giáo trình nguyên lý cắt gọt kim loại

giáo trình nguyên lý cắt gọt kim loại hay dễ hiểu giúp chúng ta hiểu rõ hơn về các dụng cụ cắt cho từng loại vật liệu khác nhau và các hiện tượng xảy ra trong quá trình cắt gọt kim loại.

1

là mặt dao đối diện với mặt

chi tiết đang gia công

- Mặt sau phụ (3):

* Chú ý:

+ Các mặt phẳng này có thể

là mặt phẳng hoặc cong

+ Giao tuyến của chúng tạo

thành các lưỡi cắt của dao

- Lưỡi cắt chính (5):

+ Là giao tuyến của mặt

trước và mặt sau chính

+ Giữ nhiệm vụ trực tiếp cắt

gọt ra phoi trong quá trình

cắt

5

- Chiều cao dao:

+ là khoảng cách từ mủi dao tới mặt tỳ

7

h > 0

* Dao trái và dao phải:

- Dao trái: đặt bàn tay

trái lên mặt trước của

dao, ngón cái chỉ trùng

với lưỡi cắt chính thì gọi

là dao trái

- Dao phải: đặt bàn tay

phải lên mặt trước của

dao, ngón cái chỉ trùng

với lưỡi cắt chính thì gọi

- Mặt chưa gia công (1):

+ Là bề mặt chi tiết sẽ được cắt đi

một lớp kim loại dư

+ Lớp kim loại dư tách ra khỏi chi

tiết gọi là “phoi”

- Mặt đang gia công (2):

+ Là bề mặt chi tiết nối tiếp giữa

mặt chưa gia công và mặt đã gia

công

9

- Mặt đã gia công (3):

+ Là bề mặt chi tiết được tạo thành sau khi cắt đi một lớp kim loại

- Có rất nhiều loại dao dùng trên các máy khác nhau nhưng phần cắt của chúng đều có cấu tạo về cơ bản giống như dao tiện ngoài

11

- Mặt đáy (Đ)

+ là mặt được tạo bởi

véctơ chạy dao và véc tơ

chiều sâu cắt

- Mặt phẳng cắt (C)

+ Khi lưỡi cắt cong

mpc tạo bởi đường

tiếp tuyến với lưỡi cắt

chính với tại điểm

đang xét với vecto V

- Góc trước chính (g)

+ Là góc giữa mặt trước

và mặt đáy đo trong tiết

diện chính

- Góc trước chính (g)

17

+ Góc trước (g>0) khi mặt trước thấp hơn mặt đáy

+ Góc trước (g<0) khi mặt trước cao hơn mặt đáy

+ Góc trước (g=0) 0 khi mặt trước trùng mặt đáy

* Các góc đo trong tiết diện (N-N):

- Góc cắt (δ):

+ Tạo bởi mặt trước và mặt

phẳng cắt (C) đo trong tiết

diện chính

δ = a +

- Góc nghiêng chính (j):

Là góc giữa hình chiếu

của lưỡi cắt chính trên

mặt đáy và phương chạy

dao

- Góc nghiêng phụ (j 1 ):

Là góc giữa hình chiếu

của lưỡi cắt phụ trên mặt

đáy và phương chạy dao

* Các góc đo trong mặt phẳng đáy:

23

- Góc nâng ():

+ Góc có thể >0, <0, =0

+ Góc >0 khi mũi dao là điểm thấp nhất

27

- Góc nâng ():

+ Góc <0 khi mũi dao là điểm cao nhất

- Góc nâng ():

+ Góc =0 khi lưỡi cắt song song với mặt đáy

29

tiết gia công mà xoay đi một góc m so với trục chi tiết thì j và j1 sẽ biến đổi như sau

j’ 1 = j 1 -

máy thì góc trước tăng lên còn góc sau giảm xuống.

Lưỡi cắt cao tâm

33

sẽ giảm đi còn góc sau sẽ tăng lên

gia công theo mặt trước, dao tiếp tục chuyển động

1

hồi, rồi chuyển sang biến dạng dẻo và một lớp phoi a1được hình thành từ lớp kim loại bị cắt a (chiều dày) di chuyển dọc theo mặt trước của dao.

- OABCDE: Miền tạo phoi

- Các mặt OA, OB, OC, OD,

OE là mặt trượt

- Quá trình tạo phoi băt đâù

OA, kết thúc theo OE

- OAE trong quá trình biên

+ Tính chất của vật liệu gia công

+ Thông số hình học của dao

+ Chế độ cắt gọt

* Phoi xếp (hình a, b)

+ Phoi kéo dài thành từng đoạn ngắn

+ Mặt đối diện mặt trước của dao rất

bóng

+ Mặt lưng có nhiều gợn mẻ

+ Phoi có dạng từng đốt xếp lại

- Điều kiện tạo phoi xếp

+ Vật liệu gia công dẻo (đồng thau)

+ Vận tốc cắt (Vc) thấp, hay tương đối

thấp

Có thể chia phoi ra các loại sau:

* Phoi dây:

+ Phoi thu được khi gia công vật liệu dẻo

+ Phoi kéo dài liên tục bề mặt trước của

dao rất bóng còn mặt đối diện hợi gợn

+ Khi tạo thành phoi dây, lực cắt đơn vị

bé, ít biến đổi, độ bóng đạt được cao hơn

khi hình thành phoi xếp

- Điều kiện tạo phoi dây

* Phoi vụn:

- Khi gia công vật liệu dòn (gang,

đồng thau cứng…)

- Quá trình cắt, dao không làm cho các

yếu tố phoi trượt mà dường như dứt

nó lên

- Độ bóng đạt được khi cắt ra phoi vụ

không cao,bề mặt có cấu tạo gần

giống như bề mặt kim loại khi bị phá

hủy dòn

7

khác hẳn với vật liệu làm dao bao lấy đầu mũi dao

- Lớp kim loại này bám chắc vào lưỡi cắt của dụng cụ nên

gọi là lẹo dao

9

- Do chịu áp lưc lớn

- Do nhiệt độ cao

- Do mặt trước còn nhám

- Nên các lớp kim loại bị cắt

nằm kề sát mặt trước của dao sẽ

nằm lại ở đó tạo thành lẹo dao

11

nó bảo vệ mũi dao nên dao đỡ mòn.

- Nó ảnh hưởng chất lượng bề mặt gia công vì sinh ra rồi lại bị mất đi gây rung động

- Khi có lẹo dao làm góc trước tăng lên do đó lực cắt giảm Vì vậy khi gia công thô cần có lẹo dao

- Khi gia công tinh ta không mong muốn lẹo dao vì nó làm giảm chất lượng bề mặt gia công

- Tốc dộ cắt ảnh hưởng đến lẹo dao chia làm 4 khu vực

- Khu vực III:

Tốc độ cắt tăng đến vận tốc

tới hạn làm lực kéo tăng

nên chiều cao lẹo dao

giảm

- Khu vực IV:

Khi cắt tốc độ quá cao 80

- Vật liệu càng dẻo thì càng dễ có lẹo dao

- Tăng lượng các bon trong thép sẽ giảm chiều cao lẹo dao

15

- Chiều dày cắt càng lớn, càng dễ hình thành lẹo dao,

chiều cao lẹo dao càng cao

- Tăng góc trước thì tốc độ lẹo dao càng cao và chiều cao lẹo dao càng bé.

17

biểu nhất nói lên mức độ biến

dạng của kim loại khi cắt

a L

 

v Ảnh hưởng của vật liệu gia công và vật liệu làm dao

v Ảnh hưởng của chế độ cắt

v Ảnh hưởng của thông số hình học của dao

19

- Công ma sát giữa các phần tử vật liệu

gia công trong quá trình biến dạng: Q1

- Công ma sát ngoài giữa phoi và mặt

trước dao: Q2

- Công ma sát giữa bề mặt chi tiết gia

suất và độ chính xác gia công

1 Công tiêu hao được chuyển hóa thành nhiệt

Q2

chi tiết, phoi và không khí

21

- Ảnh hưởng đến độ chính xác gia công

- Ảnh hưởng đến chất lượng bề mặt

- Ảnh hưởng đến khả năng cắt của dao

+ Sự mài mòn chủ yếu do ma sát

giữa mặt trước của dao với phoi và

mặt sau của dao với chi tiết gia

công

+ Tạp chất trong vật liệu gia công

có độ cứng lớn hơn độ cứng vật

liệu làm dao nên khi cắt chúng cào

xước bề mặt tạo rãnh song song

phương thoát phoi

23

- Khi nhiệt độ đạt đến một mức độ

nhất định nào đó, cấu trúc tế vi của

lớp trên bề mặt dao thay đổi, độ bền

giảm

c Mài mòn oxi hóa

Những lớp trên của dao có thể bị oxi

hóa khi nhiệt độ cắt cao

- Khi cắt tốc độ cao nhiệt độ cắt lớn (900-1000)0C thì dao thường mài mòn vì khuyếch tán

25

* Giai đoạn 1

- Tốc độ mòn khá nhanh, do

các nhấp nhô trên dụng cụ

nhanh chóng san bằng

- Giai đoạn này ngắn, chiếm

(5-10)% tuổi thọ dao nếu

dao được mài bóng thì giai

* Giai đoạn 2

- Tốc độ mòn chậm, giai

đoạn này mòn bình thường

- Thời gian của giai đoạn

này tương đói dài (90-95)%

tuổi thọ của dao

- Xảy ra khi gia công với

(a < 0,1)mm

- Đặc biệt khi gia công vật liệu

dòn như gang

Mài mòn mặt sau

- Xảy ra khi gia công vật liệu dẻo (a=0,1 –0,5) mm

Mài mòn mặt trước Mài mòn dạng lưỡi liềm

29

Mài mòn Mũi dao

31