CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT CẮT GỌT KIM LOẠI 03/08/20 §2.1 Khái niệm chung ∗ Gia cơng kim loại cắt gọt (cịn gọi gia cơng có phoi) ∗ tức bóc lớp “kim loại thừa” để tạo nên hình dáng chi tiết phù hợp với yêu cầu kỹ thuật chi tiết Hiện xuất nhiều phương pháp gia công phương pháp: tiện, phay, bào, khoan, khoét, doa, chuốt, mài phương pháp để cắt gọt kim loại 03/08/20 ∗ Hệ thống thiết bị dùng để hoàn thành nhiệm vụ cắt gọt gọi hệ thống công nghệ, bao gồm: Máy –Đồ gá – Dao – Chi tiết Ví dụ hình 2.1:  Máy có nhiệm vụ cung cấp lượng cần thiết cho q trình cắt gọt  Đồ gá có nhiệm vụ xác định giữ vị trí tương quan xác dao, máy chi tiết gia công suốt q trình gia cơng  Dao có nhiệm vụ trực tiếp cắt bỏ lớp “kim loại thừa” khỏi chi tiết  Chi tiết gia công đối tượng trình cắt gọt 03/08/20 Mỗi phương pháp gia công dùng máy, dao chuyển động chúng khác nhau, nên tạo quỹ đạo chuyển động tương đối khác kết hình thành bề mặt chi tiết khác 03/08/20 Máy Dao Gá Phơi Hình 2-1 Hệ thống M-G-D-P 03/08/20 2.1.1 Các bề mặt thường gặp chi tiết máy a ) b) H 2.2 Các bề mặt thường gặp gia cơng 03/08/20 c) 2.1.2 Các chuyển động tạo hình bề mặt ●Chuyển động tạo hình bao gồm chuyển tương đối dao phôi, trực tiếp tạo bề mặt gia công ●Để tạo bề mặt gia công, máy phải truyền cho cấu chấp hành máy chuyển động tương đối ●Chuyển động tương đối phụ thuộc vào bề mặt gia cơng ●Vì cần nghiên cứu chuyển động tương đối để tạo bề mặt, dựa vào để thiết kế dao máy 03/08/20 Trong cắt gọt kim loại, chuyển động chia thành chuyển động sau: ●Chuyển động cắt chính: Là chuyển động để tạo phoi cắt, chuyển động tiêu hao lượng cắt lớn ●Chuyển động chạy dao: Là chuyển động cần thiết để tiếp tục tạo phoi cắt ●Chuyển động phụ: Bao gồm chuyển động đưa dao vào, lùi dao ra, chạy dao cắt lần hai 03/08/20 a)Chuyển động cắt vận tốc cắt ●Để đặc trưng cho chuyển động chính, ta sử dụng hai đại lượng: Vận tốc cắt v (tại điểm) hay gọi tốc độ cắt: Là lượng dịch chuyển tương đối lưỡi cắt chi tiết gia công đơn vị thời gian Số vòng quay n (hoặc số hành trình kép) đơn vị thời gian 03/08/20 Đối với tiện, tốc độ cắt tốc độ tổng hợp tốc độ vịng chi tiết gia cơng tốc độ chuyển động chạy dao • Tuy nhiên thực tế tốc độ chuyển động chạy dao bé nên nên thường bỏ qua V = Vn + Vs Vn : Là tốc độ vòng chi tiết gia công Vs : Là tốc độ chuyển động chạy dao 03/08/20  Chọn góc sau α: gia công tinh chọn α lớn để giảm ma sát mặt sau  Chọn góc nghiêng φ góc nghiêng phụ φ1: φ lớn rung động ít, tăng độ cứng vững Φ1 nhỏ độ bóng độ bóng tăng  Chọn góc nâng lưỡi cắt ë có ảnh hưởng đến phương phoi, sức bền lưỡi cắt điều kiện cắt vào kim loại điểm lưỡi cắt  Bán kính mũi dao lớn, độ bóng tăng, truyền nhiệt tốt, tuổi bền tăng 03/08/20 §2.5 Xác định chế độ cắt hợp lý gia công Xác định chế độ cắt bao gồm: Chọn đặc tính dao phù hợp với điều kiện gia công Xác định yếu tố chế độ cắt : t, s, v Tính cơng suất máy cần thiết phải kiểm nghiệm lại độ bền, độ cứng vững số cấu máy Tính thời gian gia công 03/08/20 Nếu gọi Q suất máy ta có: L.h T0 = Trong đó: n.s.t 1000.v.s.t 1000.v.s.t n= Q≈  πD L.h.π D 1000 Đặt: A =  Q ≈ A.v.s.t Q≈ T0 L.h.π D Như suất tỷ lệ với yếu tố chế độ cắt mức khác 03/08/20 Từ công thức quan hệ vận tóc tuổi bền dao: Cv v = m xv yv K v T t s  Cv T = xv yv K v v.t s m  Ta thấy vận tốc ảnh hưởng đến tuổi bền nhiều nhất, s cuối t  Đứng quan điểm tuổi bền dao mà xét, nên chọn yếu tố cắt theo thứ tự từ t, đến s, đến v 03/08/20 Ví dụ: a) Chọn dụng cụ cắt:  Vật làm dao chọn phụ thuộc vào vật liệu gia công Đồng thời chọn ln tuổi bền dao  Xác định thơng số hình học dao phụ thuộc vào tính chất vật liệu gia công, dạng gia công (thô hay tinh) độ cứng vững hệ thống công nghệ v.v 03/08/20 b) Chọn chiều sâu cắt t:  Khi gia công thô chọn t=h  Khi gia công tinh (h>2mm) nên cắt lần  Lần thứ 2 3 t1 =  ÷ .h 3 4  Lần thứ hai 1 1 t =  ÷ .h  3 03/08/20 c) Xác định lượng chạy dao s:  Khi tiện thô phải chọn s thỏa mãn điều kiện:  Sức bền thân dao  Sức bền cấu chạy dao  Độ cứng vững chi tiết gia cơng Trình tự sau:  Chọn Smáy  Tính tốc độ cắt V  Kiểm tra điều kiện 03/08/20  Đảm bảo sức bền thân dao M u = Pz l ≤ [ M u ] = W [σ u ] Kiểm tra uốn: Thân dao chữ nhật: B.H W= (mm ) Thân dao tròn: π D W= (mm 3) 32 Từ ta có: B.H Pz l ≤ [σ u ] 03/08/20  B H ypz [σ u ] C pz t xpz smáy v npz K pz l ≤  Đảm bảo sức bền cấu chạy dao Trong thuyết minh máy thường cho lực hướng trục cho phép [Px] Muốn dao làm việc thì: Px + f ( Pz + Py ) ≤ [ Px ] Vì: Nên: 03/08/20 Py Px ≈ ; ≈ Pz Pz [ Px ] ≥ 1,45Px = 1,45.CPx t xpx s ypx npx v K Px  Đảm bảo độ cứng vững chi tiết gia cơng Thường có trường hợp kẹp: l a) K=3 Py l b) K = 100 Py l c) K = 48 Py 03/08/20 Độ võng dầm lực Py gây ra: Py l f = K E.J Mơ men qn tính chi tiết gia công: πD J= ≈ 0,05D (mm ) 64 Điều kiện gia cơng đạt X py y py n py xác: C py t s v K py l K E J 03/08/20 ≤[ f ] Khi gia cơng tinh s hạn chế bỡi nhám bề mặt Khi r≠0 ta có quan hệ: s H= 8r Từ ta tính s gia cơng tinh s = H 8r 03/08/20 d) Tính số vịng quay vận tốc cắt Số vòng quay vận tốc cắt thực 1000.v n= πD (vòng / phút ) Cách chọn số vòng quay n1máy < n < n2máy Nếu n sát với n2máy lấy n2máy phải giảm smáy cấp Nếu n sát n1máy lấy n1máy giữ nguyên smáy 03/08/20 e) Kiểm nghiệm động lực máy: Muốn cắt thì: P v z N c ≤ N đc η hay ≤ N đc η 60.102 Mơ men xoắn trục [MX] cho thuyết minh máy D Pz 03/08/20 ≤ [M X ] f) Thời gian gia công Thời gian g/c máy L.h tiện: T0 = ( phút ) n.s.t Dt L3 j L2 L 03/08/20 L1 ... Các phương pháp cắt gọt kim loại Mẫu b) a) Chi tiết Chi tiết Dao Dao Dao Hình 2.4 Các phương pháp cắt gọt kim loại 03/08/20 c) Chi tiết 2.1.4 Khái niệm bề mặt hình thành gia cơng chi tiết •... kính chi tiết cơng) (mm) d: Đường kính chi tiết sau gia công (mm ) 03/08/20 2.1.3 Các phương pháp cắt gọt kim loại Yêu cầu bề mặt gia cơng đa dạng, phải có nhiều phương pháp cắt gọt để thỏa mãn... công Trong q trình cắt, mặt gia cơng ln tiếp xúc với lưỡi cắt dao ●Mặt gia công bề mặt chi tiết tạo thành sau cắt lớp kim loại 03/08/20 2.1.5 Khái niệm dụng cụ cắt Dụng cụ cắt hay gọi dao thành