Bài giảng Nguyên lý và dụng cụ cắt - Trương Quang Dũng

TRƯỜNG ĐҤI HỌC PHҤM VĂN ĐỒNG 
KHOA KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ 
BỘ MÔN CƠ KHÍ 
Bài giảng: 
NGUYÊN LÝ VÀ DỤNG CỤ CẮT 
Bậc học: Đại học 
Ngành: Công nghệ kỹ thuật Cơ khí 
Biên soҥn: GV TRƯƠNG QUANG DŨNG 
Quảng Ngãi 2015 
LỜI NÓI ĐẦU 
Quá trình sản xuất cơ khí là quá trình biến đổi phôi liệu (kim loại, phi kim: gỗ, 
chất dẻo ) thành những tiết máy có hình dạng và độ chính xác yêu cầu. Để đạt được 
hình dáng yêu cầu của tiết máy nhất định thì trong sản xuất cơ khí có những phương pháp 
khác nhau được thực hiện như: Đúc, rèn, hàn, cán định hình, dập nguội hoặc nóng  
Nhưng những chi tiết máy có yêu cầu cao về độ chính xác kích thước, lắp lẫn thì cho đến 
nay chưa có phương pháp gia công tạo hình nào thay thế được phương pháp cắt gọt, thậm 
chí cả những phương pháp gia công mới như gia công bằng tia lửa điện, điện hóa, siêu 
âm, laser  
Có nhiều phương pháp khác nhau gia công bằng cắt: tiện, phay, bào, khoan, khoét, 
doa, chuốt, cắt ren, cắt rĕng, mài, nghiền  Tất cả những phương pháp này đều nhằm 
thực hiện quá trình lấy đi khỏi bề mặt phôi liệu một lớp “lượng dư” kim loại ở dưới dạng 
“phoi” để đạt được hình dạng chi tiết. 
Trong sản xuất cơ khí nói chung và gia công cắt gọt nói riêng, ngoài vấn đề chất 
lượng sản phẩm thì vấn đề nĕng suất gia công cũng quan trọng. Nó góp phần tác động 
vào hạ giá thành sản phẩm cũng như giá thành toàn thiết bị. Vậy nĕng suất gia công cắt 
gọt cũng như chất lượng sản phẩm lại bị điều khiển bởi sự hiểu biết về quá trình gia công 
vật liệu và những hiện tượng xảy ra trong đó cũng như khả nĕng áp dụng những tiến bộ 
khoa học kỹ thuật vào quá trình sản xuất cơ khí. 
Bài giảng “Nguyên lý và Dụng cụ cắt” là tài liệu giúp cho GV và SV thuộc lĩnh cơ 
khí có được những hiểu biết cơ bản về lĩnh vực tạo hình chi tiết bằng cắt gọt và nắm bắt 
được những quy luật chung và các hiện tượng “Cơ – Lý – Hóa” xảy ra trong quá trình gia 
công bằng cắt gọt. 
Do xuất bản lần đầu nên bài giảng không tránh khỏi những thiếu sót. Tôi mong 
nhận được những ý kiến đóng góp của bạn đọc và đồng nghiệp. Các ý kiến đóng góp xin 
gởi về truongquangdungb@gmail.Com, Bộ môn Cơ khí – Khoa Kỹ thuật Công nghệ, 
trường đại học Phạm Vĕn Đồng. 
 Tác giả 
 GV: Trưѫng Quang Dũng Nguyên lý vƠ dөng cө cҳt 
MӨC LӨC 
Nӝi dung Trang 
Chưѫng 1. NHỮNG KHÁI NIỆM CѪ BẢN CÓ LIÊN QUAN 
ĐẾN QUÁ TRÌNH CҲT KIM LOẠI 
1 
1.1. Hệ thống kim loại cần thiết cho gia công cắt 1 
1.2. Các phương pháp cắt kim loại 2 
1.3. Sự hình thành các bề mặt trên chi tiết trong quá trình cắt 3 
1.4. Các chuyển động cắt gọt và chế độ cắt gọt khi gia công cơ 4 
1.5. Lớp cắt và tiết diện lớp cắt 6 
Chưѫng 2. VẬT LIỆU LÀM DAO 11 
2.1. Đặc điểm làm việc và yêu cầu đối với vật liệu làm dao 11 
2.2. Các loại vật liệu dùng để chế tạo dao 12 
Chưѫng 3. TIỆN VÀ DAO TIỆN 23 
3.1. Khái niệm về gia công tiện 23 
3.2. Phân loại dao tiện 24 
3.3. Thành phần kết cấu của dao tiện 27 
3.4. Các định nghĩa cơ bản về các mặt tọa độ 29 
3.5. Thông số hình học phần cắt của dao tiện ở trạng thái tĩnh 31 
3.6. Thông số hình học phần cắt của dao ở trạng thái động 35 
Chưѫng 4. QUÁ TRÌNH CҲT KIM LOẠI 41 
4.1. Qúa trình hình thành phoi khi cắt kim loại 41 
4.2. Biến dạng kim loại trong quá trình cắt 45 
4.3. Quá trình hình thành bề mặt đã gia công trên chi tiết 46 
4.4. Các thông số đặc trưng mức độ biến dạng và ma sát khi 
cắt
50 
4.5. Dung dịch trơn nguội 69 
75 
 GV: Trưѫng Quang Dũng Nguyên lý vƠ dөng cө cҳt 
Chưѫng 5. LỰC CҲT KHI TIỆN 
5.1. Hệ thống lực tác dụng lên dụng cụ cắt 75 
5.2. Lực cắt và các thành phần lực cắt khi tiện 76 
5.3. Các nhân tố ảnh hưởng đến lực cắt 77 
5.4. Công thức tổng quát tính lực cắt khi tiện 82 
Chưѫng 6. MÀI MÒN VÀ TUỔI BỀN CӪA DӨNG CӨ 
CҲT 
84 
6.1. Sự mài mòn của dao 84 
6.2. Tuổi bền và tuổi thọ dao 88 
Chưѫng 7. TỐC ĐӜ CҲT VÀ CHỌN THÔNG SỐ CҲT 95 
7.1. Tốc độ cắt cho phép 95 
7.2. Các nhân tố ảnh hưởng đến tốc độ cắt 95 
7.3. Cơ sở và trình tự chọn chế độ cắt hợp lý khi gia công cơ 104 
7.4. Chọn hình dáng hình học của dao tiện 114 
Chưѫng 8. BÀO VÀ XỌC 119 
8.1. Đặc điểm và công dụng 119 
8.2. Cấu tạo và thông số hình học của dao bào và dao xọc 119 
8.3. Các yếu tố chế độ cắt và lớp cắt khi bào và xọc 120 
8.4. Xác định chế độ cắt hợp lý khi bào và xọc 122 
Chưѫng 9. KHOAN – KHOÉT – DOA 125 
9.1. Khái niệm chung 125 
9.2. Khoan 125 
9.3. Khoét 131 
9.4. Doa 133 
Chưѫng 10. PHAY 136 
10.1. Khái niệm 136 
 GV: Trưѫng Quang Dũng Nguyên lý vƠ dөng cө cҳt 
10.2. Đặc trưng các phương pháp phay 136 
10.3. Các loại dao phay 136 
10.4. Các thông số hình học dao phay 138 
10.5. Các yếu tố của chế độ cắt và lớp cắt khi phay 142 
10.6. Phay thuận và phay nghịch 147 
10.7. Lực cắt và công suất cắt khi phay 149 
Chưѫng 11. CHUỐT 153 
11.1. Khái niệm 153 
11.2. Kết cấu dao chuốt 154 
11.3. Các yếu tố cắt khi chuốt 155 
11.4. Các phương pháp chuốt và chọn chế độ cắt 156 
Chưѫng 12. MÀI 157 
12.1. Đặc điểm 157 
12.2. Cấu tạo đá mài 157 
12.3. Cách chọn đá 158 
 . 
GV: Trѭѫng Quang Dũng Trang: 1 Nguyên lý vƠ dụng cụ cҳt 
CHѬѪNG 1 NHỮNG KHÁI NIӊM CѪ BҦN CÓ LIÊN QUAN ĐӂN 
QUÁ TRÌNH CҲT KIM LOҤI 
Gia công kim loại bằng cắt gọt là một phương pháp gia công kim loại rất 
phổ biến trong ngành cơ khí. 
Quá trình cắt kim loại là quá trình con ngưӡi 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. 
- Lớp kim loại bị cắt bỏ khỏi chi tiết gọi là phoi cắt. 
Kinh nghiệm cho thấy rằng: nếu không hiểu biết và vận dụng tốt những kết 
quả nghiên cứu về cắt gọt thì không có thể tạo ra nền cơ khí chế tạo hiện đại. Mặt 
khác, nếu không có những thành tựu về nghiên cứu cắt gọt thì cũng không thể có 
việc tính toán thiết kế máy, dao, đồ gá và công nghệ một cách kinh tế. 
1.1. HӋ thống công nghӋ cần thiӃt cho gia công cҳt 
Muốn hoàn thành nhiệm vụ cắt gọt, con ngưӡi phải sử dụng hệ thống thiết 
bị nhằm tách được lớp kim loại thừa khỏi chi tiết, đồng thӡi 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 được gọi là hệ thống 
công nghệ. Hệ thống công nghệ bao gồm: máy, dao, đồ gá và chi tiết gia công, 
thưӡng được viết tắt là hệ thống M - D - G - C. 
Trong đó: 
- Máy có nhiệm vụ cung cấp nĕng lượng cần thiết cho quá trình cắt gọt. 
- Dao trong hệ thống công nghệ có nhiệm vụ trực tiếp cắt bỏ lớp lượng dư gia 
công ra khỏi chi tiết nhӡ nĕng 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. 
GV: Trѭѫng Quang Dũng Trang: 2 Nguyên lý vƠ dụng cụ cҳt 
- Chi tiӃt gia công là một thành phần của hệ thống công nghệ - là đối tượng 
của quá trình cắt gọt. Mọi kết quả của quá trình cắt đều được phản ánh 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 thӡi phải có mối quan hệ hữu cơ với nhau. 
1.2. Các phѭѫng pháp cҳt kim loҥi 
Yêu cầu bề mặt gia công 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, cách phân loại các 
phương pháp gia công cũng không giống nhau. 
- Xuất phát từ nguyên lý tạo hình bề mặt phân ra gia công chép hình, gia công 
định hình, gia công bao hình. 
a. b. 
 c. d. 
 Hình 1.1. Một số phѭѫng pháp gia công 
 a. Tiện chép hình theo dưỡng b. Tiện định hình bằng dao định hình 
 c. Phay lĕn rĕng bằng phương pháp bao hình d. Phay định hình 
- Xuất phát từ yêu cầu chi tiết gia công ta có gia công thô, gia công bán tinh, 
gia công tinh, và gia công bóng. 
GV: Trѭѫng Quang Dũng Trang: 3 Nguyên lý vƠ dụng cụ cҳt 
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,... 
a.Tiện b. Khoét c. Phay d. Mài 
Hình 1.2. Phơn loҥi theo máy gia công 
Ngoài ra, còn cĕn 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. Sự hình thành các bề mặt trên chi tiӃt trong quá trình cҳt 
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 thӡi điểm nào đó trong quá trình gia công (ví dụ khi tiện) , ba bề 
mặt trên chi tiết được phân biệt như hình 1.1 
n 
t 
s 
Mặt đã gia công 
Mặt đang gia công 
Mặt sẽ gia công 
Vùng cắt 
Hình 1.3. 
GV: Trѭѫng Quang Dũng Trang: 4 Nguyên lý vƠ dụng cụ cҳt 
Mặt sӁ gia công là bề mặt của phôi mà dao sẽ cắt đến theo qui luật chuyển 
động của quá trình cắt. Tính chất của bề mặt này là tính chất bề mặt phôi. 
Mặt đang gia công là 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 đư gia công là bề mặt trên chi tiết mà dao đã cắt qua. Tính chất của bề 
mặt này là phản ánh những kết quả của các hiện tượng cơ - lý trong quá trình cắt. 
Vùng cҳt là phần kim loại của chi tiết vừa được tách ra sát mũi dao và lưỡi cắt 
của dao nhưng chưa thoát ra ngoài. Đây là vùng đang xảy ra các quá trình cơ - lý 
phức tạp. 
1.4. Các chuyển động cҳt gӑt và chӃ độ cҳt khi gia công cѫ 
Tuỳ thuộc vào phương pháp gia công, tuỳ thuộc vào yêu cầu tạo hình bề 
mặt, hệ thống công nghệ cần tạo ra những chuyển động tương đối nhằm hình thành 
nên bề mặt cần gia công. 
Những chuyển động tương đối nhằm hình thành bề mặt gia công gọi là 
chuyển động cắt. 
Những chuyển động cắt gọt được phân làm hai loại chuyển động: 
 - Chuyển động chính . 
 - Chuyển động phụ. 
1.4.1. Chuyển động chính và tốc độ cҳt v 
- Chuyển động chính là chuyển động tạo phoi, nó tiêu hao nĕng lượng cắt lớn 
nhất. 
- Chuyển động chính có thể là chuyển động quay tròn như tiện, phay, mài,... 
hoặc cũng có thể là chuyển động tịnh tiến như bào, xọc, chuốt,... 
- Chuyển động chính có thể là do các cơ cấu chấp hành khác nhau thực hiện. 
Ví dụ: do chi tiết thực hiện như trong tiện; do dao thực hiện như trong bào, xọc, 
khoan, phay, ... 
Để đặc trưng cho chuyển động chính, ta sử dụng hai đại lượng: 
- Số vòng quay n (hoặc số hành trình kép) trong đơn vị thӡi gian. Đơn vị đo 
tương ứng là vg/ph (hoặc htk/ ph) 
GV: Trѭѫng Quang Dũng Trang: 5 Nguyên lý vƠ dụng cụ cҳt 
- Tốc độ chuyển động chính hay còn gọi là vận tốc cắt (tốc độ cắt ) ký hiệu là 
v. đơn vị là m/ ph. Riêng trong mài được lấy đơn vị là m/s. 
Tốc độ cҳt v là lượng dịch chuyển tương đối giữa dao và chi tiết theo phương 
vận tốc cắt ứng với một đơn vị thӡi gian (ph) 
- Nếu chuyển động chính là chuyển động quay tròn thì giữa vận tốc cắt (v), số 
vòng quay n (vg/ph) và đưӡng kính chi tiết D (mm) có quan hệ sau: 
 v = ( .D.n)/1000 (m/ph) (1.1) 
- Nếu chuyển động chính là chuyển động tịnh tiến, thì giữa vận tốc cắt v 
(m/ph), số hành trình kép n (htk/ph) và chiều dài hành trình L (mm) có quan hệ sau: 
 v = (2.L.n)/1000 (m/ph) (1.2) 
Hình 1.4. Các chuyển động trong quá trình cҳt 
a. quá trình tiện; b. quá trình phay 
1.4.2. Các chuyển động phụ 
Chuyển động phụ là những chuyển động tiếp tục tạo phoi. Như ta đã biết: 
lớp lượng dư là một khối không gian, do vậy để tách hết lớp không gian đó thì số 
chuyển động tối thiểu phải được thực hiện theo 3 phương của hệ toạ độ không gian 
vuông góc. Như vậy, ngoài chuyển động chính cần phải có hai chuyển động nữa 
vuông góc với nhau và vuông góc với phương chuyển động chính. 
Hai chuyển động này trong cắt gọt kim loại gọi là chuyển động chạy dao và 
chuyển động theo phương chiều sâu cắt. 
1. Chuyển động chạy dao và lượng chạy dao s: 
 Chuyển động chạy dao là chuyển động phụ nhằm cắt hết lượng dư trên bề 
mặt chi tiết. Phương chuyển động chạy dao được ký hiệu là s 
Để đặc trưng cho chuyển động chạy dao, ta thưӡng dùng các đại lượng sau: 
a b . b. 
GV: Trѭѫng Quang Dũng Trang: 6 Nguyên lý vƠ dụng cụ cҳt 
- Lѭợng chҥy dao ký hiệu là s, đơn vị đo là mm/vg hoặc mm/htk 
- Tốc độ chҥy dao ký hiệu Vs, đơn vị đo là mm/ph 
- Lѭợng chҥy dao rĕng ký hiệu là Sz, đơn vị đo là mm/rĕng. 
a. Lượng chạy dao s: là lượng dịch chuyển tương đối giữa dao và chi tiết theo 
phương chạy dao tương ứng với một vòng quay (hoặc 1 hành trình kép) của chuyển 
động chính. Đơn vị đo là mm/vg hoặc mm/htk. 
b. Tốc độ chạy dao Vs: là lượng dịch chuyển tương đối giữa dao và chi tiết 
theo phương chạy dao tương ứng với một đơn vị thӡi gian, đơn vị đo là mm/ph. 
c. Lượng chạy dao rĕng Sz: là lượng dịch chuyển tương đối giữa dao và chi 
tiết theo phương chạy dao tương ứng với một lưỡi cắt. Đơn vị đo là mm/ rĕng (đại 
lượng này thưӡng được dùng khi dao có nhiều lưỡi cắt ví dụ như dao phay,...) 
Như vậy ta có mối quan hệ giữa các đại lượng Vs, s và Sz như sau: 
 Vs = s.n = Sz.z.n (mm/ph) (1-3) 
 z là số rĕng hoặc số lưỡi cắt trên dao. 
2. Chuyển động theo phương chiều sâu cắt và chiều sâu cắt t: 
Chuyển động theo phương chiều sâu cắt là chuyển động phụ nhằm cắt hết 
lớp chiều dày lớp lượng dư gia công cơ. 
Chuyển động chiều sâu cắt là chuyển động gián đoạn được điều chỉnh sau 
mỗi lần chạy dao. 
Đại lượng đo chiều sâu cắt là chiều sâu cắt t, là lượng dịch chuyển tương 
đối giữa dao và chi tiết theo phương chiều sâu cắt ứng với mỗi lần chạy dao, đơn vị 
đo là mm. 
Trong cắt gọt kim loại ngưӡi ta gọi các đại lượng đo chuyển động chính và 
các chuyển động phụ (v, s, t) là chế độ cắt khi gia công cơ. 
1.5. Lớp cҳt và tiӃt diӋn lớp cҳt 
Lớp cắt là lớp kim loại cần hớt bỏ đi ứng với một lần chạy dao. 
Nếu cắt lớp cắt bằng một mặt phẳng chứa lưỡi cắt và vuông góc với vectơ 
vận tốc cắt v ta sẽ nhận được những tiết diện lớp cắt (hình 1.5) 
Tiết diện lớp cắt có ý nghĩa quan trọng trong công tác nghiên cứu cắt gọt 
kim loại. 
GV: Trѭѫng Quang Dũng Trang: 7 Nguyên lý vƠ dụng cụ cҳt 
Từ hình 1.5 ta nhận thấy rằng: độ lớn của tiết diện lớp cắt (diện tích) được đặc 
trưng bӣi hai cặp kích thước: (a, b) và (s, t). 
Trong đó: 
- a là chiều dày lớp cҳt, là một kích thước của tiết diện lớp cắt được đo theo 
phương vuông góc với lưỡi cắt chính - tính bằng mm. 
- b là chiều rộng lớp cҳt, là một kích thước khác của tiết diện lớp cắt, b chính 
là chiều dài cắt thực tế của lưỡi cắt, tính bằng mm. 
- s và t là hai thông số do các chuyển động phụ. 
ӣ hình a ta có: a s, t b và ta có mối quan hệ: 
a = s. sin , b = t /sin . 
ӣ hình b ta có : a = s và t =b 
Chiều dày cắt a và bề rộng cắt b phụ thuộc vào góc nghiêng chính , nếu giữa 
nguyên t và s. Khi càng nhỏ phoi cắt ra càng dài, mỏng và ngược lại. 
- Chiều cao nhấp nhô, là chiều cao của lớp kim loại còn lại sau khi dao cắt đi 
qua với bước tiến s sau một vòng quay của chi tiết. 
Kí hiệu: H, đơn vị: mm 
Chiều cao ảnh hưӣng đến bán kính r của mũi dao 
+ Khi mũi dao ... mặt sau của 
dao đã mòn đến giới hạn cho phép. 
Tuổi bền của dao phay thay đổi rất rộng phụ thuộc vào vận tốc cắt, kiểu dao, 
đưӡng kính dao phay và dạng gia công (thô hay tinh) 
Ví dụ: Tuổi bền của dao phay mặt đầu hợp kim cứng T = 180 – 420 phút khi 
gia công thép và của dao phay trụ thép gió T = 120 – 180 phút. 
Khi tính toán thực tế ta có thể tra tuổi bền của dao trong sổ tay kỹ thuật. 
10.7. Lực cắt khi phay 
Lực cắt tổng R tác dụng lên một rĕng dao phay cũng như lực cắt khi tiện, có 
thể được phân thành các lực thành phần theo những phương nhất định. 
Hình 10.14. Lực cắt khi phay bằng dao phay trụ rĕng thẳng 
* Khi phay bằng dao phay trụ rĕng thẳng, ta có: 
 R = Pr + Pz 
hoặc R = Pđ + Pn 
Trong đó: 
- Pz là lực vòng hay lực tiếp tuyến. nó là lực cắt chính để tạo ra phoi. 
- Pr là lực hướng kính tác dụng vuông góc với phương trục chính của máy. 
