CHAPTER 21 THEORY OF METAL MACHINING REVIEW QUESTIONS 21.1. What are the three basic categories of material removal processes? Ba loại cơ bản của quá trình bóc tách vật liệu là gì? TL: Có ba loại quá trình bóc tách vật liệu cơ bản là: (1) Gia công truyền thống, (2) Gia công mài mòn, (3) Gia công không truyền thống 21.2. What distinguishes machining from other manufacturing processes? Điều gì dùng để phân biệt gia công với các quá trình sản xuất khác? TL: Trong gia công, vật liệu được bóc tách ra khỏi phôi để lại phần vật liệu có hình dạng mong muốn 21.3. Identify some of reasons why machining is commercially and technologically important. Nêu một số lý do tại sao gia công lại chú trọng về mặt thương mại và công nghệ TL: Bao gồm các lý do sau đây: (1) Nó có thể áp dụng hầu hết cho các loại vật liệu (2) Nó có thể tạo ra chi tiết có đa dạng hình học khác nhau (3) Nó có thể đạt được dung sai gần nhỏ nhất so với các quá trình khác (4) Nó có thể tạo độ bề mặt hoàn thiện tốt 21.4. Name the three most common machining processes. Kể quả ba quá trình gia công phổ biến TL: Ba quy trình gia công phổ biến là (1) tiện, (2) khoan, (3) phay 21.5. What are the two basic categories of cutting tools in machining? Give two examples of machining operations that use each of the tooling types
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐHQG TP HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ BỘ MÔN CHẾ TẠO MÁY Bài tập lớn: KỸ THUẬT CHẾ TẠO 2 GVHD: TS TRƯƠNG QUỐC THANH NHÓM: 1 LỚP: L01 Thành viên MSSV Huỳnh Ngọc Quyên 1813741 Nguyễn Xuân Phát 1813489 1813465 Đỗ Văn Pháp 1813265 Đường Khắc Nguyên Thành phố Hồ Chí Minh, 09 tháng 5 năm 2021 CHAPTER 21 THEORY OF METAL MACHINING REVIEW QUESTIONS 21.1 What are the three basic categories of material removal processes? Ba loại cơ bản của quá trình bóc tách vật liệu là gì? TL: Có ba loại quá trình bóc tách vật liệu cơ bản là: (1) Gia công truyền thống, (2) Gia công mài mòn, (3) Gia công không truyền thống 21.2 What distinguishes machining from other manufacturing processes? Điều gì dùng để phân biệt gia công với các quá trình sản xuất khác? TL: Trong gia công, vật liệu được bóc tách ra khỏi phôi để lại phần vật liệu có hình dạng mong muốn 21.3 Identify some of reasons why machining is commercially and technologically important Nêu một số lý do tại sao gia công lại chú trọng về mặt thương mại và công nghệ TL: Bao gồm các lý do sau đây: (1) Nó có thể áp dụng hầu hết cho các loại vật liệu (2) Nó có thể tạo ra chi tiết có đa dạng hình học khác nhau (3) Nó có thể đạt được dung sai gần nhỏ nhất so với các quá trình khác (4) Nó có thể tạo độ bề mặt hoàn thiện tốt 21.4 Name the three most common machining processes Kể quả ba quá trình gia công phổ biến TL: Ba quy trình gia công phổ biến là (1) tiện, (2) khoan, (3) phay 21.5 What are the two basic categories of cutting tools in machining? Give two examples of machining operations that use each of the tooling types 2 Hai loại dụng cụ cắt cơ bản trong quá trình gia công là gì? Cho hai ví dụ về hoạt động gia công mà sử dụng từng loại dụng cụ đó TL: Có hai loại dụng cụ cắt là (1) Các dụng cụ đơn điểm, sử dụng trong quá trình gia công như: tiện doa (2) Dụng cụ cắt đa điểm, được sử dụng trong quá trình gia công như: phay, khoan 21.6 What are the parameters of a machining operation that are included within the scope of cutting conditions? Các thông số của quá trình gia công trong phạm vị điều kiện cắt? TL: Các điều kiện cắt bao gồm: tốc độ, lượng chạy dao, chiều sâu cắt và dung dịch cắt 21.7 Explain the difference between roughing and finishing operations in machining Giải thích sự khác nhau giữa gia công thô và gia công tinh TL: Gia công thô được sử dụng để loại bỏ nhanh chóng một lượng lớn vật liệu và tạo ra một phần hình học gần với hình dạng mong muốn Gia công tinh sau khi được gia công thô sẽ được sử dụng để đạt được hình dạng hình học cuối cùng và hoàn thiện bề mặt 21.8 What is a machine tool? Máy công cụ là gì? TL: Máy công cụ có thể được định nghĩa là máy chạy bằng năng lượng để định vị và di chuyển dụng cụ liên quan đến quá trình làm việc để hoàn thành gia công hoặc tạo hình kim loại 21.9 What is an orthogonal cutting operation? Quá trình cắt trực giao là gì? TL: Cắt trực giao liên quan đến việc sử dụng một công cụ hình nêm trong đó lưỡi cắt vuông góc với phương của chuyển động vào vật liệu làm việc 21.10 Why is the orthogonal cutting model useful in the analysis of metal machining? 