Luận văn thạc sĩ Công nghệ chế tạo máy: Nghiên cứu ứng dụng công nghệ Wiper trong gia công cắt gọt kim loại

TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SỸ Luận văn này nghiên cứu về đặc điểm của lưỡi dao Wiper, nguyên tắc lựa chọn và sử dụng lưỡi dao Wiper trong gia công cắt gọt kim loại.. Cuối cùng, để kiểm chứng

TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ WIPER

Khái niệm lƣỡi dao Wiper

Lƣỡi dao Wiper đƣợc thiết kế với một lƣỡi cắt Wiper là phần những lƣỡi thẳng gặp nhau tại bán kính mũi dao

Lƣỡi dao truyền thống có bán kính mũi dao đơn có giá trị trong khoảng 0.1 – 2.4 mm

Bề mặt gia công có mối liên hệ trực tiếp với bước tiến dao

Bán kính mũi trên một lƣỡi dao Wiper có một mũi cắt đƣợc chỉnh sửa tích hợp bởi 3 đến 9 bán kính khác nhau Chính vì vậy, nó sẽ giúp tăng chiều dài tiếp xúc và tác động tích cực của lưỡi dao đến bước tiến dao và bề mặt gia công hình thành

Nếu so với khi dùng lƣỡi dao truyền thống, khi dùng lƣỡi dao Wiper thì bề mặt gia công không bị xấu đi khi tắng gấp đôi bước tiến dao

Hình 1.1 – Lưỡi dao với công nghệ Wiper [6]

Lịch sử hình thành

Lƣỡi dao Wiper đầu tiên đƣợc cho ra đời bởi Sanvik Coromant – Thụy Điển và năm 1997 Nó đã mở ra một viễn cảnh mới về bước tiến dao và độ bóng bề mặt trong gia công tiện là tạo ra một bề mặt tốt trên chi tiết đƣợc tiện và đáp ứng nhu cầu cho tiện bán tinh và tiện thô mặt trụ thẳng Công nghệ lƣỡi dao Wiper thay thế nhanh đã đƣợc cung cấp cho quá trình tiện nhƣ một biện pháp mới để cải thiện năng suất sản xuất bằng cách tăng bước tiến dao.

Tình hình nghiên cứu và ứng dụng công nghệ Wiper trên thế giới và trong nước

Công nghệ Wiper sau khi đƣợc ra đời bởi công ty Sandvik – Thụy Điển đã đƣợc một số nhà sản xuất dụng cụ cắt khác tiếp tục kế thừa và phát triển chẳng hạn nhƣ Seco – Đức, Kennametal - Mỹ, Mitsubishi – Nhật, Tungaloy – Nhật Bản, Iscar - Israel…Đến nay, lưỡi dao Wiper đã được ứng dụng khá nhiều cho gia công cắt gọt kim loại tại các nước phát triển Tuy nhiên, tại các nước đang phát triển thì lưỡi dao Wiper được ứng dụng chƣa rộng rãi

Cho đến nay, tại Việt Nam, việc ứng dụng lƣỡi dao Wiper cho gia công cắt gọt kim loại còn rất hạn chế Một số nguyên nhân dẫn đến sự hạn chế này nhƣ: những công ty chƣa tiếp cận được hoặc chưa hiểu rõ về công nghệ Wiper, một số trường hợp do chưa biết cách ứng dụng lƣỡi dao Wiper sao cho hiệu quả, một nguyên nhân khá lớn là do công nghệ Wiper vẫn chưa được đưa vào giảng dạy trong các trường Đại Học, Cao Đẳng, Trung Cấp Nghề tại Việt Nam.

Một số công trình nghiên cứu về công nghệ lƣỡi dao Wiper của các nhà sản xuất dụng cụ cắt trên thế giới

1.4.1 Nhà sản xuất dụng cụ cắt Sandvik Coromant – Thụy Điển

Hình học dạng WMX mới nhất của dao tiện Sandvik Coromant giúp tối đa hóa năng suất gia công trong gia công tiện bằng cách cho phép người dùng sử dụng bước tiến dao lớn hơn so với các hình học Wiper trước đó như WL, WF, WM Điều này dẫn đến thời gian gia công giảm đáng kể, cụ thể là khoảng 30%.

Hình 1.2 - Những dòng lưỡi dao tiện Wiper hãng Sandvik Coromant [6]

-WMX: là lựa chọn hàng đầu cho lƣỡi dao tiện Wiper và là điểm khởi đầu tốt cho tất cả các ứng dụng Cung cấp năng suất gia công tối đa, đa năng và cho kết quả gia công tốt nhất

- WL: dùng khi cần cải thiện sự kiểm soát phoi khi gia công với tỷ số f n /a p thấp

- WF: dùng khi cần cải thiện sự kiểm soát phoi khi gia công với tỷ số f n /a p thấp và cũng dùng để giãm lực cắt khi có rung động xuất hiện

-WM: dùng khi cần một đường lưỡi cắt mạnh hơn chẳng hạn khi gia công có va đập

1.4.2 Nhà sản xuất dụng cụ cắt Misubishi – Nhật Bản

Hai dạng hình học cho lƣỡi dao Wiper của hãng Mitsubishi là MW và SW

Hình 1.3 – Lưỡi dao Wiper hãng Mitsubishi [7]

Kết cấu hình học của mũi dao đã đƣợc điều chỉnh từ bán kính tròn thành những lƣỡi thẳng giao nhau Khi tăng bước tiến gấp đôi thì độ bóng bề mặt không đổi

1.4.3 Nhà sản xuất dụng cụ cắt Kyocera – Nhật Bản Hai dạng hình học của lƣỡi dao tiện Wiper của hãng Kyocera là WP và WQ

Hình 1.4 – Dạng hình học WP của lưỡi dao tiện Wiper hãng Kyocera [8]

Hình 1.5 – Dạng hình học WQ của lưỡi dao tiện Wiper hãng Kyocera [8]

Một số lợi ích mang lại khi dùng lƣỡi dao tiện Wiper với các dạng hình học WP và WQ hãng Kyocera:

- Độ bóng bề mặt tuyệt vời nhờ tác động của mũi dao Wiper - Kiểm soát phoi hoàn toàn với dạng hình học WP và WQ - Thời gian gia công giãm nhờ gia công với bước tiến lớn - Tuổi thọ dao kéo dài nhờ thời gian gia công đƣợc rút ngắn

1.4.4 Nhà sản xuất dụng cụ cắt Tungaloy – Nhật Bản

Hai dạng hình học Wiper của lưỡi dao tiện Tungaloy là ASW và AFW Trong đó, AFW là dạng hình học mới hơn, được cải tiến để đạt hiệu quả cắt gọt cao hơn so với ASW.

