baif tập chế tạo 2 chương 25b

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠ KHÍ - BỘ MÔN CHẾ TẠO MÁY
------

BÀI TẬP KĨ
2

THUẬT CHẾ TẠO
Chương 25

GVHD : Trương Quốc Thanh

NHÓM : 12

TPHCM, ngày 29 tháng 11 năm 2015

QUALITATIVE PROBLEMS:


25.10. Explain the technical and economic factors that led to the development of
machining centers.
Solve
Machining centers, as a manufacturing concept, serve two purposes: (a) save time
by rapid tool changes and eliminating part handling and mounting in between
processes, and (b) rapid changeover for new production runs. The text gives the
example of automobile engine blocks which require drilling, boring, tapping, etc., to
be performed. Normally, much time would be spent transferring and handling the
workpiece between different machine tools.
Machining centers eliminate or reduce the need for part handling and, consequently,
reduce manufacturing time and costs. Also, a variety of parts can be produced in small
lots.

25.10. Giải thích các yếu tố kỹ thuật và kinh tế đã dẫn đến sự phát triển của
trung tâm gia công.
Trả lời
Trung tâm gia công, như là một khái niệm sản xuất, phục vụ hai mục đích: (a) tiết
kiệm thời gian bằng cách thay đổi công cụ nhanh chóng và loại bỏ các phần xử lý và
gắn vào giữa các quá trình, và (b) chuyển đổi nhanh chóng để vận hành sản xuất mới.
Các văn bản đưa ra ví dụ về ô tô khối động cơ đòi hỏi phải khoan, khoan lỗ, khai
thác… sẽ được thực hiện. Thông thường, nhiều thời gian sẽ được chi cho việc chuyển
và xử lý các phôi giữa các máy công cụ khác nhau. Trung tâm gia công tập trung loại
bỏ hoặc làm giảm nhu cầu xử lý một phần và do đó, làm giảm thời gian sản xuất và
chi phí. Ngoài ra, một loạt các bộ phận có thể được sản xuất theo từng lô nhỏ.
25.11. Spindle speeds in machining centers vary over a wide range. Explain why
this is so, giving specific applications.
Solve
Spindle speeds vary over a wide range for a number of reasons; the most obvious is
the optimization of cutting time. A small drill, for example, is operated at higher
spindle speeds than for larger drills to obtain the same surface cutting speed. Since the
speed of the cutting operation is important (because different workpiece materials
require different cutting speeds for optimum tool life and surface finish) spindles must
therefore be capable of operating in a wide range of rotational speeds.


25.11. Tốc độ trục chính trong các trung tâm gia công khác nhau trên một phạm
vi rộng. Giải thích tại sao điều này?
Solve
như vậy, cho các ứng dụng cụ thể. Tốc độ trục chính khác nhau trên một phạm vi rộng
cho một số lý do; rõ ràng nhất là các tối ưu hóa thời gian cắt. Một mũi khoan nhỏ, ví
dụ, được vận hành ở tốc độ trục chính cao hơn hơn cho các mũi khoan lớn hơn để có
được tốc độ cắt bề mặt tương tự. Vì vận tốc cắt hoạt động rất quan trọng (vì nguyên
liệu phôi khác nhau đòi hỏi tốc độ cắt khác nhau cho tuổi thọ công cụ tối ưu và hoàn

thiện bề mặt) do đó phải có khả năng hoạt động trong một phạm vi rộng của tốc độ
quay.
25.12. Explain the importance of stiffness and damping of machine tools.
Describe how they are implemented.
Solve
High stiffness in machine tools results in lowering the dynamic force/excitation ratios,
thus it is important in reducing, or at least controlling chatter. Also, stiffness is
important to minimize tool deflections during machining. By minimizing deflections,
one can improve dimensional accuracy and reduce dimensional tolerances. Stiffness
typically can be improved by using materials with high elastic modulus, optimizing
the section moduli of components, and by improving the type of joints and sliding
machine elements. (See Section 25.4 on p. 706.)
25.12. Giải thích tầm quan trọng của độ cứng và giảm xóc của máy công cụ. Mô
tả cách chúng được thực hiện.
Trả lời
Độ cứng cao trong máy công cụ dẫn đến trong việc làm giảm tỷ lệ lực / động lực kích
thích, do đó nó là quan trọng trong việc giảm thiểu, hoặc ít nhất là kiểm soát tiếng lọc
cọc. Ngoài ra, độ cứng là quan trọng để giảm thiểu độ võng công cụ trong quá trình
gia công. Bằng cách giảm thiểu độ võng, người ta có thể cải thiện độ chính xác chiều
và giảm dung sai chiều. Độ cứng thường có thể được cải thiện bằng cách sử dụng các
vật liệu có mô đun đàn hồi cao, tối ưu hóa các môđun cắt của các thành phần, và bằng
cách cải thiện các loại khớp và yếu tố trượt máy. (Xem phần trên 25,4 p 706..)


