CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT CẮT GỌT KIM LOẠI 01/08/17 §3.1 Khái niệm chung ∗ Gia công kim loại cắt gọt (còn gọi gia công 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 01/08/17 ∗ 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 3.1:  Máy có nhiệm vụ cung cấp lượng cần thiết cho trình cắt gọt  Đồ gá có nhiệm vụ xác định giữ vị trí tương quan xác dao, máy chi tiết gia công suốt trình gia công  Dao có nhiệm vụ trực tiếp cắt bỏ lớp “kim loại thừa” khỏi chi tiết  Chi tiết gia công đối tượng trình cắt gọt 01/08/17 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 01/08/17 Máy Dao Gá Phôi Hình 3-1 Hệ thống M-G-D-P 01/08/17 3.1.1 Các bề mặt thường gặp chi tiết máy a ) b) H 3.2 Các bề mặt thường gặp gia công 01/08/17 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 công ● Vì cần nghiên cứu chuyển động tương đối để tạo bề mặt, dựa vào để thiết kế dao máy 01/08/17 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 01/08/17 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 01/08/17 Đối với tiện, tốc độ cắt tốc độ tổng hợp tốc độ vòng chi tiết gia công 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 01/08/17 c) Công suất cắt  Công suất tiêu hao cắt phụ thuộc vào lực Pz Px (Py không sinh công theo phương Py chuyển vị)  Công suất có ích cắt tính theo công thức Pz v Nc = ( KW ) 60.102  Công suất chạy dao nhỏ nên bỏ qua 01/08/17 Công suất cắt toàn phần tính sau N Ctp = N C + N Cd Vì thường N­Cd bé nên tính toán công suất gần bỏ qua Công suất cần thiết N Ccủa động điện N = ñc xác định 01/08/17 η (KW ) §2.4 Lựa chọn hình dáng mặt trước thông số hình học hợp lý dao a) Chọn dạng mặt trước dao  Đối với dao thép gió : Dao làm thép có ưu điểm chịu uốn tốt song chịu nhiệt chịu mài mòn HKC  Đối với hợp kim cứng : Hợp kim cứng có đặc điểm dòn, chịu uốn song chịu mòn chịu nhiệt tốt, 01/08/17 01/08/17 01/08/17 b) Chọn góc độ dao hợp lý  Góc trước γ tăng biến dạng ma sát giảm, γ tăng β giảm dao yếu, tuổi bền dao giảm Góc trước dao chọn dựa vào số yếu tố sau: Vật liệu gia công Vật liệu làm dao dẻo chọn γ lớn, dòn chọn γ nhỏ Điều kiện gia công: gia công thô chọn γ lớn, gia công tinh chọn γ nhỏ 01/08/17  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 thoát 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 01/08/17 §3.5 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 công suất máy cần thiết phải kiểm nghiệm lại độ bền, độ cứng vững số cấu máy Tính thời gian gia công 01/08/17 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 01/08/17 Ví dụ: a) Chọn dụng cụ cắt:  Vật làm dao chọn phụ thuộc vào vật liệu gia công Đồng thời chọn tuổi bền dao  Xác định thông 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 01/08/17 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 01/08/17 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 công Trình tự sau:  Chọn Smáy  Tính tốc độ cắt V  Kiểm tra điều kiện 01/08/17 Khi gia công tinh s hạn chế bỡi nhám bề mặt Khi r≠0 ta có quan hệ: s H= 8r Từ ta tính s gia công tinh s = H 8r 01/08/17 d) Tính số vòng 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 01/08/17 e) Kiểm nghiệm động lực máy: Muốn cắt thì: P v z N c ≤ N đc η hay ≤ N đc η 60.102 Mô men xoắn trục [MX] cho thuyết minh máy D Pz 01/08/17 ≤ [M X ] ... 01/08/17 3. 1 .3 Các phương pháp cắt gọt kim loại Yêu cầu bề mặt gia công đa dạng, phải có nhiều phương pháp cắt gọt để thỏa mãn yêu cầu đa dạng Có nhiều cách phân loại phương pháp cắt gọt, xuất... nguyên lý tạo hình bề mặt ● Xuất phát từ máy cắt kim loại ● Xuất phát từ yêu cầu chất lượng chi tiết gia công ● Xuất phát từ bề mặt chi tiết gia công 01/08/17 Các phương pháp cắt gọt kim loại Mẫu... Trên phần cắt gồm lưỡi cắt sau ● Lưỡi cắt (5) giao tuyến mặt trước mặt sau chính, giữ nhiệm vụ trực tiếp cắt gọt phoi trình cắt ● Lưỡi cắt phụ (6) giao tuyến mặt trước mặt sau phụ, trình cắt phần