Trong quá trình cắt, phoi cắt chuyển động trượt và ma sát trên mặt trước dao, mặt đang gia công của chi tiết chuyển động tiếp xúc với mặt sau của dao trong điều kiện áp lực lớn, nhiệt độ cao, ma sát khốc liệt và liên tục gây nên hiện tượng mài mòn dao.
Trong các yếu tố cắt thì tốc độ cắt là yếu tố có ảnh hưởng lớn nhất đến nhiệt cắt. Khi tăng tốc đọ cắt thì nhiệt cắt lúc đầu tăng nhanh, sau khi đã đạt được độ lớn nhất định thì cường độ tăng chậm lại và đường cong của hàm số phụ thuộc θ = f(v) gần tiệm cận với nhiệt độ nóng chảy của vật liệu gia công.
Bằng thực nghiệm ta có thể thiết lập được mối quan hệ giữa nhiệt cắt và tốc độ
cắt theo công thức sau: . x
v
C v θ
θ
θ =
Hình 2.10 Đồ thị biểu thị quan hệ giữa θ và Và
Mài mòn dao là một quá trình phức tạp, xảy ra theo các hiện tượng cơ lý hoá ở
dạng và thông số hình học phần cắt dao thay đổi gây nên những hiện tượng vất lý có
ảnh hưởng xấu đến quá trình cắt và chất lượng nhám của bề mặt gia công. Do đặc
điểm của quá trình cắt phức tạp nên khác với mài mòn trên các chi tiết máy bình thường, mài mòn dao có nhiều dạng khác nhau.
Nghiên cứu sự mòn của dao có thể tìm được các nguyên nhân mòn sau:
- Mài mòn do cào xước: Thường xảy ra ở tốc độ cắt tương đối thấp, sự mài mòn chủ yếu là do kết quả của ma sát giữa mặt trước của dao với phoi và mặt sau của dao với chi tiết gia công. Do nhiệt cắt thấp, một phần tạp chất trong vật liệu gia công có độ cứng lớn hơn độ cứng của vật liệu làm dao nên khi cắt chúng cào xước mặt trước của dao tạo thành các rãnh song song theo phương thoát phoi.
- Mài mòn vì nhiệt: Ở tốc độ cắt tương đối cao, khi nhiệt độ cắt đạt đến nhiệt
độ nào đó, cấu trúc tế vi trong lớp bề mặt dao thay đổi, độ bền giảm. Do đó làm dao chóng mòn.
- Mài mòn vì ôxi hoá: Ở tốc độ cắt cao, những lớp trên bề mặt làm việc của dao có thể bị ôxi hoá, lớp này dòn dễ bị phá huỷ và quá trình cứ tiếp tục xảy ra như
vậy.
- Mài mòn vì dính: Khi cắt do áp suất và nhiệt độ cao, phoi cắt thoát ra dính vào mặt trước dao, khi chuyển động phoi sẽ dứt đi từng mảng nhỏ vật liệu trên mặt trước dao và kết quả là mặt trước của xuất hiện những vết lồi lõm.
- Mài mòn vì khuyếch tán: Khi cắt bằng dao hợp kim cứng, ở tốc độ cắt cao, dao thường bị mòn vì khuyếch tán. Hiện tượng mòn này thường xảy ra khi có sự
tương tự về thành phần hoá học giữa vật liệu gia công và vật liệu làm dao. Các nguyên tử của vật liệu làm dao khuếch tán sang vật liệu gia công làm dao bị mòn nhanh.
Trong gia công cao tốc với vận tốc cắt lớn(Vc >120m/ph) nguyên nhân gây mòn dao do cào xước có thể bỏ qua được.
Ảnh hưởng của nhiệt cắt đến độ bền của dao
Ở hình 2.11 thể hiện mức độ mòn của dao phụ thuộc vào nhiệt độ cắt gọt. Đồ
tăng do mài mòn vì khuyếch tán tăng, đồng thời nó ảnh hướng gián tiếp đến mài mòn cơ học do khi nhiệt độ tăng là cấu trúc của vật liệu làm dao bị thay đổi do đó làm độ bền cơ học giảm làm dao bị mòn nên việc giảm nhiệt cắt trong quá trình cắt gọt sẽ góp phần làm tăng tuổi bền của dao. Một trong các biện pháp hiệu quảđể làm giảm mòn dao là giảm nhiệt cắt bằng cách sử chất bôi trơn hay tưới nguội.
Hình 2.11. Ảnh hưởng của nhiệt độ gia công đến độ mòn của dao
Bởi vậy trong gia công cắt gọt, các chất bôi trơn làm nguội có vai trò rất lớn, nhiều nguyên công không thể tiến hành có hiệu quả nếu không sử dụng đúng các chất này. Việc sử dụng các chất bôi trơn làm nguội có với mục đích sau:
- Giảm nhiệt cắt trong quá trình gia công (làm dao cắt và chi tiết gia công không bị quá nóng) sẽ làm giảm ảnh hưởng đến chất lượng bề mặt gia công và tuổi bền của dao.
- Tăng độ bền dao. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Nâng cao chất lượng bề mặt (giảm độ nhám bề mặt). - Không để phoi nhỏđọng lại trên vùng cắt.