Giáo trình Phay Bào Rãnh và Cắt Đứt - Nghề Cắt Gọt Kim Loại (Trường CĐ Lào Cai)

Giáo trình Phay, Bào Rãnh và Cắt Đứt nghề Cắt gọt kim loại. Cung cấp kiến thức về dao cụ, thông số kỹ thuật và các bài tập thực hành gia công.

Trường đại học

Trường Cao đẳng Lào Cai

Chuyên ngành

Cắt Gọt Kim Loại

Người đăng

Ẩn danh

Thể loại

Giáo trình

2017

61
5
0

Phí lưu trữ

30 Point

Tóm tắt

I. Tổng Quan Giáo Trình Phay Bào Rãnh Và Cắt Đứt Kim Loại

Giáo trình Phay, Bào Rãnh và Cắt Đứt là tài liệu học thuật cốt lõi dành cho sinh viên ngành Cắt gọt kim loại. Nội dung giáo trình được biên soạn bởi Khoa Cơ khí – Động lực, Trường Cao đẳng Lào Cai, nhằm đáp ứng chiến lược đào tạo nguồn nhân lực chất lượng cao. Mục tiêu chính là trang bị kiến thức và kỹ năng nền tảng, giúp sinh viên làm chủ công nghệ và nhanh chóng thích ứng với môi trường sản xuất tại các doanh nghiệp. Tài liệu này không chỉ tập trung vào lý thuyết mà còn cung cấp các bài tập thực hành cụ thể. Các bài tập được thiết kế để phù hợp với trang thiết bị hiện có và điều kiện thực tập thực tế. Nội dung bao quát các phương pháp và trình tự gia công cơ khí cho các chi tiết máy phổ biến. Thông qua đó, sinh viên có thể hiểu sâu về cấu tạo dụng cụ cắt, các thông số hình học và ảnh hưởng của chúng đến quá trình gia công. Giáo trình nhấn mạnh tầm quan trọng của việc lựa chọn đúng loại dao, thiết lập chế độ cắt gọt tối ưu và tuân thủ các quy tắc an toàn lao động cơ khí. Các chương mục được trình bày một cách hệ thống, từ kiến thức cơ bản về dao bào, dao phay đến các kỹ thuật phức tạp hơn như phay rãnh then, cắt đứt. Mỗi bài học đều có mục tiêu rõ ràng, giúp người học định hướng và tự đánh giá kết quả. Giáo trình này là nền tảng vững chắc cho việc vận hành các thiết bị hiện đại như máy phay CNCmáy tiện vạn năng, đồng thời rèn luyện tính kỷ luật, cẩn thận và sáng tạo trong học tập và công việc sau này.

1.1. Vai trò của tài liệu trong đào tạo ngành cắt gọt kim loại

Giáo trình này đóng vai trò trung tâm trong việc đào tạo nhân lực cho ngành gia công cơ khí. Nó cung cấp một lộ trình học tập bài bản, từ lý thuyết cơ sở đến kỹ năng thực hành chuyên sâu. Tài liệu giúp sinh viên nhận dạng và phân loại các loại dao cụ, như dao phay ngóndao phay đĩa, hiểu rõ cấu tạo và công dụng của chúng. Kiến thức về vật liệu làm dao, từ thép cacbon, thép hợp kim đến mảnh hợp kim cứng, được trình bày chi tiết. Điều này giúp người học lựa chọn dụng cụ phù hợp với từng loại vật liệu phôi và yêu cầu kỹ thuật. Hơn nữa, giáo trình còn là cầu nối giữa lý thuyết và thực tiễn sản xuất. Các bài tập được xây dựng dựa trên các nguyên công phay thực tế, giúp sinh viên làm quen với việc đọc bản vẽ kỹ thuật và triển khai quy trình gia công. Theo Lời giới thiệu của giáo trình, mục đích là "đào tạo ra nguồn nhân lực tham gia chế tạo các chi tiết máy móc đòi hỏi các sinh viên... cần được trang bị những kiến thức, kỹ năng cần thiết". Việc nắm vững nội dung trong tài liệu này đảm bảo sinh viên sau khi tốt nghiệp có đủ năng lực để đáp ứng yêu cầu của các doanh nghiệp trong và ngoài nước, góp phần vào sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước.

