Home / Công nghệ CNC / Dụng cụ cắt / 4.3 Hiện Tượng Co Rút Phoi – Hệ Số Co Rút Phoi K

4.3 Hiện Tượng Co Rút Phoi – Hệ Số Co Rút Phoi K

4.3.1 Hiện tượng

Lớp kim loại bị cắt chuyển thành phoi. Qua nghiên cứu thực nghiệm chiều dài phoi L1 ngắn hơn chiều dài lớp cắt Lc, còn chiều dày phoi a1 lớn hơn chiều dày lớp cát a; chiều rộng phoi b1 thay đổi không đáng kể. so với b – hiện tượng đó là hiện tượng co rút phoi.

4.3.2.   Hệ số co rút phoi

K = Lc/Lf = af/a được dùng để đánh giá hiện tượng co rút phoi.

Trị số của hệ số co rút phoi K phụ thuộc vào tất cả các yếu tốcó ảnh hưởng đến quá trình biến dạng của phoi (tính chất cơ lý vật liệu gia công, vật liệu làm dao. thông số hình học phần cái của dung cụ, chế độ cắt và các điều kiện khác…) có giá trị trong khoảng lừ 1 đến 8. к không thể bé hơn 1. Để xác định hệ số co rút phoi к có thể dùng các phương pháp sau:

–    Phương pháp đo trực tiếp: Đo chiều dài phoi cắt ra L1 khi cắt lớp cắt có chiều dài Lc.

–    Phương pháp trọng lượng khi không biết с hiều dài lớp cắt Lc của đoạn phoi đo được Lf

Сác chiều dài đã đo được  G(g)

– Thể tích lớp cắt đoạn phoi là

qua-trinh-tao-phoi2

ϒ là khối lượng riêng của vật liệu

V = Lc.t.S (mm3)

t  –  chiều sâu cắt
S – lượng chạy dao

Từ các công thức trên tính được

qua-trinh-tao-phoi4

và hệ số co rút phoi

qua-trinh-tao-phoi5

Hệ số co rút phoi có ảnh hưởng quyết định đến quá  trình cắt. Sự thay đổi tăng, giảm) của hệ số co rút phoi ảnh hưởng  đến sự thay đổi lực cắt nhiệt cắt. Chất lượnng bề mặt chi tiết gia công v.v. ..

Hệ số co rút phoi đặc trưng cho biến dạng dẻo nhưng không phải đặc  trưng cho lượng chính xác biến dạng dẻo nghĩa là khi к = 1 thì lớp cắt vẫn bị biến dạng dẻo, hay khi hệ số co rút к giảm nhưng lượng biến dạng của lớp cắt vẫn tăng (khi tăng lượng chạy dao S).

Để đặc trưng cho biến dạng dẻo có thể dùng độ trượt tương đối (hình 4.5).

Độ trượt tương đối ε bằng tỷ số giữa độ trượt Δε, và chiều dày lớ| trượt Δx.

Với đoạn phoi có chiều dày Δx tương ứng với chiều dày lớp cắt a và đoạn phoi ABCD tương ứng với lớp cắt ABDE.

Ta có độ trượt tương đối:

ε = ΔS/Δx

qua-trinh-tao-phoi6

Từ hình 4.5 ta có:

ΔS = AB = ED = EF + FD

Từ tam giác EFA ta có: EF =ΔxcotgG

Từ tam giác AFD ta có: FD = Δxtg(θ – ϒ)

Do đó:ΔS = Δxcotgθ + Δxtg(θ – ϒ)                                                                   (4.2)

Quan hệ giữa ε và K: Dựa vào các công thức (4.1) ta có:

qua-trinh-tao-phoi7

Thay 4.3 vào 4.2. Ta có:

qua-trinh-tao-phoi8

Từ công thức (4.4) ta rút ra kết luận sau:

–    Hệ số co rút phoi K không bằng độ trượt tương đối ε, do đó nó không thể biểu diễn được mức độ biến dạng phoi về mặt số lượng.

Khi K = 1 độ trượt tương đối không bằng đơn vị có nghĩa là ngay khi đó vẫn có biến dạng dẻo. Vì vậy hệ số co rút phoi K đặc trưng cho biến dạng bình quân của lớp cắt.

4.3.3.   Các nhân tố ảnh hưỏng đến hệ số co rút phoi K

4.3.3.1.Ảnh hưởng của vật liệu gia công đến hệ số co rút phoi K

Tính chất vật liệu gia công có ảnh hưởng đến hệ số co rút phoi K. Khi cắt các loại vật liệu dẻo, kim loại bị biến dạng nhiều hơn nên hệ số co rút phoi lớn hơn. Ví dụ khi cắt đồng K = 6,5; cắt thép C35 K = 2,84 khi cùng một chế độ cắt.

4.3.3.2.Ảnh hưởng của góc cắt δ (góc trước γ)

Từ hình vẽ 4.5 ta xác định được quan hệ giữa hộ số co rút phoi K và δ:

qua-trinh-tao-phoi15

Theo quan hệ trên ta thấy khi góc cắt δ tăng lên thì hệ số co rút phoi K tăng, vì δ lởn thì Ỵ nhỏ, tăng biến dạng vá ma sát khi cắt, do dó lớp cắi b| biến dạng nhiều hơn, hệ số K lớn.

qua-trinh-tao-phoi11

4.3.3.3.Ảnh hưởng của góc nghiêng chính φ

–   Góc cp càng tăng thì hệ số co rút phoi K giảm (khi r = 0). Vì φ tăng thì chiều dày cắt a = S.sinφ sẽ tăng lên, phoi càng dày biến dạng trung bình càng ít. Nếu r ≠ 0 thì hệ số co rút phoi thay đổi phức tạp khi φ tãng (hình 4.7).

qua-trinh-tao-phoi12

Khi r ≠ 0 góc nghiêng chính φ thay đổi do đó sự thay đổi của hệ số co rút phoi K phức tạp hơn do chiều dày cắt a và hướng thoát phoi tại các điểm trên lưỡi cắt thay đổi (hình 4.7b). Khi tăng bán kính mũi dao г – hệ số co rút phoi tăng.

4.3.3.4. Ảnh hưởng của chế độ cắt đến hệ sô co rút phoi к

  1. Ảnh hưởng của tốc độ cắt V (hình 4.8)qua-trinh-tao-phoi13

Tốc độ cắt V ảnh hưởng phức tạp đến hệ số co rút phoi K. Khi cắt ở tốc độ thấp không xuất hiện lẹo dao, hệ số co rút phoi K lớn. Tăng tốc độ cắt xuất hiện lẹo dao, góc trước tăng ma sát giảm và biến dạng giảm nên hệ số co rút phoi giảm (đoạn AB trên hình 4.8). Khi tiếp tục tăng V chiều cao lẹo dao giảm, giảm góc trước biến dạng và ma sát tăng nên hệ số co rút phoi tăng (đoạn BC trên hình 4.8). Khi tốc độ đạt đến giá trị vượt quá khu vực hình thành lẹo dao lúc này quan hệ giữa tốc độ và biến dạng chủ yếu phụ thuộc vào ma sát. Khi V tăng ma sát giảm (hình 4.8b) do đó hệ số co rút phoi K giảm (đoạn CD trên hình 4.8). Khi tốc độ đạt trên 200 m/ph hệ số co rút phoi K hầu như không đổi. Tốc độ cắt thường dùng hiện nay từ đoạn CD trên đồ thị nên V tăng K giảm.

2. Ảnh hưởng của chiều rộng cắt b (chiều sâu cắt )

Qua nghiên cứu thực nghiệm chiều rộng cắt b ảnh hưởng không đáng kể đến hệ số co rút phoi к (К hầu như không đổi).

3. Ảnh hưởng chiều rộng cắt a (lượng chay dao S)

Các kết quả thực nghiệm cho thấy rằng khi tăng a thì hệ số co rút к giảm (hình 4.9). Khi tãng chiều dày cắt a có nhiều lớp phoi ở xa mặt trước, các lớp này biến dạng càng ít so với lớp phoi ở gần mặt trước, do đó biến dạng bình quân giảm. Hệ số co rút phoi К giảm.

qua-trinh-tao-phoi14