Cơ sở lý thuyết và nguyên lý cắt gọt kim loại

 để đạt được kích thước cuối cùng của lỗ . Thực nghiệm chứng tỏ rằng hợp lý nhất là chọn chiều rộng cạnh viền f = 12 - 1,3 mm. Nếu chiều rộng mà giảm thì lưỡi cắt của mũi khoét sẽ mòn nhanh ở góc và lưỡi cắt dễ bị lay rộng, nhưng chiều rộng cạnh viền chọn quá lớn sẽ làm cho ma sát giữa mũi khoét và bề mặt gia công tăng, dễ kẹt phoi, răng dao mòn nhanh và độ bóng bề mặt gia công giảm xuống.
Góc nâng l cũng như ở dao tiện có thể có các trị số âm, bằng không hay dương. Góc l biểu diễn theo g1 ,g2 và j theo công thức sau :
	tg l = tgg1. cosj - tgg2. sinj	
Góc l nằm trong giới hạn từ - 5 ¸ 150 . Để thoát phoi về phía đầu dao (khi khoét lổ thông) thì chọn l 0.
Tùy theo đường kính mũi khoét, với mục đích tiết kiệm kim loại làm dụng cụ, mũi khoét có thể được chế tạo răng liền hay răng chắp, cán liền hay cán lắp. Hình4-16 cho ta kết cấu mũi khoét cán lắp.
b- Các yếu tố khi khoét:
 Giống như khi khoan rộng, các yếu tố khi khoét gồm:
 -Chiều sâu cắt
 t = 	mm
 -Lượng chạy dao răng
 sx = 	mm/vg
	Trong đó : z - số răng của mũi khoét 
 so- lượng chạy dao sau một vòng quay của chi tiết mm/vg
 sph- lượng chạy dao sau một phút mm/ph
 n - số vòng quay sau một phút vg/ph.
 -Chiều dày cắt
 a= sxsinj = sinj mm
 -Chiều rộng cắt
 b= 	 mm.
 Diện tích cắt do mỗi răng cắt ra:
 fx = ab = 	mm2
 Tổng diện tích do z răng cắt ra là:
 F= fx.z =	 mm2.
	Trong đó : d -đường kính lỗ trước khi khoét mm
 D-đường kính lỗ sau khi khoét mm.
c- Lực và mômen xoắn khi khoét: 
Cũng như khoan, khi khoét có lực chiều trục P0 và mômen xoắn Mx.Song vì lưỡi khoét cắt lớp kim loại có diện tích cắt nhỏ nên lực P0 và mômen xoắn Mx nhỏ hơn khi khoan nhiều. Do đó việc tính lực cắt và mômen xoắn để tính công suất hiệu dụng của máy khoan chỉ có ý nghĩa khi cắt ở tốc độ cao bằng mũi khoét gắn hợp kim cứng.
	Mômen xoắn khi khoét được tính theo các công thức sau:
 a-Với mũi khoét gắn hợp kim T15K6, gia công thép các-bon, thép hợp kim crôm, crôm-ni-ken .
 Mx = 370.D0.75.t0.8.s0.95.sb0.75	N/mm.
 b-Với mũi khoét gắn hợp kim cứng BK8 dùng gia công gang xám và gang rèn:
 Mx = 84.D0.85t0.8.s0.7.HB0.6 	N/mm
 Công suất hiệu dụng :
 Nc = 	 kW
d-Tuổi bền và tốc độ cắt khi khoét
Tùy theo điều kiện gia công, mũi khoét có thể mòn theo mặt sau, mặt trước và theo cạnh viền. 
Độ mòn theo cạnh viền trước tiên phát triển chậm, sau khi đạt đến trị số tiêu chuẩn (khoảng 1-2mm) thì phát triển rất nhanh.
Độ mòn theo mặt trước thường tạo ra rãnh lõm không sâu (20-30 micron).
Khi dùng mũi khoét thép gió gia công gang, người ta thường lấy độ mòn cạnh viền (mòn góc) làm tiêu chuẩn. Tiêu chuẩn mòn hv = 0,8-1,5mm.
 Khi gia công thép, tiêu chuẩn mòn theo mặt sau là hs = 1,2-1,5mm, thép tôi hs = 0,7mm. 
Tuổi bền của mũi khoét nằm trong giới hạn T = 15-80 phút. Đường kính mũi khoét càng lớn thì chọn tuổi bền càng lớn 
	Tốc độ cắt khi khoét được tính theo công thức .
	V=
	 Các hệ số và số mũ tra trong sổ tay chế độ cắt
IV. Doa:
1. Khả năng công nghệ của doa:
Doa là nguyên công gia công tinh các lỗ đã được khoan hoặc khoét. Độ chính xác có thể đạt từ cấp 7 đến 9, độ bóng có thể đạt được Ra=1,6 đến 6,3mm. Với dao có chất lượng tốt, chế độ cắt hợp lý, doa có thể đạt cấp 6 và Ra= 0,63 mm.
Khi doa có thể thực hiện bằng doa cưỡng bức hoặc doa tuỳ động.
Doa cưỡng bức là khi dao doa được lắp cứng vào trục máy.Phương pháp này có hiện tượng lay rộng lỗ, nguyên nhân là do tâm của trục dao và trục chính của máy có độ đảo , do dao mài không tốt , do lẹo dao xuất hiện ở một số lưỡi cắt , do vật liệu ở thành lỗ gia công không đồng đều . 
Doa tuỳ động là dao được nối lắc lư với trục máy, nên loại trừ được sai số giữa tâm trục máy và trục dao. Để khắc phục hiện tượng dao bị mòn do mài nhiều lần có thể sử dụng loại dao doa tuỳ động có khả năng tự đều chỉnh kích thước đường kính.
Tuỳ theo yêu cầu chất lượng và kích thước mà chọn dao hợp lý . Dao doa thường có nhiều lưỡi cắt, cá lưỡi cắt song song hoặc nghiêng với trục dao một góc rất bé . 
2 -Kết cấu của mũi doa và quá trình cắt doa:
1 -Các yếu tố về kết cấu:
	Tuỳ theo đường kính lỗ gia công mà mũi doa có kết cấu khác nhau. Có thể có các mũi doa răng liền, doa răng chắp (điều chỉnh theo đường kính). Các răng doa có thể làm bằng thép cac bon, thép hợp kim dụng cụ, thép gió hoặc hợp kim cứng.
Cũng như mũi khoan, khoét, mũi doa cũng có 3 phần: phần làm việc,cổ doa và chuôi.
Phần làm việc là phần chính của mũi doa,có chiều dài L. Đầu mút phần làm việc có độ lớn tương đối lớn (450) để mũi doa dễ đưa vào lỗ.Tiếp sau đó là phần còn cắt nghiêng một góc j. Phần này có lưõi cắt chính để cắt hết lượng dư khi doa.Tiếp theo là phần trụ có chiều dài l2 ,dùng để định hướng mũi doa trong lỗ khi làm việc, đồng thời làm phần dự trữ khi mài lại mũi doa. Trên phần hình trụ này có các lưỡi cắt phụ dọc theo răng của mũi doa. Các lưỡi cắt phụ có tác dụng sữa đúng và làm tăng độ bóng bề mặt lỗ , do đó phần trụ còn có tên gọi là phần sữa đúng.
Sau phần sữa đúng là phần côn ngược l3 . Phần này có tác dụng giảm ma sát giữa mũi doa và bề mặt lỗ đã gia công và giảm lượng lay rộng lỗ. Đối với lưỡi do tay thì độ côn ngược là 0,005mm, đối với với lưỡi doa máy là 0,04 - -,06 mm trên cả chiều dài phần côn ngược.	 
Mũi doa có số lưỡi cắt lớn (z= 6 - 18) . Lưỡi cắt có thể bố trí thẳng hoặc nghiêng đối với trục doa . Do công dụng mà chia ra doa máy, doa tay,. . . Hình II-49 cho ta các yếu tố hình học phần cắt của doa.
Góc nghiêng chính j của mũi doa trên phần côn cắt có tác dụng như mũi khoét. Đối với mũi doa máy dùng gia công vật liệu dẻo thì góc j=150. Với trị số này của góc j đảm bảo độ bóng gia công cao nhất và độ lay rộng lỗ nhỏ nhất.
Khi doa thô cũng như khi doa lỗ không thông, góc j = 450 . Khi gia công vật liệu ít dẻo thì j= 50 . Đối với mũi doa hợp kim cứng thì j = 30 - 450.
Góc trước g của lưỡi cắt đo trong tiết diện chính AA hình 4- 21 được chọn theo vật liệu gia công và vật liệu làm dao. Góc trước của mũi doa tinh có trị số bằng không, còn đối với mũi doa thô thì góc trước chọn từ 5 - 100.
Góc sau a cũng đo trong tiết diện AA, được chọn trong giới hạn từ 6 - 120 . Khi gia công vật liệu dẻo và gia công thô thì lấy trị số lớn, còn khi gia công tinh thì lấy giá trị nhỏ.
Trên phần sửa đúng, dọc theo các răng có cạnh viền f nằm trên mặt trục của dao . Chiều rộng cạnh viền f= 0,05 - 0,3mm. Cạnh viền đảm bảo để mũi dao hướng đúng vào lỗ và làm cho lỗ đạt được độ bóng và độ chính xác cao. Khi gia công vật liệu dẻo để tránh hiện tượng kẹt phoi ta giảm chiều rộng cạnh viền xuống khoảng 0,05 - 0,08 mm.
Góc sau của bộ phận sửa đúng a1 =10 - 20 0
Mũi doa thường được chế tạo với răng thẳng vì phoi cắt ra là phoi vụn. Song để thoát phoi được tốt , tăng chất lượng bề mặt gia công, nhất là khi doa những lỗ trong có rãnh thì người ta làm răng nghiêng.
Khi gia công lỗ thông, để thoát phoi về phía đầu dao, người ta làm rãnh xoắn trái, còn khi gia công lỗ thông người ta làm rãnh xoắn phải.
Khi gia công thép cứng thì w = 7 - 80 , khi gia công gang rèn và thép dẻo vừa thì
 w = 12 - 200. Khi gia công kim loại màu thì w = 35 - 450.
2 - Các yếu tố của quá trình cắt:
Vấn đề tuổi bền của mũi doa liên quan đến việc giảm độ chính xác do hụt kích thước vì mòn và do sự lay rộng của lỗ. Thường thì đường kính lỗ sau khi doa khác với đường kính thực tế của mũi doa. Lượng tăng (hoặc giảm) của đưòng kính lỗ so với đường kính mũi doa được gọi là lượng lay động dương (hoặc âm).
	Nếu dùng mũi doa có j = 30 - 450 để gia công lỗ dễ xảy ra lay rộng dương. Khi giảm j từ 200 xuống 50 thì lượng lay rộng lại chuyển sang vị trí số âm. Hiện tượng này có thể đưọc giải thích tăng biến dạng đàn hồi, vì lực hướng kính do góc giảm xuống. Khi lưỡi cắt đi khỏi thì kim loại của bề mặt lỗ phục hồi trở lại gây nên sự giảm đường kính. Khi tăng góc độ cắt từ 2 - 7 m/ph, lượng lay rộng sẽ chuyển từ âm sang dương. Đó là vì tốc độ cắt tăng thì lực cắt giảm và biến dạng đàn hồi cũng giảm.
	Dung dịch trơn nguội có ảnh hưởng lớn đến độ lay rộng vì dung dịch trơn nguội có tác dụng cuốn đi những phần tử nhỏ của phoi vụn và lẹo dao bám trên lưỡi cắt.
	Góc nghiêng chính j có ảnh hưởng lớn đến đặc trưng mòn của mũi doa. Thực nghiệm chứng tỏ rằng, khi gia công thép với j = 5 0 thì răng mũi doa mòn theo mặt sau vì lực hướng kính tăng. Nếu tăng góc j thì lượng mòn mặt sau giảm, nhưng lượng mòn theo cạnh viền lại tăng. Mũi doa có j = 450 sẽ cắt lớp phoi có chiều dày cắt lớn (az= sz . sinj), lúc đó cạnh viền mòn nhiều nhất, đồng thời mặt trước cũng mòn thành vết lõm.
	Lực và công suất của mũi doa nhỏ vì lớp kim loại bị cắt đi rất mỏng.
	Có thể coi mỗi răng doa là một dao tiện lỗ và dùng công thức tiện để tính lực cắt.
	Lực cắt khi doa Pz = Pz’. z	 (N)
	Trong đó : .Pz’ lực cắt tác dụng lên một răng của mũi doa , tính theo tiện.
	 .z Số răng của mũi doa .
	Mômen xoắn tính theo công thức:
	Mx = 	N.mm
	Công suất cắt : Nc =kW
Tốc độ cắt khi doa là một hàm só của đường kính mũi doa D, tuổi bền T, lượng chạy dao s và chiều sâu cắt t. Tốc độ cắt còn chịu ảnh hưởng của tính chất vật liệu gia công và nhiều nhân tố khác nữa.
	Tốc độ cắt khi doa đưọc tính theo công thức sau:
	V= 	m/ph
3 - Xác định chế độ cắt khi khoét và doa:
Việc xác định chế độ cắt khi khoét và doa với kết cấu và hình dạng hợp lý nhất của dụng cụ cắt cần xuất phát từ các điều cơ bản sau đây:
	1-Từ lượng dư gia công phải ưu tiên chọn chiều sâu cắt lớn nhất thường chọn chiều sâu cắt bằng lượng dư một phía.
	2-Lượng chạy dao lớn nhất cho phép phải chọn bởi các điều kiện gia công lỗ ,đảm bảo độ chính xác ,độ bóng gia công và các nguyên công tiếp theo.
	3-Từ lượng chạy dao công nghệ cho phép,từ tuổi bền hợp lý nhất của dụng cụ cắt mà chọn tốc độ cắt
	 Lượng chạy dao khi gia công bằng mũi khoét thép dụng cụ có thể tính theo công thức kinh nghiệm sau:
	S = Cs .D0,5 mm/vg
	Trong đó : Cs -Hệ số tỷ lệ phụ thuôc vào vật liệu gia công và các yếu tố công nghệ. Trị của số Cs có thể tra theo các sổ tay cơ khí 
	 D-Đường kính mũi khoét mm 
	Lượng chạy dao khi gia công bằng mũi doa thép dụng cụ tính theo công thức 
	s = Cs .D0,7 mm/vg