Tiểu luận: Dụng cụ cắt trong gia công tốc độ cao

Dụng cụ cắt (dao tiện)

Trong thực tế hai lưỡi cắt chính và phụ không thể thẳng để giao điểm của chúng là một điểm mũi dao,do vậy quá trình chế tạo thường mũi dao có bán kính lượn tròn r. Thông số hình học (các góc độ đưa ra) để xác định vị trí của các thành phần phần cắt khi chế tạo (trạng thái tĩnh) và khi ỉàm việc (trạng thái động). - Góc trước γ: tại một điểm trên lưỡi cắt chính là góc giữa mặt trước và mặt đáy đo trong tiết diện khảo sát (hình 9).

+ Góc trước γ có thể lớn hơn không γ > 0 (mặt đáy nằm trên mặt trước (hình 1.4)) bằng không γ = 0 (nên hai giao tuyến mặt trước và mặt đáy với tiết diện khảo sát trùng nhau) và nhỏ hơn không (γ < 0) nếu giao tuyến mặt trước với tiết diện khảo sát nằm trẽn giao tuyến của mặt đáy với tiết diện khảo sát. - Góc sau α: tại một điểm trên lưỡi cắt chính là góc giữa mặt sau chính và mặt cắt đo trong tiết diện khảo sát. - Góc sắc β: Tại một điểm trên lưỡi cắt chính là góc giữa mặt trước và mặt sau đo trong tiết diện khảo sát.

Như vậy góc sắc β tại một điểm trên lưỡi cắt chính là góc giữa giao tuyến mặt trước và mặt sau với tiết diện khảo sát. - Góc cắt δ: Tại một điểm trên lưỡi cắt chính là góc giữa mặt trước và mặt cắt đo trong tiết diện khảo sát – tức là góc giữa giao tuyến của mặt trước và mặt cắt với tiết diện khảo sát. - Góc nghiêng chính φ: là góc giữa phương chạy dao và hình chiếu của lưỡi cát chính trên mặt đáy (hình 1.4).

Chỉ như vậy mới có thể đạt được tuổi bền dao dài, thời gian gia công tối ưu và ngắn nhất, đồng thời chất lượng bề mặt cao. Góc nghiêng chính φ: góc nghiêng chính ảnh hưởng trước tiên đến lực tiến dao, lực kẹp chi tiết và chi tiết cũng như chiều dày và chiều rộng cắt.

Rung động trong gia công

Độ cứng vững thấp, cũng như thiếu cách giảm rung động, có thể dẫn đến các vấn đề về rung động được tự kích thích hoặc tiếng ồn. + Độ mòn và kiểu mài mòn trên các lưỡi cắt không kiểm soát được, không thể đoán trước (ví dụ các lưỡi cắt bị sứt mẻ và nứt) làm ảnh hưởng đến độ tin cậy của gia công. + Bề mặt hoàn thiện kém và có thể khiến hỏng phôi, phải gia công lại sản phẩm, ảnh hưởng đến tiến độ gia công và thời gian giao hàng.

+ Sự biến động của lực cắt mà sự biến động đó là do sự biến động của tốc độ cắt, tiết diện lớp cắt hoặc sự biến động của thông số hình học của dao. Rung động cưỡng bức xuất hiện khi ngoại lực kích thích động lực học tác động lên hệ thống công nghệ: máy - dụng cụ cắt - chi tiết gia công. Rung động cưỡng bức xảy ra khi một nhiễu loạn thay đổi theo thời gian (lượng tải, dung tích làm việc hoặc vận tốc) áp dụng cho một hệ thống cơ học.

Chẳng hạn như khi máy giặt bị mất cân bằng rung lắc hoặc tòa nhà rung chuyển trong trận động đất, đây là những ví dụ về rung động cưỡng bức. Rung động riêng trong hệ thống máy - dụng cụ cắt - chi tiết gia công hoặc trong một số nút của hệ thống là rung động phát sinh do sự va đập, chẳng hạn khi đóng ly hợp, khi dụng cụ bắt đầu vào cắt. Nó chỉ có ý nghĩa khi có liên quan đến việc xác định đặc tính của quá trình dao động nhằm phục vụ cho việc nghiên cứu một hiện tượng rung động nào đó trong quá trình cắt.

Giảm chấn bổ sung có thể làm giảm đáng kể cường độ rung động, cũng như có thể thay đổi độ cứng hoặc khối lượng của hệ thống để chuyển tần số tự nhiên ra khỏi tần số cưỡng bức. Nếu hệ thống không thể thay đổi, cần làm cho tần số cưỡng bức thay đổi (ví dụ bằng cách thay đổi tốc độ của máy tạo ra lực gây rung động cưỡng bức).

Ảnh hưởng thông số dụng cụ cắt khi tiện cao tốc đến rung động Khi xét đến ảnh hưởng của thông số dụng cụ cắt khi tiện cao tốc đến rung

Phân tích độ rung dựa trên lực cắt có thể được thực hiện để xác định ảnh hưởng thay đổi thông số của các góc của dụng cụ đến độ rung trong gia công cao tốc. + Cải thiện bề mặt gia công: Giảm lực cắt cũng giúp giảm ma sát giữa dao cắt và phôi, từ đó cải thiện chất lượng bề mặt và giảm rung động. + Tuy nhiên, góc trước âm giúp tăng độ bền của lưỡi cắt, đặc biệt khi gia công các vật liệu cứng, nhưng cũng có thể gây ra rung động nhiều hơn do lực cắt lớn.

+ Nếu góc sau quá nhỏ, bề mặt dao tiếp xúc nhiều với phôi, tạo ra ma sát lớn và tăng nhiệt độ cắt, dẫn đến tăng lực cắt và rung động. + Tuy nhiên, góc sau quá lớn có thể làm giảm độ cứng của dao, dẫn đến dao bị biến dạng hoặc gãy khi cắt vật liệu cứng, gây rung động. Việc điều chỉnh góc sắc β một cách hợp lý là yếu tố quan trọng để giảm rung động và nâng cao chất lượng gia công trong quá trình gia công cao tốc.

+ Trong gia công cao tốc, việc lựa chọn góc nâng thích hợp cần phải kết hợp với các thông số cắt khác như tốc độ cắt, tốc độ tiến dao và độ sâu cắt để tối ưu hóa quá trình gia công và giảm thiểu rung động. + Lựa chọn góc nghiêng chính phù hợp cần kết hợp với các thông số cắt khác như tốc độ cắt, tốc độ tiến dao và độ sâu cắt để tối ưu hóa quá trình gia công. Một góc nghiêng không thích hợp có thể gây ra hiện tượng rỗ bề mặt hoặc bề mặt không đều, dẫn đến rung động nhiều hơn và giảm chất lượng sản phẩm.

Việc lựa chọn góc nghiêng chính phù hợp giúp phân bố lực cắt đều hơn, tăng độ ổn định của quá trình cắt, giảm rung động, kéo dài tuổi thọ dao, và cải thiện chất lượng bề mặt gia công. Một góc mũi dao không phù hợp có thể gây ra hiện tượng gợn sóng hoặc rỗ trên bề mặt, từ đó làm tăng rung động và giảm chất lượng bề mặt. + Góc mũi dao ε cần được lựa chọn phù hợp với các thông số cắt khác như tốc độ cắt, tốc độ tiến dao và độ sâu cắt để tối ưu hóa quá trình gia công.

Việc lựa chọn góc mũi dao phù hợp giúp phân bố lực cắt đều hơn, tăng độ ổn định của quá trình cắt, cải thiện chất lượng bề mặt, giảm mài mòn dao và tối ưu hóa hiệu quả gia công.