NGÂN HÀNG CÂU HỎI
CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY
Ngân hàng câu hỏi ôn tập môn học công nghệ chế tạo máy
Câu1 :Định nghĩa các đại lượng cơ bản chế độ cắt và thông số lớp cắt gọt kim loại.Viết công thức tính
toán.
a)+ Tốc độ cắt V là đoạn đường đi trong một đơn vị thời gian của một điểm
trên bề mặt gia công hoặc một điểm trên lưỡi cắt dụng cụ.
* Đối với máy có phôi hoặc dụng cụ cắt quay tròn:
phm
Dn
V/
100
π
=
D : đường kính chi tiết (mm).
n : tốc độ quay trục chính (V/ phút).
* Đối với máy có phôi hoặc dụng cụ cắt chuyển động
thẳng:
phm
t
L
V/
.
1000
=
L : Chiều dài hành trình (mm)
t : Thời gian của một hành trình
b) + Lượng chạy dao ( Bước tiến S): Là khoảng di động của
dụng cụ cắt
theo chiều dọc khi phôi quay một vòng.
* Khi tiện bước tiến là (mm/vòng).
* Khi phay: Là sự dịch chuyển của phôi (mm) khi dao
quay một vòng (S
0
)
hoặc khi dao quay một răng (S
Z
), hoặc (S
ph
): S
0
= S
Z
. Z
( Z: Số răng dao phay)
S
ph
= S
0
.n = S
Z
. Z .n (n: số vòng quay của dao sau 1 phút)
c)+ Chiều sâu cắt t (mm): Là khoảng cách giữa bề mặt chưa gia công và bề
mặt đã gia công sau một lần chạy dao.
* Khi tiện ngoài:
)(
2
mm
dD
t
−
=
* Khi tiện trong:
)(
2
mm
Dd
t
−
=
* Khi khoan:
)(
2
mm
D
t=
( Khoan lỗ trên phôi đặc)
(D: Đường kính phôi chưa gia công, d: Đường kính phôi đã qua gia
công)
Câu 2: Định nghìa các góc độ trên dao tiện tiêu chuẩn trong trạng thái tĩnh. (Hình vẽ minh hoạ).
Các góc của dao trong tiết diện chính và tiết diện phụ.
-Góc trước
γ
.
Góc trước tại một điểm trên lưỡi cắt chính là góc hợp bởi mặt trước và mặt đáy xét trong tiết diện chính tại
điểm đó. Góc trước được quy ước có giá trị dương khi mặt trước thấp hơn mặt đáy, Bằng không khi mặt
trước trùng với mặt đáy và âm khi mặt trước cao hơn mặt đáy.
-Góc sau
α
.
Góc sau α : Tại một điểm trên lưỡi cắt chính là góc hợp bởi mặt sau chính và mặt cắt xét trong tiết diện
chính tại điểm đó
Góc sắc
β
: Tại một điểm trên lưỡi cắt chính là góc hợp bởi mặt trước và mặt sau chính xét trong tiết
diện chính tại điểm đó.
Ta có:
α
+
β
+
γ
= 90°
Góc cắt
δ
. Góc cắt
δ
tại một điểm trên lưỡi cắt chính là góc hợp bởi mặt trước và mặt cắt xét trong tiết diện
chính tại điểm đó.
ta có:
α
+
β
=
δ
δ
+
γ
= 90°
- Góc trước phụ γ
1
.
Góc trước phụ γ
1
tại một điểm trên lưỡi cắt phụ là góc tạo bởi mặt trước và mặt đáy xét trong tiết diện phụ
tại điểm đó.
-Góc sau phụ α
1
.
Góc sau phụ
α
1
tại một điêm trên lưỡi cắt phụ là góc hợp bởi mặt sau phụ và mặt cắt xét trong tiết diện phụ
tại điểm đó.
Gócnghiêng chính ϕ.Góc nghiêng chính ϕ tại một điểm trên lưỡi cắt chính là góc hợp bởi hình chiếu của
lưỡi chính trên mặt đáy và phương chạy dao.
- Góc nghiêng phụ ϕ
1
.
Góc nghiêng phụ ϕ
1
tại một điểm trên lưỡi cắt phụ là góc tạo bởi hình chiếu của lưỡi cắt phụ trên mặt đáy và
phương chạy dao.
- Góc mũi dao ε.
Góc mũi dao ε là góc hợp bởi hình chiếu của lưỡi cắt chính và hình
chiếu của lưỡi cắt phụ trên mặt đáy.
Ta có: ϕ+ ϕ
1
+ε = 180°
Câu 3:Phoi được hình thành trong quá trình cắt gọt kim loại bao gồm các
dạng nào? Ý nghĩa của việc nghiên cứu sự hình thành các dạng phoi
Tuỳ theo vật liệu gia công, thông số hình học của dao và chế độ cắt, mà phoi
cắt ra có nhiều hình dạng khác nhau và được phân ra các dạng sau:
a- Phoi xếp. Phoi thu được sau khi gia công vật liệu giẻo với tốc độ cắt thấp ( đồng, thép, Hình a). Chiều dày
cắt lớn và góc cắt của dao có giá trị dương tương đối lớn. Phoi kéo thành từng từng đoạn. Mặt đối diện với
mặt trước của dao rất bóng. Mặt kia có nhiều gợn nẻ. Nhìn chung phoi có dạng đốt xếp lại.
N
N
1
γ
=
0
γ
<
0
γ
β
δ
ϕ
ϕ
1
γ
1
α
1
φ
1
φ
ε
b- Phoi dây. Phoi thu được khi gia công vật liệu dẻo với tốc độ cao, chiều dày cắt bé. Phoi kéo dài liên tục,
mặt phoi kề với mặt trước của dao rất bóng, còn mặt đối diện hơi bị gợn. ( Hình-b)
c- Phoi vụn. Thu được khi gia công vật liệu giòn ( gang, đồng thau cứng) ta thu được loại phoi này. Trong
quá trình cắt dao không làm cho các yếu tố phoi trượt mà dường như dứt nó lên.Như vậy khi cắt không qua
giai đoạn biến dạng dẻo.
* Ý nghĩa:Việc xác định các
loại phoi tạo ra cú ý nghĩa rất
lớn trong việc nâng cao chất lượng bề mặt chi tiết gia công.
- Phoi xếp chịu biến dạng rất lớn, làm biến cứng bề mặt gia công.
- Mức độ biến dạng dẻo khi tạo thành phoi dây ít hơn so với khi hình thành phoi xếp, quá trình cắt xẩy ra
dễ dàng hơn, lực cắt đơn vị bé và ít biến đổi, độ bóng bề mặt đạt được cao hơn khi huình thành phoi xếp.
- Độ bóng bề mặt chi tiết khi cắt ra phoi vụn không cao. Bề mặt kim loại
gia công giống như mặt kim loại bị phá huỷ giòn.
Câu 4: Nguyên nhân sinh nhiệt tại vùng cắt khi cắt gọt kim loại. Để khắc phục hiện tượng nhiệt trong quá trình
cắt, ta dùng các biện pháp nào?
Những quy luật về phát sinh và truyền nhiệt nhiệt cho phép ta giải thích nhiều hiện tượng vật lý trong quá trình cắt. Sự
mài mòn, tuổi bền của dao, chất lượng bề mặt gia công. Để sử dụng dụng cụ cắt một cách hợp lý cần nắm vững các
quy luật về nhiệt.
*Nhiệt lượng Q sinh ra trong quá trình cắt là kết quả của:
- Công ma sát trong giữa các phân tử của vật liệu gia công trong quá trình biến dạng: Q
1
- Công ma sát giữa phoi và mặt trước của dao: Q
2
.
- Công ma sát giữa mặt sau dao và bề mặt chi tiết đã gia công: Q
3
- Công bứt phoi (Để tạo ra bề mặt mới) Q
4
Khi đó phương trình cân bằng nhiệt sẽ là:
Q= Q
1
+ Q
2
+ Q
3
+ Q
4
(1)
Nếu cho toàn bộ công cơ học biến đổi thành nhiệt thì:
Q=
phKcal
VP
E
VP
E
A
VV
/
427
.. ==
Trong đó:
Q: Nhiệt lượng (kcal)
A: Công suất cắt (KG m/p)
E: Tương đương giữa nhiệt và công (E= 427KGm/Kcal
- Nhiệt lượng sinh ra trong quá trình cắt được truyền ra ngoài thể hiện qua công thức:
• Q = Qc + Qp + Qd + Qkk + QN
• Q: Tổng nhiệt lượng sinh ra
• Qc: Lượng nhiệt truyền vào chi tiết ( 4% ).
• Qd: Lượng nhiệt truyền vào dao (15 - 20%).
• Qp: Lượng nhiệt truyền vào phoi (75 - 80%).
• Qkk: Lượng nhiệt truyền vào không khí (1%).
• Qdn : Lượng nhiệt truyền vào chất làm nguội.
- Để khắc phục hiện tượng nhiệt:
+ Vật liệu làm dao phải có khả năng truyền nhiệt tốt.
+ Tạo điều kiện cho phoi thoát ra ngoài vùng cắt.
+ Chổ làm việc phải thoáng mát, thông gió.
+ Sử dụng chất làm nguội đúng chức năng, thường xuyên
Câu 5: Phân tích các nguyên nhân gây rung động trong quá trình cắt và biện pháp khắc phục.
Hiện tượng rung động trong quá trình cắt sẽ tạo ra chuyển động tương đối có chu kỳ giữa dụng cụ cắt và bề
mặt chi tiết gia công gây nên độ sóng và độ nhám trên bề mặt gia công. Trong thực tế khi gia công xuất hiện
hai loại rung động: Rung động cưỡng bức và tự rung động
Rung động cưỡng bức: Gây ra trong quá trình cắt do các nguyên nhân sau:
+ Quá trình cắt các bề mặt không liên tục, độ cứng của vật liệu không đồng đều, rung động của các máy
xung quanh.
+ Do sự không cân bằng của các bộ phận máy, dao, chi tiết gia công.
+ Do hệ thống truyền động của máy có sự va đập tuần hoàn.
+ Do phôi cắt không cân bằng động, lượng dư không đồng đều.
+ Do gá dao không cân bằng.
* Khắc phục: - Tăng độ cứng vững của hệ thống công nghệ. Bằng cách tìm các phương pháp gá lắp dao,
gá lắp chi tiết hợp lý. Cân bằng
động tốt các chi tiết chuyển động vừa và nhanh.
- Ngoài ra cần giảm rung bằng các dụng cụ giảm rung chuyên dùng.
- Rung động tự rung động. Sinh ra bởi qúa trình cắt và nó được duy trì bởi lực cắt. Khi ngừng cắt thì hiện
tượng tự rung cũng kết thúc)
Là những rung động mà lực gây ra và duy trì nó được tạo thành và điều khiển bởi chính các rung động đó.
Có nhiều cách giải thích nguyên nhân.
+ Do sự thay đổi của lực ma sát ở mặt trước và mặt sau của dao trong quá trình cắt.
+ Do sự thay đổi tính dẻo của vật liệu gia công trong quá trình cắt, khiến cho lực ma sát thay đổi.
+ Do sự phát sinh và mất đi của lẹo dao.
+ Do sự biến dạng đàn hồi của dao, chi tiết gia công.
* khắc phục: Ngoài ra biên độ dao động không những phụ thuộc vào khối lượng và độ cứng vững của hệ
thống công nghệ mà còn phụ thuộc vào hình dạng hình học của dao cắt, chế độ cắt, tính cơ lý của vật liệu gia
công.
- Tăng tốc độ cắt thì biên độ dao động tăng, Sau khi biên độ đạt tới giá trị cực đại nào đó thì tốc độ cắt càng
tăng, biên độ dao động càng giảm.
- Không cắt ở vùng tốc độ sịnh lẹo dao (20 ÷40) m/ph
- Tăng chiều sâu cắt t và chiều rộng cắt b thì biên độ dao động giảm.
- Góc ϕ càng lớn biên độ dao động càng giảm.
- Góc trước càng giảm biên độ dao động càng tăng.
- Góc sau khi lớn hơn 3° ít ảnh hưởng tới biên độ và tần số rung động.
- Tăng bán kính mũi dao sẽ làm tăng biên độ dao động.
Câu 6: Trình bày tác dụng của việc sử dụng dung dịch trơn nguội trong quá trình gia công cắt gọt.
Khi sử dụng dung dịch trơn nguội cần chú ý tới các yêu cầu gì?
Tác dụng:
- Làm giảm nhiệt tại vùng cắt Giảm ma sát giữa phoi và dao, giữa dao
và chi tiết gia công.
- Bôi trơn được các bề mặt gia công.
- Làm cho quá trình biến dạng dẻo diễn ra dễ dàng hơn. Nên giảm công tiêu hao trong quá trình gia công.
- Làm nguội dụng cụ cắt và chi tiết gia công, nâng cao tuổi bền của dao.
- Cuốn được phoi ra khỏi vùng cắt.