Khảo sát chất lượng bề mặt của thép làm khuôn đã qua tôi khi phay cứng

Chất lượng bề mặt gia công là một trong những yêu cầu quan trọng nhấtđối với chi tiết máy vì nó ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng làm việc, độ bền, độ bền mòn cũng như tuổi thọ của chi ti

t t p : // w ww l rc - t nu e d u.v n /

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP

-PHẠM NGỌC THÀNH

KHẢO SÁT CHẤT LƯỢNG BỀ MẶT CỦA THÉP LÀM KHUÔN

ĐÃ QUA TÔI KHI PHAY CỨNG

LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

Thái Nguyên – 2015

t t p : // w ww l rc - t nu e d u.v n /

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan các số liệu và kết quả nêu trong Luận văn là trung thực

và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ một công trình khác, trừ nhữngphần tham khảo đã được ghi rõ trong Luận văn

Thái Nguyên, ngày 15 tháng 12 năm 2014

Tác giả

Phạm Ngọc Thành

cô đã tạo điều kiện hết sức thuận lợi cho tôi được tiến hành thí nghiệm tạiTrung tâm thí nghiệm của Trường ĐHKTCN trong suốt quá trình hoàn thànhluận văn này Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn cán bộ Khoa Sau đại học củatrường, cán bộ phòng thí nghiệm Khoa Cơ khí – ĐHKTCN đã dành cho tôinhững điều kiện thuận lợi nhất, giúp tôi hoàn thành nghiên cứu của mình.Cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn tới gia đình và bạn bè, đồng nghiệp đã ủng

hộ, động viên, giúp đỡ tôi trong suốt thời gian thực hiện luận văn này

Mặc dù đã cố gắng song do kiến thức và kinh nghiệm còn hạn chế nênchắc chắn luận văn không tránh khỏi những thiếu sót, tác giả rất mong muốn

sẽ nhận được những chỉ dẫn từ các thầy cô giáo và các bạn đồng nghiệp đểluận văn được hoàn thiện và có ý nghĩa hơn nữa trong thực tiễn

Xin trân trọng cảm ơn!

Tác giả

Phạm Ngọc Thành

t t p : // w ww l rc - t nu e d u.v n /

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN 1

LỜI CẢM ƠN 3

MỤC LỤC 4

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT 7

DANH MỤC CÁC BẢNG SỐ LIỆU 8

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ - ĐỒ THỊ - ẢNH CHỤP 9

PHẦN MỞ ĐẦU 11

1 Tính cấp thiết của đề tài 11

2 Mục đích, đối tượng và phương pháp nghiên cứu 14

2.1 Mục đích của đề tài 14

2.2 Đối tượng nghiên cứu 14

2.3 Phương pháp nghiên cứu 14

3 Ý nghĩa của đề tài 15

3.1 Ý nghĩa khoa học 15

3.2 Ý nghĩa thực tiễn 15

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU VỀ PHAY VÀ PHAY CỨNG 15

1.1 Khái niệm về quá trình phay 15

1.2 Các yếu tố cắt của dao phay 17

1.2.1 Chiều sâu cắt ap 18

1.2.2 Lượng chạy dao S 18

1.2.3 Vận tốc cắt khi phay 18

1.2.4 Chiều sâu phay t 19

1.2.5 Chiều rộng phay B 19

1.2.6 Góc tiếp xúc  19

1.2.7 Chiều dày cắt a khi phay 20

1.3 Các thành phần lực cắt khi phay 20

1.4 Quá trình phay cứng 22

1.5 Kết luận chương 1 25

CHƯƠNG 2: MÒN VÀ TUỔI BỀN CỦA DỤNG CỤ CẮT 26

2.1 Mòn của dụng cụ khi phay 26

2.2 Ma sát và mòn của dụng cụ phủ 27

2.2.1 Ma sát của dụng cụ phủ 27

2.2.2 Mòn của dụng cụ phủ 28

2.3 Các cơ chế mòn của dụng cụ cắt 29

2.4 Mòn dao khi phay cứng 31

2.5 Vai trò của lớp phủ cứng trong việc tăng tuổi bền của dụng cụ 32

t t p : // w ww l rc - t nu e d u.v n /

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

2.5 Mòn và tuổi bền của dụng cụ khi phay cứng 33

2.5.1 Mòn của dao khi phay cứng 33

2.5.2 Tuổi bền của dao khi phay cứng 34

2.6 Kết luận chương 2 34

CHƯƠNG 3 : CHẤT LƯỢNG BỀ MẶT GIA CÔNG 35

3.1 Khái niệm về chất lượng bề mặt gia công 35

3.1.1 Khái niệm 35

3.1.2 Cơ lý tính lớp bề mặt 35

3.2 Các nhân tố ảnh hưởng đến nhám bề mặt khi phay cứng 38

3.3 Ảnh hưởng của độ nhám bề mặt tới tính chất sử dụng của chi tiết máy

39 3.4 Các phương pháp nghiên cứu về độ nhám bề mặt 39

3.4.1 Nghiên cứu nhám bề mặt dựa trên thực nghiệm 40

3.4.2 Nghiên cứu dựa trên các mô hình mô phỏng 48

3.5 Kết luận chương 3 57

CHƯƠNG 4: NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM 60

4.1 Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm 60

4.1.1 Lý thuyết thực nghiệm 60

4.1.1.1 Các nguyên tắc thiết kế thí nghiệm 60

4.1.1.2 Các loại thí nghiệm 60

4.1.1.3 Lựa chọn thiết kế thí nghiệm 61

4.1.2 Cơ sở lý thuyết 61

4.1.2.1 Thực nghiệm tối ưu hoá 61

4.1.2.2 Tiến trình tối ưu hoá 62

4.1.2.3 Mức độ phù hợp của mô hình 63

4.1.2.4 Kế hoạch thí nghiệm bề mặt chỉ tiêu 63

4.1.2.5 Phương pháp đo và tổng hợp kết quả đo 64

4.1.3 Các giới hạn của thí nghiệm 64

4.1.4 Các thông số đầu vào của thí nghiệm 65

4.1.5 Các hàm mục tiêu 66

4.1.6 Chọn dạng hàm hồi quy 66

4.1.7 Xây dựng ma trận thí nghiệm 66

4.1.8 Trang thiết bị thí nghiệm 67

4.1.8.1 Máy thí nghiệm 67

4.1.8.2 Dụng cụ cắt thí nghiệm 69

4.1.8.3 Phôi 70

4.1.8.4 Dụng cụ đo kiểm 70

4.2 Tiến hành thí nghiệm 70

t t p : // w ww l rc - t nu e d u.v n /

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

4.3 Xử lý kết quả thí nghiệm 714.3.1 Phân tích số liệu thực nghiệm với hàm mục tiêu nhám bề mặt 714.3.2 Biểu đồ quan hệ giữa vận tốc, lượng chạy dao và nhám bề mặt 734.3.3 Phân tích biểu đồ và lời khuyên công nghệ 744.4 Kết luận chương 4 74TÀI LIỆU THAM KHẢO 77

