Bài giảng: Nguyên lý gia công vật liệu nguyên lý và dụng cụ gia công pot

Bài giảng: Nguyên lý gia
công vật liệu nguyên lý và
dụng cụ gia công
13/09/2011
1
NGUYÊN LÝ
GIA CÔNG VẬT LIỆU
Nguyên lý và Dụng cụ gia công
Hà nội, 2011
BÀI GIẢNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
VIỆN CƠ KHÍ
Bộ môn: Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp
-1-
Giới thiệu chung
Tên giảng viên: TS. Nguyễn Tiến Đông

Email:

Bộ môn: Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp
Material Cutting & Industrial Instruments
Tel: 043.869.2007 / 093.692.4111
Đc: C1 – 226 Đại học Bách khoa Hà nội
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
-2-
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
Bắc Ninh tỉnh, Từ Sơn huyện
Nguyên Hồng phố
-3-
Quá trình đào tạo
1994-1997: Trường PTTH Trần Phú – Hà nội
1997-2002: Khoa Cơ khí – Đại học Bách khoa HN
Ngành Công nghệ chế tạo máy
2002-2004: Thạc sỹ – Bm GCVL&DCCN – ĐHBK
Ngành Máy và Dụng cụ cắt
2004-2009: Tiến sỹ – Đại học Nagaoka - Nhật bản
Ngành Vật liệu tiên tiến
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
-4-
Yêu cầu trong quá trình học
LÀM VIỆC NHÓM
Sắp xếp
tổ chức
lớp thành
các nhóm
làm việc
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội

-5-
Yêu cầu trong quá trình học
ĐỌC HIỂU
Đọc hiểu
tài liệu
chuyên ngành
tiếng Anh
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
-6-
Yêu cầu trong quá trình học
ĐỌC HIỂU
/>TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
-7-
Yêu cầu trong quá trình học
THUYẾT TRÌNH
Xây dựng bài
thuyết trình
và thực hiện
việc thuyết
trình
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
-8-
Yêu cầu trong quá trình học
THẢO LUẬN
Tăng cường
việc thảo
luận theo
nhóm và giữa
các nhóm
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội

-9-
13/09/2011
2
Đánh giá kết quả học
40% + 60%
Chuyên cần Thí nghiệm Giữa kỳ Cuối kỳ
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
-10-
Giới thiệu môn học
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
-11-
Giới thiệu tổng quan môn học
Q: Làm sao chế tạo?
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
-12-
Gia công vật liệu
Chồn tạo
hình từ tiết
diện nhỏ
Vuốt tạo
hình từ tiết
diện lớn
2, Chồn hoặc vuốt
(biến dạng tạo hình)
1, Đúc tạo phôi
ban đầu
3, Tiện (bóc tách vật liệu)
4, Hàn (nối vật liệu)
Giới thiệu tổng quan môn học
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội

-13-
Phương pháp chế tạo
Tạo hình chi tiết bằng cách hớt đi các
lớp vật liệu không cần thiết để tạo ra
hình dạng chi tiết mới
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
-14-
Máy tiện
Một số máy gia công cắt gọt
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
-15-
Máy doa
Một số máy gia công cắt gọt
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
-16-
Máy bào
Một số máy gia công cắt gọt
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
-17-
Máy Khoan
Một số máy gia công cắt gọt
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
-18-
13/09/2011
3
Phay nằm
Một số máy gia công cắt gọt
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
-19-
Phay đứng

Một số máy gia công cắt gọt
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
-20-
Nghiên cứu quá trình gia công chi tiết
bằng phương pháp cắt gọt (hớt đi lớp
vật liệu không cần thiết) sử dụng các
dụng cụ cắt (ện, phay, khoan…)
Đối tượng nghiên cứu
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
-21-
Tiện
Taro Khoan
Mục đích nghiên cứu
Độ chính xác gia công
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
-22-
Công nghệ nano - nanotechnology
Mục đích nghiên cứu
Độ chính xác gia công
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
-23-
Mục đích nghiên cứu
Năng suất
Sức khoẻ
Môi trường
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
-24-
Nội dung nghiên cứu
?
?

?
Vật liệu làm
dụng cụ cắt
Thông số hình
học phần cắt
Các yếu tố
chế độ cắt
Thông số hình
học lớp cắt
Cơ chế tạo phoi
Cá
c
dạ
ng phoi
Các dạng phoi
Hiệ
n
tượ
ng
lẹ
o dao
Hiện tượng lẹo dao
Nhiệ
t
cắ
t
Nhiệt cắt
Lự
c
cắ

t
Lực cắt
Hiện tượng mài
mòn và tuổi bền
Hệ số
co
rú
t phoi
Hệ số co rút phoi
Trạng thái cơ lý lớp
bề mặt gia công
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
-25-
TÀI LIỆU THAM KHẢO
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
-26-
TÀI LIỆU THAM KHẢO
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
-27-
13/09/2011
4
TÀI LIỆU THAM KHẢO
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
-28-
TÀI LIỆU THAM KHẢO
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
-29-
CHƯƠNG 1
VẬT LIỆU DỤNG CỤ CẮT
1.1 Những đặc nh cơ bản của vật liệu làm dụng cụ cắt

1.2 Các loại vật liệu làm dụng cụ cắt
(Thép cacbon dụng cụ, thép hợp kim dụng cụ, thép gió,
hợp kim cứng, vật liệu gốm sứ, kim cương nhân tạo,
Elbo, vật liệu tổng hợp…)
-30-
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
Các yêu cầu của vật liệu DCC
1. Độ cứng – Hardness
• Khả năng chống lại sự xâm nhập vào bề mặt vật liệu.
• Độ cứng càng cao:
- Chống biến dạng dẻo lớn, dễ gẫy vỡ.
- Chịu mài mòn tốt hơn.
increasing hardness
most
plastics
brasses
Al alloys
easy to machine
steels file hard
cutting
tools
nitrided
steels diamond
Vật liệu cắt cần có độ cứng khoảng 59 ÷ 61 HRC
Giá trị độ cứng của vật liệu có thể được cải thiện
bằng các phương pháp xứ lý nhiệt (tôi, ram…)
-31-
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
Độ cứng Brinell, Vikers và Knoop
Các yêu cầu của vật liệu DCC

1. Độ cứng – Hardness
-32-
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
Độ cứng Rockwell
Các yêu cầu của vật liệu DCC
1. Độ cứng – Hardness
-33-
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
2. Độ bền cơ học – Toughness
Do dụng cụ làm việc trong
điều kiện khắc nghiệt: Tải
trọng lớn, không ổn định,
ma sát lớn và nhiệt độ cao.
Dụng cụ cắt cần có độ bền
cơ học cao (ứng suất kéo,
nén, uốn, va đập…)
Các yêu cầu của vật liệu DCC
-34-
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
Các yêu cầu của vật liệu DCC
Độ bền kéo - Tensile Strength
Là khả năng của vật liệu chống lại lực kéo từ hai phía.
2. Độ bền cơ học – Toughness
-35-
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
Độ bền nén – Compressive Strength
Là khả năng chịu nén của vật liệu dưới tác dụng của tải trọng
Các yêu cầu của vật liệu DCC
2. Độ bền cơ học – Toughness
-36-

TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
13/09/2011
5
Độ bền trượt - Shear Strength
Là khả năng của vật liệu chống lại việc bị phá huỷ gây ra bởi
2 lực đối nhau không cùng nằm trên một đường thẳng.
Các yêu cầu của vật liệu DCC
2. Độ bền cơ học – Toughness
-37-
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
Độ đàn hồi – Elasticity
Là khả năng của vật liệu có thể trở lại được hình dạng ban
đầu sau khi chịu biến dạng kéo
Các yêu cầu của vật liệu DCC
2. Độ bền cơ học – Toughness
-38-
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
3. Độ bền nóng – Heat Resistance
Ở vùng cắt nhiệt độ rất lớn khoảng
700 ÷ 800
0
C.
4. Chịu mài mòn – Wear Resistance
Dụng cụ chịu nhiều tiếp xúc với
phoi, chi tiết gia công…
Các yêu cầu của vật liệu DCC
-39-
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
5. Tính công nghệ – Machinability
Dễ chế tạo: dễ rèn, cán, tôi,

thấm tôi, dễ hàn…, tạo hình
bằng gia công cắt gọt
Các yêu cầu của vật liệu DCC
-40-
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
6. Tính kinh tế - Economy
Giá thành phù hợp với đặc tính kỹ thuật và
công nghệ tốt
Các yêu cầu của vật liệu DCC
-41-
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
• 1. Thép cacbon dụng cụ – Cacbon steel
• 2. Thép hợp kim dụng cụ - Medium alloy steel
• 3. Thép gió – High speed steel
• 4. Hợp kim cứng – Hard alloys steel
• 5. Vật liệu gốm sứ – Ceramic
• 6. Vật liệu tổng hợp nhân tạo
Các loại vật liệu làm DCC
-42-
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
1. Thép cacbon dụng cụ – Cacbon steel
- Hàm lượng C từ 0,6 ÷ 1,4%
- Độ cứng sau tôi, ram: HRC 58 ÷ 64, sau ủ HB 187 ÷ 217
- Ưu: Rẻ tiền, dễ mài sắc
- Nhược: độ bền nhiệt thấp 200÷250
0
C, tốc độ cắt 4
÷ 5 m/ph
- Tính thấm tôi kém
- Ký hiệu: chữ Y theo tiêu chuẩn Nga (chỉ % C)

- Ứng dụng: dùng để làm các dụng cụ như đục, giũa, cưa,
dụng cụ đo… hoặc dụng cụ cắt vật liệu mềm ở tốc độ thấp
Các loại vật liệu làm DCC
-43-
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
2. Thép hợp kim dụng cụ – Medium alloy steel
- Thành phần: C với hàm lượng cao hơn + một số nguyên tố
hợp kim: Cr, Mn, W, V nhằm cải thiện khả năng gia công so
với thép cacbon gốc.
- Độ cứng HRC 58 ÷ 64 sau tôi, ram,
- Độ dẻo, độ thấm tôi, chịu nóng hơn thép cacbon dụng cụ.
- Tốc độ cắt cao hơn khoảng 20%
- Ký hiệu: XC, XBT, XB4…
- Dùng để làm dụng cụ cắt, hoặc dùng làm khuôn (9XC)
Các loại vật liệu làm DCC
-44-
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
3. Thép gió – High speed steel
- Thành phần: C hàm lượng cao và hàm lượng đáng kể W,
ngoài ra có thêm Cr, Co, V hợp với C thành cacbit kim loại.
- Có 2 loại chính:
Molybdenum: Nhóm M bao gồm 10% molibdenum,
chromium, vanadium, tungsten và cobalt.
+ Độ chịu mài mòn tốt
Tungsten (Vonfam): Nhóm T bao gồm 12 – 18 % tungsten,
chromium, vanadium và cobalt
+ Ít biến dạng dưới tác dụng của xử lý nhiệt
Các loại vật liệu làm DCC
-45-
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội

13/09/2011
6
- Tính năng cơ bản:
+ Độ thám tôi lớn, đạt HRC 63-66 sau tôi
+ Độ chịu nhiệt đến 620
0
C
+ Tốc độ cắt đạt 25-35 m/ph
- Ứng dụng:
+ Làm các loại dụng cụ cắt nói chung và dụng cụ cắt có
profile phức tạp.
Hiện ở Việt nam phổ biến loại P18 và P9, tương ứng 18% và
9% Vonfram (theo ký hiệu của Nga)
3. Thép gió – High speed steel
Các loại vật liệu làm DCC
-46-
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
+ HSS – thép gió thông thường: được sử dụng rộng rãi do độ
cứng, độ bền cơ học, chịu nhiệt và mài mòn tốt (P9, P18)
+ HSSV – tăng thêm Vanadium để tăng độ cứng và khả năng chịu
mài mòn
+ HSCo – tăng thêm Coban để tăng độ bền nóng, khả năng cắt gọt
và mài mòn
+ HSS XS1 – luyện kim bột không Coban để tăng tuổi bền, mài
mòn
+ HSCoXP – phương pháp thiêu kết bột Coban: siêu bền cơ học
+ CS – thép Cr (Chromium Steel) dùng làm dụng cụ gia công ren
3. Thép gió – High speed steel
Các loại vật liệu làm DCC
-47-

TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
3. Thép gió – High speed steel
Các loại vật liệu làm DCC
-48-
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
4. Hợp kim cứng – Hard alloy steels
Các loại vật liệu làm DCC
- Thành phần:
+ Hợp kim dạng bột của một số kim loại khó nóng chảy như:
WC (Tungsten), TaC (Tantalum), TiC (Titanium), NbC (Niobium).
+ Coban đóng vai trò chất dính kết.
- Khả năng:
+ Độ cứng cao 70 - 71 HRC (86 - 89 HRA)
+ Chịu nhiệt cao đến nghìn độ,
+ Tốc độ cắt cao đến hàng trăm m/ph,
+ Chịu mòn tốt,
+ Giòn, chịu nén tốt hơn chịu uốn
-49-
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
- Quy trình chế tạo:
1. Trộn bột theo tỷ lệ thích hợp
2. Ép bột trong khuôn dưới áp suất đủ lớn
3. Nung sơ bộ ở nhiệt độ 900 – 1000
0
C khoảng 1h để đạt độ cứng gia công cơ
4. Gia công tạo hình lần cuối
5. Thiêu kết ở nhiệt độ 1400 – 1500
0
C từ 1 đến 3h để Co nóng chảy
4. Hợp kim cứng – Hard alloy steels

Các loại vật liệu làm DCC
1
2
3
4
5
-50-
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
- Có 3 nhóm hợp kim cứng:
+ Nhóm một cacbit: K(ISO), BK(Nga) gồm WC và Co
Dùng gia công vật liệu giòn.
+ Nhóm hai cacbit: P(ISO), TK(Nga) gồm WC, TiC và Co
Dùng gia công thép và vật liệu cho phoi dính
+ Nhóm ba cacbit: M(ISO), TTK(Nga) gồm WC, TiC, TaC và Co
Dùng gia công vật liệu khó gia công
4. Hợp kim cứng – Hard alloy steels
Các loại vật liệu làm DCC
-51-
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
- Thành phần: “đất sét kỹ thuật” hỗn hợp của oxyt nhôm g-Al
2
O
3
và a-Al
2
O
3
có khối lượng riêng lần lượt là r = 3,65 và 3,96 g/cm
3
+ Nung ở nhiệt độ 1400 – 1600

0
C để chuyển hoàn toàn g-Al
2
O
3
sang a-Al
2
O
3
+ Nghiền mịn với độ hạt  1mm rồi ép và thiêu kết
- Đặc điểm:
+ Độ cứng cao, chịu nhiệt 1000-1200
0
C
+ Chịu mòn tốt,
+ Độ dẫn nhiệt kém
+ Tính cách điện
Ceramics
5. Vật liệu gốm sứ – Ceramics
Các loại vật liệu làm DCC
-52-
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
- Có 2 loại chính: Kim cương tổng hợp
và Nitrit bo lập phương
- Kim cương nhân tạo:
+ Độ cứng tế vi cao hơn kim cương tự
nhiên từ 5-6 lần
+ Dẫn nhiệt gấp 2 kim cương thường
+ Chịu nhiệt kém đến 800
0

C
+ Giòn, chịu va đập kém
+ Dẫn nhiệt tốt nên vẫn gia công được
ở tốc độ cao, chống mòn tốt
6. Vật liệu tổng hợp nhân tạo – Synthesis materials
Các loại vật liệu làm DCC
-53-
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
- Nitrit bo lập phương:
Là hợp chất của Nito và Boron Cubic
Boron Nitride (CBN)
+ Độ cứng tế vi: 60.000 – 80.000 MPa
+ Chịu nhiệt đến 2000
0
C
+ Hệ số ma sát với kim loại nhỏ
+ Dùng gia công thép tôi có HRC 39 - 66
và gang, gia công hợp kim cứng
6. Vật liệu tổng hợp nhân tạo – Synthesis materials
Các loại vật liệu làm DCC
-54-
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
13/09/2011
7
Vật liệu sợi có cốt – Whisker reinforced
& Nanocrystalline tool materials
Là loại vật liệu mới đang được nghiên cứu
nhằm nâng cao các đặc tính của vật liệu về:
- Độ bền gẫy – Fracture toughness
- Tính bền nhiệt - Thermal shock resistance

- Độ bền lưỡi cắt – Cutting edge strength
- Độ cứng nóng - Hot hardness
6. Vật liệu tổng hợp nhân tạo – Synthesis materials
Các loại vật liệu làm DCC
-55-
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
Các loại vật liệu làm DCC
-56-
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
1. Thấm bề mặt1. Thấm bề mặt
- Dùng cho thép dụng cụ hoặc thép hợp kim cứng ít
Vonfram, hoặc có Vonfram mà chất dính kết là vật liệu thép
- Công nghệ thấm: chất thấm là Nito, tiến hành thấm sau
khi tôi trong môi trường amoniac phân ly.
+ Nhiệt độ thấm: 500 – 600
0
C
Kết quả:
+ Chiều sâu lớp thấm: 0,075 – 1 mm
+ Độ cứng tăng 5 – 7 HRC
+ Tăng khả năng chống mòn của DCC
Nâng cao khả năng cắt của DCC
-57-
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
- Phủ lên bề mặt của dụng cụ một lớp mỏng các chất cần thiết
- Công nghệ phủ: CVD (Chemical Vapour Deposition) – bốc bay hoá
học và PVD (Physical Vapour Deposition) – bốc bay vật lý.
+ Chất liệu phủ: Nitrit Titan (TiN), Cacbit Titan (TiC), Nitrit Molipden
(MoN) hay oxyt nhôm (Al
2

O
3
)
- Kết quả:
+ Tăng sức bền tĩnh và va đập
+ Giảm quá trình oxy hoá ở nhiệt độ cao
+ Giảm ma sát với bề mặt tiếp xúc
- Ứng dụng vật liệu: Thép gió, vật liệu hợp kim
2. Phủ bề mặt2. Phủ bề mặt
Nâng cao khả năng cắt của DCC
-58-
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
Nâng cao khả năng cắt của DCC
2. Phủ bề mặt2. Phủ bề mặt
-59-
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
Phủ nhiều lớp trên nền vật liệu là tungsten-carbide. Ba lớp phủ liên ếp
aluminum oxide được phân biệt bởi các lớp phủ titanium nitride rất mỏng.
Mảnh dao với nhiều lớp phủ như vậy chỉ có chiều dầy từ 2 to 10 µm.
Nâng cao khả năng cắt của DCC
2. Phủ bề mặt2. Phủ bề mặt
-60-
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
Nâng cao khả năng cắt của DCC
2. Phủ bề mặt2. Phủ bề mặt
-61-
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
Nâng cao khả năng cắt của DCC
2. Phủ bề mặt2. Phủ bề mặt
-62-

TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
Nâng cao khả năng cắt của DCC
2. Phủ bề mặt2. Phủ bề mặt
-63-
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
13/09/2011
8
Nâng cao khả năng cắt của DCC
-64-
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
Nâng cao khả năng cắt của DCC
-65-
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
Nâng cao khả năng cắt của DCC
-66-
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
2.1 Thành phần kết cấu và thông số hình học của dao tiện
2.2 Thành phần kết cấu và thông số hình học mũi khoan,
mũi khoét, mũi doa
2.3 Kết cấu và thông số hình học dao phay
2.4 Kết cấu và thông số hình học răng dao chuốt
CHƯƠNG 2
THÀNH PHẦN KẾT CẤU VÀ
THÔNG SỐ HÌNH HỌC
PHẦN CẮT CỦA DỤNG CỤ
CHƯƠNG 2
THÀNH PHẦN KẾT CẤU VÀ
THÔNG SỐ HÌNH HỌC
PHẦN CẮT CỦA DỤNG CỤ
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội

-67-
Dụng cụ gia công cắt gọt
Tại sao?
Như thế nào?
Tiện Phay
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
-68-
- Dụng cụ cắt có một lưỡi cắt thì gọi là dụng cụ cắt đơn (1
lưỡi cắt) như dao bào, tiện, xọc (single point cutting tool).
- Dụng cụ có từ 2 lưỡi cắt trở lên gọi là dụng cụ nhiều lưỡi cắt
như khoan, phay, chuốt…(multipoint cutting tools).
- Dụng cụ cắt đơn có 2 loại: dao phải và dao trái
Lưỡi cắt
Dao phải
Dao trái
Dụng cụ gia công cắt gọt
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
-69-
- Bề mặt chi tiết đã gia công (mặt E)
- Bề mặt đang gia công (mặt C)
- Bề mặt chưa gia công (đợi gia công) (mặt F)
Mặt đang gia công C
Mặt đã gia công E
Vùng cắt
Mặt chưa gia công F
Các bề mặt trên chi ết gia công
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
-70-
1. Trục dao 5. Mặt sau phụ
2. Thân dao 6. Lưỡi cắt chính

3. Mặt trước 7. Lưỡi cắt phụ
4. Mặt sau chính 8. Mũi dao
Kết cấu dụng cụ cắt đơn
1
2
3
4
5
6
7
8
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
-71-
Kết cấu dụng cụ cắt đơn
(3) Mặt trước dao là mặt của dao để phoi trượt lên
đó thoát ra khỏi vùng cắt trong quá trình gia công.
(4) Mặt sau chính là mặt của dao đối diện với bề
mặt chi ết đang gia công. Vị trí tương quan của
mặt này với mặt đang gia công của chi tiết quyết
định mức độ ma sát giữa mặt sau chính dao và mặt
đang gia công trên chi tiết.
(5) Mặt sau phụ là mặt trên phần cắt dao đối diện
với bề mặt đã gia công trên chi tiết. ý nghĩa của nó
tương tự như mặt sau chính.
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
-72-
13/09/2011
9
Kết cấu dụng cụ cắt đơn
(6) Lưỡi cắt chính là giao tuyến giữa mặt trước và

mặt sau chính. Phần lớn lưỡi cắt chính tham gia cắt
gọt. Phần trực tiếp tham gia cắt gọt dài cắt thực tế
của lưỡi cắt - đó chính là chiều rộng cắt (b).
(7) Lưỡi cắt phụ là giao tuyến giữa mặt trước và
mặt sau phụ. Khi cắt, một phần lưỡi cắt phụ tham
gia cắt.
(8) Mũi dao là giao điểm của lưỡi cắt chính và lưỡi
cắt phụ. Mũi dao là vị trí của dao dùng để điều
chỉnh vị trí tương quan giữa dao và chi tiết.
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
-73-
Khái niệm cơ bản về các góc của lưỡi cắt
Thông số hình học phần cắt DC
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
-74-
- Trong trạng thái tĩnh (Tool in hand system):
+ Không kể đến ảnh hưởng của chuyển
động chạy dao
+ Sử dụng khi dùng để mài sắc, mài sắc lại
- Trong trạng thái động (Tool in use system)
+ Kể đến ảnh hưởng của chuyển động
chạy dao
+ Sử dụng trong vận hành gia công cắt gọt
Thông số hình học phần cắt DC
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
-75-
Thông số hình học - Trạng thái nh
Các mặt phẳng chiếu
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
-76-

P
Q
Các mặt phẳng chiếu
- Mặt cắt
Mặt đáy -
Thông số hình học - Trạng thái nh
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
-77-
- Mặt phẳng cắt (P): là mặt phẳng đi qua
điểm khảo sát và tiếp tuyến với mặt đang
gia công có chứa vecto vận tốc cắt V
c
- Mặt đáy hay mặt phẳng quy chiếu (Q): là
mặt phẳng vuông góc với vecto vận tốc
cắt V
c
- vuông góc với mặt phẳng cắt (P).
Các mặt phẳng chiếu
Thông số hình học - Trạng thái nh
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
-78-
Trong tiết diện chính N_N
Tiết diện tạo bởi mặt phẳng vuông góc với hình chiếu
của lưỡi cắt chính trên mặt đáy
N_N
Thông số hình học - Trạng thái nh
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
-79-
Vết mặt cắt
Vết mặt đáy

Vết tiết diện chính
Vết tiết diện phụ
Zo
Xo
Trong tiết diện chính N_N
Thông số hình học - Trạng thái nh
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
-80-
- Tạo bởi mặt phẳng song song / vuông góc với phương
gia công 
X
/ 
Y
.
Tiết diện ngang X_X Tiết diện dọc Y_Y
X_X
Y_Y
Thông số hình học - Trạng thái nh
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
-81-
13/09/2011
10
φ
e
Y
m
Π
R
α
x

Π
X
α
y
γ
y
Π
Y
Z
m
Y
m
φ
s
X X
Y
Y
X
m
Section X-X
Section Y -Y
γ
X
Xm
Zm
φ
Tiết diện ngang X_X Tiết diện dọc Y_Y
Thông số hình học - Trạng thái nh
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
-82-

Góc trước (Back Rake Angle) là góc tạo bởi vết mặt trước
với vết của mặt đáy đo trong tiết diện khảo sát.
Giá trị góc trước từ 0 – 15
0
.
Độ lớn góc trước ảnh hưởng đến khả năng thoát phoi
1. Góc trước g
Thông số hình học - Trạng thái nh
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
-83-
Góc sau chính và góc sau phụ là góc tạo bởi vết mặt sau
(chính và phụ) với mặt cắt đo trong tiết diện khảo sát.
Giá trị góc sau từ 5
0
– 10
0
.
Giá trị góc sau luôn > 0 và không bao giờ = 0 hoặc < 0
2. Góc sau a
Thông số hình học - Trạng thái nh
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
-84-
Là góc tạo bởi vết mặt trước với
vết của mặt sau đo trong tiết
diện khảo sát. abg  9

Là góc tạo bởi vết mặt trước với
vết của mặt cắt đo trong tiết diện
khảo sát. g  9


3. Góc sắc b
4. Góc cắt 
Thông số hình học - Trạng thái nh
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
-85-
Được tạo bởi hình chiếu của lưỡi cắt chính / phụ
trên mặt đáy và phương chạy dao.
Tạo bởi giữa hình
chiếu của LCC và LCP
trên mặt đáy.
Mặt đáy
5. Góc nghiêng của lưỡi cắt chính/phụ / 
1
6. Góc mũi dao e
Thông số hình học - Trạng thái nh
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
-86-
Là góc tạo bởi lưỡi cắt chính và mặt đáy
7. Góc nâng của lưỡi cắt chính 
Thông số hình học - Trạng thái nh
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
-87-
Là bán kính chuyển tiếp giữa lưỡi cắt
chính và lưỡi cắt phụ
Bán kính của mặt cong
chuyển tiếp từ mặt trước
sang mặt sau
8. Bán kính mũi dao r
9. Bán kính đầu dao r
Thông số hình học - Trạng thái nh

TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
-88-
Quan hệ của các góc trong ba tiết diện:
Chính (N_N), dọc (Y_Y) và ngang (X_X) như sau:
Thông số hình học - Trạng thái nh
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
-89-
1. Do gá dao bị nghiêng
)90(


g
)90(
11


g
)90(


g
)90(
11


g
Thông số hình học - Trạng thái động
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
-90-
13/09/2011

11
Thông số hình học - Trạng thái động
2. Do dao gá cao hoặc thấp hơn tâm chi tiết
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
-91-
S
ngang
Tiết diện Y_Y
Y
Y
Thông số hình học - Trạng thái động
3. Khi có chạy dao ngang
Sn
D
Sn
V
V
tg
S
.
0
p


TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
-92-
v
v
e
v

f
v
v
e
v
f
X X
Tiết diện X_X
Thông số hình học - Trạng thái động
4. Khi có chạy dao dọc
Sd
D
Sd
V
V
tg
S
.
0
p


TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
-93-
Kết cấu và Thông số hình họ
c
một số dụng cụ cắt cơ bản
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
-94-
1. Kết cấu và thông số Mũi khoan

TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
-95-
1. Kết cấu và thông số Mũi khoan
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
-96-
N
N
O
O
O-O
N-N
Vết mặt cắt
Vết mặt đáy
Vết mặt cắt
Vết mặt đáy
g
1. Kết cấu và thông số Mũi khoan
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
-97-
Trong trạng thái động
1. Kết cấu và thông số Mũi khoan
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
-98-
2. Kết cấu và thông số Mũi khoét
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
-99-
13/09/2011
12
Giống mũi khoan, có nhiều lưỡi cắt hơn và không có lưỡi ngang
2. Kết cấu và thông số Mũi khoét

TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
-100-
2. Kết cấu và thông số Mũi doa
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
-101-
3. Kết cấu và thông số Dao phay
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
-102-
3. Kết cấu và thông số Dao phay
1. Dao phay trụ răng xoắn
Tiết diện mặt đầu
Dùng điều chỉnh
dao khi mài mặt
trước và mặt sau
Tiết diện pháp tuyến
Dùng nghiên cứu
quá trình phay (lực,
nhiệt, độ nhám…)
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
-103-
3. Kết cấu và thông số Dao phay
2. Dao phay mặt đầu
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
-104-
- Một số loại dao chuốt và sản phẩm thông dụng
4. Kết cấu và thông số Dao chuốt
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
-105-
Răng cắt
thô

Răng cắt tinh
Răng sửa
đúng
Dẫn hướng
trước
Các răng cắt
Đường kính lõi
Dẫn
hướng sau
Đỡ
Luynet
Tổng chiều dài dao chuốt
Phần
đầu dao
Phần cán
- Kết cấu của dao chuốt gồm có 7 phần
4. Kết cấu và thông số Dao chuốt
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
-106-
4. Kết cấu và thông số Dao chuốt
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
-107-
- Kết cấu và thông số răng dao chuốt
- Bước răng t - Chiều rộng răng c
- Chiều cao răng h - Cạnh viền f
- Bán kính lưng R - Bán kính chân r
4. Kết cấu và thông số Dao chuốt
h
t
c

f
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
-108-
13/09/2011
13
3.1 Các chuyển động trong quá trình cắt
3.2 Thông số công nghệ điều khiển quá trình cắt
3.3 Thông số hình học lớp kim loại bị cắt
3.4 Thông số hình học của lớp vật liệu bị cắt
3.5 Yếu tố chế độ cắt khi Bào và Xọc
3.6 Yếu tố cắt khi Khoan khoét doa
3.7 Yếu tố chế độ cắt khi Phay
CHƯƠNG 3
ĐỘNG HỌC QUÁ TRÌNH CẮT
CHƯƠNG 3
ĐỘNG HỌC QUÁ TRÌNH CẮT
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
-109-
1. Chuyển động trong quá trình cắt
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
-110-
1. Chuyển động chính: (chuyển động cắt chính) là
chuyển động cơ bản của máy cắt được thực hiên qua
dụng cụ cắt hay chi tiết gia công. Nó có thể là chuyển
động quay, tịnh tiến khứ hồi hoặc ở dạng kết hợp.
2. Chuyển động chạy dao: là chuyển động của dao hay
chi tiết gia công nó kết hợp với chuyển động chính tạo nên
quá trình cắt gọt. Chuyển động chạy dao có thể liên tục hay
gián đoạn. Chuyển động này thường được thực hiện trong
xu hướng vuông góc với chuyển động chính

3. Chuyển động phụ: chuyển động không trực tiếp tạo ra
phoi như chuyển động tịnh tiến, lùi dao (không cắt vào phôi).
1. Chuyển động trong quá trình cắt
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
-111-
- Tốc độ cắt chính
Vc
- Lượng chạy dao
S
- Chiều sâu cắt
t
)(
1000 p
mDn
v
c
p

)(
1000
2
p
mLn
v
c

vg
mm
S
htk

mm
S
z
mm
Sz
p
mm
S
2. Thông số công nghệ quá trình cắt
t = (D – d)/2 khi tiện ngoài
t = (d – D)/2 khi tiện trong
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
-112-
1. Vận tốc cắt (Vc): là lượng dịch chuyển tương đối giữa lưỡi cắt
và chi tiết gia công trong một đơn vị thời gian (hoặc lượng dịch
chuyển tương đối của một điểm trên bề mặt chi tiết gia công và
lưỡi cắt trong một đơn vị thời gian)
3. Chiều sâu cắt (t): là chiều sâu lớp kim loại bị hớt đi sau một
lần cắt (hoặc là khoảng cách giữa hai bề mặt đã và chưa gia
công kề nhau đo theo phương vuông góc với phương chạy
dao).
2. Lượng chạy dao (S): là quãng đường tương đối của lưỡi cắt so
với chi tiết theo phương chuyển động chạy dao sau một đơn vị
thời gian, sau một vòng quay của phôi hay sau một hành tình
kép
2. Thông số công nghệ quá trình cắt
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
-113-
- Chiều dầy cắt
a

a = S.sin
- Chiều rộng cắt b
b = t/sin
- Diện tích cắt f
f = a.b = S.t
3. Thông số hình học lớp cắt
Dao gá ngang tâm phôi,
Dao có g=0, =0
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
-114-
1. Chiều dày cắt (a): là khoảng cách giữa hai vị trí liên
tiếp của lưỡi cắt sau một vòng quay của phôi hay một
hành trình kép của dao (bàn máy) đo theo phương
thẳng góc với chiều rộngcắt .
2. Chiều rộng cắt (b): là khoảng cách giữa hai bề mặt
chưa gia công và bề mặt đã gia công đo dọc theo lưỡi
cắt (tính bằng mm).
3. Thông số hình học lớp cắt
3. Diện tích cắt (f): và tích số giữa chiều rộng và
chiều dày cắt .
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
-115-
1. Các chuyển động cắt
2. Thông số công nghệ
3. Thông số hình học lớp cắt
của các phương pháp gia công
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
-116-
a. Yếu tố chế độ cắt khi Bào và Xọc
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội

Máy bào Máy xọc
-117-
13/09/2011
14
a. Yếu tố chế độ cắt khi Bào và Xọc
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
-118-
b. Yếu tố chế độ cắt khi Khoan
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
Máy Khoan
-119-
Khi khoan lỗ đặc Khi khoan lỗ thông
)/(
1000

pm
nD
V
c
p

a = S
r
.sin

sin
2
S
=


sin.2sin
Dt
b 

sin.2
o
dD
b


b. Yếu tố chế độ cắt khi Khoan
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
-120-
c. Yếu tố chế độ cắt khi Phay
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
Máy phay đứng Máy phay ngang
-121-
c. Yếu tố chế độ cắt khi Phay
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
-122-
Khảo sát cho 2 trường hợp
A. Khi phay bằng dao phay trụ
c. Yếu tố chế độ cắt khi Phay
Phay thuận – Down-Milling Phay nghịch – Up-Milling
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
-123-
B. Khi phay bằng dao phay mặt đầu
c. Yếu tố chế độ cắt khi Phay
Phay thuận – Dụng cụ hướng vào chi tiết
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội

-124-
B. Khi phay bằng dao phay mặt đầu
c. Yếu tố chế độ cắt khi Phay
Phay nghịch – Dụng cụ hướng ra ngoài chi tiết
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
-125-
B. Khi phay bằng dao phay mặt đầu
c. Yếu tố chế độ cắt khi Phay
Phay đối xứng – Hở – Kín – Lệch tâm
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
-126-
13/09/2011
15
1. Chiều sâu phay t
Là kích thước lớp vật liệu được
cắt đo theo phương vuông góc
với trục dao phay
2. Chiều rộng phay B
c. Yếu tố chế độ cắt khi Phay
Là kích thước lớp vật
liệu được cắt đo theo
phương trục dao phay
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
t
-127-
c. Yếu tố chế độ cắt khi Phay
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
-128-
3. Lượng chạy dao S
Khi phay, lượng chạy dao được phân thành 3 loại:

c. Yếu tố chế độ cắt khi Phay
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
-129-
3. Lượng chạy dao S
c. Yếu tố chế độ cắt khi Phay
- Lượng chạy dao răng S
z
:
Lượng chạy dao xác định sau
khi dao quay được một góc
răng .
Ký hiệu: S
z
, mm/răng.
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
-130-
3. Lượng chạy dao S
- Lượng chạy dao vòng S
V
: lượng chạy dao xác
định sau khi dao quay được một vòng.
Ký hiệu: S
V
(mm/vg)
- Lượng chạy dao phút S
ph
: lượng chạy dao
xác định sau một phút.
Ký hiệu: S
ph

, mm/ph
Quan hệ: S
V
= z
c
. S
z
S
ph
= n . S
v
= n . z
c
. S
z
c. Yếu tố chế độ cắt khi Phay
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
-131-
4. Vận tốc cắt
V
C
= p.D.n/1000
c. Yếu tố chế độ cắt khi Phay
Bản chất là Vc tổng
hợp của Vn và Vs,
nhưng Vs << nên Vc
tính như trên
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
-132-
Góc tiếp xúc khi phay

a) Bằng dao phay trụ. b và c) phay đối xứng và không
đối xứng bằng dao phay mặt đầu
5. Góc tiếp xúc : Là góc ở tâm của dao chắn
cung tiếp xúc giữa dao và chi tiết.
c. Yếu tố chế độ cắt khi Phay
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
-133-
5. Góc tiếp xúc : Dao phay trụ
( )
2
2
cos 1
2
D
t
t
D
D


  
c. Yếu tố chế độ cắt khi Phay
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
-134-
5. Góc tiếp xúc : Dao mặt đầu đối xứng
0
0
2
sin
2

2
t
t
D
D

 
c. Yếu tố chế độ cắt khi Phay
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
-135-
13/09/2011
16
5. Góc tiếp xúc : Dao mặt đầu không đối xứng
0
2
sin( 1)
2
t
ar
D
p

  
c. Yếu tố chế độ cắt khi Phay
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
-136-
6. Chiều dày cắt a
Khi phay bằng dao phay trụ răng thẳng
a


= S
z
.sin
a

S
z
a
max
= S
z
.sin
sin ( )
2
tb Z
a S mm


Chiều dầy cắt trung bình:
c. Yếu tố chế độ cắt khi Phay
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
-137-
6. Chiều dày cắt a khi phay bằng dao phay mặt đầu
c. Yếu tố chế độ cắt khi Phay
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
-138-
6. Chiều dày cắt a khi phay bằng dao phay mặt đầu
min
max
sin cos

sin
Z
Z
a S
a S


 


   
sin cos
tb Z
a S




Chiều dầy cắt trung bình:
c. Yếu tố chế độ cắt khi Phay
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
-139-
7. Chiều rộng cắt b:
Khi phay bằng dao phay mặt đầu:
Khi phay bằng dao phay trụ răng thẳng:
b = B
sin sin
t B
B
 

 
b
c. Yếu tố chế độ cắt khi Phay
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
-140-
8. Diện tích cắt f: bằng dao phay mặt đầu
Tức thời:
2
sin cos
sin
cos
i i i
i Z i
B
f a b S
f S B

 


 

1
cos
cos
n n
i Z i
if i
n
Z i

i
F f S B
F S B


 

 

Tổng:
c. Yếu tố chế độ cắt khi Phay
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
-141-
8. Diện tích cắt f: phay bằng dao phay trụ
Tức thời :
Tổng:
sin
i i i Z i
f a b S B

 
1 1
1
sin
sin
n n
i Z i
i i
n
Z i

i
F f S B
F S B


 

 

 

c. Yếu tố chế độ cắt khi Phay
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
-142-
c. Yếu tố chế độ cắt khi Phay
Dao phay trụ răng xoắn
Liền thân
Ghép mảnh
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
-143-
Chiều rộng cắt B khi phay
bằng dao phay trụ răng xoắn
1 1
1 1 1 1
( )
( )
sin sin 2 2sin
d
c
D

b c d b
 
  

      
c. Yếu tố chế độ cắt khi Phay
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
-144-
13/09/2011
17
Diện tích cắt f khi phay
bằng dao phay trụ răng xoắn
1 1
1
(cos cos )
2sin
(cos cos )
2sin
n n
i i
Z
i c d
i i
n
i i
Z
c d
i
S D
F f

S D
F
 

 

 

  
 
 

c. Yếu tố chế độ cắt khi Phay
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
-145-
4.1 Biến dạng dẻo khi cắt kim loại
4.2 Cơ chế tạo phoi
4.3 Các dạng phoi
4.4 Hiện tượng lẹo dao
4.5 Hiện tượng và Hệ số co rút phoi
4.6 Nhiệt cắt
4.7
Trạng thái bề mặt gia công
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
CHƯƠNG 4
CƠ SỞ VẬT LÝ QUÁ TRÌNH
CẮT KIM LOẠI
CHƯƠNG 4
CƠ SỞ VẬT LÝ QUÁ TRÌNH
CẮT KIM LOẠI

-146-
1. Biến dạng dẻo khi cắt kim loại
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
-147-
Cơ chế cắt - Mechanism of cutting
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
Vật liệu gia công lần lượt trải qua 3 giai đoạn biến dạng:
biến dạng đàn hồi, biến dạng dẻo và sau đó là biến dạng
phá huỷ để tạo thành phoi.
-148-
Cơ chế cắt - Mechanism of cutting
Chip
Tool
Chip forms by
shear in this region
depth of cut
Friction between
tool, chip in this
region
Chip
Tool
Chip forms by
shear in this region
depth of cut
Friction between
tool, chip in this
region
Phá huỷ lan truyền
Old model: crack propagation
Phá huỷ do lực cắt

Current model: shear
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
Giải thích về cơ chế cắt theo các nguyên lý khác nhau:
-149-
2. Cơ chế tạo phoi
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
Lưới chữ nhật Lưới hình tròn
Lưới biến dạng của vật liệu trong quá trình tạo phoi
-150-
2. Cơ chế tạo phoi
Lớp cắt có chiều dầy t
0
bị biến dạng qua vùng thứ nhất
thành phoi có chiều dầy t
C
Phoi thoát ra trượt trên mặt trước của dụng cụ với áp lực và
ma sát lớn gây ra biến dạng lần hai của phoi
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
1
2
-151-
3. Các dạng phoi gia công
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
-152-
3. Các dạng phoi gia công
- Phoi vụn - Phoi xếp
- Phoi dây
- Phoi dây có lẹo dao
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
-153-

13/09/2011
18
3. Các dạng phoi gia công
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
Tuỳ thuộc vào: vật liệu (dụng cụ, chi tiết), thông số chế độ
cắt, hình học phần cắt dụng cụ, dung dịch trơn nguội…
-154-
3.1 Phoi vụn – Discontinuous chip
- Phoi vụn: phoi cắt ra có dạng các hạt nhỏ, vụn.
- Khi cắt các loại vật liệu giòn (gang, đồng thau cứng
giòn), tốc độ cắt thấp, ma sát giữa phoi và dụng cụ lớn.
- Khi cắt ra phoi vụn lớp kim loại bị cắt không qua giai
đoạn biến dạng dẻo.
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
-155-
3.1 Phoi vụn – Discontinuous chip
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
Cơ chế hình thành phoi vụn khi gia công vật liệu có tính giòn
-156-
3.2 Phoi xếp
- Phoi xếp: phoi cắt ra có dạng các hạt xếp với nhau
thành từng đoạn ngắn (5 - 6 cm).
- Phoi xếp có được khi cắt các loại vật liêu khó gia công
ở tốc độ cắt cao,chiều dày cắt lớn và góc cắt lớn.
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
-157-
3.3 Phoi dây
- Phoi dây: phoi cắt ra có dạng dây dài liên tục.
- Loại phoi này có được khi cắt các loại vật liệu dẻo với tốc
độ cắt cao, chiều dày cắt nhỏ, lưỡi cắt sắc, ma sát giữa phoi

với dụng cụ nhỏ
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
-158-
3.3 Phoi dây – Ưu nhược điểm
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
• Với chế độ cắt tạo thành phoi dây thường cho
chất lượng bề mặt gia công rất tốt.
• Tuy nhiên phoi dây không tốt cho quá trình gia
công tự động (cuốn vào phôi, dụng cụ, máy…)
• Quá trình gia công sẽ bị gián đoạn để loại bỏ
phoi dây.
Cơ cấu bẻ phoi
-159-
3.3 Phoi dây – Cơ cấu bẻ phoi
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
• 1 - Phoi tự bẻ (khi gia công vật liệu giòn)
• 2 - Phoi bẻ khi va chạm với dụng cụ cắt
• 3 - Phoi bẻ khi va chạm với chi tiết gia công.
Ảnh hưởng bởi: chế độ cắt (v,s,t), thông số hình
học phần cắt của dụng cụ, vật liệu gia công
1
2 3
-160-
Kiểu bậc: phay một mặt bậc trên mặt trước của
dụng cụ cắt dọc theo lưỡi cắt
Bậc song song
Bậc có bán kính r
Bậc hướng ra Bậc hướng vào
3.3 Phoi dây – Cơ cấu bẻ phoi
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội

-161-
Kiểu kẹp: Một miếng carbide mỏng được kẹp lên mặt
trước của dụng cụ cắt
a, Hình dạng xác định
b, Chiều rộng khác nhau
c, Chiều rộng và
góc khác nhau
3.3 Phoi dây – Cơ cấu bẻ phoi
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
-162-
13/09/2011
19
3.3 Phoi dây – Cơ cấu bẻ phoi
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
Kiểu kẹp: Một miếng carbide mỏng được kẹp lên mặt
trước của dụng cụ cắt
-163-
Kiểu tạo rãnh: Một rãnh nhỏ được tạo dưới lưỡi cắt.
3.3 Phoi dây – Cơ cấu bẻ phoi
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
-164-
Dụng cụ thép gió (HSS) liền thân
3.3 Phoi dây – Cơ cấu bẻ phoi
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
Tạo rãnh bẻ phoi trên dụng cụ là mũi khoan bằng thép gió
-165-
Dụng cụ thép gió (HSS) liền thân
3.3 Phoi dây – Cơ cấu bẻ phoi
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
Tạo rãnh bẻ phoi trên dụng cụ là mũi khoan bằng thép gió

-166-
3.3 Phoi dây – Cơ cấu bẻ phoi
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
Tạo rãnh bẻ phoi trên dụng cụ là dao phay trụ răng xoắn
-167-
3.3 Phoi dây với Hiện tượng lẹo dao
- Phoi dây với hiện tượng lẹo dao: khi cắt vật liệu dẻo, tốc
độ cắt thấp tới trung bình, ma sát giữa phoi và dụng cụ thấp,
xuất hiện lẹo dao theo chu kỳ
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
-168-
4. Hiện tượng lẹo dao (BUE)
Trong quá trình cắt với một chế độ cắt cụ thể trên mặt
trước của dao xuất hiện một cục kim loại bám chắc vào
lưỡi cắt. Cục kim loại này có đặc tính và cấu trúc khác với
vật liệu gia công và vật liệu làm dao. Cục kim loại đó gọi
là cục lẹo dao và hiện tượng đó là hiện tượng lẹo dao.
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
-169-
4.1 Nguyên nhân lẹo dao (BUE)
Do lớp cắt bị biến dạng dẻo và ma sát khi trượt trên mặt
trước của dao. Khi lớp phoi sát mặt trước bị biến dạng dẻo
nhiều, lực liên kết giữa các phần tử Q (ma sát trong) giảm.
Khi lực Q (ma sát trong) và lực kéo phoi S nhỏ hơn lực ma
sát ngoài T, các phần tử kim loại sẽ trượt chậm (chảy chậm)
và bám vào lưỡi cắt hình thành dần dần cục lẹo dao.
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
-170-
4.2 Các dạng lẹo dao
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội

1
2 3
- 1. Lẹo dao làm tăng góc trước
- 2. Lẹo dao làm giảm góc trước
- 3. Lẹo dao không làm thay đổi góc trước
-171-
13/09/2011
20
4.3 Ưu nhược điểm của BUE
Lẹo dao hình thành làm tăng /
giảm góc trước
g
nhưng đồng
thời làm giảm góc sau
a
.
Bảo vệ mũi dao vì lớp BUE cứng
hơn cả độ cứng của phoi
Gây hiện tượng rung động khi cắt
Ảnh hưởng chất lượng gia công
tinh bề mặt chi tiết
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
-172-
4.4 Các yếu tố ảnh hưởng BUE
- Ảnh hưởng của vận tốc cắt
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
-173-
- Ảnh hưởng của vận tốc cắt
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
4.4 Các yếu tố ảnh hưởng BUE

-174-
4.4 Các yếu tố ảnh hưởng BUE
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
- Quan hệ giữa chiều sâu cắt và lượng chạy dao
-175-
- Ảnh hưởng của góc trước g
Giảm góc trước
g
thì tốc độ hình thành
càng cao và chiều cao lẹo dao càng nhỏ
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
4.4 Các yếu tố ảnh hưởng BUE
-176-
- Ảnh hưởng của chiều dầy cắt a
Chiều dày cắt a càng lớn tốc độ hình thành lẹo dao
càng thấp và chiều cao lẹo dao càng cao
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
4.4 Các yếu tố ảnh hưởng BUE
-177-
- Ảnh hưởng của vật liệu gia công
Vật liệu gia công càng dẻo thì tốc độ hình thành lẹo dao
càng thấp và chiều cao lẹo dao càng cao
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
4.4 Các yếu tố ảnh hưởng BUE
-178-
- Giảm ma sát trên bề mặt trước
của dao
- Tăng góc trước g
- Sử dụng dung dịch trơn nguội
- Cắt ở vùng tốc độ cắt phù hợp

TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
4.5 Cách khắc phục lẹo dao
-179-
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
5. Hiện tượng và Hệ số co rút phoi
-180-
13/09/2011
21
g
g
a
K =
t
c
t
o
Phụ thuộc vào: tính chất cơ lý của vật liệu gia công, vật liệu
làm dao, thông số hình học phần cắt củ dụng cụ, chế độ cắt
và các điều kiện khác, ….
Giá trị trong khoảng 1 - 8
K kh«ng thÓ nhá h¬n 1.
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
5.1 Hệ số co rút phoi K
-181-
g
Góc của mặt phẳng trượt
f
r
1
K


TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
5.1 Hệ số co rút phoi K
-182-
-Phương pháp đo trực tiếp: đo chiều dài phoi cắt ra l
f
.
Khi cắt, lớp cắt có chiều dài l
c
.
- Phương pháp trọng lượng : khi không biết chiều dài lớp
cắt l
c
của đoạn phoi đó.
+ Cân chiều dài đoạn phoi đã đo được G (g).
+ Thể tích lớp cắt của đoạn phoi là
(
g
- khối lượng riêng của vật liệu cắt)
(mm
3
) (t:chiều sâu cắt; s:lượng chạy dao)
. .
c
V l t s

. . .
c
f f
l

G
K
l t s l
g
 
G
V
g

TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
5.2 Cách xác định hệ số K
-183-
- Ảnh hưởng của vật liệu gia công
Vật liệu dẻo, kim loại bị biến dạng nhiều, K lớn
Ex: khi cắt đồng và thép 35 cùng chế độ cắt có
lần lượt là K  6,5 và K  2,84
- Ảnh hưởng của góc trước
Góc trước tăng thì hệ số K giảm
- Ảnh hưởng của góc nghiêng chính
Góc nghiêng chính càng tăng thì K càng giảm
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
5.3 Các nhân tố ảnh hưởng hệ số K
-184-
- Ảnh hưởng của chế độ cắt
AB: Khi có lẹo dao
BC: Khi lẹo dao giảm
CD: Không có lẹo dao
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
5.3 Các nhân tố ảnh hưởng hệ số K
-185-

- Ảnh hưởng của chiều rộng cắt b
b có ảnh hưởng không đáng kể đến hệ số K
- Ảnh hưởng của chiều dầy cắt a
- Ảnh hưởng của dung dịch trơn nguội
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
5.3 Các nhân tố ảnh hưởng hệ số K
-186-
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
6 Nhiệt trong quá trình cắt
• Khoảng 98% năng
lượng trong quá
trình gia công
chuyển hoá thành
nhiệt
• Đó là nguyên nhân
tại sao nhiệt cắt tại
điểm tiếp xúc dụng
cụ và phoi rất cao
• Còn lại khoảng 2%
năng lượng dùng
để duy trì biến
dạng dẻo của phoi
-187-
- Vùng các lớp kim loại trượt và tạo thành phoi _ vùng các lớp
kim loại bị biến dạng dẻo lớn và trượt đứt theo mặt đó : Q
bd
- Vùng tiếp xúc giữa phoi và mặt trước dao: Q
mst
- Vùng tiếp xúc giữa mặt sau dụng cụ với chi tiết gia công: Q
mss

TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
6.1 Các nguồn sinh nhiệt
-188-
Sơ đồ phân bố nhiệt trong vùng
gia công
Tỷ lệ phần trăm của nhiệt sinh ra
trong quá trình cắt được truyền
vào phôi, dụng cụ và phoi tỷ lệ với
tốc độ cắt.
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
6.2 Sơ đồ phân bố nhiệt
-189-
13/09/2011
22
- Phần lớn nhiệt sinh ra do biến dạng Q
bd
truyền vào phoi, một phần nhỏ truyền
sang chi tiết gia công.
- Nhiệt sinh ra ở vùng ma sát giữa mặt
trước dụng cụ và phoi Q
mst
phần lớn
truyền vào phoi, một phần nhỏ truyền vào
dụng cụ (3 - 5%).
- Nhiệt sinh ra do ma sát giữa mặt sau và
chi tiết gia công Q
mss
được truyền vào chi
tiết và dao.
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội

6.2 Sơ đồ phân bố nhiệt
-190-
• Giảm độ cứng, giảm độ chịu mài mòn, hình
dáng hình học của dụng cụ bị thay đổi,
thông số hình học phần cắt bị thay đổi.
 Độ chính xác kích thước
gia công và độ nhám bề
mặt khó đạt được.
 Chất lượng bề mặt gia
công bị ảnh hưởng
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
6.3 Ảnh hưởng của nhiệt cắt
-191-
- Dùng máy đo nhiệt: phương pháp
này đơn giản nhưng độ chính xác
không cao
- Dùng bảng màu thử nhiệt: dựa vào
hiện tượng một số màu bị biến đổi
dưới tác dụng của nhiệt. Miếng màu
sẽ được dán vào gần vùng cắt, màu
biến đổi so với ban đầu sẽ xác định
được giá trị nhiệt cắt tương ứng
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
6.4 Các phương pháp đo nhiệt
-192-
- Dùng cặp nhiệt điện là dụng cụ và phôi.
Trong phương pháp này: 2 đầu điện cực được nối
lần lượt với phôi và dụng cụ. Khi một trong 2 đầu
điện cực được gia nhiệt, sự chênh lệch nhiệt độ sẽ
làm xuất hiện một dòng nhiệt điện, giá trị sẽ hiện

thị trên đồng hồ đo mili-volt. Giá trị nhiệt sẽ được
chuyển đổi tương ứng từ giá trị dòng do được.
Phương pháp đơn giản, rẻ tiền nhưng chỉ cho giá
trị trung bình lớn nhất
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
6.4 Các phương pháp đo nhiệt
-193-
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
6.4 Các phương pháp đo nhiệt
Cặp nhiệt điện là dụng cụ-chi tiết dùng để đo
nhiệt độ tại vùng gia công
-194-
- Kỹ thuật cặp nhiệt điện di chuyển
Đây là phương pháp đo nhiệt đơn giản, có thể sử
dụng để do từng mức nhiệt khác nhau theo quá
trình biến dạng của vật liệu thành phoi.
Một miềng phèn crom được hàn trên lớp vật liệu
của phôi sẽ biến thành phoi tạo thành một cực của
cặp nhiệt điện, một cực khác là một miếng đồng.
Phương pháp này có thể đo được nhiệt lượng qua
hiển thị của dòng điện thu được
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
6.4 Các phương pháp đo nhiệt
-195-
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
6.4 Các phương pháp đo nhiệt
Kỹ thuật dùng cặp nhiệt điện di chuyển
-196-
- Kỹ thuật cặp nhiệt điện nhúng
Dùng để đo nhiệt khi phay hoặc mài, mà không thể

áp dụng các phương pháp đo trước đó.
Một cặp nhiệt điện được đặt ở chiều sâu hi nào đó
trong vùng gia công. Nhiệt cắt đo được sẽ tăng dần
khi h
i
giảm dần. Dựa vào các giá trị đó có thể tính
được giá trị nhiệt trung bình.
Để xác định được chính xác giá trị nhiệt cắt thì h
i
=
0, điều đó là không thể.
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
6.4 Các phương pháp đo nhiệt
-197-
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
6.4 Các phương pháp đo nhiệt
Kỹ thuật dùng cặp nhiệt điện nhúng
-198-
13/09/2011
23
- Sử dụng dụng cụ đa hợp
Gắn một điện cực trên mặt trước của dụng cụ, vật liệu
phần cắt là không dẫn điện. Điện cực còn lại dạng lá đồng
sẽ tiếp xúc với phôi để đo nhiệt cắt thông qua giá trị điện
áp do được.
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
6.4 Các phương pháp đo nhiệt
-199-
- Dùng tế bào quang điện (photocell)
Phương pháp này có thể đo được chính xác nhiệt

độ tại vùng vật liệu chịu biến dạng đàn hồi và
biến dạng dẻo trước khi chuyển thành phoi.
Nguyên lý đo dựa vào sự thay đổi điện trở của
các tế bào quang điện dưới tác dụng của nhiệt.
Các tế bào này sẽ chịu bức xạ nhiệt qua một lỗ.
Nhiệt độ đo là giá trị khi dao di chuyển qua lỗ
này đến mặt sau của dao
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
6.4 Các phương pháp đo nhiệt
-200-
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
6.4 Các phương pháp đo nhiệt
Kỹ thuật dùng tế bào quang điện
-201-
- Phương pháp chụp ảnh hồng ngoại
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
6.4 Các phương pháp đo nhiệt
-202-
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
6.5 Các yếu tố ảnh hưởng nhiệt
-203-
- Ảnh hưởng của vận tốc cắt:
Tăng tốc độ cắt v nhiệt cắt sinh ra 
o
C tăng nhưng tăng
chậm hơn tốc độ cắt v.
Khi tăng tốc độ cắt nhiệt cắt sinh ra do biến dạng giảm
nhưng do ma sát lại tăng lên,nên nhiệt cắt tăng nhưng tăng
chậm hơn tốc độ cắt v.
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội

6.5 Các yếu tố ảnh hưởng nhiệt
-204-
- Ảnh hưởng của lượng chạy dao S (chiều dầy lớp cắt):
Khi tăng lượng chạy dao S thì nhiệt cắt tăng nhưng
không tăng tỷ lệ thuận
a (mm)
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
6.5 Các yếu tố ảnh hưởng nhiệt
-205-
- Ảnh hưởng của chiều sâu cắt t (chiều rộng lớp cắt):
Chiều sâu cắt t ảnh hưởng đến nhiệt cắt ít hơn so với
lượng chạy dao
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
6.5 Các yếu tố ảnh hưởng nhiệt
-206-
- Ảnh hưởng của góc trước g (góc cắt ):
Tăng góc cắt  (giảm góc trước g) nhiệt cắt tăng
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
6.5 Các yếu tố ảnh hưởng nhiệt
-207-
13/09/2011
24
- Ảnh hưởng của góc nghiêng chính :
Tăng góc , giảm b, giảm chiều dài lưỡi cắt tham gia
cắt nên nhiệt cắt tăng
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
6.5 Các yếu tố ảnh hưởng nhiệt
-208-
- Ảnh hưởng của vật liệu làm dao và vật liệu gia công:
+ Khi cắt vật liệu giòn nhiệt cắt thấp hơn khi cắt vật

liệu dẻo.
+ Nhiệt cắt phụ thuộc chủ yếu vào nhiệt dung và tính
dẫn nhiệt của vật liệu gia công và vật liệu làm dao.
+ Vật liệu làm dao có tính dẫn nhiệt tốt nhiệt cắt thấp
hơn
+ Kích thước thân dao cũng có ảnh hưởng đến nhiệt
cắt do khả năng truyền nhiệt của thân dao,kích thước
thân dao càng lớn thì nhiệt cắt càng thấp.
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
6.5 Các yếu tố ảnh hưởng nhiệt
-209-
- Ảnh hưởng của dung dịch trơn nguội:
Khi có dung dịch trơn nguội thì nhiệt cắt giảm nhanh.
Ngoài tác dụng làm nguội,dung dịch trơn nguội còn
có tác dụng giảm ma sát ở mặt trước và mặt sau
dao,làm giảm nhiệt cắt.
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
6.5 Các yếu tố ảnh hưởng nhiệt
-210-
g
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
6.6 Khắc phục nhiệt cắt
-211-
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
7. Trạng thái bề mặt gia công
-212-
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
7.1 Cấu tạo bề mặt chi tiết
Vai trò của bề mặt chi tiết gia công:
• Ảnh hưởng đến ma sát và mài mòn của chi tiết gia công

• Ảnh hưởng đến tính chất cơ lý của chi tiết
• Độ chính xác lắp ghép, khả năng lắp lẫn…
•
Độ nhám càng nhỏ, khả năng dẫn điện càng tốt
-213-
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
7.2 Kết cấu bề mặt chi tiết
Kết cấu bề mặt:
• Độ sóng (waviness)
• Độ nhám (roughness)
• Khuyết tật (flaw)
-214-
TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
7.3 Độ nhám bề mặt
Độ lệch trung bình theo
chiều thẳng đứng từ bề mặt
danh nghĩa trên một chiều
dài bề mặt quy định
dx
L
y
R
m
L
m
a
∫
0
=
-215-

TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật l iệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí –Đại học Bách khoa Hà nội
7.4 Đo độ nhám bề mặt
-216-