1. Trang Chủ
  2. Vật lý
  3. Bài giảng: Nguyên lý gia công vật liệu nguyên lý và dụng cụ gia công

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

Tạo hình chi tiết bằng cách hớt đi các lớp vật liệu không cần thiết để tạo ra hình dạng chi tiết mới... Bài giảng: Nguyên lý gia công vật liệu nguyên lý và dụng cụ gia công 13/09/2011 TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN CƠ KHÍ Giới thiệu chung Bộ môn: Gia công vật liệu & Dụng cụ công

Thể loại Tài liệu miễn phí Vật lý

Số trang 34

Ngày tạo 8/29/2018 10:34:07 PM +00:00

Loại tệp PDF

Kích thước

Tên tệp

Tải Bài giảng: Nguyên lý gia công vật liệu nguyên lý v... (.pdf)

Xem mẫu

  1. Bài giảng: Nguyên lý gia công vật liệu nguyên lý và dụng cụ gia công
  2. 13/09/2011 TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN CƠ KHÍ Giới thiệu chung Bộ môn: Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp Bắc Ninh tỉnh, Từ Sơn huyện Tên giảng viên: TS. Nguyễn Tiến Đông BÀI GIẢNG Email: nguyentiendong@gmail.com dongnt-fme@mail.hut.edu.vn NGUYÊN LÝ Bộ môn: Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp Material Cutting & Industrial Instruments GIA CÔNG VẬT LIỆU Nguyên Hồng phố Nguyên lý và Dụng cụ gia công Tel: 043.869.2007 / 093.692.4111 Đc: C1 – 226 Đại học Bách khoa Hà nội Hà nội, 2011 -1- -2- -3- TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội Quá trình đào tạo Yêu cầu trong quá trình học Yêu cầu trong quá trình học LA ̀M VIỆC NHÓM ĐỌC HIỂU 1994-1997: Trường PTTH Trần Phú – Hà nội 1997-2002: Khoa Cơ khí – Đại học Bách khoa HN Sắ p xếp Ngành Công nghệ chế tạo máy Đọ c hiể u tổ chứ c tà i liệ u 2002-2004: Thạc sỹ – Bm GCVL&DCCN – ĐHBK lớ p thà nh chuyên ngà nh Ngành Máy và Dụng cụ cắt cá c nhó m tiế ng Anh là m việ c 2004-2009: Tiến sỹ – Đại học Nagaoka - Nhật bản Ngành Vật liệu tiên tiến -4- -5- -6- TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội Yêu cầu trong quá trình học Yêu cầu trong quá trình học Yêu cầu trong quá trình học THUYẾT TRÌNH THA ̉O LUÂ ̣N ĐỌC HIỂU Tăng cường Xây dự ng bà i việc thảo thuyế t trì nh luận theo và thự c hiệ n nhóm và giữa việ c thuyế t các nhóm trì nh http://www.mediafire.com/file/36o6d13oncqqz18 -7- -8- -9- 1
  3. 13/09/2011 TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội Giới thiệu tổng quan môn học Giới thiệu môn học Đánh giá kết quả học 40% + 60% Q: Làm sao chế tạo? Chuyên cần Thí nghiệm Giữa kỳ Cuối kỳ -10- -11- -12- TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội Giới thiệu tổng quan môn học Phương pháp chế tạo Một số máy gia công cắt gọt Máy tiện 2, Chồn hoặc vuốt 1, Đúc tạo phôi (biến dạng tạo hình) ban đầu Chồn tạo Vuốt tạo hình từ tiết hình từ tiết diện nhỏ diện lớn 3, Tiện (bóc tách vật liệu) 4, Hàn (nối vật liệu) Tạo hình chi tiết bằng cách hớt đi các lớp vật liệu không cần thiết để tạo ra Gia công vật liệu hình dạng chi tiết mới -13- -14- -15- TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội Một số máy gia công cắt gọt Một số máy gia công cắt gọt Một số máy gia công cắt gọt Máy bào Máy Khoan Máy doa -16- -17- -18- 2
  4. 13/09/2011 TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội Một số máy gia công cắt gọt Một số máy gia công cắt gọt Đối tượng nghiên cứu Nghiên cứu quá trình gia công chi tiết Phay đứng Phay nằm bằng phương pháp cắt gọt (hớt đi lớp vật liệu không cần thiết) sử dụng các dụng cụ cắt ( ện, phay, khoan…) -19- -20- -21- TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội Mục đích nghiên cứu Mục đích nghiên cứu Mục đích nghiên cứu Độ chính xác gia công Độ chính xác gia công Taro Khoan Sức khoẻ Năng suất Môi trường Công nghệ nano - nanotechnology Tiện -22- -23- -24- TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội Nội dung nghiên cứu TÀI LIỆU THAM KHẢO TÀI LIỆU THAM KHẢO Hệ số co rút phoi co rút Vật liệu làm ? dụng cụ cắt Các dạ ng Các dạng phoi Thông số hình Hiện tượng lẹo Hiện tượng lẹo dao học phần cắt Nhiệt cắt Nhiệt cắt ? Các yếu tố Lực cắt Lực cắt chế độ cắt Hiện tượng mài Thông số hình ? mòn và tuổi bền học lớp cắt Trạng thái cơ lý lớp Cơ chế tạo phoi bề mặt gia công -25- -26- -27- 3
  5. 13/09/2011 TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội CHƯƠNG 1 TÀI LIỆU THAM KHẢO TÀI LIỆU THAM KHẢO 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…) -28- -29- -30- TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội Các yêu cầu của vật liệu DCC Các yêu cầu của vật liệu DCC Các yêu cầu của vật liệu DCC 1. Độ cứng – Hardness 1. Độ cứng – Hardness 1. Độ cứng – Hardness Độ cứng Rockwell Độ cứng Brinell, Vikers và Knoop • 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. 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…) most brasses easy to mac hine cutting nitrided plastics Al alloys steels file hard tools steels diamond increasing hardness -31- -32- -33- TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội Các yêu cầu của vật liệu DCC Các yêu cầu của vật liệu DCC Các yêu cầu của vật liệu DCC 2. Độ bền cơ học – Toughness 2. Độ bền cơ học – Toughness 2. Độ bền cơ học – Toughness Độ bền nén – Compressive Strength Độ bền kéo - Tensile Strength Do dụng cụ làm việc trong điều kiện khắc nghiệt: Tải Là khả năng của vật liệu chống lại lực kéo từ hai phía. Là khả năng chịu nén của vật liệu dưới tác dụng của tải trọng 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…) -34- -35- -36- 4
  6. 13/09/2011 TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội Các yêu cầu của vật liệu DCC Các yêu cầu của vật liệu DCC Các yêu cầu của vật liệu DCC 2. Độ bền cơ học – Toughness 2. Độ bền cơ học – Toughness 3. Độ bền nóng – Heat Resistance Độ bền trượt - Shear Strength Độ đàn hồi – Elasticity Ở vùng cắt nhiệt độ rất lớn khoảng 700 ÷ 800 0C. Là khả năng của vật liệu chống lại việc bị phá huỷ gây ra bởi Là khả năng của vật liệu có thể trở lại được hình dạng ban đầu sau khi chịu biến dạng kéo 2 lực đối nhau không cùng nằm trên một đường thẳng. 4. Chịu mài mòn – Wear Resistance Dụng cụ chịu nhiều tiếp xúc với phoi, chi tiết gia công… -37- -38- -39- TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội Các yêu cầu của vật liệu DCC Các yêu cầu của vật liệu DCC Các loại vật liệu làm DCC • 1. Thép cacbon dụng cụ – Cacbon steel 5. Tính công nghệ – Machinability 6. Tính kinh tế - Economy • 2. Thép hợp kim dụng cụ - Medium alloy steel Dễ chế tạo: dễ rèn, cán, tôi, • 3. Thép gió – High speed steel Giá thành phù hợp với đặc tính kỹ thuật và thấm tôi, dễ hàn…, tạo hình • 4. Hợp kim cứng – Hard alloys steel công nghệ tốt bằng gia công cắt gọt • 5. Vật liệu gốm sứ – Ceramic • 6. Vật liệu tổng hợp nhân tạo -40- -41- -42- TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội Các loại vật liệu làm DCC Các loại vật liệu làm DCC Các loại vật liệu làm DCC 2. Thép hợp kim dụng cụ – Medium alloy steel 3. Thép gió – High speed steel 1. Thép cacbon dụng cụ – Cacbon steel - Thành phần: C hàm lượng cao và hàm lượng đáng kể W, - Thành phần: C với hàm lượng cao hơn + một số nguyên tố - Hàm lượng C từ 0,6 ÷ 1,4% ngoài ra có thêm Cr, Co, V hợp với C thành cacbit kim loại. hợp kim: Cr, Mn, W, V nhằm cải thiện khả năng gia công so - Độ cứng sau tôi, ram: HRC 58 ÷ 64, sau ủ HB 187 ÷ 217 với thép cacbon gốc. - Có 2 loại chính: - Ưu: Rẻ tiền, dễ mài sắc - Độ cứng HRC 58 ÷ 64 sau tôi, ram, Molybdenum: Nhóm M bao gồm 10% molibdenum, - Nhược: độ bền nhiệt thấp 200÷2500C, tốc độ cắt 4 ÷ 5 m/ph chromium, vanadium, tungsten và cobalt. - Độ dẻo, độ thấm tôi, chịu nóng hơn thép cacbon dụng cụ. - Tính thấm tôi kém + Độ chịu mài mòn tốt - Tốc độ cắt cao hơn khoảng 20% - Ký hiệu: chữ Y theo tiêu chuẩn Nga (chỉ % C) Tungsten (Vonfam): Nhóm T bao gồm 12 – 18 % tungsten, - Ký hiệu: XC, XBT, XB4… chromium, vanadium và cobalt - Ứng dụng: dùng để làm các dụng cụ như đục, giũa, cưa, - Dùng để làm dụng cụ cắt, hoặc dùng làm khuôn (9XC) dụng cụ đo… hoặc dụng cụ cắt vật liệu mềm ở tốc độ thấp + Ít biến dạng dưới tác dụng của xử lý nhiệt -43- -44- -45- 5
  7. 13/09/2011 TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội Các loại vật liệu làm DCC Các loại vật liệu làm DCC Các loại vật liệu làm DCC 3. Thép gió – High speed steel 3. Thép gió – High speed steel 3. Thép gió – High speed steel - Tính năng cơ bản: + 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) + Độ thám tôi lớn, đạt HRC 63-66 sau tôi + HSSV – tăng thêm Vanadium để tăng độ cứng và khả năng chịu + Độ chịu nhiệt đến 6200C mài mòn + Tốc độ cắt đạt 25-35 m/ph + HSCo – tăng thêm Coban để tăng độ bền nóng, khả năng cắt gọt - Ứng dụng: và mài mòn + HSS XS1 – luyện kim bột không Coban để tăng tuổi bền, mài + Làm các loại dụng cụ cắt nói chung và dụng cụ cắt có mòn profile phức tạp. + HSCoXP – phương pháp thiêu kết bột Coban: siêu bền cơ học Hiện ở Việt nam phổ biến loại P18 và P9, tương ứng 18% và + CS – thép Cr (Chromium Steel) dùng làm dụng cụ gia công ren 9% Vonfram (theo ký hiệu của Nga) -46- -47- -48- TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội Các loại vật liệu làm DCC Các loại vật liệu làm DCC Các loại vật liệu làm DCC 4. Hợp kim cứng – Hard alloy steels 4. Hợp kim cứng – Hard alloy steels 4. Hợp kim cứng – Hard alloy steels 1 - Quy trình chế tạo: - Thành phần: - Có 3 nhóm hợp kim cứng: 1. Trộn bột theo tỷ lệ thích hợp + Hợp kim dạng bột của một số kim loại khó nóng chảy như: 2. Ép bột trong khuôn dưới áp suất đủ lớn + Nhóm một cacbit: K(ISO), BK(Nga) gồm WC và Co WC (Tungsten), TaC (Tantalum), TiC (Titanium), NbC (Niobium). 3. Nung sơ bộ ở nhiệt độ 900 – 1000 0C khoảng 1h để đạt độ cứng gia công cơ + Coban đóng vai trò chất dính kết. Dùng gia công vật liệu giòn. 4. Gia công tạo hình lần cuối - Khả năng: 5. Thiêu kết ở nhiệt độ 1400 – 1500 0C từ 1 đến 3h để Co nóng chảy + Nhóm hai cacbit: P(ISO), TK(Nga) gồm WC, TiC và Co + Độ cứng cao 70 - 71 HRC (86 - 89 HRA) 4 3 2 5 Dùng gia công thép và vật liệu cho phoi dính + Chịu nhiệt cao đến nghìn độ, + Tốc độ cắt cao đến hàng trăm m/ph, + Nhóm ba cacbit: M(ISO), TTK(Nga) gồm WC, TiC, TaC và Co + Chịu mòn tốt, Dùng gia công vật liệu khó gia công + Giòn, chịu nén tốt hơn chịu uốn -49- -50- -51- TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội Các loại vật liệu làm DCC Các loại vật liệu làm DCC Các loại vật liệu làm DCC 5. Vật liệu gốm sứ – Ceramics 6. Vật liệu tổng hợp nhân tạo – Synthesis materials 6. Vật liệu tổng hợp nhân tạo – Synthesis materials - Thành phần : “đất sét kỹ thuật” hỗn hợp của oxyt nhôm g-Al 2O3 - Có 2 loại chính: Kim cương tổng hợp - Nitrit bo lập phương: và a-Al 2O3 có khối lượng riêng lần lượt là r = 3,65 và 3,96 g/cm3 và Nitrit bo lập phương + Nung ở nhiệt độ 1400 – 1600 0C để chuyển hoàn toàn g-Al 2O3 Là hợp chất của Nito và Boron Cubic - Kim cương nhân tạo: sang a-Al 2O3 Boron Nitride (CBN) + Độ cứng tế vi cao hơn kim cương tự + Nghiền mịn với độ hạt  1mm rồi ép và thiêu kết nhiên từ 5-6 lần + Độ cứng tế vi: 60.000 – 80.000 MPa - Đặc điểm: + Dẫn nhiệt gấp 2 kim cương thường + Chịu nhiệt đến 2000 0C + Chịu nhiệt kém đến 800 0C + Độ cứng cao, chịu nhiệt 1000-1200 0C + Hệ số ma sát với kim loại nhỏ + Giòn, chịu va đập kém + Chịu mòn tốt, + Dùng gia công thép tôi có HRC 39 - 66 + Dẫn nhiệt tốt nên vẫn gia công được + Độ dẫn nhiệt kém và gang, gia công hợp kim cứng ở tốc độ cao, chống mòn tốt + Tính cách điện -52- -53- -54- 6
  8. 13/09/2011 TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội Các loại vật liệu làm DCC Các loại vật liệu làm DCC Nâng cao khả năng cắt của DCC 6. Vật liệu tổng hợp nhân tạo – Synthesis materials 1. Thấm bề mặt Vật liệu sợi có cốt – Whisker reinforced - Dùng cho thép dụng cụ hoặc thép hợp kim cứng ít & Nanocrystalline tool materials Vonfram, hoặc có Vonfram mà chất dính kết là vật liệu thép - Công nghệ thấm: chất thấm là Nito, tiến hành thấm sau Là loại vật liệu mới đang được nghiên cứu khi tôi trong môi trường amoniac phân ly. nhằm nâng cao các đặc tính của vật liệu về: + Nhiệt độ thấm: 500 – 600 0C - Độ bền gẫy – Fracture toughness Kết quả: - Tính bền nhiệt - Thermal shock resistance + Chiều sâu lớp thấm: 0,075 – 1 mm - Độ bền lưỡi cắt – Cutting edge strength + Độ cứng tăng 5 – 7 HRC - Độ cứng nóng - Hot hardness + Tăng khả năng chống mòn của DCC -55- -56- -57- TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội Nâng cao khả năng cắt của DCC Nâng cao khả năng cắt của DCC Nâng cao khả năng cắt của DCC 2. Phủ bề mặt 2. Phủ bề mặt 2. Phủ bề mặt - 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 2O3) - 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 P hủ 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. - Ứng dụng vật liệu: Thép gió, vật liệu hợp kim Mảnh dao với nhiều lớp phủ như vậy chỉ có chiều dầy từ 2 to 10 µm. -58- -59- -60- TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội Nâng cao khả năng cắt của DCC Nâng cao khả năng cắt của DCC Nâng cao khả năng cắt của DCC 2. Phủ bề mặt 2. Phủ bề mặt 2. Phủ bề mặt -61- -62- -63- 7
  9. 13/09/2011 TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội Nâng cao khả năng cắt của DCC Nâng cao khả năng cắt của DCC Nâng cao khả năng cắt của DCC -64- -65- -66- TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội Dụng cụ gia công cắt gọt Dụng cụ gia công cắt gọt CHƯƠNG 2 THÀNH PHẦN KẾT CẤU VÀ Tiện Phay - 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). THÔNG SỐ HÌNH HỌC - Dụng cụ có từ 2 lưỡi cắt trở lên gọi là dụng cụ nhiều lưỡi cắt như khoan, phay, chuốt…(multipoint cutting tools). PHẦN CẮT CỦA DỤNG CỤ - Dụng cụ cắt đơn có 2 loại: dao phải và dao trái Lưỡi cắt 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, Tại sao? mũi khoét, mũi doa 2.3 Kết cấu và thông số hình học dao phay Nh ư t hế nào? Dao phải Dao trái 2.4 Kết cấu và thông số hình học răng dao chuốt -67- -68- -69- TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội Các bề mặt trên chi ết gia công Kết cấu dụng cụ cắt đơn Kết cấu dụng cụ cắt đơn 1 (3) Mặt trước dao là mặt của dao để phoi trượt lên 2 Mặt đang gia công C đó thoát ra khỏi vùng cắt trong quá trình gia công. 3 (4) Mặt sau chính là mặt của dao đối diện với bề 7 mặt chi ết đang gia công. Vị trí tương quan của mặt này với mặt đang gia công của chi tiết quyết 6 Mặt đã gia công E 5 định mức độ ma sát giữa mặt sau chính dao và mặt Mặt chưa gia công F Vùng cắt 1. Trục dao 5. Mặt sau phụ đang gia công trên chi tiết. 2. Thân dao 6. Lưỡi cắt chính (5) Mặt sau phụ là mặt trên phần cắt dao đối diện - Bề mặt chi tiết đã gia công (mặt E) 8 4 3. Mặt trước 7. Lưỡi cắt phụ - Bề mặt đang gia công (mặt C) với bề mặt đã gia công trên chi tiết. ý nghĩa của nó - Bề mặt chưa gia công (đợi gia công) (mặt F) 4. Mặt sau chính 8. Mũi dao tương tự như mặt sau chính. -70- -71- -72- 8
  10. 13/09/2011 TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội Kết cấu dụng cụ cắt đơn Thông số hình học phần cắt DC Thông số hình học phần cắt DC (6) Lưỡi cắt chính là giao tuyến giữa mặt trước và - Trong trạng thái tĩnh (Tool in hand system): Khái niệm cơ bản về các góc của lưỡi cắt mặt sau chính. Phần lớn lưỡi cắt chính tham gia cắt + Không kể đến ảnh hưởng của chuyển gọt. Phần trực tiếp tham gia cắt gọt dài cắt thực tế động chạy dao của lưỡi cắt - đó chính là chiều rộng cắt (b). + Sử dụng khi dùng để mài sắc, mài sắc lại (7) Lưỡi cắt phụ là giao tuyến giữa mặt trước và mặt sau phụ. Khi cắt, một phần lưỡi cắt phụ tham - Trong trạng thái động (Tool in use system) gia cắt. + Kể đến ảnh hưởng của chuyển động (8) Mũi dao là giao điểm của lưỡi cắt chính và lưỡi chạy dao cắt phụ. Mũi dao là vị trí của dao dùng để điều + Sử dụng trong vận hành gia công cắt gọt-75- chỉnh vị trí tương quan giữa dao và chi tiết. -73- -74- TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội Thông số hình học - Trạng thái nh Thông số hình học - Trạng thái nh Thông số hình học - Trạng thái nh Các mặt phẳng chiếu Các mặt phẳng chiếu Các mặt phẳng chiếu P - Mặt cắt - 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 Vc Mặt đáy - Q - Mặt đáy hay mặt phẳng quy chiếu (Q): là mặt phẳng vuông góc với vecto vận tốc cắt Vc - vuông góc với mặt phẳng cắt (P). -76- -77- -78- TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội Thông số hình học - Trạng thái nh Thông số hình học - Trạng thái nh Thông số hình học - Trạng thái nh Zo Trong tiết diện chính N_N Trong tiết diện chính N_N Tiết diện ngang X_X Tiết diện dọc Y_Y Xo Vết mặt cắt Tiết diện tạo bởi mặt phẳng vuông góc với hình chiếu - Tạo bởi mặt phẳng song song / vuông góc với phương của lưỡi cắt chính trên mặt đáy gia công X / Y. Y_Y Vết mặt đáy X_X Vết tiết diện phụ Vết tiết diện chính N_N -79- -80- -81- 9
  11. 13/09/2011 TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội Thông số hình học - Trạng thái nh Thông số hình học - Trạng thái nh Thông số hình học - Trạng thái nh 1. Góc trước g 2. Góc sau a Tiết diện ngang X_X Tiết diện dọc Y_Y Góc trước (Back Rake Angle) là góc tạo bởi vết mặt trước Zm Góc sau chính và góc sau phụ là góc tạo bởi vết mặt sau với vết của mặt đáy đo trong tiết diện khảo sát. Xm (chính và phụ) với mặt cắt đo trong tiết diện khảo sát. γX Giá trị góc trước từ 0 – 150. Giá trị góc sau từ 50 – 100. ΠX αx Section X-X Ym Độ lớn góc trước ảnh hưởng đến khả năng thoát phoi Giá trị góc sau luôn > 0 và không bao giờ = 0 hoặc < 0 Y X X Ym Xm αy Zm φe γy φ Y ΠY Section Y-Y ΠR φs -82- -83- -84- TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội Thông số hình học - Trạng thái nh Thông số hình học - Trạng thái nh Thông số hình học - Trạng thái nh 5. Góc nghiêng của lưỡi cắt chính/phụ / 1 7. Góc nâng của lưỡi cắt chính  3. Góc sắc b Được tạo bởi hình chiếu của lưỡi cắt chính / phụ Là góc tạo bởi vết mặt trước với Là góc tạo bởi lưỡi cắt chính và mặt đáy trên mặt đáy và phương chạy dao. vết của mặt sau đo trong tiết diện khảo sát. abg  9  Mặt đáy 6. Góc mũi dao e 4. Góc cắt  Tạo bởi giữa hình chiếu của LCC và LCP Là góc tạo bởi vết mặt trước với trên mặt đáy. vết của mặt cắt đo trong tiết diện khảo sát.  g  9 -85- -86- -87- TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội Thông số hình học - Trạng thái nh Thông số hình học - Trạng thái nh Thông số hình học - Trạng thái động 1. Do gá dao bị nghiêng 8. Bán kính mũi dao r Quan hệ của các góc trong ba tiết diện: Chính (N_N), dọc (Y_Y) và ngang (X_X) như sau: Là bán kính chuyển tiếp giữa lưỡi cắt chính và lưỡi cắt phụ 9. Bán kính đầu dao r Bán kính của mặt cong chuyển tiếp từ mặt trước sang mặt sau  g    (90   )  g    (90   ) 1 g  1  (90    ) 1 g  1  (90   ) -88- -89- -90- 10
  12. 13/09/2011 TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội Thông số hình học - Trạng thái động Thông số hình học - Trạng thái động Thông số hình học - Trạng thái động Tiết diện X_X 3. Khi có chạy dao ngang Sn 4. Khi có chạy dao dọc Sd 2. Do dao gá cao hoặc thấp hơn tâm chi tiết Tiết diện Y_Y Y ve v vf X X Sngang V Sn tg  S  Y VS Sd tg   V0 p .D V0 p .D -91- -92- -93- TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội 1. Kết cấu và thông số Mũi khoan 1. Kết cấu và thông số Mũi khoan Kết cấu và Thông số hình học một số dụng cụ cắt cơ bản -94- -95- -96- TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội 1. Kết cấu và thông số Mũi khoan 1. Kết cấu và thông số Mũi khoan 2. Kết cấu và thông số Mũi khoét O O-O Trong trạng thái động N Vết mặt đáy g Vết mặt cắt N-N O Vết mặt đáy Vết mặt cắt N -97- -98- -99- 11
  13. 13/09/2011 TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội 2. Kết cấu và thông số Mũi khoét 2. Kết cấu và thông số Mũi doa 3. Kết cấu và thông số Dao phay Giống mũi khoan, có nhiều lưỡi cắt hơn và không có lưỡi ngang -100- -101- -102- TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội 3. Kết cấu và thông số Dao phay 3. Kết cấu và thông số Dao phay 4. Kết cấu và thông số Dao chuốt 1. Dao phay trụ răng xoắn 2. Dao phay mặt đầu - Một số loại dao chuốt và sản phẩm thông dụng 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…) -103- -104- -105- TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội 4. Kết cấu và thông số Dao chuốt 4. Kết cấu và thông số Dao chuốt 4. Kết cấu và thông số Dao chuốt - Kết cấu và thông số răng dao chuốt Răng cắt tinh t Dẫn hướng Răng cắt Răng sửa c Phần f trước thô đúng Dẫn đầu dao hướng sau h Đỡ Luynet Đường kính lõi Phần cán Các răng cắt Tổng chiều dài dao chuốt - Bước răng t - Chiều rộng răng c - Chiều cao răng h - Cạnh viền f - Bán kính lưng R - Bán kính chân r - Kết cấu của dao chuốt gồm có 7 phần -106- -107- -108- 12
  14. 13/09/2011 TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội 1. Chuyển động trong quá trình cắt 1. Chuyển động trong quá trình cắt CHƯƠNG 3 ĐỘNG HỌC QUÁ TRÌNH CẮT 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 3.1 Các chuyển động trong quá trình cắt động quay, tịnh tiến khứ hồi hoặc ở dạng kết hợp. 3.2 Thông số công nghệ điều khiển quá trình cắt 2. Chuyển động chạy dao: là chuyển động của dao hay chi tiết gia công nó kết hợp với chuyển động chính tạo nên 3.3 Thông số hình học lớp kim loại bị cắt quá trình cắt gọt. Chuyển động chạy dao có thể liên tục hay 3.4 Thông số hình học của lớp vật liệu bị cắt gián đoạn. Chuyển động này thường được thực hiện trong 3.5 Yếu tố chế độ cắt khi Bào và Xọc xu hướng vuông góc với chuyển động chính 3.6 Yếu tố cắt khi Khoan khoét doa 3. Chuyển động phụ: chuyển động không trực tiếp tạo ra phoi như chuyển động tịnh tiến, lùi dao (không cắt vào phôi). 3.7 Yếu tố chế độ cắt khi Phay -109- -110- -111- TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội 3. Thông số hình học lớp cắt 2. Thông số công nghệ quá trình cắt 2. Thông số công nghệ quá trình cắt - Tốc độ cắt chính Vc 1. Vận tốc cắt (Vc): là lượng dịch chuyển tương đối giữa lưỡi cắt Dao gá ngang tâm phôi, - Chiều dầy cắt a pDn m 2 Ln m và chi tiết gia công trong một đơn vị thời gian (hoặc lượng dịch vc  vc  () () Dao có g=0,  =0 1000 p 1000 p chuyển tương đối của một điểm trên bề mặt chi tiết gia công và a = S.sin lưỡi cắt trong một đơn vị thời gian) - Lượng chạy dao S - Chiều rộng cắt b 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 mm mm mm mm b = t/sin S Sz S S thời gian, sau một vòng quay của phôi hay sau một hành tình p vg z htk kép - Diện tích cắt f - Chiều sâu cắt t 3. Chiều sâu cắt (t): là chiều sâu lớp kim loại bị hớt đi sau một f = a.b = S.t lần cắt (hoặc là khoảng cách giữa hai bề mặt đã và chưa gia t = (D – d)/2 khi tiện ngoài công kề nhau đo theo phương vuông góc với phương chạy t = (d – D)/2 khi tiện trong dao). -112- -113- -114- TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội 3. Thông số hình học lớp cắt a. Yếu tố chế độ cắt khi Bào và Xọc 1. Các chuyển động cắt 2. Thông số công nghệ 1. Chiều dày cắt (a): là khoảng cách giữa hai vị trí liên 3. Thông số hình học lớp cắt tiếp của lưỡi cắt sau một vòng quay của phôi hay một hành trình kép của dao (bàn máy) đo theo phương của các phương pháp gia công thẳng góc với chiều rộng cắt . 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. Diện tích cắt (f): và tích số giữa chiều rộng và chiều dày cắt . Máy bào Máy xọc -115- -116- -117- 13
  15. 13/09/2011 TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội b. Yếu tố chế độ cắt khi Khoan b. Yếu tố chế độ cắt khi Khoan a. Yếu tố chế độ cắt khi Bào và Xọc Máy Khoan Khi khoan lỗ đặc Khi khoan lỗ thông p .D.n Vc  (m / p ) 1000 a = Sr.sin S sin  = 2 D  do t D b b  2.sin  sin 2. sin  -118- -119- -120- TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội c. Yếu tố chế độ cắt khi Phay c. Yếu tố chế độ cắt khi Phay c. Yếu tố chế độ cắt khi Phay Khảo sát cho 2 trường hợp A. Khi phay bằng dao phay trụ Phay thuận – Down-Milling Phay nghịch – Up-Milling Máy phay đứng Máy phay ngang-121- -122- -123- TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội c. Yếu tố chế độ cắt khi Phay c. Yếu tố chế độ cắt khi Phay c. Yếu tố chế độ cắt khi Phay B. Khi phay bằng dao phay mặt đầu B. Khi phay bằng dao phay mặt đầu B. Khi phay bằng dao phay mặt đầu Phay thuận – Dụng cụ hướng vào chi tiết Phay nghịch – Dụng cụ hướng ra ngoài chi tiết Phay đối xứng – Hở – Kín – Lệch tâm -124- -125- -126- 14
  16. 13/09/2011 TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội c. Yếu tố chế độ cắt khi Phay c. Yếu tố chế độ cắt khi Phay c. Yếu tố chế độ cắt khi Phay 3. Lượng chạy dao S 1. Chiều sâu phay t Khi phay, lượng chạy dao được phân thành 3 loại: Là kích thước lớp vật liệu được cắt đo theo phương vuông góc với trục dao phay 2. Chiều rộng phay B t Là kích thước lớp vật liệu được cắt đo theo phương trục dao phay -127- -128- -129- TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội c. Yếu tố chế độ cắt khi Phay c. Yếu tố chế độ cắt khi Phay c. Yếu tố chế độ cắt khi Phay 3. Lượng chạy dao S 4. Vận tốc cắt 3. Lượng chạy dao S VC = p.D.n/1000 - Lượng chạy dao vòng SV: lượng chạy dao xác định sau khi dao quay được một vòng. - Lượng chạy dao răng Sz: Ký hiệu: SV (mm/vg) Lượng chạy dao xác định sau khi dao quay được một góc - Lượng chạy dao phút Sph : lượng chạy dao Bản chất là Vc tổng răng . xác định sau một phút. hợp của Vn và Vs, Ký hiệu: Sz, mm/răng. Ký hiệu: Sph, mm/ph nhưng Vs
  17. 13/09/2011 TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội c. Yếu tố chế độ cắt khi Phay c. Yếu tố chế độ cắt khi Phay c. Yếu tố chế độ cắt khi Phay 6. Chiều dày cắt a 6. Chiều dày cắt a khi phay bằng dao phay mặt đầu 5. Góc tiếp xúc  : Dao mặt đầu không đối xứng Khi phay bằng dao phay trụ răng thẳng Sz p 2t0 a = Sz.sin   ar sin(  1) a 2 D amax = Sz.sin  atb  S Z sin ( mm) Chiều dầy cắt trung bình: 2 -136- -137- -138- TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội c. Yếu tố chế độ cắt khi Phay c. Yếu tố chế độ cắt khi Phay c. Yếu tố chế độ cắt khi Phay 6. Chiều dày cắt a khi phay bằng dao phay mặt đầu 7. Chiều rộng cắt b: 8. Diện tích cắt f: bằng dao phay mặt đầu Khi phay bằng dao phay mặt đầu: Tổng: Tức thời:  amin  SZ sin  cos t B n n B b B   fi  aibi  S 2 sin  cos  F   f i   S Z B cos i sin  sin  sin   SZ sin     amax if1 i fi  SZ B cos i n Khi phay bằng dao phay trụ răng thẳng: F  S Z B  cos i Chiều dầy cắt trung bình: i  b=B atb  S Z sin  cos  -139- -140- -141- TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội c. Yếu tố chế độ cắt khi Phay c. Yếu tố chế độ cắt khi Phay c. Yếu tố chế độ cắt khi Phay Chiều rộng cắt B khi phay 8. Diện tích cắt f: phay bằng dao phay trụ Dao phay trụ răng xoắn bằng dao phay trụ răng xoắn Tổng: Tức thời : n n fi  ai bi  S Z B sin i F   f i  S Z B  sin i D ( d1  c1 ) b1    c1d1  (  )  b1  i 1 i 1 sin  sin  2sin  2 n F  S Z B  sin i Liền thân i 1 Ghép mảnh -142- -143- -144- 16
  18. 13/09/2011 TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội c. Yếu tố chế độ cắt khi Phay CHƯƠNG 4 1. Biến dạng dẻo khi cắt kim loại CƠ SỞ VẬT LÝ QUÁ TRÌNH Diện tích cắt f khi phay CẮT KIM LOẠI bằng dao phay trụ răng xoắn 4.1 Biến dạng dẻo khi cắt kim loại n SZ D n  (cos ci  cos di ) F   fi  4.2 Cơ chế tạo phoi 2 sin  i 1 i 1 4.3 Các dạng phoi SZ D n  (cos ci  cos di ) F 4.4 Hiện tượng lẹo dao 2 sin  i 1 4.5 Hiện tượng và Hệ số co rút phoi 4.6 Nhiệt cắt 4.7 Trạng thái bề mặt gia công -145- -146- -147- TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội 2. Cơ chế tạo phoi Cơ chế cắt - Mechanism of cutting Cơ chế cắt - Mechanism of cutting Giải thích về cơ chế cắt theo các nguyên lý khác nhau: depth of cut Chip Friction between tool, chip in this Chip forms by region shear in this region Tool Lưới chữ nhật Lưới hình tròn Vật liệu gia công lần lượt trải qua 3 giai đoạn biến dạng: Phá huỷ lan truyền Phá huỷ do lực cắt biến dạng đàn hồi, biến dạng dẻo và sau đó là biến dạng Lưới biến dạng của vật liệu trong quá trình tạo phoi Old model: crack propagation Current model: shear phá huỷ để tạo thành phoi. -148- -149- -150- TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội 3. Các dạng phoi gia công 2. Cơ chế tạo phoi 3. Các dạng phoi gia công 2 1 - Phoi vụn - Phoi xếp Lớp cắt có chiều dầy t0 bị biến dạng qua vùng thứ nhất - Phoi dây thành phoi có chiều dầy tC - Phoi dây có lẹo dao 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 -151- -152- -153- 17
