XÂY DỰNG bài THÍ NGHIỆM TRÊN máy TIỆN CNC PHỤC vụ dào tạo đại học

Có rất nhiều yếu tố ảnh hưởng tới độ chính xác gia công như: Độ chínhxác của thiết bị công nghệ, kiến thức công nghệ, vật liệu gia công, vật liệu làmdụng cụ cắt, các thông số cắt, công n

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

-BÙI VĂN QUANG

XÂY DỰNG BÀI THÍ NGHIỆM TRÊN MÁY TIỆN

CNC PHỤC VỤ DÀO TẠO ĐẠI HỌC

CHUYÊN NGÀNH : CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

HÀ NỘI - 2012

LỜI CAM ĐOAN

Luận văn “Xây dựng phương pháp xác định độ cứng vững của máy phayđứng” đã hoàn thành bởi sự nỗ lực của bản thân tác giả và sự hướng dẫn tận tìnhcủa TS Đinh Văn Chiến và GS.TS Trần Văn Địch

Tôi xin cam đoan rằng, số liệu và những kết quả thực nghiệm được nghiên cứu trong luận văn là hoàn toàn thực tế khách quan Những kết quả tương tự chưa từng được sử dụng để bảo vệ một học vị nào.

Tôi xin cam đoan rằng, mọi sự giúp đỡ trong việc thực hiện luận văn này đều đã chỉ rõ nguồn gốc.

Tác giả luận văn

NGUYỄN MINH ĐỨC

LỜI CẢM ƠN

Sau một thời gian tìm hiểu và làm việc khẩn trương cùng với sự giúp đỡ tậntình của TS Đinh Văn Chiến và GS.TS Trần Văn Địch tôi đã hoàn thành luận vănvới đề tài: “Xây dựng phương pháp xác định độ cứng vững của máy phay đứng”

Với tình cảm và lòng biết ơn sâu sắc, tôi xin chân thành cảm ơn TS.Trần Đức Quý và đặc biệt là GS.TS Trần Văn Địch, người đã trực tiếp giảngdạy và dành nhiều thời gian tâm huyết hướng dẫn, giúp đỡ tôi trong suốt thờigian thực hiện luận văn

Tôi cũng xin chân thành cảm ơn Ban chủ nhiệm cùng các thầy cô giáotrong Viện cơ khí, Viện đào tạo sau đại học – trường Đại học Bách khoa Hà Nội

đã giúp đỡ tôi rất nhiều về kiến thức chuyên môn, tài liệu nghiên cứu để tôi có thểhoàn thành luận văn

Tuy đã cố gắng rất nhiều nhưng luận văn vẫn còn nhiều thiếu sót Tôi rấtmong nhận được sự góp ý, chỉ bảo của Hội đồng chấm luận văn, các thầy cô giáo

và các bạn đồng nghiệp để bài luận văn được hoàn thiện hơn

Tác giả luận văn

NGUYÊN MINH ĐỨC

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN 1 LỜI CẢM ƠN _2 MỤC LỤC _3

MỞ ĐẦU 5 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ QÚA TRÌNH CẮT KHI PHAY 7

1.1.KHÁI NIỆM VỀ QUÁ TRÌNH CẮT KHI PHAY. _7 1.2 MỘT SỐ VẤN ĐỀ VỀ GIA CÔNG PHAY. 8 1.2.1 KHÁI NIỆM CHUNG VỀ CẤU TẠO DAO PHAY. 10 1.2.2 CÁC LOẠI DAO PHAY. _12 1.2.3 DAO PHAY MẶT ĐẦU – CÁC ĐẶC TRƯNG CƠ BẢN KHI GIA CÔNG._14 1.2.4 LỰC CẮT TRONG QUÁ TRÌNH PHAY BẰNG DAO PHAY MẶT ĐẦU. 21 1.2.5 XÁC ĐỊNH CÔNG SUẤT CẮT. _25 1.2.6 ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC YẾU TỐ KHÁC ĐẾN LỰC CẮT KHI PHAY. 25 1.2.7 HIỆN TƯỢNG MÀI MÒN CỦA DAO PHAY MẶT ĐẦU KHI CẮT. _27 1.3 NHỮNG HIỆN TƯỢNG VẬT LÝ XẢY RA TRONG QUÁ TRÌNH PHAY. 35 1.3.1 NHIỆT CẮT. 35 1.3.2.HIỆN TƯỢNG RUNG ĐỘNG TRONG QUÁ TRÌNH CẮT. _37 1.3.3 HIỆN TƯỢNG CỨNG NGUỘI TRONG QUÁ TRÌNH GIA CÔNG. 37 1.4 TUỔI BỀN VÀ TỐC ĐỘ CẮT KHI PHAY. _38

CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU MÁY PHAY ĐỨNG _40

2.1 CÁC LOẠI MÁY PHAY. 40 2.2 GIỚI THIỆU VỀ MÁY PHAY ĐỨNG _41 2.2.1 MÁY PHAY ĐỨNG VẠN NĂNG. _41 2.2.2 MÁY PHAY ĐỨNG ĐIỀU KHIỂN THEO CHƯƠNG TRÌNH SỐ. 42 2.3 THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA MỘT SỐ LOẠI MÁY PHAY. 45 2.4 KHẢ NĂNG CÔNG NGHỆ CỦA MÁY PHAY ĐỨNG. 46 2.4.1 PHAY MẶT PHẲNG BẰNG DAO PHAY MẶT ĐẦU. _46 2.4.2 PHAY MẶT PHẲNG NGHIÊNG VÀ GÓC NGHIÊNG. 47 2.4.3 PHAY HỐC, BẬC, RÃNH BẰNG DAO PHAY NGÓN. 48 2.4.4 PHAY RÃNH THEN BẰNG DAO PHAY NGÓN TRÊN MÁY PHAY RÃNH THEN TỰ ĐỘNG. 48 2.4.5 PHAY RÃNH CHỮ T _49 2.5 MÁY PHAY VẠN NĂNG UF222. _50 2.5.1 BẢN VẼ CẤU TẠO MÁY UF222 50 2.5.2 ĐẶC ĐIỂM VÀ CÔNG DỤNG CỦA MÁY PHAY UF222 52

2.6 MÁY PHAY ĐỨNG F250X900. 52 2.6.1 KHÁI QUÁT VỀ MÁY PHAY F250x900. _52 2.6.2 CẤU TẠO VÀ CHỨC NĂNG CỦA MỘT SỐ BỘ PHẬN CHÍNH 54 2.6.3.CÔNG DỤNG CỦA MÁY. _56

CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU ĐỘ CỨNG VỮNG CỦA HỆ THỐNG CÔNG NGHỆ 57

3.1 LÝ THUYẾT ĐỘ CỨNG VỮNG. _57 3.2 ẢNH HƯỞNG CỦA BIẾN DẠNG CÔNG NGHỆ ĐẾN SAI SỐ GIA CÔNG TRONG MÔT SỐ TRƯỜNG HỢP. _62 3.2.1 ẢNH HƯỞNG CỦA BIẾN DẠNG HỆ THỐNG CÔNG NGHỆ KHI TIỆN._62 3.2.2 ẢNH HƯỞNG CỦA BIẾN DẠNG HỆ THỐNG CÔNG NGHỆ KHI PHAY _70

CHƯƠNG 4: XÁC ĐỊNH ĐỘ CỨNG VỮNG CỦA MÁY PHAY ĐỨNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM. 73

4.1 MÔ HÌNH XÁC ĐỊNH ĐỘ CỨNG VỮNG BẰNG THỰC NGHIỆM. 73 4.1.1 XÁC ĐỊNH ĐỘ CỨNG VỮNG TĨNH. _73 4.1.2 MÔ HÌNH XÁC ĐỊNH ĐỘ CỨNG VỮNG ĐỘNG. 74 4.2 PHẦN THÍ NGHIỆM. _76 4.2.1 CƠ SỞ THÍ NGHIỆM. _76 4.2.2 PHẦN THÍ NGHIỆM. _77

TÓM TẮT NỘI DUNG LUẬN VĂN _98 SUMMARIZED CONTENT OF FINAL THESIS _100 Tài liệu tham khảo 102

MỞ ĐẦU

Cùng với sự lớn mạnh của của nền kinh tế đất nước, ngành cơ khí trong đó

cơ khí chế tạo vẫn khảng định thế mạnh của mình với vai trò chủ đạo và không

ngừng đáp ứng việc tạo ra những sản phẩm chất lượng tốt, độ tin cậy cao và đủ sứccạnh tranh.

Nhữmg chỉ tiêu tạo ra các sản phẩm đó được quyết định bởi độ chính xác gia công

Độ chính xác gia công là đặc tính chủ yếu của chi tiết máy Trong thực tế khôngthể chế tạo chi tiết có độ chính xác tuyệt đối bởi vì khi gia công xuất hiện sai số

Có rất nhiều yếu tố ảnh hưởng tới độ chính xác gia công như: Độ chínhxác của thiết bị công nghệ, kiến thức công nghệ, vật liệu gia công, vật liệu làmdụng cụ cắt, các thông số cắt, công nghệ bôi trơn v.v…

Tất cả các yếu tố trên đều phản ánh vào những đặc trưng trong quá trìnhgia công đó là: rung động, chuyển vị tương đối giữa dao với chi tiết gia công vàbiến dạng mà được nâng thành lý thuyết về độ cứng vững

Đã có khá nhiều lý thuyết về độ cứng vững của hệ thống công nghệ trong giacông cắt gọt kim loại, song việc kiểm nghiệm, cách thức tiến hành thực nghiệm vàđưa ra những số liệu cụ thể lại là một vấn đề thời sự nóng hổi và rất cần thiết

Trong các loại máy công cụ thì máy phay có vị trí rất cơ bản vì nó giacông những sản phẩm đặc trưng của ngành chế tạo máy, do đó em chọn đề tàicủa luận văn là “ Nghiên cứu độ cứng vững của máy phay đứng”

* Cơ sở khoa học của đề tài:

+ Lý thuyết cắt gọt kim loại

+ Lý thuyết về độ cứng vững

* Mục đích của đề tài:

Xác định độ cứng vững động của máy phay đứng bằng thực nghiệm

* Nội dụng của luận văn bao gồm :

Chương 1: Tổng quan về quá trình cắt khi phay.

