Bài giảng Chi tiết máy - Chương 2: Cơ sở lý thuyết cắt gọt kim loại - Bùi Trọng Hiếu

CHƢƠNG 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT CẮT GỌT KIM LOẠI 1 NỘI DUNG CHƢƠNG 2 2.1- Khái niệm chung về cắt gọt kim loại 2.2- Khái niệm cơ bản về dụng cụ cắt 2.3- Vật liệu chế tạo dụng cụ cắt 2.4- Cơ sở vật lý của quá trình cắt kim loại 2.5- Lựa chọn hình dáng và thông số hình học hợp lý của dao 2.6- Xác định chế độ cắt hợp lý khi gia công thô 2 2.1- Khái niệm chung về cắt gọt kim loại 2.1.1- Định nghĩa cắt gọt kim loại 2.1.2- Hệ thống công nghệ 2.1.3- Các dạng bề mặt chi tiết máy thƣờng gặp 2.1.4- Các chuyển động tạo hình bề mặt 2.1.5- Các phƣơng pháp cắt kim loại 3 2.1.1- Định nghĩa cắt gọt kim loại . Gia công kim loại bằng cắt gọt là dùng một dụng cụ cắt (dao) để bóc đi lớp “kim loại dƣ” khỏi phôi để tạo nên chi tiết phù hợp với yêu cầu kỹ thuật cho trƣớc. . Lớp “kim loại dƣ” gọi là lƣợng dƣ gia công (Zb)  khi tách ra khỏi phôi đƣợc gọi là “phoi”. 4 2.1.2- Hệ thống công nghệ Máy n Dao Gá s Phôi 5 2.1.3- Các dạng bề mặt chi tiết máy thƣờng gặp a) b) c) 6 2.1.4- Các chuyển động tạo hình bề mặt • Chuyển động cắt chính: Là chuyển động cơ bản để tạo ra phoi cắt, chuyển động tiêu hao năng lƣợng cắt lớn nhất • Chuyển động chạy dao: Là chuyển động cần thiết để tiếp tục tạo ra phoi cắt • Chuyển động phụ: Bao gồm các chuyển động nhƣ đƣa dao vào, lùi dao ra, chạy dao về cắt lần hai ... 7 chi tiết gia công 1 a) b) 1 2 c) d) 8 Chuyển động cắt chính và vận tốc cắt • Để đặc trƣng cho chuyển động cắt chính, thƣờng sử dụng hai đại lƣợng: – Vận tốc cắt v (tại một điểm) hay còn gọi tốc độ cắt: Là lƣợng dịch chuyển tƣơng đối giữa lƣỡi cắt và chi tiết gia công trong một đơn vị thời gian (m/phút) – Số vòng quay n (hoặc số hành trình kép) trong đơn vị thời gian (vòng/phút) 9 ● Vận tốc cắt v :   D  n V  (m / ph) 1000 ● Nếu chuyển động chính là chuyển động tịnh tiến, thì giữa vận tốc cắt (m/phút), số hành trình kép n (htk/phút) và chiều dài hành trình L (mm) có quan hệ sau: 2.L.n V  (m / ph) 1000 10 Chuyển động chạy dao và lƣợng chạy dao • Để đặc trƣng cho chuyển động chạy dao, ta sử dụng lƣợng chạy dao • Lƣợng chạy dao có thể là lƣợng chạy dao vòng, lƣợng chạy dao phút – Lƣợng chạy dao khi tiện là khoảng dịch chuyển của dao theo phƣơng chuyển động chạy dao sau một vòng quay của chi tiết gia công: ký hiệu: S; đơn vị: mm/vòng. 11 Lượng chạy dao khi bào, xọc: ký hiệu: Sk ; đơn vị: mm/htk. Lƣợng chạy dao khi phay: Lƣợng chạy dao phút : Sph = S. n (mm/ph) Lƣợng chạy dao răng SZ=S/z (mm/răng) Trong đó: S là lƣợng chạy dao vòng, n là số vòng quay của dao trong một phút (vòng/ph) z: số răng của dao 12 Các bề mặt hình thành khi gia công cắt gọt 1-Mặt chưa gia công 2-Mặt đang gia công 3-Mặt đã gia công 13 Chuyển động phụ và chiều sâu cắt • Chiều sâu cắt t (mm) là khoảng cách giữa bề mặt đã gia công và bề mặt chƣa gia công đo theo phƣơng vuông góc với mặt đã gia công. • Khi tiện chiều sâu cắt đƣợc tính theo công thức D  d t  (mm) 2 D : Đƣờng kính chi tiết trƣớc khi gia công (mm). d: Đƣờng kính chi tiết sau khi gia công (mm). 14 2.1.5- Các phƣơng pháp cắt gọt kim loại  Xuất phát từ nguyên lý tạo hình bề mặt : định hình, chép hình, bao hình, theo vết.  Xuất phát từ máy cắt kim loại : tiện, phay, bào, mài  Xuất phát từ yêu cầu chất lƣợng chi tiết gia công: gia công thô, gia công tinh  Xuất phát từ bề mặt chi tiết gia công: gia công mặt phẳng, gia công mặt tròn xoay, mặt đặc biệt 15 Mẫu Chi tiết a) b) Dao Chi tiết Dao Dao Hình 2.4 Các phương pháp cắt gọt kim loại. c) Chi tiết . 16 17 2.2- Khái niệm cơ bản về dụng cụ cắt 2.2.1- Kết cấu tổng quát của dao tiện ngoài 2.2.2- Thông số hình học dao khi thiết kế 2.3.2- Thông số hình học dao khi làm việc 2.2.4- Thông số hình học tiết diện phoi cắt 18 2.2.1- Kết cấu tổng quát của dao tiện ngoài . Dụng cụ cắt hay còn gọi là dao cắt là một thành phần trực tiếp tác động vào phôi, nó góp phần quyết định năng suất, chất lƣợng của quá trình sản xuất . Có rất nhiều loại dao cắt dùng trên các máy khác nhau nhƣng xét cho cùng, dù chúng có phức tạp đến đâu, phần cắt của chúng đều có cấu tạo về cơ bản giống nhƣ dao tiện ngoài. 