Nghiên cứu mối quan hệ giữa tuổi bền và chế độ cắt trong phay CNC

Py: lực chiều trục khi phay Pz lực tiếp tuyến lực cắt chính khi phay : hệ số co rút phoi kbd: mức độ biến dạng của phoi trong miền tạo phoi kms: mức độ biến dạng của phoi do ma sát với m

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN 3

LỜI CẢM ƠN 4

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT 5

DANH MỤC CÁC BẢNG 7

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ 8

PHẦN MỞ ĐẦU 11

1 TÊN ĐỀ TÀI 11

2 CƠ SỞ LỰA CHỌN ĐỀ TÀI 11

3 MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU 11

4 NỘI DUNG ĐỀ TÀI 11

5 PHẠM VI NGHIÊN CỨU 12

6 Ý NGHĨA THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 12

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ GIA CÔNG PHAY 13

1.1 KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ PHAY 13

1.1.1 Khái niệm về quá trình cắt kim loại 13

1.1.2 Kết cấu và thông số hình học phần cắt của dao phay 14

1.1.3 Các yếu tố của chế độ cắt khi phay 18

1.1.4 Các thành phần của lớp kim loại bị cắt 24

1.1.5 Phay thuận và phay nghịch 29

1.1.6 Vật liệu chế tạo dao phay 31

1.2 CƠ SỞ VẬT LÝ QUÁ TRÌNH CẮT 35

1.2.1 Quá trình cắt và tạo phoi 35

1.2.2 Các dạng phoi 39

1.2.3 Hiện tượng lẹo dao 40

1.2.5 Hiện tượng nhiệt trong quá trình cắt 48

1.2.6 Độ nhấp nhô bề mặt gia công 51

1.2.7 Rung động trong quá trình cắt 53

1.3 GIỚI THIỆU VỀ MÁY PHAY CNC 56

1.3.1 So sánh máy CNC với máy công cụ thông thường 56

1.3.2 Máy phay CNC 59

1.4 KẾT LUẬN CHƯƠNG 66 CHƯƠNG 2: MỐI QUAN HỆ GIỮA MÀI MÒN, TUỔI BỀN VÀ CHẾ ĐỘ CẮT TRONG GIA

2.1 KHÁI NIỆM VỀ MÀI MÒN VÀ ĐỘ MÒN DỤNG CỤ 67

2.2 THÔNG SỐ HÌNH HỌC, MÀI MÒN PHẦN CẮT DỤNG CỤ 67

2.3 CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH LƯỢNG MÀI MÒN 69

2.4 CÁC PHƯƠNG THỨC MÀI MÒN PHẦN CẮT DỤNG CỤ 70

2.4.1 Mòn theo mặt sau 70

2.4.2.Mòn theo mặt trước 71

2.4.3 Mòn đồng thời mặt trước và mặt sau 72

2.4.4 Mòn tù lưỡi cắt 73

2.5 CƠ CHẾ MÀI MÒN DỤNG CỤ CẮT 73

2.5.1 Mài mòn vì chảy dính 73

2.5.2 Mòn do hạt mài (cào xước) 76

2.5.3 Mòn do oxy hóa 77

2.5.4 Mòn do khuyếch tán 77

2.6 CHỈ TIÊU MÀI MÒN DỤNG CỤ 78

2.6.1 Chỉ tiêu mài mòn mặt sau 78

2.6.2 Chỉ tiêu mài mòn mặt trước 79

2.7 TUỔI BỀN DỤNG CỤ CẮT 80

2.7.1 Phương pháp xác định tuổi bền dụng cụ 80

2.7.2 Quan hệ giữa tuổi bền T và tốc độ v 82

2.7.3 Tuổi bền kinh tế 87

2.8 KẾT LUẬN CHƯƠNG 87

CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM 88

3.1 CHUẨN BỊ THÍ NGHIỆM 88

3.1.2 Thiết bị đo mòn 88

3.1.3 vật liệu thí nghiệm 89

3.2 TRÌNH TỰ THÍ NGHIỆM 90

3.2.1 Thí nghiệm 1: Thay đổi vân tốc cắt v (s,t= const) 91

3.2.2 Thí nghiệm 2: Thay đổi bước tiến dao s (v, t= const) 94

3.2.3 Thí nghiệm 3: Thay đổi chiều sâu cắt t (s, v= const) 96

3.3 KẾT LUẬN 98

PHỤ LỤC 101

TÀI LIỆU THAM KHẢO 103

TIẾNG VIỆT 103

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu luận văn khoa học của tôi Các kết quả nghiên cứu trong luận văn này là hoàn toàn trung thực, các thông số, kết quả đo đƣợc là hoàn toàn thực tế, chính xác và chƣa đƣợc công bố ở bất kỳ công trình nghiên cứu nào khác

Tác giả

Đàm Minh Hoàng

LỜI CẢM ƠN

Tác giả xin gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy giáo GS TSKH Bành Tiến Long đã hướng dẫn và giúp đỡ tận tình từ quá trình định hướng chọn đề tài ban đầu đến cuối quá trình viết và hoàn chỉnh luận văn này

Tác giả cũng bày tỏ lời cảm ơn sâu sắc tới tập thể bộ môn Gia công vật liệu

và Dụng cụ Công nghiệp, bộ môn Cơ khí chính xác và Quang học trường Đại học Bách Khoa Hà Nội và ban lãnh đạo công ty TNHH Nhà thép tiền chế Zamil Steel Việt nam đã giúp đỡ nhiệt tình đặc biệt trong phần thực hành của luận văn này

Luận văn này hướng đến việc giải quyết một vấn đề thực tế (nghiên cứu mối quan hệ giữa độ mòn, tuổi bền với chế độ cắt trong gia công phay CNC trên vật liệu ASTM A572 bằng dao phay thép gió) Tuy nhiên, do những hạn chế về năng lực chuyên môn nên luận văn không tránh khỏi những sai sót nhất định Tác giả rất mong nhận được các ý kiến đóng góp của các thầy cô giáo và các bạn để hoàn thiện hơn nữa kiến thức của mình

