TR
NG
I H C PH M V N
NG
KHOA K THU T CÔNG NGH
B MÔN C KHÍ

Bài gi ng:
NGUYÊN LÝ VÀ D NG C C T
B c h c:

ih c

Ngành: Công ngh k thu t C khí

Biên so n: GV TR

Qu ng Ngãi 2015

NG QUANG D NG


L I NÓI

U

Quá trình s n xu t c khí là quá trình bi n đ i phôi li u (kim lo i, phi kim: g ,
ch t d o …) thành nh ng ti t máy có hình d ng và đ chính xác yêu c u.
đ tđ c
hình dáng yêu c u c a ti t máy nh t đ nh thì trong s n xu t c khí có nh ng ph ng pháp
khác nhau đ c th c hi n nh : úc, rèn, hàn, cán đ nh hình, d p ngu i ho c nóng …

Nh ng nh ng chi ti t máy có yêu c u cao v đ chính xác kích th c, l p l n thì cho đ n
nay ch a có ph ng pháp gia công t o hình nào thay th đ c ph ng pháp c t g t, th m
chí c nh ng ph ng pháp gia công m i nh gia công b ng tia l a đi n, đi n hóa, siêu
âm, laser …
Có nhi u ph ng pháp khác nhau gia công b ng c t: ti n, phay, bào, khoan, khoét,
doa, chu t, c t ren, c t r ng, mài, nghi n … T t c nh ng ph ng pháp này đ u nh m
th c hi n quá trình l y đi kh i b m t phôi li u m t l p “l ng d ” kim lo i d i d ng
“phoi” đ đ t đ c hình d ng chi ti t.
Trong s n xu t c khí nói chung và gia công c t g t nói riêng, ngoài v n đ ch t
l ng s n ph m thì v n đ n ng su t gia công c ng quan tr ng. Nó góp ph n tác đ ng
vào h giá thành s n ph m c ng nh giá thành toàn thi t b . V y n ng su t gia công c t
g t c ng nh ch t l ng s n ph m l i b đi u khi n b i s hi u bi t v quá trình gia công
v t li u và nh ng hi n t ng x y ra trong đó c ng nh kh n ng áp d ng nh ng ti n b
khoa h c k thu t vào quá trình s n xu t c khí.
Bài gi ng “Nguyên lý và D ng c c t” là tài li u giúp cho GV và SV thu c l nh c
khí có đ c nh ng hi u bi t c b n v l nh v c t o hình chi ti t b ng c t g t và n m b t
đ c nh ng quy lu t chung và các hi n t ng “C – Lý – Hóa” x y ra trong quá trình gia
công b ng c t g t.
Do xu t b n l n đ u nên bài gi ng không tránh kh i nh ng thi u sót. Tôi mong
nh n đ c nh ng ý ki n đóng góp c a b n đ c và đ ng nghi p. Các ý ki n đóng góp xin
g i v , B môn C khí – Khoa K thu t Công ngh ,
tr ng đ i h c Ph m V n ng.
Tác gi


M CL C
N i dung

Ch


Trang

ng 1. NH NG KHÁI NI M C B N CÓ LIÊN QUAN
N QUÁ TRÌNH C T KIM LO I

1

1.1. H th ng kim lo i c n thi t cho gia công c t

1

1.2. Các ph

2

ng pháp c t kim lo i

1.3. S hình thành các b m t trên chi ti t trong quá trình c t

3

1.4. Các chuy n đ ng c t g t và ch đ c t g t khi gia công c

4

1.5. L p c t và ti t di n l p c t

6

Ch


11

2.1.

ng 2. V T LI U LÀM DAO
c đi m làm vi c và yêu c u đ i v i v t li u làm dao

11

2.2. Các lo i v t li u dùng đ ch t o dao

12

Ch

23

ng 3. TI N VÀ DAO TI N

3.1. Khái ni m v gia công ti n

23

3.2. Phân lo i dao ti n

24

3.3. Thành ph n k t c u c a dao ti n


27

3.4. Các đ nh ngh a c b n v các m t t a đ

29

3.5. Thông s hình h c ph n c t c a dao ti n
3.6. Thông s hình h c ph n c t c a dao
Ch

tr ng thái t nh

tr ng thái đ ng

ng 4. QUÁ TRÌNH C T KIM LO I

31
35
41

4.1. Qúa trình hình thành phoi khi c t kim lo i

41

4.2. Bi n d ng kim lo i trong quá trình c t

45

4.3. Quá trình hình thành b m t đã gia công trên chi ti t


46

4.4. Các thông s đ c tr ng m c đ bi n d ng và ma sát khi
c t

50

4.5. Dung d ch tr n ngu i

69
75

GV: Tr

ng Quang D ng

Nguyên lý vƠ d ng c c t


ng 5. L C C T KHI TI N

Ch

5.1. H th ng l c tác d ng lên d ng c c t

75

5.2. L c c t và các thành ph n l c c t khi ti n

76


5.3. Các nhân t

77

nh h

ng đ n l c c t

5.4. Công th c t ng quát tính l c c t khi ti n
Ch

82

ng 6. MÀI MÒN VÀ TU I B N C A D NG C

C T

6.1. S mài mòn c a dao

84

6.2. Tu i b n và tu i th dao

88

Ch

ng 7. T C


C T VÀ CH N THÔNG S

C T

7.1. T c đ c t cho phép
7.2. Các nhân t

nh h

95
95

ng đ n t c đ c t

95

7.3. C s và trình t ch n ch đ c t h p lý khi gia công c

104

7.4. Ch n hình dáng hình h c c a dao ti n

114

Ch

ng 8. BÀO VÀ X C

119


8.1.

c đi m và công d ng

119

8.2. C u t o và thông s hình h c c a dao bào và dao x c

119

8.3. Các y u t ch đ c t và l p c t khi bào và x c

120

8.4. Xác đ nh ch đ c t h p lý khi bào và x c

122

Ch

125

ng 9. KHOAN – KHOÉT – DOA

9.1. Khái ni m chung

125

9.2. Khoan


125

9.3. Khoét

131

9.4. Doa

133

Ch

136

ng 10. PHAY

10.1. Khái ni m

GV: Tr

84

ng Quang D ng

136

Nguyên lý vƠ d ng c c t


10.2.


c tr ng các ph

ng pháp phay

136

10.3. Các lo i dao phay

136

10.4. Các thông s hình h c dao phay

138

10.5. Các y u t c a ch đ c t và l p c t khi phay

142

10.6. Phay thu n và phay ngh ch

147

10.7. L c c t và công su t c t khi phay

149

Ch

153


ng 11. CHU T

11.1. Khái ni m

153

11.2. K t c u dao chu t

154

11.3. Các y u t c t khi chu t

155

11.4. Các ph

156

Ch
12.1.

ng pháp chu t và ch n ch đ c t

ng 12. MÀI

157

c đi m


157

12.2. C u t o đá mài

157

12.3. Cách ch n đá

158

.