19 20 Cấu tạo dao tiện ngoài 21 Các mặt trên phần cắt của dao • Mặt trƣớc (1) là mặt mà phoi sẽ tiếp xúc và theo đó thoát ra trong quá trình cắt. • Mặt sau chính (2) là mặt dao đối diện với mặt đang gia công. • Mặt sau phụ (3) là mặt dao đối diện với mặt đã gia công. • Các mặt này có thể là mặt phẳng hoặc cong. Giao tuyến của chúng tạo thành các lƣỡi cắt của dao 22 Các lƣỡi cắt của dao tiện • Lƣỡi cắt chính (5) là giao tuyến của mặt trƣớc và mặt sau chính, giữ nhiệm vụ trực tiếp cắt gọt ra phoi trong quá trình cắt • Lƣỡi cắt phụ (6) là giao tuyến của mặt trƣớc và mặt sau phụ. Trong quá trình cắt một phần lƣỡi cắt phụ cũng tham gia cắt (rất nhỏ, khoảng ½.S). Dao có thể có một mặt sau phụ hay nhiều mặt sau phụ và do đó có một hay nhiều lƣỡi cắt phụ. • Phần nối tiếp giữa các lƣỡi cắt gọi là mũi dao (4) 23 2.2.2- Thông số hình học dao khi thiết kế . Các mặt toạ độ qui ƣớc: . Mặt cắt (tool cutting edge plane - ký hiệu C): là mặt phẳng đi qua 1 điểm của lƣỡi cắt chính và tiếp xúc với mặt đang gia công. . Mặt đáy (base plane - ký hiệu Đ): là mặt phẳng đi qua 1 điểm của lƣỡi cắt chính và vuông góc với vectơ tốc độ cắt. . Tiết diện chính N-N, tiết diện phụ N1-N1 và các tiết diện X-X, Y-Y 24 Các mặt tọa độ (co-ordinate planes) • Mặt cắt (tool cutting edge plane) • Mặt đáy (base plane) • Tiết diện chính (cutting edge orthogonal plane) • Tiết diện phụ (minor edge orthogonal plane) • Tiết diện dọc (back section) • Tiết diện ngang (side section) 7/12/2015 25 HinhHinh 2.11a2.8b : : Mặt Mặt phẳng phẳng cắt cắtvà mpvà mp đáy đáy của của dao daolưỡi lưỡi cắt thẳngcắt thẳng 26 Hình 2.11b : Mặt phẳng cắt và mặt phẳng đáy của dao lưỡi cắt cong 27 28 Vẽ mặt cắt mặt đáy ở sơ đồ tiện V S Hình 1 7/12/2015 29 Vẽ mặt cắt mặt đáy ở sơ đồ bào Đ C 7/12/2015 30 Vẽ mặt cắt mặt đáy ở sơ đồ xọc C Đ 7/12/2015 31 Đ C 7/12/2015 32 Các mặt toạ độ để nghiên cứu dụng cụ cắt ● Hệ tọa độ xác định đƣợc thành lập trên cơ sở của ba chuyển động cắt (s,t,v)  tƣơng ứng với các phƣơng của hệ tọa độ Đề Các (x,y,z). ● Mặt cơ bản 1 (x-x) đƣợc tạo bởi véctơ tốc độ cắt và véctơ chạy dao . ● Mặt cơ bản 2 (y-y) đƣợc tạo bởi véc tơ tốc độ cắt và véctơ chiều sâu cắt . ● Mặt cơ bản 3 (còn gọi là mặt đáy – ký hiệu Đ) đƣợc tạo bởi véctơ chạy dao và véctơ chiều sâu cắt . 33 Các mặt toạ độ để nghiên cứu dụng cụ cắt 34 Thông số hình học dụng cụ cắt • Quá trình thiết kế, thông số hình học của dao đuợc xét trong tiết diện chính N-N và tiết diện phụ N1-N1, vì phoi thƣờng đƣợc thoát ra theo các phƣơng của tiết diện đó, kéo theo các hiện tƣợng vật lý xảy ra trong quá trình cắt. • Trong tiết diện chính ta có các góc chính, trong tiết diện phụ ta có các góc phụ 35 Tiết diện chính N-N Tiết diện phụ N1-N1 Nhìn theo K 36 37 Thông số hình học của dao ở mặt cắt N-N tại mũi dao 38 Thông số hình học của dao ở mặt cắt N-N tại điểm B bất kỳ trên lƣỡi cắt 39 Thông số hình học dụng cụ cắt • Góc trƣớc chính : là góc giữa mặt trƣớc và mặt đáy đo trong tiết diện chính.  Góc  có ảnh hƣởng đến quá trình thoát phoi khi cắt. 40 Thông số hình học dụng cụ cắt Góc sau chính  : Là góc giữa mặt sau chính và mặt cắt đo trong tiết diện chính. • Góc sau ảnh hƣởng tới quá trình cắt và độ nhám bề mặt • Góc  và góc  là hai góc độc lập đƣợc chọn trƣớc tùy theo yêu cầu gia công (vật liệu, chất lƣợng bề mặt gia công ), còn hai góc  và  là hai góc phụ thuộc vào góc  và . 41 Thông số hình học dụng cụ cắt Góc sắc chính  :  là góc giữa mặt trƣớc và mặt sau chính đo trong tiết diện chính.  +  +  = 90 (độ) Góc cắt chính  : là góc giữa mặt trƣớc và mặt cắt đo trong tiết diện chính. 42 Thông số hình học dụng cụ cắt Góc nghiêng của lƣỡi cắt: • Góc nghiêng chính : là 3 góc giữa hình chiếu của 1 2 lƣỡi cắt chính trên mặt đáy và phƣơng chạy 3’ φ1 dao. ω 2’ Mặt 1’ φ đáy • Góc nghiêng phụ 1: là góc giữa hình chiếu của lƣỡi cắt phụ trên mặt đáy và phƣơng chạy dao. 43 Góc mũi dao và góc nâng của lƣỡi cắt • Góc mũi dao : là góc giữa hình chiếu của lƣỡi cắt chính và lƣỡi cắt phụ trên mặt đáy. 0  +  + 1 = 180 • Góc nâng  : Khi lƣỡi cắt chính thẳng thì  là góc đo giữa lƣỡi cắt chính và hình chiếu của nó trên mặt phẳng đáy. Khi lƣỡi cắt chính cong,  là góc đo giữa tiếp tuyến tại một điểm bất kỳ trên lƣỡi cắt chính và hình chiếu của nó trên mặt phẳng đáy. 44   a b b) Hình 2.11- Góc nâng  a) Lưỡi cắt chính thẳng b) Lưỡi cắt chính cong 45 Trị số của  • Góc  có thể dƣơng, âm hay bằng 0 và có ảnh hƣởng đến phƣơng thoát phoi •  dƣơng khi mũi dao là điểm thấp nhất của lƣỡi cắt •  âm khi mũi dao là điểm cao nhất •  = 0 khi lƣỡi cắt song song với mặt đáy 46 47 48 49 