07 GIÁO TRÌNH cơ KHÍ đại CƯƠNG PHẦN 7

B n quy n c a ThS. V

ình To i

13.08.2009

Ch

ng IX: Nguyên lý c t g t kim lo i

Bào ngang

gi

ng

1. Các chuy n đ ng đ th c hi n vi c c t g t:

KHÍ

IC

NG: Nguyên lý c t g t Kim lo i

I. Nh ng khá
khái ni m c b n v quá
quá trì
trình c t g t kim lo i:

Chuy n đ ng c b n

C

Chuy n đ ng ph

Chuy n đ ng chí
chính
© ThS. KSHQT. V

ình To i - B môn Hàn & CNKL -

Chuy n đ ng ch y dao
HBK HN, , Tel: 04.3868 4542, Fax: 04.3868 4543

1 / 22

1.1. Chuy n đ ng chí
chính:
nh:
là chuy n đ ng c b n có t c đ l n h n t t c các chuy n đ ng khá
khác
c ti n):

là chuy n đ ng c b n có t c đ nh h n chuy n đ ng chí
chính
2. Các thông s c b n c a ch đ c t g t:
- v n t c c t,
- l ng ch y dao (b c ti n),
- chi u sâu c t,
- di n tích l p c t (chi u r ng c t và chi u dày c t),
- th i gian đ gia công m t chi ti t và th i gian máy

là đo n đ ng đi trong m t đ n v th i gian c a m t đi m trên b m t gia công
ho c m t đi m trên l i d ng c c t
i v i máy có phôi ho c d ng c c t quay tròn (ví d : ti n) v n t c c t tính
theo công th c:

C

IC

2.1. V n t c c t - v:

KHÍ

NG: Nguyên lý c t g t Kim lo i

1.2. Chuy n đ ng ch y dao (chuy n đ ng b

v=
© ThS. KSHQT. V

Dn
1000

m/ph

ình To i - B môn Hàn & CNKL -

D:
ng kính c a phôi (mm);

n: S vòng quay c a phôi ho c c a d ng c c t trong
m t phú
phút
HBK HN, , Tel: 04.3868 4542, Fax: 04.3868 4543

2 / 22

1


B n quy n c a ThS. V

ỡnh To i

13.08.2009

i v i mỏy cú d ng c c t ho c phụi chuy n ng th ng (vớ d : bo), v n t c
c t tớnh theo cụng th c:

2.2. L

L
1000.t

L: Chi u di hnh trỡ
trỡnh (mm);
t: Th i gian c a m t hnh trỡ
trỡnh (phỳ
phỳt)

m/ph

ng ch y dao - S:

L ng ch y dao (b c ti n) S khi ti n l kho ng di ng c a d ng c c t theo
chi u d c khi phụi quay m t vũng [mm/vũng
[mm/vũng]]
L ng ch y dao khi phay l s di chuy n c a phụi (tớnh b ng mm) khi dao
phay quay m t vũng (So) ho c khi dao phay quay m t r ng (Sz),
Sz), ho c l s di
chuy n c a phụi (tớnh b ng mm) trong m t phỳ
phỳt (Sm)
Sm)
So = Sz . Z
Sm = So . n = Sz . Z . n

Z: s r ng c a dao phay
n: s vũng quay c a dao phay trong m t phỳ
phỳt

C

KH

IC

NG: Nguyờn lý c t g t Kim lo i

v=

L ng chay sao khi khoan l kho ng di ng c a m i khoan d c theo tr c
trong vũng quay c a m i khoan

â ThS. KSHQT. V

ỡnh To i - B mụn Hn & CNKL -

HBK HN, , Tel: 04.3868 4542, Fax: 04.3868 4543

3 / 22

2.3. Chi u sõu c t - t:
c gia cụng v m t ó gia cụng sau m t l n

Khi ti n ngo
ngoi, chi u sõu c t o theo
theo cụng th c:

t=

Dd
[mm]
2
ng kớnh c a m t c n c gia cụng (mm)
ng kớnh c a m t ó gia cụng (mm)

Chiều sâu cắt khi phay đo trong mặt phẳ
phẳng vuô
vuông góc với trục dao phay và bằng chiều
dày của lớp kim loạ

loại bị hớt đi sau một lần chạ
chạy dao
Chiều sâu cắt khi khoan bằng nửa đờng
đờng kính của mũi khoan:
khoan:

C

IC

D:
d:

ng vuụng dúc v i tr c phụi v tớnh

KH

NG: Nguyờn lý c t g t Kim lo i

l kho ng cỏch gi a m t c n
dựng d c t ch y qua

t=
â ThS. KSHQT. V

D
[mm]
2

ỡnh To i - B mụn Hn & CNKL -

D: đờng
đờng kính của mũi khoan [mm]

HBK HN, , Tel: 04.3868 4542, Fax: 04.3868 4543

4 / 22

2


B n quy n c a ThS. V

ỡnh To i

13.08.2009

2.4. Diệ
Diện tích lớp cắt - f:

C

KH

IC

NG: Nguyờn lý c t g t Kim lo i

là tích số giữ
giữa bớc

ớc tiến S và
và chiều sâu cắt hoặ
hoặc là tích số giữ
giữa chiều dày cắt a và
và
chiều rộng cắt b
f = s. t = a. b

2.5. Thời gian để gia công một chi tiết trê
trên máy: gồm thời gian máy, thời gian phụ,
phụ, thời
gian phục vụ và thời gian nghỉ
nghỉ ngơ
ngơi
2.5.1. Thời gian máy (còn gọi là thời gian chính)
chính) là thời gian trự
trực tiếp dùng để cắt gọt
kim loạ
loại
Thời gian máy Tm dùng để tiệ
tiện một chi tiết với nhiều lần chạ
chạy dao đợ
đợc tính theo công
thứ
thức:

Tm =

â ThS. KSHQT. V

L.i
S .n

[phú
phút]

L: Chiều dài hành trì
trình của dao theo hớng
ớng chạ
chạy dao (mm)
i: số lần chạ
chạy dao
S: lợng
ợng chạ
chạy dao của dao (mm/v
(mm/vòng)
ng)
n: số vòng quay của phô
phôi trong một phú
phút

ỡnh To i - B mụn Hn & CNKL -

HBK HN, , Tel: 04.3868 4542, Fax: 04.3868 4543

5 / 22

2.5.3. Thời gian phục vụ chỗ
chỗ làm việ
việc Tpv là thời gian để ng

ngời thợ
thợ dùng để chuẩ
chuẩn bị chỗ
chỗ
làm việ
việc (máy, dụng cụ,
cụ, đồ gá) trong vòng một ca
2.5.4. Thời gian nghỉ
nghỉ ngơ
ngơi Tn gồm thời gian hạn định bởi các điều kiệ
kiện làm việ
việc của máy
và của sản xuất

H Thời gian để gia công một chi tiết trê
trên máy (mức thời gian cho một sản phẩ
phẩm) đợ
đợc
tính theo công thứ
thức:
Tc = Tm + Tp + Tpv + Tn [phú
phút ]

H Năng suất trong một phú
phút của máy có thể
thể tính theo công thứ
thức:

KH

IC

NG: Nguyờn lý c t g t Kim lo i

2.5.2. Thời gian phụ TP là thời gian mà ng
ngời thợ
thợ dùng để bảo đảm hoà
hoàn thà
thành nhiệ
nhiệm
vụ công nghệ
nghệ cơ bản nh
nh thời gian đặt, kẹp và thá
tháo chi tiết,
tiết, thời gian điều khiể
khiển các cơ
cấu của máy, thời gian di chuyể
chuyển dụng cụ và thời gian đo chi tiết

C

N=

â ThS. KSHQT. V

ỡnh To i - B mụn Hn & CNKL -

1
Tc

[cái/phú
i/phút]

HBK HN, , Tel: 04.3868 4542, Fax: 04.3868 4543

6 / 22

3


B n quy n c a ThS. V

ình To i

13.08.2009

II. H×nh d¸ng h×nh häc vµ c¸c th«
th«ng sè cña dông cô c¾t:

NG: Nguyên lý c t g t Kim lo i

1. CÊu t¹o cña dông cô c¾t:

C

KHÍ

IC

Dao tiÖ

tiÖn

C¸c h×nh d¹ng l−ìi
−ìi c¾t b»ng m¶nh HK cøng
ình To i - B môn Hàn & CNKL -

HBK HN, , Tel: 04.3868 4542, Fax: 04.3868 4543

7 / 22

ình To i - B môn Hàn & CNKL -

HBK HN, , Tel: 04.3868 4542, Fax: 04.3868 4543

8 / 22

C

KHÍ

IC

NG: Nguyên lý c t g t Kim lo i

© ThS. KSHQT. V

© ThS. KSHQT. V

4

ình To i

13.08.2009

NG: Nguyên lý c t g t Kim lo i

B n quy n c a ThS. V

C

KHÍ

IC

Mòi khoan

ình To i - B môn Hàn & CNKL -

NG: Nguyên lý c t g t Kim lo i

© ThS. KSHQT. V

9 / 22

Ta r«
r« ren

C

KHÍ

IC

Dao phay

HBK HN, , Tel: 04.3868 4542, Fax: 04.3868 4543

Phay
nghÞch

© ThS. KSHQT. V

Phay
thuË
thuËn

ình To i - B môn Hàn & CNKL -

HBK HN, , Tel: 04.3868 4542, Fax: 04.3868 4543

10 / 22

5


ỡnh To i

13.08.2009

Phay định hình

Dao phay mặt phẳ
phẳng

C

KH

IC

NG: Nguyờn lý c t g t Kim lo i

B n quy n c a ThS. V

ỡnh To i - B mụn Hn & CNKL -

HBK HN, , Tel: 04.3868 4542, Fax: 04.3868 4543

NG: Nguyờn lý c t g t Kim lo i

â ThS. KSHQT. V

Sơ đồ chuố
chuốt
Dao chuố
chuốt

11 / 22

C

KH

IC

Lỡi
ỡi ca

â ThS. KSHQT. V

Dao phay bánh răng

ỡnh To i - B mụn Hn & CNKL -

Dao ti n b ng m nh HK c ng

HBK HN, , Tel: 04.3868 4542, Fax: 04.3868 4543

12 / 22

6


B n quy n c a ThS. V

ỡnh To i

13.08.2009

Có ba loạ
loại bề mặt khi gia công chi tiết:
tiết:
- Bề mặt cần gia công là bề mặt cần hớt phoi - 1
- Bề mặt đ gia công là bề mặt có đợ
đợc sau khi hớt
phoi - 3
- Bề mặt đang gia công là bề mặt do lỡi
ỡi cắt chính
tạo nên - 2

3. Các thô
thông số hình học của đầu dao:
dao:
- Mặt phẳ
phẳng cắ
cắt gọt là mặt phẳ
phẳng tiếp tuyến với bề
mặt đang gia công và đi qua lỡi
ỡi cắt chính.
chính.
- Mặt phẳ
phẳng cơ
cơ sở là mặt phẳ
phẳng song song với hớng
ớng
chạ
chạy chạ
chạy dao dọc và hớng
ớng chạ

chạy dao ngang

C

KH

IC

NG: Nguyờn lý c t g t Kim lo i

2. Các mặt trê
trên phô
phôi :

ỡnh To i - B mụn Hn & CNKL -

HBK HN, , Tel: 04.3868 4542, Fax: 04.3868 4543

13 / 22

- Góc sau chính : là góc hợp thà
thành bởi mặt
phẳ
phẳng cắ
cắt gọt. Góc sau dùng để giả
giảm ma sát giữ
giữa
bề mặt đang gia công và mặt sau của dao
- Góc trớ
trớcc chính : là góc hợp thà

thành bởi mặt
trớ
trớcc của dao và mặt phẳ
phẳng vuô
vuông góc với mặt
phẳ
ỡi cắt chính.
chính. Góc trớ
trớcc
phẳng cắ
cắt gọt và đi qua lỡi
chính làm cho quá
quá trì
trình cắt đợ
đợc dễ dàng
- Góc sắc : là góc hợp bởi mặt trớ
trớcc và mặt sau
chính.
chính. Góc này có ảnh hởng
ởng đến độ sắc khi cắt
và quan hệ với góc trớ
trớcc , góc sau theo công
thứ
thức sau:
sau: + + = 900
- Góc cắt : là góc hợp bởi mặt trớ
trớcc và mặt
phẳ
phẳng cắ
cắt. Góc này xác định vị trí của điểm cắt và

và
có quan hệ với góc theo công th
thc sau:
sau: + =
900 hoặ
hoặc = +

C

KH

IC

NG: Nguyờn lý c t g t Kim lo i

â ThS. KSHQT. V

â ThS. KSHQT. V

ỡnh To i - B mụn Hn & CNKL -

HBK HN, , Tel: 04.3868 4542, Fax: 04.3868 4543

14 / 22

7


ỡnh To i

13.08.2009

- Góc nghiê
nghiêng chính nằm trê
trên mặt phẳ
phẳng
là góc giữ
giữa hình chiếu của lỡi
ỡi cắt chính lên
mặt phẳ
phẳng cơ
cơ sở và hớng
ớng chạ
chạy dao
- Góc nghiê
nghiêng phụ nằm trê
trên mặt phẳ
phẳng 1
là góc giữ
giữa hình chiếu của lỡi
ỡi cắt phụ lên
mặt phẳ
phẳng cơ
cơ sở cơ sở và hớng
ớng chạ
chạy dao
- Góc đỉnh dao : là góc hình thà
thành giữ
giữa
hình chiếu của lỡi