GV: Tr

ng Quang D ng

Nguyên lý vƠ d ng c c t


CH

NG 1 NH NG KHÁI NI M C B N CÓ LIÊN QUAN
QUÁ TRÌNH C T KIM LO I
Gia công kim lo i b ng c t g t là m t ph

N

ng pháp gia công kim lo i r t

ph bi n trong ngành c khí.

Quá trình c t kim lo i là quá trình con ng
l p kim lo i th a kh i chi ti t, nh m đ t đ
dáng, kích th

c, v trí t

i s d ng d ng c c t đ h t b

c nh ng yêu c u cho tr

ng quan gi a các b m t và ch t l

c v hình

ng b m t c a chi ti t

gia công.
- L p kim lo i th a trên chi ti t c n h t b đi g i là l

ng d gia công.

- L p kim lo i b c t b kh i chi ti t g i là phoi c t.
Kinh nghi m cho th y r ng: n u không hi u bi t và v n d ng t t nh ng k t
qu nghiên c u v c t g t thì không có th t o ra n n c khí ch t o hi n đ i. M t
khác, n u không có nh ng thành t u v nghiên c u c t g t thì c ng không th có
vi c tính toán thi t k máy, dao, đ gá và công ngh m t cách kinh t .
1.1. H th ng công ngh c n thi t cho gia công c t
Mu n hoàn thành nhi m v c t g t, con ng
b nh m tách đ


i ph i s d ng h th ng thi t

c l p kim lo i th a kh i chi ti t, đ ng th i ph i đ m b o các yêu

c u k thu t đã cho trên b n v .
H th ng thi t b dùng đ hoàn thành nhi m v c t g t đ

c g i là h th ng

công ngh . H th ng công ngh bao g m: máy, dao, đ gá và chi ti t gia công,
th

ng đ

c vi t t t là h th ng M - D - G - C.

Trong đó:
- Máy có nhi m v cung c p n ng l

ng c n thi t cho quá trình c t g t.

- Dao trong h th ng công ngh có nhi m v tr c ti p c t b l p l
công ra kh i chi ti t nh n ng l
t

ng d gia

ng c a máy cung c p thông qua các chuy n đ ng

ng đ i.

-

v trí t

gá là m t b ph n c a h th ng công ngh có nhi m v xác đ nh và gi
ng quan chính xác gi a dao và chi ti t gia công trong su t quá trình gia

công chi ti t.

GV: Tr

ng Quang D ng

Trang: 1

Nguyên lý vƠ d ng c c t


- Chi ti t gia công là m t thành ph n c a h th ng công ngh - là đ i t
c a quá trình c t g t. M i k t qu c a quá trình c t đ u đ

ng

c ph n ánh lên chi ti t

gia công.
T t nhiên đ hoàn thành nhi m v c t g t, m i b ph n c a h th ng công
ngh có nhi m v riêng, đ ng th i ph i có m i quan h h u c v i nhau.
1.2. Các ph


ng pháp c t kim lo i

Yêu c u b m t gia công r t đa d ng, vì v y ph i có nhi u ph

ng pháp c t

g t đ tho mãn nh ng yêu c u đa d ng đó.
Xu t phát t m c đích nghiên c u s d ng khác nhau, cách phân lo i các
ph

ng pháp gia công c ng không gi ng nhau.
- Xu t phát t nguyên lý t o hình b m t phân ra gia công chép hình, gia công

đ nh hình, gia công bao hình.

a.

b.

c.

d.

Hình 1.1. M t s ph ng pháp gia công
a. Ti n chép hình theo d ng
b. Ti n đ nh hình b ng dao đ nh hình
c. Phay l n r ng b ng ph ng pháp bao hình d. Phay đ nh hình
- Xu t phát t

yêu c u chi ti t gia công ta có gia công thô, gia công bán tinh,


gia công tinh, và gia công bóng.

GV: Tr

ng Quang D ng

Trang: 2

Nguyên lý vƠ d ng c c t


Ph bi n h n c là phân lo i theo máy gia công. Theo cách phân lo i này ta
có: gia công trên máy ti n, gia công trên máy phay, gia công trên máy bào, gia công
trên máy khoan, gia công trên máy mài,...

a.Ti n

b. Khoét

c. Phay

d. Mài

Hình 1.2. Phơn lo i theo máy gia công
Ngoài ra, còn c n c vào b m t gia công. Ta phân ra: gia công m t ph ng,
gia công m t tr ngoài, gia công l , gia công rãnh,...
1.3. S hình thành các b m t trên chi ti t trong quá trình c t
B t k ph


ng pháp gia công nào, quá trình h t b d n l p l

ng d gia

công c (quá trình c t ) đ u hình thành trên chi ti t ba b m t có đ c đi m khác
nhau. Xét t i m t th i đi m nào đó trong quá trình gia công (ví d khi ti n) , ba b
m t trên chi ti t đ

c phân bi t nh hình 1.1
M t đã gia công
M t đang gia công

n

M t s gia công

Vùng c t

s

t

Hình 1.3.

GV: Tr

ng Quang D ng

Trang: 3


Nguyên lý vƠ d ng c c t


M t s gia công là b m t c a phôi mà dao s c t đ n theo qui lu t chuy n
đ ng c a quá trình c t. Tính ch t c a b m t này là tính ch t b m t phôi.
M t đang gia công là m t trên chi ti t mà l
tách phoi. Trên b m t này đang di n ra các hi n t

i dao đang tr c ti p th c hi n
ng c - lý ph c t p.

M t đư gia công là b m t trên chi ti t mà dao đã c t qua. Tính ch t c a b
m t này là ph n ánh nh ng k t qu c a các hi n t
Vùng c t là ph n kim lo i c a chi ti t v a đ
c a dao nh ng ch a thoát ra ngoài.

ng c - lý trong quá trình c t.
c tách ra sát m i dao và l

ic t

ây là vùng đang x y ra các quá trình c - lý

ph c t p.
1.4. Các chuy n đ ng c t g t và ch đ c t khi gia công c
Tu thu c vào ph

ng pháp gia công, tu thu c vào yêu c u t o hình b

m t, h th ng công ngh c n t o ra nh ng chuy n đ ng t


ng đ i nh m hình thành

nên b m t c n gia công.
Nh ng chuy n đ ng t

ng đ i nh m hình thành b m t gia công g i là

chuy n đ ng c t.
Nh ng chuy n đ ng c t g t đ

c phân làm hai lo i chuy n đ ng:

- Chuy n đ ng chính .
- Chuy n đ ng ph .
1.4.1. Chuy n đ ng chính và t c đ c t v
- Chuy n đ ng chính là chuy n đ ng t o phoi, nó tiêu hao n ng l

ng c t l n

nh t.
- Chuy n đ ng chính có th là chuy n đ ng quay tròn nh ti n, phay, mài,...
ho c c ng có th là chuy n đ ng t nh ti n nh bào, x c, chu t,...
- Chuy n đ ng chính có th là do các c c u ch p hành khác nhau th c hi n.
Ví d : do chi ti t th c hi n nh trong ti n; do dao th c hi n nh trong bào, x c,
khoan, phay, ...
đ c tr ng cho chuy n đ ng chính, ta s d ng hai đ i l

ng:


- S vòng quay n (ho c s hành trình kép) trong đ n v th i gian.
t

n v đo

ng ng là vg/ph (ho c htk/ ph)

GV: Tr

ng Quang D ng

Trang: 4

Nguyên lý vƠ d ng c c t


- T c đ chuy n đ ng chính hay còn g i là v n t c c t (t c đ c t ) ký hi u là
v. đ n v là m/ ph. Riêng trong mài đ
T c đ c t v là l
v nt cc t

c l y đ n v là m/s.

ng d ch chuy n t

ng đ i gi a dao và chi ti t theo ph

ng

ng v i m t đ n v th i gian (ph)


- N u chuy n đ ng chính là chuy n đ ng quay tròn thì gi a v n t c c t (v), s
vòng quay n (vg/ph) và đ

ng kính chi ti t D (mm) có quan h sau:

v = (.D.n)/1000 (m/ph)

(1.1)

- N u chuy n đ ng chính là chuy n đ ng t nh ti n, thì gi a v n t c c t v
(m/ph), s hành trình kép n (htk/ph) và chi u dài hành trình L (mm) có quan h sau:
v = (2.L.n)/1000

(m/ph)

(1.2)

b. b

aa.

Hình 1.4. Các chuy n đ ng trong quá trình c t

a. quá trình ti n; b. quá trình phay
1.4.2. Các chuy n đ ng ph
Chuy n đ ng ph là nh ng chuy n đ ng ti p t c t o phoi. Nh ta đã bi t:
l pl

ng d là m t kh i không gian, do v y đ tách h t l p không gian đó thì s


chuy n đ ng t i thi u ph i đ

c th c hi n theo 3 ph

ng c a h to đ không gian

vuông góc. Nh v y, ngoài chuy n đ ng chính c n ph i có hai chuy n đ ng n a
vuông góc v i nhau và vuông góc v i ph

ng chuy n đ ng chính.

Hai chuy n đ ng này trong c t g t kim lo i g i là chuy n đ ng ch y dao và
chuy n đ ng theo ph

ng chi u sâu c t.

1. Chuy n đ ng ch y dao và l

ng ch y dao s:

Chuy n đ ng ch y dao là chuy n đ ng ph nh m c t h t l
m t chi ti t. Ph

ng chuy n đ ng ch y dao đ

c ký hi u là s

đ c tr ng cho chuy n đ ng ch y dao, ta th


GV: Tr

ng Quang D ng

Trang: 5

ng d trên b

ng dùng các đ i l

ng sau:

Nguyên lý vƠ d ng c c t


-L

ng ch y dao ký hi u là s, đ n v đo là mm/vg ho c mm/htk

- T c đ ch y dao ký hi u Vs, đ n v đo là mm/ph

ph

-L

ng ch y dao r ng ký hi u là Sz, đ n v đo là mm/r ng.

a. L

ng ch y dao s: là l


ng ch y dao t

đ ng chính.

ng d ch chuy n t

ng ng v i m t vòng quay (ho c 1 hành trình kép) c a chuy n

n v đo là mm/vg ho c mm/htk.

b. T c đ ch y dao Vs: là l
ng ch y dao t

theo ph

ti t theo ph
l

ng d ch chuy n t

ng này th

ng ch y dao t
ng đ

ng d ch chuy n t

ng ng v i m t l


c dùng khi dao có nhi u l

Nh v y ta có m i quan h gi a các đ i l
Vs = s.n = Sz.z.n
z là s r ng ho c s l
2. Chuy n đ ng theo ph
Chuy n đ ng theo ph
l p chi u dày l p l

ng đ i gi a dao và chi ti t

ng ng v i m t đ n v th i gian, đ n v đo là mm/ph.

ng ch y dao r ng Sz: là l

c. L

ng đ i gi a dao và chi ti t theo

i c t.

ng đ i gi a dao và chi
n v đo là mm/ r ng (đ i

i c t ví d nh dao phay,...)
ng Vs, s và Sz nh sau:
(mm/ph)

(1-3)


i c t trên dao.

ng chi u sâu c t và chi u sâu c t t:
ng chi u sâu c t là chuy n đ ng ph nh m c t h t

ng d gia công c .

