Công nghệ kim loại (Phần II: Gia công cắt gọt): Phần 2

Chia sẻ: Minh Nhân | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:185

Thêm vào BST

Báo xấu

33
lượt xem 3
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Giáo trình Công nghệ kim loại (Phần II: Gia công cắt gọt): Phần 2 gồmc ó những nội dung chính sau: Gia công trên máy khoan - máy doa, gia công trên máy phay, gia công trên máy mài, gia công bánh răng, máy công cụ điều khiển theo chương trình CNC. Mời bạn đọc tham khảo.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Công nghệ kim loại (Phần II: Gia công cắt gọt): Phần 2

Ch-¬ng 5 gia c«ng trªn m¸y khoan - M¸Y doa 5.1 C«ng dông, kh¶ n¨ng 5.1.1 C«ng dông Trªn m¸y khoan, m¸y doa, víi c¸c dông cô c¾t t-¬ng øng (nh- mòi khoan, mòi khoÐt, mòi doa, mòi ta r«...) cã thÓ thùc hiÖn ®-îc c¸c c«ng viÖc sau: - Khoan lç ®Æc, më réng lç cã s½n; - Khoan lç th«ng vµ lç kh«ng th«ng; - Kháa mÆt ®Çu, v¸t mÐp c¸c lç; - Doa c¸c lç trô vµ lç c«n ®· cã s½n. - C¾t ren... 5.1.2. Kh¶ n¨ng a. Khoan cã thÓ gia c«ng c¸c lç cã ®-êng kÝnh  = (0,2580)mm ®· cã hoÆc ch-a cã lç s½n, ®¹t cÊp chÝnh x¸c (IT14IT12), ®é nh¸m cÊp (35). Víi kh¶ n¨ng trªn, khoan th-êng ®-îc sö dông ®Ó gia c«ng th«. b. KhoÐt cã kh¶ n¨ng gia c«ng c¸c lç ®¹t cÊp chÝnh x¸c (IT11IT10), ®é nh¸m cÊp (57). KhoÐt th-êng ®-îc dïng ®Ó më réng lç cã s½n (do khoan hoÆc do c¸c ph-¬ng ph¸p kh¸c nh- ®óc, rÌn... ®Ó l¹i) nh»m n©ng cao ®é chÝnh x¸c h×nh d¸ng vµ cÊp ®é nh¸m bÒ mÆt gia c«ng. KhoÐt th-êng lµ nguyªn c«ng trung gian hoÆc nguyªn c«ng cuèi. L-îng d- cho nguyªn c«ng khoÐt nhá, th-êng lÊy (0,53)mm. c. Doa cã thÓ ®¹t ®é chÝnh x¸c (IT9  IT7), ®é nh¸m cÊp (8  10).
Doa th-êng ®-îc sö dông ®Ó gia c«ng tinh c¸c lç ®· cã s½n. L-îng d- cho nguyªn c«ng doa rÊt nhá, th-êng lÊy (0,05  0,5)mm. Khi khoan, khoÐt, doa trªn m¸y khoan, m¸y doa, ph«i ®-îc kÑp cè ®Þnh trªn bµn m¸y, cßn dông cô c¾t ®¶m nhiÖm c¶ hai chuyÓn ®éng: - ChuyÓn ®éng chÝnh lµ chuyÓn ®éng quay trßn quanh trôc dao (chuyÓn ®éng c¾t), - ChuyÓn ®éng ch¹y dao lµ chuyÓn ®éng tÞnh tiÕn däc trôc dao. 5.2. Dông cô c¾t trªn m¸y khoan, m¸y doa 5.2.1. Mòi khoan a. C¸c lo¹i mòi khoan Dông cô c¾t khi khoan ®-îc gäi lµ mòi khoan. Theo kÕt cÊu vµ chøc n¨ng mòi khoan ®-îc ph©n lo¹i nh- sau: mòi khoan r·nh xo¾n, mòi khoan dÑt, mòi khoan lç t©m, mòi khoan lç s©u, mòi khoan ch¾p m¶nh hîp kim cøng... b. KÕt cÊu cña mòi khoan xo¾n Mòi khoan xo¾n (cßn gäi lµ mòi khoan ruét gµ) ®-îc chia lµm ba phÇn: c¸n dao, cæ dao vµ phÇn lµm viÖc (h×nh 5-1). 1. C¸n dao l1: lµ phÇn ®Þnh t©m mòi khoan vµo lç c«n cña trôc chÝnh hoÆc t©m cña bÇu cÆp mòi khoan vµ nhËn m« men xo¾n. PhÇn c¸n dao cã thÓ lµ trô hoÆc c«n. §èi víi mòi khoan cã ®-êng kÝnh nhá (D12mm) phÇn c¸n lµ h×nh trô; mòi khoan cã ®-êng kÝnh lín (D16mm) phÇn c¸n lµ h×nh c«n. 2. Cæ dao l2: lµ phÇn nèi gi÷a c¸n dao vµ phÇn lµm viÖc cña mòi khoan. Th«ng th-êng cæ dao lµ n¬i dïng ®Ó ®ãng dÊu ký hiÖu mòi khoan (®-êng kÝnh mòi khoan vµ vËt liÖu chÕ t¹o). Trong chÕ t¹o mòi khoan, cæ dao lµ n¬i tho¸t dao khi gia c«ng phÇn c¸n dao vµ phÇn lµm viÖc.