ỡi cắt chính và phụ trê
trên
mặt đáy.
đáy. Cùng với hai góc nghiê
nghiêng và 1
góc đỉnh có quan hệ sau:
sau: + + = 1800
- Góc nâng : ảnh hởng
ởng đến sự thoá
thoát phoi

C

KH

IC

NG: Nguyờn lý c t g t Kim lo i

B n quy n c a ThS. V

â ThS. KSHQT. V

ỡnh To i - B mụn Hn & CNKL -

HBK HN, , Tel: 04.3868 4542, Fax: 04.3868 4543

15 / 22

III. Các hiệ

hiện tợng
ợng vật lý trong quá
quá trì
trình cắt gọt:

1. Quá
Quá trì
trình tạo thà
thành phoi:
phoi:

tạo phoi

phoi xếp

phoi dây

phoi vụn

C

KH

IC

NG: Nguyờn lý c t g t Kim lo i

Trong quá
quá trì
trình cắt gọt xảy ra nhiều hiệ

hiện tợng
ợng vật lí và cơ học trong vùng cắt nh
nh: quá
quá
trì
trình hình thà
thành phoi,
phoi, lực cắt; sự tạo thà
thành nhiệ
nhiệt cắt; sự mài mòn dao v.v
v.v

1- phô
phôi
2- các phầ
phần tử của phoi
3- dao (dụng cụ)
cụ) cắ
cắt

â ThS. KSHQT. V

ỡnh To i - B mụn Hn & CNKL -

HBK HN, , Tel: 04.3868 4542, Fax: 04.3868 4543

16 / 22

8

B n quy n c a ThS. V

ỡnh To i

13.08.2009

NG: Nguyờn lý c t g t Kim lo i

Các dạng phoi tuỳ
tuỳ thuộ
thuộc VL đợ
đợc cắt:

C

KH

IC

a- phoi xếp
b- phoi bậc
c- phoi dây xoắ
xoắn
d- phoi dây hình dải
đ- phoi vụn

â ThS. KSHQT. V

ỡnh To i - B mụn Hn & CNKL -

HBK HN, , Tel: 04.3868 4542, Fax: 04.3868 4543

17 / 22

IC

NG: Nguyờn lý c t g t Kim lo i

2. Nhiệ
Nhiệt khi cắt kim loạ
loại và
và ảnh hởng
ởng của nhiệ
nhiệt đến quá
quá trì
trình cắt:

Q = Qc + Qp + Qd + Qkk

H Nhiệ
Nhiệt sinh ra ở vùng cắt do biến dạng dẻo của kim loạ
loại vùng đó và
và một phầ
phần do ma
sát giữ
giữa dao và phô
phôi hoặ
hoặc dao và phoi
tố hình học của dao

C

KH

H Lợng
ợng nhiệ
nhiệt sinh ra phụ thuộ
thuộc vào vật liệ
liệu phô
phôi; dao cắt; chế độ cắt (y, t, s); các yếu

â ThS. KSHQT. V

Qc - lợng
ợng nhiệ
nhiệt truyền vào chi tiết ( 4%)
Qd - lợng
ợng nhiệ
nhiệt truyền vào dao ( 15 ữ 20%)
Qp - lợng
ợng nhiệ
nhiệt truyền vào phoi ( 75 ữ 80%)
Qkk - lợng
ợng nhiệ
nhiệt truyền vào khô
không khí (khoả
khoảng 1%)

ỡnh To i - B mụn Hn & CNKL -

HBK HN, , Tel: 04.3868 4542, Fax: 04.3868 4543

18 / 22

9


B n quy n c a ThS. V

ỡnh To i

13.08.2009

NG: Nguyờn lý c t g t Kim lo i

3. Sự mài mòn của dụng cụ cắt:

Độ mài mòn dao theo thời gian:
gian:

C

KH

IC

a- mài mòn mặt sau
b- mài mòn mặt trớ
trớcc

c- mài mòn cả hai mặt

â ThS. KSHQT. V

ỡnh To i - B mụn Hn & CNKL -

HBK HN, , Tel: 04.3868 4542, Fax: 04.3868 4543

19 / 22

4. Lực cắt:

- Lực PZ gọi là lực cắt chính
PZ có xu hớng
ớng uốn cong thâ
thân dao hoặ
hoặc làm gy dao.
dao.
Ng
Ngời ta dùng lực Pz để tính công suất động cơ chính
của máy và kiể
kiểm nghiệ
nghiệm độ bền thâ
thân dao
- Lực chạ
chạy dao PX có chiều ngợ
ngợcc lại với chiều dịch chuyể
chuyển
dao
Bề mặt đang gia công cản lại sự tiến dao gây ra PX, tác

dụng lên cả bàn xe dao.
dao. Giá
Giá trị của PX so với lực cắt
chính PZ rất nhỏ
nhỏ
- Lực hớng
ớng kính PY là lực sinh và do phô
phôi tác dụng theo chiều ăn sâu của dao và dọc
theo thâ
thân dao
PY gây sự mất ổn định của phô
phôi và cũng tác dụng lên cơ cấu kẹp dao,
dao, bàn xe dao.
dao.
Giá
Giá trị PY khô
không lớn lắm

P = PZ2 + PY2 + PX2

C

KH

IC

NG: Nguyờn lý c t g t Kim lo i

Trong quá
quá trì

trình cắt, dao cát chịu tác dụng của một số thà
thành phầ
phần lực cắt nh
nh lực ma sát
giữ
giữa phô
phôi và dao;
dao; lực sinh và do biến dạng dẻo, biến dạng đàn
đàn hồi,

Giá
Giá trị các lực thà
thành phầ
phần th
thờng theo tỉ lệ sau:
sau:
PZ : PY: PX = 1 : 0,4 : 0,25
â ThS. KSHQT. V

ỡnh To i - B mụn Hn & CNKL -

P 1,11 PZ

HBK HN, , Tel: 04.3868 4542, Fax: 04.3868 4543

20 / 22

10

B n quy n c a ThS. V

ỡnh To i

13.08.2009

C

KH

IC

NG: Nguyờn lý c t g t Kim lo i

IV. Vật liệ
liệu chế tạo dụng cụ cắt kim loạ
loại:
1. Yêu cầu:
- Độ cứng phầ
phần lỡi
ỡi cắt phả
phải cao hơn nhiều so với độ cứng vật liệ
liệu phô
phôi
- Chịu mài mòn tốt để tăng tuổ
tuổi bền
- Có độ bền bảo đảm và
và độ dẻo cần thiết để chố
chống lại lực va đập, lực uốn,v.v
n,v.v

- Độ chịu nhiệ
nhiệt càng cao càng tốt
- Phả
Phải phục hồi đợ
đợc và công nghệ
nghệ chế tạo tốt
- Giá
Giá thà
thành hạ
2. Các loạ
loại vật liệ
liệu đợ
đợc dùng để chế tạo dụng cụ cắt gồm:
2.1. Thép các bon dụng cụ:
cụ:
- Thép này sau khi nhiệ
nhiệt luyệ
luyện đạt
đạt độ cứng 60 ữ 63 HRC, dễ mài sắc và có độ bóng cao.
cao.
- Thép các bon dụng cụ có tính nhiệ
nhiệt luyệ
luyện kém,
kém, chịu nhiệ
nhiệt độ thấp.
thấp. Nóng đến 200 ữ
3000C thép mất độ cứng.
ng.
ồ Ngà
Ngày nay chỉ

chỉ dùng thép này chế tạo dụng cụ cắt trong gia công nguộ
nguội nh
nh ca, dũa,
đục v.v
v.v
ồ Mác thép hay dùng là CD80, CD80A, CD100,
2.2. Thép hợp kim dụng cụ:
cụ:
- Đặc tính cơ học của loạ
loại này cũng tơng
ơng tự nh
nh thép dụng cụ các bon
- Điểm nổi bất của loạ
loại này là tính nhiệ
nhiệt luyệ
luyện tốt, độ sâu nhiệ
nhiệt luyệ
luyện cao hơn, ít biến
dạng hơn, chịu mài mòn
ồ mác 9XC, XB
XB để chế tạo cá
các dụng cụ cắt nh
nh ta rô
rô, bàn ren,
ren, ...

â ThS. KSHQT. V

ỡnh To i - B mụn Hn & CNKL -

HBK HN, , Tel: 04.3868 4542, Fax: 04.3868 4543

21 / 22

- Lm d ng c c t r t ph bi n.
- Nú cú c ng khụng cao h n hai lo i trờn nhi u (62 ữ 65 HRC) nh ng ch u
nhi t cao h n ( n 6500C).
- Thộ
Thộp giú
giú dựng ch t o dao ti n, m i khoan v l i c t c a dao phay
2.4. Hợp kim cứng:
ng:
2.5. Kim cơng
ơng::
2.6. Gốm:

C

KH

IC

NG: Nguyờn lý c t g t Kim lo i

2.3. Thép gió:
gió:

â ThS. KSHQT. V

ỡnh To i - B mụn Hn & CNKL -

HBK HN, , Tel: 04.3868 4542, Fax: 04.3868 4543

22 / 22

11