Chương 2: Giới thiệu về máy phay đứng

Chương 3: Nghiên cứu độ cứng vững động, tĩnh.

chương 4: Thí nghiệm, xác định độ cứng vững của máy phay đứng.

Trong quá trình làm luận văn, em đã rất cố gắng tìm tòi nhiều tài liệu liênquan đến đề tài, nghiên cứu khá kỹ lý thuyết cắt gọt kim loại của quá trình phay,nghiên cứu lý thuyết độ cứng vững của các nguyên công khác như: Tiện,

phay, Đặc biệt đã tiến hành gia công, thực nghiệm kiểm tra bằng nhữngphương pháp khác nhau trên các thiết bị đo hiện đại để đưa ra các số liệu trungthực nhất Kết quả đã chứng minh và làm sáng tỏ lý thuyết về biến dạng của hệthông công nghệ Em tin rằng đây cũng là tiền đề để tiếp tục nghiên cứu nhữngảnh hưởng khác đến độ chính xác gia công

Do thời gian có hạn và kiến thức còn nhiều hạn chế nên chắc chắn cònnhững thiếu sót, em rất mong sự chỉ bảo của các thày, sự đóng góp ý kiến của cácbạn đồng nghiệp, để bản luận văn được hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn.!

Tác giả luận văn

NGUYỄN MINH ĐỨC

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ QÚA TRÌNH CẮT KHI PHAY

1.1.KHÁI NIỆM VỀ QUÁ TRÌNH CẮT KHI PHAY.

Quá trình này rất phong phú và cần thiết cho việc gắn liền giữa nghiên cứu vớithực tiễn cũng như cho việc trao đổi giữa các nhà khoa học của các nước khác nhau

Việc nghiên cứu này được áp dụng cho tất cả các phương pháp gia côngcắt gọt bằng những dụng cụ cắt khác nhau, còn gọi là dụng cụ có lưỡi

Hình 1-1Mô hình tác động trong quá trình tạo phoi

Quá trình tạo phoi liên quan trực tiếp đến lực cắt, nhiệt cắt, sự mòn dao,chất lượng bề mặt của chi tiết được gia công …

Quá trình tạo phoi được phân tích kỹ trong vùng tác động như hình 1-1

bao gồm :

dạng thứ nhất: Là vùng vật liệu phôi nằm trước mũi dao, được giới hạn giữa vùngvật liệu phoi và vùng vật liệu phôi Dưới tác dụng của lực tác động, trước hết trongvùng này xuất hiện biến dạng dẻo (còn gọi là vùng biến dạng dẻo thứ nhất)

Khi ứng suất do lực tác động gây ra vượt quá giới hạn cho phép của kimloại thì xuất hiện sự trượt và phoi được hình thành

Vùng tạo phoi luôn luôn di chuyển cùng với dao trong qúa trình cắt 2-Vùng ma sát trượt thứ nhất: Là vùng vật liệu phoi tiếp xúc với mặt trước của dao

3-Vùng ma sát thứ hai: Là vùng vật liệu phôi tiếp xúc với mặt sau của dao.4- Vùng tách: Quá trình cắt kim loại là qúa trình hớt đi một lớp phoi trên bềmặt kim loại để có chi tiết đạt kích thước, hình dạng và độ nhẵn bóng theo yêu cầu

Các dạng gia công cơ chủ yếu là: Tiện, bào, khoan, phay, mài,v.v Tất cảcác dạng gia công này đều được thực hiện trên các máy cắt kim loại bằng cácdụng cụ cắt khác nhau như : dao tiện, dao phay, lưỡi khoan v.v

Để thực hiện một quá trình cắt nào đó cần thiết phải có hai chuyển động làchuyển động chính và chuyển động chạy dao Chuyển động chính trong quá trình

tiện là chuyển động quay tròn của phôi, còn khi phay chuyển động chính làchuyển động quay của dao

Chuyển động chính là chuyển động tạo ra tốc độ cắt

Chuyển động động chạy dao khi tiện là tịnh tiến của dao theo phương dọchoặc ngang

Chuyển động chạy dao khi phay là chuyển động tịnh tiến của bàn máymang vật gia công theo phương dọc, ngang hoặc thẳng đứng

Tốc độ của chuyển động chính luôn lớn hơn tốc độ của chuyển động chạydao Trong quá trình cắt kim loại, các bề mặt mới được hình thành do các lớp bềmặt biến dạng và được hớt dần với sự tạo thành phoi Phôi và dao được kẹp chặttrên máy Khi cắt vật liệu dẻo, người ta phân biệt các giai đoạn hình thành phoinhư sau: Khi mới bắt đầu cắt, dao và chi tiết tiếp xúc với nhau, sau đó lưỡi dao ănsâu vào kim loại làm vật liệu bị dồn ép Sự lún sâu của lưỡi dao vào vật liệu sẽthắng lực liên kết giữa lớp kim loại bị hớt đi và phần kim loại còn lại Hiện tượngnày dẫn đến sự trượt phân tử phoi đầu tiên Sau đó dao tiếp tục chuyển động vàtách những phân tử phoi tiếp theo khỏi kim loại chính Từ đó phoi được hình thành

và thực hiện quá trình cắt gọt

1.2 MỘT SỐ VẤN ĐỀ VỀ GIA CÔNG PHAY.

Phay là phương pháp gia công cắt gọt, trong đó dụng cụ cắt quay tròn tạo rachuyển động cắt Chuyển động tịnh tiến của dao thường do bàn máy đảm nhiệm,cũng có khi do cả dao và máy kết hợp Khác với tiện và khoan, các lưỡi cắt của daophay không tham gia liên tục nên phoi ngắn hơn, gián đoạn nên xuất hiện lực vađập Tuy nhiên ở trường hợp này nhiệt có điều kiện phân tán nên khả năng chịu bềnnhiệt tốt hơn

Ở nguyên công phay có thể gia công được nhiều bề mặt khác nhau bằng

các phương pháp và ứng với các loại dao phay khác nhau (hình 1.2).

Dao phay cú cấu tạo bởi nhiều lưỡi cắt nờn lực cắt dao động và lưỡi cắtchịu va đập gõy ra rung động trong quỏ trỡnh phay, vỡ thế mỏy phay phải cú độbền vững cao Dao phay cú nhiều loại khỏc nhau tuỳ theo cụng nghệ và theocụng dụng như: Dao phay trụ, dao phay mặt đầu, dao phay đĩa, dao phay ngún,dao phay lăn răng, dao phay định hỡnh v.v

Dao phay cú thể chế tạo liền hoặc rời phần thõn với phần cắt Trong trườnghợp này cỏc mảnh dao cũn gọi là cỏc mảnh quay được chế tạo theo tiờu chuẩn vàđược kẹp vào đầu dao nhờ cơ cấu kẹp chặt bằng vớt Mỗi mảnh quay cú thể cú nhiềulưỡi cắt

1.2.1 KHÁI NIỆM CHUNG VỀ CẤU TẠO DAO PHAY.

Quỏ trỡnh phay được thực hiện bằng một loại dụng cụ cắt mà ta gọi là daophay Cỏc răng của dao phay cú thể xếp đặt trờn bề mặt hỡnh trụ và cũng cú thể

nằm ở mặt đầu Mỗi một răng của dao phay là một lưỡi dao tiện đơn giản (Hỡnh

Hình 1-2 Các bề mặt gia công và các loại dao trên máy phay

Dao phay trụ b,c) Dao phay đĩa

d,đ) Dao phay ngón e,g) Dao phay mặt đầu

1.3) Thông thường thì dao phay là dụng cụ cắt có nhiều răng, nhưng đôi khi

người ta sử dụng dao phay có một răng duy nhất

`

cácbon, thép gió, hợp kim cứng và vật liệu sứ

Bề mặt, lưỡi cắt và các yếu tố khác của răng dao phay có những tên

gọi sau đây (tương tự như các dao tiện):

+ Mặt trước của răng 1, là bề mặt theo đó phoi thoát ra.

+ Mặt sau của răng 4, là bề mặt hướng vào mặt cắt trong quá trình gia công.

+ Lưng của răng 5, là bề mặt tiếp giáp với mặt trước của một răng và mặt sau của răng cạnh đó Nó có thể là mặt phẳng, gẫy khúc hoặc mặt cong.

