Công NghệLớp 11

Công nghệ cắt gọt kim loại là gì?

Câu hỏi: Công nghệ cắt gọt kim loại là gì?

Trả lời:

Gia công cắt gọt kim loại được thực hiện ở nhiệt độ bình thường của môi trường (cả trước và sau nguyên công nhiệt luyện). Nó cho độ bóng và độ chính xác cao hơn các phương pháp gia công hàn, đúc, rèn, dập nóng…

Bạn đang xem: Công nghệ cắt gọt kim loại là gì?

Gia công bằng cắt gọt thường là gia công lần cuối để tạo cho chi tiết máy chính xác về hình dạng và kích thước. Khả năng chế tạo chi tiết máy chính xác hay không chính xác, tốt hay xấu là tùy thuộc vào trình độ kỹ thuật và khả năng của thiết bị gia công.

Phương pháp gia công bằng cắt gọt chiếm 30% khôi lượng công việc gia công cơ khí và trong tương lai có thể nhiều hơn.

Cùng THPT Ninh Châu tìm hiểu thêm việc gia công cắt gọt kim loại nhé:

1. Các phương pháp gia công cắt gọt kim loại

Trong cơ khí, có rất nhiều phương thức để gia công cắt kim loại dưới các chuyển động cơ bản kết hợp với phương pháp vô chính xác đến mức hoàn hảo để cho ra sản phẩm. Vì vậy, đây là một số phương pháp cơ bản trong khi cắt kim loại:

– Phương pháp gia công tiện CNC: Chuyển động chính thường là chuyển động quay tròn của phối, dao sẽ chuyển động tịnh tiến. Thông tường phương thức này dùng để cắt gọt những chi tiết có dạng tròn xoay

– Phương thức phay: Chuyển động chính sẽ là quay tròn dụng cụ cắt, dùng để gia công các chi tiết mặt phẳng hay cong vô cùng phức tạp

– Phương thức lỗ: Chuyển động quay và tịnh tiến theo phương trục dọc. Thường để gia công các lỗ như khoan, khoét

– Phương thức mài: Thường để gia công tinh

– Phương thức bào và xọc: Các sản phẩm sẽ là các mặt phẳng hoặc rãnh, là chuyển động tịnh tiến của dao cắt

– Phương thức chốt: Các sản phẩm lỗ có hình dạng đặc biệt

ông nghệ cắt gọt kim loại là gì? (ảnh 2)
ông nghệ cắt gọt kim loại là gì? (ảnh 3)
Các phương thức gia công cắt gọt kim loại

2. Vật liệu làm dao cắt gọt kim loại là gì?

Mỗi loại dụng cụ cắt gọt đều được chế tác từ những vật liệu khác nhau và công dụng của từng loại vật liệu cũng theo đó mà có sự khác biệt. Dưới đây, Hutscom sẽ giúp bạn hiểu hơn về những loại dụng cụ cắt như dao phay, dao tiện, hạt dao,… được chế tạo từ vật liệu gì?

Để làm dụng cụ cắt gọt, người ta có thể dùng các loại dụng cụ khác nhau tuỳ thuộc váo tính cơ lý của vật liệu cần gia công và điều kiện sản xuất cụ thể. Dưới đây lần lượt giới thiệu phần vật liệu làm dao cắt gia công cơ khí theo sự phát triển và sự hoàn thiện về khả năng làm việc của chúng.

Thép cacbon

Thép cacbon là một loại hợp kim chứa hai thành phần chính là sắt (Fe) và cacbon (C), ngoài ra, thép cacbon còn chứa các chất phụ trợ khác như Mangan (tối đa 1,65%), Silic (tối đa 0,6%) và Đồng (tối đa 0,6%). Hàm lượng cacbon trong thép tỉ lệ nghịch với khả năng uốn dẻo và tỉ lệ thuận với độ cứng, độ bền. Nghĩa là hàm lượng cacbon càng cao thì thép càng cứng và càng khó uốn cong, hàm lượng cacbon càng thấp thì thép càng dẻo, càng bền. Đồng thời, khi tăng hàm lượng cacbon trong thép cacbon thì nhiệt độ nóng chảy càng thấp.

Cacbon: Là nguyên tố quan trọng nhất, quyết định tổ chức, tính chất và công dụng của thép. 

Theo hình 3.1 thì khi tăng %C sẽ làm giảm độ dẻo và độ dai va đập. Khi %C tăng trong khoảng 0,8 – 1% thì độ bền và độ cứng cao nhất nhưng khi vượt qua 1% thì độ bền và độ cứng bắt đầu giảm.

Theo %C có thể chia thép làm 4 nhóm có cơ tính và công dụng khác nhau:

– Thép cacbon thấp  (%C ≤ 0,25%): Dẻo, dai nhưng có độ bền và độ cứng thấp.

– Thép cacbon trung bình (%C từ 0,3 – 0,5%): Chi tiết máy chịu tải trọng tĩnh và va đập cao.

– Thép cacbon tương đối cao (%C từ 0,55 – 0,65%): Có tính đàn hồi cao, dùng làm lò xo.

– Thép cacbon cao (%C ≥ 0,7%): Có độ cứng cao nên được dùng làm dụng cụ đo, dao cắt, khuôn dập.

Ảnh hưởng của các nguyên tố tạp chất

Trong thép cacbon thông thường ngoài cacbon ra còn có chứa một số nguyên tố với hàm lượng giới hạn là các nguyên tố tạp chất (vì không phải cố ý đưa vào). Trong số các tạp chất có một số có lợi và một số có hại.

Thép hợp kim dụng cụ 

Thép hợp kim là loại thép chứa trong nó một lượng thành phần các nguyên tố hợp kim thích hợp. Người ta cố ý đưa vào các nguyên tố đặc biệt với một lượng nhất định để làm thay đổi tổ chức và tính chất của thép. Các nguyên tố đặc biệt được gọi là nguyên tố hợp kim: Cr, Ni, Mn, Si, W, V, Co, Mo, Ti, Cu. Chính nhờ các nguyên tố hợp kim đó mà làm cho thép hợp kim nói chung có những ưu điểm vượt trội so với thép cacbon như:

– Về cơ tính: Thép hợp kim nói chung có độ bền có độ bền cao hơn hẳn so với thép cacbon. Điều này thể hiện đặc biệt rõ ràng sau khi nhiệt luyện tôi và ram.

– Về tính chịu nhiệt độ cao:Thép hợp kim giữ được cơ tính cao của trạng thái tôi ở nhiệt độ cao hơn 2000C. Muốn đạt được điều này thì thép phải được hợp kim hóa bởi một số nguyên tố với hàm lượng tương đối cao.

– Các tính chất vật lý và hóa học đặc biệt như từ tính, tính giãn nở nhiệt, tính chống ăn mòn…

Thép Gió HSS (HSS – High Speed Steel)

Vật liệu HSS: Là loại thép tốc độ cao hay còn gọi là Thép gió chế tạo nên mũi khoan có độ cứng cao khoan dễ dàng với những kim loại cứng lên đến 900N/mm2.

Để trả lời câu hỏi này, nếu là người chuyên sử dụng máy khoan hay dân kỹ thuật sẽ đều biết mũi khoan HSS là gì?

Được trang bị bộ mũi khoan HSS khi mua sản phẩm dụng cụ cầm tay sẽ giúp bạn được rất nhiều công việc có ích. Vậy mũi khoan HSS là gì và nó có gì khác so với các loại mũi khoan khác?

HSS là từ viết tắt của High Speed steel – hay còn gọi là mũi khoan thép gió.

Công nghệ cắt gọt kim loại là gì? (ảnh 4)

Mũi khoan được làm từ thép – loại thép có cấu tạo về thành phần khác nhau sẽ đem đến cho mũi khoan những đặc tính khác nhau

Trong đó các loại mũi khoan HSS còn có: Mũi khoan HSS; mũi khoan HSS-R; mũi khoan HSS-G; mũi khoan HSS-CO

1. Mũi khoan HSS: Là mũi khoan được làm từ thép tốc độ cao hay còn gọi là thép gió chế tạo ra mũi khoan có độ cứng cao khoan dễ hàng với những bề mặt kim loại cứng lên đến 900N/mm2