Lƣỡi dao tiện có dạng hình học AFW có thể dùng gia công tinh đến bán tinh và khoét thép cácbon và thép hợp kim, Inox, gang và thép dụng cụ Dùng đƣợc trên hầu hết máy tiện CNC

Hình 1.6 – Thông tin kỹ thuật dạng hình học AFW của lưỡi dao Wiper hãng Tungaloy [2]

Hình 1.7 – Tính năng lưỡi dao Wiper hãng Tungaloy với hai dạng hình học AFW và ASW [2]

Một vài tính năng và lợi ích mang lại:

- Hình dáng Wiper đặc biệt cho phép người dùng có thể tăng bước tiến dao trong khi vẫn giữ hoặc cải thiện độ bóng bề mặt

- Phần bẻ phoi tốt cho phép cắt chiều sâu thấp giúp dễ đạt được kích thước sản phẩm mong muốn

- Lƣỡi dao Wiper có 2 dạng phổ biến là CNMG và WNMG 1/2 '’ và 3/8’’

1.4.5 Nhà sản xuất dụng cụ cắt Seco – Thụy Điển 1.4.5.1 Công nghệ lƣỡi dao Helix TM Wiper

Helix Wiper là khái niệm của thiết kế tối ƣu hóa trong gia công tinh Nó có phần Wiper trên cả hai mặt của góc dao (nhƣ các Wiper tiêu chuẩn) nhƣng có phần vát bảo vệ xoắn từ phần âm đến phần dương hoặc từ phần dương đến phần âm tùy thuộc vào ứng dụng

Nó đƣợc thể hiện ở mã vật liệu CBN050C Những thông tin sau đây để cân nhắc khi lựa chọn dạng hình học Wiper thích hợp:

Hình 1.8 – Hai dạng hình học Wiper mới của lưỡi dao CBN hãng Seco là WZP và WZN [3]

1.4.5.2 Công nghệ lƣỡi dao Crossbill TM Wiper

Crossbill TM đƣợc thể hiện với mã vật liệu CBN100 với thiết kế cho cả tiện trái và tiện phải Nó cho phép linh hoạt cao với tất cả các dạng trong gia công vai đều đƣợc và đạt được bán kính góc hoàn hảo như dùng lưỡi dao thông thường Lưỡi dao Wiper này cũng có phần vát tiêu chuẩn (0.01 mm x 20 0 ) và nó dùng trong gia công thông thường

Hình 1.9 – Lưỡi dao tiện CBN hãng Seco với công nghệ Crossbill TM Wiper [3]

Kết luận về tình hình nghiên cứu công nghệ lƣỡi dao Wiper

Trên thế giới hầu hết các nhà sản xuất dụng cụ cắt hàng đầu đều đã đầu tƣ nghiên cứu về công nghệ Wiper đã cho ra đời những sản phẩm lƣỡi dao Wiper cho gia công cắt gọt kim loại Tuy nhiên, hầu hết các công trình nghiên cứu chỉ mang tính thương mại nên hiệu quả thực tế cần đƣợc kiểm chứng bằng quy hoạch thực nghiệm.

NGUYÊN TẮC LỰA CHỌN DỤNG CỤ CẮT KHI GIA CÔNG TIỆN

Lựa chọn hệ thống cán dao

Dựa và ổ dao của máy, lựa chọn hệ thống cán Capto hoặc cán thông thường Nếu máy trang bị hệ thống Capto thì ta phải lựa chọn cán dao có giao diện Capto tương thích với ổ dao Trong đó Capto là giao diện của hệ thống kẹp dao tháo lắp nhanh đƣợc phát minh bởi Sandvik Coromant – Thụy Điển

Một số ƣu điển chính của hệ thống Capto trên máy tiện:

- Giãm thời gian thay thế dao - Không cần kiểm tra chiều dài dao sau khi lắp dao - Tăng khả năng chống xoay khi khoan hoặc taro - Chống uốn tốt hơn

Hình 2.1 - Hệ thống dao thông thường

Hình 2.2 - Hệ thống dao Capto [5]

Xác định nguyên công, dụng cụ và hệ thống kẹp

Xác định dạng nguyên công là bước bắt buộc để lựa chọn loại cán dao và lưỡi dao phù hợp Những dạng nguyên công tiện cơ bản gồm:

- Tiện trụ trơn - Tiện biên dạng - Tiện mặt đầu

2.2.2 Xác định hệ thống dao

- Hệ thống dao cho tiện trong hay tiện ngoài

Hình 2.3 - Hệ thống dao cho tiện ngoài [5]

Hình 2.4 - Hệ thống dao cho tiện trong [5]

Với cán dao tiện ngoài thì hình dạng mặt cắt thường là hình vuông hoặc chữ nhật để đạt được dộ cứng vững cao Với cán dao tiện trong thì hình dạng mặt cắt thường là hình tròn để tiết kiệm đƣợc khoảng không khi tiện móc lỗ.

Lựa chọn lƣỡi dao

Tùy thuộc vào biên dạng cần gia công và góc vào dao, cần lựa chọn hình dáng lưỡi dao phù hợp Nên ưu tiên lưỡi dao có góc mũi càng lớn càng tốt vì góc mũi lưỡi dao càng lớn thì độ khỏe và ổn định càng cao Tuy nhiên, cũng cần cân nhắc để đảm bảo sự cân bằng giữa năng suất và rung động trong quá trình cắt gọt.

Một mũi dao góc lớn thì khỏe nhƣng đòi hỏi máy phải có công suất lớn và độ cứng vững cao

Một mũi dao góc nhỏ thì yếu nhƣng lực cắt nhỏ nhƣng chiều dài cạnh cắt tham gia cắt gọt ít hơn Những yếu tố này làm cho mũi dao góc nhỏ nhạy cảm với nhiệt hơn

Hình 2.5 – Sức mạnh lưỡi cắt và công suất yêu cầu khi sử dụng [6]

Mũi tên bên trên: thể hiện sức mạnh của lƣỡi cắt Đi về phía trái thì góc mũi dao lớn dần đồng thời độ mạnh của lƣỡi cắt cũng tăng dần Đi về phía bên phải thì mũi dao nhỏ dần đồng thời linh hoạt hơn

Mũi tên bên dưới: Cho thấy rung động tăng dần theo hướng bên trái và công suất yêu cầu giãm dần theo hướng bên phải

Tùy thuộc vào lượng dư cần gia công mà ta chọn kích thước lưỡi dao phù hợp Lượng dư càng lớn, kích thước lưỡi dao càng lớn Ví dụ: Lưỡi dao hình vuông, lượng dư nhỏ hơn 3 mm có thể chọn lưỡi dao cạnh 9 mm, nếu chiều sâu cắt lớn hơn 3 mm và nhỏ hơn 5 mm thì chọn lưỡi dao cạnh 12 mm Ngoài ra, bán kính mũi dao cũng cần lựa chọn dựa theo chiều sâu cắt, kích thước lưỡi dao và yêu cầu kỹ thuật của sản phẩm.

Bán kính mũi dao nhỏ:

- Dùng cho chiều sâu cắt nhỏ - Khi cần giãm rung động - Lƣỡi dao yếu

Bán kính mũi dao lớn:

- Bước tiến dao lớn - Chiều sâu cắt lớn - Mũi dao khỏe - Lực hướng kính cao

2.3.3 Kết cấu hình học lƣỡi dao

Một số nguyên tắc khi lựa chọn kết cấu hình học lƣỡi dao:

- Ưu tiên chọn lưỡi dao góc âm cho tiện ngoài và góc dương cho tiện trong

- Chọn dạng hình học phù hợp cho gia công thô, bán tinh và tinh

- Lựa chọn lƣỡi dao Wiper nhƣ là một lựa chọn đầu tiên cho nguyên công tiện trụ thẳng

Hình 2.6 - Lựa chọn kết cấu hình học lưỡi dao [6]

Trong đó: ap = t: chiều sâu cắt; f n = s: bước tiến dao

Lưỡi dao thô - R: sử dụng khi chiều sâu cắt lớn kết hợp với bước tiến dao lớn và đòi hỏi sự an toàn cao

Lƣỡi dao bán tinh – M: sử dụng khi cần phá thô nhẹ Có sự kết hợp chiều sâu cắt và bước tiến dao trong một khoảng rộng

Lưỡi dao tinh – F: sử dụng khi chiều sâu cắt nhỏ kết hợp với bước tiến dao nhỏ Vận hành với lực cắt nhỏ

Vật liệu lƣỡi dao đƣợc lựa chọn chủ yếu lựa chọn dựa theo vật liệu chi tiết, dạng ứng dụng và tình trạng gia công

- Vật liệu phôi bao gồm các nhóm chính: thép, thép không gỉ, gang, vật liệu không từ tính, thép chịu nhiệt, vật liệu cứng

- Dạng ứng dụng: gia công tinh, bán tinh hoặc thô

- Tình trạng gia công: tình trạng tốt, tình trạng trung bình và tình trạng xấu

Hình dáng hình học của lƣỡi dao và vật liệu lƣỡi dao bổ sung cho nhau khi áp dụng; ví dụ sự dẻo dai của vật liệu dao có thể bù đắp cho sự thiếu sức mạnh của hình học lƣỡi dao

Hình 2.7 - Nguyên tắc lựa chọn vật liệu dao [6]

Khi gia công vật liệu chƣa nhiệt luyện thì hợp kim cứng là lựa chọn cơ bản cho vật liệu nền; khi vật liệu phôi là thép đã nhiệt luyện thì lƣỡi dao gốm kim loại hoặc CBN nên được lựa chọn; Khi cần tiện tinh cho nhôm thì lưỡi dao kim cương nhân tạo là giải pháp tối ƣu

Hình 2.8 - Những mảnh dao ghép thuộc các nhóm vật liệu dao tiêu biểu [6]

Chọn chế độ cắt

Chọn giá trị bắt đầu cho vận tốc cắt và bước tiến dao rất quan trọng Ta nên lựa chọn chế độ cắt bắt đầu theo đề xuất của nhà sản xuất dụng cụ cắt dựa trên vật liệu phôi, tình trạng bề mặt phôi, khả năng của máy gia công (độ cứng vững của máy, tốc độ trục chính tối đa, mômen xoắn của trục chính máy), độ cứng vững của hệ thống kẹp, chất lƣợng bề mặt yêu cầu

1 Dựa vào vật liệu phôi và vật liệu dao ta tra cứu chế độ cắt đề xuất 2 Tùy vào tình huống gia công ta có cần chọn chế độ cắt an toàn khởi đầu Cần giảm chế độ cắt trong các trường hợp sau:

- Máy có độ cứng vững thấp, độ rung động cao

- Hệ thống kẹp chặt và gá đặt yếu dẫn đến trượt phôi, ảnh hưởng đến độ chính xác của gia công.- Tốc độ trục chính thấp hơn khuyến nghị làm tăng thời gian gia công và giảm năng suất.- Vật liệu phôi không đồng đều hoặc bề mặt phôi nhấp nhô gây khó khăn trong quá trình cắt, ảnh hưởng đến chất lượng gia công.- Phôi gá dài dễ bị biến dạng dưới tác động của lực cắt, dẫn đến sai số gia công.

 Ngoài ra, ta cần xác định chế độ cắt kinh tế cho việc gia công

Việc xác định chế độ cắt kinh tế khi gia công cơ đƣợc tiến hành một cách cụ thể theo phương pháp gia công và đặc tính gia công (gia công thô, gia công tinh) Trong phần này sẽ lần lượt giới thiệu phương pháp tổng quát nhất Trên cơ sở chung đó mà vận dụng tính toán cụ thể cho từng phương pháp gia công

Khái niệm chế độ cắt kinh tế

Chế độ cắt kinh tế là giá trị thông số chế độ cắt (v,s,t) đƣợc sử dụng để hoàn thành nhiệm vụ cắt gọt đã cho một cách kinh tế nhất tức là chi phí cho quá trình cắt đó là nhỏ nhất

Nhiệm vụ cắt gọt đặt ra những yêu cầu khác nhau tuỳ thuộc vào tính chất cắt gọt Ví dụ: nhiệm vụ gia công thô thì yêu cầu là phải hớt bỏ hết lớp lƣợng dƣ gia công cơ để đạt kích thước, hình dáng và vị trí tương quan của chi tiết đã cho trên bản vẽ chế tạo

Khi gia công tinh, ngoài việc đảm bảo yêu cầu trên còn phải đạt đƣợc chất lƣợng bề mặt yêu cầu

Chính vì lẽ đó, nội dung, trình tự, phương pháp xác định chế độ cắt cũng phụ thuộc vào tính chất gia công

Xác định chế độ cắt khi gia công thô

Mục tiêu của gia công thô là loại bỏ lớp dư gia công, do thời gian là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến giá thành gia công, nên gia công thô hiệu quả nhất khi loại bỏ lớp dư gia công trong thời gian ngắn nhất hoặc tách ra thể tích đơn vị phoi lớn nhất.

