Công nghệ 11 Bài 17: Công nghệ cắt gọt kim loại
Trong bài học trước - Bài 16: Công nghệ chế tạo phôi, các em đã biết đến các phương pháp gia công chế tạo phôi. Tuy nhiên các phương pháp gia công trên tạo ra các sản phẩm không có độ chính sác cao, tính công nghệ kém chưa đáp ứng được nhu cầu của ngành chế tạo máy...Vì vậy cần phải có những phương pháp gia công khác, sử dụng máy móc có nhiều tính năng hiện đại để đáp ứng các nhu cầu trong thực tế sản xuất. Mời các em cùng tìm hiểu phương pháp gia công mới Bài: Công nghệ cắt gọt kim loại.
Mục lục nội dung
1. Tóm tắt lý thuyết
1.1. Nguyên lý cắt và dao cắt
a. Bản chất của gia công kim loại bằng cắt gọt
Bản chất của gia công kim loại bằng cắt gọt là lấy đi một phần kim loại của phôi dưới dạng phoi nhờ các dụng cụ cắt (dao cắt, máy cắt…) để tạo ra chi tiết có hình dạng, kích thước theo yêu cầu.
Gia công kim loại bằng cắt gọt là phương pháp gia công phổ biến trong ngành chế tạo cơ khí và có ý nghĩa rất quan trọng vì tạo ra các chi tiết có độ chính xác và độ bóng bề mặt cao.
b. Nguyên lý cắt
- Quá trình hình thành phoi
Giả sử phôi cố định, dao chuyển động tịnh tiến. Bộ phận cắt của dao có dạng như chêm cắt. Dưới tác dụng của lực, dao tiến vào phôi làm cho lớp kim loại phía trước dịch chuyển theo các mặt trượt tạo thành phoi
- Chuyển động cắt: Để cắt được vật liệu, giữa dao và phôi phải có sự chuyển động tương đối với nhau.
- Ví dụ: khi tiện phôi quay tròn tạo ra chuyển động cắt, còn dao chuyển động tịnh tiến
c. Dao cắt
- Để đơn giản ta tìm hiểu các mặt và các góc của dao tiện cắt đứt. Dao tiện cắt đứt dùng để cắt đứt hoặc xấn rãnh khi tiện.
- Các mặt của dao:
+ Trên dao tiện có các mặt chính sau đây:
- Mặt trước là mặt tiếp xúc với phoi.
- Mặt sau là mặt đối diện với bề mặt đang gia công của phôi.
+ Giao tuyến của mặt sau với mặt trước tạo thành lưỡi cắt chính.
- Mặt đáy là mặt phẳng tì của dao trên đài gá dao.
- Góc của dao:
+ Trên dao tiện cắt đứt có các góc sau:
- Góc trước γ là góc tạo bởi mặt trước với mặt phẳng song song với mặt đáy của dao. Góc γ càng lớn thì phôi thoát càng dễ.
- Góc sau α là góc tạo bởi mặt sau với tiếp tuyến của phôi đi qua mũi dao với mặt đáy của dao. Góc α càng lớn thì ma sát giữa phôi với mặt sau của dao càng nhỏ.
- Góc sác β là góc tạo bởi mặt sau với mặt trước của dao. Góc ββ càng nhỏ thì dao càng sắc nhưng dao yếu và chóng mòn.
- Vật liệu làm dao:
+ Thân dao thường làm bằng thép tốt như thép 45.
+ Bộ phận cắt của dao được chế tạo từ các loại vật liệu có độ cứng, khả năng chống mài mòn và khả năng bền nhiệt cao như thép gió, hợp kim cứng, …
1.2. Gia công trên máy tiện
a. Máy tiện
- Tiện là phương pháp gia công: phôi quay tròn và dụng cụ cắt chuyển động tịnh tiến để tạo hình chi tiết.
- Máy tiện hoạt đông được là nhờ có động cơ diện 3 pha hoặc 1 pha nối với trục chính của máy tiện qua hệ thống puli đai truyền và bộ phận diều chỉnh tốc độ, chế độ làm việc của máy tiện
- Máy tiện gồm có các bộ phận chính sau.
b. Các chuyển động khi tiện
- Khi tiện có các chuyển động sau:
+ Chuyển động cắt: Phôi quay tròn tạo ra chuyển động cắt Vc (m/phút).
+ Chuyển động tiến dao gồm:
- Chuyển động tịnh tiến dao ngang Sng : được tiến hành nhờ bàn dao 6 khi cần cắt đứt phôi hoặc gia công mặt đầu.
- Chuyển động tịnh tiến dao dọc Sd : được thực hiện nhờ bàn dao dọc trên 4 hoặc bàn xe dao 7 để gia công theo chiều dài chi tiết.
- Chuyển động tiến dao phối hợp Schéo : Sự kết hợp đông thời hai chuyển động tiến dao dọc và tiến dao ngang tao ra chuyển động tiến dao chéo để gia công các mặt côn hoặc các mặt đã định hình.
c. Khả năng gia công của máy tiện
- Tiện gia công các mặt tròn xoay bên ngoài và trong, các mặt đầu, các mặt côn ngoài và trong, các mặt tròn xoay định hình, các ren ngoài và trong.
2. Bài tập minh họa
Bài 1: Tiện gia công được những loại bề mặt nào?
Hướng dẫn giải:
Tiện gia công được các mặt tròn xoay ngoài và trong, các mặt đầu, các mặt côn ngoài và trong, các mặt tròn xoay định hình, các loại ren ngoài và ren trong.
Bài 2: Trình bày các chuyển động khi tiện.
Hướng dẫn giải:
Những bề mặt có thể tiện gia công là: Các mặt tròn xoay ngoài và trong, các mặt đầu, các mặt côn ngoài và trong, các mặt tròn xoay định hình, các loại ren ngoài và ren trong.
Bài 3: Trình bày quá trình hình thành phoi.
Hướng dẫn giải:
Quá trình hình thành phoi: Dưới tác dụng của lực (do máy tạo ra) dao tiến vào phôi làm cho lớp kim loại phía trước dao bị dịch chuyển theo các mặt trượt tao ra phoi.
3. Luyện tập
3.1. Bài tập tự luận
Câu 1: Hãy trình bày bản chất của gia công kim loại bằng cắt gọt
Câu 2: Nêu các bộ phận của máy tiện, các loại máy tiện hiện nay
Câu 3: Kể tên các mặt và các góc của dao tiện cắt đứt.
3.2. Bài tập trắc nghiệm
Câu 1: Có mấy loại chuyển động tiến dao?
A. 2
B. 3
C. 4
D. 5
Câu 2: Để cắt vật liệu:
A. Phôi phải chuyển động
B. Dao phải chuyển động
C. Phôi và dao phải chuyển động tương đối với nhau
D. Phôi hoặc dao phải chuyển động
Câu 3: Dao tiện có:
A. Mặt trước
B. Mặt sau
C. Mặt đáy
D. Cả 3 đáp án trên
Câu 4: Mặt tiếp xúc với phoi là:
A. Mặt trước
B. Mặt sau
C. Mặt đáy
D. Cả 3 đáp án trên
Câu 5: Lưỡi cắt chính là:
A. Giao tuyến của mặt trước với mặt sau
B. Giao tuyến của mặt trước với mặt đáy
C. Giao tuyến của mặt sau với mặt đáy
D. Cả 3 đáp án đều sai
3.3. Trắc nghiệm Online
Các em hãy luyện tập bài trắc nghiệm Công nghệ cắt gọt kim loại Công nghệ 11 sau để nắm rõ thêm kiến thức bài học.
4. Kết luận
- Sau khi học xong bài này các em cần nắm vững các nội dung trọng tâm sau:
- Biết bản chất và đặc điểm của gia công kim loại bằng cắt gọt.
- Biết được nguyên lí cắt.
- Biết được các chuyển động tịnh tiến, chuyển động quay khi tiện.
