Đang tải... (xem toàn văn)
Bài giảng Nguyên lý gia công vật liệu: Chương 6 - Hiện tượng nhiệt trong quá trình cắt được biên soạn bao gồm các nội dung chính sau: Các nguồn sinh nhiệt trong quá trình cắt; Sự phân bố nhiệt cắt; Ảnh hưởng của nhiệt cắt đến dụng cụ và chi tiết gia công; Phương pháp đo nhiệt: Dùng cặp nhiệt điện là dụng cụ và phôi; Công thức thực nhiệm tính nhiệt cắt; Các yếu tố ảnh hưởng đến nhiệt cắt. Mời các bạn cùng tham khảo bài giảng tại đây.
Chương 6: Hiện tượng nhiệt trình cắt Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội Viện Cơ Khí Bộ môn: Gia Công Vật Liệu & Dụng Cụ Công Nghiệp Nhiệt trình cắt BÀI GIẢNG NGUYÊN LÝ GIA CÔNG VẬT LIỆU (ME4212) (Phiên 02, 8/2014) (Bài giảng có sử dụng số nội dung từ giảng TS Nguyễn Tiến Đông) CHƯƠNG HIỆN TƯỢNG NHIỆT TRONG QUÁ TRÌNH CẮT TS Nguyễn Trọng Hải – Đại Học Bách Khoa Hà Nội Chương 6: Hiện tượng nhiệt trình cắt Chương 6: Hiện tượng nhiệt trình cắt Nhiệt trình cắt Nhiệt trình cắt Các nguồn sinh nhiệt trình cắt Sự phân bố nhiệt cắt dcc phoi Dụng cụ cắt - Công ngoại ma sát phoi mặt trước dao (Q2) - Công ngoại ma sát bề mặt chi tiết gia công mặt sau dao (Q3) - Công bẻ gãy phoi (Q4) phôi Năng lượng (%) - Công nội ma sát phần tử vật liệu gia cơng q trình biến dạng (Q1) Biến dạng tinh thể tạo xô lệch trượt mạng tinh thể Việc biến dạng tinh thể tạo nội ma sát bên vật liệu tạo thành nhiệt phôi phoi Tốc độ cắt Tổng lượng nhiệt sinh ra: Nhiệt phân bố chủ yếu vùng cắt Q = Q1 + Q + Q + Q TS Nguyễn Trọng Hải – Đại Học Bách Khoa Hà Nội TS Nguyễn Trọng Hải – Đại Học Bách Khoa Hà Nội So sánh phần trăm nhiệt sinh trình cắt truyền vào phoi, dụng cụ Chương 6: Hiện tượng nhiệt trình cắt Nhiệt trình cắt (tiếp) Chương 6: Hiện tượng nhiệt trình cắt Nhiệt trình cắt (tiếp) Sự phân bố nhiệt cắt Sự phân bố nhiệt cắt (tiếp) Nhiệt sinh truyền đâu? Phần lớn nhiệt sinh biến dạng (Q1) truyền vào phoi, phần nhỏ truyền sang chi tiết gia Phoi (Qphoi) công Dụng cụ (Qdc) Nhiệt sinh vùng ma sát mặt trước dụng cụ phoi (Q2) phần lớn truyền vào phoi, phần nhỏ truyền vào dụng cụ (3÷5%) Nhiệt sinh ma sát mặt sau chi tiết Chi tiết gia công (Qctgc) phoi Chi tiết Môi trường (Qmt) dao Phương trình cân nhiệt gia cơng (Q3) truyền vào chi tiết dao Qphoi + Qdc + Qctgc + Qmt = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 Nhiệt sinh công cắt đứt phoi (Q4) phần truyền vào phoi phần truyền vào chi tiết gia công TS Nguyễn Trọng Hải – Đại Học Bách Khoa Hà Nội Chương 6: Hiện tượng nhiệt trình cắt Nhiệt trình cắt (tiếp) TS Nguyễn Trọng Hải – Đại Học Bách Khoa Hà Nội Chương 6: Hiện tượng nhiệt trình cắt Nhiệt trình cắt Ảnh hưởng nhiệt cắt đến dụng cụ chi tiết gia công Phương pháp đo nhiệt: Dùng cặp nhiệt điện dụng cụ phôi Giảm độ bền, độ cứng dụng cụ, làm cho kim loại mềm ra, biến dạng