Bài giảng Cơ sở công nghệ chế tạo máy - Chương 2: Cơ sở lý thuyết cắt gọt kim loại - Phan Thanh Vũ

Tóm tắt Bài giảng Cơ sở công nghệ chế tạo máy - Chương 2: Cơ sở lý thuyết cắt gọt kim loại - Phan Thanh Vũ: ...0 sin t b  sinSa  Quan hệ giữa Rz và S, φ, φ1 1cotgcotg S   zR 61 r S Rz 8 2  • 1- Những yêu cầu đối với vật liệu làm dụng cụ cắt • 2- Các loại vật liệu chế tạo dụng cụ cắt – Kể tên – Độ cứng – Độ bền nhiệt – Vận tốc cắt – Công cụng chủ yếu 62 2.2- Vật l... - Biến dạng dẻo - Phá hủy 87 2.4.1- Quá trình tạo phoi 88 2.4.1- Quá trình tạo phoi Biểu đồ kéo kim loại Điểm b: giới hạn bền của kim loại Điểm c: điểm đứt của kim loại 89 2.4.1- Quá trình tạo phoi Hình 2.30 Quá trình tạo phoi Phoi đƣợc tách ra khỏi chi tiết khi cắt k...uốn cắt kim loại cần phải tác dụng vào phôi một lực để thắng đƣợc lực liên kết trong nội bộ kim loại  lực cắt.  Biết lực cắt để tính công suất truyền động và độ cứng vững của máy, tính độ bền của dao cắt, tính lực kẹp chi tiết khi gá đặt v.v...  Lực cắt lớn hay nhỏ ảnh hƣởng đến tuổ...