1.2. Nội dung cốt lõi Các nguyên công phay bào và cắt đứt

Nội dung giáo trình được cấu trúc thành các bài học chuyên biệt, tập trung vào các kỹ thuật gia công cơ bản và quan trọng. Bài 1 giới thiệu về dao bào rãnh và kỹ thuật mài dao cụ, một kỹ năng thiết yếu để duy trì hiệu suất và tuổi thọ của dụng cụ cắt. Bài 2 đi sâu vào các loại dao phay rãnh và cắt đứt, bao gồm dao phay ngón, dao phay đĩa, dao phay trụ và dao phay mặt đầu. Phần này phân tích chi tiết các thông số hình học và ảnh hưởng của chúng đến quá trình cắt. Bài 3 là phần trọng tâm, hướng dẫn chi tiết về phương pháp phay rãnh. Nội dung bao gồm các yêu cầu kỹ thuật, cách gá lắp phôi và dao, điều chỉnh máy, và quy trình gia công các loại rãnh khác nhau như rãnh suốt, rãnh then. Bài 4 tập trung vào kỹ thuật phay cắt đứt, sử dụng dao phay cưa để chia phôi hoặc tạo rãnh hẹp. Phần này đặc biệt nhấn mạnh các lưu ý về an toàn để tránh kẹt dao và gãy vỡ dụng cụ. Nhìn chung, toàn bộ giáo trình cung cấp một cái nhìn toàn diện về các nguyên công cơ bản trong cắt gọt kim loại, từ việc chuẩn bị dụng cụ, thiết lập máy móc, đến việc thực hiện gia công và kiểm tra sản phẩm.

II. Thách Thức Kỹ Thuật Khi Gia Công Phay Bào Rãnh Chính Xác

Gia công phay, bào rãnh và cắt đứt đòi hỏi độ chính xác gia công cao, nhưng quá trình này tiềm ẩn nhiều thách thức kỹ thuật. Một trong những khó khăn lớn nhất là kiểm soát sai số kích thước và hình học của rãnh. Các sai hỏng như rãnh bị côn, sai vị trí hoặc không đạt độ nhám bề mặt yêu cầu thường xuyên xảy ra. Nguyên nhân có thể đến từ việc dao bị đảo, mòn hoặc gá lắp không chuẩn. Ví dụ, giáo trình chỉ rõ: "Do dao phay đĩa bị đảo mặt đầu, dao phay ngón bị đảo hướng kính quá phạm vi cho phép" là một trong những nguyên nhân chính gây ra sai hỏng về profin rãnh. Việc lựa chọn chế độ cắt gọt không phù hợp cũng là một thách thức lớn. Nếu tốc độ cắt quá cao hoặc lượng chạy dao quá lớn, dao có thể bị mòn nhanh, gãy hoặc gây ra rung động, ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng bề mặt và độ chính xác. Ngược lại, chế độ cắt quá thấp sẽ làm giảm năng suất. Ngoài ra, việc đảm bảo an toàn lao động cơ khí cũng là một vấn đề quan trọng. Các thao tác với máy phay, máy bào có thể gây nguy hiểm nếu người vận hành không tuân thủ quy trình, đặc biệt là khi thực hiện các nguyên công như cắt đứt bằng dao mỏng, dễ gãy. Việc kẹp chặt phôi không chắc chắn cũng có thể dẫn đến xê dịch trong quá trình gia công, gây sai hỏng sản phẩm và mất an toàn.

2.1. Sai hỏng thường gặp và nguyên nhân khi gia công rãnh

Các dạng sai hỏng phổ biến khi phay rãnh bao gồm sai lệch về kích thước, hình dạng và vị trí tương quan. Kích thước rãnh có thể bị sai do đường kính hoặc bề dày của dao phay ngón, dao phay đĩa không chính xác, hoặc do dao bị mòn trong quá trình sử dụng. Về hình dạng, rãnh có thể bị côn (chiều rộng không đều) do dao bị đảo mặt đầu hoặc đảo hướng kính. Vị trí rãnh bị sai thường do quá trình điều chỉnh máy ban đầu không chính xác. Giáo trình nêu rõ các nguyên nhân như: "so dao tiếp xúc phôi chưa chuẩn, điều khiển bàn máy khoảng dịch dao không chính xác, tính toán sai, nhầm lẫn hoặc du xích bàn máy bị giơ, lỏng, liệt". Một nguyên nhân khác là phôi bị xê dịch do kẹp không đủ chặt. Để khắc phục, cần kiểm tra kỹ lưỡng dao cụ trước khi sử dụng, thực hiện gá lắp và rà phôi cẩn thận. Việc điều chỉnh máy phải chính xác, và cần kiểm tra lại các du xích để đảm bảo không có độ rơ lỏng. Thao tác đo kiểm bằng dụng cụ phù hợp cũng là yếu tố quyết định để phát hiện và sửa chữa sai sót kịp thời.

2.2. Tầm quan trọng của chế độ cắt gọt và an toàn lao động

Việc thiết lập chế độ cắt gọt có ảnh hưởng quyết định đến cả chất lượng sản phẩm và tuổi thọ của dao cụ. Các thông số chính bao gồm tốc độ cắt (V), lượng chạy dao (Sz hoặc Sp), và chiều sâu cắt (t). Lựa chọn các thông số này phụ thuộc vào nhiều yếu tố: vật liệu phôi, vật liệu làm dao, độ cứng vững của hệ thống công nghệ và yêu cầu về độ nhám bề mặt. Giáo trình đưa ra các khuyến nghị cụ thể, ví dụ khi phay thép bằng dao thép gió, V ≤ 50 m/phút, trong khi với dao hợp kim cứng, V có thể lên tới 70-150 m/phút. Bên cạnh đó, an toàn lao động cơ khí là yếu tố không thể bỏ qua. Giáo trình luôn nhắc nhở về các quy tắc an toàn cơ bản như đeo kính bảo hộ khi mài dao, kiểm tra máy trước khi vận hành, và không tắt chuyển động của dao khi đang ở trong mạch cắt. Đặc biệt khi cắt đứt, việc tiến dao bằng tay được khuyến khích để tăng cảm nhận và xử lý kịp thời khi có hiện tượng kẹt dao, đảm bảo an toàn cho cả người vận hành và thiết bị.

