TröÔØng ñAÏi hoïc sö phaïm kyõ thuaät tp. Hoà chí minh khoa cô khí cheá taïo maùy boä moân coâng ngheä cheá taïo maùY
tải về 7.35 Mb. Chế độ xem pdf
|
z5350654441131 cb39c9222fa8581e4ab615ca7bb09c1b, CHƯƠNG 3
| - Thí nghieäm quan saùt söï dòch chuyeån caùc phaàn töû khi caét: Ñeå tieáp tuïc laøm roõ baûn
chaát cuûa quaù trình caét kim loaïi, ngöôøi ta tieán haønh moät thí nghieäm khaùc. ÔÛ thí nghieäm naøy, caùc phaàn töû kim loaïi treân maët beân cuûa maãu ñöôïc ñaùnh daáu. Khi caét ta quan saùt söï dòch chuyeån cuûa caùc phaàn töû kim loaïi ñaõ ñöôïc ñaùnh daáu. Ví duï treân hình 2.21 moâ taû quaù trình dòch chuyeån cuûa phaàn töû kim loaïi P khi caét. Töø P ñeán 1 phaàn töû kim loaïi dòch chuyeån gaàn nhö song song vôùi phöông vaän toác caét V. Qua khoûi ñieåm 1, ñaùng leõ phaàn töû kim loaïi chuyeån ñeán ñieåm 2‘ , nhöng thöïc teá thì noù dòch chuyeån ñeán ñieåm 2. Ñoaïn 2’2 goïi laø löôïng tröôït cuûa phaàn töû kim loaïi P taïi thôøi ñieåm 2. Ñieåm 1 laø ñieåm baét ñaàu tröôït cuûa phaàn töû P khi caét. Töông töï nhö vaäy ôû thôøi ñieåm 3 löôïng tröôït laø 3’3. Tieáp tuïc caét, sau khi qua khoûi ñieåm 3 phaàn töû P di chuyeån ñeán ñieåm 4. Ñoaïn ñöôøng 34 song song vôùi maët tröôùc cuûa dao. Ñieàu ñoù coù nghiaõ laø ñeán thôøi ñieåm 3 thì quaù trình tröôït cuûa phaàn töû kim loaïi P ñaõ keát thuùc vaø noù ñaõ chuyeån thaønh phoi caét. Ñieåm 3 ñöôïc goïi laø ñieåm keát thuùc tröôït cuûa phaàn töû P khi caét. Baèng caùch ñaùnh daáu nhö vaäy ta xaây döïng ñöôïc ñöôøng dòch chuyeån cuûa phaàn töû kim loaïi P khi caét laø P1234P ’ . Trong ñoù ñoaïn 4P ’ laø moät cung cong veà phía maët töï do cuûa phoi coù baùn kính R p . Ñieåm 4 ñöôïc xaùc ñònh baèng caùch : töø ñieåm taùch rôøi giöõa phoi vaø maët tröôùc dao E ta keû EF vuoâng goùc vôùi maët tröôùc dao (EF ⊥ OE). EF seõ caét ñöôøng P1234P ’ taïi ñieåm 4 . Hình 2.21 Quan saùt phoi tröôït Vuøng giôùi haïn bôûi maët baét ñaàu tröôït OA vaø maët keát thuùc tröôït OC goïi laø mieàn bieán daïng (mieàn taïo phoi) hay coøn goïi laø vuøng tröôït. Thí nghieäm treân ñöôïc tieán haønh vôùi vaän toác caét v = 0,002 m/ph. Trong thöïc teá vaän toác caét lôùn hôn nhieàu do vaäy toác ñoä bieán daïng cuõng raát lôùn, hai maët tröôït OA vaø OC gaàn nhö truøng nhau, chæ caùch nhau khoaûng 0,03 – 0,2 mm. Ñeå ñôn giaûn ta coi hai maët naøy truøng nhau vaø goïi laø maët tröôït τ - τ naèm nghieâng so vôùi phöông vaän toác caét V moät goùc β 1 = 30 o ÷ 40 o . Beân trong moãi phaàn töû cuõng dieãn ra söï xeâ dòch giöõa caùc tinh theå döôùi moät goùc β 2 = 60 o ÷ 65 o (hay laø goùc taùch phoi) (hình 2.19a). Qua hai thí nghieäm neâu treân, ta coù theå keát luaän raèng : quaù trình hình thaønh phoi caét laø quaù trình bieán daïng tröôït cuûa caùc phaàn töû kim loaïi theo caùc maët tröôït cuûa chuùng. c) Caùc daïng phoi Nghieân cöùu caùc daïng phoi caét coù yù nghóa raát thöïc teá vì tuøy töøng loaïi vaät lieäu gia coâng, hình daïng hình hoïc cuûa dao, cheá ñoä caét, ta seõ thu ñöôïc hình daùng phoi caét khaùc nhau. Do ñoù caên cöù vaøo phoi caét ta coù theå ñaùnh giaù duïng cuï caét toát hay xaáu, söï tieâu hao naêng löôïng nhieàu hay ít, beà maët gia coâng coù boùng hay khoâng. -33- Coù theå chia phoi ra caùc loaïi sau: phoi vuïn (hình 2.22 e), phoi xeáp (hình 2.22a, b), phoi daây (hình 2.22c, d). Phoi vuïn thöôøng gaëp khi gia coâng vaät lieäu doøn nhö gang, ñoàng thau cöùng… Sôû dó nhö vaäy vì caùc vaät lieäu naøy ít bieán daïng deûo, öùng suaát ñaït ngay tôùi giôùi haïn ñöùt neân vaät lieäu vuïn ra. Trong tröôøng hôïp naøy, löïc caét vaø nhieät ñoä taäp trung ôû muõi dao, dao choùng bò moøn, söï hình thaønh phoi caét khoâng lieân tuïc neân löïc caét bieán ñoåi gaây rung ñoäng, ñoä boùng beà maët gia coâng khoâng cao. Phoi xeáp thöôøng gaëp khi gia coâng vaät lieäu deûo nhö theùp, ñoàng thau meàm … ôû toác ñoä caét thaáp, chieàu daøy caét lôùn vaø goùc caét cuûa dao coù giaù trò töông ñoái lôùn. Phoi coù daïng töøng maûnh xeáp lôùp leân nhau. Maët phoi keà maët tröôùc cuûa dao boùng, maët kia coù nhöõng gôïn neû. Khi caét ra phoi naøy, löïc thay ñoåi ít hôn, do ñoù rung ñoäng ít hôn, beà maët gia coâng boùng hôn tröôøng hôïp nhaän ñöôïc phoi vuïn. Phoi daây thöôøng gaëp khi gia coâng vaät lieäu deûo ôû toác ñoä caét cao, chieàu daøy caét beù. Phoi daøi lieân tuïc, keà maët tröôùc cuûa dao raát boùng, maët ñoái dieän hôi bò gôïn. Möùc ñoä bieán daïng deûo khi taïo phoi daây ít hôn so vôùi khi taïo phoi xeáp. Khi taïo phoi daây, löïc caét ñôn vò beù vaø ít bieán ñoåi, ñoä boùng beà maët seõ cao hôn khi taïo phoi xeáp. Khi hình thaønh phoi xeáp vaø phoi daây, söï tieáp xuùc giöõa phoi vaø maët tröôùc cuûa dao caùch muõi dao moät ñoaïn, ñieàu ñoù taïo khaû naêng caûi thieän ñieàu kieän laøm vieäc cuûa muõi dao. d) Hieän töôïng co ruùt phoi Co ruùt phoi laø ñaëc tính tieâu bieåu nhaát noùi leân möùc ñoä bieán daïng cuûa kim loaïi khi caét vaø laø keát quaû cuûa söï bieán daïng cuûa kim loaïi veà maët soá löôïng. Nghieân cöùu söï co ruùt phoi coù theå phaùn ñoaùn vieäc caét khoù hay deã, naêng löôïng tieâu hao nhieàu hay ít. ÔÛ phaàn treân ta ñaõ xeùt quaù trình hình thaønh phoi. Moãi phaàn töû cuûa phoi bò eùp laïi döôùi taùc duïng cuûa löïc töø phía maët tröôùøc cuûa dao, keát quaû laø phoi luoân luoân coù chieàu daøi nhoû hôn chieàu daøi cuûa beà maët maø töø ñoù phoi ñöôïc caét ra. Hay noùi caùch khaùc kích thöôùc cuûa phoi taùch ra khoâng gioáng caùc kích thöôùc lôùp caét töông öùng khi noù coøn naèm trong chi tieát: L > L f , a f > a, b f = b (hình 2.19b). Hieän töôïng ñoù goïi laø hieän töôïng co ruùt phoi vaø ñöôïc ñaëc tröng bôûi heä soá co ruùt phoi: K = L / L f = a f / a > 1 Trong ñoù : L, L f - chieàu daøi lôùp caét vaø chieàu daøi cuûa phoi. a f , a - chieàu daøy phoi vaø chieàu daøy lôùp caét. -34- b f , b - chieàu roäng phoi vaø chieàu roäng lôùp caét. Thöïc nghieäm cho thaáy K = 1,1 ÷ 10. Nhaân toá aûnh höôûng ñeán heä soá co ruùt phoi Heä soá K caøng lôùn thì phoi bieán daïng caøng nhieàu vaø ngöôïc laïi. Caùc nhaân toá coù lieân quan ñeán bieán daïng vaø ma saùt trong quaù trình caét ít nhieàu ñeàu aûnh höôûng ñeán söï bieán daïng cuûa phoi. Baèng caùch ñieàu chænh caùc nhaân toá ñoù coù theå laøm taêng hay giaûm bôùt söï bieán daïng cuûa kim loaïi. Maët khaùc bieán daïng coù quan heä tröïc tieáp ñeán naêng löôïng tieâu hao. Khi caét, bieán daïng caøng nhieàu, naêng löôïng tieâu hao caøng lôùn. Do ñoù vieäc nghieân cöùu söï co ruùt phoi coù moät yù nghóa raát thöïc teá. Döôùi ñaây laø moät soá nhaân toá chính aûnh höôûng ñeán heä soá co ruùt phoi: - AÛnh höôûng cuûa vaät lieäu gia coâng vaø vaät lieäu laøm dao: + Tính chaát cuûa vaät lieäu gia coâng coù aûnh höôûng lôùn ñeán heä soá co ruùt phoi. Trong ñeàu kieän caét nhö nhau, vaät lieäu caøng deûo thì bieán daïng caøng lôùn. + Moãi loaïi vaät lieäu laøm dao coù heä soá ma saùt vôùi vaät lieäu gia coâng khaùc nhau, ma saùt caøng lôùn thì bieán daïng caøng nhieàu vaø ngöôïc laïi. - AÛnh höôûng cuûa cheá ñoä caét: + Chieàu daøy caét a taêng thì bieán daïng cuûa kim loaïi giaûm neân K giaûm. + Chieàu saâu caét t khoâng aûnh höôûng ñaùng keå ñeán söï co ruùt phoi. + Toác ñoä caét V aûnh höôûng nhieàu nhaát ñeán söï co ruùt phoi. Qua thöïc nghieäm ta coù quan heä giöõa K vaø V, quan heä giöõa heä soá ma saùt μ vaø V nhö hình 2.23. -35- Giaûi thích: ♦ Taêng töø V 1 ñeán V 2 ma saùt taêng, neân bieán daïng taêng, nhöng do ôû nhöõng toác ñoä naøy thöôøng deã sinh ra leïo dao laøm goùc tröôùc taêng neân bieán daïng giaûm. Aûnh höôûng leïo dao nhieàu hôn neân keát quaû K giaûm. ♦ Tieáp tuïc taêng töø V 2 ñeán V 3 , ma saùt taêng vaø leïo dao giaûm laøm bieán daïng taêng neân keát quaû laø K giaûm. Hình 2.23 a) Quan heä giöõa heä soá co ruùt phoi vaø vaän toác caét. b) Quan heä giöõa heä soá ma saùt vaø vaän toác caét. ♦ V tieáp tuïc taêng vöôït quaù V 3 , khoâng coù leïo dao vaø ma saùt giaûm nhanh. Maët khaùc do V cao thi toác ñoä bieán daïng giaûm neân K giaûm (khi V ≥ 200 m/phuùt thì söï co ruùt phoi haàu nhö khoâng ñoåi) - AÛnh höôûng cuûa thoâng soá hình hoïc cuûa dao: + Goùc tröôùc γ caøng lôùn phoi thoaùt caøng deã, bieán daïng giaûm. + Goùc nghieâng chính ϕ taêng vôùi baùn kính muõi dao r = 0 thì chieàu daøy caét seõ taêng (a = S. sinϕ) do ñoù phoi caøng daøy caøng khoù bieán daïng. Vôùi baùn kính muõi dao r ≠ 0, khi ϕ thay ñoåi, söï thay ñoåi cuûa K phöùc taïp hôn. Luùc ñaàu, khi ϕ taêng do chieàu daøy caét a taêng neân K giaûm. Khi ϕ vöôït quaù 60 o ÷ 70 o thì K taêng vì chieàu daøi phaàn cong cuûa löôõi caét tham gia laøm vieäc taêng leân. + Baùn kính muõi dao r taêng, chieàu daøi phaàn cong cuûa löôõi caét tham gia laøm vieäc taêng leân neân K taêng. - Dung dòch trôn nguoäi: laøm giaûm ma saùt do ñoù laøm giaûm bieán daïng. tải về 7.35 Mb. Chia sẻ với bạn bè của bạn:
|