GIÁO TRÌNH ĐỒ GÁ VÀ DỤNG CỤ CẮT

Để gia công chế tạo được sản phẩm cơ khí nói chung và các sản phẩm khác nói riêng thì đồ gá và dụng cụ cắt là một trong những yếu tố quan trọng, quyết định chất lưựong cũng như giá thành sản phẩm. Giáo trình được trình bày trong 02 phần chính: Phần 1: Các loại đồ gá: nhằm cung cấp những kiến thức cơ bản nhất về một số loại đồ gá mà ta thường gặp trong thực tế cũng như cách xác định, lựa chọn đồ gá phù hợp với điều kiện gia công Phần 2: Dụng cụ cắt: cung cấp các kiến thức cơ bản về quá trình cắt gọt cũng như các dụng cụ cắt liên quan. Giáo trình là tài liệu chyên ngành cho sinh viên Cơ khí Đại học Điện lực. Nó cũng là tài liệu tham khảo bổ ích cho sinh viên, kỹ sư và các cán bộ kỹ thuật muốn tìm hiểu về các loại vật liệu ngày nay Đây là lần xuất bản đầu tiên, chắc chắn cuốn sách này còn có những thiều sót. Chúng tôi xin trân trọng cảm ơn và mong nhận được ý kiến đóng góp của bạn đọc để lần tái bản sau cuốn sách này được hoàn thiện hơn. Mọi ý kiến phản hồi xin gửi về địa chỉ: Khoa Công nghệ Cơ khí Đại học Điện lực 235 Hoàng Quốc Việt, Từ liêm, Hà nội Điện thoại: 042185580 Email: cnckepu.edu.vn Tác giả

LỜI NĨI ĐẦU Để gia cơng chế tạo sản phẩm khí nói chung sản phẩm khác nói riêng đồ gá dụng cụ cắt yếu tố quan trọng, định chất lưựong giá thành sản phẩm Giáo trình trình bày 02 phần chính: Phần 1: Các loại đồ gá: nhằm cung cấp kiến thức số loại đồ gá mà ta thường gặp thực tế cách xác định, lựa chọn đồ gá phù hợp với điều kiện gia công Phần 2: Dụng cụ cắt: cung cấp kiến thức trình cắt gọt dụng cụ cắt liên quan Giáo trình tài liệu chyên ngành cho sinh viên Cơ khí Đại học Điện lực Nó tài liệu tham khảo bổ ích cho sinh viên, kỹ sư cán kỹ thuật muốn tìm hiểu loại vật liệu ngày Đây lần xuất đầu tiên, chắn sách có thiều sót Chúng tơi xin trân trọng cảm ơn mong nhận ý kiến đóng góp bạn đọc để lần tái sau sách hoàn thiện Mọi ý kiến phản hồi xin gửi địa chỉ: Khoa Công nghệ Cơ khí - Đại học Điện lực 235 Hồng Quốc Việt, Từ liêm, Hà nội Điện thoại: 04-2185580 Email: cnck@epu.edu.vn Tác giả MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU MỤC LỤC PHẦN 1: ĐỒ GÁ Chương 1: Các loại đồ gá 1.1 Đồ gá gia công 1.2 Đồ gá kiểm tra 1.3 Liên kết phản lực liên kết Chương 2: Định vị đồ gá 2.1 Cơ cấu định vị mặt phẳng 2.2 Cơ cấu định vị mặt trụ 12 2.3 Ống kẹp đàn hồi 14 2.4 Cơ cấu định vị mặt trụ 16 2.5 Kẹp chặt 19 Chương 3: Đồ gá gia công loại máy 38 3.1 Đồ gá gia công máy tiện 43 3.2 Đồ gá gia công máy khoan 46 3.3 Đồ gá gia công máy phay 47 3.4 Đồ gá gia công máy doa 50 Chương 4: Đồ gá máy CNC 53 4.1 Yêu cầu đồ gá máy CNC 53 4.2 Sử dụng hiệu đồ gá máy CNC 54 4.3 Gá đặt đồ gá máy CNC 55 4.4 Kết cấu đồ gá máy CNC 56 4.5 Các loại đồ gá để gia cơng chi tiết có 4;5 bề mặt 58 4.6 Đồ gá kẹp dao 60 4.7 Đồ gá điều chỉnh dao 61 4.8 Hướng phát triển đồ gá 62 PHẦN 2: DỤNG CỤ CẮT 66 Chương 5: Khái niệm chung 66 5.1 Yêu cầu vật liệu làm dụng cụ cắt 66 5.2 Các loại vật liệu làm dụng cụ cắt 66 Chương 6: Dụng cụ cắt 76 6.1 Kết cấu dụng cụ cắt 76 6.2 Các thơng số hình học dụng cụ cắt 77 Chương 7: Q trình gia cơng cắt gọt 83 7.1 Cơ sở vật lý q trình gia cơng cắt gọt 83 7.2 Động học động lực học trình cắt gọt 93 7.3 Các tượng xẩy trình cắt gọt 115 7.4 Tối ưu hóa q trình cắt gọt 121 Chương 8: Các phương pháp gia công đặc thù 135 8.1 Gia công vật liệu phi kim loại 135 8.2 Các phương pháp gia công 140 PHỤ LỤC 156 TÀI LIỆU THAM KHẢO 166 PHẦN I: ĐỒ GÁ CHƯƠNG CÁC LOẠI ĐỒ GÁ 1.1 ĐỒ GÁ GIA CÔNG 1.1.1 Khái niệm Chất lượng sản phẩm khí, suất lao động giá thành tiêu kinh tế kĩ thuật quan trọng sản xuất khí Để đảm bảo tiêu trên, trình chế tạo sản phẩm khí, ngồi máy cắt kim loại (máy công cụ) dụng cụ cắt, cần có loại đồ gá dụng cụ phụ (gọi trang bị công nghệ) Trang bị công nghệ đóng vai trò quan trọng, nhờ sản xuất khí đảm bảo nâng cao chất lượng, tăng suất hạ giá thành chế tạo sản phẩm Trang bị công nghệ (đối với gia cơng khí), tồn phụ tùng kèm theo máy công cụ nhằm mở rộng khả công nghệ máy, tạo điều kiện cho việc thực q trinh cơng nghệ chế tạo khí với hiệu kinh tế kĩ thuật cao Theo kết cấu công dụng, trang bị công nghệ phân thành hai loại: trang bị công nghệ vạn trang bị công nghệ chuyên dùng Đặc điểm trang bị vạn không phụ thuộc vào đối tượng gia công định sử dụng chủ yếu vào dạng sản xuất đơn loạt nhỏ Còn trang bị cơng nghệ chun dùng kết cấu tính phụ thuộc vào một nhóm đối tượng gia cơng định, dùng chủ yếu sản xuất hàng khối loạt lớn, cá biệt sản xuất nhỏ đơn yêu cầu có độ xác cao chi tiết khơng dùng chúng khơng thể gia cơng Đối với gia cơng khí, người ta thường sử dụng hai loại trang bị công nghệ đồ gá (đồ gá gia công, đồ gá kiểm tra, đồ gá lắp ráp) dụng cụ phụ - Đồ gá: trang bị công nghệ cần thiết dùng q trình gia cơng (đồ gá gia cơng), q trình kiểm tra (đồ gá kiểm tra) q trình lắp ráp sản phẩm khí (đồ gá lắp ráp) Đồ gá gia cơng chiếm tới 80÷90 % đồ gá - Dụng cụ phụ (đồ gá dao): loại trang bị công nghệ dùng để gá đặt dụng cụ cắt q trình gia cơng.Tuỳ theo u cầu sử dụng mà kết cấu loại dụng cụ phụ vạn chuyên dung Trong ngành chế tạo máy trang bị cơng nghệ đóng vai trò quan trọng mang lại hiệu kinh tế cao sử dụng cách có hợp lí Sử dụng trang bị cơng nghệ có lợi ích sau: Dễ đạt độ xác yêu cầu vị trí chi tiết gia cơng dao điều chỉnh xác Độ xác gia cơng phụ thuộc vào tay nghề công nhân Nâng cao suất lao động Giảm nhẹ cường độ lao động người công nhân Mở rộng khả làm việc thiết bị Rút ngắn thời gian chuẩn bị sản xuất mặt hàng Hiện khâu thiết kế chế tạo toàn trang bị cơng nghệ cho sản phẩm khí chiếm tới 80% khối lượng lao động trình chuẩn bị sản xuất Để đảm bảo chức làm việc hiệu sử dụng đồ gá dụng cụ phụ mặt kĩ thuật kinh tế trước hết cần phải lựa chọn xác định trang bị cơng nghệ vạn sẵn có; trang bị công nghệ chuyên dùng cần phải thiết kế, tính tốn kết cấu ngun lí, thoả mãn yêu cầu nguyên công đặt chất lượng, suất hiệu kinh tế trình chế tạo sản phẩm khí thiết bị sản xuất, sau phải giám sát điều hành chặt chẽ trình chế tạo thử nghiệm trang bị chun dùng Việc tính tốn thiết kế trang bị công nghệ để đạt yêu kĩ thuật, đảm bảo suất cao nhằm nâng cao hiệu trình sản xuất nhiệm vụ người làm công tác chế tạo máy Muốn làm tốt việc phải có kiến thức định Trên sở phân tích q trình tạo hình, q trình gây sai số gia công, với hiểu biết thiết bị, dụng cụ, học có học vật rắn biến dạng áp dụng cụ thể với sơ đồ gia công để phân tích, tính tốn thiết kế nên trang bị công nghệ cần thiết 1.1.2 Đồ gá gia công Đồ gá gia công loại trang bị công nghệ nhằm xác định vị trí xác chi tiết gia công so với dụng cụ cắt, đồng thời giữ vững vị trí suốt q trình gia cơng Nói chung, đồ gá gia cơng có cơng dụng sau : - Bảo đảm độ xác vị trí bề mặt gia cơng Nhờ đồ gá để gá đặt chi tiết, xác định cách xác vị trí tương đối chi tiết gia công máy dao cắt, đạt độ xác vị trí tương đối cao cách ổn định,tin cậy nhanh chóng - Nâng cao suất lao động Sau sử dụng đồ gá loại bỏ bước vạch dấu so dao, nhờ giảm đáng kể thời gian phụ; ra, dùng đồ gá gá đặt chi tiết dễ dàng kẹp chặt đồng thời nhiều chi tiết, gia công nhiều vị trí, làm cho thời gian trùng với thời gian phụ; dùng đồ gá khí hóa, tự động hóa mức độ cao thêm bước giảm thời gian phụ, làm tăng cao suất lao động - Mở rộng phạm vi sử dụng máy công cụ Trên máy cắt kim loại sử dụng đồ gá chuyên dùng mở rộng khả cơng nghệ máy Ví dụ, máy tiện gá sử dụng đồ gá chuyên dùng tiện hình nhiều cạnh - Khơng u cầu tay nghề công nhân cao giảm nhẹ cường độ lao động họ 1.1.3 Phân loại đồ gá gia công máy cắt kim loại Hiện đồ gá gia công sử dụng sản xuất khí phong phú, vào đặc điểm khác để phân loại nó, cụ thể : Căn vào phạm vi sử dụng a/ Đồ gá vạn năng: đồ gá tiêu chuẩn, gia cơng chi tiết khác mà khơng cần thiết có điều chỉnh đặc biệt Đồ gá vạn sử dụng rộng rãi sản xuất loạt nhỏ - đơn Ví dụ: mâm cặp chấu, măm cặp chấu, êtô, đầu phân độ vạn năng, bàn từ b/ Đồ gá chuyên dùng: loại đồ gá thiết kế chế tạo cho nguyên công gia cơng chi tiết Vì vậy, sản phẩm thay đổi nội dung nguyên công thay đổi đồ gá khơng thể sử dụng lại Do loại đồ gá sử dụng sản phẩm công nghệ tương đối ổn định sản xuất loạt lớn, hàng khối Ví dụ: đồ gá gia công lỗ ắc piston, đồ gá phay biên dạng cam c/ Đồ gá vạn lắp ghép (đồ gá tổ hợp): Theo yêu cầu gia công ngun cơng đó, chọn chi tiết tiêu chuẩn phận chuẩn bị trước để tổ hợp thành đồ gá Loại đồ gá sau dùng xong tháo ra, lau chùi cất vào kho để tiếp tục sử dụng Sử dụng loại đồ gá có ưu điểm giảm chu kì thiết kế chế tạo đồ gá, làm giảm thời gian chuẩn bị sản xuất; đồng thời với chi tiết đồ gá tiêu chuẩn hố sử dụng nhiều lần, tiết kiệm vật liệu chế tạo đồ gá; giảm công lao động giảm giá thành sản phẩm Nhược điểm: cần đầu tư vốn lớn để chế tạo hàng vạn chi tiết tiêu chuẩn với độ xác độ bóng cao, vật liệu chi tiết thường thép hợp kim, thép crôm, thép niken; độ cứng vững đồ gá thông dụng; nặng cồng kềnh so với đồ gá vạn Ứng dụng: loại đồ gá dùng thích hợp dạng sản xuất loạt nhỏ, chủng loại chi tiết nhiều, đặc biệt sản phẩm d/ Đồ gá điều chỉnh đồ gá gia cơng nhóm: Hai loại đồ gá có chung đặc điểm sau thay đổi điều chỉnh số chi tiết cá biệt đồ gá gia cơng chi tiết có hình dáng, kích thước công nghệ gần giống Nhưng đối tượng gia công đồ gá vạn điều chỉnh không rõ ràng phạm vi sử dụng tương đối rộng, ví dụ mâm cặp hoa mai dùng máy tiện, đồ gá khoan trụ trượt Đồ gá gia cơng nhóm thiết kế chế tạo cho nhóm chi tiết định Đối tượng gia công phạm vi sử dụng tương đối rõ ràng Sử dụng loại đồ gá đạt hiệu dạng sản xuất loạt nhỏ dạng sản xuất loạt lớn, biện pháp ứng dụng để cải cách thiết kế trang bị công nghệ Căn vào máy sử dụng: Đồ gá tiện, đồ gá phay, đồ gá khoan, đồ gá mài Căn vào nguồn sinh lực để kẹp chặt: Kẹp tay, kẹp nén, dầu ép, kết hợp khí nén - dầu ép, điện từ, chân không Căn vào số chi tiết đồng thời gia công: Kẹp nhiều chi tiết lúc 1.1.4 Yêu cầu đồ gá - Phù hợp với yêu cầu sử dụng, dạng sản xuất, điều kiện cụ thể nhà máy trang thiết bị, trình độ kĩ thuật cơng nhân - Bảo đảm độ xác quy định: nguyên lí làm việc phải đúng, chi tiết định vị dẫn hướng phải có cấu tạo hợp lí có độ xác cần thiết, chi tiết kẹp chặt phải đủ độ cứng vững, đồ gá phải định vị kẹp chặt cách xác máy - Sử dụng thuận tiện: gá tháo chi tiết gia công dễ dàng, dễ quét dọn phoi, dễ lắp máy, dễ thay chi tiết bị mòn hư hỏng, chi tiết nhỏ không bị rơi, vị trí tay quay thích hợp thuận tiện, thao tác nhẹ nhàng, an toàn lao động, kết cấu đơn giản có tính cơng nghệ cao 1.1.5 Các thành phần đồ gá Chủng loại kết cấu đồ gá gia cơng có khác nhau, ngun lí làm việc giống Để thuận tiện cho việc nghiên cứu, trước hết vào tính giống chi tiết cấu đồ gá để phân loại Các thành phần chủ yếu đồ gá gia công gồm : - Đồ định vị (cơ cấu định vị): dùng để xác định vị trí chi tiết đồ gá (chốt định vi, phiến tì định vị, khối V định vị, trục gá, ) - Đồ kẹp chặt (cơ cấu kẹp chặt): dùng để thực việc kẹp chặt chi tiết gia công (chấu kẹp, ren, bánh lệch tâm, đòn ) - Chi tiết cấu so dao, dẫn hướng: dùng để xác định vị trí xác dao đồ gá (dưỡng so dao, bạc dẫn khoan, bạc doa ) - Chi tiết định vị đồ gá máy: dùng để định vị đồ gá bàn máy (then định hướng đồ gá phay ) - Thân đồ gá: chi tiết định vị, kẹp chặt lắp để tạo thành đồ gá hoàn chỉnh - Các chi tiết cấu khác: để thỏa mãn yêu cầu gia công, đồ gá có chi tiết cấu khác cấu phân độ, cấu định tâm, cấu phóng đại lực kẹp, cấu sinh lực 1.2 ĐỒ GÁ KIỂM TRA 1.2.1 Khái niệm - Đồ gá kiểm tra dùng để đánh giá độ xác chất lượng bề mặt phôi, chi tiết sản phẩm q trình gia cơng thu nhận sản phẩm - Độ xác kiểm tra (sai số đo) hiệu số số dụng cụ đo giá trị thực tế đại lượng đo - Theo số lượng thống kê sai số đo nằm khoảng 10- 20% dung sai đối tượng cần đo Sai số đo tổng cộng bao gồm thành phần sau đây: + Sai số chuẩn sai số kẹp chặt đo + Sai số điều chỉnh đồ gá + Sai số đồ gá bị mài mòn + Sai số nhiệt độ thay đổi đo Khi thiết kế đồ gá kiểm tra phải ý tới nguyên nhân gây sai số đo cố gắng tới mức cao để giảm loại trừ ảnh hưởng nguyên nhân - Năng suất đo ảnh hưởng lớn đến đồ gá kiểm tra Đối với trường hợp cần kiểm tra 100% chi tiết sản xuất dây chuyền, thời gian kiểm tra chi tiết khơng đựơc lớn nhịp sản xuất Còn trường hợp cần kiểm tra số phần trăm chi tiết định suất đồ gá kiểm tra giảm ta sử dụng đồ gá đơn giản - Để kiểm tra chi tiết nhỏ vừa, người ta dùng đồ gá cố định, chi tiết lớn phải dùng đồ gá di động (đồ gá gá chi tiết) - Để nâng cao suất kiểm tra, người ta thiết kế đồ gá cho phép gá đặt lần xác định nhiều thơng số hoăc dùng thiết bị tự động, bán tự động Nhưng phương pháp tiện phương pháp kiểm tra tích cực (kiểm tra chi tiết q trình gia cơng) Phương pháp giảm giá thành sản phẩm hạn chế phế phẩm khơng cần có ngun công riêng biệt 1.2.2 Thành phần đồ gá kiểm tra Kết cấu đồ gá kiểm tra bao gồm : - Cơ cấu định vị - Cơ cấu kẹp chặt - Cơ cấu đo - Các chi tiết phụ - Thân đồ gá CHƯƠNG ĐỊNH VỊ ĐỒ GÁ Quá trình định vị xác định vị trí xác tương đối chi tiết so với dụng cụ cắt trước gia công Khi định vị chi tiết đồ gá, người ta dùng chi tiết hay phận tiếp xúc trực tiếp với bề mặt dùng làm chuẩn chi tiết, nhằm đảm bảo độ xác vị trí tương quan bề mặt gia công chi tiết với dụng cụ cắt Các chi tiết phận gọi đồ định vị (cơ cấu định vị, chi tiết định vị ) Sử dụng hợp lí cấu định vị mang lại hiệu kinh tế thiết thực xác định xác vị trí chi tiết cách nhanh chóng, giảm thời gian phụ nâng cao suất lao động Để đảm bảo chức đó, cấu định vị phải thoả mãn yêu cầu chủ yếu sau đây: - Cơ cấu định vị cần phải phù hợp với bề mặt dùng làm chuẩn định vị chi tiết gia cơng mặt hình dáng kích thước - Cơ cấu định vị cần phải đảm bảo độ xác lâu dài kích thước vị trí tương quan - Cơ cấu định vị chi tiết có tính chống mài mòn cao, đảm bảo tuổi thọ qua nhiều lần gá đặt Độ mòn bề mặt làm việc cấu định vị tính sau: (2-1) u=β N Trong đó: u- Độ mòn [µm]; β- Hệ số phụ thuộc vào vật liệu tính chất tiếp xúc xác định thực nghiệm Thông thường, hệ số β nằm khoảng 0,2÷0,4; N- Số lần gá đặt phôi đồ định vị Vật liệu làm cấu định vị, sử dụng loại thép 20X, 40X, Y7A,Y8A, thép 20X thấm C thép 45 Nhiệt luyện đạt độ cứng 50÷60 HRC Độ nhám bề mặt làm việc Ra= 0,63÷0,25; cấp xác IT6÷IT7 Tất loại đồ định vị trình bày phần tiêu chuẩn hố Các thơng số hình học, độ xác, kích thước chất lượng bề mặt cho sổ tay khí, sổ tay công nghệ chế tạo máy, sổ tay thiết kế đồ gá Bề mặt chi tiết gia công sử dụng làm chuẩn định vị thường gặp : - Chuẩn định vị mặt phẳng - Chuẩn định vị mặt trụ - Chuẩn định vị mặt trụ - Chuẩn định vị kết hợp (hai lỗ tâm; mặt phẳng hai lỗ vng góc với mặt phẳng đó; mặt phẳng lỗ có đường tâm song song thẳng góc với mặt phẳng ) Tương ứng với loại chuẩn nêu trên, ta cần xác định cấu định vị cách hợp lí Sau ta xét cụ thể 2.1 CƠ CẤU ĐỊNH VỊ MẶT PHẲNG Thường người ta lấy mặt phẳng chi tiết làm chuẩn định vị Khi đó, cấu định vị thường dùng chốt tì, phiến tì 2.1.1 Chốt tì cố định Chốt tì cố định dùng để định vị chuẩn mặt phẳng, gồm có loại hình 2-1 Hình 2-1a b dùng chuẩn định vị mặt thơ Hình 2-1c dùng chuẩn định vị mặt tinh Chốt tì lắp trực tiếp lên thân đồ gá thơng qua bạc lót (hình 2-1d) Chốt tì có đường kính D≤ 12mm chế tạo thép bon dụng cụ có hàm lượng C = 0,7÷0,8 % tơi cứng đạt HRC= 50÷60 Khi D> 12mm, chế tạo thép bon có hàm lượng C=0,15÷0,2%, tơi cứng sau thấm đạt độ cứng HRC = 55÷60 Số chốt tì dùng mặt chuẩn định vị số bậc tự mà cần hạn chế Hình 2.1 Các loại chốt tì cố định 2.1.2 Chốt tì điều chỉnh Chốt tì điều chỉnh dùng bề mặt làm chuẩn chi tiết chuẩn thơ, có sai số hình dáng có kích thước tương quan thay đổi nhiều Kết cấu chốt tì điều chỉnh hình 2-2 Hình 2-2a: Đầu cạnh, dùng lê điều chỉnh Hình 2-2b: Đầu tròn Hình 2-2c: Chốt vát cạnh, dùng lê điều chỉnh Hình 2-2d: Chốt điều chỉnh lắp mặt đứng đồ gá Trên mặt phẳng định vị chi tiết, người ta dùng hai chốt tì cố định chốt tì điều chỉnh nhằm chỉnh lại vị trí phơi Hình 2.2 Chốt tì điều chỉnh 2.1.3 Chốt tì tự lựa Chốt tì tự lựa dùng mặt phẳng định vị chuẩn thô mặt bậc Do đặc điểm kết cấu chốt tì tự lựa, nên mặt làm việc chốt tì tự lựa ln ln tiếp xúc với mặt chuẩn, đồng thời tăng độ cứng vững chi tiết giảm áp lực bề mặt điểm tì Ví dụ chốt tì tự lựa hình (hình 2-3) Tuy loại chốt tì tiếp xúc với phơi hai điểm hạn chế bậc tự Hình 2.3 Chốt tì tự lựa 2.1.4 Chốt tì phụ Hình 2.4 Chốt tì phụ 10 gương phẳng 6, lượng tử lại nhiều lần qua hồng ngọc kích ion Cr+3 khác để phóng chùm tia lượng tử Gương có độ phản xạ ánh sáng gần 99%, gương gần 50% Nhờ đó, mặt ta nhận chùm tia lade phía dưới, mặt khác khoảng 1% chùm tia phát qua gương tế bào quang điện 10 thu lại qua hệ thống chuyển đổi ta biết lượng chùm tia phát khỏi máy Chùm tia nhận qua gương tập trung hệ thống quang học tác dụng lên chi tiết gia công (đặt bàn máy 9) có khả di chuyển toạ độ theo ba phương X, Y, Z Khi tập trung tia lade vào vị trí gia cơng cần chọn hệ thống quang học chế độ gia công lượng chùn tia, thời gian xung tác dụng chùm tia, tiêu cực hệ thống quang học vầ số xung lade Quá trình tác dụng chùm tia lade vào vik trí gia cơng chia giai đoạn sau: - Vật liệu gia công hút lượng chùm tia lade chuyển lượng thành nhiệt - Đốt nóng vật liệu gia cơng tới nhiệt độ phá hỏng vật liệu Giai đoạn ứng với trình truyền nhiệt vật rắn tuyệt đối bị giới hạn phía theo phương tác dụng chùm tia lade kể từ bề mặt tác dụng - Phá hỏng vật liệu gia công đẩy chúng khỏi vùng gia công Giai đoạn ứng với trình truyền nhiệt vật rắn tuyệt đối vị giới hạn phía theo phương tác dụng chùm tia lade kể từ bề mặt tác dụng - Phá hỏng vật liệu gia công đẩy chúng khỏi vùng gia công Giai đoạn ứng với trình truyền nhiệt mà bề mặt tác dụng luôn thay đổi theo phương tác dụng chùm tia lade - Vật liệu gia công nguội dần sau chùm tia lade tác dụng xong Gia cơng chùm tia lade có hiệu lỗ có đường kính nhỏ Đường kính lỗ nhỏ đạt µm Sử dụng chùm tia lade gia cơng vật liệu khác kim loại, thạch anh, kim cương, rubi… Chiều sâu lỗ gia cơng đạt 12,7mm Khi gia cơng đường kính lỗ 0,1-0,2mm độ xác đạt 2-5µm 8.2.10 Gia ơcng siêu âm Dao động thực mơi trường gọi siêu âm, tần số vượt qua tần số mà tai người hấp thụ Thơng thường dao động siêu âm có tần số cao 16 – 20kHz Dao động siêu âm tạo thiết bị chuyên dùng gọi máy phát siêu âm Nguyên lý hoạt động dựa tượng “co ngắn nhiễm từ” có nghĩa là, khả số kim loại (các bon, niken hợp kim chúng) co ngắn kích thước tác dụng từ trường từ trường kích thước chúnglại trở lại trạng thái ban đầu Như vậy, có kim loại (cacbon, nikem hợp kim chúng) bọc cuộn dây, cho dòng điện xoay chiều qua cuộn dây đó, dòng điện tạo từ trường có tần số tần số dao động kim loại (lúc dài ra, lúc ngắn vào),nhờ mà tạo dao động siêu âm Nếu kim loại phát dao động nối với dụng cụ dụng cụ dao động với tần số kim loại 152 Hình 8.18 sơ đồ ngun lý thiết bị gia cơng sở có sử dụng dao động siêu âm Hình 8.18 Sơ đồ nguyên lý thiết bị gia công siêu âm Máy phát siêu âm nối với nguồn điện xoay chiều 1, tần số siêu âm khuếch đại nhờ phận khuyếch đại Từ phận khuếch đại dòng điện theo hai hướng: tới cuộn dây phát dao động tới nắn dòng Tụ điện lắp song song với cuộn dây phát dao động Dòng điện chiều từ nắn dòng tới cuộn dây nam châm để tạo từ trường Như vậy, từ trường tạo điều kiện để dao động với tần số siêu âm Dao động qua biến tốc để tăng biên độ truyền tới dụng cụ Dụng cụ chế tạo từ thép dụng cụ khơng nhiệt luyện có tiết diện tương ứng với tiết diện cần gia công Biên độ dao động qua biến tốc thường nằm giới hạn 10-1000µm Q trình cắt (hớt lượng dư từ bề mặt gia cơng) thực dòng dung dịch hạt mài 10 phun vào vùng mặt đầu dụng cụ bề mặt gia công Quá trình cắt xảy nhờ dao động dụng cụ mà khơng tiếp xúc với bề mặt gia cơng lại tạo cho hạt mài có vô số lần va đập vào bề mặt gia công Vì vậy, phương pháp dùng để gia cơng kim loại cứng giòn, vật liệu phi kim kính gương Năng suất gia cơng khơng tỷ lệ thuận với tính chất lý vật liệu Nhiệt độ không lớn vùng gia công không làm thay đổi tính chất vật liệu, khơng gây vết nứt không gây sai số biến dạng nhiệt Phương pháp siêu âm gia cơng lỗ có hình dạng (chỉ phụ thuộc vào hình dạng mặt cắt ngang dụng cụ) Độ xác phương pháp đạt cấp 2-3, độ bóng bề mặt đạt cấp 8-9 Các dạng hạt mài dùng cacbit bo, cacbit silic Độ hạt hạt mài tăng tăng suất gia cơng lại giảm độ bóng bề mặt 8.2.11 Gia công tia nước tia hạt mài áp lực cao Gia công bề mặt chi tiết máy phương pháp tiện, phay, khoan, chuốt, mài… đặc trưng cọ xát lưỡi cắt đá mài với bề mặt chi tiết suốt q trình gia cơng Trong trường hợp tạo hệ thống động học khép kín, bao gồm: máy, dao chi tiết gia cơng q trình gia cơng xảy với nung 153 nóng rung động tất chi tiết hệ thống công nghệ (máy – dao – chi tiết đồ gá) Để giảm giá thành gia công để loại trừ phương pháp nối cứng dụng cụ cắt cấu khác máy đồ gá người ta có ý tưởng áp dụng phương pháp gia cơng mới, phương pháp gia cơng vật liệu tia nước tia hạt mài áp lực cao a) Gia công tia nước áp lực cao Tia nước áp lực cao sử dụng lĩnh vực sau đây: Cắt đứt cắt định hình bề mặt kim loại phi kim loại Khoan lỗ tia nước áp lực cao Ứng dụng tia nước công nghiệp làm bề mặt ứng dụng tia nước công nghiệp đào đường hầm ứng dụng tia nước công nghiệp khai thác mỏ Công nghiệp cắt tia nước so với cắt dao kim loại có ưu điểm sau: - Dao kim loại sau thời gian gia cơng bị cùn, tia nước luôn sắc - Dao kim loại cần phải luôn hướng theo phương tiếp tuyến với phương cắt, tia nươcs lại khơng cần định hướng xác - Dùng dao kim loại khó cắt dọc theo đường cong, đắc biệt đường cong lõm tia nước khơng phân biệt hình dạng đường cong - Miệng cắt tia nước mảnh, tiết kiệm vật liệu - Trong vùng cắt toả nhiệt ít, khơng làm biến dạng vật liệu gia công Lĩnh vực áp dụng tia nước sáp lực cao đa dạng rộng dãi: Nó gia cơng vật liệu mềm gia cơng vật liệu cứng Cơ sở Công nghệp gia công tia nước áp lực cao động lực dòng tia mà áp lực động tia nước yếu tố quan trọng có ảnh hưởng trực tiếp đến q trình gia cơng Yếu tố lại bị ảnh hưởng áp lực cảu thân thiết bị, khoảng từ vòi phun đến bề mặt gia cơng, kích thước hình dạng vòi phun Tuy vậy, công nghệ gia công tia nước áp dụng cao lĩnh vực chế tạo máy mẻ mà nhiều vấn đề lý thuyết thực tiễn chưa giải giải chưa triệt để Nhực điểm phương pháp gia cơng tia nước khó khăn việc kiểm sốt độ xác kích thứơc ( gia cơng loại chi tiết) giá thành thiết bị cao Để nâng cao hiệu phương pháp gia công người ta dùng tia nước có bổ xung hạt mài( gọi tia hạt mài) b) Gia công tia hạt mài áp lực cao Khi bổ xung hạt mài khả cơng nghệ tia nước mở rộng rõ rệt, cụ thể khả cắt vật liệu ứng dụng để khoan lỗ, mài đánh bóng bề mặt Gia cơng tia hạt mài áp lực cao tác động tia dung dịch gồm nước hạt mài tới bề mặt gia công 154 Tia dung dịch thông thường đẩy khí nén nhằm mục đích tăng tốc độ dòng chảy Bề mặt gia cơng tia hạt mài khơng có vết sước bề mặt đựơc gia cơng phương pháp khác ( phương pháp gia cơng có tạo phoi) Tác động hạt mài tới bề mặt gia cơng khơng liên tục mà mang tính chất sung ( va đật) Số lần va đập hạt mài phụ thuộc vào điều kiện gia công cụ thể chúng đạt tới 2.106 : 25.106 lần (s) Gia công tia hạt m phương pháp gia cơng nguội bề mặt sau gia cơng có lớp mỏng có độ cứng, độ bền độ giòn cao lớp kim loại bên Gia công chi tiết phương pháp cho phép nâng cao tuổi thọ phục vụ tải trọng hất thụ nguyên hoặt tăng khả hất thụ tải trọng tuôi thọ phục vụ giữ ngun Tất q trình gia cơng làm tăng nhiệt độ vùng cắt chi tiết gia công, đồng thời làm cho bề mặt gai cơng bị biến dạng dẻo, gia cơng tia hạt mài không làm thay đổi nhiệt độ chi tiết gia công Chế độ gia cơng tia hạt mài thay đổi phạm vi rộng tuỳ thuộc vào dạng hạt mài, kích thước hạt mài, tuỷ lệ hạt mài dung dịch, tốc độ chiều dài tia ( khoảng cách đầu phun bề mặt gia công) góc phun tia cách gá đầu phun Hình 8.19 Sơ đồ gia công tia hạt mài Gia cơng tia hạt mài dụng có hiệu chio tiết có hình dạng phức tạp, với thời gian gia cơng giảm, phương pháp cho phép thực 155 việc khí hố q trình gia cơng bề mặt cải thiện điều kiện lao động Phương pháp ứng dụng sản xuất hàng loạt theo dây truyền sản xuất nhỏ phân xưởng khí Bề mặt trước gia công tia hạt mài tẩy bụi, phoi, giàu nhờn, axit tạp chất khác ( Hình 8.19 sơ đồ gia cơng tia hạt mài áp lực cao.) - Góc phun α = 900 (hình 8.19 a) Trong trường hợp bề mặt đưộc gia công tia va đập Góc α = 00 ( hình 8.19.b) trường hợp bề mặt gia cơng tia trượt Góc α ÷ 900 (hình 8.19 c) bề mặt gia công tia chéo Khi gia công vật liệu giòn nên dùng phương pháp tia va đập (hình 8.19a) cần gia công vật liệu dẻo nên dùng tia trượt tia chéo (hình 8.19d) (hình 8.19c) Dung dịch va đập vào bề mặt gia công tạo lớp màng mà chiều dày phụ thuộc vào thành phần dung dịch (hình 8.19 d) Các hạt mài tia dung dịch (tia hạt mài) phải phá vỡ màng dung dịch để đạt chất lượng theo yêu cầu Quãng đường hạt mài qua màng dung dịch lớn góc phun α nhỏ Hạt mài với vùng lõm bề mặt gia cơng chịu sức cản cuả màng dung dịch (do có chiều dầy lớn) chiều dầy cắt giảm xuống Nếu bề mặt gia cơng có độ phẳng lý tưởng hạt mài bị phản xạ màng dung dịch, hạt mài bị bề mặt hất lên khơng sinh cơng đáng kể (hình 8.19 e) Nếu tia hạt mài đến đỉnh nhấp nhơ đỉnh nhấp nhơ bị phá vỡ (hình 8.19 g) Quá trình sảy liên tục tất đinhr nhấp nhoo bị san phẳng Kích thước hạt mài chọn phụ thuộc vào độ nhấm bề mặt trước gia cơng Nếu kích thước hạt mài (hình 8.19 h bên trái) nhỏ so với nhấp nhô (độ nhám) hạt mài khơng tác động với đỉnh nhấp nhơ mà tác động tới đáy chúng Như qúa trình gia cơng tạo bề mặt có prơphin tưong tự với độ nhám thấp Nếu kích thước hạt mài q lớn chúng khơng thể xâm nhập xuống đáy nhấp nhơ đựơc chúng có khă san phẳng phần nhấp nhơ (hình 8.19 h bên phải) Hình hình 4.19h mà sơ đồ chọn kích thước mặt mài hợp lý Lượng hạt mài dung dịch tăng cho phép nâng cao xuất gia công Tuy nhiên lượng hạt mài dung dịch lớn làm cho chúng va đạt với nhiều, đo hiệu cắt lại giảm Vì lượng hạt mài dung dịch ( mật độ hạt mài) phải chọn tối ưu Tia hạt mài va đập vào kim loại cứng với tốc độ V (m/s) xâm nhận vào kim loại cứng với tốc độ U(m/s) tạo áp lực P (tấn/m2) γ (V − u ) (8.3) Công P = 2g Ở đây: γ - Trong lượng riêng vật liệu dòng riêng (tấn / m2) 156 g- Gia tốc trọng lượng (m/s) Áp lực P đạt tới 280.000kG / cm2 Năng xuất gia công tia hạt mài số nhiều yếu tố mà phụ thuộc vào mục đích gia cơng bề mặt Ví dụ, gia cơng bề mặt nhằm tăng độ bóng (giảm độ nhám) cần bóc kim loại ngược lại gia cơng bề mặt nhằm đạt kích thước lượng kim loại bóc tách đơn vị thời gian phải đạt giá trị lớn nhât Các thông số cơng nghệ q trình gia cơng tia hạt mài phụ thuộc vào mục đích ngun cơng, độ cứng độ giai vật liệu gia công trạng thái bề mặt trước gia công Các thơng số cơng nghệ q trình xét đến là: - Đưa dung dịch hạt mài tới thiết bị phun Pe (kG/cm2) - Phun dung dịch hạt mài Pe (kG/cm2) Đặc tính thiết bị phun: - Lưu lượng nén ống phun - Đường kính vòi phun khí nén dk (mm) - Đường kính vòi phun dung dịch de (mm) - Tiết diện luồng khí nén fb (mm2) dung dịch hạt mài fe (mm2) chuyển vào buồng hỗn hợp - Chiều dài ống phun/ (mm) - Khoảng cách mặt đầu ống phun vòi phun L (mm) Đặc tính dung dịch hạt mài: - Thành phần dung dịch (nước, dung dịch khác) - Vật liệu hạt mài (cát, côrun điện) - Độ hạt hạt mài - Mật độ hạt mài dung dịch K (tỷ khối hạt mài nước) Vị trí thiết bị phun: - Chiều dài tia L (mm) - Các góc phun α (độ) Câu hỏi ôn tập chương Câu : Ưu nhược điểm vật liệu Gỗ vật liệu dẻo ? Câu 2: Phạm vi ứng dụng hai loại vật liệu dẻo vật liệu gỗ? Câu : Nguyên lý làm việc cấu phương pháp gia công mới? Câu Phạm vi ứng dụng phương pháp gia công mới? 157 PHỤ LỤC Bảng : Số liệu thực nghiệm xp yp tiện thép gang Số mũ Vật liệu dao Pz Py Px xp yp xp yp xp yp HKC 0,75 0,9 0,6 0,5 Thép gió 0,75 0,9 0,75 1,2 0,6 Bảng 2: Công thức tính lực cắt ϕ1 > 00 Lực cắt C«ng thøc Tiếp tuyến x y (thẳng đứng) Pz Pz = C pz t S V k Mpz (KG) Cpz, Cpy, Cpx hệ số t chiều sâu cắt, mm S–lượng chạy dao(mm/vòng) x y n Hướng kính Py Py = C py t S V k M (KG) k – hệ số phụ thuộc vật liệu gc xp, yp, np - Số mũ Lực chạy dao P = C t x S y V n k (KG) v – tốc độ cắt (m/phút) x px Mpx (hướng trục) Px pz py n pz pz py py py px px px Bảng 3: Cơng thức tính lực cắt dao có lưỡi cắt phụ góc ϕ1 = 00 Lực cắt Công thức x pz y pz n pz x pz y pz n pz Tiếp tuyến Pz = C pz t S V k µpz Hướng kính Py = C pz t S V k µpy Chạy dao Px = x pz n pz y pz C pz t S V k µpx (KG) (KG) (KG) Bảng 4: Hệ số mũ công thức