Chương 3: Tiện (Turning) §1 CƠNG DỤNG VÀ PHÂN LOẠI (Utilization & Classification) Đ2 NHNG vấn đề kÕt cÊu cđa dao tiƯn (Fundamental issues of a turning tool structure) §3 DAO TIỆN ĐỊNH HÌNH (Forming turning tools) Đ4 Chế độ cắt tiện (Calculate Cutting Data when Turning) Chương 3: Tiện (Turning) §1 Cơng dụng & Phân loại (Utilization & Classification) Tiện q trình gia cơng cắt phổ biến nhất; Trong nhà máy khí, số lợng máy tiện thờng chiếm khoảng 50ữ60% tổng số máy cụng c Chuyn ng cắt tiện gồm chuyển động quay tròn ( thường phôi thực hiện) chuyển động thẳng ( thường dao thực hiện) Dụng cụ để thực q trình tiện dao tiện; dạng dụng cụ cắt gồm phần: Làm việc phn thõn 1.1 Cụng dng: Bằng phơng pháp tiện gia công đợc mặt tròn ngoài, mặt tròn trong, mặt côn, mặt ren vít, bề mặt định hinh tròn xoay Phơng pháp tiện đợc tiến hành máy tiện vạn nng, máy tiện đứng, máy tiện tự động bán tự động 1.2 Phõn loi: Theo loại máy: Theo dạng gia công: dao tiện ngoài, dao tiện lỗ, dao tiện cắt đứt, dao tiện ren Theo cách gá chi tiết: dao hớng kÝnh, dao tiÕp tuyÕn Theo tÝnh chÊt gia c«ng: dao tiện thô, dao tiện tinh dao tiện tinh xác Theo phơng chạy dao: dao phải, dao trái DAO TIỆN (Turning Tools) tiÖn (Fundamental issues of a turning tool structure) 2.1 Phơng mài mòn mài sắc lại mảnh dao: hsin C.cos tg hcos C.sin Θ - Góc hợp mặt đáy phương mài sắc lại mảnh dao §2 NHỮNG vấn đề kết cấu dao tiện (Fundamental issues of a turning tool structure) 2.2 Góc ăn tới mảnh dao (góc đặt mảnh dao): thân dao Hinh 3: Vị trí mảnh dao Đ2 NHNG vấn đề kết cấu dao tiƯn (Fundamental issues of a turning structure) 2.2 Góc ăn tới mảnh dao (góc đặt mảnh dao): Vị trí mảnh dao, đặc trng góc n tới đầu dao, có ý nghĩa đặc biệt quan trọng với dao tiện ghép & hàn mảnh dao Việc chọn góc dựa vào yếu tố phụ thuộc lẫn sau đây: - Khoảng cách E từ mũi dao đến mặt tỳ (đối với dao tiện mới) Khoảng cách F từ đờng tâm máy đến mặt tỳ giá dao Khoảng cách ngắn G từ mặt tỳ dao đến mặt tựa mảnh dao tiết diện nguy hiểm - Tiết diện ngang thân dao (BxH) - Trị số góc trớc - Sơ đồ mài sắc lại hợp lý gió 50 Th«ng thêng, ngêi ta chän = 120 - 180 Với dao gắn mảnhthép Khoảng đặt mảnh dao m khoảng cách G đợc tính theo công thức: E H m c b.tg cos Trong ®ã: m c - chiều dày mảnh dao [mm] b - chiều rộng mảnh dao [mm] HG cos Đ2 NHNG vấn đề kết cấu dao tiện (Fundamental issues of a turning tool structure) 2.3 Vấn đề b phoi: ) Dùng dạng hinh học đặc biệt phần cắt dao + Ưu điểm: - Không cần cấu phụ dễ thực - Việc mài sắc mài bóng hoàn toàn thuận lợi + Nguyên tắc: dùng thông số hinh học hợp lý phần cắt dao, gây việc hớng phoi vào chi tiết gia công làm cho bị gẫy thành đoạn nhỏ + Góc nghiêng : tng góc làm