Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
1 Chế độ cắt gia công tiện:

1 Chế độ cắt gia công tiện:

Tải bản đầy đủ - 0trang

Trong q trình gia cơng bằng cắt, dao tiện gắn mảnh hợp kim cứng bị mòn theo

cả mặt trước và mặt sau. Để phục hồi khả năng cắt của dao, phải mài lại mảnh

dao theo mặt trước một lượng ∆C và theo mặt sau một lượng ∆h.

Mũi dao (sau những lần mài lại) cần được dịch chuyển theo đường thẳng có

lợi nhất cho việc sử dụng mảnh dao tức là đảm bảo số lần mài lại là lớn nhất

(tuổi thọ của dao lớn nhất), đồng thời đảm bảo rút ngắn q trình mài sắc lại.

Đường thẳng đó được gọi là phương mài mòn và mài sắc của mảnh dao và

nó được xác định so với mặt đáy đi qua mũi dao bởi góc θ được tính theo cơng

thức:

tgθ =



∆hsinγ + ∆C.cosα

∆hcosγ + ∆C.sinα



Theo các số liệu thực nghiệm:

θ = 30o ÷ 45o với mảnh dao được hàn trên thân dao

θ = 25o - 30o với mảnh dao được kẹp bằng phương pháp cơ khí.



* Góc ăn tới của mảnh dao (góc đặt mảnh dao)



Hình 3.3: Vị trí của mảnh dao trong thân dao

Vị trí của mảnh dao, đặc trưng bằng góc ăn tới η ở đầu dao, có ý nghĩa đặc

biệt quan trọng với dao tiện hàn mảnh dao. Việc chọn góc η dựa vào các yếu tố

phụ thuộc lẫn nhau sau đây:

- Khoảng cách E từ mũi dao đến mặt tỳ (đối với dao tiện cũn mới) (Nếu

khoảng cỏch E lớn ta cú thể chọn gúc η lớn mà vẫn đảm bảo độ bền cho tiết

diện nguy hiểm).

- Khoảng cách F từ đường tâm của máy đến mặt tỳ của giỏ dao.(Khoảng

cỏch F lớn thỡ cú thể chọn kớch thước E và G lớn, cú thể chọn gúc η lớn)



51



- Khoảng cỏch ngắn nhất G từ mặt tỳ của dao đến mặt tựa của mảnh dao

tại tiết diện nguy hiểm.

- Tiết diện ngang thõn dao (BxH).

- Trị số gúc trước.

- Sơ đồ mài sắc lại hợp lý.

Tăng kích thước E thì tăng được số lần mài lại và tăng được kích thước G làm

dao bền hơn, cho phép chọn được góc hợp lý ứng với sơ đồ mài lại tối ưu theo

góc trước γ đó xác định. Tuy nhiên kích thước E bị khống chế bởi kích thước

F của máy.

Thông thường, người ta chọn η = 12o - 18o. Với dao gắn mảnh thép gió

η = γ + 50 .

Để tăng sức bền của thép dao tại tiết diện nguy hiểm (tiết diện ứng với

kớch thước G), thì khoảng cách G được chọn không nhỏ hơn 2/3 chiều cao H

của thân dao.

Khoảng đặt mảnh dao m và khoảng cỏch G được tính theo cụng thức:

m = c + b.tgθ −



E−H

H −G

hoặc m =

cos θ

cos θ



Khi m = c và E ≠ H thì:

sin θ =

Trong đó:



E−H

b



c - chiều dày mảnh dao [mm]

b - chiều rộng mảnh dao [mm]



Hình dạng và kích thước mảnh dao đó được tiêu chuẩn hóa.

Khi chế tạo mảnh dao, thường quan tâm đến các điểm sau đây:

- Mặt sau mảnh dao làm nghiêng một góc 15 o hoặc 20o nhằm giảm lượng

vật liệu tiêu hao khi mài lại.

- Tại các góc của mảnh dao có những cạnh vát từ 1-2 mm x 45 o để định vị

chính xác mảnh dao trên thân dao.

- Tăng chiều rộng mảnh b thì tăng số lần mài sắc lại theo mặt sau nhưng

đồng thời lại gây khó khăn khi chế tạo vỡ mảnh dao dễ bị cong khi thiêu kết.

- Chiều dày mảnh dao c là kích thước quan trọng nhất và có liên quan đến

độ bền mảnh dao và số lần mài lại theo mặt trước.



52



Để sử dụng hợp lý HKC, trong quá trình chế tạo, người ta quan tâm đến một

tỷ lệ hợp lý giữa chiều dày c và chiều rộng b của mảnh dao. Thường b/c =

1,6-2 và chiều dày mảnh dao c = 2,5÷ 12mm [mm].

2. Cơ cấu bẻ phoi

Khi tiện các vật liệu dẻo, tạo thành phoi dây, đầu tiên phoi có cạnh sắc

thốt ra dưới dạng dải thẳng, sau đó xoắn liên tục tạo thành cuộn gây nguy hiểm

cho cung nhọn, gây khó khăn cho việc thoát phoi, ảnh hưởng xấu đến chất lượng

bề mặt đó gia cơng. Do vậy phải cuốn và bẻ phoi.

Mong muốn nhận được phoi có dạng từng đoạn rời, cuộn ngắn như một

đoạn lò xo xoắn hoặc thẳng.

Việc cuốn và bẻ phoi có ý nghĩa đặc biệt khi tiện kim loại cú phoi dây với

dao tiện gắn mảnh hợp kim cứng với tốc độ cắt cao.

Độ dẻo của vật liệu gia cụng và tiết diện lớp cắt là những nhõn tố quan

trọng ảnh hưởng đến việc cuốn bẻ phoi.

Trong thực tế, sử dụng những cơ cấu bẻ phoi sau:

- Dựng thụng số hình học đặc biệt phần cắt của dao.

- Dựng gờ nổi, rãnh lõm trên mặt trước.

- Dựng cơ cấu bẻ phoi.

* Dạng hình học đặc biệt phần cắt của dao

Ưu điểm: - Khụng cần cơ cấu phụ và dễ thực hiện.

- Việc mài sắc và mài búng hồn tồn thuận lợi.

Ngun tắc: dựng thơng số hình học hợp lý phần cắt của dao, gãy ra việc cuốn

và hướng phoi vào chi tiết gia cụng và làm cho nún bị gẫy thành từng đoạn

nhỏ.

Thực nghiệm chứng tỏ rằng việc bẻ phoi chịu ảnh hưởng chủ yếu của góc

nghiêng chính ϕ và góc trước γ .

+ Góc nghiêng chính ϕ: khi tăng góc ϕ làm chiều dày cắt a tăng, dẫn đến

sự co rút phoi theo chiều dày thay đổi nhiều, phoi sẽ dày và cứng hơn. Do đó khi

cuộn lại, trên phoi thường xuất hiện các vết nứt và phoi sẽ gẫy thành từng đoạn

nhỏ tại đó. Để bẻ phoi tốt hơn chọn góc ϕ = 45o-90o. Thực tế cho thấy khi tiện

cắt đứt (ϕ = 900) phoi hầu như khơng hình thành dạng cuộn mà bị gẫy vụn. Do

đó khi cần gia cơng cả mặt đầu và mặt ngoài nên chọn dao mặt đầu thay cho dao

tiện ngồi.



53



+ Với trị số của góc γ = -15o ÷ -10o, gây cản trở cho sự thoát phoi tuy nhiên

chỉ sử dụng góc γ có trị số như trên khi độ cứng vững của hệ thống công nghệ

cho phép và khi giảm góc trước thì biến dạng và lực cắt sẽ tăng.

Trên cơ sở những thực nghiệm với dao tiện, được sử dụng khi gia cơng

thép tròn máy cụ xuất trung bình, có thể dựng các thơng số hình học phần cắt

của dao sau để bẻ phoi.

ϕ = 90o ; γ = 5 ÷ 15o ; γ f = -5o ; f = 1-2mm

Tuy nhiên, phương pháp này không có hiệu quả khi lượng chạy dao bộ và

khi do yêu cầu kỹ thuật của chi tiết nên dao sẽ khơng có các thơng số hình học

hợp lý cho việc cuộn và bẻ phoi.

2.2 Dạng gờ nổi và rãnh lõm mặt trước

Ngun tắc: góc cản trở sự thốt ra tự do của phoi và vỡ thế làm cho nú cuộn

lại hoặc bị gẫy thành những đoạn ngắn.

Dùng gờ nổi



h



τ



k



ε



R



Hinh : Cơ cấu bẻ phoi bằng gờ nổi

- Chiều rộng của gờ ảnh hưởng lớn đến việc bẻ phoi.

- Kớch thước của gờ nổi (nhất là chiều rộng) chọn phụ thuộc vào điều kiện

gia cụng và độ cứng của vật liệu gia cụng.

- Tăng chiều sâu cắt việc bẻ phoi sẽ tốt hơn.

- Gờ nổi tạo thành với lưỡi cắt chính một góc τ = 5o - 15o thì bẻ phoi sẽ tốt

hơn.

- Để giữ cho mặt gờ nổi khỏi bị tróc nên mài góc ε = 105o-115o so với mặt

trước của dao.

Cơ cấu này đảm bảo bẻ phoi tốt khi lượng chạy dao S = 0,25 mm/vòng. Nó

chỉ làm việc trong những điều kiện nhất định, ngồi ra nó cũng gây tổn HKC và

khó khăn cho q trình chế tạo.



54







Dạng rãnh lõm

f



γ = -1° ÷ -1,5



B

R



f



B



4-5



Hình 3.4 : Cơ cấu bẻ phoi bằng rãnh lõm

Rãnh có thể tạo nên bằng cách mài hoặc gia công tia lửa điện. Khi độ bền

của mảnh dao cho phép thì cần phải bố trí rãnh gần lưỡi cắt nhất.

Kích thước rãnh được chọn phụ thuộc vào chế độ cắt và vật liệu gia công.

Phương pháp này khơng vạn năng mà mỗi kích thước xác định của rãnh chỉ

đảm bảo bẻ phoi tốt tương ứng với một phạm vi nhất định của chế độ cắt, ngoài

ra nú cũn làm yếu lưỡi cắt, làm giảm việc tận dụng hợp kim cứng.

2.3 Dựng cơ cấu bẻ phoi



Hình 3.5 : cơ cấu bẻ phoi không điều chỉnh và có điều chỉnh

Để khắc phục nhược điểm của các phương pháp trên người ta dùng cơ cấu

bẻ phoi bằng tấm HKC điều chỉnh và không điều chỉnh

+ Cơ cấu bẻ phoi bằng tấm khụng điều chỉnh: Gắn liền dao một tấm hợp

kim cứng cùng loại với mảnh dao, tấm bẻ phoi này phải nằm sát với mảnh dao,

khơng được có khe hở.

Cơ cấu này cho phép tăng chiều cao của tấm bẻ phoi so với cơ cấu bẻ phoi

dạng gờ nổi. Phoi thoát ra chạm vào cơ cấu bẻ phoi ở cách mặt trước của dao



55



khoảng 1,5-2mm làm cho cơ cấu này vẫn bẻ phoi tốt trong một phạm vi rộng của

chế độ cắt.

Gúc ε giữa mặt trước của dao và cơ cấu bẻ phoi phụ thuộc vào góc nghiêng

của cơ cấu bẻ phoi γ b và góc trước γ và nó ảnh hưởng đến q trình bẻ phoi. Tốt

nhất nên : γ b = 45o

Khi đúc: ε = 135o - γ

Trị số của góc τ phụ thuộc vào góc nghiêng chính và chiều sâu cắt.

Chiều rộng K = 3 - 8mm

Cơ cấu này có nhược điểm: chóng mòn, chế tạo và mài lại khó khăn,

khơng vạn năng, khơng tận dụng hết mảnh hợp kim cứng.

+ Cơ cấu bẻ phoi có tấm điều chỉnh: Có thể điều chỉnh vị trí của tấm đối với

lưỡi cắt chính trong phạm vi rộng nên nó được sử dụng có hiệu quả ở nhiều chế độ

cắt khác nhau.

Tấm điều chỉnh được ghộp vào dao bằng kẹp cơ khí, thường dựng trên các

dao tiện kết cấu ghộp.

Ngồi ra cũng có cơ cơ cấu bẻ phoi khác như: cơ cấu bẻ phoi vạn năng,

kiểu màng, dùng rung động của dao v.v...

3. Kích thước chung của dao tiện



H



n



PZ



B



L



Hình 3.4: Khoảng nhơ ra khỏi ổ dao của dao tiện

Thường chọn tiết diện ngang của thân dao tiện theo thành phần lực cắt

chính Pz và khoảng cách từ mũi dao đến mặt tựa. Khi đó mơmen gây uốn là:

M = Pz .l = W.σu .

Trong đó:

Pz - lực cắt chớnh [N]

l - khoảng cách từ điểm đặt lực (mũi dao) đến mặt tựa [mm]



56



σu ứng suất uốn cho phộp (thụng thường [σu ] = 200 ÷ 250 N/mm2)

W- mơmen chống uốn [mm3], phụ thuộc vào hình dạng thân dao.

W=



- Thân chữ nhật:



- Thân hình vng: W =

W=



- Thân tròn:



B.H 2

6

B3

6



πd 3

32



Để đảm bảo dao làm việc bình thường:

M ≤ [Mu ]



Hay : Pz .b ≤ W.[σu ]



Từ đây, có cơng thức tính đối với các tiết diện:

6.P .l



2

z

- Chữ nhật: BH = [σ ]

u



- Vng:



B3 =



6.Pz.l

[σ u ]



- Tròn:



d3 =



32.Pz.l

π [σ u ]



3.1.2. Lượng chạy dao

3.1.3. Vận tốc cắt

C .K

C v .K v

V = m v yv v xv ⇒ T = m

T .S .t

V .S yv .t xv

3.1.4. Lực cắt

x



Pz = CPZ .t pz .S



y pz



.V n z .K pz



3.1.5 Công suất cắt

VD1: Xác định tuổi bền của dao hợp kim cứng T15K6 khi tiện một chi tiết bằng

thộp cacbon kết cấu cỳ ỳb = 75(kg/mm2). Với chế độ cắt V = 150(m/ph); t =



57



2(mm); S = 0,3(mm/vg). Điều kiện gia cơng và thơng số hình học của dao theo

tiêu chuẩn.

- Áp dụng cụng thức tớnh tốc độ cắt đối với dao hợp kim cứng:



V =



C v .K v

C v .K v

m



T

=

T m .S yv .t xv

V .S yv .t xv



Tra cỏc bảng trong “chế độ cắt gia cụng cơ khớ” ta cỳ:

Cv = 292; xv = 0,15; yv = 0,3; m = 0,18; Kv = 1(điều kiện tiờu chuẩn)

Bài ra V = 150(m/ph); t = 2(mm); S = 0,3(mm/vg).

Thay thế cỏc thụng số vào cụng thức trờn ta cỳ tuổi bền của dao như sau:



T =m



Cv .K v

292.1

0 ,18

=

= 168 phut

150.0,30,3.2 0,15

V .S yv .t xv



Vậy tuổi bền của dao cắt T = 168 phỳt

VD2 : Xác định lực cắt tỏc dụng khi gia cụng tiện ngoài một chi tiết vật liệu

thộp cacbon, cỳ ỳb = 75(kg/mm2) với V = 120(m/ph); S = 0,35(mm/vg); t =

2(mm) bằng dao tiện hợp kim cứng BK6 trong điều kiện gia cụng theo tiờu

chuẩn. (4 điểm)

- Áp dụng cụng thức tớnh lực cắt:

x



Pz = CPZ .t pz .S



y pz



.V n z .K pz



Tra cỏc bảng trong “chế độ cắt gia cụng cơ khớ” ta cỳ:

CPZ = 300; xPZ = 1; yPZ = 0,75; nz = -0,15; Kpz = 1 (điều kiện tiờu chuẩn)

Bài ra V = 120(m/ph); S = 0,35(mm/vg); t = 2(mm)

Thay thế cỏc thụng số trờn vào cụng thức trờn ta cỳ:



58



Pz = CPZ .t



x pz



.S



y pz



.V n z .K pz = 300.21.0,350, 75.120 −0,15.1 = 133,1(kg )



Vậy, lực cắt tỏc dụng khi gia cụng tiện là Pz = 133,1(kg)

VD3:Tính tốc độ cắt khi tiện thụ một chi tiết bằng thép, có giới hạn bền ỳ b =

75(Kg/mm2) với chế độ cắt t = 2(mm), S = 0,3(mm/vg) bằng dao hợp kim cứng

T5K10 có các thơng số hình học theo tiêu chuẩn, với T = 50(phút).

- Áp dụng cụng thức tớnh tốc độ cắt khi gia cụng tiện:



V =



Cv .K v

T m .S yv .t xv



Tra cỏc bảng trong “chế độ cắt gia cụng cơ khớ” ta cỳ:

Cv = 273; xv = 0,15; yv = 0,2; m = 0,2; Kv = 1(điều kiện tiờu chuẩn)

Bài ra t = 2(mm); S = 0,3(mm/vg); T = 50(phỳt)

Thay thế cỏc thụng số vào cụng thức trờn ta cỳ:



V=



C v .K v

273.1

=

= 143m / ph

T m .S yv .t xv 50 0, 2.0,30, 2.2 0,15



Vừy, tốc độ cắt là V = 143m/ph

3.2 Chế độ gia công khoan khoét doa

3.2.1. Chiều sâu cắt.

Khoan là một phương pháp gia công lỗ đơn giản nhất và cũng phổ biến

nhất, tuy mũi khoan xoắn mới chỉ xuất hiện từ đầu thế kỷ 19 đến nay. Trong các

nhà máy sản xuất với sản lượng lớn các máy khoan chiếm khoảng 20% tổng số

máy cắt. Khoan có thể gia cơng lỗ thơng và khơng thơng với đường kính từ 0.25

đến 80 mm. Trong nghành máy chính xác thường phải gia cơng những lỗ nhỏ

hơn.

Khoan có thể gia cơng đạt độ chính xác cấp 4÷ 5; độ nhẵn bề mặt đạt Ra =

6,3÷ 1,6, do vậy khoan chỉ là phương phỏp gia cơng thụ.



59



1. Kết cấu



Hình 3.5: Kết cấu mũi khoan xoắn

a. Chuôi dao

Chuôi: dựng để định vị mũi khoan vào trục chính của máy, truyền chuyển

động và mơmen xoắn khi cắt. Có hai dạng chi:

- Chi dạng trụ: Dùng cho mũi khoan có đường kính nhỏ hơn 12mm.

- Chi dạng cơn mooc: Dùng cho mũi khoan cú đường kính lớn hơn 12mm.

Trên phần Chuôi côn cú chuôi dẹt (dựng làm chuẩn cơng nghệ trong q

trình chế tạo mũi khoan và cú tác dụng thoát mũi khoan ra khỏi đồ gá sau khi

làm việc xong).

b. Cổ dao

Là phần nối tiếp giữa chi dao với phần làm việc, có tác dụng thốt đá khi

mài phần còn dao và phần làm việc. Cũng là nơi thường dùng để ghi nhóm hiệu

mũi khoan.

c. Phần làm việc: Gồm phần cắt và phần định hướng.

- Phần cắt: trực tiếp thực hiện nhiệm vụ bóc tách phoi. Nó 5 lưỡi cắt: hai

lưỡi cắt chính, 2 lưỡi cắt phụ và một lưỡi cắt ngang.

- Lưỡi cắt chính: là giao của mặt trước và mặt sau.Mặt trước của mũi khoan

cú dạng mặt xoắn cũng mặt sau có thể là mặt côn, mặt xoắn, mặt phẳng hay mặt

trụ phụ thuộc vào cách mài sắc.



60



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

1 Chế độ cắt gia công tiện:

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×