Hiện tượng vật lý khi cắt kim loại

Hiện tượng khi cắt kim loại Các dạng phôi và quá trình tạo phôi kim loại lẹo dao trong quá trình cắt kim loại. Các yếu tố ảnh hưởng đến lẹo dao trong quá trình cắt kim loại. Cách khắc phục Hiện tượng co rút phôi. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN HIỆN TƯỢNG CO RÚT PHÔI

Chơng 2: hiện tợng vật lý khi cắt kim loại

Cắt kim loại là một quá trình phức tạp có nhiều hiện tợng vật lý kèm theo Tìm hiểu bản chất vật lý của quá trình cắt có một ý nghĩa thực tế rất lớn, vì từ đó có thể điều khiển quá trình cắt

để đạt đợc năng suất cao, chất lợng tốt khi gia công chi tiết.

2.1 Quá trình tạo phoi, các dạng phoi

2.1.1 Quá trình tạo phoi

Lớp kim loại bị cắt ra trong quá trình gia công cơ khí đợc gọi

là phoi

Sự tạo phoi chỉ xẩy ra khi lực cắt P đủ lớn để gây ra trong

lớp kim loại cắt một ứng suất vợt quá giới hạn bền của vật liệu gia công

Quá trình tạo phoi có thể chia thành 4 giai đoạn (hình

H.2.1):

Giai đoạn 1: Dao nén vào phôi, dới tác dụng của lực P, lớp kim loại

phôi tiếp xúc với mặt trớc của dao bị nén - bị biến dạng đàn hồi

(t-ơng ứng đoạn 0A, hình H.2.1a).

Giai đoạn 2: Dao tiếp tục

tiến, kim loại càng bị nén, ứng

suất trong nội bộ kim loại tăng lên

Khi đạt tới giới hạn chảy, bên trong

kim loại xuất hiện sự trợt tơng đối

giữa các phần tử theo mặt trợt τ

-τ (hình H.2.1b) nhng kim loại cha

tách rời nhau Kim loại bị biến

dạng dẻo (tơng ứng đoạn AB,

hình 2-1a)

H.2.1 a) Giản đồ nén kim loại

dẻo b) Sơ đồ tạo phoi

Giai đoạn 3: Dao tiếp tục tiến, ứng suất và biến dạng trong nội

bộ kim loại tiếp tục tăng, khi vợt quá giới hạn bền của vật liệu thì

kim loại phát sinh những gợn nứt (tơng ứng đoạn BC, hình H.2.1a)

Giai đoạn 4: Dao tiến thêm, yếu tố thứ nhất của phoi đợc tạo thành từ lớp kim loại bị cắt, trợt dọc theo mặt trớc của dao Quá trình cắt lặp lại nh trên

Các giai đoạn của quá trình tạo phoi diễn ra liên tục Khi cắt các vật liệu khác nhau, các giai đoạn trên có lúc thấy rõ, có lúc khó phân biệt Chẳng hạn, khi cắt gang xám, giai đoạn 2 hầu nh không có vì biến dạng dẻo rất ít

Nh vậy, trớc khi tạo 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, gọi là miền tạo phoi Trong quá trình cắt, miền tạo phoi di chuyển cùng dao cắt

Ngoài ra, khi đã tạo thành phoi, lớp kim loại bị cắt còn chịu biến dạng phụ do ma sát với mặt trớc của dao Lớp kim loại của phoi

kề sát mặt trớc của dao chịu biến dạng phụ nhiều nhất, các lớp càng xa mặt trớc, biến dạng phụ càng giảm Nghĩa là, phoi cắt ra chịu biến dạng không đều

