IV. VỆ SINH CƠNG NGHIỆP Thu dọn dụng cụ.
3. Nguyên nhân hỏng hĩc và cách khắc phục.
NGUYÊN LÝ CẮT GỌT VÀ CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH CẮT GỌT KIM LOẠ
ĐẾN QUÁ TRÌNH CẮT GỌT KIM LOẠI
(49 - 51) 1. Quá trình tạo phoi .
Các chi tiết được chế tạo bằng phương pháp cắt gọt từ phơi là một khối vật liệu để thay đổi hình dáng, kích thước, chất lượng bề mặt và tính chất vật liệu gia cơng. Lớp vật liệu cần phải lấy đi trên phơi trong quá trình cắt gọt gọi là lương dư gia cơng, phần vật liệu bị hớt bỏ đi được gọi là phoi.
Lượng dư gia cơng càng lớn thì thời gian cần thiết để cắt gọt càng nhiều, do đĩ để chế tạo ra một chi tiết dùng được bằng phương pháp cắt gọt thì lượng dư cũng như thời gian gia cơng phải đủ. Lượng dư gia cơng thường khơng được cắt hết một lần mà phải sau vài lần cắt ( chạy dao ), người ta thường chia quá trình gia cơng cắt gọt thành hai giai đoạn chạy dao: Giai đoạn thứ nhất là gia cơng thơ, tức là lấy đi phần cơ bản của lượng dư gia cơng, giai đoạn này người ta ít chú ý đến sai số về hình dáng,kích thước, cũng như chất lượng bề mặt gia cơng; giai đoạn hai gồm các bước gia cơng bán tinh, gia cơng tinh hớt bỏ đi một lượng nhỏ lượng dư gia cơng cịn lại để đạt được độ chính xác về hình dáng, kích thước và chất lượng bề mặt gia cơng theo yêu cầu kỹ thuật của bản vẽ chi tiết.
I.1. Quá trình hình thành phoi
Như đã nĩi ở trên thì quá trình gia cơng cắt gọt là quá trình lấy đi khỏi phơi một lượng vật liệu khơng nguyên khối được gọi là phoi để nhận được chi tiết cĩ hình dáng, kích thước, chất lượng bề mặt theo yêu cầu kỹ thuật.
Nhiều cơng trình nghiên cứu đã chứng minh rằng : Quá trìng cắt gọt là sự trượt phá của các phần tử vật liệu dưới tác dụng của lực mà các thành phần dụng cụ cắt tác dụng vào.
Dưới tác dụng của lực cắt P (hình 1.1), lớp kim loại ở mặt trước của dao sẽ bị nén lại, sau đĩ lớp kim loại bị tách rời bắt đầu bị ép trồi lên dọc theo mặt trước của dao ( hiện tượng này xảy ra cho đến khi nào áp lực của dao chưa vượt quá lực liên kết giữa các phần tử vật liệu ) cho đến khi áp lực của dao lên vật liệu vượt quá lực liên kết giữa các phần tử vật liệu thì phoi bị nén sẽ trượt theo mặt phẳng - , dao tiếp tục nén và các phần tử phoi tiếp theo tiếp tục trượt.Các phần tử vật liệu trượt theo mặt trượt - nằm nghêng so với bề mặt phơi một gĩc 1 = 30-40o. Bên trong mỗi phần tử vật liệu cũng diễn ra sự xê dịch các tinh thể dưới một gĩc 2 = 60-65o.
Hình 1.1: Quá trình hình thành phoi.
Như vậy, trong quá trình cắt gọt, đầu tiên trong các phần tử vật liệu được cắt xảy ra biến dạng đàn hồi sau đĩ là biến dạng dẽo, và kết thúc là các phần tử phoi trượt liên tục.
I.2. Các dạng phoi
Tùy theo cơ tính của vật liệu ( khả năng biến dạng đàn hồi và biến dạng dẽo ) mà trong quá trình cắt gọt tạo ra nhiều dạng phoi khác nhau. Trong thực tế người ta chia lám ba dạng phoi: Phoi vụn, phoi xếp và phoi dây.
a. Phoi vụn (hình 1.2.a)
Phoi vụn được hình thành khi gia cơng các vật liệu cứng và giịn ví dụ như gang, đồng thau, đá, gốm xứ, Ebơnít, . . .Nĩ gồm những mảnh vật liệu rời rạc cĩ hình dáng khác nhau, các phần tử vật liệu này khơng liên kết với nhau hoặc liên kết với nhau rất yếu.
b. Phoi xếp (hình 1.2.b)
Phoi xếp được tạo thành khi gia cơng vật liệu cĩ độ cứng vừa phải, cĩ ít độ dẽo với vận tốc cắt trung bình. Phía bề mặt phoi trượt lên mặt trước của dao là mặt nhẳn, cịn phía đối diện thì gồ ghề cĩ dạng răng cưa. Các phần tử vật liệu trong dạng phoi này liên kết với nhau tương đối bền vững.
Phoi dây được tạo thành khi gia cơng các vật liệu cĩ độ dẽo cao, độ cứng thấp với tốc độ cắt lớn. Phoi dạng này trượt ra khỏi dao dưới dạng dây dài cĩ độ nhẳn cá bề mặt xung quanh tương đối như nhau, ít thấy răng cưa
a) Phoi vụn b) Phoi xếp c)Phoi dây
Hình 1.2 : các dạng phoi
Các dạng phoi trên đây khơng phải là cố định theo vật liệu, mà nĩ cĩ thể thay đổi từ dạng phoi nài sang dạng phoi khác nếu ta thay đổi điều kiện cắt gọt. Ví dụ như khi chiều sâu cắt nhỏ và tốc độ cắt cao thì khả năng tạo ra phoi dây cao hơn.
I.3. Sự co rút của phoi (Hình 1.3)
Do quá trình cắt gọt là quá trình biến dạng của phoi, nên phoi được tách ra khỏi chi tiết do bị nén sẽ cĩ chiều dài ngắn hơn chiều dài cắt và theo định luật biến dạng khối Poisson thì bề dày sẽ dày hơn. Hiện tượng đĩ được gọi là sự co rút của phoi, hiện tượng này cĩ thể nhận biết bằng cách quan sát hình dáng bên ngồi của phoi. Hệ số co rút của phoi cĩ thể được tính theo cơng thức sau:
K =
Trong đĩ : - Lo là chiều dài cắt trên bề mặt gia cơng ( quảng đường đi được của dao trên phơi ) (mm).
- L là chiều dài thực của phoi (mm).
Hình 1.3: Sự co rút của phoi.
Hệ số co rút của phoi K luơn lớn hơn 1. Hệ số K càng lớn thì phoi biến dạng càng nhiều, nghĩa là khả năng chống lại sự trượt phá của vật liệu giảm ( tương ứng với khả năng gia cơng càng tốt, dễ gia cơng ). Hệ số co rút phoi xác định giá trị biến dạng dẽo của vật liệu khi cắt gọt, hệ số K cáng lớn thì biến dạng dẽo càng tăng.
Từ hệ số co rút củ phoi cĩ thể phần nào đánh giá được sức bền của vật liệu trong quá trình cắt gọt ( khả năng gia cơng ), từ đĩ rút ra được những kết luân cần thiết và áp dụng những biện pháp hợp lý làm cho quá trình cắt được dễ dàng, ví dụ như ảnh hưởng của sự co rút của phoi liên qua đến việc gảy tarơ khi trả ngược để bẻ phoi khi gia cơng vật liệu dẽo.
2. Chế độ cắt khi tiện.
Chiều sâu cắt t (mm) : là lớp kim lọai được
Tiện đi trong một đường chuyển dao chiều sâu cắt được đo theo phương vuơng gĩc với bề mặt gia cơng.
D - d t = --- (mm) 2
Trong đĩ : D : là đường kính đang gia cơng (mm)
d: là đường kính đã gia cơng (mm)
Khi tiện đường kính lỗ chiều sâu cắt là nửa hiệu của đường kính lỗ sau khi gia cơng và đường kính lỗ trước khi gia cơng.
Khi tiện mặt đầu chiều sâu cắt là kích thước của lớp kim lọai bớt đi theo phương vuơng gĩc với mặt đầu.
Khi tiện cắt đứt chiều sâu cắt là bề rộng của rãnh được cắt.
2. Lượng chạy dao s (mm/vịng) : là quãng đường dịch chuyển của đỉnh dao theo phương chạy dao trong một vịng quay của phơi.
Tốc độ cắt là quãng đường đi được của một điểm xa nhất trên bề mặt cắt tương đối so với đỉnh dao trong một đơn vị thời gian, thì được gọi là tốc độ.
Trong hình trên ta thấy đường kính D của phơi càng lớn thì tốc độ cắt V càng lớn với cùng một số vịng quay n của trục chính (của chi tiết).
Khi biết tốc độ cắt V và đường kính của chi tiết D cĩ thể tính được số vịng quay n của phơi (của trục chính) và điều chỉnh hộp tốc độ để cĩ số vịng quay
1000V n = --- π D