3. Đối tượ ng, mục đ ớch, phương phỏp và nội dung nghiờn cứ u
2.1. Nhiệt sinh ra trong vựng mài
Khi mài, nhiệt sinh ra do quỏ trỡnh cày xước tạo phoi chỉ tập trung ở vựng tiếp xỳc giữa bề mặt hạt mài và bề mặt chi tiết gia cụng trờn phạm vi hẹp và trong thời gian rất ngắn. Hơn nữa, số lượng hạt mài đi qua trờn diện tớch bề mặt gia cụng trong một đơn vị thời gian rất lớn (vận tốc đỏ mài rất lớn), lượng nhiệt phỏt sinh lớn, do đú bề mặt gia cụng bị nung núng liờn tục ở nhiệt độ cao. Việc duy trỡ nhiệt độ cao trong thời gian dài như vậy là nguyờn nhõn chủ yếu để gõy ra những hư hỏng do nhiệt khi mài. Như vậy, diện tớch bề mặt tiếp xỳc giữa bề mặt gia cụng và bề mặt đỏ mài càng rộng thỡ nhiệt mài sinh ra càng lớn. Diện tớch bề mặt tiếp xỳc phụ thuộc vào chiều sõu lớp cắt t, chiều rộng tiếp xỳc giữa đỏ mài và chi tiết gia cụng b và đường kớnh đỏ mài D. Hỡnh 2-1 mụ phỏng quỏ trỡnh cắt của đỏ mài trụ khi gia cụng mặt phẳng theo phương phỏp mài thuận.
l Chi tiết gia c ông Đá m ài D Vf V Hỡnh 2-1. Mụ phỏng cỏc thụng số khu vực mài
Cụng trong quỏ trỡnh mài được xỏc định theo cụng thức sau: A=Ftì(Vw±Vf)
Trong đú: Ft: Lực mài tiếp tuyến (N) Vw: Vận tốc dài của đỏ mài
Vf: Vận tốc của chi tiết (Tốc độ chạy dao)
Dấu + ứng với mài thuận và dấu - ứng với mài nghịch Toàn bộ năng lượng mài được phõn bố trong khu vực gia cụng như sau: - Phần lớn năng lượng truyền vào bề mặt chi tiết gia cụng và làm tăng nhiệt độ chi tiết mài, đặc biệt là nhiệt độ trờn bề mặt mài của chi tiết.
- Phần năng lượng truyền vào đỏ mài và nung núng đỏ.
- Phần năng lượng truyền vào và nung núng phoi cũng như tạo động năng cho phoi khi bay ra khỏi vựng mài.
- Phần năng lượng truyền vào mụi trường.
- Phần năng lượng búc phoi để tạo ra bề mặt gia cụng.
Theo cỏc kết quả nghiờn cứu đó được cụng bố thỡ gần như tất cả năng lượng cần thiết trong quỏ trỡnh mài đều chuyển thành nhiệt, trừ cụng biến dạng dẻo và cụng kớn. Tổng của hai cụng loại này nhỏ, khụng quỏ 5%. Trong phần lớn cỏc trường hợp, cụng biến dạng đàn hồi và cụng kớn lớn nhất chỉ bằng 2% ữ3% tổng cụng cắt gọt. Phần cũn lại ớt nhất 97% chuyển hoỏ thành nhiệt, cỏc nguồn nhiệt này phõn bố trong cỏc yếu tố của quỏ trỡnh gia cụng rất phức tạp.
Khi mài, nhiệt mài sinh ra từ 4 nguồn chủ yếu:
Trong miền tạo phoi. Nhiệt sinh ra do ma sỏt giữa cỏc phần tử của vật liệu gia cụng trong quỏ trỡnh biến dạng. Quỏ trỡnh này phụ thuộc nhiều vào hệ số biến dạng dẻo của vật liệu chi tiết gia cụng. Sự chuyển đổi cụng của vựng biến dạng đàn hồi là bậc nhất, Qdl(vựng 1 trong Hỡnh 1-3)
Trờn bề mặt tiếp xỳc của phoi và mặt trước của hạt mài. Nhiệt sinh ra do sự truyền cụng của biến dạng dẻo bậc hai và ma sỏt ngoài, Qc (vựng 2 trong Hỡnh 1-3). Lượng nhiệt sinh ra phụ thuộc nhiều vào bề mặt hạt mài, vật liệu hạt mài và vật liệu chi tiết gia cụng.
Trờn bề mặt sau của hạt mài tiếp xỳc với mặt cắt (mặt đang gia cụng của chi tiết). Nhiệt sinh ra do sự chuyển đổi cụng ma sỏt, Qt2 (vựng 4 trong Hỡnh 1-3). Lực ma sỏt phụ thuộc vào gúc sau của hạt mài và bề mặt chi tiết.
Nhiệt sinh ra do cụng dứt phoi ra khỏi chi tiết gia cụng, Qd4. Quỏ trỡnh tạo phoi rất phức tạp, phụ thuộc nhiều yếu tố như: vật liệu gia cụng, thụng số hỡnh học của hạt mài, chuyển động cắt,...