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu h t t p : // w ww l rc - t nu e d u.v n /

t t p : // w ww l rc - t nu e d u.v n /

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

5 Bảng 4.5 Bảng quy hoạch và kết quả thực nghiệm xác định

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ - ĐỒ THỊ - ẢNH CHỤP

Hình 1.1 Dao phay trụ răng xoắn 16Hình 1.2 Dao phay mặt đầu 17Hình 1.3 Dao phay răng nhọn và dao phay hớt lưng 17

t t p : // w ww l rc - t nu e d u.v n /

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

Hình 1.4 Các yếu tố cắt khi phay 17

Hình 1.5: Tốc độ cắt khi phay 18

Hình 1.6: Góc tiếp xúc khi phay: (a) Bằng dao phay trụ; (b) Bằng dao phay mặt đầu 20

Hình 1.7: Lực tác dụng lên răng dao phay trụ răng xoắn 22

Hình 1.8: Máy phay CNC 23

Hình 1.9 Hình dạng – kích thước chế tạo của thân dao kí hiệu TRM4 và mảnh ghép hãng Mitssubishi- Nhật Bản [2] 23

Hình 1.10 Dao phay rãnh có gắn mảnh ghép hãng Sandvik [2] 24

Hình 2.1: Sơ đồ 3 vùng ma sát của Shaw,Ber và Mamin 28

Hình 2.2: Ảnh hưởng của vận tốc cắt đến cơ chế mòn khi cắt liên tục 30

Hình 2.3: Ảnh hưởng của vận tốc cắt đến cơ chế mòn khi cắt gián đoạn 30

Hình 2.4: Sơ đồ thể hiện 3 giai đoạn mòn mặt trước của dụng cụ thép gió phủ TiN 31

Hình 2.5: Quan hệ V.T-V và V.T.a khi cắt thép 40Cr 32

Hình 2.6 (a) Quan hệ tuổi bền của dao thép gió phủ PVD theo vận tốc cắt dao tiện 33

(b) Dao phay mặt đầu dùng để phay thép cácbon tôi cải thiện 33

Hình 3.1 Kính hiển vi đo độ nhám 37

Hình 3.2 Máy đo độ nhám 37

Hình 3.3 Thử nghiệm thiết lập, thu thập dữ liệu và điều chỉnh 41

Hình 3.4 Cảm biến vị trí của sensor điều khiển tích hợp cho trục chính 42

Hình 3.5 Mô hình và quá trình thí nghiệm 2-D VAMEM 43

Hình 3.6 Mòn dụng cụ cắt: (a) không có rung động , (b) có các rung động 44

Hình 3.7 Độ nhám bề mặt với biên độ và tần số rung động khác nhau [13] 44 Hình 3.8 Kết thúc phay (a) dụng cụ mới; (b) và (c) sau khi cắt 1 đoạn 150 mm; (b) bằng tia laser và ( c) không có laser ( tốc độ cắt: 32m/phút, chiều sâu trục cắt: 25 μm, chiều sâu cắt 1 μm/flute, công suất: 7,5 W), 46

Hình 3.9 Ảnh hưởng của tốc độ cắt tới độ nhám bề mặt và chiều rộng phoi 47 Hình 3.10 Mô tả lưỡi cắt 50

Hình 3.11 Tạo khối 3D phoi và phôi 50

Hình 3.12 Thí nghiệm và kết quả mô phỏng 51

Hình 3.13 Mối quan hệ giữa thiết lập phôi với hướng cắt FX: ăn dao theo phương x (N), FY: chọn lượng ăn dao phương y (N), FZ: trục cắt chính (N) 52

Hình 3.14 2D profiles độ nhám bề mặt của các định hướng đường cắt, đo dọc theo một hướng lựa chọn ăn dao 53

Hình 3.15 Ứng dụng 3D FEM mô phỏng trong gia công phay 54

Hình 3.16 Ứng suất không đều của phoi trong quá trình bóc tách 54

Hình 3.17 So sánh giữa FEM (a) và dùng giải tích (b) đường cong của lực cắt để 55

phay 2 đường răng 55

t t p : // w ww l rc - t nu e d u.v n /

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

Hình 3.18 Mô hình dụng cụ cắt không phủ WC/Co và phủ CBN 56

Hình 3.19 So sánh dự đoán của phân bố nhiệt độ (TºC) 56Hình 3.20 So sánh dự đoán tỉ lệ phân bố phủ CBN và không phủ WC/Co 56

Hình 3.21 Tối ưu các thông số phay micro biểu diễn trong không gian hàm

toán học (bên trái) và không gian giải pháp (bên phải) 57Hình 4.1 (a) Sơ đồ thí nghiệm 22; (b) 4 thí nghiệm dọc trục và 1 thí nghiệm

trung tâm; (c) Thí nghiệm CCD 64Hình 4.3 Bề mặt chỉ tiêu quan hệ giữa vận tốc, lượng chạy dao 73

và nhám bề mặt 73Hình 4.4 Biểu đồ đường mức quan hệ giữa vận tốc, lượng chạy dao và nhám

bề mặt 74

PHẦN MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Phay cứng được hiểu là phay các chi tiết có độ cứng cao (45  70 HRC),

t t p : // w ww l rc - t nu e d u.v n /

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

có thể tiến hành với điều kiện cắt khô (dry – không sử dụng dung dịch trơnnguội) hoặc gần giống như cắt khô và phổ biến sử dụng dao gắn mảnh Nitrit

Bo lập phương đa tinh thể (PCBN – Polycrystalline Cubic Boron Nitride, hay

t t p : // w ww l rc - t nu e d u.v n /

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

vẫn thường được gọi là CBN – Cubic Boron Nitride) Người ta cho rằng, sự

ra đời và phát triển của vật liệu dụng cụ cắt CBN như là một giải pháp tối ưucho phay cứng Bởi vật liệu CBN có độ cứng rất cao chỉ thấp hơn so với kimcương, nhưng không giống như kim cương CBN có tính ổn định và bền nhiệtcao (hơn 10000C) Mặt khác, CBN có thể tạo hình với các hình dạng và kíchthước khác nhau…