III. Hướng Dẫn Chọn Và Sử Dụng Dao Cụ Cắt Gọt Kim Loại Tối Ưu

Lựa chọn và sử dụng đúng dao cụ là yếu tố then chốt để đạt hiệu quả trong cắt gọt kim loại. Giáo trình dành phần lớn nội dung để phân tích chi tiết về các loại dao phay, dao bào, từ cấu tạo, vật liệu đến các thông số hình học. Vật liệu làm dao quyết định khả năng làm việc và độ bền của dụng cụ. Các loại vật liệu phổ biến được đề cập bao gồm thép cacbon dụng cụ, thép hợp kim, thép gió (P9, P18) và hợp kim cứng (nhóm BK, TK). Trong đó, hợp kim cứng với thành phần cacbít vonfram hoặc titan cho phép gia công ở tốc độ cắt rất cao, chịu được nhiệt độ lên đến 1100°C. Việc hiểu rõ đặc tính của từng loại dao là rất quan trọng. Ví dụ, dao phay ngón thích hợp cho các rãnh mà dao phay đĩa khó thực hiện, trong khi dao phay đĩa ba mặt cắt lại hiệu quả cho các rãnh sâu. Giáo trình cũng đi sâu vào các thông số hình học của dao như góc trước (γ), góc sau (α), và góc nêm (β). Các góc này ảnh hưởng trực tiếp đến lực cắt, sự thoát phoi và ma sát. Một góc trước lớn giúp dao sắc bén, cắt nhẹ nhàng hơn nhưng làm yếu lưỡi cắt, trong khi góc trước âm lại tăng độ cứng vững cho dao làm từ mảnh hợp kim. Việc nắm vững kiến thức này giúp người vận hành không chỉ chọn đúng dao mà còn có thể mài dao cụ để tối ưu hóa hiệu suất cắt gọt.

3.1. Phân loại dao phay rãnh Dao phay đĩa và dao phay ngón

Dao phay ngóndao phay đĩa là hai loại dao phay rãnh phổ biến nhất được giới thiệu trong giáo trình. Dao phay ngón có đuôi hình trụ hoặc hình côn, được dùng trên cả máy phay đứng và máy phay ngang. Chúng đặc biệt hiệu quả khi phay các loại rãnh then, rãnh kín hoặc các biên dạng phức tạp. Nhược điểm của loại dao này là đường kính sẽ giảm sau mỗi lần mài sắc, ảnh hưởng đến độ chính xác của chiều rộng rãnh. Ngược lại, dao phay đĩa được dùng để gia công mặt phẳng, bậc và rãnh, đặc biệt là các rãnh sâu. Loại dao này có răng trên phần trụ và cả hai mặt đầu (dao ba mặt cắt). Cấu trúc răng nghiêng ngược chiều nhau giúp triệt tiêu lực cắt dọc trục, làm quá trình cắt êm hơn. Tuy nhiên, tương tự dao phay ngón, kích thước chiều rộng của dao cũng bị giảm sau khi mài lại mặt đầu. Việc lựa chọn giữa hai loại dao này phụ thuộc vào hình dạng, kích thước rãnh và yêu cầu của bản vẽ kỹ thuật.

3.2. Cấu tạo và thông số hình học của các loại dao bào rãnh

Dao bào rãnh có cấu tạo gồm hai phần chính: phần thân dao và phần lưỡi cắt. Phần thân thường làm từ thép C45, trong khi lưỡi cắt được chế tạo từ vật liệu có độ cứng cao như thép gió hoặc mảnh hợp kim cứng. Các thông số hình học của dao bào có vai trò quyết định đến khả năng cắt và chất lượng bề mặt gia công. Giáo trình giải thích cặn kẽ về các góc quan trọng: Góc trước (γ) ảnh hưởng đến việc thoát phoi; Góc sau (α) giúp giảm ma sát giữa mặt sau của dao và bề mặt đang gia công; Góc nêm (β) quyết định độ bền của lưỡi cắt. Ngoài ra, các góc như góc nghiêng chính (φ) và góc nghiêng phụ (φ1) cũng ảnh hưởng đến lực cắt và rung động. Một điểm đặc biệt được nhấn mạnh là sự thay đổi của các thông số này khi gá dao. Theo giáo trình, "Khi gá, thân dao không vuông góc với mặt gia công lúc đó các góc φ và φ1 sẽ bị thay đổi dẫn đến trong quá trình cắt gọt sẽ ảnh hưởng đến rung động và độ bền của dao". Điều này cho thấy tầm quan trọng của việc gá đặt dao chính xác trong gia công cơ khí.