H×nh 5-1 CÊu t¹o cña mòi khoan xo¾n 3. PhÇn lµm viÖc bao gåm phÇn ®Þnh h-íng vµ phÇn c¾t: PhÇn ®Þnh h-íng l3: dïng ®Ó ®Þnh h-íng mòi khoan khi c¾t vµ còng lµ n¬i dù tr÷ ®Ó mµi l¹i mòi khoan khi mßn. PhÇn ®Þnh h-íng cã c¸c ®Æc ®iÓm sau: - Cã hai c¹nh viÒn (®-êng me). Khi khoan, c¹nh viÒn tiÕp xóc víi bÒ mÆt gia c«ng gi÷ cho mòi khoan kh«ng bÞ nghiªng, ®ång thêi lµm gi¶m ma s¸t gi÷a mòi khoan vµ bÒ mÆt gia c«ng. ChiÒu réng c¹nh viÒn trong kho¶ng f = (0,62,6)mm. - §-êng kÝnh phÇn ®Þnh h-íng gi¶m dÇn vÒ phÝa c¸n t¹o thµnh gãc nghiªng phô  1 ®Ó gi¶m ma s¸t gi÷a mÆt sau cña dao vµ bÒ mÆt ®· gia c«ng. §é c«n ng-îc phÇn ®Þnh h-íng kho¶ng (0,040,09)mm trªn chiÒu dµi 100mm kÓ tõ phÇn c¾t cho tíi phÇn c¸n cña dao. - Cã hai r·nh tho¸t phoi d¹ng xo¾n vÝt. - Nèi liÒn gi÷a hai r·nh xo¾n lµ lâi khoan. Khi ®-êng kÝnh mòi khoan trong kho¶ng D = (1,8 80)mm th× ®-êng kÝnh lâi khoan lµ dlâi =(0,190,125)D. §-êng kÝnh lâi lín dÇn vÒ phÝa c¸n mòi khoan.
PhÇn c¾t l4 lµ phÇn trùc tiÕp tham gia c¾t ®Ó t¹o nªn phoi. PhÇn c¾t cña mòi khoan vÒ c¬ b¶n gièng dao tiÖn, nghÜa lµ còng bao gåm c¸c mÆt, c¸c l-ìi vµ c¸c gãc dao, nh-ng nã phøc t¹p h¬n do cã nh÷ng ®iÓm kh¸c d-íi ®©y: - PhÇn c¾t mòi khoan cã n¨m l-ìi c¾t, bao gåm hai l-ìi c¾t chÝnh ab vµ cd, hai l-ìi c¾t phô be vµ df, mét l-ìi c¾t ngang ac. - Hai mÆt tr-íc lµ hai phÇn mÆt xo¾n cña hai r·nh xo¾n. Hai mÆt sau chÝnh cã d¹ng mÆt xo¾n (t-¬ng øng víi l-ìi c¾t chÝnh), mÆt c«n hoÆc mÆt H×nh 5-2 C¸c yÕu tè c¬ b¶n phÇn ph¼ng tïy theo c¸ch mµi. Hai mÆt c¾t cña mòi khoan xo¾n. sau phô lµ hai c¹nh viÒn. c. Th«ng sè h×nh häc tÜnh cña mòi khoan xo¾n 1. Gãc tr-íc  Gãc tr-íc cña r¨ng dao mòi khoan  ®-îc ®o trong mÆt c¾t chÝnh N-N vµ ®-îc ®Þnh nghÜa nh- sau: Gãc tr-íc cña r¨ng dao mòi khoan lµ gãc gi÷a ®-êng tiÕp tuyÕn víi mÆt tr-íc cña r¨ng dao t¹i ®iÓm kh¶o s¸t vµ ®-êng ph¸p tuyÕn víi mÆt ph¼ng tiÕp tuyÕn víi bÒ mÆt quay trßn cña l-ìi c¾t quanh t©m t¹i ®iÓm ®ã. TrÞ sè gãc tr-íc t¹i mét ®iÓm bÊt kú trªn l-ìi c¾t chÝnh x ®-îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau: D X tg tg   [radian] (5.1) D sin  . trong ®ã: - Dx lµ ®-êng kÝnh vßng trßn ®i qua ®iÓm kh¶o s¸t, mm, - x lµ gãc tr-íc t¹i ®iÓm kh¶o s¸t trªn l-ìi c¾t chÝnh cña mòi khoan, ®é,
- D lµ ®-êng kÝnh mòi khoan, mm -  lµ gãc xo¾n, ®é -  lµ gãc nghiªng chÝnh, ®é Tõ (5.1) cã nhËn xÐt: Gãc tr-íc cña mòi khoan thay ®æi theo h-íng gi¶m dÇn tõ ngoµi vµo t©m mòi khoan. Th-êng chän D = (18o 30o). 2. Gãc sau chÝnh  Gãc sau chÝnh  t¹i mét ®iÓm cña l-ìi c¾t chÝnh lµ gãc hîp bëi mÆt ph¼ng tiÕp tuyÕn víi mÆt sau t¹i ®iÓm kh¶o s¸t cña l-ìi c¾t vµ mÆt ph¼ng tiÕp tuyÕn víi ®-êng trßn quü ®¹o cña ®iÓm ®ã quanh t©m mòi khoan, ®o trong mÆt c¾t däc trôc A-A . T-¬ng quan gi÷a gãc sau chÝnh ë tiÕt diÖn chÝnh N vµ gãc sau chÝnh ë mÆt c¾t däc trôc X cã thÓ biÓu thÞ qua c«ng thøc: tgN = tgX.sin (5.2) trong ®ã: - X lµ gãc sau chÝnh t¹i ®iÓm kh¶o s¸t, ®o trong mÆt c¾t däc trôc A-A , - N lµ gãc sau chÝnh ®o trong mÆt c¾t chÝnh N-N T-¬ng tù gãc tr-íc, gãc sau còng cã trÞ sè thay ®æi däc theo l-ìi c¾t chÝnh theo h-íng gi¶m dÇn tõ ngoµi vµo t©m mòi khoan. V× vËy, khi mµi dao cÇn chó ý sao cho trÞ sè gãc sau ®éng ë nh÷ng ®iÓm gÇn t©m ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn c¾t ®-îc. Th-êng chän trÞ sè gãc sau tÜnh nh- sau: - T¹i chu vi khi Dx = D th×  = (8o5o). - ë gÇn t©m khi Dx  0 th×  = (20o 25o). Gãc sau phô 1 = 0o. D A A Phãng to A N N Phãng to N’ N’ X N X X N Dx A N’ N’ Phãng to
H×nh 5-3 C¸c gãc phÇn c¾t cña mòi khoan 3. Gãc nghiªng l-ìi c¾t chÝnh  Gãc nghiªng l-ìi c¾t chÝnh  lµ gãc gi÷a h×nh chiÕu l-ìi c¾t chÝnh trªn mÆt ®¸y vµ ph-¬ng ch¹y dao. §èi víi mòi khoan ng-êi ta cßn dïng kh¸i niÖm gãc ®Ønh dao 2 . TrÞ sè gãc ®Ønh dao 2 tuú thuéc vµo tÝnh chÊt vËt liÖu gia c«ng vµ dao ®éng trong ph¹m vi 2 = (80o140o). VËt liÖu cµng dßn chän gãc 2 cµng nhá, vËt liÖu cµng dÎo chän gãc 2 cµng lín. Ch¼ng h¹n: Khi gia c«ng ®¸ hoa chän: 2 = 80o Khi gia c«ng thÐp cã ®é cøng trung b×nh chän: 2 = (116o 120o). Khi gia c«ng thÐp cã ®é cøng cao chän: 2 = 125o. Khi gia c«ng nh«m chän: 2 = 140o Gãc nghiªng l-ìi c¾t phô 1 ®-îc t¹o nªn do ®é c«n ng-îc cña phÇn dÉn h-íng. §èi víi mòi khoan lµm b»ng thÐp dông cô th-êng chän 1 = (2o 4o). 4. Gãc nghiªng l-ìi c¾t ngang  Gãc nghiªng l-ìi c¾t ngang  lµ gãc gi÷a h×nh chiÕu cña l-ìi c¾t ngang vµ l-ìi c¾t chÝnh trªn mÆt ph¼ng vu«ng gãc víi ®-êng t©m mòi khoan. §èi víi nh÷ng mòi khoan tiªu chuÈn th-êng chän:  =55o nÕu ®-êng kÝnh mòi khoan D15mm;
 = 50o nÕu ®-êng kÝnh mòi khoan D15mm. 5. Gãc xo¾n r·nh tho¸t phoi  Gãc xo¾n r·nh tho¸t phoi  lµ gãc gi÷a ®-êng t©m cña mòi khoan vµ ®-êng tiÕp tuyÕn víi ®-êng xo¾n r·nh tho¸t phoi t¹i chu vi (h×nh 5-1). Gãc  ¶nh h-ëng ®Õn lùc c¾t, qu¸ tr×nh t¹o phoi, ®é bÒn vµ tuæi thä cña mòi khoan. Khi  t¨ng møc ®é biÕn d¹ng dÎo cña phoi vµ ma s¸t gi÷a mÆt tr-íc dao víi phoi gi¶m, phoi tho¸t dÔ. Nh-ng nÕu t¨ng  v-ît qu¸ trÞ sè hîp lý th× ®iÒu kiÖn c¾t l¹i xÊu ®i, v× khi ®ã chiÒu dµi ®o¹n ®-êng chuyÓn ®éng cña phoi t¨ng, phoi cã thÓ tùa vµo tjµnh r·nh xo¾n nªn ma s¸t vµ nhiÖt ®é ë thµnh r·nh xo¾n t¨ng. Ngoµi ra, khi trÞ sè gãc  lín th× gãc s¾c  nhá nªn ®é bÒn vµ tuæi thä mòi khoan gi¶m. Gãc  cña mòi khoan thÐp giã chän phô thuéc vµo vËt liÖu gia c«ng: - Khi gia c«ng thÐp, gang cã ®é cøng trung b×nh chän:  = (25o 30o) - Khi gia c«ng nh«m, ®ång ®á chän:  = (35o 40o). Cµng gÇn t©m mòi khoan gãc  cµng nhá. 6. Gãc n©ng l-ìi c¾t chÝnh  Gãc n©ng l-ìi c¾t chÝnh  (x¸c ®Þnh t-¬ng tù dao tiÖn) lµ gãc gi÷a l-ìi c¾t chÝnh vµ ph¸p tuyÕn víi vÐc t¬ tèc ®é c¾t ®o trong mÆt ph¼ng c¾t. Cã thÓ x¸c ®Þnh gãc n©ng l-ìi c¾t chÝnh  theo c«ng thøc: sin = sin.sin (5.3) TrÞ sè gãc n©ng l-ìi c¾t chÝnh chän trong kho¶ng  = (7o 20’12 o 20’) d. Th«ng sè h×nh häc cña mòi khoan ë tr¹ng th¸i lµm viÖc Khi lµm viÖc, ngoµi chuyÓn ®éng chÝnh, mòi khoan cßn nhËn chuyÓn ®éng ch¹y dao däc theo t©m cña nã. Bëi vËy, mÆt ph¼ng c¾t thùc tÕ sÏ thay ®æi so víi mÆt ph¼ng c¾t ®· gi¶ ®Þnh khi kh¶o s¸t th«ng sè h×nh häc cña dao ë tr¹ng th¸i tÜnh. Do mÆt ph¼ng c¾t thay ®æi nªn c¸c gãc tr-íc vµ gãc sau cña mòi khoan còng thay ®æi vµ sù thay ®æi nµy cã thÓ tÝnh ®-îc nh- sau (h×nh 5-3,b): ® =    vµ ® =    (5.4) trong ®ã: -  lµ gãc nghiªng cña quü ®¹o c¾t, tg = ; S D - s lµ l-îng ch¹y dao khi khoan, mm/vßng; - D lµ ®-êng khÝnh mòi khoan t¹i ®iÓm kh¶o s¸t, mm.
NhËn xÐt: NÕu l-îng ch¹y dao s cµng lín vµ ®iÓm kh¶o s¸t trªn l-ìi c¾t chÝnh cµng gÇn t©m th× trÞ sè gãc  cµng lín, nghÜa lµ trÞ sè gãc sau ®éng ® cµng nhá. Bëi vËy, khi mµi dao cÇn chó ý ph¶i chän gãc sau  t¹i nh÷ng ®iÓm cµng gÇn t©m cµng lín ®Ó tr¸nh hiÖn t-îng ® cã trÞ sè nhá h¬n kh«ng. 5.2.2. Mòi khoÐt KhoÐt dïng ®Ó gia c«ng nh÷ng lç ®· cã s½n (lç ®óc, lç dËp hoÆc lç ®· khoan) víi môc ®Ých më réng kÝch th-íc, t¹o ®é chÝnh x¸c kÝch th-íc vµ n©ng cao cÊp ®é nh¸m bÒ mÆt. Ngoµi ra, khoÐt cßn dïng ®Ó t¹o c¸c lç ®Çu bu l«ng d¹ng trô hoÆc c«n, kháa mÆt ®Çu, v¸t mÐp... a. KÕt cÊu mòi khoÐt CÊu t¹o cña mòi khoÐt t-¬ng tù mòi khoan xo¾n (h×nh 5-5) song mòi khoÐt cã mét sè ®Æc ®iÓm riªng sau ®©y: - Mòi khoÐt cã nhiÒu r¨ng c¾t h¬n mòi khoan, tõ Z = 3 (khi D  35mm) ®Õn Z = 4 (khi D35mm). Do ®ã, mòi khoÐt cã ®é cøng v÷ng lín, kh¶ n¨ng ®Þnh h-íng tèt trong qu¸ tr×nh lµm viÖc, cho phÐp n©ng cao n¨ng suÊt c¾t. - Mòi khoÐt kh«ng cã l-ìi c¾t ngang. - R¨ng c¾t cña mòi khoÐt cã ba l-ìi: l-ìi c¾t chÝnh, l-ìi nèi tiÕp vµ l-ìi c¾t phô (h×nh 5-4). ChiÒu dµi lµm viÖc cña l-ìi c¾t phô b»ng , trong ®ã s lµ l-îng S Z ch¹y dao vßng (mm/vßng), cßn Z lµ sè r¨ng c¾t cña dao. §Ó t¨ng kh¶ n¨ng ®Þnh h-íng cho mòi khoÐt, trªn r¨ng c¾t cña dao cã c¹nh viÒn, chiÒu réng c¹nh viÒn f = (0,81,2)mm. - Mòi khoÐt cã ®-êng kÝnh D 32mm ®-îc chÕ t¹o liÒn khèi. C¸c mòi khoÐt cã ®-êng kÝnh D = (32 100)mm ®-îc chÕ t¹o d-íi d¹ng r¨ng ch¾p.  
H×nh 5-4 Mòi khoÐt 1- PhÇn c¾t. 2-PhÇn dÉn h-íng. 3- PhÇn cæ dao. 4- PhÇn c¸n. b. Th«ng sè h×nh häc cña mòi khoÐt Th«ng sè h×nh häc cña c¸c r¨ng mòi khoÐt ®-îc ®o trong mÆt c¾t chÝnh N-N (mÆt c¾t vu«ng gãc víi h×nh chiÕu cña l-ìi c¾t chÝnh trªn mÆt ph¼ng ®i qua t©m cña mòi khoÐt, xem h×nh 5-4). 1. Gãc tr-íc  Gãc tr-íc cña mòi khoÐt cã trÞ sè ®-îc chän tuú thuéc vµo tÝnh chÊt cña vËt liÖu chÕ t¹o dao vµ vËt liÖu gia c«ng. §èi víi nh÷ng mòi khoÐt cã r¨ng dao b»ng thÐp giã th-êng chän: Khi gia c«ng thÐp:  = (8o 15o) Khi gia c«ng gang:  = (6o 8o) Khi gia c«ng kim lo¹i mµu:  = (25o 30o) 2. Gãc sau  Gãc sau cña mòi khoÐt cã trÞ sè ®-îc chän tuú thuéc vµo tÝnh chÊt c¬ lý cña vËt liÖu gia c«ng. Th-êng chän  = (8o 10 o ). 3. Gãc nghiªng l-ìi c¾t chÝnh  cã trÞ sè ®-îc chän tuú thuéc vµo tÝnh chÊt c¬ lý cña vËt liÖu chÕ t¹o dao. C¸c mòi khoÐt chÕ t¹o tõ thÐp giã cã:  = (45o 60o). C¸c mòi khoÐt chÕ t¹o tõ hîp kim cøng cã:  = (60o 75o). 4. Gãc nghiªng l-ìi c¾t phô (®é c«n ng-îc) cã trÞ sè: 1= (1o 2o).
5. Gãc xo¾n r·nh tho¸t phoi cã trÞ sè:  = (10 o 25o) 5.2.3. Mòi doa Doa lµ ph-¬ng ph¸p gia c«ng tinh c¸c lç sau khoÐt hoÆc sau tiÖn mãc lç. Cã thÓ ph©n lo¹i mòi doa theo c¸c chØ tiªu sau: - Theo ph-¬ng ph¸p gia c«ng cã: mòi doa tay, mòi doa m¸y. - Theo kÕt cÊu cã: mòi doa ®u«i c«n, mòi doa ®u«i trô. - Theo bÒ mÆt gia c«ng cã: mòi doa lç trô, mòi doa lç c«n. - Theo ph-¬ng ph¸p kÑp chÆt r¨ng dao cã: mòi doa r¨ng liÒn, mòi doa r¨ng ch¾p. - Theo kh¶ n¨ng ®iÒu chØnh ®-êng kÝnh gia c«ng cã: mòi doa ®iÒu chØnh ®-îc vµ mòi doa kh«ng ®iÒu chØnh ®-îc. a. KÕt cÊu mòi doa lç trô KÕt cÊu cña mòi doa lç trô (h×nh 5-5) gåm ba phÇn: phÇn lµm viÖc, phÇn cæ dao vµ phÇn c¸n. 1. PhÇn lµm viÖc l1 gåm cã: C«n dÉn h-íng cã gãc c«n ®Ønh b»ng 90o. PhÇn c¾t l4 thùc hiÖn hÇu hÕt khèi l-îng c«ng viÖc c¾t. PhÇn söa ®óng l5 dïng ®Ó dÉn h-íng mòi doa trong qu¸ tr×nh c¾t vµ söa ®óng cho lç gia c«ng. Ngoµi ra, phÇn söa ®óng cßn lµ n¬i dù tr÷ ®Ó mµi l¹i mòi doa khi mßn. PhÇn c«n ng-îc l6 cã t¸c dông lµm gi¶m ma s¸t gi÷a mÆt sau cña dao vµ bÒ mÆt ®· gia c«ng cña lç. 2. Cæ dao l2 lµ phÇn nèi gi÷a c¸n dao vµ phÇn lµm viÖc cña mòi doa. Trong qu¸ tr×nh chÕ t¹o mòi doa, cæ dao lµ r·nh tho¸t dao khi gia c«ng phÇn c¸n dao vµ phÇn lµm viÖc. 3. C¸n dao l3 ®-îc chÕ t¹o ë d¹ng trô cã ®Çu vu«ng ®èi víi mòi doa tay. §èi víi mòi doa m¸y, c¸n dao ®-îc chÕ t¹o cã d¹ng ®u«i c«n hoÆc ®u«i trô. Nh×n chung, kÕt cÊu mòi doa lç trô t-¬ng tù mòi khoÐt, song cã mét sè ®Æc ®iÓm kh¸c nh- sau:
 Mòi doa cã nhiÒu r¨ng c¾t h¬n mòi khoÐt nªn mòi doa cã ®é cøng v÷ng lín h¬n, kh¶ n¨ng ®Þnh h-íng tèt h¬n khoÐt trong qu¸ tr×nh c¾t. Th«ng th-êng, sè r¨ng cña mòi doa trong kho¶ng Z = (6 16) vµ cã thÓ x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: Z = 1,5 D  K (5.5) trong ®ã: - D lµ ®-êng kÝnh lç cÇn doa (®-êng kÝnh phÇn söa ®óng), mm; - K lµ h»ng sè phô thuéc vËt liÖu gia c«ng. LÊy K = 2 khi gia c«ng vËt liÖu dÎo, K = 4 khi gia c«ng vËt liÖu dßn.  Mòi doa kh«ng cã l-ìi c¾t ngang.  Nãi chung, r¨ng dao doa ®-îc lµm th¼ng. §Ó tho¸t phoi tèt, ®Æc biÖt lµ khi gia c«ng vËt liÖu dÎo, ng-êi ta chÕ t¹o mòi doa r¨ng nghiªng. Th«ng th-êng, gãc xo¾n cña r¨ng dao doa ®-îc chän trong kho¶ng  = (10o 45o). VËt liÖu gia c«ng cµng dÎo chän trÞ sè gãc xo¾n cµng lín. Khi doa lç th«ng nªn chÕ t¹o r¨ng nghiªng tr¸nh ®Ó phoi tho¸t vÒ phÝa mÆt ®· gia c«ng. PhÇn c¾t r¨ng dao ®-îc mµi nhän, cßn phÇn söa ®óng r¨ng dao ®-îc mµi ®Ó l¹i c¹nh viÒn cã chiÒu réng f=(0,080,5)mm (tuú thuéc vµo ®-êng kÝnh) ®Ó t¹o nªn phÇn trô dÉn h-íng.
H×nh 5-5 KÕt cÊu mòi doa lç trô b. Th«ng sè h×nh häc cña mòi doa lç trô 1. Gãc nghiªng chÝnh  T-¬ng tù mòi khoan, ®èi víi mòi doa ng-êi ta còng dïng kh¸i niÖm gãc ®Ønh dao 2. Gãc nµy chän tuú thuéc vµo lo¹i mòi doa vµ tÝnh chÊt gia c«ng:
- Khi doa lç th«ng chän:  = (30’1o30’) ®èi víi mòi doa tay;  = (12 o 15o) ®èi víi mòi doa m¸y, khi gia c«ng vËt liÖu dÎo;  = (3o 5o) ®èi víi mòi doa m¸y, khi gia c«ng vËt liÖu cøng, dßn vµ vËt liÖu khã gia c«ng;  = (30o 45o) ®èi víi mòi doa g¾n m¶nh hîp kim cøng. - Khi doa lç kh«ng th«ng chän:  = 45o ®èi víi c¸c mòi doa tay;  = 60o ®èi víi c¸c mòi doa m¸y;  = 75 o ®èi víi c¸c mòi doa cã r¨ng b»ng hîp kim cøng. 2. Gãc tr-íc vµ gãc sau cña r¨ng dao: Gãc tr-íc  vµ gãc sau  cña mòi doa ®-îc ®o trong mÆt c¾t chÝnh. TrÞ sè cña ,  ®-îc x¸c ®Þnh tuú thuéc tÝnh chÊt vËt liÖu gia c«ng vµ tÝnh chÊt vËt liÖu lµm dao. Cã thÓ chän nh- sau:  = 0o ®èi víi c¸c mòi doa thÐp giã dïng ®Ó doa tinh;  = (5o 10 o ) ®èi víi c¸c mòi doa thÐp giã dïng ®Ó doa th«;  = (0o 5o) ®èi víi c¸c mòi doa b»ng hîp kim cøng. Gãc sau cña phÇn c¾t lÊy trong ph¹m vi  = (5o 10o). 5.3. §Æc ®iÓm cña qu¸ tr×nh c¾t khi khoan C¸c hiÖn t-îng vËt lý x¶y ra trong qu¸ tr×nh c¾t vµ t¹o phoi khi khoan cã nhiÒu ®iÓm t-¬ng tù qu¸ tr×nh c¾t vµ t¹o phoi khi tiÖn. Nh-ng do kÕt cÊu cña dông cô c¾t vµ ®iÒu kiÖn c¾t cã kh¸c víi tiÖn nªn qu¸ tr×nh khoan cã mét sè ®Æc ®iÓm riªng nh- sau:  Dông cô c¾t cã nhiÒu r¨ng c¾t vµ mòi khoan l¹i cã l-ìi c¾t ngang víi gãc trø¬c ©m nªn ®iÒu kiÖn c¾t rÊt xÊu, lùc h-íng trôc lín, l-ìi c¾t phô cã ®é bÒn kÐm, gãc sau phô 1 = 0 o , tèc ®é c¾t t-¬ng ®èi cao, chiÒu s©u c¾t lín, nhiÖt c¾t lín nªn dao dÔ bÞ mµi mßn. Ngoµi ra, gãc sau  vµ tèc dé c¾t thay ®æi däc theo l-ìi c¾t chÝnh, ®iÒu kiÖn ma s¸t còng kh¸c nhau, do ®ã hÖ sè co rót phoi còng t¨ng dÇn tõ ngoµi vµo t©m.
 Khi mµi c¸c l-ìi c¾t khã ®¹t ®-îc yªu cÇu vÒ tÝnh ®èi xøng, do ®ã khi c¾t dÔ g©y ra rung ®éng, lç sau khi gia c«ng cã ®-êng kÝnh lín h¬n ®-êng kÝnh dông cô c¾t (hiÖn t-îng lay réng lç). Mòi khoan dµi cã ®é cøng v÷ng kÐm, ®é ®ång t©m gi÷a phÇn ®u«i mòi khoan vµ phÇn lµm viÖc cña nã kh«ng cao, hai l-ìi c¾t mßn kh«ng ®èi xøng, nªn khoan dÔ bÞ lÖch, ®é chÝnh x¸c vµ cÊp ®é nh¸m bÒ mÆt kh«ng cao.  So víi tiÖn, kh¶ n¨ng tho¸t phoi khi khoan, khoÐt, doa khã h¬n nhiÒu, kho¶ng kh«ng gian chøa phoi l¹i nöa kÝn nªn thêi gian tiÕp xóc gi÷a phoi vµ chi tiÕt gia c«ng dµi; viÖc t-íi dung dÞch tr¬n nguéi vµo vïng c¾t khã vµ khi ®Õn vïng c¾t dung dÞch ®· bÞ nung nãng do ph¶i qua phoi nªn hiÖu qu¶ lµm nguéi kh«ng cao; mÆt kh¸c, do t¶n nhiÖt khã kh¨n nªn kh¶ n¨ng n©ng cao tèc ®é c¾t bÞ h¹n chÕ.  Mòi khoan chÞu m« men xo¾n vµ lùc däc trôc. 5.4. C¸c yÕu tè c¾t khi khoan- khoÐt -doa 5.4.1. C¸c yÕu tè chÕ ®é c¾t a. ChiÒu s©u c¾t t Khi khoan lç ®Æc chiÒu s©u c¾t ®-îc x¸c ®Þnh nh- sau: t= [mm] (5.6) D 2 Khi khoan më réng lç, khoÐt, doa chiÒu s©u c¾t ®-îc x¸c ®Þnh nh- sau: Dd t= [mm] (5.7) 2 trong ®ã: - D lµ ®-êng kÝnh lç gia c«ng, mm; - d lµ ®-êng kÝnh lç tr-íc khi gia c«ng, mm. c. L-îng ch¹y dao s Khi khoan, khoÐt (gia c«ng th«, b¸n tinh) ®Ó ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn bÒn r¨ng dao, ng-êi ta quan t©m ®Õn l-îng ch¹y dao r¨ng sZ [mm/r¨ng]. Khi doa (gia c«ng tinh) ®Ó d¶m b¶o yªu cÇu chÊt l-îng bÒ mÆt gia c«ng, ng-ßi ta quan t©m ®Õn l-îng ch¹y dao vßng s [mm/vßng]. c. Tèc ®é c¾t V Tèc ®é c¾t khi khoan ®-îc chän lµ tèc ®é vßng cña ®iÓm xa t©m nhÊt trªn l-ìi c¾t:
 .D.n V= [m/ph] (5.8) 1000 trong ®ã: - D lµ ®-êng kÝnh cña lç gia c«ng, mm; - n lµ tèc ®é vßng quay cña dao, vßng/phót. d. Thêi gian m¸y TO Thêi gian m¸y khi khoan ®-îc tÝnh theo c«ng thøc: l  l1  l 2 TO = = [ph] (5.9) L n.S n.S trong ®ã: - L lµ chiÒu dµi hµnh tr×nh lµm viÖc cña dao, mm; - l lµ chiÒu dµi lç gia c«ng, mm; - l1 lµ kho¶ng v-ît qu¸ cña dông cô, mm, th-êng chän l1= (13)mm; - l2 lµ chiÒu dµi ¨n dao, mm, th-êng chän l2  0,3.D mm. 5.4.2. Th«ng sè tiÕt diÖn ngang líp c¾t D D t t n n s s   a b d b sz sz a a) b) H×nh 5-6 Th«ng sè h×nh häc cña líp c¾t a) Khi khoan lç ®Æc b) Khi khoan më réng lç, khoÐt , doa a. ChiÒu dµy c¾t a ChiÒu dµy c¾t a ®-îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc:
a = sZ.sin = .sin [mm] (5.10) S Z trong ®ã: -  lµ nöa gãc ®Ønh dao; - SZ lµ l-îng ch¹y dao r¨ng, mm/r¨ng; - Z lµ sè r¨ng dao. - S lµ l-îng ch¹y dao vßng, mm/vßng; b. ChiÒu réng c¾t b Khi khoan lç ®Æc chiÒu réng c¾t b ®-îc x¸c ®Þnh nh- sau: b= [mm] (5.11) D 2. sin  Khi khoan më réng, khoÐt, doa chiÒu réng c¾t b ®-îc x¸c ®Þnh nh- sau: Dd b= = [mm] (5.12) t sin  2. sin  c. DiÖn tÝch tiÕt diÖn ngang líp c¾t F Khi khoan lç ®Æc, diÖn tÝch tiÕt diÖn ngang líp c¾t ®-îc x¸c ®Þnh nh- sau: FZ = a.b = [mm2] (5.13) S .D 4 Khi khoan më réng, khoÐt, doa, diÖn tÝch tiÕt diÖn ngang líp c¾t ®-îc x¸c ®Þnh nh- sau: FZ = a.b = [mm2] (5.14) S.t Z 5.5. Lùc c¾t 5.5.1. Lùc c¾t khi khoan a. C¸c thµnh phÇn lùc t¸c dông lªn mòi khoan C¸c thµnh phÇn lùc t¸c dông lªn mòi khoan khi c¾t ®-îc thÓ hiÖn nh- h×nh 5-7. Trong ®ã: PZ lµ lùc tiÕp tuyÕn, PY h-íng kÝnh, PX h-íng däc trôc mòi khoan. Thµnh phÇn lùc däc trôc t¸c dông trªn l-ìi ngang ®-îc ký hiÖu lµ Png. Gi¶ sö mòi khoan cã hai l-ìi c¾t ®-îc mµi ®èi xøng tuyÖt ®èi vµ c¸c ®iÒu kiÖn kh¸c lµ lý t-ëng, th× c¸c lùc t-¬ng øng t¸c dông lªn c¸c l-ìi c¾t cã trÞ sè nh- nhau. Khi ®ã, trªn mòi khoan chØ cã lùc chiÒu trôc PO lµ tæng cña c¸c lùc chiÒu trôc vµ m« men xo¾n M X lµ tæng m« men cña c¸c lùc tiÕp tuyÕn thµnh phÇn trªn hai l-ìi c¾t, cßn c¸c lùc h-íng kÝnh tõng ®«i mét triÖt tiªu nhau, nghÜa lµ PY = 0.
Thµnh phÇn lùc PZ g©y m« men xo¾n lín nhÊt (kho¶ng 80%M X), kÕ ®ã lµ thµnh phÇn PZ1 (kho¶ng 12%M X). Thµnh phÇn Png chiÕm kho¶ng 57% PO, PX chiÕm kho¶ng 40% PO , cßn l¹i lµ thµnh phÇn ma s¸t kho¶ng 3% PO. b. C¸c yÕu tè ¶nh h-ëng ¶nh h-ëng cña c¸c yÕu tè chÕ ®é c¾t, PX PX PY tÝnh chÊt vËt liÖu gia c«ng, dung dÞch PY tr¬n nguéi vµ c¸c ®iÒu kiÖn kh¸c ®Õn m« Png men xo¾n M x vµ lùc däc trôc PO t-¬ng tù nh- tiÖn. ë ®©y chØ ph©n tÝch thªm mét sè b yÕu tè c¸ biÖt ®i kÌm qu¸ tr×nh khoan. Nh×n theo b 1. ¶nh h-ëng cña gãc xo¾n  MX T¨ng  sÏ lµm t¨ng  (xem 5.1), c«ng vµlùc lµm biÕn d¹ng kim lo¹i gi¶m, do ®ã PO PZ vµ Mx gi¶m. Tuy nhiªn, kh«ng nªn lÊy PZ  30o (thùc nghiÖm khoan thÐp cho thÊy: khi lÊy  30o th× PO vµ Mx gi¶m kh«ng ®¸ng kÓ). H×nh 5-7 C¸c thµnh phÇn lùc 2. ¶nh h-ëng cña gãc nghiªng chÝnh  t¸c dông lªn mòi khoan T-¬ng tù nh- tiÖn, khi gi¶m  lµm chiÒu dµy c¾t gi¶m, cßn chiÒu réng c¾t t¨ng nªn PO vµ PZ t¨ng, nh-ng mÆt kh¸c,  gi¶m lµm mòi khoan nhän h¬n nªn dÔ ®i s©u vµo kim lo¹i gia c«ng, do ®ã gi¶m ®-îc lùc ch¹y dao P O vµ l-îng gi¶m l¹i nhiÒu h¬n l-îng t¨ng nãi ë trªn. V× vËy, khi gi¶m  lµm M X t¨ng cßn P O gi¶m. 3. ¶nh h-ëng cña l-ìi c¾t ngang Gãc tr-íc cña l-ìi c¾t ngang ©m nªn ®iÒu kiÖn c¾t khi khoan rÊt xÊu vµ chiÒu dµi lìi c¾t ngang cµng lín th× PO vµ MX cµng t¨ng, nh-ng PO t¨ng rÊt nhiÒu trong khi MX t¨ng Ýt. MÆt kh¸c, khi chiÒu dµi l-ìi ngang t¨ng lµm gãc  nhá ®i nªn PO l¹i t¨ng. Do ®ã, mµi ng¾n l-ìi ngang lµ mét trong nh÷ng biÖn ph¸p gi¶m PO. 4. ¶nh h-ëng cña ®-êng kÝnh mòi khoan: §-êng kÝnh mòi khoan D ¶nh h-íng lín ®Õn PO vµ M X. MÆc dï khi t¨ng D th× diÖn tÝch tiÕt diÖn ngang cña r·nh xo¾n t¨ng nªn phoi tho¸t dÔ, nh-ng
khi ®ã chiÒu s©u c¾t t còng t¨ng vµ diÖn tÝch tiÕt diÖn ngang líp c¾t t¨ng nªn PO vµ M X t¨ng. Qua nghiªn cøu ¶nh h-ëng cña c¸c yÕu tè ®Õn PO vµ MX (chñ yÕu cho khoan) ng-íi ta thµnh lËp ®-îc c¸c c«ng thøc tÝnh PO vµ MX nh- sau: Khi khoan lç ®Æc: PO = CP.Dxp.Syp.Kp [N] (5.15) MX = CM.D .S .Km xm ym [N.mm] (5.16) Khi khoan më réng lç: PO = CP.Dxp.Syp.tup.Kp [N] (5.17) MX = CM.Dxm .Sym.tup.Km [N.mm] (5.18) 5.5.2 Lùc c¾t khi khoÐt vµ doa §èi víi khoÐt vµ doa, do kh«ng cã l-ìi ngang nªn Png = 0 vµ Pzng = 0, cßn c¸c thµnh phÇn kh¸c so víi khoan nhá h¬n nhiÒu nªn th-êng bá qua, chØ tÝnh cho dao lµm b»ng hîp kim cøng. Khi khoÐt vµ doa b»ng dao hîp kim cøng: PO = CP.Dxp.Syp.tup.Kp [N] (5.19) MX = CM.D .S .t .Km xm ym up [N.mm] (5.20) Trong c¸c c«ng thøc (5.15), (5.16), (5.17), (5.18), (5.19), (5.20) trªn ®©y, c¸c hÖ sè CP, CM kÓ tíi tÝnh chÊt cña vËt liÖu gia c«ng vµ ®iÒu kiÖn c¾t. Chó ý: Khi tra CP, CM ë c¸c tµi liÖu dïng ®¬n vÞ lùc lµ kG vµ m«men xo¾n lµ kG.m cÇn nh©n gi¸ trÞ CP, CM tra ®-îc víi 9,8 ®Ó phï hîp víi c¸c c«ng thøc (5.15), (5.16), (5.17), (5.18), (5.19), (5.20). 5.5.3. C«ng suÊt c¾t C«ng suÊt c¾t khi khoan, khoÐt, doa cã thÓ tÝnh theo c«ng thøc: NC = [kW] (5.21) M X .n 9554 ë ®©y: MX tÝnh theo N.mm, n tÝnhtheo vßng/phót. 5.6. Tèc ®é c¾t 5.6.1. C¸c yÕu tè ¶nh h-ëng ®Õn mßn dao vµ tuæi bÒn a. Tuæi bÒn cña dông cô
1. Mµi mßn cña dông cô vµ c¸c ph-¬ng ph¸p mµi dông cô ®Ó t¨ng tuæi bÒn: T-¬ng tù nh- tiÖn trong qu¸ tr×nh lµm viÖc, phÇn c¾t cña mòi khoan, mòi khoÐt, mòi doa bÞ mµi mßn theo thêi gian. Nguyªn nh©n mµi mßn lµ do ma s¸t gi÷a mÆt sau vµ c¹nh viÒn cña dông cô c¾t víi bÒ mÆt ®ang vµ ®· gia c«ng; gi÷a phoi víi mÆt tr-íc. Tuy nhiªn, mòi khoan lµm viÖc trong ®iÒu kiÖn rÊt kh«ng thuËn lîi do tho¸t phoi vµ tho¸t nhiÖt gÆp nhiÒu khã kh¨n, do tèc ®é c¾t cña tõng ®iÓm trªn l-ìi c¾t cã trÞ sè kh¸c nhau, gãc tr-íc vµ gãc sau cã trÞ sè thay ®æi theo tõng ®iÓm däc theo l-ìi c¾t chÝnh. ChÝnh v× nh÷ng yÕu tè nµy mµ mòi khoan mßn nhanh. Th-êng mòi khoan, mòi khoÐt cã c¸c khu vùc mµi mßn nh- sau (h×nh 5-8): - Mµi mßn ®ång thêi ë c¶ mÆt sau vµ mÆt tr-íc. D¹ng mßn nµy xuÊt hiÖn khi gia c«ng thÐp kÕt cÊu. Mµi mßn mÆt sau t¨ng dÇn tõ t©m ra mÐp ngoµi. - Mµi mßn ë l-ìi c¾t phô. D¹ng mßn nµy xuÊt hiÖn khi gia c«ng vËt liÖu dÎo. - Mµi mßn ë gãc nèi tiÕp l-ìi c¾t chÝnh víi ®-êng viÒn. D¹ng mßn nµy xuÊt hiÖn khi gia c«ng vËt liÖu dßn vµ hîp kim chÞu nhiÖt. §©y lµ d¹ng mµi mßn nguy hiÓm nhÊt, v× t¹i ®ã øng suÊt lín nhÊt, tèc ®é c¾t cao nhÊt, nhiÖt ®é vµ ma s¸t ®Òu lín nªn c-êng ®é mßn lín. Khi c¹nh viÒn bÞ mµi mßn, mòi khoan mÊt ®é c«n ng-îc nªn dÔ bÞ mÎ, g·y l-ìi c¾t vµ lµm t¨ng MX , PO. - Mµi mßn ë l-ìi ngang. D¹ng mßn nµy xuÊt hiÖn khi l-ìi c¾t ngang qu¸ dµi vµ nhiÖt luyÖn kh«ng ®óng. Mµi mßn ë l-ìi ngang nhá nªn ng-êi ta Ýt chó ý. H×nh 5-8 C¸c d¹ng mµi mßn cña mòi khoan ¶nh h-ëng cña c¸c yÕu tè ®Õn ®é mßn cña mòi khoan thÐp giã khi gia c«ng thÐp cã thÓ tÝnh theo c«ng thøc: hs = Ch.V4,85. s 2,35.T1,42 [mm] (5.22) trong ®ã: - hs lµ ®é mßn mÆt sau cña mòi khoan;
- Ch lµ hÖ sè phô thuéc vËt liÖu gia c«ng vµ ®iÒu kiÖn c¾t; - V lµ vËn tèc c¾t, m/ph; - s lµ l-îng ch¹y dao, mm/vßng; - T lµ tuæi bÒn dông cô c¾t, ph. Tõ (5.22) cã nhËn xÐt: Tèc ®é c¾t cã ¶nh h-ëng lín nhÊt ®Õn ®é mßn cña mòi khoan, sau ®ã lµ l-îng ch¹y dao vµ tuæi bÒn dông cô c¾t. V× vËy, ®Ó cã lîi cho ®é bÒn mßn nªn chän tèc ®é c¾t nhá, cßn l-îng gh¹y dao lín. Gi¸ trÞ ®é bÒn mßn cña mòi khoan, mòi khoÐt, mòi doa ®-îc cho trong c¸c sæ tay chÕ t¹o m¸y. §èi víi doa, do chiÒu dµy líp c¾t nhá vµ tèc ®é c¾t thÊp nªn mµi mßn chñ yÕu ë mÆt sau vµ vïng nèi tiÕp gi÷a phÇn c¾t vµ phÇn ®Þnh h-íng. Th«ng th-êng ng-êi ta lÊy mßn theo mÆt sau ®Ó lµm chØ tiªu ®¸nh gi¸ mßn. TrÞ sè mßn cho phÐp cã thÓ lÊy: - §èi víi mòi khoan: [hs] = (13)mm; - §èi víi mòi khoÐt: [hs] = (0,21,5)mm; - §èi víi mòi doa: [hs] = (0,60,8)mm. 2. C¸c ph-¬ng ph¸p mµi dông cô ®Ó t¨ng tuæi bÒn - Mµi ng¾n l-ìi ngang hoÆc mÊt h¼n l-ìi ngang: Nh- phÇn trªn ®· nªu, do gãc tr-íc l-ìi ngang ©m nªn ®iÒu kiÖn c¾t xÊu vµ chiÒu dµi l-ìi ngang cµng lín th× PO vµ MX cµng t¨ng. Do ®ã, mµi ng¾n l-ìi ngang (h×nh 5-9,a,b) hoÆc mµi mÊt h¼n l-ìi ngang (h×nh 5-9,c), cã thÓ gi¶m lùc ch¹y dao PO, nhê ®ã cã thÓ t¨ng tuæi bÒn cña mòi khoan. Mµi ng¾n l-ìi ngang cßn lµm gãc tr-íc ë t©m d-¬ng, gi÷ l-ìi c¾t chÝnh lµ ®-êng th¼ng nªn lùc PO gi¶m tíi (3035)%. Khi khoan vËt liÖu mÒm cho phÐp mµi ng¾n l-ìi ngang tíi 50%, khi khoan vËt liÖu cøng cã thÓ mµi ng¾n l-ìi ngang tíi 30%. - Mµi mòi khoan cã gãc sau phô 1 (h×nh 5-9,e): §èi víi mòi khoan tiªu chuÈn 1 = 0 nªn khi c¾t ma s¸t lín, do ®ã dao mßn nhanh. Khi gia c«ng c¸c lç cã ®-êng kÝnh D > 12mm trªn chi tiÕt cã ®é cøng cao nªn mµi mòi khoan cã gãc sau phô 1 trªn phÇn lµm viÖc vµ chiÒu réng c¹nh viÒn cßn l¹i f = (0,20,4)mm.