Công nghệ phay cứng đã và đang phát triển đầy tiềm năng với những ưuđiểm có thể so sánh (trong nhiều trường hợp có thể thay thế cho mài) vớicông nghệ mài – một phương pháp gia công tinh lần cuối mang tính truyềnthống đối các thép có độ cứng cao

Việc áp dụng công nghệ phay cứng để gia công lần cuối các chi tiết sovới công nghệ mài có các ưu điểm nổi bật sau:

- Giảm thời gian chu kỳ gia công một sản phẩm

- Giảm chi phí đầu tư thiết bị

- Tăng độ chính xác

- Đạt độ bóng bề mặt cao

- Cho phép nâng cao tốc độ bóc vật liệu (từ 2 - 4 lần), nâng cao năngsuất gia công

- Gia công được các contour phức tạp

- Cho phép thực hiện nhiều bước gia công trong cùng một lần gá

- Phay cứng có khả năng tạo ra lớp bề mặt có ứng suất dư nén (lớp bề mặt này có tác dụng nâng cao sức bền mỏi của chi tiết máy)

Hơn nữa, thông thường như trước đây những chi tiết như vòng ổ lăn, vòiphun, bánh răng, cam và những chi tiết của hệ thống thủy lực v.v… sau khinhiệt luyện phải qua công đoạn mài, mài khôn Những công đoạn này thiếutính linh hoạt và tốn nhiều thời gian Một hạn chế nữa là chi phí cho dungdịch trơn nguội của các công đoạn mài khá cao Những lý do trên làm tăng chiphí cho các công đoạn gia công chính xác Mặt khác chất thải ra khi mài gây ô

t t p : // w ww l rc - t nu e d u.v n /

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

nhiễm môi trường, thúc đẩy các nhà sản xuất loại dần khâu mài trong quy trình công nghệ gia công chi tiết

Vì những lý do trên trong gia công lần cuối so với mài phay cứng ngàycàng được các nhà sản xuất yêu thích hơn

Tuy nhiên phay cứng cũng có những nhược điểm cần lưu ý như: do chủyếu là cắt khô nên nhiệt của quá trình rất cao, chi phí dụng cụ cắt cao (mảnhCBN đắt hơn so với mảnh cacbide khoảng 4-5 lần), khi gia công các chi tiết

có chiều dài lớn dung sai chế tạo có thể nằm ngoài vùng cho phép, khi chiềusâu cắt nhỏ hơn chiều sâu cắt tới hạn (tmin) thì quá trình cắt không thể thựchiện được

Việc áp dụng phay cứng thay cho mài đang trở nên khá phổ biến trên thếgiới bởi những ưu điểm nổi bật của nó, nhất là hiện nay vấn đề môi trườngđang được sự quan tâm đặc biệt của toàn thế giới Ở nước ta, phay cứng đã vàđang được áp dụng và phát triển khá mạnh, các chi tiết như con lăn trong cácdây truyền cán thép, chày cối dập thuốc, vòng ổ v.v… cũng đã được gia cônglần cuối bằng tiện cứng thay cho mài

Việc nghiên cứu ảnh hưởng của các nhân tố đến quá trình phay cứng,phân tích các quá trình vật lý trong phay cứng đã và đang được quan tâm, tiếnhành tại nhiều trung tâm, viện nghiên cứu cũng như các trường đại học trênthế giới

Chất lượng bề mặt gia công là một trong những yêu cầu quan trọng nhấtđối với chi tiết máy vì nó ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng làm việc, độ bền,

độ bền mòn cũng như tuổi thọ của chi tiết máy Quá trình tạo lớp bề mặt giacông có chất lượng bằng phương pháp gia công cơ chịu ảnh hưởng của nhiềuyếu tố công nghệ Việc nghiên cứu ảnh hưởng của các yếu tố công nghệ khiphay cứng đến chất lượng bề mặt gia công là cần thiết đối với ngành cơ khí.Chế độ cắt có ảnh hưởng như thế nào đến chất lượng bề mặt khi phaythép làm khuôn đã qua tôi ( SKD11 hoặc SKD61) Việc tìm ra bộ chế độ cắt

t t p : // w ww l rc - t nu e d u.v n /

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

tối ưu để đạt chất lượng bề mặt tốt nhất cho quá trình này đang là yêu cầu cần thiết của các nhà sản xuất

Từ lý do nêu trên, tác giả đã chọn đề tài nghiên cứu “Khảo sát chất lượng

bề mặt của thép làm khuôn đã qua tôi khi phay cứng”

2 Mục đích, đối tượng và phương pháp nghiên cứu

2.1 Mục đích của đề tài

- Xác định được độ ảnh hưởng các yếu tố của chế độ cắt (t, s, v) đến độnhám bề mặt thép làm khuôn đã qua tôi khi phay cứng

- Xác định được chế độ cắt đáp ứng theo chỉ tiêu độ nhám bề mặt gia công

2.2 Đối tượng nghiên cứu

Ảnh hưởng của chế độ cắt đến độ nhám lớp bề mặt thép làm khuônSKD11 đã qua tôi khi phay cứng bằng dao phay gắn mảnh CBN

2.3 Phương pháp nghiên cứu

- Phương pháp nghiện cứu:

+ Nghiên cứu lý thuyết kết hợp với thực nghiệm

Khảo sát ảnh hưởng của chế độ cắt ( v, s, t ) đến độ nhám bề mặt củathép làm khuôn đã qua tôi khi phay cứng có sự thay đổi gì sau mỗi lần thayđổi thông số cắt Từ đó so sánh các thông số để lựa chọn được bộ thông sốphù hợp nhất

Nghiên cứu thực nghiệm: Gia công chi tiết trên máy phay CNC, vớiphôi thép hợp kim SKD11 đã qua tạo hình dáng và tôi đạt độ cứng 45 ÷50HRC, dụng cụ cắt là dao phay CBN hai lưỡi cắt ký hiệu VP15TF (dao phaymặt đầu) của hãng Mitsubishi –Nhật Bản

t t p : // w ww l rc - t nu e d u.v n /

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

3 Ý nghĩa của đề tài

3.1 Ý nghĩa khoa học

- Bằng cách nghiên cứu lý thuyết kết hợp với thực nghiệm, đề tài sẽlàm cơ sở cho việc nghiên cứu các khía cạnh khác của quá trình gia công théphợp kim đã qua tôi

