Lực cắt có ảnh hƣởng quyết định đến nhiệt cắt, quá trình mòn dụng cụ, do đó ảnh hƣởng quyết định đến độ chính xác gia công. Vì vậy, việc xây dựng mô hình lực cắt trong điều kiện gia công cụ thể sẽ góp phần cho việc thực hiện tối ƣu hóa quá trình cắt, nâng cao hiệu quả kinh tế - kỹ thuật của nguyên công phay.
Hiện tƣợng nhiệt trong quá trình cắt :
Nhiệt trong quá trình cắt tác động đến:
- Dụng cụ cắt: Nhiệt cắt làm giảm độ cứng, độ bền cơ học, tăng độ mòn, ảnh hƣởng xấu đến khả năng cắt.
- Vật liệu gia công: Nhiệt cắt làm nóng chi tiết gia công, gây biến dạng nhiệt, độ chính xác gia công giảm. Nhiệt cắt gây biến đổi cấu trúc kim loại lớp bề mặt, tạo ra ứng suất dƣ kéo, tác động xấu đến chất lƣợng lớp vật liệu bề mặt chi tiết.
- Tác động vào hệ thống công nghệ: Máy - dao - chi tiết.
- Nhiệt lƣợng phát sinh khi cắt lớn, thì công cơ học tiêu hao cho quá trình cắt sẽ lớn. Vì vậy giảm nhiệt cắt cho phép tăng năng suất cắt, tăng độ chính xác hình học chi tiết, nâng cao hiệu quả của quá trình cắt.
Điều kiện cắt ảnh hƣởng đến nhiệt cắt [2]:
- Ảnh hƣởng của tốc độ cắt:
Khi tăng tốc độ cắt nhiệt lƣợng phát sinh tăng. Q =
427.V .V Pz
(Kcal) (3.1) Từ biểu thức trên thấy rằng tốc độ cắt V tăng Q tăng và nhiệt độ vùng cắt tăng theo. Song nhiệt độ không tăng tỷ lệ với tốc độ cắt nhƣ nhiệt lƣợng Q.
Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành: Công nghệ CTM
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
57
Quan hệ giữa nhiệt độ và tốc độ cắt biểu thị bằng biểu thức: u V C1. (3.2) : nhiệt độ cắt
C1: hệ số phụ thuộc vào điều kiện gia công
u: số mũ biểu thị mức độ ảnh hƣởng của tốc độ cắt đến nhiệt cắt, u = 0,26 - 0,72.
Lực cắt giảm kết hợp tăng vận tốc cắt V, giá trị cao của V nhằm ổn định quá trình cắt và chất lƣợng bề mặt. Điều đó làm cho lƣợng ăn dao thay đổi ảnh hƣởng trực tiếp đến lực cắt, những yếu tố này còn phụ thuộc vào tỷ lệ độ dày phoi t0. Giá trị lƣợng ăn dao cao nhất là 0,2 mm/rev nhằm giới hạn hiệu quả cào xƣớc nhƣng làm tăng độ võng dụng cụ và mòn dao.
Giảm lƣợng chạy dao làm giảm lực cắt nhƣng độ chính xác về hình học của chi tiết phụ thuộc vào giá trị của p thƣờng không ổn định. Giá trị này có thể đƣợc so sánh với tính toán lý thuyết đạt đƣợc bởi sử dụng mô hình tính toán giảm thiểu độ võng dụng cụ và rung động. Tuy nhiên, sau khi gia công bán tinh sự đối lập giữa lực cắt và kiểu cắt nhƣ sau: lực cắt tổng thể giảm không đồng đều trên các trục. Điều này rất quan trọng để giới hạn độ võng của dao.
Kiểu chạy dao từ trên xuống nhằm ổn định quá trình cắt và đạt bề mặt tốt hơn, với lƣợng chạy dao nhỏ. Kiểu cắt từ dƣới lên có hiệu quả khi đỉnh dao rộng để tham gia cắt bằng cách giới hạn lƣỡi cắt thông thƣờng, và giá trị lƣợng chạy dao lớn.