2.1.2 Các dạng phoi (có thể chia phoi thành

3 dạng sau):

a Phoi vụn: Phoi cắt ra thành những hạt rời

có kích thớc không đều nhau (hình 2-2) Khi cắt

vật liệu dòn (gang, đồng thau ) thờng nhận đợc

phoi vụn

Khi cắt ra phoi vụn, lực cắt biến đổi gây

nên rung động, do đó độ nhám bề mặt gia công

thấp

H.2.2 Phoi

vụn

b Phoi xếp: Phoi có dạng từng đốt xếp lại (hình H.2.3) Mặt

phoi tiếp xúc với

mặt trớc của dao nhẵn, mặt kia có những gợn

nứt

Thờng gặp phoi xếp khi cắt vật liệu dẻo ở

tốc độ trung bình thấp với chiều dày cắt và góc

cắt lớn Khi cắt ra phoi xếp, lực cắt thay đổi ít

hơn loại phoi vụn nên rung động ít, vì vậy độ

nhám bề mặt gia công tốt hơn

Phoi xếp bị biến dạng dẻo rất lớn và có độ

cứng cao

H.2.3 Phoi sếp

c Phoi dây: Phoi cắt ra kéo dài liên tục.

Mặt phoi tiếp xúc với mặt trớc của dao rất nhẵn,

mặt kia hơi gợn nứt nhng đôi lúc khó phân biệt

(hình H.2.4) Thờng gặp phoi dây khi cắt vật

liệu dẻo ở tốc độ cao với chiều dày cắt bé

Khi cắt đợc phoi dây năng lợng tiêu hao ít

hơn phoi xếp, trung tâm áp lực của phoi cách xa

mũi dao, lực cắt hầu nh không đổi, rung động

ít nên độ nhám bề mặt gia công tốt

H.2.4 Phoi

dây

Cắt đợc phoi dây là tốt nhất, song có nhợc điểm là phoi dài gây trở ngại khi cắt và dễ mất an toàn cho ngời Do đó, khi cắt ra phoi dây cần có cơ cấu bẻ phoi

Nh vậy, qua nghiên cứu các dạng phoi có thể phán đoán đợc thông số hình học đầu dao, chế độ cắt đã hợp lý cha, từ đó dựa

vào dạng phoi để điều chỉnh chế độ cắt và mài lại dao để có năng suất cao và chất lợng gia công tốt

2.2 Lẹo dao trong quá trình cắt kim loại

2.2.1 Hiện tợng lẹo dao

Khi cắt kim loại ra phoi dây, ở trên mặt

tr-ớc của dao kề sát lỡi cắt xuất hiện một lớp kim

loại có cấu trúc và tính chất không giống vật

liệu gia công, cũng không giống vật liệu dao,

nó xuất hiện rồi biến mất với tần số hàng trăm

lần trong một giây Lớp kim loại này đợc gọi là

lẹo (hình H.2.4) và hiện tợng trên đây đợc

gọi là lẹo dao

H.2.4 Kích thớc lẹo

Thông số đặc trng cho kích thớc lẹo dao là chiều cao lẹo hL Nguyên nhân của hiện tợng lẹo dao: do áp lực và nhiệt cắt cao khi cắt, mặt khác do lực ma sát giữa phoi và mặt trớc của dao lớn, làm cho lớp kim loại phoi sát mặt trớc có tốc độ dịch chuyển chậm lại so với các lớp khác (hiện tợng chảy chậm) Nếu lực liên kết trong nội bộ kim loại bé hơn lực ma sát giữa phoi với mặt trớc thì lớp kim loại sát mặt trớc sẽ tách khỏi phoi và nằm lại trên dao tạo nên lẹo dao

Do lớp lẹo chịu áp lực cao, nhiệt độ và ma sát lớn, nên biến dạng dẻo của nó lớn hơn rất nhiều biến dạng dẻo của lớp phoi cắt, làm độ cứng tăng (2,5ữ 3,5) lần so với ban đầu Với độ cứng này, lẹo dao có thể tham gia cắt

2.2.2 Các yếu tố ảnh hởng đến lẹo dao

a Vật liệu gia công càng dẻo càng dễ hình thành lẹo dao và

chiều cao lẹo càng lớn Vật liệu dòn ít có lẹo dao

b Tốc độ cắt thấp (V < 8m/ph) và cao (V > 60m/ph) không có

lẹo dao Lẹo dao chỉ phát sinh trong phạm vi tốc độ cắt nhất định

phụ thuộc vào điều kiện gia công (hình H.2.5).

Khi cắt ở tốc độ thấp, nhiệt cắt nhỏ (nhiệt độ thấp), tuy lực

ma sát bên ngoài lớn nhng cha thắng nổi lực liên kết trong nội bộ kim loại nên không có lẹo dao Tốc độ

cắt tăng, nhiệt độ vùng cắt tăng, lực liên kết

nội bộ kim loại giảm, trong khi đó ma sát ngoài

tiếp tục tăng và khi nó lớn hơn lực liên kết nội

bộ kim loại sẽ phát sinh hiện tợng lẹo dao Tốc

độ cắt cao hơn nữa, nhiệt độ tiếp tục tăng,

lực liên kết nội bộ kim loại tiếp tục giảm, nhng

lớp kim loại sát mặt trớc của dao ở nhiệt độ cao

gần nh chảy loãng, làm giảm ma sát giữa phoi

H.2.5 ảnh hởng

của tốc độ cắt tới chiều cao lẹo

và mặt trớc, do đó lực liên kết nội bộ kim loại

thắng lực ma sát ngoài, lẹo dao không còn

c Góc trớc γ càng lớn, biến dạng phoi càng ít, nhiệt cắt càng thấp nên khó hình thành lẹo dao và chiều cao lẹo càng thấp (hình 2-6a)

d Chiều dày cắt a càng lớn,

nhiệt cắt càng cao càng dễ hình

thành của lẹo dao, đồng thời chiều

cao lẹo càng lớn (hình H2.6b).

Lẹo dao làm thay đổi điều

kiện cắt Khi có lẹo dao, góc trớc

tăng nên lực cắt giảm, đồng thời

lẹo có thể tham gia cắt, tăng tuổi

thọ cho lỡi cắt Nhng do lực cắt

luôn biến

H.2.6 Quan hệ hL= f(V)

a) khi γ khác nhau; b) khi a khác

nhau

đổi, gây rung động, nên độ nhám bề mặt gia công bị giảm Nh vậy, lẹo dao có lợi khi gia công thô và có hại khi gia công tinh Để tạo

ra lẹo dao hoặc loại bỏ nó cần khống chế nhiệt cắt và ma sát trên mặt trớc của dao bằng cách thay đổi thông số hình học đầu dao, thay đổi chế độ cắt, dùng dung dịch trơn nguội, mài mịn mặt

tr-ớc của dao…

2.3 Hiện tợng co rút phoi

2.3.1 Khái niệm:

Do biến dạng dẻo của kim loại trong quá

trình cắt, nên chiều dài phoi Lf ngắn hơn

chiều dài gia công L, còn chiều dày phoi af

lớn hơn chiều dày lớp cắt a Ta gọi đó là

hiện tợng co rút phoi (hình 2-7)

Từ định luật thể tích không đổi ta có:

L.a.b=Lf.af.bf

Thực nghiệm cho thấy biến dạng theo

phơng chiều

H.2.7 Sơ đồ tính co

rút phoi

rộng của lớp cắt rất nhỏ, có thể bỏ qua, tức là b = bf, rút ra:

f

f

a

L

K

L = a = (2.1)

K đợc gọi là hệ số co rút phoi (thờng K > 1) Dựa vào hệ số co

rút phoi có thể đánh giá sơ bộ mức độ biến dạng dẻo trong lớp cắt, biết đợc quá trình cắt là khó hay dễ, tiêu tốn năng lợng nhiều hay

ít

2.3.2 Các yếu tố ảnh hởng đến hệ số co rút phoi:

a Vật liệu gia công ảnh hởng rất lớn đến mức độ co rút phoi.

