bài tập chế tạo 2 chương 21a, phần c (chương 21→27)

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA - KHOA CƠ KHÍ BÀI TẬP NHÓM KỸ THUẬT CHẾ TẠO GVHD : Trương Quốc Thanh Nhóm Thực Hiên: 15 Sinh Viên : Năm học: 2015-2016 Phần I: 21A 21.1 Giải thích phôi liên tục đặc tính không cần thiết Bài Tập Nhóm KTCT2 GVHD: Trương Quốc Thanh Mặc dù phoi liên tục tạo bề mặt đẹp, mà không thật cần thiết, đặc biệt với máy CNC, chúng gây xáo trộn xung quanh chỗ gá nhau, má kẹp, phôi, xung quanh hệ thống loại bỏ phoi Quá trình sản xuất phải dừng lại để dọn phoi, trình náy thay dụng cụ bẻ phoi, thay số thông số khác tốc độ cắt, độ sâu cắt 21.2 Những yếu tố góp phần vào hình thành phoi không liên tục  Vật liệu phoi giòn  Vật liệu phoi có chứa chất, có cấu trúc cứng chẳng hạn lớp graphite      gang xám Tốc độ cắt thấp cao Độ sâu lớp cắt Góc cắt thấp Thiếu chất lỏng cắt hiệu Độ cứng thấp dụng cụ gá kẹp hay máy công cụ, cho phép rung động va đập xảy 21.3 Giải thích khác biệt góc nghiêng dao dương góc nghiêng dao âm quan trọng nào? Góc nghiêng dương: +Làm cho công cụ sắc nét nhọn, điều làm giảm sức mạnh công cụ +Giảm lực cắt công suất cần thiết +Giúp việc hình thành phoi liên tục vật liệu dễ uốn +Có thể giúp tránh lẹo dao Góc nghiêng âm +Làm cho công cụ dễ bị cùn, tăng sức mạnh cạnh cắt +Tăng lực cắt +Có thể làm tăng ma sát, dẫn đến nhiệt độ cao +Có thể cải thiện bề mặt 21.4 Nêu vai trò tầm quan trọng góc thoát phôi Giá trị góc thoát ảnh hưởng đến việc cắt vật liệu dao kích thướt phoi sinh Xác định độ sâu (lượng ăn dao) trình cắt vật liệu 21.5 Giải thích khác việc cắt phoi không liên tục việc cắt có phoi cưa Nhóm Thực Hiện: 15 Trang Bài Tập Nhóm KTCT2 GVHD: Trương Quốc Thanh Phoi không liên tục thu gia công vật liệu giòn (đồng thau ,gang ) phần tử phoi rời nhau, gia công thép với lượng chạy dao lớn tốc độ cắt nhỏ ta thu phoi vụn Phoi cưa gia công thép với tốc độ cắt trung bình Mặt phoi tiếp xúc với mặt trước dao nên bóng mặt có nhiều gợn nẻ, nhìn chung phoi có dạng nhiều nếp xếp lại với 21.6 Tại nên quan tâm đến độ lớn lực đẩy việc cắt +Nếu lực đẩy cao công cụ máy không đủ cứng, công cụ bị đẩy khỏi bề mặt gia công + tố làm giảm độ sâu vết cắt, dẫn đến thiếu xác phần gia công +Ngoài ra, thấy tác động góc thoát góc trước vào lực đẩy 21.7 Điềm khác biệt việc cắt thẳng góc cắt xiên  Cắt thẳng góc: Khi điều kiện cắt dự kiến phoi cắt chạy dọc theo mặt phẳng vuông góc với bề mặt cắt Trên nguyên tắc góc tạo phoi mặt phẳng cắt góc 90 độ  Cắt xiên: Trong điều kiện cắt mà phoi tạo lệch khỏi mặt phẳng trực giao( mặt phẳng vuông Nhóm Thực Hiện: 15 góc với bề mặt cắt) gọi cắt xiên Trang Bài Tập Nhóm KTCT2 GVHD: Trương Quốc Thanh Điểm khác biệt bản: góc nghiêng dao cắt tạo phoi có hướng di chuyển khác Nguyên nhân gây chủ yếu hình dạng chức mũi dao 21.8 Việc tạo lẹo dao công cụ có lợi hay không? Giải thích? - Giảm mài mòn - Thay đổi hình học góc cắt - Giảm vùng tiếp xúc phoi công cụ cắt -Lẹo dao yếu tố ảnh hưởng xấu đến bề phôi Tuy nhiên, lớp lẹo dao định cần thiết làm giảm mài mòn dao cắt, giảm tiêu thụ lượng hoạt động cắt, tăng tuổi thọ công cụ => Tùy theo trường hợp lẹo dao có lợi không 21.9 Chức phận bẻ phoi gì? Chúng hoạt động nào? Máy bẻ phoi theo truyền thống miếng kim loại kẹp để nghiêng góc so với công cụ uốn cong phá vỡ phoi Tuy nhiên, hầu hết công cụ cắt thiết bị đại tích hợp tính bẻ máy Kinh nghiệm cho thấy kích thước phoi lý tưởng để ngắt có hình dạng hai chữ C số tương ứng đoạn dài 25mm 21.10 Xác định lực tham gia vào trình cắt? Những lực góp phần tạo nên công suất yêu cầu thiết bị? Những lực tham gia trình cắt là: - Lực cắt Fc Nhóm Thực Hiện: 15 Trang Bài Tập Nhóm KTCT2 GVHD: Trương Quốc Thanh - Lực ma sát Fms - Phản lực N - Lực trượt Fs - Phản lực Fn - Lực đẩy Ft - Hợp lực R Những lực góp phần xác định công suất cần cung cấp là: lực cắt Fc, lực trượt Fs, lực ma sát Fms 21.11 Đặc điểm khác dạng mài mòn dụng cụ cắt? Mòn trình dần dần, giống mòn đỉnh bút chì thông thường.Tỷ lệ mòn công cụ phụ thuộc vào công cụ vật liệu phôi, đặc điểm hình học công cụ, thông số quy trình, chất lỏng cắt, đặc tính máy công cụ Mòn dụng cụ cắt thay đổi hình học dụng cụ trình cắt theo nhiều cách khác nhau, thường phân loại mòn cạnh, mòn vị trí lõm dao, mòn mũi dao, khia hình chữ V, biến dạng dẻo phoi công cụ, sứt mẻ, gãy thô 21.12 Liệt kê yếu tố góp phần ảnh hưởng xấu đến bề mặt gia công sau cắt  Góc lẹo dao  Dao bị cùn  Bán kính R phoi mà công cụ cắt tạo 21.13 Giải thích ý nghĩa giới hạn cắt liên quan? Vì Titan làm giảm giới hạn cắt? Khả cắt loại vật liệu thường xác định theo bốn yếu tố: o o o o Bề mặt kết thúc toàn bề mặt phần gia công Tuổi thọ Lực công suất cần thiết Mức độ khó khăn việc kiểm soát phoi Nhóm Thực Hiện: 15 Trang Bài Tập Nhóm KTCT2 GVHD: Trương Quốc Thanh Như vậy, khả cắt tốt thể bề mặt kết thúc toàn thể bề mặt phần gia công tốt, tuổi thọ dài, có lực cắt yêu cầu công suất thấp Do tính chất phức tạp hoạt động cắt, thật khó khăn để thiết lập mối quan hệ định lượng để xác định khả cắt loại vật liệu.Trong thực tế tuổi thọ công cụ,độ thô bề mặt thường coi yếu tố quan trọng cắt Mặc dù không sử dụng nhiều tính chất định tính gây hiểu lầm chúng, nhiều năm người ta xếp số khả cắt riêng cho loại vật liệu -Titan hợp kim có độ dẫn nhiệt (thấp tất kim loại), gây gia tăng nhiệt độ đáng kể tạo lên lẹo dao Họ titan có độ cứng cao khó khăn để làm dụng cụ Phần II: Phần C Phần 21C: Bài 21.40 Cho n=0.5 C=90 công thức Taylor Tuổi bền dao tăng giảm vận tốc cắt xuống 50% 75% Ta có công thức Taylor: Nhóm Thực Hiện: 15 Trang Bài Tập Nhóm KTCT2 GVHD: Trương Quốc Thanh V T n = C Trong C số Khi V giảm 50% ta có V T10.5 = 0.5V T20.5 → T2 = 4T1 → T2 − T1 3T1 = =3 T1 T1 Do tuổi bền dao tăng 300% Khi V giảm 75% ta có : V T10.5 = 0.75V T20.5 16 T1 T − T 7T → 1= 1= T1 9T1 → T2 = Do tuổi bền dao tăng 77.78% Bài 21.41 Rank angle : α = 250 µ = 0, β = arctan 0, = 11,310 α β 250 11,310 φ = 45 + − = 45 + − = 53, 730 2 2 Từ công thức 21.3 : Khi ma sát tăng lần : ⇒ φ ' = 450 + µ ' = µ = 0, 250 arctan 0, − = 46,5990 2 Nhóm Thực Hiện: 15 Trang Bài Tập Nhóm KTCT2 r= Cutting ratio : r' = GVHD: Trương Quốc Thanh t0 sin φ sin(53, 730 ) = = = 0,9194 tc cos(φ − α ) cos(53, 730 − 250 ) sin(46,5990 ) = 0, 7814 cos(46,5990 − 250 ) Chiều dày phoi tăng thêm: t0 t t ' 0,9194 r = c = c = = 1,1766 r ' t0 tc 0, 7814 tc ' Bài 21.42 Mà ta có Nên Biểu thức Bài 21.43 Nhóm Thực Hiện: 15 Trang lần Bài Tập Nhóm KTCT2 GVHD: Trương Quốc Thanh Dùng vật liệu cacbua ví dụ công thức 29.12b Tính bước tiến dao để giữ nhiệt độ trung bình số vận tốc cắt lên gấp đôi Ta có : Tmean = V a f b Trong a=0.5 b=0.375 V 0.5 f10.375 = (0.5V )0.5 f 20.375 → f = 2.5 f1 Do ta phải tăng bước tiến dao lên 2.5 lần để nhiệt độ trình cắt số Bài 21.44 F V shear − energy = s s frictional − energy F Vc Từ công thức 21.6a: ⇒ Fs Vs Fs × cos α = F Vc F × sin φ Từ công thức 21.9 hình 21.11 ⇒ Fs × cos α R × cos( β − α + φ ) × cos α cos( β − α + φ ) × cos α = = F × sin φ R × cos(900 − β ) × sin φ cos(900 − β ) × sin φ Bài 21.45 Nhóm Thực Hiện: 15 Trang Bài Tập Nhóm KTCT2 GVHD: Trương Quốc Thanh Bài 21.46 Giải thích cách tìm hệ số C n cho vật liệu làm dao đồ thị 21.17 C vận tốc cắt T=1 phút n hệ số mũ tính công thức n = 1/ tan(α t ) Trong αt độ dốc đồ thị Bài 21.47 Chứng minh công thức 21.1b Từ hình 21.4 ta có độ dài đoạn gạch đứt: ⇒ Vc = r= Mà x = V sin φ x V sin φ = cos(φ − α ) cos(φ − α ) t0 Vc = tc V r= nên suy t0 Vc sin φ = = tc V cos(φ − α ) Chứng minh công thức 21.1a sin φ × cos α r.cos α sin φ cos α cos(φ − α ) = = sin φ − r.sin α cos(φ − α ) − sin φ sin α 1− × sin α cos(φ − α ) Nhóm Thực Hiện: 15 Trang 10 Bài Tập Nhóm KTCT2 GVHD: Trương Quốc Thanh If the feed is doubled to 0.5 mm/tooth, the workpiece speed will double to 1000 mm/min The metal removal rate will become 313 cm3/min, the power will double to 15.64 kW, and the cutting time will be halved to 19 s 24.31 Trong ví dụ 24.1, đại lượng bị ảnh hưởng lượng ăn dao tăng lên đến f = 0,5 mm / răng? Trả lời Nếu lượng ăn dao tăng gấp đôi lên tới 0,5 mm / răng, tốc độ phôi tăng gấp đôi đến 1000 mm / phút Tỷ lệ cắt bỏ kim loại trở thành 313 cm / phút, sức mạnh tăng gấp đôi lên 15,64 kW, thời gian cắt giảm nửa đến 19 s 24.32 Calculate the chip depth of cut, tc, and the torque in Example 24.1 Solve The chip depth of cut is given by Eq (24.2) on p 663: Since power is the product of torque and rotational speed, we find the torque to be 24.32 Tính chiều sâu cắt phôi tc, mô-men xoắn Ví dụ 24.1 Trả lời Chiều sâu cắt cho xác định phương trình (24.2) trang 663: Momen xoắn: 24.33 Estimate the time required to face mill a 250-mm- long, 25-mm-wide brass block with a 150-mm-diameter cutter with 10 high-speed steel inserts Solve From Table 24.2 on p 670, let’s take a cutting speed for copper alloys (noting that brass has good machinability; see top of p 586) of 230 m/min From the same table, let’s take a feed per tooth of 0.2 mm The rotational speed of the cutter is then calculated from Nhóm Thực Hiện: 15 Trang 23 Bài Tập Nhóm KTCT2 GVHD: Trương Quốc Thanh V = πDN Hence, The The workpiece speed can be obtained from Eq cutting time is given by Eq (24.4) (24.3) on p 727: on p 663 as 24.33 Ước tính thời gian cần thiết để phay khối đồng dài 250 mm rộng 25 mm với dao cắt có đường kính 150 mm thép gió Trả lời Từ Bảng 24.2 p 670, tốc độ cắt cho hợp kim đồng (đồng thau ý có biến đổi tốt, xem đầu trang 586) 230 m / phút Từ bảng, chúng xác định lượng ăn dao 0,2 mm Tốc độ quay máy cắt tính toán từ: V = πDN Do đó, Tốc độ phôi thu từ biểu thức (24.3) trang 727: Thời gian cắt cho xác định phương trình (24.4) trang 663 sau 24.34 A 300-mm-long, 25-mm-thick plate is being cut on a band saw at 45 m/min The saw has 480 teeth per m If the feed per tooth is 0.075 mm, how long will it take to saw the plate along its length? Solve: The workpiece speed, v, is the product of the number of teeth (480 per m), the feed per tooth (0.075 mm), and band saw linear speed (45 m/min) Thus the work piece speed is v = (480)(0.075)(45) = 1620 mm/min = 27 mm/s Nhóm Thực Hiện: 15 Trang 24 Bài Tập Nhóm KTCT2 GVHD: Trương Quốc Thanh Hence, for a 300-mm long plate, the cutting time is 300/27 = 11.1 s 24.34 Chiều dài 300 mm, dày 25mm bị cắt máy cưa đai 45 m/phút Cưa có 480 răng/m Nếu lượng ăn dao 0.075 mm, để cưa dọc theo chiều dài nó? Trả lời: Tốc độ phôi, v, kết số 480 m, lượng ăn dao 0.075 mm, máy cưa đai có tốc độ tuyến tính 45 m/phút Như tốc độ phôi v = 480.0,075.45 = 1.620 mm/phút = 27 mm/s Do đó, dài 300mm, thời gian cắt 300/27 = 11,1 s 24.35 A single-thread hob is used to cut 40 teeth on a spur gear The cutting speed is 35 m/min and the hob is 75 mm in diameter Calculate the rotational speed of the spur gear Solve: If a single-thread hob is used to cut 40 teeth, the hob and the blank must be geared so that the hob makes 40 revolutions while the blank makes one The surface cutting speed of the hob is V = πDN Hence N= Since the cutting speed is 35 m/min, or 35,000 mm/min, we have N = = 148,5 rpm Therefore, the rotational speed of the spur gear is 148.5/40 = 3.71 rpm 24.35 Một dao phay ren sứ dụng để cắt 40 bánh thẳng Tốc độ cắt 35m/ph đường