BÀI 4 : DAO TIỆN VÀ CÁCH MÀI DAO TIỆN
4.3 Các góc cơ bản của dao cắt ở trạng thái tĩnh
hình 4.4 Các góc độ của dao tiện
Theo hướng A 1 1 A N N N1 N1 S 1 N1 – N1
44
Hình dáng hình học của dao có ảnh hưởng trực tiếp đến q trình cắt và năng suất cắt gọt, nên khi xét đến góc độ của dao ta xét trong 2 trường hợp: Khi chưa làm việc (ở trạng thái tĩnh) và khi làm việc (ở trạng thái động). Sau đây ta xét các góc ở trạng thái tĩnh gồm có:
4.3.1 Các góc của dao trong mặt cắt chính
- Góc trước (góc thốt phoi)
Ký hiệu γ: Là góc hợp bởi mặt trước của dao và mặt phẳng đáy đo trên tiết diện chính N – N.
Góc γ có thể bằng 0, γ > 0, γ < 0.
Tác dụng: Làm giảm bớt sự biến dạng của phoi, làm cho phoi thốt ra, giảm bớt lực cắt. Nếu góc thốt nhỏ q thì khó thốt phoi và nếu góc thốt lớn thì dễ thốt phoi giảm bớt lực cắt nhưng làm cho dao yếu. Do đó góc thốt của dao phụ thuộc vào vật liệu làm dao và vật liệu gia cơng. Trị số góc trước được quy định theo bảng sau đây:
Vật liệu làm dao/Vật liệu gia cơng Thép Cacbon Thép gió Hợp kim cứng
Thép thường 25° 8° - 25° 5° - 20°
Thép cứng, gang 8° - 20° 8° - 20° 5° - 12°
Khi tiện vật liệu mềm, dẻo dùng góc γ lớn hơn để dao khơng bị mịn, phoi đỡ biến dạng.
Khi vật liệu giịn, cứng nên dùng γ nhỏ hơn vì phoi vụn, nhiệt tập trung nhiều ở mũi dao nên góc γ nhỏ sẽ làm tăng sức bền của mũi dao.
Nếu máy, vật gia công và dao khơng đủ cứng vững thì nên dùng góc lớn hơn và trị số đó được ghi trong bảng trên.
- Góc sau chính: Ký hiệu là α là góc giữa mặt sau chính với mặt phẳng cắt gọt đo
trên tiết diện chính.
Tác dụng: Làm giảm bớt lực ma sát giữa mặt sau chính của dao và vật gia cơng. Nếu góc α nhỏ thì mặt sau chính cà vào vật gia cơng, nếu góc α lớn sẽ làm cho dao yếu, do đó trị số góc sau hợp lý là 6° - 12°.
Khi tiện vật liệu mềm, dẻo hoặc khi tiện lỗ có đường kính nhỏ, khi tiện ngồi có đường kính phơi lớn hoặc khi tiện ren thì mài góc α lớn hơn.
Khi tiện vật liệu giòn, cứng và khi tăng độ tiến của dao nên dùng góc α nhỏ.
- Góc sắc: Ký hiệu β, là góc hợp bởi mặt trước và mặt sau chính. Góc sắc trực
tiếp cắt gọt, nếu góc β, càng nhỏ thì càng sắc và dễ cắt gọt, nhưng góc β nhỏ quá sẽ làm yếu lưỡi cắt làm hỏng dao nhanh. Vì vậy vật gia cơng càng cứng thì góc sắc càng lớn.
Trị số góc sắc phụ thuộc vào góc ϒ và góc α; α + γ + β = 90°; β = 90° - (α + γ).
45
Ta có: δ + γ = 90°; δ = 90° - γ. Nên khi góc δ < 90° thì γ dương. δ > 90° thì γ âm; δ = 90° thì γ = 0.
Góc cắt gọt có ảnh hưởng đến tuổi thọ của dao và có tác dụng cắt gọt nên khi gia cơng vật liệu cứng thì góc δ lớn dao ít bị hư hỏng, nhưng góc cắt δ lớn thường khơng thuận lợi bằng góc δ nhỏ.
4.3.2 Các góc của dao trên mặt phẳng đáy
- Góc nghiêng chính: Ký hiệu φ, là góc hợp bởi hình chiếu của lưỡi cắt chính
trên mặt đáy với phương chạy dao.
Tác dụng: Có thể thay đổi chiều dài cắt gọt của lưỡi cắt và thay đổi trạng thái truyền nhiệt và có thể thay đổi tỷ lệ cắt Px, Py, Pz.
Nếu góc φ nhỏ thì chiều dài lưỡi cắt tham gia cắt gọt lớn nên dao tản nhiệt tốt và làm tăng tuổi thọ của dao.
Nếu góc φ lớn thì chiều dài lưỡi cắt tham gia cắt gọt ít nên dao tản nhiệt kém và làm giảm tuổi thọ của dao.
Nếu phơi dài kém cứng vững thì dùng góc φ lớn, φ = 60° - 90°. Với trục cứng vững φ = 30° - 45°
Góc nghiêng phụ: Ký hiệu φ1 là góc hợp bởi hình chiếu của lưỡi cắt phụ trên mặt
đáy với phương chạy dao. Trị số φ1 = 5° - 10°
Tác dụng: Làm giảm ma sát giữa mặt sau phụ với vật gia cơng và tăng độ nhẵn bóng bề mặt gia công và tăng tuổi thọ của dao.
Góc φ1 q nhỏ thì diện tích ma sát giữa mặt sau phụ với vật gia công lớn nên làm giảm độ bền của dao, nếu góc φ1 quá lớn thì góc mũi dao nhỏ tản nhiệt kém. Với dao tiện góc φ1 = 5° - 10° là tốt nhất. Với dao hợp kim cứng φ1 = 30° - 45°
- Góc mũi dao: Ký hiệu ε là góc tạo bởi hình chiếu lưỡi cắt chính và lưỡi cắt phụ
trên mặt phẳng đáy.
Góc mũi dao phụ thuộc vào cách mài dao: φ + φ1 + ε = 180°.
Góc mũi dao lớn hay nhỏ đều ảnh hưởng đến quá trình cắt gọt. Mũi dao được mài với bán kính r đảm bảo khơng bị mẻ dao mà còn tăng độ trơn láng bề mặt gia cơng. Bán kính mũi dao phụ thuộc vào kích thước và cơng dụng của dao (tiện thơ hay tiện tinh).
- Góc nghiêng của lưỡi cắt chính: Ký hiệu λ là góc giữa lưỡi cắt chính của dao
với hình chiếu của nó trên mặt phẳng đáy như hình 4.4
Tác dụng: Góc nghiêng chính định hướng cho phoi đi và tăng sức bền của lưỡi cắt.
Góc λ = 0 khi lưỡi cắt chính song song với mặt đáy.
46
Góc λ < 0 khi mũi dao là điểm cao nhất của lưỡi cắt chính.
Khi tiện tinh dùng góc λ < 0 vì phoi thốt ra về phía mặt chưa gia cơng.
Khi tiện thơ dùng góc λ > 0 để tăng sức bền lưỡi cắt, dễ tản nhiệt, phoi thốt ra về phía mặt gia cơng.
Khi tiện láng dùng góc λ = 0 phoi thốt ra dọc cán dao. Với dao tiện thường dùng góc λ = ± 5°
Dao phay, dao bào dùng góc λ = ± (5° - 15°)