Trong cùng điều kiện cắt, vật liệu gia công càng dẻo hệ số co rút phoi càng lớn

b Vật liệu làm dao có hệ số ma sát càng lớn, hệ số co rút

phoi càng lớn

c Thông số hình học phần cắt

- Góc cắt δ càng tăng hệ số co rút phoi càng lớn, vì δ tăng dao tiến vào kim loại càng khó và lực biến dạng càng lớn

- Góc nghiêng chính ϕ:

Khi r = 0, nếu tăng ϕ làm chiều dày cắt a tăng, nên phoi dày

biến dạng khó, vì vậy biến dạng bình quân K tb giảm (hình

H.2.8a)

Khi r≠ 0, ảnh hởng của ϕ đến K phức tạp hơn Khi ϕ= (60ữ 70)o, nếu tăng ϕ, thì K tăng, do tăng chiều dài làm việc của đoạn cong lỡi cắt (AB>A’B’, hình H.2.8a).

Trên đoạn cong đó biến dạng rất phức tạp, các mặt phẳng

biến dạng giao nhau và vuông góc với lỡi cắt (hình H.2.9), phoi

thoát ra chèn ép vào nhau nên mức độ biến dạng tăng

- Bán kính mũi dao r tăng làm biến dạng phoi tăng vì chiều dài phần cong lỡi cắt tăng (hình H.2.10)

d ảnh hởng của chế độ cắt

- Tốc độ cắt V ảnh hởng rất lớn, rất phức

tạp đến biến dạng của phoi (hình H.2.11).

Khi tăng tốc độ cắt từ V1→V2, nhiệt cắt

tăng, xuất hiện lẹo dao làm góc cắt giảm,

do đó hệ số co rút phoi giảm (đoạn AB).

Tiếp tục tăng tốc độ cắt từ V2→V3, nhiệt cắt

tiếp tục tăng, chiều cao

H.2.1 ảnh hởng của V

đến hệ số co rút phoi

cao lẹo giảm, góc cắt tăng nên hệ số co rút phoi tăng (đoạn BC) Khi tốc độ vợt quá V3, biến dạng của phoi giảm (đoạn CD) Càng tăng V, nhiệt cắt càng cao, một lớp phoi gần mũi dao bắt đầu

chảy dẻo làm hệ số ma sát giảm Mặt khác, tốc độ cắt càng cao biến dạng dẻo của kim loại càng giảm vì thời gian cắt rất ngắn

(t-ơng tự nh kim loại bị phá huỷ dới tác dụng của lực va chạm) nên

biến dạng của phoi giảm Khi V > V4 (V4≈ 300m/ph) hệ số co rút phoi

hầu nh không đổi, vì ở tốc độ cắt cao tuy nhiệt cắt lớn nhng không kịp truyền vào lớp cắt nên ma sát ổn định

Nh vậy, khi cắt ở tốc độ cao biến dạng

dẻo và ảnh hởng của chúng đến tiêu phí

năng lợng trong quá trình cắt không lớn Do

đó, nên chọn cắt ở tốc độ cao

- Chiều dày cắt a càng tăng, biến dạng

của phoi càng giảm (hình 2-12) Nh đã biết,

biến dạng của phoi thay đổi theo chiều dày

cắt, lớp phoi sát mặt trớc của dao có biến

dạng lớn nhất và giảm dần đến lớp xa nhất

Vì vậy, khi tất cả các điều kiện khác nh

nhau, phoi càng mỏng biến dạng càng lớn

H.2.12 ảnh hởng

của a đến hệ số co

rút phoi khi gia công thép 45 với γ = 25 o ,

ϕ= 45 o, V = 52m/ph.

- Chiều sâu cắt t ảnh hởng ít đến hệ số co rút phoi

- Kích thớc phôi và việc sử dụng chất trơn nguội cũng ảnh hởng tới hệ số co rút phoi K

2.4 cứng nguội, ứng suất d

a Hiện tợng cứng nguội: Sau gia công, một lớp mỏng kim loại

trên bề mặt đã gia công có tính chất cơ lý khác với tính chất ban

đầu của phôi và có độ cứng cao hơn, ta gọi lớp kim loại đó là lớp cứng nguội và hiện tợng đó là hiện tợng cứng nguội

Nguyên nhân:

- Lớp bề mặt chi tiết bị biến dạng dẻo khi cắt

- Lỡi cắt thực tế của dao không nhọn lý

t-ởng mà có bán kính cong nhất định, nên khi

bắt đầu cắt, điểm tiếp xúc giữa dao và

phôi là điểm A (hình 2-13) Dao càng đi

sâu vào phôi thì điểm có ứng suất lớn nhất

càng hạ thấp và khi quá trình cắt ổn định,

thì điểm tiếp xúc là điểm B (nằm ngay

trên mặt trợt), do đó chỉ có lớp kim loại nằm

trên đờng BC là đợc cắt thành phoi Lớp kim

loại nằm dới đờng BC bị trợt ép, do đó chịu

biến dạng đàn hồi, biến dạng dẻo

H.2.13 Mô hình

khảo sát hiện tợng cứng nguội.

- Sau khi lỡi cắt đi qua, lớp biến dạng

đàn hồi của bề mặt đã gia công nâng lên

gây áp lực pháp tuyến và ma sát với mặt

sau của dao làm cho một lớp kim loại trên bề

mặt đã gia công bị biến dạng thêm và sinh

cứng nguội

Do biến dạng dẻo lớp cắt giảm dần từ

ngoài vào trong chi tiết nên kết quả là lớp

H.2.14 Sự thay đổi

độ cứng H theo chiều sâu lớp bề

ngoài cùng trên bề mặt chi tiết bị phá huỷ,

tiếp theo là lớp cứng nguội và trong cùng là

vật liệu ban đầu Bề mặt chi tiết có độ

cứng lớn nhất

mặt gia công.

Mức độ cứng nguội ∆H, chiều sâu lớp cứng nguội h phụ thuộc

vào tính chất vật liệu gia công (vật liệu càng dẻo thì mức độ cứng nguội càng cao), điều kiện cắt …

Lớp cứng nguội có độ cứng cao nhng lại dòn, bề mặt cứng nguội bị rạn nứt nên độ bền mỏi của chi tiết thấp, đồng thời ảnh hởng đến khả năng gia công tiếp theo Lớp cứng nguội có tác dụng tốt khi bề mặt sau gia công không có khuyết tật

b ứng suất d ở lớp bề mặt là một hiện tợng quan trọng, ảnh

h-ởng đến khả năng làm việc của chi tiết máy σn d làm tăng độ bền mỏi, tăng tuổi thọ chi tiết

Nguyên nhân phát sinh ứng suất d là do biến dạng không đồng nhất Quá trình tạo thành σ d có thể khái quát nh sau: Khi cắt, lớp kim loại ngoài cùng bị biến dạng dẻo làm tăng thể tích, nhng bị lớp biến dạng đàn hồi bên trong cản lại, do đó lớp ngoài chịu nén, lớp trong chịu kéo Sau khi dao đi qua, lớp kim loại bên trong bị biến dạng đàn hồi có xu hớng trở lại vị trí ban đầu nhng lại bị lớp biến dạng dẻo bên ngoài ngăn lại Kết quả là lớp trong còn d một phần σk

và lớp ngoài còn d một phần σn Đồng thời, dới tác dụng của nhiệt, chi tiết bị nung nóng, làm cho lớp ngoài có xu hớng giãn nở, nhng bị lớp trong nguội hơn cản trở, do đó lớp bề mặt chịu σn Khi chi tiết nguội, ở những lớp bên trong xuất hiện ứng σn, còn lớp bề mặt xuất hiện σk Ngoài ra, sự thay đổi pha trong kim loại làm tăng thể tích cũng gây σ d

Trị số, dấu và chiều σ d phụ thuộc vào tính chất vật liệu gia công, thông số hình học phần cắt, chế độ cắt, bôi trơn làm nguội…

2.5 Nhiệt sinh ra khi cắt kim loại

2.5.1 Khái niệm: Nhiệt sinh ra khi cắt ảnh hởng trực tiếp đến

độ mài mòn và tuổi bền của dao, chất lợng bề mặt gia công, làm thay đổi tính chất cơ học và trạng thái kết cấu của vật liệu gia công, hạn chế khả năng nâng cao tốc độ cắt, do đó ảnh hởng