chiều dày cắt a tng, dẫn ®Õn sù co rót phoi theo chiỊu dµy thay ®ỉi nhiều, phoi dày cứng Do cuộn lại, phoi thờng xuất vết nứt phoi gẫy thành đoạn nhỏ ể bẻ phoi tốt nên chọn góc = 45 0-90 Thực tế cho thấy tiện cắt đứt ( = 90 0) phoi hầu nh không hinh thành dạng cuộn mà bị gẫy vụn + Với trị số góc = -15 -10 0, gây cản trở cho thoát phoi, đồng thời dao nén lên phoi làm gẫy, nhiên sử dụng góc có trị số nh độ cứng vng hệ thống công nghệ cho phép vỡ giảm góc trớc thỡ biến dạng lực cắt tng +Tuy nhiên, phơng pháp hiệu lợng chạy dao bé yêu cầu kỹ thuật chi tiết nên dao thông số hinh học hợp lý cho việc cuộn bẻ phoi Đ2 NHNG vấn đề kÕt cÊu cđa dao tiƯn (Fundamental issues of a turning tool structure) 2.3 Vấn đề bẻ phoi: 2) Dïng gê rÃnh lõm mặt trớc: k Nguyên tắc: gây cản trở thoát tự phoi làm cho h đoạn ngắn cuộn lại bị gẫy thành nhng R + Dùng gờ + Dïng r·nh lâm B B R f -1° -1,5 4-5 Đ2 NHNG vấn đề kết cÊu cđa dao tiƯn (Fundamental issues of a turning tool structure) 2.3 Vấn đề bẻ phoi: 3) Dïng tÊm bỴ phoi: Nguyên tắc: gây cản trở thoát tự phoi làm cho cuộn lại bị gẫy thành nhng đoạn ngắn Đ2 NHNG vấn đề kết cấu dao tiện KÝch th(Fundamental íc chung cđaissues dao tiƯn: of a turning tool structure) Thêng chän tiÕt diƯn ngang cđa th©n dao tiện theo thành phần lực cắt Pz khoảng cách từ mũi dao đến mặt tựa Khi mô men gây uốn là: M = Pz l = W. u H n B Trong ®ã: Pz - lùc cắt [N] L P Zđiểm đặt lực (mũi dao) đến mặt l - khoảng cách từ tựa [mm] u øng suÊt uèn cho phÐp (th«ng thêng [ u ] = 200 250 N/mm2) W- m«men chèng uèn [mm3], phụ thuộc vào hinh dạng thân dao ể đảm bảo dao làm việc binh thờng: M [Mu ] Hay : Pz l W.[ u ] 10 §3 DAO TIỆN ĐỊNH HÌNH (Forming turning tools) 3.3 TÝnh to¸n hỡnh dáng dao tiện định hỡnh hớng kính gá thẳng có điểm sở ngang tâm: ã Sự cần thiết phải tính hỡnh dáng dao: > 0; > = 0; = Oc Od Od Oc Oc Oc 16 §3 DAO TIỆN ĐỊNH HÌNH (Forming turning tools) Phân tích lựa chọn điểm sở ngang tâm: Về nguyên tắc chọn điểm biên dạng chi tiết làm điểm sở ngang tâm nhng thờng chọn điểm ứng với đờng kÝnh nhá nhÊt trªn chi tiÕt lý sau: Các điểm xa tâm chi tiết có góc sau tng, hay nói cách khác góc sau điểm có đờng kính nhỏ chi tiết có giá trị nhỏ (u tiên phần li cắt phải làm việc nhiều có thông số hỡnh học hợp lý) Nếu nh chọn góc sau điểm đảm bảo cho trỡnh cắt thỡ góc sau điểm khác đảm bảo * Chọn điểm ứng với đờng kính chi tiết nhỏ điểm sở ngang tâm gá đặt dễ điều chỉnh gá dao ngang tâm hơn, tức thuận lợi cho trỡnh gá đặt Thun li cho quỏ trỡnh tính tốn 17 §3 DAO TIỆN ĐỊNH HÌNH (Forming turning tools) 3.4 Sai số hình dáng chi tiết gia cơng dao tiện định hình hướng kính: a) Sai số gá đặt: 18 §3 DAO TIỆN ĐỊNH HÌNH (Forming turning tools) 