DỤNG CỤ CẮT 1“Nguyên Lí & Dụng Cụ Cắt”

DNG C CT Nguyờn Lớ & Dng C Ct Ging viờn: Cao Thanh Long B mụn: Dng C Ct Vt Lu K Thut NI DUNG MễN HC DCC1 Bi m u Chng 1: Thụng s hỡnh hc ca dng c ct & lp ct Chng 2: Vt liu dng c ct Chng 3: Tin Chng 4: Gia cụng l Chng 5: Phay Chng 6: Gia cụng ren Chng 7: Gia cụng rng Chng 8: Mi Chng 9: H thng dng c ct trờn mỏy CNC TI LIU THAM KHO Nguyờn lớ gia cụng vt liu i hc Bỏch khoa H ni 2001 Nguyờn lớ & Dng c ct HKTCN 1998 Thit k dng c ct kim loi Xờmentrenco Nh xut bn KH&KT 1976 Metal Cutting E.M Trent 1997 Metal Cutting Theory and Practice David A Stephenson & John S Agapiou New York - 1997 THễNG TIN CN BIT KHI NHP MễN S tit hc: - Lớ thuyt: 57 - Thớ nghim: 03 ỏnh giỏ: - im gia kỡ + TN: 30 % - im kt thỳc HP: 70 % Hỡnh thc thi: - Gia kỡ: cỏc bi kim tra nh kỡ v gia kỡ vit - Kt thỳc hc phn: Trc nghim CHNG I thông số hình học dụng cụ cắt lớp cắt Đ1 Những khái niệm định nghĩa Đ2 Thông số hình học phần cắt Đ3 Thông số hình học lớp cắt Đ1: khái niệm định nghĩa Các chuyển động trình cắt Chuyển động cắt chính: (Primary/ Cutting motion) - Là chuyển động tạo phoi - Xác định tốc độ bóc tách phoi tiêu thụ chủ yếu công suất cắt - Có thể chuyển động tịnh tiến quay tròn, dao phôi thực Chuyển động chạy dao: ( feed motion) - Là chuyển động cần thiết để trì trình cắt Chuyển động chạy dao gián đoạn liên tục - Chuyển động chạy dao cần thiết để cắt hết chiều dài chi tiết Chuyển động phụ: (secondary motion) - Là chuyển động để chuẩn bị kết thúc trình cắt Q a b Hình 1: Quá trình tạo hình đường sinh đường chuẩn cắt a b Hình 2: Các chuyển động trình cắt a: trình tiện; b: trình phay V: chuyển động cắt chính; S: chuyển động chạy dao Các bề mặt hình thành phôi Bề mặt chưa gia công: (unmachined surface) - Là bề mặt phôi hớt lớp vật liệu Bề mặt gia công: (work surface) - Là bề mặt chuyển tiếp mặt chưa gia công Hay định nghĩa xác hơn: tập hợp quỹ đạo chuyển động cắt tương đối điểm đoạn lưỡi cắt tham gia cắt Bề mặt gia công tiếp xúc với đoạn lưỡi cắt tham gia cắt Bề mặt gia công: (machined surface) - Là bề mặt phôi hớt lớp vật liệu dạng phoi Hình 3: Các bề mặt hình thành trình cắt (1: Bề mặt chưa gia công, 2: Bề mặt gia công, 3: Bề mặt gia công) 2.2.1 ảnh hưởng việc gá dao không ngang tâm a Sự thay đổi góc trước góc sau: Hình 16: Sự thay đổi góc gá dao không ngang tâm 47 gá dao không ngang tâm, góc trước sau thay đổi Chúng tính theo công thức sau: cy = y y cy = y y Trong đó: y, y - góc tĩnh (góc mài sắc) cy - góc động (góc trình cắt) - Dấu ứng với tiện gá cao tâm tiện lỗ mũi dao gá thấp tâm Dấu với tiện gá thấp tâm tiện lỗ gá cao tâm y - góc vị trí I II mặt cắt (và góc hai vị trí I II mặt đáy), trị số: h sin y = hay tg y = R h R2 h2 b Sự thay đổi góc nghiêng góc nghiêng phụ 1: + Khi tiện bề mặt : - gá cao tâm tăng - gá thấp tâm giảm + Khi tiện bề mặt : - gá cao tâm giảm - gá thấp tâm tăng 49 ảnh hưởng việc gá trục dao không vuụng góc với đường tâm chi tiết Khi trục dao gá không vuông góc với đường tâm máy góc nghiêng góc nghiêng phụ thay đổi góc xoay thân dao c = 1c = - Dấu ứng với dao nghiêng sang phải - Dấu ứng với dao nghiêng sang trái 50 Hình 17: ảnh hưởng trục dao không thẳng góc đường tâm chi tiết 2.2.2 ảnh hưởng chạy dao dọc ngang a ảnh hưởng chuyển động chạy dao ngang Hình 18: ảnh hưởng chuyển động chạy dao ngang 52 Do ảnh hưởng lượng chạy dao ngang nên quĩ đạo chuyển động cắt tư ơng đối điểm lưỡi cắt dao so với bề mặt gia công đường xoắn vít ácsimét, có phương trình toạ độ cực: =a. Trong đó: - bán kính cong đường xoắn ác si mét - góc quay (rad) a - hệ số đặc trưng đường xoắn Tính a: - Khi = = a - Khi phôi quay vòng, dao tiến vào lượng Sn, lúc bỏn kính cong giảm lượng lượng chạy dao Sn = - Sn hay - Sn = a( -2 ) Từ có: - Sn = a1-2a a= Sn cy = y + ày Từ hình vẽ có: cy = y ày Trong đó: (1) (2) ày - góc vị trí I vị trí II = Theo giải tích: tg = (3) d '( ) d - góc hợp tiếp tuyến với đường xoắn ácsimét bán kính véc tơ điểm tgày = tg Ta lại có: + = 90 Hay d a tgày = d = Thay (1) vào (4) có: tgày = (4) Sn Sn Khi bắt đầu cắt vào: tgày = R (5) (R bán kính phôi) Ví dụ: Tiện cắt đứt chi tiết hình trụ với lượng chạy dao ngang S n = 0,2 mm/vg Dao tiện cắt đứt có = 120 Tính góc sau động cy cắt đến cách tâm lượng = 0.1 mm ? Tính góc ày theo công thức (5) có: Sn 0,2 tgày = = = 0,318 2D * 0.1 = 1703826 cy = y - = 120 1703826= -503826 Như vậy, cắt đứt thường dùng Sn nhỏ, vào gần tâm phôi giá trị góc sau động (cy) có giá trị âm nên dao không cắt mà đè làm phôi gãy để lại bề mặt gia công lõi vật liệu có đường kính t 1-2mm Khắc phục cách mài vát lưỡi cắt theo góc =750 (xem hinh trang sau) Hình 19: Tiện cắt đứt dao tiện có lưỡi cắt nghiêng 57 b ảnh hưởng chuyển động chạy dao dọc Khi cắt với chuyển động chạy dao dọc, quĩ đạo chuyển động cắt tương đối điểm lưỡi cắt dao so với bề mặt gia công đường xoắn vít Khi mặt cắt động II xoay góc ( àx ) so với mặt cắt tĩnh I (à, àx - góc nghiêng đường xoắn vít xét tiết diện tiết diện ngang) 58 Hình 20: ảnh hưởng chuyển động chạy dao dọc Từ hình 20 có: - Trong tit din chớnh N-N: - Trong tit din ngang X-X: N CT = NT N CP = NP xCT = xT x xCP = xP x (8) (9) Du trờn ng vi trng hp chy dao t phi sang trỏi & ngc li Khai triển vòng xoắn vít qua điểm A có góc nâng đường xoắn A xác định theo công thức: Sd tgà x = D x (10) & tgà = tgà x * sin Dx - đường kính điểm x ; góc nghiêng (11) Nhận xét: Từ (8), (9) thấy Sd Nc, xc giảm - Khi tiện trơn, lượng chạy dao Sd thường nhỏ nên góc àx không lớn Khi tiện ren đường kính nhỏ ren bước lớn tiện trục vít góc àx lớn Lúc phải tính toán góc xc tiết diện X-X, góc Nc N-N theo quan hệ tính phần [...]...3 Các bề mặt trên phần cắt của dụng cụ 3.1 Phần thân: (Holder) Phần thân của dụng cụ là phần nối giữa phần cắt của dụng cụ với máy Nó có nhiệm vụ: - Định vị và kẹp chặt phần cắt của dụng cụ so với máy - Truyền chuyển động và công suất cắt từ máy tới phần cắt của dụng cụ 11 3.2 Phần cắt: (cutting part) - Phần cắt của dụng cụ là phần trực tiếp tham gia quá trình cắt - Phần cắt thường được chế tạo bằng... phần cắt của dụng cụ cắt - Các bề mặt trên phần cắt của dụng cụ có thể là mặt phẳng, cũng có khi là mặt cong Giao tuyến giữa chúng tạo nên các lưỡi cắt 17 Các bề mặt trên phần cắt của dụng cụ có thể là mặt phẳng, cũng có khi là mặt cong Giao tuyến giữa chúng tạo nên các lưỡi cắt Lưỡi cắt chính: (tool major cutting edge) - Là giao tuyến giữa mặt trước và mặt sau chính Lưỡi cắt chính tham gia cắt chủ... tính cắt tốt như Thép gió, Hợp kim cứng, Gốm, Kim cng nhõn to Chất lượng và độ chính xác của phần cắt ảnh hưởng quyết định đến chất lượng của dụng cụ cắt - Phần cắt của dụng cụ bao gồm các lưỡi cắt và các bề mặt sẽ c trỡnh by dưới đây Hình 4: Quan hệ giữa phần cắt của dao tiện ngoài với một số loại dao khác Hình 5: Các yếu tố trên phần cắt của dao tiện ngoài a Các bề mặt hình thành trên phần cắt của dụng. .. trình cắt Lưỡi cắt phụ: (tool minor cutting edge) - Là giao tuyến giữa mặt trước và mặt sau phụ Trong quá trình cắt chỉ một phần nhỏ của lưỡi cắt phụ tham gia cắt Trên phần cắt có thể có một hoặc nhiều lưỡi cắt chính và lưỡi cắt phụ Mũi dao: (nose or corner) - Là phần chuyển tiếp giữa lưỡi cắt chính và lưỡi cắt phụ Mũi dao có thể nhọn hoặc có dạng cung tròn với bán kính Hình 6: Dao tiện cắt đứt... độ cắt Tốc độ cắt tại một điểm trên lưỡi cắt được biểu diễn bởi một vectơ V V =V + S Vo -vectơ tốc độ chuyển động cắt chính S - vectơ tốc độ chạy dao Trị số tốc độ chạy dao S thường rất nhỏ so với tốc độ cắt chính Vo Do đó, tốc độ cắt V và tốc độ cắt chính Vo có trị số xấp xỉ bằng nhau Để đơn giản cho việc tính toán, trị số tốc độ cắt chính tại một điểm trên lưỡi cắt được coi là trị số tốc độ cắt. .. tố của chế độ cắt: factors of cutting data Các yếu tố của chế độ cắt bao gồm: - Tốc độ cắt V (cutting speed) - Lượng chạy dao S (feed rate) - Chiều sâu cắt t (depth of cut) 20 Tốc độ cắt: Cutting Speed + Là lượng dịch chuyển tương đối của một điểm trên lưỡi cắt chính so với bề mặt đang gia công trong một đơn vị thời gian, đo theo phương véctơ tốc độ cắt + Kí hiệu: V (m/ph) + Tốc độ cắt xác định tốc... trên lưỡi cắt chính là mặt phẳng đựơc hình thành bởi vectơ tốc độ cắt và tiếp tuyến của lưỡi cắt chính tại điểm đó Mặt đáy:(base plane) Mặt đáy tại một điểm trên lưỡi cắt chính là mặt phẳng vuông góc với vectơ tốc độ cắt tại điểm đó Hệ quả: Mặt cắt và mặt đáy vuông góc với nhau tại cùng một điểm trên lưỡi cắt chính Khi bỏ qua ảnh hưởng của lượng chạy dao trong thành phần của vectơ tốc độ cắt thì mặt... góc trên phần cắt của dao, chúng gồm: - Mặt cắt (tool cutting edge plane) - Mặt đáy (base plane) - Tiết diện chính (cutting edge orthogonal plane) - Tiết diện phụ (minor edge orthogonal plane) - Tiết diện dọc (back section) - Tiết diện ngang (side section) 29 Hình10:Biểu diễn vị trí tương quan giữa dụng cụ cắt với chi tiết gia công và các mặt tọa độ  Mặt cắt: (tool cutting edge plane) Mặt cắt tại một... học phần cắt của dụng cụ cắt xét trong tiết diện chính và phụ gồm: * Góc trước : (rake angle) * Góc sau chính : ( primary clearance angle) * Góc trước phụ 1: (minor rake angle) * Góc sau phụ 1: (minor clearance angle) * Góc sắc : (wedge angle) * Góc cắt : (angle of cutting) 35 Hình 12: Các góc của dao tiện trong tiết diện chính và phụ * Góc trước :(rake angle) Góc trước tại một điểm trên lưỡi cắt chính... chiếu của lưỡi cắt chính trên mặt đáy Tiết diện phụ: ký hiệu N1 - N1(minor edge orthogonal plane) Tiết diện phụ tại một điểm trên lưỡi cắt phụ là mặt phẳng đi qua điểm đó và vuông góc với hình chiếu của lưỡi cắt phụ trên mặt đáy Tiết diện ngang (X-X) tại một điểm trên lưỡi cắt là mặt phẳng cha phương chạy dao và vuông góc với mặt đáy tại điểm đó Tiết diện dọc (Y-Y) tại một điểm trên lưỡi cắt là mặt