CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN CHẤT LƯỢNG KHI CHẾ TẠO KHUÔN ÉP VIÊN GỖ NÉN
2.3.2. Ảnh hưởng của chế độ cắt
Khi xét ảnh hưởng của chế độ cắt nghĩa là xem xét ảnh hưởng của chế độ cắt đến ba tiêu chí:
+ Ảnh hưởng đến độ lớn của miền tạo phoi và mức độ biến dạng + Ảnh hưởng đến nhiệt độ của vật liệu gia công.
+ Ảnh hưởng đến sự xuất hiện cũng như độ lớn của lẹo dao[15].
Ảnh hưởng của chế độ cắt đến độ lớn của miền tạo phoi và mức độ biến dạng
Quá trình gia công bằng cắt là quá trình nén kim loại. Kim loại bị biến dạng trong miền tạo phoi AOE cũng trải qua ba giai đoạn: biến dạng đàn hồi, biến dạng dẻo và biến dạng phá hủy. Trong quá trình cắt, miền tạo phoi AOE di chuyển cùng với dao và khi tốc độ cắt lớn, miền tạo phoi co hẹp lại, chiều rộng miền tạo phoi chỉ còn khoảng vài phần trăm milimet. Trong trường hợp này, sự biến dạng của vật liệu gia công có thể xem như lân cận mặt OF. Để dơn giản có thể xem như quá trình biến dạng xảy ra ngay trên mặt phẳng đi qua lưỡi cắt và hợp với phương chạy dao góc – góc trượt quy ước. Góc trượt đặc trưng cho hướng và trị số của biến dạng dẻo trong miền tạo phoi, càng nhỏ biến dạng càng lớn[17].
Hình 2.2 Sơ đồ hóa miền tạo phoi [17]
Mức độ biến dạng của phoi chịu ảnh hưởng chủ yếu của vận tốc cắt.
Hình 2.3 Quan hệ giữa vận tốc cắt và hệ số co rút phoi K [17]
- Khi Vc tăng từ V1 V2, K giảm.
Trong vùng tốc độ cắt này khi Vc tăng tăng lực ma sát tăng, biến dạng của phoi tăng. Mặt khác khi đó lẹo dao xuất hiện và tăng dần làm tăng góc trước, giảm góc cắt quá trình cắt dễ dàng hơn, phoi thoát ra dễ dàng hơn biến dạng của phoi giảm và đạt giá trị cực tiểu tại B ứng với Vc = V2 (tại đây chiều cao lẹo dao lớn nhất). Hai ảnh hưởng này bù trừ lẫn nhau nhưng ảnh hưởng của lẹo dao lớn hơn.
- Khi Vc tăng từ V2 V3, K tăng.
Trong vùng tốc độ cắt này, khi Vc tăng chiều cao lẹo dao giảm dần, dẫn đến góc trước giảm, góc cắt tăng, biến dạng của phoi tăng. Khi Vc tăng, hệ số ma sát giảm, lực ma sát giảm, biến dạng của phoi giảm. Kết hợp hai ảnh hưởng này, ảnh
hưởng của lẹo dao lớn hơn nên khi Vc tăng, biến dạng của phoi tăng và đạt giá trị cực đại khi Vc = V3 (tại đây lẹo dao mất hẳn).
- Khi Vc > V3 : lẹo dao không còn, mặt khác nhiệt độ ở vùng cắt rất cao làm cho lớp kim loại của phoi sát mặt trước bị chảy nhão, hệ số ma sát giữa phoi và mặt trước giảm, K giảm.
- Các giá trị V1, V2, V3 phụ thuộc vào điều kiện gia công, vật liệu làm dao, phôi, thông số hình học của dụng cụ cắt.[17]
Ảnh hưởng của chế độ cắt đến nhiệt cắt
Khi tăng tốc độ cắt, lực cắt giảm đi nhưng mức độ giảm của lực cắt theo tốc độ cắt nhỏ hơn so với việc tăng tốc độ cắt, nên từ công thức xác định nhiệt lượng
427
V P
Q z nên khi tăng tốc độ cắt thì nhiệt cắt tăng.
Khi tăng lượng chạy dao S, lực cắt tăng nhưng không tỷ lệ với S, do vậy nhiệt cắt tăng không nhanh. Khi S tăng làm chiều cắt tăng lên điều kiện truyền nhiệt tốt hơn đồng thời diện tích tiếp xúc dao phoi tăng có tác dụng làm giảm nhiêt. Như vậy, khi S tăng, nhiệt cắt tăng nhưng chậm.
Khi tăng chiều sâu cắt, lực cắt tăng làm tăng nhiệt cắt. Mặt khác, chiều dài tham gia cắt của lưỡi cắt tăng tỷ lệ thuận với t, tạo điều kiện truyền nhiệt cắt vào thân dao tốt hơn, nhiệt cắt giảm. Tổng hợp lai, khi tăng chiều sâu cắt t, nhiệt cắt tăng nhưng chậm [6].
Ảnh hưởng của chế độ cắt đến lẹo dao
Ảnh hưởng của vận tốc cắt đến lẹo dao thể hiện trên hình. Biểu đồ được chia làm 4 khu vực
Hình 2.4 Quan hệ giữa tốc độ cắt và chiều cao lẹo dao [17]
Ở vận tốc cắt thấp (VC<V1), mức độ biến dạng của phoi nhỏ, nhiệt phát sinh trong quá trình cắt bé, tạo điều kiện cho quá trình lẹo dao hình thành.
Khi cắt với tốc độ VC<V2 , khi tăng tốc độ cắt, mức độ biến dạng của phoi tăng, nhiệt cắt tăng làm cho chuyển động nhiệt giữa các phân tố phoi tăng, lẹo dao được hình thành và đạt giá trị lớn nhất khi Vc = V2.
Khi VC > V2 nhiệt cắt tiếp tục tăng làm xuất hiện lớp kim loại chảy nhão giữa phoi và mặt trước của dao, làm giảm lực ma sát giữa dao và phoi dẫn đến chiều cao lẹo dao giảm dần.
Khi VC > V3 tốc độ cắt rất cao ngoài việc làm giảm hệ số ma sát giữa dao và phoi, nó còn làm giảm xu hướng hàn dính phoi vào mặt trước của dao, làm cho lẹo dao mất hẳn [17].