. p v pv
5. BÔI TRƠN – LÀM NGUỘI TRONG GIA CÔNG CẮT GỌT
Bôi trơn làm nguội có ý nghĩa rất quan trọng trong gia công cắt gọt. Bôi trơn làm nguội có tác dụng:
Giảm ma sát trong vùng tạo phoi, giảm ma sát giữa phoi với mặt trước của dao, giữa phôi với mặt sau của dao... do đó sẽ làm giảm lực cắt và giảm rung động.
Giảm nhiệt cắt.
Giảm độ mòn, nâng cao độ bền của dụng cụ.
Nâng cao độ chính xác gia công, nâng cao chất lượng bề mặt. Vận chuyển phoi ra khỏi vùng gia công.
Tuy nhiên trong dung dịch trơn nguội thường chứa một số chất độc hại nên ảnh hưởng đến sức khỏe người lao động và gây ô nhiễm môi trường.
Nếu sử dụng dung dịch trơn nguội hợp lý không những góp phần nâng cao hiệu quả kinh tế - kỹ thuật mà còn bảo vệ được môi trường và sức khỏe của người lao động.
Với vai trò quan trọng như vậy nên bôi trơn làm nguội đã được nghiên cứu và ứng dụng rất rộng rãi trong sản xuất và đang được tiếp tục nghiên cứu để một mặt nâng cao hiệu quả của bôi trơn làm nguội mặt khác là thân thiện với môi trường hơn.
5.1. CÁC PHƯƠNG PHÁP BÔI TRƠN5.1.1. Bôi trơn kiểu tưới tràn 5.1.1. Bôi trơn kiểu tưới tràn
Phương pháp bôi trơn kiểu tưới tràn là phương pháp được dùng phổ biến nhất hiện nay, dung dịch trơn nguội được dẫn tự do vào vùng cắt thông qua hiện tượng mao dẫn và các thiết bị cần thiết như bơm nước, sự chênh lệch độ cao, bình thông nhau...
Ưu điểm.
Tải được nhiệt ra khỏi vùng cắt, hạn chế được ảnh hưởng xấu của nhiệt đến dụng cụ cắt.
Giúp việc vận chuyển phoi ra khỏi vùng cắt dễ dàng.
Giảm ma sát giữa phoi và mặt trước, giữa phôi và mặt sau dụng cụ cắt. Nhược điểm
Gây ô nhiễm môi trường làm việc, đất đai và nguồn nước.
Tăng chi phí sản xuất, vận chuyển, bảo dưỡng và tái chế chất bôi trơn đặc biệt là chi phí làm sạch trước khi đưa vào môi trường.
Tiêu tốn nhiều dung dịch trơn nguội. Dung dịch khó xâm nhập vào vùng cắt.
* Phương pháp dẫn dung dịch bôi trơn vào vùng cắt khi tiện.
Phương pháp dẫn dung dịch bôi trơn vào vùng cắt có ảnh hưởng rất lớn đến hiệu quả của quá trình bôi trơn và phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: phương pháp gia công, loại dụng cụ cắt, vật liệu gia công...
Dẫn trực tiếp dung dịch lên chi tiết gia công.
Phương pháp này thường sử dụng khi gia công có quá trình tạo phoi vụn, chi tiết gia công nhỏ hoặc do điều kiện dẫn dung dịch vào vùng cắt khó. Với phương pháp này chỉ có khoảng 40 ÷ 50% lượng dung dịch được đưa vào vùng cắt. Như vậy lượng dung dịch đến được vùng gia công rất hạn chế và chúng chỉ gián tiếp làm nguội qua phoi, qua chi tiết gia công.
Hình 1.19. Dẫn dung dịch lên chi tiết gia công
Dẫn dung dịch vào mặt trước của dụng cụ cắt.
Cách này dùng cho quá trình tạo phoi vụn là hiệu quả nhất, cách dẫn đơn giản, dễ bố trí vòi phun cũng như điều chỉnh vòi phun trong quá trình cắt. Dung dịch được dẫn vào mặt trước của dao, tùy theo hình dáng và kết cấu của phoi mà dung dịch đi vào vùng cắt được nhiều hay ít. Nếu phoi có hình dạng hợp lý thì lượng dung dịch vào vùng gia công là tối đa, còn nếu phoi có hình dáng không hợp lý thì dung dịch sẽ bị phoi trượt trên mặt trước dao dẫn ra ngoài, lúc đó lượng dung dịch tiêu hao là vô ích. Cách dẫn dung dịch kiểu này chỉ có khoảng 50 ÷ 70% lượng dung dịch vào được vùng cắt. Theo phương pháp này dung dịch làm nguội vùng cắt gián tiếp từ phoi hoặc gián tiếp từ dao, thường thì dung dịch ít vào được vùng cắt. Vì vậy dung dịch khó vào được vùng biến dạng dẻo để tạo thành chêm dầu và cũng không trực tiếp tiếp xúc với vùng kim loại tại vùng phá hủy.
