V(m/ph)
3.2. Mòn dụng cụ
Trong quá trình cắt, phoi trƣợt trên mặt trƣớc và chi tiết chuyển động tiếp xúc với mặt sau của dao gây nên hiện tƣợng mòn ở phần cắt dụng cụ. Mòn là dạng hỏng cơ bản của dụng cụ cắt. Mòn dụng cụ là một quá trình phức tạp, xảy ra theo hiện tƣợng lý hoá ở các bề mặt tiếp xúc phoi và chi tiết với dụng cụ gia công. Trong quá trình cắt, áp lực trên các bề mặt tiếp xúc lớn hơn rất nhiều so với áp lực làm việc của chi tiết máy (khoảng 15 ÷ 20 lần) và dụng cụ bị mòn theo nhiều dạng khác nhau [4].
a)
Hình 3.1. Các dạng mòn phần cắt của dụng cụ
Phần cắt dụng cụ trong quá trình gia công thƣờng bị mòn theo các dạng sau: - Mòn theo mặt sau (hình 3.1a)
- Mòn theo mặt trƣớc (hình 3.1b)
- Mòn đồng thời cả mặt trƣớc và mặt sau (hình 3.1c) - Mòn tù lƣỡi cắt (hình 3.1d)
Mòn mặt trƣớc và mặt sau là hai dạng mòn thƣờng gặp trong cắt kim loại. Công thức của Opitz về quan hệ tƣơng đối giã dạng mòn dao hợp kim cứng với vận tốc cắt và chiều sâu cắt đã đƣợc đƣa ra nhƣ trên hình 3.2.
ßhs hs B hf ß f f0 B hf ß . f hs a) b) c) α α Δ α ρ ɤ c) d)
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn W W a a/2 d
Hình 3.2. Quan hệ giữa một số dạng mòn của dụng cụ hợp kim cứng với thể tích Vc.t1
0,6
, trong đó V tính bằng m/ph, t1 tính bằng mm/vòng
Theo Yong Huang [22], trong tiện cứng, không chỉ hình dạng dao, điều kiện cắt, mà hàm lƣợng CBN, trạng thái dính kết, độ bền hoá học của dụng cụ CBN và kết cấu của vật liệu phôi cũng là những yếu tố ảnh hƣởng đến cơ chế mòn dụng cụ
Theo Loladze cho rằng cơ chế hình thành vùng mòn mặt trƣớc của dao hợp kim cứng khác so với dao thép gió. Theo ông, do hợp kim cứng có độ cứng nóng cao đến hàng nghìn độ C nên hiện tƣợng khuyếch tán ở trạng thái rắn gây mòn với tốc độ cao xảy ra trên mặt trƣớc từ vùng có nhiết độ cao nhất. Nhƣ vậy mòn mặt trƣớc đều có nguồn gốc do nhiệt.
Boothroyd cho rằng mòn mặt sau xảy ra do tƣơng tác giữa mặt sau dụng cụ với bề mặt gia công và bề mặt mòn song song với phƣơng của tốc độ cắt. Trent cho rằng, mòn mặt sau xảy ra trong hầu hết các quá trình cắt kim loại và không đều trên
(a) Mòn trơn mũi dao: Vc.t10,6 < 11
(b) Mòn mặt trƣớc tại lƣỡi cắt: 11 < Vc.t10,6 < 17
(c) Mòn mặt sau: 17 < Vc.t10,6 < 30
(d) Mòn mặt trƣớc: Vc.t10,6 >30
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
suốt chiều dài lƣỡi cắt. Cơ chế mòn mặt sau của dụng cụ hợp kim cứng ở tốc độ thấp là sự tách ra của các hạt cácbít tạo nên bề mặt mòn không bằng phẳng, khi cắt ở tốc độ cao thì vùng mòn mặt sau nhẵn và trơn.
Trong điều kiện hình thành lẹo dao, lƣợng mòn mặt sau tỉ lệ nghịch với lƣợng mòn mặt trƣớc. Khi mòn mặt trƣớc xuất hiện sẽ làm tăng góc trƣớc thực, thúc đẩy sự hình thành và ổn định của lẹo dao có tác dụng bảo vệ mặt sau khỏi bị mòn. Trái lại khi mòn mặt trƣớc không xuất hiện, dạng của lẹo dao sẽ thay đổi theo xu hƣớng không có tác dụng bảo vệ mặt sau khỏi mòn, dẫn đến sự thúc đẩy của mòn mặt sau.