- Phương án nửa nhân tạo Phương án tự nhiên
Ví dụ: Dùng dao Tiện thép gió gia công một chi tiết bằng thép với tốc độ cắt v0 =25 m/ph Sau 30 phút thì độ
lớn mài mòn mặt sau đạt tới giới hạn cho phép [∆] (tức là T0 =30 ph). Với T0 = 30 phút thì thời gian dao phải mài mịn quá ngắn, vì vậy ta muốn tăng tuổi bền dao lên T1 = 60 ph. Muốn vậy ta cần điều chỉnh tốc độ cắt là: mài mịn q ngắn, vì vậy ta muốn tăng tuổi bền dao lên T1 = 60 ph. Muốn vậy ta cần điều chỉnh tốc độ cắt là:
m
30 V1 = V0 .KT = 25.
60
Với dao tiện bằng thép gió thì m = 0,125 do vậy V1 = 22,8 m/ph
Kết quả tính tốn trên cho ta nhận xét: Khi tuổi bền dao thay đổi 100% thì tốc độ cắt chỉ cần thay đổi 9%.
<2> Ảnh hưởng của chiều dày cắt a đến tuổi bền dao:
Bằng cách giữ ngun góc nghiêng chính ϕ của dao và các yếu tố khác, ta chuyển sang nghiên cứu mối quan hệ T - a (a = s. sinϕ)
Lần lượt thay đổi các giá tri chiều dày cắt a1, a2, a3,..., an qua thí nghiệm ta xác định được T1,T2, T3, ..., Tn. Đưa kết quả thí nghiệm logar ar a (mm) logT (ph) T (ph) Hình 4.29 loga logar ar a (mm) logT (ph) T (ph) Hình 4.29 T1 T2 α logT (ph) T (ph) logv (m/ph) v (m/ph) m = tgα V1 V2 (b) Hình 4.28 (a)
lên đồ thị ta nhận được 2 đường cong hyperbol giao nhau tại một điểm. Điểm giao nhau của 2 đường cong tương ứng với ar = 0,2 - 0,4 mm. Đó chính là khoảng cách ranh giới giữa chiều dày cắt thô và chiều dày cắt tinh. Nếu đưa các giá trị thí nghiệm lên hệ trục toạ độ loga - logT ta sẽ nhận được hai đoạn thẳng giao nhau tại điểm tương ứng với logar.
Từ đồ thị ta thấy rằng: khi tăng chiều dày cắt a thì tuổi bền dao sẽ giảm, bởi vì khi a tăng một mặt sẽ làm tăng tải trọng lực trên một đơn vị chiều dài lưỡi cắt, mặt khác làm tăng nhiệt cắt. Kết hợp 2 nguyên nhân trên dẫn đến tốc độ mài mịn dao tăng lên, do đó tuổi bền dao giảm xuống. Để đảm bảo tuổi bền dao đã chọn trước không đổi, khi thay đỏi chiều dày cắt, ta điều chỉnh tốc độ cắt v theo biểu thức kinh nghiệm sau:
T m .a XV
C V
V = (m/ph) (với T ≠ 1 ph)
Thực nghiệm khi tiện thép:
với a < 0,2 mm thì xV = 0,33 với a> 0,2 mm thì xV = 0,66 a> 0,2 mm thì xV = 0,66
<3> Ảnh hưởng của chiều rộng cắt b đến tuổi bền dao:
Với những yếu tố khác không thay đổi, khi tăng chiều rộng cắt b sẽ làm tăng chiều dài tiếp xúc giữa lưỡi cắt và chi tiết, như vậy dẫn đến ảnh hưởng ngược nhau: một mặt khi tăng chiều dài làm việc thực tế của lưỡi cắt sẽ làm tăng biến dạng, tăng ma sát dẫn đến tăng nhiệt cắt (nhưng không tăng lực cắt đơn vị), nhưng dồng thời cũng tăng khả năng tản nhiệt khỏi khu vực lưỡi cắt. Kết hợp 2 yếu tố đó khi tăng chiều rộng cắt b sẽ làm tăng tốc độ mài mòn của dao, giảm tuổi bền dao nhưng chậm hơn so với khi tăng chiều dày cắt a.
T (ph) logT
Từ kết quả thí nghiệm, để đảm bảo tuổi bền dao không đổi (T ≠ 1 ph), a ≠ 1mm không đổi, quan hệ V- b được viết dưới dạng:
T m .a XV .b YV
CV
V = (m/ph)
Khi tiện thép yV = 0,25
Phương trình trên ngồi những đại lượng biến thiên là T, a, b, tất cả các yếu tố khác ảnh hưởng đến tuổi bền dao đều nằm trong hằng số thực nghiệm CV (trong điều kiện thí nghiệm).
4.3.5.2 Ảnh hưởng của chi tiết gia cơng đến tuổi bền dao:
Tính chất cơ - lý - hố của vật liệu chi tiết gia công ảnh hưởng lớn đến biến dạng và ma sát khi cắt dẫn đến sự thay đổi tải trọng lực và nhiệt trên dao, làm cho tốc độ mài mịn dao thay đổi, do đó tuổi bền dao thay đổi.
logb b (mm)
Theo kinh nghiệm: vật liệu gia cơng có độ bền và độ cứng càng cao, muốn đảm bảo tuổi bền dao không đổi, ta phải cắt với tốc độ cắt càng thấp. Kết quả thí nghiệm cho ta mối quan hệ V - σB và V - HB trong điều kiện T = 1ph, a = 1mm, b =
1mm biểu diễn như sau:
Bσf HBZ σf HBZ V = CV (m/ph) hoặc V = CV (m/ph)
Nếu ta gọi σB0 hoặc HB0 là độ bền hoặc độ cứng của vật liệu làm thí nghiệm. Vật liệu cắt thực tế có
độ bền σB và độ cứng HB. Lúc đó tốc độ cắt phải điều chỉnh bằng hệ số điều chỉnh
K f σ B σ = B0 σV Z 0 HBV HB HB hoặc K = Hình 4.31
Ta có thể giải thích mối quan hệ T - γ như sau:
Khi γ < γtn , nếu tăng góc γ sẽ làm tăng biến dạng của phoi, dẫn đến tuổi bền của dao tăng lên. Nếu
tiếp tục tăng γ > γtn thì bên cạnh tác dụng tốt đến tuổi bền dao, sẽ tác dụng ngược lại lớn
góc trước γ0
γtn
Ngồi ra, tính chất của phơi liệu như phương pháp tạo phơi, phơi có nhiệt luyện hay khơng, trạng thái bề mặt của phôi,... cũng ảnh hưởng đến tuổi bền dao. Để kể đến những ảnh hưởng này, thì tốc độ cắt được điều chỉnh bằng cách nhân thêm trong công thức tuổi bền dao hệ số điều chỉnh Kfv.
Tổng hợp các yếu tố trên, trong công thức tuổi bền dao được nhân thêm hệ số điều chỉnh tốc độ cắt: KC = Kσ .Kf hoặc KC = K HB .Kf
V V V V V V
4.3.5.3 Ảnh hưởng của dao đến tuổi bền dao:
<1> Vật liệu phần cắt của dao: ảnh hưởng đáng kể đến tuổi bền dao. Nếu vật liệu dao khác với vật liệu thí nghiệm, thì tốc độ cắt cần được điều chỉnh
bằng cách nhân thêm hệ số điều chỉnh Kd1.
<2> Các yếu tố hình học của dao: