NGHIÊN CỨU VỀ CHẾ ĐỘ CẮT KHI PHAY

Trường ĐHKT Công Nghiệp Thái Nguyên 4 Luận văn thạc sĩ F0: lực ma sát của phoi lên mặt trước N’: lực pháp tuyến tác dụng lên mặt sau F0: lực ma sát của phoi lên mặt sau A1: công sinh r

Trang 1

Trường ĐHKT Công Nghiệp Thái Nguyên 1 Luận văn thạc sĩ

TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ BÔI TRƠN

1 Tổng quan về công nghệ bôi trơn truyền thống

2 Tổng quan về công nghệ bôi trơn tối thiểu

2.2.1 Cơ sở lý thuyết của lực cắt

2.2.2 Ảnh hưởng của dung dịch trơn nguội đến lực cắt

2.3 HIỆN TƯỢNG NHIỆT TRONG QUÁ TRÌNH CẮT

2.3.1 Nhiệt cắt

2.3.2 Ảnh hưởng của dung dịch trơn nguội đến nhiệt cắt

2.4 SỰ MÀI MÒN DAO

2.4.1 Biểu hiện ngoài của sự mài mòn dao

2.4.2 Bản chất vật lý của sự mài mòn dao

2.4.3 Quy luật mòn của dụng cụ cắt

2.5 GIA CÔNG CẮT GỌT KHI PHAY

2.5.1 Khái niệm chung

2.5.2 Phân loại dao phay

2.5.3 Vật liệu chế tạo dao phay

Trang 2

2.5.4 Các thông số hình học của dao phay

2.5.5 Các yếu tố của lớp cắt

2.5.6 Lực cắt khi phay

2.5.7 Độ mòn và tuổi bền của dao phay

2.6 BÔI TRƠN LÀM NGUỘI KHI PHAY MẶT PHẲNG

2.6.1 Các phương pháp bôi trơn làm nguội trong gia công cắt gọt

2.6.2 Bôi trơn làm nguội khi phay mặt phẳng bằng dao phay mặt

đầu

1 Phay mặt phẳng bằng dao phay mặt đầu

2 Bôi trơn làm nguội khi phay mặt phẳng gang cÇu bằng dao

phay mặt đầu

Chương 3

LỰA CHỌN TRANG THIẾT BỊ THỰC NGHIỆM

3.1 XÂY DỰNG HỆ THỐNG THỰC NGHIỆM

3.1.1 Sơ đồ nguyên lý của hệ thống

3.1.2 Hệ thống thí nghiệm 3.1.3 Thiết bị thí nghiệm

3.2 NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM

4.1 Mô hình hoá quá trình cắt khi phay

4.2 Mô hình hoá toán học tối ưu hoá quá trình cắt khi phay

4.3 Giới hạn vấn đề tối ưu

Trang 3

5.1.2 Mòn và cơ chế mòn mặt sau dao

5.1.3 Mòn và tuổi bền dao

5 2 Độ nhám bề mặt chi tiết Ra

5 3 Kết luận

PHẦN KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO

I KẾT LUẬN CỦA LUẬN VĂN

II HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO

TÀI LIỆU THAM KHẢO

a1: chiều dầy phoi thực tế

a: chiều dầy phoi lý thuyết

Trang 4

F0: lực ma sát của phoi lên mặt trước

N’: lực pháp tuyến tác dụng lên mặt sau

F0: lực ma sát của phoi lên mặt sau

A1: công sinh ra do biến dạng đàn hồi và biến dạng dẻo

A2: công sinh ra để thắng lực ma sát ở mặt trước dao

A3: công sinh ra để thắng lực ma sát ở mặt sau dao

V: vận tốc cắt

Ps: lực trong mặt phẳng trượt

Q: nhiệt lượng tỏa ra trong quá trình cắt

0: độ mòn dao

: thời gian làm việc của dao

: góc nghiêng chính của dao

: góc sau

: góc tiếp xúc

f: tiết diện ngang của lớp cắt

B: chiều rộng cắt

Sz: lượng tiến dao răng

a0: chiều dầy cắt trung bình

D: đường kính dao phay

P: lực vòng

[u]: lượng mòn mặt sau cho phép

Trang 5

Ra: độ nhấp nhô bề mặt trung bình

MQL (Minimum Quantity Lubrication): Bôi trơn tối thiểu

DANH MỤC CÁC BẢNG

Trang

Bảng 1 Số liệu độ nhám Ra, Rz sau 2 lượt cắt 67

Bảng 2 Số liệu độ nhám Ra, Rz sau 4 lượt cắt 67

Bảng 4 Số liệu độ mòn mặt sau dao sau sau 2 lượt cắt 68

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ

Trang Hình 2.1: Sơ đồ quá trình hình thành phoi khi cắt vật liệu dẻo 14

Hình 2.5: Sơ đồ tác dụng của lực khi cắt tự do 17

Hình 2.8: Mòn của dụng cụ cắt dọc theo lưỡi cắt 22

Trang 6

Hình 2.12: Quan hệ giữa độ mòn và thời gian làm việc của dao 25

Hình 2.14: Các thông số hình học phần cắt của dao phay mặt đầu 29

Hình 2.17: Sơ đồ xác định chiều dày cắt và diện tích lớp cắt của răng

dao phay khi chúng đồng thời tham gia vào quá trình cắt

32

Hình 2.18: Sơ đồ lực cắt tác dụng lên dao phay 32 Hình 2.19: Các dạng mài mòn của răng dao phay 33 Hình 3.1: Sơ đồ nguyên lý phun MQL dạng sương mù 37

Trang 7

Hình 5.12: Quan hệ giữa độ nhám bề mặt chi tiết Ra và thời gian cắt t 55 Hình 5.13: Quan hệ giữa độ nhám bề mặt chi tiết Ra và lượt cắt t (4) 55 Hình 5.14: Quan hệ giữa độ nhám bề mặt chi tiết Ra và thời gian cắt t 56 Hình 5.15: Quan hệ giữa độ nhám bề mặt chi tiết Ra và lượt cắt t (6) 56

Trang 8

PHẦN MỞ ĐẦU

1.Tính cấp thiết của đề tài

Trong thời kỳ CNH và HĐH đất nước, ngành Cơ khí có vai trò rất lớn trong việc chế tạo các sản phẩm công nghiệp Để nâng cao chất lượng sản phẩm, đảm bảo yêu cầu về tính công nghệ và kinh tế, đặc biệt là khi gia công các sản phẩm có độ cứng cao, cấu trúc vật liệu phức tạp người ta đã ứng dụng rất nhiều phương pháp công nghệ từ truyền thống đến không truyền thống

Đóng vai trò rất quan trọng trong quá trình gia công cắt gọt chi tiết chính là bôi trơn - làm nguội vì bôi trơn - làm nguội có tác dụng làm giảm lực cắt, giảm nhiệt cắt, giảm ma sát, mòn dao, giảm hệ số co rút phoi, đặc biệt làm tăng chất lượng bề mặt gia công, nâng cao năng suất và hiệu quả kinh tế Theo công nghệ truyền thống, khi gia công vật liệu Gang, thông thường người ta không sử dụng bôi trơn (gia công khô) vì : Đặc điểm biến dạng phần lớn Gang kết cấu dạng ferit hoặc peclit và từ 3- 5% graphit ở dạng bông hoặc tấm, hay graphit phiến hoặc dạng cầu Chính vì có graphit lên tính dẻo của gang giảm, làm phoi dễ gẫy và hoạt động như một loại chất bôi trơn tự nhiên, lực cắt tương đối nhỏ và phoi vụn Do vậy gang được xếp vào nhóm vật liệu dễ gia công cắt gọt, tuy nhiên khi gia công cắt gọt Gang thường gặp một số vấn đề như:

- Mòn dao do tạp chất cứng lẫn trong gang gây ra

- Có hiện tượng phoi chảy dẻo và dính bám lên mặt sau (Gang cầu)

- Lực cắt rất lớn, nhiệt độ cao, chất lượng gia công giảm (Gang cầu)

Để khắc phục các nhược điểm kể trên tác giả đề xuất ứng dụng công nghệ bôi trơn tối thiểu khi gia công vật liệu Gang với chế độ cắt tối ưu được chọn trước

vì những ưu điểm nổi bật của công nghệ này như:

- Giảm lực cắt và mòn dao

- Nâng cao tuổi bền của dụng cụ cắt

- Giảm chi phí dọn phế thải và làm sạch môi trường

- Không gian làm việc sạch, góp phần giảm ô nhiễm môi trường

Trang 9

Trên thế giới công nghệ bôi trơn tối thiểu đã được áp dụng khá phổ biến tại những nước có nền công nghiệp phát triển như: Anh, Đức, Mỹ, Hàn quốc…

Ở Việt Nam hiện nay những nghiên cứu và ứng dụng về bôi trơn tối thiểu còn nhiều hạn chế Do phương pháp này có nhiều ưu điểm, đặc biệt là thân thiện với môi trường nên rất cần có những nghiên cứu và ứng dụng công nghệ này vào thực

tế sản xuất ở nước ta, vì vậy tác giả đề xuất chọn đề tài:

“Nghiên cứu và lựa chọn chế độ cắt tối ưu khi phay mặt phẳng bằng dao phay

mặt đầu đối với gang cầu có bôi trơn tối thiểu”

2 Mục đích, đối tượng và phương pháp nghiên cứu

2.1.Mục đích của đề tài

- Nghiên cứu, đánh giá khả năng bôi trơn- làm nguội của công nghệ bôi trơn tối thiểu qua đó chỉ ra tính ưu việt của phương pháp này

- Nghiên cứu tìm được ra những ảnh hưởng của chế độ công nghệ bôi trơn-

làm nguội tối thiểu bằng dầu thực vật đến mòn, tuổi bền của dao khi gia công gang Cầu( bằng phương pháp phay bề mặt)

- Nghiên cứu đưa ra được chỉ dẫn cụ thể như: áp suất dòng khí, lưu lượng tưới phù hợp khi gia công mặt phẳng gang Cầu bằng dao phay mặt đầu có gắn mảnh hợp kim cứng

- Nghiên cứu để lựa chọn được chế độ cắt tối ưu trong quá trình gia công mặt

phẳng( Gang cầu)có bôi trơn(bôi trơn tối thiểu bằng dầu thực vật)

2.2 Đối tượng nghiên cứu

- Dao phay mặt đầu gắn mảnh HKC (BK8)

- Gang cầu có độ cứng từ 170-220HB (Bàn Máp 2 rãnh)

- Chế độ bôi trơn tối thiểu bằng dầu thực vật( áp suất dòng khí )

- Chế độ cắt (lựa chọn bộ thông số S,V,t tối ưu) trong quá trình gia công gang cầu bằng dao phay mặt đầu gắn mảnh BK8

- Các chỉ tiêu công nghệ trong quá trình gia công: Cơ chế mòn và tuổi bền của dao

2.3.Phương pháp nghiên cứu

- Nghiên cứu lý thuyết kết hợp với thực nghiệm (chủ yếu là thực nghiệm)

Trang 10

3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

3.1.Ý nghĩa khoa học

- Kết quả nghiên cứu sẽ đánh giá khả năng cũng như cho thấy được các ảnh hưởng của việc lựa chọn chế độ cắt tối ưu khi phay mặt phẳng bằng dao phay mặt đầu đối với Gang cầu có bôi trơn tối thiểu Qua đó đánh giá được mòn, tuổi bền của dao của Gang cầu nói riêng và các loại Gang nói chung

3.2 í nghĩa thực tiễn

- Chọn ra được chế độ cắt tối ưu, loại dầu bôi trơn và những chỉ dẫn cụ thể về chế

độ bôi trơn tối thiểu khi phay mặt phẳng bằng dao phay mặt đầu đối với Gang cầu nói riêng và các loại Gang nói chung

- Các kết quả nghiên cứu sẽ được ứng dụng trong thực tiễn và dần thay thế công nghệ truyền thống

- Kết quả nghiên cứu đạt được sẽ ứng dụng vào Phay bàn Máp 2 rãnh bằng Gang cầu tại nhà máy Điêzen Sông công – Thái nguyên

Trang 11

Trường ĐHKT Cụng Nghiệp Thỏi Nguyờn 11 Luận văn thạc sĩ

Chương 1

TỔNG QUAN VỀ CễNG NGHỆ BễI TRƠN

1 Tổng quan về cụng nghệ bụi trơn truyền thống

- Bụi trơn làm nguội kiểu tưới tràn: là phương phỏp được dựng phổ biến nhất hiện nay, dung dịch trơn nguội được dẫn tự do vào vựng cắt thụng qua hiện tượng mao dẫn và cỏc thiết bị cần thiết như bơm nước, sự chờnh lệch độ cao, bỡnh thụng nhau Ưu điểm của phương phỏp tưới tràn là tải được nhiệt ra khỏi vựng cắt, hạn chế được ảnh hưởng xấu của nhiệt độ đối với dụng cụ cắt Đảm bảo được nhiệt độ trong mụi trường thấp và ổn định Giỳp việc vận chuyển phoi ra khỏi vựng cắt dễ dàng Giảm ma sỏt giữa phoi và mặt trước, giữa phụi và mặt sau dụng cụ cắt Nhược điểm của phương phỏp là gõy ụ nhiễm mụi trường làm việc, đất đai và nguồn nước Tăng chi phớ sản xuất, vận chuyển, bảo dưỡng và tỏi chế chất bụi trơn đặc biệt là chi phớ làm sạch trước khi đưa vào mụi trường Tiờu tốn nhiều dung dịch trơn nguội Dung dịch khú xõm nhập vào vựng cắt

