Ảnh hưởng của vận tốc độ cắt đến lực cắt

- Lực cắt Pz khi phay có thể được xác định bằng công thức thực nghiệm:

3.3.5. Ảnh hưởng của vận tốc độ cắt đến lực cắt

Trước đây người ta cho rằng tốc độ cắt hầu như không ảnh hưởng đến lực cắt. Quan điểm này được giải thích rằng các thí nghiệm được tiến hành trong phạm vi hẹp của sự thay đổi tốc độ và sử dụng các lực kế có độ nhạy cảm thấp. Tuy nhiên, về sau này người ta đã chứng minh được sự phụ thuộc của lực cắt PZ vào tốc độ cắt trong phạm vi biến đổi rộng. Để giải thích quan hệ phụ thuộc này, người ta làm thí nghiệm cắt thép 40X với tốc độ cắt biến đổi trong phạm vi lớn (hình 3.7).

Hình 3.7. Lực cắt PZ phụ thuộc vào tốc độ cắt v và góc trước γ khi gia cơng thép 40X với chiếu dày cắt a = 0,2 mm và bề rộng cắt b = 4mm

Trong vùng biến đổi của tốc độ cắt, khi hệ số co rút phoi giảm thì lực cắt cũng giảm và ngược lại. Tuy nhiên, hiện tượng này không trùng lặp ngẫu nhiên mà tuân theo quy luật, bởi vì khi tăng tốc độ cắt, lực cắt thay đổi như hệ số co rút. Hệ số co rút phoi tăng chứng tỏ góc trượt β1 giảm và diện tích bề mặt trượt tăng. Trong trường hợp này, mức độ biến dạng của kim loại tăng, có nghĩa là tăng ứng suất mà ở đó xảy ra hiện tượng trượt. Tăng ứng suất và diện tích bề mặt trượt làm cho lực cắt PZ tăng. Ngoài ra, lực cắt và hệ số co rút phoi còn phụ thuộc vào hệ số ma sát khi lớp cắt biến dạng. Đường cong PZ = f(v) có chỗ lồi, chỗ lõm được giải thích là do xuất hiện lẹo dao ở mặt trước của dụng cụ. Điểm cực tiểu trên đường cong PZ=f(v) tương ứng với lẹo dao lớn nhất. Khi tốc độ cắt nhỏ, lẹo dao khơng xuất hiện, do đó lực cắt nhỏ. Trong vùng tốc độ cắt, nơi mà lẹo dao lớn nhất, lực cắt và độ co rút phoi giảm, bởi vì khi lẹo dao tăng thì góc trước γ tăng. Khi tốc độ cắt tiếp tục tăng, chiều cao lẹo dao và góc trước γ giảm, do đó hệ số co rút phoi và lực cắt tăng. Khi tốc độ cắt tăng cao (khoảng 200 m/phút) nhiệt độ cắt tăng mạnh làm cho hệ số ma sát giảm, do đó lực cắt PZ cũng giảm.

Cần lưu ý rằng, khi gia cơng gang lẹo dao hình thành ở mức độ thấp hơn, vì vậy đồ thị quan hệ PZ = f(v) có dạng đường cong hài hịa (hình 3.8).