3 Tại sao mô hình cắt trực giao lại hữu ích trong phân tích gia công kim loại? TL: Cắt trực giao rất hữu ích trong phân tích gia công kim loại bởi vì nó đơn giản hóa từ quá trình gia công 3 chiều sang 2 chiều Ngoài ra, công cụ trong mô hình cắt trực giao chỉ có hai tham số (góc trước và góc sau) đơn giản về hình học hơn là dụng cụ đơn điểm 21.11 Name and briefly describe the four types of chips that occur in metal cutting Kể tên và mô tả ngắn gọn 4 loại phoi xảy ra trong quá trình cắt gọt kim loại TL: Có 4 loại (1) Phoi vụn trong đó phoi được tạo thành các phân đoạn riêng biệt (2) Phoi dây trong đó phoi không phân đoạn và được hình thành từ các kim loại dễ uốn (3) Phoi dây với lẹo dao được hình như (2) ngoại trừ gây ra sự kết dính của một phần nhỏ vật liệu gia công vào góc trước dụng cụ (4) Phoi xếp, là phoi bán liên tục có nghĩa là chúng có hình dạng răng cưa được tạo ra theo chu kỳ hình thành phoi biến dạng cắt cao xen kẽ sau đó là biến dạng cắt thấp 21.12 Identify the four forces that act upon the chip in the orthogonal metal cutting model but cannot be measured directly in an operation Xác định bốn lực tác dụng lên phoi trong mô hình cắt trực giao nhưng không để đo được trực tiếp trong một quá trình TL: Bốn lực tác dụng lên phoi là (1) Lực ma sát (2) Lực pháp tuyến với ma sát (3) Lực cắt (4) Lực pháp tuyến với lực cắt 21.13 Identify the two forces that can be measured in the orthogonal metal cutting model Xác định hai lực có thể đo được trong mô hình cắt trực giao 4 TL: Hai lực có thể đo được trong mô hình cắt trực giao là (1) Lực cắt (2) Lực đẩy 21.14 What is the relationship between the coefficient of friction and the friction angle in the orthogonal cutting model? Mối quan hệ giữa hệ số ma sát và góc ma sát trong mô hình cắt trực giao là gì? TL: Hệ số mà sát là tiếp tuyến của góc ma sát ( tan ) 21.15 Describe in words what the Merchant equation tells us Mô tả biểu thức Merchant TL: Phương trình Merchant cho biết rằng góc trượt tăng khi (1) tăng góc trước của dụng cụ, (2) giảm góc ma sát (hay hệ số ma sát) 21.16 How is the power required in a cutting operation related to the cutting force? Công suất cần thiết yêu cầu quá trình cắt liên quan thế nào đến lực cắt? Công suất cần thiết trong quá trình cắt bằng lực cắt nhân với tốc độ cắt 21.17 What is the specific energy in metal machining? Năng lượng riêng trong quá trình gia công kim loại là gì? TL: Năng lượng riêng là năng lượng cần thiết để loại bỏ một đơn vị khối lượng của phôi vật liệu 21.18 What does the term size effect mean in metal cutting? Khái niệm kích thước có ảnh hưởng gì trong cắt kim loại? TL: Kích thước ảnh hưởng đến thực tế là năng lượng cụ thể tăng lên khi mặt cắt ngang tiết diện của phoi (t0 x w trong cắt trực giao hoặc fxd trong tiện) giảm 21.19 What is a tool-chip thermocouple? Cặp nhiệt điện phoi- dụng cụ là gì? 5 TL: Cặp nhiệt điện phoi- dụng cụ bao gồm dụng cụ và phoi là hai kim loại khác nhau tạo thành mối nối cặp nhiệt điện; Khi tiết diện giữa phoi- dụng cụ nóng lên trong quá trình cắt, một điện áp nhỏ được phát ra từ mối nối có thể được đo để chỉ nhiệt độ cắt MULTIPLE CHOICE QUIZ 21.1 Which of the following manufacturing processes are classified as material removal processes (two correct answers): (a) casting, (b) drawing, (c) extrusion, (d) forging, (e) grinding, (f) machining, (g) molding, (h) pressworking, and (i) spinning? Quy trình sản xuất nào sau đây được phân loại là quy trình bóc tách vật liệu (2 câu trả lời đúng): (a) Đúc (b) Chuốt (c) Đùn (d) Rèn (e) Mài (f) Gia công (g) Đúc (h) Ép (i) Kéo Đáp án: (e) (f) 21.2 A lathe is used to perform which one of the following manufacturing operations: (a) broaching, (b) drilling, (c) lapping, (d) milling, or (e) turning? Máy tiện được sử dụng để thực hiện một trong các hoạt động sản xuất sau: (a) Chuốt (b) Khoan (c) Mài 6 (d) Phay (e) Tiện Đáp án: (e) 21.3 With which one of the following geometric forms is the drilling operation most closely associated: (a) external cylinder, (b) flat plane, (c) round hole, (d) screw threads, or (e) sphere? Gia công khoan liên kết chặt chẽ với một trong các dạng hình học sau: (a) Hình trụ bên ngoài (b) Mặt phẳng (c) Lỗ tròn (d) Ren, vít (e) Hình cầu Đáp án: (c) 21.4 If the cutting conditions in a turning operation are cutting speed = 300 ft/min, feed = 0.010 in/rev, and depth of cut = 0.100 inch, which one of the following is the material removal rate: (a) 0.025 in3 /min, (b) 0.3 in3 /min, (c) 3.0 in3 /min, or (d) 3.6 in3 /min? Nếu điều kiện trong quá trình tiện có tốc độ cắt = 300ft/ph, Lượn chạy dao= 0.01 in/rev, Chiều sâu cắt = 0.1 inch, tỷ lệ nào sau đây là lượng bóc tách vật liệu (a) 0.025 in3/min (b) 0.3 in3/min (c) 3.0 in3/min (d) 3.6 in3/min Đáp án: (d) 7 21.5 A roughing operation generally involves which one of the following combinations of cutting conditions: (a) high v, f, and d; (b) high v, low f and d; (c) low v, high f and d; or (d) low v, f, and d, where v = cutting speed, f = feed, and d = depth? Một quá trình gia công thô thường gồm một trong những điều kiện cắt sau đây: (a) v, d, và d cao (b) v cao, f và d thấp (c) v thấp, f và d cao (d) v, f và d thấp Trong đó v= tốc độ cắt f= tiến dao d= chiều sâu cắt Đáp án: (c) 21.6 Which of the following are characteristics of the orthogonal cutting model (three best answers): (a) a circular cutting edge is used, (b) a multiple-cutting-edge tool is used, (c) a single-point tool is used, (d) only two dimensions play an active role in the analysis, (e) the cutting edge is parallel to the direction of cutting speed, (f) the cutting edge is perpendicular to the direction of cutting speed, and (g) the two elements of tool geometry are rake and relief angle? Đặc điểm nào sau đây là đặc điểm của mô hình cắt trực giao (3 câu trả lời đúng): (a) Một lưỡi cắt tròn được sử dụng (b) Dụng cụ cắt đa cạnh được sử dụng (c) Dụng cụ cắt đơn điểm được sử dụng (d) Chỉ có hai chiều kích thước đóng vai trò chủ động trong việc phân tích (e) Cạnh cắt song song với hướng của tốc độ cắt (f) Lưỡi cắt vuông góc với hướng của tốc độ cắt 8 (g) Hai yếu tố hình học của dụng cụ là góc trước và góc sau Đáp án: (d) (f) (g) 21.7 The chip thickness ratio is which one of the following: (a) tc , (b) t0 , (c) f , or t0 tc d (d) t0 , where tc = chip thickness after the cut, t0 = chip thickness before the cut, f = feed, w d = depth, and w = width of cut? Tỉ lệ độ dày phoi là một trong những giá trị sau: tc (a) t0 t0 (b) tc f (c) d t0 (d) w Với tc là độ dày phoi sau khi cắt T0 là độ dày phoi trước khi cắt F= lượng ăn dao D= chiều sâu cắt W= chiều rộng mặt cắt Đáp án : (b) 21.8 Which one of the four types of chip would be expected in a turning operation conducted at low cutting speed on a brittle work material: (a) continuous, (b) continuous with built-up edge, (c) discontinuous, or (d) serrated? 9 Loại phoi nào trong 4 loại phoi được cho là tiến hành ở tốc độ cắt thấp trên vật liệu giòn trong tiện: (a) Phoi dây (b) Phoi dây với lẹo dao (c) Phoi Vụn (d) Phoi xếp Đáp án (c) 21.9 According to the Merchant equation, an increase in rake angle would have which of the following results, all other factors remaining the same (two best answers): (a) decrease in friction angle, (b) decrease in power requirements, (c) decrease in shear plane angle, (d) increase in cutting temperature, and (e) increase in shear plane angle? Theo biểu thức Merchant, sự tăng góc trước sẽ có những yếu tố nào sau đây, những yếu tố còn lại không đổi (2 đáp án: (a) Giảm góc ma sát (b) Giảm công suất yêu cầu (c) Giảm góc mặt phẳng cắt (d) Tăng nhiệt độ tăng (e) Tắng góc mặt phẳng cắt Đáp án (b) (e) 21.10 In using the orthogonal cutting model to approximate a turning operation, the chip thickness before the cut to corresponds to which one of the following cutting conditions in turning: (a) depth of cut d, (b) feed f, or (c) speed v? Khi sử dụng mô hình cắt trực giao để ước tính một quá trình tiện, Chiều dày phoi trước khi cắt tương ứng với một trong những điều kiện cắt sau (a) Chiều sâu cắt d 10