25.13. Are there machining operations described in Chapters 23 and 24 that
cannot be performed in machining and turning centers? Explain, with specific
examples.
Solve
Machining centers can easily perform operations which involve a rotating tool
(milling, drilling, tapping, and honing) and not the workpiece (other than during

indexing or positioning). Consequently, it would be difficult to perform operations
such as turning, broaching, sawing, or grinding on a machining center.
25.13. Có công hoạt động nào được mô tả trong Chương 23 và 24 mà không thể
được thực hiện trong trung tâm gia công và tiện ? Giải thích, với các ví dụ cụ thể.
Trả lời
Trung tâm gia công có thể dễ dàng thực hiện các hoạt động liên quan đến một công cụ
quay (phay, khoan, tarô và doa) và không phôi (trừ khi thiết lập hoặc định vị). Do đó,
nó sẽ rất khó khăn để thực hiện các hoạt động như tiện, chuốt, cưa và mài trên trung
tâm gia công.
25.14. How important is the control of cutting-fluid temperature in operations
performed in machining centers? Explain.
Solve
The control of cutting-fluid temperature is very important in operations where high
dimensional accuracy is essential. As expected, the fluid heats up during its service
throughout the day (due to the energy dissipated during machining), its temperature
begins to rise. This, in turn, raises the temperature of the workpiece and fixtures, and
adversely affects dimensional accuracy. Temperature-control units are available for
maintaining a constant temperature in cutting-fluid systems. (See also Section 22.12.)
25.14. Kiểm soát nhiệt độ dung dịch cắt trong hoạt động thực hiện tại các trung
tâm gia công quan trọng như thế nào ? Giải thích.
Trả lời
Việc kiểm soát nhiệt độ cắt-nước rất quan trọng trong gia công mà chính xác kích
thước đòi hỏi cao. Các chất lỏng nóng lên trong lúc gia công (do năng lượng tiêu hao
trong quá trình gia công). Lần lượt làm tăng nhiệt độ của phôi và đồ gá và ảnh hưởng
xấu đến độ chính xác kích thước chi tiết gia công. Bộ điều khiển nhiệt độ sẽ duy trì
một nhiệt độ ổn định trong hệ thống dung dịch cắt. (Xem thêm Phần 22.12).


25.15. Review Fig. 25.10 on modular machining centers, and describe some
workpieces and operations that would be suitable on such machines.

Solve
The main advantages to the different modular setups shown in Fig. 25.10 on p. 702
are that various workpiece shapes and sizes can be accommodated can be changed,
and the tool support can made stiffer by minimizing the overhang. (See Section 25.2.4
on p. 701 for the benefits of reconfigurable machines.)
25.15. Xem lại hình 25.10 trên môđun trung tâm gia công và mô tả một số phôi
và các hoạt động mà có thể phù hợp trên máy như vậy.
Trả lời
Các ưu điểm chính để thiết lập các mô-đun khác nhau được hiển thị trong hình. 25.10
trên trang 702 là có hình dạng và kích cỡ khác nhau phôi có thể được cung cấp có thể
được thay đổi, và các hỗ trợ công cụ có thể làm cứng bằng cách giảm thiểu sự nhô ra.
(Xem Phần 25.2.4 trên trang 701 cho những lợi ích của các máy cấu hình lại.)
25.16 Describe the adverse effects of vibration and chatter in machining
operations.
Solve
The adverse effects of chatter are discussed on p. 707 and are summarized briefly
below:
• Poor surface finish, as shown in the right central region of Fig. 25.13 on p. 707.
• Loss of dimensional accuracy of the workpiece.
• Premature tool wear, chipping, and failure, a critical consideration with brittle tool
materials, such as ceramics, some carbides, and diamond.
• Possible damage to the machine-tool components from excessive vibration and
chatter.
• Objectionable noise, particularly if it is of high frequency, such as the squeal heard
when turning brass on a lathe with a less rigid setup.
25.16 Mô tả các tác động có hại của rung động và va đập trong hoạt động gia
công.
Trả lời
Các tác dụng phụ của va đập được thảo luận trên trang 707 và được tóm tắt ngắn gọn
dưới đây:

• Lớp vỏ bề mặt kém, như được hiển thị trong khu vực trung tâm bên phải của hình
25.13 trên trang 707.
• Kích thước của phôi không được chính xác.
• Công cụ bị mòn sớm, sứt mẻ, và bị hỏng, một xem xét quan trọng với các vật liệu
công cụ dễ gãy, chẳng hạn như đồ gốm, một số cacbua, và kim cương.


• Sự rung động quá mức và va đập có thể gây hư hại cho các bộ phận của máy công
cụ.
• Gây ra tiếng ồn, đặc biệt là khi máy giao động với tần số cao, chẳng hạn như nghe
tiếng rít lên khi một máy tiện chuyển động với một thiết lập ít cứng nhắc.
25.17 Describe some specific situations in which thermal distortion of machinetool components would be important.
Solve
When high precision is required (see for example Fig. 25.17 on p. 712), thermal
distortion is very important and must be eliminated or minimized. As shown in
Problem 25.36, this is a serious concern, as even a few degrees of temperature rise can
cause sufficient thermal expansion to compromise dimensional accuracy.
25.17 Mô tả một số tình huống thể hiện tầm quan trọng của biến dạng nhiệt
trong các thành phần máy công cụ.
Trả lời
Khi độ chính xác cao là cần thiết (xem ví dụ hình 25.17 trên trang 712), biến dạng
nhiệt là rất quan trọng và phải được loại bỏ hoặc giảm thiểu. Như đã trình bày ở bài
25,36, đây là một mối quan tâm nghiêm trọng, thậm chí cả một vài độ của nhiệt độ
tăng có thể gây ra sự giãn nở nhiệt đủ để làm mất đi sự chính xác của chi tiết.
25.18 Explain the differences in the functions of a turret and of a spindle in
turning centers.
Solve
A turret (see Figs. 23.9 and 23.10 on p. 632) accommodates multiple tools which can
be indexed quickly. Spindles (see Fig. 25.8 on p. 699) typically accommodate the
workpiece, although they can be equipped with drill bits depending on the design of

the machine.
25.18 Giải thích sự khác biệt trong các chức năng của bàn xe dao và một trục
chính trong máy tiện.
Trả lời
Một bàn xe dao (xem hình 23.9 và 23.10 trên trang 632) chứa nhiều công cụ mà có thể
được tạo ra nhằm mục đích thực hiện nhanh chóng. Trục chính (xem Hình 25.8 trên
trang 699) thường chứa các phôi, mặc dù chúng có thể được trang bị với các mũi
khoan tùy thuộc vào thiết kế của máy.
25.19 Explain how the pallet arrangements shown in Fig. 25.4a and b would be
operatedin using these machines on a shop floor.
Solve
In Fig. 25.4a on p. 696, the pallets are taken from the cue in a first in, first out (FIFO)
manner. The pallet pool can have individual pallets added, or else the gray shaded
region shown with a number of pallets can be added at one time. In Fig. 25.4b, the
pallets service two machining centers. These can be arranged identically to Fig. 25.4a,
where dedicated pallets are assigned to each machine. However, another approach is


to have both machines operate on the same pallet cue. This makes the machining
process less susceptible to delays due to machine service.
25.19 Giải thích cách sắp xếp các pallet như trong hình 25.4 a và b sẽ được vận
hành trong việc sử dụng những máy trên sàn cửa hàng.
Trả lời
Trong hình 25.4 a trang 696, các pallet được lấy ra từ cây điều khiển ở lần đầu vào, ra
(FIFO). Các khối pallet có thể có các pallet độc lập đươc thêm vào, hoặc khu vực màu
xám cùng với một số pallet có thể thêm vào cùng lúc. Trong hình 25.4b là các pallet
dùng cho 2 trung tâm gia công. Đấy có thể sắp xếp giống với hình 25.4a, nơi các
pallet chuyên dụng được gán cho mỗi máy. Tuy nhiên, cách tiếp cân khác là sử dụng
cả 2 máy trên cùng một dãy pallet. Điều sẽ khiến quá trình chế tạo ít chậm trễ hơn bởi
tác vụ máy.

25.20 Review the tool changer shown in Fig. 25.5. Are there any constraints on
making their operations faster in order to reduce the tool changing time?
Explain.
Solve
By the student. This question would make a good design project. Tool changers (Fig.
25.5 on p. 697) are very fast for the obvious reason of reducing the noncutting time in
machining (see p. 714). Making them faster can involve significant costs by virtue of
the more powerful motors required to overcome inertial forces, the adverse effects of
these dynamic forces on machine components, and the higher wear rates of the
components. The larger motors and the design changes will also increase the bulk of
the automatic tool changers as well, making them more difficult to place in the
machine where space is a premium.
25.20 Xem xét máy thay dao trong hình 25.5. Có bất kỳ hạn chế nào trong việc
làm cho quá trình thay dao nhanh hơn để giảm thời gian thay dao hay không?
Giải thích.
Trả lời
Với sinh viên câu hổi này sẽ làm một dự án thiết kế tốt. Máy thay dao rất nhanh vì
một số nguyên nhân rõ ràng của việc cắt giảm thời gian không cắt trong gia công
(trang 714). Làm việc nhanh hơn có thể liên quan đáng kể tới chi phí nhờ các động cơ


mạnh hơn, cần thiết để thắng được lực quán tính, các tác dụng phụ của các lực này lên
các thành phần máy, và các bộ phận máy mau mòn hơn. Động cơ càng lớn và thiết kể
thay đổi cũng sẽ tăng khối tích của bộ phận thay dao tự động, khiến cho việc đặt máy
trở nên khó khăn ở nơi mà không gian hạn chế.

25.21 In addition to the number of joints in a machine tool (see Fig. 25.15), what
other factors influence the rate at which damping increases? Explain.
Solve
In addition to the number of joints and components in a machine tool (as shown in

Fig. 25.15 on p. 701) other factors that influence damping is the nature and roughness
of the joint interfaces, clamping force, and the presence of lubricants and other fluids
at the interfaces.
25.21 Ngoài việc tăng số tượng các công cụ (hình 25.15), thì còn những yếu tố nào
làm tốc độ giảm chấn tăng. Giải thích.
Trả lời
Ngoài việc tăng số lượng các công cụ thì những yếu tố khác ảnh hưởng tới giảm chấn
là bản chất và độ nhám bề mặt của công cụ, và sự có mặt của chất bôi trơn và các chất
lỏng khác trên bề mặt.
25.22 Describe types and sizes of workpieces that would not be suitable for
machining on a machining center. Give specific examples.
Solve
There are few workpieces that cannot be produced on machining centers, as by
their nature they are very flexible. Some of the acceptable answers would be:
•
•
•

Workpieces that are required in much higher quantities than can be
performed economically on machining centers.
Parts that are too large for the machining-center workspace, such as large
forging or castings.
Parts that need specialized machines, such as rifling of gun barrels.


25.22 Mô tả chủng loại và kích thước của chi tiết sẽ không phù hợp cho gia công
trên máy có bàn quay tròn. Cho ví dụ cụ thể?
Trả lời
Có vài chi tiết mà không thể được sản xuất trên máy có bàn quay tròn, do bản
chất của họ rất linh hoạt. Như là một số chi tiết sau:

•
•
•

Phôi được yêu cầu với chất lượng cao hơn nhiều so với chất lượng mà
máy có thể tạo ra được.
Các bộ phận của chi tiết quá lớn đối với không gian làm việc của bàn
máy, chẳng hạn như rèn lớn hoặc đúc.
Các bộ phận cần máy móc chuyên dùng, chẳng hạn như lỗ trong các bề
mặt cong.

25.23 Other than the fact that they each have a minimum, are the overall shapes
and slopes of the total-cost and totaltime curves in Fig. 25.17 important? Explain.
Solve
Note that the shape of the total cost curve can be sharper or shallower than that shown
in Fig. 24.18a on p. 674. If sharper, a small difference in the cutting speed can make a
large difference in cost because of the steeper slopes of the curve. If shallower, the
cutting speed would have less influence. With numerical data obtained, students can
determine the extent of these effects.
25.23 Khác hơn so với thực tế rằng từng có một mức tối thiểu, là có một điểm mà
tổng chi phí và thời gian là hợp lí đường cong trong hình 25.17 ? Giải thích?
Trả lời
Lưu ý rằng hình dạng của đường tổng chi phí có thể sắc nét hơn hoặc nông hơn
so cới những gì thể hiện trong hình. 24.18a trang p. 674. Nếu sắc nét hơn, một sự
khác biệt nhỏ trong tốc độ cắt có thể làm cho một sự khác biệt lớn trong chi phí
bởi vì các sườn dốc của đường cong. Nếu nông hơn, tốc độ cắt có thể ảnh hưởng
ít hơn. Với các dữ liệu thu được, sinh viên có thể xác định mức độ của những
hiệu ứng.
25.24 Explain the advantages and disadvantage of machine-tool frames made of
gray-iron castings.

Solve


The advantage of cast machine-tool frames are that it is easy relatively
inexpentive to produce complex and large structures. Gray irons have high internal
damping capacity. Because of lower elastic modulus, these structures have relatively
low stiffness compared to welded-steel frames; however, using large-cross sections
will greatly improve this situation. Also, the very limited ductility and toughness of
cast irons may make them unsuitable for the high impact situations.
25.24 Giải thích ưu và nhược điểm của máy công cụ làm khuôn đúc tạo gang
xám.
Trả lời
Ưu điểm của máy công cụ làm khuôn là mất ít chi phí để tạo ra sản phẩm có cấu
trúc phức tạp và lớn. Gang xám có khả năng giảm chấn cao. Vì hệ số đàn hồi thấp,
nên cấu trúc của nó tương đối ít bền so với khuôn thép hàn, tuy nhiên, khi sử dụng số
lượng lớn thì có thể tăng lên đáng kể. Với độ dẻo và bền hạn chế của gang đúc thì có
thể làm chúng không thích hợp với gia công có chấn động mạnh.
25.25 What are the advantages and disadvantages of (a) welded-steel frames, (b)
bolted steel frames, and (c) adhesively bonded components of the machine tools?
Explain.
Solve
(a) The advantages of welded-steel frames are their high stiffness as well as
ease of fabrication since various components can be welded into complex shapes and
the overall stiffness can be optimized. However, welded structures cannot be
disassembled and thermal distortions during welding can present difficulties.
(b) The advantages of bolted steel frames is their fairly high sniffness, with
some damping capability associated with a bolted joint. The disadvantges include
time required for preparation of surfaces to be joined, holes, and fasteners, and
possible crossion and interfaces by time.
(c) Adhesive bonding has major advantages of ease of assembly, fewer problem

with corrostion at the interfaces of assembled components, and some capacity for
damping vibrations. Among disadvantages are the time required for assembly,
reliability of the joints, and the difficulty of disassembly.
25.25 Những ưu điểm và nhược điểm của (a) khung thép hàn, (b) khung thép bắt
vít (c) chất kết dính các phần của máy công cụ? Giải thích
Trả lời


(a)

(b)

(c)

Thép hàn có độ cứng vững cao cũng như làm giảm lượng công việc chế tạo
nhiều chi tiết khi hàn những hình phức tạp và tính bền vững được tối ưu.
Tuy nhiên cấu trúc của thép hàn không thể bị tách ra và biến dạng nhiệt
trong lúc hàn cũng là những có khăn hiện tại.
Khung thép bắt vít có độ cứng vững cao, khả năng giảm chấn cùng với
doanh bắt vít. Nhược điểm là mất thời gian để chuẩn bị mặt phẳng bắt vít, lỗ,
dụng cụ kẹp.
Chất kết dính có ưu điểm lớn nhất là liên kết, ít có vấn đề ăn mòn ở bề mặt
liên kết, có khả năng giảm chấn. Nhược điểm là cần thời gian để liên kết, độ
an toàn của đầu nối và khó bị tách ra.

25.26. What would be the advantages and limitations of using concrete or
polymer– concrete in machine tools?
Solve:
Concrete and polymer concretes (see p. 703) can play an important role in
reducing vibration in steel-framed machine tools. Concrete is poured inside the

machine frame in various configurations (including sandwich construction) to provide
damping as well as mass, thereby reducing vibrations. Also, ibratiovn-isolating
machine supports also can be produced which are very effective. (Note also that
concrete canoes have been built.) Among disadvantages are relatively low stiffness
and poor thermal conductivity of these materials (important in reducing thermal
distortions in machine tools).
25.26. Những ưu điểm và hạn chê của việc sử dụng bê tông và bê tông polime
trong máy cắt kim loại ?
Trả lời
Bê tông và bê tông polyme (xem tr. 703) có thể đóng một vai trò quan trọng
trong việc làm giảm độ rung trong máy cắt thép khung. Bê tông được đổ bên trong
khung máy có hình dạng khác nhau (bao gồm kết cấu nhiều lớp) để cung cấp giảm xóc
cũng như khối lượng, do đó làm giảm rung động. Ngoài ra, máy rung cô lập hỗ trợ
cũng có thể được sản xuất trong đó là rất hiệu quả. Trong số nhược điểm là độ cứng
tương đối thấp và dẫn nhiệt kém của các tài liệu này (quan trọng trong việc giảm thiểu
biến dạng nhiệt trong máy công cụ).
25.27. Explain how you would go about reducing each of the cost factors in
machining operations. What difficulties would you encounter in doing so?
Solve:
As can be seen on p. 714, the total machining cost per piece consists of four
factors :
a- Nonproductive cost. This includes labor, overhead, and setup costs. These costs
can be reduced through application of automation to reduce labor, especially
using CNC machines and machining centers to reduce setup time and costs.


Machining cost. This cost can be reduced not only by automation to reduce
labor, but also by selection of appropriate cutting-tool materials, cutting fluids,
and machining parameters.
c- Tool-change cost. This can be reduced through the application of automatic

tool changers and fixtures which allow rapid exchange of tools, thus eliminating
or reducing manual labor.
d- Cost of cutting tool. Advanced tool materials are more expensive, thus the tool
cost can be reduced through use of more conventional materials. However, the
use of less expensive tool materials will likely result in higher tool wear, more
frequent tool changes, and the need for lower cutting speeds, thus increasing the
machining costs and toolchange costs.
25.27. Hãy giải thích bạn phải làm thế nào bạn để giảm từng yếu tố chi phí trong
hoạt động gia công. Những khó khăn bạn sẽ gặp phải khi làm như vậy?
b-

Trả lời :
Như có thể thấy trên p. 714, tổng chi phí gia công mỗi mảnh bao gồm bốn yếu
tố:
a-

b-

c-

d-

Chi phí phi sản xuất. Điều này bao gồm nhân công, chi phí, và chi phí thiết lập.
Những chi phí này có thể được giảm thông qua ứng dụng tự động hóa để giảm
lao động, đặc biệt là sử dụng máy CNC và các trung tâm gia công để giảm thời
gian thiết lập và chi phí.
Chi phí gia công. Chi phí này có thể được giảm không chỉ bởi tự động hóa để
giảm lao động, mà còn bởi lựa chọn vật liệu căt , dung dịch cắt, và các thông số
gia công.
Chi phí công cụ thay đổi. Điều này có thể được giảm thông qua việc áp dụng

các công cụ tự động và thiết bị mà phép trao đổi nhanh chóng của các công cụ,
do đó loại trừ hoặc giảm lao động thủ công.
Chi phí của dao cắt. Vật liệu công cụ tiên tiến có đắt hơn, do đó chi phí công cụ
có thể được giảm thông qua việc sử dụng các vật liệu thông thường hơn. Tuy
nhiên, việc sử dụng các vật liệu công cụ ít tốn kém có thể sẽ dẫn đến hao cao
hơn công cụ, công cụ thay đổi thường xuyên hơn, và sự cần thiết cho tốc độ cắt
thấp hơn, do đó làm tăng chi phí gia công .


QUANTITATIVE PROBLEMS:
25.28 A machining-center spindle and tool extend 250 mm from their machinetoolframe. Calculate the temperature change that can be tolerated in order to
maintain a tolerance of 0.0025 mm or 0.025 mm in machining. Assume that the
spindle is made of steel.
Solve
The extension due to a change in temperature is given by
where α is the coefficient of thermal expansion which, for carbon steels, is α =
12 × 10−6/◦C.
If ∆L = 0.0025 mm and L = 250 mm, then ∆T can easily be calculated to be 0.8◦C;
also for ∆L = 0.025 mm, we have ∆T = 8◦C. Noting that the temperatures involved are
quite small, this example clearly illustrates the importance of environmental controls
in precision manufacturing operations, where dimensional tolerances are extremely
small (see Fig. 25.17).
25.28 Một trục gia công trung tâm và công cụ mở rộng 250 mm từ máy công cụ.
Tính toán sự thay đổi nhiệt có thể chấp nhận được trong quá trình gia công
0.0025mm hoặc 0.025mm. giả sử rằng các trục chính làm bằng thép.?
Bài làm
Công thức quan hệ giửa nhiệt độ và độ thay đổi:
ΔL = αΔT L
α là hệ số giãn nở nhiệt thép cacbon, là α = 12 × 10-6 /0C.
Nếu ΔL = 0.0025 mm và L = 250 mm, sau đó có thể dễ dàng tính được ΔT = 0.80C;

cho ΔL = 0,025 mm, chúng tôi có ΔT = 80C. Cần lưu ý rằng nhiệt độ là khá nhỏ, ví dụ
này rõ ràng cho thấy tầm quan trọng của kiểm soát môi trường trong gia công chính
xác (xem hình. 25.17).

25.29 Using the data given in the example, estimate the time required to
manufacture the parts in Example 25.1 with conventional machining and with
high-speed
machining.
Solve
This is an open-ended problem and various answers would be acceptable because the
number
of roughing and finishing cuts have not been specified in the statement of the problem.
The
following would be examples of calculations:


Finish turning. The outer diameter is given as 91 mm, so to obtain a cutting speed of
95 m/min, the required rotational speed is

For determining the feed, we review Table 23.4 starting on p. 622 and note that for
high-carbon steel the low value of typical feeds is 0.15 mm/rev, which we can use
since this is a finishing operation. Thus, using l = 25 mm, we have

Boring on inside diameter. Here the ID is 75.5 mm, so to obtain a linear speed of 95
m/min requires a rotational speed of

Therefore, the time required using the same feed of f = 0.15 mm/rev is

The students are encouraged to obtain estimates for the remaining machining steps
and investigate incorporating roughing and finishing cuts into each step.

25.29 Sử dụng các dữ liệu được đưa ra trong ví dụ này, ước tính thời gian cần
thiết để sản xuất các bộ phận trong Ví dụ 25.1 với gia công thông thường và với
tốc độ cao
gia công.
Bài làm
Đây là một vấn đề mở và câu trả lời khác nhau sẽ được chấp nhận vì số của gia công
thô và hoàn thiện vết cắt chưa được quy định trong vấn đề. Các sau đây sẽ là ví dụ về
tính toán:
Đường kính bên ngoài được đưa ra là 91 mm, do đó, để có được một tốc độ cắt 95 m /
phút, yêu cầu tốc độ quay là:

Để xác định lượng cắt phôi, chúng tôi xem xét Bảng 23.4 bắt đầu vào p. 622 và lưu ý
cho thép carbon cao có lượng cắt phôi giá trị thấp điển hình là 0,15 mm / rev, mà
chúng ta có thể sử dụng. Vì vậy, sử dụng l = 25 mm, chúng tôi có

Trong việc mốc lỗ đường kính 75,5 mm với tốc độ quay là 95 m / phút thì tốc độ quay
là:


Do đó, cần sử dụng lượng ăn phôi cũng là f = 0.15 mm / rev :

Được khuyến khích để có được ước tính cho các bước gia công còn lại và
điều tra kết hợp gia công thô và hoàn thiện cắt thành từng bước.