Nguyên lý cắt kim loại, Nguyễn Thị Niên, PDF, 105 trang, 8 MB
NỘI DUNG:
- Bảng tra các hệ số. Chắc chắn trong quá trình soạn tác giả không tránh được những thiếu sót. Vì vậy các tác giả rất mong sự đóng góp tận tình của các thầy cô đồng nghiệp và sinh viên. Tác giả Thạc sĩ: NGUYỄN THỊ NIÊN Bảng 2-1:Vận tốc cắt của một số loại thép gió [Vật liệu gia công Hợp kim cúng Thép gió thường 26 17 10 40 27 | Thép mềm Thép bán cứng Thép cứng Gang xám Gang trăng Đồng thau Nhôm Vật liệu làm dao Thép gió Thép gió tốt trung bình 33 22 13 16 22 27 12 14 45 55 100 200 150 120 100 60 200 200 80 2.2.4. Hợp kim cứng Hợp kim cứng được chế tạo bằng phương pháp luyện kim bột (không qua nóng chảy). Hợp kim cứng có thể làm việc ở nhiệt độ từ 800 - 1000°C với tốc độ cắt cao. Thành phần chủ yếu là Cacbit vonfram (WC), Cacbit titan (TiC), Cacbit tangtan (TaC) dạng hạt mịn. Có 3 nhóm hợp kim Cacbic vonfram, kim loại màu..., T.K... (WC + - Nhóm 1 Cacbic (Cacbic vonfram): ký hiệu BK. Thành phần gồm Cacbic Vonfram + Coban. Dùng để gia công gang và kim loại màu. - Nhóm 2 Cacbic (Cacbic vonfram + Cacbic titan): ký hiệu T...K... (WC + TIC +Co). Số sau chữ T chỉ lượng TiC, số sau chữ K chỉ lượng Coban. Vi dụ: T30K4 (30%TIC, 4%Co, 66%WC) Độ cứng cao hơn BK và có tính chịu nóng cao, dùng gia công thép. Nhóm 3 Cacbic (Cacbic vonfram, Cacbic Titan, Cacbic Tăngtan). Gồm WC + TiC +Tac+ Co. Ký hiệu TT...K... . Chỉ số sau TT chỉ lượng Tic + TaC, chữ số sau K chỉ lượng Co Ví dụ: TT7K12 (7% TiC+TaC, 12% Co, 81% WC) Có độ bền cao, tính chóng mòn cao. Thường dùng gia công các vật liệu có độ cứng và độ bền cao. 2.2.5. Vật liệu sứ (thành phần Al2O3) Có tính chất cắt tốt, tính chịu nóng, tính chịu mòn cao. Do độ bền uốn thấp nên vật liệu sứ chỉ được sử dụng để gia công bán tinh và gia công tinh khi không có và chạm và rung động. 2.2.6. Vật liệu tổng hợp | Kim cương nhân tạo: dùng để chế tạo đá mài. Dao tiện kim cương dùng để gia công tinh hợp kim cứng kim loại màu ở tốc độ cắt cao. Tính chịu nóng kém (800 - 1000°C). Nitric Bo lập phương: tính năng tương tự như kim cương nhưng nhiệt độ làm việc đến 2000°C. Được dùng chế tạo đá mài. 15 Chương 3: CƠ SỞ VẬT LÝ CỦA QUÁ TRÌNH CẮT GỌT 3.1. Biến dạng của kim loại | Biến dạng là quá trình thay đổi hình dạng của lớp kim loại dưới tác dụng của các hiện tượng vật lý từ bên ngoài Tải trọng P Blendang Hình 3.1. Biểu đồ kéo kim loại 3.1.1. Biến dạng đàn hồi Dưới tác dụng của tải trọng, một vật sẽ bị biến dạng. Nếu dỡ bỏ tải trọng mà hình dạng ban đầu được phục hồi thì biến dạng này gọi là biến dạng đàn hồi. Biến dạng đàn hồi ứng với đoạn 0P (Hình 3.1). 3.1.2. Biến dạng dẻo Nếu dỡ bỏ tải trọng mà hình dạng ban đầu vẫn bị thay đổi, biến dạng chỉ được phục hồi một phần thi ta gọi biến dạng này là biến dạng dẻo, tức là kim loại không trở về theo đường biến dạng ban đầu OP mà theo đường cao song song với OP. Kết quả mẫu bị kéo dài thêm một đoạn Oa'. Sau khi vật bị biến dạng dẻo, cơ tính của kim loại bị thay đổi. Độ bền và độ cứng tăng lên, còn độ dẻo và độ dai lại giảm đi, 3.1.3. Biến dạng vĩnh cửu (biến dạng phá hủy) | Là quá trình làm đứt liên kết giữa các liên kết trong mạng khiến cho các phần kim loại bị rời ra nhau. 3.2. Quá trình tạo phoi 3.2.1. Quá trình cắt kim loại và việc tạo phoi | Thực chất quá trình cắt gọt kim loại là quá trình lấy đi khỏi bề mặt chi tiết gia công một lớp kim loại để tạo thành một chi tiết có hình dạng, kích thước và chất lượng bề mặt mong muốn. Lớp kim loại được lấy khỏi bề mặt chi tiết gia công được gọi là phoi. Để có thể cắt được, lực tác dụng vào chi tiết cần phải đủ lớn để tạo ra trong lớp kim loại bị cắt một ứng suất lớn hơn sức bền của vật liệu gia công. ALE, NAR LLY TV ! Các loại phi tiên: a)Phoi xếp; b)Phại bố c; c)Phoi da y xóấn d)Phôi :* y hình du ; c)Phủi vụ n Hinh 3.3 3.3. Độ bóng bề mặt. 3.3.1. Khái niệm Chất lượng của chi tiết được đánh giá qua những tiêu chuẩn về: - Hình dạng hình học thực tế của bể mặt gia công. - Độ chính xác kích thước. - Các đặc tính cơ lý của lớp bề mặt. 3.3.