http://www.ebook.edu.vn
C 2 YTCB DCCKL 1 GVC NGUYN TH TRANH - TRN QUC VIT
Chương 2
NHNG YU T CƠ BN CA DNG C CT KIM LOI
Dng c ct hay còn gi là dao là b phn ca h thng công ngh có nhim v trc tiếp
tách phoi để hình thành b mt gia công. Kinh nghim cho thy: dao có nh hưởng rt ln đến
quá trình ct gt. Nó không nhng tác động trc tiếp ti cht lượng chi tiết mà còn chi phi
không nh ti vn đề năng sut và giá thành chế to sn phm.
Vì lý do khách quan như vy nên nhng hiu biết v dao nhm s dng chúng mt cách
hp lý là mt trong nhng trng tâm ca công tác nghiên cu ct gt kim loi.
Trong thc tế vì b mt gia công là muôn hình muôn v, do đó dao để phc v gia công
cũng rt đa dng. Để thun tin cho công tác nghiên cu, tu thuc vào mc đích yêu cu
nghiên cu, s dng mà người ta phân loi dao thành các nhóm khác nhau.
Ví d:
Da vào vt liu chế to dao thì có dao thép cacbon dng c, dao thép hp kim dng c,
dao thép gió, dao hp kim cng, dao kim cương...
Da vào yêu cu tính cht gia công dao được phân ra: dao gia công thô, dao gia công
tinh, dao gia công bóng.
Da vào s lưỡi ct trên dao ta li có các loi: loi mt lưỡi ct (như dao tin, dao bào),
dao hai lưỡi ct (như mũi khoan), dao nhiu lưỡi ct tiêu chun (như dao phay, dao chut),
dao phi tiêu chun nhiu lưỡi ct (như đá mài).
Da vào kết cu và đặc đim làm vic ta có loi dao thường và loi dao định hình.
Ph biến hơn c căn c vào phương pháp gia công ta chia ra dao tin, dao phay, mũi
khoan, dao khoét, dao doa, đá mài, dao chut...
Trong tt c các loi dao, do đặc đim cu to, dao tin được coi là dao đin hình nht.
Tt c nhng loi dao khác chng qua là s phân tích hoc tng hp ca dao tin. Vì vy khi
nghiên cu v dao thì nhng nét chung nht đều được minh ho bng ví d dao tin.
Tiếp theo ta ln lượt nghiên cu mt s vn đề cơ bn v dng c ct kim loi.
2.1. Kết cu ca dng c ct kim loi
Dao ct kim loi được cu to bi ba phn: phn làm vic còn gi là phn ct, phn gá
đặt dao và phn cán dao (hình 2.1).
Phn làm vic ca dao (phn ct) là phn ca dao trc tiếp tiếp xúc vi chi tiết gia công
để làm nhim v tách phoi, đồng thi còn là phn d tr mài dao li khi dao đã b mòn.
Phn gá đặt dao là mt b phn ca dao dùng đểđặt dao lên máy nhm bo đảm v
trí tương quan gia dao và chi tiết.
Phn thân dao cũng là mt phn trên dao ni lin gia phn ct và phn gá đặt dao.
Để hoàn thành tt nhim v ct gt, v mt kết cu thì phn ct ca dao được to bi
các b mt và lưỡi ct thích hp, bao gm:
http://www.ebook.edu.vn
C 2 YTCB DCCKL 2 GVC NGUYN TH TRANH - TRN QUC VIT
MÆt tríc
MÆt c¾t p
MÆt sau phô
PhÇn th©n dao
PhÇn c¾t
Mòi dao
Lìi c¾t chÝnh
MÆt sau chÝnh
PhÇn g¸ ®Æt
Hình 2.1. Kết cu ca dao
(1) Mt trước dao là mt ca dao để phoi trượt lên đó thoát ra khi vùng ct trong quá
trình gia công.
(2) Mt sau chính là mt ca dao đối din vi b mt đang gia công trên chi tiết. V trí
tương quan ca mt này vi mt đang gia công ca chi tiết quyết định mc độ ma
sát gia mt sau chính dao và mt đang gia công trên chi tiết.
(3) Mt sau ph là mt trên phn ct dao đối din vi b mt đã gia công trên chi tiết. ý
nghĩa ca nó tương t như mt sau chính.
(4) Lưỡi ct chính là giao tuyến gia mt trước và mt sau chính. Trong quá trình ct
phn ln lưỡi ct chính tham gia ct gt. Phn trc tiếp tham gia ct gt ca lưỡi ct
chính gi là chiu dài ct thc tế ca lưỡi ct - đó chính là chiu rng ct b.
(5) Lưỡi ct ph là giao tuyến gia mt trước và mt sau ph. Khi ct có mt phn lưỡi
ct ph cũng tham gia ct.
(6) Mũi dao là giao đim ca lưỡi ct chính và lưỡi ct ph. Mũi dao là v trí ca dao
dùng để điu chnh v trí tương quan gia dao và chi tiết.
(7) Lưỡi ct chuyn tiếp: Trong mt s trường hp (như dao phay mt đầu) người ta cn
to nên lưỡi chuyn tiếp gia lưỡi ct chính và lưỡi ct ph.
2.2. Thông s hình hc ca dng c ct
2.2.1. Khái nim
Kết qu thí nghim và thc tế sn xut cho thy: v trí tương đối gia các b mt và lưỡi
ct trên phn làm vic ca dao so vi các b mt trên chi tiết gia công có nh hưởng ln đến
quá trình ct gt. V trí ca các b mt và lưỡi ct được xác định bi nhng góc độ trên phn
làm vic ca dao. Nhng góc độ đó gi là nhng thông s hình hc ca dao.
Nói đến góc độ trên phn làm vic ca dao nghĩa là nói đến v trí tương quan gia các
b mt và lưỡi ct so vi h to độ nào đó đưc chn làm chun. H to độ này gi là h to
độ xác định.
Trong nghiên cu dng c ct, h to độ xác định được thành lp trên cơ s ca ba
chuyn động ct ( v
r, s
r, t
r
) và bao gm ba mt phng cơ bn:
Mt cơ bn 1: được to bi vectơ tc độ v
r
và vectơ chy dao s
r
.
http://www.ebook.edu.vn
C 2 YTCB DCCKL 3 GVC NGUYN TH TRANH - TRN QUC VIT
Mt cơ bn 2: được to bi vectơ tc độ v
r
và vectơ chiu sâu ct t
r
.
Mt cơ bn 3:(còn gi là mt đáy) được to bi vectơ s
r
và vectơ t
r
. (xem hình 2.2)
Ngoài ba mt cơ bn trên người ta còn s dng các mt phng và tiết din ph tr.
Mt phng ph tr gm có mt ct. Mt ct đi qua mt đim nào đó trên lưỡi ct là mt
mt phng qua đim đó tiếp tuyến vi mt đang gia công và cha vectơ vn tc ct v
r. (Nếu là
lưỡi ct thng thì mt ct cha lưỡi ct).
Nhng tiết din ph tr bao gm: tiết din chính là tiết din ca đầu dao được ct bi
mt phng đi qua đim kho sát trên lưỡi ct chính và vuông góc vi lưỡi ct chính - ký hiu
N - N. Tiết din ph là tiết din ca đầu dao do mt phng vuông góc vi lưỡi ct ph ti
đim xét to nên - ký hiu N1 - N1.
Các mt cơ bn và các mt tiết din ph tr xem hình 2.2 và 2.3.
t
s
t
v
MÆt c¬ b¶n 3 (mÆt ®¸y)
MÆt c¬ b¶n 2
MÆt c¬ b¶n 1
Hình 2.2
Ghi c: Vic thành lp h to độ xác định da trên cơ s v ý nghĩa vt lý ca quá
trình ct, đồng thi phi kho sát ti kh năng xác định độ ln các thông s hình hc dao
bng phương pháp đo trc tiếp.
TiÕt diÖn N - N
MÆt c¾t
Lìi c¾t chÝnh
MÆt ®¸y
9090o
Hình 2.3.
http://www.ebook.edu.vn
C 2 YTCB DCCKL 4 GVC NGUYN TH TRANH - TRN QUC VIT
2.2.2. Thông s hình hc dao khi thiết kế
Các thông s hình hc ca dao nhm xác định v trí ca mt trước, mt sau chính, mt
sau ph và lưỡi ct chính, lưỡi ct ph ca đầu dao. Nhng thông s hình hc này được xác
định tiết din chính N - N, mt đáy, tiết din ph N1-N1 và trên mt ct. Xét dao và chi
tiết được gá đặt v trí tương đối như sau: Mũi dao nm trong mt phng ngang cha đường
tâm máy, trc dao thng góc vi đường tâm máy. Đây là v trí qui ước.
Để xác định v trí các b mt và lưỡi ct ca dao, người ta dùng 10 thông s hình hc:
góc trước, góc sau, góc sc, góc ct, góc trước ph, góc sau ph, góc nghiêng chính, góc
nghiêng ph và góc nâng (xem hình 2.4)
đây cn nhn mnh rng: lưỡi ct ca dao nói chung không phi là đường thng, do
đó nói góc độ dao là nói xác định ti mt v trí nào đó trên lưỡi ct. Để đơn gin ta s không
nhc li trong các định nghĩa.
Góc trước, ký hiu γ là góc to bi mt trước dao và mt đáy do trên tiết din chính N -
N. Giá trc trước xác định v trí ca mt trước dao trong h to độ xác định. Độ ln góc
trước nh hưởng đáng k đến kh năng thoát phoi.
Góc sau, ký hiu α là góc to bi mt sau chính ca dao và mt ct, đo trên tiết din
chính N - N. Giá tr góc sau quyết định v trí mt sau dao trong h to độ xác định. Độ ln góc
sau xác định mc độ ma sát gia mt sau chính ca dao và mt đang gia công ca chi tiết.
Góc sc, ký hiu βgóc to bi mt trước và mt sau chính ca dao, đo trong tiết din
chính N - N. Độ ln ca góc sc quyết định độ bn ca đầu dao.
Góc ct, ký hiu δ là góc to bi mt trước dao và mt ct (hoc phương vn tc ct v
r
)
đo trong tiết din chính N - N. Độ ln ca góc ct biu th mt trước dao.
Các góc độ ca dao ti mt đim bt k trên lưỡi ct, đo trên tiết din chính N - N
mi quan h hình hc sau: γ + α + β = δ + γ = 90o (2.1)
Trong đó γα là nhng thông s độc lp; β, δ là nhng thông s ph thuc.
Hình 2.4
Theo hướng A
γ
1 α1
A N
N
N1
N1
S
δ
β
α
γ
λ
ε
ϕ
ϕ
1
http://www.ebook.edu.vn
C 2 YTCB DCCKL 5 GVC NGUYN TH TRANH - TRN QUC VIT
Góc nghiêng chính, ký hiu ϕ là góc to bi lưỡi ct chính ca dao và phương chy
dao trên mt đáy. Độ ln ca góc nghiêng chính xác định v ca lưỡi ct chính dao trong h
to độ xác định.
Góc nghiêng ph, ký hiu ϕ1 là góc to bi lưỡi ct ph ca dao và phương chy dao,
đo trên mt đáy. Độ ln góc nghiêng ph xác định v trí lưỡi ct ph ca dao trong h qui
chiếu xác định.
Góc mũi dao, ký hiu ε là góc to bi lưỡi ct chính và lưỡi ct ph, đo trên mt đáy.
Độ ln góc mũi dao biu th cho độ bn ca mũi dao.
Thường gia lưỡi ct chính và lưỡi ct ph được ni vi nhau bng mt đon cong, bán
kính cung cong đo trên mt đáy ký hiu là R. R gi là bán kính mũi dao.
Các thông s hình hc dao đo trên mt đáy có mi quan h hình hc sau:
ϕ + ε + ϕ1 = 180o (2.2)
Trong đó ϕϕ1 là nhng thông s độc lp, còn ε là thông s ph thuc.
Góc trước ph, ký hiu γ1 là góc to bi mt trước ca dao và mt đáy đo trên tiết din
ph N1 - N1. Độ ln góc trước ph cũng xác định v trí mt trước dao trong h to độ xác
định.
Góc sau ph, ký hiu α1 là góc to bi mt sau ph ca dao và mt ct đo trên tiết din
ph N1 - N1. Giá tr ca góc sau ph xác định v trí mt sau ph ca dao trong h to độ xác
định và quyết định mc độ ma sát gia mt sau ph ca dao và mt đã gia công ca chi tiết.
Góc nâng ca lưỡi ct, ký hiu λ là góc to bi lưỡi ct chính ca dao và mt đáy, đo
trên mt ct. Độ ln ca góc nâng lưỡi ct biu th v trí ca lưỡi ct chính trong h to độ xác
định. Giá tr ca góc nâng lưỡi ct có th ln hơn, nh hơn hoc bng 0o (qui định như hình
2.5. Giá tr ca góc nâng không nhng quyết định hướng thoát phoi khi ct, mà còn quyết
định đim tiếp xúc đầu tiên ca dao vào chi tiết khi ct. Điu này có ý nghĩa ln đối vi độ
bn ca dao cũng như cht lượng gia công. (Ví d khi nghiên cu v kh năng làm vic ca
dao phay mt đầu)
Hình 2.5
Giá tr các thông snh hc dao phi được xác định va đảm bo điu kin ct, va
phi đảm bo kh năng làm vic ca dao (tui bn dao). Bng thc nghim người ta đã xác
định được các giá tr hp lý góc độ ca dao tu thuc vào vt liu gia công, vt liu dao vi
các điu kin ct khác. Nhng giá tr thông s hình hc dao đã được tiêu chun hoá trong các
s tay ct gt.
2.2.3. S thay đổi góc độ dao khi ct (góc độ làm vic ca dao)
Trong quá trình gia công thc tế, do vic gá đặt dao không chính xác, do nh hưởng ca
các chuyn động ct, do dao b mài mòn... dn đến s thay đổi h to độ xác định (theo định
nghĩa), do đó gây nên s thay đổi các thông s hình hc dao so vi khi thiết kế.
λ
<0o
λ
=0o
λ
>0o