Tác giả

Đàm Minh Hoàng

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT

ap : chiều dày phoi

h: chiều dày phoi min

Lực cắt và thông số khác

P : lực hướng kính khi phay

Py: lực chiều trục khi phay

Pz lực tiếp tuyến (lực cắt chính) khi phay

: hệ số co rút phoi

kbd: mức độ biến dạng của phoi trong miền tạo phoi

kms: mức độ biến dạng của phoi do ma sát với mặt sau của dao k: hệ số dẫn nhiệt

T: tuổi thọ của dụng cụ (ph)

: độ mòn dụng cụ

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.2: Tổng hợp các loại thép gió 33

Bảng 1.3: So sánh các loại máy công cụ 57

Bảng 3.1: Bảng thông số kỹ thuật máy phay DECKEL MAHO DMC 635 88

Bảng 3.2: Bảng thành phần hóa học thép ASTM A572 90

Bảng 3.3: Bảng số liệu tính toán quy hoạch thực nghiệm 92

của hàm hồi quy theo v 92

Bảng 3.4: Bảng số liệu tính toán quy hoạch thực nghiệm của hàm hồi quy 95

theo s 95

Bảng 3.5 Bảng số liệu tính toán quy hoạch thực nghiệm của 97

hàm hồi quy theo t 97

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ

Hình1.1:Chuyển động chính và chuyển động chạy dao 13

Hình 1.2: So sánh dao tiện và răng dao phay 14

Hình 1.3: Thành phần kết cấu của dao phay trụ răng xoắn 15

Hình 1.4: Thành phần kết cấu của dao phay mặt đầu 17

Hình 1.5: Quỹ đạo của lưỡi cắt khi phay 19

Hình 1.6: Tốc độ cắt khi phay 20

Hình 1.7: Chiều sâu cắt và chiều rộng phay 21

Hình 1.8: Góc tiếp xúc khi phay 22

Hình 1.9: Phay không đối xứng bằng dao phay mặt đầu 23

Hình 1.10: Chiều dày cắt khi phay bằng dao phay mặt đầu 24

Hình 1.11: Các thành phần của lớp kim loại bị cắt khi phay bằng dao phay trụ răng thẳng 24

Hình 1.12: Các thành phần của lớp kim loại bị cắt khi phay bằng dao phay mặt đầu 27

Hình 1.13: Lực của răng dao phay tác dụng lên chi tiết 29

Hình 1.14: Sơ đồ tôi và ram thép gió 33

Hình 1.14.a : Sơ đồ hóa miền tạo phoi 36

Hình 1.14.b : Miền tạo phoi 37

Hình 1.15: Miền tạo phoi ứng với tốc độ cắt khác nhau 38

Hình 1.16: Tính góc trượt 38

Hình 1.17: Các dạng phoi: (a) phoi xếp; (b) phoi dây 39

Hình 1.18: Lẹo dao loại 1 (ổn định) 41

Hình 1.19: Lẹo dao loại 2 (chu kỳ) 41

Hình 1.20: Dạng lẹo dao 42

Hình 1.21:Quan hệ giữa tốc độ cắt và chiều cao lẹo dao 42

Hình 1.22: Quan hệ giữa độ dẻo của vật liệu gia công với chiều cao lẹo dao 43

Hình 1.23: Quan hệ giữa chiều dày cắt với tốc đội hình thành và chiều 43

Hình 1.24: Quan hệ giữa γ với tốc độ hình thành và chiều cao lẹo dao 45

Hình 1.25: Điều kiện hình thành lẹo dao 45

Hình 1.26: Sơ đồ tính toán sự co rút phoi 46

Hình 1.27.a: Ảnh hưởng của góc φ đến hệ số co rút phoi; 47

Hình 1.28: Quan hệ giữa chế độ cắt và sự co rút phoi 48

Hình 1.29: Trường nhiệt độ ở khu vực cắt 50

Hình 1.30: Ảnh hưởng của lượng chạy dao đến tần số và biên độ dao động 54

Hình 1.31: Ảnh hưởng của chiều sâu cắt (chiều rộng cắt) đến tần số và biên độ dao động 54

Hình 1.32: Ảnh hưởng của chiều dày cắt đến tần số và biên độ dao động 55

Hình 1.33: Ảnh hưởng của góc trước đến biên độ dao động 55

Hình 1.34: Ảnh hưởng của góc φ đến tần số và biên độ dao động 56

Hình 1.35: Hệ thống điều khiển hở 60

Hình 1.36: Hệ thống điều khiển kín 61

Hình 1.37: Mô phỏng trục gia công trong máy CNC 61

Hình 1.38: Kết cấu cơ bản của máy CNC 62

Hình 1.39: Một số hình ảnh về bàn xoay 63

Hình 1.40: Cụm trục chính 63

Hình 1.41:Băng dẫn hướng 64

Hình 1.42: Kết cấu bộ truyền vít me đai ốc 64

Hình 1.43: Các loại ổ tích dụng cụ 65

Hình 1.44: cơ cấu thay dao tự động 65

Hình 2.1: Dạng mòn phần cắt dụng cụ 68

Hình 2.2: Sơ đồ nghiên cứu lượng mòn bằng phương pháp đồng vị phóng xạ 69

Hình 2.3: Đánh giá độ mòn theo mặt sau 70

Hình 2.4: Đánh giá độ mòn theo mặt trước 71

Hình 2.5: Mòn đồng thời cả mặt trước và mặt sau 72

Hình 2.6: Mòn tù lưỡi cắt 73

Hình 2.7: Các chỉ tiêu đánh giá lượng mài mòn mặt sau và mặt trước 79

Hình 2.8: Đồ thị quan hệ giữa thời gian t và độ mòn h s với v khác nhau 81

Hình 2.9: Quan hệ giữa v và T 81

Hình 2.10: Đồ thị ảnh hưởng nhiệt độ đến độ cứng và độ mòn tương đối 82

Hình 2 11: Đồ thị quan hệ giữa tốc độ và tuổi bền(Dao HKC-BK8 cắt thép 82

Hình 2.12: Đồ thị quan hệ v - T 83

Hình 2 13: Đồ thị quan hệ v.T-v và v.T- 84

Hình 2 14: Đồ thị quan hệ v.T-v khi cắt thép 40Cr bằng dao dao T 15 K 6 84

Hình 2 15: Đồ thị quan hệ giữa v và v.T.a 85

Hình 3.1: Hình ảnh máy phay CNC DECKEL MAHO DMC 635 ECOLINE 88

Hình 3.2: Kính lúp đo độ dài có vạch chia dùng để thí nghiệm 89

Hình 3.3: Dao phay Nachi 4SE HSS 89

Hình 3.4: Phôi gia công 90

Hình3.5: Quan hệ giữa vận tốc cắt V và lượng mòn mặt sau 91

Hình 3.6 Quan hệ giữa bước tiến dao S và lượng mòn mặt sau 95

Hình 3.7 Quan hệ giữa chiều sâu cắt t và lượng mòn mặt sau 97

PHẦN MỞ ĐẦU

1 TÊN ĐỀ TÀI

“Nghiên cứu mối quan hệ giữa tuổi bền và chế độ cắt trong phay CNC”

2 CƠ SỞ LỰA CHỌN ĐỀ TÀI

Gia công CNC ngày càng phổ biến trong các doanh nghiệp cơ khí ở nước ta ngày nay.Bên cạnh việc đầu tư máy móc hiện đại và bài bản thì việc nghiên cứu chế

độ cắt trong gia công CNC cũng cần thiết không kém.Nghiên cứu kỹ về chế độ cắt

ta sẽ biết rõ được mối quan hệ của nó với mòn dụng cụ cắt để từ đó tính toán được tuổi bền dụng cụ.Việc biết trước tuổi bền dụng cụ cắt trong từng điều kiện gia công

cụ thể sẽ giúp ích nhiều trong việc quản lý và thay thế dụng cụ cắt

Đề tài có để cập đến việc gia công vật liệu thép kết cấu (ASTM A572).Đây là vật liệu không mới nhưng hiện tại chưa được ứng dụng nhiều ở nước ta Theo xu hướng chung, vật liệu này sẽ rất phát triển đặc biệt trong nghành cơ khí xây dựng Việc nghiên cứu chế độ cắt để gia công loại vật liệu này sẽ giúp ích rất nhiều trong việc phát triển chung của nghành

3 MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU

Mục đích nghiên cứu của đề tài là: tìm hiểu về mối quan hệ giữa độ mài mòn, tuổi bền và chế độ cắt trong gia công phay CNC để từ đó tìm ra chế độ cắt tối ưu nhằm nâng cao tuổi bền dụng cụ cắt Việc xác định tuổi bền trong từng điều kiện gia công cụ thể cũng góp phần quản lý dụng cụ cắt được dễ dàng hơn

4 NỘI DUNG ĐỀ TÀI

Xuất phát từ đề tài nghiên cứu, luận văn này có nội dung như sau

 Nghiên cứu tổng quan về gia công phay

 Nghiên cứu về mòn và tuổi bền dụng cụ cắt

 Nghiên cứu mối quan hệ giữa độ mài mòn, tuổi bền và chế độ cắt trong gia công phay CNC

 Khảo sát thực nghiệm khi gia công vật liệu ASTM A572 bằng dao phay thép gió

 Kết luận và đề xuất

5 PHẠM VI NGHIÊN CỨU

Đề tài nghiên cứu mối quan hệ giữa độ mòn, tuổi bền với chế độ cắt khi phay vật liệu ASTM A572 bằng giao phay ngón thép gió 16mm 4SE NACHI trên máy phay CNC

6 Ý NGHĨA THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI

Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa:

 Xác định chế độ cắt hợp lý nhằm nâng cao tuổi bền dụng cụ cắt

 Xác định mối quan hệ giữa lƣợng mài mòn và chế độ cắt

 Xác định lƣợng mài mòn, tuổi bền dụng cụ cắt để có thể chủ động hơn trong việc quản lý, thay thế dao trong gia công CNC

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ GIA CÔNG PHAY

1.1 KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ PHAY

1.1.1 Khái niệm về quá trình cắt kim loại

Quá trình cắt kim loại là quá trình hớt đi một lớp phoi trên bề mặt gia công

để có chi tiết đạt hình dạng, kích thước và độ bóng bề mặt theo yêu cầu

Các dạng gia công cơ chủ yếu là: tiện, phay, bào, mài, phay, khoan,… Tất cả các dạng gia công này đều được thực hiện trên các máy cắt kim loại bằng các dụng

cụ cắt khác nhau: dao tiện, mũi khoan, dao phay,…Cơ sở của tất cả các quá trình cắt khác nhau là quá trình tiện, còn cơ sở của tất cả các loại dụng cụ cắt khác nhau là dao tiện

Để thực hiện một quá trình cắt nào đó, cần thiết phải có hai chuyển động: chuyển động chính (chuyển động làm việc) và chuyển động chạy dao Chuyển động chính trong quá trình tiện là chuyển động quay của chi tiết Còn khi phay chuyển động chính là chuyển động quay của dao phay (Hình 1.1).Tốc độ của chuyển động chính là tốc độ cắt

Hình1.1:Chuyển động chính và chuyển động chạy dao

Chuyển động tịnh tiến của dao theo phương dọc hoặc phương ngang là

chuyển động chạy dao khi tiện Còn khi phay chuyển động chạy dao là chuyển động tịnh tiến của chi tiết gia công theo phương dọc, ngang hoặc thẳng đứng Tốc độ của chuyển động chính luôn luôn lớn hơn tốc độ chuyển động chạy dao Trong quá trình

cắt kimloại các bề mặt mới được hình thành do các lớp bề mặt biến dạng và được hớt dần với sự tạo thành phoi

1.1.2 Kết cấu và thông số hình học phần cắt của dao phay

Quá trình phay được thực hiện bằng một loại dao cắt mà ta gọi là dao phay Các răng của dao phay có thể xếp đặt trên bề mặt hình trụ, và cũng có thể nằm ở mặt đầu Mỗi một răng của dao phay là một lưỡi dao đơn giản (Hình 1.2) Thông thường thì dao phay là dụng cụ cắt có nhiều răng Nhưng đôi khi người ta sử dụng dao phay có một răng duy nhất

Hình 1.2: So sánh dao tiện và răng dao phay

Tùy theo yêu cầu tạo hình bề mặt chi tiết và điều kiện gia công mà có nhiều loại dao phay kết cấu khác nhau Tuy nhiên, để thuận tiện cho quá trình khảo sát, thường người ta chỉ khảo sát hai loại: dao phay hình trụ răng xoắn và dao phay mặt đầu do nó có nhưng nét chung mà khi khảo sát các loại dao khác ta có thể suy ra từ