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến độ nhấp nhô bề mặt 3.3.2.1. Ảnh hưởng của thông số hình học của dao: | - Ảnh hưởng của gốc sâu 3: tăng gốc sau 1 thì đó nhấp nhô giảm vì diện tíc tiếp xúc giữa dao và chi tiết giảm nên ma sát giảm. - Ảnh hưởng của góc cắt ở: giảm góc cắt ở thì điều kiện thoát phoi khi cắt tốt hơn, phoi ít bị biến dạng nên chiều cao nhấp nhô giảm. - Ảnh hưởng của các góc nghiêng chính p, nghiêng phụ tỆi cũng như bán kinh mũi dao rọ Góc P, PI càng giảm hoặc 1 càng lớn thì chiều cao nhấp nhô bề mặt do ảnh hưởng của hình dáng dao để lại giải. Tuy nhiên góc p càng nhỏ hay I càng lớn thì dễ gây ra rung động trong quá trình cắt, do thành phần lực đẩy chi tiết gia công theo phương vuông gốc với đường tin chi tiết gia công càng lớn, nên độ bóng càng giản, 3.3.2.2. Ảnh hưởng của vật liệu gia công – Khi cắt thép, chiều cao độ nhấp nhô trung bình R, được tính theo công thức: 0,21.01.07 R = 0,05 (lum) Hình 3.4 3.4.2. Nguyên nhân hóa cũng Do dao không nhìn như lý tưởng mà luôn có bán kính cong nhất định. Khi bắt đầu cắt, sự tiếp xúc bắt đầu từ điểm A. Dao càng đi sâu vào chi tiết thì điểm có ứng suất lớn nhất càng hạ thấp và khi quá trình cắt đã ổn định thì chiếm vị trí B. Do đó chỉ có lớp kim loại có chiều dày a nằm trên đường BC bị cắt thành phội. Lớp kim loại nằm dưới đường BC không được cắt mà bị nén, do đó chịu biến dạng đàn hồi, biến dạng dẻo và sau gia công nó bị cứng nguội (Hình 3.4), Khi mũi dao đi qua, lớp bề mặt do sự đàn hồi được nâng lên được chiều cao h, do đó gây nên một áp lực pháp tuyển và ma sát với mặt sau của dao. Kết quả lớp mỏng kim loại bị biến dạng thêm. Nếu bán kính dao càng lớn, ma sát càng lớn mà mức độ biến dạng bề mặt càng tăng. | Kết quả của cứng nguội là các tinh thể kim loại bị nát vụn khiến cho lớp bề mặt trở nên bền và cứng hơn, 3.4.3. Chiều sâu hoá cứng: Là chiều sâu của lớp kim loại trên mặt đã gia công có độ cứng lớn hơn độ cứng ở sâu trong vật cắt, | Trong những điều kiện gia công bình thường, khi gia công thép kết cấu có độ cứng trung bình, chiều sâu lớp cứng vào khoảng: - Khi gia công thô bằng dao thép tiện; 0,4 – 0,5 mm. - Khi gia công tinh: 0,07 – 0,08 mm. - Khi mài: 0,04 - 0,06 mm. - Khi đánh bóng: 0,02 – 0,04mm. 3.4.4. Đặc điểm lớp cứng nguội và các nhân tố ảnh hưởng đến lớp cứng nguội Bề mặt chi tiết đã được gia công xong nếu như không có khuyết tật gì thì hiện tượng cứng nguội có tác dụng tốt. . Mặt khác hiện tượng cứng nguội gây khó khăn cho nguyên công gia công tinh lần sau. . Tính chất vật liệu gia công, chế độ cắt, hình dạng hình học của dao và các thông Số cắt khác đều ảnh hưởng đến mức độ và chiều sâu cứng nguội theo cùng quy luật như khi ảnh hưởng đến biển dạng dẻo. Sự mài mòn của dao có ảnh hưởng lớn nhất đến cứng nguội. Dao càng bị mòn thì bán kính cong của lưỡi cắt càng tăng, do đó biến dạng dẻo càng tăng khiến cho mức độ và chiều sâu cứng nguội càng lớn. top pics bi sp nem phi thể đi sta Mare , mert HH..11'. o C 0 10 20 30 50 60 70 3 Tốc độ di + Train Hình 3.5 Khi gia công với tốc độ cắt thấp (0,7 m/ph) tại vùng I, nhiệt độ vùng cắt không đủ thiêu kết và tôi cứng lớp kim loại bám trên mặt trước. Mặt khác phoi cắt ra thường ở dạng phoi vụn nên hiện tượng leo dao không xuất hiện (Hình 3.5c). Khi cắt ở tốc độ cắt tại vùng II sẽ hình thành phội dây, lẹo dao bắt đầu xuất hiện. Trong khu vực này nếu tăng tốc độ cắt thì chiều cao lẹo dao tăng lên. Giới hạn trên của vùng II là tốc độ cắt ứng với chiều cao lẹo dao lớn nhất. Khi cắt ở tốc độ cắt tại khu vực III thì chiều cao lẹo dao sẽ giảm dần khi tốc độ cắt tăng lên. Giới hạn trên của vùng này là tốc độ cắt v = 80 m/ph ứng với thời điểm không còn lẹo dao. . - Ảnh hưởng của chiều dầy cắt a Chiều dày cắt càng lớn thì tốc độ để hình thành lẹo dao càng thấp và chiều cao lẹo đao càng cao (Hình 3.6). I 3, 0. – Chọn bán kính mũi dao | Bán kính r càng lớn thì độ bóng sau khi gia công càng cao, đồng thời truyền nhiệt tốt làm tuổi bền của dao tăng, nhưng quá lớn dễ gây ra rung động, . Để làm tăng độ nhẵn bóng bề mặt gia công, dao còn có lưỡi cắt ngang và chiều dài bằng 1 = (1,2+1,5)s(hình 4,16). (1,2-1,35 Hình 4.16. Lưỡi cắt ngang của dao 4.6.2. Chiều sâu cắt t - Khi gia công thô: tốt nhất nên cắt 1 lần (bằng lượng dư gia công thô), lấy chiều sâu cắt gần bằng lượng dư. Tối thiểu số lần chạy dao, cắt hết công suất của cao và máy. - Khi gia công bản tinh (h>2) nên cắt 2 lần: 23, + Lần thứ nhất : = := h + Lần thứ hai t=1,1h - 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. 4,6,3. Lượng chạy dao s 4.6.3.1. Khi tiện thô | Lượng chạy dao s được tính theo các tiêu chuẩn sau: Sức bền của cán dao, sức bền cơ cấu máy, độ cứng vững của chi tiết. Trình tự thực hiện như sau: 1 Theo sức bền của cán dao Khi cắt do tác dụng của lực P, dao có thể gãy do uốn, để đảm bảo dao làm việc tốt: M = P 13 [M,]=W[0,1 Với : + P = Oppo*Pusu! *y** Kp(N) + Đối với dao có tiết diện thân dao là hình chữ nhật thì: w = (mm) В.Н? + Đối với dao có tiết diện thân dao là hình tròn thi; W => -1.DI 1; (mm) Vì vậy khi thay vào công thức P < w[q] ta được: BH. + Với cán dao hình chữ nhật ở (mm/vg) + Với cán dao tiết diện tròn: $ = 1 adol (mm/vg) C *,V" KM" Trong đó: I. Ứng suất uốn cho phép của vật liệu thân dao (N/mmo). w- Mô đuyn chống uốn (mm*). B- Chiều rộng thần dao. H- Chiều cao thân dao. - Đường kinh thần dâ0. = Tính theo sức bền cơ cấu máy Khi cắt, lực hướng trục có xu hướng chống lại sự chuyển động của dao. Nếu lực này quá lớn thì có thể làm hư hại phần truyền động của cơ cấu mang dao. Vì vậy phải chọn s hợp lý để cơ cấu an toàn, Trong thuyết minh máy thường cho lực hướng trục cho phép [P]. Muốn làm việc được thi: P.: + f(P,+P)<[P1 Trong đó f- Hệ số ma sát giữa bàn dao và sống trượt của máy (thường f=0,1). Po = Copy of the son on py"* K px (N) *LT Thay vào P + f(x + P,)=[P] ta được: S = 145.com " K (mm/vg) - Tinh theo độ cứng vững của chi tiết - Khi tiến các chi tiết dài, đường kính bé do lực hướng kinh mà các chi tiết bị tong. Độ võng f của chi tiết do lực Py gây ra được tính theo công thức: P. Điều kiện thỏa mãn khi gia công đạt độ chính xác theo yêu cầu của chi tiết: fsf] Khi tiện thô độ võng cho phép L]= 0,2 + 0,4mm, còn khi tiện bán tỉnh [F]= 0,1mm và khi tiện tinh L]= 0,28mm , P, 5C,.**.sovo K. (N) nên khi thay vào f = [F] ta được:
XEM VÀ TẢI VỀ:
[linkxem]https://drive.google.com/file/d/10NuWJjNyz2ZxNLzXp1eB5y1wGgvshg2W/preview[/linkxem][linktai]https://drive.google.com/file/d/10NuWJjNyz2ZxNLzXp1eB5y1wGgvshg2W/view[/linktai]