Hình 1.20. Dẫn dung dịch lên mặt trước dao
Dẫn dung dịch vào mặt sau của dụng cụ cắt.
Đây là phương pháp có nhiều ưu điểm nhất, lượng dung dịch dẫn vào vùng cắt nằm trong khoảng 80 ÷ 90%.
Khi dẫn dung dịch vào mặt sau của dao, dung dịch sẽ xâm nhập vào vùng ma sát giữa mặt sau của dao với chi tiết gia công, vùng phá hủy và kết hợp thẩm thấu dung dịch theo phoi cuốn lên bôi trơn vùng ma sát mặt trước với phoi.
Nếu áp lực đẩy dòng dung dịch nhỏ thì việc dẫn dung dịch vào vùng gia công rất khó và cách bố trí vòi phun phức tạp
Dẫn dung dịch bằng cách kết hợp từ mặt trước và mặt sau của dao.
Khi dẫn dung dịch đồng thời từ mặt trước và mặt sau của dao sẽ có các ưu điểm của cách dẫn dung dịch từ mặt trước và cách dẫn dung dịch từ mặt sau, khi đó lượng dung dịch được đưa vào vùng cắt là tối ưu nhất, nhưng việc bố trí vòi phun rất phức tạp
Hình 1.22. Dẫn dung dịch kết hợp cả từ mặt trước và mặt sau của dao
5.1.2. Gia công khô
Là phương pháp không dùng dung dịch trơn nguội trong quá trình gia công. Ưu điểm
Không gây ô nhiễm môi trường.
Máy không cần trang bị hệ thống bôi trơn – làm nguội..
Nhược điểm
Nhiệt độ vùng cắt lớn.
Lực cắt lớn hơn so với phương pháp tưới tràn. Khó thoát phoi ra khỏi vùng gia công.
Phương pháp này chỉ sử dụng cho một số phương pháp gia công và vật liệu gia công nhất định.
5.1.3. Bôi trơn tối thiểu
Là phương pháp sử dụng dòng khí nén có áp suất lớn để phun dung dịch trơn nguội vào vùng cắt dưới dạng sương mù để bôi trơn, làm nguội và đẩy phoi ra khỏi vùng gia công. Dung dịch được phun vào vùng gia công với một áp suất nhất định, chuyển một lượng nhỏ dung dịch vào vùng cắt với tốc độ cao (250 ÷ 300 m/phút) và có tác dụng bôi trơn rất hiệu quả.
* Ưu điểm
Lượng dung dịch trơn nguội cần thiết chỉ bằng 20 ÷ 30% lượng dung dịch sử dụng trong phương pháp tưới tràn, do đó giảm chi phí.
Hiệu quả bôi trơn cao nên lực cắt và nhiệt cắt giảm từ đó nâng cao chất lượng sản phẩm.
Tiết kiệm dung dịch trơn nguội. Đảm bảo tuổi bền dụng cụ. Phoi sạch.
Không gây ô nhiễm môi trường. Không gian làm việc sạch.
* Nhược điểm
Khó vận chuyển phoi ra khỏi vùng gia công. Nhiệt độ chi tiết cao.
KẾT LUẬN CHƯƠNG 1
Hệ số co rút phoi là một thông số quan trọng quyết định sự tiến triển của quá trình cắt, bởi vì sự thay đổi của hệ số co rút phoi kéo theo sự thay đổi của lực cắt, chất lượng bề mặt gia công. Vì vậy cần nghiên cứu hệ số co rút phoi để đưa ra chế
độ công nghệ hợp lí, sao cho quá trình tạo phoi là thuận lợi nhất và biến dạng kim loại nhỏ nhất.
Việc sử dụng dung dịch trơn nguội hợp lý có ảnh hưởng rất lớn đến mòn dụng cụ cắt. Do dung dịch trơn nguội có khả năng làm giảm ma sát giữa dao và phôi cũng như giữa dao và bề mặt gia công, nên có thể làm giảm mòn một cách đáng kể.
Hơn nữa, dung dịch trơn nguội còn có khả năng làm giảm lực cắt và nhiệt cắt như đã nói ở phần trên. Nên việc sử dụng trơn nguội vào quá trình cắt để làm tăng tuổi thọ của dao hay để giảm lượng mòn dao là rất cần thiết.
Chương 2