2.3.2- Thông số hình học dao khi làm việc Các yếu tố ảnh hƣởng đến góc độ dao:  Khi gá dao, trục dao không vuông góc với đƣờng tâm chi tiết  Khi gá mũi dao không ngay tâm của chi tiết  Do ảnh hƣởng của chuyển động chạy dao 50 Khi gá dao, trục dao không vuông góc với đƣờng tâm chi tiết • Trƣờng hợp gá dao đúng nhƣ khi thiết kế, trục dao vuông góc với trục chi tiết gia công thì  và 1 không đổi 51 • Nếu trục dao đƣợc gá không vuông góc với trục chi tiết gia công mà xoay đi một góc  so với trục chi tiết thì  và 1 sẽ biến đổi nhƣ sau 52 Khi gá mũi dao thấp hơn hay cao hơn đƣờng tâm của chi tiết a) b) μ1 O γ +h g -h O μ1 γg αg αg μ 1 μ Mặt phẳng cắt Mp cắt 1 Gá dao cao tâm: Gá dao thấp tâm: γg = γt +μ1 γg = γt – μ1 αg = αt – μ1 αg = α + μ1 53 Do ảnh hƣởng của chuyển động chạy dao  Khi tiện có chuyển động chạy dao dọc hoặc ngang nên mặt cắt và mặt đáy thay đổi vị trí đƣa đến góc ,  cũng thay đổi  Trong những trƣờng hợp cần sử dụng lƣợng chạy dao lớn nên chú ý đến sự thay đổi của các góc ,  . Ví dụ: cắt đứt, tiện ren bƣớc lớn 54 Khi tiện cắt đứt, góc dao thay đổi 55 Góc độ dao thay đổi khi cắt đứt Góc độ dao thay đổi khi tiện trụ trơn 56 Do thay đổi hình dạng chi tiết (tiện chép hình cam) B A  C  C     Tại vị trí C góc sau bị âm, không cắt được 7/12/2015 57 2.3.4- Thông số hình học tiết diện phoi cắt • Các yếu tố của chế độ cắt chủ yếu đặc trƣng cho quá trình cắt về mặt năng suất, chƣa giải thích đầy đủ bản chất vật lý của quá trình cắt. • Để có thể hiểu đƣợc đầy đủ hơn về bản chất của quá trình cắt, cần có khái niệm về thông số hình học của lớp kim loại bị cắt (tiết diện phoi cắt) khi cắt gọt. 58  H = Rz - Chiều rộng cắt b (mm) - Chiều dày cắt a (mm) - Diện tích lớp cắt F: F = a.b = S.t (mm2) Tiết diện và thông số hình học lớp cắt. 59 S S S b a  b  30  45 b t  a a t b  sin a  S sin 60 Quan hệ giữa Rz và S, φ, φ1 S 2 R  S z Rz  cotg  cotg1 8r 61 2.2- Vật liệu chế tạo dụng cụ cắt • 1- Những yêu cầu đối với vật liệu làm dụng cụ cắt • 2- Các loại vật liệu chế tạo dụng cụ cắt – Kể tên – Độ cứng – Độ bền nhiệt – Vận tốc cắt – Công cụng chủ yếu 62 1- Những yêu cầu đối với vật liệu làm dụng cụ cắt  Độ cứng  Độ bền cơ học  Độ chịu nhiệt  Độ chịu mài mòn  Tính công nghệ  Tính kinh tế 63 2- Các loại vật liệu chế tạo dụng cụ cắt • Thép cacbon dụng cụ. • Thép hợp kim dụng cụ. • Thép gió. • Hợp kim cứng. • Vật liệu sứ. • Kim cƣơng • Nitrit Bo lập phƣơng • Vật liệu mài và các vật liệu tổ hợp khác. 64 Thép cacbon dụng cụ Thành phần hóa học: Cacbon từ: 0,7  1,5%. Các thành phần hợp kim (Mn, Si, P, Cr, Ni) không vƣợt qúa 0,1  0,3%  Ký hiệu thép cacbon dụng cụ: loại tốt: CD70, CD80, CD80Mn, CD100 loại chất lƣợng cao: CD70A, CD80A, CD80MnA 65 Thép cacbon dụng cụ  Độ bền nhiệt thấp, chỉ thích hợp với nhiệt độ 2000C – 2500C nên chỉ làm việc ở tốc độ cắt thấp (4  5 m/ph).  Độ cứng ở trạng thái tôi: 60  62 HRC. Song vì độ thấm tôi thấp do đó lõi có độ dẻo nhất định, thích hợp cho việc chế tạo một số dụng cụ cắt nhƣ đục, dũa 66 Thép hợp kim dụng cụ (tcvn 1823-76)  Thép hợp kim dụng cụ là thép cacbon dụng cụ có thêm vào một số nguyên tố hợp kim, hàm lƣợng vào khoảng 0,5  5% để:  tăng tính chịu nhiệt, chịu mài mòn : Crôm, Vonfram  tăng tính thấm tôi: Vanadi  Ký hiệu thép hợp kim thông dụng: 70CrV, 80CrV, 110Cr, 40Cr5W2Vsi 67 Thép hợp kim dụng cụ  Độ cứng ở trạng thái tôi: đến 62 HRC.  Độ bền nhiệt vào khoảng: 3500C  4000C. Tốc độ cắt tăng 20% so với thép cacbon dụng cụ.  Thƣờng dùng chế tạo các dụng cụ cắt bằng tay nhƣ lƣỡi cƣa, mũi đột dấu, bàn ren, tarô, dao cạo nguội. 68 Thép gió (chƣa có tiêu chuẩn Việt Nam) Thép gió cũng là loại thép hợp kim dụng cụ nhƣng hàm lƣợng hợp kim Vonfram cao từ 5  20%, nên có tính chịu mòn và tính chịu nhiệt tăng cao. Thép gió đƣợc sử dụng rộng rãi vì tốc độ cắt có thể nâng cao gấp 2  4 lần, tuổi bền nâng cao từ 8  15 lần so với thép cacbon và thép hợp kim dụng cụ (25 - 35 m/ph) Ngƣời ta còn thêm Vanadi và Coban để nâng cao độ chịu nhiệt và dùng gia công các loại thép hợp kim có độ cứng cao 69 Thép gió Độ cứng ở trạng thái tôi: 60  70 HRC. Thép gió có thể cắt ở tốc độ: từ 25  35 m/phút. Độ bền nhiệt: 4000  6000 C.  Mác thép gió tiêu chuẩn Nga (roct 19265-73): P9, P18, P95.P9K5, P9K10, P10K55.  Mác thép gió theo tiêu chuẩn Mỹ (Hệ thống ký hiệu AISI): M1, M2, M3(Thép gió Molipden): T1, T2, T4,(Thép gió Vonfram). 