- Các phương pháp nâng cao độ nhám bề mặt chi tiết gia công hiện nayvẫn được các nhà khoa học trong và ngoài nước quan tâm nghiên cứu Đề tài

sẽ đóng góp một số kết quả vào hướng nghiên cứu này

3.2 Ý nghĩa thực tiễn

Nghiên cứu ảnh hưởng của thông số chế độ cắt đến độ nhám bề mặt củathép làm khuôn SKD11 đã qua tôi khi phay bằng dao phay gắn mảnh CBN đểlựa chọn các thông số tối ưu khi gia công Vì thế nghiên cứu này có thể đượcứng dụng khi phay tinh thép làm khuôn trên máy công cụ CNC

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU VỀ PHAY VÀ PHAY CỨNG

1.1 Khái niệm về quá trình phay

Phay là phương pháp gia công kim loại, có độ chính xác không cao hơncấp 4 - 3 và độ bóng không hơn cấp 6; là một trong những phương pháp giacông đạt năng suất cao nhất

t t p : // w ww l rc - t nu e d u.v n /

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

Bằng phương pháp phay, người ta có thể gia công mặt phẳng, mặt địnhhình phức tạp, rãnh then, cắt đứt, gia công mặt xoay tròn, trục then hoa, cắtren, bánh răng Dụng cụ để cắt kim loại khi phay goi là dao phay

Dao phay là loại dụng cụ cắt có nhiều lưỡi nên quá trình cắt ngoàinhững đặc điểm giống quá trình cắt khi tiện còn có những đặc điểm sau:

- Do có một số lưỡi cùng tham gia cắt nên năng suất khi phay cao

- Lưỡi cắt của dao phay làm việc không liên tục, cùng với khối lượngthân dao thường lớn nên điều kiện truyền nhiệt tốt

- Diện tích cắt khi phay thay đổi, do đó lực cắt thay đổi gây rung độngtrong quá trình cắt

- Do lưỡi cắt làm việc gián đoạn, gây va đập và rung động nên khảnăng tồn tại lẹo dao ít

Hình 1.1 Dao phay trụ răng

xoắn

( Mặt trước 1; mặt sau 2; cạnh viền 3; lưng rang 4; lưỡi cắt xoắn 5 )

1.2.2 Lượng chạy dao S

Lượng chạy dao răng Sz (mm/răng): Là lượng chạy dao xác định khi daoquay được một góc răng

Lượng chạy dao vòng Sv (mm/vòng): Là lượng chạy dao xác định sau khidao quay được một vòng

Lượng chạy dao phút Sph (mm/phút): Là lượng chạy dao xác định trong một phút

Dấu (+) ứng với trường hợp phay nghịch Dấu (-) ứng với trường hợpphay thuận.

Trong đó: V  Dn

n

1000 ( m / ph) (1 – 4)

Thực tế thì giá trị của V s rất nhỏ so với V n khi tính toán chế độ cắt người

ta thường bỏ qua lượng V s khi đó công thức (1-3) có dạng:

1.2.4 Chiều sâu phay t

Là kích thước lớp kim loại được cắt đi, đo theo phương vuông góc với lực của dao phay ứng với góc tiếp xúc 

Khi phay bằng dao phay hình trụ răng thẳng và xoắn, dao phay đĩa, daophay định hình, dao phay góc thì chiều sâu phay trùng với chiều sâu cắt t0

Khi phay rãnh bằng dao phay ngón thì chiều sâu phay bằng đường kínhdao, khi phay bề mặt vuông góc thì chiều sâu phay bằng chiều sâu cắt t0

Khi phay không đối xứng bằng dao phay mặt đầu thì chiều sâu phay t0được đo ứng với góc tiếp xúc  , còn khi phay đối xứng chiều sâu phay bằngchiều rộng chi tiết

1.2.5 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, khi phay rãnh bằng dao phay đĩa thì chiều rộng phay bằng chiều dày dao phay (hay chiều rộng rãnh); Khi phay rãnh bằng dao phay ngón thì chiều rộngphay bằng chiều sâu rãnh, khi phay mặt phẳng bằng dao phay mặt đầu thì chiều rộng phay bằng chiều sâu cắt t0 (B = t0)

1.2.6 Góc tiếp xúc 

Là góc ở tâm của dao chắn cung tiếp xúc l giữa dao và chi tiết

Hình 1.6: Góc tiếp xúc khi phay: (a) Bằng dao phay trụ; (b) 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 được tính theo công thức sau:

 2

1.2.7 Chiều dày cắt a khi phay

Chiều dày cắt a khi phay là một trong những yếu tố quan trong của quátrình phay Chiều day cắt khi phay là khoảng cách giữa 2 vị trí của quỹ đạochuyển động của một điểm trêm lưỡi cắt ứng với lượng chạy dao răng Sz

Ở trên ta coi gần đúng quỹ đạo chuyển động tương đối của lưỡi cắt làđường tròn, do đó chiều dày cắt a được đo theo phương đường kính của dao

Trong quá trình phay, chiều dày cắt a biến đổi từ trị số amin đến amaxhoặc từ amax đến amin tùy theo phương pháp phay

1.3 Các thành phần lực cắt khi phay

- Lực cắt tổng R tác dụng lên một răng dao phay cũng như lực cắt khi tiện có thể được phân tích những lực thành phần theo các phương xác định

- Khi phay bằng dao phay trụ răng thẳng ta có: R  P r  P z hoặc R  P d  P n

P z -Lực vòng hay còn gọi là lực tiếp tuyến Nó là lực cắt chính để tạo phoi,khi thiết kế hay kiểm tra người ta tính toán động lực học của máy theo Pz.

P r -Lực hướng kính tác dụng vuông góc với phương trục chính của máyphay Nó có xu hướng làm võng trục gá dao, đồng thời nó tạo ra một áp lựctrên các ổ của trục chính, do đó gây ra momen ma sát phụ trên ổ Khi tínhtoán sức bền trục gá dao cũng như tính toán ổ trục chính phải dùng lực này

P d -Thành phần lực thẳng đứng, tùy theo phay thuận hay phay nghịch mà

nó có tác dụng đè chi tiết xuống hay nâng chi tiết lên Qua Pd người ta có thểtính kết cấu đồ gá kẹp chi tiết và tính áp lực trên bề mặt của sống trượt bànmáy phay

Từ hình 1.7, ta có quan hệ sau: P d  P z sin i  P r

cos i

(1-9)

Dấu (+) khi phay thuận, dấu (-) khi phay nghịch

P n -Thành phần lực nằm ngang hay là lực chạy dao vì nó có phương trùngvới phương chạy dao Tùy theo phay thuận hay phay nghịch mà nó có tácdụng tăng hay khử độ giơ của cơ cấu truyền động vít me đai ốc Tính toán cơcấu chạy dao cũng như đồ gá kẹp chi tiết tiến hành theo lực này ta có:

Hình 1.7: Lực tác dụng lên răng dao phay trụ răng xoắn

Nếu ta ký hiệu Q là lực tổng tác dụng lên răng xoắn thì nó có thể đượcbiểu diễn như sau: Q  R  P0 hay Q  P N  P z (1-11)

R -Thành phần lực tác dụng trong mặt phẳng vuông góc với trục daotheo hình 1-9a, giống như dao răng thẳng ta có: R  P r  P z

P N -Thành phần lực tác dụng vuông góc với lưỡi cắt

P s - Thành phần lực dọc trục theo lưỡi cắt được tạo ra do ma sát củaphôi trên mặt trước dao theo phương xoắn vít, do đó gây ra sự co rút phoitheo chiều rộng lớp cắt

P0 -Lực chiều trục

Các thành phần lực trên phụ thuộc góc xoắn  và phương răng, giữa

P0, Pz và Ps có quan hệ như sau: P0 = 0,28Pztg 

(1-12) Ps = 0,28Pzsin 

(1-13)Chiều của lực P0 và Ps phụ thuộc phương của rãnh xoắn Độ lớn củachúng ngoài phụ thuộc vào Pz còn phụ thuộc vào góc 

1.4 Quá trình phay cứng

Phay cứng là tên gọi của phương pháp gia công phay các chi tiết đã quatôi (thường là thép hợp kim) có độ cứng cao khoảng 40 ÷ 70 HRC [1].Phương pháp này có thể sử để thay thế một số phương pháp gia công khácnhư mài, gia công bằng xung điện…Khi chi tiết có hình dạng tương đối phứctạp Phay cứng cho năng suất cao với vốn đầu tư ban đầu thấp hơn nhiều, vậtliệu làm dao phay cứng là các vật liệu phun phủ như: TiN, TiAlN, CBN

(Cubic Boron Nitride )… với vật liệu nền là thép gió hoặc thép hợp kim cứng

để làm tăng khả năng cắt gọt của chúng

Phương pháp này có thể gia công khô và hoàn thành chi tiết trong cùng một lần gá Cấp chính xác khi phay cứng đạt IT6 và độ bóng bề mặt (Rz = 2 -

4 μm), có thể so sánh với chất lượng khi mài Khi gia công thép đã tôi, người

ta thường gia công khô hoàn toàn Để thực hiện phay cứng thì máy phay phảicứng vững, dụng cụ cắt bằng vật liệu siêu cứng, tốc độ quay trục chính vàcông suất phù hợp Máy phay CNC được lựa chọn để thực hiện công việcphay cứng

Hình 1.10 Dao phay rãnh có gắn mảnh ghép hãng Sandvik [2]

Việc áp dụng công nghệ phay cứng để gia công tinh các chi tiết mang lạinhững lợi ích sau:

Giảm chi phí đầu tư thiết bị

Giảm chu kì gia công một sản phẩm

Tăng độ chính xác

Đạt độ bóng bề mặt caoPhay tinh thép hợp kim qua tôi (phay cứng) là một phương pháp giacông cơ có thể đạt được chất lượng bề mặt cao và được sử dụng tương đốiphổ biến để thay thế cho mài trong trường hợp:

- Nguyên công mài không thể hoặc khó có thể thực hiện được do đặcđiểm của bề mặt gia công (bề mặt phức tạp, kích thước dọc trục của bề mặtgia công quá nhỏ )

- Nhược điểm cơ bản của phương pháp mài là ảnh hưởng của nhiệt cắttới chất lượng lớp bề mặt lớn và tạo ra trong lớp bề mặt ứng suất dư kéo làmgiảm độ bền mỏi của chi tiết máy Do đó với những chi tiết có yêu cầu cao về

độ bền mỏi thì tiện cứng có nhiều ưu điểm hơn

1.5 Kết luận chương 1

Phay truyền thống trên máy vạn năng và gia công thông thường là mộtphương pháp cho năng suất cao nhưng chất lượng bề mặt không cao Do vậyphương pháp này thường dùng cho gia công thô và bán tinh

Ngày nay, việc mở rộng khả năng công nghệ của phương pháp gia côngbằng phay là một hướng nghiên cứu trong gia công vật liệu do sự phát triểncủa công nghệ vật liệu đang tạo ra nhiều loại vật liệu dụng cụ mới cùng vớicác biện pháp công nghệ bề mặt tiên tiến

Chế độ cắt khi gia công có ảnh hưởng rất nhiều đến chất lượng bề mặtcủa chi tiết gia công cũng như năng suất và giá thành của sản phẩm Do vậy,

đề tài tập trung nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ cắt đến chất lượng bề mặtcủa chi tiết gia công khi phay cứng thép làm khuôn đã qua tôi SKD11, từ đóđưa ra chế độ cắt tối ưu cho quá trình này

Từ lý do nêu trên, tác giả đã chọn đề tài nghiên cứu “Khảo sát chất lượng bề mặt của thép làm khuôn đã qua tôi khi phay cứng ”

CHƯƠNG 2: MÒN VÀ TUỔI BỀN CỦA DỤNG CỤ CẮT

2.1 Mòn của dụng cụ khi phay

Độ mòn dao là đại lượng xuất hiện trong quá trình cắt khi phay Độmòn của dao ảnh hưởng trực tiếp đến độ chính xác của chi tiết gia công Khidao mòn lưỡi cắt thường bị vê tròn dẫn đến cơ chế quá trình cắt bị ảnh hưởng,lớp bề mặt bị biến dạng nhiều hơn, do đó không chỉ chiều chiều cao nhấp nhôcủa lớp bề mặt mà cơ tính lớp bề mặt cũng thay đổi Điều này làm cho lực cắttrong quá trình gia công thay đổi gây ra rung động nhiều hơn, các rung độngnày lại ảnh hưởng ngược lại đến lực cắt và nhiệt cắt Vì vậy để đánh giá độmòn dao thông qua việc xác định chất lượng lớp bề mặt chi tiết gia công.Thông thường khi gia công, chiều cao nhấp nhô tế vi bề mặt thay đổi đột ngộtthì cần phải thay đổi dụng cụ gia công Do đó phải mô hình hoá quá trình mònkhi phay, việc xây dựng mô hình quá trình mòn dao khi phay chẳng nhữngxây dựng được cơ sở cho việc giải bài toán tối ưu khi phay mà còn làm sáng

tỏ các vấn đề liên quan đến việc tự điều chỉnh dao và thay dao tự động thôngqua tuổi bền của dao

Trong hầu hết các quá trình cắt kim loại, khả năng cắt của dụng cụ sẽgiảm dần đến một lúc nào đó dụng cụ sẽ không tiếp tục cắt được do mòn hoặchỏng hoàn toàn Mòn dụng cụ là chỉ tiêu chính đánh giá khả năng làm việccủa dụng cụ bởi vì nó hạn chế tuổi bền của dụng cụ Mòn dụng cụ ảnh hưởngtrực tiếp đến độ chính xác gia công, chất lượng bề mặt và toàn bộ khía cạnhkinh tế của quá trình gia công Sự phát triển và tìm kiếm những vật liệu dụng

cụ mới cũng như biện pháp công nghệ mới để tăng khả năng bền của bề mặtnhư phủ các vật liệu TiN, TiAlN, CBN,… chính là nhằm tăng khả năng chốngmòn của dụng cụ

Định nghĩa mòn liên quan đến sự hao hụt về khối lượng hoặc thể tích,dẫn đến sự thay đổi vượt quá giới hạn cho phép về hình dạng hoặc topographycủa bề mặt Trong một số trường hợp vết mòn còn xuất hiện dưới dạng là hậu

quả của biến dạng dẻo “mòn là sự phá huỷ một bề mặt gây ra bởi chuyểnđộng tương đối của nó đối với một bề mặt khác”.

Mòn là hiện tượng phá huỷ bề mặt hay sự tách vật liệu từ 1 hoặc cả 2 bềmặt trong chuyển động trượt, lăn hoặc va chạm tương đối với nhau Nóichung mòn sảy ra do sự tương tác của các mấp mô bề mặt

Trong quá trình chuyển động tương đối, đầu tiên vật liệu trên bề mặt tiếpxúc bị biến dạng do ứng suất ở đỉnh các mấp mô vượt quá giới hạn bền dẻo,nhưng chỉ một phần rất nhỏ bị tách ra Sau đó vật liệu bị tách ra từ một bề mặtdính sang bề mặt đối tiếp hoặc tách ra thành những hạt mòn rời Trong quátrình gia công phoi trượt liên tục trên mặt trước và phôi trượt liên tục trên mặtsau của dao Những vật liệu bị tách ra do mòn liên tục bị phoi và phôi liên tụccuốn đi do đó dao bị mòn khốc liệt Tuỳ thuộc vào điều kiện cắt, vật liệu giacông và vật liệu dao mà dao bị mòn theo các dạng khác nhau Bên cạnh đó cơchế mòn của dao rất phức tạp

2.2 Ma sát và mòn của dụng cụ phủ

2.2.1 Ma sát của dụng cụ phủ

Ma sát giữa vật liệu dụng cụ phủ và vật liệu chi tiết gia công được quantâm rất nhiều Ma sát trong cắt kim loại là ma sát trượt tuy nhiên đặc điểm củatương tác ma sát khác hẳn với ma sát thông thường trong kỹ thuật là lực masát phụ thuộc vào áp lực pháp tuyến theo công thức Fm= f.N

Hệ số ma sát giữa hai bề mặt tiếp xúc phụ thuộc vào ứng suất pháp tuyếntại chỗ tiếp xúc hay tỷ số giữa diện tích tiếp xúc thực và diện tích tiếp xúcdanh nghĩa Ar/A Kết quả nghiên cứu của Shaw, Ber và Bamin [4] chỉ ra sựphụ thuộc này trên hình vẽ với 3 vùng ma sát Vùng I tương ứng với tiếp xúc

mà Ar << A là vùng mà định luật ma sát trượt khô của Amonton nghiệm đúngnghĩa là f = τ/σ =const

Vùng III là vùng dưới tác dụng của ứng suất cắt tới hạn vật liệu vẫn không bịphá huỷ (không thấy vết nứt tế vi trong lòng vật liệu) khi này Ar/A=1 và τ độclập với σ.

Vùng II là vùng chuyển tiếp giữa vùng I và vùng III Trong vùng II hệ số

ma sát f giảm khi tăng tải trọng pháp tuyến Vùng II là vùng tương tác ma sátgiữa VLGC và VLDC trên các bề mặt của dụng cụ trong cắt kim loại TheoPhan Quang Thế [2] đã chỉ ra mô hình ba vùng tiếp xúc ma sát trên mặt trướckhi tiện vật liệu mềm bằng dao saphia và tiện thép các bon trung bình bằngdao thép gió phủ PVD-TiN Theo mô hình này thì nhiệt độ cao xuất hiện trênmặt trước thuộc vùng 3 là vùng phoi trượt trên mặt trước và mòn mặt trướcbắt đầu phát triển từ vùng này Đây là vùng vật liệu gia công dính nhiều nhấttrên mặt trước của dụng cụ phủ PVD sau khi lớp một phần lớp phủ bị phá vỡ

Mòn là hiện tượng phá huỷ bề mặt và sự tách vật liệu từ một hoặc cả hai

bề mặt trong chuyển động trượt, lăn hoặc va chạm tương đối với nhau Eyre vàDavis định nghĩa mòn liên quan đến sự hao hụt về khối lượng hoặc thể tích, dẫnđến sự thay đổi vượt quá giới hạn cho phép về hình dạng hoặc topography của

bề mặt Nói chung mòn xảy ra do sự tương tác của các nhấp nhô bề mặt Trongquá trình chuyển động tương đối, đầu tiên vật liệu trên bề mặt tiếp xúc có thể bịbiến dạng do ứng suất ở đỉnh các nhấp nhô vượt quá giới hạn dẻo, nhưng chỉmột phần rất nhỏ hoặc không một chút vật liệu nào tách ra, sau đó vật liệu bị

tách ra từ bề mặt dính sang bề mặt đối tiếp hoặc tách ra thành những hạt màirời Trong trường hợp vật liệu chỉ dính từ bề

mặt này sang bề mặt khác, thể tích hay khối lượng mòn ở vùng tiếp xúc chungbằng không mặc dù một bề mặt vẫn bị mòn Định nghĩa mòn nói chung dựatrên sự mất mát của vật liệu, nhưng sự phá huỷ của vật liệu do biến dạng màkhông kèm theo sự thay đổi về khối lượng hoặc thể tích của vật liệu cũng làmột dạng mòn.