đó được Hình 1.3 và hình 1.4 cho ta kết cấu của dao phay trụ răng xoắn và dao phay mặt đầu

1.1.2.1 Dao phay trụ răng xoắn

Hình 1.3: Thành phần kết cấu của dao phay trụ răng xoắn

1: mặt sau; 2: mặt lưng răng; 3: cạnh viền 3;

4: lưỡi cắt xoắn; 5: lưỡi cắt Các góc của dao phay hình trụ răng xoắn được xét trong 2 tiết diện: tiết diện mặt đầu (vuông góc với trục dao phay) và tiết diện pháp A-A Góc trong tiết diện pháp A-A (tiết diện thoát phoi) có ảnh hưởng quyết định đến quá trình cắt khi phay như sự co rút của phoi, lực cắt, độ mòn răng dao, chất lượng bề mặt gia công…, còn góc đó trong tiết diện mặt đầu chỉ dùng để điều chỉnh dao phay khi mài mặt trước

và mặt sau

Ở dao phay trụ răng xoắn, dao phay ngón, dao phay đĩa răng nghiêng, các góc đo trong tiết diện pháp tuyến với lưỡi cắt và tiết diện mặt đầu có mối quan hệ sau:

(1.1) (1.2)

Ở đây: và α: góc trước và góc sau đó trong tiết diện mặt đầu

γ và : góc trước và góc sau đo trong tiết diện pháp A-A Một số thành phần kết cấu khác của dao phay trụ răng xoắn

 Bước vòng của dao T là khoảng cách giữa hai răng kề nhau đo theo cung tròn đường kính D

(1.3)

 Góc giữa hai răng kề nhau

(1.4) z: số răng dao phay

 Góc nghiêng của răng

Ở dao phay trụ răng xoắn, góc nghiêng của răng đặc trưng cho phương răng Nó có vai trò như góc λ ở dao tiện Đối với dao phay trụ răng thẳng thì

 Bước chiều trục của dao phay trụ răng xoắn

 Bước pháp tuyến đo trong tiết diện pháp A-A tính theo công thức sau:

(1.6)

1.1.2.2 Dao phay mặt đầu

Ở dao phay mặt đầu, ngoài một số thông số kết cấu tương tự dao phay trụ răng xoắn nó còn có những đặc điểm kết cấu khác

Hình 1.4: Thành phần kết cấu của dao phay mặt đầu

Mỗi răng của dao phay mặt đầu thép gió (hình 1.4.a) có 3 lưỡi cắt Khi phay bằng mặt đầu thì lưỡi 2-3 là lưỡi cắt chính, lưỡi 3-4 là lưỡi cắt phụ, còn lưỡi 2-1 không làm việc Khi phay mặt phẳng thẳng đứng bằng lưỡi trên mặt trụ thì chỉ có lưỡi 1-2 tham gia cắt Lúc này dao mặt đầu làm việc giống dao phay trụ và vai trò của góc giống góc ω

Đối với dao phay mặt đầu hợp kim cứng thường làm răng chắp, lúc đó dao phay giống như một con dao tiện (hình 1.4.b) Nó chỉ có một lưỡi cắt chính và một lưỡi cắt phụ Ngoài ra, để tăng sức bền của lưỡi cắt và tuổi bền của dao, người ta có thể làm thêm một lưỡi cắt nối tiếp với chiều dài là bằng khoảng 1- 1,5mm với góc nghiêng , hoặc thay bằng cung tròn bán kính r (hình 1.4.b và c)

Góc γ và góc được đo trong tiết diện chính A-A (hình 1.4.a) Góc γ tại một điểm của lưỡi cắt chính là góc gồm giữa mặt phẳng tiếp xúc với mặt trước và mặt đáy đi qua điểm đó, đo trong tiết diện chính (ở đây mặt đáy là mặt phẳng chứa trục dao và điểm đang xét) Góc tại một điểm của lưỡi cắt chính là góc gồm giữa mặt phẳng tiếp xúc với mặt sau và mặt cắt tại điểm đó đo trong tiết diện chính

Góc trước hướng kính là góc gồm giữa tiếp tuyến với vết của mặt trước và phương hướng kính tại một điểm của lưỡi cắt đo trong tiết diện mặt đầu

Góc trước hướng trục là góc gồm giữa tiếp tuyến với mặt trước tại một điểm của lưỡi cắt và phương hướng trục, đo trong tiết diện chứa véc tơ tốc độ cắt và song song với trục dao phay qua điểm đó

Góc sau trong tiết diện chính và mặt đầu có quan hệ sau:

ở đây:

λ: góc nâng của lưỡi cắt chính α: lưỡi cắt sau đo trong tiết diện vuông góc với trục dao

1.1.3 Các yếu tố của chế độ cắt khi phay

Các yếu tố của chế độ cắt khi phay bao gồm: chiều sâu lớp cắt , lượng chạy dao s, tốc độ cắt v, chiều sâu phay t, chiều rộng phay B, góc tiếp xúc Ψ và chiều dày cắt a Cũng như các quá trình cắt khác, khi phay, các yếu

tố này có ảnh hưởng đến tuổi bền của dao, chất lượng bề mặt gia công, công suất và năng suất cắt gọt

1.1.3.1 Chiều sâu cắt

Chiều sâu cắt là kích thước lớp kim loại được cắt đi ứng với một lần chuyển dao, đo theo phương vuông góc với bề mặt gia công, tính bằng mm

1.1.3.2 Lượng chạy dao S

Khi phay, người ta phân biệt các dạng lượng chạy dao như sau:

- Lượng chạy dao răng, (mm/ răng)

- Lượng chạy dao vòng, (mm/vg)

- Lượng chạy dao phút, (mm/ph)

Lượng chạy dao răng là lượng dịch chuyển của bàn máy (mang chi tiết

gia công) sau khi dao quay được một góc răng, mm/ răng

Lượng chạy dao vòng là lượng dịch chuyển của bàn máy sau khi dao quay

được một vòng, mm/vg

z: số răng dao phay

Lượng chạy dao phút là lượng dịch chuyển của bàn máy sau thời gian một phút, mm/ph

Ngoài ra, người ta còn phân biệt lượng chạy dao theo phương Theo đó lượng chạy dao gồm có: lượng chạy dao dọc, lượng chạy dao ngang, lượng chạy dao thẳng đứng

1.1.3.3 Tốc độ cắt v

Trong quá trình phay, do sự phối hợp của hai chuyển động tạo hình- chuyển động quay của dao và chuyển động tịnh tiến của chi tiết gia công mà quỹ đạo của lưỡi cắt là một đường cong OQ (hình 1.5)

Hình 1.5: Quỹ đạo của lưỡi cắt khi phay

Tốc độ cắt khi phay biểu diễn dưới dạng véc tơ như sau (hình 1.6):

Hình 1.6: Tốc độ cắt khi phay

(m/ph) Tuy nhiên trong thực tế, giá trị của của rất bé so với Do đó, khi tính toán chế độ cắt người ta thường bỏ qua lượng Khi đó, công thức tính tốc độ cắt

sẽ là:

1.1.3.4 Chiều sâu phay t

Chiều sâu phay t là kích thước lớp kim loại được cắt đi đo theo phương vuông góc với trục của dao phay

Hình ảnh chiều sâu phay t khi phay bằng các loại dao phay khác nhau (hình 1.7)

Hình 1.7: Chiều sâu cắt và chiều rộng phay

a: phay bằng dao phay hình trụ b: phay rãnh bằng dao phay đĩa

c: phay bậc bằng dao phay đĩa d: phay rãnh bằng dao phay ngón

đ: phay bậc bằng dao phay ngón e: phay bậc bằng dao phay mặt đầu

g: phay bằng dao phay mặt đầu có lưỡi dao góc

h: phay đối xứng bằng dao phay mặt đầu

i: phay không đối xứng bằng dao phay mặt đầu

1.1.3.5 Chiều rộng phay B

Chiều rộng phay B là kích thước lớp kim loại được cắt đo theo phương chiều trục của dao phay

Khi cắt bằng dao phay hình trụ thì chiều rộng phay bằng chiều rộng chi tiết (hình 1.7.a) Khi phay rãnh bằng dao phay đĩa thì chiều rộng phay bằng chiều dày dao phay (hay chiều rộng rãnh) (hình 1.7.b) Khi phay rãnh bằng dao phay ngón thì chiều rộng phay bằng chiều sâu rãnh (hình 1.7.d) Khi phay mặt phẳng bằng

daophay mặt đầu thì chiều rộng phay bằng chiều sâu cắt ( ) (hình 1.7.e)

1.1.3.6 Góc tiếp xúc Ψ

Góc tiếp xúc Ψ là góc ở tâm của dao chắn cung tiếp xúc l giữa dao và chi tiết (hình 1.8)

Hình 1.8: Góc tiếp xúc khi phay

a Phay bằng dao phay trụ b phay bằng dao phay mặt đầu Khi phay bằng dao phay trụ, dao phay ngón, dao phay đĩa và dao phay định hình, góc tiếp xúc tính theo công thức:

Khi phay đối xứng bằng dao mặt đầu

Khi phay không đối xứng bằng dao phay mặt đầu (hình 1.9)

(1.12)

Hình 1.9: Phay không đối xứng bằng dao phay mặt đầu

1.1.3.7 Chiều dày cắt a

Chiều dày cắt khi phay a là một trong những yếu tố quan trọng của quá trình phay Chiều dày cắt khi phay là khoảng cách giữa hai vị trí kế tiếp của quỹ đạo chuyển động của một điểm trên lưỡi cắt ứng với lượng chạy dao răng Ta coi quỹ đạo chuyển động tương đối của lưỡi cắt là đường tròn, do đó chiều dày cắt a được

đo theo phương hướng kính của dao

Trong quá trình phay, chiều dày cắt a biến đổi từ trị số đến hoặc

từ đến tùy theo phương pháp phay

Công thức tính chiều dày cắt a khi phay bằng dao phay trụ:

Công thức tính chiều dày cắt a khi phay bằng dao phay mặt đầu (hình 1.10):

Hình 1.10: Chiều dày cắt khi phay bằng dao phay mặt đầu

1.1.4 Các thành phần của lớp kim loại bị cắt

1.1.4.1 Khi phay bằng dao phay trụ

Hình 1.11: Các thành phần của lớp kim loại bị cắt khi phay bằng dao phay trụ

răng thẳng

Chiều dày cắt a khi phay, là khoảng cách giữa hai vị trí kế tiếp của đường tiếp xúc của các điểm tương ứng trên các lưỡi cắt của hai răng kề nhau với chi tiết gia công (Hình 1.11) Trên hình ta thấy rằng, chiều dày cắt thay đổi từ 0 đến giá trị cực đại Góc tâm φ ứng với chiều dài cung tiếp xúc với chi tiết gia công được gọi là góc tiếp xúc Góc φ được xác định từ tam giác vuông OED:

Thay giá trị cos φ từ công thức 1.15 ta có:

Khi đó chiều dày cắt sẽ là:

Chiều dày cắt cực đại được xác định từ tam giác LKD với góc LKD =

φ Từ tam giác này ta có LK= LD.sinφ Từ hình 1.11 ta thấy rằng LK= , LD= nghĩa là:

Nhưng Thay giá trị từ công thức 1.15 vào ta được công thức xác định :

Thay giá trị φ từ công thức vào công thức ta nhận đƣợc:

Nhân cả hai vế của biểu thức với chiều rộng phay B, ta có công thức tính chiều rộng cắt b khi phay bằng dao phay trụ:

1.1.4.2 Khi phay bằng dao phay mặt đầu

Ở đây ta sẽ lập công thức cho trường hợp phay đối xứng, nhưng cũng có thể

áp dụng cho trường hợp phay không đối xứng

Lập công thức tính chiều dày cắt trung bình

Hình 1.12: Các thành phần của lớp kim loại bị cắt khi phay bằng dao phay

Kết quả tính toán chiều dày cắt trung bình theo công thức cho thấy rằng nếu

tỷ số giữa chiều rộng phay và đường kính dao t/D= 0,1- 0,6 thì chiều dày cắt thực tế

có thể xem như không thay đổi, bởi vì đối với các hệ thức đó và như vậy:

; khi t/D= 0,8, a= 0,9

Còn khi t/D= 0,9 thì

Nếu tam giác ABC là tam giác vuông, ta có:

(1.30)

