Bài giảng chuyên ngành cơ khí - Gia công cơ khí

Bé c«ng nghiÖpTr­êng cao ®¼ng c«ng nghiÖp ViÖt ®øc--------------- o0o --------------- BÀI GIẢNG CHUYÊN NGÀNH CƠ KHÍ	GIA CÔNG CƠ KHÍ Tiện kim loại1.1 Công dụng của phương pháp gia công tiện:- Tiện là một trong những phương pháp gia công cắt gọt được sử dụng rộng rãi và phổ biến nhất hiện nay. Dụng cụ cắt thường dùng để cắt gọt là dao tiện.- Tiện có thể gia công được các bề mặt trụ trong, trụ ngoài, bề mặt côn trong, côn ngoài, bề mặt ren, định hình, hình đa cạnh, tiện cam, phay, mài.1. Công dụng – Phân loại dao tiệnTiện ngoàiSản phẩmTiện trong1.2. Phân loại dao tiện: Dao tiện dùng cho máy tiện tự động và bán tự động, máy chuyên dùng, dao tiện lỗ trên các máy doa ngang.1.2.1. Theo loại máy: Dao tiện ngoài (dao vai, dao đầu thẳng, dao đầu cong). Dao tiện mặt đầu, dao cắt rãnh, cắt đứt, dao tiện lỗ, dao tiện ren, dao tiện định hình.1.2.2. Theo dạng gia công:LB1x45°H1x45°60°30°30°ddLjjDoDL5°d15°m=d/2LhdjDoDBj1Dao tiÖn lç1x45°H1x45°HBmg1x45°1x45°10°12°j=90°j1SLDao vaiLHB1x45°1x45°D2°2°R(1-2)la=tjDoj1j1SDao tiÖn ®øtLB1x45°H1x45°Dao tiÖn renSDao tiện thô, dao tiện bán tinh, dao tiện tinh.1.2.3. Theo tính chất gia công:1.2.4. Theo kết cấu đầu dao:Dao đầu thẳng, dao đầu cong.Dao đầu uốn, dao đầu hẹp.H×nh 13. Ph©n lo¹i dao theo kÕt cÊuLB1x45°H1x45°60°30°30°ddLDao thân chữ nhật.Dao thân hình vuông.Dao thân hình trụ tròn xoay.1.2.5. Theo tiết diện thân dao:1.2.6. Theo phương chạy dao:Dao phải.Dao trái.a. Dao tr¸i. b. Dao ph¶iDao liềnDao chắpDao gắn mảnh1.2.7. Theo phương pháp chế tạo dao:1.2.8. Theo loại vật liệu dụng cụ:Dao thép gióDao hợp kim cứngDao sứDao kim cươngH×nh 13. Ph©n lo¹i dao theo kÕt cÊuDao thân chữ nhật.Dao thân hình vuông.Dao thân hình trụ tròn xoay.1.2.5. Theo tiết diện thân dao:1.2.6. Theo phương chạy dao:Dao phải.Dao trái.a. Dao tr¸i. b. Dao ph¶i	2.1. Góc độ dao trên mặt phẳng cơ bản (Mặt đáy) -Mặt phẳng đáy là mặt phẳng thẳng góc với véc tơ tốc độ cắt (Tại điểm đang xét). Đối với dao tiện và dao bào có thân dao lăng trụ thì mặt phẳng đáy song song với mặt tỳ của thân dao. Còn đối với dao xọc có thân dao lăng trụ thì mặt phẳng đáy thẳng góc với mặt tỳ của thân dao.2. Các góc độ của dao tiện2.1.1 Khái niệm mặt phẳng cơ bản (Mặt đáy)ejj13S11'2'23'MÆt ®¸yC¸c gãc ®é trªn mÆt ph¼ng c¬ b¶n2.1.2. Góc độ dao trên mặt phẳng cơ bản: *- Góc nghiêng chính: Ký hiệu : Là góc tạo bởi hình chiếu của lưỡi cắt chính trên mặt đáy với phương chạy dao. *- Góc nghiêng phụ: Ký hiệu 1: Là góc tạo bởi hình chiếu của lưỡi cắt phụ trên mặt đáy với phương chạy dao. *- Góc mũi dao: Ký hiệu : Là góc tạo bởi hình chiếu của lưỡi cắt chính và lưỡi cắt phụ trên mặt đáy.2.2. Góc độ của dao trong mặt tiết diện chính: - Là mặt phẳng thẳng góc với hình chiếu của lưỡi cắt chính trên mặt đáy.2.2.1. Khái niệm mặt tiết diện chính:2.2.2. Các góc độ của dao trên mặt tiết diện chính: *- Góc trước:  là góc tạo bởi mặt trước của dao và mặt đáy đo trong tiết diện chính. *- Góc sau:  là góc tạo bởi giữa mặt sau chính của dao và mặt cắt đo trong tiết diện chính.	 *- Góc nêm (Góc sắc)  là góc tạo bởi mặt trước và mặt sau của dao đo trong tiết diện chính. *- Góc cắt:  là góc tạo bởi mặt trước và mặt cắt đo trong tiết diện chính. *- Chú ý: Quan hệ giữa các góc	+ +  = 900	 +  = 900g1b1a1abgVÕt cña mÆt ®¸yVÕt cña tiÕt diÖn chÝnhVÕt cña tiÕt diÖn phôVÕt cña mÆt ®¸ydj1ejN1 - N1N - NNNN1N1C¸c gãc cña dao tiÖn trong mÆt ph¼ng tiÕt diÖn chÝnh vµ tiÕt diÖn phô.Bao gồm: 1 , 1, 1 , 1.	