2.5.4.1. ảnh h−ởng của góc sau α và góc tr−ớc γ
ảnh h−ởng của góc sau α và góc tr−ớc γ đến tự rung và ổn định đ−ợc biểu thị thông qua ảnh h−ởng của chúng đến chiều sâu cắt tới hạn.
Hình 2.23. ảnh h−ởng của góc sau α đến chiều sâu cắt tới hạn
Nói chung ch−a có đ−ợc những kết luận chắc chắn về ảnh h−ởng của α và γ đến tự rung và ổn định, khi tăng α và γ ma sát ở mặt sau và mặt tr−ớc đều giảm nên tự rung sẽ giảm, hạn chết đ−ợc sự mất ổn định. Tuy nhiên thực tế lại chỉ ra rằng, giới hạn ổn định sẽ giảm nếu tăng giá trị α và γ. Trên (Hình 2.23) là đồ thị thực nghiệm biểu thị quan hệ giữa chiều sâu cắt tới hạn góc với sau α khi gia công vật liệu thép.
Đồ thị biểu diễn quan hệ giữa chiều sâu cắt tới hạn và với góc tr−ớc γ hoàn toàn giống nhau nh− đồ thị biểu diễn quan hệ giữa chiều sâu cắt tới hạn với góc sau α.
2.5.4.2. ảnh h−ởng của góc điều chỉnh χ
Đối với quá trình gia công tiện thì góc điều chỉnh χ ảnh h−ởng đến ph−ơng của lực cắt và do đó ảnh h−ởng lớn đến rung động. Điều đó đ−ợc biểu hiện ở
ảnh h−ởng của χ đến chiều rộng cắt tới hạn. Trên hình vẽ là kết quả thí nghiệm trên máy tiện tinh minh chứng cho điều đó.
Hình 2.24. Sự phụ thuộc của chiều rộng cắt tới hạn vào góc điều chỉnh χ
Khi góc χ bằng 00 (tiện cắt đứt) thì lực F nằm theo h−ớng dao động chính và vuông góc với bề mặt gia công. Lúc này chuyển vị do dao động uống tác dụng giống nh− tr−ờng hợp chiều dày cắt bị biến động và chiều rộng cắt tới hạn đạt đ−ợc là nhỏ nhất.
Khi góc χ bằng 900 (Tiện xén mặt đầu) thì thành phần lực chạy dao F h−ớng theo trục Z là h−ớng mà trục chính có độ cứng vững cao nhất nên lực F không còn có tác dụng kích thích dao động uốn riêng của trục chính và phôi. Còn thành phần lực cắt tiếp tuyến vẫn nằm theo h−ớng dao động riêng. Tuy nhiên dao động uốn riêng trong tr−ờng hợp này không gây ra sự thay đổi chiều dày và cắt vì mặt cắt nằm trong h−ớng dao động. Quan hệ giữa chiều rộng cắt tới hạn với các giá trị trung gian khác của góc χ đ−ợc mô tả bởi các điểm liên tục khác trên đồ thị (Hình 2.24).
2.5.4.3. ảnh h−ởng của góc nghiêng ϕ của l−ỡi cắt chính
Góc ϕ ảnh h−ởng đến ổn định của quá trình cắt thông qua ảnh h−ởng của nó đến chiều dày cắt và h−ớng của lực cắt. Góc ϕ càng tăng thì ổn định càng cao.
(Hình 2.25) giới thiểu ảnh h−ởng của ϕ càng tăng thì ổn định càng cao. Hình
1.21. giới thiệu ảnh h−ởng của ϕ khi tiện thép ϕ = 110mm, V=57m/ph, s = 0,2mm/vòng.
Hình 2.25. ảnh h−ởng của góc nghiêng φ đến độ ổn định của quá trình cắt
2.5.4.4. ảnh h−ởng của tình trạng mòn của dao
ảnh h−ởng của mòn dao đến tự rung và ổn định là yếu tố rất khó xác định chính xác. Tuy nhiên giá trị cắt tới hạn phụ thuộc vào độ mòn của dao nên giới hạn ổn định thay đổi theo thời gian làm việc của dao.