70 Thép gió  Mác thép gió theo tiêu chuẩn Đức: S12-1-4-5, S10-4-3-10,(hay HS12-1-4-5)  Mác thép gió theo tiêu chuẩn Nhật (JIS G4403- 83): SKH2, SKH3, 71 Hợp kim cứng (hard metal) • Hỗn hợp những cacbit có nhiệt độ nóng chảy và độ cứng rất cao (WC, TiC, TaC) với chất kết dính coban, sắt, niken (Co, Fe, Ni) có khả năng chống mài mòn cao, chịu đƣợc môi trƣờng ăn mòn và nhiệt độ cao. • Chế tạo các dụng cụ cắt, khuôn cối, khoan địa chất và nhiều lĩnh vực đặc biệt khác 72 Thành phần HKC, PP chế tạo Thành phần chủ yếu là: - Các-bít Vônfram (WC) - Các-bít Titan (TiC) - Các-bít Tantan (TaC) ở dạng hạt mịn, trộn với Côban (Co) sau đó đem ép và thiêu kết ở nhiệt độ, áp suất cao. Độ cứng của HKC  70HRC. HKC có thể làm việc ở nhiệt độ 8000  10000 C với tốc độ cắt lớn hơn 400m/ph 73 Ngƣời ta chia HKC ra làm 3 nhóm: • Nhóm 1 Cacbit • Nhóm 2 Cacbit • Nhóm 3 Cacbit 74 Nhóm 1 Cacbit • Tổ chức: WC + Co • Ký hiệu: BK (con số sau chữ K chỉ lƣợng Coban còn lại là lƣợng WC). • Ví dụ: BK8 (có 8%Co: 92%WC) • Nhóm BK dẻo hơn cả nên chịu va đập tốt hơn, chịu nhiệt thấp nên thƣờng dùng gia công gang, các loại thép cứng (thép đã tôi, thép không rỉ, thép chịu nóng) và kim loại màu. 75 Nhóm 2 Cacbit • Tổ chức: WC + TiC +Co • Ký hiệu: TK (con số sau chữ T chỉ lƣợng TiC, con số sau chữ K chỉ lƣợng Coban, còn lại là lƣợng WC). • Ví dụ: T15K6 (có 15% TiC, 6% Co, 79%WC). • Nhóm TK có độ cứng và tính chịu nhiệt tốt hơn, đồng thời ở nhiệt độ cao thì hệ số ma sát giảm. Thƣờng dùng gia công thép. 76 Nhóm 3 Cacbit Tổ chức: WC + TiC + TaC + Co Ký hiệu: TTK (con số sau chữ TT chỉ lƣợng TiC+TaC, con số sau chữ K chỉ lƣợng Coban, còn lại là lƣợng WC). Ví dụ: TT7K12 (có7% TiC+TaC, 12%Co, 81%WC). Nhóm TTK dùng gia công vật liệu có độ cứng và độ bền cao. 77 Tiêu chuẩn ISO • Theo ISO, tất cả các loại HKC đƣợc phân làm 3 nhóm: P, K và M • Nhóm P đƣợc dùng gia công thép đúc, gang dẻo (cho ra phoi dây) • Nhóm K đƣợc dùng gia công gang xám, kim loại màu (cho ra phoi vụn, xếp lớp) • Nhóm M đƣợc dùng gia công vật liệu khó gia công, thép chịu nhiệt, thép không rỉ, gang có độ cứng cao • Mỗi nhóm trên đƣợc phân thành các nhóm nhỏ 78 Bảng so sánh mác HKC của Nga và ISO Theo ISO Theo Nga Ứng dụng K01 BK2; BK3M K10 BK6M Gia công gang, hợp kim màu K20 BK6 và vật liệu phi kim K30 BK4 K40 BK8 M10 TT10K8A Sử dụng cho mọi trường hợp M20 TT10K8B P01 T30K4 P10 T15K6 P20 T14K8 Gia công thép ủ và thép sau P25 TT20K9 nhiệt luyện P30 T5k10 P40 TT7K12; T15K12B P50 T17K15 79 Hình dáng mảnh HKC, cách ghép vào cán 80 Tráng phủ HKC (hard surfacing) • Tráng phủ bề mặt HKC bằng carbide titan, nitrade titan, oxide nhôm nhằm: – Tăng tính chống mài mòn – Tăng độ dai va đập, tính ổn định hóa học – Giảm ma sát – Cải thiện hiệu suất cắt gọt, tăng tuổi bền 81 Vật liệu sứ • Là loại vật liệu rẻ tiền, có tính năng cắt gọt tốt, chịu nóng, chịu mài mòn cao • Sứ có độ cứng 92  93 HRC và có độ chịu nhiệt từ 11000 12000. Tuổi bền dao sứ gấp 2  3 lần dao hợp kim cứng. Dao sứ có thể cắt đến tốc độ 600m/phút • Khuyết điểm chủ yếu của sứ là giòn, giới hạn bền uốn thấp, không chịu đƣợc va đập, rung động và rất khó mài sắc 82 Kim cƣơng • Kim cƣơng có độ cứng cao hơn hợp kim cứng từ 5  6 lần, tính dẫn nhiệt cao hơn từ 1,5  2,5 lần. Độ chịu nhiệt thấp, từ 800  10000C. • Tốc độ cắt có thể lên tới hàng ngàn m/phút. • Nhƣợc điểm của kim cƣơng cứng là giòn, dễ vỡ • Hiện nay kim cƣơng chủ yếu dùng chế tạo đá mài để mài sắc và mài bóng dụng cụ cắt. 83 Nitrit Bo lập phƣơng (el-bo hoặc borazon) • Tổng hợp từ Bo (44%) và Nitơ (56%). • Chịu nhiệt cao: 20000 C • Dùng làm hạt mài trong các dụng cụ mài 84 Vật liệu hạt mài  Dùng chế tạo các loại đá mài, thanh mài, thỏi và làm giấy nhám  Vật liệu thiên nhiên: Kim cƣơng, oxýt nhôm (Al2O3), thạch anh (SiO2)  Vật liệu nhân tạo: Kim cƣơng nhân tạo, oxyt nhôm điện (thu từ lò điện luyện quặng Bôxít), cacbít silic (SiC), cacbít Bo (B4C), oxyt crom 85 2.4- Cơ sở vật lý của quá trình cắt kim loại 2.4.1- Quá trình tạo phoi 2.4.2- Các dạng phoi cắt 2.4.3- Quá trình hình thành bề mặt gia công và hiện tƣợng cứng nguội 2.4.4- Hiện tƣợng lẹo dao 2.4.5- Hiện tƣợng co rút phoi 2.4.6- Hiện tƣợng lực cắt 2.4.7- Hiện tƣợng nhiệt 2.4.8- Hiện tƣợng rung động 2.4.9- Hiện tƣợng mài mòn dao và vấn đề tuổi bền dao 86 2.4.1- Quá trình tạo phoi a) Sự biến dạng của kim loại: - Là quá trình làm thay đổi hình dạng của kim loại do tác dụng của tải trọng bên ngoài hay của các hiện tƣợng vật lý. - Có các dạng: (tùy mức độ tải trọng tác dụng) - Biến dạng đàn hồi - Biến dạng dẻo - Phá hủy 87 2.4.1- Quá trình tạo phoi Điểm b: giới hạn bền của kim loại Điểm c: điểm đứt của kim loại Biểu đồ kéo kim loại 88 2.4.1- Quá trình tạo phoi Hình 2.30 Quá trình tạo phoi 89 2.4.1- Quá trình tạo phoi Phoi đƣợc tách ra khỏi chi tiết khi cắt không theo phƣơng vận tốc cắt v (tức là phƣơng lực tác dụng) và bị xếp lớp.  Phoi khi cắt ra bị uốn cong về phía mặt tự do, kích thƣớc của phoi bị thay đổi so với lớp cắt khi còn trên phôi.  Phoi ngắn hơn nhƣng dày hơn so với lớp kim loại trên phôi . Việc thay đổi kích thƣớc phoi nhƣ vậy gọi là hiện tƣợng co rút phoi. 90 Thí nghiệm nén và cắt kim loại Thực chất quá trình tách phoi ra khỏi chi tiết là quá trình biến dạng của các phần tử kim loại dưới sức ép của đầu dao. 91 Thí nghiệm quan sát sự dịch chuyển của các phần tử khi cắt • Quá trình hình thành phoi cắt là quá trình biến dạng trƣợt của các phần tử kim loại theo các mặt trƣợt của chúng. 92 2.4.2- Các dạng phoi cắt a) b) Phoi xếp c) d) Phoi dây e) Phoi vụn 93 2.4.2- Các dạng phoi cắt • Phoi vụn: khi gia công vật liệu giòn nhƣ gang, đồng thau cứng • Phoi xếp: Khi gia công vật liệu dẻo nhƣ thép, đồng thau mềm ở tốc độ cắt thấp, chiều dày cắt lớn và góc cắt tƣơng đối lớn • Phoi dây: Khi gia công vật liệu dẻo ở tốc độ cao, chiều dày cắt bé • Quan sát phoi có thể biết đƣợc vật liệu gia công, chế độ cắt 94 2.4.3- Quá trình hình thành bề mặt gia công và hiện tƣợng cứng nguội 95 2.4.3- Quá trình hình thành bề mặt gia công và hiện tƣợng cứng nguội 96 2.4.3- Quá trình hình thành bề mặt gia công và hiện tƣợng cứng nguội  Phƣơng trƣợt của hạt kim loại tạo với áp lực pháp tuyến lên phần tử kim loại đó một góc .  Phần tử kim loại tại O1 có phƣơng trƣợt hƣớng về phía phoi, do đó có khả năng trƣợt để thành phoi  Phần tử kim loại tại O2 có phƣơng trƣợt song song với phƣơng vận tốc cắt.  Phần tử kim loại tại O3 có phƣơng trƣợt hƣớng về phía phôi, do đó khả năng trƣợt bị chặn lại, không thể thành phoi cắt 97 2.4.3- Quá trình hình thành bề mặt gia công và hiện tƣợng cứng nguội Kết luận: • Khi cắt một lớp kim loại có chiều dày a với dao có bán kính cong ρ, các phần tử kim loại nằm trên mặt O2C sẽ bị trƣợt và tạo thành phoi cắt, những phần tử nằm dƣới có chiều dày H sẽ bị đầu dao nén ép để tạo thành bề mặt gia công. • Sự biến dạng của lớp kim loại H xảy ra cả biến dạng dẻo và biến dạng đàn hồi. Do biến dạng đàn hồi nên sau khi ra khỏi mặt sau dao, một phần của lớp kim loại đƣợc phục hồi một lƣợng h < H. 98 Hiện tƣợng cứng nguội • Sau khi gia công, một lớp mỏng trên bề mặt chi tiết thay đổi tính chất ban đầu của nó, trở nên bền và cứng hơn  hiện tượng cứng nguội. • Trên bề mặt gia công còn tồn tại ứng suất dƣ và các vết nứt tế vi do biến dạng, ma sát và nhiệt. 99 Hiện tƣợng cứng nguội Nhân tố ảnh hưởng đến cứng nguội có cùng quy luật với nhân tố ảnh hƣởng đến co rút phoi. Vật liệu gia công có độ dẻo càng cao thì hiện tƣợng cứng nguội xảy ra với mức độ càng cao. Góc trƣớc của dao càng nhỏ thì mức độ cứng nguội càng tăng Cắt gọt có dung dịch trơn nguội thì mức độ cứng nguội giảm. 100 Hiện tƣợng cứng nguội Tác dụng của lớp cứng nguội: • Tác dụng tốt: Bảo vệ bề mặt, tăng bền mỏi • Tác dụng xấu: – Giảm bền mỏi nếu trên bề mặt có kèm vết nứt – Gây khó khăn khi gia công tinh – Khi gia công thô, cứng nguội dễ gây cong vênh cho những chi tiết yếu cứng vững 101 Năm vùng biến dạng khi cắt Vùng I: Bắt đầu phát sinh biến dạng (biến dạng đàn hồi) Vùng II: Vùng biến A C Phoi dạng mãnh liệt nhất II I V (biến dạng dẻo) Chi tieát III o Vùng III: Vùng ma sát IV (mặt trước) Dao Vùng IV: Vùng biến dạng và ma sát (mặt sau) Vùng V: Các phần tử kim loại hoàn toàn biến dạng và trở thành phoi cắt. 102 2.4.4- Hiện tƣợng lẹo dao (phoi bám) • Khi cắt kim loại, trên mặt trƣớc của dao kề ngay lƣỡi cắt, thƣờng xuất hiện lớp kim loại có cấu trúc khác hẳn với vật liệu gia công và vật liệu làm dao. Lớp kim loại này bám chắc vào lƣỡi cắt của dao và đƣợc gọi là lẹo dao hay phoi bám. 103 2.4.4- Hiện tƣợng lẹo dao (phoi bám) • Đặc điểm: • Độ cứng tăng 2,5 - 3,5 lần độ cứng của vật liệu gia công  có thể thay thế mũi dao để cắt. • Xuất hiện theo chu kỳ (có rồi mất) • Khối lẹo dao làm góc trƣớc tăng . ld  104 2.4.4- Hiện tƣợng lẹo dao (phoi bám) • Điều kiện hình thành: • 퐹푚푠 ≥ 푄 + 푊 • W: lực liên kết trong nội bộ các W Q phần tử kim loại Fms • Fms: Lực ma sát giữa phoi và mặt trƣớc dao • Q: lực đẩy để thoát phoi trên mặt trƣớc . 105 Quan hệ giữa vận tốc và lớp lẹo dao mm 106 Nhân tố ảnh hƣởng đến lẹo dao • Vận tốc cắt: H (mm) V (m/ph) I II III IV 107 Nhân tố ảnh hƣởng đến lẹo dao • Chiều dày cắt a: Chiều dày cắt a càng lớn, tốc độ hình thành lẹo dao càng thấp, chiều cao lẹo dao càng cao. • Vật liệu gia công: Vật liệu gia công dẻo dễ lẹo dao hơn vật liệu dòn • Góc trƣớc γ: Góc trƣớc càng lớn thì tốc độ hình thành lẹo dao càng cao, chiều cao lẹo dao càng thấp. 108 109 Tác dụng của lẹo dao • Tác dụng tốt: • Độ cứng của các khối lẹo dao cao hơn nhiều so với bản thân vật liệu chi tiết (gấp 2,5  3,5 lần) nên có thể thay thế lƣỡi cắt. • Khi gia công thô, lẹo dao có lợi vì nó tăng góc trƣớc của dao khiến cho quá trình tạo phoi dễ dàng và bảo vệ lƣỡi cắt khỏi bị mòn. • Tác dụng xấu: Khi gia công tinh, lẹo dao có hại vì nó làm giảm độ chính xác và độ trơn nhẵn của bề mặt gia công. 110 Khắc phục hiện tƣợng lẹo dao • Gia công với tốc độ cắt hợp lý, nên tránh vùng tốc độ cắt thƣờng gây ra lẹo dao V=7  80 m/phút. • Mài bóng mặt trƣớc của dao. • Dùng dung dịch tƣới nguội. 111 2.4.5- Hiện tƣợng co rút phoi Co rút phoi nói lên mức độ biến dạng của kim loại khi cắt: Hệ số co rút phoi K K = Ltt/Lph = aph/a Ltt, Lph - chiều dài lớp cắt và chiều dài phoi aph , a – chiều dày phoi và chiều dày lớp cắt K = 1,1 đến 10 112 Nhân tố ảnh hƣởng đến hệ số co rút phoi • Ảnh hƣởng của vật liệu gia công và vật liệu làm dao • Ảnh hƣởng của chế độ cắt • Ảnh hƣởng của thông số hình học của dao 113 Ảnh hƣởng của vật liệu gia công và vật liệu dao • Vật liệu gia công càng dẻo thì biến dạng càng lớn  K tăng • Vật liệu làm dao có hệ số ma sát với vật liệu gia công lớn thì biến dạng nhiều  K tăng 114 Ảnh hƣởng của chế độ cắt • S tăng  chiều dày cắt a tăng  biến dạng giảm  K giảm (phoi dày khó biến dạng). • t ảnh hƣởng không đáng kể đến K • Tốc độ cắt V ảnh hƣởng tới K theo đồ thị sau: 115 Giải thích đồ thị K - V • Từ V1 đến V2 ma sát tăng nên biến dạng tăng, nhƣng do xuất hiện lẹo dao  góc trƣớc tăng  phoi dễ thoát  biến dạng giảm  K giảm • Từ V2 đến V3 ma sát tiếp tục tăng  biến dạng tăng  K tăng, nhƣng lẹo dao giảm K tăng. • Khi V vƣợt quá V3: lẹo dao không xuất hiện, ma sát giảm nên biến dạng giảm  K giảm. 116 Ảnh hƣởng của thông số hình học dao •  càng lớn  thoát phoi dễ  biến dạng giảm  K giảm •  tăng: – Dao có lƣỡi cắt thẳng: chiều dày a tăng, phoi khó biến dạng nên K giảm. – Dao có lƣỡi cắt cong: • < 0: giống dao thẳng • > 0: K tăng • Bán kính mũi dao tăng, chiều dài phần cong lƣỡi cắt tham gia cắt tăng nên K tăng • Có dung dịch trơn nguội, ma sát giảm, K giảm 117 2.4.6 - Hiện tƣợng lực cắt  Muốn cắt kim loại cần phải tác dụng vào phôi một lực để thắng đƣợc lực liên kết trong nội bộ kim loại  lực cắt.  Biết lực cắt để tính công suất truyền động và độ cứng vững của máy, tính độ bền của dao cắt, tính lực kẹp chi tiết khi gá đặt v.v...  Lực cắt lớn hay nhỏ ảnh hƣởng đến tuổi bền của dao và chất lƣợng bề mặt gia công. 118 Các lực tác dụng lên dao Fms1 Q1 Phoi N1 N2 Q2 Q2 Q1 Fms2 P 119 Phân tích lực tác dụng lên dao tiện 120 Các thành phần lực cắt  Pz: lực tiếp tuyến, trùng với phƣơng vận tốc V, có giá trị lớn nhất. Py: lực hƣớng kính, có phƣơng trùng với phƣơng chiều sâu cắt t. Lực này gây chuyển vị trong mặt phẳng ngang.  Px: lực chạy dao, có phƣơng trùng với phƣơng chạy dao s. Lực này tác dụng lên cơ cấu chạy dao 121 Các yếu tố ảnh hƣởng đến lực cắt  Ảnh hƣởng của chiều sâu cắt t  Ảnh hƣởng lƣợng chạy dao s  Ảnh hƣởng tốc độ cắt v  Ảnh hƣởng của vật liệu gia công  Ảnh hƣởng của thông số hình học dao  Ảnh hƣởng của dung dịch trơn nguội 122 Phƣơng pháp xác định lực cắt • Dùng phƣơng pháp thực nghiệm để thiết lập công thức tính lực cắt sau: xp y p np P  C .t z .S z .V z .K z pz pz x y n P  C .t py .S py .V py .K y py py x y n P  C .t px .S px .V px .K x px px 123 Công suất cắt  Công suất có ích khi cắt: P .v N  z (KW) c 60.102  Công suất có ích khi chạy dao: P .n.s N  x (KW) cd 60.103.102  Công suất toàn phần: N = Nc + Ncd 124 2.4.7- Hiện tƣợng nhiệt Nhiệt độ sinh ra trong quá trình cắt và sự phân bố nhiệt độ làm:  Thay đổi tính chất cơ lý của vật liệu gia công  Ảnh hƣởng đến tuổi thọ của dao  Làm giảm năng suất và độ chính xác gia công. 125 Nguồn nhiệt. Trong quá trình cắt công tiêu hao đƣợc chuyển hóa thành nhiệt:  Công ma sát trong giữa các phần tử vật liệu gia công trong quá trình biến dạng Q1  Công ma sát ngoài giữa phoi và mặt trƣớc dao Q2  Công ma sát giữa bề mặt chi tiết gia công và mặt sau dao Q3  Công cắt đứt phoi Q4 126 Sự truyền nhiệt • Nhiệt sinh ra trong quá trình cắt đƣợc truyền qua dao, chi tiết, phoi và không khí • Ví dụ: qua thí nghiệm, lƣợng nhiệt phân bố khi gia công thép 40Cr phân bố nhƣ sau: V Phoi Chi tiết Dao Không (m/phút) khí 25  50 45% 50% 2,5% 1  2,5% 100350 75% 22% 1,5% 1  1,5% 127 Ảnh hƣởng của nhiệt cắt đến quá trình cắt gọt kim loại  Ảnh hƣởng đến chất lƣợng bề mặt  Ảnh hƣởng đến khả năng cắt của dao  Ảnh hƣởng đến độ chính xác gia công 128 2.4.8 - Hiện tƣợng rung động Trong quá trình cắt kim loại, hệ thống công nghệ thƣờng xảy ra rung động do thiếu cứng vững.  Rung động làm ảnh hƣởng đến chất lƣợng chi tiết gia công, đến năng suất cũng nhƣ sức khỏe ngƣời thợ.  Có thể phân chia ra hai loại rung động: rung động cƣỡng bức và tự rung. 129 Rung động cƣỡng bức Nguyên nhân:  Sự không cân bằng của các bộ phận máy - dao - chi tiết - đồ gá.  Hệ thống truyền động của máy có sự va đập tuần hoàn.  Vật cắt không tròn, lƣợng dƣ gia công không đều.  Dao chuyển động không cân bằng.  Móng máy không vững.  Ảnh hƣởng của rung động bên ngoài. 130 Tự rung động Nguyên nhân:  Sự thay đổi của lực ma sát ở mặt trƣớc và sau của dao trong quá trình cắt.  Thay đổi tính dẻo của vật liệu gia công trong quá trình cắt khiến cho lực cắt thay đổi.  Phát sinh và mất đi của lẹo dao.  Biến dạng đàn hồi của dao – chi tiết 131 Các nhân tố ảnh hƣởng đến rung động Tăng tốc độ cắt thì biên độ dao động tăng khi đạt cực đại thì ngƣợc lại.  Chiều sâu cắt tăng, biên độ dao động tăng.  góc , góc 1 tăng, rung động giảm.  Khi gia công gang, cắt ra phoi vụn, lực cắt biến đổi nhiều nên rung động tăng.  Khi cắt vật liệu dẻo, điều kiện hình thành lẹo dao lớn thì rung động càng tăng. 132 2.4.9 - Hiện tƣợng mài mòn dao và tuổi bền dao Nguyên nhân gây ra mài mòn dao: • Mài mòn cào xƣớc (ma sát) • Mài mòn vì nhiệt • Mài mòn oxy hóa • Mài mòn vì dính (do khối lẹo dao) • Mài mòn vì khuếch tán 133 Các hình thức mài mòn dao 134 Các giai đoạn của quá trình mòn dao C B A O T Thôøi gian 135 Các giai đoạn của quá trình mài mòn • Giai đọan I : Mài mòn khốc liệt do trên mặt dao còn vết nhấp nhô. • Giai đọan II : Mài mòn ổn định  đây là thời gian làm việc chủ yếu của dao. • Giai đọan III : Mài mòn phá hủy, ở giai đoạn này nhiệt độ tăng cao, độ cứng giảm nên sự mài mòn xảy ra rất nhanh. 136 Tuổi bền dao và tuổi thọ của dao • Khoảng thời gian từ lúc dao bắt đầu cắt liên tục cho đến khi không cắt đƣợc nữa phải mài lại dao gọi là tuổi bền của dao, ký hiệu là T (phút). • Một con dao có thể mài lại nhiều lần. Tổng thời gian sử dụng của dao gọi là tuổi thọ của dao T0 • Tùy thuộc vào vật liệu dao, vật liệu gia công và điều kiện cắt, giá trị mài mòn mặt sau cho phép [] đƣợc xác định từ thực nghiệm. 137 Cv V  .Kv T m.t xv .s yv • T: tuổi bền dao • t: chiều sâu cắt • S: lƣợng chạy dao • Cv, m, xv, yv : hệ số và số mũ phụ thuộc vào điều kiện gia công • Kv : hệ số điều chỉnh • Kv = Kvlgc. Kvld. Kph . Kr . K . K . K Các hệ số và số mũ tra trong các sổ tay công nghệ chế tạo máy 138 Các yếu tố ảnh hƣởng đến tuổi bền dao • Ảnh hƣởng của tốc độ cắt V đến tuổi bền dao • Ảnh hƣởng của lƣợng chạy dao S và chiều sâu cắt t đến tuổi bền dao • Ảnh hƣởng của góc dao (, ) đến tuổi bền dao • Ảnh hƣởng của dung dịch trơn nguội đến tuổi bền dao 139 Quan hệ giữa tuổi bền và vận tốc cắt C V  v T m T: tuổi bền dao (phút) V: vận tốc cắt (m/phút) Cv: hệ số phụ thuộc điều kiện gia công m: giá trị đặc trưng cho mức độ ảnh hưởng của tuổi bền dao đến tốc độ cắt 140 Quan hệ giữa tuổi bền T và S, t • Tăng S và t: tuổi bền sẽ giảm do lực cắt và nhiệt cắt tăng • Muốn giữ T không đổi cần giảm V • Đứng trên quan điểm tuổi bền dao: tăng t có lợi hơn tăng S. 141 Quan hệ giữa tuổi bền và ,  V(m/phút) V(m/phút)    Khi tăng ,  thì ma sát giảm do đó có thể tăng vận tốc V mà tuổi bền không đổi  Nếu tăng ,  quá nhiều góc sắc giảm, truyền nhiệt kém nên dao mau mòn  tuổi bền T giảm 142 • Bán kính mũi dao lớn, chiều dài lƣỡi cắt tham gia cắt lớn nên truyền nhiệt nhanh  T tăng • Thân dao lớn truyền nhiệt nhanh nên T tăng • Tƣới dung dịch trơn nguội  T tăng 143 2.5- Lựa chọn thông số hình học hợp lý của dao • Lựa chọn dạng mặt trƣớc của dao • Chọn góc trƣớc  • Chọn góc sau  • Chọn góc nghiêng chính  và phụ 1 • Chọn góc nâng  • Chọn bán kính mũi dao r 144 Lựa chọn mặt trƣớc của dao thép gió Gia công VL dòn, gc thép với G/c thép độ cứng trung bình, f s<0,2mm/v làm tăng sức bền lưỡi cắt Gia công thép có độ cứng thấp, Gia công thép đc trung bình, dễ cuốn phoi (s0,2mm/v) 145 Lựa chọn mặt trƣớc của dao HKC 146 Chọn góc độ dao hợp lý Góc trƣớc  tăng thì biến dạng và ma sát giảm, nhƣng nếu  tăng quá thì β giảm dao yếu, tuổi bền dao giảm. Góc trƣớc dao chọn dựa vào một số yếu tố sau: Vật liệu gia công: dẻo nên chọn  lớn, vật liệu gc dòn chọn  nhỏ Vật liệu làm dao: dẻo chọn  lớn, dòn chọn  nhỏ Điều kiện gia công: gia công thô chọn  lớn, gia công tinh chọn  nhỏ để tăng . 147 Chọn góc độ dao hợp lý • Chọn góc sau : gia công tinh chọn α lớn để giảm ma sát mặt sau • Chọn góc nghiêng chính φ và góc nghiêng phụ φ1: – φ càng lớn thì rung động ít, tăng độ cứng vững. – φ1 nhỏ thì độ bóng tăng. • Chọn góc nâng của lƣỡi cắt chính ë có ảnh hƣởng đến phƣơng thoát phoi, sức bền lƣỡi cắt và điều kiện cắt vào kim loại của từng điểm trên lƣỡi cắt. • Bán kính mũi dao lớn, độ bóng tăng, truyền nhiệt tốt, tuổi bền tăng. 148 2.6- Xác định chế độ cắt hợp lý khi gia công thô Xác định chế độ cắt bao gồm:  Chọn các đặc tính của dao phù hợp với điều kiện gia công  Xác định các yếu tố chế độ cắt : t, s, v.  Tính công suất máy, kiểm nghiệm độ bền, độ cứng vững của một số cơ cấu máy và dao.  Tính thời gian gia công. 149 Chọn đặc tính dao cắt Căn cứ vào vật liệu gia công, trạng thái phôi, hệ thống công nghệ, để chọn:  Vật liệu phần cắt  Vật liệu thân dao  Tuổi bền dao  Các góc độ dao 150 Nếu gọi Q là năng suất thì ta có: 1 LZcb. Q  Trong đó: t0  t0 n.. s t 1000.v 1000.s . v . t Với: n   Q   D LZDcb... 1000 Đặt: C   Q C... s v t LZDcb... Nhƣ vậy năng suất tỷ lệ với các yếu tố chế độ cắt ở các mức khác nhau Chọn chiều sâu cắt t • Chọn t càng lớn càng tốt, tốt nhất là t = Z (lƣợng dƣ gia công) nhƣ vậy chỉ cần ăn dao một lần. • Khi gia công thô chọn t = Z • Khi gia công bán tinh (h > 2mm) nên cắt hai lần:  Lần thứ nhất: t = 2/3 đến 3/4 lƣợng dƣ  Lần thứ 2: t = ¼ đến 1/3 lƣợng dƣ • Khi gia công tinh cần đạt độ bóng cao, có thể cắt 3, 4 lần. Chiều sâu cắt lần cuối tra trong sổ tay công nghệ chế tạo máy. 152 Chọn lƣợng chạy dao S • Lƣợng chạy dao khi gia công thô nên chọn lớn để đạt năng suất nhƣng phải bảo đảm 3 điều kiện: 1- Sức bền thân dao 2- Sức bền cơ cấu chạy dao 3- Độ cứng vững của chi tiết gia công 153 Trình tự chọn S và V • Chọn Smáy (thƣờng tra theo sổ tay CNCTM) • Tính vận tốc cắt V theo công thức thực nghiệm sau: C V  v .K (m / phút) m xv yv v T .t .Smáy • Kiểm tra 3 điều kiện trên 154 Đảm bảo sức bền thân dao Khi cắt dƣới tác dụng của Pz , dao bị uốn vì thế để dao làm việc tốt: Mu = Pz . L  [Mu] = W.[u] 2 [u]- Ứng suất uốn cho phép của vl thân dao (N/mm ) W- Modun chống uốn (mm3) B.H 2 Thân dao chữ nhật: W  (mm3 ) 6 .D3 Thân dao tròn: W  (mm3) 32 B.H 2 C .t xpz.s ypz .vnpz.K .l    pz máy pz 6 u 155 Đảm bảo sức bền cơ cấu chạy dao Px + f(Pz + Py)  [Px] Trong đó: f - hệ số ma sát giữa bàn dao và sống trƣợt [Px]- lực chiều trục cho phép (tra trong thuyết minh máy) 156 Đảm bảo độ cứng vững chi tiết Lực Py làm chi tiết bị võng trên mặt phẳng nằm ngang, nên: P .l 3 f  y  [ f ] K.E.J C .t X py .s y py .vnpy .K .l 3 py py   f  K.E.J Mô men quán tính của chi tiết gia công: D4 J   0,05D4 (mm4 ) 64 157  Đảm bảo độ cứng vững của chi tiết gia công. Thƣờng có 3 trƣờng hợp kẹp: l a) K = 3 Py l b) K = 100 Py l c) K = 48 Py 158 • Khi gia công tinh lƣợng chạy dao chọn theo độ nhám bề mặt cần đạt: Rz = S2/8r – Rz: chiều cao nhấp nhô bề mặt – S: lƣợng chạy dao – r: bán kính mũi dao 159 Tính số vòng quay và vận tốc thực 1000.v n  (vòng / phút) .D n1máy < n < n2máy Nếu n sát n1máy thì lấy n1máy và giữ nguyên smáy Nếu n sát với n2máy thì lấy n2máy nhƣng phải giảm smáy một cấp. 160 Kiểm nghiệm động lực máy Nc  Nđc. P .V z  N . 60.102 đc 161 Định mức thời gian gia công T = t0 + tp + tpv+ ttn + tcbkt /n t0 – thời gian gia công cơ bản (tính theo công thức) tp – thời gian phụ tpv - thời gian phục vụ ttn - thời gian nghỉ ngơi tự nhiên tcbkt – thời gian chuẩn bị và kết thúc cho một loạt gia công n- số lượng chi tiết trong loạt gia công 162