IV. Phương Pháp Tối Ưu Hóa Chế Độ Cắt Gọt Khi Phay Và Bào

Để đạt được năng suất và chất lượng cao trong gia công cơ khí, việc tối ưu hóa chế độ cắt gọt là bắt buộc. Giáo trình cung cấp các công thức và nguyên tắc cơ bản để điều chỉnh máy phay và máy bào một cách hiệu quả. Việc điều chỉnh này bao gồm thiết lập tốc độ trục chính, tốc độ bàn máy và chiều sâu cắt. Các thông số này không thể chọn tùy tiện mà phải dựa trên tính toán khoa học, kết hợp với kinh nghiệm thực tế. Chẳng hạn, tốc độ trục chính (n) được tính toán dựa trên tốc độ cắt (V) cho phép của vật liệu dao và đường kính dao. Sau đó, người vận hành sẽ chọn một tốc độ thực tế trên máy gần nhất và nhỏ hơn hoặc bằng giá trị tính toán. Tương tự, tốc độ chạy dao (Sp) được xác định từ lượng chạy dao trên mỗi răng (Sz). Ngoài việc điều chỉnh máy, các kỹ thuật phụ trợ như sử dụng dung dịch trơn nguộimài dao cụ đúng cách cũng đóng vai trò quan trọng. Dung dịch trơn nguội giúp giảm nhiệt độ vùng cắt, bôi trơn và cuốn trôi phoi, từ đó cải thiện độ nhám bề mặt và kéo dài tuổi thọ dao. Mài dao đúng góc độ kỹ thuật đảm bảo dao luôn sắc bén, cắt gọt hiệu quả và giảm lực cắt.

4.1. Cách thiết lập tốc độ cắt và lượng chạy dao hiệu quả

Thiết lập tốc độ cắt (V) và lượng chạy dao (Sz) là hai bước quan trọng nhất trong việc điều chỉnh máy. Giáo trình hướng dẫn cách tính tốc độ trục chính (n) theo công thức: n = (1000 * V) / (π * D), trong đó D là đường kính dao. Tốc độ chạy dao bàn máy (Sp) được tính bằng Sp = Sz * z * n, với z là số răng của dao. Việc lựa chọn các giá trị V và Sz ban đầu phụ thuộc vào cặp vật liệu phôi-dao và loại hình gia công (thô hay tinh). Ví dụ, khi phay thô thép, chiều sâu cắt (t) có thể từ 3-5mm và Sz khoảng 0.08-0.15mm/răng. Khi phay tinh, t giảm xuống còn 0.5-1mm và Sz cũng nhỏ hơn để đạt độ nhám bề mặt tốt hơn. Giáo trình cũng lưu ý rằng: "Trường hợp phôi có vỏ cứng, nên tăng chiều sâu cắt t cho vượt qua lớp vỏ cứng, nhưng đồng thời phải giảm tốc độ cắt". Điều này cho thấy sự linh hoạt cần thiết khi áp dụng lý thuyết vào thực tế để tối ưu hóa quá trình cắt gọt kim loại.

4.2. Kỹ thuật mài dao bào và tầm quan trọng của dung dịch trơn nguội

Kỹ thuật mài dao cụ, đặc biệt là dao bào, là một kỹ năng cơ bản nhưng tối quan trọng. Giáo trình mô tả chi tiết các bước chuẩn bị trước khi mài, bao gồm xác định góc độ cần mài, chuẩn bị dưỡng kiểm tra và kiểm tra máy mài. An toàn là yếu tố được đặt lên hàng đầu: người mài phải đứng lệch một góc 45 độ so với đá và luôn đeo kính bảo hộ. Quá trình mài đòi hỏi sự cẩn thận để đạt được lưỡi cắt thẳng và đúng các góc hình học. Song song với việc bảo dưỡng dao, việc sử dụng dung dịch trơn nguội trong quá trình gia công mang lại nhiều lợi ích. Nó không chỉ làm mát, giảm ma sát mà còn giúp rửa trôi phoi, ngăn phoi bám vào lưỡi cắt gây hỏng bề mặt chi tiết. Đối với các vật liệu dẻo như nhôm, đồng, việc sử dụng dung dịch trơn nguội là gần như bắt buộc để tránh lẹo dao. Sự kết hợp giữa một con dao được mài sắc đúng cách và việc sử dụng dung dịch trơn nguội đầy đủ sẽ giúp cải thiện đáng kể độ chính xác gia công và chất lượng sản phẩm.

