DỤNG CỤ CẮT 1
“Nguyên Lí & Dụng Cụ Cắt”

Giảng viên: Cao Thanh Long
Bộ môn: Dụng Cụ Cắt Vật Lỉệu Kĩ Thuật


NỘI DUNG MƠN HỌC DCC1
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•

Bài mở đầu
Chương 1: Thơng số hình học của dụng cụ cắt & lớp cắt
Chương 2: Vật liệu dụng cụ cắt
Chương 3: Tiện
Chương 4: Gia công lỗ
Chương 5: Phay
Chương 6: Gia công ren
Chương 7: Gia công răng
Chương 8: Mài
Chương 9: Hệ thống dụng cụ cắt trên máy CNC

2

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Ngun lí gia cơng vật liệu – Đại học Bách khoa Hà nội –
2001
2. Nguyên lí & Dụng cụ cắt – ĐHKTCN – 1998
3. Thiết kế dụng cụ cắt kim loại – Xêmentrenco – Nhà xuất
bản KH&KT – 1976
4. Metal Cutting – E.M Trent – 1997
5. Metal Cutting Theory and Practice – David A.
Stephenson –
& John S. Agapiou – New York - 1997
3


THƠNG TIN CẦN BIẾT KHI NHẬP MƠN

• Số tiết học:
- Lí thuyết: 57
- Thí nghiệm: 03
• Đánh giá:
- Điểm giữa kì + TN: 30 %
- Điểm kết thúc HP: 70 %
• Hình thức thi:
- Giữa kì: các bài kiểm tra định kì và giữa kì – viết
- Kết thúc học phần: Trắc nghiệm
4



CHNG I
thông số hình học của dụng cụ cắt và lớp cắt

Đ1. Những khái niệm và định nghĩa cơ bản
Đ2. Thông số hình học phần cắt
Đ3. Thông số hình học líp
c¾t

5


Đ1: những khái niệm và định nghĩa cơ bản

1. Các chuyển động trong qu
á trình
cắt động cắt chính: (Primary/ Cutting
Chuyển
motion)
- Là chuyển động cơ bản tạo ra phoi.
- Xác định tốc độ bóc tách phoi và tiêu thụ chủ
yếu công suất cắt.
- Có thể là chuyển động tịnh tiến hoặc quay tròn
, do dao hoặc
phôi thực hiện.

6


Chuyển động chạy dao: ( feed
motion)

- Là chuyển động cần thiết để duy trì quá trình
cắt. Chuyển động chạy dao có thể gián đoạn hoặc
liên tục.
huyển động chạy dao cần thiết để có thể cắt hết chiều dài chi tiế

Chuyển động phụ: (secondary
motion)
Là các chuyển động để chuẩn bị và kết thúc quá trình cắt.


2

1
Q

a
b

Hình 1: Quá trình tạo hình bởi đờng sinh và đờng
chuẩn cắt

a

b

Hình 2: Các chuyển động trong quá trình cắt
a: quá trình tiện; b: quá trình phay
V: chuyển động cắt chính; S: chuyển động
chạy dao



2. Các bề mặt hình thành trên phôi
ã Bề mặt cha gia công: (unmachined
surface)
- Là bề
mặt trên phôi sẽ đợc hớt đi một lớp vật liệu.

ã Bề mặt đang gia công: (work
surface)
- Là bề mặt chuyển tiếp giữa mặt đà và cha gia
công. Hay có thể định nghĩa chính xác hơn: là tập
hợp quỹ đạo chuyển động cắt tơng đối của các
điểm trên đoạn lỡi cắt chính đang tham gia cắt. Bề
mặt đang gia công tiếp xúc với đoạn lỡi cắt chính
ã
Bề tham
mặt gia
đà cắt.
gia công: (machined
đang
surface)
- Là bề mặt trên phôi đà đợc hớt đi một lớp vật liệu díi d¹ng phoi
9


Hình 3: Các bề mặt hình thành trong quá trình cắt
(1: Bề mặt cha gia công, 2: Bề mặt đang gia công, 3: Bề mặt đà gia công)


3. Các bề mặt trên phần cắt của dụng cụ

3.1. Phần thân:
(Holder)
Phần thân của dụng cụ là phần nối giữa phần cắt
của dụng cụ với
máy. Nó có nhiệm vụ:
- Định vị và kẹp chặt phần cắt của dụng
cụ so với máy.
- Truyền chuyển động và công suất cắt từ máy tới
phần cắt của
dụng cụ.

11


3.2. Phần cắt: (cutting
part)
- Phần cắt của dụng cụ là phần trực tiếp tham gia
quá trình cắt.
- Phần cắt thờng đợc chế tạo bằng các loại vật liệu có
tính cắt tèt
nh ThÐp giã, Hỵp kim cøng, Gèm, Kim cương
nhân tạo. Chất lợng và
độ chính xác của phần cắt ảnh hởng quyết định đến
chất lợng của
dụng cụ cắt.
- Phần cắt của dụng cụ bao gồm các lỡi cắt và các
bề mặt sẽ c trỡnh by dới đây.


Hình 4: Quan hệ giữa phần cắt của dao tiện ngoài với một số loại dao khác



Hình 5: Các yếu tố trên phần cắt của dao
tiện ngoµi


a. Các bề mặt hình thành trên phần cắt của dụng cụ
trong quá trình cắt
ã Mặt trớc: (face)
- Là bề mặt của dao tiếp xúc với phoi. Trong quá trình
cắt phoi đợc hình thành và thoát ra trên mặt trớc.

ã Mặt sau chính: (primary
face)dao đối diện với mặt đang gia công của phôi.
Là bề flank
mặt của
ã Mặt sau phụ: (secondary flank
Là bềface)
mặt của dao đối diện với mặt đà gia c«ng cđa ph«i.

16


ã
Mặt
chuyển
(succeeding face)

tiếp:


- Là bề mặt nối tiếp giữa mặt sau chính và mặt sau
phụ. Mặt chuyển tiếp có thể là mặt phẳng hoặc là
mặt cong tuỳ theo kết cấu phần cắt của dụng cụ cắt.
- Các bề mặt trên phần cắt của dụng cụ có thể là mặt
phẳng, cũng có khi là mặt cong. Giao tuyến giữa
chúng tạo nên các lìi c¾t.

17


Các bề mặt trên phần cắt của dụng cụ có thể là
mặt phẳng, cũng có khi là mặt cong. Giao tuyến
giữa chúng tạo nên các lỡi cắt.
ã Lỡi cắt chính: (tool major cutting
edge)
- Là giao tuyến giữa mặt trớc và mặt sau chính. Lỡi
cắt chính tham gia cắt chủ yếu trong suốt quá trình
cắt.
ã Lỡi cắt phụ: (tool minor cutting
edge)
- Là giao tuyến giữa mặt trớc và mặt sau phụ. Trong
quá trình cắt chỉ một phần nhỏ của lỡi cắt phơ tham
gia c¾t.


Trên phần cắt có thể có một hoặc nhiều lỡi cắt chính và lỡi cắt phụ
ã Mũi dao: (nose or corner)
- Là phần chuyển tiếp giữa lỡi cắt chính và lỡi cắt
phụ. Mũi dao có thể nhọn hoặc có dạng cung tròn với
bán kính .


Hình 6: Dao tiện cắt đứt vµ dao tiƯn ngoµi


4. Các yếu tố của chế độ cắt: factors
of cutting data
Các yếu tố của chế độ cắt bao
gồm:
- Tốc độ cắt V (cutting speed)
- Lợng chạy dao S (feed rate)
- Chiều sâu cắt t (depth of cut)

20


ã Tốc độ cắt: Cutting
Speed
+ Là lợng dịch chuyển tơng đối của một điểm trên lỡi
cắt chính so với bề mặt đang gia công trong một
đơn vị thời gian, đo theo phơng véctơ tốc độ cắt.
+ Kí hiệu: V (m/ph)
+ Tốc độ cắt xác định tốc độ bóc tách
phoi.

n



V


V

0


S



Hình 8. Các thành phần của véctơ tốc độ cắt


V
Tốc độ cắt tại một điểm trên lỡi cắt đợc biểu diễn bởi
một vectơ




V = V + S

Vo

-vectơ tốc độ chuyển động cắt chính


S - vectơ tốc độ chạy dao.

Trị số tốc độ chạy dao S thờng rất nhỏ so với tốc độ
cắt chính Vo. Do đó, tốc độ cắt V và tốc độ cắt chính

Vo có trị số xấp xỉ bằng nhau. Để đơn giản cho việc
tính toán, trị số tốc độ cắt chính tại một điểm trên lỡi
cắt đợc coi là trị sốtốc độ cắt tại điểm đó, tốc độ
V = V
cắt đợc tính gần đúng:


Khi tiện phôi có đờng kính D[mm], tốc độ quay
của trục chính là n [v/p] thì tốc độ cắt đợc tính bằng:
V =

.D.n
[m / p]
1000

Khi gia công, tốc độ cắt V đà xác định đợc (bằng
cách tính hoặc tra các sổ tay), muốn đạt đợc tốc độ cắt
ấy ta phải tính ra tốc độ quay trục chính, sau đó ®èi
chiÕu víi cÊp tèc ®é cđa m¸y. Tèc ®é quay trục chính tính
theo công thức:
V .1000
n=

.D

[v / p ]

Trong đó: n: tốc độ vòng quay trục chính [v/p].

đang xét [mm].


D: đờng kính phôi gia công tại điểm


Lợng chạy dao: Feed Rate
Là lợng dịch chuyển của lỡi cắt chớnh so với bề mặt đÃ
gia công trong một đơn vị quy ớc đo theo phơng
chuyển động chạy dao. Đơn vị quy ớc (có thể là thời
gian, vòng quay, gúc rng hoặc hành trình kép v.v).
Các lợng chạy dao thờng dùng:
- Lợng chạy dao răng (feed per tooth mm/tooth)
- Lợng chạy dao vòng (feed per revolution mm/rev.)
- Lợng chạy dao phút (feed per minute mm/m)
+ Lợng chạy dao răng:
Ký hiệu Sz, là lợng dịch chuyển của lưỡi cắt chính so với
mặt đã gia cơng khi dao quay đợc một góc răng =360/Z (
Z là số răng dao); mm/răng.
24


+ Lợng chạy dao vòng:
Ký hiệu Sv, là lợng dịch chun cđa lưỡi cắt chính so với
đã gia cơng sau một vòng quay của dao.
Sv=Sz.Z (mm/vòng)
+ Lợng chạy dao Sph
Là lỵng chạy dao đo thêi gian 1 phót.
Sph=n.Z.Sz (mm/ph)
n - số vòng quay của dao phay trong 1 phút.
Sph- đợc dùng để tính năng suất gia công.



ã Chiều sâu cắt: Depth of Cut
Là khoảng cách giữa bề mặt đà gia công và bề
mặt cha gia công, đo theo phơng vuông góc với bề mặt
đà gia công.
Kí
hiệu:
t [mm].
Chiều
sâu
cắt khi tiện trong đợc tính theo công
thức:

t=

Do D
[mm]
2

Chiều sâu cắt khi tiện ngoai đợc tính theo công
thức:
t=

D Do
[mm]
2

Trong ®ã: D - ®êng kÝnh chi tiÕt tríc khi gia
công.
D0 - đờng kính chi tiết sau khi gia

công.