Chuy n đ ng chi u sâu c t là chuy n đ ng gián đo n đ

c đi u ch nh sau

m i l n ch y dao.
il

ng đo chi u sâu c t là chi u sâu c t t, là l

đ i gi a dao và chi ti t theo ph

ng d ch chuy n t

ng

ng chi u sâu c t ng v i m i l n ch y dao, đ n v

đo là mm.
Trong c t g t kim lo i ng

i ta g i các đ i l

ng đo chuy n đ ng chính và


các chuy n đ ng ph (v, s, t) là ch đ c t khi gia công c .
1.5. L p c t và ti t di n l p c t
L p c t là l p kim lo i c n h t b đi ng v i m t l n ch y dao.
N u c t l p c t b ng m t m t ph ng ch a l

v n t c c t v ta s nh n đ

i c t và vuông góc v i vect

c nh ng ti t di n l p c t (hình 1.5)

Ti t di n l p c t có ý ngh a quan tr ng trong công tác nghiên c u c t g t
kim lo i.

GV: Tr

ng Quang D ng

Trang: 6

Nguyên lý vƠ d ng c c t


n

n

n


s

s

s
t

t

t

b



R

a

a
t

s

b

a

b


s

t

t

s

a

b

c

Hình 1.5. Các lo i ti t di n l p c t khi ti n
T hình 1.5 ta nh n th y r ng: đ l n c a ti t di n l p c t (di n tích) đ
tr ng b i hai c p kích th

cđ c

c: (a, b) và (s, t).

Trong đó:
- a là chi u dày l p c t, là m t kích th
ph

ng vuông góc v i l

c c a ti t di n l p c t đ


c đo theo

i c t chính - tính b ng mm.

- b là chi u r ng l p c t, là m t kích th
là chi u dài c t th c t c a l

c khác c a ti t di n l p c t, b chính

i c t, tính b ng mm.

- s và t là hai thông s do các chuy n đ ng ph .
hình a ta có: a  s, t  b và ta có m i quan h :
a = s. sin,

b = t /sin.

hình b ta có : a = s và t =b
Chi u dày c t a và b r ng c t b ph thu c vào góc nghiêng chính  , n u gi a
nguyên t và s. Khi  càng nh phoi c t ra càng dài, m ng và ng

c l i.

- Chi u cao nh p nhô, là chi u cao c a l p kim lo i còn l i sau khi dao c t đi
qua v i b

c ti n s sau m t vòng quay c a chi ti t.

Kí hi u: H, đ n v : mm
Chi u cao nh h


ng đ n bán kính r c a m i dao

+ Khi m i dao nh n ( r = 0 )
GV: Tr

ng Quang D ng

Trang: 7

Nguyên lý vƠ d ng c c t


G i fd là di n tích l p kim lo i còn d không c t đ

c

Ta có:
fd = AB. CD / 2 = s. H / 2
Vì

AC = H .cotg1

và

CB = H .cotg

Mà:
S = AC + CB = H. (cotg1 + cotg)
Suy ra:


CD  H 

s
cot g  cot g1
A

s


t

B

C

1

H

H

s
cot g  cot g1

D

f

fd


Hình 1.6.
+ Khi m i dao tù ( r  0 ) chi u cao l p kim lo i còn sót l i trên b m t.
Ta có: H = AC = OA – OC = r – r.cos
= r(1 - cos ) = r.2. sin2 /2
Trong đó:

sin  

 s
s
s
 
 
2r
2r
2 4r
s

t



B

M

r

C


H

A
0

Hình 1.7
GV: Tr

ng Quang D ng

Trang: 8

Nguyên lý vƠ d ng c c t


sin 2
V y:

H


2



s2
16r

s2

8r

Chi u cao nh p nhô ph thu c vào tr s c a l

ng ch y dao s, bán kính r

và góc nghiêng chính  và góc nghiêng ph 1.
B m t gia công càng nh n và ít nh p nhô h n khi t ng r, gi m s,  , 1
Trong th c t thì H l n h n nhi u so v i tính toán vì còn trong quá trình c t
còn ch u nh h

ng c a bi n d ng d o, bi n d ng đàn h i, rung đ ng…

- Di n tích l p c t, là di n tích l p phoi c t đ

c, th

ng có d ng hình bình

hành. Kí hi u: f , đ n v : mm2
Khi gá m i dao ngang tâm máy, dao có góc  = 00,  = 00 thì di n tích l p
c tđ

c tính theo công th c:
(mm2)

f = a.b = s . t

Th c t do m i dao có bán kính r và nh h
di n tích l p c t nh h n m t l

T c là:

ng c a l

ng ch y dao s nên

ng b ng di n tích l p kim lo i còn d fd

ftt = f - fd
a

t

a1

t

b

a2

s

s

a.

b.

Hình 1.8.

hình 1.8b ta th y r ng: chi u dày c t a thay đ i trên su t chi u dài làm
vi c th c t c a l

i c t. Do v y đ đ c tr ng cho chi u dày l p c t ng

i ta dùng

khái ni m chi u dày c t trung bình - ký hi u: atb
Di n tích ti t di n l p c t (đ n v tính là mm2) thì ta có:
f = s.t = atb. b
GV: Tr

ng Quang D ng

(1 - 4)

Trang: 9

Nguyên lý vƠ d ng c c t


Ta suy ra:

atb = s.t /b.