3.4 Sai số hình dáng chi tiết gia cơng dao tiện định hình hướng kính: b) Sai số kết cấu: n r2 H 0ct h 0d A-A L 19 §3 DAO TIỆN ĐỊNH HÌNH (Forming turning tools) 3.6 Cung trßn thay thÕ : xo 90 X R dao 2 t2 t t2 t1 t Chi tiÕt x X t tg x x R sin t t1 tg x t1 t cos t1t R sin x0 t1 R t1 t1 R x1 x1 tg t1 t R X cos Xt cos X sin cos 20 Đ4 Chế độ cắt tiện (Calculate Cutting Data when Turning) 4.1 Xác định chiều sâu cắt t: - Khi gia công thô: t= h ( lượng dư gia công) - Khi gia cụng bỏn tinh: Khi gia công bán tinh với h < 3mm, nên cắt lần hết lợng d Khi h > 3mm, nên cắt làm hai lÇn: t1 = 2/3 3/4h t2 = 1/3 1/4h - Khi gia công tinh, nên chọn chiều sâu cắt nhỏ để đảm bảo chất lợng bề mặt gia c«ng Tuy nhiên, chiều sâu cắt nhỏ khơng nhỏ trị số bán kính cong mũi dao: t≥ρ 21 Đ4 Chế độ cắt tiện (Calculate Cutting Data when Turning) 4.2 Xác định lợng chạy dao: ộ bền thân dao ộ bền cÊu ch¹y dao Đé cøng vững cđa chi tiÕt gia công Bảo đảm độ bền mảnh hợp kim cứng ộ nhẵn bề mặt gia công 22 Đ4 Chế độ cắt tiện (Calculate Cutting Data when Turning) 4.2 Xác định lợng chạy dao: ộ bền thân dao: Khi cắt dao chịu mô men uốn Mu = Pz l Trong đó: Pz - lực cắt [N] l - khoảng cách từ mũi dao đến tiết diện nguy hiểm [mm] ể đảm bảo độ bền uốn cho thân dao, ph¶i cã: Mu [Mu ] Hay: Pz l W [ u] Hay: CPZ tXpz.SYpz.KPz.l W.[ u] S1 Ypz Nªn: W [ u ] C Pz t Xpz K Pz l 23 (mm/v) §4 ChÕ ®é c¾t tiƯn (Calculate Cutting Data when Turning) 4.2 Xác định lợng chạy dao: ộ bền cấu chạy dao : ể bảo đảm độ bền cấu chạy dao, phải có điều kiện: Px + (Py + Pz ) [Pm ] [Pm ] - lực chiều trục cho phép tác dụng lên cấu bánh rng - rng (cơ cấu yếu hộp chạy dao) - đà cho thuyết minh máy - hƯ sè ma s¸t , thêng lÊy = 0.1 Một cách gần đúng: Pz = 2Py ; Pz = 3Px Px +0,1 ( 1,5Px + 3Px) [Pm] 1,45Px [Pm] Do ®ã : [ Pm ] S Ypx 1.45C Px t Xpx K Px 24 (mm/v) Đ4 Chế độ cắt tiện (Calculate Cutting Data when Turning) 4.2 Xác định lợng chạy dao: Đé cøng vững cđa chi tiÕt gia c«ng Đé f lùc híng kÝnh Py g©y đợc tính theo công Py l thức: f (mm) K E J Trong ®ã: l - chiỊu dài chi tiết gia công, không kể đoạn nằm mâm cặp máy (mm) K - hệ số phụ thuộc vào cách gá chi tiết máy 2) E - Môđuyn đàn hồi vật liệu gia công (N/mm Py l [ f ] J - m«men quán tính tiết diện ngang chi tiết gia công K E.J (mm4) [f].K.E.J Ypy ể bảoSđảm vng (mm/v) chi tiết gia công phải có độ cứng Xpy 25 C Py t K Py l ®iỊu kiện: Đ4 Chế độ cắt tiện (Calculate Cutting Data when Turning) 4.2 Xác định lợng chạy dao: Bảo đảm độ bền mảnh hợp kim cứng ể bảo đảm bền cho mảnh hợp kim cứng, cần có điều kiƯn: Pz [Pz] Trong ®ã: [Pz]Xpz - lùc lín Ypznhất cho phép tác dụng lên mảnh hợp kim cứng (N) Pz Pz z VËy: C t S4 Ypz S K [ Pz ] C pz t Xpz K pz [ P ] (mm/v) 26 Đ4 Chế độ cắt tiện (Calculate Cutting Data when Turning) 4.2 Xác định lợng chạy dao: ộ nhẵn bề mặt gia công: Khi gia công tinh, để đảm bảo độ nhẵn bề mặt gia công, tính lợng chạy dao theo c«ng thøc thùc nghiƯm sau: - - , 07 Khi c¾t thÐp : S15≤ R z r 0, 65 0,21 11 , Khi c¾t gang: S5≤ R z.r 089 , (mm/v) (mm/v) r - b¸n kÝnh mịi dao ( mm ) Rz- chiỊu cao nhÊp nh« trung bình ( m) Từ kết có: SM ≤ (S1, S2, S3, S4, S5) Trong : 27 Đ4 Chế độ cắt tiện (Calculate Cutting Data when Turning) 4.3 Xác định tốc độ cắt V số vòng quay n Cv K v VT m Xv Yv (m/min) T t S Trong đó: T- tuổi bền dao (min) t- Chiều sâu cắt (mm) S- Lượng chạy dao (mm/rev.) Cv, Kv- Các hệ số ảnh hưởng đến vận tốc cắt 1000V n *D (rev./min) nk < n < nk+1 Khi có hai phơng án lựa chọn: - Chọn số vòng quay nk gi nguyên lợng chạy dao thực SM - Chọn số vòng quay nk+1 tính lại lợng chạy dao Sk+1 sở giữ nguyªn nk Yv k S m tuổi bền T chiều sâu c¾t t So sánh Sk*nk & Sk+1*nSk+1 nk 1 n * D Từ tính đợc vận tèc c¾t V thùc: (m / min) 28 1000 Đ4 Chế độ cắt tiện (Calculate Cutting Data when Turning) 4.4 Kiểm nghiệm chế độ cắt Chế độ cắt tính toán đợc cần phải kiểm nghiệm theo công suất máy theo mômen P V xoắn: z Nc z N dc c x 60.1000 P D M [ M ] Trong ®ã: Pz - lực cắt chính, N V - tốc độ cắt trục chính, m/min D - đờng kính phôi, mm Nđc - công suất động điện máy, kw - hiƯu st cđa m¸y, % [Mx ] - mômen xoắn cho phép trục chính, Nmm 10 N dc Trị số [Mx ] đà cho lý lịch máy tính theo công thức: [M x ] Với nM số vòng quay trục chÝnh, rev./min 1,05n M NÕu mét hai ®iỊu kiƯn không thỏa mÃn, nên giảm số vòng quay n xuống hai cấp; nh vừa giảm đợc Nc võa tăng [Mx[ vµ tăng ti bỊn cđa dao 29 Sau đó, kiểm nghiệm li Đ4 Chế độ c¾t tiƯn (Calculate Cutting Data when Turning) 4.5 TÝnh thời gian máy Thời gian máy đợc tính phụ thuộc vào dạng gia công.Ví l l1 l dụ: Khi tiện T0 i n.S thức: tiện lỗ thông, thời gian máy đợc tính theo công Trong đó: l - chiều dài chi tiết gia công, mm l1 - lỵng ăn tíi cđa dao, mm (l1 = t cotg) l2 - lợng vợt dao, mm Thêng chän: l = mm L t n - sè vßng quay cđa chi tiÕt gia công, rev./min S - lợng chạy dao, mm/rev i - số lần cắt l1 l2 s 30 ... cos t1t R sin x0 t1 R t1 t1 R x1 x1 tg t1 t R X cos Xt cos X sin cos 20 §4 ChÕ ®é c¾t tiƯn (Calculate Cutting Data when Turning) 4 .1 Xác định chiều sâu cắt t:... 0d A-A L 19 §3 DAO TIỆN ĐỊNH HÌNH (Forming turning tools) 3.6 Cung trßn thay thÕ : xo 90 X R dao 2 t2 t t2 t1 t Chi tiÕt x X t tg x x R sin t t1 tg x t1 t cos t1t R sin... đờng tâm chi 11 tiÕt §3 DAO TIỆN ĐỊNH HÌNH (Forming turning tools) 3 .1 Công dụng phân loại: 12 Đ3 DAO TIN NH HÌNH (Forming turning tools) 3.2 KÕt cÊu chung cđa dao tiện định hỡnh 1) Kích thớc