TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM. Ï ĐẺ THỊ CUỎI KỶ HỌC KỲ 1 NĂM HỌC 2020-2021 KHOA CƠ KHÍ CHÉ TẠO MÁY
BỘ MÔN KỸ NGHỆ GỖ


Môn: Nguyên lý cắt vật liệu gỗ
Chữ ký giám thị I Chữ ký giám thị 2 Mã môn học: WMCP230628



Đề số/Mã đề: 01 Đề thi có 02 trang.

—} Thời gian: 60 phút.

CÂU HỎI
Câu 1 (4 điểm): Trình bày các yêu cầu khi chọn vật liệu chế tạo dao cắt trong gia công gỗ ? Câu 2 (4 điểm): Trình bày các yếu tố ảnh hưởng đến lực cắt trong gia công gỗ ? Câu 3 (2 điểm): Hãy xác định các thông số A, B, œ, E cho dao phay số 1 và số 2 ?




B ạ k (mm) | (°) | (mưm)
4 “_}=2ˆ—.-- LÒ... | „.Í
Ngày 08 tháng 01 năm 2020 4ÿ `
Thông qua Bộ môn
lpuj_ -
⁄N
Qưan: Vàu đít

Ghi chú: Cán bộ coi thi không được giải thích đề thi. Chuân đầu ra của học phân (về kiên thức) Nội dung kiêm tra
[G 1]: Kiên thức về các hiện tượng xảy ra trong quá trình căt | Câu 1, câu 2, câu 3 gọt gỗ, nguyên lý động học và lực trong qua trình cắt gọt, phương pháp tính toán và lựa chọn chế độ cắt.
[G 2]: Khả năng phân tích, giải thích và lập luận giải quyêt | Câu l1, câu 2, câu 3
các vấn đề kỹ thuật như nguyên lý cắt gọt gỗ, các hiện tượng sản sinh trong quá trình cắt gọt gỗ.
[G 4]: Tính toán được động lực học trong quá trình cắt gọt | Câu l, câu 2, câu 3 gỗ, lựa chọn được chế độ cắt thích hợp cho tình loại hình cắt.
TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM KHOA CƠ KHÍ CHÉ TẠO MÁY BỘ MÔN KỸ NGHỆ GỖ
ĐÈ THỊ CUỎI KỶ HỌC KY 1 NĂM HỌC 2020-2021



Môn: Nguyên lý cắt vật liệu gỗ


Chữ ký giám thị I

Chữ ký giám thị 2 Mã môn học: WMCP230628
Đề só/Mã đề: 01 Đề thi có 02 trang.