(1 - 5)

đây đi u c n nh n m nh là:

l n c a ti t di n l p c t đ


c đ c tr ng

b ng hai c p thông s s, t và a, b. Trong đó chi u r ng l p c t b là chi u dài c t th c
t c al

i c t và chi u dày c t a là chi u dày l p kim lo i c n tách trong m t l n

ch y dao. ây là hai thông s mà đ l n c a nó nh h
g t. Vì v y trong nghiên c u c t g t, ng
thích nhi u hi n t

i ta th

ng r t l n đ n quá trình c t

ng dùng hai thông s này đ gi i

ng c lý ph c t p x y ra khi c t kim lo i. C ng chính v y mà

hai thông s chi u dày c t và chi u r ng c t có ý ngh a v t lý quan tr ng trong công
tác nghiên c u.
- Tuy v y a và b là hai thông s không th nh n đ
máy, mà khi đi u ch nh máy ta ch có th nh n đ

c b ng cách đi u ch nh

c chi u sâu c t t và l

ng ch y


dao s.
- Xu t phát t yêu c u lý thuy t gi i thích b n ch t c a quá trình c t g t và
xu t phát t yêu c u đi u ch nh máy, s d ng th c t mà ng

i ta ph i đ ng th i s

d ng hai c p thông s này đ c tr ng cho ti t di n c t.
-----------------o0o-------------------CÂU H I ÔN T P
1. H th ng công ngh c n thi t cho gia công c t g t kim lo i bao g m nh ng
gì? Ch c n ng c a t ng lo i.
2. Nêu các ph

ng pháp gia công b m t chi ti t.

3. Nêu các chuy n đ ng c a máy công c .
4. Trình bày các thông s c a ti t di n l p c t.

GV: Tr

ng Quang D ng

Trang: 10

Nguyên lý vƠ d ng c c t


CH

NG 2.


Dao đ

V T LI U LÀM DAO

c c u t o b i ba ph n có ch c n ng khác nhau trong quá trình c t

g t, vì v y v t li u ch t o các ph n c ng không gi ng nhau. Thông th
thân dao và ph n gá đ t dao đ

ng ph n

c ch t o cùng v t li u. Theo kinh nghi m thì h u

h t các lo i dao c n ch t o ph n c t và ph n cán riêng. V t li u ch t o ph n cán
ph i đ m b o đ b n, th

ng đ

c ch t o b ng thép 45 ho c thép h p kim 40X. Vì

v y khi nói đ n v t li u ch t o dao có ngh a là nói đ n v t li u ch t o ph n c t.
Tuy nhiên, c ng có tr

ng h p toàn b dao đ u ch t o cùng v t li u (ví d :

m i khoan ru t gà).
c đi m lƠm vi c vƠ yêu c u đ i v i v t li u lƠm dao

2.1.


2.1.1. Nh ng đ c đi m v đi u ki n làm vi c c a dao
Ph n c t c a dao tr c ti p làm nhi m v tách phoi khi c t. Th c nghi m
ch ng t r ng, khi c t dao làm vi c trong đi u ki n h t s c kh c nghi t. Nh ng đi u
ki n đó có th khái quát hoá nh sau:
a. Khi c t dao làm vi c trong đi u ki n nhi t đ cao, th
và có khi cao h n.

nhi t đ cao th

ng có nh h

ng t 800 - 10000C

ng x u đ n c - lý tính c a v t

li u.
b. Trong quá trình c t m i đ n v di n tích trên b m t làm vi c c a dao ph i
ch u áp l c r t l n. i u đó d gây ra hi n t

ng r ng n t và gãy v dao khi c t.

c. Khi c t gi a các b m t ti p xúc c a dao v i phoi và chi ti t gia công x y ra
quá trình ma sát kh c li t. H s ma sát khi c t t 0,4 - 1.
d. Trong nhi u tr

ng h p khi c t dao ph i làm vi c trong đi u ki n va đ p

(nh phay, bào, x c) và s dao đ ng đ t ng t v nhi t đ . S dao đ ng v t i tr ng
l c và nhi t có nh h

e.

m t s ph

ng r t x u đ n kh n ng làm vi c c a dao.
ng pháp gia công (nh chu t, khoan) thì đi u ki n thoát phoi,

thoát nhi t khi c t r t h n ch . i u đó càng làm t ng nhi t đ trên dao khi c t và d
gây ra hi n t

ng k t dao.

2.1.2. Nh ng yêu c u đ i v i v t li u làm dao
T nh ng đi u ki n làm vi c đã nêu trên, dao mu n c t g t đ

c ph i tho

mãn các yêu c u sau:
GV: Tr

ng Quang D ng

Trang: 11

Nguyên lý vƠ d ng c c t


a. V t li u ch t o dao ph i có đ c ng đ m b o. V nguyên t c: dao ph i có
đ c ng cao h n đ c ng c a chi ti t gia công và đ c ng đó ph i duy trì đ
nhi t đ c t. Theo th c nghi m, đ c ng

HRC tr lên. Khi c t

nhi t đ bình th

ng ph i đ t đ

c

c t 61

nhi t đ cao, đ c ng đó ph i duy trì trên 55 HRC.

b. V t li u ch t o dao ph i có đ b n và đ d o c n thi t. Có nh v y m i
ch u đ

c áp l c và va đ p l n.

c. V t li u ch t o dao ph i có kh n ng ch u mài mòn cao.
d. V t li u ch t o dao ph i ch u nhi t t t - có ngh a là khi c t

nhi t đ cao

thì c - lý tính c a v t li u làm dao ph i thay đ i trong m t ph m vi cho phép.
e.V t li u ch t o dao ph i có tính công ngh t t và tính kinh t cao.
có ngh a v t li u dùng đ ch t o dao ph i đ

i u đó

c gia công d dàng, d ki m và giá


thành không đ t.
2.2. Các lo i v t li u dùng đ ch t o dao
V t li u là m t l nh v c khoa h c đã đ
đ

c nghiên c u t s m và đã đ t

c nh ng thành t u to l n.
Theo l ch s phát tri n c a các ph

ng pháp gia công c t g t, ta l n l

t

đi m qua các lo i v t li u ch t o dao thông d ng sau đây:
2.2.1. Thép cacbon d ng c và ph m vi ng d ng
Thép cacbon d ng c là lo i v t li u đ

c s d ng s m nh t vào l nh v c

c t g t. Thành ph n hoá h c c b n c a thép cacbon d ng c là Fe và C. Trong đó,
hàm l

ng cacbon chi m kho ng 0,6 - 1,5 % và hàm l

ng cacbon quy t đ nh đ

c ng c a thép.
c đi m: V t li u này có u đi m là đ c ng sau khi nhi t luy n cao (61 65 HRC) và d mài s c, mài bóng. Nh ng có nh


c đi m c b n là khi nhi t đ c t

t ng lên t i 200 - 2500 C thì đ c ng c a thép gi m r t nhanh, h n n a bi n d ng
sau khi nhi t luy n r t đáng k .
Do v y, thép cacbon d ng c ch dùng đ ch t o các lo i dao c t
th p (d

i 15m/ph) và dao có hình d ng đ n gi n, th

ng đ

t cđ

c dùng đ ch t o các

lo i d ng c nh : đ c, d a và các lo i d ng c c t b ng tay,...