- Theo công nghệ truyền thống, khi gia công vật liệu Gang, thông thường người ta không sử dụng bôi trơn (gia công khô) vì : Đặc điểm biến dạng phần lớn Gang kết cấu dạng ferit hoặc peclit và từ 3- 5% graphit ở dạng bông hoặc tấm, hay graphit phiến hoặc dạng cầu Chính vì có graphit lên tính dẻo của gang giảm, làm phoi dễ gẫy và hoạt động nh- một loại chất bôi trơn tự nhiên, lực cắt t-ơng đối nhỏ

và phoi vụn Do vậy gang đ-ợc xếp vào nhóm vật liệu dễ gia công cắt gọt, tuy nhiên khi gia công cắt gọt Gang th-ờng gặp một số vấn đề nh-:

- Mòn dao do tạp chất cứng lẫn trong gang gây ra

- Có hiện t-ợng phoi chảy dẻo và dính bám lên mặt sau (Gang cầu)

- Lực cắt rất lớn, nhiệt độ cao, chất l-ợng gia công giảm (Gang cầu)

2 Tổng quan về cụng nghệ bụi trơn tối thiểu

Bụi trơn làm nguội tối thiểu (MQL): là phương phỏp sử dụng dũng khớ nộn

cú ỏp suất cao để phun dung dịch trơn nguội vào vựng cắt dưới dạng sương mự để bụi trơn, làm nguội và đẩy phoi ra khỏi vựng gia cụng

Bụi trơn làm nguội tối thiểu (MQL) cú những -u điểm nổi bật nh-:

Trang 12

- Giảm lực cắt và mßn dao

- N©ng cao tuổi bền của dụng cụ c¾t

- Giảm chi phÝ dọn phế thải và là m sạch m«i trường

- Kh«ng gian là m việc sạch, gãp phần giảm « nhiễm m«i trường

Những năm 90 của thế kỷ XX, các nước công nghiệp phát triển CHLB Đức, Thụy Điển đã nghiên cứu và ứng dụng công nghệ bôi trơn làm nguội tối thiểu (MQL) Hướng nghiên cứu về MQL tập trung vào: tìm ra các loại dung dịch cắt gọt mới đáp ứng được yêu cầu của MQL hoặc tìm các chất phụ gia làm tăng tính cắt của dung dịch cắt gọt Nghiên cứu xác định áp suất và lưu lượng tối ưu Cải tiến kết cấu của dụng cụ để thích hợp với MQL Cải tiến kết cấu đầu phun và hệ thống bôi trơn Nghiên cứu ứng dụng MQL trong gia công cứng và gia công tốc độ cao [3]

Trên thế giới có một số tài liệu đã công bố nghiên cứu về MQL như: các tác

giả Nikhil Ranjan Dhar, Sumaiya Islam, Mohamad Kamruzzaman nghiên cứu Ảnh hưởng của MQL đến mòn dao, độ nhám bề mặt và sai lệch kích thước khi tiện AISI-

4340 [14] Tác giả Steven Y Liang đã nghiên cứu MQL trong tiện cứng [15] Tổng công ty Master Chemical đã tổng kết các Ứng dụng của MQL trong công nghệ kim loại [16] Tác giả Jim Lorincz đã nêu Các giải pháp đúng đối với chất làm nguội

trong đó có nêu những thành công của MQL trong gia công cắt gọt và ứng dụng MQL trong thiết kế máy công cụ [17]

Ở Việt Nam, công nghệ MQL mới chỉ mới tiếp cận vài năm gần đây Hiện đã

có một số nghiên cứu áp dụng MQL trong gia công cắt gọt đã công bố như: tác giả

Trần Minh Đức đã Nghiên cứu ứng dụng công nghệ bôi trơn làm nguội tối thiểu trong gia công cắt gọt, tác giả đã xây dựng được hệ thống MQL đáp ứng yêu cầu

nghiên cứu và rất thuận lợi cho việc chuyển giao công nghệ MQL trong tiện cắt đứt, phay rãnh bằng dao phay ngón, phay lăn răng, khoan [3] Tác giả Phạm Quang

Đồng đã Nghiên cứu ảnh hưởng của các thông số công nghệ bôi trơn - làm nguội tối thiểu đến độ mòn dao và chất lượng bề mặt khi phay rãnh bằng dao phay ngón [4] Tác giả Nguyễn Đức Chính đã Nghiên cứu xác định áp lực và lưu lượng hợp lý

để thực hiện công nghệ bôi trơn làm nguội khi khoan [5] Tác giả Lưu Trọng Đức

Trang 13

đã Nghiên cứu so sánh các phương pháp tưới trong công nghệ bôi trơn - Làm nguội tối thiểu khi phay rãnh [6]

Như vậy, theo các tài liệu đã công bố về MQL trong gia công cắt gọt thì nghiên cứu ứng dụng MQL trong phay mặt phẳng gang cầu bằng dao phay mặt đầu cácbít chưa được nghiên cứu Trong khi đó nhu cầu phay gang (đặc biệt là gang cầu) được đặt ra để tránh hoặc giảm bớt được nguyên công mài Chính vì vậy tác giả đã đề xuất chọn đề tài:

Nghiên cứu và lựa chọn chế độ cắt tối ƣu khi phay mặt phẳng bằng

dao phay mặt đầu đối với gang cầu có bôi trơn tối thiểu

Trang 14

Chương 2

NGHIÊN CỨU VỀ CHẾ ĐỘ CẮT KHI PHAY

2.1 QUÁ TRÌNH HÌNH THÀNH PHOI

2.1.1 Khái niệm và phân loại phoi

Khi dao dịch chuyển các phân tử kim loại lúc đầu bị nén đàn hồi (hình 2.1a), sau đó bị biến dạng dẻo, quá trình biến dạng dẻo tăng dần cho đến khi bị lực liên kết bên trong của các phân tử chặn lại Ở thời điểm này xảy ra sự xếp lớp của các phần

tử phoi và sự trượt của chúng trên mặt phẳng BC (hình 2.1b) Hiện tượng tương tự cũng xảy ra đối với các phần tử tiếp theo từ 1  5 (hình 2.1c)