Ta gọi V là thể tích phoi đƣợc tách ra trong một đơn vị thời gian (cm 3 /ph), đƣợc tính theo biểu thức sau:

Trong đó: q là diện tích tiết diện lớp cắt (mm 2 ) v là tốc độ cắt (m/ph) s là bước tiến dao (mm/vòng) t là chiều sâu cắt (mm)

K là hệ số chuyển đổi đơn vị, ở đây K = 1

Về nguyên tắc, rõ ràng để V đạt giá trị V max thì ta phải hoàn thành nhiệm vụ cắt gọt đã cho với : s = s max , t = t max , v = v max

Tức là: V max = s max t max v max

Nhƣ phần tuổi bền dao đã nêu rõ: khi tăng tốc độ cắt v thì tuổi bền dao T sẽ giảm rất nhanh Vì vậy giá thành của chi tiết gia công sẽ tăng do phải thay và mài lại dao nhiều lần Từ đó rõ rằng việc ƣu tiên tăng tốc độ cắt v để đạt hiệu quả kinh tế là không hợp lý

Vấn đề còn lại là trong hai yếu tố của diện tích tiết diện lớp cắt q (s và t), nên ƣu tiên tăng yếu tố nào trước là hợp lý

Ta có công thức quen thuộc: v v y x v b a v C 0 (m/ph) hoặc v v y x v t s v C 0 (m/ph) (2.2)

Thay v vào V ta nhận đƣợc:

Theo thực nghiệm x v > y v , do đó (1-yv) > (1-x v ) Từ những phân tích trên ta có nhận xét:

Nếu xuất phát từ mục đích tăng thể tích phoi cắt đơn vị (V) mà vẫn đảm bảo được tuổi bền dao (T), trong điều kiện đã cho diện tích tiết diện lớp cắt (q = s.t = constant) thì tăng chiều sâu cắt t có lợi hơn tăng lượng chạy dao s Bởi vì:

(1) Nếu tăng t hoặc tăng s cùng số lần, thì tăng t dẫn đến V tăng nhanh hơn so với tăng s, vì (1-yv) > (1-xv)

(2) Tương tự như vậy khi tăng t dẫn đến vận tốc v tăng ít hơn khi tăng s Vì vậy y v < x v

Với nhận xét quan trọng trên, ta có thể rút ra kết luận về trình tự xét để tận lƣợng tăng giá trị các yếu tốc chế độ cắt nhƣ sau: t s v

1 Vấn đề tận lượng tăng chiều sâu cắt t

Rõ ràng: chiều sâu cắt t lớn nhất có thể tăng đƣợc là lƣợng dƣ gia công cơ h: t max = h

Chọn chiều sâu cắt t bằng lƣợng dƣ gia công cơ h là một nguyên tắc quan trọng trong gia công thô

Tuy nhiên ta cũng cần chú ý hai trường hợp cụ thể sau đây:

(1) Khi kết cấu của dao không cho phép thì không thể chọn t = h

(2) Khi h quá lớn mà hệ thống công nghệ không đủ cứng vững để gia công thì ta cũng phải phân ra cắt từ 2 đến 3 lần chuyển dao với t 1 , t 2 , t 3 (t 1 + t 2 + t 3 = h) Sẽ giới thiệu cụ thể trong công nghệ chế tạo máy

2 Vấn đề tận lượng tăng lượng chạy dao s

Với chiều sâu cắt t đã đƣợc lựa chọn, việc tăng lƣợng chạy dao s sẽ bị hạn chế bởi lực cắt, vì nếu lực cắt quá lớn sẽ làm cho hệ thống công nghệ biến dạng quá lớn dẫn đến sai số gia công vƣợt quá giới hạn cho phép

Thường trong lý lịch các máy (hoặc trong sổ tay cắt gọt) người ta có quy định giá trị cho phép của lực tác dụng lên máy, lên dao và lên chi tiết

Vậy việc lựa chọn lƣợng chạy dao s phải chú ý thoả mãn: lực cắt thực tế sinh ra với chế độ cắt lựa chọn phải nhỏ hơn (hoặc tối đa là bằng) lực cắt cho phép P = [P]

Trong phần phân tích lực cắt đã chỉ rõ:

Thành phần lực cắt chính P v tác dụng lên dao, nếu lực cắt chính vƣợt quá giới hạn bền của dao sẽ làm phá huỷ dao Muốn đảm bảo dao làm việc đƣợc thì:

P pv pv (2.3) Từ công thức trên ta tính đƣợc: pv pv y pv x pv v

Thành phần lực cắt theo phương chạy dao P s tác dụng lên máy

Nếu P s quá lớn sẽ làm phá huỷ các cơ cấu yếu của máy đó là cơ cấu chạy dao Nhƣ vậy, để máy làm việc an toàn thì:

P s C ps t x ps s y ps K ps [ P s ] (2.5) Từ công thức trên ta có: ps ps y ps x ps s

CÔNG NGHỆ WIPER TRONG GIA CÔNG TIỆN VÀ MỘT SỐ NGUYÊN CÔNG KHÁC

Nguyên lý của công nghệ Wiper

Độ bóng bề mặt trong tiện được ảnh hưởng bởi sự kết hợp của bán kính mũi dao, bước tiến dao và độ ổn định gia công Độ bóng bề mặt có mối quan hệ trực tiếp với bước tiến dao và kích thước mũi dao Một bước tiến dao lớn sẽ rút ngắn thời gian cắt nhưng tạo ra bề mặt nhám hơn Một mũi dao lớn sẽ tạo ra bề mặt bóng hơn nhưng có lực cắt lớn hơn Công nghệ Wiper đã được phát triển để phá vỡ mối quan hệ này, đạt được bề mặt bóng hơn tại một bước tiến lớn hơn Công nghệ này kết hợp bán kính mũi dao Wiper với các điều chỉnh hình học lưỡi dao, tạo ra biên dạng bề mặt nhỏ hơn, mang lại hiệu ứng bóng hơn.

Trong gia công tiện, bề mặt hình thành chịu ảnh hưởng trực tiếp bởi sự kết hợp của bán kính mũi dao và bước tiến dao

Hình 3.1 - So sánh lưỡi dao Wiper và lưỡi dao truyền thống [6]

Trong đó: f n = s : bước tiến dao; r : bán kính mũi dao; R max : độ nhấp nhô bề mặt lớn nhất Thông thường, mỗi nguyên công tiện dùng một bước tiến dao giới hạn nhất định Ví dụ, sử dụng lưỡi dao có bán kính mũi tối đa 1.2 mm tại bước tiến dao 0.15 mm/phút có thể tạo ra bề mặt độ nhỏm Ra 1 àm trờn thộp hợp kim thấp Nếu sử dụng bước tiến dao gấp đụi, bề mặt thu được sẽ nằm trong vựng Ra 2.5 àm Khi bước tiến dao tăng lờn trong phạm vi ứng dụng của kết cấu hình học của lưỡi dao thì bề mặt đạt được thường trở nên không đạt yêu cầu Thay đổi bước tiến dao còn có thể dẫn tới sự thoát phoi không như ý muốn, mũi cắt bị quá tải và lưỡi dao bị mòn nhanh Tuy nhiên, bước tiến dao vẫn là cách trực tiếp nhất để giãm thời gian gia công nhưng không gây ảnh hưởng lớn đế tuổi thọ dao nhƣ tốc độ cắt

Hình 3.2 – Nguyên tắc sử dụng lưỡi dao Wiper [6]

Công nghệ Wiper là biện pháp trực tiếp để cải thiện năng suất Lƣỡi dao Wiper có một cấu hình bẻ phoi đã được điều chỉnh so với lưỡi dao tiện thông thường Phần bẻ phoi Wiper đã đƣợc điều chỉnh để phù hợp với bán kính mũi dao đã đƣợc chỉnh sửa và có khả năng đạt bước tiến dao cao hơn Khả năng thoát phoi vì vậy được tăng lên vượt qua khả năng thoát phoi trong công nghệ truyền thống Đó là một trong những lý do tại sao lưỡi dao Wiper là một giải pháp hiện nay cũng thường xuyên được xem như giải pháp trong gia công tiện trong những trường hợp phoi xấu tạo ra vấn đề cho quá trình tiện.

Tác động của lƣỡi dao Wiper đến độ nhám bề mặt chi tiết gia công

Trong điều kiện lý tưởng, bề mặt tiếp xúc của lưỡi dao với phôi sẽ được sao chép lên bề mặt phôi Biểu đồ minh họa về bề mặt ăn dao của lưỡi dao tiện truyền thống và lưỡi dao Wiper được thể hiện trong Hình 3.3 Các đỉnh tạo ra trên chi tiết đều do lưỡi dao tiện hình thành Độ nhám bề mặt lý thuyết được mô tả bằng thông số R_t (R_tw của lưỡi Wiper và R_tc của lưỡi truyền thống).

Hình 3.3 - Vết tiến dao của lưỡi dao truyền thống và lưỡi dao Wiper [9]

Trong hình 3.3, điểm A là giao điểm giữa mũi dao truyền thống và lƣỡi cắt phụ, trong khi điểm B là giao điểm giữa mũi dao Wiper và lưỡi cắt phụ f c và f w là bước tiến dao tương ứng khi lưỡi cắt chính di chuyển các điểm A và B tương ứng Từ dạng hình học ở hình 3.3

Nguồn gốc của chiều cao phần lõm R t là phân loại các vết bước tiến dao ứng với ba trường hợp của bước tiến fn ứng dụng trong quá trình tiện là tiện tinh, tiện bán tinh và tiện thô Mối quan hệ giữa chiều cao phần lõm R tw cũng nhƣ R tc , bán kính mũi dao, góc nghiêng phụ, bước tiến dao áp dụng, và bán kính mũi dao Wiper được đưa ra như sau cho ba trường hợp với lưỡi dao Wiper và lưỡi dao truyền thống tương ứng

Trường hợp bước tiến dao nhỏ (f c > f n ) Đối với lƣỡi dao Wiper:

2 2 2 2 tw w w tw n r r R r r R f (3.3) Đối với lƣỡi dao truyền thống:

Trường hợp bước tiến dao trung bình (f c < f n < f w ): Đối với lƣỡi dao Wiper:

2 2 tw w w tw n r r R r r R f (3.5) Đối với lƣỡi dao truyền thống:

( ) tan sin sin cos tc tc tc r n r r r r r R r r R r R K f

Trường hợp bước tiến dao lớn (f n > f w ) Đối với lƣỡi dao Wiper:

( ) tan sin sin cos w w tc tw w tw r w r r r r r R r r R r R K f

Trong trường hợp gia công thô, mối quan hệ giữa chiều cao phần lõm R tc của lưỡi dao truyền thống, bán kính mũi dao, góc nghiêng phụ, và bước tiến dao f n được sử dụng thì giống trường hợp khi gia công bán tinh.

Một số ứng dụng Wiper trong các nguyên công ngoài tiện

Trong gia công phay, những lƣỡi dao Wiper đƣợc lắp thấp hơn những lƣỡi khác một chút xíu, do đó tạo ra một vùng song song rộng hơn làm mướt bề mặt gia công Tương tƣ nhƣ vậy, lƣỡi dao Wiper cho tiện cũng đƣợc phát triển để tạo ra bề mặt gia công tốt hơn Nói cách khác, chúng ta có thể tạo ra một bề mặt có độ bóng tương đương với bước tiến dao lớn hơn Công nghệ lưỡi dao Wiper đã được sử dụng từ nhiều năm qua để cải thiện độ bóng bề mặt hoàn thành trong gia công phay và cũng là một giải pháp thay thế cho nguyên công mài Trong thực tế, phương pháp này cho phép đạt được độ nhỏm bề mặt (Ra) dưới 0.4 àm trong gia cụng phay mặt hợp kim nhụm Bờn cạnh gia công tinh, lưỡi dao Wiper cũng còn thường được sử dụng cho gia công thô với năng suất được tăng lên mà không ảnh hưởng đến chất lượng bề mặt [6]

Hình 3.4 - Ứng dụng Wiper trong gia công phay [6]

Các nhà sản xuất cũng cho rằng công nghệ lƣỡi dao Wiper cũng ngăn ngừa đƣợc sự mẻ dao ở một mức độ nào đó Vì vậy, nó có vẻ khả thi để tăng năng suất của quá trình cắt gọt bằng cách tăng bước tiến dao hoặc tăng chiều sâu cắt trong khi vẫn giữ hoặc tăng chất lượng bề mặt hoàn thành Đây là lý do tại sao ngày nay có một xu hướng sử dụng loại lƣỡi dao này trong gia công với năng lƣợng cắt cao hơn