GV: Tr

ng Quang D ng

Trang: 12

Nguyên lý vƠ d ng c c t


Thép cacbon d ng c th

ng dùng hi n nay g m các mác sau: Y7A, Y8A,


Y9A, Y10A, Y12A, Y13A, ....nh ng lo i này có ch đ nhi t luy n nh ng sau:
- Tôi

nhi t đ 750 - 8400C trong n

- Ti p đó ram

c ho c trong d u.

nhi t đ 180 - 2000C.

c ng b m t đ t đ

c 60 - 65 HRC,

đ c ng bên trong kho ng 40 HRC.
Các mác hay s d ng: CD70 ; CD70A  CD130A t ng đ ng v i mác
thép c a Nga (Y7 ; Y7A  Y13A). Trong đó Y10A Y13A hay đ c dùng.
- Con s sau ch Y ch hàm l ng trung bình c a các bon trong thép tính
theo ph n nghìn .
- Ch A đ ch thép t t t c l ng t p ch t P, S r t nh (P< 0,03, S< 0,025%).
Ví d : Mác thép Y10A. Hàm l ng trung bình c a C trong thép  1.0% (n m
trong kho ng 0,95  1,04%).
B ng 2-1. đ c ng c a thép đư nhi t luy n
Mác thép

c ng c a thép tr c
nhi t luy n (HB).

Y7A ; Y8A

CD80MnA

187

Y9A

192

Y10A

197

Y11A ;
Y12A
Y13A

207

c ng c a m u sau tôi
Nhi t đ tôi và môi
c ng sau nhi t
tr ng làm ngu i
luy n (HRC)
800-820, n c
780-800, n

c

760-780, n


c

760-780, n

c

62

217

2.2.2. Thép h p kim d ng c và ph m vi ng d ng
Khi n u luy n thép, n u ta thêm vào m n u m t l

ng thích h p các

nguyên t h p kim nh : Crôm (Cr), Mangan (Mn), Silic (Si), Môlypden (Mo),
Wolfram (W), ...ta s đ

c s n ph m c a m n u là thép h p kim. Nh ng lo i thép

h p kim dùng đ ch t o d ng c c t g t g i là thép h p kim d ng c .
Tu thu c vào lo i nguyên t h p kim và hàm l

ng c a chúng mà có tính

ch t h p kim khác nhau. Ví d : Crôm s làm t ng đ c ng và đ th m tôi c a thép;

GV: Tr

ng Quang D ng


Trang: 13

Nguyên lý vƠ d ng c c t


Wolfram s làm t ng kh n ng ch u nhi t và ch u mòn c a thép, Vanadi làm t ng đ
b n c a thép.
c đi m: Thép h p kim d ng c có nh ng u đi m sau:
-

bi n d ng khi nhi t luy n nh . Vì v y, có th ch t o đ

c các lo i dao

ph c t p nh : dao chu t, bàn ren, ...
-

b n nhi t cao h n thép cacbon d ng c , th

ng kho ng 350 - 4000C. Do

đó có th c t trong ph m vi t c đ 15 - 30m/ph.
- D mài s c và mài bóng.
Tuy nhiên, kh n ng ch u nhi t c a thép h p kim d ng c không đáp ng
đ

c nhu c u c t hi n đ i (c t cao t c), do đó ph m vi s d ng chúng b thu h p.

Hi n nay, v t li u này ch y u dùng đ ch t o các lo i dao v i t c đ th p nh bàn

ren, ta rô, dao chu t.
B ng 2 ậ 2. ThƠnh ph n hoá h c m t s nhưn hi u thép h p kim d ng c đi n
hình(%) .
ký
Nhóm

Nhãn hi u

hi u
Liên

C

Mn

1,25-

0,20-

Si

Cr

W

V

xô c
Thép Cr05
I


0,4-0,6
1,10

0,40

< 0,35

0,80-

0,30-

< 0,35

Thép

-

0,45XB

85CrV

0,15-

0,70
0,90

0,30

0,60


0,951,3-1,6
Thép Cr

X

1.1

< 0,4

< 0,35

Thép 9CrSi

9XC

0,85-

0,3-0,6

1,2-1,6

II

-

-

-


-

-

-

0,951,25
0,95

III

GV: Tr

Thép CrMn

X

ng Quang D ng

1,3-1,5

0,45-

Trang: 14

<0,35

1,3-1,6

Nguyên lý vƠ d ng c c t



Thép

XB

0,9-1,0

CrWMn
Thép

0,7

0,15-

0,8-1,0

0,35

0,9-1,2

XB5

< 0,3

CrW5

-

1,6


1,25-

IV

1,2-

< 0,3

4,5-

0,15-

5,5

0,30

0,4-0,7

1,5

2.2.3. Thép gió (HSS) và ph m vi ng d ng
Th c ch t, thép gió là thép h p kim, nh ng có hàm l
th

ng h p kim cao,

ng  18% Wolfram,  4%Crôm, và  1% Vanadi. Nh v y cho phép c t t c đ

cao h n thép h p kim d ng c , th


ng v n t c c t V =30 - 80m/ph.

Tác d ng ch y u c a Cr là t ng đ th m tôi, V t o thành các bít V có đ
c ng cao, tính ch u mòn cao. Co không t o thành các bít mà hoà tan vào s t. Khi
thép gió có l

ng Co > 5% thì tính ch u nóng c a thép gió đ

c nâng cao.

Thép gió có đ th m tôi l n, đ b n cao (b = 2500 3800 N/ mm2).
c ng sau khi ram đ t HRC 62  65.
b n nhi t đ t 600  630 oC ng v i t c đ c t t 30  40 m/ph.
Thép gió đ

c chia làm 2 lo i : Thép gió n ng su t th

ng và thép gió n ng

su t cao. (b ng 2 – 3)
B ng 2 ậ 3. ThƠnh ph n hoá h c c a m t s lo i thép gió (%).
TCVN
TC Nga
C
Cr
W
V
Co
1. Thép có n ng su t th


ng

75W18V

P18

0.7 - 0.8

3.8 - 4.4

17.5 - 19

1.0 - 1.4

-

90W9V2

P9

0.85 - 0.95

3.8 - 4.4

8.5 - 10

2.0 - 2.6

-


2. Thép có n ng su t cao
140W9V5

P95

1.4 - 1.5

3.8 - 4.4

9.0 - 10.5

4.3-5.1

-

120W14V4

P144

1.2 - 1.3

4.0 - 4.6

13.0 -

3.4-4.1

-


90W18V2

P182

0.95 - 0.85

3.8 - 4.4

14.5

1.8-2.4

-

95W9Co5

P9K5

0.9 - 1.0

3.8 - 4.4

17.5 -

2.0-2.6

5.0-6.0

95W9Co10


P9K10

0.9 - 1.0

3.8 - 4.4

19.0

2.0-2.6

9.5-

1.45 - 1.55

4.0 - 4.6

9.0 - 10.5

4.3-5.1

10.5

150W10Co5V5
GV: Tr

ng Quang D ng

Trang: 15

Nguyên lý vƠ d ng c c t



90W18Co5V2

P10K55

0.85 –

P18K52

0.95

3.8 - 4.4

9.0 - 10.5
10.0-11.5

1.8-2.4

5.0-6.0
5.0-6.0

17.5-19.0
T t c các nhãn hi u thép nói trên đ u có l ng t p ch t h n ch .
Mn, Si, Ni < 0.4% ; Mo < 0.5% ; P,S < 0.03 %.
2.2.4. H p kim c ng và ph m vi ng d ng
H p kim c ng đ

c ch t o b ng cách tr n m t (ho c nhi u) lo i b t carbit


v i b t Koban, sau đó đem nung nóng và ép l i thành nh ng mãnh tiêu chu n (g i
là thiêu k t). Các lo i và hàm l

ng Carbit quy t đ nh tính n ng c t g t c a h p kim

c ng, b t Koban ch y u có tác d ng dính k t, đ ng th i có tác d ng làm t ng đ
d o c a h p kim c ng.
Trong ngành ch t o máy th

ng dùng 3 lo i h p kim sau:

- H p kim c ng 1 Carbit : g m có b t Carbit Wolfram và b t k t dính Koban.
Ký hi u công th c (theo Liên Xô) : BC + K = BK
- H p kim c ng 2 Carbit: g m có b t Carbit Wolfram, b t Carbit TiTan tr n
v i b t k t dính Koban đ thiêu k t.
Ký hi u công th c: ( BC + TiC) + K = TK
- H p kim c ng 3 Carbit: đ

c t o b ng cách tr n Carbit Wolfram, b t Carbit

TiTan và b t Carbit Tantan v i b t Koban đ thiêu k t.
Ký hi u công th c: (BC + TiC + TaC) + K = TTK
H p kim c ng là lo i v t li u ch t o dao đ

c dùng r ng rãi nh t trên th

gi i hi n nay. Chúng có nh ng u đi m sau:
-

c ng cao (62 - 65HRC ho c cao h n) và đ c ng đó không gi m m y


trong đi u ki n c t t c đ cao.
- Kh n ng ch u b n cao, do đó tu i b n cao.
Tuy v y h p kim c ng c ng có nh ng nh

c đi m r t l n là dòn, kh n ng

ch u u n và ch u va đ p kém.
-

ng d ng: H p kim c ng nhóm BK có đ d o t t h n th

gang, nhóm TK th

GV: Tr

ng đ gia công

ng dùng trong gia công thép.

ng Quang D ng

Trang: 16

Nguyên lý vƠ d ng c c t


Các lo i h p kim c ng đ u đ

c tiêu chu n hoá và cho trong các s tay c t


g t.
s d ng h p lý và có hi u qu HKC c n chú ý đ n các đi u ki n sau đây:
* Ch đ gia công
- L a ch n HKC theo v t li u gia công (VD : Khi gia công thép ch n HKC
nhóm p, mác hay dùng là T15K6 ; Khi gia công gang ch n HKC nhóm K, mác hay
dùng là BK8)
- Xác đ nh ch đ gia công (v, t, s) h p lý v i quá trình gia công có chú ý
đ n vi c l a ch n tu i b n kinh t .
- Không dùng dung d ch tr n ngu i (gia công khô) ho c ph i t

i m nh và

nhi u.
B ng 2 - 4 . ThƠnh ph n HKC vƠ tính ch t c lý.
Ký hi u
nhóm
ISO

Lo i
HKC

Ký
hi
u
Ng
a
BK

Thành ph n hoá h c

W
C
98

Ti
C

Ta
C

Co
2

2
K01

BK

00
97

3

3
BK

K20

M t các bít (WC)


K

BK

97

3

94

6

94

6

BK

94

6

92

89.5

14

88.5


15

87.5

8

16

L nh v c áp d ng

Dùng làm dao gia
công gang, các kim lo i
m u và h p kim m u,
v t li u phi kim
Ghi chú:
1. BK3M; BK6B:
Ch B đ u ch nguyên
t vôn fram; ch K ch
nguyên t côban; Ch M
cu i ch đ h t min;
ch B cu i ch đ h t
to
2. Con s sau ch
K ch s % côban.
L ng còn l i là % WC
VD:
BK8:
MácHKC này có 8% Co,
còn l i 92% là WC


87.5

00
90

10

GV: Tr

13

00

8
BK

91

50

6B
K30

11

50

6
BK


89

00

6M
BK

10
00

3M
K05

Tính ch t
v t lý
u
c ng
n
MPA HRA
10
90

ng Quang D ng

10

16

87


00

Trang: 17

Nguyên lý vƠ d ng c c t


K40

BK

85

15

15
BK

80

20

T3

19

84.5

00
75


25

25
P01

86

00

20
BK

18

20

83

00
66

30

4

0K

90


92

0

P10

P

P20

Hai các bít (WC+TiC)

4

P30

T1

79

15

6

5K

11

90


50

6
T1

78

14

8

4K

12

89.5

50

8
T5

85

6

9

K1


13

88.5

Dùng làm dao gia
công thép các lo i
Ghi chú:
1. T15K6 : Ch
T đ u ch nguyên t Ti,
con s sau ch T ch %
TiC, ch K ch nguyên
t côban, Con s sau ch
K ch s % côban.
L ng còn l i là % WC
VD:T15K6: Mác
HKC này có 15% TiC,
6% Co, còn l i 79% là
WC

50

0
P50

TT

81

Ba các bít (WC+TiC+TaC)


7K

M

*

4

3

12

16
00

12

i v i d ng c

GV: Tr

ng Quang D ng

Trang: 18

87

Dùng làm dao gia
công thép các lo i có s c
b n cao

Ghi chú:
1. TT7K12 : Ch
T đ u ch nguyên t Ti,
ch T th 2 ch nguyên
t Ta con s sau 2 ch T
ch % TiC+TaC, ch K
ch nguyên t côban,
Con s sau ch K ch s
% côban. L ng còn l i
là % WC
VD:
TT7K12:
Mác HKC này có 4%
TiC, 3% TaC 12% Co,
còn l i 81% là WC

Nguyên lý vƠ d ng c c t


- Xác đ nh thông s hình h c (các góc , ,  ...) phù h p v i đi u ki n gia
công.
-

m b o kích th

c thân d ng c đ khi gia công không có rung đ ng.

- Mài s c h p lý ph n c t b ng đá mài kim c
*


ng

i v i máy công c .

- Máy có đ c ng v ng t t, không rung đ ng
-

t t đ c t cao và l c c t l n.

m b o k p ch t t t d ng c và chi ti t.

- Ki m tra công su t c t và công su t máy đ tránh quá t i.
Xu t phát t nhu c u s d ng c a th c t đ i v i HKC, chúng ta c n tìm hi u
HKC c a các n

c trên th gi i.

Thành ph n m t s mác h p kim c ng thông d ng theo tiêu chu n đ
bày

c trình

b ng 2 - 4.
2.2.5. V t li u sành s
N ng su t c a quá trình c t b ng m nh dao HKC cao, do HKC có ch a các

nguyên t quý – hi m nh
tr

W, Ti, Ta, Co nên ng


i ta tìm cách thay th nó (trong

ng h p cho phép) b ng các v t li u r ti n mà v n đ m b o n ng su t lao đ ng

cao.
ó là v t li u g m. Thành ph n chính c a g m là "đ t sét k thu t"(Al2O3)
G m 2 pha c a ôxit nhôm :
Al2O3 có  = 3,65g/cm3 và Al2O3 có  = 3,96g/cm3.
chuy n hoá hoàn toàn t Al2O3 sang Al2O3 ng
thu t

i ta nung đ t xét k

nhi t đ 1400 - 16000C. Sau đó nghi n nh thành b t m n. B t đ

thành nh ng m nh dao có hình dáng và kích th

c ép

c tiêu chu n sau đó mang thiêu

k t.
Các m nh dao g m đ

c k p c khí vào thân dao và không mài s c l i.

Các tính n ng ch y u c a v t li u g m :
-


c ng cao, đ t t i HRA 89  95

-

b n nhi t cao (kho ng 1200oC).

- Tính ch ng mòn cao nên sai l ch kích th
- Ch t l

GV: Tr

ng b m t đ t đ

ng Quang D ng

c gia công nh .

c cao h n.

Trang: 19

Nguyên lý vƠ d ng c c t


- R ti n, d ki m h n h p kim c ng.
- Có [n] cao, đ t t i 5000N/mm2.
- Tính d n nhi t kém nên khi c t không dùng dung d ch tr n ngu i.
- Ch có th mài s c b ng đá mài kim c
- Ch y u đ


ng.

c dùng đ gia công tinh v i t và s bé, t c đ c t cao nên n ng

su t cao
- Gi i h n b n u n th p (ch đ t 450 N/mm2), ch s d ng khi gia công bán
tinh và gia công tinh v i đ c ng v ng c a h th ng công ngh cao.
Mác đi n hình hay s d ng có ký hi u M 332 có đ c ng HRA 89  95, đ
b n nhi t đ n 1200oC.
t ng s c b n u n c a v t li u s , ng

i ta c ý đ a thêm vào các kim lo i

: (W, Mo, Bo, Ti, …).
2.2.6. Kim c
Kim c

ng

ng đ

c hình thành trong đi u ki n nhi t đ và áp su t cao. Vì v y

chúng có c u t o tinh th đ c bi t, có đ c ng r t cao.
Bên c nh kim c

ng t nhiên, hi n nay ng

i ta đã t o đ


c kim c

ng

nhân t o có tinh th đ l n đ làm các mãnh dao.
Gi ng nh sành s , kim c
c

ng ch y u dùng đ

ng r t dòn (

u

30 Kg/mm2). Vì v y, kim

làm h t mài đ mài các v t li u có đ c ng và đ b n cao

(ví d nh mài h p kim c ng).
G m 2 lo i : Kim c
- Kim c

ng thiên nhiên vƠ kim c

ng thiên nhiên ít đ

- Kim c

ng nhân t o đ


ng nhơn t o.

c s d ng vì giá thành quá cao.
c t ng h p t than chì (graphít)

áp su t cao

(100.000 atm) và nhi t đ cao (25000C).
Tính ch t :
-

c ng kim c

ng nhân t o cao g p 5 - 6 l n HKC và cao nh t trong các

lo i v t li u c t hi n nay (đ c ng t vi đ i v i kim c
; kim c

ng t nhiên: 100600 N/mm2

ng nhân t o (86000  100000) N/ mm2).
d n nhi t cao g p 2 l n HKC.
ch u nhi t liên t c th p (< 8000C).

GV: Tr

ng Quang D ng

Trang: 20


Nguyên lý vƠ d ng c c t