66

Nếu lấy điểm A trên lưỡi cắt của mũi khoan bố trí trên hình trụ có đường kính
D
A
thì đối với điểm này, góc nghiêng của rãnh xoắn được xác định bằng công thức:
tg
A
=

.
D
H
A

Trong đó : H- bước của rãnh xoắn.

A
- góc nghiêng của rãnh xoắn ở điểm A
Góc trước ở tiết diện OO bằng góc xoắn 
A
.

Góc trước 
A
ở tiết diện N-N có thể biểu thị qua góc 
A
hay góc trước ở tiết diện
O-O
Muốn vậy trên tiết diện N-N và O-O, ta chú ý tam giác ANO.

A
=
tg
A

sin

Thay thế vào biểu thức của tg
A
đã tính ở trên và chú ý rằng

67
H =


.
D
tg
cuối cùng ta có :
tg 
A
=
D
D
tg
A
.
sin




Để cụ thể hơn ta xét hình vẽ sau đây:
Xét điểm A bất kỳ nằm trên lưỡi cắt chính của một mũi khoan. Khi mũi khoan
quay tròn quanh trục O-O thì điểm A sẽ vẽ nên một vòng tròn. Qua vòng tròn đó, ta
dựng một hình trụ đồng trục với mũi khoan. Giao tuyến của mặt trụ này với mặt sau
mũi khoan sẽ là một đường cong C.
Nếu qua điểm A ta vẽ 2 đường tiếp tuyến: một đường với giao tuyến C, còn một
đường kia với vòng tròn do điểm A vẽ ra ở trong mặt phẳng chứa vòng tròn đó, thì góc
giũa hai đường tiếp tuyến này là góc . 68
Vậy góc sau  tại một điểm bất kỳ trên lưỡi cắt của mũi khoan là góc họp bởi:
.đường tiếp tuyến (tại điểm đang khảo sát) của tiếp tuyến tạo bởi mặt trụ (đồng trục
với mũi khoan) và mặt sau của mũi khoan, với: .đường tiếp tuuyến của vòng tròn là
quỹ đạo của điểm khảo sát khi nó quay quanh trục của mũi khoan.
Góc sau 
N
của mũi khoan đo ở tiết diện pháp tuyến được xác định gần đúng
bằng công thức:
tg
N
= tg.sin 

Cũng như góc trước, góc sau tại những điểm khác nhau của lưỡi cắt cũng là một
lượng thay đổi, nhưng góc sau lớn dần về phía tâm mũi khoan. Ở đường kính ngoài
cùng thường  = 8 -14
0
còn ở gần tâm  = 25-35
0

.
Góc nghiêng phụ 
1
ở mũi khoan do độ côn ngược mà có, thông thường 
1
= 2
0
-
4
0
.
Lưỡi cắt ngang và góc nghiêng

của lưỡi cắt ngang .
Góc nghiêng  của lưỡi cắt ngang là góc giữa hình chiếu của lưỡi cắt ngang và
lưỡi cắt chính trên mặt phẳng vuông góc với trục mũi khoan. Mũi khoan tiêu chuẩn có
 = 55
0
.
Thông thường lưỡi cắt ngang không cắt (do góc trước có trị số âm), mà tì lên bề
mặt gia công làm cho lực chiều trục sinh ra rất lớn. Các cải tiến của mũi khoan hiện tại
là nhằm làm cho lưỡi cắt ngang càng ngắn càng tốt .
Góc nâng

của lưỡi cắt chính.
Góc  của mũi khoan được xác định như ở dao tiện.
Góc xoắn

của rãnh thoát phoi .
Góc  là một thông số quan trọng đối với mũi khoan. Trị số của nó ảnh hưởng

s
D
A
. Vì lượng chạy dao s so với đường kính mũi khoan D nhỏ hơn rất nhiều nên góc
 thường là nhỏ . 2- Các yếu tố của chế độ cắt khi khoan:

Các sơ đồ cắt chủ yếu khi khoan gồm :
a- khoan lỗ không thông trong vật liệu đặc
b- Khoan rộng lỗ đã có trước trong phôi
Trên hình vẽ này đã ký hiệu các yếu tố cắt trong hai sơ đồ khác nhau gồm:
70

Các yếu tố của chế độ cắt khi khoan

- Tốc độ cắt v : Đó là tốc độ vòng ứng với đường kính lớn nhất của mũi khoan.
v =

Dn
1000
m/ph
Trong đó : .D - đường kính của mũi khoan ,mm

b =
D
2 sin
mm ; a =
s
2
sin mm.
Khi khoan lỗ ở vật liệu đặc thì: f = a.b = D
s
4
mm
2

Khi khoan rộng lỗ : f = a.b =
(
)
D
d
s

4
mm
2
.
Diện tích cắt ứng với một vòng quay của mũi khoan là:
F = 2f = 2ab mm
2
.

3- Đặc tính của quá trình cắt khi khoan:

phần lực theo các trục tọa độ ox, oy, oz . Các thành phằn đó là:
a- Lực P
y
còn gọi là lực hướng kính tác dụng trên hai lưỡi cắt chính, có trị
số bằng nhau và ngược chiều nhau nên cùng triệt tiêu lẫn nhau. Nếu chú ý cả hai lưỡi
cắt phụ thì phải kể cả hai lực P
y
’

nữa và chúng cũng triệt tiêu lẫn nhau.
b- Lực chiều trục P
0
có xu hướng chống lại lực chạy dao. Lực P
0
bằng tổng các
lực chiều trục P
x
tác dụng lên lưỡi cắt chính, lực chiều trục P
x
’ tác dụng lên lưỡi cắt
phụ và lực chiều trục P
n
tác dụng lên lưỡi cắt ngang.
Lực P
x
chiếm khoảng 40% lực P
0
.
Lực P
x

K
m
N.mm
Lực chiều trục : P
0
= C
0
.
D s K
x
y
p
p p
.
0
N
Trong đó : C
m
, C
0
- Hệ số phụ thuộc tính chất vật liệu gia công, hình dạng hình
học của mũi khoan và các điều kiện khác.
D-Đường kính mũi khoan mm
S- lượng chạy dao mm/vg

Các gía trị của các hệ số C
m
,C
0
của các số mũ x

giảm không đáng kể. Đó là vì với
góc  lớn, phoi thoát ra sẽ phải chuyển động theo đường xoắn dài hơn, nên lực ma sát
A
A
Pz
Px
Py
x
y
Pz
Py
Px
A
A
z

73
giữa phoi và thành rãnh tăng lên. Ngoài ra khi tăng  lên cũng đồng thời làm giảm độ
bền của mũi khoan.
Vì thế ở mũi khoan thép gió thường chọn  = 25-30
0
dể gia công thép và gang
và  = 40
0
-45
0
để gia công kim loại màu.
Đối với mũi khoan đường kính nhỏ (D<10mm),để tăng độ bền và độ cứng vững
của chúng người ta chọn góc xoắn  = 18-28
0

n
) P
x
 P
N
. Mặt khác tại lưỡi ngang góc trước có trị âm, cho nên lưỡi ngang càng
dài thì P
0
càng lớn. Đối với mômen xoắn M
x
thì lưỡi ngang ảng hưởng không đáng kể,
vì chiều dài lưỡi ngang nhỏ hơn chiều dài lưỡi căt chính.
Như vậy đối với quá trình cắt thì lưỡi ngang là một yếu tố có hại. Để đảm bảo
độ bền, mũi khoan đã chế tạo có đường kính bằng (0,12 - 0,15)D, nhưng để giảm lực
chiều trục người ta đã có nhiều biện pháp cải tiến lưỡi ngang.

4-Ảnh hưởng của góc nghiêng

của lưỡi cắt ngang:
Ta biết góc  quyết định độ dài của lưỡi ngang. Nếu tăng góc  thì chiều dài lưỡi
ngang sẽ giảm đi, lực chiều trục P
0
sẽ giảm. Song sự thay đổi của góc  có ảnh hưởng
đến trị số của góc sau 
n
ở lưỡi ngang. Góc  tăng sẽ làm cho góc 
n
giảm. Điều đó
làm tăng ma sát ở mặt sau (ứng với lưỡi ngang ) với bề mặt gia công, do đó lưỡi ngang
bị mòn nhanh.