đến năng suất gia công

Trong quá trình cắt, công cơ học làm biến dạng kim loại và ma sát đều chuyển thành nhiệt Nhiệt sinh ra đợc truyền vào phôi, dao, phoi và môi trờng (hình 2-15)

Lợng nhiệt truyền vào các bộ phận, nhiệt độ trong từng bộ phận là không giống nhau, nó phụ thuộc vào tính chất cơ lý (nhiệt dung, tính dẫn nhiệt ) của vật liệu phôi,

dao và điều kiện cắt Ví dụ: khi tiện,

khoảng (50ữ80)% lợng nhiệt truyền cho

phoi ; khi mài, hầu hết hiệt truyền vào chi

tiết và môi trờng xung quanh

Nói chung, khi cắt tuy lợng nhiệt

truyền vào dao ít song nhiệt độ ở dao

vẫn rất cao Trong dao, nhiệt độ cao nhất

ở vùng gần mũi dao và xung quanh lỡi cắt,

nhiệt độ ở mặt trớc cao hơn ở mặt sau

Do nhiệt độ cao, độ cứng của dao giảm

và dao bị mòn nhanh

H.2.15 Sơ đồ các

vùng tạo và phân tán

nhiệt

2.5.2 Các yếu tố ảnh hởng đến nhiệt cắt

a Vật liệu gia công ảnh hởng rất lớn đến nhiệt cắt Vật liệu

có độ bền càng lớn, độ cứng càng cao, khả năng truyền nhiệt càng kém thì nhiệt cắt càng lớn và nhiệt độ càng cao (chẳng hạn nhiệt lợng sinh ra khi gia công thép nhiều hơn khi gia công gang 1,5 lần, vì thép có giới hạn bền cao hơn nên công cần để phá huỷ liên kết nội bộ lớn hơn)

b Chế độ cắt và thông số hình học đầu dao:

Khi cắt thép bằng dao thép gió:

0,4 0,24 0,125 0,28 0,086

0,4 0,058

ϕ

θ =

 

 ữ

 

O C V O S t

t

S

[oC] (2.2a)

Khi gia công thép bằng dao T15K6: θ o = Co.V 0,23.S 0,14.t 0,04

[oC] (2.2b)

Khi gia công gang: θ o = 138.V 0,36.S 0,133.t 0,09

[oC] (2.2c)

trong đó: CO- hệ số kể đến ảnh hởng của vật liệu gia công, vật

liệu làm dao; F - diện tích mặt cắt ngang thân dao, mm2; r - bán

kính cong mũi dao, mm

c Kích thớc phôi, vật liệu dao, chất trơn nguội ảnh hởng

nhiều đến nhiệt cắt

Phơng thức quan trọng để giảm nhiệt cắt là sử dụng chất trơn nguội đúng tính chất, đủ liều lợng, ngay từ đầu, liên tục với phơng pháp hợp lý

2.6 Rung động khi cắt

2.6.1 Khái niệm:

Rung động là những dao động tuần hoàn của hệ thống công nghệ làm thay đổi vị trí tơng đối giữa dao và phôi, làm thay

đổi chiều dày lớp cắt và lực cắt, thay đổi trị số và đặc tính tải trọng tác dụng lên máy (có khi làm tăng tải đến 10 lần hoặc hơn nữa so với khi hệ không rung động) Rung động gây tiếng ồn ảnh hởng đến sức khỏe công nhân, làm giảm chất lợng bề mặt gia công, giảm tuổi bền dao (đặc biệt là dao làm bằng KHC và gốm), giảm tuổi thọ của máy Ngoài ra, rung động không cho phép tăng các yếu tố cắt do đó không sử dụng hết công suất máy, năng suất gia công thấp

Có thể chia rung động làm hai loại:

a Rung động cỡng bức là những rung động do các tác nhân

bên ngoài quá trình cắt gây ra và có thể khắc phục Có các nguyên nhân sau:

- Các tiết máy quay hoặc phôi quay không cân bằng

- Các khâu truyền động của máy không chính xác gây rung

động có chu kỳ

- Rung động từ bên ngoài truyền đến, móng máy không cứng vững

- Chuyển động của dao không cân bằng và tính chất gián

đoạn của quá trình cắt

b Tự rung phát sinh và duy trì do những nguyên nhân của

chính quá trình cắt

Các nguyên nhân tự rung bao gồm:

- Lực ma sát giữa các bề mặt của dao với phoi và bề mặt gia công thay đổi

- Lực cắt biến đổi do độ cứng của vật liệu gia công không

đồng nhất, do lẹo dao…

- Lặp lại vết của bớc gia công trớc

2.6.2 Các yếu tố ảnh hởng đến rung động

a Vật liệu gia công càng dòn hoặc càng

dẻo thì rung động càng lớn, vì vật liệu dòn cắt

ra phoi vụn, vật liệu dẻo biến dạng lớn

b Chế độ cắt:

- Tốc độ cắt ảnh hởng đến rung động khá

phức tạp và liên quan mật thiết với hiện tợng lẹo

dao (hình 2-16) Khi tăng

H.2.16 ảnh hởng

của tốc độ cắt

đến cờng độ rung động.

tăng tốc độ cắt nhỏ hơn tốc độ lẹo dao Vo thì cờng độ rung

động tăng, khi tốc độ cắt vợt quá tốc độ lẹo dao Vo thì cờng độ

rung động giảm, nhng khi tốc độ cắt rất cao rung động lại tăng, vì khi đó sai sót của các khâu truyền dẫn đợc khuếch đại

- Chiều sâu cắt, lợng chạy dao (hình

2-17):

Khi tăng chiều sâu cắt t thì lực cắt

tăng, do đó cờng độ rung động tăng

Khi tăng lợng chạy dao S làm giảm ảnh

h-ởng của phần cong lỡi cắt, nhng lại giảm góc

sau thực, do đó rung động giảm, nhng giảm

ít

c Thông số hình học dao (hình 2-18):

Khi tăng góc nghiêng chính ϕ làm thành

phần lực vuông góc với trục phôi giảm, do đó

rung động giảm Góc trớc γ càng tăng (trong

vùng γ > 0) thì rung động càng giảm, bởi vì

lực cắt giảm và mức độ cứng nguội giảm

Góc sau α càng nhỏ thì dao cắt vào kim loại

càng khó và ma sát càng lớn nên rung động

càng tăng Khi tăng bán kính mũi dao r làm

góc nghiêng ϕ trên phần lỡi cắt giảm, do đó

rung động tăng Dao cắt càng mòn (đặc

biệt mòn mặt sau) thì rung động càng tăng,

vì lực tác dụng lên dao tăng

H.2.17 ảnh hởng

của t, S đến H

H.2.18 ảnh hởng

của ϕ, γ, α, r đến H

Ngoài ra, độ cứng vững của hệ MGDC ảnh hởng rất lớn đến rung động Hệ MGDC càng cứng vững, khe hở giữa các chi tiết càng bé, rung động càng ít

Để giảm rung động, cần chọn chế độ cắt và thông số hình học đầu dao hợp lý, đặc biệt là góc nghiêng chính Đây là biện pháp đơn giản nhng rất có hiệu quả

Về cơ bản, rung động sinh ra trong quá trình cắt là có hại nh

đã nêu ở trên, song trong một số trờng hợp cần chủ động tạo ra rung

động khi cắt sẽ có lợi, nh:

Để nâng cao năng suất khi cắt các vật liệu khó gia công,

Để hạn chế lẹo dao hoặc giảm ba via trên bề mặt gia công, Trong một số phơng pháp gia công tinh (nghiền), sử dụng rung

động với tần số và chu kỳ thích hợp sẽ làm tăng độ nhám bề mặt lên (1ữ2) cấp

2.7 mòn dao, tuổi bền dao

2.7.1 Tác hại của mòn, cơ chế mài mòn dao

a Tác hại: Trong quá trình cắt, DC bị mòn dẫn đến: