Bài giảng Nguyên lý cắt kim loại Ths. Trần Quốc Hùng
Phn m u
I. Gii thiu tờn mụn hc, s hc trỡnh
1. Tờn mụn hc : Nguyờn lý ct kim loi v dng c ct kim loi
Gi tt l : Nguyờn lý v dng c ct
2. S n v hc trỡnh: 5 (75 tit) gm:
Lý thuyt : 70 tit
Bi tp ln: 5 tit x 2 = 10 Tit gm 1 trong hai ni dung sau:
* Thit k dao chut rónh then, l then hoa, l trũn + tớnh ch ct cho nguyờn cụng tin
búc v.
* Thit k dao tin nh hỡnh + tớnh ch ct cho nguyờn cụng tin búc v.
- Kim tra iu kin 45 - h s 1 : 4 bi
- Thi 120 - h s 3 (cú th thi vit hoc vn ỏp)
II. Ti liu tham kho
1. Nguyn Duy, Trn S Tuý, Trnh Vn T. Nguyờn lý ct kim loi.
Nh xut bn i hc v Trung hc chuyờn nghip H ni, 1977.
2. Bnh Tin Long, Trn Th Lc, Trn S Tỳy. Nguyờn lý gia cụng vt liu. Nh xut bn
Khoa hc v k thut H ni, 2001.
3. Hong Tựng, Nguyn Tin o, Nguyn Thỳc H. C khớ i cng.
Nh xut bn Khoa hc v k thut H ni, 2004.
4. Nguyn Trng Bỡnh, Nguyn Vn Ho. Gia cụng c khớ.
Nh xut bn i hc s phm, 2005.
5. Nguyn Trng Bỡnh, Lu Quang Huy. Gia cụng c khớ (tp 2).
Nh xut bn Khoa hc v k thut H ni, 2005.
6. Trn Hu , Nguyn Vn Hựng, Cao Thanh Long.
C s cht lng ca quỏ trỡnh ct.
Nh xut bn Trng i hc k thut cụng nghip Thỏi Nguyờn, 1998.
7. Trnh Khc Nghiờm. Nguyờn lý v dng c ct
Nh xut bn Trng i hc k thut cụng nghip Thỏi Nguyờn, 1998.
8. Nguyn c Lc, Lờ Vn Tin, Ninh c Tn, Trn Xuõn Vit.
S tay cụng ngh ch to mỏy (tp I, tp 2)

- La chn c cỏc thụng s hỡnh hc hp lý ca dng c ct;
- La chn vt liu lm phn ct ca dng c khi gia cụng;
- Chn c ch ct hp lý khi gia cụng;
- Nm c nguyờn lý, quy lut ct ca tng kiu gia cụng ct;
Chng 1: VT LIU CH TO PHN CT CA DAO
Mc tiờu bi hc
- Bit c cỏc loi vt liu dựng lm phn ct ca dao.
- Gii thớch c tớnh nng ca cỏc loi vt liu lm phn ct.
- Chn c vt liu lm dao hp lý.
1.1. YấU CU I VI VT LIU LM PHN CT CA DAO
Yờu cu t ra vi vt liu dng c c xỏc nh t iu kin lm vic ca dng c nờn
vt liu dng c cn phi m bo cỏc yờu cu c bn sau:
1.1.1. cng
L kh nng ca vt liu chng li bin dng do cc b khi cú ti trng tỏc dng lờn nú,
thụng qua vt th cng chuyờn dựng cú dng mi õm.
Khoa Kỹ thuật công nghiệp _ Trờng Cao đẳng Kinh tế Kỹ thuật 2
Bài giảng Nguyên lý cắt kim loại Ths. Trần Quốc Hùng
dng c ct cú th ct i mt lp vt liu gia cụng v chuyn nú thnh phoi, thỡ vt liu
dng c phi cú cng ln hn hn cng vt liu gia cụng.
Thụng thng vt liu gia cụng cú cng (HB 200
ữ
250) thỡ cng ca dao thng
ln hn HRC 60.
La chn cng ca vt liu dng c ph thuc vo cng vt liu gia cụng vỡ tng
cng, kộo theo s tng giũn.
Trong quỏ trỡnh ct cn quan tõm nhiu n cng nhit ca li ct tc l cng xột
trong trng thỏi li ct b nung núng. Vỡ nú nh hng trc tip n kh nng ct ca dao.
1.1.2. bn nhit
L kh nng gi c c tớnh ct ( cng, bn c hc) ca vt liu dng c nhit
xỏc nh trong 1 n v thi gian.

