Chapter 1- Cutting tool Geometrical Parameture

Bề mặt đã gia công: là bề mặt hỡnh thành trên phôi sau khi đã đợc hớt đi một lớp vật liệu dới dạng phoi... Các yếu tố trên phần cắt của dụng cụ... Các yếu tố trên phần cắt của dụng cụ a.

THAI NGUYEN UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

FACULTY OF MECHANICAL ENGINEERING DEPARTMENT OF MANUFACTURING ENGINEERING

CUTTING TOOL THEORY & APPLICATIONS

Composer: Msc Phan Van Nghi

Email: Phannghi@tnut.edu.vn

NỘI QUY LỚP HỌC

3 4

NỘI QUY LỚP HỌC

NỘI QUY LỚP HỌC

6

[2] Cutting tool Applications

George Schieider, Jr CmfgE, Prentice Hall, 2014

[3] Fundamentals of Tool Design (6 th Edition)

Dr John G.Nee, CmfgE- US- 2010

[4] Fundamentals of Metal cutting & Machine Tools

B.L Juneja,…- India- 2003

1.4: th«ng sè HÌNH häc cña líp c¾t.

1.3: th«ng sè HÌNH häc phÇn c¾t cña dCC xÐt trong qu¸ TRÌNH lµm viÖc.

- Nhiệm vụ của tạo hỡnh là tạo ra đờng sinh và đờng

chuẩn.

1.1 nh Ững khái niệm và định nghĩa cơ bản

-Các bề mặt thường dùng trong chế tạo chi tiết máy:

1.1.1 ĐỘNG HỌC HèNH THÀNH BỀ MẶT VÀ CÁC CĐ KHI CẮT:

A,Chuyển động cắt chính:

- Là chuyển động cơ bản tạo ra phoi

- Xác định tốc độ bóc tách phoi và tiêu thụ chủ yếu công suất cắt

- Có thể là chuyển động tịnh tiến hoặc quay

tròn, do dao hoặc phôi thực hiện

1.1.1 ĐỘNG HỌC HèNH THÀNH BỀ MẶT VÀ CÁC CĐ KHI CẮT:

B Chuyển động chạy dao:

- Là chuyển động cần thiết để duy trỡ quá trỡnh cắt.

- Có thể do dao hoặc phôi thực hiện

- Có thể gián đoạn hoặc liên tục, đơn giản hoặc phức tạp.

1.1.1 ĐỘNG HỌC HèNH THÀNH BỀ MẶT VÀ CÁC CĐ KHI CẮT:

Hợp của chuyển động cắt chính và chuyển

động chạy dao đợc chuyển động cắt tơng đối củacác điểm trên lỡi cắt chính so với phôi

1.1.1 ĐỘNG HỌC HèNH THÀNH BỀ MẶT VÀ CÁC CĐ KHI CẮT:

C Chuyển động phụ:

1.1.1 ĐỘNG HỌC HèNH THÀNH BỀ MẶT VÀ CÁC CĐ KHI CẮT:

16 a>> b>

Ví dụ minh họa khi tiện, phay:

Theo anh (chị) đâu là chuyển động cắt chính, đâu là chuyển động chạy dao?

1.1.1 ĐỘNG HỌC HÌNH THÀNH BỀ MẶT VÀ CÁC CĐ KHI CẮT:

Phay lăn răng, xọc răng:

Theo anh (chị) đâu là chuyển động cắt chính, đâu là chuyển động chạy dao?

1.1.1 ĐỘNG HỌC HÌNH THÀNH BỀ MẶT VÀ CÁC CĐ KHI CẮT:

1.1.2 Các bề mặt hỡnh thành trên phôi khi cắt:

a Bề mặt đã gia công: là bề mặt hỡnh thành

trên phôi sau khi đã đợc hớt đi một lớp vật

liệu dới dạng phoi

b Bề mặt cha gia công: là bề mặt của phôi

chuẩn bị đợc hớt đi một lớp vật liệu

1.1.2 Các bề mặt hỡnh thành trên phôi khi cắt:

c Bề mặt đang gia công: là bề mặt chuyển

tiếp giữa bề mặt đã và cha gia công

1.1.2 Các bề mặt hỡnh thành trên phôi khi cắt:

c BÒ mÆt ®ang gia c«ng:

1.1.2 C¸c bÒ mÆt hình thµnh trªn ph«i khi c¾t:

Từ các khái niệm nh vậy anh (chị) cho biết đâu là bề mặt đã, cha và đang gia công ứng với các kiểu gia công sau:

1.1.2 Các bề mặt hỡnh thành trên phôi khi cắt:

1.1.3 C¸c yÕu tè trªn phÇn c¾t cña dông cô

1.1.3 C¸c yÕu tè trªn phÇn c¾t cña dông cô

XÐt quan hÖ giữa phÇn c¾t cña dao tiÖn ngoµi víi mét sè lo¹i dao kh¸c:

ĐÇu dao

Th©n dao

- Dao tiện ngoài là một dạng phổ biến và có cấu tạo

đơn giản nhất của dụng cụ cắt mà lại có đầy đủ cácyếu tố kết cấu của dụng cụ cắt

- Là cơ sở để nghiên cứu những quy luật cơ bản vềphần cắt của dụng cụ cắt

1.1.3 Các yếu tố trên phần cắt của dụng cụ

1.1.3 C¸c yÕu tè trªn phÇn c¾t cña dông cô

- Là bề mặt của dao tiếp xúc với phoi

- Trong quá trỡnh cắt phoi đợc hỡnh thành trợt trên mặttrớc và thoát ra ngoài

1.1.3 Các yếu tố trên phần cắt của dụng cụ

a Mặt tr ước (1):

1.1.3 Các yếu tố trên phần cắt của dụng cụ

Là bề mặt của dao đối diện với mặt đang gia

công của phôi

b Mặt sau chính (2):

1.1.3 C¸c yÕu tè trªn phÇn c¾t cña dông cô

e Lìi c¾t chÝnh (5): Là yếu tố quan trọng nhất

- Lµ giao tuyÕn giữa mÆt tríc vµ mÆt sau chÝnh

- Lìi c¾t chÝnh tham gia c¾t chñ yÕu trong suèt qu¸ trìnhc¾t

1.1.3 C¸c yÕu tè trªn phÇn c¾t cña dông cô

f Lìi c¾t phô (6):

-Lµ giao tuyÕn giữa mÆt tríc vµ mÆt sau phô

-Trong qu¸ trình c¾t chØ mét phÇn nhá cña lìi c¾t phôtham gia c¾t

1.1.3 C¸c yÕu tè trªn phÇn c¾t cña dông cô

g Mòi dao (7)

1.1.4 Các yếu tố của chế độ cắt

-Thời gian cần thiết để cắt hết lợng d gia công phụ thuộc vào vận tốc quay của phôi hoặc dao, kích thớc lớp kim lại bị cắt sau một lần chuyển dao.

- Vận tốc quay của phôi (dao) phụ thuộc vào vận tốc cắt chính còn kích thớc lớp kim loại bị cắt do chiều sâu cắt và l- ợng chạy dao quyết định.

- Vỡ vậy vận tốc cắt, chiều sâu cắt và lợng chạy dao là 3 yếu

tố của chế độ cắt.

a Vận tốc cắt: V (m/ph)

- Là lợng dịch chuyển tơng đối của một điểm trên lỡicắt chính so với bề mặt đang gia công, đo theo phơngchuyển động cắt tơng đối trong một đơn vị thời gian

- Vận tốc cắt xác định vận tốc bóc tách phoi

1.1.4 Các yếu tố của chế độ cắt

a Vận tốc cắt: V (m/ph)

1.1.4 Các yếu tố của chế độ cắt

S<<V0

ớc đo theo phơng chuyển động chạy dao.