V. Ứng Dụng Thực Tiễn Gia Công Rãnh và Cắt Đứt Chi Tiết

Giáo trình không chỉ dừng lại ở lý thuyết mà còn cung cấp các hướng dẫn chi tiết cho những ứng dụng thực tiễn phổ biến trong ngành cắt gọt kim loại. Các bài tập áp dụng như phay rãnh thẳng góc bằng dao phay ngón hay phay rãnh then bán nguyệt bằng dao phay đĩa là những ví dụ điển hình. Mỗi bài tập đều bắt đầu bằng việc phân tích bản vẽ kỹ thuật để xác định các yêu cầu về kích thước, dung sai và độ nhám bề mặt. Tiếp theo là trình tự thực hiện các bước một cách logic: chuẩn bị dụng cụ, gá lắp phôi, gá và điều chỉnh dao, thiết lập chế độ cắt gọt và tiến hành gia công. Quá trình phay rãnh then trên trục tròn là một nguyên công phay đòi hỏi sự chính xác cao trong việc định tâm dao so với phôi. Giáo trình mô tả nhiều phương pháp gá đặt khác nhau, từ sử dụng khối V, vấu kẹp tự định tâm đến ê tô vạn năng. Kỹ thuật phay cắt đứt cũng được trình bày cẩn thận, đặc biệt nhấn mạnh các biện pháp an toàn lao động cơ khí để tránh các sự cố như kẹt dao hay vỡ dao. Việc thực hành các bài tập này giúp sinh viên củng cố kiến thức, rèn luyện kỹ năng và hiểu sâu sắc hơn về mối liên hệ giữa lý thuyết và thực tế sản xuất.

5.1. Quy trình phay rãnh then trên máy phay vạn năng chi tiết

Phay rãnh then là một trong những ứng dụng quan trọng và phổ biến nhất. Quy trình bắt đầu bằng việc gá phôi, thường là một chi tiết trục, lên máy phay. Để đảm bảo độ chính xác gia công, phôi cần được định vị chắc chắn, có thể dùng hai khối V hoặc ê tô có má kẹp chuyên dụng. Bước tiếp theo là điều chỉnh vị trí dao phôi sao cho tâm dao trùng với tâm phôi. Giáo trình đưa ra các công thức và sơ đồ điều chỉnh cụ thể để thực hiện việc này. Sau khi vị trí đã được xác định và các bàn trượt không cần thiết đã được hãm chặt, người vận hành tiến hành gia công. Đối với rãnh kín, dao phải ăn sâu dần vào phôi kết hợp với tiến dao dọc để tránh gãy dao. Quá trình này đòi hỏi sự kiên nhẫn và chính xác, cắt từng lớp mỏng cho đến khi đạt đủ chiều sâu và chiều dài theo yêu cầu của bản vẽ kỹ thuật. Cuối cùng là bước kiểm tra kích thước bằng thước cặp, calip hoặc dưỡng chuyên dùng để đảm bảo rãnh đạt yêu cầu.

5.2. Kỹ thuật phay cắt đứt phôi an toàn và đạt độ chính xác

Phay cắt đứt là nguyên công sử dụng dao phay cưa (một dạng dao phay đĩa rất mỏng) để cắt rời phôi hoặc xẻ các rãnh hẹp. Do dao mỏng và có nhiều răng nhỏ, kỹ thuật này đòi hỏi sự cẩn trọng cao. Về mặt kỹ thuật, việc điều chỉnh vị trí dao rất quan trọng. Khi phay nghịch, điểm thấp nhất của dao chỉ nên vượt qua mặt dưới phôi một khoảng nhỏ (0.5-1mm) để tránh giắt phoi. Về chế độ cắt gọt, giáo trình khuyến nghị chọn tốc độ cắt tương đối thấp (V = 20-30 m/phút cho dao thép gió) và lượng chạy dao nhỏ (Sz ≈ 0.03 mm/răng). Sử dụng dung dịch trơn nguội đầy đủ là điều bắt buộc để dao lâu mòn. Về an toàn, một lưu ý cốt lõi được nhấn mạnh: "Không tắt chuyển động quay của dao giữa chừng mạch cắt, phải lùi dao khỏi phôi mới tắt chuyển động trục chính". Điều này giúp tránh kẹt dao và gãy răng. Đối với dao quá mỏng, nên tiến dao bằng tay để kiểm soát tốt hơn và đảm bảo an toàn tối đa.

VI. Kết Luận Nâng Cao Kỹ Năng Cắt Gọt Kim Loại Chuyên Sâu

Giáo trình Phay, Bào Rãnh và Cắt Đứt của Trường Cao đẳng Lào Cai là một tài liệu học thuật toàn diện và thực tiễn. Nó không chỉ cung cấp kiến thức nền tảng về các nguyên công cơ bản mà còn trang bị cho người học những kỹ năng cần thiết để giải quyết các thách thức trong gia công cơ khí thực tế. Từ việc hiểu sâu về cấu tạo và thông số hình học của các loại dao cụ như dao phay ngón, dao phay đĩa, đến việc làm chủ cách thiết lập chế độ cắt gọt tối ưu, giáo trình đã xây dựng một nền tảng vững chắc. Việc nắm vững các quy trình gia công, biết cách phòng tránh và khắc phục các dạng sai hỏng phổ biến là chìa khóa để đạt được độ chính xác gia công và chất lượng sản phẩm theo yêu cầu. Những kiến thức này không chỉ áp dụng cho các máy công cụ truyền thống như máy tiện vạn năng mà còn là cơ sở không thể thiếu khi vận hành các thiết bị hiện đại hơn như máy phay CNC. Tóm lại, đây là một nguồn tài liệu quý giá, góp phần nâng cao chất lượng đào tạo và phát triển nguồn nhân lực có tay nghề cao cho ngành công nghiệp cơ khí của đất nước, đáp ứng yêu cầu của thời kỳ công nghiệp hóa, hiện đại hóa.

6.1. Đúc kết kiến thức từ giáo trình Phay Bào Rãnh và Cắt Đứt

Những kiến thức cốt lõi được đúc kết từ giáo trình bao gồm ba mảng chính. Thứ nhất là sự am hiểu sâu sắc về dụng cụ cắt, từ vật liệu chế tạo, cấu trúc đến các thông số hình học và ảnh hưởng của chúng. Thứ hai là khả năng thiết lập và tối ưu hóa chế độ cắt gọt, bao gồm tốc độ cắt, lượng chạy daochiều sâu cắt cho từng ứng dụng cụ thể. Thứ ba là việc nắm vững quy trình thực hiện các nguyên công phay, bào một cách bài bản, chính xác và an toàn. Giáo trình đã thành công trong việc liên kết chặt chẽ lý thuyết với thực hành, giúp người học không chỉ "biết" mà còn "hiểu" và "làm được". Việc rèn luyện các kỹ năng từ cơ bản như mài dao cụ đến phức tạp như phay rãnh then kín là minh chứng cho tính ứng dụng cao của tài liệu này trong đào tạo nghề.

6.2. Xu hướng phát triển của công nghệ gia công cơ khí hiện đại

Mặc dù giáo trình tập trung vào các máy công cụ cơ bản, những nguyên lý về cắt gọt kim loại được trình bày trong đó vẫn giữ nguyên giá trị trong bối cảnh công nghệ hiện đại. Các kiến thức về dao cụ, vật liệu, và chế độ cắt là nền tảng để lập trình và vận hành hiệu quả các máy phay CNC. Xu hướng hiện nay là tự động hóa và gia công với độ chính xác ngày càng cao. Các loại dao cụ mới với lớp phủ tiên tiến, các hệ thống cấp dung dịch trơn nguội cao áp, và phần mềm mô phỏng quá trình cắt gọt đang ngày càng phổ biến. Tuy nhiên, để làm chủ được những công nghệ này, người kỹ sư và công nhân vẫn cần một sự hiểu biết sâu sắc về các nguyên tắc cơ bản – những điều đã được trình bày rất kỹ lưỡng trong giáo trình Phay, Bào Rãnh và Cắt Đứt. Do đó, tài liệu này không chỉ phục vụ cho việc học tập hiện tại mà còn là hành trang vững chắc cho tương lai trong ngành gia công cơ khí.

04/10/2025

Trích đoạn nội dung tài liệu

ỦY BAN NHÂN DÂN TỈNH LÀO CAI TRƯỜNG CAO ĐẲNG LÀO CAI GIÁO TRÌNH PHAY, BÀO RÃNH VÀ CẮT ĐỨT NGHỀ: CẮT GỌT KIM LOẠI TRÌNH ĐỘ: TRUNG CẤP + CAO ĐẲNG LƯU HÀNH NỘI BỘ NĂM 2017 1 LỜI GIỚI THIỆU Trong chiến lược phát triển và đào tạo nguồn nhân lực chất lượng cao phục vụ cho sự nghiệp công nghiệp hóa và hiện đại hóa đất nước. Đào tạo nguồn nhân lực phục vụ cho công nghiệp hóa nhất là trong lĩnh vực cơ khí – Nghề cắt gọt kim loại là một nghề đào tạo ra nguồn nhân lực tham gia chế tạo các chi tiết máy móc đòi hỏi các sinh viên học trong trường cần được trang bị những kiến thức, kỹ năng cần thiết để làm chủ các công nghệ sau khi ra trường tiếp cận được các điều kiện sản xuất của các doanh nghiệp trong và ngoài nước. Khoa Cơ khí – động lực, Trường Cao đẳng Lào Cai đã biên soạn cuốn giáo trình mô đun Phay, bào mặt bậc. Nội dung của mô đun để cập đến các công việc, bài tập cụ thể về phương pháp và trình tự gia công các chi tiết.

Căn cứ vào trang thiết bị của các trường và khả năng tổ chức học sinh thực tập ở các công ty, doanh nghiệp bên ngoài mà nhà trường xây dựng các bài tập thực hành áp dụng cụ thể phù hợp với điều kiện hoàn cảnh hiện tại. Lào Cai, ngày tháng năm 2017 2 MỤC LỤC TRANG LỜI GIỚI THIỆU. 2 BÀI 1: DAO BÀO RÃNH, MÀI DAO BÀO. 3 BÀI 2: CÁC LOẠI DAO PHAY RÃNH VÀ CẮT ĐỨT.

9 BÀI 3: PHAY RÃNH. 19 BÀI 4: PHAY CẮT ĐỨT. 46 CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP. 58 TÀI LIỆU THAM KHẢO.