bảng Vật liệu gia công Hệ số mũ số mũ công thức dùng cho: Lực tiếp tuyến Pz Cpz xpz ypz nz Thép kết cấu σb = 70 384 0,9 kG/mm2 0,9 0,15 Gang xám HB = 190 123 1,0 0,85 Lực hướng kính Py Cpy xpy ypy ny Lực chạy dao Px Cpx xpx ypx nx 335 0,6 0,8 -0,3 241 1,05 0,2 -0,4 61 0,6 0,5 158 24 1,05 0,2 Bảng 5: Hệ số số mũ bảng Vật Dạng Vật liệu gia liệu gia công phần Lực tiếp tuyến công cắt Cpz Ypz Xpz Npz Tiện Hợp Thép ngoà kim 300 0,75 -0,15 vật i, cứng đúc tiện Thép 208 0,75 rộng gió thép Tiện Hợp 0,7 σbp = rãnh, kim 408 0,8 75 tiện cứng KG/m cắt Thép m2 đứt gió 247 1 Tiện Hợp ngoà kim 92 0,75 i tiện cứng Gang rộng Thép 118 0,75 xám gió Tiện rãnh, Thép tiện gió 158 cắt đứt HỆ SỐ VÀ SỐ MŨ Lực hướng kính Lực chạy dao Cpy Xpy Npy Ypy Cpx Xpx Ypx Npx 243 0,9 0,3 0,6 339 141 0,9 0,75 66,8 0,7 0,67 - 172 - - - - - 54 0,9 0,75 46 54 0,9 0,75 51,4 129 - - - - 0,5 -0,4 1,2 0,65 - - - - - - 0,4 1,2 0,65 - - - Trong đó: xp, , yp , zp số mũ nói lên mức độ ảnh hưởng yếu tố chế độ cắt đến lực cắt - Kp: hệ số ảnh hưởng yếu tố giới thiệu qua khơng có mặt cơng thức (7-4), Kp tích ảnh hưởng Các ảnh hưởng thể hệ số: Kpi = Km.K ϕ K γ Kr Kdd Kc; (i = z, y, x) Km- Hệ số kể đến tính chất lý vật liệu gia công K ϕ - Hệ số kể đến ảnh hưởng góc nghiêng ϕ K γ - Hệ số kể đến ảnh hưởng góc trước γ Kr - Hệ số kể đến ảnh hưởng bán kính mũi dao Kdd - Hệ số kể đến ảnh hưởng dung dịch tưới Kc- Hệ số kể đến ảnh hưởng độ cùn lưỡi cắt - CPz: Hằng số tính đến ảnh hưởng điều kiện cắt cụ thể Khi hệ số điều chỉnh coi đơn vị 159 Bảng 6: Tốc độ cắt kinh tế dụng cụ cắt Dụng cụ cắt Vật liệu gia công Tốc độ cắt V m/ph Dao thép gió P9K5 Thép 15 -50 HKC T15K6 Thép 100- 350 HKC BK8 Gang xám 50 - 200 Dao kim cương Đồng đỏ Mũi khoan thép d = 20 - 60 mm Thép 10 - 55 Mũi khoan HKC BK8 d = -30 mm Gang xám 50 - 100 Mũi khoét thép gió d = 36 - 80 mm Thép 10 - 40 Mũi khoét HKC BK8 d = 14 - 80 mm Gang xám 50 - 175 Mũi doa thép gió d = 21 - 80 mm Thép 500 - 800 - 15 Bảng 7: Tuổi thọ kinh tế dụng cụ cắt Dụng cụ cắt Tuổi thọ T, phút Dao tiện phá thép gió 30 - 60 Dao tiện phá HKC 60 - 90 Dao cắt dao tiện ren 20 - 60 Mũi khoan thép gió d = - 60 mm, khoan thép 15 - 110 Mũi khoan thép gió d = - 60 mm, khoan gang xám 20 - 170 Mũi khoan HKC BK8 để khoan gang 40 - 80 Mũi khoét 30 - 100 Mũi doa thép bon dụng cụ để gia công thép 40 - 120 Mũi doa thép bon dụng cụ để gia công gang 60 - 80 Mũi doa HKC để gia công thép 23 - 180 Mũi doa HKC để gia công gang 30 - 240 Tùy theo vật liệu gia công vật liệu dao Bằng thực nghiệm người ta xây dựng cơng thức tính tốc độ cắt cho trường hợp gia công cụ thể sau: a Tốc độ cắt tiện: * Bằng dao thép gió: Cơng thức tính lực cắt có dạng cụ thể bảng 8với hệ số mũ cho bảng 160 Bảng 8: Tốc độ cắt cho dạng gia công tiện khác dao thép gió: Dạng gia cơng Cơng thức tính V60 = Tiện ngồi Tiện rãnh, cắt đứt Tiện định hình Ký hiệu V60 = Tốc độ cắt ứng với T = 60 phút Cv K ; m /ph v t x S y V120 = Tốc độ cắt T = 120 phút v v Cv K v ; m/ph Sy C V120 = yv K v ; m/ph S V60 = v v t = chiều sâu cắt (mm) S = Lượng chạy dao (mm/vòng) Cv = Hệ số Xv, Yv = Số mũ Dạng gia công Vật liệu gia cơng Lượng chạy dao (mm/vòng) Bảng 9: Hệ số mũ cơng thức tính tốc độ cắt Điều kiện gia cơng Có dung dịch Khơng có dung dịch Hệ số mũ cv xv yv cv xv yv S≤ 49,9 0,25 Thép kết 0,25 31,6 cấu S > 0,25 Tiện rãnh, cắt _ 6,77 _ σb = 75 đứt KG/mm Định hình 5,4 _ Tiện ngồi S≤ 65,0 0,2 Gang dẻo 0,25 46,0 HB = 150 S > 0,25 Tiện rãnh, cắt _ 13,4 _ đứt Gang xám Tiện S≤ _ _ HB = 190 0,25 _ _ S > 0,25 Tiện rãnh, cắt _ _ _ đứt Đồng thau S≤ _ _ HB = 100 0,25 _ _ 140 S > 0,25 Tiện 0,33 30,4 0,66 24,3 0,25 0,50 0,66 0,66 _ _ _ 0,5 _ 0,25 _ 0,50 _ _ _ _ _ _ _ 0,5 _ _ _ _ _ 24,7 23,6 0,15 0,30 0,40 _ 9,78 _ 0,4 _ _ 99 63 0,12 0,25 0,50 Bảng 10 Cơng thức tính tốc độ cắt gia công dao hợp kim cứng: Dạng gia công Tiện ngồi, tiện rộng Tiện rãnh, cắt đứt CƠNG THỨC C Kv ; m/ph T t sy C m/ph VT = m v y Kv; T s VT = v m xv v 161 v HỆ SỐ VÀ SỐ MŨ Dạng gia cơng Tiện ngồi S ≤ 0,75 mm/vòng S > 0,75 Tiện rộng: S ≤ 0,85 S > 0,75 Tiện dao có lưỡi cắt phụ ϕ1= 00 t≥S t< S Tiện rãnh Cắt đứt Tiện goài Tiện rộng Tiện ngồi dao có lưỡi cắt phụ ϕ1= 00 t≤S t>S Tiện rãnh Cắt đứt T 15K6 VL phần cắt BK6 Gang xám HB190 Thép kết cấu σbp = 75 KG/mm2 VL gia côn g Hệ số mũ Cv Xv Yv m 249 340 314 304 0,15 0,15 0,15 0,15 0,35 0,45 0,35 0,45 0,2 0,2 0,2 0,2 292 292 61,5 72 262 236 0,3 0,15 0,2 0,2 0,15 0,0 0,8 0,4 0,4 0,8 0,18 0,2 0,2 0,2 324 234 0,4 0,2 0,2 0,4 0,28 0,28 57,5 98,5 - 0,4 0,4 0,2 0,2 Bảng 11 Cơng thức tính tốn hệ số Kmv gia cơng dao thép gió Vật liệu gia công Công thức Thép Kmv Gang rèn ⎛ 75 ⎞ ⎟ =⎜ ⎜σ ⎟ ⎝ bp ⎠ n Kmv ⎛ 150 ⎞ =⎜ ⎟ ⎝ HB ⎠ Gang xám n Kmv = ⎛ 190 ⎞ ⎜ ⎟ ⎝ HB ⎠ Đồng thau Kmv = n ⎛ 120 ⎞ ⎜ ⎟ ⎝ HB ⎠ Vật liệu gia công Thép tự động, bon, crôm Thép crôm-nicken; nicken; manggan; crôm silic-manggan; crômsilic; silic-manggan; crôm nicken-manggan Thép crôm-môlipđen; crôm-nicken-môlipđen; crôm-môlipđennhôm; thép gió Gang dẻo, gang xám đồng thau Số mũ n 1,75 1,5 1,25 1,7 Bảng 12: Cơng thức tính hệ số Kmv gia công dao hợp kim cứng: Vật liệu gia công Công thức Thép Kmv ⎛ 75 ⎞ ⎟ =⎜ ⎜σ ⎟ ⎝ bp ⎠ Gang n Kmv 162 n ⎛ 190 ⎞ =⎜ ⎟ ⎝ HB ⎠ n Trong đó: KV = KM.KD.K ϕ Khs.KC hệ số ảnh hưởng yếu tố sau: KM - Độ cứng bền vật liệu gia công KD - Mác vật liệu dao K ϕ - Góc nghiêng ϕ Khs - Độ mòn mặt sau dao KC - Trạng thái bề mặt phôi liệu KV coi đơn vị (KV = 1) quy ước, lúc xây dựng công thức với điều kiện sau coi điều kiện tiêu chuẩn Gia công thép C với σ b= 75 KG/mm2 ≈ (75.107Pa) Độ cứng gang HB = 190, gang rèn 150 Dao hựop kim cứng T15K6 gia công thép BK6 gia công gang ϕ = 450; hs = 0,8 -1 mm Phơi khơng có vỏ cứng rèn đúc gây Không dùng nước làm lạnh, bôi trơn b.Tốc độ cắt khoan: Tính theo cơng thức bảng 13 Bảng 13: Tốc độ cắt khoan: Dạng gia công Khoan rộng thép kết cấu, thép hợp kim, gang xám, gang dẻo Công thức CvDz KV ; m/ph Tmt x sy CvDz VT = m y KV; m/ph T s v VT = Khoan thép kết cấu, thép hợp kim, gang xám, gang dẻo v v v v Trong KV, yếu tố ảnh hưởng trên, có thêm Kl kể đến tỷ lệ l D (chiều sâu khoan đường kính); K ω dùng dung dịch trơn nguội Kk dạng mài mũi khoan c Tốc độ cắt ren tarô theo Sổ tay CNCTM tập II- 2000, trang 37(cắt máy, kiểu tarô): V= khoan C V d x0 V T m S yV KV (m/ph) (1) S - Bước ren, mm d0 - Đường kính ngồi tarơ, nằm tử số, giải thích giống trường hợp d Tốc độ cắt phay theo Sổ tay CNCTM tập II- 2000, trang 27: * Dao phay trụ, đĩa, ngón vật liệu dao thép dụng cụ: V= C V D zV T m t xV S yV B qV Z pV K V (m/ph) (2) Hằng số CV số mũ ảnh hưởng phay nghịch dao phay thép gió P18 có dùng dung dịch trơn nguội 3-5% Ê-mun -xi cho bảng (14): 163 Bảng 14 Hệ số mũ công thức V/liệu gia công Thép Các bon σ = 75 KG/mm2 Gang HB =190 SZ, mm >0,1 ≤0,1 >0,1 ≤0,1 CV 34,5 55 27 57,6 m 0,33 xV 0,3 0,25 0,5 yV 0,4 0,2 0,6 0,2 zV 0,45 qV 0,1 pV 0,1 0,7 0,3 0,3 * Dao phay mặt đầu: Dao HKC V tính theo cơng thức : V= C V D zV T m t xV S yV B qV KV Giá trị hệ số cố định CV số mũ phay đối xứng, khơng làm nguội, phơi khơng qua rèn, dao có ϕ =600 cho bảng (15): Bảng 15: Hệ số mũ công thức V/liệu gia công Thép Các bon σ = 75 KG/mm2 Gang HB =150 SZ, mm T15K6 CV 356 m 0,2 xV 0,2 yV 0,4 zV 0,2 qV 0,1 BK6 528 0,32 0,2 0,35 0,2 0,15 Cơng thức tính lực cắt phay Giá trị lực cắt vòng Pz phay tính theo công thức 9j: PZ = C p t xp S zyp Z.B zp D qp (KG ) Với hệ số trị số mũ tra bảng (16) Bảng 16: Giá trị hệ số Cp số mũ cơng thức tính lực cắt phay Vật liệu gia công Thép Kiểu dao phay Cp Xp Yp Zp qp Phay trụ, phay ngón phay mặt đầu cắt không đối xứng 68 0,68 0,74 1,00 -0,86 Phay mặt cầu cắt đối xứng phay đĩa cắt đứt 82 1,10 0,80 0,95 -1,10 Phay góc 39 0,86 0,74 1,00 -0,86 Phay định hình lồi lõm 47 0,86 0,74 1,00 -0,86 164 Phay trụ, phay ngón phay mặt đầu cắt không đối xứng Gang 48 Phay mặt đầu 70 cắt đối xứng, phay dao đĩa phay cắt đứt 0,83 1,14 0,65 0,70 1,00 0,90 -0,83 -1,14 Chú thích: Giá trị hệ số Cp ứng với phay có tốc độ cắt 50 m/ph; dùng dao phay nhọn với góc trước = 10º Việc điều chỉnh hệ số Cp phụ thuộc vào V tra tập bảng tra chế độ cắt Lúc độ mòn dao phay đạt đến giới hạn cho phép lực cắt gia cơng thép trung bình gang tăng 20 ữ 40% Lực vòng P gia cơng hợp kim nhơm gần 25% lực gia công thép, gia công đồng 75% lực gia công gang Tốc độ cắt mài Tốc độ công tác đá mài bị giới hạn độ bền đá mài, vận tốc cắt đá thường tốc độ cho phép đá 165 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Trần Văn Địch: Đồ gá NXB Khoa học kỹ thuật, 2006 [2] Trần Văn Địch, Lê Văn Tiến, Trần Xuân Việt: Đồ gá khí tự động hoá NXB Khoa học kỹ thuật, 2003 [3] Trần Văn Địch: Atlas đồ gá, NXB Khoa học kỹ thuật, 2004 [4] John A Schey: Introduction to Manufacturing Process, London, 2000 [5] Nguyễn Đắc Lộc, Lê Văn Tiến, Ninh Đức Tốn, Trần Xuân Việt: Sổ tay công nghệ chế tạo máy, NXB Khoa học Kỹ thuật 2005 [6] Jonh Machine tools design, London 1990 166 ... kiểm tra (đồ gá kiểm tra) trình lắp ráp sản phẩm khí (đồ gá lắp ráp) Đồ gá gia cơng chiếm tới 80÷90 % đồ gá - Dụng cụ phụ (đồ gá dao): loại trang bị công nghệ dùng để gá đặt dụng cụ cắt q trình gia... thường sử dụng hai loại trang bị công nghệ đồ gá (đồ gá gia công, đồ gá kiểm tra, đồ gá lắp ráp) dụng cụ phụ - Đồ gá: trang bị cơng nghệ cần thiết dùng q trình gia cơng (đồ gá gia cơng), q trình. .. làm dụng cụ cắt 66 5.2 Các loại vật liệu làm dụng cụ cắt 66 Chương 6: Dụng cụ cắt 76 6.1 Kết cấu dụng cụ cắt 76 6.2 Các thông số hình học dụng cụ cắt