Tuy nhiên, những thay đổi trong hình học của lƣỡi dao gây ra các biến quan trọng của năng lƣợng cắt cụ thể Nói chung, sự ƣớc tính chính xác lực cắt chính xác thì quan trọng để lập kế hoạch và thiết lập quá trình gia công năng suất cao Tuy nhiên, ƣớc tính nói trên phụ thuộc rất nhiều vào sự dự đoán năng lƣợng cắt cụ thể, năng lƣợng cắt phụ thuộc vào độ cứng của vật liệu đƣợc gia công, các thông số cắt, và hình dáng hình học của cán dao và lƣỡi dao Ngoài ra, các công thức thực tế hiện đang đƣợc sử dụng để tính toán năng lượng cắt cụ thể trong gia công phay chỉ xét đến bước tiến trên răng hoặc chiều dày của phoi không định hình, ví dụ nhƣ:

Trong đó ks là năng lượng cắt cụ thể, kr là năng lượng cắt cụ thể ứng với bước tiến dao trên vòng, và hm là độ dày trung bình của phoi không định hình Tuy nhiên, công thức nhƣ vậy không xét đến những hình dáng hình học khác nhau của những lƣỡi dao đƣợc dùng ngày nay Việc quan trọng là khắc phục sự thiếu thông tin về các loại quy trình gia công, trong đó cho thấy rằng năng lƣợng cụ thể trong gia công phay hợp kim nhôm với lưỡi dao Wiper bán kính mũi bằng không tươg tự như ảnh hưởng bởi cả chiều sâu cắt và bước tiến trên răng Ngoài ra, điều đó cho thấy rằng không nên bỏ qua ảnh hưởng của vận tốc cắt

3.3.2 Ứng dụng Wiper trong gia công khoan

Ngày nay, các dòng dụng cụ khoan chia làm ba dòng chính: dòng khoan 1 khối đặc: gồm thép gió, hợp kim cứng nguyên khối, dòng khoan có đầu khoan thay thế đƣợc: gồm cán dao bằng thép và đầu dao bằng hợp kim cứng, dòng khoan ghép mảnh: có từ 2 mảnh hợp kim cứng trở lên ghép vào hốc dao trên cán thép

Trong nỗ lực nâng cao hiệu suất khoan ghép mảnh, nhiều nhà sản xuất dao cắt đã tích hợp công nghệ Wiper vào các sản phẩm của họ CoroDrill 880 của Sandvik Coromant là một ví dụ điển hình Dụng cụ khoan này được thiết kế với cán thép, bao gồm hai mảnh dao: một mảnh định tâm ở trung tâm và một mảnh cắt chính bên ngoài sử dụng công nghệ Wiper tương tự như công nghệ trên mảnh dao tiện Wiper.

Hình 3.5 – Dao khoan CoroDrill 880 ứng dụng công nghệ Wiper của hãng Sandvik Coromant [6]

Những hạn chế trong ứng dụng của lƣỡi dao Wiper

Công nghệ Wiper cho lƣỡi dao tiện hiện chỉ có ở một số hình dáng lƣỡi dao nhƣ: hình thoi góc 80 0 - C, hình chữ nhật 55 0 D, hình tam giác đều - T, hình tam giác gãy – W

Khi sử dụng lưỡi dao Wiper, lực hướng tâm tăng khoảng 5-10% Tuy nhiên lực cắt hướng trục và tiếp tuyến thì bằng với lưỡi dao truyền thống Điều này có thể xảy ra vấn đề với những chi tiết thành mỏng hoặc trục dài Biện pháp khắc phục thông thường là chuyển đổi sang cấu trúc hình học bén hơn hoặc giãm bán kính mũi dao xuống

Lƣỡi dao Wiper có giới hạn trong gia công mặt côn Điều quan trọng là luôn giữ cho bán kính Wiper đi vào vật liệu khi tiện Với góc côn càng lớn thì khả năng tiếp xúc của

Mảnh khoan lắp ở trung tâm giúp định tâm khi khoan

Mảnh khoan Wiper lắp ở bên ngoài giữ nhiệm vụ cắt gọt chính lƣỡi dao Wiper với phôi càng thấp Tốt nhất không ứng dụng lƣỡi Wiper gia công mặt côn lớn hơn 5 0 Nó không có nghĩa là bạn không thể dung lƣỡi Wiper để gia công mặt côn Nhƣng nếu dung lƣỡi dao Wiper gia công mặt côn góc côn lớn thì những ƣu điển của lƣỡi dao Wiper không đƣợc phát huy hay nói cách khác là lƣỡi dao Wiper không có tác dụng

Có thể dùng lưỡi dao Wiper cho gia công lỗ với không giới hạn về ứng dụng Lưỡi dao Wiper tạo áp lực bổ sung cho dụng cụ, có thể dẫn đến tăng rung động khi gia công chi tiết mỏng hoặc ứng dụng có cán dao dài hơn bình thường Lưỡi dao tiện góc dương giúp giảm lực cắt và loại bỏ rung động.

Lƣỡi dao Wiper có thể giúp đạt độ bóng bề mặt tốt hơn trong tiện mặt đầu Nhƣng nó chỉ ứng dụng tốt khi cắt đến gần tâm của chi tiết để đạt đƣợc sự điều khiển phoi tốt hơn Tiện mặt lƣng vẫn có thể dùng lƣỡi dao Wiper hiệu quả nhƣng việc điều khiển phoi bị giới hạn

Không thể tăng bước tiến dao gấp đôi với lưỡi dao Wiper trong tiện rãnh và cắt đứt

Nếu tăng bước tiến dao quá nhiều sẽ khiến cho dạng phoi quá cứng gây ảnh hưởng xấu đến tuổi thọ dao

Có thể dùng lƣỡi Wiper để tiện lƣng nhƣng cần phải dùng đúng góc vô dao

Do có sự thay đổi về cấu hình của lƣỡi dao Wiper nên những lƣỡi dao Wiper có những hạn chế trong ứng dụng Đối với các hạn chế của lƣỡi dao góc âm dạng C và W và lƣỡi dao góc dương dạng C, thể hiện trong hình bên dưới Ví dụ, khi sử dụng lưỡi dao góc đỉnh 80 0 (chẳng hạn nhƣ CNMG…), lƣỡi dao này bắt buộc phải dung với cán -5 0 hoặc cán 15 0 Đối với giới lưỡi dao góc âm dạng D và T hoặc góc dương dạng D thì những loại lưỡi dao này phải dùng với cán dao góc -3 0 hoặc 3 0 Đối với lưỡi dao góc dương dạng S thì bắt buộc dùng với cán góc 15 0

