a) Mòn dụng cụ cắt
Trong quá trình cắt, phoi trượt trên mặt trước và chi tiết chuyển ựộng tiếp xúc với mặt sau của dao gây nên hiện tượng mòn ở phần cắt dụng cụ. Mòn dụng cụ là một quá trình phức tạp, xảy ra theo hiện tượng lý hóa ở các bề mặt tiếp xúc phoi và chi tiết với dụng cụ gia công. Trong quá trình cắt, áp lực trên bề mặt tiếp xúc lớn hơn rất nhiều so với áp lực làm việc của chi tiết máy (khoảng 15 ọ 20 lần) và dụng cụ bị mòn theo nhiều dạng khác nhau [5].
Hình 2.4. Các dạng mòn phần cắt của dụng cụ khi tiện.
Phần cắt dụng cụ trong quá trình gia công thường bị mòn theo các dạng sau: - Mòn theo mặt sau (hình 2.4a).
- Mòn theo mặt trước (hình 2.4b).
- Mòn ựồng thời cả mặt trước và mặt sau (hình 2.4c). - Mòn tù lưỡi cắt (hình 2.4d).
Mòn mặt trước và mặt sau là hai dạng mòn thường gặp trong cắt kim loại. Công thức của Opitz về quan hệ tương ựối giữa dạng mòn dao hợp kim cứng với vận tốc cắt và chiều sâu cắt ựã ựược Shaw ựưa ra như trên hình 2.5.
Loladze cho rằng cơ chế hình thành vùng mòn mặt trước của dao hợp kim cứng khác so với dao thép gió. Bởi theo ông do hợp kim cứng có ựộ cứng nóng cao ựến hàng nghìn ựộ C nên hiện tượng khuếch tán ở trạng thái rắn gây
a) b)
mòn với tốc ựộ cao xảy ra tr
vậy mòn mặt trước ựều có nguồn gốc do nhiệt.
Hình 2.5. Quan hệ giữa một số dạng m tắch Vc.t10,6, trong ựó V tắnh b
Boothroyd cho r
dụng cụ với bề mặt gia công v tốc cắt. Trent cho rằng, m kim loại và không ựều tr
dụng cụ hợp kim cứng ở tốc ựộ cắt nên bề mặt mòn không b
sau nhẵn và trơn. Trong ựiều kiện h
lượng mòn mặt trước. Khi m thực, thúc ựẩy sự hình thành và sau khỏi bị mòn. Trái l
dao sẽ thay ựổi theo xu h
dẫn ựến thúc ựẩy sự phát triển của m
ới tốc ựộ cao xảy ra trên mặt trước từ vùng có nhiệt ựộ cao nhất. ớc ựều có nguồn gốc do nhiệt.
ệ giữa một số dạng mòn của dụng cụ hợp kim cứng với thể , trong ựó V tắnh bằng m/ph; t1 tắnh bằng mm/vg.
Boothroyd cho rằng mòn mặt sau xảy ra do tương tác gi ụng cụ với bề mặt gia công và bề mặt mòn song song với ph
ốc cắt. Trent cho rằng, mòn mặt sau xảy ra trong hầu hết các quá tr ều trên suốt chiều dài lưỡi cắt. Cơ chế m
ụng cụ hợp kim cứng ở tốc ựộ cắt thấp là sự tách ra của các hạt cacbit tạo òn không bằng phẳng, khi cắt ở tốc ựộ cắt cao th
ều kiện hình thành lẹo dao, lượng mòn mặt sau tỷ lệ nghịch với ớc. Khi mòn mặt trước xuất hiện sẽ làm tăng góc trư ình thành và ổn ựịnh của lẹo dao có tác dụng bảo vệ mặt òn. Trái lại khi mòn mặt trước không xuất hiện, dạng của lẹo ẽ thay ựổi theo xu hướng không có tác dụng bảo vệ mặt sau khỏi m
ẩy sự phát triển của mòn mặt sau.
ệt ựộ cao nhất. Như
ủa dụng cụ hợp kim cứng với thể ằng mm/vg.
ương tác giữa mặt sau của ới phương của vận ặt sau xảy ra trong hầu hết các quá trình cắt ế mòn mặt sau của ự tách ra của các hạt cacbit tạo ằng phẳng, khi cắt ở tốc ựộ cắt cao thì vùng mòn mặt
ặt sau tỷ lệ nghịch với àm tăng góc trước ổn ựịnh của lẹo dao có tác dụng bảo vệ mặt ớc không xuất hiện, dạng của lẹo ớng không có tác dụng bảo vệ mặt sau khỏi mòn,
b) Cách xác ựịnh
Theo Doyle thì mòn mặt trước và mặt sau có thể tắnh toán gần ựúng như sau: * Thể tắch mòn mặt sau: 2 W . (2 1) 2 ave VB b tg V α = −
Trong ựó: VBave là chiều cao trung bình của vùng mòn. * Thể tắch mòn mặt trước: cr 2 ( ) (2 2) 3 b KB KF KT V = − −
Hình 2.6. Các thông số ựặc trưng cho mòn mặt trước và mặt sau Ờ ISO3685.
Các kắch thước dùng ựể xác ựịnh mòn chỉ ra trên hình 2.6 có thể ựo bằng kắnh hiển vi dụng cụ hoặc thiết bị quang học khác, hoặc bằng phương pháp chụp ảnh. Ngoài ra người ta còn ựo khối lượng dụng cụ và sử dụng phương pháp ựo radiotracer (phương pháp ựồng vị phóng xạ) ựể xác ựịnh.
c) Các chỉ tiêu ựánh giá sự mài mòn của dụng cụ cắt
* Chỉ tiêu mòn tối ưu:
Dấu hiệu dụng cụ cắt ựược xem là mòn thì ựược gọi là chỉ tiêu mòn. Nếu nguyên công không có yêu cầu cao về ựộ chắnh xác, ựộ nhám bề mặt thì nên dùng dụng cụ cho ựến khi mòn ựạt thời gian gia công lớn nhất, và ựộ mòn như vậy gọi là mòn tối ưu.
để khôi phục lại khả năng cắt của dụng cụ, phải mài lại. Mỗi loại dao có một vùng mài lại riêng. Hình 2.7 cho thấy các lớp vật liệu dao ựược cắt trong mỗi lần mài lại.
Hình 2.7. Vùng mài lại của dụng cụ cắt.
Số lần mài lại cho phép n xác ựịnh bằng cách chia chiều dài vùng mài lại cho chiều dày của lớp vật liệu ựược cắt trong mỗi lần mài lại.
Do ựó tổng tuổi bền của dụng cụ: TΣ =T n( +1) phút (2 3)−
Ở ựây: T - Tuổi bền của dụng cụ (phút). n - Số lần mài lại cho phép. * Chỉ tiêu mòn công nghệ:
Mòn công nghệ là hiện tượng mòn mà tại ựó dụng cụ cắt bị ngừng sử dụng do những hạn chế về công nghệ như: độ nhám bề mặt tăng, kắch thước gia công không chắnh xác, xuất hiện dao ựộng của hệ thống công nghệ, chi tiết bị nung nóng mạnh, dụng cụ cắt bị gẫy, ... Chỉ tiêu này chủ yếu ựược dùng ựể nghiên cứu dụng cụ cho gia công tinh.