Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
4 Thông số hình học của lớp cắt

4 Thông số hình học của lớp cắt

Tải bản đầy đủ - 0trang

tích tiết diện ngang lớp cắt mà còn phụ thuộc vào các thông số khác của lớp cắt

như chiều dày cắt, chiều rộng cắt.

Thơng số hình học của lớp cắt bao gồm chiều dài lớp cắt a và chiều rộng

lớp cắt b.

Chiều sâu cắt và lượng chạy dao chủ yếu đặc trưng cho quá trình cắt về mặt

năng suất chứ chưa giải thích được cơ sở vật lý của quá trình cắt. Để làm rõ cơ

sở vật lý của quá trình cắt, người ta dùng khái niệm chiều rộng và chiều dày của

lớp cắt.



ϕ1

ϕ



Hình 1.17: Thơng số hình học lớp cắt

1.4.1 Chiều dày cắt a

Chiều dày cắt a là khoảng cách giữa hai vị trí liên tiếp của lưỡi cắt khi dao

dịch chuyển được một lượng đúng bằng lượng chạy dao S, đo trên mặt trước

theo phương vng góc với lưỡi cắt.



Hình 1.18: Chiều dày lớp cắt a với lưỡi cắt thẳng và lưỡi cắt cong

Với dao có lưỡi cắt thẳng, chiều dày cắt không thay đổi ứng với mọi điểm

trên lưỡi cắt. Với dao có lưỡi cắt cong, chiều dày cắt thay đổi theo từng điểm

trên lưỡi cắt. Chiều dày cắt tại một điểm trên lưỡi cắt cong là đoạn giới hạn giữa

hai vị trí liên tiếp của lưỡi cắt đo theo phương vng góc với lưỡi cắt tại điểm

đó.



19



1.4.2 Chiều rộng lớp cắt b

Chiều rộng lớp cắt là khoảng cách giữa bề mặt chưa gia công với bề mặt

đã gia công đo dọc theo lưỡi cắt.

Chiều rộng cắt chính là chiều dài của đoạn lưỡi cắt tham gia cắt hoặc là

chiều dài đoạn tiếp xúc giữa lưỡi cắt với bề mặt đang gia công.

Mối quan hệ giữa chiều dày cắt a và lượng chạy dao S , giữa chiều rộng

cắt b và chiều sâu cắt t được xác định theo công thức :

a = S.sinϕ

- Khi γ ≠ 0: a =



a

S.sinϕ

=

cosγ

cosγ



- Khi λ = 0: b =



t

sinϕ



- Khi λ≠ 0: b =



b

t

=

cosλ cosλ.sinϕ



Chiều dày lớp cắt tăng thì tải trọng đơn vị trên chiều dài lưỡi cắt tăng,

nhiệt cắt và lực cắt tăng làm cho lưỡi cắt nhanh bị mài mòn. Do vậy có thể nói

chiều dày lớp cắt đặc trưng cho tải trọng đơn vị của lưỡi cắt. Giữ nguyên chiều

dày và tăng chiều rộng của lớp cắt thì lớp phoi bị biến dạng nhiều hơn, tải trọng

đơn vị không thay đổi trên suốt chiều dài lưỡi cắt.

1.4.3. Diện tích lớp cắt

ϕ1

ϕ



Hình 1.19: Diện tích lớp cắt

Trường hợp mũi dao gá ngang tâm, λ = 0 và γ = 0, ta có:

F = a.b = S.sinϕ .



t

= S. t

sinϕ



F = a.b = S . t



20



Đây là diện tích danh nghĩa của lớp cắt, trong thực tế do ảnh hưởng của

lượng chạy dao, nên trên bề mặt gia cơng thường còn lại các nhấp nhơ (có tiết

diện ngang ABC như hình 20 trên).

Diện tích danh nghĩa trùng với diện tích thực khi mà chiều dài lưỡi cắt phụ

tham gia cắt lớn hơn lượng chạy dao S và khi góc nghiêng phụ ϕ1 = 0 (khơng kể

đến biến dạng dẻo và biến dạng đàn hồi của lớp kim loại sau khi gia cơng). Trong

q trình cắt, do chuyển động tương đối giữa dao với phôi nên trên bề mặt đã gia

cơng bao giờ cũng còn dư lại những giải kim loại hình xoắn vít có tiết diện ngang

ABC. Chiều cao CD = h của chúng tạo ra độ nhấp nhô bề mặt và ảnh hưởng trực

tiếp đến độ nhẵn bề mặt gia cơng. Như vậy, diện tích cắt thực tế F 0 bao giờ cũng

nhỏ hơn diện tích cắt danh nghĩa một lượng SABC.

Ta có: Fo = F - SABC

Trong đó: Fo - diện tích tiết diện lớp cắt thực.

F - diện tích tiết diện lớp cắt danh nghĩa.

SABC - diện tích tiết diện nhấp nhơ còn lại.

Xét ảnh hưởng của các thông số đến chiều cao nhấp nhô h (và do đó ảnh

hưởng đến độ nhẵn của bề mặt gia cơng):



Trường hợp bán kính mũi dao r = 0

Xét ∆ABC, có: AB = AD + DB

AD =



Trong đó: AB = S ;



h

;

tgϕ1



BD =



h

tgϕ



 1

1 



+

 tgϕ tgϕ1 



⇒ S = h

h=







S

1

1

+

tgϕ tgϕ1





Trường hợp bán kính mũi dao r ≠ 0

CD = h = KD - KC = r - KC

Xét ∆CKM: CK = MC2 − MK 2

Ta thấy: MK = S/2; MC = r, nên: KC =



 S

r − 

 2

2



2



Thay vào trên có:



21



h=r-



r2 −



S2

4



⇒ ( h-r)2 = r2 -



S2

4



S2

⇒ h - 2h.r+r = r 4

2



2



2



Vì lượng chạy dao S rất bé nên chiều cao nhấp nhô h lại càng bé hơn, có

thể coi h2 là vơ cùng bé và bỏ qua khi tính tốn. Rút gọn phương trình trên được:

2h.r =



S2

4



hay h =



S2

8.r



Tóm lại, ở hai trường hợp bán kính mũi dao r = 0 và r ≠ 0 thì chiều cao

nhấp nhơ được tính theo các công thức:

- Khi r = 0:



h=



- Khi r ≠ 0: h =



S

1

1

+

tgϕ tgϕ1

S2

8.r



Các công thức trên, cho thấy: Muốn tăng độ nhẵn bề mặt gia công cần phải

giảm lượng chạy dao S, giảm góc nghiêng chính ϕ, giảm góc nghiêng phụ ϕ1

hoặc tăng bán kính mũi dao r. Cần chú ý là những cơng thức trên khơng hồn

tồn chính xác vì chỉ xét thuần túy tốn học mà chưa kể đến ảnh hưởng của biến

dạng, rung động và các hiện tượng vật lý khác xẩy ra trong quá trình cắt. Thực tế

cho thấy: chiều cao của lớp nhấp nhô bề mặt lớn hơn nhiều và được tính bằng

các cơng thức thực nghiệm

1.5 Vật liệu dụng cụ cắt

1.5.1 Yêu cầu chung đối với vật liệu làm phần cắt của dao.

a.Độ cứng:

Thường vật liệu cần gia cơng trong chế tạo cơ khí là thép, gang… có độ

cứng cao, do đó để có thể cắt được, vật liệu làm dao phần cắt dụng cụ phải có độ

cứng cao hơn (60 – 65HRC)

b.Độ bền cơ học:

Dụng cụ cắt thường phải làm việc trong điều kiện rất khắc nghiệt : tải

trọng lớn không ổn định, nhiệt độ cao, ma sát lớn, rung động…. Dễ làm lưỡi cắt



22



của dụng cụ sứt mẻ. Do đó vật liệu làm phần cắt dụng cụ cần có độ bền cơ học

(sức bền uốn, kéo, nén, va đập…) càng cao càng tốt.

c.Tính chịu nóng:

Ở vùng cắt, nơi tiếp xúc giữa dụng cụ và chi tiết gia công dụng cụ và chi

tiết gia công, do kim loại bị biến dạng, ma sát…nên nhiệt độ rất cao (700 –

800oC), có khi đạt đến hàng ngàn độ (khi mài). Ở nhiệt độ này vật liệu làm dụng

cụ cắt có thể bị thay đổi cấu trúc do chuyển biến pha làm cho các tính năng cắt

giảm xuống. Vì vậy vật liệu phần cắt dụng cụ cần có tính chịu nóng cao nghĩa là

vẫn giữ được tính cắt ở nhiệt độ cao trong một thời gian dài.

d.Tính chịu mài mòn:

Làm việc trong điều kiện nhiệt độ cao, ma sát lớn thì sự mòn dao là điều

thường xảy ra. Thơng thường vật liệu càng cứng thì tính chống mài mòn càng

cao. Tuy nhiên ở điều kiện nhiệt độ cao khi cắt (700 – 800 0C) thì hiện tuợng mài

mòn cơ học khơng còn là chủ yếu nữa, mà ở đây sự mài mòn chủ yếu do hiện

tượng chảy dính (bám dính giữa vật liệu gia cơng và vật liệu làm dụng cụ cắt) là

cơ bản. Ngoài ra do việc giảm độ cứng ở phần cắt do nhiệt độ cao khiến cho lúc

này hiện tượng mòn xảy ra càng khốc liệt.

Vì vậy, vật liệu làm phần cắt dụng cụ phải có tính chịu mòn cao.

e.Tính cơng nghệ:

Vật liệu làm dụng cụ cắt phải dể chế tạo: dễ rèn, cán, dễ tạo hình bằng cắt

gọt, có tính thấm tơi cao, dễ nhiệt luyện…

Ngoài các yêu cầu chủ yếu nêu trên, vật liệu làm phần cắt dụng cụ phải có

tính dẫn nhiệt tốt, độ dai chống va đập cao và giá thành rẻ.

Một cách lí tưởng, vật liệu dụng cụ cắt cần phải đảm bảo các yêu cầu sau đây:

+. Độ cứng đâm xuyên cao ở nhiệt độ cao để tăng tính chống mòn do cào

sước;

+. Độ bền biến dạng cao để bảo tồn hình dáng lưỡi cắt khỏi sự biến dạng

hoặc cong oàn dưới tác động của ứng suất phát sinh khi tạo phoi;



23



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

4 Thông số hình học của lớp cắt

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×