SN, TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CƠNG NGHIỆP
KHOA CƠ KHÍ
BỘ MƠN: CHẾ TẠO MÁY
BÀI GIẢNG MƠN HỌC,
CU U CAT 4
Biên soạn: Nguyễn Quốc Tuấn
Cao Thanh Long
Nguyen Pha Son
Dang Van Thanh
Trang 2
LỜI NĨI ĐẦU
«Dụng cụ cắt 1” là một trong những mơn học chuyên ngành (Học phần bắt buộc), được dùng làm tài liệu giảng dạy cho sinh viên chuyên ngành cơ khí Chế tạo máy, trong chương trình ˆ đào tạo 150 tín chỉ của trường Đại học Kỹ thuật Cơng nghiệp
Mơn học này cung cấp những kiến:thưức cơ bản về nguyên lý gia cơng cĩ phoi, thơng số hình học phần cắt, vật liệu dụng cụ cắt vả pÏlạm: vi sử dụng của chúng; nguyên: tắc kết cầu của dụng
cụ cắt thơng thường; dụng cụ cắt và quai liv dimg cu cắt trên máy CNC Sinh vién cé thé img dụng kiến thức học phần để nắm bắt kiểm thức: các học phan khác của chuyên ngành chế tạo
máy: Máy cơng cụ, Cơng nghệ chế tạo mấy, Điểu khiển số, Dụng cụ cắt 2 và những mơn học
chuyên ngành khác
Cuốn bài giảng này do nhĩm các giảng viễm Bộ mơn Chế tạo máy, Khoa Cơ khí, trường Đại
học Kỹ thuật Cơng nghiệp biên soạn, cụ thể như sau:
- PGS TS Nguyén Quốc Tuấn: Chủ biên; biên soạn các chương 3, 4 và 5
- ' GVC Th§ Cao Thanh Long biên soạn đề cương mơn học, chương 6, phan câu hỏi ơn tập & thảo luận và biên tập nội dung
- Ths Nguyén Phú Sơn biên soạn chương 2 - KS Đặng Văn Thanh soạn chương Ì
Nhĩm biên soạn xin trân trọng cảm ơn sự đĩng gĩp ý kiến, phân biện của các giảng viện bộ mơn Chế tạo máy, khoa Cơ khí, trường đại học Kỹ thuật Cơng nghiệp và các động nghiệp trong quá trình hồn thiện bản thảo; đặc biệt cảm ơn các giảng viên của bộ mốn Chế tạo may: KS Nguyễn Thai Binh, KS Phan Van Nghị và KS Lưu Anh Tùng đã cĩ nhiều đĩng gĩp rất cĩ giá trị Í giúp nhĩm biên soạn hồn thành và nâng cao chất lượng bản thảo cuốn bài giảng này
— Do thời gian và các hạn chế của lần biên soạn đầu tiên, chắc chắn tài liệu khơng tránh khỏi
các sai sĩt Nhĩm biên soạn rat mong nhận được các Ý- kiến đĩng gĩp của các bạn đồng nghiệp
và các em sinh viên để chúng tơi tiếp tục chỉnh sửa, bổ sung nội dung cân thiệt cho những lần
tái bản Mọi ý kiến đĩng gĩp xin gửi tới người biên tập: Cao Thanh Long; email: caothanhlong@tnut, edu.vn
Xin trân trọng cám ơn
Trang 3MỤC LỤC nĩi ¬ MỤC "n4 ¬ "` 1 ‘DE CUONG CHI TIẾT HỌC PHAN DUNG CỤ CẮT 1 —
_ CHUONG I: THONG SO HINH HOC CUA DUNG CU CAT VÀ lốp CẮT sevens 9
ol 1.NHỮNG KHÁI NIỆM VÀ.ĐỊNH NGHĨA CƠ BẢN :.: - sec
-1,1.1.Động học hình thành bề mặt và các ° chuyên dong" tao hinh trong quá trình:
cat 9 ,
1.1.2 Các bề mặt hình thành trên phơi ec 11
1.1.3 Cac bé mặt trên phân cat cua dung CU sceeeseeeeeegeees secon ch x3 se ¬¬ 11ä
1.1.4 Các yếu tố của chế độ cắt TH xxx ¬ vua LẢ
1.1.5 Các mặt toạ độ -. + tre 3 TỔ =
- 1,2 THƠNG SỐ HÌNH HỌC PHÂN CẮT XÉT TRONG TRẠNG THÁI TĨNH 17 1.2.1 Xác định trong tiết điện chính và phụ -.- sành 17
1.2.2 Xác định trong tiết điện doc (Y-Y) và tiết điện ngang (%- X) seseeee He 19
1.3 THONG SO HINH HOC PHAN CAT KHI DUNG cu CAT LAM VIEC 20
1.3.1 Ảnh hưởng của việc BA .,ự,nănmmmẠMMg 21 43.2 Anh hưởng của chuyên động chạy đão « q1 1 14445 — 22
1.4 THONG SO HINH HOC CUA LOP CAT senses " "¬ đkk th ve ‹ 24
._ 1.4.1 Chiều dây Cắt a seeceshhẪ hhheeiirieeirrrrrrreriene 25 _ 1,4,2 Chiều rộng lớp, cắt b tren mm nesses ¬ — ˆ 1.4.3 Diện tích lớp cắt -. cccsessrierreirrrrrie ¬ —
- CẤU HOI ON TAP VÀ THẢO LUẬN CHƯƠNG Ă s -< << KH tt tskeesex 277 CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU DỰNG CỤ CẮTT -c-c<eeeriee Vasessectbestieestse OL s2: 1 YEU CAU.CHUNG CUA: VAT LIEU DUNG CỤ CAT ¬—— OL _¿+2,1.1 Độ cứng NH9 1945182822 se ` Nàng 6 20x4 - ;2,1.2 Độ bền cơ học G10 Hà ti kệ im ke - 2.1.3 Độ bền mồn -ccccesrsseere A1 khe rệ che — cĩ 2.1.4 DO bén nhiỆP - S5 nhe ng an | 2.1.5 Độ dẫn nhiệt : vssenennparennneninasineraennensivotingnenensenetl See , -2.1.6 Tính cơng nghệ và tính n8: TP
a: 2 CAC LOAI VAT LIEU DUNG CU CAT PHO BIEN us war 34
„2.2.1 Thép cacbon dụng cụ - Hs 4 15 xkseskiee Sesdeselentesstedesstoneastbee 34
: 2.272 Thép hợp kim dựng cụ .ceccsccccccceeeiieereeteerrrre vedsspeteestaretiatensnee 3D I :2,2.3 Thép gié (High Speed Steel - HSS) " — "_—¬ “`
| 2.2.4 _ Hợp kim cứng x ` :
_ 2.2.5 Vật liệu sứ (CeratmiC) - «sec seererreree _ :
2.2.6 Nitrit Bor lap phuong (Cubic Boron Nitride - CBN) 2.2.7 Kim cương nhân tạo ; - nh in, ¬
: 2.2.8 Vật liệu phủ -. e-ees "— `
i - 'CÂU HỎI ƠN TẬP VÀ THẢO LUẬN CHƯƠNG I0 Đo : CHƯƠNG 3: CƠ SỞ VẬT LÝ CỦA: QUÁ TRÌNH CAP arnt " với pO sẻ 1 QUÁ TRÌNH HÌNH THÀNH VA BIEN DANG PHƠI chan b4 <e an gi oeEng
" 3.1.1 Quá trình hình thành và các đạng phọ -c ‹-< gấn Tế
nhu -312 Hiện tượng lẹo:dao -c-c«e- HH nh cá ng Hy đán son ne te
E 3.1,3 Hiện-tượng biến -dang- phoi : Vedvesvbbencdsdaceaban ¬
bĩc 3/2, ĐỘNG LỰC HỌC CỦA QUA TRINH CAT H1 vn ve vesee " ố
| sa ;¿:3:2.1 Lực cắt ` Âu gà x0 cá 01a bá si 112 11, FC 3,2:2: Rung dong trong: quá trình:cắt xen tre pirates Hướng,
| ae 3: 3.HIEN TƯỢNG NHIỆT TRONG QUÁ TRÌNH CẮT h đàn tu s2 70 _:.-3,3.1 Nguồn sinh nhiệt và sự phân bố nhiệt khi CAt ecssevscseseressnsnssettesseeeeseeees DE: % _3.3.2 Những yêu tố ảnh hướng tới nhiệt cắt " Ố
Trang 43.4 DŨNG DỊCH TRƠN NGUỘI TH Hee eevee 78
3.4.1 Tac-dung va yéu céu cia dung:dich tron TREUỘI QQQG Gv say 78
3.4.2: Các loại dung địch trơn nguội thường sir Hang kia KH ke TẾ
3.4:3: Cách:sử dụng dung dịch trơn: TigHỘÏ c¿ dees Sesbeclecsnsedicesssesetertccneess 19)
3.4.4 Hiệu:quả cua dung dich tron: ›nguộiiở/tốc độ cắt cao 80
3:5::QUÁ.TRÌNH: MỊN VÀ TUỔI BEN: DỤNG ŒỤ CẮT : veces BL 3.5.1 Khái niệm:về mịn dụng cụ “007
sees 81
:¡ _ 315:2 Quan hệ giữa mịn và thời gian làmviệc của: ‘dung: cự: GẤU ates _ 81:
: ũ _3:5.3 Gáo dang mon của dụng cụ cắt o — _ 3;5:4! Một:số phương pháp nghiên cứu quá trình:mồn no nenecscce "86 95: Tuơi bền của dụng cụ CBt eccccssesesessesesesesesesecees ¬ — nhe kkse SỐ
CÂU HỎI: ƠN.TẬP VÀ THẢO LUẬN CHƯƠNG;HI ¬— "" 89 Chương IW': CAC LOẠI DỤNG CỤ CAT CO BAN, ¬ Lesteass —— ˆ
4.1, DUING:CU CAT DON ccsccccssscscsccceseseectes ¬ " —
4:1/1: Ehãmloạjidụng cụ cắt:đờn, "—
_4112; “tiơng: dung: Sve GD giá daw: TGR carom TH na 7¬ xa - 4.1.3 Kiệt cầu củađao tiện ẽa nên nên nh Ta
_— 1.4, Daotiện định: HIBS eee TY ng HH 1 ng vá " _—_ veverteccseres LOD?
-_412:.DỤNG'CỤ GIÁ CƠNG: LỔ neo "— x18 ¬ LOF/ na TH nhe, KH 1n Cu s ri so U77 S22) DO uc HH 213: Ghuốt TH KH tk nhe, ốố ng se —— DIT? — 4133 DAO! PEAY eescssstesseceseecseessesssevactesssesecesssesctarcceseeseleeeeeesececce, a
4i3i1 Gơng dụng, ng 0n nung - eee HH HH key 182:
4.332: THéng,sé: ‘hink hoe của:dao > Pay ovttteneerenceonsesersssessessecesssesesceeses LBA! 443333 Rétioat ‘culadao phay ee ec nm I Yo
43341 Céoryértd} cắt: (Khi phay nến
413255 Phayvodn: ‘bang ¬ aennereseventeteedessenserees LABS 44 DUNGICU GIÁ CƠNG, REN h, ¬ - Ltewneneeeididess _‹ 149) | 414H1.Đặp-điểm:của: quá strinh gia ote Ten›và¿cáé: tệ phương pháp cát ren 149: hn - 4412: Tiện ren 4443: Gắtren bằng, ta: TƠ và sees Tra 81¡
a baba re TOM escsnecenenerenssecenssoeheverenetonsstoncenccnersseessscses | SỐ
Sơ :4141.Giảsoơng ren:bằng biến: dang déo., 4
= 45.0 CONG: RANG Snack weve 169)
ve 211 Gác phương pháp: giả cơng, răng, 6 „ đập: điểm của quá tình, cất ibién nd
a ing, 169° TY Tu
st 44532? Giả: cơng răng, bằng, dao:phay-diaamé: ‘dum at She: " “17h
415533 Giảncơng răng: ‘bang, dáo.phay,lănrăng sen = 175: : ¬ ve 415341 Giaacdngerang bang sdão›:XọpE:Tăng; cà — GAT Hore TAP ’VAt THAQILUANE CHUGNGAW so aweeee ta BSS
: oy A -QUA,TRINH: GIÁ GƠNG:BĂNGMÀI —
- 8114 XG ĐIỀM"CỦA: QUÁ: TRÌNH:MÀI: igplainteeduedcsatanndcackevenctscertenen: 1935
-DA\MATI ¬ roneetsennetiniechatmnctsnaniceescemricedeneliteehansensee 1 94
ont 'Vậtiệu hạt mài, set M1 Wvnnededaees seen M _
t⁄ Độ cứng của đá mài sanonenennedcwianderbens di aececl Seo l ĐỂ
¿6 2t của hạt mài! Teen rreriderdddoldlioal EÐOO ne —- Leceeed xi
láng của đá mài svewewetinoatabince
iGMALTHUONG GAPE ÂN chanh 0s mốc xe
Trang 5“5 3 4 Mai í phẳng
5.4 XÁC ĐỊNH LỰC VA CONGISUAT KHIMAI
5.5 MON: WA TUOLBEN CUAs “ĐÁ MÀI Cnet ade
° 8)6SỬAYĐÁVMÀI 22c 0162 i1 "—— LH HH1 HH 11111 ren riệc 209) 5.7: CAN BANG DA MAL
6.1 MO: DUN HOA: DUNG: CU "CK AT
6.2 MO.DUN DUNG CY CHO) TRUNG ITAMATIEN: SN 6.3 MƠ ĐƯN:-THAY-DAO›NHANNH Tỉ RE] NTRƯNG TÂM PHA ieee
6.3.1 Mơ: dun ‘thay daombanti RiGee _
6.3.2 Yêu cầu đụng: cụ chơtrung: tâimnpliay He TH Hỗ KH nọ nh ro 225:
6.4QUÁN LÝ DỤNG GỤ CẤTT: nen hư tr kh 228
7.11 E610) 2 1n 6 no 228) 6.4:2'Cơ sở quản lý: ụng CỤ chinh He nh tớ nh th là 232,
6:4:3:Tạo:lập:cơ sở đữ liệu quản lý dùng;cụ c- KH te, _ 4
6.4/4:Loi itch kbiistr: dung hésthéng: 'qguảmlÝydụng:CỤ: «e««- 23585
Trang 6CHUONG I: THONG SO HINH HOC CỦA DỤNG CỤ CẮT VALOR cAt
1 4, NHỮ NG KHÁI NIỆM VÀ ĐỊNH NGHĨA cơ BẢN —ˆˆ
_ cũng như các quy luật của quá trình cắt, cần thiết phải nghiên c cứu ¡ những khái n niệm và _ định nghĩa cơ bản về chuyển động cắt, thơng số hình học của dụng, cụ cất và lớp cắt
1,1.1.Động học hình thành bề mặt và các chuyển động tạo hình trong quá trình cắt
1.1.1.1 Động học bình thành bê mặt
_ Trong thực tế tạo hình cần phải nắm vững động học hình thành các bề mặt Một bề mặt sẽ được hình thành do một đường sinh nào đĩ chuyển động theo một quy
luật nhất định Các chuyển động đĩ là động học hình thành bề mặt
Ví dụ: Một mặt phẳng do một đường sinh thắng chuyển động tịnh tiến | Song
song với nĩ dựa trên một đường c dẫn là đường thắng (hình 1 la) oo
Mot bé mat try được hình thành đo một đường sinh thẳng chuyển động quay quanh một trục song song với nĩ (hình 1 1b), hoặc cĩ thể do một vịng trịn nằm trong mặt phẳng vuơng gĩc với trục qua tâm vịng trịn và chuyển động tị tịnh tiến doc truc tam tạo thành h Gình 1.1e) tai IN Ho 2 ‘ - ; a) - _ b) " c) ¬- Hình 1:1: Động học tạo hình mặt trụ, mat phẳng
"Một mặt › xoắn vit do một đường, sinh chuyển động xoắn: n vit: it (quay tron va tinh -
tién) tao thanh; Y .V sa VU - Trong quá trình tạo hình, dựa vào động học hình thành các bể mặt, các lưỡi cắt của dụng cụ thường được chọn làm đường sinh dé tạo hình bề mặt cần thiết cho trước
— 1.1.1.2 Các chuyển động tạo hình trong quá trình cắt ` tài
Chuyển động tạo hình là chuyển động tương đối của cặp bề mặt chỉ tiết và - _ dụng cụ Với chuyển động đĩ sẽ hình thành bề mặt chỉ tiết Se
Tập hợp tất cả các chuyển động của bề mặt định trước đối với vat t thể đối tượng
cần tạo hình và các chuyển động đĩ cần thiết để xác định bề mặt khởi thủy, của vật thê cớ
đỗi tượng tạo hình gọi là sơ đồ động học tạo hình: - nh - ì
Đối với dụng cụ và chỉ tiết cĩ thể gọi dong học tạo hình: hoặc SƠ: đồ động học ——” tạo hình là tập hợp tat cả các chuyên động của bề: mặt chỉ tiết + hoặc dung ow  i vi ơ
_ dụng cụ (hoặc ‹ chỉ tiết) trong quá trình cit ———i “Trong thực tế, các chuyển động tạo hình ‹ cĩ thé đồng nhất hoặc khơng đồng _— vậy nhất với các chuyển động cắt gọt (gia cơng định hình trùng nhau, gia cơng bao hình ee
Trang 7“1 ¬.- cai ¬ Pht
Các thiết bị, máy cắt sẽ được thiết kế theo các sơ đồ động học quá trình tạo
hình Các sơ độ, động học tạo hình thường TA HUY cha] hai, chuyên động cơ ơ bản fat vey " Một bệ) đ a Buy lộng — hai chuyển, động : Ce 7` “Hai chuyển động thắng —
-Hai chuyển động quay trịn "
Ot thuy 4 dong thẳng, m một chuyển động quấy t trên : ' vn mes mm aằ `
lên ơng thẳng Y yên miột chuyển ‹ độn ) HN 1 Hai chuyển động quay, tron va š một chuyển ng
‘Ba a chuyển don quay
ty
Cĩ, thể tơ hợp nhiều chuyền dong 1 nữa nhưng trong pike ứng đụng thường bị giới han bởi độ phúc tap của các tổ hợp và khĩ khăn trong việc chế tạo thiết bi ¬
: CÁC, chuyên dong đĩ diễn r ra trong quá trình cắt và a ching gồm: chuyển động cất
chứ, chuyển động chạy dao va c chuyén động phụ ` ””
cài vữa (án lu qui nh 1 2: Cá "ohuyln động trong quá trình cat’:
a: tigén ngoai; 5: tign mặt đã tse: viện ren,tùi: hay bậc: bằng dao no phá trụ răng
es ¿phẩy mặt Phẳng bằng d dao' oiphay đ mat t dau g ° i
dong cat chính: ° —_
Xác định: tốc độ bĩc: tách: phi và tiêu thụ “chủ yếu! ‘cong suất/ troất, ¬ AC
Trang 8
động chạy hay dao, Khi hay, chuyén động tịnh tiễn của | Bn’ máy ‘mang rok la: chujên: Hằng chủ
dao Khi 'bào hay khi phẩy răng bang’ dao phay đi dia odin, Chuyển động chạy dao: ‘la gián
đoạn, Khi tiện, chuyên động chạy dao là liên tục a ¬ Hài Đài
“Hop ¢ của chuyên động cắt chính" và chuyển động cha dao lạo nén quy dao: chuyên động n iêm trên wi ¡ cat chính SO VỚI 'chỉ tiết gia cơng Vi du khitiện ngồi, quy at tương đối la đường, xoan vit, khi tiện mặt: đầu: quỹ ‘dao Chuyên ‘dng’ cat
cub ARRATRGG die 4 tố bẩn § th tị
đạo chuyên động
tương đối, là 'đường Xoắn Acsimet; khi phay, aug đạo Ĩ chuyển, động c cất ‘thong: đối
Xycloit; khi bao Tả đường thẳng m ĐÁ dẹp
+ChuyÊn động phụ là các chuyên động dé chuẩn bị và kết thúc quá á trình cất:
Vidu đụ: 'chuyển động điều chỉnh cho đão chạm: vào chit tiết trước "khi gia cơng hoặc chuyển động rút dao ra t khi da cắt xong lớp CẮT
abe ay ` tổng
1.1.2 Các bề mặt hình thành trên phơi
Quá trình cắt là quá trình hớt đi từ phơi một lớp kim loai thừa ở dạng phoi dưới tác dụng của một khối hình chêm gọi là dụng cụ cắt đề đạt được chỉ tiết cĩ hình dáng,
kích thước và độ chính xác theo yêu c cầu
1.2.1.2 Bê mặt chưa gia a cong: a ba mặt trên an phơi sẽ š được c hĩt đã một lớp] Kim loại”
ˆ Hình L 3: Các bề mặt hình thành n trong 4 quả trình cắt
1: Bè mặt chưa gia cơng; 2: Bề mặt đang gia cơng; 3: Bê mặt đã gia cong
1.2.1.1 Bề mặt đã: gia cong: Ak bên mặt trên n phơi đã được, hớt đi một lớp kim loại dưới dạng phoi Bay dep
1.2.1.3 Bè mặt gia cơng: là bề mặt chuyên tiếp giữa mặt đã và chưa gia cơng Hãy y cĩ.t thể
định nghĩa, chính › xác hợn: chà: tập -hợp quỹ - đạo chuyên động cắt tương đội của các điểm trên
đoạn lưỡi cắt chính đang tham gia cat Bé mat dang gia, cơng tiếp xúc với đoạn lưỡi cất
chính dang tham oie cat,
"Hiện nay cĩ 6 sắt L nhiều loại dụng cụ cất, Chúng cĩ kết cầu rt khác nhau ‘Nhung củc kết quả nghiên cứu từ trước tới nay đều cho thấy “ Quá trình cắt kim loại là quá
ii
- đường |
Trang 9cing Cĩ dạng chêm gọi là dụng cụ cắt
-_ Như vậy, dù cĩ kết cầu bên ngồi khác nhau, c các dụng cụ auc cĩ ĩ kết cấu ủ giống Phin cắt tương tự nhau cĩ dạng chêm " -
; Mặt khác, trong gia cơng bằng cắt thì gia cơng bằng dao cắt t đơn chiếm một v vị
trớ quan trọng: tiện, “bào, XỌC, V.V Dạo tiện được Sử dung” trên máy, tiện hiểm ty le
lớn 30- 40% tổng số máy cắt kim loại Vi vay, dao tién la một dạng phổ biến và cĩ cầu
tao don: giản nhất của dụng cu cat ma lại cĩ đầy đủ, các, yếu tổ kết cầu của dụng cụ
——— -~cắt” Chính vì vậy đao tiện ngồi' được ity làm cơ sở để nghiên cứu thơng số hình hoc phân cắt của đạo
„ Một dụng cụ cắt thơng thường gồm hai thản 4 đĩ là phan thân v Và a phan cẻ cit Dau dao | ae Than dao ¬= > hae: “Hi nh L 4: Quan hé giữa phần cắt của dao tiện ? ngồi với một số ấ loại dao khác 1 1.3:I Phần thần - Bas 1,
Phần thân của dụng cự là phần nối giữa phần cất tủa a dung cụ với máy Nĩ cĩ nhiệm vụ: can v5 avg CĨ SÂN và
- - Định vị và kẹp chặt phần c cắt của dụng cụ so với may
- Truyền- chuyén động và cơng suất cất: từ: máy tới phần cắt của dụng cụ
Phần thân của dựng cụ cĩ thể là khối trụ: trịn, lăng trụ hay cơn
Phần thân thường làm bằng các loại vật liệu CĨ cơ tính _ trung bình, khác với vật liệu phan cắt, ví dụ như thép C45, C50, 77? 2n
1.1.3.2 Phần cắt ¬
Phan cat cua dung cu la phần trực tiếp thamrgia quá trình cắt
Phần cắt thường, được chế tạo bằng các loại vật liệu: cĩ: tinh’ ‘eat’ tot’ nhu thép
- —— BIO, -hợp kim cứng, gốm; vs Chat lugng ¥ va độ chính › xác của a phần e cắt: ảnh đ hướng quyết dink đến chất lượng của dụng ‹ cụ cất a 4 ¬ Sal
cắt ất của dung ct cụ cất doe các ic mat va A ding sau u đổy lạ tơ nên:
‡
- được hình Tag về thốt rã tiến mặt trước vỦ Đố 0 :
ae | * Mặt sau chính: là bề mặt của dao đối diện với mặt dang gia cơng của phơi
coe a * Mặt sau pha: 1a-bé-mat của: dao đối diện với mặt đã gia:cơng của phơi -
