Nguyên lý cắt : THIẾT KẾ DAO TIỆN THÔNG DỤNG part 2 pps

Các dạng mặt trước của dao tiện 2-/ Các thông số hình học hợp lý của phần cắt: Cắt kim loại là một quá trình phức tạp, vì có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến quá trình cắt : tính chất vật liệu gia công, vật liệu làm dao, chế độ cắt và điều kiện gia công, Tất cả các yếu tố này đồng thời ảnh hưởng đến quá trình cắt. Do đó chọn thông số hình học phần cắt hợp lý là việc làm phức tạp. Qua thực nghiệm, người ta tổng kết được những ảnh hưởng của các thông số hình học phần cắt của dao đến các yếu tố của quá trình cắt như sau : Yếu tố quá trình cắt      1 r - Ma sát giữa các bề mặt của dao và phôi x - Biến dạng của bề mặt gia công x x x x x x - Biến dạng của phoi x x x x x - Tuổ i bền của dao x x x x x x - Độ bền của lưỡi cắt x x x x x x - Trò số lực cắt thành phần x x x x x x - Phương các phản lực x x x - Độ nhẵn bề mặt gia công x x x x x x - Đặc tính mòn của dao x x - Mức độ và trò số mòn của dao x x x x x x - Dạng phoi x x x - Chiều dày cắt x x - Chiều rộng cắt x x x - Phương thoát phoi x x a/- Góc trước  : Ảnh hưởng của  được giới thiệu trong bảng trên. Tác dụng chủ yếu của  là tạo điều kiện thoát phoi (làm giảm biến dạng của phoi), ảnh hưởng đến trò số và phương của lực cắt, chất lượng bề mặt gia công, tuổi bền của dao. - Vật liệu càng dẽo thì chọn  càng lớn : lực cắt nhỏ, thoát phoi dễ - Vật liệu càng dòn có khuynh hướng giảm  để tăng góc cắt, tăng độ bền của dao. - Dao thép gió có thể chọn  lớn hơn so với dao hợp kim cứng hay vật liệu chòu bền uốn kém. - Gia công thô nên chọn  lớn ( nhỏ ), gia công tinh nên chọn  nhỏ để tăng góc sau  trong điều kiện  = const. - Dao hợp kim cứng: gia công thô,  có thể âm, song hệ thống công nghệ phải đủ cứng vững. + Đối với dao tiện thép gió : góc trước trên cạnh viền thưòng nhỏ:  f = 5 0  8 0 Mặt trước phẳng : chọn  = 8 0  15 0 . Mặt trước cong : chọn  = 25 0  30 0 + Đối với dao hợp kim cứng: góc trước trên cạnh viền thường chọn: f = - 3 o  -10 0 Gia công vật liệu dòn : gang, đồng thanh chọn  = 8 0  15 0 Gia công vật liệu cứng  > 100 Kg/cm 2 chọn  = -5 0  -25 0 Chọn góc trước  của dao tiện có thể tra bảng trong các sổ tay kỹ thuật. b/- Góc sau  : Góc sau  có ảnh hưởng lớn đến một số yếu tố của quá trình cắt như trong bảng trên đã nêu. Đặc biệt là ảnh hưởng đến tuổi bền của dao và độ nhẵn bề mặt gia công. Góc sau  1 phụ thuộc vào bước tiến S và trò số  . Để tránh ma sát mặt sau thì  phải nhỏ hơn  : tg  = S D Trong đó : S _ bước tiến (mm/vòng) D _ Đường kính chi tiết gia công (mm) . Khi S tăng thì lực cắt tăng,  tăng, nên  tăng : để giảm lực cắt thì  phải tăng cho phù hợp với . Điều này dẫn đến  bò giảm và độ bền của mũi dao giảm. Người ta có khuynh hướng chọn  min . . Khi S giảm thì lực cắt giảm,  giảm và  giảm nên  tăng : lúc này lực cắt nhỏ, để giảm bán kính mũi dao và giảm ma sát, người ta có khuynh hướng chọn  max . . Gia công vật liệu giòn, cắt phoi mỏng, dao chủ yếu bò mòn ở mặt sau: chọn  tăng. . Tiện tinh nên chọn  tăng để giảm ma sát. . Góc sau phụ  1 : thông thường chọn  1 =  . Riêng dao tiện rãnh  1 = 1 0  2 0 Một số giá trò góc sau của các loại dao thông dụng : Khi : S  o.25 mm S > 0.25 mm - Dao tiện thông và tiện mặt đầu :  = 12 0  = 6 0  8 0 - Dao cắt đứt, tiện rãnh :  = 12 0 15 0  = 8 0  10 0 - Dao tiện lỗ :  = 12 0 15 0  = 8 0  10 0 Chọn  có thể tham khảo trong các sổ tay kỹ thuật. c/- Góc nghiêng chính  : Góc nghiêng chính  ảnh hưởng đến độ nhẵn bề mặt gia công; ảnh hưởng đến chiều rộng, chiều dày lớp cắt; đến phương và trò số lực cắt  P Y ,  P X ; đến độ bền của dao Nguyên tắc chọn: + Nếu độ cứng vững của hệ thống công nghệ cao thì chọn  giảm, để tăng độ bền của dao. + Nếu độ cứng vững của hệ thống công nghệ giảm thì chọn  tăng để giảm lực cắt. Tuy nhiên cũng có giới hạn của nó tùy theo điều kiện cụ thể : - Điều kiện hệ thống công nghệ cứng vững, với l D < 6 thì  = 10 0  30 0 - Điều kiện cứng vững trung bình, với l D = 6  12 thì  = 30 0  45 0 - Điều kiện cứng vững kém : . l D = 12  15 thì  = 60 0  75 0 . l D > 15 thì  = 80 0  90 0 - Tiện mặt đầu :  = 30 0  70 0 đôi khi lên đến 90 0 - Tiện lỗ bậc, không suốt   90 0 d /- Góc nghiêng phụ  1 : Góc nghiêng phụ ảnh hưởng đến độ nhẵn bề mặt gia công, độ bền của dao và lực cắt. Khi  1 giảm thì độ nhẵn tăng nhưng rung động tăng. + Khi hệ thống công nghệ cứng vững lấy :  1 = 10 0  15 0 . + Khi hệ thống công nghệ kém cứng vững lấy  1 = 20 0  30 0 . e /- Góc nâng lưỡi cắt chính  : Góc nâng  ảnh hưỏng đến hình dạng của phoi, phương thoát phoi, sức bền của lưỡi cắt. +  = 0 phoi thoát ra theo hướng vuông góc lõi cắt chính. +  > 0 phoi có khuynh hướng thoát ra đi vào hướng bề mặt gia công : gia công thô. +  < 0 phoi thoát ra có khuynh hướng đi ra xa bề mặt gia công : gia công tinh. + Điều kiện bẻ phoi tốt mà không cần cơ cấu bẻ phoi : dao co ù  = -5 0  - 10 0 ,  = 60 0  70 0 thì  = 10 0  15 0 . + Dao thép gio ù: tiện tinh, bán tinh  = 0 0 Gia công thô lượng dư không đều  = 0 0  5 0 . Bào và tiiện các bề mặt không liên tục  = 10 0  20 0 . + Dao hợp kim cứng : gia công với lượng dư đều, không va đập :  = 0 0  5 0 Gia công với lượng dư không đều, cắt không liên tục :  = 12 0  15 0 Khi gia công thép dã tôi :  = 25 0  35 0 . Khi  nhỏ (   6 0 ) thì ảnh hưởng của góc này đến quá trình cắt không lớn, thường  = 0 0 hoặc  = 4 0  5 0 . Khi tăng  lên thì chất lượng bề mặt gia công giảm, nếu  > 6 0 thì  P Z và  P Y tăng và  P X giảm g /- Hình dạng lưỡi cắt chính và bán kính của mũi dao r : Hình dạng lưỡi cắt chính của dao tiện đơn có thể thẳng, cong, gẫy khúc, Nó ảnh hưởng đến chất lượng bề mặt gia công, lực cắt, độ bền của dao: + Lưỡi cắt cong : Nếu bán kính lưỡi dao r tăng thì R a giảm tức là độ nhẵn bề mặt tăng, tuổi bền của dao tăng, đồng thời  P Y và  P Z cũng tăng (  P X giảm ) làm rung động tăng. Do dó, dao có r lớn chỉ dùng khi gia công tinh và hệ thống công nghệ cứng vững. +Thường chọn : Dao tiện r = 0,5  3 mm Dao bào r lớn hơn ( 2  2,5 ) lần so với dao tiện. + Lưỡi cắt cong khó chế tạo. Để khắc phục, dễ chế tạo dao người ta mài lưỡi cắt gẫy khúc tạo thêm góc nghiêng chính phụ  0 nhằm tăng độ bền của dao :  0  20 0 Dao cải tiến IV. Thiết kế phần kẹp mảnh lưỡi cắt vào thân dao :  Khi gia công bằng cắt gọt, số lượng dao tiện được dùng ngày càng tăng lên, cho nên việc dùng dao hàn gặp nhiều khó khăn: tốn vật liệu làm thân dao, nguyên công hàn tốn thời gian, năng suất thấp. Vấn đề đặt ra là phải có phương pháp nhằm khắc phục các nhược điểm trên. Từ đó người ta nghó ra cách kẹp dao bằng cơ khí và lực cắt, đó là những phương pháp rất tiện lợi và được sử dụng ở nhiều nước có nền công nghiệp phát triển. Đặc điểm của các phương pháp này là: các mảnh dao được chế tạo theo tiêu chuẩn và có hình dáng rất đa dạng, theo yêu cầu công dụng và tính năng sử dụng của từng loại dao. Quá trình làm việc, mảnh dao bò mòn, đến lúc không dùng được nữa, ta tháo ra thay mảnh khác, hoặc xoay sang cạnh khác của dao để tiếp tục sử dụng. 1 - Phương pháp hàn: Hàn có các dạng: - Dạng hở : dễ làm nhất, hàn khi mảnh lưỡi cắt có tiết diện lớn. (Ha) - Hàn nửa kín: đối với mảnh lưỡi cắt có kích thước trung bình. (Hb) - Dạng kín: đối với các mảnh lưỡi cắt mỏng hoặc có kích thước nhỏ. (Hc) + Ưu điểm: - Tiện lợi khi sử dụng: thay dao nhanh, ít mất thời gian thay và điều chỉnh mảnh lưỡi cắt. + Nhược: - Khi mài lưỡi cắt sẽ bò phạm vào thân dao. - Tốn nhiều vật liệu làm thân dao: mỗi mảnh lưỡi cắt tốn một thân dao. . dao thông dụng : Khi : S  o .25 mm S > 0 .25 mm - Dao tiện thông và tiện mặt đầu :  = 12 0  = 6 0  8 0 - Dao cắt đứt, tiện rãnh :  = 12 0 15 0  = 8 0  10 0 - Dao tiện.  0 nhằm tăng độ bền của dao :  0  20 0 Dao cải tiến IV. Thiết kế phần kẹp mảnh lưỡi cắt vào thân dao :  Khi gia công bằng cắt gọt, số lượng dao tiện được dùng ngày càng. vững. +Thường chọn : Dao tiện r = 0,5  3 mm Dao bào r lớn hơn ( 2  2, 5 ) lần so với dao tiện. + Lưỡi cắt cong khó chế tạo. Để khắc phục, dễ chế tạo dao người ta mài lưỡi cắt gẫy khúc tạo