ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCMKhoa Công Nghệ Cơ Khí
TIỂU LUẬN NHÓM 11MÔN NGUYÊN LÝ CẮT KIM LOẠI
Sinh viên thực hiện:
- Phan Minh Quang - Từ Huỳnh Thanh Quang - Nguyễn Văn Phượng
Trang 2Câu hỏi 1: Anh /chị hãy trình bày tổng quan một cách chi tiết các phương pháp
phay và các hãng máy phay đang được sử dụng phổ biến hiện nay, đồng thời hãyphân tích, so sánh các đặc điểm và ứng dụng của phương pháp, của các hãng?Trả lời:
- Tìm hiểu về phương pháp phay là gì:
Phương pháp phay là phương pháp rất phổ biến ở các xưởng các cơ khí từ nhỏ đến
lớn Phương pháp phay rất đa dạng nhiều tính năng, được áp dụng nhiều công nghệ cao nên phạm vi ứng dụng của phương pháp này rất là rộng Để hiểu rõ hơn phay là gì, các phương pháp phay và các hãng máy phay đang được sử dụng phổ biến hiện nay, chúng ta hãy cùng nhau đi tìm hiểu về nội dung này.
Các phương pháp gia công phay: Trong gia công phay cơ khí, có 2 phương pháp được
sử dụng phổ biến là phay thuận và phay nghịch.
a) Phương pháp phay thuận
- Là phương pháp phay mà chiều quay của dao phay cùng hướng với chiều chuyển động tịnh tiến của bàn máy (như hình dưới) Phay thuận thường được áp dụng trong phay tinh vì cải thiện được độ nhám bề mặt chi tiết.
Trang 3 Ưu điểm của phay thuận
Độ nhám bề mặt được cải thiện do chiều sâu cắt giảm dần, cũng như không có hiện tượng trượt.
Giúp duy trì độ bền và kéo dài tuổi thọ dao phay lên tới 50%.
Lực cắt luôn đè lên chi tiết nên dễ dàng gia công đồ gá hơn, giảm chi phí, hạ giá thành.
Ít ảnh hưởng bởi nhiệt cắt vì quá trình phay thuận sinh nhiệt tương đối ít và có xu hướng giảm dần.
Nhược điểm của phay thuận
Do chiều dày cắt từ dày đến mỏng nên ban đầu sẽ xảy ra va đập mạnh giữa dao phay và bề mặt phôi, dễ gây ra mẻ dao và giảm tuổi thọ máy.
Chỉ gia công tốt khi máy có độ khử dơ tốt và chiêm bàn máy phải siết chặt Khó gia công với những phôi có lớp vỏ cứng, chẳng hạn như thép cán nóng…
b) Phương pháp phay nghịch
- Là phương pháp phay mà chiều quay của dao phay ngược hướng với chiều chuyển động tịnh tiến của bàn máy (như hình dưới) Phay nghịch thường áp dụng cho phay thô, giúp phá bỏ lớp cứng bề mặt phôi dễ dàng hơn.
Ưu điểm của phay nghịch
Trang 4 Hạn chế mẻ dao do chi tiết được cắt từ mỏng đến dày Dễ đạt năng suất cao trong gia công thô.
Máy phay chạy êm hơn do có ít va đập hơn.
Áp dụng được trên cả những máy phay cũ do khử được độ dơ của máy
Nhược điểm của phay nghịch
Lực cắt luôn có xu hướng kéo bật phôi lên, do đó cần lực kẹp lớn Có hiện tượng trượt khi lượng chạy dao nhỏ.
Dễ bị kẹt phoi giữa dao cắt và bề mặt chi tiết, gây trở ngại đến quá trình phay Nhiệt cắt lớn vì cắt chi tiết từ mỏng đến dày.
Lưỡi dao phay nhanh bị mòn hơn phay thuận
Các hãng máy phay được sử dụng phổ biến hiện nay:
1) Các loại máy phay CNC hãng MAZAK:
Yamazaki Mazak cung cấp hệ thống tự động DONE IN ONE nhằm hỗ trợ sản xuất toàn cầu Bằng việc sản xuất các thiết bị có năng suất vượt trội và tính linh hoạt cao Hãng MAZAK có các dòng máy phay CNC phổ biến như:
Máy phay đứng CNC: dòng DUAL TURN, HQR,… Máy phay ngang CNC: dòng FF, HCN,…
Máy phay giường CNC: dòng FJV, FJW,…
Trang 5 Các tính năng năng đặc điểm nổi bật của máy phay đứng CNC hang
- Bộ điều khiển thân thiện với người sử dụng - Độ cứng vững
- Độ chính xác cao, đảm bảo chất lượng gia công - Tốc độ gia công nhanh, đảm bảo tiến độ gia công - Hiệu suất ổn định
- Các bộ phận chính được chế tạo từ gang đúc chất lượng cao giúp hạn chế biến dạng
- Thực hiện được các ứng dụng cắt khác nhau.
2) Các loại máy phay CNC hãng MAKINO:
Makino group chuyên sản xuất máy công cụ gia công kim loại CNC Cung cấp các giải pháp đổi mới gia công linh hoạt trong các ngành công nghiệp ô tô, hàng không và gia công khuôn mẫu.
Hãng MAKINO có các dòng máy phay CNC phổ biến như:
Máy phay đứng CNC: các dòng F, V, iQ-series, D-series, F-series, V-series.
Máy phay ngang CNC: các dòng 1-series, J series, 1-series, MAG – series, MCD-series,…
Trang 6 Các tính năng năng đặc điểm nổi bật của máy phay đứng CNC hãng
- Máy có thể làm tăng tốc độ và độ chính xác.
- Tốc độ của trục quay MAKINO nhanh làm giảm thời gian gia công, tạo ra bề mặt chất lượng cao hơn.
- Có thể phay cứng tốc độ cao và độ chính xác hơn cho hình học 3D phức tạp
3) Các loại máy phay CNC hãng HISION:
HISION cung cấp các dòng máy CNC đáp ứng mọi nhu cầu của thị trường Các bộ phận chính của máy 100% được chế tạo dưới công nghệ độc quyền của Haitian vì vậy luôn có sẵn các linh kiện thay thế để cung ứng cho khách hàng nhanh nhất khi cần thiết.
HISION cung cấp 5 dòng máy chính với nhiều chủng loại khác nhau gồm dòng máy phay đứng CNC, máy phay ngang CNC, máy phay khoan, máy phay giường CNC và máy tiện CNC, sử dụng rộng rãi cho các ngành:
Trang 7- Công nghiệp năng lượng
Hãng HISION có các dòng máy phay CNC phổ biến như:
Máy phay đứng CNC: VMC và dòng có trục chính điện built-in: CFV Máy phay ngang CNC: dòng máy H, H/D, HUP, HUP/D.
Máy phay giường CNC: dòng máy GLU II, GLU, GRU, GNU, GLU (e)
Các tính năng đặc điểm nổi bật của máy phay đứng CNC hãng HISION:
- ĐỘ CỨNG CAO:
Gầm máy và kết cấu chính được đúc bằng gang xám có độ cứng và khả năng hấp thụ chấn động tốt Các sườn được bố trí bên trong giường, do đó kết cấu giường nặng - ỔN ĐỊNH CAO:
Bàn trượt ngang và bàn làm việc đều được đúc bằng gang xám, trong đó bàn trượt ngang được thiết kế với kết cấu nhịp siêu dài, có tác dụng tăng độ ổn định của máy công cụ.
- PHẢN ỨNG ĐỘNG CAO:
Ba trục sử dụng động cơ servo AC và khớp nối đàn hồi không có phản ứng dữ dội được kết nối trực tiếp với vít dẫn, trục vít này trực tiếp dẫn động vít bi quay giúp nhận ra chuyển động qua lại của mỗi trục và phản ứng động nhanh.
Trang 84) Các loại máy phay CNC hãng DOOSAN:
Doosan machine tools đã trở thành tập đoàn đứng đầu tại Hàn Quốc trong lĩnh vực cung cấp các trang thiết bị xây dựng, máy móc, động cơ, phương tiện và các phụ tùng kèm theo.
Hãng DOOSAN có các dòng máy phay CNC phổ biến như:
Máy phay đứng CNC DOOSAN: dòng DEM, DNM, VC 630/3AX, FM-5AX Máy phay ngang CNC DOOSAN: dòng HC II, NHP, NHM, DHF 8000 Máy phay giường CNC DOOSAN: gồm các dòng BM, DCM, DBM U,…
Câu hỏi 2 : Anh /chị hãy trình chi tiết động lực học quá trình cắt và chỉ rõ các yếu tốảnh hưởng, các nguyên nhân và biện pháp khắc phục các hiện tượng xẩy ra trongquá trình gia công?
Trả lời:
A Động lực học quá trình cắt:1 Quá trình hình thành phoi:
- Quá trình gia công cắt gọt là quá trình lấy đi khỏi phôi một lượng vật liệu không nguyên khối được gọi là phoi để nhận được chi tiết có hình dáng, kích thước, chất lượng bề mặt theo yêu cầu kỹ thuật.
Trang 9Nhiều công trình nghiên cứu đã chứng minh rằng : Quá trìng cắt gọt là sự trượt phá của các phần tử vật liệu dưới tác dụng của lực mà các thành phần dụng cụ cắt tác dụng vào.
Dưới tác dụng của lực cắt P, lớp kim loại ở mặt trước của dao sẽ bị nén lại, sau đó lớp kim loại bị tách rời bắt đầu bị ép trồi lên dọc theo mặt trước của dao ( hiện tượng này xảy ra cho đến khi nào áp lực của dao chưa vượt quá lực liên kết giữa các phần tử vật liệu ) cho đến khi áp lực của dao lên vật liệu vượt quá lực liên kết giữa các phần tử vật liệu thì phoi bị nén sẽ trượt theo mặt phẳng, dao tiếp tục nén và các phần tử phoi tiếp theo tiếp tục trượt.Các phần tử vật liệu trượt theo mặt trượt - nằm nghêng so với bề mặt phôi một góc = 30-40 Bên trong mỗi phần tử vật liệu cũng diễn ra sự xê dịch1 o các tinh thể dưới một góc = 60-65 2 o
Quá trình hình thành phoi
2 Các dạng phoi:
Tùy theo cơ tính của vật liệu ( khả năng biến dạng đàn hồi và biến dạng dẽo ) mà trong quá trình cắt gọt tạo ra nhiều dạng phoi khác nhau Trong thực tế người ta chia lám ba dạng phoi: Phoi vụn, phoi xếp và phoi dây.
a Phoi vụn:
Phoi vụn được hình thành khi gia công các vật liệu cứng và giòn ví dụ như gang, đồng thau, đá, gốm xứ, Ebônít, Nó gồm những mảnh vật liệu rời rạc có hình dáng khác nhau, các phần tử vật liệu này không liên kết với nhau hoặc liên kết với nhau rất yếu.
b Phoi xếp:
Phoi xếp được tạo thành khi gia công vật liệu có độ cứng vừa phải, có ít độ dẽo với vận tốc cắt trung bình Phía bề mặt phoi trượt lên mặt trước của dao là mặt nhẳn, còn phía đối diện thì gồ ghề có dạng răng cưa Các phần tử vật liệu trong dạng phoi này liên kết với nhau tương đối bền vững
Trang 10c Phoi dây:
Phoi dây được tạo thành khi gia công các vật liệu có độ dẽo cao, độ cứng thấp với tốc độ cắt lớn Phoi dạng này trượt ra khỏi dao dưới dạng dây dài có độ nhẳn cá bề mặt xung quanh tương đối như nhau, ít thấy răng cưa
3 Sự co rút của phoi:
- Do quá trình cắt gọt là quá trình biến dạng của phoi, nên phoi được tách ra khỏi chi tiết do bị nén sẽ có chiều dài ngắn hơn chiều dài cắt và theo định luật biến dạng khối Poisson thì bề dày sẽ dày hơn Hiện tượng đó được gọi là sự co rút của phoi, hiện tượng này có thể nhận biết bằng cách quan sát hình dáng bên ngoài của phoi Hệ số co rút của phoi có thể được tính theo công thức sau: