Bài giảng kỹ thuật chế tạo máy chương 3 trương quốc thanh

GV: TRƯƠNG QUỐC THANH CHƯƠNG 3: CƠ SỞ VẬT LÝ QUÁ TRÌNH CẮT, THÔNG SỐ HÌNH HỌC DỤNG CỤ CẮT, THÔNG SỐ QUÁ TRÌNH GIA CÔNG 1.. Lý thuyết biến dạng lớp phôi cắt và cơ chế quá trình tạo phoi

Trang 1

GV: TRƯƠNG QUỐC THANH

CHƯƠNG 3:

CƠ SỞ VẬT LÝ QUÁ TRÌNH CẮT, THÔNG SỐ HÌNH HỌC DỤNG CỤ CẮT, THÔNG SỐ QUÁ TRÌNH GIA

CÔNG

1 Lý thuyết biến dạng lớp phoi cắt và cơ

chế quá trình tạo phoi

2 Thông số hình học và vật liệu dung cụ cắt

3 Các thông số quá trình cắt

Trang 2

1.1 Lý thuyết biến dạng kim loại

1 Lý thuyết biến dạng lớp phôi cắt và cơ chế

quá trình tạo phoi

Biểu đồ kéo kim loại

∆l

Vùng OA (P < Ptl): là vùng biến dạng đàn hồi Khi ngoại lực thôi tác dụng, kích thước chi tiết trở lại hình dáng ban đầu (theo định luật Hooke)

Vùng AB (Ptl ≤ P ≤ Pch): là vùng biến dạng dẻo Khi ngoại lực thôi tác dụng, kích thước chi tiết không trở lại như ban đầu mà sẽ giữ luôn kích thước đó Tức chi tiết bị dài ra thêm một đoạn OB’

Vùng BC (P ≥ Pb): là phá hủy Mẫu hình thành cổ thắt và chi tiết bị đứt

Trang 3

γ

1.2 Quá trình tạo phôi

Giai đoạn biến dạng: giai đoạn này xảy ra trong khu vực nhất định gọi là miền tạo phoi AOE Trong miền này sẽ tập

trung các mặt trượt, trong đó, OA là mặt trượt đầu tiên và OE là mặt trượt kết thúc Trong quá trình gia công, miền tạo phoi AOE di chuyển cùng với dao.

Giai đoạn biến dạng phụ do ma sát với mặt trước của dao, mà trong đó, lớp kim loại nằm sát với mặt trước của dao

(vùng 1) chịu ảnh hưởng nhiều nhất.

Lực cắt P tạo ra ứng suất trên vùng gia công cần lớn hơn sức bền của vật liệu gia công.

Quá trình cắt vật liệu diễn ra: trước khi biến dạng thành phoi, vật liệu gia công bị nén biến dạng đàn hồi biến dạng dẻo và một lớp phoi có chiều dày a bị cắt chuyển thành phoi có chiều dày a1 và trượt theo mặt trước của dao.

(a) 2m/min, (b) 7 m/min, (c) 20 m/min, (d) 40 m/min

ms bd

Mức độ biến dạng của phoi trong miền tạo phoi Mức độ biến dạng của phoi do ma sát với mặt trước của dao

Trang 4

Chiều rộng miền tạo phoi phụ thuộc vào tính chất của vật liệu

gia công và chế độ cắt

Ở tốc độ cắt thấp, miền tạo phôi là miền AOE Tốc độ cắt càng

cao thì bề rộng miền tạo phoi bị co hẹp lại và quay đi một góc theo

chiều kim đồng hồ, đồng thời, bề dày cắt cũng giảm

Công thức tính tỉ số cắt:

) cos(

sin )

cos(

OC

sin OC a

a r

γ

− φ

φ

= γ

− φ

φ

=

1

Trang 5

Chia làm 3 dạng phoi

Phoi dây Phoi xếp Phoi vụn

1.3 Các dạng phoi

Trang 6

Theo nghiên cứu thực nghiệm quá trình tạo phoi:

số co rút phoi K (thường K = 1 – 8):

Để đo hệ số co rút phoi, ta có 2 phương pháp:

– Đo trực tiếp / Đo theo phương pháp trọng lượng

f f

a L

K

Trang 7

Ý nghĩa của hệ số co rút phoi:

– Thay đổi hệ số co rút phoi sẽ làm thay đổi lực cắt, chất lượng bề mặt gia công,…

– Đặt trưng cho mức độ BDD (trong chừng mực nào đó) Tuy nhiên không dùng làm tiêu chuẩn để định lượng chính xác, vì khi K = 1 vẫn có BDD

– Hệ số co rút phoi không bằng độ trượt tương đối, khi tăng hệ số co rút phoi thì độ trượt tương đối tăng

Trang 8

2.1 Kết cấu dụng cụ cắt: gồm 2 phần

2 Kết cấu, thông số hình học và vật liệu

dụng cụ cắtø

Trang 9

dụng cụ cắtø

Trang 10

2.2 Thông số hình học dao

dụng cụ cắtø

Trang 11

dụng cụ cắtø

1 Mặt trước

2 Mặt sau chính

3 Mặt sau phụ

4 Lưỡi cắt chính

5 Lưỡi cắt phụ

6 Mặt cắt

7 Mặt đáy

8 Tiết diện chính

9 Tiết diện phụ

Các mặt phẳng toạ độ trên dao

Trang 12

dụng cụ cắtø

β

γγγγ α

δ ϕ

ϕ1 ε

α1 γγγγ1

1 Góc trước γ

2 Góc sau chính α

3 Góc sắc β

4 Góc cắt δ

5 Góc nâng λ

6 Góc nghiêng chính ϕ

7 Góc nghiêng phụ ϕ1

8 Góc mũi dao ε

Các góc của dao ở trạng thái tĩnh

Trang 13

2.3 Vật liệu dụng cụ cắt (tham khảo SGK)

Thép cacbon dụng cụ Thép hợp kim dụng cụ Thép gió

Hợp kim cứng Vật liệu sứ Vật liệu mài và các vật liệu tổng hợp khác

dụng cụ cắtø

Trang 14

3.1 Lực cắt

2 1

2 2

1 1

Q Q

F N

R

+

=

+ +

+

=

Lực thực hiện quá trình

Lực tạo ra ma sát, rung động, ảnh hưởng đến độ cứng vững của hệ thống công nghệ, chất lượng bề mặt

Trang 15

3.1 Lực cắt

Để thuận tiện trong việc nghiên cứu, ta phân lực R thành Px, Py, Pz.

1,1 1,18

dao, máy và công suất máy

Py làm cong chi tiết, ảnh hưởng độ chính xác gia công

Px tính toán độ bền

chuyển động phụ, độ bền dao, công tiêu hao của cơ cấu chạy dao

Trang 16

3.2 Công suất cắt

Nếu bỏ qua công suất chạy dao, công suất cắt:

P = Pz v 10-3

Công suất động cơ

kW

P

η

=

Trang 17

3.3 Vận tốc cắt (m/ph)

v y

x m

S t.

T

C v

v v

=

ảnh hưởng đến tốc độ cắt

trong các sổ tay công nghệ về chế độ cắt

Trang 18

3.4 Nhiệt cắt

Năng lượng của quá trình cắt biến đổi thành nhiệt năng

Ảnh hưởng bất lợi đến độ bền, độ cứng và độ mài mòn của dụng cụ cắt Gây ra sự thay đổi về kích thước của chi tiết gia công

Gây ra sự khó khăn trong quá trình kiểm tra độ chính xác của chi tiết gia công

Định dạng
Số trang	18
Dung lượng	11,67 MB