Nguyên lý cắt : CƠ SỞ VẬT LÝ CỦA QUÁ TRÌNH part 2

Chia sẻ: AJFGASKJHF SJHDB | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:5

Thêm vào BST

Báo xấu

117
lượt xem 13
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Trong quá trình gia công duới tác dụng của lực cắt, trên lớp bề mặt chi tiết gia công xảy ra hiện tượng dẻo  các hạt tinh thể bị kéo lệch mạng và giữa chúng sinh ra ứng suất. Tác dụng này làm tăng thể tích riêng và làm giảm mật độ kim loại ” độ cứng, độ giòn, giới hạn bền tăng lên còn tình dẻo – dai bị giảm, tính dẫn từ thay đổi, … bề mặt kim loại được làm chắc” gọi là hiện tượng cứng nguội. Đặc trưng của hiện tượng cứng nguội là cứng...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Nguyên lý cắt : CƠ SỞ VẬT LÝ CỦA QUÁ TRÌNH part 2

Trong quaù trình gia coâng duôùi taùc duïng cuûa löïc caét, treân lôùp beà maët chi tieát gia coâng xaûy ra hieän töôïng deûo  caùc haït tinh theå bò keùo leäch maïng vaø giöõa chuùng sinh ra öùng suaát. Taùc duïng naøy laøm taêng theå tích rieâng vaø laøm giaûm maät ñoä kim loaïi ” ñoä cöùng, ñoä gioøn, giôùi haïn beàn taêng leân coøn tình deûo – dai bò giaûm, tính daãn töø thay ñoåi, … beà maët kim loaïi ñöôïc laøm chaéc” goïi laø hieän töôïng cöùng nguoäi. Ñaëc tröng cuûa hieän töôïng cöùng nguoäi laø cöùng ñoä teá vi. Möùc ñoä bieán daïng cöùng, chieàu saâu lôùp bieán cöùng tyû leä vôùi möùc ñoä bieán daïng deûo cuûa lôùp beà maët kim loaïi. Hieän töôïng cöùng nguoäi gaây aûnh höôûng xaáu, laøm giaûm ñoä boùng, ñoä chính xaùc vaø cô tính toång hôïp cuûa lôùp beà maët chi tieát gaây caûng trôû ñeán laàn gia coâng tieáp theo. Caùc nhaân toá aûnh höôûng ñeán hieän töôïng naøy goàm: - Caùc thoâng soá hình hoïc cuûa dao, caùc yeáu toá cuûa cheá ñoä caét laøm taêng möùc ñoä bieán baïng cuûa phoâi, phoi thì ñeàu taêng ñoä cöùng nguoäi. - Möùc ñoä maøi moøn cuûa dao taêng thì ñoä cöùng nguoäi taêng; - Baùn kính muõi dao taêng, ñoä cöùng nguoäi cuõng taêng leân. Muoán giaûm hieän töôïng cöùng nguoäi ta phaûi löïa choïn cheá ñoä caét hôïp lyù, thoâng soá hình hoïc dao thích hôïp keát hôïp vôùi dung dòch trôn nguoäi trong khi caét. Ñoàng thôøi vôùi hieän töôïng laøm chaéc lôùp kim loaïi beà maët thì coøn toàn taïi moät quùa trình ngöôïc laïi laø laøm cho kim loaïi suy yeáu ñi vaø trôû laïi trình traïng ban ñaàu chöa bieán cöùng. Quùa trình naøy phuï thuoäc vaøo nhieät ñoä trong vuøng caét vaø khi nhieät ñoä lôùn keùo daøi thì kim loaïi beà maët coù theå suy yeáu maïnh. Tính chaát cuoái cuøng cuûa lôùp beà maët tuyø theo tyû leä taùc ñoäng hai yeáu toá löïc vaø nhieät taïi vuøng caét. VI. ÖÙng suaát dö treân beà maët gia coâng: ÖÙng suaát dö sinh ra treân lôùp beà maët chi tieát gia coâng ñöôïc giaûi thích:
Khi caét moät lôùp moûng kim loaïi seõ toàn taïi moät tröôøng löïc => gaây neân bieán daïng deûo khoâng ñeàu ôû töøng vuøng. Khi thoâi caét, tröôøng löïc maát ñi thì bieán daïng deûo laøm xuaát hieän öùng suaát dö. Khi lôùp kim loaïi beà maët bò cöùng nguoäi, theå tích rieâng cuûa noù taêng leân, lôùp beân trong khoâng bò bieán daïng vaãn giöõ theå tích bình thöôøng. Do coù söï lieân heä giöõa hai lôùp neân ôû lôùp ngoaøi sinh ra öùng suaát dö neùn lôùp beân trong ñeå caân baèng seõ sinh ra öng suaát dö keùo. Trong vuøng caét, nhieät caét nung noùng cuïc boä lôùp beà maët laøm moâñun ñaøn hoài cuûa noù giaûm xuoáng toái thieåu. Sau ñoù beà maët chi tieát nhanh