›
›

Bài giảng Dụng cụ cắt 1 - Chương 1: Thông số hình học của dụng cụ cắt & lớp cắt - Cao Thanh Long

pdf 65 trang ngocly 1520
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Dụng cụ cắt 1 - Chương 1: Thông số hình học của dụng cụ cắt & lớp cắt - Cao Thanh Long", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pdfbai_giang_dung_cu_cat_1_chuong_1_thong_so_hinh_hoc_cua_dung.pdf

Nội dung text: Bài giảng Dụng cụ cắt 1 - Chương 1: Thông số hình học của dụng cụ cắt & lớp cắt - Cao Thanh Long

  1. DỤNG CỤ CẮT 1 “Nguyên Lí & Dụng Cụ Cắt” Giảng viên: Cao Thanh Long Bộ môn: Dụng Cụ Cắt Vật Lỉệu Kĩ Thuật
  2. NỘI DUNG MÔN HỌC DCC1 • Bài mở đầu • Chương 1: Thông số hình học của dụng cụ cắt & lớp cắt • Chương 2: Vật liệu dụng cụ cắt • Chương 3: Tiện • Chương 4: Gia công lỗ • Chương 5: Phay • Chương 6: Gia công ren • Chương 7: Gia công răng • Chương 8: Mài • Chương 9: Hệ thống dụng cụ cắt trên máy CNC 2
  3. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Nguyên lí gia công vật liệu – Đại học Bách khoa Hà nội – 2001 2. Nguyên lí & Dụng cụ cắt – ĐHKTCN – 1998 3. Thiết kế dụng cụ cắt kim loại – Xêmentrenco – Nhà xuất bản KH&KT – 1976 4. Metal Cutting – E.M Trent – 1997 5. Metal Cutting Theory and Practice – David A. Stephenson – & John S. Agapiou – New York - 1997 3
  4. THÔNG TIN CẦN BIẾT KHI NHẬP MÔN • Số tiết học: - Lí thuyết: 57 - Thí nghiệm: 03 • Đánh giá: - Điểm giữa kì + TN: 30 % - Điểm kết thúc HP: 70 % • Hình thức thi: - Giữa kì: các bài kiểm tra định kì và giữa kì – viết - Kết thúc học phần: Trắc nghiệm 4
  5. CHƯƠNG I th«ng sè HÌNH häc cña dông cô c¾t vµ líp c¾t §1. Những kh¸i niÖm vµ ®Þnh nghÜa c¬ b¶n §2. Th«ng sè hình häc phÇn c¾t §3. Th«ng sè hình häc líp c¾t 5
  6. §1: NHỮNG kh¸i niÖm vµ ®Þnh nghÜa c¬ b¶n 1. C¸c chuyÓn ®éng trong qu¸ tr×nh c¾t ChuyÓn ®éng c¾t chÝnh: (Primary/ Cutting motion) - Lµ chuyÓn ®éng c¬ b¶n t¹o ra phoi. - X¸c ®Þnh tèc ®é bãc t¸ch phoi vµ tiªu thô chñ yÕu c«ng suÊt c¾t. - Cã thÓ lµ chuyÓn ®éng tÞnh tiÕn hoÆc quay trßn, do dao hoÆc ph«i thùc hiÖn. 6
  7. ChuyÓn ®éng ch¹y dao: ( feed motion) - Lµ chuyÓn ®éng cÇn thiÕt ®Ó duy tr× qu¸ tr×nh c¾t. ChuyÓn ®éng ch¹y dao cã thÓ gi¸n ®o¹n hoÆc liªn tôc. - ChuyÓn ®éng ch¹y dao cÇn thiÕt ®Ó cã thÓ c¾t hÕt chiÒu dµi chi tiÕt. ChuyÓn ®éng phô: (secondary motion) - Lµ c¸c chuyÓn ®éng ®Ó chuÈn bÞ vµ kÕt thóc qu¸ tr×nh c¾t.
