Dao cắt là bộ phận quan trọng nhất của máy cắt thép, nó không những tác động trực tiếp tới chất lượng sản phẩm mà còn chi phối không nhỏ khả năng cắt của máy, năng suất máy, tuổi thọ của máy..., vì vậy những hiểu biết cơ bản về dao nhằm sử dụng chúng hợp lý là một trong những trọng tâm của công tác cắt gọt kim loại.
1. Chọn vật liệu chế tạo dao cắt thép
Do dao có cấu tạo bởi 3 phần có chức năng khác nhau trong quá trìng cắt gọt, vì vậy vật liệu chế tạo các phần không giống nhau. Thông thường phần thân dao và phần gá đặt thường được cùng một loại vật liệu, theo kinh nghiệm thì hầu hết các loại dao cần chế tạo phần cắt và phần cán riêng. Vật liệu chế tạo phần cán
Hoàng Văn Hướng Trang 38 phải đảm bảo độ bền và thường được chế tạo bằng thép C45 hoặc thép hợp kim 40Cr. Phần gá dao của máy cắt thép tấm ta sử dụng thép C45, phần lưỡi dao ta sử dụng thép và hợp kim làm dao cắt.
2. Đặc điểm và điều kiện làm việc của dao
Phần lưỡi của dao làm nhiệm vụ tách phoi khi cắt, thực nghiệm chứng tỏ khi cắt dao làm việc trong điều kiện hết sức khắc nghiệt, những điều kiện đó có thể khái quát như sau:
- Trong quá trình làm việc bề mặt dao tiếp xúc với chi tiết sinh ra ma sát và nhiệt độ.
- Dao cắt phải chịu dao động tải trọng đột ngột.
Từ những yêu cầu đó ta chọn vật liệu làm dao là thép cacbon dụng cụ CD70 – CD120, sau khi tôi có thểđạt độ cứng 63÷66 HRC.
3. Các thông số của dao và thanh trượt 3.1. Thông số của dao 3.1. Thông số của dao
Phần lưỡi dao:
- Chiều dài lưỡi dao: L = 85 mm. - Bề dày lưỡi dao: e = 10 mm. - Chiều cao lưỡi dao: h = 60 mm.
Phần thân dao:
- Chiều dài thân dao: L’ = L + (50 ÷ 100) = 85 + 75 = 160 mm. - Bề dày thân dao: E = 30 mm.
- Chiều cao thân dao: H = 80 mm.
3.2. Chọn số bulong trên toàn bộ chiều dài dao
Với chiều dài dao L = 85 mm, ta sử dụng 3 bulong M10 để ghép lưỡi dao lên thân dao. Để tiết kiệm và sử dụng được nhiều lần mài lại lưỡi dao do bị cùn ta bắt các bulong trên một đường thẳng.
3.3. Kết cấu của thanh trượt
Thanh trượt gá dao có tác dụng để thân dao gá lên nó, để trượt lên xuống trong rãnh trượt của thân máy khi máy làm việc.
Các kích thước của thanh trượt như sau: l x b x h = 100 x 60 x 40 (mm) Trong đó: l: chiều dài thanh trượt.
Hoàng Văn Hướng Trang 39 b: chiều rộng thanh trượt.
h: chiều dày thanh trượt.
4. Kiểm nghiệm sức bền của dao
Kiểm nghiệm bền là kiểm nghiệm các bulong gắn lưỡi dao lên thân dao trên khi dao tiến hành cắt với lực cắt là lớn nhất. Đểđơn giản, ta kiểm tra bền 1 bulông M10. Ta có: Lực cắt lớn nhất Pmax = 66528N. Vậy lực cắt lớn nhất tác dụng lên 1 bulong M10 là: P0 = Pmax/3 = 66528/3 =22176 N. Bulong M10 có vật liệu là C45 có [σb] = 610 N/mm2. Điều kiện bền của 1 bulong gắn trên dao là:
[ ] 0 . b K P F σ = ≤ σ
Trong đó, [σb]: giới hạn bền kéo cho phép
K: hệ số siết chặt không đều giữa các bulong, K = 1,3 ÷ 2, chọn K =1,5 P0: lực tác dụng lên 1 bulong F: tiết diện 1 bulong F = 2 2 . 3,14.10 4 4 d π = = 78,5 mm2 Suy ra: . 0 1,5.22176 2 [ ] 2 424 / 610 / 78,5 b K P N mm N mm F σ = = = ≤ σ = Vậy điều kiện bền được thỏa mãn.