Trên cơ sở phân tích như trên, ta có thể đi đến kết luận là các thành phần của lớp kim loại bị cắt (a và Bz’) khi phay cũng được xác định tương tự như trường hợp khi tiện Thông số tương tự như chiều sâu cắt t khi gia công bằng dao phay trụ sẽ là chiều rộng cắt khi gia công bằng dao phay mặt đầu, nghĩa là cùng với các thông số khác nó ảnh hưởng tới chiều dày cắt

1.1.5 Phay thuận và phay nghịch

Hình 1.13 cho ta hình ảnh của quá trình phay thuận và phay nghịch

Hình 1.13: Lực của răng dao phay tác dụng lên chi tiết

a: phay thuận; a: phay nghịch;

c và d: sự tiếp xúc giữa bề mặt ren vit me và đai ốc khi phay thuận và phay nghịch

1.1.5.1 Phay thuận (hình 1.13.a)

Dao quay cùng chiều với phương chuyển động của bàn máy mang chi tiết gia công

Ưu điểm:

- Chiều dày cắt thay đổi từ đến Do đó ở thời điểm lưỡi cắt tiếp xúc với chi tiết không xảy ra sự trượt, cho nên dao đỡ mòn và tuổi bền của dao có thể tăng lên

- Có thành phần lực cắt theo phương thẳng đứng đè chi tiết xuống làm tăng khả năng kẹp chặt chi tiết, do đó giảm rung động khi phay

Nhược điểm:

- Lúc răng dao mới chạm vào chi tiết, vì chiều dày cắt nên xảy

ra sự va đập đột ngột, răng dao dễ mẻ đồng thời rung động sẽ tăng lên

- Thành phần lực cắt nằm ngang đẩy chi tiết theo phương chuyển động chạy dao s nên sự tiếp xúc giữa bề mặt ren của vít me truyền lực và đai ốc

có thể không liên tục (hình 1.13 c) điều này làm cho bàn máy chuyển động bị giật cục do đó sinh rung động

Nếu như ta cắt với chiều dày cắt a thật mỏng thì lực va đập và thành phần nhỏ, do đó ảnh hưởng đến rung động không đáng kể Mặt khác vì không có hiện tượng trượt giữa lưỡi cắt và bề mặt chi tiết gia công nên độ bóng gia công cao và dao lâu mòn

Trong thực tế người ta dùng kiểu phay này khi gia công tinh

- Thành phần lực có xu hướng làm tăng cường sự ăn khớp giữa bề mặt ren của vit me và đai ốc cho nên không gây ra độ giơ và do đó tránh được rung động của khâu này

Nhược điểm:

- Vì ở thời điểm lưỡi cắt bắt đầu tiếp xúc với chi tiết, chiều dày cắt a=0 nên xảy ra sự trượt giữa lưỡi cắt và bề mặt gia công Điều này có ảnh hưởng xấu đến độ bóng bề mặt gia công, đồng thời lưỡi cắt chóng bị mòn (vì phải trượt trên bề mặt của chi tiết đã bị biến cứng)

- Thành phần lực cắt thẳng đứng có xu hướng nâng chi tiết lên, do đó dễ gây rung động Mặt khác, cơ cấu kẹp chi tiết phải khắc phục thêm lực này nên kết cấu sẽ lớn hơn

Do những đặc điểm trên mà phương pháp này thường được dùng khi gia công thô

1.1.6 Vật liệu chế tạo dao phay

Vật liệu chế tạo dao phay cần phải có những tính chất sau:

 Độ cứng cao( cao hơn độ cứng của vật liệu gia công)

 Độ chống mòn và độ bền nhiệt cao

 Độ bền cơ khí cao

Để chế tạo dụng cụ cắt nói chung và dao phay nói riêng, người ta dùng thép các bon dụng cụ, thép hợp kim dụng cụ, thép gió, hợp kim cứng, hợp kim khoáng gốm, vật liệu siêu cứng, embo…

THÉP GIÓ

Thép gió có khả năng chống mòn và bền nhiệt (có khả năng cắt ở nhiệt độ cao) cao hơn so với thép các bon và thép hợp kim dụng cụ Thép gió có độ bền nóng đỏ cao (vẫn giữ được tính chất khi nhiệt độ cắt lên tới 550- 600 ) Vận tốc cắt đạt được từ 20m/ ph đến 50m/ ph Thành phần vonfram là nguyên tố hợp kim

quan trọng nhất trong thép gió Cùng với crom, vanadi chúng tạo thành với cacbon những cacbit hợp kim phức tạp Các cacbit này có đặc điểm là nâng cao tính chịu nhiệt của thép gió

Tác dụng chủ yếu của Cr là tăng độ thấm tôi, vanadi tạo thành cacbit vanadi

có độ cứng cao, tính chịu mòn cao Coban không tạo thành cacbit mà hòa tan vào sắt Khi thép gió có hàm lƣợng coban >5% thì nhiệt độ làm việc của thép gió đƣợc nâng cao

Bảng 1.1 Thành phần hóa học của một số loại thép gió (%)

1.Thép gió có năng suất thường

P18 0,7 ÷ 0,8 3,8 ÷ 4,4 17,5 ÷ 19,0 1,0 ÷ 1,4 — P9 0,85 ÷ 0,95 3,8 ÷ 4,4 8,5 ÷ 10,0 2,0 ÷ 2,6 —

2.Thép gió có năng suất cao

P95 1,4 ÷ 1,5 3,8 ÷ 4,4 0,9 ÷ 10,5 4,3 ÷ 5,1 — P14 4 1,2 ÷ 1,3 4,0 ÷ 4,6 13,0 ÷ 14,5 3,4 ÷ 4,1 — P18 2 0,85 ÷ 0,95 3,8 ÷ 4,4 17,5 ÷ 19,0 1,8 ÷ 2,4 — P9K5 0,9 ÷ 1,0 3,8 ÷ 4,4 0,9 ÷ 10,5 2,0 ÷ 2,6 5,0 ÷ 6,0 P9K10 0,9 ÷ 1,0 3,8 ÷ 4,4 0,9 ÷ 10,5 2,0 ÷ 2,6 9,5 ÷ 10,5 P10K5 5 1,45 ÷ 1,55 4,0 ÷ 4,6 10,0 ÷ 11,5 4,3 ÷ 5,1 5,0 ÷ 6,0 P18K5 2 0,85 ÷ 0,95 3,8 ÷ 4,4 17,5 ÷ 19,0 1,8 ÷ 2,4 5,0 ÷ 6,0 Tất cả các nhãn hiệu thép nói trên đều có hàm lƣợng tạp chất hạn chế:

Mn < 0,4%, Si < 0,4%, Mo < 0,5%, Ni < 0,4%, P < 0,03%, S < 0,03%

Ngoài ra, chất lượng thép gió phụ thuộc rất nhiều vào nhiệt luyện Vì vậy khi nhiệt luyện thép gió cần chú ý một số điểm sau :

 Không nung nóng thép gió đột ngột đến nhiệt độ cao (nhiệt độ tôi bằng 13000C) mà phải tăng nhiệt dần dần từ 6500C , vì thép gió có độ dẫn nhiệt kém Thông thường thép gió được nung nóng qua 3 lò với nhiệt độ lần lượt là 6500C, 8500C và 13000C

 Phải ram sau khi tôi nhiều lần (3 lần) mỗi lần trong 1 giờ Sau mỗi lần ram phải để nguội đến nhiệt độ thường để làm mất ứng suất bên trong, khử Otennit dư và tăng độ cứng ( độ cứng tăng từ 2 – 3 HRC, hiện tượng này gọi là độ cứng thứ 2 )

Thêi gian

600 300 900 1200

550 850 1300

LÇn 1

Ram T«i

C o

HRC

LÇn 2 LÇn 3

Hình 1.14: Sơ đồ tôi và ram thép gió

Phạm vi sử dụng thép gió được trình bày trong bảng 1.2

Bảng 1.2: Tổng hợp các loại thép gió

Ký hiệu các loại thép gió thông dụng

Phạm vi sử dụng ISO

loại dụng cụ cắt để gia công thép cacbon, thép hợp kim

Dùng để chế tạo các loại dụng cụ đơn giản, gia công các loại thép kết cấu

1.3343 85W6Mo5Cr4V

Dùng nhƣ loại trên, đặc biệt để chế tạo các loiaj dụng cụ cắt ren và dụng cụ cắt chịu va đập

SG-5-3 M3 PGM53

Dùng chế tạo các dụng cụ gia công tinh (dao tiện định hình, mũi doa, dao chuốt, dao phay), gia công các loại thép kết cấu hợp kim và không hợp kim

Dùng chế tạo các dụng cụ gia công tinh, gia công các loại thép ostenit dẻo

M4 P18K52

Dùng chế tạo các dụng cụ gia công thô

và bán tinh khi cắt các loại thép và hợp kim nóng, không rỉ và sức bền cao

Dùng chế tạo các dụng cụ gia công thô

và bán tinh, gia công các loại thép không rỉ, thép hợp kim

1.2 CƠ SỞ VẬT LÝ QUÁ TRÌNH CẮT

Quá trình cắt khi phay phức tạp hơn khi tiện Khi tiện, dao luôn luôn tiếp xúc với chi tiết và cắt phoi với tiết diện không thay đổi.Trong tất cả các trường hợp phay, phoi được cắt rời từng mảnh có chiều dày thay đổi Ngoài ra, khi phay, ở mỗi vòng quay của dao, mỗi răng của dao phay, lúc vào chỉ tiếp xúc với chi tiết gia công còn lúc ra thì không tiếp xúc Lúc răng ăn vào chi tiết gia công có xảy ra hiện tượng

va đập

Như vậy, điều kiện làm việc của dao phay nặng hơn rất nhiều so với điều kiện làm việc của dao khi tiện Cho nên cần phải biết các qui luật cơ bản của quá trình phay để trong từng trường hợp cụ thể khi điều kiện gia công tốt nhất thì đạt được năng suất cao nhất

1.2.1 Quá trình cắt và tạo phoi

Khi cắt, để có thể tạo ra phoi, lực tác dụng vào dao cần phải đủ lớn để tạo ra trong lớp kim loại bị cắt một ứng suất lớn hơn sức bền của vật liệu bị gia công

Hình dạng, độ cứng, mức độ biến dạng và cấu tạo phoi chứng tỏ rằng lớp kim loại bị cắt thành phoi đã chịu một ứng suất như vậy

Việc nghiên cứu quá trình tạo phoi có một ý nghĩa rất quan trọng vì trị số của công cắt, độ mòn của dao và chất lượng bề mặt gia công phụ thuộc rõ rệt vào quá trình tạo phoi

Hình 1.14.a : Sơ đồ hóa miền tạo phoi

Khi cắt do tác dụng của lực P, dao bắt đầu nén vật liệu gia công theo mặt trước Khi dao tiếp tục chuyển động trong vật liệu gia công phát sinh biến dạng đàn hồi, biến dạng này nhanh chóng chuyển sang biến dạng dẻo và một lớp phoi- có chiều dày - được hình thành từ lớp kim loại bị cắt có chiều dày a, di chuyển dọc theo mặt trước của dao

Việc nghiên cứu kim tương khu vực tạo phoi chứng tỏ rằng trước khi biến thành phoi, lớp kim loại bị cắt đã trải qua một giai đoạn biến dạng nhất định, nghĩa

là giữa lớp kim loại bị cắt và phoi có một khu vực biến dạng Khu vực này có thể gọi là miền tạo phoi (Hình 1.14.b)

Trong miền này, như sơ đồ hóa ở hình a, có những mặt trượt OA, OB, OC,

OD, OE Vật liệu gia công trượt theo những mặt đó (những mặt trên đó ứng suất tiếp có giá trị cực đại)

Miền tạo phoi được giới hạn bởi đương OA- dọc theo đường đó phát sinh những biến dạng dẻo đầu tiên, và đường OE- đường kết thúc biến dạng dẻo và đường AE- đường nối liền khu vực chưa biến dạng của kim loại và phoi

Trong quá trình cắt, miền tạo phoi AOE di chuyển cùng với dao

Ngoài ra lớp kim loại bị cắt, sau khi đã bị biến dạng trong miền tạo phoi, khi chuyển thành phoi còn chịu thêm biến dạng phụ do ma sát với mặt trước của dao

Những lớp kim loại phía dưới của phoi, kề với mặt trước của dao (Hình 1.14.a) chịu biến dạng phụ thêm nhiều hơn các lớp phía trên Mức độ biến dạng của chúng lớn đến mức là các hạt tinh thể trong chúng bị kéo dài ra theo một hướng nhất định, tạo thành techtua

Như vậy phoi cắt ra chịu biến dạng không đều

Mức độ biến dạng của phoi:

ở đây: : mức độ biến dạng của phoi trong miền tạo phoi

: mức độ biến dạng của phoi do ma sát với mặt trước của dao

Vì biến dạng dẻo của phoi có tính lan truyền, do đó lớp kim loại nằm phía dưới đường cắt ON (Hình 1.14 a, khu II) cũng sẽ chịu biến dạng dẻo

Hình 1.14.b : Miền tạo phoi

Chiều rộng của miền tạo phoi phụ thuộc vào tính chất vật liệu gia công và điều kiện cắt (thông số hình học của dao, chế độ cắt,…)

Tốc độ cắt có ảnh hưởng lớn nhất đến chiều rộng miền tạo phoi Tăng tốc độ cắt miền tạo phoi sẽ co hẹp lại Có thể giải thích hiện tượng đó như sau:

Hình 1.15: Miền tạo phoi ứng với tốc độ cắt khác nhau

Hình 1.16: Tính góc trượt

Khi tăng tốc độ, vật liệu gia công sẽ chuyển qua miền tạo phoi với tốc độ nhanh hơn Khi di chuyển với tốc độ lớn như vậy, vật liệu gia công sẽ đi ngang qua đường OA nhanh đến mức mà sự biến dạng dẻo không kịp xảy ra theo đường OA

mà chậm đi một thời gian- theo đường OA’ (Hình 1.15) Tương tự như vậy, nơi kết thúc quá trình biến dạng trong miền tạo phoi sẽ là đường OE’ chậm hơn so với OE

Như vậy, ở tốc độ cắt cao, miền tạo phoi sẽ là A’OE’ A’OE’ quay đo một góc theo chiều quay của kim đồng hồ và khi đó chiều dày cắt giảm đi so với trước ( ) vì biến dạng dẻo giảm đi

Khi tốc độ cắt rất lớn, miền tạo phoi co hẹp đến mức mà chiều rộng của nó chỉ còn vào khoảng vài phần trăm milimet Trong trường hợp đó, sự biến dạng của vật liệu gia công có thể xem như nằm lân cận mặt OF Do đó, để cho đơn giản, ta có thể xem một cách gần đúng quá trình biến dạng dẻo khi cắt xảy ra ngay trên mặt phẳng OF đi qua lưỡi cắt và làm với phương chuyển động của dao một góc bằng θ

Mặt OF được gọi là mặt trượt qui ước, còn góc θ gọi là góc trượt

Góc trượt là một thông số đặc trưng cho hướng và giá trị của biến dạng dẻo trong miền tạo phoi

Theo hình1.16, nếu chiều dày lớp kim loại bị cắt là a, chiều dày của phoi là , ta có:

Hình 1.17: Các dạng phoi: (a) phoi xếp; (b) phoi dây

Người ta phân biệt các dạng phoi chủ yếu sau đây:

Phoi xếp: phoi thu được khi gia công vật liệu dẻo (thép, đồng thau,…) ở tốc

độ cắt thấp, chiều dày cắt lớn và góc cắt cua dao có giá trị tương đối lớn Phoi kéo dài thành từng đoạn ngắn, mặt đối diện với mặt trước của dao rất bóng, mặt kia có nhiều gợn nẻ Nhìn chung phoi có dạng từng đốt xếp lại (hình 1.17.a)

Phoi xếp chịu biến dạng rất lớn, do đó vật liệu gia công bị mất tính dẻo và được hóa bền đến mức là các phân tử của phoi đều bị trượt theo mặt OF Phoi xếp

thu được khi gia công thép có độ cứng cao hơn độ cứng của vật liệu gia công từ 2- 3 lần Điều đó chứng tỏ vật liệu đã được hóa bền ở mức độ cao

Phoi dây: phoi thu được khi gia công vật liệu dẻo với tốc độ cắt cao, chiều dày cắt bé Phoi kéo dài liên tục, mặt kề với mặt trước của dao rất bóng, còn mặt đối diện hơi bị gợn (Hình 1.17.b) Ở phoi dây ta khó quan sát thấy mặt trượt như ở phoi xếp Điều đó chứng tỏ mức độ biến dạng dẻo khi tạo thành phoi dây ít hơn so với khi hình thành phoi xếp Nói một cách khác, khi ta cắt rap hoi dây quá trình cắt dễ dàng hơn

Phoi vụn: khi gia công vật liệu giòn (gang, đồng thau cứng,…) ta thường thu được loại phoi này Trong quá trình cắt, dao không làm cho các yếu tố phoi trượt

mà dường như dứt nó lên Có thể giải thích quá trình hình thành phoi vụn như sau:

Khi gia công, lớp kim loại bị cắt không qua biến dạng dẻo Do tác dụng của dao, trong vật liệu gia công phát sinh biến dạng đàn hồi và ứng suất nén theo phương chuyển động của dao, mặt khác theo phương thẳng góc với chuyển động xuất hiện ứng suất kéo Các yếu tố của phoi bị tách ra chủ yếu do tác dụng của ứng suất kéo, bởi vì vật liệu giòn là loại vật liệu có ứng suất kéo kém hơn là ứng suất nén rất nhiều

1.2.3 Hiện tượng lẹo dao

Trong quá trình cắt, khi cắt rap hoi dây, trên mặt trước của dao kề ngay lưỡi cắt thường xuất hiện những lớp kim loại có cấu trúc kim tương khác hẳn với vật liệu gia công và vật liệu làm dao Nếu lớp kim loại này bám chắc vào lưỡi cắt của dụng

cụ thì được gọi là lẹo dao

Cơ chế của quá trình hình thành lẹo dao có thể giải thích như sau: do chịu áp lực lớn và nhiệt độ cao, mặt khác vì mặt trước của dao không tuyệt đối nhẵn nên các lớp lim loại bị cắt nằm kề sát với mặt trước của dao trong quá trình cắt có tốc độ di chuyển chậm và trong nhưng điều kiện nhất định lực cản thắng được lực ma sát trong nội bộ kim loại thì lớp kim loại sẽ nằm lại ở mặt trước tạo thành lẹo dao Vì biến dạng rất lớn nên độ cứng của lẹo dao lớn hơn độ cứng của vật liệu gia công từ 2,5- 3,5 lần và do đó có thể thay thế vật liệu làm dao để thực hiện quá trình cắt