Nguyên lý cắt và dụng cụ cắt - Chương 4

Môn học Nguyên lý cắt và dụng cụ cắt là một môn học cơ sở trong ngành cơ khí có rất nhiều lý thuyết nhưng có tính ứng dụng thực tiễn rất cao. Giáo trình bao gồm các nội dung: Vật liệu làm dao; Kh

Chương 4: GIA CÔNG LỖ (Machining of Holes) NỘI DUNG (Contents) §4.1 Khoan (Drilling) §4.2 Doa (Reaming) §4.1 Chuốt (Broaching) §4.1 Khoan (Drilling) 4.1.1 Kết cấu & thơng số hình học mũi khoan (Structure and Geometrical Parameters of Drills) §4.1 Khoan (Drilling) 4.1.1 Kết cấu & thơng số hình học mũi khoan (Structure and Geometrical Parameters of Drills) 1/KT CU: A/Chuôi: (Shank) Dùng để định vị mũi khoan vào trục máy, truyền chuyển động mômen cắt Có hai dạng chuôi: - Chuôi dạng trơ: (Straight Shank) Dïng cho mịi khoan cã ®êng kÝnh nhỏ 12mm Ưu điểm: đơn giản, dễ chế tạo Nhợc điểm: khả nng định tâm kém, truyền momen xoắn nhỏ.ng định tâm kém, truyền đợc momen xoắn nhỏ - Chuôi dạng côn mooc: (Taper Shank) Dùng cho mũi khoan có đòng kính lớn 12mm Ưu điểm: khả nng định tâm kém, truyền momen xoắn nhỏ.ng định tâm cao, truyền đợc mômen xoắn lớn so với chuôi trụ, dễ đảm bảo độ đồng trục gia phần cán phần làm việc.a phần cán phần làm việc Nhợc điểm: khó chế tạo so với chuôi trụ Trên phần chuôi côn có chuôi dẹt (Tang) §4.1 Khoan (Drilling) 4.1.1 Kết cấu & thơng số hình học mũi khoan (Structure and Geometrical Parameters of Drills) B) Cổ dao : (Neck) Là phần nối tiếp gia phần cán phần làm việc.a chuôi dao với phần làm việc, có tác dụng thoát đá mài phần cán dao phần làm việc Cũng nơi thờng dïng ®Ĩ ghi nh·n hiƯu mịi khoan (®êng kÝnh, vËt liệu nhà máy sản xuất ), kích thước tra ), kÝch thíc tra theo sỉ tay phơ thc vµo đờng kính mũi khoan C) Phần làm việc: (Body) Gồm phần cắt phần định hớng ( Cutting and Orientation parts) *Phần cắt: trực tiếp thực nhiệm vụ bóc tách phoi Gm lỡi cắt: hai lỡi cắt chính, lỡi cắt phụ lỡi cắt ngang Lỡi cắt chính: giao mặt trớc mặt sau Mặt trớc mũi khoan có dạng mặt xoắn mặt sau tuỳ theo phơng pháp mài mà mặt côn, mặt xoắn, mặt phẳng), kích thước tra Thông thờng với mũi khoan tiêu chuẩn thờng sử dụng mặt sau mặt côn Lỡi cắt phụ: giao tuyến mặt sau với cạnh viền nằm phần trụ hai me cắt Lỡi cắt ngang: giao hai mặt sau, có dạng đờng cong không gian, nhng hỡnh chiếu quy ớc đờng thẳng Đ4.1 Khoan (Drilling) 4.1.1 Kt cu & thụng số hình học mũi khoan (Structure and Geometrical Parameters of Drills) C ) Phần làm việc: (Body) Phần cắt: (Cutting Part) lìi c¾t: hai lìi c¾t chÝnh, lỡi cắt phụ lỡi cắt ngang RÃnh xoắn Lữơi cắt Mặt sau Cạnh viền Lữơi cắt Lữơi cắt phụ Lữơi cắt ngang §4.1 Khoan (Drilling) 4.1.1 Kết cấu & thơng số hình học mũi khoan (Structure and Geometrical Parameters of Drills) C) Phần làm việc: (Body) Phần định hớng: (Orientation part) - Có tác dụng định hớng cho mũi khoan trỡnh cắt phần dự tr mài lại phần cắt bị mòn + Phần định hớng có dạng côn ngợc, đờng kính giảm dần từ phần cắt phía cán dao tạo thành góc nghiêng phụ Lợng giảm thờng lấy từ 0,03-0,1mm/100mm chiều dài +Trên phần định hớng có hai rÃnh xoắn (Two flutes) để thoát phoi hai me cắt hai me cắtt (Two lands).Däc theo rÃnh xoắn ứng với đòng kính có hai dải cạnh viền (Margins) làm nhiệm vụ định hớng cho mũi khoan làm việc ể giảm ma sát với bềể giảm ma sát với bề mặt đà gia công, phải hớt lng suốt chiều dài hai me cắt để lại cạnh viền với f=0,3-2,6mm chiều cao h=0,1-1,2mm + Phần kim loại gia phần cán phần làm việc.a hai rÃnh xoắn đợc gọi lõi mũi khoan (Core of Drill) ể giảm ma sát với bềờng kính lõi đợc lấy lớn dần phía cán ể giảm ma sát với bềờng kính lõi đợc tính theo công thức: = (0,125 0,3) D Trong đó: D - ®êng kÝnh mịi khoan (Diameter of Drill) §4.1 Khoan (Drilling) 4.1.1 Kết cấu & thơng số hình học mũi khoan (Structure and Geometrical Parameters of Drills) ) Th«ng sè hình häc cđa mịi khoan: (Geometrical Parameters of Drills) Xét trạng thái tĩnh: + Mặt đáy điểm lỡi cắt mặt phẳng tạo thành điểm với trục mũi khoan + Mặt cắt điểm lỡi cắt mặt phẳng chứa tip tuyn vi li cắt vộc t tc ct Đ4.1 Khoan (Drilling) 4.1.1 Kết cấu & thơng số hình học mũi khoan ) Th«ng sè hình häc cđa mịi khoan: (Geometrical Parameters of Drills) ã Góc trớc: đo tiết diện điểm A lỡi cắt ( coi nh lỡi cắt ngang lỡi cắt qua tâm mũi khoan) đợc xác định theo công thức sau: tg AN D A tg  D sin  Trong ®ã: DA - ®êng kÝnh cđa mịi khoan xÐt t¹i ®iĨm A, mm D - đờng kính mũi khoan, mm - góc xoắn rÃnh phoi, độ - góc nghiêng chính, độ Đ4.1 Khoan (Drilling) 4.1.1 Kt cu & thơng số hình học mũi khoan ) Th«ng sè hình häc cđa mịi khoan: (Geometrical Parameters of Drills) * Góc sau: §4.1 Khoan (Drilling) 4.1.1 Kết cấu & thơng số hình học mũi khoan ) Th«ng sè hình häc cđa mịi khoan: (Geometrical Parameters of Drills) ã Gúc nghiờng chớnh: ể giảm ma sát với bềể đảm bảo cho hai lỡi cắt đối xứng qua trục mũi khoan, góc đỉnh thờng xác định góc Khi giảm góc , cho phép mũi khoan dễ n sâu vào vật liệu, lỡi cắt dài ra, nhiệt dễ thoát Tuy nhiên độ bền giảm xuống Góc đợc chọn theo độ bền độ cứng vật liệu gia công Víi mịi khoan tiªu chn thêng chän 2 = 1160 1200 ã Gúc nghiờng ph: Góc nghiêng phụ mũi khoan đợc hinh thành độ côn ngợc phần định hớng Thờng lấy: = Khi khoan lỗ sâu vật liệu cứng, khoan lỗ không cần xác, góc cã thĨ chän tăng gÊp lÇn so víi gãc tiêu chuẩn ã Gúc nghiờng ca rónh xon: Góc nghiêng rÃnh xoắn góc hợp gia đờng thẳng tiếp tuyến với đờng xoắn điểm ®ã víi trơc mịi khoan; cã thĨ cã híng xo¾n phải xoắn trái D A tg A Trong đó: DA - đờng kính mũi khoan điểm A, mm H10 H - bíc xo¾n cđa mịi khoan, mm §4.2 DOA (Reaming) 4.2.1 Kết cấu dao doa trụ: ( Structure of a cylinder reamer) Sè răng: the number of teeth of the reamer Dao doa làm việc cắt lợng d bé ®ã cã thĨ chän sè Ýt Tuy nhiªn, ®Ĩ nhận đợc lỗ có độ xác độ nhẵn cao, cần chọn số rng lớn Số rng nên chọn chẵn để kiểm tra thuận lợi Dao doa rng chắp nên chọn số rng nhỏ dao nguyên Các gãc cđa răng: geometrical parameters + Gãc tríc cđa mịi doa thờng lấy = nghĩa mặt trớc nằm theo phơng hớng kính Mũi doa không dïng gãc tríc ©m dƠ sinh lĐo dao, phoi dính chặt vào mặt trớc cạnh viền làm giảm chất lợng bề mặt gia công + Góc sau mũi doa đợc chọn nhỏ để tng độ bền rng dao, tng điều kiện dẫn nhiệt tng tuổi thọ dao + Trên phần sửa đúng, rng dao đợc mài tạo cạnh viền trụ với chiều rộng f = 0,05 0,3mm Cạnh viền bảo đảm định hớng tốt cho mũi doa nâng cao độ xác, độ nhẵn bề mặt lỗ gia công + Góc xoắn dao ω: Răng cđa dao doa cã thĨ th¼ng, nghiêng xoắn 18 Đ4.2 DOA (Reaming) 4.2.1 Kt cu dao doa trụ: ( Structure of a cylinder reamer) Bíc răng: the cycle step of the reamerng: the cycle step of the reamer Bớc rng mũi doa đợc bố trí không nhằm loại trừ nhng vạch dọc tơng ứng với bớc rng xuất bề mặt lỗ gia công Bớc rng phân bố không thực đợc nhiều cách Trong phổ biến phân bố không rng theo nửa đờng tròn 6 Dạng rÃnh: the form of chip slots  ĐĨ tr¸nh nøt nhiƯt lun, đáy rÃnh cần ể tránh nứt nhiệt luyện, đáy rÃnh cần vê tròn theo bán kính r = 0,3  0,8mm.mm Lu ý: Vì bíc mịi doa kh«ng nên chiều sâu rÃnh phoi khác để bảo đảm chiều rộng cạnh viền f nh PhÇn kĐp dao Víi mịi doa tay, phÇn kĐp dao bao gồm cổ ngắn, cán hỡnh trụ đầu vuông Với mũi doa máy, phần kẹp dao có dạng: - Cán hỡnh trụ, dùng cho mũi doa nhỏ có đờng kính D 12mm - Cán hỡnh côn moóc, dùng cho mũi doa có đờng kính D > 12mm 19 §4.2 DOA (Reaming) 4.2.1 Kết cấu dao doa trụ: ( Structure of a cylinder reamer) Dung sai ®êng kÝnh mịi doa: Tolerance of the reamer ’ s diameter Pmax Khi nghiªn cøu hƯ thèng dung sai mũi doa cần xuất phát từ nhng điều kiện sau: - Mũi doa cần cho phép số lần mài lại lớn nghĩa cần có lợng dự tr định cho độ mòn - Trong phạm vi lợng dự tr đó, lỗ gia công phải đáp ứng đợc yêu cầu độ xác kích thớc độ nhẵn bề mặt - Mũi doa cần có dung sai chế tạo cho mài sắc mài bóng không gặp khó khn N Kích thuíc danh nghÜa Pmin N+J J D C 20 ... phụ thuộc vào điều kiện gia công A V  T ? ?4. 1 Khoan (Drilling) D D t n +Khi khoan lỗ rỗng: b Sz Sz n Sz 4. 1 .4 Các yếu tố lớp cắt chế độ cắt khoan: 1- Chiều dày lớp cắt Chiều dày lớp cắt đo theo... tác dụng lên lỡi cắt ngang chiếm khoảng 57% lực Px Các thành phần lực Px tác dụng lên lỡi cắt chiếm khoảng 40 % lực Px Các thành phần lực Px tác dụng lên lỡi cắt phụ chiếm khoảng 3% lùc Px - Lùc... Diện tích lớp cắt: + Khi khoan lỗ đặc: f 2a.b  +Khi khoan lỗ rỗng: S D [mm ] SD  d  f 2a.b  [mm ] 14 ? ?4. 1 Khoan (Drilling) 4. 1 .4 Các yếu tố lớp cắt chế độ cắt khoan: Chiều sâu cắt: D t 