  19. 13/09/2011 TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội 3. Các dạng phoi gia công 3.1 Phoi vụn – Discontinuous chip 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. Tuỳ thuộc vào: vật liệu (dụng cụ, chi tiết), thông số chế độ - Khi cắt ra phoi vụn lớp kim loại bị cắt không qua giai cắt, hình học phần cắt dụng cụ, dung dịch trơn nguội… -154- Cơ chế hình thành phoi vụn khi gia công vật liệu có tính giòn đoạn biến dạng dẻo. -155- -156- TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội 3.2 Phoi xếp 3.3 Phoi dây 3.3 Phoi dây – Ưu nhược điểm • 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 - Phoi xếp: phoi cắt ra có dạng các hạt xếp với nhau - Phoi dây: phoi cắt ra có dạng dây dài liên tục. thành từng đoạn ngắn (5 - 6 cm). - Loại phoi này có được khi cắt các loại vật liệu dẻo với tốc - Phoi xếp có được khi cắt các loại vật liêu khó gia công độ cắt cao, chiều dày cắt nhỏ, lưỡi cắt sắc, ma sát giữa phoi ở tốc độ cắt cao,chiều dày cắt lớn và góc cắt lớn. với dụng cụ nhỏ -157- -158- -159- TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội 3.3 Phoi dây – Cơ cấu bẻ phoi 3.3 Phoi dây – Cơ cấu bẻ phoi 3.3 Phoi dây – Cơ cấu bẻ phoi Kiểu bậc: phay một mặt bậc trên mặt trước của Kiểu kẹp: Một miếng carbide mỏng được kẹp lên mặt dụng cụ cắt dọc theo lưỡi cắt trước của dụng cụ cắt 1 2 3 • 1 - Phoi tự bẻ (khi gia công vật liệu giòn) Bậc có bán kính r Bậc song song • 2 - Phoi bẻ khi va chạm với dụng cụ cắt • 3 - Phoi bẻ khi va chạm với chi tiết gia công. b, Chiều rộng khác nhau a, Hình dạng xác định c, Chiều rộng và Ảnh hưởng bởi: chế độ cắt (v,s,t), thông số hình góc khác nhau học phần cắt của dụng cụ, vật liệu gia công -160- Bậc hướng ra Bậc hướng vào -161- -162- 18
  20. 13/09/2011 TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội 3.3 Phoi dây – Cơ cấu bẻ phoi 3.3 Phoi dây – Cơ cấu bẻ phoi 3.3 Phoi dây – Cơ cấu bẻ phoi Kiểu kẹp: Một miếng carbide mỏng được kẹp lên mặt Kiểu tạo rãnh: Một rãnh nhỏ được tạo dưới lưỡi cắt. Dụng cụ thép gió (HSS) liền thân trước của dụng cụ cắt Tạo rãnh bẻ phoi trên dụng cụ là mũi khoan bằng thép gió -163- -164- -165- TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội 3.3 Phoi dây – Cơ cấu bẻ phoi 3.3 Phoi dây – Cơ cấu bẻ phoi 3.3 Phoi dây với Hiện tượng lẹo dao Dụng cụ thép gió (HSS) liền thân - 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, Tạo rãnh bẻ phoi trên dụng cụ là dao phay trụ răng xoắn Tạo rãnh bẻ phoi trên dụng cụ là mũi khoan bằng thép gió xuất hiện lẹo dao theo chu kỳ -166- -167- -168- TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội TS. Nguyễn Tiến Đông – Bm Gia công vật liệu & Dụng cụ công nghiệp - Viện Cơ khí – Đại học Bách khoa Hà nội 4. Hiện tượng lẹo dao (BUE) 4.1 Nguyên nhân lẹo dao (BUE) 4.2 Các dạng lẹo dao 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. 1 2 3 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 - 1. Lẹo dao làm tăng góc trước 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 - 2. Lẹo dao làm giảm góc trước sát ngoài T, các phần tử kim loại sẽ trượt chậm (chảy chậm) - 3. Lẹo dao không làm thay đổi góc trước và bám vào lưỡi cắt hình thành dần dần cục lẹo dao. -169- -170- -171- 19
nguon tai.lieu . vn
Toán học Môi trường Vật lý Sinh học Địa Lý Hoá học Nông - Lâm - Ngư Cơ khí - Chế tạo máy Tiếng Anh phổ thông Khoa học ứng dụng Nông - Lâm Kiến thức tổng hợp Giáo dục học Xã hội học