Gia công kim loại cơ bản - Chương 1

Chương 1
NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ CẮT GỌT KIM LOẠI

Gia công kim loại bằng cắt gọt là một phương pháp gia công kim loại rất phổ biến trong ngành cơ khí chế tạo máy.
Quá trình cắt kim loại là quá trình con người sử dụng dụng cụ cắt để hớt bỏ lớp kim loại thừa khỏi chi tiết, nhằm đạt được những yêu cầu cho trước về hình dáng, kích thước, vị trí tương quan giữa các bề mặt và chất lượng bề mặt của chi tiết gia công.
Lớp kim loại thừa trên chi tiết cần hớt bỏ đi gọi là lượng dư gia công cơ.
Lớp kim loại đã bị cắt bỏ khỏi chi tiết gọi là phoi cắt.
Hiểu biết và vận dụng tốt những kết quả nghiên cứu về cắt gọt giúp tạo ra các chi tiết, các sản phẩm cơ khí ngày càng hoàn hảo và nền cơ khí chế tạo hiện đại ngày càng phát triển. Mặt khác những thành tựu trong lĩnh vực nghiên cứu cắt gọt đã góp phần vào việc tính toán thiết kế máy, dao, đồ gá và công nghệ một cách chính xác và kinh tế.
1.1. HỆ THỐNG CÔNG NGHỆ SỬ DỤNG TRONG GIA CÔNG CẮT GỌT.
Muốn hoàn thành nhiệm vụ cắt gọt, con người phải sử dụng một hệ thống thiết bị nhằm tách được lớp kim loại thừa khỏi chi tiết, đồng thời phải đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật đã cho trên bản vẽ.
Hệ thống thiết bị dùng để hoàn thành nhiệm vụ cắt gọt đó được gọi là hệ thống công nghệ. Hệ thống công nghệ bao gồm: máy, dao, đồ gá và chi tiết gia công, thường được viết tắt là hệ thống M - D - G - C. Trong đó:
Máy có nhiệm vụ cung cấp năng lượng và các chuyển động cần thiết cho quá trình cắt gọt.
Dao trong hệ thống công nghệ có nhiệm vụ trực tiếp cắt bỏ lớp lượng dư ra khỏi chi tiết nhờ năng lượng của máy cung cấp thông qua các chuyển động tương đối.
Đồ gá là một bộ phận của hệ thống công nghệ có nhiệm vụ xác định và giữ vị trí tương quan chính xác giữa dao và chi tiết gia công trong suốt quá trình gia công chi tiết.
Chi tiết gia công là một thành phần của hệ thống công nghệ - là đối tượng của quá trình cắt gọt. Mọi hậu quả của quá trình cắt đều được phản ảnh lên chi tiết gia công.
Tất nhiên để hoàn thành nhiệm vụ cắt gọt, mỗi bộ phận của hệ thống công nghệ có nhiệm vụ riêng, đồng thời phải có mối quan hệ tác động lẫn nhau.
1.2. CÁC PHƯƠNG PHÁP CẮT GỌT KIM LOẠI.
Bề mặt gia công trên chi tiết rất đa dạng, vì vậy phải có nhiều phương pháp cắt gọt để thoả mãn những yêu cầu đa dạng đó.
Xuất phát từ mục đích nghiên cứu, sử dụng khác nhau, có nhiều cách phân loại các phương pháp gia công:
Xuất phát từ nguyên lý tạo hình bề mặt ta phân ra phương pháp gia công chép hình, phương pháp gia công định hình,phương pháp gia công bao hình.
Xuất phát từ yêu cầu kỹ thuật của chi tiết gia công ta có gia công thô, gia công bán tinh, gia công tinh và gia công bóng.
Phổ biến hơn cả là phân loại theo máy gia công. Theo cách phân loại này ta có: Gia công trên máy tiện, gia công trên máy phay, gia công trên máy bào, gia công trên máy khoan, gia công trên máy mài...
Ngoài ra còn căn cứ vào bề mặt gia công ta phân ra: gia công mặt phẳng, gia công mặt trụ ngoài, gia công lỗ, gia công rãnh...
1.3. BỀ MẶT ĐƯỢC HÌNH THÀNH TRÊN CHI TIẾT TRONG QUÁ TRÌNH CẮT.
Bất kỳ phương pháp gia công nào, quá trình hớt bỏ dần lớp lượng dư gia công cơ (quá trình cắt) đều hình thành trên chi tiết ba bề mặt có đặc điểm khác nhau. Xét tại một thời điểm nào đó trong quá trình gia công (khi tiện), ba bề mặt trên chi tiết được phân biệt như hình 1.1.


Hình 1.1
Mặt sẽ gia công là bề mặt củ phoi mà dao sẽ cắt đến theo qui luật chuyển động. Tính chất của bề mặt này là tính chất bề mặt phoi.
Mặt đang gia công là bề mặt trên chi tiết mà lưỡi dao đang trực tiếp thực hiện tách phoi. Trên bề mặt này đang diễn ra các hiện tượng cơ-lý phức tạp.
Mặt đã gia công là bề mặt trên chi tiết mà dao đã cắt qua. Tính chất của bề mặt này là phản ảnh những kết quả của các hiện tượng cơ-lý trong quá trình cắt.
Vùng cắt là phần kim loại của chi tiết vừa được tách ra sát mũi dao và lưỡi cắt cảu dao nhưng chưa thoát ra ngoài. Đây là vùng đang xảy ra các quá trình cơ-lý phức tạp.
1.4. CÁC CHUYỂN ĐỘNG CẮT GỌT.