| Thời gian: 60 phút.
CB châm thi thứ nhất |


Sinh viên đưo HỘ DI N -escccz l6 ct ÔN i8 000 T0/SG0i9v8800000088

NHÀ dỗ So con osycnsyEECzeveSố TT Eoueeeasesese=esseee Phòng th:....................-. -- 55: - ĐÁP ÁN Câu 1 (4 điêm): Trình bày các yêu câu khi chọn vật liệu chê tạo dao cắt trong gia
công gồ ?
Xét về công nghệ và đối tượng gia công gỗ và vật liệu, vật liệu dao cụ gia công gỗ cần đảm bảo các tính chất chung sau đây:
+ Độ cứng: so với các vật liệu khác như sắt đá, gỗ vật liệu gỗ mềm hơn, vì vậy độ cứng dao cụ tuỳ từng loại mà có yêu cầu khác nhau từ 30 + 62 HRC.
+ Độ bền cơ học: trong gia công gỗ nhiều dao cụ làm việc trong trạng thái khá đặc biệt như căng trong lưỡi cưa sọc, uôn căng như trong lưỡi cưa vòng... như vậy chúng vừa chịu tác động của nhiệt dãn ra khi tăng nhiệt và co lại lúc giảm nhiệt, nhưng đồng thời chịu tác động của ngoại lực là chúng biến dạng, vì vậy cần chọn thích hợp không chỉ độ cứng mà phải chọn thích hợp tính bền dẻo, độ bền cơ học.
+ Tính chịu mài mòn: đây là một trong những yêu cầu quan trọng của dao cụ - mũi cắt. Nhìn chung mũi cắt chịu được hao mòn càng cao càng tốt, nhất là trong gia công gỗ có nhiều loại vật liệu được gia công tính cơ lý hoá rất khác nhau.
+ Tính chịu nhiệt: khả năng cắt gọt, tính mài mòn liên quan đến tính chịu nhiệt. Song trong gia công gỗ nhiệt độ tăng nhanh với tốc độ cắt, nhiệt độ còn làm giảm ứng suất căng. So với cắt gọt kim loại, nhìn chung nhiệt lượng sinh ra trong gia công gô. vật liệu ĐÔ, thấp hơn, thường năm trong khoảng dưới 10000C, nhưng lại ảnh hưởng rất lớn đến khả năng ồn định của dao cụ. Do đó, tính chịu nhiệt cần được xem xét đầy đủ lúc chọn nguyên liệu dao cụ
+ Tính công nghệ: mỗi dạng công nghệ gia công có một đặc điểm riêng vì vậy chúng có yêu cầu về vật liệu dao cụ riêng. Điều đó có thể thấy rất nhiều trong gia công gỗ, như xẻ gỗ nếu dùng công nghệ xẻ sử dụng máy cưa vòng, vật liệu dao cụ hoàn toàn khác dao cụ khi xẻ bằng máy cưa đĩa, lại càng khác hơn khi dùng công nghệ xẻ phay.
Ngoài những điều nêu trên còn cần phải quan tâm đến công nghệ sản xuất và chuân bị dao cụ đó. Vật liệu cho dao cụ phần mũi cắt, tổng quát đã trình bày trong chương l, vì vậy ở đây chỉ trình bày cụ thể cho từng trường hợp dao cụ. * Chọn vật liệu cho dao cụ trong gia công gỗ
Tổng kết quá trình nghiên cứu của nhiều công trình nghiên cứu và qua thực tiễn sử dụng chúng ta có thể đưa những vật liệu cho dao cụ đối với mỗi dạng gia công:
+ Lưỡi cưa sọc: lưỡi cưa sọc làm việc trong trạng thái được căng bởi thành phần lực căng ngàm kẹp, chịu tác động của lực cắt, ma sát của thành bên. Vì vậy, cần chọn loại vật liệu có các thành phần hoá học để tạo nên độ cứng vững cao, ít bị dãn nở dưới sự tác động của nhiệt và ngoại lực.
+ Lưỡi cưa vòng: lưỡi cưa này cũng được căng ra bởi lực căng của bánh đà, song lưỡi cưa vòng dài, lúc làm việc chịu uốn nhiều lần, vì vậy các thành phần hóa học phải có tỷ lệ đảm bảo độ dẻo. Đối với lưỡi cưa vòng lượn có bản nhỏ, chịu uốn theo hai chiều. Vì vậy, tốt nhất là sử dụng thép luyện.