- Đơn vị quy ớc có thể là thời gian, vòng quay hoặc hànhtrỡnh kép v.v…

a Lợng chạy dao: S

1.1.4 Các yếu tố của chế độ cắt

- Lượng chạy dao dọc

- Lượng chạy dao ngang

- Lượng chạy dao nghiêng

- Lượng chạy dao HTK

- Lợng chạy dao răng: Sz (mm/r)

- Lợng chạy dao vòng: Sv, Sv = Sz.Z (mm/vòng)

- Lợng chạy dao phút: Sph, Sph= n.Z.Sz (mm/ph)

401.1.5 Các mặt toạ độ

441.1.5 Các mặt toạ độ

451.1.5 Các mặt toạ độ

f Tiết diện dọc: Y-Y

1.2 THÔNG SỐ HÌNH HỌC

PHẦN CẮT DCC

1.2.1 THÔNG SỐ HÌNH HỌC PHẦN CẮT DCC XÉT TRONG TRẠNG THÁI TĨNH

*NỘI DUNG CHỦ YẾU CẦN NẮM VỮNG

- Mục đích của việc xác định các thông số hình học của DCC trong trạng thái tĩnh

- Cách xác định các thông số đó

- Ứng dụng

1.2.1 THÔNG SỐ HÌNH HỌC PHẦN CẮT DDC XÉT TRONG TRẠNG THÁI TĨNH

• Mục đích:

- Là cơ sở tăng năng suất và chất lượng của

quá trình gia công

- Thuận tiện cho việc nghiên cứu các các thông

số hình học của DDC và mài sắc lại dao

- Dễ dàng cho việc đo, kiểm tra và gá đặt DDC

khi mài

- Là cơ sở để xác định thông số hình học phần

cắt của DDC trong quá trình làm việc

• Dao được xét như một vật thể hình học

đứng yên, coi như không có chuyển động

chạy dao( S=0)

• Dao được gá đúng

• Không kể đến các hiện tượng vật lý xảy ra

trong quá trình cắt: Lực cắt, lẹo dao, rung

động…

A - C¸c gãc trong tiÕt diÖn chÝnh vµ tiÕt

diÖn phô:

N N

g=0

g<0 N-N

n

1 Góc trước chính g(Góc thoát-Góc trước):

A - C¸c gãc trong tiÕt diÖn chÝnh vµ tiÕt diÖn phô:

N N

55

7, 8 Gãc nghiªng chÝnh  và góc nghiêng phụ  1

+  =(30-45)

+  =(60-90) + 1 =(10-30)

7, 8 Gãc nghiªng chÝnh  và góc nghiêng phụ  1

9 Gãc mòi dao 

 +  + 1 = 180

9 Gãc mòi dao 

10 Gãc n©ng 

ảnh hởng của góc nâng  đến phơng thoát

phoi

- Trên máy mài sắc đồ gá mài chỉ quay đợc theo 3trục toạ độ vuông góc với nhau  phải xác định cácgóc trong tiết diện dọc và tiết diện ngang.

- Tại tiết diện NN có góc  ,  ,

- Tại tiết diện ngang X-X có góc x, x,

- Tại tiết diện dọc Y-Y có góc y, y.

- Giữa chúng có mối quan hệ với nhau.

- Khi mài dao muốn đạt đợc các trị số  ,  ,  ,  cho trớc ở tiết diện chính, chỉ việc xoay bàn dao theo các góc  x ,  y hoặc x , y tơng ứng với các phơng của tiết diện XX hoặc YY để mặt sau hoặc mặt trớc song song với mặt phẳng mài.

- Sau đó tiến hành mài.

2.2 Xác định trong tiết diện dọc (Y-Y) và

tiết diện ngang (X-X)

A

E'

C' B'

D' F'

A

X-X

X X

D'

D

C' C

b B E' 

E

F C

d D

E E'  B'

F'  D' F C

cotg x = cotgsin Ftg.cos

cotg y = cotg.cos  tg.sin

1.3: th«ng sè HÌNH häc phÇn c¾t cña dông cô c¾t trong qu¸ TRÌNH lµm viÖc

Trạng thái động?

1) Do gá dao không đúng:

+ Mũi dao không ngang tâm máy;

+ Trục thân dao không vuông góc với đường tâm máy

2) Do ảnh hưởng của các chuyển động chạy dao:

+ Chạy dao ngang;

+ Chạy dao dọc

3) Ảnh hưởng của các hiện tượng vật lý xảy

ra khi cắt: Biến dạng, lẹo dao,…

1 Ảnh hưởng của việc gá dao không ngang tâm

Khi tiÖn ngoµi g¸ dao cao h¬n t©m

I

Khi tiÖn ngoµi g¸ dao thÊp h¬n t©m

Khi tiÖn trong g¸ dao cao h¬n t©m

Khi tiÖn trong g¸ dao thÊp h¬n t©m

Tæng qu¸t:

gcy = gy  y

cy = y F y

- DÊu trªn øng víi tiÖn ngoµi g¸ cao h¬n t©m

vµ tiÖn lç mòi dao g¸ thÊp h¬n t©m.

- DÊu díi víi tiÖn ngoµi g¸ thÊp h¬n t©m vµ tiÖn lç g¸ cao h¬n t©m.

VÒ trÞ sè: sin y =

Theo anh (chÞ) t¹i sao khi tiÖn ngoµi chi tiÕt d¹ng trôc trong s¶n xuÊt nhá: khi tiÖn th« nªn g¸ mòi dao cao h¬n t©m ph«i? Khi tiÖn tinh nªn g¸ mòi dao thÊp h¬n t©m ph«i mét lîng h?

- Gá cao hơn tâm để t ăng góc trớc.

Do đó dễ thoát phoi, biến dạng phoi giảm, lực cắt giảm và dao đỡ bị mòn mặt trớc.

- Gá dao thấp hơn tâm khi tiện tinh để

t ăng góc sau Do đó giảm ma sát giữa mặt sau của dao với phôi, làm giảm độ nhám

bề mặt gia công.

Thờng lấy: h = (0.03 I0.05)D

Theo anh (chị) góc mũi dao sẽ thay đổi nh thế nào khi tiện ngoài chi tiết dạng trục gá dao cao, thấp hơn tâm?

Nh đã biết:  +  + 1 = 180o

- Khi gá dao cao hơn tâm:  t ăng.

- Khi gá dao thấp hơn tâm:  giảm.

Back

2 Ảnh hưởng của việc gá trục dao không thẳng góc

đường tâm máy

n n n

Sự thay đổi góc nghiêng chính và phụ:

Theo anh (chị) các thông số hỡnh học

khác thay đổi không? Tại sao?

3 Ảnh hưởng của chuyển

động chạy dao ngang

s n

Tiện chạy dao ngang

- Khi tiện cắt đứt hay xén mặt đầu

- Khi đó, quỹ đạo chuyển động cắt tương đối là đường xoắn Acsimet

- Phương trình đường xoắn Acsimet trong toạ

độ cực có dạng tổng quát:

- Phương trình đường xoắn Acsimet viết qua

đường kính ngoài phôi có dạng:

Tiện chạy dao ngang

Xác định hệ số đặc tính a của đường xoắn:

Từ (1) có:

- Khi  = 1  1 = a 1

- Khi phôi quay được 1 vòng (2 = 1 - 2 ), dao tiến vào một l ượng S, lúc này bán kính cong giảm đi 1 lượng đóng bằng S.

2 = 1 - S hay 1 - S = a.(1 - 2 )

1 - S = 1 - 2a

MÆt kh¸c, theo gi¶i tÝch:

L¹i cã:  + Y = 900 



(4) Xác định hệ số đặc tính a của đường xoắn:

- Khi trị số của S nh ỏ và  còn lớn thỡ trị số y rất nhỏ có thể bỏ qua và khi đó cy , gcy sai khác không đáng kể so với Y , gY .

- Khi tiện cắt đứt hoặc xén mặt đầu thờng sử dụng lợng chạy dao rất nhỏ, nên trị số góc Y nhỏ.

- Khi tiện cắt đứt, càng gần vào tâm 0 làm cho

900, khi đó cy đạt giá trị âm Lúc này, dao không cắt gọt chi tiết n ữa mà đè lên phôi làm gãy phôi  tại tâm bề mặt gia công thờng còn sót lại một hỡnh trụ nhỏ.

Xỏc định hệ số đặc tớnh a của đường xoắn:

Để khắc phục hiện tợng gãy phôi nên dùng dao tiện cắt đứt có lỡi cắt nghiêng với góc nghiêng chính  = 75 I80o

Tiện chạy dao ngang

- Khi tiÖn hít lng dao phay

4 Ảnh hưởng của chuyển

động chạy dao dọc

Khi tiện ngoài chi tiết dạng trục với lượng chạy dao dọc S, mũi dao gá ngang tâm Quỹ đạo chuyển động cắt tương đối của một điểm trên lưỡi cắt so với phôi là đường xoắn vít.

nhËn xÐt

A A

S

n

A

B C

B

ii ii

i i

S

n

A

N N

K N-N K

X-X

X X

Sự thay đổi mặt phẳng toạ độ do ảnh hưởng của CĐ chạy dao dọc

Nhận xét:

- Trị số của , x phụ thuộc vào S và D Thực tế, khi tiện ngoài thường sử dụng lượng chạy dao nhỏ nên trị số góc , x nhỏ.

- Khi tiện ren nhiều đầu mối, do bước xoắn lớn nên lượng chạy dao lớn, vì vậy phải quan tâm tới góc  khi tính toán lựa chọn.

- Khi tiện phôi có đường kính nhỏ cũng phải lưu ý tới góc .

1.4 th«ng sè HÌNH häc cña líp c¾t

1.4 thông số HèNH học của lớp cắt

- Khi cắt, luôn có những lớp kim loại đợc tách ra khỏi

bề mặt phôi

- Những lớp kim loại này đợc gọi là lớp cắt

- Tiết diện ngang lớp cắt đợc quy ớc đo trên mặt trớccủa dao sau khi mũi dao dịch chuyển một lợng bằnglợng chạy dao S

- Thông số của lớp cắt ảnh hởng đến quá trỡnh biếndạng phoi, lực cắt, nhiệt cắt…

S S

Mèi quan hÖ gi÷a a vµ S , gi÷a b vµ t: -Khi g = 0:

- Khi g 0:

- Khi  = 0:

- Khi 0:

a = S.sin

3- DiÖn tÝch líp c¾t

DiÖn tÝch danh nghÜa cña líp c¾t:

F=a.b

Trêng hîp mòi dao g¸ ngang t©m,  = 0 vµ

3- DiÖn tÝch líp c¾t : (thùc tÕ)

DiÖn tÝch c¾t thùc tÕ F0 bao giê còng nhá h¬n diÖn tÝch c¾t danh nghÜa mét l- îng SABC.

Cã: Fo = F - SABC

Xét ảnh hởng của các thông số đến chiều cao nhấp nhô h (và do đó ảnh hởng đến

độ nhám của bề mặt gia công):

Trêng hîp b¸n kÝnh mòi dao r

= 0

ChiÒu cao nhÊp nh«

Trêng hîp b¸n kÝnh mòi dao r

 0

ChiÒu cao nhÊp nh«

NhËn xÐt vµ lêi khuyªn