Quan sỏt cắt gọt thực tế, ta dễ dàng phỏt hiện hai nhận xột quan trọng:
1. Phoi được tỏnh ra khỏi chi tiết khi cắt khụng theo phương của vận tốc cắt
v (tức là phương lực tỏc dụng)
2. Phoi khi cắt ra bị uốn cong về phớa mặt tự do; kớch thước của phoi bị thay đổi so với lớp cắt khi cũn trờn chi tiết (hỡnh 2.9.).
Hỡnh 2.9. v L a af bf b Lf
Trang 29
Quan sỏt phoi trờn hỡnh 2.9 ta thấy phoi bị xếp lớp, cỏc lớp nghiờng một gúc so với phương tỏc dụng lực, hơn nữa phoi bị cong về phớa mặt tự do, tức là mặt đối diện với mặt trước của dao. Quan sỏt hỡnh 2.9 ta lại thấy phoi ngắn hơn nhưng dày hơn so với lớp kim loại trờn phụi, nghĩa là quóng đường chạy dao L lớn hơn chiều
dài phoi Lf và chiều dày phụi af lớn hơn chiều dày lớp cắt a. Việc thay đổi kớch thước phoi như vậy gọi là hiện tượng co rỳt phoi.
Để giải thớch những điều nhận thấy trờn ta tiến hành cỏc thớ nghiệm sau:
2.3.1.1. Thớ nghiệm so sỏnh mẫu cắt và mẫu nộn kim loại Mụ hỡnh thớ nghiệm được mụ tả hỡnh 2.10.
a. Thớ nghiệm cắt nộn mẫu
b. Thớ nghiệm cắt mẫu với dao cú = 00
Hỡnh 2.10.
Khi quan sỏt thớ nghiệm nộn mẫu, người ta thấy rằng: cỏc phõn tử kim loại dưới sức ộp của đầu nộn bị biến dạng, phương biến dạng là phương AB và CD tạo với phương của ngoại lực tỏc dụng P một gúc xỏc định đối với từng loại vật liệu
(thộp = 450).
Điều tương tự đú cũng xảy ra đối với mẫu cắt (hỡnh 2.10b), nhưng phương CD thỡ cỏc phõn tố kim loại đó bị phần kim loại trờn mẫu chặn lại. Do đú phương biến dạng chỉ cũn là AB.
Kết quả trờn cho ta kết luận là: thực chất quỏ trỡnh tỏch phoi ra khỏi chi tiết là quỏ trỡnh biến dạng của cỏc phần tử kim loại dướisức ộp của đầu dao.
B C D A P B A Dao (b) (a)
Trang 30
2.3.1.2. Thớ nghiệm quan sỏt sự dịch chuyển của cỏc phần tử kim loại khi cắt
Để tiếp tục làm rừ bản chất của quỏ trỡnh cắt kim loại, người ta tiến hành một thớ nghiệm khỏc. ở thớ nghiệm này, cỏc phần tử kim loại trờn mặt bờn của mẫu được đỏnh dấu. Khi cắt ta quan sỏt sự dịch chuyển của cỏc phần tử kim loại đó được đỏnh dấu đú. Vớ dụ trờn hỡnh 2.9. mụ tả quỏ trỡnh dịch chuyển của phần tử kim loại P khi cắt. Từ P đến 1 phần tử kim loại dịch chuyển gần như song song với phương vận tốc cắt v. Qua khỏi điểm 1, đỏng lẻ phần tử kim loại chuyển đến điểm 2', nhưng thực tế thỡ nú dịch đến điểm 2. Đoạn 2'2 gọi là lượng trượt của phần tử kim loại P tại thời điểm 2. Điểm 1 là điểm bắt đầu trượt của phần tử kim loại P khi cắt. Tương tự như vậy ở thời điểm 3 lượng trượt là 3'3. Tiếp tục cắt, sau khi qua khỏi điểm 3 phần tử kim loại P di chuyển đến điểm 4. Đoạn đường 34 song song với mặt trước của dao. Điều đú cú nghĩa là đến thời điểm 3 thỡ quỏ trỡnh trượt của phần tử kim loại P đó kết thỳc và nú đó chuyển thành phoi cắt. Điểm 3 được gọi là điểm kết thỳc trượt của phần tử kim loại P khi cắt. Bằng cỏch đỏnh dấu như vậy ta xõy dựng được đường dịch chuyển của phõn tố kim loại P khi cắt là P1234P'. Trong đú đoạn 4P' là một cung cong về phớa mặt tự do của phoi cú bỏn kớnh R?P. Điểm 4 được xỏc định bằng cỏch: từ điểm tỏch rời sự tiếp xỳc giữa phoi và mặt trước dao (E) ta kẻ (EF) vuụng gúc với mặt trước dao (EF OE). EF sẽ cắt đường P1234P' tại 4.
Trang 31
Vựng giới hạn bởi mặt bắt đầu trượt OA và mặt kết thỳc trượt OC gọi là miền biến dạng (miền tạo phoi) hay cũn gọi là vựng trượt. Thớ nghiệm trờn được tiến hành với tốc độ cắt v = 0,002 m/ph. Trong thực tế, tốc độ cắt lớn hơn rất nhiều do vậy tốc độ biến dạng cũng rất lớn, hai mặt trượt OA và OC gần như trựng nhau, chỉ cỏch nhau khoảng 0,03 - 0,2 mm. Để đơn giản ta coi 2 mặt này trựng nhau và gọi là mặt trượt τ, τ nằm nghiờng so với phương vận tốc cắt V một gúc β1 = 300 ữ 400. Bờn trong mỗi phần tử cũng diễn ra sự xờ dịch giữa cỏc tinh thể dưới một gúc β2 = 600 ữ 650 (hay là gúc tỏch phoi).
Qua thớ nghiệm nờu trờn, ta cú thể kết luận rằng: quỏ trỡnh hỡnh thành phoi cắt là quỏ trỡnh biến dạng trượt của cỏc phần tử kim loại theo cỏc mặt trượt của
chỳng.