Chương 1: Vật liệu dụng cụ cất và cơ sử vật lý của quá trình cat 6 1.1: Các loại dụng cụ thường dùng trang ngành chế tạo máy 6 1.1: Đặc tính cơ bán chung của vặt liệu dụng cụ cắt 6 1.2: Các loại vật liệu dụng cụ 7 1.1: Thép Các bon dụng cụ.2 : Thép hợp kim dụng cụ 9 1.4: Hợp kim cứng, 13 112.5 : Vật liệu gốm 15 1.6 : Vật liệu tổng hợp 17 1.2: Cư sở vật lý quả trình cất kim loại 19 1.1: CAu tao tỉnh thể của kim loại 19 1.1 : Câu tạo nguyên tử 19 1.2 : Liên kết kim loại 20 1.3 ; Câu tạo mạng tỉnh thể của kim loại 21 1.2 : Sự biến dạng của kim loại 22 1.1 - Biến dạng dẻo của dơn tỉnh thể 25 1.2 : Biến dang déo của đa tính thể 26 1.3 : Qua trình cắt và taa phoi 28 1.1 : Ý nghĩa của quá trình Lao phoi 28 1.2 : Trạng thái biến dang mién tao phoi 28 1.4: ‘Trang thái ứng suất ở miễn tạo phoi 31 1.5: Ý nghĩa của góc trượt 33 123.5: Sự co rút phoi và các yêu tố ảnh hưởng đến hệ số co rút phơi 36 1.1: Ảnh hưởng của vật liệu gia công, 37 1.2: Ảnh hưởng của góc 8 38 1.3: Ảnh hưởng của góc nghiêng chính p 39 1.4: Ảnh hưởng của chế độ cắt 40 1, Hiện tượng lẹo dao 42 1 cết luận 44 Chương 2: Thông số hình học của dụng cụ 45 2.1: Kết cầu của dụng cụ cắt kim loại 46 2.2 : Thông số hình học của dụng cụ cắt 4? 2.2 - Thông sẽ hình học của dao khi thiết kế 48 2.3 - Sự thay đối góc độ đao khi cắt 50 Chương 3 : Chất lượng bề mặt gia công 32 32 3.2 : Tính chất hình học của bề mặt gia công 32 3.1 : Độ nhấp nhô tế vi 32 3.2 : Sự biến cứng bề mặt 54 3.3 : Các nguyên nhân ảnh hưởng dễn chất lượng bề mặt.1 : Ảnh hưởng đến độ nhấp nhô 55 3.2 - Ảnh hưởng tới thông số vật lý bề mặt 357 3.3 : Ảnh hướng của độ cửng vững vả rung động 37 3.4: Các nhương pháp nâng cao chất lượng bễ mặt 57 Chương 4 : Phương pháp quy hoạch thực nghiệm 59 4.1: Quy hoạch thực nghiệm 59 4.1: Khai quat chung 59 41.2 - Cơ sở lý thuyết quy hoạch và sử lý số liệu thực nghiệm.3 ; Các mỗ hình toán học thường được dùng trong nghiên cứu thực 61 nghiệm gia công, 4.4: Xác định tuổi bên và tốc đô cắt phụ thuộc yếu tố khác bằng, 04 thực nghiệm 4.2 : Chuẩn bị thí nghiệm 74 4.2 - Vật liệu phôi thép Œ45 75 4.3 - Vật liệu đụng cụ cat TISK6 75 4.4: Thiét bi do dé nham Mitutoyo MITUTOYO SurftestSJ - 301 76 4.3 : Thực nghiệm nghiên cứu ánh hưởng của V, S, t dến chất 77 lượng bề mặt dao tiện có lưỡi cất trên 4.1: Trinh tự thực hiện thi nghiệm.2: Kết quả thực nghiệm.3: Xủ lý kết quả thực nghiệm. 78 Kết luận chung 79 Dé nghi tiếp tục nghiên cứu 80 Lời cảm ơn 81 CIIUONG I: VAT LIEU DUNG CY CAT VA CO S86 VAT LY CUA QUA TRINII CAT 1,1: Các loại dụng cụ thường dùng trong ngành chế tạo máy 1.1: Đặc tính cơ bản chung của vật liệu dụng cắt * Độ cứng Thường vật liệu cần gia công trong chế Lạo cơ khi lá thép, gang. có độ cứng cao, do đó đễ có thể cắt được, vật liệu làm phần cắt dụng cụ phải có dộ cứng cao hơn (60 — 6SHRC) * Độ bên cơ học Dung sụ cắt thường phải làm việc trong điều kiện rất khắc nghiệt : tải trọng lớn không ốn định, nhiệt độ cao, ma sảt lớn, rung động. Dễ làm lưỡi cắt của dụng cụ sứt mẽ.
Do đẻ vật liệu làm phần cất dụng cụ cần có độ bền cơ học (sức bên uốn, kéo, nén, và đập.) cảng cao cảng tốt * Tính chịu nhiệt Ở vùng cắt, nơi tiếp xúc giữa dụng cụ và chỉ tiết gia công , do kim loại bị biến dang, ma sát.nên nhiệt độ rất cao (700 — 800°C), có khi đạt đến hàng ngắn. Ở nhiệt độ này vật liệu làm dụng cụ cắt có thể bị thay đổi cấu trúc do chuyển biến pha làm cho các tỉnh năng cắt giảm xuống. Vỉ vậy vật liệu phần cắt dung cụ cần có tính chịu nóng cao nghĩa là vẫn giữ được tính cắt ở nhiệt độ cao trong một Thời gian dải. * Tính chịu mài mòn - Sau khi ủ độ cúng đạt đượckhoảng HB = 107-217 nên để gia công cắt và gia công bằng áp lực - Tính chịu nhiệt kém, độ cứng giảm nhanh khi nhiệt độ đạt đến 200° — 300°C ứng với tắc độ cắt 4+5 míph.
- Khỏ mài và dễ biến dạng khi nhiệt luyện da đó ít dùng để chế Lạo những đụng cụ dịnh hình, cần phải mải theo profile khi chế tạo Ky hiéu của thép Các bon đụng cụ dược giải thích như sau Giả sử ta có nhãn hiệu Y 10A. - Chữ Y: Kí hiệu của Cacbon. - Chữ A: Kí hiệu của chất lượng tốt (hàm lượng P,§ <0,03%) - §ố10: Giả 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 ding.2: Thén hợp kim dụng cụ Thép hợp kim dụng cụ là loại thép củ hàm lượng Cacbon cao, ngoài ra còn.
có thêm một số nguyên tố hợp kim với hàm lượng nhất định ( 0.5 — 3) Các nguyên tổ hợp kim như: Cr, W, Co, V có tác dụng: - Lam ting tính thâm tôi của thép - 'Tăng tính chịu nóng đến 300°C, tương ứng với tốc độ cất cao hơn thép cacbon dụng cụ khoảng 20%. Nhập FIHIỆ Nhom hiệu Liên € Mn Si Cr w Vv xo cul ‘Thép 12,5- | 0,2-0,4 | <0,35 0,04 - - Cros 11 0,06 r 85CTV — XB 0,3-0,6 | <0,35 0,45- - 0.15- 0,8-,0,9 0,7 03 Œ X 0,95- | <04 | <035 1316] - - " $Œr§i — 9XG 11 |63-06 |12-16 6/95- - - 0,85- 1,25 0,95 CrMn xT 13-15 | 045- | <03ã 13-16 - - Wl | GrwMn = XBP0,9-1,0 | 0,7 | 0152 0,9-1,2 | 1,2-1,6 - 6,8-1,0 | 035 _ | ŒWS XBS 125 | <03 | <03 04-07 |45-5,5 | 0,15- Nv 15 0,30 Bảng 2 : Thành phần hoá hục của một số nhãn hiệu thép hựp kim dụng cụ Chú thích: C — cacbon, Mn — mangan, 5i — silic, Cr — crôm, W — vonram, V_ vanadi Kỷ hiệu của hiên xô cũ: X — Crôm, T ~ manpan, B — vôngam 'Thép hợp kim dụng cụ nhóm Í thưởng dùng chú yếu dễ chế tạo các loại dung cụ dùng để pia công pỗ Thép hợp kim dụng cụ nhóm II do có lượng Crôm lớn (1 1.5 3⁄4) nên có tính thấm tôi và cắt gọt tốt hơn. Loại này chịu nhiệt khoảng 220 300°C. Thép hop kim dụng cụ nhóm II có độ thám tôi cao, 1ýt thay đôi kích thước khi nhiệt luyện, nên thường chế tạo các loại dung cụ cắt có độ chính xác cao và hình đáng phức tạp như mỗi đoa, ta rô, đao chuốt và các loại dụng cụ đo.
THÂN MỞ ĐÂU 1. Tính cấp thiết cda dé tai Chất lượng bề mặt của chỉ tiết sau khi gia công là một trong những yêu cầu kỹ thuật quan trọng ủa ngành gia công cơ khí Khi sông nghệ cảng phát triển thì chất lượng bề mặt càng được coi là một yêu cầu chủ chốt của công nghệ gia oông. Chỉnh vì lẽ đó má ngày nay, các thiết bị đo hiện đại lần lượt ra đời nhằm đáp ứng nhụ oầu về kiểm tra chất lượng bề mặt sau khi gia công, Chất lượng bề mặt gia công là một hàm da biens của các yếu tố công nghệ (chế độ cắt, thông số hình học dụng cụ cắt, vật liệu.) vì vậy nghiên cứu chất lượng bể mặt là nghiền cứu các yêu tổ liên quan ảnh hưởng trực tiếp tới chúng, 10o tính cấp thiết của yêu tổ này nên tôi đã chọn đề tải: “ Nghién cứa chế độ cắt dao tiện có lưỡi cắt tròn” làm đề tài nghiên cứu. Nội dung nghiên cứu - 'Lỗng quan về các nghiên cứu độ nhám bể mặt - Ảnh hưởng của đệ nhám bề mặt tới khả năng lảm việc của chi tiết máy - Nghiên cứu lý thuyết về chế độ cắt và ảnh hưởng của chế độ cắt tới chất lượng bè mặt.
- Nghiên cứu thực nghiệm khi cắt cùng loại vật liệu bằng dụng cụ cắt thông thường và đụng cụ cắt có lưỡi cắt tròn. - Quy hoạch thực nghiệm, sử lý số liệu thực nghiệm, xây dựng ông thức quan hệ Ra với chế độ cắt. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu là dụng cụ cắt có lưỡi cắt trên và ảnh hưởng của nó tới chất lượng bé mat Việc nghiên cứu thực nghiệm được tiến hành với các điều kiện sau: - Máy thực nghiệm: Máy tiên CNC- 14440 - Vật liệu gia công là : Thép C45 - Vật liệu làm đao là : T15K6 CIIUONG I: VAT LIEU DUNG CY CAT VA CO S86 VAT LY CUA QUA TRINII CAT 1,1: Các loại dụng cụ thường dùng trong ngành chế tạo máy 1.1: Đặc tính cơ bản chung của vật liệu dụng cắt * Độ cứng Thường vật liệu cần gia công trong chế Lạo cơ khi lá thép, gang. có độ cứng cao, do đó đễ có thể cắt được, vật liệu làm phần cắt dụng cụ phải có dộ cứng cao hơn (60 — 6SHRC) * Độ bên cơ học Dung sụ cắt thường phải làm việc trong điều kiện rất khắc nghiệt : tải trọng lớn không ốn định, nhiệt độ cao, ma sảt lớn, rung động.
Dễ làm lưỡi cắt của dụng cụ sứt mẽ. Do đẻ vật liệu làm phần cất dụng cụ cần có độ bền cơ học (sức bên uốn, kéo, nén, và đập.) cảng cao cảng tốt * Tính chịu nhiệt Ở vùng cắt, nơi tiếp xúc giữa dụng cụ và chỉ tiết gia công , do kim loại bị biến dang, ma sát.nên nhiệt độ rất cao (700 — 800°C), có khi đạt đến hàng ngắn. Ở nhiệt độ này vật liệu làm dụng cụ cắt có thể bị thay đổi cấu trúc do chuyển biến pha làm cho các tỉnh năng cắt giảm xuống. Vỉ vậy vật liệu phần cắt dung cụ cần có tính chịu nóng cao nghĩa là vẫn giữ được tính cắt ở nhiệt độ cao trong một Thời gian dải.
* Tính chịu mài mòn Lam việc trong điều kiện nhiệt độ cao, ma sát lớn thì sự mòn đao là điều thường xây ra. Thông thường vật liệu càng cứng thi tính chống Tnải mòn cảng cao.