Hình 2.26. Sự phụ thuộc của chiều sâu cắt tới hạn vào thời gian cắt của dao
gian làm việc liên tục của dụng cụ cắt. Tại trạng thái ban đầu khi dao ch−a mòn thì chiều sâu cắt tới hạn nhận giá trị bằng 1mm. Nó tiếp tục tăng khá nhanh tang một khoảng thời gian ngắn và sau đó thay đổi rất ít (2,5 – 3mm) trong một thời gian quá dài. Từ một trạng thái mòn xác định (trong thí nghiệm ứng với khoảng 12m đ−ờng chạy dao) thì chiều sâu cắt tới hạn lại tiếp tục tăng nhanh (Hình 2.26).
Trong đồ thị cũng biểu diễn sự tăng của công suất công tác của động cơ theo sự tăng của độ mòn dao (đ−ờng b)
2.5.4.5. ảnh h−ởng của bán kính mũi dao r
Bán kính mũi dao r có ảnh h−ởng trực tiếp đến ph−ơng của lực cắt. Khi chiều rộng cắt lớn chẳng hạn nh− khi gia công thô thì ảnh h−ởng của r là nhỏ. Khi đó lực cắt có ph−ơng vuông góc với l−ỡi cắt chính (Hình 2.27a).Khi chiều rộng cắt bé chẳng hạn nh− khi gia công tinh thì chiều sâu cắt nhỏ hơn bán kính r, ph−ơng của lực cắt sẽ nghiêng đi so với ph−ơng của l−ỡi cắt chính (Hình
2.27b). Trong tr−ờng hợp (Hình 2.27b)thì độ mềm dẻo của dao cao hơn và mất ổn định có thể xuất hiện cả khi chiều rộng cắt bé (tức là khi công suất cắt còn bé).
Hiện t−ợng này cũng th−ờng thấy khi khoan bởi vì độ mềm dẻo h−ớng kính của mũi khoan cao hơn so với h−ớng trục. Ngoài ra thì r có liên quan đến thành phần lực h−ớng kính. Do đó khi tăng r lực h−ớng kinh sẽ tăng và xu h−ớng rung động sẽ tăng.
Hình 2.27. ảnh h−ởng của chiều sâu cắt và bán kính đỉnh dao đến h−ớng của lực cắt động lực học
2.5.4.6. ảnh h−ởng của tốc độ cắt
Trong vùng tốc độ cắt thấp, các giới hạn ổn định giảm cùng với sự tăng tốc độ một cách liên tục. Sau khi đi qua một điểm cực thì các giới hạn ổn định lại tăng cùng với tốc độ tất nhiên với mỗi loại vật liệu thì điểm cực tiểu cũng khác nhau.
Hình 2.28. ảnh h−ởng của tốc độ cắt đến chiều rộng cắt tới hạn khi Phay
Ch−a có đ−ợc sự giải thích thoả đáng về nguyên nhân của việc tăng giới hạn ổn định cùng với việc tăng tốc độ trong vùng tốc độ cao nh−ng sự biến động đó đều có liên quan đến sự biến động quả lực cắt nên gây ra mất ổn định. Một lý do khuyết khác cho rằng nguyên nhân của sự giảm giới hạn ổn định và hình thành cực tiểu là do sự hình thành và phá huỷ của lẹo dao.
2.5.4.7. ảnh h−ởng của lực chạy dao
Trên (Hình 2.29) là đồ thị thực nghiệm biểu thị ảnh h−ởng của l−ợng chạy dao đến chiều rộng cắt tới hạn khi gia công.
Trong vùng l−ợng chạy dao bé, mất ổn định xẩy ran gay cả khi chiều rộng cắt rất nhỏ. Trong vùng S = 0,05mm thì chiều rộng cắt tới hạn lại tăng nhanh cùng với l−ợng chạy dao. Hiện t−ợng đó đã đ−ợc giải thích rằng, khi tăng l−ợng chạy dao thì áp suất tĩnh của phôi trên mặt tr−ớc của dao và do đó ma sát trên
của dòng phôi mà lực cắt tác động lực học lại giảm xuống. Nếu tăng S đến một mức độ nào đó thì chiều sâu cắt tới hạn lại giảm xuống. B−ớc quá đột ừ tăng đến giảm là không đột ngột lắm. Từ đó tác giả cho rằng S không phải là một chỉ tiêu thích hợp để biểu diễn phản hứng động lực học của máy. Vị trí của điểm cực đại trên đồ thị phụ thuộc rất lớn vào quá trình tạo phoi, tức là phụ thuộc vào tốc độ cắt, thông số hình học của dao, tình trạng mòn của l−ỡi cắt và phụ thuộc vào vật liệu….
Hình 2.29. ảnh h−ởng của l−ợng chạy dao đến chiều rộng cắt tới hạn K