3. MỐI QUAN HỆ GIỮA LỰC CẮT, LỰC CẮT RIÊNG CỦA VẬT
3.2.1. Xác lập quan hệ giữa lực cắt riêng của vật liệu gia công vớ
công với tốc độ cắt
Sự suy giảm lực cắt theo chiều tăng của tốc độ cắt khi cắt với tốc độ lớn hơn tốc độ có lẹo dao và cắt bằng dao có thông số hình học xác định đã được lượng/hoá bởi công thức 3.8.
Trên cơ sở của nhận thức thực tiễn cũng như lý thuyết cắt cao tốc rằng, khi cắt kim loại với tốc độ càng cao thì quá trình cắt càng ngọt, càng êm, việc nghiên cứu được định hướng theo giả thuyết sau:
“Bản chất của sự suy giảm lực cắt theo chiều tăng của tốc độ cắt là sự suy giảm của lực cắt riêng”.
Từ giả thuyết đó ta có thể lượng hoá sự suy giảm lực cắt riêng theo chiều tăng của tốc độ cắt như sau:
Lực tạo phoi tới hạn của quá trình cắt ở một cấp tốc độ cắt V nào đó được xác định:
Pk = k. Fk (3.9)
k- lực cắt riêng của vật liệu gia công tại tốc độ cắt V, N/m2; Fk- diện tích cắt tới hạn mà quá trình cắt đạt được ở tốc độ V, m2.
Giả sử hai quá trình cắt được thực hiện ở hai cấp tốc độ Vi và Vj
với giả thiết (Vj > Vi), và nếu gọi:
ki, kj- lần lượt là lực cắt riêng của vật liệu gia công ở tốc độ Vi
và Vj
Fki, Fkj - lần lượt là diện tích cắt tới hạn đạt được trong các quá trình cắt ở cấp tốc độ Vi, Vi thì từ (3.9) ta có thể viết lại biểu thức (3.8) dưới dạng:
Khi phay bằng dao phay trụ và dao phay mặt đầu, diện tích cắt trung bình được tính theo công thức [1] :
trong đó:
B - chiều rộng phay; t- chiều sâu phay;
sz bước tiến dao răng; Z- số răng dao; D - đường kính dao phay.
trong đó:
tki, tkj lần lượt là chiều sâu cắt tới hạn đạt được của các quá trình phay có tốc độ Vi, Vj. Từ (3.11) rút ra: Nếu đặt kj ki t t
m= và gọi là Hệ số giảm lực cắt riêng của vật liệu, khi đó công thức (3.12) được viết dưới dạng:
Như vậy, việc chứng minh giả thuyết được quy về chứng minh hệ quả: