thuyet trinh cong nghe cat got

Khái niệm Gia công kim loại bằng cắt gọt là một phương pháp tạo hình cho chi tiết bằng cách cắt bỏ một lớp kim loại trên phôi để thu được chi tiết có hình dáng, kích thước, chất lượng b

CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CẮT GỌT

I MỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ BẢN

1. Khái niệm

Gia công kim loại bằng cắt gọt là một phương pháp tạo hình cho chi tiết bằng cách cắt bỏ một lớp kim loại trên phôi để thu được chi tiết có hình dáng, kích thước, chất lượng bề mặt phù hợp với yêu cầu

2 Các bề mặt trên phôi đang gia công

a. Mặt đã gia công

Các mặt trên phôi đang gia công

Là bề mặt của chi tiết được tạo thành sau khi dao đã cắt đi một lớp kim loại (mặt 1)

1.Các bề mặt trên phôi đang gia công

b Mặt đang gia công

Các mặt trên phôi đang gia công

Là bề mặt nối giữa bề mặt đã gia công và bề mặt chưa gia công (mặt 3)

1.Các bề mặt trên phôi đang gia công

c Mặt chưa gia công

Các mặt trên phôi đang gia công

Là bề mặt của phôi mà từ đó một lớp kim loại dư sẽ được cắt thành phoi ( mặt 2)

3 Các chuyển động khi cắt gọt

a Chuyển động tạo hình khi cắt

Chuyển động tạo hình là chuyển động tương đối giữa dao và phôi, trực tiếp tạo ra bề mặt gia công

b Các thành phần của chuyển động tạo hình

* Chuyển động chính

Là chuyển động cơ bản để tạo ra phoi; là chuyển động tiêu hao năng lượng

lớn nhất

- Chuyển động chính là chuyển động quay tròn: tiện, khoan, mài, phay

- Chuyển động chính là chuyển động tịnh tiến: bào, xọc, chuốt

- Đặc trưng cho chuyển động cắt chính người ta sử dụng 2 đại lượng:

+ Nếu là chuyển động quay tròn: Số vòng quay n(Vòng/ph) và vận tốc cắt v(m/ph)

+ Nếu là chuyển động tịnh tiến: Sử dụng số hành trình kép n (htk/ph) và vận tốc cắt v(m/ph)

* Chuyển động chạy dao:

Là chuyển động cần thiết để tiếp tục tạo ra phoi cắt

Đặc trưng cho chuyển động chạy dao là lượng chạy dao s (mm/vòng)

* Các chuyển động phụ

Là những chuyển động của các cơ cấu của máy không trực tiếp tham gia vào quá trình tách phoi nhưng chuyển động này phải có trong khi gia công Các chuyển động phụ bao gồm:

Chuyển động phân độ, chuyển động đưa dao vào vị trí gia công; chuyển động chạy dao ra

4 Dụng cụ cắt kim loại

a Kết cấu dao tiện ngoài đầu thẳng

* Đầu dao (phần cắt)

- Mặt trước( mặt thoát phoi): Là mặt tiếp xúc với phoi khi phoi được tách ra

- Mặt sau chính: Là mặt đối diện với bề mặt đang gia công

- Mặt sau phụ: Là mặt đối diện với mặt đã gia công và chứa lưỡi cắt phụ

- Lưỡi cắt chính: Là giao tuyến giữa mặt trước và mặt sau chính, nhiệm vụ chính

là cắt gọt

- Lưỡi cắt phụ: Là giao tuyến giữa mặt trước và mặt sau phụ, một phần lưỡi cắt

phụ tham gia vào cắt gọt khi gia công

- Mũi dao: Phần nối tiếp giữa lưỡi cắt chính và lưỡi cắt phụ

•Mũi dao nhọn có r = 0 : Gia công thô

•Mũi dao tròn có r ≠ 0 : Gia công tinh

* Thân dao

Thân dao để đỡ đầu dao và gá kẹp dao lên máy Tiết diện ngang của thân dao có thể tròn vuông, chữ nhật và được tiêu chuẩn hóa

b Thông số hình học của dao ở trạng thái tĩnh.

* Các mặt phẳng tọa độ.

Tiết diện chính

- Mặt phẳng cắt (mặt cắt):

Là mặt phẳng đi qua một điểm của lưỡi cắt chính và tiếp xúc với bề mặt đang gia công

+ Trường hợp 1: Lưỡi cắt chính thẳng thì mặt phẳng cắt là mặt phẳng hợp bởi lưỡi cắt chính và véc tơ vận tốc cắt ( )tại điểm đang xét.v r

+ Trường hợp 2: Lưỡi cắt chính cong thì mặt phẳng cắt là mặt phẳng hợp bởi đường tiếp tuyến của lưỡi cắt và vr

* Các góc của dao ở trạng thái tĩnh

- Góc trước chính γ (góc thoát phoi):

là góc hợp bởi mặt trước của dao và mặt đáy đo trong tiết diện chính

Góc trước ảnh hưởng lớn tới quá trình thoát phoi khi cắt

+ γ = 00: Mặt trước trùng với mặt đáy Khi gia công các mặt định hình (tiện

ren, tiện cầu…)

+ γ <00: Mặt trước cao hơn mặt đáy Gia công vật liệu cứng.

+ γ >00: Mặt trước thấp hơn mặt đáy Gia công vật liệu mềm.

- Góc sau chính α (góc sát):

Là góc hợp bởi mặt sau chính (hoặc mặt tiếp tuyến của mặt sau chính tại điểm đang xét) và mặt phẳng cắt đo trong tiết diện chính

Góc α ảnh hưởng lớn đến vấn đề ma sát khi cắt Góc α luôn dương để giảm

ma sát

- Góc sắc chính β :

Là góc hợp bởi mặt trước và mặt sau chính đo trong tiết diện chính

Góc β ảnh hưởng đến độ bền của dao

- Góc cắt chính δ:

Là góc hợp bởi mặt trước và mặt phẳng cắt đo trong tiết diện chính

Góc β ảnh hưởng đến độ bền của dao

Quan hệ hình học giữa các góc trong tiết diện chính:

β + α + γ = 900

δ = β + α

δ + γ = 900

- Góc nghiêng chính ϕ :

Là góc giữa hình chiếu của lưỡi cắt chính trên mặt đáy và phương chạy dao

Góc nghiêng chính ϕ ảnh hưởng lớn đến độ nhám bề mặt của chi tiết gia công.

- Góc nghiêng phụ ϕ1:

Là góc giữa hình chiếu của lưỡi cắt phụ trên mặt đáy và phương chạy dao

- Góc mũi dao ε :

Là góc hợp bởi hình chiếu của lưỡi cắt chính và hình chiếu của lưỡi cắt phụ trên mặt đáy

Các góc đo trên mặt đáy có quan hệ:

ε + ϕ1 + ϕ = 1800

- Góc nâng λ :

Là góc hợp bởi lưỡi cắt chính và hình chiếu của nó trên mặt phẳng đáy

Góc nâng lưỡi cắt chính λ

Góc nâng ảnh hưởng đến phương thoát phoi, độ bền của dao.

Khi gia công thô, có va đập và vật liệu phần cắt giòn chọn λ ≥ 0 Khi gia công tinh λ < 0

II CÁC PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG CẮT GỌT

1 Phương pháp tiện.

a Chuyển động tạo hình

 Chuyển động chính là chuyển động quay tròn do chi tiết gia công thực hiện

 Chuyển động chạy dao là chuyển động tịnh tiến do dao thực hiện

b Khả năng công nghệ.

Tiện có thể tạo được nhiều dạng bề mặt khác nhau: mặt trụ, mặt côn, mặt đầu, mặt định hình tròn xoay, ren…

b Khả năng công nghệ.

Độ chính xác có thể đạt được từ cấp 11÷9, độ nhám đạt được từ cấp 5÷6, tiện tinh có thể đạt độ chính xác đến cấp 8÷7, độ nhám cấp 6÷9.

Độ chính xác có thể đạt được từ cấp 11÷9, độ nhám đạt được từ cấp 5÷6, tiện tinh có thể đạt độ chính xác đến cấp 8÷7, độ nhám cấp 6÷9

c Dao tieän:

2 PHƯƠNG PHÁP BÀO, XỌC.

a Chuyển động tạo hình

Chuyển động chính: Là chuyển động tịnh tiến theo hành trình đi, về do dao thực hiện Hành trình lúc đi dao bào, xọc thực hiện cắt gọt và hành trình lúc về dao chạy không

 Chuyển động chạy dao: là chuyển động tịnh tiến ngắt quãng do bàn máy mang phôi thực hiện

b Khả năng công nghệ

 Công nghệ bào có chuyển động chính theo phương ngang: gia công các loại mặt phẳng, mặt cong, rãnh ngoài

 Công nghệ xọc có chuyển động chính thẳng đứng: gia công rãnh trong lỗ: rãnh then vv…

 Độ chính xác có thể đạt được từ cấp 11÷9, độ nhám cấp 5÷6 , bào tinh có thể đạt độ chính xác đến cấp 8÷7, độ nhám cấp 6÷9

c Dao bào, xọc

Dao bào gồm có hai loại: dao bào đầu thẳng (hình a) và dao bào đầu cong (hình b)

c Dao bào, xọc

Dao xọc thường ở dạng đầu thẳûng, đầu dao giống với dao tiện cắt đứt

Vật liệu làm dao bào, dao xọc thường dùng thép gió vì có khả năng chịu va đập tốt hơn

3 PHƯƠNG PHÁP PHAY.

a Chuyển động tạo hình

- Chuyển động chính: là chuyển động quay tròn do dao thực hiện

- Chuyển động chạy dao: Là các chuyển động tịnh tiến của phôi S1,S2,S3 do bàn máy mang phôi thực hiện

b Khả năng cơng nghệ

CN phay có thể gia công các loại mặt phẳng, mặt cong, rãnh

Độ chính xác đạt được từ: cấp 11÷9, độ nhám cấp 5÷6, phay tinh có thể đạt độ chính xác đến cấp 8÷7, độ nhám cấp 6÷9

Trong sản xuất hàng loạt lớn phay hầu như hoàn toàn thay thế cho bào và một phần lớn của xọc vì dao phay có nhiều lưỡi cắt cùng làm việc, tốc độ cắt lại cao hơn nên năng suất cao hơn bào, xọc

c Các phương pháp phay

* Phay thuận:

Là phương pháp phay có chuyển động chính cùng chiều với chuyển động chạy dao

Lưỡi cắt chính của dao phay bắt đầu cắt với chiều dầy phoi cắt giảm từ amax

→ amin nên gây va đập giữa dao và bề mặt gia công, lực cắt tăng đột ngột, dao dễ vỡ, nhưng ở thời điểm cắt tiếp xúc với bề mặt gia công không bị trượt nên dao ít mòn, bề mặt gia công có độ bóng cao

Phay thuận thường dùng khi gia công tinh

c Các phương pháp phay

* Phay nghịch:

Là phương pháp phay mà chuyển động chính ngược với chuyển động chạy dao

Trong qúa trình cắt, chiều dày phoi cắt tăng amin → amax nên lực cắt tăng dần, vì vậy tránh được va đập nhưng dao phay lại bị trượt nên mau mòn

Phay nghịch thường dùng để gia công thô với chiều sâu cắt lớn

d Dao phay.

4 PHƯƠNG PHÁP KHOAN, KHOÉT, DOA

a Đặc điểm chung

Khoan, khoét, doa, đều là phương pháp gia công lỗ Độ chính xác tăng dần từ khoan→Khoét→doa Trong đó khoan tạo ra lỗ từ vật liệu đặc; phương pháp khoét làm rộng lỗ có sẵn(lỗ khoan, đúc, dập…); Doa là phương pháp gia công tinh lỗ đã được khoan hoặc khoét

Tùy theo hình dáng, kích thước lỗ, tính chất vật liệu gia công và chất lượng bề mặt của lỗ, để chọn các phương pháp gia công lỗ thích hợp

Có thể gia công các loại lỗ trên máy khoan, máy tiện, máy phay, máy doa và máy mài, người ta không chế tạo máy khoét lỗ.

Đặc điểm về chuyển động tạo hình của công nghệ khoan, khoét, doa giống nhau:

 Chuyển động chính là chuyển động quay tròn thường do dao thực hiện.(Khi khoan trên máy tiện: Phôi chuyển động quay tròn)

 Chuyển động chạy dao là chuyển động tịnh tiến thường do dao thực hiện

b Phương pháp khoan

* Khả năng công nghệ:

 Khoan là Phương pháp gia công lỗ trên phôi đặc, có thể gia công các lỗ có đường kính từ 0,1–80 mm, phổ biến là các lỗ có đường kính từ 35mm trở xuống

Độ chính xác khi khoan thấp chỉ đạt cấp 13÷12 và độ nhám cấp 3÷4

* Cấu tạo mũi khoan ruột gà

- Cán dao L1

Là phần định tâm mũi khoan vào lỗ côn của trục chính hoặc tâm của bầu cặp mũi khoan và nhận mômen xoắn Phần cán dao có thể là trụ hoặc côn Đối với mũi khoan có đường kính nhỏ (D < 16mm) phần cán là hình trụ D > 16mm phần cán là hình côn

* Cấu tạo mũi khoan ruột gà

- Cổ dao L2:

Là phần nối giữa cán dao và phần làm việc của mũi khoan Thông thường cổ dao là nơi dùng để đóng dấu ký hiệu mũi khoan (đường kính và vật liệu chế tạo), còn là nơi thoát dao khi chế tạo mũi khoan

* Cấu tạo mũi khoan ruột gà

- Phần làm việc:

+ Phần trụ định hướng L3:

Dùng để định hướng mũi khoan khi cắt và cũng là nơi dự trữ để mài lại mũi khoan khi mòn

* Cấu tạo mũi khoan ruột gà

- Phần làm việc:

+ Phần trụ định hướng L3:

Đường kính phần trụ định hướng giảm dần về phía chuôi (côn xuôi) tạo thành góc nghiêng phụ ϕ1 để giảm ma sát giữa mặt sau của dao và bề mặt đã gia công.

* Cấu tạo mũi khoan ruột gà

- Phần làm việc:

+ Phần trụ định hướng L3:

Phần lõi mũi khoan có kích thước lớn dần về chuôi (côn ngược) để tăng độ cứng vững của mũi khoan

* Cấu tạo mũi khoan ruột gà

- Phần làm việc:

+ Phần cắt L4 :

Phần cắt mũi khoan có 5 lưỡi cắt, bao gồm hai lưỡi cắt chính, hai lưỡi cắt phụ và một lưỡi cắt ngang

* Cấu tạo mũi khoan ruột gà

- Phần làm việc:

+ Phần cắt L4 :

Lưỡi cắt phụ(me cắt) là đường xoắn chạy dọc mũi khoan

* Cấu tạo mũi khoan ruột gà

- Phần làm việc:

+ Phần cắt L4 :

Lưỡi cắt ngang là nhược điểm lớn nhất của mũi khoan vì nó cản trở quá trình cắt

c Phương pháp khoét

* Khả năng công nghệ:

Là phương pháp gia công làm rộng đường kính lỗ đã có sẵn Phương pháp khoét có thể đạt cấp CX 12 ÷ 10; độ nhám cấp 4÷6

Dao khoét có cấu tạo tương tự như mũi khoan ruột gà, nhưng có 3÷4 lưỡi cắt Z

= 3 khi D ≤ 35 mm; Z = 4 khi D > 35 mm

Dao khoét có thể sửa được sai lệch hình dáng hình học, vị trí tương quan của lỗ(

do dao có độ cứng vững cao)