Khoa Kỹ thuật công nghiệp _ Trờng Cao đẳng Kinh tế Kỹ thuật 3
Bài giảng Nguyên lý cắt kim loại Ths. Trần Quốc Hùng
0
F
P
B
=

(Mpa). Tu theo dng khỏc nhau ca ca ngoi lc ta cú cỏc loi bn: bn
kộo (
k
); bn un (
u
); bn nộn (
n
)
dai va chm (a
k
0
F
A
K
=
J/mm
2
hay KJ/m
2
) l kh nng chu cỏc ti trng tỏc dng t
ngt m chi tit khụng b phỏ hu.
Vic nõng cao bn c hc ca vt liu dng c ct, nht l hp kim cng v vt liu s

Nhit gii
hn c tớnh
ct
o
C
cng
HRC
1894
1900
1900
1908
1913
1931
1934
1955
1957
1965
1970
Thộp cỏc bon dng c
Thộp hp kim dng c
Thộp giú
Thộp giú ci tin
Thộp giú (tng Co v WC)
Hp kim cng cỏc bớt WC
Hp kim cng WC v TiC
Kim cng nhõn to
Gm
Nitrit Bo
Hp kim cng ph cỏc bớt
Titan ( TiC )

92 ữ 94
8000 HV
18000 HV
T bng ta thy cỏc loi vt liu dng c cú chu nhit, cng, tc ct ngy cng
c nõng cao. Gúp phn ỏp ng yờu cu v nng sut v cht lng cho ngnh ch to mỏy.
lm phn ct ca dng c, ngi ta cú th dựng cỏc loi vt liu dng c khỏc nhau tu
thuc tớnh cht c lý ca vt liu cn gia cụng v iu kin sn xut c th.
1.2.1. Thộp cỏc bon dng c
Thộp cỏc bon m lng C nm trong khong (0,7 ữ 1,3%) v lng tp cht P, S rt nh
(P< 0,03; S< 0,025%) c gi l thộp cỏc bon dng c.
Lng C nm trong khong (0,7 ữ 1,3%) khi nhit luyn thộp t c cng, tớnh
chu nhit v chu mi mũn
Ký hiu thộp cỏc bon dng c bt u bng ch CD
Con s sau ch CD ch hm lng C trung bỡnh cú trong thộp tớnh theo phn vn.
Vớ d : CD70, CD70A, .CD130A
Khoa Kỹ thuật công nghiệp _ Trờng Cao đẳng Kinh tế Kỹ thuật 5
Bài giảng Nguyên lý cắt kim loại Ths. Trần Quốc Hùng
Ch A ch thộp tt tc lng tp cht P, S rt nh (P< 0,03, S< 0,025%).
Mun lp b mt t cng HRC 60 - 62 cu trỳc t vi lp b mt phi cú t chc
Mỏctenxớt. cú t chc mỏctenxit khi nung thộp n nhit chuyn bin pha, gi nhit ú
mt thi gian lm n nh cu trỳc ca kim loi v phi lm ngui t ngt trong trong nc
hoc dung dch mui.
Do lm ngui trong nc hoc dung dch mui cú tc ngui nhanh nờn trong khi tụi
thng gõy nt v, bin dng nht l i vi dng c cú kớch thc ln. Mt khỏc thộp cỏc bon
dng c rt nhy cm vi s quỏ nhit. Khi quỏ nhit kớch thc ht tng lờn nhanh lm giũn
tng v d góy m. thm tụi ca thộp cỏc bon dng c thp.
cng b mt sau khi tụi v ram t HRC 60ữ62.
Trong lừi khong HRC 40.
bn nhit (khong 250
O

Mỏc thộp hay s dng (CD100A
ữ
CD130A)
Mụi trng tụi l nc hoc dung dch mui v nc
Chiu sõu lp thm tụi nh, lừi do
Kh nng bin dng v nt khi tụi ln.
cng b mt t (HRC 60
ữ
62)
bn nhit (khong 250
o
C).
Tc ct t n 5m/ph
Phm vi s dng : Dựng ch to cỏc loi dng c ct cm tay cú vn tc ct nh (da,
c, li ca thộp, mi khc ), giỏ thnh r.
1.2.2. Thộp hp kim dng c
khc phc cỏc nhc im ca thộp cỏc bon dng c, ngi ta ó to ra thộp hp kim
dng c bng cỏch sau :
Trờn nn l thộp cỏc bon dng c ngi ta c ý a thờm vo cỏc nguyờn t hp kim thớch
hp (Cr, W, Si, Mn, V,..) vi hm lng va to ra mỏc thộp cú nhng tớnh cht mi u vit
hn thộp cỏc bon dng c. Nhng mỏc thộp ú gi l thộp hp kim dng c.
Khoa Kỹ thuật công nghiệp _ Trờng Cao đẳng Kinh tế Kỹ thuật 6
Bài giảng Nguyên lý cắt kim loại Ths. Trần Quốc Hùng
Tu theo cỏc nguyờn t hp kim a vo s to ra cỏc tớnh cht mi nh :
- Tng bn nhit
- Ci thin kh nng nhit luyn (cú th tụi trong du).
- Lm tng tớnh thm tụi ca thộp.
- Tng tc ct
Nu hm lng nguyờn t hp kim a vo vt qỳa gii hn va to ra tớnh cht
mi khụng cn thit.

0,30
II
Thộp Cr
Thộp 9CrSi
X
9XC
0,95-1.1
0,85-
0,95
< 0,4
0,3-0,6
< 0,35
1,2-1,6
1,3-1,6
0,95-
1,25
-
-
-
-
III
Thộp CrMn
Thộp
CrWMn
X
XB
1,3-1,5
0,9-1,0
0,45-0,7
0,8-1,0

Bài giảng Nguyên lý cắt kim loại Ths. Trần Quốc Hùng
Thộp hp kim dng c loi ny thng c dựng ch yu ch to cỏc dng c gia cụng
g.
- Nhúm II
Nhúm ny gm cỏc loi thộp hp kim cú lng Cr t (1 ữ 1.5%). Cr v Si trong thộp lm
tng tớnh thm tụi, cho tớnh ct tt hn. Loi thộp ny chu c nhit khong 220 ữ 300
O
C.
Nhc im nhúm ny khi nhit luyn d sinh ra lp thoỏt cỏc bon do ú nh hng xu n
cng ti cỏc ch mng trờn phn ct ca dao.
c dựng ch to mi khoan, ta rụ, bn ren. c bit l bn ren cú bc nh
Nhúm III
Thộp hp kim dng c nhúm ny cú cha thờm lng ln Mn v W nờn cú thm tụi cao
v tụi c trong du.
Do hm lng Mn cao hn bỡnh thng nờn lng ostenit d tng lờn. Nh lng ostenit
d thớch hp ny nờn dng c ớt thay i kớch thc khi nhit luyn.
Nhc im d to ra cỏc li cỏc bớt do ú lm cho li dao d b m. Vỡ vy khụng nờn
dựng ch to dao lm vic vi ti trng ng ln.
c dựng ch to cỏc dng c cú chớnh xỏc cao v hỡnh dỏng phc tp (dao doa, ta
rụ, dao chut, cỏc loi dng c o).
Nhúm I V
Thộp hp kim dng c loi ny cú cha lng cỏc bớt W ht mn nờn cú cng cao
nhng thm tụi thp.
Vt liu dng c loi ny c dựng ch to cỏc loi dng c cn li ct sc, tui bn
cao v gia cụng cỏc loi vt liu cng.
Túm li: So vi thộp cỏc bon, thộp hp kim dng c cú:
Tớnh nhit luyn tt, chu mi mũn.
Chiu sõu lp thm tụi ln hn.
Kh nng bin dng v nt khi tụi nh.
cng t (HRC 62

Bài giảng Nguyên lý cắt kim loại Ths. Trần Quốc Hùng
bn nhit t 600 ữ 630
o
C ng vi tc ct t 30 ữ 40 m/ph.
Thộp giú c chia lm 2 loi : Thộp giú nng sut thng v thộp giú nng sut cao.
(bng 2 4)
Túm li:
So vi thộp cỏc bon dng c v hp kim dng c thộp giú l mt vt liu dng c ct cú rt
nhiu u im ni tri ỏng ta quan tõm.
Tớnh nhit luyn cao
Chiu sõu lp thm tụi ln hn.
cng t (HRC 62
ữ
65)
bn nhit khong 600
o
C).
Tc ct t n 50m/ph
Tớnh cụng ngh cao
Mỏc thộp in hỡnh hay s dng 75W18V (P18 hoc 1.3353)
Phm vi s dng: Ch yu ch to cỏc loi dng c ct gia cụng tc thp, bn
c hc ca phn ct yờu cu cao (khi ct cú va p), kt cu phc tp. Cỏc mỏc v thnh phn
hoỏ hc hay s dng trong bng 2 - 4 v 2 - 5
Bng 2 4. Thnh phn hoỏ hc ca mt s loi thộp giú (%).
TCVN TC Nga C Cr W V Co
1. Thộp cú nng sut thng
75W18V
90W9V2
P18
P9

4.0 - 4.6
3.8 - 4.4
3.8 - 4.4
3.8 - 4.4
4.0 - 4.6
9.0 - 10.5
13.0 - 14.5
17.5 -19.0
9.0 - 10.5
9.0 - 10.5
10.0-11.5
4.3-5.1
3.4-4.1
1.8-2.4
2.0-2.6
2.0-2.6
4.3-5.1
-
-
-
5.0-6.0
9.5-10.5
5.0-6.0
Khoa Kỹ thuật công nghiệp _ Trờng Cao đẳng Kinh tế Kỹ thuật 9
Bài giảng Nguyên lý cắt kim loại Ths. Trần Quốc Hùng
90W18Co5V2
P18K52
0.85 0.95 3.8 - 4.4 17.5-19.0 1.8-2.4 5.0-6.0
Tt c cỏc nhón hiu thộp núi trờn u cú lng tp cht hn ch.
Mn, Si, Ni < 0.4% ; Mo < 0.5% ; P,S < 0.03 %.

Dựng ch to cỏc dng
c gia cụng tinh (dao tin nh
hỡnh, mi doa, dao chut, dao
phay), gia cụng cỏc loi thộp
kt cu hp kim v khụng hp
Khoa Kỹ thuật công nghiệp _ Trờng Cao đẳng Kinh tế Kỹ thuật 10
Bài giảng Nguyên lý cắt kim loại Ths. Trần Quốc Hùng
kim.
1.3318 P12 3 S12-1-4
Dựng ch to cỏc dng
c gia cụng tinh, gia cụng cỏc
loi thộp ostenit do
P18K5 2 T4 Z85WK
18-05
Dựng ch to cỏc dng
c gia cụng thụ v bỏn tinh cỏc
loi thộp hp kim chu núng,
thộp khụng g v thộp sc bn
cao.
1.3243 P6M5K5 S6-5-2-5 M35 Z80WDKV
( 06-05-05-02)
Dựng ch to cỏc dng
c gia cụng thụ v bỏn tinh cỏc
loi thộp khụng g, thộp hp
kim.
1.2.4. Hp kim cng (HKC)
a. Phng phỏp ch to HKC
HKC l loi vt liu c ch to bng phng phỏp luyn kim bt, ngha l loi hp kim
khụng qua nu chy. Thnh phn HKC gm : Cỏc loi bt cacbit kim loi : Cacbit Volfram (WC),
Cacbit titan (TiC), Cacbit tantan (TaC), Cacbit Hafini (HfC)... v cht dớnh kt thng l Cụban