Phương pháp điều chỉnh bán kính góc mũi dao

Việc điều chỉnh bán kính dao rất quan trọng khi sử dụng lƣỡi dao Wiper cho các góc vai đòi hỏi bán kính cụ thể Để gia công đƣợc đúng bán kính vai thì ta cần biết bán kính mũi dao thực tế của một lƣỡi dao Wiper và xác định giá trị điều chỉnh bán kính trên phôi Chính vì vậy, hãng dao Mitsubishi – Nhật Bản đã đƣa ra công thức xác định giá trị cần điểu chỉnh theo bán kính phôi bên dưới

Không cần thiết phải thay đổi chương trình gia công, tuy nhiên, lỗi gia công có thể xảy ra là sai lệch kích thước tối đa ±0.03mm do đã điều chỉnh bằng cách chọn bán kính mũi dao ở con số gần đúng Để lựa chọn bán kính mũi dao hợp lý ta dựa vào công thức: giá trị điều chỉnh theo bán kính trên phôi = bán kính trên phôi + giá trị điều chỉnh

Bán kính thực tế của mũi dao Wiper 0.4 mm chỉ là 0.36 mm Bán kính thực tế của mũi dao Wiper 0.8 mm chỉ là 0.76 mm Bán kính thực tế của mũi dao Wiper 1.2 mm chỉ là 1.16 mm

Hình 3.6 - Cách lập trình đúng góc mũi dao Wiper trong gia công tiện [10]

THỰC NGHIỆM CÔNG NGHỆ WIPER TRONG GIA CÔNG TIỆN

Giới thiệu

Dựa vào cơ sở lý thuyết về lƣỡi dao Wiper và tình hình của ngành cơ khí tại Việt Nam, mô hình sẽ đƣợc tiến hành thực nghiệm là gia công tiện trụ trơn bằng thép hợp kim thấp sử dụng dao tiện Wiper vì đây là ứng dụng phổ biến và rất cần những giải pháp để nâng cao năng suất gia công Thực hiện thí nghiệm tiện trụ trơn trên máy tiện CNC nhằm kiển chứng cơ sở lý thuyết về mối quan hệ giữa bước tiến dao và độ nhám bề mặt gia công tương ứng.

Quy trình thí nghiệm

Phôi sử dụng trong thí nghiệm là thép C45- tiêu chuẩn JIS – Nhật Bản có dạng thanh ỉ35 mm – dài 67 mm được chế tạo bằng phương phỏp cỏn nguội Thành phần húa học của phôi: Cacbon (C) 0.42%, Silic (Si) 0.15%, Mangan (Mn) 0.6%, Photpho (P) 0.030% Độ cứng Brinell (HB) 180, giới hạn kéo σ b = 600Mpa

Hình 4.1 - Phôi và một số chi tiết đã gia công

Máy sử dụng cho thí nghiệm là máy tiện CNC hãng EMCO-MAXXTURN 65 – Áo

Hình 4.2 - Máy tiện CNC EMCO-MAXXTURN 65 dùng cho thí nghiệm

Bảng 4.1 - Bảng thông số kỹ thuật máy tiện CNC dùng trong thí nghiệm [12]

Hành trình trục X/Y/Z: 260 / 80 (+/- 40) / 610 mm Đường kính cán lớn nhất: 65 mm Đường kính phôi lớn nhất: 500 mm Khoảng cách giữa hai tâm: 600 mm Khoảng cách trục chính: 830 mm Tốc độ di chuyển nhanh trục X/Y/Z: 30/15/40 m/phút

Tốc độ tối đa: 5000 vòng/phút Mũi trục chính: A2-6

Công suất môtơ tối đa: 29 Kw Mômen xoắ tối đa: 250 Nm

Tốc độ tối đa: 7000 vòng/phút Mũi trục chính: A2-6

Công suất môtơ tối đa: 22 kW Mômen xoắ tối đa: 130 Nm Ổ dao

4.2.2.2 Máy đo độ nhám bề mặt

Hình 4.3 - Máy đo độ nhám bề mặt SURFCOM 130A hãng CARL ZEISS

- Cán dao: cán dao chuyên tiện trụ ngoài hãng Sandvik Coromant: PCLNR 2020K 12 có kích thước và những thông số hình học cơ bản: trọng lượng 0.431 kg, lắp lưỡi dao kích thước 12 mm, mặt cắt vuông b x h = 20 x 20 mm, chiều dài tổng l 1 = 125 mm, chiều cao đỉnh dao h 1 = 20 mm, bề rộng tính đến đỉnh dao f 1 = 25 mm, góc vào dao K r

Hình 4.4 - Cán dao tiện trụ ngoài hãng Sandvik Coromant

- Lƣỡi dao: gồm 1 loại lƣỡi dao truyền thống và 1 loại lƣỡi dao Wiper Cả hai đều là hợp kim cứng được phủ theo phương pháp phủ CVD gồm 3 lớp có tổng chiều dày khoảng 10 àm: trong cựng là lớp TiC với kớch thước trung bỡnh, kế đến là lớp Al 2 O 3 dày chống bể và ngoài cùng lá lớp TiN mỏng chống mài mòn cao Đƣợc ứng dụng gia công tinh đến thô chi tiết bằng thép hoặc gang Với lớp nền đƣợc tối ƣu hóa độ cứng và độ dẻo dai kết hợp với lớp phủ dày bên ngoài có khả năng chịu mài mòn cao thích hợp cho tiện thép Mã vật liệu GC4225 có thể dung cho quá trình cắt liên tục hoặc gián đoạn với lượng bóc tách vật liệu cao Hai loại lưỡi dao có cùng kích thước và bán kính mũi dao lý thuyết là 0.8 mm [5]

1 Lƣỡi dao truyền thống: CNMG 12 04 08-PM 4225 2 Lƣỡi dao Wiper : CNMG 12 04 08-WMX 4225

Hình 4.5 - Hai loại lưỡi dao hãng Sandvik Coromant dùng cho thí nghiệm

Hình 4.6 - Mô hình gia công

Phôi tròn đƣợc kẹp trên mâm cặp trục chính máy tiện Dao tiện – cán phải đƣợc lắp trên ổ dao

Hình 4.7 - Mô hình đo độ nhám bề mặt chi tiết

Quy hoạch thực nghiệm

Thí nghiệm nhằm kiểm chứng mối tương quan giữa độ nhám bề mặt chi tiết trong hai trường hợp sử dụng lưỡi dao truyền thống và lưỡi dao Wiper

Ta tiến hành thí nghiệm trong điều kiện chỉ thay đổi một nhân tố là bước tiến dao Tất cả các nhân tố khác không đổi

Với độ chớnh xỏc của thiết bị đo độ nhỏm là s = 0.001 àm và độ chớnh xỏc mong đợi là E = 0.001 àm , mức ý nghĩa là 95% thỡ t = 1.96 (bảng Student) ta tớnh đƣợc số thớ nghiệm lặp lại cho mỗi mức thí nghiệm tối thiểu là: [15]

Do đó, trong bài thí nghiệm này thực hiện lặp lại 5 lần thí nghiệm với mỗi mức thí nghiệm

Chế độ cắt sử dụng cho 2 loại lƣỡi dao tiện:

Chiều sâu cắt: a p = t = 1 mm Vận tốc cắt: V c = 250 m/phút

=> Tốc độ trục chính: n = 2275 vòng/phút Bước tiến dao: f1 = 0.15 mm/vòng, f 2 = 0.3 mm/vòng, f 3 = 0.45 mm/vòng

Bảng 4.2 - Ma trận thực nghiệm:

Tự nhiên Mã hóa Cao nhất Thấp nhất Cơ sở

Bảng 4.3 - Bảng số liệu độ nhám bề mặt đo được:

Mẫu 1 Mẫu 2 Mẫu 3 Mẫu 4 Mẫu 5

C 1 Sử dụng lưỡi dao truyền thống với bước tiến dao 0.15 C 2 Sử dụng lưỡi dao truyền thống với bước tiến dao 0.30 C 3 Sử dụng lưỡi dao truyền thống với bước tiến dao 0.45 W 1 Sử dụng lưỡi dao Wiper với bước tiến dao 0.15

W 2 Sử dụng lưỡi dao Wiper với bước tiến dao 0.30 W 3 Sử dụng lưỡi dao Wiper với bước tiến dao 0.45

Giả sử độ nhám bề mặt có liên hệ đến bước tiến dao (mm/vòng) theo quan hệ tuyến tính bậc 1 Đối với lưỡi dao truyền thống, phương trình hồi quy là: y c = ax + b (4.2)

Trong đú: y c là độ nhỏm bề mặt theo Ra khi dựng dao truyền thống (àm) x là bước tiến dao (mm/vòng)

Tính trung bình 5 lần đo với lƣỡi dao truyền thống ta có bảng sau:

Bảng 4.4 – Độ nhám bề mặt trung bình với lưỡi dao truyền thống

Bảng 4.5 - Bảng hồi quy khi dùng lưỡi dao truyền thống:

Phương trình hồi quy: y c = 12.699x – 1.179 (4.3) với R 2 = 0.99784 Kết quả chỉ ra phương trình hồi quy có độ chính xác rất cao

Tương tự đối với lưỡi dao Wiper, phương trình hồi quy là: y w = cx + d (4.4)

Trong đú: y w là độ nhỏm bề mặt theo Ra khi dựng dao Wiper (àm) x là bước tiến dao (mm/vòng)

Tính trung bình 5 lần đo với lƣỡi dao Wiper ta có bảng sau:

Bảng 4.6 – Độ nhám bề mặt trung bình với lưỡi dao Wiper:

Bảng 4.7 - Bảng hồi quy khi dùng lưỡi dao truyền thống:

Phương trình hồi quy: y w = 2.215x– 0.057 (4.5) với R 2 = 0.826964 Phương trình hồi quy chấp nhận được.

Phân tích kết quả

Bảng 4.8 - Bảng số liệu độ nhám – bước tiến dao của hai loại lưỡi dao trong thí nghiệm: y c y w x

Biểu đồ 4.1 - Biểu đồ cột để so sánh hiệu quả của lưỡi dao Wiper so với lưỡi dao truyền thống:

So với dao tiện thông thường, khi các yếu tố khác không đổi, nếu tăng bước tiến dao thì độ nhám bề mặt tăng nhanh Cụ thể, khi tăng bước tiến dao từ 0,15 mm lên 0,3 mm thì độ nhám tăng 3,25 lần, từ 0,3 mm lên 0,45 mm thì độ nhám tăng 1,8 lần Trong khi đó, đối với dao tiện wiper, khi tăng bước tiến dao từ 0,15 mm lên 0,3 mm thì độ nhám chỉ tăng nhẹ 1,19 lần, nhưng nếu tăng từ 0,3 mm lên 0,45 mm thì độ nhám tăng 2,38 lần Tuy vậy, độ nhám bề mặt này vẫn thấp hơn đáng kể so với dao tiện thông thường ở bước tiến dao 0,15 mm.

Biểu đồ cột thể hiện lƣỡi dao Wiper cho giá trị độ nhám bề mặt thấp hơn rất nhiều so với lưỡi dao truyền thống khi cùng chế độ cắt, ở bước tiến dao 0.15 thì thấp hơn 2.14 lần, ở bước tiến dao 0.3 thấp hơn 5.86 lần, khi ở bước tiến dao 0.45 thấp hơn 4.47 lần Khác biệt lớn nhất khi ở bước tiến dao 0.3

Bước tiến dao tối ưu có thể thấy ở đây khi sử dụng Wiper là 0.3 mm/vòng

Biểu đồ 4.2 - Biểu đồ xu hướng đồ thị độ nhám – bước tiến dao của hai loại lưỡi dao:

Nhận xét: Đồ thị độ nhám – bước tiến của lưỡi dao truyền thống có độ dốc lớn, gần với 45 0 ; thể hiện khi bước tiến dao tăng bao nhiêu lần thì độ nhám tăng bấy nhiêu lần Đồ thị độ nhám – bước tiến dao của lưỡi dao Wiper có đoạn, đoạn đầu từ 0.15 đến 0.3 gần nhƣ đi ngang, đoạn sau từ 0.3 đến 0.45 thì tăng lên nhƣng không nhiều; thể hiện khi bước tiến dao tăng thì độ nhám tăng rất ít, càng về sau càng tăng nhiều hơn

Trong phạm vi thí nghiệm, để có cùng độ bóng thì lưỡi dao Wiper có thể tăng bước tiến dao nhanh hơn gấp 3 lần

Nhận thấy tại bước tiến dao 0.3, đồ thị của lưỡi dao Wiper bắt đầu thay đổi theo chiều hướng tăng nhiều hơn, trước đó đồ thị gần như đi ngang, có thể thấy trong phạm vi thí nghiệm thì bước tiến dao 0.3 là tối ưu cho lưỡi dao Wiper CNMG 120408-WMX 4225.