Giống như ma sát, mòn không phải là do tính chất của vật liệu mà là

sự phản ứng của một hệ thống, các điều kiện vận hành sẽ ảnh hưởng trực tiếpđến mòn ở bề mặt tiếp xúc chung Sai lầm đôi khi cho rằng ma sát lớn trên bềmặt tiếp xúc chung là nguyên nhân mòn với tốc độ cao

Mòn bao gồm sáu hiện tượng chính tương đối khác nhau và có chung mộtkết quả là sự tách vật liệu từ các bề mặt trượt đó là: dính - mỏi bề mặt - vachạm - hoá ăn mòn và điện Theo thống kê khoảng 2/3 mòn xảy ra trong côngnghiệp là do các cơ chế dính, trừ mòn do mỏi, mòn do các cơ chế khác là mộthiện tượng xảy ra từ từ

Trong thực tế, mòn xảy ra do một hoặc nhiều cơ chế Trong nhiều trườnghợp mòn sinh ra do một cơ chế nhưng có thể phát triển do sự kết hợp với các

cơ chế khác làm phức tạp hoá sự phân tích hỏng do mòn Phân tích bề mặt cácchi tiết bị hỏng do mòn chỉ xác định được các cơ chế mòn ở giai đoạn cuối.Trong hầu hết các quá trình cắt kim loại, khả năng cắt của dụng cụ sẽgiảm dần đến một lúc nào đó dụng cụ sẽ không tiếp tục cắt được do mòn hoặchỏng hoàn toàn Mòn dụng cụ là chỉ tiêu đánh giá khả năng làm việc của dụng

cụ bởi vì nó hạn chế tuổi bền của dụng cụ Mòn dụng cụ ảnh hưởng trực tiếpđến độ chính xác gia công, chất lượng bề mặt và toàn bộ khía cạnh kinh tế củaquá trình gia công Sự phát triển và tìm kiếm những vật liệu dụng cụ mới cũngnhư các biện pháp công nghệ mới để tăng bền bề mặt chính là nhằm mục đíchlàm tăng khả năng chống mòn của dụng cụ

2.3 Các cơ chế mòn của dụng cụ cắt

Theo Shaw mòn dụng cụ có thể do dính, hạt mài, khuếch tán, ôxy hóa vàmỏi Các cơ chế mòn này xảy ra đồng thời trong quá trình cắt tuy nhiên tùy

theo điều kiện cắt cụ thể mà một cơ chế nào đó chiếm ưu thế Ngoài ra dụng

cụ còn bị phá hủy do mẻ dăm, nứt và biến dạng dẻo

Theo Loffer trong cắt kim loại nhiệt độ cắt hay vận tốc cắt là nhân tố cóảnh hưởng mạnh nhất đến sự tồn tại của các cơ chế mòn phá hủy Ở dải vậntốc cắt thấp và trung bình, cơ chế mòn do dính và do hạt mài chiếm ưu thế khicắt liên tục và gián đoạn Khi tăng vận tốc cắt, mòn do hạt mài và hóa lý trởlên chiếm ưu thế đối với cắt liên tục và tạo nên vùng mòn mặt trước Sự hìnhthành các vết nứt do ứng suất nhiệt biến đổi theo chu kỳ là cơ chế mòn chủyếu dẫn đến vỡ lưỡi cắt khi cắt không liên tục Hình 2.7, 2.8, thể hiện mốiquan hệ giữa vận tốc cắt và cơ chế mòn khi cắt liên tục và gián đoạn

Hình 2.2: Ảnh hưởng của vận tốc cắt đến cơ chế mòn khi cắt liên

tục

Hình 2.3: Ảnh hưởng của vận tốc cắt đến cơ chế mòn khi cắt gián

đoạn

2.4 Mòn dao khi phay cứng

Để nâng cao khả năng sử dụng của dụng cụ bởi sự kết hợp độc đáo củalớp phủ với nền, độ cứng nóng của lớp phủ cao và khả năng cải thiện điềukiện tiếp xúc ở vùng lưỡi cắt Lớp phủ có ưu điểm nổi bật như giảm ma sát,giảm dính và khuyếch tán giữa vật liệu gia công và các bề mặt dụng cụ Cóhai cơ chế mòn chính xảy ra trên dụng cụ phủ khi cắt thép đó là nứt, vỡ vàbong ra của các mảnh TiAlN và mòn vật liệu nền Quá trình gẫy vỡ sẩy ratheo 3 giai đoạn như hình 2.10

Hình 2.4: Sơ đồ thể hiện 3 giai đoạn mòn mặt trước của dụng cụ thép gió phủ TiN

- Giai đoạn 1: Ma sát giữa phoi và lớp phủ sinh ra nhiệt và truyền vàodụng cụ

- Giai đoạn 2: Dưới tác dụng của ứng suất pháp và tiếp cùng nhiệt độ caodưới lớp phủ, nền bị biến dạng dẻo làm cho lớp phủ bị nứt, vỡ cục bộ sau đó

bị cuốn đi cùng với dòng phoi làm cho nền bị lộ ra Ma sát và nhiệt độ củavùng này tiếp tục tăng lên

- Giai đoạn 3: Vùng mòn mặt trước xuất hiện Nền của lớp phủ gần vùngmòn tiếp tục bị giảm độ cứng làm cho lớp phủ tiếp tục bị nứt, vỡ và cuốn đitheo phoi Vùng mòn mặt trước phát triển rộng dần làm giảm khả năng cắt gọtcủa dụng cụ [10]