-_ * Mặt chuyen tic ‘tiép: la bé mặt nỗ nối ¡ tiếp, gitta 1 mặt sau _chính và mặt s sau _phụ: Mặt —
Nẹ nuyễn (iếp ( cĩ thể là nhật phẳng hoặc la mat t cong tuỳ theo kết cầu u phần ‹ cắt của dụng
Trang 10
s Xe
cu cat Cac bề r mặt trên phần cắt của dụng cụ cĩ thể là mặt phẳng, cũng cĩ khi là mặt cong Giao tuyến giữa chúng tạo nên các lưỡi cắt -
* Lưỡi cắt chính: đà giao tuyến giữa mặt trước và mặt sau chính Lưỡi cắt
chính tham gia cắt chủ yếu trong suốt quá trình cat |e
* Lưỡi cắt phụ: là giao tuyến giữa mặt trước và mặt sau 1 phy Trong qua trình cắt chỉ một phần nhỏ của' Tưỡi cắt phụ tham gia | cat
Trên phần cắt cĩ thể cĩ một hoặc nhiều lưỡi cắt chính và lưỡi cắt phụ Mặt trước Lưỡi cắt phụ Mũidao Lưỡi cắt chính ⁄ - Mặt sau phụ _N / Mat chuyển tiếp _ / TƯ nN Mặt sau chia _
ih nh 15: Các) yếu t6 trén phan cắt của dao tiện ngồi `
* * Mũi dao: a ‘phan chuyén tiép giữa lưỡi cắt chính và lưỡi cắt phụ Mũi dao cĩ thể nhọn hoặc cĩ dang cung trịn với bán kính p Thực tế mũi dao khơng nhọn tuyệt đối ià bao
giờ cũng ơn tải: một bán: kinh cong p nao đĩ Trị số của ban kinh: cong : mũi dao D phy
thuige v vào: 0 vật liệu chế tạo 0 dung ° cụ và: a cach mai dao : fa PT oan Suey che Hà nh 1 6: Dao t tiện cắt Aitv và 1 dao tién ngồi -1.1.4 Các yếu tố của chế độ cắt-
- Chế do cắt, cĩ ảnh hưởng, quan trọng và nhiều khi mang tinh quyết định tới cả năng
suất: gia cơng và: chất lượng lớp bề mặt gia cộng Các: yếu tố của a chế độ cắt bao gồm tốc, độ ¬ cắt V, lượng chạy đao S, chiều sâu cắt t cat
1.1.4.1 Tốc độ cắt: là lượng dịch chuyển tương đối c của a một điểm trêm roi cắt † chính s SO với
bề mặt đang | gia cơng-:Đo theo :phương chuyển: động Cat rong đối trong một đơn vị: thời
gian Tốc độ cat xác định tốc độ bĩc tách phoi ¬ a Tốc độ cắt tại một điểm trên lưỡi cắt doe biểu diễn bởi m một vecto: 7: ¬" si cea pie ire oe Ve Ve +5 | me = mm
Trang 11_ tốc độ cắt được tink bang?” n
Trị số tốc độ chạy dao 5 nen đc vi nhỏ SO VỚI tốc đội sa oh a i, “D6-d6, tốc độ cắt a va tốc: độ cất chính Ve, co tri số xếp, xi bang nhau Đề đơn giản cho việc tính tốn, trị số tốc độ cất chính tại một điểm trên lưới cát được ‹ coi là tị số tốc độ cắt tại 4 điểm đĩ, tốc độ cắt: được tính gần đúng: P= LAI meee „121C ha ¬.-
ty
+ Khi tiện ngồi; tốc độ: cắt:thay đổi theo quy | luật giảm: dint ứng, vỚi các điểm cảng gần mũi dao Khi tiện cắt đứt hoặc xén:mặt: :đầu;:tốc: độ: cắt: ‘giam - dan khi qnũi;dao tiến gan
tới tâm phơi Vì vậy, trị số tốc độ cat được qui ước tính trọng điều kiện làm việc nặng nề nhất tức là tính ứng \ với đường kính lớn nhất của phối, khi gia cơng bề mặt ngồi hoặc đường kính lớn nhất, của chi tiết khi gia cơng “bè mat trong “Vi du khi tién ngồi, tiện cắt
đứt, xén mặt đầu thi: tính theo đường kính của 1 be mặt chưa Kia cơng Khi tiện lỗ thì tinh | theo đường kính của bề mặt để gia cơng 7
Khi tién phéi cĩ ghờng kính l D BI, tốc › độ quay ¢ cử: trục chính là n [v/p] thi vet, Nà "1000: or ae øỊ = | mì ai
Trang 12
trong một đơn vị quy ước đo theo phương, chuyển động chạy đao ‘Don vị quy ước đĩ cĩ thể là một phút, một giây, một vịng; một, răng hay một, hành trình kép
Lượng chạy đao cĩ ý nghĩa rất quan trọng khi: chọn các thơng số của chế độ cắt Nĩ ảnh "hưởng quyết định đến độ nhám, của bề mặt gia cơng, Ttuơi bên: của dụng cụ, năng suất gia cơng, - Chon: được 4 trị: số của lượng: chấy đ đao, 5 hop We cĩ y nghia
thực tiễntolớn 7 7 ` ` i oo
Tuy theo phuong chay dao hoặc tuỳ theo từng đơn VỊ: quy y ước mà cĩ các loại
lượng chạy đao khác nhau
Khi phương chạy dao Song song với đường tâm chit tiết thi cĩ chạy đao đọc Khi phương chạy đảo vuợig gĩc với đường tâm chỉ tiết thì cĩ 'chạy dao ngang
Khi phương chạy dao hợp với đường tâm chi tiết một ĨC nao đĩ thì CĨ chạy
dao đường chéo
Khi lượng chạy dao được tính bằng lượng địch chuyển của lưỡi cắt so với ¡ bề
mặt đã gia cơng đo theo phương chạy đao trong thời gian một phút thì cĩ lượng chạy
dao phút: Sp [mm/p] ¬
Khi lượng chạy dao được tính bằng lượng dịch chuyển c của lưỡi cắt so với bễ
mặt đã gia cơng trong khi phơi hoặc đạo quay được một vịng thị e cĩ: ĩ lượng chạy dao
’ vong: Sy [mm/v] vii! % ¬_ ae
Khi lượng chạy dao được tính ‘bing lượng dich huyền của lưỡi cắt so với bể mặt đã gia cơng đo theo phương chuyển động chạy dao trong thời gian d dao quay được một gĩc bằng gĩc giữa hai răng, cĩ lượng chảy đao Tăng: ‘Si [mm/r] `
- Khi lượng chạy ' dao được ‘tinh bang lượng: địch chuyển của lưỡi cất so với bề mặt đã gia cơng đo theo phương chạy đạo trong khi: dao hoặc phơi thực hiện lược một
hành trình kép thì cĩ lượng: chạy ‘dao: ‘han’ nh kép: Shik [mm/htk] ' `
Giả sử cĩ dao’ phay: VỚI: số Tăng Z lượng chạy đạo pH: = “Sone 8 số ï võng quay của dao là n (vịng/phút) thì cĩ: ” Ni y=" (mmxvBn - TH TƯ TT (ENB Me BOS | S r= = = | (mm/rng)
1.1.4.3 Chiều sâu cắt: là khoảng: cách giữa: bề mặt đã giá cơng, và bs mat chưa gia cong, đo theo phương vuơng gĩc với bè mặt tđã gia cơng
kí hiệu: t [mm] Be : :
Chiều sâu cắt t cĩ ý nghĩa rất quan trọng, nĩ ảnh h hưởng tới chất lượng chỉ tiết
gia cơng, tuổi bền của dụng cụ, năng' suất: gia’ cơng, - : “'#h ‘chon’ tri” số “chiều : sâu cất,
lớn thì năng suất gia cơng cao nhưng chất lượng bề mặt gia cơng, lại thấp Tu Chiều sâu cắt:khi tiện ngồi: được tính theo: cơng' ‘thie: _Do- D att Sot pute Posy Tt ps) MAES THe Irmi
Chiếu sâu h cất khi tiện trong được tính theo cơng thức:
DG fo GE lead ab SEs" À ƠƠ.ỊƠ Ơ “Doe
mi):
trong đĩ Dụ: đường kính Gi tiết trước khi giả cơng `
Ð; đường kính chỉ tiết sau khi gia c6ng
Trang 13
: ¬ ( - sa | Z2 ⁄⁄⁄⁄⁄:R Si |_~ er a cung LLL 2⁄2 _ _ | i | | | 4 Aa | Hinh 1.9: Chiéu sâu cắt khi tiện trong và tiện ngồi _ c 1.1.5 Các mặt toạ độ : s | cào,
_ Khi nghiên cứu các thơng số hình học của dụng cụ cắt, phải đặt dụng cụ trong
_ các mặt phẳng toạ độ Các mặt toạ độ được quy ước, nhằm xác định chính xác và
————_ thống nhất các gĩc -trên phần cắt của- dao; chúng gồm: mặt cắt; mặt đáy; tiết diện
chính, tiết điện phụ, tiết điện đọc, tiết diện ngang Sợ l
Hình 1.10: Mặt đáy và mặt cắt
- $1,5.1 Mặt cắt sư ng ST
_ Tại một điểm trên lưỡi cắt chính là mặt phẳng chứa véc tơ tốc độ cắt và đường
thẳng tiếp tuyến với lưỡi cắt chính tại điểm đĩ :
- Trong trường hợp lưỡi cắt chính là đường thẳng thì: mặt cắt chứa luơn lưỡi
ae bude Bee
i cắt chính của dao ¬ gp PEs ete ats
" _~ Nếu lưỡi cắt cong sẽ cĩ vơ số mặt phẳng cắt.:,
1.1.5.2 Mặt đáy - poy et sử Det — be beak, ụ |
ẹ _ Tại một điểm trên lưỡi cắt chính là m
uc tại điểm đang xét TY cốc “ớt
Yoo wy” Nhu vay: Mat cắt và mặt đáy vuơng gĩc với nhau tại cùng một điểm trên lưỡi fF ae teh Sey ey ety ah Ue
7 Khi bỏ qua lượng chạy dao trong thành phần của véc tơ tốc độ cắt thì mặt đáy
được định nghĩa: “mặt đáy tại một điểm: trên lưỡi cắt chính của dao là
›:song với phương chạy đao dọc và:phương hạy dà:figãTi at phẳng;vuơng gốc với véctơ tốc: độ cắt”
—_-11.5.3 Tiết diện chính _— —- — — đơn mg ——— |
Trang 14hình chiếu của lưỡi cắt chính trên mặt đáy
1.1.5.4 Tiết diện phụ Su : ¬ S
_ Tại một điểm trên Tưỡi cắt phụ là mặt phẳng địa qua điểm đĩ và ' vuơng gồc với: | hinh chiéu của lưỡi cắt phụ trên mặt đáy ẻ `
| 1.1.5.5 Tiết diện ngang (X-X) a
| Tại một điểm trên tưỡi cắt là mặt phẳng, chứa Phuong chay dao va a thing & gĩc ° với mặt đáy tại điểm đĩ
1,1.5.6 Tiết diện doc (Y-Y)
, Tai một điểm trên lối cắt là mặt ặt phẳng đồng thời thẳng gĩc \ với mặt đấy Y và tiết diện ngang tại điểm đĩ ` +
Hình 1.11: Tiết diện chính (N- Nyt tiết diện hu (N.-Nj);¡ tiét diện đọc (Y-Ÿ) và ngang
1.2 THƠNG SĨ HÌNH HỌC PHAN CAT XÉT TRONG TRẠNG THÁI TĨNH
_ Trạng thái tĩnh được xét trong những điều kiện sau đây:
- Coi nhứ khơng cĩ chuyển động chạy đao (s=0) ˆ
- Coi như đao được gá đúng (mũi dao được gá ngang tâm máy - trục dao: được gá vuơng gĩc với đường tâm máy) T
- Khơng kế đến các hiện tượng vật lý xảy ra trong quá trình cắt (rung động, :
biến dạng, nhiệt v.V) = ¬
1:2.1 Xác định trong tiết diện chính và phụ sơ
Các gĩc của daư xét ở trạng thái tĩnh được gọi là gĩc tĩnh, gĩc c tĩnh rất cần ¡ thiết SỐ
cho việc thiết kế, chế tạo và kiểm tra hình dáng hình học của dụng Cụ Nĩ | gồm các
_ BĨC:
1.2.1.1 _Gác trước: _ky- hiệu ¥-
Gĩc trước tại một điểm trên lưỡi cắt chính là gĩc, hẹp bởi mặt trước và mặt đáy Xét -
trong tiết diện chính tại điểm đĩ _
y> 0: khi mặt trước của ‘dao nằm 'điếp Hơn mặt đấy, đi qua: 2 diém dang xt ¬ -.- y <0: khi mặt trước của đao nằm cao hon mat day đi qua điểm đang Xxét
y= 0: khi mặt trước của dao trùng với mặt đầy -
Trang 151 2 1.2 Gĩc sau chinh: ky hiéu a
OS Gĩc sau chính tại một điểm trên lưỡi cất chính là gĩc hẹp bởi mặt sau chính và mặt
cắt xét trong tiết diện chính tại điểm đĩ
Gĩc sau làm giảm ma sát giữa bề mặt sau của š đão và bền mat đang: và đã gia cơng ¢ của
phối
ˆ Chủ ý: Một số tiêu chuẩn sử dung i "hiệu 'súc trước ( a), sĩc : sau ( py và a quy ude c dấu nan của y phụ thuộc vào giả trị của gĩc cat (6) co be ce ee kek
——— 121.3 Gĩc trước phu: ky hiduy ——- „ > ae mờ
Gốc trước phụ tại một điểm' trên lưỡi cắt phụ là gĩc hợp bởi mặt trước và mặt đây xét trong tiết diện phụ tại điêm đĩ
1.2.1.4 Gĩc sau phụ: ký hiệu ơi
Gĩc sau phụ tại một điểm- trên "Mới cắt at phụ là gĩc hợp bởi mặt sau phụ và mặt cắt xét trong tiết phụ: tại điểm đĩ ram nơi ‘Hi nh 11 2: Các g gĩc ‹ của duc diện: n trong diễt điên e chính và pin : “L2LS: Gĩc sắc: ký hiệu 8 : ,
- — Gĩc sắc tại một điểm trên lười cất chính là g gĩc hợp b bởi mặt trước và mặt sau chính - - ~ xết trong tiết diện chính tại đĩ ¬ ẻ T5
: 1.2 L6 Gác cất: ký hiệu 5 ST | "
oo - Gĩc cắt tại một điểm trên lưỡi cắt chính là goc tao: bới mat trước v và mặt cất xé trong " xá diện chính tại điểm đĩ s CC
Trang 16
"¬ _ Gĩc nghiêng phụ: tại một, điển trên "lưỡi cất phụ là gĩc tạo bởi phương chay, dao y va
hình chiếu của lưỡi cắt phụ trên mặt, đáy
1.2.1.9 Gĩc mũi dao: lý hiệu £ `
Gĩc mũi dao là gĩc tạo bởi hình chiếu của lưới cất chính và lưỡi cắt tphu t trên mặt đáy
_Ta cĩ: ete 1a oe Í
“i
của nĩ trên mặt đây
{> 0 khi miii dao 1a điểm thấp nhất (0 với i mat day đi qua mũi dao) trên tồn hộ lưỡi cắt chính À <0 khi mũi dao là điểm cao nhất (so với mặt đáy đi qua mũi dao)trên t: tồn bộ lưỡi cắt chính ^ =0 khi mặt đáy chứa lưỡi cắt chính | “Hi nh 1 1 3: Gĩc q Đ @ écua dao ti tiện ngồi nên Độ Gĩc nâng của lưỡi cắt chính ¢ cĩ ảnh hướng đến nhường thốt phối đến si sức bền của _¬ phân lưỡi cắt và điều kiện cắt vào: vật liệu của dừng ¿ điểm trên lưỡi Clb
Hình 1.14: Goc nâng của lưỡi cắt chính - |
1 22: Xác định trong tiết điện đọc (V-Y) và tiết niện ngang: (KEK) TS oot —
Kh nghiên cứu quá trình cắt, thường : xét: thơng s sỐ ) hình học nhẫn cắt của dao
tong tiết điện chính và phụ : ofl os
các máy này, đồ gá mài sắc thường chỉ quay.được thep 3 phương x; y; z của hệ tọa độ
ĐỂ các ba chiền 0xy yz Vi vay, muốn nhận được gĩc độ của dao trên tiết diện chính và
19
oe nhac được các gĩc đ độ của" 2 đao tr ong tiết: dién- chinh- và: nhụ- bảo- dim: cho qué: :
Trang 17phụ theo yêu cầu đề ra, cần xác định mối quan hệ giữa chúng với các gĩc của dao ở tiết diện đọc, theo trục thân đao (hay vuơng gĩc với trục ,phơi) và ở tiết diện ngang (hay song song với trục phơi), vuơng gĩc với trục thân dao oe
" _ Trong tiết diện ngang X- X cĩ gĩc Tx, du th an
oe “Trong tiết diện đọc Ý-Y cĩ gĩc y,dy ˆ | " củ Nà CC TT n
Khi đã biết mối quan hệ giữa các gĩc lạ tuy Ty và ay với các gĩc + a, 6 0 Dens cĩ chỉ việc xoay bàn máy, theo phương x-x, y-y, theo các gĩc độ đã tính được (ở tiết điện
- đọc va ngang), rồi tiến hành mai dao, sé nhan duoc’ các gĩc độ 1, a, Dye > can thiét
tes + wood
lrên hình 1.15, biểu điễn đao trên mặt day và bại mặt phẳng cat: : Mặt phẳng c¡ cat —
độc 1: -2, tiết điện chính 2-3, mặt phẳng cắt ngang 3- 4 X-X — Hình 1.15: Các gĩc trong tiễt điện đọc và ngang Người t ta đã chứng minh:
—” te = tBy sing + tgh COs / tgVy = tgy cos + tgi sing cotga, = “cotgasing + ign cos@
“cotgay = cotg0 cos + tga sing we,
- Dấu trên ứng với À<0 : : ¬
Dấu dưới ứng với À>0 Khi A=0 thi: tgy, = tgy sing
t8Yy = = tgy cosg : CO{g0x = = cotgg.s sing, , _ €0tg0y = = cotga cose
1.3 THONG SO'HINH HOC PHẦN CẮT KHI ĐỤNG CỤ CẮT LÀM VIỆC
¡ aDo ảnh hưởng của các : yếu tố trong: quá trình: cắt (mà ở trạng thái: tĩnh khơng kể
ˆ đệm 1 Tiên thơng ` số hình Học phần c cất bị thay ¢ đối, „do 'đĩ cần thiết “phat k khảo s sát ảnh
._ hưởng: của:các yếu tố trịng như: ::;.› :3:: ¿:- ed
Trang 18- * z
- Ảnh hưởng của các chuyển động cắt, các hiện tượng vật tly, như rung động, mịn đao, lực cắt,
1.3.1 Ảnh hưởng của việc gas đao
1.3.1.1 Ảnh hưởng của việc gá dao khong ngang r lâm - * §ự thay đổi gĩc trước và gĩc sau chính:
Khi gá dao khơng ngang tâm, gĩc trước và sau sẽ 8 thay đỗi “Chúng được tinh
theo cơng thức sau: Yey = = Yy £4 | Oley = 0y Ty Trong đĩ : ơy, Vy - gĩc tĩnh (gĩc mài sắc) - gĩc động (gĩc trong quá trình cắt) Sen oH tr a Ty A “<< Leos —— ƠƠLƠ os me Gy
Hình 1.16: Su thay đổi gưc y và œ khi gá dao khơng ngang tâm
- Dấu rên ứng với tiện ngồi 'gá cao hơn tâm và tiện lỗ mii dao ga thấp hơn tâm
Dấu dưới với tiện ngồi gá thấp hơn tâm và tiện lỗ gá cao hơn tâm _-
“ty - gĩc giữa vị trí I và II của mặt cắt (và đo đĩ là gĩc giữa hai vị trí I va + cua
mat day), về trị số: sỉn ty = a hayige, = = Teor
Trong thực tế cĩ lúc lợi dụng sự thay đổi: này để đạt được mục đích mong
muốn Ví dụ khi tiện thơ các bề mặt ngồi, gá thường gá mũi ‘dao cao hon tam dé tang ee
gĩc trước, thuận lợi cho quá trình cắt: mà vấn khơng làm yếu mũi dao; Khi tiện bé ,
mat lỗ ga mii dao cao hon tâm để tăng gĩc sau, thuận loi cho quá trình cắt * Sự thay đỗi của gĩc nghiêng chính ọ và gĩc nghiêng, phụ ceh
+ Khi tiện bề mặt ngồi : = Ba cáo hơn tâm :ø và 9; tang A " fo 4
-ˆ +> géthép hon:tam' ọ và ọi: giảm + ¿ : Se 2, ¬
+ Khi tién bè mặt: ttrong:: - > Bat cao 'hơn tâm @ VÀ: OL giảm _
_- gá thấp hơn tâm ọ và ¡ făng 4
Cần chú ý sự thay d6i này khi gia cơng các bề mặt ‘dinh hình (chi tiện ren chẳng han),
để đảm bảo nhận được biến dang chỉ tiết gia cơng chính xác theo yêu cầu 21
Trang 19Sw thay, đổi, này là, do sự thay | đơi vị trí của mặt phẳng, day
Fã 3.1.2 Ảnh hưởng của việc gá trục dao khơng Đuơng gĩc với đường tầm chỉ dt 7 Khi trục đao gá khơng vuơng gĩc với đường tâm của máy thì gĩc nghiêng chính Ae | gĩc nghiêng phụ thay đổi đúng bằng gĩc xoay + của a than: 'dag@i es Me Sia he Las
Oo = —9 Hep ƠƠỊơỎ ad ymin
-¿ Dấu trên" ứng'với dao nghiêng sang phải'?°:- ›:-: a
ee + Dau _duéi ứng với dao nghiêng sang trái TH Lưu ưu ý: Trị số của các gĩc trong tiết diện chính œ, y, Ð, 5 va cdc c gĩc trong tiết
điện phụ tại mỗi điểm trên lưỡi cắt chính và phụ (cĩ tham gia vào quá trình cắt) là khơng đổi vì vị trí của mặt cắt, mặt đáy, tiết diện chính, tiết điện n phụ khơng thay đỗi
1.3.2 ‘ak keịngcía e chuyển động , chy ¢ dao : 1.3.2 1, Anh kưởng- của a chuyển động c1 dao ngang —=M,I
: “Hi ani 1.18: ảnh \ hướng © của ‘thay động thay dao’ ingang =
Do ảnh hưởng của lượng chạy dao ngang nên: qui đạo chuyển động cắt.tương | đối của một điểm trên lưỡi: cắt chính: của dao: so với: bề mặt đang gia:cơng là đường
xoắn vít Ác sỉ mét, cĩ phương trình trong toạ độ CựC: =a.0 - 1ˆ % ¬ ete ty
Trang 20Am Từ đây cĩ: a= —— pote A ae pe @) + Tư: Thấy cỏ ~ Tạng Từ hình vẽ cĩ: J9”? PgR RHE ove ou hịn gu DU nâu aeP | (2) Mey Oy ET 4 Trong đĩ: h- - gốc giữa vi trí Is va vi trí H : Theo giải tích: tgn= a ¬ " 3, cee _ (3) dé ạ TỊ gĩc hợp bởi giữa tiếp tuyến với ¡ đường xoắn _ácsimét và bán kính véc to tai điểm đĩ Ta lại cĩ: rị + = 90° —> tgụ ¬_ „ (gn 7 (4) ‘Thay Œ)vào © CĨ: {BH ~—— 7 (5) , | ome !
Khi bắt đầu cắt ` vào: fen “sR Ri la bán kính phơi) aor ON
Từ biểu thức (5) thấy phụ thuộc vào: p về S Khi trị số của S nhỏ và p sài, lên thì tri sé rat nhỏ, cĩ thể bỏ qua và khi đĩ Yey ¿ 5 Oley sai, khác khơng đáng kể so với yy va dy Càng vào gần f tâm p càng, gan bang khơng làm cho, ủ tiền đến 90°, ; khi đĩ œạy đạt giá trị - âm, quá trình cắt khơng xảy ra được, lúc ấy, dao khong cắt got: chỉ tiết nữa mà đè lên phơi
- “làm phơi gay (thơng thường phơi gay khi đường kính của nĩ cịn 1-2mm va đề lại chỉ tiết
mơ gia cơng: 116i-kim- loai) khi; tiện- cắt: đứt thường chế đạo: -lưỡi đao: "nghiêng một gĩc đề =—— Ba
| tránh tiện tượng, phơi, gay are
: m ột§ gĩc op (i ix) 80 với' mat cắt nh tứ Nhà vợ
ˆ của đường xoắn vít xét trong tiết điện chính và tiết tdiện ngang) Đai SH
Trang 21
oh, asa Ay =A, — My
- Trong tiét dién ngang X- X (r= Va = = Vx + HL, Gĩc nâng của đường xoắn xác định theo cơng thức: lợu, =— | a aD,
Dx - đường kính tại điểm x `
Người ta đã xác định được: tgụ = tgh„.sing ˆ —— xx Hy H1 7 “ /\/
Hình 1.20: Ảnh hướng của ia chuyén động chay ds dao doc
Từ 2 cơng thức trên nhận thấy khi S lớn và Ð nhỏ thì trị số của tu» ai rất lớn
Tuy nhiên, trong thực tế S rất nhỏ nên thường bỏ qua khi tính tốn Nhưng trong một
vài trường hợp § cĩ trị số đáng kể (ví dụ khi tiện ren bước lớn), nên phải kế đến khi
tính tốn lựa chọn gĩc sau và mài sắc ¿đo phù hợp nhằm giảm ma sát giữa mặt sau và chỉ tiết gia cơng trong quá trình' cắt
1.4 THƠNG SỐ HÌNH HỌC CỦA LỚP CẬT
Trong quá trình cắt, luơn cĩ những lớp kim loại được tách ra khỏi bề mặt phơi -
để tạo thành phoi Những lớp kim loại này được gọi là lớp cắt Tiết điện ngang lớp cắt
được quy ước đo trên mặt trước của dao sau khi mũi dạo dịch chuyển một lượng bằng
lượng chạy dao S Quá trình biến dạng của kim loại khi cắt, ,sự hình thành và biến thiên của ‘luc cắt khơng những phụ thuộc vào diện tích tiết diện ngang lớp cắt mà
cịn n phụ thuộc vào các thơng số khác của lớp cắt nhự chiều dày cắt, chiều rộng cắt: Thơng số hình học của lớp cắt bao gồm chiều đài lớp cắt a, chiều rộng lớp cắt b và à điện tích lớp cắt — _ Lon
Trang 22
1.4.1 “Chiều này vit 2 a
— Chiều dày cắt a là khoảng: cách : ‘pitta bai: vị trí Hên tiếp của lưỡi cất khi dao dịch chuyển được một lượng đúng bằng Mong chay dao 8, do trên mặt trước theo -
phương vuơng gĩc với lưỡi cắt
Với đao cĩ lưỡi cắt thẳng, chiều dày cắt -khơng thay đ đổi ứng .với mọi điểm trên lưỡi cắt „Với dao cĩ lưỡi cắt cong, chiêu đày cắt thay đơi theo từng điểm trên lưỡi cất Chiều
day cắt tại một điểm: trên lưỡi cắt cong, la: đoạn: giới hạn giữa hai vị trí liên tiếp của lưỡi CẮT :
đo theo ‘0 Phuong vuơng gĩc với lưỡi cắt tại i diém đĩ + : TH nh 1.21: 7 hone, xố "hình học <lápc cắt 1 4 2 Chiều rộng g lớp cắt b - _
M Chiều rộng lớp cắt là a khodng cách Lgi0a bể init chứa gia cơng v với: ibe mat- aa gia: xe ence
cơng đo đọc theo lưỡi cắt eS wr
- Chiều rộng cắt chính là chiều dài của đoạn lưỡi cắt tham gia cắt it hoac là chiều đài”
đoạn tiếp xúc giữa lưỡi cắt với bề mặt đang giacơƠng -: ¬— an
Mối quan hệ giữa chiều day cat a va lượng chạy đạo S, giữa: _ chiều rộng cắt b và chiều sâu cắt t được xác định theo cơng thức : - a =S.sino a _ S.sing cosy cosy ae | sing xẻ oe ee tơ ` 1 -Khiy #0: a= - Khi À = 0: b= - KhiÀAz0: b= = — + cos2——cos4: SiO l
ị Chiều dày lớp cắt: tăng thì tải trọng đơn vị trên chiều dai lưỡi cắt tăng, nhiệt cắt :
và lực cắt tăng làm cho lưỡi:cắt nhanh bị i mài mịn Do: y vay cĩ thể nĩi chiều dây lớp |
cắt đặc trưng cho tái trọng: đờn vị của lưỡi cắt Giữ nguyên chiều dày và tăng chiều rộng của lớp cat thì đớp phoi bi :biến đạng nhiều hơn, tải trọng đơn vi khơng thay đội trên suốt chiều dài lưỡi: cat!
Trang 23
- 1.4.3 Diện tích lớp cắt
_ Trường hợp t mỗi dao gá ngang tam; 4 =.0 vày= :8, tác: - 7 - nhổ”
— F=ab=Ssino oP Sst cee Ụ " ¬ sing ¬ Am
i oe t=äb= ` a : tuy ¬" a Peay fee tin th -
° Đây: là diện tích danh nghĩa ‹ của Top cat rong thực tế do anh hướng của lượng chạy
dao, nên trên bề mặt gia cơng thường con đ lại các nhấp nhơ' 0 (06 ti tiết & diện: ngang ABC nhự hình
finh 1.22: Dién tich lop cdt
Diện tích danh nghĩa trùng ' với điện tích thực khi mà chiều dài lưỡi cắt phụ tham gia cắt lớn hơn lượng chạy đạo S và khi gĩc nghiêng phụ @¡ = 0 khơng kê: đến biến dạng déo va biến — ø đản hồi của lớp kim loại sau khi gia cơng) Trong quá trình, cắt, do chuyển động tương đối giữa dao với phơi: nên tiên bề mặt đã gia cơng bao giờ cũng cịn dư lại những giải kim loại hình xoắn vít cĩ tiết điện ngang ABC Chiều cao CD = h của chúng tạo ra độ nhấp “hd bề mặt và ảnh hưởng trực tiếp đến độ nhẫn bề mặt gia cơng 'Như vậy, điện tích cắt thực - tế Eọ bao giờ cũng nhỏ hơn diện tích cắt danh nghĩa một lượng Sàc -
Ta cĩ: F, =F - Sac
a Trong dé: Fo - dién tich tiét điện lớp cắt thy
F - diện tích tiết diện lớp cắt danh nghĩa " ẽ ẽ.x.ẽ
.SaBc - điện tích tiết diện nhấp nhộ cịn, lại by, 7 my
Xét ảnh hưởng của các thơng số đến chiều cao nhấp nhơ -h (và do đĩ ảnh a đến độ nhẫn của bề mặt gia cơng): " vate
Ti i ong hop ban kính mũi dao r = 0 Hân di sơn je iby Bae Ooh
“Trong đĩ: AB=S; 4D=- “^^ ố rau |
Trang 24
‘Ta thay: MK = S/2; MC =1, nén: KC =, p?
Thay vào trên cĩ: : 2y.,: soul ¬ ble ` ị ad wr
=> ae 2h+w” =F = "-
Vi lượng chạy dao’ '§ rất bé nên chiều cao: nhấp: nhơ h lại: càng: ở bé hơn, cĩ thế cai bY
là vơ cùng bê» và bở 6 qual khi tính tốn: Rút: gọn 'phương trình trên được: +
với anh srs :'or2 tua ;
2y 5” 4 Hay ho
4 §z
Tĩm lại, ở hai trường hợp bán kính mũi dao r=0 và r # 0 thi chiều cao o nhấp nhơ được tính theo các cơng thức:
:= Khi r.=.0: h=———— TA .-¬ ¬ or aon
-Khire0 te
Các cơng thức trên, cho thấy: Muến tăng ; độ nhẫn bề r mặt, gia cơng cần n phải
giảm lượng chạy dao S, giảm; gĩc nghiêng :chính ọ,, giảm gĩc nghiêng phụ @¡ Hoge
tăng bán kính mũi dao r Cần chú ý là những cơng thức: trên: khơng hồn tồn chính ˆ ˆ
xác vì chỉ xét thuần: tủy tốn học mà chựa kế đến: ảnh hướng của: biến dang, rung động "m
và các hiện tượng vật lý khác xây ra trong: quá trình cắt:: Thực tế.cho tha: chiều cao "
của lớp nhấp nhơ.bề mặt:lớn:hơn: nhiều và được tính bằng các cơng thức thực' ; nghiệm
"` CÂU: HOL ON FAPVA THẢO LUẬN 'CHƯƠNG I om _
1 Chuyển động cắt chính là g? Ý nghĩa của nĩ? Các: ang chuyén động cắt
i -chinh? bye Bs gp tiấn tần loyit aes Đ ø
`2 Chuyên động chạy dao: là co Ý ghia của nĩ? Các dane chuyển độn che
3 Chuyén động phụ là ai? Vai trị của nĩ 6 trong q quá trình § gia cơng, , kim loại bằng
cat? s "“ ẽ bo :
Bề mặt đã gia cơng là gì?
Bề mặt chưa gia cơng là g1?
sẽ “Bề mat dang gia: cơng Ì là gì? ai TT tư I
Khái niệm về quá trình gia cơng kim loại bằng cắt 2, "
Trang 2513 Số lượng lưỡi cắt chính v và lưỡi c cắt phụ trên phan cắt của một dụng cụ cắt la
bao nhiêu? ` ¬ hi chi
14 Chiều sâu cắt là gì?
15 Vận tốc cắt là gì? Phân biệt vận tốc cắt và vận ¡ tốc cắt chính?
16 Đơn vị đo vận tốc cắt khi tiện, phay, mài, khoan, dịa, gia cơng răng? 17 Vận tốc chạy dao là gì? Phân biệt: vận tốc chạy dao và lượng chạy dao? 18 Phân biệt lượng chạy dao răng, lượng chạy dao vịng và lượng chạy dao phút? 19 Trình bày mặt cắt và mặt đáy tại một điểm trên lưỡi cắt của một dụng cụ cắt? — mm 20:Tiết-điện- chính-tạt.một- điểm-trên-lưỡi-cắt-ehính-của- dụng: cụ- reắt: dàgÌ—— —
21 Tiết diện phụ tại một điểm trên lưỡi cất phụ của dụng cụ: cắt là gì” ị 22 Trang thai tinh khi nghién cứu thơng số hình học của dụng cụ cắt là gì? | 23 Gĩc trước tại một điểm trên lưỡi cắt chính của dụng cụ cắt được xác định như
— thé nao? ¬
24 Gĩc sau tại một điểm trên lưỡi cắt chính của dung cu cắt được xác định như thếnào? - >
25 Gĩc trước tại một điểm trên lưỡi cắt chính của dụng cụ cắt, xét trorig tiết diện chính, được quy ước giá trị như thế nào? 7
26 Gĩc sau chính tại một điểm trên lưỡi cắt chính của dụng cụ cắt, xét trong tiết
— điện chính, được quy ước giá trị như thế nào? ¬
21 Gĩc cắt tại một điểm trên lưỡi cắt chính của dụng cụ cắt, xét trong ti ;t diện ~ `" chính, được xác định như thế nào? „
28 Gĩc sắc tại một điểm trên lưỡi cắt chính của dụng cụ cắt, xét trong tiết điện chính, được xác định như thế nào? ko
29 Gĩc trước phụ tại một điểm trên lưỡi cắt phụ của dụng cụ cắt, xét trong tiết ' - diện phụ, được xác định như thế nào? :
;—- -30;Gĩc sau phụ tại một điểm trên lưỡi cắt phụ của dụng cự cắt; xét trong tiết diện phụ; được xác định như thế nào? :
31, Gĩc cắt tại một điểm trên lưỡi cắt phụ của la dụng cụ cắt, xét trong t tiết + điện phụ,
được xác định như thế nào? sts
32 Gĩc sắc tại một điểm trên lưỡi cắt phụ của dụng cụ cắt, xét trong tiết điện
7 phụ, được xác: định như thế nào? - :
33 Cho biết mối quan hệ giữa gee trước, › BĨC : sau, › BĨC € cắt và à gĩc : sắc c trên phan cắt cử” eta dụng cụ? ˆ ae mối sớm
34 Gĩc nghiêng chính của lưỡi cắt chính dụng cụ cắt được xác định như thế nào? 35 Gĩc nghiêng phụ của lưỡi cắt phụ dụng cụ cắt được xác định như the nao?
36 Géc mui dao dung cu cat duge xác định như thế nào? ¬
37 Cho biết mối quan hệ giữa | gĩc 1 mũi dao, - sĩc nghiêng e chính ' và 2 gĩc nghiêng
phụ của một dụng cụ cat?’ ¬-.~
38 Gĩc nâng của lưỡi cắt chính ding! cil’ cắt t được xác định như thế nào?:
39 Dấu của gĩc nâng của lưỡi cắt chính dụng cụ cắt được qui ước như thế nào? TH | 40 ‘Trinh bay’: moi quan hệ | giữa giá trị gĩc nâng và phương thốtphoi? =~ -'
_41 Trình bày mối | quan hệ giữa giá trị gĩc trước và loại v vật tligu mảnh dao?-
TP TH fo ae cĩ
Trang 26
43 Thơng số hình học phần cắt trong quá trình làm việc được xét trong điều kiện _
nào? : nọ
- 44 Gĩc độ tại một điểm trên lưỡi cắt chính của đao tiện ngồi, xét trong tiết điện dọc, khi gá khong ngang tam thay đơi như thế nào? ¬
45 Gĩc độ tại một điểm trên lưỡi cắt chính của dao tiện ngồi, xét trong tiết diện đọc, khi cĩ chuyển động chạy dao ngang thay đổi như thế nào?
46 Gĩc độ tại một điểm trên lưỡi cắt chính của dao tiện ngồi, Xét trong tiết điện - ngang, khi cĩ chuyển động chạy dao đọc thay đổi như thế nào?
47 Gĩc mũi dao của dao tiện ngồi thay đơi như thế nào khi cĩ chuyển động chạy dao ngang, chạy dao dọc? Po
_ 48 Gĩc mũi dao của dao tiện trong thay đổi như thế nào khi cĩ chuyển động chạy đao ngang, chạy dao dọc?
49 Gĩc nghiêng chính của lưỡi cắt chính của dao tiện ngồi khi cĩ chuyên động
chạy đao ngang thay đổi như thế nào?
20 Gĩc nghiêng phụ của lưỡi cắt phụ của dao tiện ngồi khi cĩ: chuyên động chạy dao ngang thay đổi như thé nào?
51 Gĩc mũi dao của dao tiện ngồi khi gá mũi dao khơng ny ngang tam thay đổi nhu
thé nao?
52 Gĩc mũi dao của dao tiện trong khi gá mũi ¡ đao khơng ngang tâm thay đổi như thế nào?
53 Gĩc nghiêng chính của lưỡi cắt chính của dao tiện ngồi khi gá mũi đao khơng ngang tâm thay đổi như thế nào?
54 Gĩc nghiêng phụ của lưỡi cắt phụ của đao tiện ngồi khi gá mũi dao khơng ngang tâm thay đổi như thế nào? © 55 Quỹ đạo chuyển động cắt tương đối của một điểm trên lưỡi cắt chính so với |
mặt đang gia cơng, khi thực hiên quá trình phay, là đường cong gì?
-56: Quỹ đạo chuyên động cắt tương đối của một điểm trên lưỡi cắt chính sơ với
mặt đang gia cơng, khi thực hiên quá trình tiện chạy dao đọc là đường xoắn gì?
57 Quỹ đạo chuyển động cắt tương đối của một điểm trên lưỡi cắt chính so với -
mặt đang gia cơng, khi thực hiện quá trình tiện chạy dao ngang, là đường xoắn
gì?
58 Thong s6 hinh hoc lớp cắt được quy ước đo bề mặt nào?
59 Chiều rộng lớp cắt là gì? 60 Chiều đày lớp cắt là gi?
61 Diện tích lớp cắt danh nghĩa cĩ giá trị như thế nào?
62: Diện tích lớp cắt thực khác diện tích cắt danh nghĩa do nguyên nhân nào? -
63 Thơng số hình học lớp cắt gồm các thong số nào?
64 Gĩc trước tại một điểm trên lưỡi cắt của dao, ở trạng thái tĩnh, cĩ giá Atri
dương khi giá trị _Của gĩc cắt là bao nhiêu?
65 Gĩc trước tại một điểm trên lưỡi cắt của dao, ở trạng thái tĩnh, cĩ giá trị âm
khi giá trị của gĩc cắt là bao nhiêu?
66 Gĩc trước tại một điểm trên lưỡi cắt của dao, ở trạng thái tĩnh, cĩ giá tri khơng khi giá trị của gĩc cắt là bao nhiêu?
67 Gĩc sắc tại một điểm trên lưỡi cắt của dụng cụ cắt ở trạng thái tĩnh được xác định như thế nào?
Trang 27_
68: Gĩc đghiên êhg ¿ của lưỡi cắt: ' chính ‹ cua’ ‘dung dụ cắt được \ quỷ ước cĩ giá: trị đương :'khi mặt đáy cĩ vị trí như thế nào so với lưỡi cắt chính? chẩn , 69 Gĩc nghiêng ‹ của ¿ lưỡi cắt chính Của a dub cir: cắt được: quy ước cĩ ite om hte 7: “Gĩc Sghiêng tì cua: lưỡi c cắt ti nh ở Cia “hiểu là gĩc gì? ¬ 7 | OR ib BY 73 ¿Tên:8gi khác 'của raặt cắt Và mặt đáy tại n đ Q êm trên lưỡi cất của dung cụ cat? + " ma ‘
74.:Gĩ đao: nhiều mặt tợa độ được ae định thơng số hình học phần cất
“của dụng cụ cất? " NET THỊ NHƯ} TT TẾT TTTTTRETTTT T82
Trang 28CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU DỤNG c CẮT
ch Chất lượng dụng cụ, cất đặc trưng bởi:các yếu: tố, ni: tink năng cắt, „độ chỉnh
xác e kích thước, độ chính ,xác, về vị trí tương: Quan, độ nhắm các bề mặt làm việc va nhiễu yêu tổ khác Trong đĩ, nhân tố ảnh hưởng quyết định tới chất lượng dụng cụ cắt
là vật liệu chế tạo, dụng, cụ, Nếu khơng cĩ vật liệu CĨ tính năng, cắt cao, 6 các tính
chất cơ lý dap ứng yêu, cầu của từng, qua trình gia cơng bằng, cắt, thì các yếu tổ khác
dụng, đệ đánh, gia chất lượng dung cụ khơng cịn nhiều y nghia, - : , 100 pe Thep Cacbon dung cu 26 |——-3 Thép giĩ 15 F>~~~®_ Thép hợp kim Coban \ Hợp kim cứng ý : Thời gian gia cơng (phút) TT ị i { : 3 => Hợp kim cứng chất tượngt tet — 81g —=—===—=—— eee Ne Dụng cụ Bhủ 1 lớp “ 1Ì———————~ secs Dung cụ phủ 2 lớp ¡ - 0.7 penn nn nen _L TL L1 L1 L1 nn “Dung cu phủ 3 oP | 1800! 10 ˆ20; 330-'40 '80 '60 '70-'80 '90 l Năm phat minh
li nh 2 1: Nang suất của các loại vật liệu dung c cụ cắt
\
Quá trình phát triển của khoa học và kỹ thuật, đặc biệt trong khoa:học.vật-liệu,-—-———-
đã cho thay sự tăng nang suat cua quá trình gia cơng bằng cắt gan liền với SỰ phát triển của các loại vật liệu dụng cự cắt, (nh 2.1) Cho đến hiện nay, mặc du cĩ TẤT nhiễu nhĩm, loại vat ligu đã và đang được sử dụng làm phan cat, dung cu nhựng, về cơ bản, đánh giá khả năng làm việc của dụng cụ cắt, xét trên khía cạnh vật liệu dụng Cụ,, Í
đều thống nhất theo các tiêu chí: tính năng cắt, tinh céng nghé va tinh kinh 6,
Nội dụng, chương này sé trinh bày các kiến thức cơ bản về vật liệu sử dụng để - chế tạo phần làm việc dụng cụ cắt và một số loại vật liệu dung: cu cắt được dùng phd
biến hiện HAY : "
2 1 YÊU CÂU J CHUNG ( CỦA VẬT LIỆU DUNG G CỤC CÁT
_Mỗi loại: chỉ tiết máy khác nhau, với các đặc điểm làm việc khác nhau, cĩ các yêu:
cầu khác nhau đối với vật liệu chế tạo Dụng cụ cắt là một chỉ tiết máy đặc, biệt, đặc: biệt vì: -điều- kiện làm- việc vơ-cùng -khắc- nghiệt- (ma sát- khốc- liệt giữa phoi- VỚI- mặt
trướt, giữa bề mặt đã gia cơng với mặt sau của dụng cụ; nhiệt độ vùng cắt rất cao - 00 thể lên tới hàng „nghìn °C, thậm chí cịn hơn nữa; áp lực đơn vị rất lớn) - +); Do đĩ, để chế
tạo dụng cụ cắt thì các loại vật liệu nhĩm này phải đáp ứng được một s số yêu cầu sự the
“~
Trang 29
+
~T cứng cao hon nita
2.1.1 Độ cứng
_ Để cĩ thể thực hiện được nhiệm vụ bĩc tách phoi thì yêu cầu đầu tiên đối với vật liệu
dụng cụ cắt là độ cứng Độ cứng của vật liệu là khả năng chong lai bién dang déo cuc bộ
của tải trọng ngồi thơng qua mũi đâm So - Đề: quá trình cắt cĩ thể xây Ta được thì độ: cứng của 'dụng cụ cắt phải cao hơn của chỉ tiết gia cơng Thơng thường độ cứng của vật liệu dụng cụ phải dat tir HRC58 trở lên, khi gia cơng các loại vật liệu khĩ gia cơng th thì vật liệu dung ¢ cu lai phải ‹ cĩ độ
Độ cứng là một trong những tính chất quan trọng, nhưng dụng cụ cắt thường
làm việc ở mơi trường nhiệt độ cao, nên cần phải hết sức chú ý tới tính cứng nĩng của
vật liệu Hình 2.1 là quan hệ giữa nhiệt độ và độ cứng của một số loại vật liệu dụng à cụ cắt thơng thường - a , del fee =| 70 | pees Ệ = -|R so [` 300 500 l T00 800 +100 L Nht độ, 9C — >» Hinh 2.2 Quan hệ giữa nhiệt độ và độ cứng của vật liệu 2.1.2 Độ bền cơ học
Trong quá trình cắt thường xuất hiện rụng đập, va đập, tải trọng thay đỗi, gấp
- nên ‹ các dạng hỏng cho dụng cụ cắt nữ sứt mẻ, gay vỡ, bong tréc, Để tránh được
các, dang hong nay thi vat liệu dụng cụ cắt cần phải cĩ độ bền cơ học đáp ứng Vật liệu cĩ độ bền cơ học cảng c cao > thi cĩ khả năng làm \ việc c cảng t tốt ở các điều kiện cắt
6 va đập, túng, 'động, l ~
" Độ bền cơ học được xác định bằng mot lượng năng lượng mà vật liệu cĩ khả
"ơng tiếp nhận trước khi bị phá hủy
Trang 30hiểu và nấm vững tính chất, đặc điểm của các loại vật liệu dụng ‹ cụ cắt, cũng, như © các -_ i UNG HOC DO BEN <> Hình 2.3: Quan hệ giữa độ cứng và độ bên cơ học của một số loại vật liệu dụng cucdt 2.1.4 Độ bền nhiệt
Trong quá trình cắt, dụng cụ cắt phải làm 5 việc ở nhiệt độc cao, , đặc: biệt là trong”
khu vực cắt Khi nhiệt độ tăng lên, các tính chất: CƠ lý của - vật liệu: dụng cụ cắt sẽ bị ¬
thay đổi, đặc biệt là độ cứng và độ bền của vật liệu giảm xuống Để làm việc được thì
vật liệu dụng cụ cắt phải cĩ độ bền nhiệt đáp ứng (trong: một số: tab liệu gọi là tính ot cứng nĩng — hot hardness) : x oe
Độ bền nhiệt được đặc trưng bởi nhiệt độ tới han, én định trong qua t trình cắt mà ở đĩ vật liệu dụng cụ khơng bị mất tính cắt Thường ) xác định bởi nhiệt độ mà tại đĩ
độ cứng phần cắt của dụng cụ khơng bị giảm quá một trị số cho phép
Độ bền nhiệt cĩ ảnh hưởng quyết định đến vận tốc: cắt đạt được của dụng cụ cắt Các vật liệu phát triển theo.xu hướng- độ bên nhiệt ngày cảng tăng -Đặc-biệt, -với Cac ¬—
phương pháp gia cơng cao tốc thì yêu cầu về độ bên nhiệt lại ¡ càng, được chú trọng
2.1.5 Độ dẫn nhiệt : `" hàn vị
Để truyền nhanh dịng nhiệt ra khỏi khu vực cắt, giảm tác động xấu của nhiệt tới -
tính năng làm việc của dụng cụ cắt thì vật liệu dụng cụ cắt cần phải cĩ độ dẫn nhiệt +
tốt (hệ số dẫn nhiệt cao)
Tuy nhién, quan diém nay hién nay khơng cịn tuyệt đối đúng Dac cĩ nhiều dụng
cụ phủ sử dụng vật liệu lớp phú cĩ tính dẫn nhiệt thấp đ để ; ngăn cản, > han chế, dịng a
nhiét truyền vào lớp vật liệu nên _ " nu : ~ “Thơng thường, một loại vật liệu dụng e cụ cắt: khơng thể đáp ứng tốt đồng thờit tẤt -
cả các, › yêu cầu trên (ví dụ vật liệu cĩ độ cứng cao thì cĩ độ bền mịn cao, nhựng độ on
bén.co hoc lai thấp, ve) Do đĩ, tùy theo vật liệu, gia cơng, tùy theo: tính chat ca quá : " trinh-gia- cơng; chế- độ-cắt;-độ-cứng-vững-của-hệ thống-cơng nghệ, -.: = i
dụng cụ cắt cho phù hợp Để làm được điều đĩ thì người kỹ sư cơng nghệ t cần phi cĩ - o
Trang 31
2.1 6 Tính cơng nghệ và tính kinh tế Si củ VI
Dụng cụ cắt thường cĩ hình dáng và kết cầu phức tap, phai qua nhiều nguyên cơng gia cơng tạo hình, đồng thời, để đạt được độ cứng cao thì các dụng cụ cắt chế tạo từ ¡ thép phải qua ¢ các meen cong nhiệt luyện Vật liệu dụng cụ cắt cần cĩ tính chi núi dụng cụ trên mộti Đào cà J Z
er Sự phá át triển của xã hội loải-người-găn- Tiền với sự phát triển của ¿ cơng CỤ Và -_ năng suất Tạo động T ong sản xuất cơ khí, quá trình gia cơng luơn địi hỏi nâng cao
chất lượng, độ chính Xác và năng suất gia cơng Điều đĩ đã tạo ra sự ‘phat trién cua ¿ Vật liệu dụng cụ cắt, các Toại vật liệu mới ra đời luơn cĩ tính cắt cao hơn: từ thép — Cácbon dung cu, thép ‘hop kim dung ụ, thép giĩ, hợp kim cứng, - cho đến kim
cương nhân tạo, Nitrit Bor lap phương, :: Khoa học kỹ thuật ngày nay vẫn khơng
ngừng: nghiền cứu để phát triển các loại vật .iệu mới đáp ứng như cầu của X xã-hội-nĩi————— chung và của ngành cắt kirđ loại nĩi riêng:: ¬ + Hardness Ses nay NT He HT HH one _ Toughness ne ¬
Ễ ee | Be Hinh 2.4: Các loại vật liệu đụng, cụ cất
OO 9 CRC LOAL VAT LIBU DUNG CU ‘CAT PHO BIỂN : ` nã
1
: i 2.2.1 Thép cacbon dụng cu - the ' "
Trang 32
đáng phức tạp Loại thép này cũng 6 khong được dung để chế tạo các chỉ tiết ‹ cĩ: ĩ hình dáng phức tập _ ee fo Ser ky
- Ngồi ra, nhược điểm cơ'bản của lọai thép này là độ bền nhiệt: thấp; chỉ
khoảng 200:+ 250°C Khi nhiệt độ lên đến khoảng 200°C thi độ: cứng của: thép cacbon
dụng củ giảm nhanh: chúng Đây là nguyên nhân chủ yếu hạn chế vận tốc cắt đạt được của ạ thép cacbon dụng cu." Đụ tớ oe ¬
-` Thép cacbon dung cụ cĩ thể gia cong đồng và hợp kim đồng với vậm tốc cắt lên đến 110m/p nhưng khi gia cơng thép và gang, vận tốc cắt dat được chỉ: khoảng 5 5 7 s
m/ph nà
"Ngày nay, hau: nhir thép cacbon dung cu khơng cịn được sử dụng đề làm: dụng cụ cắt mà chỉ dùng để chế tạo các dụng cụ cầm tay như búa, đục, giũa,
Theo tiêu chuẩn Việt Nam, thép cacbon dụng cụ được ký hiệu bằng chữ CD, số sau chữ CD chỉ hàm lượng cacbon trung bình tính theo phần vạn (một số mác thép cĩ
thêm chữ A đằng sau để chỉ thép tốt) Một số mác thép: CD70; CD80A và một số mác _ thép khác Bang 2.1: Tinh: chdt cơ lí và phạm vỉ sử dụng của một số mắc thép cácbon dung cu Coli tinh: | “ta da ram 7 Mae | Khoi | pạ- | 7 Độ DS bến - - té | lMớng | „| Độ | etn | à Độ nhiệt | Lĩnh vực sử dụng
thép ơ| "riêng | lạm | cứng bên | 'g (Mpa) _ cứng Độ bên ĩc C)
ae gen “| (MPa) | (HB |” | (ARC) le ; | : ) + , t ear fis ae 2000+ a CD70A | 783 | 285-| 187 | 630 9100: 62:64 | 200:220 | Dụng cụ cam tay "CD80A | 783 | 302 | 18717501 1950) 62+64 [ 200:220 |7 ee > diang cu cat go CD100A | 7.81 | 321 | 127 | 650 | 2380 | 63:65 "200+250 | Dựng cụ cầm tay ‘CD 110A | 7.81, | 3⁄4 | 207 | 650 | 2900 | 63265 -| 200-250 | Dựng cụ cầm tay CDI20A | 781 | 341 | 207 | 645 | 1720 | 63:66 | 200+250 | Dung cy cam tay CHIA | 7.81 341 | 217 | - 2300 | 63:66 | 200:250 | Dụng cụ cẦm tay A * 2.2.2 Thép hợp kim dying eo - :
" "Để cải thiện tính thấm tơi ‹ của la thép cacbon đụng © cụ, một số nguyễn tố ‘hop kim,
như Mangan, Silic, Crom, 'Vonfram, đã được hợp kim hĩa Do ham lượng, nhỏ nên
các nguyên t6 hợp kim này « chỉ tăng được tính thấm tơi của thép cacbon, “nhưng, độ "bền
nhiệt của thép hợp kim dụng cu cũng khơng tăng được bao nhiều Độ ‘ben nhiệt của lật liệu dụng cụ cắt này chỉ khoảng, 2 5ỨtC - 300°C ‘Do đĩ, vận tốc cắt đạt được
vẫn thấp, „ chỉ khoảng 8~10m/ph -
Trang 332.2.3 Thép gié (High Speed Steel - HSS)
Vào năm 1901, mha bac hoc F W Taylor v va đồng nghiệp, M White đã phát minh ra thép giĩ KHi đĩ, thành phần cơ bản của thép giĩ là: 1,9% Cacbon, 0,3% Mangan, 8% Vonfam, 3,8% Crom, cịn lại là sắt và vận tốc cắt của dụng:cụ cắt làm bằng loại vật liệu này đạt được 19 m/ph Năm 1904 hàm lượng cacbon được giảm xuống dé dé dàng cho nguyên cơng rèn phơi Sau đĩ khoảng 10 năm, người ta đã tìm
ra một tỉ lệ giữa các thành phần hợp kim trong thép giĩ cho chất lượng cao nhất, đĩ là
18% Vonfram, 4% Crom va 1% Vanadi Tỉ lệ này: (18: 4:1) đã: được ấp dụng rat tong - TĐI, Bang 2.2: Coli tinh và phạm vi sử dụng của một số mác thép hợp kim dụng cụ Cơ lí tính Đệ i Khéi Sau ủ Sau tơi và ram % Mác ơ Đơ ơ ơ bến Lĩnh vực sử dụn thép lượng Độ | Độ | Độ Độ nhiệt inn vt uns -—riéng -} - bén-~}-clrng-}-—bén— cứng" a5 ©) m——-— (g/cm?) | (MPa) | (HB) | (MPa) | (HRC) | `` ¬ / | 5 3 — 200- Bàn ren, dụng cu 9CrSi | 7.83 241 | 700 1.2200 cắt ở tơc độ thâp, 38 - 250 mn A như khuơn dập 7 200 Dụng cụ cắt ở tốc CrWMn| 7.83 255 - 3400 | 54-56 220 độ thấp, khuơn - đập §5CrV | 7483 | 229 | 730 | 2300 | 52-ss | 200- | Taro dung cy cam _250 tay, Se fe — fe - - l-a2ag | - Dụng cụ dập CrW5 | 7483 | 255 | - | 3150 | 59-61 | 2¿o | nguội, cán ren, cắt gỗ _ 3.231 Đặc điểm _
¬ Thép giĩ là thép hợp kim cao với ‘ham lượng V Vơnfram 6+19%, Crơm 324, 6%, : ngồi ra cịn một số nguyên tố khác như Mơlipđen, Vanađi, Ảnh hưởng của một SỐ
"i —nguyén tố hợp kim đối với tính chất của thép giĩ được trình bày dưới đây:
"NK
'Vonffam và Molipden: Lúc đầu, Vonfram (cịn cĩ tên khác là Tungsten -— cĩ -
_ khối lượng riêng lớn nhất trong nhĩm VỊB — bảng tuần hồn Mendeleev) là nguyên tố _hợp kim chủ đạo trong thành phần của thép giỏ, nĩ cĩ tác dụng tăng độ cứng và độ bên, nhiệt cho thép Sau đĩ (khoảng năm 1950), các nhà khoa học Mỹ tìm ra rang, Molipden ve tác dụng, tương tự và à hồn tồn cĩ khả nang g thay the Vonfram trong thép
riêng ae hon (do Meolipden nhẹ chỉ bằng mot nita 2 Vonitam), cĩ 6 giá thành r rẻ > hon (do
-Molipden rẻ hơn), Abb bên cơ học cao hơn _ _
Trang 34thêm một lượng cacbon để hình thành cầu trúc mactenxit trorig lớp: nền: Do vay, việc khống chế chính xác hàm lượng nguyên tố cacbon cĩ ý nghĩa quan trọng
- Crom: Ham lugng Crom khoang 4- 5%, tac dung chủ yếu của Crom là tăng tính thấm tơi cho thép, những dụng cụ cĩ tiết diện: lớn cĩ thể làm: nguội chậm để tránh biến dạng nhưng vẫn đạt được độ cứng theo yêu cầu oe
_ - Vanadi: Tác dụng của Vanadi là nâng cao độ cứng thứ hai (độ cứng sau ram) của thép giĩ Sau nhiệt luyện, một lượng nhỏ hạt cacbit Vamadi VạC; được hình
thành, loại cacbit này cĩ kích thước rất nhỏ nhưng lại cĩ độ cứng rất cao, do vậy tăng _ được độ bên mịn cho thép : :
- Coban: Thường:cĩ ham ¡ lượng khoảng 5+ 12% Coban ‹ cĩ tác dụng làm tăng độ
bền nhiệt cho thép giĩ
- 90 với thép cácbon dụng cụ và thép hợp kim dụng cụ thì thép giĩ cĩ một số ưu điểm nỗi bật sau:
- Độ cứng sau ram - độ cứng lần thứ 2 của thép giĩ là HRC 62+67 - Độ bền nhiệt cĩ thể đạt tới 500+600°C
_~ Độ thấm tơi cao oe,
Do đĩ dụng cụ chế tạo từ thép giĩ cĩ thể cắt với tốc độ khoảng 35m/p, cũng cĩ :
thé Tên tới 50m/ph _ as ¬ Tư mượn : _ Bên cạnh các ưu điểm, nhược điểm lớn nhất của thép gio la sự : phần bố khong | đồng đều cacbit, diéu này làm: giảm cơ tính và chất lượng: của thép (độ bền cơ học của - :
thép gid cĩ thể giảm tới 30:40% khi độ phân bố khơng : đồng đều cácbít tăng) Để giảm sự phân bố khơng: đồng: đều cácbít trong, thép, trước khi gia cổng cơ, phơi cần
phải được rèn nhiều lần, số lần rèn cảng nhiều và tiết diện của phơi càng nhỏ, thì độ _
khơng đồng đều cácbít càng, giảm và cơ tính của thép càng được cải thiện oH _ Bảng 3 3: Thành phan hĩa học của một số mác: thép giĩ - -_ - ”- Thành phần hĩa học Ễ ˆ ashi = —TT—M— =- W —V— TT G8 i rv Tl of 78 | 4 we AB I te 23.0 —T 1 08 41 «| 18 | 2 " 83 T13 0120 | 4 71 18 " c8 _ 840 TƠ | 08 | 4° - 18 - 95 ` 869 Tĩ 0.8 45 | - — 20 15 2 969 TS | 15 | 4 _ 2 5 ff 95 890” Ml 0.8 4 1.5 1 0.8 — 823 , SM'> | 085 "` vã 6 2 | 085 ”” ˆ-836 „mẽ “ nh £35 ne | ee MIS |: 15710) 4 s[éo 36 | 65 | 5 8n e869 "“ 34 Bf M2 | 110 37 | 1235 | 5 869 95 | 1$ | LIễ 8 „ 897 2.2.3.2 Ký hiệu
* Theo tiêu chuẩn của Nga, Thép giĩ được phân ra lam hai, loại: 'Nhĩm thép cĩ
nang: suất thường Về nhĩm thép cĩ năng suất Cao:
Nhĩm thép cĩ năng suất thường gồm cĩ: P18, P9, P12, 'P6M6, P905, Nhĩm thép cĩ năng suất cao gồm cĩ: P1802, P1404, PODS,
- Trong đĩ:
Trang 35Cyber - ChữP: kí hiệu thép giĩ
- Con số sau chữ P chi ham lương V Vonfram trung bình tính theo % " “a ` - 7 |
says ,ChữM; -Trong, thép cĩ, nguyện tổ hợp,kim .Molipden cm - Con số san chữ M chỉ, hàm lượng Molipden tính be p 7
- Chit Ik: Trong thép cĩ nguyên: đỗ hợp:-kim Cơban fone Con: số sau chit K chi ham lượng Céban tinh: theo, % i fey
du¿h - Đhữn; trong step © cé › nguyên tố: họp kim —_— wey
* Theo hiệp hội kỹ sư cơ khí Hoa Kỳ (ASME), thép g gid: 5 nhĩm Vonfiani được chế :
.hiệu bằng chữ T, thép giĩ nhĩm Molipden được: ký hiệu bằng chữ: M-
2.2.3.3 Pham vi st dung tàn tp ow pee
_ Bảng 2.4::Gơng dụng của một số mác: thép giĩ và kí hiệu tiêu chuẩn của một số nước
Ký hiệu các loại thép giĩ thơng dung xin 2
Isọ |IOCT[ DIN | AISI"|" AFNOR, _ì””'" Phạm vi sử dụng ˆ
Ơ | @øgm) | Œứ) |(Mỹ | (Pháp | 7 -
Íl3353| #18 |SIE.02 | TỊ, |.,Z80W18 | In Sơng thép cacton, Dep bop
_——— |143302|.-P12.| cea, fet? ¬ KH thép cacbon, thép hợp
yo kim
SỐ ` Pg: đc " :— — | Chế tạo các loại dụng cụ _đơn : ch
; to gian, gia cơng thép kết cầu
neal pense |e gem loa gy b- _Z85WDV To tạo dụng cụ cắt ren, gia,
13345 POMS | S52 | MZ | 060502 |eơnge6vadập
PGMS ‘sg G53 " woe |: Z130WDYV Các 'dụng cụ gia cơng tỉnh, gia
oe si 3 ~ -.1: 06-05-04 ›| cơng các loại thép hợp Ì kim -
1.3318 | P1203 | S12-1-4' ị - | Dụng cụ gia cơng tỉnh,
| pigxs | _ | Z85WK Dụng cụ gia cơng thơ và bán - o T4 18 05 tỉnh, gia cơng các loại thép và
8 x fe hop kim bén nhiét, khéng gi
=" | DEMS: "ï 280WDKV ‘Gia - “cong ‘ban: tỉnh :và thơ các
13243 | g; (56925 | Mỏ? | o6 os.0s.02 loại thép và a hop kim khơng gi
omer don tục: nẵng e cải
Vu o 0 tính năng, của thép g giĩ
dạng nguyén khối như mỗi khoan, dao phay, đao: chuối, dưới đạng các mảnh đảo | 24 2 3 4
Mặc dù hiện nay cĩ nhiều loại vật liệu dụng cụ cắt với tính năng cao hơn nhiều - hợp kim cứng, sử, vật liệu siêu: cứng, tổng hợp} nhưng thép giĩ van được : sử dụng rat rộng rãi do những ưu điểm của nd Thép giĩ được ứng ‘dung dé ché tao dung cụ:cắt ở hhưng cũng CĨ, thể chế tạo
Trang 36
- Ché tạo thép giỏ bằng phương pháp luyện kim bột: Năm 1970 kỹ thuật luyện kim bột bằng phương pháp ép đĩng (HP — hot isostatic pre sesing)' được ng "dựng để
chế tạo oes giĩ Ð Tướng pháp này 6 SỐ nhiều ưu điểm nhự: cho phết điều thiểu thành
học) ‘lai thấp hỏi 80 với: ¡thép giỏ Các nhà thuyền 'iủ mơn 1 a tim’ 'cácđ chế: tạo một Tưại
vật liệu: kết hợp giữa độ cứng cao của hợp kim cứng và độ bên cơ ‘hoe’ cao 'của thép
giĩ “bể dat được mục đích này, đã cĩ nhiều nghiên cứu đưa thêm: các oai’ cacbit ` VÀO thành phần của thép giĩ Phương pháp luyện kim bột chờ phép chế tạo thép: ‘Bid: VOI thành phần theo ý muốn
- Phun phủ: Bề mặt dụng cụ cắt thép giĩ được phun phủ các lớp phủ cĩ tính chất
nâng cao tính năng cắt như độ cứng cao, tính chống mài mịn tốt, độ bên nhiệt cao, Chỉ tiết về vẫn đề nay sẽ được trình bày sau
2.2.4 Hop kim cứng, vụ Ko
2.2.4.1 Giới thiệu chung -
Hop kim cứng cĩ thành phan gồm khoảng 909 we 560% TiC, ngoai ra.con
cĩ các loại cácbít khác nhu TaC, va được: liên kết bằng, kim loại như Coban, Niken, - Đầy là các: loại cácbít cĩ độ cứng cao (3200kg/mm` 3, nhiệt độ nĩng chảy lớn (3000 C), hợp kim: cứng được chế tạo bằng phương pl IÁP - luyện) kim bột
Hình 2.5: Hợp kim cứng được chế tạo từ bột các loại cacbit và lim loại liên kết Do vậy, nĩ cĩ cấu trúc và những tính chất khác vất các loại vật liệu chế tạo
bằng phương pháp luyện kim truyền thống: _ - - ¬
- Độ cứng cao: HRA 87+ 32 o wo Fa es
- Độ bền mịn cao "¬a , TH
- Độ bền nhiệtcao CC ro ener Sống
_ Nhược điểm cơ bản của hợp kim cứng là: - le
- Độ bền cơ học thấp, đây là nhược điểm cơ bản của hợp, kim cứng: - _- SN NT ¬
- Tính dẫn nhiệt thấp (0 2lcal/em: °C s'- chi bằng khoảng 50% độ dẫn nhiệt của thép): do vậy: gây: ‘anh’ pueng | tới khả A nding cắt và A Bay khĩ khăn cho các nguyên cơng _
như:hận,:mài:và mài sắc -
.“ Tỉnh gia cơng thấp gây khĩ khăn cho các nguyền cơng: -chế tao.” : 8n
Trang 37chất lượng chế tạo: hàm lượng kim loại liên kết (Co hoặc Nï) càng, tăng thì độ déo dai- cang tang, độ, cứng và độ bền nhiệt càng giảm
Tĩnh năng cắt và chất lượng, của hợp kim cứng khơng chỉ xác c định bằng t thành phần hod hoc ma con bang tổ chức của nĩ, tức là độ hạt của hạt cácbít Cùng thành phần hố học nhưng mac HKC nào cĩ hạt cácbít càng nhỏ thì độ bền cơ học càng cao Thơng thường, hạt cacbit được chia làm ba cỡ: hạt mịn cĩ kích thước hạt nhỏ : hơn 0 8um; hạt rung cĩ: kích thước: hạt 1-4 um; va hat thơ cĩ kích thước lớn hơn 4: “pM
Ham lượng coban cũng ảnh” hưởng quan trọng đến tính chất của hợp: kim cứng - Thường thì, hàm lượng coban chiếm khoảng 3-20% tùy thuộc vào sự kết hợp giữa độ cứng và độ bền của hợp kim cứng —Hình? 6: Cấu trúc tế vĩ của hợp kim cứng hàm lượng kim loại tiên kết rn
fe độ bên mơn ˆ CƠ ` độhạteaobi'
: - Hình 2.7: Các yếu 16 anh hướng ä đến tính chất it hop kim , cứng ˆ ¬ 2.2.4.2 Phan vi ‘sir dung”
Trang 38với thép nhỏ, tind tràn dính thập, do + vậy nĩ thưởng được nữ dụng dé gia cộng thép cácbon, thép hợp kim, đặc biệt là thép chưa tơi, (các dạng gia cơng gầy mịn đụng cụ theo mặt trước) Ở tốc độ cắt cảng cao, hợp kim cứng nhĩm này càng thể hiện rõ những ưu điểm trên iy nhiên ở tốc c độ: cắt thấp, lưỡi sốt dễ bị sứt mẻ do tinh giịn
cao, độ bền cơ học thấp a hon arty xi -Nhĩm 3 cácbiít (W C-TIC- Tac & Co): gốm WC, Tic, Tac va: chit liên kết Việc : đứa thêm Tantan vào nhằm mục dich: -.Ố - Spano rd Mf ona!
- +Giảm độ hạt của cấu trúc tỉnh thể nhằm tăng: độ bền mịn và độ bền: ‘CO: hoe: “+ Tăng tính dẫn nhiệt nhằm giảm xu hướng cháy dao 2 - 5
_+ Mở rộng khả năng gia cơng của hợp kim cứng " so nộ
Hợp kim cứng nhĩm này thường được dùng khi gia cơng thép và hợpk kim bền nhiệt, các loại vật liệu cĩ tính gia cơng thấp Tuy nhiên Tantan là một nguyên tố quý hiếm và đắt nên làm cho hợp kim cứng nhĩm này cĩ giá đắt, do vậy trong thực tế ít sử
dụng nhĩm này
Theo ISO, HKC được phân loại theo lĩnh vực gia cơng thành 3 nhĩm: P, K, M (theo đặc tính gia cơng — thé hay tỉnh hay ban tinh và vật liệu gia cơng — gang, thép, hợp.kim màu, vật liệu phi kim, ): Bang 2 2 Š: Phân loại hợp kim cứng „heo phạm v vị sử dụng
›Màu | Nhĩm - Điều kiện gia cơng tê Đi
mT P01 | | Gia cơng tỉnh các loại thép ở tốc độ cắt cao, lượng chạy dao nhỏ, điều kiện cắt ơn định ¬ "`
P10 Gia cơng tỉnh va bán tỉnh các loại: H thép và thép đúc khơng sử dụng - | dung dịch trơn nguội : no fos P2 0 -| Gia cơng bán tỉnh các loại thép với tốc độ cắt và lượng chạy dao
Xanh trung bình
- P30 | Gia cơng bán tỉnh các loại thép, vởi mọi dạng gia cơng -.——-|—
Gia cơng thơ các loại thép, cắt khơng liên tục, - với ¡ tốc độ: cất và P40 luong chay đao nhỏ
Điều kiện cắt nặng nè, gia cơng các bề mặt gián đoạn, với tốc độ c cắt |
Trang 39: 2 2.5 Vật ligu str (Ceramic) ¬ canyon
¬ 2:2:5:1: Giới thiêu chung oa ¬" te OP " :
1 an: s Được sử dụng làm dụng cụ cắt kim loại t từ những r năm: -1950, vật liệu sứ nhanh cơng nhận được nhiều sự quan tâm của giới chuyên mơn vỡ những đặc tính tốt
Đặc trưng: cơ bản về cấu trúc của ceramic là kiểu liên kết giữa :các nguyên tử là liên kết phức hợp iơn - đồng hố: trị, năng lượng liên: kết rất lớn (khoảng 150+500K1J/mọl.so với năng lượng liên: kết của- thép: đà: 50+ 200K-J/mol); thành phần
chủ yếu của vật liệu sứ là Nhơm ơxít ( al), ngồi ra tịn cĩ thêm các loại cacbit -
và oxit khác Đặc điểm về thành phần và cấu: trúc đã tạo: cho loại vật liệu u này một số tính chất quý như:: ị H
a 3+ Độ cứng rất cao: HRA 91+95
: z#ˆĐộ bền nhiệt rất cao, đạt tới 1300°C
+ Độ bền win ratcao " mecca
7 + Ai'lure với ới thép nhỏ tiên cĩ 5 kha năng | hạn chế đạng mịn 1 do khuếch tán và à bám
Nhược điểm co ban của loại vật Hiệu này là độ bền ‹ cơ học rất thấp Vật liệu sứ _ chỉ biến dạng đàn hồi rồi bị phá thuỷ chứ khơng qua giai đoạn biến dạng dẻo như ở
-_ kim loại Để cải thiện nhược ' điểm nay, lưỡi cắt của các mảnh dao phải được: thiết kế hợp: lý: để nâng cao độ bền cơ học; một số kim loại và hợp, chất của chúng db được bo
- sung vào thành phần của ceramics, tao ra chất gốm kim (cermet)
Vật liệu sứ phù hợp với hầu thiết các quá trình gia cơng thép, bao gồm cả thép hợp kim cao Tuy nhiên, chúng khơng được khuyến khích dùng để gia cơng các vật
: _— liệu như động và hợp kim đồng, nhém va hgp kim nhơm vì khả năng tạo leo dao rat " ' cao
Cĩ bai loại vật liệu sử cơ bản là Nhơm Oxit va Silic Nitrit Loai thứ nhất cĩ độ cứng và độ bền mịn tốt nhưng giịn nên chủ yếu được: dùng để gia cơng thép đã qua : nhiệt luyện Loại thứ hài cĩ độ cứng thấp hon nhưng độ ben co hoc cao hơn nên được + ding: dé gia cơng gang : a
995.9 Pham vì sử dung ne be
Dung cu ceramic duge ché tao dưới dang: các mảnh đao Do đặc tính của loại vật
_ liệu này là tính giịn cao nên các mảnh dao phat được thiết kế với kết cầu và thơng số:
t _hình học hợp lý để tránh sứt mẻ ee ae :
a » Dung.cu'ceramic duge str dung’ dé: gia cơng hợp kim: nhẹ, kim loại màu, các loại
poo - vật liệu khĩ gia cơng như thép và hợp kim bền nhiệt, nhưng, chỉ thích hợp gia cơng tinh với dốc độ cao, lượng: chạy: dao nhỏ; điều kiện cắt khơng cĩ Tung động và va đập, - Beep hệ thơng cơng nghệ đảm bảo cứng vững HẦU đụ cơn
¬ “Quá trình cắt cao tốc sẽ tất phát triển, trong.tương: lại Để làm việc được ¿ ở tốc độ ¡"ga thì vật liệu: dụng cụ cat can phải đảm bao những yêu cầu nhất định về độ cimg, “— tinh: ctlg mĩng và độ bền mịn: Các may cổng cụ "hiện nay- "hầu như- Gĩ- -thế-cắt- với vận:
te - tốc 600- ‘900m/p Chỉ những vật liệu cad cap mới cĩ thê là A vi c được ở:vùng vận tốc: may ⁄D6 vậy, vật liệu sử được dự đốn Ta ‘at-p b-bién trong tương THỂ Y ' J i ’ )" att : Pe ee, TH VÀ
“Fe 2: 6: Nữ Bor lập phương (Cubic Boron Nitride = -CBNY—
Nitrit Bor lập phương là một dạng thủ hình của BN cĩ cấu trúc mạng tỉnh thể
Trang 40Tập T phương Loại vật liệu nay cĩ độ cứng, , độ bên mịn rất cao, độ bền cơ, ơ học thấp, tính năng cắt gọt tốt nên cĩ thể sử dụng trong những trường hợp dia cong các loại vật liệu c cĩ tính gia cơng thấp như thép và hợp kim bền nhiệt, chất dẻo tổng hop "
- Các mảnh dao CBN da tinh thé (PCBN - Polycrystalline €BN) được chế tạo từ các c tỉnh thê Nitrit Bor lap phương với i ap suất và nhiệt độ Cao Các tình thể này được
kim Toại, hoặc là nền ceramics do vậy cĩ tính t tro hĩa học rất cao, giúp > cho các, m mảnh dao PCBN cĩ thể làm việc được với vận tốc cắt rất cad
Việc sử dụng các mảnh đao PCBN mang lại một số ưu điểm sau: - Cĩ thể gia cơng được các loại thép đã qua nhiệt luyện
- Chất lượng bề mặt gia cơng rất tốt, trong một số trường hợp cĩ thể thay thế nguyên cơng mài
- Cho năng suất rất cao
- Độ bền mịn của mảnh dao cao, do vậy tuổi bền cao Độ bền mịn của mảnh đao PCBN cao gấp đơi vật liệu sứ và cao gấp khoảng 10 lần so với hợp kim cứng
Cùng với kim cương, CBN là một trong hai loại vật liệu siêu cứng tổng hợp Chúng cĩ một, số điểm tuong déng, nhưng cũng cĩ ' những điểm khác nhau như: độ bền nhiệt cao chon kim cuong, CBN khơng cĩ ái lực với ï thép nên cĩ thể dùng để gia cơng các loại gang, thép và thép hợp ‘kim :
Nitrit Bor lập phương thường được ứng dụng chế tạo hạt mài, » bot mài, các mảnh
đao đa tỉnh thể hoặc làm vật Hệu pho
2.2.7 Kim cwong nhan tao
2.2.7.1 Giới thiêu chung ` ¬ ` Lok
Kim cuong la loai vat liéu cứng nhất được biết tới từ trước tới i nay cĩ hại đoạt
là kim cương tự nhiên và kim cương tơng hợp
- Kim tương tự: nhiên TẤT: cĩ giá trị, đặc biệt là khi đã ¿ giai cơng đánh bong’ dung
lam ‘dé trang sức Khi chế tạo dụng cụ cắt nĩ: cĩ tinh: nang cắt rất tốt tủy: nhiền' trong,
- thực'tế rất ít khi được sử đụng vì: : kim; ‘cuong: :tự nhiền rất quý hiểm và đá doi th
ayy hướng nên việc gia cơng, chế tạo gặp rất nhiều khĩ khăn:
- Kim cương tong hợp: cĩ được nhờ quá trình tổng hợp Graphít dưới nhiệt độ - cao, áp suất lớn và chất xúc tác (mạng tinh thé của Graphit chuyển thành mạng lập _ ị phương +.Độ cứng tế vi: 9 600+ 9 gh kGimm — mạng: tỉnh thê của kim cửơng ) Một số tính chất: cơ rly của me wong:
+ Độ bên nhiệt khoảng 800° "C
+; Hệ số dẫn nhiệt cao (0 3Scal/om.s S vole day đà lý đo giải: thích tại sao kim ©
cuong cĩ độ bền nhiệt khơng phải , là cao o nhưng lại gia cơng được với vận tốc cắt rat _ IS Na - nan na anannn on yo ee to mm ¬ ¬ TM He VU CA Cơ ch no , ` Độ bên nĩn đạt o = 200 kG/mm~ trong khi độ bên ' uốn rất thấp 3 =3 0kÕ/mm ; _
Cấu trúc của các hạt kim cương cĩ đặc điểm là bề mặt rất sù sỉ, nhiều lưỡi cắt tế ' vi, các lưỡi cắt này rất sắc Giao của các lưỡi cắt tạo thành các đỉnh rất nhọn ( p=0.61+0,05mm) Do vay hat kim cuong co thể cắt được lớp phoi cĩ chiều đày rất