t cao hơn so với đá mài hông hường.
3.4.2.Ảnh hưởng của tỷ lệ gián đoạn đá mài đến chiều sâu cắt thực tế
sâu cắt thực tế
Tỷ lệ gián đoạn của đá mài có ảnh hưởng rất lớn đến chiều sâu cắt thực tế. Điển hình là trong cả 3 chế độ cắt với thép C45 chưa nhiệt luyện, viên đá có tỷ lệ gián đoạn η = 18,19% (Z=20) cho giá trị chiều sâu cắt thực tế ta tương đối
ổn định và ở mức cao nhất trong khi các viên đá khác lại không đạt được. Tương tự, với thép C45 nhiệt luyện, ta lớn
nhất lại nhận được với viên đá có tỷ lệ gián đoạn η = 16,37% (Z=18). Tại sao lại có hiện tượng này?
Trước hết, sự bố trí số lượng các rãnh trên bề mặt tạo cho đá mài có các tỷ lệ gián đoạn khác nhau. Điều này dẫn tới chiều dài của mỗi cung đá có chứa hạt mài xen giữa hai rãnh đá (L) ở mỗi viên đá cũng có giá trị khác nhau. Chiều dài L tỷ lệ nghịch với tỷ lệ gián đoạn của đá mài. Chiều dài của một cung đá mài có chứa hạt mài (L) tương ứng với tỷ lệ gián đoạn của từng viên đá trong thí nghiệm đã tính toán như trong bảng 3.6
Bảng 3.6. Chiều dài của một cung đá có chứa hạt mài
(L) của các viên đá mài.
Số rãnh đá Z Z=0 Z=12 Z=18 Z=20 Z=22 Z=24 Tỷ lệ gián đoạn η(%) 0 10,91 16,37 18,19 20,01 21,83 Chiều dài một cung đá có chứa hạt mài L (mm) 1099,56 81,63 51,09 44,98 39,98 35,81 Nếu gọi Llt là chiều dài của cung đá chứa hạt mài giữa
hai rãnh kế tiếp của đá mài gián đoạn (tương ứng với số hạt mài Nlt) mà theo lý thuyết Llt và Nlt là giá trị tối ưu để cắt
hết hoàn toàn lượng dư gia công. Khi đó, với mỗi cung mài thực tế Lth sẽ tương ứng với số lượng hạt mài thực tế Nth
(Hình 3.19).
Hình 3.19. Chiều dài cung hạt mài và khả năng thoát phoi đối với đá mài gián đoạn
Quá trình gia công sẽ xảy ra các trường hợp sau:
- Khi Lth < Llt (Hình 3.19.a) các phoi sinh ra khi mài có
thể nhanh chóng thoát vào các rãnh. Tuy nhiên nếu Lth quá
nhỏ thì số hạt mài thực tế Nth trên bề mặt đá sẽ ngày càng ít
đi (Nth<Nlt). Điều này có thể dẫn đến sự thiếu hạt mài và
số lượng lưỡi cắt. Kết quả là một số điểm trên phôi có thể sẽ không được cắt. Tỷ lệ gián đoạn tăng cũng làm tăng lượng mòn đá [11]. Đây là nguyên nhân làm cho chiều sâu cắt thực tế ta có xu hướng giảm và giảm rất nhanh ở những
viên đá gián đoạn có tỷ lệ gián đoạn η lớn (Z= 22; 24).
- Khi Lth gần với Llt(hình 3.19b), lúc đó chiều dài của
cung đá mài gián đoạn đảm bảo cho sự thoát phoi mài một cách thuận lợi nhất. Số lượng hạt mài Nth cũng gần với Nlt
nên đảm bảo gia công hết toàn bộ diện tích bề mặt của phôi. Trong trường hợp này, ta có được sự bố trí tỷ lệ gián đoạn là hợp lý nhất và cho hiệu quả gia công cao nhất. Kết quả là, viên đá có chiều dài cung chứa hạt mài L=44,98 mm (tỷ lệ gián đoạn η = 18,19%) và L =51,09% (tỷ lệ gián đoạn η =
16,37%) lần lượt là các viên đá cho kết quả tốt nhất khi gia công với thép C45 chưa nhiệt luyện và thép C45 nhiệt luyện.
- Khi Lth > Lltthì tương ứng Nth>Nlt(Hình 3.19c).Điều
này gây ra sự dư thừa hạt mài, các lớp hạt mài sau sẽ đi đúng vào quỹ đạo của các hạt mài trước nhưng không tham gia cắt. Chúng tạo nên hiện tượng trượt của hạt mài trên bề mặt gia công. Hiện tượng cào xước tế vi tạo phoi sẽ ít đi mà thay vào đó là biến dạng dẻo của vật liệu, nhất là khi cắt ở chiều sâu cắt nhỏ. Quá trình thoát phoi cũng khó khăn hơn khi mà các đám phoi hình thành trong quá trình mài sẽ phải di chuyển một đoạn dài hơn mới có khoảng trống để thoát ra khỏi vùng mài. Sự tích tụ phoi càng nhiều hơn làm cho đá bị bết, năng suất gia công giảm đi đáng kể. Có thể thấy được kết quả trên ở viên đá có tỷ lệ gián đoạn η = 10,91% (Z=12) và viên đá mài liên tục thông thường.
Các hình ảnh trực quan từ quá trình thực nghiệm cũng cho thấy: Ảnh chụp hoa lửa tạo ra trong quá trình mài đối với đá mài gián đoạn, ở hành trình đi cho hoa lửa đều, đậm
nhưng ở hành trình về, hoa lửa gần như không có (Hình 3.20).
a, Hành trình đi b, Hành trình về Hình 3.20. Hoa lửa trong quá trình gia công bằng đá mài
gián đoạn (Z=18)
Với đá mài thường ở cả hành trình đi – về thì hoa lửa tương đối đồng đều nhau (Hình 3.21).
a, Hành trình đi b, Hành trình về Hình 3.21. Hoa lửa trong quá trình gia công bằng đá mài liên tục (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Hiện tượng này là do ở hành trình cắt thứ nhất đá mài không thực hiện hết được chiều sâu cắt đã định, đá phải thực hiện cắt tiếp ở hành trình về. Điều này gần như là không xảy ra đối với đá mài gián đoạn. Đặc biệt là ở chiều sâu cắt nhỏ (t1), các viên đá mài gián đoạn có tỷ lệ gián đoạn lớn (Z=20, 22, 24) cho thấy khả năng có thể cắt hết
lượng dư gia công một cách hiệu quả, điều mà viên đá mài liên tục thông thường rất khó đạt được.
Trong các đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa tỷ lệ gián đoạn đá mài với chiều sâu cắt thực tế đã trình bày ở trên có một số điểm thí nghiệm biểu diễn cách khá xa so với đường cong xấp xỉ. Điều này có thể là do các ảnh hưởng khách quan trong quá trình gia công và đo đạc kết quả. Tuy nhiên, sự ảnh hưởng này là không lớn và ta vẫn có thể thấy được các giá trị thí nghiệm tuân theo một quy luật, hướng của quy luật là một đường cong bậc 2.