pdf162 trang | Chia sẻ: havih72 | Lượt xem: 312 | Lượt tải: 0download
Nội dung tài liệu Bài giảng Cơ sở công nghệ chế tạo máy - Chương 2: Cơ sở lý thuyết cắt gọt kim loại - Phan Thanh Vũ, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
vỡ 
• Hiện nay kim cƣơng chủ yếu dùng chế tạo đá 
mài để mài sắc và mài bĩng dụng cụ cắt. 
83 
Kim cƣơng 
• Tổng hợp từ Bo (44%) và Nitơ (56%). 
• Chịu nhiệt cao: 20000 C 
• Dùng làm hạt mài trong các dụng cụ mài 
84 
Nitrit Bo lập phƣơng (el-bo hoặc borazon) 
 Dùng chế tạo các loại đá mài, thanh mài, thỏi và 
làm giấy nhám 
 Vật liệu thiên nhiên: Kim cƣơng, oxýt nhơm 
(Al2O3), thạch anh (SiO2) 
 Vật liệu nhân tạo: Kim cƣơng nhân tạo, oxyt 
nhơm điện (thu từ lị điện luyện quặng Bơxít), 
cacbít silic (SiC), cacbít Bo (B4C), oxyt crom 
85 
Vật liệu hạt mài 
2.4.1- Quá trình tạo phoi 
2.4.2- Các dạng phoi cắt 
2.4.3- Quá trình hình thành bề mặt gia cơng và hiện 
tƣợng cứng nguội 
2.4.4- Hiện tƣợng lẹo dao 
2.4.5- Hiện tƣợng co rút phoi 
2.4.6- Hiện tƣợng lực cắt 
2.4.7- Hiện tƣợng nhiệt 
2.4.8- Hiện tƣợng rung động 
2.4.9- Hiện tƣợng mài mịn dao và vấn đề tuổi bền 
dao 
86 
2.4- Cơ sở vật lý của quá trình cắt kim loại 
a) Sự biến dạng của kim loại: 
- Là quá trình làm thay đổi hình dạng của kim loại 
do tác dụng của tải trọng bên ngồi hay của các 
hiện tƣợng vật lý. 
- Cĩ các dạng: (tùy mức độ tải trọng tác dụng) 
- Biến dạng đàn hồi 
- Biến dạng dẻo 
- Phá hủy 
87 
2.4.1- Quá trình tạo phoi 
88 
2.4.1- Quá trình tạo phoi 
Biểu đồ kéo kim loại 
Điểm b: giới hạn 
bền của kim loại 
Điểm c: điểm 
đứt của kim loại 
89 
2.4.1- Quá trình tạo phoi 
Hình 2.30 Quá trình tạo phoi 
Phoi đƣợc tách ra khỏi chi tiết khi cắt khơng theo 
phƣơng vận tốc cắt v (tức là phƣơng lực tác dụng) 
và bị xếp lớp. 
 Phoi khi cắt ra bị uốn cong về phía mặt tự do, 
kích thƣớc của phoi bị thay đổi so với lớp cắt khi 
cịn trên phơi. 
 Phoi ngắn hơn nhƣng dày hơn so với lớp kim 
loại trên phơi . Việc thay đổi kích thƣớc phoi nhƣ 
vậy gọi là hiện tƣợng co rút phoi. 
90 
2.4.1- Quá trình tạo phoi 
91 
Thí nghiệm nén và cắt kim loại 
Thực chất quá trình tách phoi ra khỏi chi tiết là 
quá trình biến dạng của các phần tử kim loại 
dưới sức ép của đầu dao. 
• Quá trình hình 
thành phoi cắt 
là quá trình 
biến dạng 
trƣợt của các 
phần tử kim 
loại theo các 
mặt trƣợt của 
chúng. 
92 
Thí nghiệm quan sát sự dịch chuyển của 
các phần tử khi cắt 
2.4.2- Các dạng phoi cắt 
93 
a) b) 
c) d) 
e) 
Phoi dây 
Phoi xếp 
Phoi vụn 
• Phoi vụn: khi gia cơng vật liệu giịn nhƣ gang, 
đồng thau cứng 
• Phoi xếp: Khi gia cơng vật liệu dẻo nhƣ thép, 
đồng thau mềm ở tốc độ cắt thấp, chiều dày 
cắt lớn và gĩc cắt tƣơng đối lớn 
• Phoi dây: Khi gia cơng vật liệu dẻo ở tốc độ cao, 
chiều dày cắt bé 
• Quan sát phoi cĩ thể biết đƣợc vật liệu gia cơng, 
chế độ cắt 
94 
2.4.2- Các dạng phoi cắt 
95 
2.4.3- Quá trình hình thành bề mặt gia cơng 
và hiện tƣợng cứng nguội 
96 
2.4.3- Quá trình hình thành bề mặt gia cơng 
và hiện tƣợng cứng nguội 
97 
2.4.3- Quá trình hình thành bề mặt gia cơng 
và hiện tƣợng cứng nguội 
Phƣơng trƣợt của hạt kim loại tạo với áp lực 
pháp tuyến lên phần tử kim loại đĩ một gĩc . 
Phần tử kim loại tại O1 cĩ phƣơng trƣợt hƣớng 
về phía phoi, do đĩ cĩ khả năng trƣợt để thành 
phoi 
Phần tử kim loại tại O2 cĩ phƣơng trƣợt song 
song với phƣơng vận tốc cắt. 
