100 cau hoi ktct 2 dhbk tphcm

Chương 1: Nguyên lý cắt kim loại (Fundamentals of machining) Giải thích phơi dây đặc tính khơng cần thiết Vì phoi dây có kích thước lớn nên gia cơng gây vướng víu, làm kẹt, hư hỏng máy gia cơng Phoi dây tạo trở ngại trình cắt dễ quấn vào cấu quay Những yếu tố góp phần vào hình thành phoi vụn  Vật liệu phoi giòn  Vật liệu phoi có chứa chất, có cấu trúc cứng chẳng hạn lớp graphite gang xám  Tốc độ cắt thấp cao  Độ sâu lớp cắt  Góc cắt thấp  Thiếu chất lỏng cắt hiệu  Độ cứng thấp dụng cụ gá kẹp hay máy cơng cụ, cho phép rung động va đập xảy Hệ số cắt gì? Nó ln ln nhỏ 1? r to tc : tỉ lệ goi hệ số cắt, tỉ lệ chiều dày phoi tc chiều sâu cắt t0 Vì chiều dày phoi ln ln lớn chiều sâu cắt, hệ số cắt r luôn bé Giải thích khác biệt góc nghiêng dao dương góc nghiêng dao âm quan trọng nào? Góc nghiêng dương: +Làm cho công cụ sắc nét nhọn, điều làm giảm sức mạnh công cụ +Giảm lực cắt công suất cần thiết +Giúp việc hình thành phoi liên tục vật liệu dễ uốn +Có thể giúp tránh lẹo dao Góc nghiêng âm +Làm cho công cụ dễ bị cùn, tăng sức mạnh cạnh cắt +Tăng lực cắt +Có thể làm tăng ma sát, dẫn đến nhiệt độ cao +Có thể cải thiện bề mặt Giải thích q trình mòn dao dẫn tới góc trước âm Dao cùn khiến cho mặt trước bị mòn làm tăng mức độ biến dạng nên góc trước có giá trị âm Nêu vai trò tầm quan trọng góc phơi Góc phoi giúp ta xác định cách cắt loại phoi sinh q trình cắt Giải thích khác việc cắt phoi khơng liên tục việc cắt có phoi cưa Phoi không liên tục thu gia cơng vật liệu giòn (đồng thau ,gang ) phần tử phoi rời nhau, gia công thép với lượng chạy dao lớn tốc độ cắt nhỏ ta thu phoi vụn Phoi cưa gia cơng thép với tốc độ cắt trung bình Mặt phoi tiếp xúc với mặt trước dao nên bóng mặt có nhiều gợn nẻ, nhìn chung phoi có dạng nhiều nếp xếp lại với Tại nên quan tâm đến độ lớn lực đẩy việc cắt Nếu lực đẩy cao công cụ máy không đủ cứng, công cụ bị đẩy khỏi bề mặt gia công.Yếu tố làm giảm độ sâu vết cắt, dẫn đến thiếu xác phần gia cơng.Ngồi ra, thấy tác động góc góc trước vào lực đẩy Điềm khác biệt việc cắt trực giao cắt xiên Cắt trực giao : công cụ tiếp cận phôi song song với mặt phẳng cắt vng góc với hướng cắt góc trước Cắt xiên : cơng cụ có mặt cắt tạo góc với mặt phẳng cắt Phoi với góc định 10 Phoi lẹo dao (Buit- up Edge) gì? Tại hình thành? Phoi lẹo dao lớp vật liệu từ phôi dần lắng đọng công cụ cắt tạo thành lớp vật liệu chảy dẻo hình thành vùng vật liệu phoi tiếp xúc với mặt trước dao chịu tác dụng lực ma sát, lực liên kết, lực thoát phoi 11 Việc tạo lẹo dao cơng cụ có lợi hay khơng? Giải thích? - Giảm mài mòn - Thay đổi hình học góc cắt - Giảm vùng tiếp xúc phoi công cụ cắt -Lẹo dao yếu tố ảnh hưởng xấu đến bề phơi Tuy nhiên, lớp lẹo dao định cần thiết làm giảm mài mòn dao cắt, giảm tiêu thụ lượng hoạt động cắt, tăng tuổi thọ cơng cụ => Tùy theo trường hợp lẹo dao có lợi khơng 12,13 Thế mặt cắt phoi? Nó hoạt động nào? Có cần mặt cắt phoi cắt xiên khơng? Giải thích Mặt cắt phoi có tác dụng tránh xuất phoi dây cách cắt phoi phoi trược mặt dao Khơng cần mặt cắt phoi cắt xiên góc trước có ích đẩy phoi ngồi 14 Nêu tên lực tham gia trình cắt? Các lực chuyển thành công suất Các lực cắt tham gia vào trình cắt :  Lực ma sát công cụ phôi F  Lực pháp tuyến N  Lực cắt Fs  Lực pháp tuyến với mặt phẳng cắt Fn  Lực đẩy Ft  Lực cắt Fc Các lực chuyển đổi thành công suất : lực cắt Fs lực ma sát F 15 Giải thích khác loại mòn dao Mòn cạnh : cọ xát công cụ dọc theo bề mặt gia cơng Mòn miệng núi lửa : nhiệt độ nơi tiếp xúc dao phoi, phản ứng hóa học dao phơi Phoi lẹo dao : nguyên liệu gia công bám vào mặt cắt phơi kim loại mềm, nhiệt độ nóng chảy thấp Mòn mũi : tác động học nhiệt độ Mòn bậc : bề rộng lớp oxit bề mặt phôi 21.16 Liệt kê yếu tố làm giảm độ bóng gia cơng Các ngun nhân dẫn đến mặt cắt có chất lượng :  Sự thay đổi nhiệt độ trình gia công  Dư mỏi bề mặt  Biến dạng dẻo hóa cứng bề mặt gia cơng, đứt, gãy 17 Giải thích thuật ngữ tính gia cơng liên quan? Vì Titan làm giảm giới hạn cắt? Khả cắt loại vật liệu thường xác định theo bốn yếu tố: o Bề mặt kết thúc tồn bề mặt phần gia cơng o Tuổi thọ o Lực công suất cần thiết o Mức độ khó khăn việc kiểm sốt phoi Như vậy, khả cắt tốt thể bề mặt kết thúc toàn thể bề mặt phần gia cơng tốt, tuổi thọ dài, có lực cắt u cầu cơng suất thấp Do tính chất phức tạp hoạt động cắt, thật khó khăn để thiết lập mối quan hệ định lượng để xác định khả cắt loại vật liệu.Trong thực tế tuổi thọ công cụ,độ thô bề mặt thường coi yếu tố quan trọng cắt Mặc dù khơng sử dụng nhiều tính chất định tính gây hiểu lầm chúng, nhiều năm người ta xếp số khả cắt riêng cho loại vật liệu -Titan hợp kim có độ dẫn nhiệt (thấp tất kim loại), gây gia tăng nhiệt độ đáng kể tạo lên lẹo dao Họ titan có độ cứng cao khó khăn để làm dụng cụ Qualitative Problems: 18 Kể tên nguyên nhân cần đến nguyên cơng bóc tách kim loại, đưa ví dụ – Gia cơng bề mặt mịn sáng bóng , chẳng hạn bề mặt chịu lực trục khuỷa - Gia cơng lỗ sâu có đường kính nhỏ ví dụ vòi hoa sen - Bộ phận với tính chất đặc biệt, tiết diện bắt ốc, với giới hạn dung sai ví dụ trục số - Lỗ ren lỗ khác nằm bề mặt để lắp ráp với thành phần khác - Các bề mặt đặc biệt kết cấu theo chức dáng vẻ bên ngồi 19 Vị trí có nhiệt độ cao mòn mặt trước có liên quan đến hay khơng? Nếu có,giải thích sao? Mặc dù yếu tố khác ảnh hưởng trực tiếp đến mòn miệng núi lửa, yếu tố quan trọng khuyếch tán mức độ mối quan hệ hóa học cơng cụ phoi Do nhiệt độ cao độ mòn lớn 20 Có thể coi vật liệu dẻo quan trọng cho tính cắt gọt? Giải thích? Tính dẻo ảnh hưởng trực tiếp đến loại phoi sinh ra, ảnh hưởng đến bề mặt, tính chất lực cắt, vật liệu dễ uốn sinh phoi dây mà khơng dễ dàng kiểm sốt từ ảnh hưởng đến khả gia cơng 21 Giải thích nghiên cứu loại phoi sinh gia công cắt quan trọng Nghiên cứu phoi sinh quan trọng ảnh hưởng đến độ bóng bề mặt, khung cắt, tổng hiệu suất q trình cắt Ví dụ : phoi dây thường sinh bề mặt tốt lực cắt ổn định Phoi lẹo dao thường dẫn đến bề mặt kém, phoi cưa tương tự Phoi vụn dẫn đến bề mặt độ xác, liên quan đến lực cắt mà dao động Do loại phoi số chất lượng hoạt động cắt 22 Vì nhiệt độ lớn cắt trực giao sinh vùng tiếp xúc phoi mặt trước? Nhiệt sinh lớn gia cơng cắt thẳng góc tạo lực dao bề mặt phoi Phoi đạt nhiệt độ cao giảm Nếu khơng có lực ma sát tham gia, nhiệt sinh lớn mặt phẳng cắt Sau phoi cắt trượt bề mặt dao nhiệt tạo dao bề mặt phoi tăng dần nguồn nhiệt ma sát lớn điểm cuối hành trinh dao bề mặt phoi 23 Tuổi bền dao vơ hạn tốc độ cắt thấp Tại máy nên hoạt động tốc độ thấp? Tuổi thọ dao vơ hạn tốc độ cắt thấp Nhưng khơng lí khơng cần thiết mà sử dụng dao tốc độ thấp Vì tốc độ cắt thấp cắt bỏ vật liệu khoảng thời gian định, kinh tế thấp Tốc độ cắt thấp ảnh hưởng đến đường dao phoi bị đứt đoạn ảnh hưởng đến bề mặt 24 Giải thích hậu nhiệt độ tăng mức cao gia công cắt Một số hậu việc cho phép nhiệt độ tăng lên đến mức cao q trình cắt : (a) lưỡi dao có nhiệt độ cao tăng tốc (b) Nhiệt độ cao làm thay đổi chiều phơi, làm giảm độ xác chiều (c) nhiệt độ mức cao khu vực cắt gây tổn thương thay đổi tổ chức bề mặt kim loại 25 Lực cắt tăng chiều sâu vết cắt tăng góc cắt giảm.Tại sao? Đó điều hợp lí lực cắt tăng góc cắt giảm chiều sâu tăng cắt bỏ nhiều vật liệu đòi hỏi lực cắt lớn nên góc α góc ∅ giảm lượng cắt cho q trình cắt tăng 26 Tại không nên tăng tốc độ cắt để tăng suất ? Vì:     Làm giảm tuổi thọ dụng cụ cắt Làm hỏng dụng cụ cắt Làm hỏng chi tiết gia công Nhiệt độ dụng cụ cắt chi tiết gia công tăng cao 27 Hậu việc công cụ cắt bị sứt mẻ? Cơng cụ cắt sứt mẻ bị có ảnh hưởng khác nhau, chẳng hạn độ bóng bề mặt thấp kiểm sốt kích thước phần gia cơng, gây tăng nhiệt độ lực cắt dao động không ổn định Sứt mẻ biểu tình trạng gây hại cho cơng cụ vật liệu cắt, thường theo sau gây lỗi cho q trình gia cơng 28 Những tác động việc gia công cắt với công cụ cùn gì? Một cơng cụ sắc? Có nhiều tác động việc gia công cắt với công cụ cùn Lưu ý công cụ cùn có bán kính đỉnh tăng (xem hình 21.22 Trang 582 ); tăng bán kính đỉnh (cơng cụ cùn ), lực cắt tăng góc trước dao cắt giảm Ngồi ra, thấy độ sâu cắt giảm gây hậu khơng tốt công cụ cắt cắt bề mặt phôi mà không tạo phôi Tác dụng khác gây bề mặt dụng cụ có ứng suất dư, làm nứt công cụ cắt, nứt bề mặt gia công sức nóng tạo ma sát cơng cụ cắt bề mặt cần gia công Công cụ cùn làm tăng xu hướng BUE hình thành, dẫn đến bề mặt 29 Những yếu tố bạn cho khác biệt lượng cụ thể gia công vật liệu thể Bảng 21.2? Tại lại có phạm vi nguồn lượng cho nhóm vật liệu? Sự khác biệt lượng cụ thể quan sát thấy Bảng 21.2 trang 571 dù vật liệu khác loại vật liệu, khác biệt tính chất học vật lý vật liệu này, mà ảnh hưởng đến hoạt động cắt Ví dụ, sức bền vật liệu tăng lên, đó, thể tổng số lượng riêng Sự khác biệt đặc điểm ma sát cơng cụ phơi ngun liệu đóng vai trò quang trọng Tính chất vật lý độ dẫn nhiệt nhiệt dung riêng, hai làm tăng nhiệt độ gia công cắt [xem Eq (21.19a) trang 572], tạo nên khác biệt thực tế Những điểm khẳng định khảo sát chặt chẽ Bảng 21.2 nhận xét phạm vi cho vật liệu thép, hợp kim chịu nhiệt hợp kim chịu nhiệt độ cao lớn, liên hệ với kiến thức đa dạng lớn vật liệu thuộc loại 30 Giải thích lý người ta loại bỏ vật liệu tốt công cụ mài sắc lại cách giảm tốc độ cắt Vấn đề tốc độ cắt tăng, tuổi thị cơng cụ giảm Xem Ví dụ 21.4 trang 577 Theo nhóm, tất nhiên ta có tốc độ cắt tối ưu, đề cập mục 25.8 trang 713 31 Cần lưu ý kích thước hình 21 4a nhỏ, giải thích tỷ lệ biến dạng trượt cắt kim loại cao Tỷ lệ biến dạng trượt cắt kim loại cao kích thước d nhỏ Việc nhắc đến hình 21.4 trang 560, lưu ý tốc độ cắt nhóm định nghĩa tỉ số vận tốc cắt Vs kích thước d mặt phẳng cắt Từ Vs độ lớn tốc độ cắt V, kích thước d nhỏ (vào thứ tự 10-2 đến 10 - in), nên tỷ lệ biến dạng trượt cao 32 Giải thích ý nghĩa phương trình (21.9) Ý nghĩa phương trình 21.9 trang 567 xác định góc nghiêng hiệu cho cắt xiên (một q trình có ý nghĩa thiết thực hầu hết gia cơng máy móc), mà liên hệ lại với mơ hình cắt trực giao đơn giản với mục đích phân tích Cắt xiên phức tạp, chắn giải hiệu sách giáo khoa mà khơng có phương trình 21.9 33 Nhận xét số liệu 21.12 21.13 Ta quan sát thấy sau: (a)Nhiệt độ tối đa, hai bên hông mặt nghiêng, tập trung khoảng bề mặt tiếp xúc với dụng cụ phôi (b)Nhiệt độ độ chệnh lệch nhiệt độ lớn (c) Tốc độ cắt nguyên nhân chủ yếu sinh nhiệt (d)Nhiệt độ phoi cao nhơn nhiêu nhiệt độ phôi 34 Mô tả hậu việc vượt vùng môn cho phép( Bảng 21.4) cho nhiều loại vật liệu dung làm dụng cụ cắt Nguyên nhân là: (a)Khi vùng mòn tăng lên,mặt phẳng mòn cọ xát bề mặt máy làm cho nhiệt độ tăng lên ma sát (b)Điều khiển kích thước trở nên khó khăn thiệt hại bề mặt xảy (c)Một số nơi bề mặt máy bị đánh bóng, dẫn đến ứng suất mỏi nhiệt độ tăng (d)Lực cắt tăng tăng diện tích,cần cơng suất lớn cho hoạt động gia công 35 Nhận xét biến thể độ cứng hình 21.6a Điều dễ dàng nhìn thấy hình 21.6a trang 564 phoi trải qua mức độ căng cứng ao,như chừng phân bố độ cứng bên phoi Ngồi ra, việc làm việc mơi trường lạnh tăng ba lần độ cứng phôi 36 Tại nhiệt độ cắt phụ thuộc vào tốc độ cắt, độ ăn dao chiều sâu cắt? Giải thích q trình có lien quan Tham khảo phương trình 21.19a trang 572 Khi tốc độ cắt tăng,sẽ có thời gian cho nhiệt độ sinh tiêu tan, nhiệt độ tăng Khi độ ăn dao tăng( máy tiện, xem hình 21.2 trang 557) chiều sâu cắt tăng(như cắt trực giao), phoi dày Với việc dày cho bề mặt phoi, có hội để nhiệt độ tiêu tan, nhiệt độ tăng 37 Bạn nhận thấy giá trị a b phương trình 21.19b cao với thép gió hợp kim Tại sao? Như nêu trang 572, độ lớn a b phụ thuộc vào kiểu dụng cụ cắt vật liệu phôi Các yếu tố cần xem xét bao gồm tính dẫn nhiệt ma sát bề mặt phoi phơi Hợp kim có tính dẫn nhiệt cao thép gió( xem bảng 22.1 trang 593) ma sát thấp Do đó, số thấp cho hợp kim,nói cách khác, nhiệt độ ảnh hưởng bới tốc độ cắt độ ăn dao 38 Như hình 21.14, tỷ lệ phần trăm tổng số lượng cắt mang phoi tỉ lệ với tốc độ cắt tăng Tại sao? Lý tốc độ cắt tăng, lượng nhiệt sinh (đặc biệt phần cắt mặt phẳng biến dạng) với tốc độ cao Ngược lại, tốc độ thấp, nhiệt sinh tốn nhiều thời gian để tiêu tán vào phôi 39 Mô tả ảnh hưởng dao cùn gây cắt Có nhiều ảnh hưởng thực gia công cắt dao cùn Lưu ý, dao cùn có bán kính đầu dao (xem hình 21.22 trang 582 ); bán kính đầu dao tăng, lực cắt tăng góc trước có ích giảm Ngồi ra, thấy độ nơng cắt khơng thể dao lướt qua bề mặt mà không sinh phoi ảnh hưởng khác gây ứng suất dư bề mặt, xé rách nứt bề mặt gia công nhiệt tạo đầu dao cùn cọ xát vào bề mặt Dao cùn làm tăng hình thành xu hướng BUE , dẫn đến lớp vỏ bề xù xì 40 Giải thích để có giá trị n cao hay thấp giá trị C phương trình tuổi thọ cơng cụ Taylor Như nhìn thấy hình 21.17 trang 576, giá trị n cao điều mong muốn tuổi thọ dao, cắt với tốc độ cao hơn, làm tăng suất Ngược lại, thấy với tốc độ cắt, giá trị n cao tuổi thọ dao dài Lưu ý n tiến tới không, tuổi thọ dao trở nên nhạy cảm với tốc độ cắt Xu hướng nhìn thấy cách kiểm tra phương trình (21.20a) trang 575 Đối với giá trị C, lưu ý độ lớn giống tốc độ cắt T = Do đó, để có giá trị C cao cắt với tốc độ cao hơn, nhìn thấy hình 41 Phương trình tuổi bền Taylor ứng dụng trực tiếp mòn mặt sau Giải thích có hay khơng dùng để đánh giá tuổi bền cho dạng khác mài mòn vượt trội Cơng thức Taylor áp dụng dạng mòn mặt bên khơng phải chủ yếu tiêu chí khác (như cần cơng suất gia cơng lớn) sử dụng để xác định giá trị C hệ số mũ n 42 Các đường cong tuổi thọ dao dao gốm hình 21,17 đường chuẩn cho dao làm vật liệu khác Tại sao? Công cụ gốm cứng có sức đề kháng cao với nhiệt độ; đó, chúng chống lại mài mòn tốt so với vật liệu dao khác hình Gốm sứ trơ mặt hóa học, nhiệt độ cao gia công Độ cứng cao dẫn đến chống mài mòn, tính trơ hóa học dẫn đến tính chịu mài mòn 43 Tại nhiệt độ dao thấp tốc độ cắt thấp cao tốc độ cắt cao? Ở tốc độ cắt thấp, lượng bị tiêu tan mặt phẳng cắt mặt phân chia dao-phoi, truyền qua phôi dao cuối tới môi trường Ở tốc độ cao hơn, truyền nhiệt khơng thể diễn nhanh chóng đủ để ngăn chặn nhiệt độ không tăng lên đáng kể Ở tốc độ cao nữa, nhiệt lấy phoi, phơi nhiệt độ cũ Đây lợi dao tốc độ cao 44 Có thể gia cơng với tốc độ cao mà không dung dung dịch chuyên dung cắt khơng? Có thể, chức dung dịch trơn nguội bôi trơn tản nhiệt, thường thực cách phun vào công cụ cắt phôi Trong gia công tốc độ cao, hầu hết nhiệt lượng chuyển từ vùng cắt sang phoi, dung dịch trơn nguội khơng cần sử dụng 45 Với hiểu biết trình cắt kim loại bản, tính chất vật lý hóa học quan trọng cơng cụ cắt gì? Tính chất vật lý, thuộc tích quan trọng độ cứng (độ cứng liên quan đến nóng), độ dai, độ dẫn nhiệt, hên số giãn nở nhiệt Về Hóa học, phải trơ so với nguyên liệu phơi pr nhiệt độ cắt 46 Giải thích công suất cắt cắt yêu cầu cắt phụ thuộc vào lực cắt mà không phụ thuộc vào lực đẩy Vì Lực cắt, Fc, hoạt động theo hướng tốc độ cắt, V, nguồn cung cấp lượng cần thiết để cắt 21.47 Hãy tuyên bố mệnh đề sau hay khơng, giải thích lý do? a) Cùng góc trượt, có hai góc trước mà cho ta hệ số cắt b) Cùng chiều sâu cắt góc trước, dạng dung dịch khơng ảnh hưởng tới chiều dày phoi, c) Nếu vận tốc cắt, góc trượt góc trc biết, vận tốc phoi tính được, d) Phoi trở nên dày góc trước tăng lên, e) Chức cấu bẻ phoi để giảm độ cong phoi (a) Đúng.Tỉ lệ cắt liên quan tới: góc nghiêng dao,α, góc xén, φ theo cơng thức: r to sin   tc cos(   ) cos(   )  cos(   ) nên có góc αứng với tỉ lệ cắt (tỉ lệ độ dày phoi) (b) Đúng Dựa vào công thức trên, độ dày phoi tc không phụ thuộc vào loại dung dịch trơn nguội (c) Đúng Ta có cơng thức tính vận tốc phoi: Vc  V sin  cos(   ) (d) Đúng Dựa vào công thức trên, tăng góc nghiêng dao, tỉ lệ cắt tăng làm cho độ dày phoi giảm (e) Sai Nó có chức loại bỏ phoi q trình gia cơng Quantitative problems: 48 Cho n = 0.5 C = 400 công thức Taylor Tuổi thọ dụng cụ tăng tốc độ cắt giảm (a) 50% (b) 75%? Cơng thức Taylor áp dụng tính tuổi thọ dao là: C  VT n (*) Với C= 400, n= 0,5, ta có: 400= V (a) Xác định phần trăm tăng tuổi thọ dao tốc độ cắt giảm xuống 50%, với V2= 0,5V1 Chúng ta viết lại: 0,5V1 T2  V1 T1 Thay vào cơng thức (*) ta có: T2/T1= 4, nên tuổi thọ dao tăng lên 300% (b) Nếu tốc độ cắt giảm xuống 75% ta có V2= 0,25V1, nên: 0,25V1 T2  V1 T1 Thay vào cơng thức thì: T2/T1= 16, tuổi thọ dao tăng lên 1500% 49 Giả sử rằng, cắt vng góc, góc trước 15° hệ số ma sát 0,2 Sử dụng phương trình (21.3), xác định tỷ lệ tăng độ dày phoi ma sát tăng gấp đôi t1 cos(2   ) sin 1  t cos(1   )sin 2 Ta có: o Hệ số ma sát:   0,  tan     11,3 Góc xén: 2  45o    15o 11.3o   45o    46,85o 2 2 o o Khi gấp đôi hệ số ma sát:   0,  tan     21,8 2  41, t1 cos(41, 6o  15o )sin 46,85o   1,16 o o o t cos(46,85  15 )sin 41, Vậy: Kết luận: độ dày phoi tăng 16% 50 Chứng minh phương trình (21.11) 21.53 Gia cơng cắt trực giao thực theo điều kiện đây: : t0 = 0.1 mm, tc = 0.2 mm, bề rộng cắt = mm, V = m/s, góc trước = 100, Fc = 500 N, Ft = 200 N Tính phần trăm lượng bị mặt phẳng cắt Phần trăm lượng bị thất thoát: Ta có Suy (286)(0.5)  0.286  28.6% 500 Phần trăm = 54 Để ước lượng giá trị C n cho bốn loại vật liệu hình 21.17 ta phải làm nào? Từ phương trình (21.20a) trang 575 lưu ý giá trị C tương ứng với tốc độ cắt cho tuổi bền cơng cụ phút Phương trình 21.20a: Từ hình 21.16 trang 576 cách ngoại suy đường cong tuổi bền công cụ phút ước tính giá trị C xấp xỉ (từ gốm để HSS) 11000, 3000, 400, 200, tương ứng Tương tự vậy, giá trị n ước tính là: 0,73 (36 ◦), 0,47 (25 ◦), 0,14 (8 ◦) 0,11 (6 ◦), tương ứng 55 Chứng phương trình (21.1b) Với chiều dài mặt cắt mặt phăng l hình 21.3a , ta thấy độ sau vết cắt tính bới cơng thức: Tương tự hình 21.1, độ dày phoi tính công thức: Từ mối quan hệ định nghĩ tỉ lệ cắt, ta có: 56 Giả sử rằng, cắt thẳng góc, góc trước dao, α 20° góc ma sát, β 35° bề mặt phoi dao Xác định phần trăm thay đổi chiều dày phoi góc ma sát 45° (Lưu ý:Khơng sử dụng phương trình (21.3) hoặcEq (21.4)) Sử dụng phép đo thực nghiệm góc phẳng viết bởiS.Kobayashi in Kalpakjian, S.Manufacturing Processes for Engineering Materials,3rd ed., 1997: Từ biểu đồ ước tính cho β = 350 ϕ khoảng 250 Nếu β = 450, ϕ = 150 Với phương trình (21.1b) trang 560 cho thấy mối quan hệ độ dày phoi chiều sâu cắt Giả sử chiều sâu cắt góc trước dao hằngsố, viết lại phương trình : => Độ dày phoi tăng 60% 57 Ta thấy rằng, góc cắt cho ta tỷ lệ cắt Theo công thức 21.1b, mẫu số phương trình cung cấp giá trị tương ứng với góc (φ − α), tích cực tiêu cưc Vậy điều khẳng định hoàn toàn 58 Bằng giản đồ, thể cách việc sử dụng dung dịch trơn nguội thay đổi độ lớn lực dọc Ft hình 21.11 Xét tới nhiệt lượng chuyển hóa khả bôi trơn Việc sử dụng dung dịch trơn nguội làm giảm lực ma sát bề mặt gia công Từ làm thay đổi giản đồ lực, thay đổi độ lớn lực dọc Hình bên trái thể việc gia công không sử dụng dung dịch trơn nguội, ta thấy lực F lớn Hình bên phải có sử dụng dung dịch trơn nguội, lực ma sát nhỏ hơn, lực dọc giảm nhiều 59 Dung dịch làm nguội có ảnh hưởng trực tiếp đến tốc độ cắt dao cắt, quan sát hình 21.11 Theo hình 21.11 trang 569 cho ta thấy việc sử dụng dung dịch làm nguội làm giảm lực ma sát q trình gia cơng, vị trí tiếp xúc dao phoi Hình bên có sử dụng chất lỏng q trình cắt, lực mà sát giảm xuống Hình bên phải khơng dùng dung dịch làm nguội nên nhiệt độ sinh trình cắt lớn, làm giảm tốc độ cắt làm dao nhanh mòn Lực đẩy có tác dungh lớn, đáng kể đến lực cắt, điều hiệu thay đổi góc cắt 60 Trong ví dụ 21.3, tốc độ cắt gấp đơi lên câu trả lời có khác khơng? Giải thích Ta có Các giá trị 21.3 n=0,5 C=120 Ta có phương trình: Đơn giản ta được: Vì vậy, thời gian giảm 75% 61 Ba loại vật liệu q trình bóc tách vật liệu gì? Ba loại trình cắt bỏ vật liệu (1 ) gia công thông thường , ( ) q trình mài mòn , ( ) quy trình truyền thống 62 Phân biệt trình cắt gọt với trình khác Trong gia công cắt gọt, vật liệu loại bỏ từ phôi để phơi mang hình dạng mong muốn 63 Xác định vài lí cắt gọt lại quan trọng kỹ thuật thương mại Những lý bao gồm: ( 1) áp dụng cho hầu hết vật liệu; ( 2) sản xuất nhiều loại hình học; ( ) đạt dung sai chặt chẽ so với hầu hết trình khác ; ( ) tạo bề mặt hồn thiện tốt 64.Nêu phương pháp chung cắt gọt Ba phương pháp gia công phổ biến cắt gọt tiện, khoan phay 65.Hai loại dụng cụ cắt cắt gọt?Ví dụ Hai loại công cụ đơn điểm, sử dụng hoạt động chẳng hạn tiện khoan điểm công cụ cắt nhiều cạnh, sử dụng hoạt động phay khoan lỗ 66 Những yếu tố đặc trưng cho chế độ cắt Điều kiện cắt bao gồm tốc độ , lượng chạy dao, độ sâu cắt , có sử dụng dung dịch làm nguội hay khơng 67 Giải thích khác gia công thô tinh Hoạt động gia công thô sử dụng để loại bỏ lượng lớn vật liệu nhanh chóng để sản xuất hình dáng gần với hình dạng mong muốn Hoạt động hồn thiện tinh sử dụng để đạt hình dạng bề mặt cuối 68 Máy công cụ gì? Một cơng cụ máy định nghĩa máy chạy động mà xác định vị trí di chuyển cơng cụ để hồn thành gia cơng tạo hình kim loại 69 Những ngun cơng cắt trực giao gì? Cắt trực giao liên quan đến việc sử dụng công cụ chêm tạo hình cạnh cắt vng góc với hướng chuyển động vật liệu 70 Tại mơ hình cắt trực giao lại thuận lợi cho q trình phân tích cắt gọt kim loại? Cắt trực giao hữu ích việc phân tích gia cơng kim loại đơn giản hóa hình dạng ba chiều phức tạp xuống hai chiều Ngồi ra, dụng cụ mơ hình trực giao có hai tham số (góc trước góc sau ) , giúp đơn giản hình học công cụ đơn điểm 71 Nêu mô tả tóm tắt loại phoi xuất chúng cắt gọt kim loại Bốn loại (1 ) phoi vụn, phoi hình thành vào phân đoạn tách;( ) phoi dây , phoi khơng phân đoạn hình thành từ kim loại dễ uốn; ( )BUE, giống ( ) ngoại trừ ma sát giao diện cơng cụ, phoi gây bám dính phần nhỏ vật liệu vào mặt trước, ( ) phoi cưa, phoi bán liên tục có hình cưa sản xuất chu kỳ xen kẽ biến dạng trượt cao biến dạng trượt thấp 72 Xác định lực mà tác dụng lên phoi gia cơng kim loại theo mơ hình trực giao Bốn lực tác phoi lực ma sát (F) , lực pháp tuyến với lực ma sát (N) , lực cắt (Fs) , lực pháp tuyến với lực cắt (Fn) 73 Chỉ lực đo gia cơng kim loại theo mơ hình trực giao Hai lực lượng đo mơ hình cắt kim loại trực giao lực cắt (FC) lực đẩy (Ft) 74 Quan hệ hệ số ma sát góc ma sát mơ hình cắt trực giao gì? Các mối quan hệ hệ số ma sát tang góc ma sát (μ =tan β) 75 Mơ tả lời, phương trình Merchant nói lên điều gì? Phương trình Merchant nói góc phẳng cắt tăng góc trước tăng góc ma sát giảm 76 Cơng suất cắt u nguyên công cắt gọt quan hệ với lực cắt nào? Năng lượng cần thiết hoạt động cắt với lực cắt nhân với tốc độ cắt P = Fc*v 77 Năng lượng riêng cắt gọt? Năng lượng riêng lượng lượng cần thiết để loại bỏ đơn vị khối lượng vật liệu 78 Thuật ngữ ảnh hưởng kích thước cắt gọt kim loại gì? Các hiệu ứng kích thước đề cập đến thực tế lượng riêng tăng diện tích mặt cắt phoi (to*w cắt trực giao f *d tiện ) giảm 79 Cặp nhiệt điện dụng cụ-phoi gì? Một cặp nhiệt điện công cụ -phoi bao gồm công cụ phoi hai kim loại khác tạo thành ngã ba cặp nhiệt điện ; giao diện công cụ -phoi nóng lên q trình cắt , điện áp nhỏ phát từ ngã ba đo nhiệt độ cắt 80,81,82 Những phương pháp gia công sau phân thành phương pháp cắt gọt kim loại a) Đúc b) Kéo c) Ép d) Rèn e) Mài f) cắt gọt g) Đúc cát h) Gia công áp lực i) Kéo sợi - Chọn câu e,f 83, 84 Máy tiện dùng để thực việc ngun cơng chế tạo sau a) Chuốt b) Khoan c) Nghiền d) Phay e) Tiện - Chọn câu e 85 Hình dáng sau mà nguyên công khoan gắn liền a) Trụ ngồi b) Mặt phẳng c) Lỗ tròn d)Ren vít e)mặt cầu - Chọn câu C 86,87 Nếu chế độ cắt nguyên công tiện là: vận tốc cắt = 300 ft/phút, lượng chạy dao = 0,01 in/vòng, chiều sâu cắt 0,1 inch Cái suất tách vật liệu a) 0.025 in3 / phút b) 0.3 in3/phút c) in3 / phút d) 3.6 in3 / phút - Chọn câu 88 Trong nguyên công tiện, có chế độ cắt sau: : v = 300 m/ phút, s = 0.25mm/ vòng , t = 4mm Cái suất tách vật liệu MRR ? a) x104 mm3/s ; b) 5000 mm3/s ; c) 30 x 30 mm3/s; d) x10-3 mm3/s - Chọn câu 89 Khi gia công thô thông số chế độ cắt chọn lựa? (a) tất v , f d cao b) v cao, f d thấp c) v thấp, f d cao d) tất v ,f, d thấp , v = vận tốc cắt, f= lượng chạy dao, d = chiều sâu cắt - Chọn câu c 90 Hai loại dụng cụ cắt cắt gọt a) Dụng cụ tiện dụng cụ bào b) Dụng cụ tiện dụng cụ phay c) Dụng cụ đơn dụng cụ nhiều lưỡi ) - Chọn câub 91 Cái sau đặc trưng mơ hình cắt trực giao ( trả lời ) a) Lưỡi cắt tròn dùng b) Dụng cụ nhiều lưỡi dùng c) Dụng cụ đơn dùng d) Chỉ có hai kích thức đóng vai trò quan trọng phân tích e) Lưỡi cắt song song hướng chuyển động dụng cụ cắt f) Lưỡi cắt vng góc với hướng chuyển động dụng cụ cắt g) Hai yếu tố hình học dụng cụ góc trước góc sau ) - d, f, g 92 Hệ số chiều dày phoi sau: a) tc/to b) to/tc c)f/d d) to / w Ở đây, c t = chiều dày phoi sau cắt, t = chiều dày phoi trước cắt, f = lượng chạy dao, d = chiều sâu cắt , w = chiều rộng cắt - Chọn câu b 93 Cái bốn loại phoi sau thu tiện vận tốc thấp vật liệu dòn a) Phoi dây, (b) Phoi dây có lẹo dao, (c) Phoi vụn, (d) phoi xếp - Chọn câu c 94 Theo phương trình Merchant, tăng góc trước, có kết sau đây, tất điều kiện khác không thay đổi ( hai trả lời tốt nhất) a) Giảm góc ma sát b) Giảm cơng suất cắt c) Giảm góc trượt d) Tăng nhiệt độ cắt e) Tăng góc trượt - Chọn câu b, e 95 Để dùng mơ hình cắt trực giao tương đương với nguyên công tiện, giá trị chiều dày phoi trước cắt tương đương với thông số chế độ cắt sau đây: a) Chiều sâu cắt d; b) Lượng chạy dao; c) Tốc độ cắt  - Chọn câu b 96 Cái kim loại sau thường có cơng suất mã lực đơn vị nhỏ nguyên công cắt gọt a) Nhôm, b) Đồng; c) Gang ; d) Thép - Chọn câu a 97 Cho giá trị sau chiều dày phoi trước cắt t , cho biết có giá trị lượng riêng lớn nhất: a) 0.010 in; b) 0.025 in; c) 0.12 mm; d) 0.50 mm - Chọn câu c 98 Yếu tố chế độ cắt sau có ảnh hưởng lớn đến nhiệt cắt: a) Lượng chạy dao; b) Tốc độ cắt - Tốc độ cắt 99 Trong ngun cơng cắt trực giao, dụng cụ có góc trước 155̊ chiều dày phoi trước cắt t0 = 0.30 mm chiều dày phoi sau cắt = 0.65 mm Tính tốn (a) góc trượt, (b) ứng suất trượt nguyên công a) r = t0/tc = 0,3/0,65= 0,4615   tan 1 (0,4615.cos15 / (1  0,4615sin15))  tan 1 (0.5062)  26,85o b)   cot 26,85  tan(26,85  15)  1,975  0,21  2,185 100 Trong nguyên công tiện, tốc độ trục điều chỉnh để đạt vận tốc cắt 1.8 m/s Lượng chạy dao chiều sâu cắt tương ứng 0.30 mm 2.6 mm Góc trước dụng cụ 8˚ Sau cắt, chiều dày phoi bị biến dạng đo 0.49 mm Xác định (a) góc trượt, (b) ứng suất trượt, (c) Năng suất tách vật liệu a) r = t0/tc = 0,3/0,49 = 0,612   tan 1 (0,612.cos8 / (1  0,612sin8))  tan 1 (0.6628)  33.6o b)   cot 26,85  tan(26,85  15)  1,975  0,21  2,185 c)MRR= 1.8*103*0,3*2.6= 1404 mm3/s 101 Lực cắt lực đẩy nguyên công cắt trực dao 1470 N 1589 N, góc trước = 5˚, bề rông cắt = 5.0 mm, chiều dày phoi trước cắt = 0.6, hệ số chiều dày phoi = 0.38 Xác định (a) độ bền trượt vật liệu, (b) hệ số ma sát nguyên công a)   cot 31.8  tan(31.8  15)  1.615  0.301  1.92 Fs = 1470 cos 21.38 – 1589.sin21.38 = 789.3 N As = (0.6*5)/sin 21.38= 3/0.3646 = 8.23 mm2 S = 789.3/8.23 = 95.9 N/mm2 b)   45   /   / 2,   2.45    2   2.45    2  90   * 21.38  52.240   tan 52.24  1.291 102 Lực cắt lực đẩy đo nguyên công cắt trực giao 300 lb 291 lb Góc trước = 105̊, bề rộng cắt = 0200 in, chiều dày phoi trước cắt = 0,015 hệ số chiều dày phoi = 0.4 Xác định (a) sức bền trượt vật liệu (b) hệ số ma sát nguyên công  = tan-1(0.4 cos 10/(1 - 0.4 sin 10)) = tan-1(0.4233) = 22.94 Fs = 300 cos 22.94 - 291sin 22.94 = 162.9 lb As = (0.015)(0.2)/sin 22.94 = 0.0077 in2 S = 162.9/0.0077 = 21,167 lb/in2  = 2(45) + α - 2() = 90 + 10 - 2(22.94) = 54.1  = tan 54.1 = 1.38 103 Nguyên công cắt trực giao có góc trước 15˚, chiều dày phoi trước cắt = 0.012 in bề rộng cắt = 0.100 in Hệ số chiều dày phoi đo 0.55 Xác định (a) chiều dày phoi sau cắt, (b) góc trượt, (c) góc ma sát, (d)hệ số ma sát, (e) ứng suất trượt a)r = t0/tc, tc = to / r =0.012/0.55= 0.022 in b)  = tan-1(0.55 cos 15/(1 - 0.55 sin 15)) = tan-1(0.6194) = 31.8 c)  = 2(45) + α - 2() = 90 + 15 - 2(31.8) = 41.5 d)   tan 41.5  0.88 e)   cot 31.8  tan(31.8  15)  1.615  0.301  1.92 104 Nguyên công cắt trực giao mô tả trong 21.7, gồm vật liệu chi tiết với sức bền trượt 40000 lb/in2 Dựa trả lời anh trước đây, tính (a) lực trượt, (b) lực cắt, (c) lực đẩy (d) lực ma sát (a) r = to/tc, tc = to/r = 0.012/0.55 = 0.022 in (b) ϕ = tan-1(0.55 cos 15/(1 - 0.55 sin 15)) = tan-1(0.6194) = 31.8° (c) β = 2(45) + α - 2(ϕ) = 90 + 15 - 2(31.8) = 41.5° (d) μ = tan 41.5 = 0.88 (e) γ = cot 31.8 + tan(31.8 - 15) = 1.615 + 0.301 = 1.92 105 Trong nguyên công cắt trực giao, góc trước = -55̊, chiều dày phoi trước cắt = 0.2 mm bề rộng cắt = 4.0 mm Hệ số phoi = 0.4 Xác định (a) chiều dày phoi sau cắt, (b) góc trượt, (c) góc ma sát, (d) hệ số ma sát (e) ứng suất trượt a) r = to / tc, tc = t0 / r = 0.2 / 0.4 = 0.5 b)  tan 1 (0.4cos( 5) / (1  0.4sin( 5)))  tan 1 (0.3851)  21.1o c)  2.45    2  90   * 21.8  42.9o d)  tan 42.9  0.93 e)   cot 31.8  tan(31.8  15)  2.597  0.489  3.09 107 Một phôi thép bon với đường kính 7,64 in, có độ bền kéo 65000 lb/in2 độ bền trượt 45000 lb/in2 Dùng ngun cơng tiện để giảm đường kính với vận tốc cắt 400 ft/min Lượng chạy dao 0,011 in/vg chiều sâu cắt 0,120 in Góc trước theo hướng phoi 13˚ Hệ số phoi 0,52 Coi nguyên công tiện xấp xỉ mơ hình trực giao, xác định: (a) góc mặt phẳng trượt, (b) lực trượt, (c) lực cắt lực đẩy, (d) hệ số ma sát phoi mặt trước dụng cụ (a)  = tan-1(0.52 cos 13/(1 - 0.52 sin 13)) = tan-1(0.5738) = 29.8 (b) As = tow/sin  = (0.011)(0.12)/sin 29.8 = 0.00265 in2 Fs = AsS = 0.00587(40,000) = 119.4 lb (c)  = 2(45) + α - 2() = 90 + 10 - 2(29.8) = 43.3 Fc = Fscos (β – α)/cos ( + β – α) Fc = 264.1 cos (43.3 - 13)/cos (29.8 + 43.3 - 13) = 207 lb Ft = Fssin (β – α)/cos ( + β – α) Ft = 264.1 sin (43.3 - 13)/cos (29.8 + 43.3 - 13) = 121 lb (d) μ = tan β = tan 43.3 = 0.942 108 Thép bon thấp có sức bền kéo 300 Mpa sức bền trượt 220 Mpa tiện với vận tốc cắt 3.0 m/s Lượng chạy dao 0,20 mm/vg chiều sâu cắt 3.0 mm Góc trước dụ ng cụ 55̊ theo hướng thoát phoi Hệ số phoi 0,45 Coi tiện xấp xỉ mơ hình cắt trực giao, xác định (a) góc mặt phẳng trượt, (b) lực trượt, (c) lực cắt lực đẩy (a)  = tan-1(0.45 cos 5/(1 - 0.45 sin 5)) = tan-1(0.4666) = 25.0 (b) As = tow/sin  = (0.2)(3.0)/sin 25.0 = 1.42 mm2 Fs = AsS = 1.42(220) = 312 N (c)  = 2(45) + α - 2() = 90 + - 2(25.0) = 45.0 Fc = Fscos (β – α)/cos ( + β – α) Fc = 312 cos(45 - 5)/cos(25.0 + 45.0 - 5) = 566 N Ft = Fssin(β – α)/cos( + β – α) Ft = 312 sin(45 - 5)/cos(25.0 + 45.0 - 5) = 474 N 109 Ngun cơng tiện thực với góc trước dụng cụ 10˚, lượng chạy dao 0,010 lb/ vg chiều sâu cắt = 0.100 in Sức bền trượt vật liệu 50000 lb/in2 , hệ số chiều dày phoi 0.40 Xác định lực cắt lực chạy dao Dùng mơ hình tiện tương đương mơ hình cắt trực giao  = tan-1(0.4 cos 10/(1 - 0.4 sin 10)) = tan-1(0.4233) = 22.9 As = (0.010)(0.10)/sin 22.9 = 0.00257 in2 Fs = AsS = 0.00256(50,000) = 128 lb  = 2(45) + α - 2() = 90 + 10 - 2(22.9) = 54.1 Fc = 128 cos (54.1 - 10)/cos (22.9 + 54.1 - 10) = 236 lb Ft = 128 sin (54.1 - 10)/cos (22.9 + 54.1 - 10) = 229 lb 112 Tiện thép Inox với độ cứng = 200 HB, tốc độ cắt = 200 m/min, lượng chạy dao = 0.25 mm/vg, chiều sâu cắt = 7,5 mm Tính cơng suất mơ tơ máy tiện, hiệu suất = 90% Dùng bảng 21.2 để đạt giá trị lượng riêng tương ứng Từ bảng 15.2, U = 2.8 N-m/mm3 = 2.8 J/mm3 RMR = vfd = (200 m/min)(103 mm/m)(0.25 mm)(7.5 mm) = 375,000 mm3/min = 6250 mm3/s Pc = (6250 mm3/s)(2.8 J/mm3) = 17,500 J/s = 17,500 W = 17.5 kW Pg = 17.5/0.90 = 19.44 kW 113 Trong nguyên công tiện nhôm, với vận tốc cắt = 900 ft/phút, lượng chạy dao = 0.020 in/vg chiều sâu cắt = 0,250 in Mô tơ dẫn động cần ngựa, hiệu suất = 87%? Dùng bảng 21.2 để có giá trị lượng riêng tương ứng From Table 15.2, HPu = 0.25 hp/(in3/min) for aluminum Since feed is greater than 0.010 in/rev in the table, a correction factor must be applied from Figure 15.12 For f = 0.020 in/rev = to, correction factor = 0.9 HPc = HPu x RMR, HPg = HPc/E RMR = vfd = 900 x 12(.020)(0.250) = 54 in3/min HPc = 0.9(0.25)(54) = 12.2 hp HPg = 12.2/0.87 = 14.0 hp 114 Trong nguyên công tiện thép bon thường với độ cứng theo thang Brinell = 275 HB, vận tốc cắt 200 m/phút, chiều sâu cắt = 6.0 mm Mô tơ máy tiện tiêu thụ công suất 25 kW, hiệu suất = 90% Sử dụng giá trị lượng riêng thích hợp cho bảng 21.2, xác định lượng chạy dao lớn xác lập ngun cơng From Table 15.2, U = 2.8 N-m/mm3 = 2.8 J/mm3 RMR = vfd = (200 m/min)(103 mm/m)(6 mm)f = 1200(103)f mm3/min = 20(103)f mm3/s Cơng suất cung cấp: Pc = Pg E = 25(103)(0.90) = 22.5 (103) = 22,500W = 22,500 N-m/s Công suất yêu cầu: Pc = (2.8 N-m/mm3)( 20 x 103) f = 56,000 f (units are N-m/s) Setting available power = required power, 22,500 = 56,000 f f = 22,500/56,000 = 0.402 mm (this should be interpreted as mm/rev for a turning operation) However, for this feed, correction factor in Figure 15.12 = 0.9 Thus U = 2.8(0.90) = 2.52 N-m/mm3 and an iterative calculation procedure is required to match the unit power value with the feed, taking the correction factor into account 115 Cắt trực dao cho kim loại với nhiệt dung riêng khối = 1.0 J/g-C , tỉ trọng = 2.9 g/��3 hệ số tản nhiệt = 0.8 ��3/s Vận tốc cắt 4.5 m/s, chiều dày phoi trước cắt 0,25 mm, bề rộng cắt 2,2 mm Lực cắt đo 1170 N Dùng phương trình Cook, xác định nhiệt độ cắt nhiệt độ môi trường = 22˚C C = (2.9 g/cm3)(1.0 J/g-C) = 2.90 J/cm3-C = (2.90x10-3) J/mm3-C K = 0.8 cm2/s = 80 mm2/s U = Fcv/RMR = 1170 N x 4.5 m/s/(4500 mm/s x 0.25 mm x 2.2 mm) = 2.127 N-m/mm3 T = 0.4U/(ρC) x (vto/K)0.333 T = 22 + (0.4 x 2.127 N-m/mm3/(2.90x10-3) J/mm3-C) [4500 mm/s x 0.25 mm/80 mm2/s]0.333 T = 22 + (0.2934 x 103 C)(14.06).333 = 22 + 293.4(2.41) = 22 + 707 = 729C Chương 2: Vật liệu dụng cụ cắt dung dịch cắt (Cutting tool materials and cutting fluids) Review questions 116 Các tính chất vật liệu cần cơng cụ cắt gì? Tại sao? Các cơng cụ cắt phải chịu (a) nhiệt độ cao, (b) ứng suất tiếp xúc lớn, (c) ma sát dọc theo bề mặt tiếp xúc dụng cụ cắt-phôi dọc theo bề mặt gia công Do đó, vật liệu dụng cụ cắt phải có đặc điểm sau:  Độ cứng nóng, độ cứng, độ bền, chịu mài mòn dụng cụ trì nhiệt độ gặp phải hoạt động gia cơng Đặc tính đảm bảo cơng cụ không trải qua biến dạng dẻo giữ hình dạng độ sắc Độ cứng vật liệu cơng cụ hàm nhiệt độ hiển thị hình 22.1 Lưu ý đường đặc trưng rộng vật liệu (không đáng ngạc nhiên) gốm trì độ cứng chúng nhiệt độ cao tốt Thép công cụ Carbon thường sử dụng vật liệu công cụ phát triển thép tốc độ cao năm đầu thập niên 1900 Lưu ý thép carbon cơng cụ bắt đầu độ cứng cách nhanh chóng nhiệt độ vừa phải, có nghĩa khơng thể sử dụng để gia cơng tốc độ cao (và nhiệt độ cao) Do đó, suất thấp chi phí cao  Độ dẻo dai độ bền va chạm (hay khả chống sốc khí), lực va đập vào cơng cụ gặp nhiều lần hoạt động cắt bị gián đoạn (như phay tiện trục có rãnh máy tiện) lực rung va đập gia công không phoi nứt công cụ  Khả chống sốc nhiệt, chịu luân chuyển nhiệt độ nhanh chóng gặp phải cắt gián đoạn  Khả chống mài mòn, để tuổi thọ dao chấp nhận sử dụng trước việc thay cần thiết  Ổn định hóa học tính trơ vật liệu có gia công để tránh giảm thiểu tác dụng phụ, độ bám dính, khuếch tán cơng cụ-phoi mà góp phần vào mòn cơng cụ 117 Các thành phần cơng cụ carbide điển hình gì? Hai nhóm vật liệu cơng cụ vừa mơ tả có độ dai, lực tác động, khả chống sốc nhiệt cần thiết, chúng có hạn chế quan trọng, đặc biệt độ bền độ cứng nóng Do đó, chúng khơng thể sử dụng cách hiệu tốc độ cắt cao (do nhiệt độ cao) Tuy nhiên, tốc độ thường cần thiết để cải thiện suất thiết bị Để đáp ứng thách thức tốc độ cắt ngày cao hơn, cacbit (còn gọi cacbua xementit thiêu kết) giới thiệu năm 1930 Do độ cứng cao phạm vi rộng nhiệt độ (Hình 22.1), mô đun đàn hồi cao, độ dẫn nhiệt cao, giãn nở nhiệt thấp, cacbit cơng cụ quan trọng nhất, linh hoạt, có hiệu chi phí vật liệu chết cho phạm vi rộng ứng dụng Hai nhóm cacbit sử dụng gia công cacbit vonfram cacbit titan Để phân biệt chúng với công cụ có lớp phủ khác mơ tả Mục 22.5, cơng cụ carbide thường gọi cacbit khơng có lớp phủ 118 Tại công cụ cắt chèn phát triển? Do việc cắt gọt máy CNC ngày phát triển Mặc dù có nguồn cung cấp vật liệu sắt nhọn thường trì, nhiên việc thay đổi dụng cụ cắt liên tục gây tốn thời gian không hiệu Sự cần thiết dụng cụ thay tốt dẫn đến phát triển chèn 119 Tại số công cụ tráng? Các vật liệu phủ thường gì? Cơng cụ nhiều lớp phủ nhằm tăng tuổi thọ dao cắt, đồng thời nhằm tăng suất làm việc Tùy vào cơng dụng mục đích sử dụng mà có lớp phủ với chất liệu khác nhau: Thơng thường vật liệu phủ titanium nitride (TiN), titanium carbide (TiC), nhơm oxit 120 Giải thích ứng dụng dao cắt gốm:  Ứng dụng: độ cứng cao nhiệt độ cao, độ bền mài mòn cao  Hạn chế : độ bền thấp độ bền mỏi nhiệt thấp 121 Liệt kê chức dung dịch cắt  Giảm ma sát mòn, cải thiện tuổi thọ cơng cụ bề mặt phôi  Mát vùng cắt, cải thiện tuổi thọ cơng cụ, giảm nhiệt độ biến dạng nhiệt phôi  Giảm lực tiêu thụ lượng  Phun phoi từ vùng cắt, ngăn ngừa phoi can thiệp vào trình cắt, đặc biệt hoạt động khoan taro  Bảo vệ bề mặt gia cơng khơng bị ăn mòn mơi trường 122 Tại độ dai lại quan trọng vật liệu dụng cụ cắt? Dụng cụ cắt thường làm việc điều kiện khắc nghiệt Dễ làm lưỡi cắt dụng cụ cắt bị sứt mẻ Do dụng cụ cắt cần có độ bền học cao tốt 123.Tại mô đun đàn hồi quan trọng với dụng cụ cắt?Giải thích Mơđun đàn hồi vật liệu dụng cụ cắt không đặc biệt quan trọng trọng Tuy nhiên số trường hợp gia cơng tốc độ cao, dụng cụ đảo chiều yếu tố ảnh hưởng lớn 124 Giải thích cách dung dịch cắt xuyên qua bề mặt tiếp xúc công cụ-phoi Dung dịch cắt xuyên vào bề mặt tiếp xúc công cụ-phoi cách thấm từ bên phoi thông qua hoạt động mao dẫn mạng lưới nhấp nhô bề mặt đan xen bề mặt tiếp xúc 125 Liệt kê phương pháp mà chất lỏng cắt thường áp dụng hoạt động gia công Dầu (còn gọi dầu trực tiếp), chứa khống vật, động vật, thực vật, hữu vi, loại dầu tổng hợp, thường sử dụng cho hoạt động tốc độ thấp nơi nhiệt độ tăng không đáng kể Nhũ tương (còn gọi dầu hòa tan), hỗn hợp dầu nước phụ gia, thường sử dụng cho hoạt động tốc độ cao gia tăng nhiệt độ đáng kể Sự diện nước làm cho nhũ tương làm mát hiệu cao Sự diện dầu làm giảm loại bỏ xu hướng nước gây trình oxy hóa Dung dịch bán tổng hợp nhũ tương hóa học có chứa lượng nhỏ dầu khống, pha loãng nước, với chất phụ gia làm giảm kích thước hạt dầu, làm cho chúng có hiệu Dung dịch tổng hợp hóa chất với chất phụ gia, pha lỗng nước không chứa dầu ... = tan-1(0. 423 3) = 22 .94 Fs = 300 cos 22 .94 - 29 1sin 22 .94 = 1 62. 9 lb As = (0.015)(0 .2) /sin 22 .94 = 0.0077 in2 S = 1 62. 9/0.0077 = 21 ,167 lb/in2  = 2( 45) + α - 2( ) = 90 + 10 - 2( 22. 94) = 54.1... tan-1(0. 423 3) = 22 .9 As = (0.010)(0.10)/sin 22 .9 = 0.0 025 7 in2 Fs = AsS = 0.0 025 6(50,000) = 128 lb  = 2( 45) + α - 2( ) = 90 + 10 - 2( 22. 9) = 54.1 Fc = 128 cos (54.1 - 10)/cos (22 .9 + 54.1 - 10) = 23 6... (vto/K)0.333 T = 22 + (0.4 x 2. 127 N-m/mm3/ (2. 90x10-3) J/mm3-C) [4500 mm/s x 0 .25 mm/80 mm2/s]0.333 T = 22 + (0 .29 34 x 103 C)(14.06).333 = 22 + 29 3.4 (2. 41) = 22  + 707 = 729 C Chương 2: Vật liệu