2.2. Cơ chế mài
2.2.3. Năng lượng riêng và hiệu ứng kích thước
Ngay từ những năm đầu 1950, việc tính tốn một cách hệ thống các lực và năng lượng riờng trong quá trình mài đã được tiến hành và người ta nhận thấy rằng năng
lượng riêng khi mài lớn hơn rất nhiều so với các nguyên công cắt gọtkim loại khác.
Ngồi ra, năng lượng riêng có giá trị lớn hơn khi các thông số gia công được điều chỉnh để làm giảm độ dày phoi khôngbiến dạng, vÝ dô nh-giảm bước tiến dao S hoặc chiều sâu cắt t.
Theo như mơ hình tạo phoi của Merchant, sự tạo phoi diễn ra do quá trình cắt gọt rất mạnh ở một vùng rất mỏng tiếp theo là ma sát khi phoi trượt qua mặt trước của
35 hạt mài. Thơng thường, cắt gọt chiếm khoảng 75% tồn bộ năng lượng tạo phoi, ma sát giữa dụng cụ cắt và phoi chiếm 25% năng lượng còn lại [13].
Bằng cách dựa vào các giả thuyết đáng tin cậy về cấu tạo hình học mũi dao điển
hình, người ta đã thu được các kết quả ứng suất cắt để biến dạng dẻo trong quá trình mài, nhưng các ứng suất cắt tính tốn này cao hơn rất nhiều so với ứng suất chảy dẻo cho trước của kim loại được mài. Ngoài ra, ở các điều kiện mài tinh, ứng suất cắt
thường có giá trị cao, tức là các điều kiện mài tạo ra độ dày phoi không biến dạng nhỏ hơn, tương ứng với sử dụng nhiều năng lượng riêng hơn cho kiểu mài này.
Khi cắt gọt kim loại, sự gia tăng tương đối nhỏ của năng lượng riêng diễn ra khi chiều dày phoi khơng biến dạng giảm đi, “hiệu ứng kích thước” này được cho là do tần suất gặp các khuyết tật ở phía trước dụng cụ giảm khi chiều dày phoi không biến dạng giảm. Khi mài phẳng, người ta cũng lần đầu tiên quan sát thấy năng lượng riêng tăng tương đối nhiều khi chiều dày phoi không biến dạng giảm, được cho là do nguyên
nhân tương tự. Tuy nhiên, hiện nay hiện tượng đó có vẻ như là do q trình tạo phoi trong mài tinh là một quá trình đẩy ép biến dạng lớn với tốc độ biến dạng tăng nhanh
khi chiều dày phoi không biến dạng giảm. Điều đó làm năng lượng riêng trong vùng tạo phoi tăng rất nhiều khi mài [14].