ỦY BAN NHÂN DÂN THÀNH PHỐ THỦ ĐỨC TRƯỜNG TRUNG CẤP ĐÔNG SÀI GÒN ----- ----- : TÀI LIỆU GIẢNG DẠY NGUYÊN LÝ CẮT NGHỀ: CẮT GỌT KIM LOẠI TRÌNH ĐỘ: TRUNG CẤP (Ban hành theo Quyết định số: /QĐ-ĐSG ngày tháng năm 2023 của HIệu trưởng trường trung cấp ĐÔng Sài Gòn) NĂM 2023 LỜI NÓI ĐẦU Hướng tới mục tiêu nâng cao chất lượng đào tạo nghề, nhằm đáp ứng yêu cầu của thị trường lao động kỹ thuật và hội nhập. Việc biên soạn giáo trình phục vụ công tác đào tạo của nhà Trường, đáp ứng yêu cầu mục tiêu của chương trình khung của Tổng Cục dạy nghề ban hành cũng nhằm đáp ứng các yêu cầu sau đây: Yêu cầu của người học. Nhu cầu về chất lượng nguồn nhân lực. Cung cấp lao động kỹ thuật cho Doanh nghiệp và xuất khẩu lao động.
Dưới sự chỉ đạo của Ban Giám Hiệu nhà trường trong thời gian qua các giáo viên trong khoa Cơ khí đã dành thời gian tập trung biên soạn giáo trình, cải tiến phương pháp giảng dạy nhằm tạo điều kiện cho học sinh hiểu biết kiến thức và rèn luyện kỹ năng nghề. Nhóm biên soạn đã vận dụng sáng tạo vào việc biên soạn giáo trình các mô đun chuyên môn cắt gọt kim loại. Nội dung giáo trình có thể đáp ứng để đào tạo cho từng cấp trình độ và có tính liên thông cho 2 cấp trình độ (Sơ cấp nghề, Trung cấp nghề), là tài liệu chính thức, dùng cho học viên và giáo viên nhà trường được hội đồng nhà trường thẩm định và cho phép lưu hành nội bộ trong nhà trường. Mặt khác nội dung của mô đun phải đạt được các tiêu chí quan trọng theo mục tiêu, hướng tới đạt chuẩn quốc tế cho ngành Cắt gọt kim loại.
Vì thế giáo trình mô đun đã bao gồm các nội dung như sau: Trình độ kiến thức Kỹ năng thực hành Tính quy trình trong công nghiệp Năng lực người học và tư duy về mô đun được đào tạo ứng dụng trong thực tiễn. Phẩm chất văn hóa nghề được đào tạo. Trong quá trình biên soạn giáo trình Khoa đã tham khảo ý kiến từ các Doanh nghiệp trong nước, giáo trình của các trường Cao đẳng Đại học, Học viện. Nhóm biên soạn đã hết sức cố gắng để giáo trình đạt được chất lượng tốt nhất.
Do trình độ còn nhiều hạn chế nên không thể tránh khỏi thiếu sót, rất mong nhận được ý kiến đóng góp từ các đồng nghiệp, các bạn đọc để giáo trình được hoàn thiện hơn. 1 MỤC LỤC Bài 1: Vật liệu làm dao. Vật liệu làm thân dao. Vật liệu làm phần cắt.
5 Bài 2: Khái niệm về dao tiện. Hình dáng và kết cấu dao tiện. Sự thay đổi góc dao khi làm việc. Các loại dao tiện.
23 Bài 3: Quá trình cắt kim loại. Sự hình thành phoi và các loại phoi. Biến dạng kim loại trong quá trình cắt. Các biểu hiện của biến dạng.
Các hiện tượng xảy ra trong quá trình cắt. Sự tưới nguôi. 32 Bài 4: Lực cắt khi tiện. Phân tích và tổng hợp lực.
33 Tổng hợp và phân tích lực cắt. Tác dụng của lực lên dao, máy, vật. Các nhân tố ảnh hưởng đến lực. Công thức tính lực và thực hành tính lực.
34 Bài 5: Nhiệt cắt và sự mòn dao. 36 Bài 6: Chọn chế độ cắt khi tiện. Trình tự chọn chế độ cắt. Tính chế độ cắt.
Chọn chế độ cắt bằng bảng số. 40 Bài 7: Bào và xọc. Công dụng và đặc điểm. Cấu tạo dao bào và dao xọc.
