intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE

Bài giảng Nguyên lý gia công vật liệu: Chương 7 - TS. Nguyễn Trọng Hải

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:8

14
lượt xem
3
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Nguyên lý gia công vật liệu: Chương 7 - Mòn và tuổi bền của dụng cụ cắt" được biên soạn bao gồm các nội dung chính sau: Nghiên cứu cơ chế mòn dụng cụ; Tìm hiểu về các dạng mòn; Đưa ra các chỉ tiêu đánh giá mòn; Ý nghĩa mối quan hệ giữa tuổi bền dụng cụ và vận tốc cắt. Mời các bạn cùng tham khảo bài giảng tại đây.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Nguyên lý gia công vật liệu: Chương 7 - TS. Nguyễn Trọng Hải

  1. Chương 7: Mòn và tuổi bền dụng cụ cắt Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội Viện Cơ Khí Nội dung Chương 7 Bộ môn: Gia Công Vật Liệu & Dụng Cụ Công Nghiệp  Sự mài mòn của dụng cụ cắt BÀI GIẢNG   Khái niệm Cơ chế mài mòn dụng cụ cắt  Các dạng mài mòn dụng cụ cắt  Đồ thị mòn theo thời gian  Chỉ tiêu đánh giá sự mài mòn dụng cụ cắt NGUYÊN LÝ GIA CÔNG VẬT LIỆU  Các phương pháp xác định lượng mòn (ME4212) (Phiên bản 02, 8/2014)  Tuổi bền của dụng cụ cắt (Bài giảng này có sử dụng một số nội dung từ bài giảng của TS. Nguyễn Tiến Đông)  Khái niệm về tuổi bền dụng cụ CHƯƠNG 7  Các yếu tố ảnh hưởng tới tuổi bền DCC MÒN VÀ TUỔI BỀN CỦA DỤNG CỤ CẮT  Mối quan hệ giữa tuổi bền dụng cụ và vận tốc cắt 1 2 TS. Nguyễn Trọng Hải – Đại Học Bách Khoa Hà Nội Chương 7: Mòn và tuổi bền dụng cụ cắt Chương 7: Mòn và tuổi bền dụng cụ cắt Điều kiện làm việc của dụng cụ cắt Mục tiêu  Chịu áp lực lên bề mặt làm việc lớn  Làm việc trong điều kiện lực cắt thay đổi  Nghiên cứu cơ chế mòn dụng cụ  Nhiệt độ vùng cắt cao (có thể lên tới 1000oC)  Tìm hiểu về các dạng mòn  Ma sát lớn do phoi trượt trên mặt trước và mặt sau tiếp xúc bề mặt đã gia công  Đưa ra các chỉ tiêu đánh giá mòn  Ý nghĩa mối quan hệ giữa tuổi bền dụng cụ và vận tốc cắt TS. Nguyễn Trọng Hải – Đại Học Bách Khoa Hà Nội 3 TS. Nguyễn Trọng Hải – Đại Học Bách Khoa Hà Nội 4
  2. Chương 7: Mòn và tuổi bền dụng cụ cắt Chương 7: Mòn và tuổi bền dụng cụ cắt Các dạng hỏng chính của DCC Khái niệm mòn  Gẫy, vỡ phần cắt của dụng cụ Sự thay đổi bề mặt của dụng cụ so với bề mặt trước khi gia công (bề mặt ban đầu), kết quả là trong suốt quá trình cắt, một lớp vật liệu của dụng cụ  Mòn dụng cụ mất đi dần dần. TS. Nguyễn Trọng Hải – Đại Học Bách Khoa Hà Nội 5 TS. Nguyễn Trọng Hải – Đại Học Bách Khoa Hà Nội 6 Chương 7: Mòn và tuổi bền dụng cụ cắt Chương 7: Mòn và tuổi bền dụng cụ cắt Cơ chế mài mòn của DCC Cơ chế mài mòn của DCC 1. Mòn vì cào xước (hạt mài) Mòn vì cào xước (hạt mài) 2. Mòn vì chảy dính Bản chất: Trong quá trình cắt các hạt cứng ( hạt mài) từ vật liệu gia công và 3. Mòn vì oxy hóa phoi cào xước (mài mòn) các bề mặt tiếp xúc của dụng cụ với chi tiết, DCC với 4. Mòn do khuếch tán phoi. Các hạt cứng nhỏ cào tróc đi các phần tử vật liệu dụng cụ trên mặt trước và mặt sau trong quá trình cắt → Mòn. Đặc điểm: + Khi cắt ở tốc độ cắt thấp, cơ chế mài mòn cào xước là chính. + Mòn vì cào xước tạo nên trên bề mặt tiếp xúc của dụng cụ các vết song song với phương thoát phoi. TS. Nguyễn Trọng Hải – Đại Học Bách Khoa Hà Nội 7 TS. Nguyễn Trọng Hải – Đại Học Bách Khoa Hà Nội 8
  3. Chương 7: Mòn và tuổi bền dụng cụ cắt Chương 7: Mòn và tuổi bền dụng cụ cắt Cơ chế mài mòn của DCC Cơ chế mài mòn của DCC Mòn vì chảy dính Mòn vì oxy hoá Bản chất: Khi cắt đến một tốc độ cắt nhất định (tùy theo vật liệu DCC), nhiệt cắt Bản chất: Ở tốc độ cắt cao ( nhiệt cắt lớn) vật liệu lớp bề mặt của dụng cụ dễ bị lớn, áp lực lớn ở các bề mặt tiếp xúc làm cho các phần tử vật liệu dụng cụ bị oxy hoá (do tiếp xúc với không khí) tạo thành các lớp oxít. Lớp này mỏng và giòn chảy dẻo nhiều, dính vào phoi và chi tiết gia công trong quá trình chuyển động bị có sức bền kém nên dễ bị phá huỷ, tách ra khỏi bề mặt của dụng cụ → gây ra mất đi → gây ra mòn dao. mòn. Đặc điểm: + Các phần tử chảy dính của vật liệu dụng cụ phụ thuộc vào vật liệu gia công, điều kiện cắt và vật liệu dụng cụ (các loại vật liệu dụng cụ dẻo dễ chảy dính hơn). TS. Nguyễn Trọng Hải – Đại Học Bách Khoa Hà Nội 9 TS. Nguyễn Trọng Hải – Đại Học Bách Khoa Hà Nội 10 Chương 7: Mòn và tuổi bền dụng cụ cắt Chương 7: Mòn và tuổi bền dụng cụ cắt Cơ chế mài mòn của DCC Cơ chế mài mòn của DCC Mòn do khuếch tán Nhận xét Dụng cụ bị mòn theo cả 4 cơ chế, trong đó cơ chế mòn nào là chủ yếu thì ta nói Bản chất: Khi cắt ở nhiệt độ cao, biến dạng dẻo lớn, vật liệu của dụng cụ và chi dụng cụ bị mòn theo cơ chế đó. tiết tương đồng về thành phần hóa học nên xảy ra hiện tượng khuyếch tán vào Ở nhiệt độ cắt thấp thì mòn vì cào xước là chủ yếu, còn 3 cơ chế mòn còn lại nhau. Kết quả là một phần vật liệu của dụng cụ khuếch tán vào phoi và vật liệu xảy ra chủ yếu ở nhiệt độ cao. Với các chế độ gia công thực tế thì cơ chế mài mòn chảy dính là chủ yếu. gia công→mòn. Đặc điểm: + Trong quá trình cắt lượng vật liệu dụng cụ khuếch tán vào chi tiết và phoi lớn hơn so với trường hợp tiếp xúc ở trạng thái tĩnh vài nghìn lần. + Ở nhiệt độ cao, dụng cụ hợp kim cứng thường xảy ra do khuyếch tán là chủ yếu. TS. Nguyễn Trọng Hải – Đại Học Bách Khoa Hà Nội 11 TS. Nguyễn Trọng Hải – Đại Học Bách Khoa Hà Nội 12
  4. Chương 7: Mòn và tuổi bền dụng cụ cắt Chương 7: Mòn và tuổi bền dụng cụ cắt Các dạng mòn của DCC Các dạng mòn của DCC  Mài mòn theo mặt sau  Mài mòn theo mặt trước Mòn theo mặt sau  Nguyên nhân: do ma sát, tiếp xúc giữa mặt sau và chi tiết gia công. .  Mài mòn mặt sau thường xảy ra khi cắt các loại vật liệu dẻo với chiều dày cắt nhỏ (a < 0,1mm), khi cắt các vật liệu giòn (gang xám).  Được đặc trưng bằng chiều cao mòn hs  Ảnh hưởng: DCC giảm (mất) khả năng cắt, chất lượng chi tiết giảm.  Mài mòn đồng thời mặt trước và mặt  Mài mòn tù lưỡi cắt sau TS. Nguyễn Trọng Hải – Đại Học Bách Khoa Hà Nội 13 TS. Nguyễn Trọng Hải – Đại Học Bách Khoa Hà Nội 14 Chương 7: Mòn và tuổi bền dụng cụ cắt Chương 7: Mòn và tuổi bền dụng cụ cắt Các dạng mòn của DCC Các dạng mòn của DCC Mòn theo mặt trước Mòn theo cả mặt trước và mặt sau Nguyên nhân: Xảy ra do phoi trượt thoát ra trong quá trình cắt. Do đó trên mặt  Nguyên nhân: Do ma sát giữa phoi và mặ trước, ma sát giữa mặt sau và bề trước hình thành một trung tâm áp lực cách lưỡi cắt một đoạn (cạnh viền) nào mặt gia công. đó nên mặt trước mòn theo rãnh lưỡi liềm.  Thường gặp: Khi gia công vật liệu dẻo với chiều dày a=(0,1÷0,5)mm.  Xảy ra khi cắt các loại vật liệu dẻo với chiều dày  Đặc trưng: hs, B, f, hf. cắt lớn(a>0,6mm) vì trong trường hợp đó nhiệt  Ảnh hưởng: do đó độ sắc lưỡi cắt tăng, cắt mặt trước cao hơn nhiệtcắt mặt sau. Khi MS được bảo vệ bởi lẹo dao. sức bền lưỡi cắt giảm, DCC giảm (mất)  Đặc trưng: B, f, hf khả năng cắt, chất lượng chi tiết giảm.  Ảnh hưởng: DCC vẫn có khả năng gia công, δ nhưng DCC yếu . TS. Nguyễn Trọng Hải – Đại Học Bách Khoa Hà Nội 15 TS. Nguyễn Trọng Hải – Đại Học Bách Khoa Hà Nội 16
  5. Chương 7: Mòn và tuổi bền dụng cụ cắt Chương 7: Mòn và tuổi bền dụng cụ cắt Các dạng mòn của DCC Các dạng mòn của DCC Mòn tù lưỡi cắt Nhận xét Nguyên nhân: Nhiệt tập trung tại đầu mũi dao lớn, dao bị tù nhanh. Trong các dạng mài mòn thì mài mòn theo mặt sau (hs) là quan trọng nhất và Thường gặp: Khi gia công các loại vật liệu có tính dẫn nhiệt kém như chất dẻo. dễ xác định nhất. Chiều cao mòn hs được dùng làm tiêu chuẩn đánh giá lượng Đặc trưng: ρ mài mòn. Ảnh hưởng: DCC giảm (mất) khả năng cắt, chất lượng chi tiết giảm. Tuỳ thuộc vào vật liệu của chi tiết gia công mà mòn xảy ra theo các dạng khác nhau: Thường vật liệu dẻo (thép) – chủ yếu mòn theo cả mặt trước và mặt sau, vật liệu giòn (gang xám ) chủ yếu mòn mặt sau, vật liệu dẫn nhiệt kém (chất dẻo) chủ yếu mòn tù lưỡi cắt. TS. Nguyễn Trọng Hải – Đại Học Bách Khoa Hà Nội 17 TS. Nguyễn Trọng Hải – Đại Học Bách Khoa Hà Nội 18 Chương 7: Mòn và tuổi bền dụng cụ cắt Chương 7: Mòn và tuổi bền dụng cụ cắt Các dạng mòn