  8. 2 1 Q a b H×nh 1: Qu¸ tr×nh t¹o h×nh bëi ®­êng sinh vµ ®­êng chuÈn c¾t a b H×nh 2: C¸c chuyÓn ®éng trong qu¸ tr×nh c¾t a: qu¸ tr×nh tiÖn; b: qu¸ tr×nh phay V: chuyÓn ®éng c¾t chÝnh; S: chuyÓn ®éng ch¹y dao
  9. 2. C¸c bÒ mÆt h×nh thµnh trªn ph«i BÒ mÆt ch­a gia c«ng: (unmachined surface) - Lµ bÒ mÆt trªn ph«i sÏ ®­îc hít ®i mét líp vËt liÖu. • BÒ mÆt ®ang gia c«ng: (work surface) - Lµ bÒ mÆt chuyÓn tiÕp gi÷a mÆt ®· vµ ch­a gia c«ng. Hay cã thÓ ®Þnh nghÜa chÝnh x¸c h¬n: lµ tËp hîp quü ®¹o chuyÓn ®éng c¾t t­¬ng ®èi cña c¸c ®iÓm trªn ®o¹n l­ìi c¾t chÝnh ®ang tham gia c¾t. BÒ mÆt ®ang gia c«ng tiÕp xóc víi ®o¹n l­ìi c¾t chÝnh ®ang tham gia c¾t. • BÒ mÆt ®· gia c«ng: (machined surface) - Lµ bÒ mÆt trªn ph«i ®· ®­îc hít ®i mét líp vËt liÖu d­íi d¹ng phoi. 9
  10. H×nh 3: C¸c bÒ mÆt h×nh thµnh trong qu¸ tr×nh c¾t (1: BÒ mÆt ch­a gia c«ng, 2: BÒ mÆt ®ang gia c«ng, 3: BÒ mÆt ®· gia c«ng)
  11. 3. C¸c bÒ mÆt trªn phÇn c¾t cña dông cô 3.1. PhÇn th©n: (Holder) PhÇn th©n cña dông cô lµ phÇn nèi gi÷a phÇn c¾t cña dông cô víi m¸y. Nã cã nhiÖm vô: - §Þnh vÞ vµ kÑp chÆt phÇn c¾t cña dông cô so víi m¸y. - TruyÒn chuyÓn ®éng vµ c«ng suÊt c¾t tõ m¸y tíi phÇn c¾t cña dông cô. 11
  12. TẠI SAO LẠI SỬ DỤNG DAO CẮT ĐƠN ĐỂ NC THÔNG SỐ HÌNH HỌC DỤNG CỤ CẮT? 1. Đơn giản nhất 2. Phổ biến nhất 3. Những DCC khác được phát triển lên từ dao cắt đơn. 4. Bảo toàn được thuộc tính khi ở các DCC khác phức tạp hơn. 5. Chứa đựng mâu thuẫn. 12
  13. 3.2. PhÇn c¾t: (cutting part) - PhÇn c¾t cña dông cô lµ phÇn trùc tiÕp tham gia qu¸ tr×nh c¾t. - PhÇn c¾t th­êng ®­îc chÕ t¹o b»ng c¸c lo¹i vËt liÖu cã tÝnh c¾t tèt nh­ ThÐp giã, Hîp kim cøng, Gèm, Kim cương nhân tạo. ChÊt l­îng vµ ®é chÝnh x¸c cña phÇn c¾t ¶nh h­ëng quyÕt ®Þnh ®Õn chÊt l­îng cña dông cô c¾t. - PhÇn c¾t cña dông cô bao gåm c¸c l­ìi c¾t vµ c¸c bÒ mÆt sÏ được trình bày d­íi ®©y.
  14. H×nh 4: Quan hÖ gi÷a phÇn c¾t cña dao tiÖn ngoµi víi mét sè lo¹i dao kh¸c
  15. H×nh 5: C¸c yÕu tè trªn phÇn c¾t cña dao tiÖn ngoµi
  16. a. C¸c bÒ mÆt h×nh thµnh trªn phÇn c¾t cña dông cô trong qu¸ tr×nh c¾t MÆt tr­íc: (face) - Lµ bÒ mÆt cña dao tiÕp xóc víi phoi. Trong qu¸ tr×nh c¾t phoi ®­îc h×nh thµnh vµ tho¸t ra trªn mÆt tr­íc. MÆt sau chÝnh: (primary flank face) - Lµ bÒ mÆt cña dao ®èi diÖn víi mÆt ®ang gia c«ng cña ph«i. MÆt sau phô: (secondary flank face) - Lµ bÒ mÆt cña dao ®èi diÖn víi mÆt ®· gia c«ng cña ph«i. 16
  17. MÆt chuyÓn tiÕp: (succeeding face) - Lµ bÒ mÆt nèi tiÕp gi÷a mÆt sau chÝnh vµ mÆt sau phô. MÆt chuyÓn tiÕp cã thÓ lµ mÆt ph¼ng hoÆc lµ mÆt cong tuú theo kÕt cÊu phÇn c¾t cña dông cô c¾t. - C¸c bÒ mÆt trªn phÇn c¾t cña dông cô cã thÓ lµ mÆt ph¼ng, còng cã khi lµ mÆt cong. Giao tuyÕn gi÷a chóng t¹o nªn c¸c l­ìi c¾t. 17
  18. C¸c bÒ mÆt trªn phÇn c¾t cña dông cô cã thÓ lµ mÆt ph¼ng, còng cã khi lµ mÆt cong. Giao tuyÕn gi÷a chóng t¹o nªn c¸c l­ìi c¾t. L­ìi c¾t chÝnh: (tool major cutting edge) - Lµ giao tuyÕn gi÷a mÆt tr­íc vµ mÆt sau chÝnh. L­ìi c¾t chÝnh tham gia c¾t chñ yÕu trong suèt qu¸ tr×nh c¾t. L­ìi c¾t phô: (tool minor cutting edge) - Lµ giao tuyÕn gi÷a mÆt tr­íc vµ mÆt sau phô. Trong qu¸ tr×nh c¾t chØ mét phÇn nhá cña l­ìi c¾t phô tham gia c¾t.
  19. Trªn phÇn c¾t cã thÓ cã mét hoÆc nhiÒu l­ìi c¾t chÝnh vµ l­ìi c¾t phô. Mòi dao: (nose or corner) - Lµ phÇn chuyÓn tiÕp gi÷a l­ìi c¾t chÝnh vµ l­ìi c¾t phô. Mòi dao cã thÓ nhän hoÆc cã d¹ng cung trßn víi b¸n kÝnh . H×nh 6: Dao tiÖn c¾t ®øt vµ dao tiÖn ngoµi
  20. 4. C¸c yÕu tè cña chÕ ®é c¾t: factors of cutting data C¸c yÕu tè cña chÕ ®é c¾t bao gåm: - Tèc ®é c¾t V (cutting speed) - L­îng ch¹y dao S (feed rate) - ChiÒu s©u c¾t t (depth of cut) 20
  21. • Tèc ®é c¾t: Cutting Speed + Lµ l­îng dÞch chuyÓn t­¬ng ®èi cña mét ®iÓm trªn l­ìi c¾t chÝnh so víi bÒ mÆt ®ang gia c«ng trong mét ®¬n vÞ thêi gian, ®o theo ph­¬ng vÐct¬ tèc ®é c¾t. + KÝ hiÖu: V (m/ph) + Tèc ®é c¾t x¸c ®Þnh tèc ®é bãc t¸ch phoi. n r V r 0 V r S r H×nh 8. C¸c thµnh phÇn cña vÐct¬ tèc ®é c¾t
  22. Tèc ®é c¾t t¹i mét ®iÓm trªn l­ìi c¾t ®­îc biÓu diÔn bëi mét vect¬ V r r r V V S r V o -vect¬ tèc ®é chuyÓn ®éng c¾t chÝnh r S - vect¬ tèc ®é ch¹y dao. TrÞ sè tèc ®é ch¹y dao S th­êng rÊt nhá so víi tèc ®é c¾t chÝnh Vo. Do ®ã, tèc ®é c¾t V vµ tèc ®é c¾t chÝnh Vo cã trÞ sè xÊp xØ b»ng nhau. §Ó ®¬n gi¶n cho viÖc tÝnh to¸n, trÞ sè tèc ®é c¾t chÝnh t¹i mét ®iÓm trªn l­ìi c¾t ®­îc coi lµ trÞ sè tèc ®é c¾t t¹i ®iÓm ®ã, tèc ®é c¾t ®­îc tÝnh gÇn ®óng: r r V V
  23. Khi tiÖn ph«i cã ®­êng kÝnh D[mm], tèc ®é quay cña trôc chÝnh lµ n [v/p] th× tèc ®é c¾t ®­îc tÝnh b»ng: .D.n V [m / p] 1000 Khi gia c«ng, tèc ®é c¾t V ®· x¸c ®Þnh ®­îc (b»ng c¸ch tÝnh hoÆc tra c¸c sæ tay), muèn ®¹t ®­îc tèc ®é c¾t Êy ta ph¶i tÝnh ra tèc ®é quay trôc chÝnh, sau ®ã ®èi chiÕu víi cÊp tèc ®é cña m¸y. Tèc ®é quay trôc chÝnh tÝnh theo c«ng thøc: V.1000 n [v / p] .D Trong ®ã: n: tèc ®é vßng quay trôc chÝnh [v/p]. D: ®­êng kÝnh ph«i gia c«ng t¹i ®iÓm ®ang xÐt [mm].
  24. L­îng ch¹y dao: Feed Rate Lµ l­îng dÞch chuyÓn cña l­ìi c¾t chinh́ so víi bÒ mÆt ®· gia c«ng trong mét ®¬n vÞ quy ­íc ®o theo ph­¬ng chuyÓn ®éng ch¹y dao. §¬n vÞ quy ­íc (cã thÓ lµ thêi gian, vßng quay, góc răng hoÆc hµnh tr×nh kÐp v.v ). C¸c l­îng ch¹y dao th­êng dïng: - L­îng ch¹y dao r¨ng (feed per tooth – mm/tooth) - L­îng ch¹y dao vßng (feed per revolution – mm/rev.) - L­îng ch¹y dao phót (feed per minute – mm/m) + L­îng ch¹y dao r¨ng: Ký hiÖu Sz, lµ l­îng dÞch chuyÓn cña lưỡi cắt chinh́ so với mặt đã gia công khi dao quay ®­îc mét gãc r¨ng =360/Z ( Z lµ sè r¨ng dao); mm/r¨ng. 24
  25. + L­îng ch¹y dao vßng: Ký hiÖu Sv, lµ l­îng dÞch chuyÓn cña lưỡi cắt chinh́ so với đã gia công sau mét vßng quay cña dao. Sv=Sz.Z (mm/vßng) + L­îng ch¹y dao Sph Lµ l­îng chaỵ dao đo thêi gian 1 phót. Sph=n.Z.Sz (mm/ph) n - sè vßng quay cña dao phay trong 1 phót. Sph- ®­îc dïng ®Ó tÝnh n¨ng suÊt gia c«ng.
  26. ChiÒu s©u c¾t: Depth of Cut Lµ kho¶ng c¸ch gi÷a bÒ mÆt ®· gia c«ng vµ bÒ mÆt ch­a gia c«ng, ®o theo ph­¬ng vu«ng gãc víi bÒ mÆt ®· gia c«ng. KÝ hiÖu: t [mm]. ChiÒu s©u c¾t khi tiÖn trong ®­îc tÝnh theo c«ng thøc: Do D t [mm] 2 ChiÒu s©u c¾t khi tiÖn ngoài ®­îc tÝnh theo c«ng thøc: D Do t [mm] 2 Trong ®ã: D - ®­êng kÝnh chi tiÕt tr­íc khi gia c«ng. D0 - ®­êng kÝnh chi tiÕt sau khi gia c«ng.
  27. H×nh9: ChiÒu s©u c¾t khi tiÖn trong vµ tiÖn ngoµi
  28. H×nh 7: C¸c yÕu tè cña qu¸ tr×nh c¾t a. TiÖn víi l­îng ch¹y dao däc; b. TiÖn víi l­îng ch¹y dao ngang
  29. 5. C¸c mÆt to¹ ®é (co-ordinate planes) C¸c mÆt to¹ ®é ®­îc quy ­íc, nh»m x¸c ®Þnh chÝnh x¸c vµ thèng nhÊt c¸c gãc trªn phÇn c¾t cña dao, chóng gåm: - MÆt c¾t (tool cutting edge plane) - MÆt ®¸y (base plane) - TiÕt diÖn chÝnh (cutting edge orthogonal plane) - TiÕt diÖn phô (minor edge orthogonal plane) - TiÕt diÖn däc (back section) - TiÕt diÖn ngang (side section) 29
  30. H×nh10:BiÓu diÔn vÞ trÝ t­¬ng quan gi÷a dông cô c¾t víi chi tiÕt gia c«ng vµ c¸c mÆt täa ®é.
  31. • MÆt c¾t:(tool cutting edge plane) MÆt c¾t t¹i mét ®iÓm trªn l­ìi c¾t chÝnh lµ mÆt ph¼ng ®ù¬c h×nh thµnh bëi vect¬ tèc ®é c¾t vµ tiÕp tuyÕn cña l­ìi c¾t chÝnh t¹i ®iÓm ®ã. • MÆt ®¸y:(base plane) MÆt ®¸y t¹i mét ®iÓm trªn l­ìi c¾t chÝnh lµ mÆt ph¼ng vu«ng gãc víi vect¬ tèc ®é c¾t t¹i ®iÓm ®ã. HÖ qu¶: MÆt c¾t vµ mÆt ®¸y vu«ng gãc víi nhau t¹i cïng mét ®iÓm trªn l­ìi c¾t chÝnh. Khi bá qua ¶nh h­ëng cña l­îng ch¹y dao trong thµnh phÇn cña vect¬ tèc ®é c¾t th× mÆt ®¸y ®­îc ®Þnh nghÜa “MÆt ®¸y t¹i mét ®iÓm trªn l­ìi c¾t chÝnh cña dao lµ mÆt ph¼ng song song víi ph­¬ng ch¹y dao däc vµ ph­¬ng ch¹y dao ngang”.
  32. X-X VÕt mÆt ®¸y N1-N1 VÕt mÆt c¾t N-N Y n Y-Y N N1 X X S Y N N1 H×nh 11: TiÕt diÖn chÝnh (N-N), tiÕt diÖn phô (N1-N1), tiÕt diÖn däc (Y-Y) vµ ngang (X-X)
  33. TiÕt diÖn chÝnh: ký hiÖu N – N (cutting edge orthogonal plane) TiÕt diÖn chÝnh t¹i mét ®iÓm trªn l­ìi c¾t chÝnh lµ mÆt ph¼ng ®i qua ®iÓm ®ã vµ vu«ng gãc víi h×nh chiÕu cña l­ìi c¾t chÝnh trªn mÆt ®¸y. TiÕt diÖn phô: ký hiÖu N1 - N1(minor edge orthogonal plane) TiÕt diÖn phô t¹i mét ®iÓm trªn l­ìi c¾t phô lµ mÆt ph¼ng ®i qua ®iÓm ®ã vµ vu«ng gãc víi h×nh chiÕu cña l­ìi c¾t phô trªn mÆt ®¸y. TiÕt diÖn ngang (X-X) t¹i mét ®iÓm trªn l­ìi c¾t lµ mÆt ph¼ng chứa ph­¬ng ch¹y dao vµ vu«ng gãc víi mÆt ®¸y t¹i ®iÓm ®ã. TiÕt diÖn däc (Y-Y) t¹i mét ®iÓm trªn l­ìi c¾t lµ mÆt ph¼ng ®ång thêi vu«ng gãc víi mÆt ®¸y vµ tiÕt diÖn ngang t¹i ®iÓm ®ã.
  34. §2: th«ng sè h×nh häc phÇn c¾t ( Geometrical factors on cutting part of the tool) 2.1 XÐt trong tr¹ng th¸i tÜnh: Tr¹ng th¸i tÜnh: (statics state) * Dao ®­îc xÐt nh­ mét vËt thÓ h×nh häc ®øng yªn coi nh­ kh«ng cã chuyÓn ®éng ch¹y dao (S = 0). * Dao ®­îc g¸ ®óng (mòi dao g¸ ngang t©m chi tiÕt, trôc dao th¼ng gãc víi ®­êng t©m chi tiÕt). * Kh«ng kÓ ®Õn c¸c hiÖn t­îng vËt lý x¶y ra trong qu¸ tr×nh c¾t (rung ®éng, nhiÖt, biÕn d¹ng v.v ) 34
  35. 2.1.1. X¸c ®Þnh trong tiÕt diÖn chÝnh vµ phô Th«ng sè h×nh häc phÇn c¾t cña dông cô c¾t xÐt trong tiÕt diÖn chÝnh vµ phô gåm: * Gãc tr­íc : (rake angle) * Gãc sau chÝnh : ( primary clearance angle) * Gãc tr­íc phô 1: (minor rake angle) * Gãc sau phô 1: (minor clearance angle) * Gãc s¾c : (wedge angle) * Gãc c¾t : (angle of cutting) 35
  36. H×nh 12: C¸c gãc cña dao tiÖn trong tiÕt diÖn chÝnh vµ phô
  37. * Gãc tr­íc :(rake angle) Gãc tr­íc t¹i mét ®iÓm trªn l­ìi c¾t chÝnh lµ gãc hîp bëi mÆt tr­íc vµ mÆt ®¸y xÐt trong tiÕt diÖn chÝnh t¹i ®iÓm ®ã. Quy ­íc: +  > 0 (positive): khi mÆt tr­íc cña dao n»m thÊp h¬n mÆt ®¸y ®i qua ®iÓm ®ang xÐt. +  < 0 (negative): khi mÆt tr­íc cña dao n»m cao h¬n mÆt ®¸y ®i qua ®iÓm ®ang xÐt. +  = 0 (neutral/zero) : khi mÆt tr­íc cña dao trïng víi mÆt ®¸y.
  38. * Gãc sau chÝnh : (primary clearance angle) Gãc sau t¹i mét ®iÓm trªn l­ìi c¾t chÝnh lµ gãc gi÷a mÆt sau chÝnh vµ mÆt c¾t xÐt trong tiÕt diÖn chÝnh t¹i ®iÓm ®ã. * Gãc tr­íc phô 1: (minor rake angle) Gãc tr­íc phô t¹i mét ®iÓm trªn l­ìi c¾t phô lµ gãc hîp bëi gi÷a mÆt tr­íc vµ mÆt ®¸y xÐt trong tiÕt diÖn phô t¹i ®iÓm ®ã. * Gãc sau phô 1:(minor clearance angle) Gãc sau phô t¹i mét ®iÓm trªn l­ìi c¾t phô lµ gãc hîp bëi mÆt sau phô vµ mÆt c¾t xÐt trong tiÕt diÖn phô t¹i ®iÓm ®ã. * Gãc s¾c : (wedge angle) Gãc s¾c t¹i mét ®iÓm trªn l­ìi c¾t chÝnh lµ gãc hîp bëi mÆt tr­íc vµ mÆt sau chÝnh xÐt trong tiÕt diÖn chÝnh t¹i ®iÓm ®ã.
  39. * Gãc c¾t : (angle of cutting) Gãc c¾t t¹i mét ®iÓm trªn l­ìi c¾t chÝnh lµ gãc hîp bëi gi÷a mÆt tr­íc vµ mÆt c¾t xÐt trong tiÕt diÖn chÝnh t¹i ®iÓm ®ã. HÖ qu¶:  + +  = 900  +  = 900 +  = 
  40. H×nh 13: Gãc , ,  cña dao tiÖn ngoµi
  41. * Gãc nghiªng chÝnh : (side cutting edge angle – SCEA) Gãc nghiªng chÝnh lµ gãc nhỏ nhất t¹o bëi h×nh chiÕu cña l­ìi c¾t chÝnh trªn mÆt ®¸y vµ ph­¬ng ch¹y dao. * Gãc nghiªng phô 1: (end cutting edge angle – ECEA) Gãc nghiªng phô lµ gãc nhỏ nhất t¹o bëi ph­¬ng ch¹y dao vµ h×nh chiÕu cña l­ìi c¾t phô trªn mÆt ®¸y. * Gãc mòi dao : (nose angle) Gãc mòi dao lµ gãc t¹o bëi h×nh chiÕu cña l­ìi c¾t chÝnh vµ l­ìi c¾t phô trªn mÆt ®¸y. Gãc  cµng lín th× ®é bÒn c¬ häc cña mòi dao cµng lín nh­ng khi c¾t biÕn d¹ng cña vËt liÖu gia c«ng vµ lùc c¾t t¨ng. HÖ qu¶: 0 +  + 1 = 180
  42. * Gãc n©ng cña l­ìi c¾t chÝnh : (tool cutting edge inclination) Gãc n©ng t¹i mét ®iÓm trªn l­ìi c¾t chÝnh lµ gãc hîp bëi l­ìi c¾t chÝnh vµ h×nh chiÕu cña chính nã trªn mÆt ®¸y ®i qua ®iÓm mũi dao. Quy ­íc: - Gãc  > 0: Khi mòi dao lµ ®iÓm thÊp nhÊt (so víi mÆt ®¸y ®i qua mòi dao) trªn toµn bé l­ìi c¾t chÝnh. - Gãc  < 0: Khi mòi dao lµ ®iÓm cao nhÊt (so víi mÆt ®¸y ®i qua mòi dao) trªn toµn bé l­ìi c¾t chÝnh. - Gãc  = 0: Khi mÆt ®¸y chøa l­ìi c¾t chÝnh.
  43. H×nh 14: Gãc n©ng cña l­ìi c¾t chÝnh
  44. 2.1.2. Xét trong tiết diện dọc và ngang: - Khi nghiên cứu quá trình cắt thường xét thông số hình học phần cắt của dao trong tiết diện chính và phụ. - Tuy nhiên, để nhận được các góc độ của dao trên tiết diện chính & phụ thì dao cần được mài sắc trên các máy mài sắc dụng cụ, mà vị trí của dao trên các máy này lại được xác định theo hệ tọa độ đề các OXYZ. Nên cần thiết lập quan hệ giữa góc độ của dao xét trong tiết diện chính-phụ với tiết diện dọc ( theo trục thân dao hay vuông góc với trục phôi) và tiết diện ngang (vuông góc với trục thân dao hay song song với trục phôi). + Tiết diện ngang kí hiệu X-X, có các góc αx, x, v.v . + Tiết diện dọc kí hiệu Y-Y, có các góc αy, y, v.v . - Mặt khác, trong một số trường hợp, đặc biệt do ảnh hưởng của lượng chạy dao dọc hoặc chạy dao ngang, cần xác định giá trị các góc độ của dao tại các tiết diện này để đảm bảo quá trình cắt được thực hiện tốt. - Do đó, thiết lập quan hệ góc độ của dao giữa tiết diện chính-phụ với tiết diện dọc và ngang là quan trọng và cần thiết. 44
  45. CÔNG THỨC XÁC ĐỊNH QUAN HỆ GÓC ĐỘ CỦA DAO GIỮA TIẾT DIỆN CHÍNH PHỤ VỚI TIẾT DIỆN DỌC VÀ NGANG. tg x tg *sin  tg *cos tg y tg *cos tg *sin cot g x cot g *sin  tg *cos cot g y cot g *cos tg *sin Dấu trên ứng với λ 0 45
  46. 2.2 Th«ng sè h×nh häc phÇn c¾t cña dông cô c¾t khi lµm viÖc Ở phần trªn ®· xÐt th«ng sè h×nh häc cña dông cô trong tr¹ng th¸i tÜnh. Trong qu¸ tr×nh c¾t, dông cô c¾t chÞu ¶nh h­ëng cña nhiÒu yÕu tè nh­: - G¸ ®Æt mòi dao kh«ng ngang t©m, trôc dao kh«ng th¼ng gãc víi trôc chi tiÕt. -¶nh h­ëng cña chuyÓn ®éng ch¹y dao. - Ảnh h­ëng cña c¸c hiÖn t­îng vËt lÝ x¶y ra trong qu¸ tr×nh c¾t. - Do ®ã, gi¸ trÞ cña c¸c th«ng sè h×nh häc phÇn c¾t kh¸c víi khi xÐt trong tr¹ng th¸i tÜnh. §Ó ®¶m b¶o dao cã thÓ lµm viÖc tèt, cÇn ph¶i xÐt tíi sù thay ®æi nµy. 46
  47. 2.2.1. ¶nh h­ëng cña viÖc g¸ dao kh«ng ngang t©m a. Sù thay ®æi cña gãc tr­íc vµ gãc sau: H×nh 16: Sù thay ®æi gãc  vµ khi g¸ dao kh«ng ngang t©m 47
  48. khi g¸ dao kh«ng ngang t©m, gãc tr­íc vµ sau sÏ thay ®æi. Chóng ®­îc tÝnh theo c«ng thøc sau: cy = y y cy = y y Trong ®ã: y, y - gãc tÜnh (gãc mµi s¾c) cy - gãc ®éng (gãc trong qu¸ tr×nh c¾t) - DÊu trªn øng víi tiÖn ngoµi g¸ cao h¬n t©m vµ tiÖn lç mòi dao g¸ thÊp h¬n t©m. DÊu d­íi víi tiÖn ngoµi g¸ thÊp h¬n t©m vµ tiÖn lç g¸ cao h¬n t©m. y - gãc gi÷a vÞ trÝ I vµ II cña mÆt c¾t (vµ do ®ã lµ gãc gi÷a hai vÞ trÝ I vµ II cña mÆt ®¸y), vÒ trÞ sè: h h sin y hay tg y R R 2 h 2
  49. b. Sù thay ®æi cña gãc nghiªng chÝnh vµ gãc nghiªng phô 1: + Khi tiÖn bÒ mÆt ngoµi : - g¸ cao h¬n t©m vµ 1 t¨ng - g¸ thÊp h¬n t©m vµ 1 gi¶m + Khi tiÖn bÒ mÆt trong : - g¸ cao h¬n t©m vµ 1 gi¶m - g¸ thÊp h¬n t©m vµ 1 t¨ng . 49
  50. 2. ¶nh h­ëng cña viÖc g¸ trôc dao kh«ng vuông gãc víi ®­êng t©m chi tiÕt Khi trôc dao g¸ kh«ng vu«ng gãc víi ®­êng t©m cña m¸y th× gãc nghiªng chÝnh vµ gãc nghiªng phô thay ®æi ®óng b»ng gãc xoay  cña th©n dao. c =  1c = 1  - DÊu trªn øng víi dao nghiªng sang ph¶i - DÊu d­íi øng víi dao nghiªng sang tr¸i . 50
  51. H×nh 17: ¶nh h­ëng do trôc dao kh«ng th¼ng gãc ®­êng t©m chi tiÕt
  52. 2.2.2. ¶nh h­ëng cña ch¹y dao däc vµ ngang a. ¶nh h­ëng cña chuyÓn ®éng ch¹y dao ngang H×nh 18: ¶nh h­ëng cña chuyÓn ®éng ch¹y dao ngang 52
  53. Do ¶nh h­ëng cña l­îng ch¹y dao ngang nªn quÜ ®¹o chuyÓn ®éng c¾t t­¬ng ®èi cña mét ®iÓm trªn l­ìi c¾t chÝnh cña dao so víi bÒ mÆt ®ang gia c«ng lµ ®­êng xo¾n vÝt ¸csimÐt, cã ph­¬ng tr×nh trong to¹ ®é cùc: = a .  Trong ®ã: - b¸n kÝnh cong cña ®­êng xo¾n ¸c si mÐt.  - gãc quay (rad) a - hÖ sè ®Æc tr­ng cña ®­êng xo¾n.
  54. TÝnh a: - Khi  = 1 1 = a . 1 - Khi ph«i quay ®­îc 1 vßng, dao tiÕn vµo mét l­îng Sn, lóc nµy bán kÝnh cong gi¶m ®i mét l­îng ®óng b»ng l­îng ch¹y dao Sn . 2 = 1 - Sn hay 1 - Sn = a( 1 -2 ) 1 - Sn = a1-2 a Sn Tõ ®©y cã: a (1) 2  cy  y y Tõ h×nh vÏ cã: (2) cy y y Trong ®ã: y - gãc gi÷a vÞ trÝ I vµ vÞ trÝ II
  55. Theo gi¶i tÝch: tg (3) d '  d  - gãc hîp bëi gi÷a tiÕp tuyÕn víi ®­êng xo¾n ¸csimÐt vµ b¸n kÝnh vÐc t¬ t¹i ®iÓm ®ã. 1 Ta l¹i cã:  +  = 900 tgy tg d a Hay tgy d (4) Sn Thay (1) vµo (4) cã: tgy (5) 2 Sn Khi b¾t ®Çu c¾t vµo: tgy (R lµ b¸n kÝnh ph«i) 2 .R
  56. VÝ dô: TiÖn c¾t ®øt mét chi tiÕt h×nh trô víi l­îng ch¹y dao ngang Sn = 0 0,2 mm/vg. Dao tiÖn c¾t ®øt cã = 12 . TÝnh gãc sau ®éng cy khi c¾t ®Õn c¸ch t©m mét l­îng = 0.1 mm ? TÝnh gãc y theo c«ng thøc (5) cã: Sn 0,2 tgy 0,318  = 17038’26’’ 2 D 2 *0.1 0 0 0 ’ ’’ cy = y -  = 12 – 17 38’26’’= -5 38 26 Nh­ vËy, khi c¾t ®øt mÆc dï th­êng dïng Sn nhá, nh­ng khi vµo gÇn t©m ph«i gi¸ trÞ gãc sau ®éng ( cy) cã gi¸ trÞ ©m nªn dao kh«ng c¾t ®­îc mµ ®Ì lµm ph«i g·y vµ ®Ó l¹i trªn bÒ mÆt ®· gia c«ng mét lâi vËt liÖu cã ®­êng kÝnh từ 1-2mm. Kh¾c phôc b»ng c¸ch mµi v¸t l­ìi c¾t chÝnh theo gãc φ=750 (xem hinh ë trang sau)
  57. H×nh 19: TiÖn c¾t ®øt b»ng dao tiÖn cã l­ìi c¾t nghiªng 57
  58. b. ¶nh h­ëng cña chuyÓn ®éng ch¹y dao däc Khi c¾t víi chuyÓn ®éng ch¹y dao däc, quÜ ®¹o chuyÓn ®éng c¾t t­¬ng ®èi cña 1 ®iÓm trªn l­ìi c¾t chÝnh cña dao so víi bÒ mÆt ®ang gia c«ng lµ ®­êng xo¾n vÝt. Khi ®ã mÆt c¾t ®éng II xoay ®i mét gãc  ( x ) so víi mÆt c¾t tÜnh I (, x - gãc nghiªng cña ®­êng xo¾n vÝt xÐt trong tiÕt diÖn chÝnh vµ tiÕt diÖn ngang). 58
  59. H×nh 20: ¶nh h­ëng cña chuyÓn ®éng ch¹y dao däc
  60. Tõ h×nh 20 cã: N NT   - Trong tiết diện chính N-N: CT (8)  NCP NP   - Trong tiết diện ngang X-X: xCT xT x (9)  xCP xP x Dấu trên ứng với trường hợp chạy dao từ phải sang trái & ngược lại. Khai triÓn vßng xo¾n vÝt qua ®iÓm A sÏ cã gãc n©ng cña ®­êng xo¾n t¹i A ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: Sd (10) & (11) tg x tg tg x *sin Dx Dx - ®­êng kÝnh t¹i ®iÓm x ; φ – gãc nghiªng chÝnh
  61. NhËn xÐt: Tõ (8), (9) thÊy r»ng khi Sd 0 th× Nc, xc ®Òu gi¶m. - Khi tiÖn tr¬n, l­îng ch¹y dao Sd th­êng nhá nªn gãc x kh«ng lín l¾m. Khi tiÖn ren ®­êng kÝnh nhá hoÆc ren b­íc lín còng nh­ khi tiÖn trôc vÝt th× gãc x cã thÓ lín. Lóc nµy ph¶i tÝnh to¸n gãc xc trong tiÕt diÖn X-X, vµ gãc Nc trong N-N theo quan hÖ ®· tÝnh ë phÇn trªn.
  62. Bµi tËp sè 1: Có một dao tiện cắt đứt với thông số hình học phần cắt được mài sắc như sau:α = 15 0 ; φ = 90 0 ;  = 10 0 ; Lượng chạy dao ngang Sn = 0.05mm/v. Đường kính phôi D=50mm. Hãy tính: 1) Giá trị góc sau và góc trước khi bắt đầu cắt vào phôi? 2) Đường kính phôi bằng bao nhiêu thì phôi bị gãy? Tại sao phôi bị gãy? Nếu phôi không gãy thì xảy ra điều gì? 3) Tại sao khi dùng φ = 750 thì có thể cắt vào tâm phôi mà không để lại lõi? 4) Vẽ và giải thích bề mặt hình thành trên phôi trong quá trình này? Cho biết vị trí của lưỡi cắt chính và lưỡi cắt phụ trên sơ đồ mô tả quá trình đang thực hiện? 5) Góc nghiêng chính và phụ có thay đổi không? Tại sao? 62
  63. BÀI TẬP SỐ 2 Người ta chuẩn bị bào một rãnh hình thang cân có góc bên ε = 250, chiều sâu rãnh t = 5 mm, bề rộng đáy rãnh b = 2.5mm. Góc trước của dao bào xét tại mũi dao trong trường hợp này được mài sắc với giá trị  = 170 , λ = 00 ; dao bào có đầu thẳng. 1) Vẽ và giải thích các bề mặt hình thành trên phôi? Cho biết dao bào này có mấy lưỡi cắt chính, mấy lưỡi cắt phụ? Tại sao? 2) Hãy tính giá trị góc mũi dao đo trên mặt trước của dao? Cho biết những nguyên nhân có thể gây hỏng chi tiết hoặc dao bào trong trường hợp này? Cách khắc phục? 3) Trình bày các chuyển động cắt khi thực hiện quá trình bào này? 63
  64. BÀI TẬP SỐ 3 Người ta cần tiện 01 trục vít 02 đầu mối, hướng xoắn trái với m = 2.5, góc biên dạng ren 2α = 400, đường kính ngoài của trục vít De= 50 0 0 0 mm. Dao tiện ren có góc mài sắc như sau:  = 0 , αN= 17 , λ= 0 . 1) Trình bày các chuyển động cắt khi tiện trục vít này? Mối quan hệ (nếu có) giữa chúng? 2) Tính giá trị góc sau trong tiết diện dọc, tiết diện chính tại vị trí ứng với đường trung bình của trục vít khi cắt? Biết rằng khi cắt ren trục vít, cả đáy và hai mặt bên được cắt cùng một đường chuyển dao. Nếu giá trị một trong các góc sau nhỏ hơn 20, hãy đề xuất cách khắc phục? 3) Giá trị góc sau trong tiết diện dọc tại vị trí ứng với đường trung bình của trục vít khi mài sắc? 64
  65. BÀI TẬP SỐ 4  4.1. Chứng minh rằng: Khi tiÖn bÒ mÆt ngoµi : - g¸ cao h¬n t©m vµ 1 t¨ng - g¸ thÊp h¬n t©m vµ 1 gi¶m  4.2. Hãy cho biết sự thay đổi góc độ của dao xét trong tiết diện chính khi gá nghiêng dao sang trái và sang phải?  4.3. Chứng minh công thức (11)! 65