6. Phương pháp nghiên cứu
2.1.Động lực học quá trình phay
Để thực hiện quá trình tạo phoi, khi cắt dụng cụ phải tác động vào vật liệu gia công một lực nhất định. Lực này làm biến dạng vật liệu và phoi được hình thành. Tuy nhiên dụng cụ cắt cũng chịu một phần lực tương tự. Việc nghiên cứu lực cắt trong quá trình gia công vật liệu có ý nghĩa cả về lý thuyết lẫn thực tiễn. Trong thực tế, những nhận thức về lực cắt rất quan trọng để thiết kế dụng cụ cắt, thiết kế đồ gá, tính toán và thiết kế máy móc, thiết bị … Dưới tác dụng của lực cắt cũng như nhiệt cắt, dụng cụ sẽ bị mòn, bị phá huỷ. Muốn hiểu được quy luật mài mòn và phá huỷ thì phải hiểu được quy luật tác động của lực cắt. Muốn tính công tiêu hao khi cắt cần phải biết lực cắt. Những nhận thức lý thuyết về lực cắt tạo khả năng chính xác hóa lý thuyết quá trình cắt.
Lực cắt là một hiện tượng động lực học, tức là trong chu trình thời gian gia công thì lực cắt không phải là một hằng số. Lực cắt được biến đổi theo quãng đường của dụng cụ. Lúc đầu lực cắt tăng dần cho đến điểm cực đại. Giá trị lực cắt cực đại đặc trưng cho thời điểm tách phần tử phoi ra khỏi chi tiết gia công. Sau đó lực cắt giảm dần song không đạt đến giá trị bằng không bởi vì trước khi kết thúc sự chuyển dịch phần tử phoi cắt thì đã bắt đầu biến dạng phần tử khác.
Khi phay, lực cắt được phân tích thành 3 lực thành phần tác động vào dụng cụ và hệ thống công nghệ là Px, Py, Pz. Việc xác định được lực cắt trong quá trình gia công có thể giải quyết được các vấn đề:
- Xác định mối quan hệ giữa lực cắt với chế độ cắt. - Sự phân bố lực cắt trong chu kỳ tuổi bền dụng cụ cắt.
Giai đoạn 1: Lực cắt tăng lớn nhất do bắt đầu có sự va đập khi dụng cụ cắt chạm vào chi tiết.
Giai đoạn 2: Lực cắt tăng chậm khi thể tích kim loại được bóc đi tăng do tốc độ mòn dao ở giai đoạn này là mòn làm việc nên lực cắt tăng chậm. Quan hệ giữa lực cắt và lượng phoi bóc đi tuân theo một hệ bậc nhất.
Giai đoạn 3: Lực cắt thay đổi do giai đoạn này lưỡi cắt hết tuổi bền và bề mặt dụng cụ cắt bị tróc rỗ.