+ Mặt phẳng đầu, là mặt phẳng vuông góc với trục của dao phay

+ Mặt phẳng tâm, là mặt phẳng đi qua trục của dao và một điểm quan sáttrên lưỡi cắt của nó

+ Lưỡi cắt 2, là một đường tạo bởi giao tuyến của hai mặt trước và sau của răng

H×nh 1.3.So s¸nh dao tiÖn vµ r¨ng dao phay

+ Lưỡi cắt chính là lưỡi cắt thực hiện công việc chính trong quá trình giacông ở dao phay hình trụ, lưỡi cắt chính có thể là thẳng (theo đường sinh củahình trụ) nghiêng so với đường sinh hoặc có dạng đường xoắn ốc

ở dao phay mặt đầu cũng giống như dao tiện, người ta phân biệt:

+ Lưỡi cắt chính - là lưỡi cắt nghiêng một góc so với trục của dao phay.+ Lưỡi cắt phụ- là lưỡi cắt nằm ở mặt đầu của dao phay

+ Lưỡi cắt chuyển tiếp - là lưỡi cắt nối các lưỡi cắt chính và lưỡi cắt phụ với nhau.Dựa theo bề mặt được mài dao phay, người ta chia kết cấu của răng ralàm hai loại:

+Răng nhọn là răng được mài theo mặt sau

+ Răng tù là răng chỉ được mài theo mặt trước

Người ta phân biệt các thành phần của dao như sau:

+ Chiều cao h là khoảng cách giữa lưỡi cắt và đáy của rãnh, đo trong tiếtdiện hướng kính vuông góc với đường tâm của dao

+ Bề rộng mặt sau của răng là khoảng cách giữa lưỡi cắt và đường giaonhau của mặt sau với lưng của răng, do trong phương vuông góc với lưỡi cắt

+ Bước vòng của răng là khoảng cách giữa các điểm tương ứng trên lưỡicắt của hai răng liền nhau, được đo theo cung tròn với tâm nằm trên trục dao vàtrong mặt phẳng vuông góc với trục này Bước vòng của dao phay có thể bằngnhau và cũng có thể không bằng nhau

+ Lượng hớt lưng k là khoảng cách hạ thấp của đường cong hớt lưng giữahai lưỡi cắt của hai răng kề nhau

+ Rãnh là đường lõm xuống dùng để thoát phoi, rãnh được tạo thành giữamặt trước của một răng với mặt sau và lưng của răng bên cạnh Rãnh chia ra làmhai loại: rãnh thẳng và rãnh xoắn ốc

1.2.2 CÁC LOẠI DAO PHAY.

* Theo tính năng công nghệ người ta chia ra các loại dao phay sau:

a Dao gia công mặt phẳng

b Dao gia công rãnh và rãnh then hoa

c Dao gia công các mặt định hình

d Dao gia công bánh răng và ren.

e Dao gia công các mặt tròn xoay

f Dao dùng để cắt vật liệu

* Theo đặc điểm cấu tạo người ta chia ra:

a Theo phương của răng có: Răng thẳng, răng nghiêng, răng xoắn và răngcác phương khác nhau

b Theo kết cấu của răng: răng nhọn, răng hớt lưng (răng tù)

c Theo kÕt cÊu bªn trong: dao phay liÒn, dao phay ghÐp, dao phay r¨ng ch¾p, dao phay l¾p r¸p

d Theo ph¬ng ph¸p kÑp chÆt: dao cã lç, dao phay ngãn, dao phay cã ®u«i h×nh trô hoÆc cã ®u«i h×nh c«n

* Dao phay kiểu mới:

Kết cấu của dao phay ảnh

hưởng lớn tới khả năng làm việc

của dao và hiệu quả sử dụng

chúng Phương hướng chính để

chế tạo dao phay hợp kim cứng

kiểu mới là dùng kết cấu của lắp

So với các mảnh hàn phải mài, việc sử dụng các mảnh cắt thay thế cónhững ưu điểm sau đây:

Hình 1-4 Dao phay kiểu mới

- Tuổi bền cao hơn (cao hơn 30%) do không phải hàn và mài lại (quá trìnhmài lại làm giảm tính chất cắt của hợp kim cứng).

- Thay đổi nhanh

- Có thể sử dụng hợp kim cứng, có khả năng chống mòn cao (loại hợp kimnày dễ bị nứt khi hàn và khi mài)

- Có khả năng mạ một lớp hợp kim chống mòn (cácbit titan, Nitrit titan)

- Tăng nhanh phần trăm hoàn lại khi mài của lớp hợp kim (từ 15-20% đối vớidụng cụ hàn, lên tới 90%) đối với dụng cụ dùng mảnh hợp kim thay thế

- Giảm thời gian phụ cần thiết để thay đổi và điều chỉnh dao mòn

- Giảm số loại dao, đơn giản trong việc trang bị dụng cụ

- Có khả năng tập trung sản xuất các bộ phận, thay thế cho các loại dụng

cụ khác nhau (dao tiện, dao phay, dao chuốt )

- Các kích thước và thông số hình học của dao được cố định, điều này đặcbiệt quan trọng đối với các máy điều khiển theo chương trình số

Hình 1-4 là dao phay mặt đầu có lỗ trong với các mảnh hợp kim thay thế.

Loại dao này dùng để gia công tinh và nửa tinh mặt phẳng chi tiết bằng thép vàgang Dao cũng có thể để phay thô chi tiết với lượng dư không quá 5 mm Độđảo mặt đầu của các lưỡi dao là 0,02-0,03 mm

Các mảnh hợp kim cứng có lỗ tròn được lắp lỏng trên chốt và dùng đinhvít kẹp chặt xuống mặt tựa của dao (dạng lòng máng) Nhà máy “Dao phay” đãsản xuất các dao phay mặt đầu có đường kính 100mm;125mm và 160 mm vớicác mảnh hợp kim tròn không mài lại (hợp kim BK và TK) Kết cấu của daophay cho phép sử dụng toàn chu vi phần cắt của các mảnh hợp kim Nếu sử dụnghợp lí và độ mòn mặt sau ≤ 1,7 mm thì được sử dụng mặt đầu thứ hai của mảnhhợp kim Số lần quay của mảnh hợp kim là 10 -12 khi phay tinh và nửa tinh là 6-

7 khi phay thô Sau khi mảnh hợp kim bị mòn hết, người ta thay thế các mảnhmới Mỗi dao phay có 8-10 bộ mảnh hợp kim cứng thay thế

1.2.3 DAO PHAY MẶT ĐẦU – CÁC ĐẶC TRƯNG CƠ BẢN KHI GIA CÔNG.

1.2.3.1 KHÁI NIỆM VỀ DAO PHAY MẶT ĐẦU.

Dao phay mặt đầu được dùng để gia công các mặt phẳng trên máy phayđứng và ngang Dao phay mặt đầu khác dao phay trụ ở chỗ là răng của dao phaymặt đầu nằm ở cả bề mặt trụ và mặt đầu Theo kết cấu, dao mặt đầu chia ra làm 2loại: dao liền và dao chắp có răng lớn và răng bé Các thông số hình học cơ bảncủa dao phay mặt đầu bao gồm:

Đường kính D, chiều dài L, đường kính lỗ d và số răng Z ưu điểm của daophay mặt đầu với dao phay trụ là:

+ Có độ cứng vững cao

hơn khi kẹp nó trên trung tâm

hoặc trục chính của máy

+ Quá trình làm việc êm

hơn vì nhiều răng cùng làm việc

đồng thời

Cũng như dao phay trụ,

dao phay mặt đầu được chia ra

làm 2 loại theo chiều quay: dao

phải và dao trái (qui ước theo

chiều quay của kim đồng hồ)

Dao phay mặt đầu có các

lưỡi dao bằng hợp kim cứng

được sử dụng rất rộng rãi Phay

mặt phẳng bằng loại dao này có năng suất cao hơn so với dao phay trụ

Mặt khác dao phay mặt đầu thể hiện một cách tường minh nhất các bảnchất công nghệ của quá trình phay Khi phay bằng dao phay mặt đầu người ta dễdàng sử dụng được các dao cắt được chế tạo từ vật liệu có độ bền cao dưới dạngcác dao phay răng chắp Chính vì thế khi gia công mặt phẳng người ta thường sửdụng dao phay mặt đầu Khác với dao tiện làm việc liên tục, lưỡi cắt của daophay mặt đầu làm việc gián đoạn và chịu va đập với tần số va đập bằng tần sốgóc của trục chính (phay bề mặt liên tục) và chịu lực va đập lớn nhất khi phaythuận Do đó, trong suốt quá trình ở môi trường làm việc cao, lưỡi cắt của dao

Hình 1-5 Các loại dao phay mặt đầu

phay thường bị sứt, vỡ Sự phá hỏng lưỡi cắt này xảy ra không đều trên các răng.Các vết nứt thường lớn nên mài rất khó Hơn nữa, dao phay là dụng cụ cắt nhiềulưỡi nên đòi hỏi khá cao về vị trí tương quan của các lưỡi cắt so với tâm dao Một

số dao phay mặt đầu như hình 1-5.

Với dao phay mặt đầu có đường kính 80 và 150 có các yêu cầu sau:

Độ đảo hướng kính của lưỡi cắt chính không quá: 0.05 với 2 răng không kề nhau

và 0.08 với 2 răng đối diện Độ đảo mặt đầu của lưỡi cắt phụ không quá: 0.05

Việc mài sắc dao phay phải được thực hiện trên đồ gá chuyên dùng và máymài sắc vạn năng Từ các nguyên nhân trên đây ta thấy việc sử dụng dao phay cókết cấu liền hoặc hàn là không hợp lý Hiện nay trên thế giới đã có nhiều nhữngmảnh dao phay mặt đầu ghép vào thân bằng các kết cấu khác nhau (chủ yếu ghépbằng cơ khí)

So với dao phay liền hoặc dao phay hàn thì dao phay mặt đầu ghép mảnh

có các ưu điểm sau:

+ Cơ tính cắt của lưỡi cắt cao hơn và cho phép sử dụng các mảnh dao có

độ bền cao

+ Tiết kiệm được vật liệu quý hiếm

+ Thay thế, phục hồi đơn giản, thuận tiện

+ Hiệu quả kinh tế cao

Chọn đối tượng nghiên cứu dao phay mặt đầu răng chắp là trường hợptổng quát, có khả năng đáp ứng và đón đầu sự phát triển của nguyên công phay

1.2.3.2 THÔNG SỐ HÌNH HỌC CỦA DAO PHAY MẶT ĐẦU.

Ngoài một số có kết cấu tương tự như những dụng cụ cắt khác, dao phaymặt đầu còn có một số các thông số và đặc điểm kết cấu khác:

Mỗi răng của dao phay mặt đầu có 3 lưỡi cắt (hình 1-6) Khi phay bằng

mặt đầu thì lưỡi 2-3 là lưỡi cắt chính, lưỡi 3-4 là lưỡi cắt phụ, còn lưỡi 2-1 khônglàm việc Khi phay mặt phẳng thẳng đứng bằng lưỡi trên mặt trụ thì chỉ có một

lưỡi 1-2 tham gia cắt Lúc này dao phay mặt đầu làm việc giống như dao phaytrụ và vai trò của góc giống như dao phay trụ phay thành đứng

Đối với dao phay mặt đầu làm bằng hợp kim cứng thường làm răng chắp,

lúc đó phần cắt răng dao phay giống như dao tiện (hình 1-6) Nó chỉ có một lưỡi

cắt chính và một lưỡi cắt phụ

tuổi bền của dao, người ta làm thêm một lưỡi cắt nối tiếp có chiều dài f0

bằng khoảng 1-1,5 mm với góc nghiêng hoặc thay bằng cung tròn bán kính

r Góc  và 0 được đo trong tiết diện chính A-A

Góc  tại một điểm của lưỡi cắt chính là góc giữa mặt phẳng tiếp xúc vớimặt trước và mặt đáy đi qua điểm đó, đo trong tiết diện chính (mặt đáy là mặtphẳng chứa trục dao và điểm đang xét)

Góc 0 tại một điểm của lưỡi cắt chính là góc giữa mặt phẳng tiếp xúc vớimặt sau và mặt tiếp xúc tại điểm đó, đo trong tiết diện chính

Góc trước hướng kính 1 là góc gồm giữa tiếp tuyến với vết của mặt trước

và phương hướng kính tại một điểm của lưỡi cắt đo trong tiết diện mặt đầu

Hình 1-6 - Cấu tạo dao phay mặt đầu

Góc trước hướng trục 2 là góc gồm giữa tiếp tuyến với mặt trước vàphương hướng kính tại một điểm của lưỡi cắt và phương hướng trục đo trong tiếtdiện chứa véc tơ tốc độ cắt và song song với trục dao phay đo trong tiết diện đó.

Mối quan hệ được biểu diễn bằng các biểu thức sau:

Tg  = tg2.cos + tg1.sin

Tg 1 = tg.sin + tg.cos khi  > 0

Tg 1 = tg.sin - tg.cos khi  < 0

Tg 2 = tg.cos - tg.sin khi  > 0

Tg 2 = tg.sin + tg.sin khi  < 0

Tg  = tg2.sin – tg1.cos khi  > 0

Tg  = tg2.sin + tg1.cos khi  < 0

Góc sau trong quan hệ mặt đầu và tiết diện chính có quan hệ sau:

ở đây:  là góc nâng của lưỡi cắt chính

1.2.3.3 CÁC YẾU TỐ CỦA CHẾ ĐỘ CẮT KHI PHAY VÀ LỚP KIM LOẠI BỊ CẮT KHI PHAY BẰNG DAO PHAY MẶT ĐẦU.

1 Tốc độ cắt v: Được tạo thành từ chuyển động chính – là chuyển độngtương đối đơn giản của dụng cụ cắt và chi tiết gia công, thường được thực hiện vớitốc độ lớn nhất và gây nên quá trình cắt gọt Tốc độ cắt v – là quãng đường (đobằng mét) mà một điểm trên lưỡi cắt chính ở cách trục quay xa nhất đi được trongmột phút

Để xác định quãng đường mà điểm đó đi được trong một phút, cần phảinhân quãng đường đi được sau một vòng với số vòng quay của dao trong một

(1.1)

(1.2)

(1.4)(1.3)

phút, tức là Dn (mm/ph) Nếu tốc độ cắt biểu thị bằng m/ph, thì công thức tínhtốc độ cắt có dạng sau:



1000

2 Lượng chạy dao S – là chuyển động tương đối của dụng cụ và chi tiếtgia công được thêm vào chuyển động chính và tạo điều kiện đưa vùng gia cônglan ra toàn thể bề mặt gia công Chuyển động chạy dao có thể liên tục và có thểgián đoạn

Khi phay, người ta phân biệt các dạng lượng chạy dao như sau: lượngchạy dao một răng SZ, lượng chạy dao một vòng SV và lượng chay dao trong mộtphút Sph Theo phương cắt, người ta còn phân biệt lượng chạy dao dọc, lượngchạy dao ngang, lượng chạy dao thẳng đứng

Lượng chạy dao một vòng quay của dao phay sz (mm/vòng)- là lượngchuyển dịch của bàn máy mang chi tiết so với dao khi dao quay được một răng

Lượng chạy dao một vòng quay của dao phay sV (mm/vòng)- là lượngchuyển dịch của bàn máy mang chi tiết so với dao sau một vòng quay của daophay Lượng chạy dao một vòng bằng lượng chay dao răng nhân với số răng củadao phay:

Lượng chạy dao phút SM (mm/ phút)- là lượng dịch chuyển tương đối củabàn máy mang chi tiết so với dao phay trong một phút Lượng chạy dao phútbằng lượng chạy dao một vòng nhân với số vòng quay trong một phút

SM = S0.n = Sz.z.n (1.9)

3 Chiều sâu cắt t: Là kích thước lớp kim loại bị cắt đo theo phương vuông gócvới trục của dao phay ứng với góc tiếp xúc ứ Khi phay bằng dao phay mặt đầu thì :

+ Phay không đối xứng t được đo ứng với cung chắn góc tiếp xúc .

4 Chiều rộng phay B: Là lớp kích thước kim loại đo theo phươngchiều trục của dao phay Khi phay bằng dao mặt đầu thì chiều rộng phaybằng chiều sâu cắt to ( B =to)

5 góc tiếp xúc: Là góc ở tâm của dao chắn cung tiếp xúc giữa dao và chi tiết.+ Khi phay đối xứng bàng dao phay mặt đầu thì:

Sin 2

 = t

D -1 ) (1.11)

6 Chiều dày cắt a

Sau khi bàn máy dịch chuyển một lượng SZ thì quỹ đạo của lưỡi cắt dịchchuyển một đoạn từ vị trí 1 đến vị trí 2 và lưỡi dao cắt một lớp kim loại có chiềudày aM Theo hình 1.7 aM = n sin = SZ sin cos Với  là góc nghiêng chính

Sz

 

a) b)

Mỗi răng lần lượt tham gia cắt ở tiết diện B- B ứng với  =

2

, rồi theo sự

chuyển động của lưỡi cắt góc ố giảm dần đến 0 tại tiết diện A-A, rồi lại tăng dần

đến  =

2



, khi răng dao thoát khỏi vùng tiếp xúc

Tại tiết diện B-B với  =

2

 thì: aMin= SZ sin.cos

2



1.12)

Tại tiết diện A-A với  = 0 thì: aMax = SZ sin (1.13)

Tại tiết diện C-C với  = -

2

thì: aMin= SZ sin.cos

2

 (1.14)

Vì chiều dày cắt biến động nên ta phải tính giá trị trung bình Gần đúng ta

coi chiều dày cắt trung bình tại vị trí ứng với  =

4

 của cung tiếp xúc:

a tb = SZ sin cos

4



(1.15)

7 Chiều rộng lớp cắt b khi phay mặt đầu: Trường hợp này giống như tiện

có chiều rộng không đổi

F =b SZ

1

n i

i 



1.2.3.4 PHAY THUẬN VÀ PHAY NGHỊCH.

Tuỳ theo chiều quay với hướng tiến của dao phay người ta phân biệt hailoại: phay nghịch và phay thuận

Phay nghịch là quá trình phay, khi chiều chuyển động của dao phay và củachi tiết ngược nhau

Phay thuận là quá trình phay khi chiều chuyển động của dao phay và chitiết trùng nhau (Các dạng này không nghiên cứu sâu)

1.2.4 LỰC CẮT TRONG QUÁ TRÌNH PHAY BẰNG DAO PHAY MẶT ĐẦU.

1.2.4.1 Ý NGHĨA CỦA VIỆC XÁC ĐỊNH LỰC CẮT TRONG GIA CÔNG CẮT GỌT.

Việc tiến hành nghiên cứu lực cắt là rất quan trọng Từ lực cắt, ta có thểtính được công suất tiêu hao trong quá trình cắt

Thông qua lực cắt, ta có thể đánh giá được tính gia công của các vật liệutạo cơ sở xác định chế độ cắt tối ưu cho các loại vật liệu gia công khác nhau ứngvới các loại vật liệu dụng cụ khác nhau

Xác định được lực cắt chính xác, cho phép tối ưu hoá thiết kế hệ thốngcông nghệ, tính và đưa ra được giải pháp và giảm được rung động trong quá trìnhcắt, qua đó nâng cao được độ chính xác gia công

Lực cắt khi phay đạt giá trị rất lớn nên đòi hỏi các máy phay có công suấtlớn, đặc biệt là các máy phay nhiều trục chính

Lực cắt là nguyên nhân gây biến dạng mà đặc trưng là: "Độ cứng vững hệthống công nghệ".

1.2.4.2 MÔ HÌNH LỰC CẮT KHI PHAY MẶT ĐẦU.

Đối với dao phay mặt đầu, vị trí tương đối giữa dao và chi tiết có ảnhhưởng lớn đến tỷ lệ giữa các lực thành phần Cũng như dao phay trụ ta cóthể phân tích lực tổng hợp R nằm trong mặt phẳng vuông góc với đườngtâm dao khi phay ra các lực như sau: PZ; Pr ;Pn ; Pđ ;Po

Ta có thể phân tích mối quan hệ giữa các lực thành phần với lựcvòng PZ như sau:

Khi phay đối xứng:

Pd = (0,3  0,4) pz

Pn = (0,8  0,95) pz

Po = (0,5  0,55) pzKhi phay không đối xứng theo dạng phay nghịch

Pd = (0,45  0,7) pz

Px = (0,6  0,9) pz

Po = (0,5  0,55) pzKhi phay không đối xứng theo dạng phay thuận.

Lực hướng kính PR hướng vuông góc với phương trục chính của máy phay

Nó có xu hướng đẩy nghiêng trục gá dao trong quá trình gia công Đồng thời nó còntao ra các áp lực lên các ổ trục chính của máy phay đứng, do đó gây ra các mô men

ma sát phụ lên ổ Giá trị của lực này dùng để tính sức bền trục gá dao và các ổ trụcchính của máy

Hình 1-8 Lực cắt khi phay bằng dao phay mặt đầu

Lực vuông góc với phương chuyển động Pđ (Py) Đối với phay mặt đầu(không đối xứng) gây nên các biến đổi cơ tính lớp bề mặt đã gia công Khi phaymặt đầu, giá trị lực Pđ được xác định tính toán lực kẹp chi tiết khi gia công.

Thành phần lực nằm song song với phương chạy dao PN(PX) còn được gọi

là lực chạy dao Tuỳ theo phay thuận hay phay nghịch mà nó có tác dụng tănghay khử độ dơ của cơ cấu truyền động vít me đai ốc Khi tính toán đồ gá kẹp chitiết và cơ cấu chạy dao người ta dựa theo lực này

Trong trường hợp phay mặt đầu đối xứng: Dấu cộng ứng với trường hợpphay nghịch, dấu trừ ứng với trường hợp phay thuận

Khi biết giá trị của pz, pn và pd ta có thể tính được giá trị của pr

Trong quá trình cắt, lực cắt tác dụng lên từng răng luôn luôn thay đổi phụthuộc vào sự thay đổi của diện tích cắt Ta có thể tính các lực cắt thành phần tứcthời tác dụng lên từng răng dao tham gia cắt trong cung tiếp xúc  Tổng cácthành phần lực cùng tên đó chính là lực tác dụng lên toàn thân dao trong nhữngphương đã xác định

1.2.4.3 XÁC ĐỊNH LỰC TIẾP TUYẾN KHI PHAY BẰNG DAO PHAY MẶT ĐẦU.

Cơ sở thành lập công thức tính đối với dao phay mặt đầu cũng giống nhưdao phay trụ:

Pi = q.fi(1.20)

Quan hệ giữa lực cắt đơn vị q và kích thước lát cắt khi phay cũng như cácdạng gia công khác:

q=C C.aim m <0(1.21)

vì fi =ai .bi ; bi = B; ai = Sz sin  cos i; C = 1

Lực cắt ứng với răng thứ i tham gia cắt:

Pi = C.B(.Sin)m SZ(m+1) cosi (m+1) (1.22)Lực cắt do n răng cùng thamgia cắt:

P = C.B(.Sin)m SZ(m+1) ∑cosi (m+1) (1.23)

Các giá trị C và m có thể lấy gần đúng theo bảng.

Lực cắt chính và giá trị là lực tiếp tuyến PZ – thay đổi về giá trị trong quá trìnhcắt và chỉ trong trường hợp phay ổn định tại điều kiện biết trước, các dao động của lựccắt sẽ rất nhỏ Giá trị của các lực này tiến gần đến giá trị trung bình của chúng PZTb

Các lực này xác định thông qua áp lực cắt riêng q (q- áp lực lên 1mm2diện tích cắt, có thể gọi là lực cắt đơn vị)

Lực cắt đơn vị là tỷ số của lực tiếp tuyến và diện tích cắt tương ứng

Cũng như tiện, khi phay, q là đại lượng thay đổi, phụ thuộc vào vật liệu gia công vàokích thước phoi cắt và các thông số khác riêng đối với nguyên công phay, tính toán sẽ phức tạp

do bề dày phoi thay đổi liên tục trong quá trình cắt, gây nên tải trọng tác động lên dao phayluôn thay đổi

Khi tính toán thực tế thường đòi hỏi giá trị PZtb thì nó tìm được theo công thức sau:

Trong đó:

atb – bề dày trung bình của lát cắt( mm)

Ftb – Diện tích trung bình của lát cắt (mm2)

q – Lực cắt đơn vị ( N/mm2 )Theo công thức ta có

PZtb = C.B.2m.t(m+1).Z.(sin)m/ .D(m+1).m.N (1.26)

1.2.5 XÁC ĐỊNH CÔNG SUẤT CẮT.

Công suất được tính theo công thức:

CN = C.2m (sin)m/61,2.107 m; XN = (m+1); YN = (m+1); qN = - m Các hệ số tính toán được cho dưới dạng bảng ứng với vật liệu gia công vàvật liệu làm dao, cũng như các điều kiện gia công cụ thể Các hệ số này có thể tratrong các sổ tay cẩm nang về chế độ cắt khi gia công cơ.

1.2.6 ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC YẾU TỐ KHÁC ĐẾN LỰC CẮT KHI PHAY.

1.2.6.1 ẢNH HƯỞNG CỦA VỊ TRÍ TƯƠNG QUAN GIỮA DỤNG CỤ VÀ CHI TIẾT GIA CÔNG.

Vị trí tương quan giữa dao và chi tiết gia công có ảnh hưởng đáng kể đếnlực cắt khi phay Thể hiện rõ nhất là đối với lực chạy dao (lực bước tiến) Tại các

vị trí khác nhau của răng dao so với chi tiết gia công:

Đặc biệt khi làm việc một răng có dao động lực Pn và cung tiếp xúc lớn.Lúc này lực bước tiến thay đổi không những về giá trị và còn về dấu, điều nàycòn ảnh hưởng đến tuổi thọ của dao và chất lượng bề mặt gia công

1.2.6.2 ẢNH HƯỞNG CỦA THÔNG SỐ CÔNG NGHỆ ĐẾN LỰC CẮT KHI PHAY.

Trên cơ sở công thức ta có thể đưa ra các nhận xét:

a Công suất cắt cũng như lực cắt tỷ lệ thuận với bề rộng phay B và số răng dao z

b Theo thực nghiệm thì giá trị yp  0,65  0,8, do đó khi tăng sz thì lực tiếptuyến pz tăng Mặt khác lượng chạy dao sz tỷ lệ thuận với chiều dày cắt trung bình atbkhi đó thì lực cắt đơn vị giảm đi do m < 0 Do vậy lực tiếp tuyến Pz không tăng tỷ lệthuận khi tăng sz

c Khi tăng chiều sâu phay t lực tiếp tuyến tăng mạnh hơn so với tănglượng chạy dao Sz Bằng thực nghiệm ta có thể tìm ra giá trị xp  1,1  1,4

d ở tốc độ cắt v cố định, lực cắt Pz giảm khi tăng đường kính dao D, vìrằng lúc này giảm bề dày cắt và diện tích cắt ảnh hưởng của D đến Pz đối vớitừng dạng phay (phay đối xứng, phay không đối xứng) cũng như nhau Dao phaymặt đầu khi phay không đối xứng qp = 0,86; còn đối với phay mặt đầu phay đốixứng thì qp = 1.

1.2.6.3 ẢNH HƯỞNG CỦA THÔNG SỐ HÌNH HỌC CỦA DAO ĐẾN LỰC CẮT KHI PHAY.

Khi thay đổi các thông số hình học của dao thì lực cắt cũng thay đổi theo.Lực cắt và công suất cắt giảm đáng kể khi tăng góc trước  ở phay nghịch khicạnh cắt của răng cắt vào kim loại gia công, bóc phoi bắt đầu từ a=0 thì độ sắc củacạnh cắt có ý nghĩa rất lớn Bằng thực nghiệm người ta thấy rằng, khi làm việc nếudao bị mòn lực cắt và công suất cắt nâng lên 40% so với trạng thái làm việc khidao được mài sắc

Khi tăng góc trước, không những làm phoi biến dạng ít mà còn làm chophoi dễ trượt và dễ thoát trên mặt trước, do vậy làm lực cắt giảm xuống ảnhhưởng của thay đổi góc trước đối với lực pn lớn hơn so với lực cắt pz

Góc nghiêng chính  tăng dẫn đến diện tích cắt sẽ giảm đi, do vậy lực cắtcũng giảm đi

Trong thực tế tính toán, người ta thường đưa vào các hệ số điều chỉnh k và

k… để kể đến ảnh hưởng của các thông số hình học của dao đến lực cắt khi phay

1.2.6.4 ẢNH HƯỞNG CỦA VẬT LIỆU DAO VÀ VÂT LIỆU GIA CÔNG ĐẾN LỰC CẮT KHI PHAY.

+ Ảnh hưởng của vật liệu gia công:

Tính chất cơ lý của vật liệu gia công có ảnh hưởng nhiều đến lực cắt Khigia công vật liệu giòn thì lực cắt thấp hơn vật liệu dẻo

+ Ảnh hưởng của vật liệu dao:

Ảnh hưởng của vật liệu làm dao đến lực cắt chủ yếu là do sự thay đổi của

hệ số ma sát Đối với dao làm bằng hợp kim cứng thì lực cắt sản sinh ra nhỏ hơnkhi dùng dao làm bằng thép gió

1.2.6.5 ẢNH HƯỞNG CỦA ĐIỀU KIỆN CẮT ĐẾN LỰC CẮT TRONG QUÁTRÌNH PHAY

+ Ảnh hưởng của độ mòn dao:

Độ mòn dao làm tăng bề mặt tiếp xúc của dao trên các bề mặt làm việc,làm tăng bán kính mũi dao, làm giảm các góc ở bộ phận cắt (góc sau, góc trước).

Do đó khi dao bị mòn lực cắt tăng lên rõ rệt Sự thay đổi của lực cắt còn phụthuộc vào trạng thái mòn của dao Ví dụ như dao phay mòn theo mặt trước, mặtsau hay cả mặt trước và mặt sau thì lực cắt thay đổi

+ Ảnh hưởng của dụng dịch trơn nguội:

Tưới dung dịch trơn nguội sẽ làm giảm lực cắt, hoạt tính của dung dịchcàng cao thì lực cắt giảm càng nhiều Dung dịch trơn nguội có tác dụng giảm hệ

số ma sát, giảm nhiệt giữa phoi và vật liệu gia công

1.2.7 HIỆN TƯỢNG MÀI MÒN CỦA DAO PHAY MẶT ĐẦU KHI CẮT.

1.2.7.1 SỰ MÀI MÒN CỦA DAO.

Mài mòn của dụng cụ cắt là một quá trình phức tạp xảy ra kèm theo nhữnghiện tượng lý hoá ở nơi tiếp xúc của dụng cụ cắt với phoi và vật liệu gia công

Khi mài mòn, hình dạng của dao, lực cắt, mức độ biến dạng dẻo của lớp bềmặt bị thay đổi, do đó cơ tính lớp bề mặt, nhiệt cắt bị thay đổi

Sự mài mòn dụng cụ cắt xảy ra trong điều kiện khốc liệt hơn nhiều so với

sự mài mòn của chi tiết máy Do vậy, khi cắt các dao cắt phải chịu áp lực pháptuyến lớn So với các chi tiết máy làm việc thì áp lực của dao tăng từ 300  400lần và nhiệt độ tập trung vào một diện tích rất bé

Có nhiều hình thức mài mòn dụng cụ cắt, tuỳ theo điều kiện cắt, tính chấtvật liệu gia công và vật liệu làm dao mà dụng cụ cắt có thể bị mài mòn theonhững hình thức sau đây:

Mài mòn theo mặt sau (hình 1.9 a)

Mài mòn theo mặt trước (hình 1.9 b)

Mài mòn đồng thời cả mặt trước và mặt sau (hình 1.9 c)

Làm tròn bán kính lưỡi cắt (hình 1.9 d)

Khi gia công tinh độ lớn của lượng mòn cho phép phụ thuộc vào độ chínhxác gia công và độ nhám bề mặt của chi tiết gia công Đối với dụng cụ gia côngtinh, người ta quy định một tiêu chuẩn mài mòn của dao (cho phép đảm bảo độnhám và độ chính xác gia công đã cho)

1.2.7.2 CÁC CƠ CHẾ MÀI MÒN LƯỠI CẮT CỦA DỤNG CỤ GIA CÔNG.

Tuỳ thuộc vào điều kiện cắt khác nhau mà dụng cụ cắt gọt bị mài mòn Theo những cơ chế sau đây: Mài mòn do dính, mài mòn do cào xước, mài mòn

do khuyếch tán, mài mòn do ăn mòn hoá học

1 Mài mòn do cào xước

Khi cắt với tốc độ cắt thấp, sự mài mòn chủ yếu xảy ra do kết quả ma sátgiữa mặt trước của dụng cụ với phoi và giữa chi tiết với mặt sau của dao Một sốtrường hợp, độ cứng của một số tạp chất có trong vật liệu gia công còn cao hơn

độ cứng của vật liệu làm dao, nên trong quá trình cắt chúng cào xước bề mặtdụng cụ tạo thành những rãnh song song theo phương thoát phoi Phần lớn théphợp kim dụng cụ bị mài mòn theo dạng này

Mòn do cào xước một quá trình rất phức tạp, do đó có rất nhiều biểu đồ mòncủa dụng cụ Thí dụ, mòn có thể xảy ra như sau: Khi dịch chuyển tương đối phầnrắn 1 của dụng cụ theo bề mặt kim loại bị mềm hoá sẽ tách ra một vảy mỏng dướidạng phoi

Hình 1.9 - Các dạng mài mòn phần cắt dụng cụ

Phoi bị tách ra tự biến dạng và làm hoá cứng rất nhiều phần tử cứnghơn phần tử 1 ở tiết diện 2-3 và cuối cùng bị bật ra Thép nhóm austenits cóđặc tính rất dễ hoá cứng Như vậy, kết quả biến dạng ở phoi xuất hiệnchuyển pha với sự tách ra các hạt nhỏ Cacbit làm mòn bề mặt ma sát Doảnh hưởng của áp suất và nhiệt độ cao đạt trị số rất lớn ở các đoạn cục bộtrên các bề mặt ma sát tạo ra các lớp ôxit rất mỏng Các màng mỏng ôxitnày có ảnh hưởng rất lớn đến mòn

Ở mối ghép chặt chúng bảo vệ các mặt ma sát tốt làm giảm độ mòn của chúng

Ở mối ghép lỏng, chúng sẽ bị tách ra ở dạng bụi cực nhỏ, bụi này làmtăng ma sát và mòn các bề mặt làm việc Vì thế các đặc tính của tính chất cơ

lý của kim loại vẫn chưa thể xác định được hoàn toàn khả năng mài mòn củadụng cụ Trong mối quan hệ này chỉ số quan trọng nhất là cấu trúc của vậtliệu Khả năng chịu mài mòn của thép các bon lớn khi tăng hàm lượng Cácbon Ở thép hợp kim do tăng các phần tử cacbit: vonfram, moliden, mangan,vanani và crôm (mài mòn sẽ tăng)

2 Mài mòn vì nhiệt:

Ở tốc độ cắt tương đối cao, khi nhiệt độ đạt đến một giá trị nào đó, cấutrúc tế vi của các lớp bề mặt dao thay đổi có độ bền giảm đi dẫn tới dao chóng bịmòn

3 Mài mòn vì ôxy hoá:

Ở tốc độ cắt cao, những lớp trên của bề mặt làm việc của dao có thể bị ôxyhoá Lớp này giòn nên dễ bị phá huỷ và quá trình phá huỷ cứ tiếp tục như vậyxảy ra Dạng mài mòn như vậy gọi là mòn do ôxy hoá

4 Mài mòn vì dính

Một trong những dạng mài mòn của dụng cụ thường gặp nhất là dạng màimòn vì dính Khi cắt do áp suất và nhiệt độ cao, phoi cắt thoát ra dính vào mặt trướccủa dụng cụ Khi chuyển động phoi sẽ dứt đi từng mảng nhỏ ở mặt trước của dao.Kết quả là trên mặt trước của dao xuất hiện những vết lồi lõm Đây là dạng mài mòn

vì dính

Cơ chế mòn do dính: Các bề mặt tiếp xúc của phoi và cạnh trước của daokhông phải là phẳng lý tưởng mà khi tiếp xúc chúng chỉ chạm nhau ở các phầnlồi Điều này gây nên tải cục bộ lớn, phá hỏng màng mỏng ô xít bảo vệ mà kếtquả xảy ra hàn nguội kim loại của phoi với dụng cụ ở chỗ thực sự có tiếp xúc.Điều này rõ hơn ở nhiệt độ thực sự tương đối cao gây biến dạng cục bộ và pháhuỷ mảng mỏng bảo vệ Khi phoi chuyển động liên tục trên dao ở các chỗ tiếpxúc xuất hiện ứng suất cắt và do vậy ở mặt trước của dụng cụ, bứt ra các vật kimloại rất mỏng Khả năng bứt ra do tính không đồng nhất của vật liệu dụng cụ cótrên bề mặt của nó Một số các đoạn bị mềm và bởi sự thay đổi tương quan củacác vật liệu gia công với vật liệu chế tạo dụng cụ trong quá trình cắt ở các nhiệt

độ cắt khác nhau

Mòn dính xảy ra khi gia công không những ở các vật liệu dẻo mà còn ởcác vật liệu giòn, như thép tôi và gang Khi gia công các vật liệu cứng và giònbằng các dao hợp kim cứng và gốm, do độ cứng của thép tôi và gang Xêmentítkém hơn so với Cacbit vonfram, Titan vốn là các cấu thành của hợp kim cứng,nên vẫn có hiện tượng mài mòn do dính xảy ra

Tại vùng tiếp xúc giữa 2 bề mặt kim loại có thể xảy ra quá trình cắt khácnhau Nếu độ bền hàn nhỏ hơn độ bền của bản thân kim loại thì quá trình cắtđược thực hiện theo bề mặt của bản thân chỗ ghép, lúc này lượng mòn sẽ khôngđáng kể

Khi mối liên kết hàn bền hơn hai lớp kim loại thì quá trình cắt sẽ xảy ra ởmôi trường vật liệu mềm hơn Vật liệu dụng cụ thường cứng hơn vật liệu giacông và dĩ nhiên lát cắt sẽ ăn sâu hơn vào vật liệu gia công Song trường hợp này

có thể có các vết rạch vào phần tử của vật liệu dụng cụ cắt

Trong tính toán lý thuyết về mòn dính, có nghĩa là tính lượng kim loại bịbứt ra trên đoạn dài hành trình L được lấy định hướng (tương đối) vì rằng, độ dàycủa lớp các phần tử bị tróc ra tỷ lệ thuận với ứng suát tiếp xúc và tỷ lệ nghịch với

độ cứng của dụng cụ Khi đó quy luật có thể biểu thị bằng công thức gần đúng

v.T  const (H1/H2) (1.31)Trong đó:

v.T= L- hành trình của dụng cụ có thể gia công

v- tốc độ cắt

T- thời gian làm việc của dao đến lúc bị cùn

H1: độ cứng của vật liệu dụng cụ

H2: Độ cứng của lớp tiếp xúc của phoi

Z: (số mũ) bậc thay đổi cường độ mòn với sự thay đổi độ cứng tiếp xúc

Có thể cho rằng khi thay đổi một số lần tỷ lệ của các độ cứng thì cường độmòn sẽ thay đổi gấp hàng trục lần

Công thức (1.32) là gần đúng, nhưng nó thể hiện ảnh hưởng của tỷ lệ của

độ cứng tiếp xúc của vật liệu gia công và dụng cụ đến độ bền của dao Khi tăngtốc độ cắt, hành trình đi được bị giảm nhiều, điều này được giải thích bởi sự dínhtăng nhanh ở nhiệt độ cao và sự thay đổi tỷ lệ các độ cứng tiếp xúc

5 Mài mòn vì khuếch tán

Khi cắt bằng dao hợp kim cứng ở tốc độ cắt cao, lúc nhiệt cắt đạt 900 

10000C thì dao thường bị mài mòn vì khuếch tán, một số trường hợp có thể xảy

ra ở nhiệt độ thấp hơn vào khoảng 500  6000C Điều đó có thể giải thích là do

sự tương tác hoá học giữa vật liệu gia công và vật liệu làm dao Thật vậy, Titan làmột trong các thành phần của các vật liệu chịu nóng đồng thời cũng là thànhphần của hợp kim cứng (nhóm TK và TTK) Do sự tương tác hoá học như vậynên khi cắt các nguyên tử của vật liệu làm dao khuếch tán vào phoi và bề mặt chitiết gia công, kết quả là dao bị mài mòn rất nhanh

Trong quá trình cắt ở nhiệt độ cao (đến 110  1150) tỷ lệ độ cứng tiếp xúccủa thep gia công dẻo và dụng cụ hợp kim cứng giảm và mòn do mài mòn, mòn dodính sẽ giảm, do đó tuổi thọ của dụng cụ sẽ tăng Song thực tế ở các điều kiện nàyxảy ra mòn cưỡng bức ở dụng cụ cắt mặc dù giảm đáng kể lực cắt, (ví dụ khi giacông vật liệu được nung nóng nhân tạo hay là cắt với tốc độ cắt cực cao)

Phù hợp với quy luật parabol về độ tăng của mòn khuếch tán, tốc độ hoàtan rất cao ở thời điểm khuếch tán Trong quá trình cắt, thời gian tiếp xúc củaphoi, bề mặt cắt và dao được tính bằng thành phần phần trăm hay phần nghìn củagiây nhưng sự tiếp xúc này luôn ngập vào các vật liệu gia công mới Điều này tạo

điều kiện để bắt đầu giai đoạn khuếch tán mạnh, sẽ ảnh hưởng đến cường độ mòndụng cụ cắt.

Đối với dụng cụ gia công bằng gốm Al2O3, do có tính trơ nên dao cắt không

bị mòn do khuếch tán nên có thể gia công ở tốc độ cắt rất cao ở nhiệt độ cao

1.2.7.3 QUÁ TRÌNH MÒN DỤNG CỤ CẮT.

Mòn dụng cụ cắt diễn ra trong quá trình cắt rất đa dạng do điều kiện làmviệc của nó cũng rất khác nhau Các điều kiện này có thể thay đổi đột biến phụthuộc vào vật liệu gia công, vật liệu chế tạo dụng cụ, tốc độ cắt, phương pháp cắt,chất bôi trơn tưới nguội, độ cứng vững của hệ thống công nghệ

Đa phần mòn mặt trước xảy ra khi gia công thép dẻo với lẹo ở đầu bảo vệcạnh cắt khỏi tác động trực tiếp từ phoi và mặt cắt

Mòn mặt sau nhiều hơn khi tăng góc trước dương cũng như ở các dao cógóc sau bé Nó đặc biệt rõ khi gia công các vật liệu giòn, đặc biệt là gang cũngnhư thép austenit dẻo và các hợp kim có tính đàn hồi lớn Khi gia công thép cókhả năng mài mòn lớn, đặc biệt thiêu kết hoá cứng, quá trình biến dạng phân huỷtạo ra pha cacbit sẽ gây mòn rất nhanh cả mặt trước và mặt sau của dao

Quá trình mòn điển hình của các dao hợp kim cứng cũng như dao thép gióxảy ra theo trình tự như sau: Ban đầu cạnh cắt bị làm tròn, không thể nhìn bằngmắt thường được, nhưng nhìn rõ qua kính hiển vi, ở mặt trước xuất hiện các vết ởdạng dải sáng còn ở mặt sau các cạnh vát hẹp của mòn

Hiện tượng va đập trong quá trình cắt của dao phay mặt đầu đẩy nhanhquá trình phá hỏng dụng cụ cắt, đặc biệt khi bắt đầu vào gia công

Dao mòn nhanh khi làm việc có dao động, lúc này màng ôxit bảo vệ tróclàm mòn nhanh dao mặc dù khi cắt có dao động làm giảm nhiệt độ cắt, độ congót của phoi và công suất tiêu hao cho việc cắt gọt

Thông thường độ mòn dụng cụ cắt xảy ra không đồng đều dọc của cạnhcắt Thường mòn nhanh ở đỉnh và đoạn tiếp xúc giữa cạnh cắt và bề mặt giacông Mòn nhanh cạnh cắt ở đoạn tiếp xúc với bề mặt gia công do hoá cứng ở bềmặt này, do lần gia công trước hay do có lớp vỏ cứng; bề mặt vùng mòn nhanh

có thể biểu hiện ở bề dày của lớp bị hoá cứng

1.2.7.4 TIÊU CHUẨN MÒN DỤNG CỤ.

Mài mòn do mặt sau là dạng mài mòn chủ yếu và dễ đo nhất Do đóthường dùng h3 - kích thước chiều cao của diện tích mài mòn theo mặt sau làmtiêu chuẩn đánh giá mài mòn

Trị số h3-được gọi là độ mòn cho phép hoặc tiêu chuẩn mài mòn

Trong thực tế việc xác định chuẩn hợp lý về độ mòn dao có ý nghĩa quantrọng Chuẩn này được xác lập có tính đến độ chính xác và độ bóng cần thiết của

bề mặt gia công, dạng dụng cụ, kích thước và vật liệu Sẽ là sai khi dùng dao bịcùn cho đến lúc cạnh cắt bị phá huỷ hoàn toàn, điều này không mang lại hiệu quảkinh tế cũng như khái niệm sử dụng Người ta xác định chuẩn quy ước cùn dao,khi đạt đến giới hạn thì nó được dùng để mài sắc lại Cùn dụng cụ cắt là sự màimòn có liên quan đến các yếu tố công nghệ mang tính quy luật mà thực tế có thể

đo đạc được Các điều kiện này tương ứng với mòn dụng cụ ở bề mặt sau

Khi gia công thô có phoi lớn - tốc độ cắt nhỏ, mòn cho phép ở mặt sau cóthể cao hơn, khi gia công thép dao mòn ít ở mặt sau và mòn nhiều ở mặt trước.Khi gia công gang thì hiện tượng ngược lại dao mòn nhiều ở mặt sau

Đối với gia công tinh cần đảm bảo độ chính xác của sản phẩm trên cảchiều dài của nó, do đó độ mòn dao hợp lý không nên lấy theo thời gian làm việccủa dao mà lấy theo đường đi của dao hoặc theo đơn vị chiều dài của chi tiết giacông Điều này cho phép đánh giá đúng hơn chất lượng sử dụng và khả năng củadụng cụ Khi gia công tinh các chi tiết lớn không nên chia công việc thành bước

mà nên xác lập chuẩn mòn cho một chi tiết hay loại chi tiết

Từ các điều kiện trình bày trên đây có thể rút ra kết luận rằng, tiêuchuẩn mòn hay mức độ mòn dụng cụ là đại lượng quy ước, phụ thuộc vàođặc tính gia công, chế độ cắt, vật liệu của dụng cụ và chi tiết gia công, khi

ma sát giữa chi tiết gia công và dụng cụ cắt chuẩn mòn của dụng cụ có thểtăng rõ rệt đến các kích thước được xác định bởi các trường hợp cụ thể, cácbiệt bởi độ cứng vững của hệ thống công nghệ

Trong quá trình sản xuất, nên có các chỉ tiêu khách quan để đánhgiá lượng mòn cho phép mà không cần sử dụng dụng cụ đo lượng mòn cho

tới khi lưỡi cắt bị phá huỷ hoàn toàn Đã có ý đồ thử nghiệm lấy các chỉtiêu làm tiêu chuẩn xác định lượng mòn, ví dụ như sự biến đổi của lực cắttrong khi gia công khi dao bị mòn Thực tiễn chứng minh rằng phươngpháp này có các nhược điểm Công suất tiêu thụ trong quá trình cắt khônghoàn toàn đặc trưng mức độ mòn của dụng cụ Cùng với sự tăng dần độsâu của vết lõm trên mặt trước của dao, công suất cắt hầu như không thayđổi và nếu tiếp tục mòn trên mặt sau, hiện tượng tróc, lở các cạnh cắt xảy

ra mới kéo theo tăng công suất

Trong thực tế sản xuất, để đánh giá mức độ mòn của dụng cụ cắt theo kinhnghiệm, người ta ta cần quan sát các hiện tượng như: mặt phẳng sáng trên mặtcắt, thay đổi dạng phoi và mầu của nó

1.2.7.5 ĐỘ MÒN CỦA DAO PHAY MẶT ĐẦU.

Dao phay mặt đầu thường cắt phoi có chiều dày lớn, cộng thêm chiều mặtcung tiếp xúc lớn nên thời gian phoi trượt trên mặt trước lâu hơn, vì vậy, daothường bị mòn cả theo mặt trước và cả mặt sau Khi răng bị mòn, mặt trước có

dạng lõm (hình 1-10), và tốc độ mòn càng lớn khi phay cao tốc bằng dao có góc

dao phay mặt đầu, thực tế cho

thấy mức độ mòn của dao

phay có ảnh hưởng lớn đến độ

chính xác của chi tiết gia

công, Lúc này đứng trên quan

điểm về độ chính xác gia công

ta cần có tiêu chuẩn lượng

Hình 1-10 Sơ đồ mòn dao phay mặt đầu

mòn cho phép khác mà độ chính xác của kích thước gia công là tiêu chuẩn xácđịnh lượng mòn này

Cụ thể là độ mòn của dao phay được đo theo phương vuông góc với mặtphẳng gia công, lượng mòn này là một trong những nguyên nhân gây ra sai số

của kích thước gia công h (hình 1-10)

Như vậy, ngoài việc đảm bảo độ mòn theo mặt trước và theo mặt sau khiphay để đảm bảo điều kiện cắt gọt bình thường thì độ mòn ảnh hưởng đến độchính xác gia công cũng cần phải quan tâm tới

1.3 NHỮNG HIỆN TƯỢNG VẬT LÝ XẢY RA TRONG QUÁ TRÌNH PHAY.

1.3.1 NHIỆT CẮT.

Trong quá trình phay chi tiết gia công, dụng cụ cắt và phoi bị nung nóng Khităng tốc độ cắt, đặc biệt là khi cắt phoi mỏng, nhiệt độ vùng cắt sẽ tăng tới 600(độ c).Nếu tốc độ cắt tiếp tục tăng trong nhiều trường hợp phoi cắt sẽ bị nung nóng tới900(độ c)

Tương tự như các phương pháp cắt gọt thông thường, khi phay sẽ xuấthiện nhiệt cắt Nắm vững các quy luật về nhiệt cắt, cho phép giải thích đượcnhiều hiện tượng vật lí trong quá trình cắt như: sự mài mòn và tuổi bền của dụng

cụ gia công, chất lượng bề mặt gia công

Trong quá trình cắt nhiệt được sinh ra bởi các nguyên nhân sau :

+ Hiện tượng nội ma sát xuất hiện trong quá trình biến dạng của vật liệugia công

+ Ma sát giữa phoi với mặt trước của dụng cụ gia công

+ Ma sát giữa mặt sau của dao và bề mặt chi tiết gia công

Các yếu tố chính ảnh hưởng hiện tượng nhiệt cắt:

+ Khi tăng tốc độ cắt, nhiệt cắt sinh ra do biến dạng giảm, nhưng nhiệt cắt

do ma sát tăng, dẫn tới nhiệt cắt tăng với mức độ chậm hơn tăng tốc độ cắt

+ Khi áp lực của phoi lên dao tăng Tuy nhiên tăng lượng chạy dao lên hệ

số có rút phoi giảm, tổng công biến dạng tính cho 1 đơn vị thể tích giảm Mặtkhác do tăng lượng nhiệt chạy dao, chiều dày dao lớn lên nên điều kiện truyền

nhiệt tốt hơn đồng thời diện tích tiếp xúc giữa dao và phoi mở rộng, khiến chotăng lượng chạy dao nhiệt cắt tăng lên nhưng không tăng theo tỉ lệ thuận.

+ Chiều sâu cắt t0 ảnh hưởng đến nhiệt cắt ít hơn lượng chạy dao s Khităng chiều sâu cắt t0, một mặt tải trọng trên đơn vị chiều dài lưỡi cắt không đổi,mặt khác khi tăng t0, do góc không đổi nên phần chiều dài phần làm việc của lưỡicắt tuy có tăng nhưng điều kiện truyền nhiệt lại tốt hơn, kết quả nhiệt chạy ít

+ Khi cắt vật liệu giòn, do công biến dạng bé và lực cắt đơn vị không đáng

kể nên nhiệt cắt thấp hơn vật liệu dẻo

+ Nhiệt cắt phụ thuộc vào nhiệt dung và đặc biệt phụ thuộc vào tính dẫnnhiệt của vật liệu làm dao và vật liệu gia công

+ Tăng góc cắt, lực cắt tăng dẫn đến nhiệt cắt tăng, nhưng khi đó góc tăng,điều kiện truyền nhiệt lại tốt hơn Do đó khi tăng góc cắt nhiệt cắt tăng nhưngkhông tăng tỉ lệ thuận

+ Tăng góc nghiêng chính, tải trọng có tăng dẫn đến nhiệt cắt tăng nhưngkhi đó chiều dài lưỡi cắt tham gia cắt tăng lên điều kiện thoát nhiệt tốt hơn vớimức độ cao hơn khi tăng tải trọng do dó nhiệt cắt lại giảm

+ Dung dịch trơn nguội có tác dụng giảm nhiệt cắt rõ rệt Ngoài tác dụnglàm nguội còn có tác dụng bôi trơn làm giảm ma sát trong quá trình cắt

1.3.2.HIỆN TƯỢNG RUNG ĐỘNG TRONG QUÁ TRÌNH CẮT.

Rung động trong suốt quá trình cắt ảnh hưởng nhiều đến độ chính xác và

độ bền của dao và năng suất gia công

Rung động được chia làm 2 loại: rung động cưỡng bức và tự rung

Hiện tượng rung động cưỡng bức trong quá trình phay được gây ra bởi cácnguyên nhân sau đây :

+ Do sự không cân bằng của hệ thống đầu dao

+ Khi phay xuất hiện sự va đập lúc bắt đầu cắt của răng dao và chiều dàycắt không đều

+ Do phôi khi gia công có lượng dư không đều

+ Do bộ phận truyền động máy có bộ phận nào đó không cân bằng

Hiện tượng tự rung động khi phay được gây ra bởi các nguyên nhân sau :

+ Do sự thay đổi lực ma sát ở mặt trước và mặt sau của dao trong quá trình cắt.+ Do sự thay đổi tính dẻo của vật liệu gia công trong suốt quá trình cắt + Do sự phát sinh và biến mất của lẹo dao

+ Do sự biến dạng đàn hồi của hẹ thống công nghệ

1.3.3 HIỆN TƯỢNG CỨNG NGUỘI TRONG QUÁ TRÌNH GIA CÔNG.

Dưới tác dụng của lực cắt, cấu trúc mạng tinh thể ở lớp bề mặt vật liệu giacông bị thay đổi do đó dẫn tới tính chất cơ lí tính lớp bề mặt như độ cứng bề mặtứng xuất dư hiện tượng trên đây gọi là hiện tượng cứng nguội sau quá trình cắt.Sau khi gia công do kết quả lan truyền của biến dạng dẻo nên cấu trúc mặt tinhthể thay đổi do đó lớp bề mặt của chi tiết bị biến cứng

Mức độ cứng nguội xảy ra sau quá trình cắt phụ thuộc vào mức độ biếndạng lớp bề mặt trong quá trình cắt Nói cụ thể hơn mức độ cứng nguội phụthuộc vào các yếu tố sau :

+ Bán kính góc lượn của mũi dao

+ Góc trước và góc sau của dao

1.4 TUỔI BỀN VÀ TỐC ĐỘ CẮT KHI PHAY.

Tuổi bền của dao phay là khoảng thời gian giữa hai lần mài lại sau khimặt sau đã mòn đến giới hạn cho phép

Tuổi bền của dao phay thay đổi trong phạm vi tương đối rộng, nó phụthuộc vào các yếu tố: tốc độ cắt, kiểu dao, đường kính dao và dạng gia công

Giữa tốc độ cắt và tuổi bền có quan hệ như sau:

V = A m

Đối với dao thép gió m = 0,15 đến 0,33

Đối với dao phay hợp kim cứng m = 0,2 đến 0,6

Tốc độ phụ thuộc vào tuổi bền được tính bằng công thức sau:

Cv - Hệ số ứng với một nhóm gia công nhất định

Ở chương 1 ngoài việc giới thiệu các khái niệm về quá trình cắt gọt kimloại nêu rõ bản chất của quá trình tạo phoi Các vấn đề về gia công phay cungđược giới thiệu trong chương 1 bao gồm cấu tạo dao phay, các loại dao phay,được chia theo tính năng công nghệ và đặc điểm cấu tạo ngoài ra giới thiệu một

số loại dao phay kiểu mới … Do mục tiêu là nghiên cứu về độ cứng vững củamáy phay đứng mà nguồn gốc là lực tác dụng, nên luận văn đã tập trung vào tìmhiểu phân tích các nguyên nhân và các yếu tố liên quan đến lực như: Dao phay,

bản chất quá trình tạo phoi, chế độ cắt, sự hình thành lực cắt, hiện tượng vật lýkhi cắt, nhiệt cắt, hiện tượng dung động trong quá trình cắt , hiện tượng cứngnguội trong quá trình cắt sự mòn và tuổi bền của dao.

CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU MÁY PHAY ĐỨNG

Trong nội dung chương này tác giả giới thiệu về các thông số kỹ thuật củamột số loại máy phay đứng vạn năng thông thường và máy phay đứng điều khiển

kỹ thuật số để người xem có cái nhìn tổng quan hơn về các loại máy phay, với đềtài “Xây dựng phương pháp xác định độ cứng vững của máy phay đứng” tác giả

sử dụng 2 loại máy phay vạn năng : máy phay UF222 của Bungari và máy phayF250x900 của việt nam Hai loại máy phay này được sử dụng khá phổ biến trongcác doanh nghiệp để phục vụ sản xuất và trong giáo dục phục vụ đào tạo nghể

2.1 CÁC LOẠI MÁY PHAY.

Tuỳ theo mỗi nước có sự thống nhất các ký hiệu quy ước cho các máy sảnxuất ở nước mình (mỗi máy có một số hiệu riêng) ở Liên xô số đầu tiên ký hiệunhóm máy (máy tiện, máy khoan, máy phay, ) số máy thứ hai ký hiệu loại máy,

số thứ ba (đôi khi cả số thứ 4) đặc trưng cho kích thước của máy Trong nhiềutrường hợp giữa số thứ nhất và thứ hai có thêm chữ cái tiếng Nga Chữ cái đó