- Pđ là lực thẳng đứng, tuỳ theo phay thuận hay phay nghịch mà lực này có thể 
hướng lên hay hướng xuống 
Từ hình vẽ ta có quan hệ: 
i 
R
n
s
Pz 
Pđ 
Pr 
Pn 
n
s
R
Pz 
Pđ 
Pr 
Pn 
a. Phay thuận b. Phay nghịch 
GV: Trương Quang Dũng Trang: 150 Nguyên lý và dụng cụ cắt 
 Pđ = Pz. sini Pr . cosi 
Dấu (+) ứng với trưӡng hợp phay thuận, dấu (-) ứng với trưӡng hợp phay 
nghịch. 
- Pn là lực nằm ngang hay lực chạy dao, vì nó có phương trùng với phương 
chạy dao. 
Từ hình vẽ ta có quan hệ: 
 Pn = Pz. cosi Pr . sini 
Dấu (+) ứng với trưӡng hợp phay nghịch, dấu (-) ứng với trưӡng hợp phay 
thuận. 
* Khi phay bằng dao phay trụ rĕng xoắn, ngoài những lực như khi phay bằng 
dao phay trụ rĕng thẳng, còn có thêm lực dọc trục P0 và lực dọc theo lưỡi cắt Ps 
Hình 10.15. Lực cắt khi phay bằng dao phay trụ rĕng xoắn 
Nếu gọi Q là lực tổng tác dụng lên rĕng xoắn, được xác định như sau: 
 Q = R + P0 
Hay: Q = PN + Ps 
Trong đó: 
- R là lực thành phần tác dụng trong mặt phẳng vuông góc với trục dao, chính 
là lực tổng tác dụng lên rĕng dao phay rĕng thẳng 
 R = Pr + Pz 
- PN là thành phần lực tác dụng vuông góc với lưỡi cắt. 
- Ps là lực dọc theo lưỡi cắt được tạo ra do ma sát của phoi trên mặt trước dao 
theo phương xoắn vít, do đó gây ra co rút phoi theo chiều rộng lớp cắt. 
 
Ps 
P0 
R Q 
PN 
R 
Pr 
Pz 
P0 
Ps 
GV: Trương Quang Dũng Trang: 151 Nguyên lý và dụng cụ cắt 
- P0 lừ lực chiều trục. Khi dùng dao phay trụ rĕng xoắn phải chú ý đến lực này, 
trong quá trình gá dao lực P0 phải hướng vào ổ trục chính của máy sẽ đảm bảo được 
độ cứng vững khi gia công. Nếu góc  quá lớn thì ngưӡi t dùng 2 dao để khử lực P0. 
Giữa các lực Ps , P0 và Pz có quan hệ sau: 
 P0 = 0,28.Pz tg 
 Ps = 0,72.Pz sin 
Tương quan giữa Pr, Pn, Pđ và Pz đối với dao phay trụ rĕng thẳng và rĕng xoắn 
Khi phay thuận 
Pr = (0,6 – 0,8)Pz 
Pn = (0,8 – 0,9)Pz 
Pđ = (0,7 – 0,9)Pz 
Khi phay nghịch 
Pr = (0,6 – 0,8)Pz 
Pn = (1,0 – 1,2)Pz 
Pđ = (0,2 – 0,3)Pz 
* Khi phay bằng dao phay mặt đầu các lực thành phần cũng tương tự như khi 
phay bằng dao phay trụ. 
s
B
t
R
Pđ 
Pn 
Pz 
Pr 
i 
n
P0 
s
n
R
Pđ 
Pn 
Pz 
B
 Pr 
a. Phay đối xứng 
b. Phay không đối xứng 
Hình 10.16. Lực cắt khi phay bằng dao phay mặt đầu 
GV: Trương Quang Dũng Trang: 152 Nguyên lý và dụng cụ cắt 
Tương quan giữa các lực khi phay bằng dao phay mặt đầu 
+ Khi phay đối xứng: 
Pn = (0,3 – 0,4)Pz 
Pđ = (0,85 – 0,95)Pz 
P0 = (0,5 – 0,55)Pz 
+ Khi phay không đối xứng phay nghịch: 
Pn = (0,6 – 0,9)Pz 
Pđ = (0,45 – 0,7)Pz 
P0 = (0,5 – 0,55)Pz 
+ Khi phay không đối xứng phay thuận: 
Pn = (0,15 – 0,3)Pz 
Pđ = (0,9 – 1,0)Pz 
P0 = (0,5 – 0,55)Pz 
* Trong quá trình cắt, lực cắt thay đổi phụ thuộc vào sự thay đổi diện tích cắt, ta có: 
. . . .
.
xp yp zp
p
z qp p
C t S Z B
P
D n
 (KG) 
(Các hệ số tra bảng CĐCGC cơ khí) 
------------o0o--------------- 
CÂU HӒI ÔN TҰP 
1. ωông dụng, đặc điểm, phân loại cá loại dao phay? 
2. Trình bày về các thông số dao phay mặt đầu: các góc dao, các lưỡi cắt? 
3. Trình bày về các thông số dao phay trụ: kích thước cơ bản, góc, số rĕng? 
4. Thế nào là phay thuận, phay nghịch? Giải thích các trưӡng hợp. 
5. Tính và chọn chế độ cắt khi phay. 
GV: Trương Quang Dũng Trang: 153 Nguyên lý và dụng cụ cắt 
Chương 11 CHUӔT 
11.1. Khái niệm 
 Chuốt là một trong những phương pháp gia công kim loại có nĕng suất cao 
nhất. 
 Chuốt có thể đạt cấp chính xác 3 – 2, độ bóng bề mặt Ra = 0,63  0,32. 
 Chuốt có thể thay thế cho bào, phay, doa, xọc để gia công bề mặt và cho 
nĕng suất cao hơn 2 – 3 lần, có khi còn cao hơn nữa, chuốt cho nĕng suất cao vì 
tổng chiều dài của các lưỡi cắt đồng thӡi tham gia làm việc nhiều hơn so với các 
dao khác. 
Hình 11.1. Các dạng bề mặt có thể chuӕt 
Chuốt được dùng trong sản xuất hàng loạt lớn và hàng khối để gia công các 
chi tiết có hình dạng khác như: mặt phẳng, lỗ trụ, lỗ vuông, rãnh then, lỗ then hoa, 
các bề mặt định hình, bề mặt tròn xoay, rãnh xoắn, bánh rĕng 
Khi chuốt lỗ và các mặt định hình phẳng thì chuyển động cắt chính là chuyển 
động tịnh tiến của dao chuốt, còn chi tiết đứng yên. Khi chuốt các mặt tròn xoay thì 
dao chuyển động tịnh tiến còn chi tiết chuyển động quay. 
Quá trình chuốt không có chuyển động chạy dao. Để cắt hết lượng dư trong 
một hành trình cắt thì các rĕng của dao chuốt được làm cao dần từ rĕng thứ nhất đến 
rĕng cuối cùng đúng bằng lượng dư gia công. 
Máy chuốt có 2 loại: máy chuốt đứng để gia công mặt ngoài và chuốt ép, máy 
chuốt nằm dùng để gia công lỗ. 
GV: Trương Quang Dũng Trang: 154 Nguyên lý và dụng cụ cắt 
11.2. Kết cấu của dao chuӕt 
Dao chuốt là loại dao có nhiều lưỡi cắt. Tuỳ theo hình dạng của bề mặt lỗ mà 
dao chuốt có thể là: dao chuốt tòn, vuông, chữ nhật, then hoa, sáu cạnh 
Dao chuốt mặt ngoài có thể là dao chuốt phẳng hoặc định hình. 
Thành phần kết cấu của dao chuốt tròn như sau: 
- Phần 1 là đầu dao dùng để kẹp dao chuốt trong đồ gá và truyền lực 
Hình 11.2. Kết cấu dao chuӕt 
- Phần 2 và 3 là cổ dao và côn chuyển tiếp 
- Phần 4 là phần định hướng phía trước, dùng định tâm chi tiết trước khi chuốt 
và bảo vệ rĕng dao chuốt khỏi bị gãy do quá tải khi chuốt những lỗ có lượng dư 
không đều và lớn. 
- Phần 5 là phần cắt, làm nhiệm vụ cắt hết lượng dư, các rĕng cắt ӣ phần này 
có kích thước tĕng dần từ rĕng nọ đến rĕng kia một lượng s (s- lượng nâng của rĕng 
dao chuốt). Trên rĕng có những rãnh chia phoi để chia phoi thành những đoạn nhỏ, 
do đó giảm biến dạng của lớp cắt và lực cắt. 
- Phần 6 là phần sửa đúng, có tác dụng sửa đúng kích thước lỗ và tĕng độ bóng 
bề mặt gia công. Phần sửa đúng có khoảng 4 – 8 rĕng, kích thước đưӡng kính các 
rĕng sửa đúng đều bằng nhau và bằng kích thước lỗ cần gia công. Trên rĕng sửa 
đúng không có rãnh chia phoi. 
- Phần 7 là phần định hướng phía sau , làm nhiệm vụ định hướng chi tiết khi 
rĕng cuối cùng của dao chưa ra khỏi lỗ. Mục đích là tránh hư hỏng bề mặt lỗ và gãy 
rĕng dao do chi tiết bị lệch. 
Trên toàn bộ dao chuốt phần cắt và phần sửa đúng là quan trọng nhất. Độ 
chính xác và độ bóng của bề mặt gia công chủ yếu là do kết cấu và hình dạng hình 
học của rĕng dao quyết định 
1 2 4 
3 
5 
6 
7 
GV: Trương Quang Dũng Trang: 155 Nguyên lý và dụng cụ cắt 
* Thông số hình học của dao chuốt: 
- Góc trước: ảnh hưӣng rất lớn đến lực cắt và độ bóng bề mặt gia công, góc 
trước tĕng thì lực cắt giảm và độ bóng tĕng. Tuy nhiên góc trước tĕng quá 120 thì 
ảnh hưӣng đến độ bóng không đáng kể. 
 Để dễ chế tạo góc trước  = 5  250 tuỳ thuộc vào vật liệu gia công. Nhưng 
thực tế, vì khi mòn dao chuốt thì chỉ mài lại mặt trước, đo đó đối với những rĕng 
sửa đúng ngưӡi ta chọn  = 0 250 để đưӡng kính dao lâu bị giảm khi mài lại, còn ӣ 
các rĕng cắt thì góc trước được chọn lớn hơn. 
- Góc sau: ảnh hưӣng đến tuổi bền và kích thước của dao chuốt. 
Đối với rĕng cắt = 2 30 
Đối với rĕng sửa đúng = 1 20 
Hình 11.3. Thông sӕ hình hӑc dao chuӕt 
Ӣ dao chuốt ngoài = 5 100, vì nó có thể điều chỉnh kích thước gia công. 