Chú ý: Định nghĩa các góc 1 , 1, 1 , 1 cũng tương tự như định nghĩa các góc  , ,  ,  nhưng chỉ khác là đo trong mặt phẳng tiết diện phụ.2.3. Các góc độ của dao trong mặt tiết diện phụ: 2.3.1. Khái niệm mặt phẳng tiết diện phụ:- Là mặt phẳng thẳng góc với hình chiếu của lưỡi cắt phụ trên mặt đáy.2.3.2. Các góc độ của dao trong mặt tiết diện phụ:2.4. Góc độ của dao trong mặt cắt (Mặt phẳng cắt)2.4.1. Khái niệm mặt cắt: *- Khi lưỡi cắt chính thẳng: Mặt phẳng cắt là mặt phẳng tạo thành bởi lưỡi cắt chính và véc tơ tốc độ cắt tại điểm ta xét của lưỡi cắt. *- Khi lưỡi cắt chính cong mặt phẳng cắt được tạo thành bởi đường tiếp tuyến với lưỡi cắt chính tại điểm ta xét và véc tơ tốc độ cắt tại chính điểm đó.*- Góc nâng:  là góc tạo bởi lưỡi cắt chính và hình chiếu của nó trên mặt đáy.	+ khi mũi dao là điểm thấp nhất của lưỡi cắt.	- khi mũi dao là điểm cao nhất của lưỡi cắt.	 = 0 khi lưỡi cắt chính song song với mặt đáy.2.4.2. Góc độ của dao trong mặt cắt:Dao phải.Dao trái.90°MÆt ph¼ng c¾t gätB­íc tiÕn däcB­íc tiÕn ngangMÆt ph¼ng c¬ b¶nl0l=0C¸c gãc ®é cña dao trªn mÆt ph¼ng c¾t gät.	3.1. Hình dáng, kích thước, vị trí mảnh dao Hiện nay do tính ưu việt của hợp kim cứng (so với một số vật liệu chế tạo dụng cụ cắt khác) nên HKC được sử dụng rộng rãi làm phần cắt của dao tiện. HKC được hàn hoặc kẹp bằng cơ khí gắn vào thân dao. Vì các loại dao tiện có nhiều yếu tố kết cấu và hình học chung nên nghiên cứu các yếu tố chung này trên dao tiện gắn mảnh HKC 3. Những vấn đề cơ bản về kết cấu dao tiện3.1.1. Phương mài mòn và mài sắc mảnh dao: - Khi tiện dao bị mài 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 mặt sau một lượng h. - Mũi dao sau nhiều lần mài lại cần dịch chuyển theo đường thẳng có lợi nhất cho việc sử dụng, tức là đảm bảo số lần mài sửa là lớn nhất. - Đường thẳng đó gọi là phương mài mòn và mài sắc và nó được xác định so với mặt đáy đi qua mũi dao. Trong đó :- h lượng mài lại theo mặt sau (lượng mài mòn + lượng dư mài lại)	 - c lượng mài lại theo mặt trước (lượng mài mòn + lượng dư mài lại).Thực nghiệm: 	 = 30  450 với HKC được hàn trên thân dao.	 = 25  300 với HKC được kẹp bằng cơ khí. - Vị trí của mảnh dao, đặc trưng bằng góc ăn tới () ở đầu dao có ý nghĩa đặc biệt quan trọng với dao tiện gắn HKC. Việc chọn góc () dựa vào các yếu tố phụ thuộc lẫn nhau sau đây: - Khoảng cách (E) từ mũi dao đến mặt tỳ (đối với dao tiện mới) - Khoảng cách (F) từ đường tâm máy đến mặt tỳ của giá dao. - Khoảng cách (G) từ mặt tỳ của dao đến mặt tựa của mảnh HKC tại tiết diện nguy hiểm. - Tiết diện ngang thân dao (BXH) - Trị số góc trước.*- Sơ đồ mài sắc lại hợp lý: - Tăng kích thước (E) tăng được số lần mài lại. - Tăng kích thước (F) làm cho dao bền hơn, cho phép chọn được góc hợp lý ứng với sơ đồ mài lại tối đa theo góc trước () đã xác định: Tuy nhiên kích thước (E) bị khống chế bởi kích thước (F) của máy.	3.1.2. Góc ăn tới của mảnh dao (góc đặt mảnh dao) Như vậy sơ đồ mài sắc tối ưu, góc  không chọn bé hơn 25300. Tuy nhiên với dao hàn mảnh thì trị số đó quá lớn.Thông thường chọn  = 12  180 với dao gắn mảnh P18  =  + 50.	- Để tăng sức bền của thân dao tại tiết diện nguy hiểm (tiết diện ứng với kích thước G) thì khoảng cách (G) được chọn không nhỏ hơn 2/3 H.	- Khoảng đặt mảnh dao (M) và khoảng cách (G) tính theo công thức:hoặc Khi m = c và E  H thì: Trong đó: c chiều dày mảnh dao (mm)	 b chiều rộng mảnh dao (mm) *- Hình dáng, kích thước mảnh dao đã được tiêu chuẩn hoá khi chế tạo mảnh dao cần quan tâm đến đặc điểm sau:	- Nhằm giảm vật liệu tiêu phí khi mài lại, mặt sau của mảnh dao làm nghiêng một góc 150 hoặc 200.	- Tăng chiều rộng mảnh (b) nhưng lại khó khăn khi chế tạo.	- Chiều dày mảnh dao (c) là kích thước quan trọng nhất có liên quan đến độ bền mảnh dao và số lần mài lại theo mặt trước.	- Khi chế tạo mảnh HKC cần quan tâm đến tỷ lệ hợp lý giữa chiều dày (c) và chiều rộng (b) thông thường:3.1.3. Hình dáng, kích thước của mảnh dao:và chiều dày mảnh dao c = 2,5  12 mm.