2. Mũi khoan HSS-R: High speed steel Rolled cũng giống nhưng thép gió nhưng mũi khoan này được sản xuất theo phương pháp kéo nóng hay cán nóng

3. Mũi khoan HSS-G: High speed steel Ground mà mũi khoan gió nhưng làm từ phương pháp tiện

4. Mũi khoan HSS-CO5: High speed steel Cobalt 5% được làm từ thép gió với thành phần Coban 5% dùng để chế tạo mũi khoan có độ cứng đặc biệt cao và chịu nhiệt tốt. Mũi khoan này có thể khoan dễ dàng với kim loại hợp kim cứng lên đến 1100N/mm2

5. Mũi khoan HSS-CO8: High speed steel Cobalt 8% thép gió với thành phần coban 8% tăng thêm khả năng chịu nhiệt so với Coban 5%

Các mũi khoan có trong các bộ dụng cụ đều là mũi khoan HSS với độ bền cao và khả năng khoan kim loại với bề mặt cứng lên đến 900N/mm2

Nếu bạn cần trang bị thêm mũi khoan có độ cứng cao hơn bạn nên lựa chọn các mũi khoan Hss-Co5 hoặc Hss-Co8 để sử dụng

Với bài viết này Machinetools tin rằng có thể hỗ trợ bạn trong việc lựa chọn mũi khoan thích hợp cho việc sử dụng.

Hợp kim cứng WC và TiC

Trong tất cả các loại vật liệu làm dụng cụ cắt thường dùng, hợp kim cứng là loại có tính cứng nóng cao hơn cả, hơn 800 độ C, tốc độ cắt có thể đạt tới hàng trăm m/min. 

Thành phần chủ yếu của mọi loại hợp kim cứng là cacbit: WC (chiếm tỷ lệ cao nhất), TiC, TaC rất cứng và nhiệt độ chảy rất cao, ngoài ra còn có lượng nhỏ côban làm chất dính kết, nhờ vậy bảo đảm độ cứng, tính chống mài mòn và cứng nóng rất cao, hơn nữa đây là bản chất tự nhiên không phải qua nhiệt luyện.

Hiệu quả sử dụng hợp kim cứng trong cắt gọt cao hơn hẳn thép gió nhưng không thể làm mất vị trí của thép gió là do những nhược điểm sau:

– Không tạo hình phức tạp được vì dùng cách ép bột chỉ tạo được các mảnh nhỏ đơn giản và sau đó cũng không thể gia công định hình được vì quá cứng, do vậy hợp kim cứng thường chỉ dùng làm dao đơn giản một lưỡi cắt (hầu hết các dao một lưỡi cắt hiện nay bằng hợp kim cứng).

– Tính giòn tương đối cao, dễ gãy, vỡ, mẻ dưới tải trọng va đập.

– Tính dẫn nhiệt kém: ~ 50% của thép.

Kim cương nhân tạo

Kim cương nhân tạo hay kim cương tổng hợp là loại đá được sản xuất với ánh quang, tính chất vật lý giống như một viên kim cương tinh khiết và do con người và máy móc hiện đại làm ra.

Kim cương nhân tạo được tổng hợp theo 2 phương pháp chính là:

– Phương pháp cao áp cao nhiệt HPHT (High pressure, High temperature nghĩa là nhiệt độ cao ở áp suất cao) sử dụng nhiệt độ và áp suất cực kỳ cao nhằm tái tạo môi trường giống như môi trường tái tạo kim cương trong lòng đất.

– Phương pháp bốc hơi lắng tụ hóa học CVD (Chemical Vapor Deposition) sử dụng sự bốc hơi hóa học của hợp chất khí Carbon dưới tác động của tia nhiệt plasma tạo sự phân chia phân tử khí cho đến khi chỉ còn lại nguyên tử cacbon lắng tụ và phát triển trên mầm kim cương có sẵn.

Với góc cắt đẹp, sắc sảo và giá thành tương đối hợp lý, đó là những ưu điểm của kim cương nhân tạo.

Đăng bởi: THPT Ninh Châu

Chuyên mục: Lớp 11, Công Nghệ 11

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai.

Back to top button