình học 56 4.7.3 Mảnh dao hợp kim, tiện từ phổ biến đến tối ưu 58 4.7.4 Dao hợp kim dành riêng cho tiện 59 4.7.5 Dao dùng chung cho tiện 60 4.7.6 Các nhóm vật liệu làm dao 60 4.7.7 Cách lựa chọn cấp độ hình dáng dao 62 4.8 GÓC ĐỘ DÀNH RIÊNG CHO ISO P, M VÀ K 64 4.8.1 Tối thiểu hóa mịn dao 64 4.8.2 Lựa chọn hình dáng dao 64 4.8.3 Những yếu tố ảnh hưởng tới việc chọn hình dáng dao 65 4.8.4 Số cạnh cắt 68 4.9 LỰA CHỌN BÁN KÍNH MŨI DAO 69 4.9.1 Ảnh hưởng góc mũi dao nhỏ, lớn 69 4.9.2 Bán kính mũi dao nhỏ lựa chọn 69 4.9.3 Ảnh hưởng bán kính mũi dao chiều sâu cắt 70 4.10 TIỆN LƯỢNG ĂN DAO LỚN VỚI MẢNH DAO HỢP KIM WIPER 70 4.10.1 Thông tin chung 70 4.10.2 Wiper - giải pháp kỹ thuật 71 4.10.3 Wiper bề mặt gia công tinh 71 4.10.4 Giá trị đo mặt gia công 72 4.11 GIÁ TRỊ THÔNG SỐ CẮT GỌT ẢNH HƯỞNG TỚI TUỔI BỀN DAO 72 4.11.1 Ảnh hưởng tốc độ cắt 73 4.11.2 Ảnh hưởng tốc độ ăn dao 74 4.11.3 Ảnh hưởng chiều sâu cắt 74 Chương 5: CHỌN DAO CHO TIỆN NGOÀI 75 5.1 LỰA CHỌN DAO VÀ CÁCH ÁP DỤNG 75 5.1.2 Bốn lĩnh vực để ứng dụng 76 5.1.3 Góc vào lớn 77 5.1.4 Góc vào nhỏ 78 5.1.5 Góc vào dao 78 5.2 LỰC DỌC TRỤC VÀ HƯỚNG TÂM 79 5.2.1 Góc vào dao lớn 79 5.2.2 Góc vào nhỏ 79 5.3 XÁC ĐỊNH HỆ THỐNG KẸP PHÙ HỢP 80 5.3.1 Hệ thống kẹp 80 5.3.2 Hình dáng mảnh hợp kim 81 5.3.3 Hệ thống kẹp nâng cao cho dao tiện 82 Chương 6: LỰA CHỌN DAO CHO TIỆN TRONG 6.1 LỰA CHỌN NHỮNG YẾU TỐ LIÊN QUAN 83 6.1.1 Dao hình dạng dao 83 6.1.2 Sự thoát phoi 84 6.1.3 Yêu cầu cán dao 84 6.2 ẢNH HƯỞNG QUÁ TRÌNH TIỆN TRONG 84 6.3 GĨC VÀO DAO VÀ LỰC CẮT 85 6.4 BỐN VÙNG ĐƯỢC ỨNG DỤNG CHÍNH 86 6.4.1 Tiện dọc trục mặt 86 6.4.2 Tiện biên dạng 87 6.2.3 Tiện lùi 87 6.3 HÌNH DÁNG DAO TÙY THUỘC VÀO HÌNH THỨC TIỆN 88 6.4 LỰA CHỌN CÁN DAO CƠ BẢN 89 6.4.1 Góc mũi dao 89 6.4.2 Sử dụng góc nhỏ đem lại độ bền kinh tế 90 6.5 VÙNG PHOI VÀ BÁN KÍNH MŨI DAO 90 6.6 CÁCH KẸP CHẶT CÁN DAO TIỆN LỖ 91 6.6.1 Yêu cầu kẹp chặt dao 91 6.7 CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG TỚI XU HƯỚNG DAO ĐỘNG 92 6.8 SỰ THOÁT PHOI 94 6.9 SỰ THOÁT PHOI VÀ KIỂM SOÁT PHOI 94 6.9.1 Phoi gãy cứng ngắn 94 6.9.2 Phoi dài 95 6.9.3 Phoi ngắn xoắn ốc 95 Chương 7: PHẦN GÁ DAO CỦA CÁN DAO TIỆN LỖ 96 7.1 KHỬ RUNG ĐỘNG 96 7.2 XỬ LÝ SỰ CỐ 98 7.3 BỀ MẶT TINH 99 7.4 SỰ TẠO THÀNH BAVIA 99 Chương 8: TIỆN REN 101 8.1 CÁC DẠNG REN CƠ BẢN 101 8.1.1 Ren gì? 101 8.1.2 Các dạng ren 101 8.2 THUẬT NGỮ VÀ ĐỊNH NGHĨA REN 102 8.2.1 Chân ren (đáy ren) 102 8.2.2 Mặt bên 102 8.2.3 Đỉnh ren 102 8.2.4 Đường kính bước ren, d2/D2 103 8.2.5 Góc xoắn 103 8.2.6 Ký hiệu ren 104 8.2.7 Ví dụ 104 8.2.8 Vị trí dung sai 104 8.2.9 Ren hệ inch tiêu chuẩn ISO (UNC, UNF, UNEF, UN) 105 8.2.10 Các kiểu ren UN 105 8.2.11 Ren Anh (G, R, BSW, BSF, BSPF) 105 8.2.12 Kiểu ren khơng có mối ghép kín khơng rị 106 8.2.13 Kiểu ren có mối ghép kín khơng rị 106 8.3 PHƯƠNG PHÁP CẮT REN 106 8.4 TIỆN REN 107 8.4.1 Dao có biên dạng “V” 109 8.4.2 Insert đa điểm 109 8.4.3 Dạng hình học dao 110 8.4.4 Chạy dao 111 8.4.5 Chạy dao thay đổi mặt hông 112 8.4.6 Chạy dao thẳng 113 8.4.7 Chạy dao gia tăng 113 8.4.8 Kiểm sốt phoi thành cơng tiện ren 114 8.4.9 Chiều sâu bước chạy dao (infeed depths per pass) 114 8.4.10 Chiều sâu bước chạy dao không đổi 115 8.4.11 Việc lựa chọn cán dao sử dụng hoạt động cắt ren chiụ ảnh hưởng nhiều yếu tố 115 8.5 TIỆN REN TRỤ 116 8.5.1 Lựa chọn dao 116 8.6 CÁN DAO 116 8.6.1 Cán dao lật ngược 116 8.7 TIỆN REN LỖ 117 8.7.1 Lựa chọn dao 118 8.7.2 Cán dao 119 10 ... cầ u kỹ thuâ ̣t ngày mô ̣t cao Công nghệ tiện gia công lỗ phần công nghệ gia công cắt gọt CNC Trong lĩnh vực gia công chi tiết khí, phương pháp tiện gia cơng lỗ chiếm tỉ trọng lớn Nhằm đạt độ... 234 14 Phần I CÔNG NGHỆ TIỆN 15 16 Chương LÝ THUYẾT GIA CÔNG TIỆN Mục tiêu Chương 1: Trình bày chuyển động tiện Định nghĩa thông số kỹ thuật tiện 1.1 CÁC CHUYỂN ĐỘNG KHI TIỆN Tiện kết hợp... Coromant Hiện nay, kiến thức công nghệ tiện gia cơng lỗ giảng dạy chương trình Đại học ngành Cơ khí, vậy, giáo trình ? ?Công nghệ tiện gia công lỗ? ?? dùng làm tài liệu học tập cho môn học CAD/CAM-CNC