Nhúm hai cỏc bớt cú tớnh chng dớnh cao hn (h s ma sỏt vi thộp nh), c dựng gia
cụng vt liu do khi ct to ra phoi dõy v cú nhit ct cao mt trc nh thộp cỏc bon, thộp
hp kim,
Mỏc in hỡnh hay s dng T15K6 (T15Co6; P10)
3. Nhúm ba cỏc bớt - Ký hiu M (ISO) hoc TTK (Nga) thnh phn gm cỏc bớt vonfram
(WC), cỏc bớt Titan (TiC), cỏc bớt tangtan (TaC) v cụban (Co).
Nhúm ba cỏc bớt thng dựng gia cụng cỏc loi vt liu khú gia cụng, khi ct to ra phoi
hn hp: gang hp kim, thộp cú bn cao (
b
> 160KG/mm
2
)
Mỏc in hỡnh hay s dng TT7K12 (M40)
s dng hp lý v cú hiu qu HKC cn chỳ ý n cỏc iu kin sau õy :
*. Ch gia cụng
- La chn HKC theo vt liu gia cụng (VD : Khi gia cụng thộp chn HKC nhúm p, mỏc
hay dựng l T15K6 ; Khi gia cụng gang chn HKC nhúm K, mỏc hay dựng l BK8)
- Xỏc nh ch gia cụng (v, t, s) hp lý vi quỏ trỡnh gia cụng cú chỳ ý n vic la
chn tui bn kinh t.
- Khụng dựng dung dch trn ngui (gia cụng khụ) hoc phi ti mnh v nhiu.
*. i vi dng c
- Xỏc nh thụng s hỡnh hc (cỏc gúc , , ...) phự hp vi iu kin gia cụng.
- m bo kớch thc thõn dng c khi gia cụng khụng cú rung ng.
- Mi sc hp lý phn ct bng ỏ mi kim cng
*. i vi mỏy cụng c.
- Mỏy cú cng vng tt, khụng rung ng tt ct cao v lc ct ln. - m
bo kp cht tt dng c v chi tit.
- Kim tra cụng sut ct v cụng sut mỏy trỏnh quỏ ti.
Xut phỏt t nhu cu s dng ca thc t i vi HKC, chỳng ta cn tỡm hiu HKC ca cỏc
nc trờn th gii.

5. To hỡnh theo cỏc dng yờu cu (ct v gia cụng c trờn cỏc mỏy ct
kim loi: phay, tin).
6. Thiờu kt ln cui nhit 1400 ữ 1500
0
C t 1 n 3 gi trong mụi trng khụng cú
oxy to thnh HKC.
nhit cao coban núng chy to thnh cht dớnh kt liờn kt cỏc ht cacbit li vi nhau
to thnh HKC. Sau khi thiờu kt to cho HKC cú cỏc tớnh cht c thự.
- cng > HRA 85 ch cú th gia cụng bng mi hoc bng cỏc phng phỏp gia cụng
c bit (in hoỏ, tia la in ).
- cng ca HKC t l nghch vi bn un v ph thuc vo t l gia cỏc bớt v cht
dớnh kt Co trong mỏc HKC ú. Lng cỏc bớt cng ln cng cng cao, bn un gim v
ngc li.
- HKC l loi kim loi bt nờn trong hp kim cú xp khong 5%. Ht cỏc bớt cng mn,
phõn b cng u thỡ tớnh nng ca HKC cng cao.
c tớnh chung ca HKC khi tng cng v tớnh chu mi mũn thỡ s gim bn un v
ngc li.
Hỡnh 1 1 S nguyờn lý ch to hp kim cng ca hóng Sumitomo
Khoa Kỹ thuật công nghiệp _ Trờng Cao đẳng Kinh tế Kỹ thuật 13
WC
Cụ ban
Cỏc loi kkhỏc
Trn u hn hp
CIP
ẫP
ẫP
Nung s b
Thiờu kt
Cỏc mnh
dao HKC

MPA

cng
HRA
K
Mt cỏc bớt (WC)
BK2 98 2 1000 90 Dựng lm dao gia
cụng gang, cỏc kim loi
mu v hp kim mu, vt
liu phi kim
Ghi chỳ:
1. BK3M; BK6B:
Ch B u ch nguyờn
t vụn fram; ch K ch
nguyờn t cụban; Ch M
cui ch ht min;
ch B cui ch ht
to
2. Con s sau ch
K ch s % cụban. Lng
cũn li l % WC
VD: BK8:
MỏcHKC ny cú 8% Co,
cũn li 92% l WC
K0
1
BK3 97 3 1000 89
BK3
M
97 3 1100 91

0
T15K
6
79 15 6 1150 90
P2
0
T14K
8
78 14 8 1250 89.5
P3
0
T5K1
0
85 6 9 1350 88.5
M
P5
0
Ba cỏc bớt (WC+TiC+TaC)
TT7K
12
81 4 3 12 1600 87 Dựng lm dao gia
cụng thộp cỏc loi cú sc
bn cao
TT10
K8
88 3 7 8 1400 84
Bng 2 7. Thnh phn mt s mỏc hp kim cng theo Liờn xụ
Khoa Kỹ thuật công nghiệp _ Trờng Cao đẳng Kinh tế Kỹ thuật 14
Bài giảng Nguyên lý cắt kim loại Ths. Trần Quốc Hùng
Lai


dn
nhit
cal/cms
.
0
C
H
s
gión
n
10
6
/
0
C
1
cỏc
bớt
BK2
BK3M
BK4
BK6M
BK6
BK8
BK8B
BK10
BK15
BK20
BK25

85
84
83
100
110
130
130
135
140
155
150
165
190
200
200
0.1
0.1
0.18
0.18
0.26
0.26
0.3
0.35
0.4
0.48
0.55
0.65
416
416
441

5.7
5.7
6.3
Khoa Kỹ thuật công nghiệp _ Trờng Cao đẳng Kinh tế Kỹ thuật 15
Bài giảng Nguyên lý cắt kim loại Ths. Trần Quốc Hùng
2
cỏc
bớt
T30K4
T15K6
T14K8
T5K10
T15K12
B
9.5 ữ 9.8
11 ữ 11.7
11.2 ữ 12
12.3 ữ
13.2
12.8 ữ
13.3
92
90
89.5
88.5
87
90
110
115
130

HKC

cng
HRA
T.R.S
(Kg/m
m
2
)
Mụ un
n hi
( 10
4
Kg/m
m
2
)
H s dn
nhit
(cal/cm.s.
0
C )
bn
nộn
( Kg/m
m
2
)
H s
dón

-
5.3
0.06
0.01
-
-
-
0.18
500
490
-
-
425
425
6.2
5.2
5.2
-
-
5.2
M
U10E
U2
A30
A40
92.4
91.5
91.3
89.2
180

200
225
6.1
6.6
-
6.3
0.25
0.26
0.16
0.25
624
620
-
585
4.4
4.7
-
4.7
Nhúm
cú
AF1
F0
93.0
93.6
450
205
5.7
6.5
0.25
-