2.5 Vai trò của lớp phủ cứng trong việc tăng tuổi bền của dụng cụ

Một số thông số quan trọng khi nghiên cứu tuổi bền của dụng cụ cắt làchiều dài của hành trình cắt là V.T[m] và diện tích cắt là V.T.a[m2] là cáchàm số của vận tốc cắt hay nhiệt độ Khi tăng vận tốc cắt (nhiệt cắt) từ giá trịvận tốc thấp thì cả V.T và V.T.a đều tăng và đạt cực đại ở một giá trị xácđịnh Sau đó tiếp tục tăng vận tốc thì cả V.T và V.T.a đều giảm Điều này thểhiện rõ trên hình 2.13 [10]

Hình 2.5: Quan hệ V.T-V và V.T.a khi cắt thép 40Cr

Ảnh hưởng của vận tốc cắt và lượng chạy dao đến tuổi bền thông quacác cơ chế mòn diễn ra ở chế độ cắt đã cho phụ thuộc nhiều hay ít vào nhiệt

độ Do đó việc ứng dụng công thức Taylor phải cân nhắc trong từng trườnghợp cụ thể

Có thể thấy rằng lớp phủ cứng có tác dụng giảm ma sát trên mặt trước,giảm nhiệt độ cực đại và sự phát triển của trường nhiệt độ trong dụng cụ dẫnđến giảm mòn do nhiệt và tăng tuổi bền cho dụng cụ Hơn nữa lớp phủcứng tạo nên một lớp phân cách giữa vật liệu gia công và vật liệu dụng cụ vớikhả năng chống dính, chống cào xước cơ học cao do tính trơ hoá học và độcứng cao của nó là nguyên nhân giảm mòn và tăng tuổi bền Ngoài ra tính chấtnhiệt đặc biệt của lớp phủ còn làm giảm tỷ lệ truyền nhiệt vào phoi và dao là

nhân tố quan trọng làm tăng tuổi bền của dụng cụ phủ khi cắt với chế độ cắtcao.

Tuy nhiên vai trò nâng cao tuổi bền của dụng cụ cắt khi sử dụng vật liệuphủ khác nhau thay đổi theo điều kiện gia công cụ thể Hình 1.14 chỉ ramối quan hệ giữa tuổi bền của dao tiện và phay mặt đầu thép gió phủ TiN,TiCN và TiAlN dùng để cắt thép cácbon SAE 4340 theo vận tốc cắt cho cả cắtliên tục (hình 2.14a) và cắt không liên tục (hình 2.14 b) Từ hai đồ thị có thểthấy rằng trong cắt liên tục (tiện) TiAlN có tác dụng nâng cao tuổi bền của daothép gió tốt nhất sau đó đến TiN và cuối cùng là TiCN Trái lại trong cắt vađập (phay) TiN lại có tác dụng nâng cao tuổi bền tốt nhất sau đó đến TiN vàTiAlN Như vậy mỗi loại vật liệu phủ đều có khả năng nâng cao tuổi bền củadụng cụ khác nhau tuỳ thuộc vào các điều kiện cắt trong đó dụng cụ được sửdụng [4].

Hình 2.6 (a) Quan hệ tuổi bền của dao thép gió phủ PVD theo vận tốc cắt dao

tiện (b) Dao phay mặt đầu dùng để phay thép cácbon tôi cải

thiện.

2.5 Mòn và tuổi bền của dụng cụ khi phay cứng

2.5.1 Mòn của dao khi phay cứng

Các dạng mòn và cơ chế mòn của dao phay cứng cũng giống như cácdạng và cơ chế mòn của dụng cụ cắt nói chung Nhưng về cơ bản dao sẽ cóhai cơ chế mòn chính là nứt, vỡ và bong ra của các mảnh TiAlN và mòn vậtliệu nền Do đặc điểm vận tốc cắt gọt, lượng chạy dao là khác nhau dẫn đến sẽ

có hiện tượng và lượng mòn khác nhau Vì vậy việc nghiên cứu quá trình mòn

- Tuổi bền của dao tại vận tốc tốc, lượng chạy dao khác nhau của dao phay cứng là một yêu cầu của thực tế Vì thế việc nghiên cứu chọn ra một chế độ

cắt phù hợp để tăng hiệu quả sử dụng dao (tuổi bền dao lớn nhất) khi dùngdao phay cứng gia công một loại vật liệu trong một điều kiện cụ thể là rất cầnthiết và đem lại hiệu quả cho quá trình gia công Đó cũng chính là cơ sở đểtác giả lựa chọn đề tài này để tăng hiệu quả sử dụng dao trong sản xuất.

2.5.2 Tuổi bền của dao khi phay cứng

Dao phay cứng với đặc điểm lớp phủ rất mỏng thường chỉ vào khoảngvài m đến vài chục m Mà đặc trưng của dao phay cứng là khả năng cắt gọt

sẽ giảm đi đáng kể khi lớp phủ trên bề mặt bị mài mòn, bị nứt, bị bong cục

bộ Chính vì vậy có thể coi dao phay cứng có tuổi bền bằng tuổi thọ

Tuổi thọ của dao phay cứng thường được xác định như sau:

- Theo chất lượng bề mặt gia công

- Xác định theo độ chính xác kích thước của chi tiết gia công

- Xác định theo lượng mòn mặt sau hs

Mòn và tuổi bền của dụng cụ khi phay cứng có ảnh hưởng rất lớn tớichất lượng bề mặt và độ chính xác khi phay Do vậy cần được nghiên cứu đểđiều khiển quá trình phay đạt được yêu cầu kỹ thuật và hiệu quả gia công

CHƯƠNG 3 : CHẤT LƯỢNG BỀ MẶT GIA CÔNG

3.1 Khái niệm về chất lượng bề mặt gia công

3.1.1 Khái niệm

Chất lượng của lớp kim loại bề mặt ( CLBM) chịu ảnh hưởng bởi vật liệu gia công, phương pháp gia công cơ và chế độ công nghệ gia công

 CLBM ảnh hưởng rất lớn đến tính chất sử dụng của chi tiết máy

 Nội dung nghiên cứu: Khái niệm về CLBM → ảnh hưởng của CLBM

đến tính chất sử dụng của CTM → Các yếu tố ảnh hưởng đến đến CLB

→ Phương pháp đánh giá CLBM →Phương pháp đảm bảo CLBM

Để đánh giá độ nhấp nhô bề mặt người ta dùng hai chỉ tiêu đó là Ra, Rz (μm)

* Sai lệch trung bình số học của prôfin Ra

Ra là sai lệch trung bình số học các khoảng cách từ những điểm của profil đođược đến đường trung bình ox đo theo phương vuông góc với đường trungbình của độ nhấp nhô tế vi trên chiều dài chuẩn L