Phần tử kim loại tại O3 cĩ phƣơng trƣợt hƣớng 
về phía phơi, do đĩ khả năng trƣợt bị chặn lại, 
khơng thể thành phoi cắt 
Kết luận: 
• Khi cắt một lớp kim loại cĩ chiều dày a với dao 
cĩ bán kính cong ρ, các phần tử kim loại nằm 
trên mặt O2C sẽ bị trƣợt và tạo thành phoi cắt, 
những phần tử nằm dƣới cĩ chiều dày H sẽ bị 
đầu dao nén ép để tạo thành bề mặt gia cơng. 
• Sự biến dạng của lớp kim loại H xảy ra cả biến 
dạng dẻo và biến dạng đàn hồi. Do biến dạng 
đàn hồi nên sau khi ra khỏi mặt sau dao, một 
phần của lớp kim loại đƣợc phục hồi một lƣợng 
h < H. 
98 
2.4.3- Quá trình hình thành bề mặt gia cơng 
và hiện tƣợng cứng nguội 
• Sau khi gia cơng, một lớp mỏng trên bề mặt chi 
tiết thay đổi tính chất ban đầu của nĩ, trở nên 
bền và cứng hơn  hiện tượng cứng nguội. 
• Trên bề mặt gia cơng cịn tồn tại ứng suất dƣ và 
các vết nứt tế vi do biến dạng, ma sát và nhiệt. 
99 
Hiện tƣợng cứng nguội 
Nhân tố ảnh hưởng đến cứng nguội cĩ cùng quy 
luật với nhân tố ảnh hƣởng đến co rút phoi. 
Vật liệu gia cơng cĩ độ dẻo càng cao thì hiện 
tƣợng cứng nguội xảy ra với mức độ càng 
cao. 
Gĩc trƣớc của dao càng nhỏ thì mức độ cứng 
nguội càng tăng 
Cắt gọt cĩ dung dịch trơn nguội thì mức độ 
cứng nguội giảm. 
100 
Hiện tƣợng cứng nguội 
Tác dụng của lớp cứng nguội: 
• Tác dụng tốt: 
Bảo vệ bề mặt, tăng bền mỏi 
• Tác dụng xấu: 
– Giảm bền mỏi nếu trên bề mặt cĩ kèm vết nứt 
– Gây khĩ khăn khi gia cơng tinh 
– Khi gia cơng thơ, cứng nguội dễ gây cong 
vênh cho những chi tiết yếu cứng vững 
101 
Hiện tƣợng cứng nguội 
Phoi
Dao
Chi tiết
A
C
o
I
II V
III
IV
102 
Năm vùng biến dạng khi cắt 
Vùng I: Bắt đầu phát sinh biến dạng 
(biến dạng đàn hồi) 
Vùng II: Vùng biến 
dạng mãnh liệt nhất 
(biến dạng dẻo) 
Vùng III: Vùng ma sát 
(mặt trước) 
Vùng IV: Vùng biến dạng 
và ma sát (mặt sau) 
Vùng V: Các phần tử kim loại hồn 
tồn biến dạng và trở thành phoi cắt. 
• Khi cắt kim loại, trên mặt trƣớc của dao kề ngay 
lƣỡi cắt, thƣờng xuất hiện lớp kim loại cĩ cấu 
trúc khác hẳn với vật liệu gia cơng và vật liệu 
làm dao. Lớp kim loại này bám chắc vào lƣỡi cắt 
của dao và đƣợc gọi là lẹo dao hay phoi bám. 
103 
2.4.4- Hiện tƣợng lẹo dao (phoi bám) 
• Đặc điểm: 
• Độ cứng tăng 2,5 - 3,5 lần độ cứng của vật liệu 
gia cơng  cĩ thể thay thế mũi dao để cắt. 
• Xuất hiện theo chu kỳ (cĩ rồi mất) 
• Khối lẹo dao làm gĩc trƣớc tăng 
. 
104 
2.4.4- Hiện tƣợng lẹo dao (phoi bám) 
ld
• Điều kiện hình thành: 
• 𝐹𝑚𝑠 ≥ 𝑄 +𝑊 
• W: lực liên kết trong nội bộ các 
phần tử kim loại 
• Fms: Lực ma sát giữa phoi và 
mặt trƣớc dao 
• Q: lực đẩy để thốt phoi trên 
mặt trƣớc 
. 
105 
2.4.4- Hiện tƣợng lẹo dao (phoi bám) 
QW
Fms
106 
Quan hệ giữa vận tốc và lớp lẹo dao 
m
m
107 
Nhân tố ảnh hƣởng đến lẹo dao 
• Vận tốc cắt: 
I II III IV
H (mm)
V (m/ph)
108 
Nhân tố ảnh hƣởng đến lẹo dao 
• Chiều dày cắt a: Chiều dày cắt a càng lớn, tốc 
độ hình thành lẹo dao càng thấp, chiều cao lẹo 
dao càng cao. 
• Vật liệu gia cơng: Vật liệu gia cơng dẻo dễ lẹo 
dao hơn vật liệu dịn 
• Gĩc trƣớc γ: Gĩc trƣớc càng lớn thì tốc độ hình 
thành lẹo dao càng cao, chiều cao lẹo dao càng 
thấp. 
109 
• Tác dụng tốt: 
• Độ cứng của các khối lẹo dao cao hơn nhiều so 
với bản thân vật liệu chi tiết (gấp 2,5  3,5 lần) 
nên cĩ thể thay thế lƣỡi cắt. 
• Khi gia cơng thơ, lẹo dao cĩ lợi vì nĩ tăng gĩc 
trƣớc của dao khiến cho quá trình tạo phoi dễ 
dàng và bảo vệ lƣỡi cắt khỏi bị mịn. 
• Tác dụng xấu: Khi gia cơng tinh, lẹo dao cĩ hại 
vì nĩ làm giảm độ chính xác và độ trơn nhẵn 
của bề mặt gia cơng. 
110 
Tác dụng của lẹo dao 
• Gia cơng với tốc độ cắt hợp lý, nên tránh vùng 
tốc độ cắt thƣờng gây ra lẹo dao V=7  80 
m/phút. 
• Mài bĩng mặt trƣớc của dao. 
• Dùng dung dịch tƣới nguội. 
111 
Khắc phục hiện tƣợng lẹo dao 
2.4.5- Hiện tƣợng co rút phoi 
 Co rút phoi nĩi lên 
mức độ biến dạng 
của kim loại khi cắt: 
 Hệ số co rút phoi K 
 K = Ltt/Lph = aph/a 
Ltt, Lph - chiều dài lớp 
cắt và chiều dài phoi 
aph , a – chiều dày 
phoi và chiều dày lớp 
cắt 
 K = 1,1 đến 10 
112 
• Ảnh hƣởng của vật liệu gia cơng và vật liệu làm 
dao 
• Ảnh hƣởng của chế độ cắt 
• Ảnh hƣởng của thơng số hình học của dao 
113 
Nhân tố ảnh hƣởng đến hệ số co rút phoi 
• Vật liệu gia cơng càng dẻo thì biến dạng càng 
lớn  K tăng 
• Vật liệu làm dao cĩ hệ số ma sát với vật liệu gia 
cơng lớn thì biến dạng nhiều  K tăng 
114 
Ảnh hƣởng của vật liệu gia cơng và vật liệu 
dao 
• S tăng  chiều dày cắt a tăng  biến dạng 
giảm  K giảm (phoi dày khĩ biến dạng). 
• t ảnh hƣởng khơng đáng kể đến K 
• Tốc độ cắt V ảnh hƣởng tới K theo đồ thị sau: 
115 
Ảnh hƣởng của chế độ cắt 
• Từ V1 đến V2 ma sát tăng nên biến dạng tăng, 
nhƣng do xuất hiện lẹo dao  gĩc trƣớc tăng  
phoi dễ thốt  biến dạng giảm  K giảm 
• Từ V2 đến V3 ma sát tiếp tục tăng  biến dạng 
tăng  K tăng, nhƣng lẹo dao giảm K tăng. 
• Khi V vƣợt quá V3: lẹo dao khơng xuất hiện, ma 
sát giảm nên biến dạng giảm  K giảm. 
116 
Giải thích đồ thị K - V 
•  càng lớn  thốt phoi dễ  biến dạng giảm  
K giảm 
•  tăng: 
– Dao cĩ lƣỡi cắt thẳng: chiều dày a tăng, phoi 
khĩ biến dạng nên K giảm. 
– Dao cĩ lƣỡi cắt cong: 
• < 0: giống dao thẳng 
• > 0: K tăng 
• Bán kính mũi dao tăng, chiều dài phần cong lƣỡi 
cắt tham gia cắt tăng nên K tăng 
• Cĩ dung dịch trơn nguội, ma sát giảm, K giảm 
117 
Ảnh hƣởng của thơng số hình học dao 
  Muốn cắt kim loại cần phải tác dụng vào phơi 
một lực để thắng đƣợc lực liên kết trong nội bộ 
kim loại  lực cắt. 
  Biết lực cắt để tính cơng suất truyền động và độ 
cứng vững của máy, tính độ bền của dao cắt, tính 
lực kẹp chi tiết khi gá đặt v.v... 
  Lực cắt lớn hay nhỏ ảnh hƣởng đến tuổi bền 
của dao và chất lƣợng bề mặt gia cơng. 
118 
2.4.6 - Hiện tƣợng lực cắt 
119 
Các lực tác dụng lên dao 
Phoi
N1
Q1
N2
Q2
Fms2
Fms1
P
Q1
Q2
120 
Phân tích lực tác dụng lên dao tiện 
 Pz: lực tiếp tuyến, trùng với phƣơng vận tốc 
V, cĩ giá trị lớn nhất. 
Py: lực hƣớng kính, cĩ phƣơng trùng với 
phƣơng chiều sâu cắt t. Lực này gây chuyển 
vị trong mặt phẳng ngang. 
 Px: lực chạy dao, cĩ phƣơng trùng với 
phƣơng chạy dao s. Lực này tác dụng lên cơ 
cấu chạy dao 
121 
Các thành phần lực cắt 
 Ảnh hƣởng của chiều sâu cắt t 
 Ảnh hƣởng lƣợng chạy dao s 
 Ảnh hƣởng tốc độ cắt v 
 Ảnh hƣởng của vật liệu gia cơng 
 Ảnh hƣởng của thơng số hình học dao 
 Ảnh hƣởng của dung dịch trơn nguội 
122 
Các yếu tố ảnh hƣởng đến lực cắt 
Phƣơng pháp xác định lực cắt 
• Dùng phƣơng pháp thực nghiệm để thiết 
lập cơng thức tính lực cắt sau: 
z
zpzpzp
z p
nyx
pz KVStCP ....
123 
y
ypypyp
y p
nyx
py KVStCP ....
x
xpxpxp
x p
nyx
px KVStCP ....
Cơng suất cắt 
Cơng suất cĩ ích khi cắt: 
)(
102.60
.
KW
vP
N zc 
124 
)(
102.10.60
..
3
KW
snP
N xcd 
 Cơng suất cĩ ích khi chạy dao: 
 Cơng suất tồn phần: N = Nc + Ncd 
Nhiệt độ sinh ra trong quá trình cắt và sự phân bố 
nhiệt độ làm: 
 Thay đổi tính chất cơ lý của vật liệu gia cơng 
 Ảnh hƣởng đến tuổi thọ của dao 
 Làm giảm năng suất và độ chính xác gia cơng. 
125 
2.4.7- Hiện tƣợng nhiệt 
Trong quá trình cắt cơng tiêu hao đƣợc chuyển 
hĩa thành nhiệt: 
 Cơng ma sát trong giữa các phần tử vật liệu 
gia cơng trong quá trình biến dạng Q1 
 Cơng ma sát ngồi giữa phoi và mặt trƣớc 
dao Q2 
 Cơng ma sát giữa bề mặt chi tiết gia cơng và 
mặt sau dao Q3 
 Cơng cắt đứt phoi Q4 
126 
Nguồn nhiệt. 
Sự truyền nhiệt 
• Nhiệt sinh ra trong quá trình cắt đƣợc truyền 
qua dao, chi tiết, phoi và khơng khí 
• Ví dụ: qua thí nghiệm, lƣợng nhiệt phân bố 
khi gia cơng thép 40Cr phân bố nhƣ sau: 
V 
(m/phút) 
Phoi Chi tiết Dao Khơng 
khí 
25  50 45% 50% 2,5% 1  2,5% 
100350 75% 22% 1,5% 1  1,5% 
127 
  Ảnh hƣởng đến chất lƣợng bề mặt 
 Ảnh hƣởng đến khả năng cắt của dao 
 Ảnh hƣởng đến độ chính xác gia cơng 
128 
Ảnh hƣởng của nhiệt cắt 
đến quá trình cắt gọt kim loại 
Trong quá trình cắt kim loại, hệ thống cơng nghệ 
thƣờng xảy ra rung động do thiếu cứng vững. 
 Rung động làm ảnh hƣởng đến chất lƣợng chi 
tiết gia cơng, đến năng suất cũng nhƣ sức khỏe 
ngƣời thợ. 
 Cĩ thể phân chia ra hai loại rung động: rung 
động cƣỡng bức và tự rung. 
129 
2.4.8 - Hiện tƣợng rung động 
Nguyên nhân: 
 Sự khơng cân bằng của các bộ phận máy - dao 
- chi tiết - đồ gá. 
 Hệ thống truyền động của máy cĩ sự va đập 
tuần hồn. 
 Vật cắt khơng trịn, lƣợng dƣ gia cơng khơng 
đều. 
 Dao chuyển động khơng cân bằng. 
 Mĩng máy khơng vững. 
 Ảnh hƣởng của rung động bên ngồi. 
130 
Rung động cƣỡng bức 
Nguyên nhân: 
 Sự thay đổi của lực ma sát ở mặt trƣớc và sau 
của dao trong quá trình cắt. 
 Thay đổi tính dẻo của vật liệu gia cơng trong 
quá trình cắt khiến cho lực cắt thay đổi. 
 Phát sinh và mất đi của lẹo dao. 
 Biến dạng đàn hồi của dao – chi tiết 
131 
Tự rung động 
Tăng tốc độ cắt thì biên độ dao động tăng khi đạt 
cực đại thì ngƣợc lại. 
 Chiều sâu cắt tăng, biên độ dao động tăng. 
 gĩc , gĩc 1 tăng, rung động giảm. 
 Khi gia cơng gang, cắt ra phoi vụn, lực cắt biến 
đổi nhiều nên rung động tăng. 
 Khi cắt vật liệu dẻo, điều kiện hình thành lẹo dao 
lớn thì rung động càng tăng. 
132 
Các nhân tố ảnh hƣởng đến rung động 
Nguyên nhân gây ra mài mịn dao: 
• Mài mịn cào xƣớc (ma sát) 
• Mài mịn vì nhiệt 
• Mài mịn oxy hĩa 
• Mài mịn vì dính (do khối lẹo dao) 
• Mài mịn vì khuếch tán 
133 
2.4.9 - Hiện tƣợng mài mịn dao và tuổi bền 
dao 
134 
Các hình thức mài mịn dao 
135 
Các giai đoạn của quá trình mịn dao 
A
B
C
O
T Thời gian
• Giai đọan I : Mài mịn khốc liệt do trên mặt dao 
cịn vết nhấp nhơ. 
• Giai đọan II : Mài mịn ổn định  đây là thời 
gian làm việc chủ yếu của dao. 
• Giai đọan III : Mài mịn phá hủy, ở giai đoạn này 
nhiệt độ tăng cao, độ cứng giảm nên sự mài 
mịn xảy ra rất nhanh. 
136 
Các giai đoạn của quá trình mài mịn 
• Khoảng thời gian từ lúc dao bắt đầu cắt liên tục 
cho đến khi khơng cắt đƣợc nữa phải mài lại 
dao gọi là tuổi bền của dao, ký hiệu là T (phút). 
• Một con dao cĩ thể mài lại nhiều lần. Tổng thời 
gian sử dụng của dao gọi là tuổi thọ của dao T0 
• Tùy thuộc vào vật liệu dao, vật liệu gia cơng và 
điều kiện cắt, giá trị mài mịn mặt sau cho phép 
[] đƣợc xác định từ thực nghiệm. 
137 
Tuổi bền dao và tuổi thọ của dao 
vyxm
v K
stT
C
V
vv
.
..