+ Lưỡi cưa đĩa: cưa đĩa có nhiều loại khác nhau, chúng cũng được dùng theo những mục tiêu khác nhau, khác với lưỡi cưa sọc và lưỡi cưa vòng, lưỡi cưa đĩa không có lực căng để đảm bảo độ cứng vững nhờ vào việc tạo lực căng nội và độ dày của lưỡi cưa, hơn thế lưỡi cưa đĩa thường làm việc với tốc độ cao hơn, nhiệt độ bản cưa cao hơn. Vì vậy, cần chọn kim loại có tỷ lệ hoá chất tạo đảm bảo độ cứng vững, độ dẻo trung bình
+ Lưỡi dao lạng: gồm nhiều loại, thường được chế tạo từ các loại thép luyện, thép tốc độ cao. Có những loại dao dài trong phay dọc, trong bóc, lạng lưỡi dao được chế tạo liền khối hoặc hai kim loại được đúc liền. Lưỡi dao rất nhiều loại, vì vậy mỗi loại có những yêu cầu riêng.
Lưỡi dao lạng, dao bóc thường có kích thước lớn, thông số góc mài nhỏ, vì vậy vật liệu chế tạo dao lạng, dao bóc cần độ cứng, độ dẻo thích hợp đề tránh hiện tượng quăn mũi dao, đồng thời có khả năng chống mài mòn. Thông thường dao lạng và dao bóc được chế tạo hai lớp. Vật liệu thích hợp là 8§XH@T.
Lưỡi phay các loại vật liệu cứng như: gỗ cứng, ván dăm, ván ép lớp... chiều dài lưỡi phay không lớn, thường phần mũi cắt người ta dùng kim loại cứng, thép gió.
+ Mũi khoan: nói chung, khác với các dao cụ khác là có phần chuôi và phần mũi cắt. Phần chuôi thường được làm bằng thép thường hoặc thép luyện.Còn phần tham gia trực tiếp cắt gọt có thê làm bằng kim loại cứng, thép gió.
Câu 2 (4 điểm): Trình bày các yếu tỗ ảnh hưởng đến lực cắt trong gia công gỗ ?
* Ảnh hưởng của các yếu tô thuộc vê ề phôi cắt
Nhân tố chủ yếu ảnh hưởng đến lực cản cắt gọt có loại gỖ. khối lượng thể tích, độ ẩm phôi, nhiệt độ, cường độ. độ rộng vũng năm và khuyết tật gô.
(a) Loại gỗ và khối lượng thể tích:
Khối lượng thể tích phôi lớn thỡ lực cản cắt gọt cũng lớn.
Khi cắt ngang tỉ lỆ gia tăng của lực cản cắt gọt gia tăng rất nhiều so với cắt đọc và cắt bên.
(b) Độ ám: Trong trường hợp bỡnh thường, khi độ âm phôi giảm dần, lực cản cắt gọt khi độ â âm phôi giảm tới gân trạng thái bóo hữa thỡ lực cản cắt gọt bắt đầu tăng dần, khi độ âm khoảng 10%, lực cản cắt gọt có giá trị lớn nhất. Độ âm phôi tiếp tục giảm, lực cản cắt gọt cơ bản không thay đổi, có lúc nhỏ đi không nhiều. (6) N?iệt độ: Trong trường hợp bỡnh thường, nhiệt độ phôi tăng cao lực cản cắt gọt có xu hướng giảm xuông.
(4) Cường độ gỗ: Cường độ gỗ cao thỡ lực cản cắt gọt cũng khỏ cao. 2.4.2. Ảnh hưởng của các yếu tỗ thuộc về dao cắt
Tham sô dao ảnh hưởng đến lực cắt chủ yếu có: vật liệu chế tạo dao cắt, thông sỐ góc dao cắt, dạng hỡnh học và kớch thước... Chất lượng vật liệu đao cắt có thể là nhân tố ảnh hưởng gián tiếp để xem xét.
(4) Gúc CỐT:
Khi góc cắt tăng, phoi khi cắt dọc biến đổi từ dạng liên tục sang dạng nén ép, phoi khi cắt ngang biến đổi từ dạng cắt đứt sang dạng bị xé rách, lực cản cắt gọt đều tăng theo sự gia tăng của góc cắt. Đặc biệt là khi góc cắt trong khoảng 50 - 60° lực cản cắt gọt lúc này tăng nhanh, khi độ dày: cắt gọt lớn thỡ khoảng gia tăng của lực cản cắt gọt rất rừ ràng. Trong đó, góc cắt khi cắt ngang trong khoảng 30 - 40°, lực cản cắt gọt có giá trị nhỏ nhất. Điều này là do góc cắt quá nhỏ, độ cứng và cường độ của công cụ cắt giảm xuống, dẫn đến góc cắt thực tế và độ dày cắt gọt tăng lên. Góc cắt tới hạn thông thường 509.
(b) Gúc nghiờng dao:
Theo sự tăng lên của góc nghiêng dao, phân lực vuông góc cũng tăng dần, trong mặt phẳng cắt, phân lực vuông góc với vận tốc cắt trong bất kỳ trường hợp nào đều có xu thế tăng lên.
(c). Ảnh hưởng của độ tù mãi dao: Lực cắt tăng lên khi độ độ tù 2 của dao tăng lên.
(4) Gúc sau: Khi góc sau quá nhỏ, sự đàn hồi của thớ gỗ làm cho bề mặt cắt gọt và mặt sau của lưỡi cắt sinh ra ma sát, dẫn đến lực cản cắt gọt tăng lên.
Góc sau quá lớn, góc mài nhỏ, độ cứng, của công cụ cắt giảm, lực cắt tăng lên.
2.4.3. Ảnh hưởng của một số thông số chế độ cắt
(a) Chiều dày phoi cắt:
Chiều dày phoi cắt tăng lên lực cắt tăng dần
(b) Phương hướng cắt:
Phương hướng cắt gọt và chiều thớ gỗ có ảnh hưởng rất lớn đến lực cản cắt gọt. Theo sự thay đổi của góc nghiêng thớ, lực cản cắt ngược thớ khi góc nghiêng thớ gần 10%, đạt giá trị nhỏ nhất. VỀ sau góc nghiêng thớ tăng dần theo chiều ngược thỡ lực cản cắt tăng nhanh. Thông thường cho răng lực cản cắt đạt được giá trị nhỏ nhất là do trong khi cắt công cụ cắt dễ cắt vào phôi, lưỡi cắt khó trượt lên trên.
Đối với cắt gọt thuận thớ, lực cản cắt gọt tăng lên theo sự tăng lên của góc nghiêng thớ, khi gần 30 - 40°, do tạo ra phoi dạng bị cắt làm cho lực cản cắt tăng chậm, đến khi tiếp cận dạng cắt ngang lại tiếp tục tăng lên.
(c) Vận tốc cắt:
Mối liên hệ giữa lực cắt với tốc độ cắt có đường biểu thị dạng parabol là do ảnh hưởng lực tác dụng của gô khi thay đổi tốc độ lên các phân khác nhau của dao cắt có khác nhau. Ở mặt sau, khi tăng tốc độ cắt thỡ khoảng tiếp xỳc giữa gỗ và mặt sau của dao giảm đi. Nếu tốc độ cắt nhỏ thỡ cỏc phần tử gỗ đàn hồi, chúng dễ có khả năng tiếp xúc với mặt sau. Ngược lại, tốc độ cắt lớn hơn tốc độ đàn hồi, một số phần tử gỗ sẽ không kịp gây áp lực trong khoảng tiếp xúc ở mặt sau, lực sẽ giảm. Tuy nhiên đến giới hạn tốc độ nào đó, khoảng tiếp xúc sẽ gần như không đổi, lực ở mặt sau sẽ cố định theo. Ngược lại ở mặt trước tốc độ cắt làm các phần tử đang ở trạng thái đứng yên chuyền sang trạng thái chuyền động với tốc độ lớn, khi đó gây ra lực quán tính, lực này tỷ lệ với bỡnh phương tốc độ cắt do đó làm tăng rất nhanh lực tác dụng lên mặt trước của dao. Câu 3 (2 điểm): Hãy xác định các thông số A, B, œ E cho dao phay số 1 và số 2 ?



Thông sô | A (mm) mm) (Ÿ f3 lo |
Daø1 1 _ 34 +CŒ | 36 EERE.E1LLRIE
Ghỉ chú: Cán bộ coi thì không được giải thích đề thị. Ngày 08 tháng 01 năm šu8p =7”
Thông qua Bộ môn

Chuân đâu ra của học phân (về kiên thức) Nội dung kiêm tra


[G 1]: Kiên thức vê các hiện tượng xảy ra trong quá trình cắt | Câu 1, câu 2, câu 3 gọt gỗ, nguyên lý động học và lực trong qua trình cắt gọt, phương pháp tính toán và lựa chọn chế độ cắt.



[G 2]: Khả năng phân tích, giải thích và lập luận giải quyết | Câu 1, câu 2, câu 3 các vấn đề kỹ thuật như nguyên lý cắt gọt gỗ, các hiện tượng
sản sinh trong quá trình cắt gọt gỗ.


[G 4]: Tính toán được động lực học trong quá trình cắt gọt | Câu 1, câu 2, câu 3 gỗ, lựa chọn được chế độ cắt thích hợp cho tình loại hình
căt.