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...
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% 100350 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:
- bai_giang_co_so_cong_nghe_che_tao_may_chuong_2_co_so_ly_thuy.pdf