của DCC Chỉ tiêu đánh giá mòn DCC - OA: dao mòn nhanh Chỉ tiêu mòn mặt sau: Dựa vào hs, hs≤[hs] - AB: mòn bình thường (quá trình làm việc) [hs] được xác định phụ thuộc chủ yếu vào yêu cầu độ bóng, độ chính - BC: Mòn khốc liệt xác của chi tiết gia công, vật liệu làm dụng cụ và vật liệu gia công. Ví dụ: khi gia công thô thép bằng dụng cụ hợp cứng [hs]=(0,8÷1mm) hs là thông số cần xác định (đo). Đồ thị mòn theo thời gian TS. Nguyễn Trọng Hải – Đại Học Bách Khoa Hà Nội 19 TS. Nguyễn Trọng Hải – Đại Học Bách Khoa Hà Nội 20
  6. Chương 7: Mòn và tuổi bền dụng cụ cắt Chương 7: Mòn và tuổi bền dụng cụ cắt Chỉ tiêu đánh giá mòn DCC Phương pháp xác định lượng mài mòn Chỉ tiêu mòn mặt trước: K
  7. Chương 7: Mòn và tuổi bền dụng cụ cắt Chương 7: Mòn và tuổi bền dụng cụ cắt Thiết lập quan hệ giữa tuổi bền dụng cụ và vận tốc cắt Thiết lập quan hệ giữa tuổi bền dụng cụ và vận tốc cắt Bằng thực nghiệm ta xây dựng được đồ thị quan hệ giữa thời gian, tốc độ và độ Xử lý số liệu thực nghiệm ta được quan hệ giữa tốc độ cắt v và tuổi bền của dụng mòn của dao. cụ thu được như sau (với [hs] = 0,8mm): 200 180 160 140 120 100 TS. Nguyễn Trọng Hải – Đại Học Bách Khoa Hà Nội 25 TS. Nguyễn Trọng Hải – Đại Học Bách Khoa Hà Nội 26 Chương 7: Mòn và tuổi bền dụng cụ cắt Chương 7: Mòn và tuổi bền dụng cụ cắt Thiết lập quan hệ giữa tuổi bền dụng cụ và vận tốc cắt Phương pháp xác định tuổi bền của DCC Ta xây dựng đồ thị quan hệ giữa lgV và lgT. Ta nhận được dạng đồ thị là đoạn Từ đồ thị ta rút ra mối quan hệ giữa lgV và lgT là hàm nghịch biến không thẳng với các vận tốc ở chế độ gia công thường (không quá thấp). đi qua gốc tọa độ: lgV = lgA – m.lgT hay lg A  lg V A m V  m lg T T tương đương V .T m  const (Taylor ) * Ý nghĩa của công thức Taylor: trong dây chuyền sản xuất tự động TS. Nguyễn Trọng Hải – Đại Học Bách Khoa Hà Nội 27 TS. Nguyễn Trọng Hải – Đại Học Bách Khoa Hà Nội
  8. Chương 7: Mòn và tuổi bền dụng cụ cắt Chương 7: Mòn và tuổi bền dụng cụ cắt Bài tập ứng dụng Câu hỏi ôn tập CH7-1 Trình bày các dạng mòn dụng cụ cắt. CH7-2 Trình bày các cơ chế mòn dụng cụ cắt. Các số liệu gia công thực nghiệm như sau, tính T3: CH7-3 Trình bày các giai đoạn mòn, chỉ tiêu đánh giá mòn của dụng cụ cắt. + V1 = 100m/ph thì T1 = 180 (ph) CH7-4 Định nghĩa tuổi bên của dụng cụ cắt. Trình bày công thức quan hệ giữa + V2 = 140m/ph thì T2 = 160 (ph) tuổi bền dụng cụ cắt và tốc độ cắt (công thức Tay lơ). + V3 = 180m/ph thì T3 = ? (ph) TS. Nguyễn Trọng Hải – Đại Học Bách Khoa Hà Nội TS. Nguyễn Trọng Hải – Đại Học Bách Khoa Hà Nội HẾT CHƯƠNG 7 (MÒN VÀ TUỔI BỀN DỤNG CỤ CẮT)
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
4=>1