CHƯƠNG 3 : CƠ SỞ LÝ THUYẾT CẮT GỌT VÀ CÔNG NGHỆ TIỆN
3.1. Cơ sở lý thuyết cắt gọt
3.1.1. Khái quát về quá trình cắt gọt kim loại
Cắt gọt kim loại là quá trình tách khỏi bề mặt phôi những lớp kim loại tạo thành phoi và cuối cùng nhận được chi tiết có kích thước, hình dạng đúng u cầu. Đồng thời với quá trình tạo phoi; lực cắt và nhiệt cắt được sinh ra. Lực cắt và nhiệt cắt tác động q trình gia cơng ảnh hưởng đến chất lượng bề mặt, độ chính xác của chi tiết; ảnh hưởng đến dụng cụ cắt, quyết định mức độ mòn và tuổi bền dụng cụ cắt. Q trình tạo phoi khi cắt được phân tích kỹ trong vùng tác động (hình 3.1).
Hình 3.1: Quá trình tạo phoi [13].
+ Vùng biến dạng (1): Là vùng vật liệu phôi nằm trước mũi dao, được giới hạn giữa vùng vật liệu phoi và vùng vật liệu phôi. Dưới tác dụng của lực cắt động, vùng này xuất hiện biến dạng dẻo. Khi ứng suất do lực cắt động gây ra vượt quá giới hạn cho phép của kim loại thì xuất hiện sự trượt và hình thành phoi.
+ Vùng ma sát (2): Là vùng vật liệu phoi tiếp xúc với mặt trước của dao. + Vùng ma sát (3): Là vùng vật liệu phôi tiếp xúc với mặt sau của dao.
+ Vùng tách (4): Vùng bắt đầu q trình tách kim loại khỏi phơi tạo thành phoi. Quá trình cắt kim loại được thực hiện bằng các dụng cụ cắt có lưỡi cắt như: dao tiện, dao phay, dao bào, dao chuốt, mũi khoan… Dụng cụ cắt được thực hiện trên các máy cắt kim loại như: máy tiện, máy phay, máy bào, máy chuốt, máy khoan… Để thực hiện một quá trình cắt cần phải thực hiện hai chuyển động là chuyển động
30 cắt chính và chuyển động chạy dao.
- Chuyển động cắt chính: Là chuyển động cơ bản tạo ra phoi, chuyển động tiêu
thụ cơng suất lớn nhất trong q trình cắt. Chuyển động cắt chính có thể là chuyển động quay tròn hoặc tịnh tiến của dụng cụ cắt hoặc của phơi. Chuyển động cắt chính là chuyển động tạo ra tốc độ cắt.
- Chuyển động chạy dao: Là chuyển động cần thiết để duy trì quá trình cắt. Chuyển động chạy dao có thể xảy ra liên tục hoặc gián đoạn. Tốc độ của chuyển động chính ln lớn hơn tốc độ của chuyển động chạy dao.
- Trong q trình cắt kim loại, phơi và dao được kẹp chặt trên máy, các bề mặt mới được hình thành do các lớp bề mặt bị biến dạng và được hớt dần với sự tạo thành phoi. Khi cắt vật liệu dẻo, người ta phân biệt các giai đoạn hình thành phoi như sau: khi mới bắt đầu cắt, dao và chi tiết tiếp xúc với nhau sau đó lưỡi dao ăn sâu vào kim loại và làm vật liệu bị dồn ép. Sự lún sâu của lưỡi dao vào vật liệu sẽ thắng lực liên kết giữa các lớp kim loại bị hớt đi và phần kim loại còn lại. Hiện tượng này dẫn đến sự trượt phân tử phoi đầu tiên. Sau đó dao tiếp tục chuyển động và tách những phân tử phoi tiếp theo khỏi kim loại chính. Từ đó phoi được hình thành và thực hiện quá trình cắt gọt.