CHẤT LƯỢNG BỀ MẶT CHI TIẾT MÁY
4.3.1 Aûnh hưởng đến nhấp nhơ bề mặt
a) Các yếu tố mang tính chất in dập hình học của dụng cụ cắt và chế độ cắt đến độ nhấp nhơ bề mặt.
Khi tiện bước tiến S1, làm dao tiện từ vị trí một sang vị trí hai (hình 4.5a) để lại trên bề mặt gia cơng phần sĩt lại m làm thành nhấp nhơ bề mặt. Phần sĩt lại đĩ phụ thuộc và bước tiến S1 và hình dáng hình học của dao cắt. Giảm từ bước tiến S1 – S2 chiều cao nhấp nhơ sẽ từ Rz giảm xuống cịn Rz’ (hình 4.5b ). Nếu thay đổi gĩc ϕ vàϕ1 khơng những làm thay đổi chiều cao nhấp nhơ mà cịn thay đổi cả hình dáng nhấp nhơ (hình 4.5 c). Nếu bán kính mũi dao dạng trịn là r1 thì hình thành dạng nhấp nhơ cũng cĩ đáy lõm trịn (hình 4.5d). Nếu tăng bán kính mũi dao lên r2 thì chiều cao nhấp nhơ Rz2 sẽ giảm (hình 4.5e).
Hình 4.5
Aûnh hưởng hình dáng hình học của dao cắt và chế độ cắt đến nhấp nhơ tế vi bề mặt khi tiện
Chiều cao nhấp nhơ khi tiện, ta đã nghiên cứu ở mục 2.1.9 chương 2 cĩ quan hệ: - Trường hợp bán kính mũi dao r = 0:
1ϕ ϕ ϕ ctg ctg S Rz + = (mm)
- Trường hợp bán kính mũi dao r ≠ 0: r S Rz 8 2 = (mm)
Trong đĩ: Rz : chiều cao nhấp nhơ khi tiện;
ϕ, ϕ1: gĩc nghiêng chính và nghiêng phụ của dao tiện; S : bước tiến ( mm/vg)
r : bán kính mũi dao (mm)
Chiều sâu cắt t thực tế khơng cĩ ảnh hưởng gì đến độ nhấp nhơ bề mặt gia cơng.
b) Những hiện tượng phát sinh trong quá trình cắt và cĩ liên quan đến biến dạng dẻo của lớp bề mặt
- Tốc độ cắt V cĩ ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng bề mặt, V cao phoi dễ tách, biến dạng giảm, vì vậy độ nhấp nhơ bề mặt ít, độ bĩng tăng.
Khi thay đổi tốc độ cắt khoảng 10 ÷ 30 m /ph, nhiệt cắt, lực cắt đều lớn gây ra chảy dẻo ở mặt trước và sau dao. Đến một lúc nào đĩ lớp kim loại bị nén chặt ở mặt trước của dao, hình thành một lẹo dao cĩ chu kỳ rất nhanh (cĩ rồi lại mất) gây ra rung động ảnh hưởng lớn đến độ bĩng bề mặt.
-119- Nếu tiếp tục tăng V, lẹo dao
bị nung nĩng nhanh hơn, vùng biến dạng sẽ bị phá hủy, lực dính của lẹo dao khơng thắng nổi lực ma sát của dịng phoi và lẹo dao bị cuốn đi. khoảng 70 ÷ 80m/phút lẹo dao biến mất. Từ 80 m/ph lẹo dao khơng hình thành được và độ nhẵn bĩng được nâng cao rõ rệt. (hình 4.6).
Khi gia cơng vật liệu dịn
(gang) các mảnh kim loại bị trượt và vỡ ra khơng cĩ thứ tự làm tăng độ nhấp nhơ tế vi bề mặt. Tăng vận tốc cắt sẽ làm giảm được hiện tượng vỡ vụn của kim loại, làm tăng độ nhẵn bĩng của bề mặt gia cơng.
b
1 20 100 200 V m/ph
Hình 4.6
Aûnh hưởng của tốc độ cắt V đến chiều cao nhấp nhơ tế vi Rz Rz
(μm)
a
- Bước tiến S ngồi ảnh hưởng mang tính chất hình học cịn cĩ ảnh hưởng lớn đến độ biến dạng dẻo và đàn hồi ở bề mặt gia cơng. Hình 4.7 mơ tả quan hệ giữa S và Rz khi gia cơng thép cacbon, với S trong khoảng 0,02÷ 0,15mm/vịng (đoạn AB) độ nhấp nhơ thấp nhất. Nếu giảm S đến dưới 0,02mm/vịng độ nhấp nhơ khơng những khơng giảm mà cịn tăng lên. Vì lúc đĩ ảnh hưởng của biến dạng dẻo trội hơn ảnh hưởng các yếu tố hình học.
Rz (μm)
0 0,02 0,15 S(mm/vg) Hình 4.7
Ảnh hưởng của lượng tiến dao S đối với chiều cao nhấp nhơ tế vi Rz
A B
C - Chiều sâu cắt t ảnh hưởng khơng lớn
lắm đến độ nhẵn bĩng bề mặt, cĩ thể bỏ qua. Nhưng nếu giảm t đến 0,02÷ 0,03mm thì lưỡi dao sẽ trượt trên mặt gia cơng, nĩ sẽ theo chu kỳ mà ăn vào mặt gia cơng và cắt thành những đoạn rời rạc. Cho nên khơng chọn t quá bé.
- Vật liệu gia cơng ảnh hưởng đến độ nhẵn bề mặt chủ yếu là do biến dạng dẻo. Vật liệu cĩ độ dẻo cao sẽ cho độ nhẵn bĩng bề mặt thấp. Độ cứng vật liệu gia cơng tăng thì chiều cao thấp nhơ giảm.
- Dung dịch trơn nguội dùng khi cắt kim loại sẽ làm tăng độ bĩng bề mặt gia cơng.
c) Nguyên nhân rung động của hệ thống cơng nghệ .
- Độ cứng vững của hệ thống cơng nghệ (M – D – G – C) khơng tốt dẫn đến sự phát sinh ra rung động khi cắt, làm giảm chất lượng bề mặt .
- Quá trình rung động tạo nên chuyển động tương đối cĩ chu kỳ giữa dụng cụ cắt và vật liệu gia cơng làm thay đổi điều kiện ma sát do đĩ gây nên độ sĩng và các nhấp nhơ trên bề mặt.