Hiện tượng nhiệt trong quá trình cắt ựóng vai trò rất quan trọng, bởi vì nó ảnh hưởng ựến quá trình tạo phoi, lẹo dao, co rút phoi, lực cắt và cấu trúc lớp bề mặt. Ngoài ra, nhiệt cắt còn ảnh hưởng rất lớn ựến cường ựộ mòn và tuổi bền dao.
Sự tỏa nhiệt khi cắt là do một công A (kGm) sinh ra trong quá trình hớt phoi.
Công A ựược xác ựịnh theo công thức:
A = A1 + A2 + A3 (1.11) Trong ựó:
A1: công sinh ra biến dạng ựàn hồi và biến dạng dẻo; A2: công sinh ra ựể thắng lực ma sát ở mặt trước của dao; A3: công sinh ra ựể thắng lực ma sát ở mặt sau của dao. Mặt khác, công A ựược tắnh theo công thức:
A = Pz.L (1.12)
Trong ựó:
Pz: lực cắt tác dụng theo phương tốc ựộ cắt (kG);
L: quãng ựường mà dụng cụ ựi qua hay chiều dài cắt (m).
Các công thành phần trong công thức (1) có tỉ lệ như sau: A1 = 55%, A2 =35%, A3 = 10%. Nếu lấy quãng ựường mà dụng cụ ựi qua trong một phút, ta có công thức trong một phút:
A = Pz.V = Ps.Vs + F.VF + F1.VF1 (1.13) Ở ựây:
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật ẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦ.. 21
V: tốc ựộ cắt (m/phút);
Ps: lực trong mặt phẳng trượt hay lực trượt (kG); Vs: tốc ựộ trượt (m/phút);
F: lực ma sát ở mặt trước của dao (kG); F1: lực ma sát ở mặt sau của dao (kG);
K V
VF = (1.14)
K: hệ số co rút phoi;
VF1: tốc ựộ chuyển ựộng của bề mặt gia công tương ựối so với mặt trước của dao (m/phút), VF1 = V.
Thực tế cho thấy, phần lớn công cắt gọt A (hơn 99,5%) sinh ra nhiệt cắt. Vì vậy, lượng nhiệt tỏa ra trong quá trình cắt là :
427 . 427 V P A Q= = Z (1.15)
Nhiệt cắt Q ựược tắnh bằng kcal/phút.
Nhiệt trong quá trình cắt lan tỏa từ ựiểm có nhiệt ựộ cao nhất ựến ựiểm có nhiệt ựộ thấp nhất. Nhiệt trong quá trình cắt chủ yếu tập trung ở phoi và một phần ở dụng cụ. Nhiệt do ma sát ở mặt trước và mặt sau sẽ tập trung ở mặt trước III và mặt sau IV, ở phoi II và chi tiết gia công I (hình 1.15). Có một phần nhỏ nhiệt tỏa ra vào môi trường xung quanh.
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật ẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦ.. 22
Khi biết lượng nhiệt sinh ra trong quá trình cắt lan tỏa giữa phoi, chi tiết gia công và dụng cụ, có thể viết phương trình nhiệt như sau:
Q = Q1 + Q2 + Q3 = Qp + Qd + Qc + Qm (1.16) Trong ựó:
Q1, Q2, Q3: là nhiệt ứng với các công ở công thức 1;
Qp, Qd, Qc, Qm: là nhiệt ở phoi, ở dụng cụ, ở chi tiết và ở môi trường xung quanh.
Khi nói về nhiệt ựộ cắt, cần nhớ rằng nó có giá trị không như nhau ở các ựiểm khác nhau của vùng cắt. Ở các ựiểm khác nhau của bề mặt dụng cụ và phoi có nhiệt ựộ khác nhau. Ngoài ra, tại mỗi ựiểm nhiệt ựộ có thể thay ựổi theo thời gian. Nhiệt ựộ cao nhất tồn tại ở tâm áp lực của phoi xuống dao và ở lưỡi cắt chắnh.