Bài Giảng Cắt Kim Loại

TRNG I HC KINH T K THUT CễNG NGHIP BI GING CT KIM LOI GI NG VIấN : NGUYN ICH THễNG KHOA C KH Mở ĐầU Cắt kim loại vừa học phần Cơ sở vừa học phần chuyên môn ngành Công nghệ kỹ thuật Cơ khí Để phơng pháp gia công gia công cắt gọt đạt suất cao, giá thành hạ chất lợng đạt yêu cầu cần phải hiểu biết sâu sắc quy luật trình cắt gọt, sở điều khiển đợc tợng xảy vùng cắt lựa chọn đ ợc thông số công nghệ tối u Bài giảng đợc biên soạn với ''Ngân hàng đề thi Cắt kim loại để giúp cho giảng viên sinh viên Khoa Cơ khí - động lực Trờng Đại học Kinh tế kỹ thuật công nghiệp có đủ tài liệu để giảng dạy, học tập, ôn luyện kiểm tra nhằm đạt chất lợng cao Th.S Nguyễn ích Thông NI DUNG HC PHN CT KIM LOI Chươngư1.ưTHÔNGưSốưHìNHưHọCưCủAưdaoưVàưLớPưCắT Chươngư2.ưVậtưliệuưlàmưdaoư Chươngư3.ưCơưsởưvậtưlýưcủaưquáưtrìnhưcắtưkimưloại Chươngư4.ưTiệnưkimưloạiư Chươngư5.ưbàoưvàưxọcư Chươngư6.ưKhoanưvàưdoaư Chươngư7.ưPhayưkimưloạiư Chươngư8.ưDAOưTRUTư Chươngư9.ưDAOưGIAưCÔNGưRENư Chươngư10.ưDAOưGIAưCÔNGưBáNHưRĂNG Chươngư11.ưMàIưkimưloạiư SLIDE TI LIU HC TP TI LIU CHNH: Bi ging: Ct kim loi - Trng H KT KT CN Th.S Nguyễn ích Thông- Nguyễn Tiến Dũng - TI LIU THAM KHO: Nguyờn lý Ct kim loi - H Bỏch khoa H Ni Bi ging Ct kim loi - Trng H KT Thỏi nguyờn Thit k dng c Ct kim loi - H Bỏch khoa H Ni GING VIấN : NGUYN ICH THễNG SLIDE Chươngư1.ưTHÔNGưSốưHèNHưưHọCưCủAưdaoư&ưLớPưCắT Mục đích : Trình bày khái niệm dụng cụ cắt kim loại để làm sở cho chơng sau Yêu cầu : Nắm đợc khái niệm chuyển động cắt, phôi, thông số hình học chủ yếu dao lớp cắt SLIDE 1.1 NHNG KHI NIM C BN 1.1.1.Các chuyển động trình cắt a, Chuyển động cắt chính: Là chuyển động để tạo phoi trình cắt Chuyển động cắt chuyển động quay tròn ( nh trờng hợp tiện, phay, khoan, mài ) chuyển động thẳng ( nh bào, xọc ) b, Chuyển động chạy dao: Là chuyển động nhằm trì trình cắt Chuyển động chạy dao chuyển động liên tục (nh tiện, khoan, doa.) hay gián đoạn (bào, xọc) chuyển động quay tròn chuyển động thẳng SLIDE - Chuyển động cắt kết hợp với chuyển động chạy dao tạo quỹ đạo chuyển động dụng cụ cắt Ví dụ: đờng xoắn ốc nh tiện c, Các chuyển động phụ: Đó chuyển động tiến, lùi dao, chuyển động vi sai, bao hình, phân độ Hình 1.1 Các chuyển động gia công tiện phay SLIDE 1.1.2.Các bề mặt hình thành phôi a, Bề mặt cha gia công (1): Là bề mặt phôi mà lớp kim loại đợc cắt b, Bề mặt gia công (3) : Là bề mặt phôi mà lớp kim loại đợc cắt tạo thành phoi c, Bề mặt gia công (2): Là bề mặt phôi nối tiếp bề mặt cha gia công bề mặt gia công Nh trình gia công bề mặt gia công luôn tiếp xúc với lỡi cắt dao Hình 1.2 Tiện SLIDE 1.1.3 Các bề mặt hình thành dao ( Tools) : Hình 1.3: Dao tiện đầu thẳng a, Mặt trớc: Là bề mặt dao mà theo phoi thoát trình cắt SLIDE b, Mặt sau : Là bề mặt dao đối diện với bề mặt gia công chi tiết c, Mặt sau phụ: Là bề mặt dao đối diện với bề mặt gia công chi tiết d, Lỡi cắt chính: Là giao tuyến mặt trớc mặt sau lỡi cắt giữ nhiệm vụ chủ yếu trình cắt e, Lỡi cắt phụ: Là giao tuyến mặt trớc mặt sau phụ, lỡi cắt phụ tham gia phần trình cắt Hinh 1.9 Gá dao có mũi dao không ngang tâm máy 1.2.3.ảnh hởng lợng chạy dao : a, ảnh hởng lợng chạy dao ngang ( nh tiện xén mặt đầu tiện cắt đứt) Khi có chuyển động chạy dao ngang quỹ đạo cắt tơng đối đờng Ac- xi mét, lúc hớng véc-tơ tốc độ cắt thay đổi, làm thay đổi góc độ dao Ta có : đ = y + đ = y - Gía trị đợc tính : Sn tg = D Hinh 1.10: Anh hởng lợng chạy dao ngang Trong đó: Sn lợng chạy dao ngang sau vòng quay chi tiết (mm/ vg) Chú ý: Thờng Sn bé nên thay đổi Nhng vào gần tâm đ chi tiết gia công D bé nên tăng dần, đ giảm dần tiến tới 0, chí âm, lúc dao đè gãy phần lõi chi tiết trớc mũi dao cắt đến tâm điều làm xấu chi tiết gia công làm tăng thêm nguyên công mài lại, có dẫn tới phế phẩm Ng i ta khc phc nh c im ú bng cỏch mi dao b, ảnh hởng lợng chạy dao dọc Khi có chuyển động chạy dao dọc quỹ đạo chuyển động cắt tơng đối đờng xoắn ốc, hớng véc-tơ tốc độ cắt thay đổi nghiêng với véc-tơ tốc độ cắt tĩnh góc , làm thay đổi góc độ dao Ta có : đ= x + đ = x - Gía trị đợc tính nh sau : tg = Sd D Trong Sd lợng chạy dao dọc sau vòng quay chi tiết ( mm/ vòng) Chú ý : Khi cắt thông thờng góc không vợt 10- 20 nên dùng góc tiêu chuẩn để mài dao Nhng lợng chạy dao dọc lớn, đờng kính chi tiết gia công bé góc lớn, đ nhỏ Vì ban đầu phải chọn đủ lớn Ví dụ cắt ren nhiều đầu mối đạt đến ( 50- 80 ) chí lớn 1.3.Các yếu tố chế độ cắt lớp cắt 1.3.1 Tốc độ cắt tiện V Hinh 1.12: Các yếu tố chế độ cắt lớp cắt tiện Tốc độ cắt tiện V khoảng dịch chuyển lỡi cắt bề mặt chi tiết gia công đơn vị thời gian Chú ý: Đúng Tốc độ cắt tiện V phải tổng hợp của tốc độ chuyển động chi tiết gia công tốc độ chuyển động dao Nhng thực tế tốc độ chuyển động dao thờng bé so với tốc độ chuyển động chi tiết gia công nên ngời ta thờng bỏ qua tốc độ chuyển động dao Vì tốc độ cắt đợc tính : v = ( m/ ph ) D.n 1000 Với D đờng kính chi tiết gia công tính mm, n số vòng quay chi tiết gia công phút ( vg / ph ) 1.3.2 Lợng chạy dao S ( Feed rate ): - Tiện: Lợng chạy dao S bàn xe dao thực ( mm/vg) + Lợng chạy dao S dọc ( Cross feed ) : Khi dao chuyển động dọc theo đờng tâm chi tiết gia công + Lợng chạy dao S ngang (Longitudinal feed ) : Khi dao chuyển động vuông góc với đờng tâm chi tiết gia công + Lợng chạy dao S nghiêng : Khi phơng chuyển động dao nghiêng góc ( khác 900) so với đờng tâm chi tiết gia công + Lợng chạy dao S vòng(mm/vg): Là khoảng dịch chuyển bàn máy sau vòng quay dao quay S = SZ Z ( mm/ vg ) + Lợng chạy dao S phút : Là khoảng dịch chuyển bàn máy sau thời gian phút Sph = SZ Z n ( mm/ ph ) 1.3.3 Chiều sâu cắt t Là khoảng cách bề mặt chi tiết gia công bề mặt chi tiết cha gia công ( sau lần cắt) Dd Khi tiện t đợc tính : t = ( mm) Tập hợp V, S, t gọi yếu tố chế độ cắt 1.4 Các thông số hình học lớp cắt 1.4.1 Chiều dầy lớp cắt a : Là khoảng cách hai vị trí liên tiếp lỡi cắt sau vòng quay chi tiết gia công đo theo phơng thẳng góc với lỡi cắt 1.4.2 Chiều rộng lớp cắt b : Là khoảng cách bề mặt gia công bề mặt cha gia công đo dọc theo lỡi cắt Giữa a, b S, t có quan hệ sau: a = S sin (mm) b = t sin (mm) 1.4.3.Diện tích lớp cắt F Khi mũi dao gá ngang tâm máy, góc = 0, góc = diện tích lớp cắt đợc tính: f = a.b = S.t ( mm2 ) Thực tế diện tích cắt nhỏ lợng diện tích d để lại nh hình vẽ Vậy : f thực = f - fd Khi tính fd ta phân biệt trờng hợp sau: a, Mũi dao nhọn ( bán kính mũi dao r = ) n A t S D B C H Sd Hinh 1.13: Diện tích lớp cắt r = Ta có: fd Vì AB = S = AD + DB Và H H AD = tg ; DB = tg Do : S = H = AB.CD S H = 2 tg + tg tg tg Vậy : fd = tg tg tg + tg H = S S tg tg tg + tg ( mm2 ) b, Mũi dao có bán kính r ( bán kính mũi dao r ) n S A t B C M K N Sd Hinh 1.14: Diện tích lớp cắt r H Ta có : fd = Diện tích ABC = Dt ABNM ( Dt AMC + Dt MCN + Dt BCN ) Trong đó: Dt ABMN = S r S Dt AMC + Dt BCN = r2 = r2 arcsin 2r MN CK S s2 r Dt MCN = = 2 S s S 2 r + r arcsin Do đó: r fd = S r - Chiều cao diện tích cắt d : S r2 H = r - (4) (3) Chú ý: Từ phơng trình (2) (4) ta có nhận xét sau: - Chiều cao diện tích cắt d H độ nhấp nhô bề mặt chi tiết gia công , H phụ thuộc vào S, r, góc Thực tế chiều cao nhấp nhô lớn phụ thuộc vào ảnh hởng yếu tố khác nh biến dạng dẻo, biến dạng đàn hồi, rung động