Nguyªn lý c¾t gät kim lo¹i.
i. Nh÷ng kh¸i niÖm c¬ b¶n vÒ qu¸ tr×nh c¾t gät kim lo¹i.


C¸c chuyÓn ®éng ®Ó thùc hiÖn viÖc c¾t gät kim lo¹i.
* C¸c chuyÕn ®éng c¬ b¶n:gåm cã
- ChuyÓn ®éng ch¹y dao.
- ChuyÓn ®éng chÝnh.
* ChuyÓn ®éng phô.
1.1 ChuyÓn ®éng chÝnh: lµ chuyÓn ®éng c¬ b¶n cã tèc ®é lín nhÊt trong tÊt c¶ c¸c lo¹i chuyÓn ®éng.
1.2. ChuyÓn ®éng ch¹y dao ( chuyÓn ®éng b­íc tiÕn ): lµ chuyÓn ®éng c¬ b¶n cã tèc ®é nhá h¬n chuyÓn ®éng chÝnh
C¸c th«ng sè cña chÕ ®é c¾t gät kim lo¹i.
VËn tèc c¾t.
L­îng ch¹y dao ( b­íc tiÕn ).
ChiÒu s©u c¾t.
DiÖn tÝch líp c¾t ( chiÒu réng c¾t vµ chiÒu dµy c¾t )
Thêi gian ®Ó gia c«ng mét chi tiÕt m¸y vµ thêi gian m¸y.
2.1. VËn tèc c¾t: lµ ®o¹n ®­êng ®i trong mét ®¬n vÞ thêi gian cña mét ®iÓm ®i trªn mét bÒ mÆt gia c«ng hoÆc mét ®iÓm ®i trªn l­ìi c¾t dông cô.
§èi víi m¸y cã ph«i hoÆc dông cô c¾t quoay trßn ( vÝ dô: tiÖn ) vËn tèc c¾t tÝnh theo c«ng thøc
V=
(m/phót) Trong ®ã : D: §­êng kÝnh cña ph«i
n: Sè vßng quoay cña ph«i hoÆc dông cô c¾t trong mét phót.
- §èi víi m¸y cã dông cô hoÆc ph«i chuyÓn ®éng th¼ng ( VD: bµo), vËn tèc c¾t tÝnh theo c«ng thøc.

V=
. Trong ®ã. L: ChiÒu dµi hµnh tr×nh(mm)
t: thêi gian cña mét hµnh tr×nh.
2.2. L­îng ch¹y dao S.
- L­îng ch¹y dao ( b­íc tiÕn )S khi tiÖn: lµ kho¶ng di ®éng cña dông cô c¾t theo chiÒu däc khi ph«i quoay ®­îc mét vßng (mm/vßng).
- L­îng ch¹y dao khi phay: lµ sù di chuyÓn cña ph«i ( tÝnh b»ng mm) khi dao quoay mét vßng (
) hoÆc khi dao quoay ®­îc mét r¨ng (
). HoÆc lµ sù di chuyÓn cña ph«i ( tÝnh b»ng mm) trong mét phót (
).

. Trong ®ã: Z sè r¨ng cña dao phay

n: Sè vßng quoay cña dao pgay trong mét phót.
- L­îng ch¹y dao khi khoan: lµ kho¶ng di ®éng cña mòi khoandäc theo trôc trong vßng quoay cña mòi khoan.
2.3. ChiÒu s©u c¾t t.
-Lµ kho¶ng c¸ch gi÷a mÆt cÇn ®­îc gia c«ng vµ mÆt ®· gia c«ng sau mét lÇn dông cô c¾t ch¹y qua.
-Khi tiÖn ngoµi : chiÒu s©u c¾t ®o theo ®­êng vu«ng gãc víi trôc ph«i vµ tÝnh theo c«ng thøc :

(mm) Trong ®ã : D : ®­êng kÝnh cña mòi khoan
d : ®­êng kÝnh cña mÆt cÇn gia c«ng.
- ChiÒu s©u c¾t khi phay : ®o trong mÆt ph¼ng vu«ng gãc víi trôc dao phay vµ b»ng chiÒu dµy cña líp kim lo¹i hít ®i sau mét lÇn ch¹y dao.
-ChiÒu s©u c¾t khi khoan : b»ng nöa ®­êng kÝnh cña mòi khoan:

(mm) : D ®­êng kÝnh cña mòi khoan.



2.4. DiÖn tÝch líp c¾t.
Lµ tÝch sè gi÷a b­íc tiÕn S vµ chiÒu dµy c¾t hoÆc tÝch sè gi÷a chiÒu dµy c¾t a vµ chiÒu réng c¾t b.
f =s.t = a.b.
2.5. Thêi gian ®Ó gia c«ng mét chi tiÕt trªn m¸y :gåm thêi gian m¸y, thêi gian phô, thêi gianphôc vô vµ thêi gian nghØ ng¬i.
2.5.1. Thêi gian m¸y( Thêi gian chÝnh ) : Lµ thêi gian trùc tiÕp dïng ®Ó c¾t gät kim lo¹i:
Thêi gian m¸y
: dïng ®Ó tiÖn mét chi tiÕt víi nhiÒu lÇn ch¹y dao vµ tÝnh theo c«ng thøc:

(phót) :
L: ChiÒu dµi cña hµnh tr×nh theo h­íng ch¹y dao (mm).
i: Sè lÇn ch¹y dao.
S: L­îng ch¹y dao cña dao (mm/vßng).
N: Sè vßng quoay cña ph«i trong mét phót.
2.5.2. Thêi gian phô: lµ thêi gian mµ ng­êi thîdïng ®Ó ®¶m b¶o hoµn thµnh nhiÖm vô c«ng nghÖ c¬ b¶nnh­ thêi gian g¸ ®Æt, kÑp vµ th¸o chi tiÕt, thêi gian ®iÒu khiÓn c¸c c¬ cÊu cña m¸y, thêi gian di chuyÓn dông cô, thêi gian ®o chi tiÕt.
2.5.3. Thêi gian phôc vô chç lµm viÖc: lµ thêi gian ng­êi thî dïng ®Ó chuÈn bÞ chç lµm viÖc ( m¸y, dông cô, ®å g¸ ) trong vßng mét ca.
2.5.4. Thêi gian nghØ ng¬i
: gåm thêi gian h¹n ®Þnh bëi c¸c ®iÒu kiÖn lµm viÖc cña m¸y vµ cña s¶n xuÊt.
- thêi gian ®Ó gia c«ng mét chi tiÕt trªn m¸y (møc thêi gian cho mét s¶n phÈm) ®­îc tÝnh theo c«ng thøc:

(phót).
N¨ng xuÊt cña m¸y trong mét phót ®­¬c tÝnh thªo c«ng thøc:
N=
( c¸i/ phót).
II. H×nh d¸ng h×nh häc vµ th«ng sè cña dông cô c¾t.
CÊu t¹o cña dông cô c¾t.









C¸c mÆt trªn ph«i.
Cã 3 bÒmÆt khi gia c«ng chi tiÕt:
-bÒ mÆt cÇn gia c«ng lµ bÒ mÆt cÇn hít phoi1
- bÒ mÆt ®· gia c«ng: lµ bÒ mÆt cã ®­îc sau khi hít phoi-3
- bÒ mÆt ®ang gia c«ng: lµ bÒ mÆt do l­ìi c¾t chÝnh t¹o nªn


C¸c th«ng sè h×nh häc cña ®Çu dao.


MÆt ph¼ng c¾t gät: lµ mÆt ph¼ng tiÕp tuyÕn víi bÒ mÆt ®ang gia c«ng vµ ®i qua l­ìi c¾t chÝnh
MÆt ph¼ng c¬ së: lµ mÆt ph¼ng song song víi h­íng ch¹y dao däc vµ h­íng ch¹y dao ngang.
Gãc sau chÝnh
: lµ gãc hîp thµnh bëi mÆt ph¼ng c¾t gät. Gãc sau dïng ®Ó giam ma s¸t gi÷a bÒ mÆt ®ang gia c«ng vµ mÆt sau cña dao.
Gãc tr­íc chÝnh
: lµ gãc hîp thµnh bëi mÆt tr­íc cña dao vµ mÆt ph¼ng vu«ng gãc víi mÆt ph¼ng c¾t gät vµ ®i qua l­ìi c¾t chÝnh. Gãc tr­íc lµm cho qu¸ tr×nh c¾t ®­îc dÔ dµng h¬n.
Gãc s¾c lµ gãc hîp bëi mÆt ttr­íc vµ mÆt sau chÝnh. Gãc nµy cã ¶nh h­ëng ®Õn ®é s¾c khi c¾t vµ quan hÖ víi gãc tr­íc
, gãc sau
theo c«ng thøc:

Gãc c¾t
: lµ gãc hîp bëi mÆt tr­íc vµ mÆt ph¼ng c¾t. Gãc nµy x¸c ®Þnh vÞ trÝ cña ®iÓm c¾t vµ cã quan hÖ víi gãc

theo c«ng thøc :
hoÆc:






Gãc nghiªng chÝnh n»m trªn mÆt ph¼ng
lµ gãc gi÷a h×nh chiÕu cña l­ìi c¾t chÝnh lªn mÆt ph¼ng c¬ së vµ h­íng ch¹y dao.
Gãc nghiªng phô n»m trªn mÆt ph¼ng
: lµ gãc gi÷a h×nh chiÕu cña l­ìi c¾t phôlªn mÆt ph¼ng c¬ së vµ h­íng ch¹y dao
Gãc ®Ønh dao
: lµ gãc h×nh thµnh gi­a h×nh chiÕu cña l­ìi c¾t chÝnh vµ phô trªn mÆt ®¸y. Cïng víi hai gãc nghiªng
vµ
gãc ®Ønh
cã quan hÖ nh­ sau:

Gãc n©ng
: ¶nh h­ëng ®Õn sù tho¸t phoi.
III. C¸c hiÖn t­îng vËt lý trong qu¸ tr×nh c¾t gät kim lo¹i.
Trong qu¸ tr×nh c¾t gät kim lo¹i xÈy ra nhiÒu hiÖn t­îng vËt lý vµ c¬ häc trong vïng c¾t nh­: qu¸ tr×nh h×nh thµnh phoi, lùc c¾t, sù t¹o thµnh nhiÖt c¾t, sù mµi mßn dao, …
Qu¸ tr×nh t¹o thµnh phoi.






C¸c d¹ng phoi tuú thuéc vµo vËt liÖu ®­îc c¾t:






Phoi xÕp.
Phoi bËc
Phoi d©y xo¾n.
Phoi d©y h×nh d¶i
Phoi vôn.


















NhiÖt khi c¾t kim lo¹i vµ ¶nh h­ëng cña nhiÖt ®Õn qu¸ tr×nh c¾t.




NhiÖt sinh ra ë vïng c¾t do biÕn d¹ng dÎo cña kim lo¹i vïng ®ã vµ mét phÇn do ma s¸t gi÷a dao vµ ph«i hoÆc dao vµ phoi.
L­îng nhiÖt sinh ra phô thuéc vµo vËt liÖu ph«i, dao c¾t, chÕ ®é c¾t ( s, v, t ) c¸c yÕu tè h×nh häc cña dao.
Trong ®ã:
: L­îng nhiÖt truyÒn vµo chi tiÕt (


: L­îng nhiÖt truyÒn vµo dao (
.

: L­îng nhiÖt truyÒn voµ phoi (


: L­îng nhiÖt truyÒn vµo kh«ng khÝ ( kho¶ng 1%).
Sù mµi mßn cña dông cô c¾t.


- H×nh a: mßn mÆt sau.
- H×nh b : mµi mßn mÆt tr­íc.
- H×nh c : Mµi mßn c¶ hai mÆt.


Lùc c¾t: Trong qu¸ tr×nh c¾t, dao chôi t¸c dông cña mét sè thµnh phÇn lùc c¾t nh­ lùc ma s¸t gi÷a ph«i vµ dao; lùc sinh vµ do biÕn d¹ng dÎo, biÕn d¹ng ®µn håi, …


Lùc
gäi lµ lùc c¾t chÝnh: nã cã xu h­íng uèn cong th©n dao hoÆc lµm g·y dao. Ng­êi ta dïng lùc
®Ó tÝnh c«ng suÊt déng c¬ chÝnh cña m¸y vµ kiÓm nghiÖm ®é bÒn th©n dao.
Lùc ch¹y dao
: cã chiÒu ng­îc l¹i víi chiÒu dÞc chuyÓn dao. BÒ mÆ ®ang gia c«ng c¶n l¹i sù tiÕn dao g©y ra
, t¸c dông lªn c¶ bµn xe dao. Gi¸ trÞ cña
so víi lùc c¾t chÝnh
rÊt nhá.
Lùc h­íng kÝnh
: lµ lùc sinh vµ ph«i t¸c dông theo chiÒu ¨n s©u cña dao vµ däc theo th©n dao.
g©y sù mÊt æn ®Þnh cña ph«i vµ còng t¸c dông lªn c¬ cÊu kÑp dao, bµn xe dao. Gi¸ trÞ
kh«ng lín l¾m.


Gi¸ trÞ c¸c lùc thµnh phÇn th­êng theo tû lÖ sau:

1:0,4:0,25 (P
1,11

IV. C¸c hiÖn t­îng vËt lý trong qu¸ tr×nh c¾t gät kim lo¹i.
Yªu cÇu.
§é cøng cña phÇn l­ìi c¾t cao h¬n nhiÒu so víi phÇn vËt liÖu ph«i.
ChÞu mµi mßn tèt ®Ó t¨ng tuæi bÒn.
Cã ®é bÒn cÇn thiÕt vµ ®é dÎo ®¶m b¶o ®Ó chèng l¹i lùc va ®Ëp, lùc uèn,…
§é chÞu nhiÖt cµng cao cµng tèt.
Ph¶i phôc håi ®­îc vµ c«ng nghÖ chÕ t¹o tèt.
Gi¸ thµnh h¹.
C¸c lo¹i vËt liÖu dïng ®Ó chÕ t¹o dông cô c¾t gåm.
ThÐp c¸cbon dông cô.
ThÐp nµy sau khi nhiÖt luyªn ®¹t dé cøng 60
63 HRC, dÔ mµi s¾c vµ cã ®é bãng cao.
ThÐp c¸cbon dông cô cã tÝnh nhiÖt luyÖn kÐm, chÞu nhiÖt ®é thÊp. Nãng ®Õn
thÐp mÊt ®é cøng.
Ngµy nay chØ dïng thÐp nµy trong chÕ t¹o dông cô c¾t trong gia c«ng nguéi nh­: c­a, dòa, ®ôc,..
M¸c thÐp hay dïng lµ: CD80, CD80A, CD100,…
ThÐp hîp kim dông cô.
§Æc tÝnh c¬ häc cña lo¹i nµy còng gièng nh­ thÐp c¸cbon dông cô
§iÓm næi bËt cña lo¹i thÐp nµy lµ tÝnh nhiÖt luyÖn tèt, ®é s©u nhiÖt luyÖn cao h¬n, Ýt biÕn d¹ng, chÞu mµi mßn, …
M¸c thÐp 9XC, XB,…dïng ®Ó chÕ t¹o c¸c dông cô c¾t nh­ taro, bµn ren…
ThÐp giã.
Lµm dông cô c¾t rÊt phæ biÕn.
Nã cã ®é cøng kh«ng cao h¬n hai lo¹i trªn nhiÒu ( 62
65 HRC) nh­ng ®é chÞu nhiÖt cao h¬n ( ®Õn
)
ThÐp giã dïng ®Ó chÕ tä dao tiÖn, mòi khoan, l­ìi c¾t cña dao phay.
Hîp kim cøng.
Kim c­¬ng.
Gèm.