11.3. Các yếu tӕ cắt khi chuӕt 
1. Chiều dày cắt a 
 Chiều dày cắt a được tính bằng lượng nâng rĕng (a = Sz). 
Thưӡng a = (0,02÷0,2)mm, vật liệu dẻo, kém bền a chọn nhỏ và ngược lại. 
2. Chiều rộng cắt 
 Là phần chiều dài lưỡi cắt tham gia cắt. Ví dụ: Chuốt lỗ tròn .b D . 
3. Diện tích cắt 
- Diện tích cắt một rĕng là: f = a.b (mm2); 
 
 = 2 - 30 
 
 = 1 - 20 
Rĕng cắt 
Rĕng sửa đúng 
GV: Trương Quang Dũng Trang: 156 Nguyên lý và dụng cụ cắt 
- Tổng diện tích cắt do I rĕng cắt ra đồng thӡi là: 
 F = f.i (mm2), với: i = L/t 
 L- chiều dài bề mặt chuốt (mm) 
 t- bước rĕng dao chuốt 
11.4. Các phương pháp chuӕt và chӑn chế độ cắt 
1. Các phương pháp chuốt 
Gồm có các phương pháp sau: Chuốt theo lớp, chuốt ĕn dần và chuốt theo 
mảnh 
- Chuốt theo lớp: 
Lớp kim loại được cắt ra có profin đồng dạng với profin của chi tiết cần gia 
công. Profin của rĕng dao giống profin cuối cùng của bề mặt chi tiết được cắt. Ví 
dụ: khi chuốt lỗ vuông, thì profin dao là hình vuông. 
Khi truốt theo lớp thì chiều dày cắt a rất mỏng, còn chiều rộng cắt b lại lớn, do 
đó độ bóng và độ chính xác bề mặt cao. Nhưng có nhược điểm là khó chế tạo, lực 
cắt lớn có thể vượt quá giới hạn bền của dao và lực kéo của máy. 
Hình 11.4. Các phương pháp chuӕt 
- Chuốt ĕn dần: 
Profin của lớp cắt và profin của lưỡi cắt không giống profin của bề mặt gia 
công. Ví dụ: khi chuốt lỗ vuông thì chu vi của lưỡi cắt là tròn, khi chuốt mặt định 
hình thì lưỡi cắt thẳng. Chỉ những rĕng cuối cùng của dao mới cần có hình dạng của 
bề mặt gia công. 
Độ bóng và độ chính xác của bề mặt gia công thấp hơn phương pháp chuốt 
theo lớp. Bӣi vì trên bè mặt gia công có vết cắt do các rĕng riêng biệt tạo nên. Tuy 
nhiên phương pháp này dao dễ chế tạo. 
- Chuốt theo mảnh: 
a. Chuốt theo lớp b. Chuốt ĕn dần c. Chuốt theo mảnh 
GV: Trương Quang Dũng Trang: 157 Nguyên lý và dụng cụ cắt 
Giống như chuốt ĕn dần, profin rĕng dao khi chuốt không giống của chi tiết gia 
công. Mỗi lớp cắt có chiều dày cắt a và bề rộng cắt b được thực hiện bӣi một nhóm 
rĕng (từ 2 – 3 rĕng). Do đó còn gọi là chuốt theo nhóm. Trong cùng một nhóm các 
rĕng có chiều cao bằng nhau. Để cắt được hình dạng chi tiết sẽ phải có nhiều nhóm 
rĕng. 
Phương pháp này có ưu điểm: chiều rộng lớp cắt b nhỏ, chiều dày cắt a tĕng 
nên biến dạng giảm, do đó lực cắt tác dụng lên rĕng nhỏ. Tuy nhiên a lớn dao dễ bị 
mòn ӣ mặt trước. 
Phương pháp này dùng để gia công những chi tiết có lượng dư lớn, chi tiết có 
võ cứng (phôi đúc, rèn) và những chi tiết có thành mỏng, độ cứng vững kém 
Nhược điểm dao chế tạo phức tạp. 
2. Chế độ cắt và tuổi bền của dao chuốt 
Tuổi bền của dao phụ thuộc vào vật liệu gia công, vật liệu làm dao, độ chính 
xác gia công. thưӡng định tuổi bền của dao T = 120 – 180 phút. 
Giữa tuổi bền của dao và tốc độ cắt có quan hệ: 
.
v
m y
C
v
T a
 (m/f) 
Trong đó: 
Cv- hệ số phụ thuộc vật liệu gia công và điều kiện gia công 
T- tuổi bền của dao (phút) 
a- Chiều dày cắt hay lượng nâng của rĕng (mm) 
m và y- các số mũ ảnh hưӣng của tuổi bền và chiều dày cắt đến tốc độ cắt. 
Công suốt chuốt: 
.
60.1020
z
c
P vN 
 (Kw) 
--------------o0o---------------- 
CÂU HӒI ÔN TẬP 
1. Công dụng và kết cấu của dao chuốt? 
2. Các sơ đồ cắt khi chuốt. 
3. Trình bày các phương pháp và chế độ cắt khi chuốt. 
GV: Trương Quang Dũng Trang: 157 Nguyên lý và dụng cụ cắt 
Chương 12. MÀI 
12.1. Đặc điểm và công dụng 
Mài là phương pháp dùng phổ biến để gia công tinh và sửa đúng chi tiết, mài 
còn dùng để gia công thô, cắt đứt hoặc làm sạch. 
 Gia công tinh các loại bề mặt (mặt trụ, phẳng, rãnh, lỗ, định hình, rĕng, then, 
v.v...). 
 - Có thể dùng gia công thô (cắt phôi, mài thô), gia công thép đã tôi, các loại vật 
liệu rất cứng. 
 - Độ chính xác cao và độ bóng cao (8  10). 
 Trên mặt đá mài có nhiều lưỡi cắt có với những hình dạng khác nhau (có thể xem 
mỗi hạt đá mài như một lưỡi dao cắt). 
 - Chiều sâu cắt và lượng chạy dao nhỏ. 
 - Tốc độ cắt và lực cắt lớn. 
 - Khi cắt dễ bị trượt do kết cấu lưỡi cắt (hạt đá mài). 
 - Đá mài có khả nĕng tự mài sắc bằng cách bong lớp cũ để tạo ra lớp mới sắc 
hơn. 
12.2. Cấu tạo đá mài 
Hình 12.1. Cấu tạo đá mài 
 Gồm đá mài , bột mài, tấm mài, ... được chế tạo bởi vật liệu mài (hạt mài), chất 
dính kết, 
GV: Trương Quang Dũng Trang: 158 Nguyên lý và dụng cụ cắt 
 Vật liệu mài: phải bền- cứng- chịu nhiệt tốt như: kim cương, ôxyt nhôm, 
cacbit silic, ... 
 Chất dính kết: để liên kết các vật liệu mài tạo thành đá mài như: cao su, 
silicat, ... 
 Tính chất và tổ chức của đá mài: 
 Tùy theo độ xốp có loại đá chặt, đá vừa, đá xốp. 
 Tùy theo độ cứng của đá có đá cứng, đá mềm. 
 Hình dạng của đá mài: 
 Đá đĩa, đá định hình, thanh mài, dây mài, v.v... 
 12.3. Cách chӑn đá 
 Chọn vật liệu hạt mài: 
- Nên chọn vật liệu hạt mài kôrun điện. Khi mài gang xám, đồng thau nên chọn 
cacbit silic đen, khi mài hợp kim cứng nên chọn cacbit silic xanh. 
 - Vật liệu cứng chọn đá mềm. 
 - Vật liệu mềm chọn đá cứng. 
Để đảm bảo an toàn, đá mài khi chọn cần cân bằng và thử đá với tốc độ lớn. 
 Chọn độ hạt của hạt mài: 
Khi mài thô, mài vật liệu mềm và dẻo nên chọn độ hạt lớn. Độ hạt của các hạt 
mài 11, 12, 16, 25 và 46 cho phép đạt chất lượng bề mặt cao khi mài các chi 
tiết máy. 
 Chọn chất kết dính: 
Chất kết dính là ceramic được sử dụng rộng rãi nhất. Chất kết dính là 
vuncannhit và bankenlit được sử dụng để mài tinh và để chế tạo đá mài dùng 
cho nguyên công cắt đứt chi tiết. 
 Chọn độ cứng đá mài: 
 Độ cứng đá mài phụ thuộc vào tốc độ cắt, do đó khi tốc độ cắt cao cần chọn 
đá mài độ cứng cao.Khi mài thép gió và hợp kim nên chọn độ cứng đá mài 
M3 – CM2, khi mài thô nên chọn độ cứng đá CT1 - CT3, khi mài tinh nên 
chọn độ cứng đá mài M2 – C2. 
 Chọn cấu trúc đá: 
GV: Trương Quang Dũng Trang: 159 Nguyên lý và dụng cụ cắt 
 Vật liệu gia công càng dẻo, chiều sâu cắt càng lớn cần chọn đá mài có độ xốp 
càng lớn. 
12.4. Chuyển động cơ bản của máy mài 
 - Chuyển động chính: là chuyển động quay của đá mài. 
 - Chuyển động chạy dao: 
 + Chạy dao vòng (chuyển động tròn CT): Sv (m/ph) 
 + Chạy dao dọc (chuyển động khứ hồi bàn máy mang CT): Sd (m/ph) 
 + Chạy dao ngang hoặc chạy dao hướng kính: Sn or Sk (mm/htk) 
12.5. Các loại đá mài và phương pháp mài 
 - Máy mài tròn ngoài: đá mài phải rộng hơn chi tiết. 
 - Máy mài tròn trong: CT quay. 
 - Máy mài phẳng: bằng đá trụ hoặc đá mặt đầu. 
 - Máy mài định hình: mài mặt côn, mài ren, mài rĕng, mài then, ... 
 - Máy mài dụng cụ: mài sắc, mài phá, ... 
 - Máy mài chính xác: máy mài bóng, máy mài nghiền, ... 
 - Máy mài tròn không tâm: mài mặt trụ ngoài và trong. 
12.6. Chế độ mài 
 - Tốc độ cắt: V= 
1000.60
dn 
 (m/s) 
 - Lượng chạy dao: Sv, Sd , Sn hoặc Sk. 
 - Chiều sâu cắt: + Mài tròn: t= 1/ 2 (D- d) 
 + Mài phẳng: t= H- h 
------------------o0o----------------- 
GV: Trương Quang Dũng Trang: 160 Nguyên lý và dụng cụ cắt 
CÂU HӒI ÔN TẬP 
1. Nêu đặc điểm, công dụng của mài? 
2. Trình bày kết cấu đá mài và một số cách chọn đá mài. 
3. Trình bày các chuyển động, các loại đá mài và phương pháp mài thông dụng 
trong cơ khí.