dẻo dẫn tới dụng cụ bị biến dạng Làm biến dạng chi tiết gia cơng, làm khó kiểm tra dung sai kích thước chi tiết Nhiệt độ tăng cao làm tính vật liệu lớp bề mặt thay đổi gây ảnh hưởng xấu tới chi tiết gia công TS Nguyễn Trọng Hải – Đại Học Bách Khoa Hà Nội TS Nguyễn Trọng Hải – Đại Học Bách Khoa Hà Nội Chương 6: Hiện tượng nhiệt trình cắt Nhiệt trình cắt Chương 6: Hiện tượng nhiệt trình cắt Nhiệt trình cắt Phương pháp đo nhiệt: Dùng cặp nhiệt điện dụng cụ phôi Các yếu tố ảnh hưởng đến nhiệt cắt Vật liệu phôi Trong phương pháp này: đầu điện cực nối với phôi dụng cụ Khi đầu điện cực gia nhiệt, chênh lệch nhiệt độ làm xuất dòng nhiệt điện, giá trị thị - Góc trước - Độ dẻo - Góc - Đặc tính nhiệt (, cv) - Góc sau Chế độ cắt đồng hồ đo mili-volt Giá trị nhiệt chuyển đổi tương - Tốc độ cắt ứng từ giá trị dòng đo Phương pháp đơn giản, rẻ tiền cho giá trị trung bình lớn Hình học DCC - Năng lượng bóc tách vật liệu - Bán kính mũi dao Dung dịch trơn nguội - Tốc độ ăn dao - Các đặc tính bơi trơn làm mát - Chiều sâu cắt - Phương pháp ứng dụng Vật liệu DCC - Đặc tính nhiệt - Tính chống mịn - Tính ổn định hóa TS Nguyễn Trọng Hải – Đại Học Bách Khoa Hà Nội Chương 6: Hiện tượng nhiệt trình cắt Nhiệt trình cắt 10 TS Nguyễn Trọng Hải – Đại Học Bách Khoa Hà Nội Chương 6: Hiện tượng nhiệt trình cắt Nhiệt trình cắt Các yếu tố ảnh hưởng đến nhiệt cắt (tiếp) Các yếu tố ảnh hưởng đến nhiệt cắt (tiếp) Ảnh hưởng lượng chạy dao S (chiều dầy lớp cắt) Ảnh hưởng vận tốc cắt Khi tăng lượng chạy dao S nhiệt cắt tăng khơng tăng tỷ lệ thuận Tăng tốc độ cắt v nhiệt cắt sinh tăng tăng chậm tốc độ cắt v Khi tăng tốc độ cắt nhiệt cắt sinh biến dạng giảm ma sát lại tăng lên, nên nhiệt cắt tăng tăng chậm tốc độ cắt v TS Nguyễn Trọng Hải – Đại Học Bách Khoa Hà Nội 11 TS Nguyễn Trọng Hải – Đại Học Bách Khoa Hà Nội 12 Chương 6: Hiện tượng nhiệt trình cắt Chương 6: Hiện tượng nhiệt trình cắt Nhiệt trình cắt Nhiệt trình cắt Các yếu tố ảnh hưởng đến nhiệt cắt (tiếp) Các yếu tố ảnh hưởng đến nhiệt cắt (tiếp) Ảnh hưởng chiều sâu cắt t (chiều rộng lớp cắt) Ảnh hưởng góc trước (góc cắt ) Chiều sâu cắt t ảnh hưởng đến nhiệt cắt so với lượng chạy dao Tăng góc cắt δ (giảm góc trước γ) nhiệt cắt tăng 13 TS Nguyễn Trọng Hải – Đại Học Bách Khoa Hà Nội 14 TS Nguyễn Trọng Hải – Đại Học Bách Khoa Hà Nội Chương 6: Hiện tượng nhiệt trình cắt Chương 6: Hiện tượng nhiệt trình cắt Nhiệt trình cắt Nhiệt trình cắt Các yếu tố ảnh hưởng đến nhiệt cắt (tiếp) Các yếu tố ảnh hưởng đến nhiệt cắt (tiếp) Ảnh hưởng góc nghiêng Ảnh hưởng vật liệu làm dao vật liệu gia cơng Tăng góc , giảm b, giảm chiều dài lưỡi cắt tham gia cắt nên nhiệt cắt tăng + Khi cắt vật liệu giòn nhiệt cắt thấp cắt vật liệu dẻo + Nhiệt cắt phụ thuộc chủ yếu vào nhiệt dung tính dẫn nhiệt vật liệu gia công vật liệu làm dao + Tính dẫn nhiệt vật liệu làm dao + Kích thước thân dao có ảnh hưởng đến nhiệt cắt khả truyền nhiệt thân dao, kích thước thân dao lớn nhiệt cắt thấp TS Nguyễn Trọng Hải – Đại Học Bách Khoa Hà Nội 15 TS Nguyễn Trọng Hải – Đại Học Bách Khoa Hà Nội 16 Chương 6: Hiện tượng nhiệt trình cắt Nhiệt trình cắt Chương 6: Hiện tượng nhiệt trình cắt Nhiệt trình cắt Các yếu tố ảnh hưởng đến nhiệt cắt (tiếp) Các yếu tố ảnh hưởng đến nhiệt cắt (tiếp) Ảnh hưởng mài mòn dụng cụ Ảnh hưởng dung dịch trơn nguội Sự thay đổi nhiệt cắt phụ thuộc vào đặc tính mài mịn dụng cụ cắt Khi tăng Khi có dung dịch trơn nguội nhiệt cắt giảm nhanh rãnh lõm bề mặt trước nhiệt độ điểm tiếp xúc mặt trước giảm Ngoài tác dụng làm nguội, dung dịch trơn nguội cịn có tác dụng giảm ma sát góc cắt giảm mặt trước mặt sau dao, làm giảm nhiệt cắt Nếu tăng chiều rộng mài mịn mặt sau nhiệt độ điểm tiếp xúc mặt sau tăng 17 TS Nguyễn Trọng Hải – Đại Học Bách Khoa Hà Nội Chương 6: Hiện tượng nhiệt trình cắt Chương 6: Hiện tượng nhiệt trình cắt Nhiệt trình cắt Nhiệt q trình cắt Cơng thức thực nhiệm tính nhiệt cắt v m s nt q sin ( n q ) 18 TS Nguyễn Trọng Hải – Đại Học Bách Khoa Hà Nội Khắc phục nhiệt cắt Tăng cường độ sắc lưỡi cắt (oC) Sử dụng dụng cụ cắt làm loại vật liệu có ma sát thấp (m < n < q < 1) v - tốc độ cắt (m/phút) Căt với vận tốc cắt lớn s – lượng chạy dao (mm/phút) Tăng góc trước γ góc sau α t – chiều sâu cắt (mm) Sử dụng chất bôi trơn làm mát m, n, q thông số ảnh hưởng đến chế độ cắt TS Nguyễn Trọng Hải – Đại Học Bách Khoa Hà Nội 19 TS Nguyễn Trọng Hải – Đại Học Bách Khoa Hà Nội 20 Chương 6: Hiện tượng nhiệt trình cắt Nhiệt trình cắt Chương 6: Hiện tượng nhiệt q trình cắt Câu hỏi ơn tập CH6-1 Hiện tượng nhiệt trình cắt : Định nghĩa nhiệt cắt, vẽ hình nhiệt sinh trình cắt CH6-2 Trình bày nguồn sinh nhiệt Q1,Q2,Q3, Q4, phân bố nhiệt CH6-3 Viết phương trình cân nhiệt CH6-4 Các nhân tố ảnh hưởng đến nhiệt cắt CH6-5 Cơng thức thực nghiệm tính nhiệt cắt TS Nguyễn Trọng Hải – Đại Học Bách Khoa Hà Nội HẾT CHƯƠNG (HIỆN TƯỢNG NHIỆT TRONG QUÁ TRÌNH CẮT) TS Nguyễn Trọng Hải – Đại Học Bách Khoa Hà Nội 21 TS Nguyễn Trọng Hải – Đại Học Bách Khoa Hà Nội ... vào chi tiết gia công TS Nguyễn Trọng Hải – Đại Học Bách Khoa Hà Nội Chương 6: Hiện tượng nhiệt trình cắt Nhiệt trình cắt (tiếp) TS Nguyễn Trọng Hải – Đại Học Bách Khoa Hà Nội Chương 6: Hiện tượng... tách vật liệu - Bán kính mũi dao Dung dịch trơn nguội - Tốc độ ăn dao - Các đặc tính bơi trơn làm mát - Chiều sâu cắt - Phương pháp ứng dụng Vật liệu DCC - Đặc tính nhiệt - Tính chống mịn -. .. Tính ổn định hóa TS Nguyễn Trọng Hải – Đại Học Bách Khoa Hà Nội Chương 6: Hiện tượng nhiệt trình cắt Nhiệt trình cắt 10 TS Nguyễn Trọng Hải – Đại Học Bách Khoa Hà Nội Chương 6: Hiện tượng nhiệt