kính dao phay 75mm Tính tốc độ quay bánh thắng ? Bài làm Nếu dao phay ren sử dụng để cắt 40 răng, dao phay phôi phải định hướng để dao phay quay 40 vòng phôi làm ra.Tốc độ cắt bề mặt dao phay : V = πDN Suy ra: N= Khi tốc độ cắt 35m/ph, 35000 mm/ph, ta có N = = 148,5 rpm Vì thé, tốc độ quay bánh thẳng 148.5/40 = 3.71 rpm 24.36 Assume that in the face-milling operation shown in Fig 24.4 the workpiece dimensions are 100 mm by 250 mm The cutter is 150 mm in diameter, has eight teeth, and rotates at 300 rpm The depth of cut is mm and the feed is 0.125 mm/tooth Assume that the specific energy requirement for Nhóm Thực Hiện: 15 Trang 25 Bài Tập Nhóm KTCT2 GVHD: Trương Quốc Thanh this material is W-s/mm3 and that only 75% of the cutter diameter is engaged during cutting Calculate (a) the power required and (b) the materialremoval rate Solve: From the information given, we note that the material removal rate is MRR = (0.125 mm/tooth)(8 teeth/rev)(300 rev/min)(3 mm)(0.75)(100 mm) or MRR = 67,500 mm3 Since the specific energy of material removal is given as Ws/mm3, we have Power = 67, 500 mm3/min = 5,6 kW 24.36 Giả sử hoạt động phay mặt đầu hình 24,4 kích thước phôi 100 mm đén 250 mm Ngưới cắt càn đường kính 150 mm, có tám răng, quay 300 rpm Độ sâu cắt mm lượng ăn dao 0.125 mm / Giả sử yêu cầu lượng cụ thể cho vật liệu Ws / mm có 75% đường kính cắt dùng trình cắt Tính toán (a) mức lượng cần (b) tỷ lệ vật liệu loại bỏ ? Bài làm: Từ thông tin đưa ra, ý tốc độ cắt vật liệu MRR = (0.125 mm/răng)(8 răng/rev)(300 rev/min)(3 mm)(0.75)(100 mm) MRR = 67,500 mm3 Tứ ta có lượng vật liệu cắt đưa W-s/mm3, ta có Công suất = 67, 500 mm3/min = 5,6 kW 24.37 A slab-milling operation will take place on a part 300 mm long and 40 mm wide A helical cutter 75 mm in diameter with 10 teeth will be used If the feed per tooth is 0.2 mm/tooth and the cutting speed is 0.75 m/s, find the machining time and metal-removal rate for removing mm from the surface of the part Solve From Eq (24.1) on p 662, the rotational speed, N, of the cutter can be calculated as: V = π DN → N = V 0.75m / s = = 3.18rev / s = 190rpm π D π (0.075m) The linear speed of the cutter is given by Eq (24.3) on p 663 as: f = v → v = fNn = (0.2mm)(190rpm)(10) = 0.38m / Nn lc = l If , then t = l/v = 0.30/0.38 = 0.789 = 47.4 s The metal removal rate is given by Eq (24.5) as MRR = ω dv = (0.04m)(0.006m)(0.38m / min) = 9.12 ×10−5 m3 / 24.37 Quá trình phay phẳng diễn phần dài 300 mm rộng 40 mm Một máy cắt có dạng hình xoắn ốc đường kính 75mm với 10 sử dụng Nếu lượng ăn phoi 0,2 mm / tốc độ cắt 0,75 m / s, tìm thời gian gia công tỷ lệ loại bỏ kim loại để loại bỏ mm từ bề mặt phần Trả lời Nhóm Thực Hiện: 15 Trang 26 Bài Tập Nhóm KTCT2 GVHD: Trương Quốc Thanh Từ phương trình (24.1) p 662, tốc độ quay, N, dao cắt tính sau: V = π DN → N = V 0.75m / s = = 3.18 rev/ s = 190rpm π D π (0.075m) Tốc độ tuyến tính máy cắt cho phương trình (24.3) trang 663 là: f = v → v = fNn = (0.2mm)(190rpm)(10) = 0.38m / Nn lc = l Nếu , t = l/v = 0.30/0.38 = 0.789 phút = 47.4 s Tỷ lệ loại bỏ kim loại cho công thức (24.5) MRR = ω dv = (0.04m)(0.006m)(0.38m / min) = 9.12 ×10−5 m3 / 24.38 Explain whether the feed marks left on the workpiece by a face-milling cutter (as shown in Fig 24.13a) are segments of true circles Describe the parameters you consider in answering this question Solve They are not true circles, although they may appear to be circular Consider the fact that a point on an insert is rotating about an axis (the cutter center) If the cutter is stationary, the insert traces a true circle If the cutter translates, the path becomes elongated, so that it is no longer circular Deriving an expression for the path of an insert is an interesting but advanced problem in kinematics 24.38 Giải thích vết ăn dao lại phôi cắt dao phay mặt đầu (thể Hình 24.13a.) đoạn vòng tròn thật Mô tả thông số bạn xem xét việc trả lời câu hỏi Trả lời Đó không hình tròn đúng, hình tròn Xem xét điểm tâm xoay quanh trục ( trung tâm máy cắt ) Nếu máy cắt cố định, dấu vết lại hình tròn Nếu máy cắt di chuyển, đường trở thành dài, không hình tròn Có cách diễn đạt cho đường biễu diễn dấu vết lại chi tiết vấn đề tiên tiến thú vị động học 24.39 In describing the broaching operations and the design of broaches, we have not given equations regarding feeds, speeds, and material-removal rates, as we have done in turning and milling operations Review Fig 24.21 and develop such equations Solve There are many forms for these expressions, and the simple derivation below should be recognized as an example of an acceptable solution Referring to Fig 24.21a on p 676, we note that the volume of material removed by each tooth is Vi = tiωl Nhóm Thực Hiện: 15 Trang 27 Bài Tập Nhóm KTCT2 GVHD: Trương Quốc Thanh ti where is the depth of cut for tooth i, w is the broach width, and l is the length of cut We can take the derivative with respect to time to obtain the metal removal rate per tooth as MRRi = tiω v We can say that the total metal removal rate is simply the sum of all tooth actions n n i =1 i =1 MRR = ∑ tiωv =ωv ∑ ti If we divide the broach into roughing, semifinishing, and finishing zones (see Fig 24.23 on p 677) nr ns nf i =1 i =1 i =1 MRR = ω v(∑ tri + ∑ t si + ∑ t fi ) where an r subscript denotes a roughing cut, s for semifinishing, and f for finishing A simplification can be obtained if one assumes that the depth of cut for all but the roughing zones can be neglected 24.39 Khi mô tả hoạt động chuốt thiết kế dao chuốt, không đưa phương trình liên quan với tốc độ, tỷ lệ vật liệu loại bỏ, thực hoạt động tiện phay Xem lại hình 24,21 phát triển phương trình Trả lời Có nhiều hình thức cho cách diễn đạt, dẫn chứng đơn giản bên nên xem ví dụ giải pháp chấp nhận Hãy tham khảo hình 24.21a trang 676, lưu ý thể tích vật chất tháo Vi = tiωl ti ω Trong chiều sâu cắt cho i, chiều rộng mũi doa, l chiều dài cắt Chúng ta lấy đạo hàm thời gian để có tốc độ bỏ kim loại MRRi = tiω v Chúng ta nói tỉ lệ cắt bỏ kim loại toàn diện tổng tất hành động n n i =1 i =1 MRR = ∑ tiωv =ω v∑ ti Nếu mang dao chuốt vào gia công thô, nửa tinh chế, hoàn thiện khu vực (xem hình 24.23 trang 677) nr ns nf i =1 i =1 i =1 MRR = ω v(∑ tri + ∑ t si + ∑ t fi ) Nhóm Thực Hiện: 15 Trang 28 Bài Tập Nhóm KTCT2 GVHD: Trương Quốc Thanh Trong số r biểu phần cắt thô, s cho lượng tinh chế, f để gia công tinh Đơn giản hoá đạt cho chiều sâu cắt cho tất vùng gia công thô bỏ qua Phần 25C: 25.28 Một trục gia công ở tâm dụng cụ dài 250 mm từ máy công cụ hệ thống Tính toán thay đổi nhiệt độ chấp nhận được để trì khả chịu đựng 0.0025 mm 0.025 mm gia công Giả sử trục được làm thép Nhóm Thực Hiện: 15 Trang 29 Bài Tập Nhóm KTCT2 GVHD: Trương Quốc Thanh Trả lời: Công thức quan hệ nhiệt độ độ thay đổi: ΔL = αΔT L, α hệ số giãn nở nhiệt thép cacbon, α = 12 × 10-6 /0C Nếu ΔL = 0.0025 mm L = 250 mm, sau dễ dàng tính ΔT = 0.80C; cho ΔL = 0,025 mm, có ΔT = 80C Cần lưu ý nhiệt độ nhỏ, ví dụ rõ ràng cho thấy tầm quan trọng kiểm soát môi trường gia công xác (xem hình 25.17) 25.29 Sử dụng liệu được đưa ví dụ này, ước tính thời gian cần thiết để sản xuất phận Ví dụ 25.1 với công thông thường với công tốc độ cao Trả lời: Đây vấn đề mở câu trả lời khác chấp nhận số lượng gia công thô hoàn thiện vết cắt chưa quy định tuyên bố vấn đề Sau ví dụ tính toán: Hoàn thành đổi hướng Đường kính bên đưa 91 mm, để có tốc độ cắt 95 m / phút, yêu cầu tốc độ quay N = V 95 π = = 332 rpm π Do π ( 0.091) Để xác định vật liệu cung cấp, xem xét Bảng 23.4 bắt đầu vào p 622 lưu ý thép carbon cao giá trị thấp vật liệu cung cấp điển hình 0,15 mm / rev, mà sử dụng hoạt động hoàn thiện Vì vậy, sử dụng l = 25 mm, có t = l 25 = = 0.50 fN ( 0.15 ) ( 332 ) Khoan vào bên kính Ở đây, ID 75,5 mm, để có tốc độ tuyến tính 95 m / đòi hỏi tốc độ quay N = V 95 = = 400 rpm π Do π ( 0.0755 ) Do đó, thời gian cần sử dụng vật liệu cung cấp f = 0.15 mm / rev là: Nhóm Thực Hiện: 15 Trang 30 Bài Tập Nhóm KTCT2 t = GVHD: Trương Quốc Thanh l 25 = = 0.41 fN ( 0.15 ) ( 400 ) Các sinh viên khuyến khích để có ước tính cho bước gia công lại điều tra kết hợp gia công thô hoàn thiện cắt thành bước Phần 26C: BT 26.38 Nhóm Thực Hiện: 15 Trang 31 Bài Tập Nhóm KTCT2 GVHD: Trương Quốc Thanh Độ tăng nhiệt độ(ΔT) (the surface-temperature rise in grinding increases with increasing depth of cut d,wheel diameter D, and wheel speed V,and decreases with increasing workpiece speed v ∆T1 = D11/4.d13/4 = 2001/4.0,13/4 = 4,730 Then, these conditions are changed: ∆T2 = D11/4.d13/4 = 1501/4.0,13/4 = 5,70 Suy ra: ∆T1 < ∆T2 điều kiện ban đầu thay đổi BT 26.39 Ước lượng tỉ lệ tăng công suất hao phí trình mài thông số bề mặt mài cuối sản phẩm thay đổi từ 6,4 lên 0,8 μm Bài làm: Thể tích vật liệu bị loại bỏ: MRR = d.ω.v Trong đó: d chiều sâu cắt ω bề rộng cắt v tốc độ dao ngang Năng lượng cắt: P = u.MRR (u lượng riêng để loại bỏ đơn vị thể tích vật liệu) Do dễ dàng suy ra: = = = 1,125 Vậy phần trăm lượng tiêu tốn tăng thêm: %P = 100% = 12,5 % BT 26.40 Giá thành lượng cho quay trình gia công sản phẩm nhôm có lượng yêu cầu đặc biệt W.s/mm3 1,5 $ (the energy cost for grinding an aluminum part with a specific energy requirement of W.s/mm3 is 1,5 $) Giá nhiên liệu cho việc gia công sản phẩm thép (the energy cost of carrying out the same operation if the workpiece material were T15 tool steel) : Nhóm Thực Hiện: 15 Trang 32 Bài Tập Nhóm KTCT2 G= 1,5´ 18 = 3,375 GVHD: Trương Quốc Thanh $ 26.41 Trong mô tả nguyên công mài, không đưa công thức liên quan đến tốc độ dao ngang, vận tốc, tỉ lệ vật liệu loại bỏ MRR, tổng thời gian mài,vv…, thảo luận phần nguyên công tiện phay chương 23 24 Học cách định lượng mối quan hệ liên quan phát triển công thức tương tự cho nguyên công mài ? Bài làm: N = vận tốc quay bề mặt bánh mài, (v/ph) f = tốc độ ngang dao v = fN = tỉ lệ ăn dao vận tốc dọc phôi (mm/ph) V = vận tốc bề mặt bánh mài = π.D.N l = chiều dài mài d = chiều sâu mài = (D0 + Df)/2 D0 chiều dày phôi ban đầu, Df chiều dày sau mài t = thời gian mài = l/fN MRR = tỉ lệ loại bỏ vật liệu = Dtb.d.f.N, Dtb chiều dày phôi trung bình Moment xoắn: T = Fd.Dtb/2 Năng lượng tổng cần thiết: P = T.ω = T.2π.N 26.42 Đáp án ví dụ 26.1 phôi titan cường độ cao bề rộng cắt w = 20 mm, đơn vị đáp án Niuton Bài làm: Tỉ lệ vật liệu loại bỏ: MRR = d.ω.v = 0,05.20.1500 = 1500 mm3 Năng lượng cắt: P = u.MRR = 36.1/60.1500 = 900 W = 54 000 Nm/ph Nhóm Thực Hiện: 15 Trang 33 Bài Tập Nhóm KTCT2 GVHD: Trương Quốc Thanh Trong đó: u lượng hao phí đơn vị, tra bảng 21.3 cho titan cường độ cao u = 36 W.s/mm3 Mà ta có P = T.ω = Fc.D/2.ω Fc = 2P/(ω.D) = 2.54000/(2π.4000.250.1000) = 17,2 N Lực đẩy tra theo sổ tay lớn lực cắt khoảng 30% suy Fn = 1,3.17,2 = 22,35 N 26.44 Một nguyên công mài mặt phẳng với đường kính bánh mài 10 inch, bánh mài quay với vận tốc 4000 v/ph Phôi có tốc độ ăn 15 m/ph chiều sâu cắt 0,05 mm Tại điểm tiếp xúc nhiệt độ ghi nhận gần 980 0C Nếu phôi thép, nhiệt độ tăng tốc độ lên tới 5000 v/ph? 10000 v/ph? Bài làm: 10 inch = 254 mm Ta có: ∆T = D1/4d3/4.= T – T0 Thay số vào ta có: 980 – T0 = 2451/4.0,053/4 Suy ra: T0 = 973,17 Khi số vòng quay 5000 ∆T = 2451/4.0,053/4 = 7,64 Suy T = 7,64 + 973,17 = 980,8 Khi số vòng quay 10000 ∆T = 2451/4.0,053/4 = 10,8 Suy T = 10,8 + 973,17 = 984 0C 26.45 Rút biểu thức vận tốc góc phiến hình 26.30 hàm bán kính vận tốc góc mài hóa – Bài làm: Vận tốc góc mài ω1 (rad/s), vận tốc góc phôi ω0 (rad/s) Gọi bán kính phiến R, bán kính mài r Ta có vận tốc tiếp tuyến mài: V = ω1R Khoảng cách tâm phôi tới tâm mài r0 Như tâm phôi di chuyển với vận tốc ω1r0 Nhóm Thực Hiện: 15 Trang 34 Bài Tập Nhóm KTCT2 GVHD: Trương Quốc Thanh Vận tốc điểm phôi v = r.ω0 Từ hình ta suy vận tốc điểm phôi hợp với phương đường nối tâm a0 là: vtổng = = Phần 27C: 27.27 Một lỗ 200-mm-sâu 30 mm, đường kính được sản xuất bởi điệngia công Một tỷ lệ sản xuất cao quan trọng gia công chất lượng bề mặt Ước tính tối đa hiện thời gian cần thiết để thực hiện hoạt động Trả lời: Nhóm Thực Hiện: 15 Trang 35 Bài Tập Nhóm KTCT2 GVHD: Trương Quốc Thanh Từ Bảng 27.1 p 761 thấy mật độ dòng điện tối đa A / mm2 khu vực lỗ Area = π D π 302 = = 707 mm 4 Các sản phẩm mật độ khu vực cathode Do đó, (8 A/mm2 )(707 mm2 ) = 5650 A Từ Bảng 27.1, thấy tỷ lệ vật liệu loại bỏ tối đa (được đưa điều khoản tỷ lệ thâm nhập) 12 mm / phút Kể từ lỗ sâu 200 mm, thời gian gia công 200/12 = 16,7 phút 27.28 Nếu hoạt động vấn đề 27.27 được thực hiện máy điện xả, thời gian gia công ước? Trả lời: Hãy tham khảo tích diện tích tính toán vấn đề 27.27 Với công điện xả,tỷ lệ vật liệu loại bỏ tối đa thường 0,15 cm3 / = 150 mm3 / phút.Kể từ vấn đề nói tốc độ sản xuất cao chất lượng bề mặt quan trọng, giả định tỉ lệ vật chất di chuyển hai lần số tiền này, là, 300 mm3 / phút cáckhối lượng phải loại bỏ  302  V =π   200 = 141000mm   Time = Vì vậy, thời gian gia công 141000 = 470 300 27.29 Một hoạt động cắt-off được thực hiện với chùm tia laser phôibị cắt giảm dày 12 mm dài 380 mm Nếu đường cưa rộng 2,4 mm, ước tính thời gian cần thiết để thực hiện thao tác Trả lời: Từ Bảng 27.1 p 761, phạm vi vận tốc cắt cho gia công tia laser 0,5 7,5 m / phút Bởi phôi dày, laser công suất lớn thích hợp cho hoạt Nhóm Thực Hiện: 15 Trang 36 Bài Tập Nhóm KTCT2 GVHD: Trương Quốc Thanh động này, tính toán nhiều tốc độ Thời gian để qua 0,380 m 0,76 (46 s) 0.051 (3,0 s) 27.30 Một đồng 20-mm-dày gia công dây EDM Các dây di chuyển tốc độ 1,2 m / phút chiều rộng rãnh cắt 1,6 mm Sức mạnh cần thiết gì? Trả lời: Lưu ý cần 1550 J để làm tan chảy gram đồng Tỷ lệ kim loại loại bỏ tính MRR = (1/16 in.) (0.8 in.) (48 in / Min) = 2,4 IN3 / phút Kể từ mật độ đồng 8970 kg / m3 (Bảng 3.1 p 89.), tỷ lệ loại bỏ khối lượng m ' = ρ ( MRR )   = 8970.2, 40  ÷ = 0,35kg /  39,37  P = (1550 J/g) ˙m = (1550 J/g)(0.35 kg/min) = 547 kJ/min = 9.1 kJ/s Nhóm Thực Hiện: 15 Trang 37 [...].. .Bài Tập Nhóm KTCT2 = = GVHD: Trương Qu c Thanh sin φ cos α cos(φ − α ) + 1 [ cos(φ + α ) − cos(φ − α ) ] 2 = sin φ.cos α 1 1 cos(φ − α ) + cos(φ + α ) 2 2 sin φ cos α = tan φ cos φ cos α Bài 21 .48 Bài 21 .49 Chứng minh rằng, ứng với mỗi g c φ thì c 2 g c ∝ mà hệ số c t là như nhau : Ta c c ng th c : r= Mà g c φ không đổi và : Nhóm Th c Hiện: 15 t0 sin φ = tc cos(φ − α ) cos(φ − α ) = cos(−(φ... rằng độ c ng c a khối boron nitride và kim c ơng đã đư c ngoại suy từ hình 2. 15 trên p 73 và chỉ là ư c tính cho m c đích minh họa C n lưu ý rằng biểu đồ đư c giới hạn bởi c c tài liệu trong Bảng 22 .1 Nói chung, không c mối liên hệ giữa độ c ng và mô đun đàn hồi, nhưng Bảng 22 .1 c thể cung c p thông tin để lựa chọn vật liệu phù hợp cho c c công c c t Nhóm Th c Hiện: 15 Trang 14 Bài Tập Nhóm KTCT2 GVHD:... KTCT2 GVHD: Trương Qu c Thanh Trong đó chỉ số r biểu hiện phần c t thô, s cho lượng tinh chế, và f để gia c ng tinh Đơn giản hoá c thể đạt đư c nếu cho rằng chiều sâu c t cho tất c nhưng vùng gia c ng thô c thể bỏ qua Phần 25 C: 25 .28 Một tr c gia c ng ở tâm và dụng c dài 25 0 mm từ máy c ng c c a hệ thống Tính toán sự thay đổi nhiệt độ c thể chấp nhận đươ c để duy trì khả năng chịu đựng c a... Bài 22 .38 C rất nhiều c u trả lời chấp nhận đư c vì tất c c c nguyên vật liệu c ng c trong bảng c một loạt c c giá trị Ngoài ra, một số c c biện pháp này là chất lượng, chẳng hạn như sứt mẻ và kháng nhiệt s c kháng T c độ c t phụ thu c vào nguyên liệu làm phôi và điều kiện làm vi c, c ng như chất lượng c a bề mặt mong muốn Tuy nhiên, c c ví dụ về c c câu trả lời c thể chấp nhận đư c Nhóm Th c Hiện:... Trương Qu c Thanh Transverse rupture strength chart (Mpa) Impact Strength chart (J) Bài 22 .37 Hầu hết chất lỏng c t là nhũ tương (chất lỏng dựa trên nư c) , họ c thể đư c cung c p dầu nền, và c c nhà cung c p sẽ báo c o số liệu cho c c cơ sở dầu C c nhũ tương th c tế sản xuất từ dầu g c này sẽ c nhiệt dung riêng cao hơn và tính chất nhiệt vượt trội C c đ c tính như độ dẫn nhiệt và nhiệt dung riêng c thể... liệu c c c thông số c t c a 2 phương án c t sau: Phương án 1: Vật liệu c t là hợp kim đồng, chiều sâu c t d1, chiều dài c t l1, đường kính ban đầu d01, vận t c quay N1, t c độ cho ăn f1 Phương án 2: Vật liệu c t là hợp kim nhôm, chiều sâu c t d2 = 2d1, chiều dài c t l2 = l1, đường kính ban đầu d 02 = d01, vận t c quay N2 = N1, t c độ cho ăn f2 = 2f1 Đáp án: t 2 = ?t1 2 Tính đường kính ban đầu c a phôi... 0.0 025 mm ho c 0. 025 mm trong gia c ng Giả sử rằng c c tr c chính đươ c làm bằng thép Nhóm Th c Hiện: 15 Trang 29 Bài Tập Nhóm KTCT2 GVHD: Trương Qu c Thanh Trả lời: C ng th c quan hệ giữa nhiệt độ và độ thay đổi: ΔL = αΔT L, α là hệ số giãn nở nhiệt thép cacbon, α = 12 × 10-6 / 0C Nếu ΔL = 0.0 025 mm và L = 25 0 mm, sau đó c thể dễ dàng tính đư c ΔT = 0.8 0C; cho ΔL = 0, 025 mm, chúng tôi c ΔT = 8 0C Cần... Nhóm KTCT2 t = GVHD: Trương Qu c Thanh l 25 = = 0.41 min fN ( 0.15 ) ( 400 ) C c sinh viên đư c khuyến khích để c đư c ư c tính cho c c bư c gia c ng c n lại và điều tra kết hợp gia c ng thô và hoàn thiện c t thành từng bư c Phần 26 C: BT 26 .38 Nhóm Th c Hiện: 15 Trang 31 Bài Tập Nhóm KTCT2 GVHD: Trương Qu c Thanh Độ tăng nhiệt độ(ΔT) (the surface-temperature rise in grinding increases with increasing... 15 Trang 20 Bài Tập Nhóm KTCT2 GVHD: Trương Qu c Thanh 24 ,28 Trong hoạt động phay, tổng thời gian c t c thể bị ảnh hưởng đáng kể bởi (a) độ lớn c a khoảng c ch chạy không tải lc, thể hiện trong Figs 24 .3 và 24 .4, và (b) tỷ lệ chiều rộng c t w, với đường kính dao c t D ph c thảo vài sự kết hợp c a c c thông số này, cho kích thư c, chọn lượng ăn dao và t c độ c t , và x c định tổng thời gian c t Bình... hiểu c a h c sinh Chuẩn bị 2 c u hỏi và cung c p đáp án C u 1: Để nâng cao tuổi thọ dao chúng ta c n làm gì? Trả lời: Để tăng tuổi thọ chúng ta c n giảm vận t c cắt C u 2: Giảm vận t c cắt nhiều c tốt hay không? Trả lời: Vi c giảm vận t c cắt tuy c làm tăng tuổi thọ dao nhưng nếu giảm quá nhiều sẽ làm ảnh hưởng đến năng suất c ng như chất lượng sản phẩm, do đó chúng ta c n điều chỉnh t c độ c t hợp ... kể tạo lên lẹo dao Họ titan c độ c ng cao khó khăn để làm dụng c Phần II: Phần C Phần 21 C: Bài 21 .40 Cho n=0.5 C= 90 c ng th c Taylor Tuổi bền dao tăng giảm vận t c cắt xuống 50% 75% Ta c c ng... Qu c Thanh - L c ma sát Fms - Phản l c N - L c trượt Fs - Phản l c Fn - L c đẩy Ft - Hợp l c R Những l c góp phần x c định c ng suất c n cung c p là: l c cắt Fc, l c trượt Fs, l c ma sát Fms 21 .11... Tập Nhóm KTCT2 GVHD: Trương Qu c Thanh Điểm kh c biệt bản: g c nghiêng dao c t tạo phoi c hướng di chuyển kh c Nguyên nhân gây chủ yếu hình dạng ch c mũi dao 21 .8 Vi c tạo lẹo dao c ng c c