138 
• T: tuổi bền dao 
• t: chiều sâu cắt 
• S: lƣợng chạy dao 
• Cv, m, xv, yv : hệ số và số mũ phụ thuộc vào điều 
kiện gia cơng 
• Kv : hệ số điều chỉnh 
• Kv = Kvlgc. Kvld. Kph . Kr . K . K . K  
Các hệ số và số mũ tra trong các sổ tay cơng nghệ chế tạo máy 
• Ảnh hƣởng của tốc độ cắt V đến tuổi bền dao 
• Ảnh hƣởng của lƣợng chạy dao S và chiều sâu 
cắt t đến tuổi bền dao 
• Ảnh hƣởng của gĩc dao (, ) đến tuổi bền 
dao 
• Ảnh hƣởng của dung dịch trơn nguội đến tuổi 
bền dao 
139 
Các yếu tố ảnh hƣởng đến tuổi bền dao 
Quan hệ giữa tuổi bền và vận tốc cắt 
m
v
T
C
V 
140 
T: tuổi bền dao (phút) 
V: vận tốc cắt (m/phút) 
Cv: hệ số phụ thuộc điều kiện gia cơng 
m: giá trị đặc trưng cho mức độ ảnh hưởng của 
tuổi bền dao đến tốc độ cắt 
• Tăng S và t: tuổi bền sẽ giảm do lực cắt và nhiệt 
cắt tăng 
• Muốn giữ T khơng đổi cần giảm V 
• Đứng trên quan điểm tuổi bền dao: tăng t cĩ lợi 
hơn tăng S. 
141 
Quan hệ giữa tuổi bền T và S, t 
142 
Quan hệ giữa tuổi bền và ,  
V(m/phút) 
 
V(m/phút) 
 
 Khi tăng ,  thì ma sát giảm do đĩ cĩ thể tăng vận 
tốc V mà tuổi bền khơng đổi 
 Nếu tăng ,  quá nhiều gĩc sắc giảm, truyền nhiệt 
kém nên dao mau mịn  tuổi bền T giảm 
• Bán kính mũi dao lớn, chiều dài lƣỡi cắt tham 
gia cắt lớn nên truyền nhiệt nhanh  T tăng 
• Thân dao lớn truyền nhiệt nhanh nên T tăng 
• Tƣới dung dịch trơn nguội  T tăng 
143 
• Lựa chọn dạng mặt trƣớc của dao 
• Chọn gĩc trƣớc  
• Chọn gĩc sau  
• Chọn gĩc nghiêng chính  và phụ 1 
• Chọn gĩc nâng  
• Chọn bán kính mũi dao r 
144 
2.5- Lựa chọn thơng số hình học hợp lý của 
dao 
145 
Lựa chọn mặt trƣớc của dao thép giĩ 
Gia cơng VL dịn, gc thép với 
s<0,2mm/v 
G/c thép độ cứng trung bình, f 
làm tăng sức bền lưỡi cắt 
Gia cơng thép cĩ độ cứng thấp, 
dễ cuốn phoi (s<0,2mm/v) 
Gia cơng thép đc trung bình, 
dễ bẻ phoi (s>0,2mm/v) 
146 
Lựa chọn mặt trƣớc của dao HKC 
Chọn gĩc độ dao hợp lý 
Gĩc trƣớc  tăng thì biến dạng và ma sát giảm, 
nhƣng nếu  tăng quá thì β giảm dao yếu, tuổi bền 
dao giảm. Gĩc trƣớc dao chọn dựa vào một số yếu 
tố sau: 
 Vật liệu gia cơng: dẻo nên chọn  lớn, vật liệu 
gc dịn chọn  nhỏ 
 Vật liệu làm dao: dẻo chọn  lớn, dịn chọn  
nhỏ 
 Điều kiện gia cơng: gia cơng thơ chọn  lớn, 
gia cơng tinh chọn  nhỏ để tăng . 
147 
Chọn gĩc độ dao hợp lý 
• Chọn gĩc sau : gia cơng tinh chọn α lớn để giảm 
ma sát mặt sau 
• Chọn gĩc nghiêng chính φ và gĩc nghiêng phụ φ1: 
– φ càng lớn thì rung động ít, tăng độ cứng 
vững. 
– φ1 nhỏ thì độ bĩng tăng. 
• Chọn gĩc nâng của lƣỡi cắt chính ë cĩ ảnh hƣởng 
đến phƣơng thốt phoi, sức bền lƣỡi cắt và điều 
kiện cắt vào kim loại của từng điểm trên lƣỡi cắt. 
• Bán kính mũi dao lớn, độ bĩng tăng, truyền nhiệt 
tốt, tuổi bền tăng. 
148 
Xác định chế độ cắt bao gồm: 
 Chọn các đặc tính của dao phù hợp với điều 
kiện gia cơng 
 Xác định các yếu tố chế độ cắt : t, s, v. 
 Tính cơng suất máy, kiểm nghiệm độ bền, độ 
cứng vững của một số cơ cấu máy và dao. 
 Tính thời gian gia cơng. 
149 
2.6- Xác định chế độ cắt hợp lý khi gia cơng 
thơ 
 Căn cứ vào vật liệu gia cơng, trạng thái phơi, 
hệ thống cơng nghệ, để chọn: 
  Vật liệu phần cắt 
  Vật liệu thân dao 
  Tuổi bền dao 
  Các gĩc độ dao 
150 
Chọn đặc tính dao cắt 
Nếu gọi Q là năng suất thì ta cĩ: 
0
1
Q
t
 0
.
. .
c bL Zt
n s t
Trong đĩ: 
 
1000. . .
. . .c b
s v t
Q
L Z D

Đặt: 
1000
. . .c b
C
L Z D
  . . .Q C s v t
Nhƣ vậy năng suất tỷ lệ với các yếu tố chế độ cắt 
ở các mức khác nhau 
1000.v
n
D
Với: 
• Chọn t càng lớn càng tốt, tốt nhất là t = Z (lƣợng 
dƣ gia cơng) nhƣ vậy chỉ cần ăn dao một lần. 
• Khi gia cơng thơ chọn t = Z 
• Khi gia cơng bán tinh (h > 2mm) nên cắt hai lần: 
 Lần thứ nhất: t = 2/3 đến 3/4 lƣợng dƣ 
 Lần thứ 2: t = ¼ đến 1/3 lƣợng dƣ 
• Khi gia cơng tinh cần đạt độ bĩng cao, cĩ thể cắt 
3, 4 lần. Chiều sâu cắt lần cuối tra trong sổ tay 
cơng nghệ chế tạo máy. 
152 
 Chọn chiều sâu cắt t 
• Lƣợng chạy dao khi gia cơng thơ nên chọn lớn 
để đạt năng suất nhƣng phải bảo đảm 3 điều 
kiện: 
1- Sức bền thân dao 
2- Sức bền cơ cấu chạy dao 
3- Độ cứng vững của chi tiết gia cơng 
153 
Chọn lƣợng chạy dao S 
Trình tự chọn S và V 
• Chọn Smáy (thƣờng tra theo sổ tay CNCTM) 
• Tính vận tốc cắt V theo cơng thức thực nghiệm 
sau: 
• Kiểm tra 3 điều kiện trên 
)/(.
..
phútmK
StT
C
V vy
máy
xm
v
vv

154 
Đảm bảo sức bền thân dao 
Khi cắt dƣới tác dụng của Pz , dao bị uốn vì thế để 
dao làm việc tốt: 
 Mu = Pz . L  [Mu] = W.[u] 
[u]- Ứng suất uốn cho phép của vl thân dao (N/mm
2) 
W- Modun chống uốn (mm3) 
Thân dao chữ nhật: 
Thân dao trịn: 
155 
)(
6
. 3
2
mm
HB
W 
)3
3
(
32
.
mm
D
W


 upz
npzypz
máy
xpz
pz
HB
lKvstC 
6
.
.....
2

Đảm bảo sức bền cơ cấu chạy dao 
 Px + f(Pz + Py)  [Px] 
Trong đĩ: 
f - hệ số ma sát giữa bàn dao và sống trƣợt 
[Px]- lực chiều trục cho phép (tra trong thuyết minh 
máy) 
156 
Đảm bảo độ cứng vững chi tiết 
 Lực Py làm chi tiết bị võng trên mặt phẳng nằm 
ngang, nên: 
 ][
..
. 3
f
JEK
lP
f
y

157 
 f
JEK
lKvstC py
nyX
py
pypypy

..
..... 3
Mơ men quán tính của chi tiết gia cơng: 
)(05,0
64
44
4
mmD
D
J 

158 
 Đảm bảo độ cứng vững của chi tiết gia cơng. 
Thƣờng cĩ 3 trƣờng hợp kẹp: 
l 
l 
l 
Py 
K = 3 
Py 
K = 100 
Py 
K = 48 
a) 
c) 
b) 
• Khi gia cơng tinh lƣợng chạy dao chọn theo độ 
nhám bề mặt cần đạt: 
 Rz = S2/8r 
– Rz: chiều cao nhấp nhơ bề mặt 
– S: lƣợng chạy dao 
– r: bán kính mũi dao 
159 
Tính số vịng quay và vận tốc thực 
)/(
.
.1000
phútvịng
D
v
n


160 
n1máy < n < n2máy 
Nếu n sát n1máy thì lấy n1máy và giữ nguyên smáy 
Nếu n sát với n2máy thì lấy n2máy nhƣng phải giảm smáy 
một cấp. 
Kiểm nghiệm động lực máy 
 Nc  Nđc. 
.
102.60
.
đc
z N
VP

161 
 T = t0 + tp + tpv+ ttn + tcbkt /n 
162 
Định mức thời gian gia cơng 
t0 – thời gian gia cơng cơ bản (tính theo cơng thức) 
tp – thời gian phụ 
tpv - thời gian phục vụ 
ttn - thời gian nghỉ ngơi tự nhiên 
tcbkt – thời gian chuẩn bị và kết thúc cho một loạt 
gia cơng 
n- số lượng chi tiết trong loạt gia cơng 

File đính kèm:

  • pdfbai_giang_co_so_cong_nghe_che_tao_may_chuong_2_co_so_ly_thuy.pdf