Yếu tố cắt khi bào và xọc. Lựa chọn chế độ cắt. 46 Bài 8: Khoan, khoét, doa. Công dụng và đặc điểm.
Các loại dao phay và công dụng. Cấu tạo dao phay mặt trụ và dao phay mặt đầu. Yếu tố cắt khi phay. Lực cắt khi phay.
Đường lối chọn chế độ cắt khi phay bằng bảng số. Ví dụ về chọn chế độ cắt. Cấu tạo của chuốt. Yếu tố cắt khi chuốt.
Chọn chế độ cắt khi chuốt. 73 3 Bài 11: Cắt bánh răng. Các phương pháp cắt răng. Cấu tạo dao phay lăn răng và xọc răng.
Các yếu tố cắt khi lăn và xọc răng. Lựa chọn chế độ cắt khi phay lăn răng và xọc răng. 80 Bài 12: Cắt ren. Các phương pháp gia công ren.
Ta rô và bàn ren. Đặc điểm phương thức và các phương pháp mài. Các loại đá mài và ứng dụng. Cấu tạo đá mài và ứng dụng.
Yếu tố cắt. Chọn chế độ cắt. 96 Tài liệu tham khảo. 97 4 Bài 1: Vật liệu làm dao Mục tiêu - Trình bày được tính năng, công dụng của các loại vật liệu làm dao.
- Chọn được vật liệu làm dao phù hợp điều kiện gia công (phần thân dao và lưỡi cắt). - Rèn luyện tính kỷ luật, kiên trì, cẩn thận, nghiêm túc, chủ động và tích cực sáng tạo trong học tập. Vật liệu làm thân dao 1. Thân làm dao phải có độ cứng, độ dẻo, độ dai.
Có khả năng chịu va đập Có khả năng chịu tải, chịu nhiệt trong quá trình cắt 1. Các loại vật liệu và phạm vi ứng dụng. Thân dao tiện được chế tạo từ thép C45 bằng phương pháp rèn, dập nóng hay đúc trong khuôn chính xác. Sau đó gia công bằng phương pháp phay hoặc bào, nhằm đạt các kích thước theo tiêu chuẩn của thân dao.
Thân dao thường có tiết diện hình vuông hoặc hình chữ nhật với các kích thước theo tiêu chuẩn ISO như sau: 8 x 8, 10 x 10, 12 x 12 và 12 x 8, 16 x 16 và 16 x 10, 20 x 20 và 20 x 12, 25 x 25 và 25 x 16, …. Trên cán dao thường ghi ký hiệu vật liệu làm dao. Vật liệu làm phần cắt. Muốn hớt đi một lớp kim loại dư thừa ra khỏi bề mặt cần gia công để đạt được hình dáng, kích thước và các yêu cầu kỹ thuật của chi tiết, trên các máy gia công kim loại bằng phương pháp cắt gọt phải dùng các dụng cụ thường gọi là dụng cụ cắt.
Độ cứng: Thường vật liệu cần gia công trong chế tạo cơ khí là thép, gang… có độ cứng cao, do đó để có thể cắt được, vật liệu làm dao phần cắt dụng cụ phải có độ cứng cao hơn (60 – 65HRC) b. Độ bền cơ học: Dụng cụ cắt thường phải làm việc trong điều kiện rất khắc nghiệt : tải trọng lớn không ổn định, nhiệt độ cao, ma sát lớn, rung động…. Dễ làm lưỡi cắt của dụng cụ sứt mẻ. Do đó vật liệu làm phần cắt dụng cụ cần có độ bền cơ học (sức bền uốn, kéo, nén, va đập…) càng cao càng tốt.
Tính chịu nóng: Ở vùng cắt, nơi tiếp xúc giữa dụng cụ và chi tiết gia công dụng cụ và chi tiết gia công, do kim loại bị biến dạng, ma sát…nên nhiệt độ rất cao (700 – 800oC), có khi đạt đến hàng ngàn độ (khi mài). Ở nhiệt độ này vật liệu làm dụng cụ cắt có thể bị thay đổi cấu trúc do 5 chuyển biến pha làm cho các tính năng cắt giảm xuống. Vì vậy vật liệu phần cắt dụng cụ cần có tính chịu nóng cao nghĩa là vẫn giữ được tính cắt ở nhiệt độ cao trong một thời gian dài. Tính chịu mài mòn: Làm việc trong điều kiện nhiệt độ cao, ma sát lớn thì sự mòn dao là điều thường xảy ra.
Thông thường vật liệu càng cứng thì tính chống mài mòn càng cao. Tuy nhiên ở điều kiện nhiệt độ cao khi cắt (700 – 8000C) thì hiện tuợng mài mòn cơ học không còn là chủ yếu nữa, mà ở đây sự mài mòn chủ yếu do hiện tượng chảy dính (bám dính giữa vật liệu gia công và vật liệu làm dụng cụ cắt) là cơ bản. Ngoài ra do việc giảm độ cứng ở phần cắt do nhiệt độ cao khiến cho lúc này hiện tượng mòn xảy ra càng khốc liệt. Vì vậy, vật liệu làm phần cắt dụng cụ phải có tính chịu mòn cao.
Tính công nghệ: Vật liệu làm dụng cụ cắt phải dể chế tạo: dễ rèn, cán, dễ tạo hình bằng cắt gọt, có tính thấm tôi cao, dễ nhiệt luyện… Ngoài các yêu cầu chủ yếu nêu trên, vật liệu làm phần cắt dụng cụ phải có tính dẫn nhiệt tốt, độ dai chống va đập cao và giá thành rẻ. Các loại vật liệu và phạm vi ứng dụng. Để làm phần cắt dụng cụ, người ta có thể dùng các loại dụng cụ khác nhau tuỳ thuộc váo tính cơ lý của vật liệu cần gia công và diều kiện sản xuất cụ thể. Dưới đây lần lượt giới thiệu làm phần cắt dụng cụ theo sự phát triển và sự hoàn thiện về khả năng làm việc của chúng.
Năm Vật liệu dụng cụ Ve,m/ph Nhiệt độ giới hạn đặt Độ cứng 0 tính cắt C HRC 1894 Thép Cacbon dụng 5 200300 60 cụ 60 1900 Thép hợp kim dụng 8 300500 cụ 1900 Thép gió 12 1908 Thép cải tiến 1520 500600 6064 1913 Thép gió(tăng Co và 2030 600650 WC) 1931 Hợp kim cứng 200 10001200 91 Cácbitvonfram 1934 Hợp kim cứngWC 300 10001200 9192 và TiC 1955 Kim cương nhân tạo 800 100.000HV Gốm 6 1957 Nitrit Bo 300500 1500 9294 1965 Hợp kim cứng 100200 1600 8. Thép dụng cụ * Thép Cacbon dụng cụ: Để đạt được độ cứng, tính chịu nhiệt và chịu mài mòn, lượng C trong thép Cacbon dụng cụ không thể được dưới 0,7% (thường từ 0,7 1,3%)và lượng P, S thấp (P< 0,035%, S < 0,025%) Độ cứng sau khi tôi và ram đạt HRC = 60 62. Sau khi ủ độ cứng đạt đượckhoảng HB = 107217 nên dễ gia công cắt và gia công bằng áp lực. Độthấm tôi nên thường tôi trong nước do đó dễ gây ra nứt vỡ nhất là những dụng cụ có kích thước lớn.
Tính chịu nóng kém, độ cứng giảm nhanh khi nhiệt độ đạt đến 200o – 300oC ứng với tốc độ cắt 45 m/ph. Khó mài và dễ biến dạng khi nhiệt luyện do đó ít dùng để chế tạo những dụng cụ định hình, cần phải mài theo prôphin khi chế tạo. Dưới đây là bản nêu thành phần hóa học, cơ lý tính và phạm vi ứng dụng của một số mác thép Cácbon dụng cụ thường gặp. Giả sử ta có nhãn hiệuY10A Chữ Y: kí hiệu của Cácbon.
Chữ A:kí hiệu của chất lượng tốt(hàm lượng P,S <0,03%) Số10: giá trị trung bình của cácbon trong thép(0,95 1,09%) Ngoài ra còn có các nhãn hiệu khác như Y7,Y8…Y10,Y12 nhưng chất lượng kém hơn(không có chữ A) nên hiện nay ít dùng * Thép hợp kim dụng cụ: Thép hợp kim dụng cụ là loại thép có hàm lượng Cacbon cao, ngoài ra còn có thêm một số nguyên tố hợp kim với hàm lượng nhất định ( 0.