P a)

b)

P

2 1

Hình 2.1 Sơ đồ quá trình hình thành phoi khi cắt vật liệu dẻo

Biến dạng dẻo xảy ra trong vùng được giới hạn bằng góc , góc này được gọi là góc tác động Góc 1 gọi là góc trượt, còn mặt phẳng BC gọi là mặt phẳng trượt

Quá trình hình thành phoi trên đây xảy ra khi gia công các vật liệu dẻo với chiều sâu cắt lớn và góc cắt  nhỏ

Hình 2.2 là các loại phoi được hình thành trong quá trình gia công các loại vật liệu khác nhau

Trang 15

Phoi dây (hình 2.2a) được hình thành khi gia công vật liệu dẻo với chiều sâu cắt nhỏ, tốc độ cắt và góc trước  lớn [7]

Phoi xếp lớp (hình 2.2b) được hình thành khi gia công các vật liệu dẻo với chiều sâu cắt lớn, tốc độ cắt và góc trước  nhỏ [7]

Phoi vụn (hình 2.2c) được hình thành khi gia công các vật liệu dẻo với chiều sâu cắt lớn, tốc độ cắt và góc trước  nhỏ [7]

Khi gia công các vật liệu giòn (gang) với chiều sâu cắt và góc trước  lớn thì phoi vụn (hình 2.2d) có hình dạng không giống nhau được hình thành

và lớn lên theo bề dày được gọi là sự co rút phoi K:

 0  1 1

a

a L

L K

Hệ số co rút phoi là chỉ tiêu gián tiếp đánh giá cường độ biến dạng dẻo khi cắt kim loại

Trang 16

1 0 0

sin

)cos(

sin

)90

Trong thực tế, K = 1,5  4

Sử dụng dung dịch trơn nguội cho phép giảm sự co rút của phoi [7]

2.2 LỰC CẮT GỌT

2.2.1 Cơ sở lý thuyết của lực cắt

Trong quá trình cắt, dụng cụ cắt chịu tác dụng của các lực Các lực này tác dụng lên phôi và lưỡi cắt Hình 2.5a là sơ đồ lực tác động lên phôi khi cắt tự do

Trang 17

d)

Hình 2.5 Sơ đồ tác dụng của lực khi cắt tự do

Mặt trước của dao chịu tác dụng của lực R0, lực R0 là tổng hợp lực pháp tuyến N và lực ma sát của phoi lên mặt trước F0, có nghĩa là: R0 NF0 Mặt sau của dao (gần lưỡi cắt) chịu tác dụng của lực pháp tuyến N’ và lực ma sát lên mặt sau của dao F0’ Tổng của hai lực N’ và F0’ là R1 Vì góc sau  nhỏ và có độ mòn ở mặt sau của dao, cho nên ta có thể tính lực như trên hình 2.5b, có nghĩa là phương của lực F0’ ngược với phương tốc độ cắt V Để thực hiện được quá trình cắt hoặc để giữ trạng thái cân bằng của dao thì từ ngoài phải có một lực tác dụng lên dao

1

R

R   (hình 2.5c)

Phân tích lực R tác dụng lên dao ra hai thành phần:

- Thành phần lực Pz theo phương chuyển động chính hoặc theo phương dịch chuyển của dao và ta gọi Pz là lực tiếp tuyến

- Thành phần lực Py theo phương trùng với đường tâm dao và ta gọi Py là lực hướng kính Khi chiếu các lực lên phương của trục y và trục z ta được:

Trang 18

t: chiều sâu cắt (mm);

S: lượng chạy dao (mm/vòng);

K: hệ số co rút phoi;

m: số mũ của K (phụ thuộc vào vật liệu gia công)

Ngoài hai thành phần lực Pz và Py còn có thêm thành phần lực Px (lực tác dụng theo phương trục chi tiết)

Tương quan của các thành phần lực này trong điều kiện gia công bình thường có thể được tính như sau [7]:

Px = (0,2  0,3)Pz

Py = (0,3  0,4)Pz

2.2.2 Ảnh hưởng của dung dịch trơn nguội đến lực cắt

Nhiều nghiên cứu cho thấy sử dụng dung dịch trơn nguội cho phép giảm lực cắt xuống 30%, thậm chí xuống 45% khi cắt ren bằng tarô [7]

Khi sử dụng dung dịch trơn nguội thì lực cắt phải càng giảm rõ rệt nếu vật liệu gia công càng có độ dẻo cao Điều này được giải thích như sau: trong trường hợp này lực ma sát giữa dao và phoi tăng, do đó hiệu quả của việc sử dụng dung dịch trơn nguội càng phải cao [7]

Tuy nhiên, một số nhà nghiên cứu lại khuyên không nên sử dụng dung dịch trơn nguội khi gia công với tốc độ cắt lớn Ví dụ khi gia công thép 10 với tốc độ cắt cao và dùng dung dịch trơn nguội emunxi, lực cắt Pz lớn hơn chút ít so với trường hợp gia công không có dung dịch trơn nguội [7]

Mặc dù có lời khuyên trên, nhưng trong thực tế sử dụng dung dịch trơn nguội trong mọi trường hợp (kể cả gia công tốc độ cao) vẫn có ưu điểm vì khi có dung dịch trơn nguội, dụng cụ cắt làm việc êm hơn, tuổi bền dụng cụ cao hơn, ngoài ra độ chính xác và độ nhám bề mặt cũng được cải thiện đáng kể [7]

2.3 HIỆN TƯỢNG NHIỆT TRONG QUÁ TRÌNH CẮT

2.3.1 Nhiệt cắt

Hiện tượng nhiệt trong quá trình cắt đóng vai trò rất quan trọng, bởi vì nó ảnh hưởng đến quá trình tạo phoi, lẹo dao, co rút phoi, lực cắt và cấu trúc lớp bề

Trang 19

mặt Ngoài ra, nhiệt cắt còn ảnh hưởng rất lớn đến cường độ mòn và tuổi bền dao [7]

Sự tỏa nhiệt khi cắt là do một công A (kGm) sinh ra trong quá trình hớt phoi Công A được xác định theo công thức:

A = A1 + A2 + A3 (1)

Ở đây:

A1: công sinh ra biến dạng đàn hồi và biến dạng dẻo;

A2: công sinh ra để thắng lực ma sát ở mặt trước của dao;

A3: công sinh ra để thắng lực ma sát ở mặt sau của dao

Mặt khác, công A được tính theo công thức:

A = Pz.L

Ở đây:

Pz: lực cắt tác dụng theo phương tốc độ cắt (kG);

L: quãng đường mà dụng cụ đi qua hay chiều dài cắt (m)

Các công thành phần trong công thức (1) có tỉ lệ như sau: A1 = 55%, A2 = 35%, A3 = 10% Nếu lấy quãng đường mà dụng cụ đi qua trong một phút, ta có công thức trong một phút:

F: lực ma sát ở mặt trước của dao (kG);

F1: lực ma sát ở mặt sau của dao (kG);

Trang 20

Thực tế cho thấy, phần lớn công cắt gọt A (hơn 99,5%) sinh ra nhiệt cắt Vì vậy, lượng nhiệt tỏa ra trong quá trình cắt là [7]:

427

.427

V P A

Nhiệt cắt Q được tính bằng kcal/phút

Nhiệt trong quá trình cắt lan tỏa từ điểm có nhiệt độ cao nhất đến điểm có nhiệt độ thấp nhất Nhiệt trong quá trình cắt chủ yếu tập trung ở phoi và một phần ở dụng cụ Nhiệt do ma sát ở mặt trước và mặt sau sẽ tập trung ở mặt trước III và mặt sau IV, ở phoi II và chi tiết gia công I (hình 2.6) Có một phần nhỏ nhiệt tỏa ra vào môi trường xung quanh

Hình 2.6 Sơ đồ hình thành và lan tỏa nhiệt

Khi biết lượng nhiệt sinh ra trong quá trình cắt lan tỏa giữa phoi, chi tiết gia công và dụng cụ, có thể viết phương trình nhiệt như sau:

Q = Q1 + Q2 + Q3 = Qp + Qd + Qc + Qm

Ở đây:

Q1, Q2, Q3: nhiệt ứng với các công ở công thức 1;

Qp, Qd, Qc, Qm: nhiệt ở phoi, ở dụng cụ, ở chi tiết và ở môi trường xung quanh

Kết quả nghiên cứu thực nghiệm cho thấy khi gia công với tốc độ cắt không lớn (30 ÷ 40 m/phút) tỉ lệ nhiệt như sau: Qp  60  70%; Qd 3%; Qc 30  40%;

Qm  1  2% Khi tốc độ cắt tăng, tỉ lệ nhiệt vào phoi tăng Ví dụ, khi tốc độ cắt V =

400  500 m/phút, nhiệt vào phoi Qp  97  98%; Qd  1% Thực nghiệm cũng đã

Trang 21

khẳng định rằng tính dẫn nhiệt của chi tiết gia công càng nhỏ thì nhiệt tỏa vào dụng

cụ càng lớn [7]

Khi cắt với tốc độ V = 10 m/phút, nhiệt độ lớn nhất trên mặt trước của dao khoảng 5400C, còn trên khoảng cách 0,2 mm của mặt trước nhiệt độ khoảng 4500

C Khi tốc độ cắt là V = 200 m/phút nhiệt độ ở các nơi tương ứng là 12650

C và 4000C [7]

Khi gia công vật liệu có tính dẫn nhiệt thấp, ví dụ hợp kim Titan BT2 thì nhiệt độ vào dao lớn hơn khi gia công các vật liệu thông thường khác

Khi nói về nhiệt độ cắt, cần nhớ rằng nó có giá trị không như nhau ở các điểm khác nhau của vùng cắt Ở các điểm khác nhau của bề mặt dụng cụ và phoi có nhiệt độ khác nhau Ngoài ra, tại mỗi điểm nhiệt độ có thể thay đổi theo thời gian Nhiệt độ cao nhất tồn tại ở tâm áp lực của phoi xuống dao và ở lưỡi cắt chính [7]

2.3.2 Ảnh hưởng của dung dịch trơn nguội đến nhiệt cắt

Dung dịch trơn nguội xâm nhập vào vùng cắt có tác dụng làm mát và tải nhiệt ra khỏi vùng cắt, do đó làm nhiệt độ vùng cắt giảm xuống [7]

2.4 SỰ MÀI MÒN DAO

2.4.1 Biểu hiện ngoài của sự mài mòn dao

Do áp lực, nhiệt độ và tốc độ cắt, các bề mặt tiếp xúc của dao trong quá trình

sử dụng bị mài mòn Tất cả các loại dụng cụ đều bị mài mòn: theo mặt sau (dạng mài mòn thứ nhất) hoặc theo mặt sau và mặt trước (dạng mòn thứ hai) Cả hai loại mòn này đều tồn tại khi gia công với mọi chế độ cắt được dùng trong sản xuất

Khi mòn theo dạng thứ nhất (hình 2.7a) ở mặt sau của dao tạo thành tiết diện mòn có bề rộng là  Dọc theo lưỡi cắt chính bề rộng của tiết diện mòn nhìn chung rất nhỏ

Về nguyên tắc, bề rộng lớn nhất của tiết diện mòn tồn tại ở mặt sau của dao hoặc ở chỗ chuyển tiếp giữa lưỡi cắt chính và lưỡi cắt phụ (hình 2.8a) Trong một số trường hợp ở điểm của lưỡi cắt chính tương ứng với bề mặt gia công tồn tại mòn cục bộ có hình dạng như cái lưỡi (hình 2.8b)

Trang 22

Hình 2.8 Mòn của dụng cụ cắt dọc theo lưỡi cắt

Khi mòn theo dạng thứ hai thì ngoài mặt sau bị mòn, mặt trước cũng bị mòn (hình 2.7b) Mòn mặt trước có hình dạng đặc thù riêng Dưới tác dụng của phoi ở mặt trước của dao tồn tại một vết lõm có bề rộng l và chiều sâu 1 (hình 2.7b) Cạnh ngoài của vết lõm nằm gần song song với lưỡi cắt chính, còn chiều dài b của vết lõm bằng chiều dài làm việc của lưỡi cắt chính Tùy thuộc vào tốc độ cắt và khoảng cách giữa cạnh ngoài vết lõm và lưỡi cắt chính có thể thay đổi Khi gia công thép với tốc độ cắt thấp và trung bình bằng dao thép gió, lưỡi cắt chính và cạnh ngoài của vết lõm tồn tại khoảng cách f (gọi là đoạn nối ngang), đoạn f này giảm dần theo chiều tăng của diện tích vết lõm Điều này có liên quan đến lẹo dao, lẹo dao giữ cho mặt trước không bị phoi cọ sát nhiều Khi gia công thép với tốc độ cắt lớn bằng dao hợp kim cứng không tồn tại lẹo dao cho nên cạnh ngoài của vết lõm trùng với mặt sau của dao, do đó mặt trước của dao chỉ tồn tại vết lõm (hình 2.7c)

Dạng mòn của dụng cụ cắt phụ thuộc vào vật liệu gia công, chiều dày cắt a

và tốc độ cắt v Khi gia công các vật liệu dẻo (thép) mòn dao xảy ra theo dạng thứ nhất và dạng thứ hai Khi gia công các vật liệu giòn (gang) mòn dao xảy ra theo dạng thứ nhất nhiều hơn dạng thứ hai [7]

Trang 23

Chiều dày lớp cắt và tốc độ cắt có ảnh hưởng như nhau đến dạng mòn của dụng cụ Khi cắt với chiều dày cắt nhỏ (< 0,1 mm) và tốc độ cắt thấp, dao mòn theo mặt sau (dạng mòn thứ nhất) Khi tăng chiều dày cắt và tốc độ cắt ngoài mặt sau ra, mặt trước của dao cũng bị mòn (dạng mòn thứ hai) Hơn nữa, chiều dày cắt a và tốc

độ cắt v càng tăng thì mặt trước càng mòn nhanh hơn mặt sau [7]

Góc trước  và dung dịch trơn nguội có ảnh hưởng không đáng kể đến dạng mòn của dao [7]

2.4.2 Bản chất vật lý của sự mài mòn dao

Mặc dù mài mòn của dụng cụ cắt là chỉ tiêu quan trọng của khả năng làm việc của dụng cụ, nhưng bản chất vật lý của mài mòn vẫn chưa được nghiên cứu sâu

do tính phức tạp của quá trình tiếp xúc xảy ra ở mặt trước và mặt sau của dao Có nhiều giả thuyết giải thích bản chất vật lý của sự mài mòn dụng cụ

Các hiện tượng mòn xuất

Dưới đây ta phân tích từng trường hợp cụ thể:

- Mòn hạt mài: khi có ma sát của phôi với mặt sau và ma sát của phoi với mặt trước của dao, các hạt tinh thể cứng của vật liệu gia công làm xước vật liệu dao

và dần dần phá hủy mặt dao Cường độ mòn hạt mài tăng khi hàm lượng silic (Si ≤ 3.5%) trong gang (vật liệu gia công) vượt quá giới hạn Lẹo dao có thể làm xước bề mặt dụng cụ nhanh hơn cả vật liệu gia công bởi độ cứng của lẹo dao cao hơn nhiều so với độ cứng của vật liệu gia công Mòn hạt mài của dụng cụ bằng thép

Trang 24

dụng cụ và thép gió nhanh hơn so với dụng cụ bằng hợp kim cứng, bởi vì dao hợp kim cứng có độ cứng rất cao

- Mòn tiếp xúc: bề mặt của phoi và mặt trước của dao không phải là các bề mặt có độ nhẵn bóng tuyệt đối, vì vậy chúng chỉ tiếp xúc với nhau theo các đỉnh nhấp nhô Điều này gây ra áp lực lớn phá vỡ các màng bị oxi hóa, do đó xảy ra hiện tượng hàn nguội giữa vật liệu phoi và bề mặt dụng cụ ở các điểm tiếp xúc thực tế

Sự hàn nguội này xảy ra với xác suất lớn hơn khi nhiệt độ cắt cao Khi phoi dịch chuyển theo bề mặt dao, tại các chỗ tiếp xúc xuất hiện ứng suất cắt và kết quả các hạt kim loại ở mặt trước của dao bị bóc tách, có nghĩa là bị mài mòn

- Mòn khuyếch tán: nhiệt độ và biến dạng dẻo ở bề mặt tiếp xúc gây ra quá trình khuyếch tán ở vật liệu dao và vật liệu gia công Trong trường hợp này khuyếch tán không xảy ra đối với các phân tử của liên kết hóa học, mà khuyếch tán chỉ xảy

ra đối với các phân tử riêng biệt của liên kết này Ví dụ, các phân tử Cácbon, Vônfram, Titan, Côban có trong thành phần của hợp kim cứng dụng cụ

Hình 2.10 Mài mòn do khuếch tán Hình 2.11 Mài mòn do chảy dẻo

Theo quy luật phát triển của lớp khuyếch tán thì tốc độ khuyếch tán tăng nhanh ở giai đoạn đầu của quá trình khuyếch tán Trong quá trình cắt thời gian tiếp xúc của phoi và dao xảy ra rất nhanh (% hoặc phần nghìn giây), vì vậy những phần khác nhau của vật liệu gia công liên tục tiếp xúc với bề mặt dụng cụ, làm cho quá

Trang 25

trình khuyếch tán ở giai đoạn đầu tăng mạnh, gây ảnh hưởng lớn đến cường độ mòn của dụng cụ

- Mòn oxy hóa: giả thuyết về mòn oxy hóa được đưa ra trên cơ sở ăn mòn của các hợp kim cứng khi chúng bị nung nóng trong môi trường Oxy và sự không thay đổi tính chất của lớp bề mặt hợp kim cứng khi chúng bị nung nóng trong các loại khí như Acgôn, Nitơ và Gheli Theo giả thuyết này, khi nhiệt độ cắt 700 

8000C Oxy của không khí tham gia vào phản ứng hóa học với pha của Côban trong hợp kim cứng và Cácbít Vônfram, Cácbít Titan Do hợp kim cứng có độ xốp lớn cho nên quá trình oxy hóa không chỉ xảy ra trên các lớp bề mặt tiếp xúc của dụng cụ

mà còn ở các hạt vật liệu (hợp kim cứng) nằm sâu dưới lớp bề mặt Sản phẩm oxy hóa của Côban là các ôxít Co3O4, CoO và cácbít WO3, TiO2 Độ cứng của các sản phẩm oxy hóa thấp hơn độ cứng của hợp kim cứng khoảng 40  60 lần Điều này tạo điều kiện thuận lợi cho lực ma sát ở mặt trước và mặt sau của dao san phẳng các hạt cácbít và mài mòn các bề mặt này Khi lượng Côban trong hợp kim cứng tăng thì tốc độ oxy hóa tăng, do đó bề mặt dụng cụ bị mài mòn tăng Khi cắt trong môi trường khí Acgôn, Gheli và Nitơ có thể giảm được cường độ mòn của dụng cụ

2.4.3 Quy luật mòn của dụng cụ cắt

Hình 2.12 Quan hệ giữa độ mòn và thời gian làm việc của dao

Hình 2.12 là quan hệ phụ thuộc giữa độ mòn  của dụng cụ cắt và thời gian làm việc của nó  (gọi là đường cong mòn)

Đường cong mòn có thể chia làm ba phần:

Trang 26

- Phần 1: Mòn ban đầu với khoảng thời gian không lớn Trong giai đoạn này, mòn xảy ra với cường độ rất lớn do sự mài mòn các đỉnh nhấp nhô trên bề mặt dụng

cụ

- Phần 2: Mòn bình thường Giai đoạn này bắt đầu từ thời điểm khi mà chiều cao nhấp nhô có giá trị rất nhỏ Ở giai đoạn này, độ mòn gần như tăng tỉ lệ tuyến tính với thời gian làm việc của dụng cụ Đây là giai đoạn có thời gian làm việc lớn nhất của dụng cụ

- Phần 3: mòn kịch liệt Ở giai đoạn này dao có thể bị xước lưỡi cắt hoặc bị gãy đầu dao Mòn ở giai đoạn này không cho phép dao tiếp tục làm việc, có nghĩa là cần phải mài lại dao hoặc thay dao mới

2.5 GIA CÔNG CẮT GỌT KHI PHAY

2.5.1 Khái niệm chung

Phay là phương pháp gia công kim loại được dùng phổ biến từ thế kỷ XIX

Từ đó đến nay nó đã trải qua một thời kỳ dài phát triển Phương pháp phay được nhiều học giả quan tâm nghiên cứu

Phay cho độ chính xác kích thước và độ nhám không cao lắm (độ chính xác kích thước không cao hơn cấp 2  4 và độ nhám cấp (6  7) [7], [8]

Có thể gia công mặt phẳng, mặt định hình, rãnh then, then hoa, bánh răng bằng dao phay

Trải qua một thời gian dài phát triển, dao phay ngày càng được cải tiến, đã xuất hiện nhiều kiểu khác nhau như: dao phay mặt đầu, dao phay đĩa, dao phay đĩa cắt đứt, dao phay ngón, dao phay góc, dao phay định hình

Nói chung, dao phay là dụng cụ nhiều lưỡi cắt nên quá trình cắt ngoài những đặc điểm của phương pháp tiện, còn có những đặc điểm sau đây:

- Năng suất phay cao hơn bào nhiều lần do có đồng thời nhiều lưỡi cắt

- Lưỡi cắt của dao phay không làm việc liên tục, mặt khác khối lượng thân dao thường lớn nên khả năng truyền nhiệt tốt

- Diện tích cắt khi phay thay đổi do đó lực cắt thay đổi gây rung động trong quá trình cắt

Trang 27

- Khả năng tồn tại lẹo dao ít do lưỡi cắt làm việc gián đoạn gây va đập và rung động

2.5.2 Phân loại dao phay

Hình 2.13 Các loại dao phay

a- dao phay trụ; b- dao phay đĩa và dao phay rãnh; c- dao phay ngón; d,e- dao phay mặt đầu; g- dao phay định hình; h- dao phay cắt đứt

Theo khả năng công nghệ:

- Dao phay mặt phẳng

- Dao phay rãnh

- Dao phay định hình

- Dao phay bánh răng và ren

- Dao phay các chi tiết tròn xoay

- Dao phay cắt đứt

Theo đặc điểm cấu tạo:

- Theo phương của răng: dao phay răng thẳng, dao phay răng nghiêng, dao phay răng xoắn

Trang 28

- Theo kết cấu của răng: dao phay răng nhọn, dao phay răng tù (phay hớt lưng)

- Theo kết cấu: dao phay liền, dao phay ghép, dao phay răng chắp, đầu dao lắp ghép

- Theo phương pháp kẹp chặt: dao phay có lỗ, dao phay chuôi trụ hay côn

2.5.3 Vật liệu chế tạo dao phay

Hợp kim cứng thường được sử dụng cho chế tạo dao phay mặt đầu, dao phay

có kích thước lớn Ít khi được sử dụng để chế tạo dao phay ngón cắt rãnh

Hợp kim cứng có độ cứng cao, có thể đạt HRA = 86  92, chịu nhiệt độ khoảng 10000C, do đó có thể tăng vận tốc cắt lên gấp 2  3 lần thép gió Hợp kim cứng được chế tạo từ các bột cácbít vônfram (WC), cácbít titan (TiC), cácbít tantan (TaC), trộn với chất dính kết là bột côban, ép mảnh định hình rồi thiêu kết ở nhiệt

độ ở khoảng 20000C để côban chảy ra và liên kết các hạt cácbít lại với nhau Các hợp kim cứng thường dùng là BK, TK, TTK hoặc P01, P10, P20, P30, P40, P50, M10, M20, M30, M40, K01, K10, K20, K30

Theo tiêu chuẩn Nga (OCT) có thể phân thành bằng tay loại hợp kim cứng: Nhóm 1 cácbít BK: là hợp kim cứng một cácbít WC như BK3, BK8, BK10

2.5.4 Các thông số hình học của dao phay

Ở dao phay mặt đầu (hình 2.14) các lưỡi cắt được chế tạo giống như các dao tiện có lưỡi cắt chuyển tiếp

Trang 29

Hình 2.14 Các thông số hình học phần cắt của dao phay mặt đầu

Định nghĩa các góc của dao phay mặt đầu cũng tương tự như định nghĩa các góc của dao tiện thường Ví dụ, góc  (góc nghiêng chính) là gócgiữa hình chiếu của lưỡi cắt chính lên mặt phẳng đáy (mặt phẳng đi qua tâm dao) và phương chạy

dao Góc

2

0



  là góc nghiêng của góc cắt chuyển tiếp

Đo góc  được thực hiện trong mặt phẳng N-N vuông góc với lưỡi cắt chính, còn góc sau  được đo trong mặt phẳng của hình chiếu của quỹ đạo chuyển động của một điểm của lưỡi cắt, có nghĩa là trong mặt phẳng A-A vuông góc với trục của dao và trùng với phương chạy dao

Giữa góc sau N và  có quan hệ phụ thuộc sau:

tgN = tg.sin

Ngoài các góc trên đây, dao phay mặt đầu còn có thêm góc hướng kính (hay góc ngang) N trong mặt phẳng cắt ngang A-A và góc trục (hay góc dọc) 2 trong mặt phẳng cắt dọc B-B

Các góc của dao phay được chọn phụ thuộc vào tính chất của vật liệu gia công, điều kiện cắt và kết cấu của nó Ví dụ, khi gia công thép bằng dao phay mặt đầu hợp kim cứng thì chọn góc  = -10  +100, còn khi gia công gang  = +5  0 Góc nghiêng chính  của dao phay mặt đầu thường bằng 45  600 và được chọn phụ

Trang 30

thuộc vào độ cứng vững của hệ thống công nghệ Khi độ cứng của hệ thống công nghệ đảm bảo,  được chọn trong khoảng 20  300 Góc nghiêng phụ 1 được chọn phụ thuộc vào độ bóng bề mặt yêu cầu

2.5.5 Các yếu tố của lớp cắt

Hình 2.15 Sơ đồ cắt phoi của răng dao phay

Quá trình phay có những đặc điểm sau:

Mỗi răng của dao phay trong quá trình cắt sẽ hớt ra phoi có dạng một dấu phẩy (hình 2.15), còn chiều dày cắt thay đổi từ 0 đến amax

Mỗi một răng của dao phay làm việc với chế độ gián đoạn theo chu trình kỳ Chế độ làm việc như vậy có ưu điểm là khi răng của dao phay đi ra khỏi chi tiết nó được làm nguội còn nhược điểm là khi răng ăn vào chi tiết gia công sẽ gây ra va đập

Để phân tích chiều dày cắt và diện tích của lớp cắt cần xác định góc tiếp xúc

, có nghĩa là góc tâm tương ứng với cung tiếp xúc của dao phay với phôi (hình 2.16) Ta có:

D

B D

Trang 31

Ở đây:  là góc tiếp xúc tức thời giữa đường vuông góc (với mặt gia công)

và bán kính tại điểm tiếp xúc của đỉnh răng dao với chi tiết gia công

Chiều dày cắt trung bình a0 bằng:

D

t S S

t BS

Trang 32

đó tổng hợp lực sẽ là R (hình 2.18b)

Lực P là lực cần quan tâm nhất bởi nó thực hiện công việc chính để cắt phoi Dựa theo lực này mà người ta tính công suất cắt và tính các chi tiết của cơ cấu

Trang 33

chuyển động chính của máy Lực hướng kính Py gây ra áp lực lên ổ bi của trục chính máy và uốn võng trục dao Dựa theo lực ngang PH (lực chạy dao) người ta tính toán cơ cấu chạy dao và đồ gá kẹp phôi Lực này có thể gây rung động khi giữa cặp vít me - đai ốc có khe hở Lực hướng kính PV có xu hướng nâng phôi lên khỏi bàn máy và nâng bàn máy lên khỏi thân máy

Công thức tính lực vòng khi phay bằng dao phay bằng dao phay trụ răng thẳng:

P y p q p

Z x

C

Cấu trúc và dạng công thức trên cũng đúng cho cả dao phay mặt đầu [7]

2.5.7 Độ mòn và tuổi bền của dao phay

Tùy thuộc vào điều kiện cắt, răng dao phay có thể bị mài mòn tùy theo mặt trước (hình 2.19a) hoặc đồng thời bị mài mòn theo cả hai mặt trước và sau (hình 2.19b) Chiều dày cắt càng nhỏ, độ mòn của mặt sau càng lớn

Hình 2.19 Các dạng mài mòn của răng dao phay

Dạng mài mòn như vậy đặc trưng cho các loại dao phay hình trụ, dao phay ngón, dao phay then hoa, dao phay rãnh và dao phay định hình Các loại dao phay mặt đầu và dao phay đĩa khi gia công thép với chiều dày cắt amax > 0,08 mm thông thường cả hai mặt trước và sau đều bị mài mòn [7]

Khi gia công thô chỉ tiêu mòn tối ưu của dao phay là thời gian phục vụ tối đa (tuổi bền của dao) Khi gia công tinh và bán tinh cần đánh gía mòn chỉ tiêu công nghệ, có nghĩa là độ mòn giới hạn để đảm bảo chất lượng bề mặt gia công

Tuổi bền của dao phay phụ thuộc vào nhiều yếu tố, trong đó có đường kính của dao Đường kính dao càng lớn, tuổi bền của dao càng cao Tuy nhiên, để tăng

Trang 34

chế độ cắt nên giảm tuổi bền của dao xuống khi phay thép hợp kim và thép khó gia công

2.6 BÔI TRƠN LÀM NGUỘI KHI PHAY MẶT PHẲNG

2.6.1 Các phương pháp bôi trơn làm nguội trong gia công cắt gọt

Dung dịch trơn nguội có tác dụng [3]:

- Dung dịch có khả năng xâm nhập tốt nhất vào vùng cắt, đặc biệt xâm nhập vào các vết nứt tế vi, khi đó nó đóng vai trò như cái chêm làm giảm lực liên kết giữa các nguyên tử, khiến lớp kim loại dễ bị biến dạng dẻo và quá trình cắt dễ dàng hơn

- Khả năng làm lạnh của dung dịch càng lớn khi nhiệt hóa hơi, độ dẫn nhiệt

và nhiệt dung của nó càng lớn, nhờ đó tuổi bền của dao tăng lên và biến dạng do nhiệt của dao giảm đi

- Khi gia công vật liệu dẻo, dung dịch trơn nguội giúp phá hủy mạng tinh thể

ở lớp cứng nguội

- Chất bôi trơn làm nguội luôn phải có xu hướng làm giảm lực cắt, giảm hệ

số ma sát, giảm biến dạng phoi Kết quả thể hiện ở việc kéo dài tuổi thọ dụng cụ cắt, giảm nhiệt tại vùng cắt, giảm độ mấp mô bề mặt

Dung dịch trơn nguội có thể pha chế theo nhiều công thức khác nhau để thích hợp với từng điều kiện gia công khác nhau Các dung dịch dùng trong cắt gọt thường dùng có thể chia làm hai nhóm chính: dung dịch chủ yếu làm nguội và dung dịch chủ yếu bôi trơn Khi gia công thô, dao bị nóng nhiều và không đòi hỏi độ nhẵn cao, ta chỉ cần dùng dung dịch thuộc nhóm thứ nhất Thành phần chủ yếu là keo của xà phòng và axit hữu cơ trong dầu mỏ pha với nước và pha cồn 900

để lâu hỏng Khi gia công tinh đòi hỏi độ nhẵn bề mặt cao nên dùng dung dịch thuộc nhóm thứ hai Thành phần cơ bản là dầu mỏ, dầu thực vật, dầu động vật, nước và xút có pha thêm cồn 900

[8]

Trong gia công cắt gọt có các dạng bôi trơn làm nguội sau đây [3]:

- Gia công khô: là phương pháp không dùng dung dịch trơn nguội trong quá trình gia công Ưu điểm của phương pháp gia công khô là không gây ô nhiễm môi trường Không hao tốn dung dịch trơn nguội Máy không cần trang bị hệ thống bôi

Định dạng
Số trang	69
Dung lượng	1,08 MB

NGHIÊN CỨU VỀ CHẾ ĐỘ CẮT KHI PHAY

Cỏc thụng số hỡnh học của dao phay

Cỏc thụng số hỡnh học của dao phay