60 3 BÀI 1: DAO BÀO RÃNH, MÀI DAO BÀO Giới thiệu: Dao bào rãnh là một loại dụng cụ cắt gọt kim loại trên máy bào. Cấu tạo của dao bào thường có 2 phần: phần cắt gọt và phần thân dao. Các thông số hình học của dao sẽ được trình bày trong nội dung bài một Mục tiêu: - Trình bày được các yếu tố cơ bản dao bào rãnh, đặc điểm của các lưỡi; - Nhận dạng được các bề mặt, lưỡi cắt, thông số hình học của dao bào; - Mài được dao bào rãnh đạt lưỡi cắt thẳng, đúng góc độ, đúng yêu cầu kỹ thuật, đúng thời gian qui định, đảm bảo an toàn cho người và máy; - Rèn luyện tính kỷ luật, kiên trì, cẩn thận, nghiêm túc, chủ động và tích cực sáng tạo trong học tập. Cấu tạo của dao bào.

Vật liệu làm dao bào. Dao bào thường có hai bộ phận: phần lưỡi cắt và phần thân dao. Phần lưỡi cắt thường làm bằng mảnh thép gió (P9 hoặc P18) hoặc bằng mảnh hợp kim cứng như BK6, BK8, T15K6.Phần thân dao được làm bằng thép C45 hoặc Ct3. Ngoài ra trong các trường hợp đặc biệt phần lưỡi cắt và thân dao làm cùng một vật liệu.

Các loại dao bào Khi gia công rãnh các loại dao bào thường dùng để gia công là: - Dao bào bằng để bào phá rãnh( hình 1.1) - Dao bào xén cạnh phải và trái ( hình 1.2): Dao bào xén cạnh rãnh vuông góc, có hai loại cán cong hoặc cán thẳng. + Dao bào cán thẳng thường ít sử dụng vì khi cắt thường cán dao cong ăn lẹm xuống bề mặt đã gia công. Tuy nhiên loại dao này thuận tiện trong việc chế tạo. + Dao bào cán cong thường được sử dụng nhiều vì trong quá trình cắt gọt mũi dao không ăn lẹm xuống bề mặt đã gia công.

Tuy nhiên loại dao bào cán cong việc chế tạo khó khăn hơn rất nhiều. 4 - Dao bào cắt dùng để bào mặt rãnh( hình 1. Cấu tạo của dao bào cắt thường là cán cong vì lưỡi cắt bản rộng nên lực cắt lớn dễ gây ra hiện tượng cong mũi dao dẫn đến dao sẽ ăn lẹm vào bề mặt Dao bµo b»ng Dao bµo b»ng t h h a a Chi tiÕt Chi tiÕt Hình 1.1: Dao bào bằng Hình 1.2: Dao bào xén cạnh phải - trái S Dao bµo c¾t h b Hình1.3: Dao bào rãnh 2. Các thông số hình học của dao bào ở trạng thái tĩnh 2.

Các mặt phẳng tọa độ để xác định các góc hình học của dao bào xén cạnh + Mặt phẳng cơ bản: Là mặt phẳng vuông góc với véc tơ chuyển động chính của dao (hình 1. 5 VÕt mÆt ph¼ng c¬ b¶n mÆt ph¼ng c¾t gät VÕt mÆt ph¼ng c¬ b¶n 1.4: Thông số hình học dao bào góc + Mặt phẳng cắt gọt: Là mặt phẳng vuông góc với mặt phẳng cơ bản, chứa véc tơ chuyển động chính và tiếp tuyến với lưỡi cắt chính của dao khi dao cắt gọt -Mặt phẳng tiết diện chính : là mặt phẳng cắt vuông góc lưỡi dao chính của dao và vuông góc mặt phẳng cắt gọt , vết của mặt phẳng tiết diện chính là đường n- n. -Mặt phẳng tiết diện phụ: là mặt phẳng cắt vuông góc với lưỡi cắt phụ.Vết của mặt phẳng tiết diện phụ là đường m – m. Các góc hình học của dao + Góc trước (góc thoát) -Định nghĩa: là góc hợp bởi giữa mặt trước dao với mặt phẳng cơ bản đi qua lưỡi cắt của răng dao tại điểm quan sát – kí hiệu  - đơn vị tính (độ).

- Tác dụng của góc  : để giảm ma sát giữa mặt trước của dao với phoi - Đặc điểm của góc  : góc có thể lớn hơn 00 và  00. - Khi lớn hơn 00 từ (50  200) : răng dao sắc, dễ cắt gọt, dễ thoát phoi. Cắt gọt nhẹ, nhưng răng dao yếu dễ gẫy, mẻ. Góc  > 00 ứng dụng cho dao bằng thép gió.

6 -Khi   00 từ (00  -200); răng dao tù, kém sắc, khó cắt gọt (cắt gọt nặng nề), khó thoát phoi, nhưng độ cứng vững dao cao, khó gẫy mẻ. Góc   00 ứng dụng với dao bằng hợp kim cứng, hợp kim gốm. + Góc sau (góc sát): -Định nghĩa: là góc hợp bởi giữa mặt sau răng dao với mặt phẳng cắt gọt. Kí hiệu:  đơn vị tính (độ) -Tác dụng: giảm ma sát giữa răng dao với mặt cắt gọt, giữ cho dao lâu mòn.

-Đặc điểm: góc sát  luôn luôn > 00. Trị số dao động trong khoảng từ 100  250 tuỳ theo từng loại dao và đặc điểm gia công. Khi góc  tăng, dao sắc, lâu mòn nhưng độ cứng vững kém; khi góc  giảm, dao tù, nhanh mòn nhưng độ cứng vững cao. - Ảnh hưởng của góc  : khi góc  tăng, dao tù, kém sắc, khó cắt gọt nhưng độ cứng vững cao, ít gẫy mẻ.

Khi góc  giảm ảnh hưởng ngược lại. Góc  lớn ứng dụng cho dao gia công thô, dao bằng hợp kim cứng; Góc  nhỏ áp dụng cho gia công tinh dao bằng thép gió. trị số của góc  phụ thuộc vào góc  và . Khi   00 :  = 900 – (  +  ) Khi  <00 :  =  + (900 -  ) Ngoài ba góc cơ bản  ,  ,  ảnh hưởng quyết định đến độ bền và khả năng cắt gọt của răng dao, còn có góc cắt  là góc hợp bởi giữa mặt trước răng dao với mặt phẳng cắt gọt  =  + .

+ Góc lệch lưỡi cắt chính: là góc hợp bởi giữa hình chiếu lưỡi cắt chính trên mặt phẳng cơ bản với mặt chờ gia công hoặc với phương chạy dao S. Kí hiệu :  - đơn vị tính (độ) 7 - Ảnh hưởng của góc  : làm tăng, giảm chiều dài tiếp xúc giữa lưỡi cắt chính răng dao với mặt cắt gọt, dẫn đến tăng, giảm lực cản khi cắt gọt. Do đó sẽ ảnh hưởng nhiều đến rung động và độ bền dao cắt. Trị số góc  thường từ 20  50 + Góc lệch lưỡi cắt phụ: - Là góc hợp bởi giữa hình chiếu lưỡi cắt phụ trên mặt phẳng cơ bản với mặt đã gia công – kí hiệu  1 đơn vị (độ).

-Tác dụng của góc  1 : giảm ma sát giữa răng dao với mặt đã gia công. Trị số của góc  1 = 20  150 (thường từ 50  100). + Góc mũi dao: là góc hợp bởi giữa hình chiếu lưỡi cắt chính và lưỡi cắt phụ trên mặt phẳng cơ bản. Kí hiệu  - đơn vị tính (độ).

  180 0  (  1 ) - Ảnh hưởng của góc  : khi góc  tăng, góc  (hoặc  1) giảm, mũi dao to, khoẻ khó gẫy mẻ nhưng khó cắt gọt, cắt gọt nặng nề. Khi góc  giảm, ảnh hưởng ngược lại. Sự thay đổi thông số hình học của dao bào khi gá dao Khi gá dao bào các góc độ hình học sẽ có sự thay đổi đáng kể bởi các lý do sau: - Khi gá, thân dao không vuông góc với mặt gia công lúc đó các góc φ và φ1 sẽ bị thay đổi dẫn đến trong quá trình cắt gọt sẽ ảnh hưởng đến rung động và độ bền của dao. Ảnh hưởng của các thông số hình học của dao bào đến quá trình cắt.

Khi cắt gọt do lực sinh ra trong quá trình cắt dẫn đến dao bào sẽ bị biến dạng và làm cho các thông số sẽ thay đổi theo. - Khi sử dụng dao bào cán thẳng ( hình1.5) khi cắt gọt điểm tựa của dao bào là điểm O khi dao bị uốn cong mũi dao sẽ vạch ra cung R làm cho xuất hiện vết lõm trên phôi. Dẫn đến các góc độ khác cung thay đổi đã được trình bày phần góc độ dao bào. 8 - Khi sử dụng dao bào cán cong do điểm tựa O trùng với mũi dao nên khi cắt gọt dao biến dạng không gây ra ảnh hưởng bề mặt phôi, tuy nhiên sẽ xuất hiện kích thước chi tiết sẽ dương.

§ Çu m¸ y bµo § Çu m¸ y bµo Dao bµo Dao bµo o lâm xuèng bÒ mÆt R chi tiÕt khi bµo BÒ mÆt sau khi gia c«ng Chi tiÕt Chi tiÕt a) b) Hình 1.5: Sự ảnh hưởng các góc độ dao bào khi sử dụng dao bào cán thẳng và dao bào cán cong a) Dao bào cán thẳng. b) dao bào cán cong 5. Mài dao bào. Các bước chuẩn bị mài dao: - Xác định các góc độ của dao bào § ¸ mµi cần mài Hu ?ng di chuy?n dao khi mài - Chuần bị dưỡng kiểm tra các góc độ Dao bµo BÖ tú - Kiểm tra máy mài 2 đa như: Sửa đá, chỉnh khe hở giữa bệ tỳ so với đá, kiểm tra 28.6: Vị trí mài dao bào trên máy mài 2 đá sự rạn nứt của đá.

- Vị trí của người đứng mài phải chếch một góc 450 so với mặt đá - Đeo kính an toàn khi thực hiện mài - Thực hiện mài dao.

Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