choùng nguoäi ñi vaø co laïi. Nhöng vì coù lieân heä vôùi lôùp beân trong neân lôùp ngoaøi sinh ra öùng suaát dö keùo, coøn lôùp trong ñeå caân baèng sinh ra öùng suaát dö neùn. Khi caét nhieät sinh ra laøm thay ñoåi caáu truùc kim loaïi, kim loaïi chuyeån pha laøm theå tích cuûa noù bò thay ñoåi. ÔÛ lôùp kim loaïi coù theå tích rieâng lôùn sinh ra öùng suaát dö neùn, ngöôïc laïi lôùp naøo coù caáu truùc theå tích rieâng nhoû seõ sinh öùng suaát dö keùo. Toùm laïi, khi gia coâng cô treân beà maët sinh öùng suaát dö – trò soá, daáu vaø chieàu saâu phaân boá cuûa noù phuï thuoäc vaøo phöông phaùp gia coâng vaø cheá ñoä caét. ÖÙng suaát dö laøm giaûm chaát löoïng beà maët chi tieát gia coâng, laøm giaûm khaû naêng chòu moõi,… Haïn cheá khi söû duïng chi tieát maùy sau naøy. Neáu öùng suaát dö quaù lôùn, sau khi gia coâng chi tieát bò bieán daïng, vôõ, nöùt… khoâng duøng ñöôïc. Ñeå giaûm öùng suaát dö caàn phaûi choïn ñöôïc cheá ñoä caét, goùc ñoä dao hôïp lyù vaø töôùi dung dòch trôn nguoäi vaøo vuøng caét. VII. Hieän töôïng nhieät khi caét : Trong quaù trình caét, coâng tieâu hao ñöôïc chuyeån thaønh nhieät naêng. Nhieät sinh ra trong quaù trình caét laø moät hieän töôïng vaät lyù quan troïng tröïc tieáp aûnh höôûng ñeán tính chaát cô lyù cuûa vaät lieäu gia coâng vaø ñoä beàn cuûa dao cuï. Nhieät sinh ra laøm giaûm naêng suaát vaø ñoä chính xaùc gia coâng. Q = QF + Qd + Qc + Qmt
QF – Nhieät ñi vaøo phoi. (Khoaûng 75 – 80%) Qd – Nhieät ñi vaøo dao. (Khoaûng 15 – 20%) Qc – Nhieätn ñi vaøo chi tieát. (Khoaûng 4%) Qmt – Nhieät ñi vaøo moâi tröôøng. (Khoaûng 2%) VIII. Hieän töôïng rung ñoäng khi caét: Rung ñoäng laøm cho vò trí giöõa dao caét vaø chi tieát gia coâng thay ñoåi theo chu kyø. Khi taàn soá thaáp, bieân ñoä lôùn seõ sinh ra ñoä soùng beà maët, khi taàn soá cao, bieân ñoä nhoû seõ sinh ra ñoä nhaáp nhoâ beà maët. Rung ñoäng laøm cho dao cuï mau moøn. Ngoaøi ra do rung ñoäng maø chieàu saâu caét, löïc caét, tieát dieän phoi bieán ñoäng laøm taêng sai soá gia coâng. Rung ñoäng cuûa heä thoáng coâng ngheä goàm hai loaïi : rung ñoäng cöôõng böùc vaø töï rung. *Rung ñoäng cöôõng böùc laø do caùc löïc kích thích töø beân ngoaøi truyeàn ñeán. Tuyø theo nguoàn löïc kích thích rung ñoäng cöôõng böùc coù theå coù chu kyø hoaëc khoâng chu kyø. Nguoàn goác sinh ra löïc kích thích laø do sai soá caù bieät cuûa chi tieát trong maùy, caùc maët tieáp xuùc coù khe hôû, caùc khaâu quay khoâng caân baèng, löôïng dö gia coâng khoâng ñeàu, beà maët gia coâng khoâng lieân tuïc hoaëc rung ñoäâng do caùc maùy xung quanh truyeàn sang …. Bieän phaùp ñeå giaûm rung ñoâng cöôõng böùc : - Taêng ñoä cöùng vöõng cuûa heä thoáâng coâng ngheä. - Yeâu caàu ñoä chính xaùc cheá taïo – laép raùp maùy, ñoà gaù cao. - Phaûi caân baèng caùc khaâu quay cao toác. - Traùnh caét khoâng lieân tuïc. - Phoâi caàn ñöôïc choïn loïc vaø gia coâng sô boä. - Trang bò theâm cô caáu giaûm rung ñoäng. - Moùng maùy ñuû khaû naêng daäp taét dao ñoäng vaø ñöôïc caùch chaán vôùi xung quanh. *Töï rung laø loaïi dao ñoäng khoâng giaûm ñöôïc, noù ñöôïc duy trì bôûi moät nguoàn naêng löôïng khoâng ñoåi do baûn thaân chuyeån ñoäng caét gaây ra – coù nghóa laø khi naøo ngöøng caét thì töï rung cuõng chaám döùt. Töï rung laøm aûnh höôûng ñeán chaát löôïng gia coâng, vieäc khaéc phuïc noù raát khoù khaên. Cho ñeán nay vaãn chöa coù giaû thieát naøo giaûi thích thoaû ñaùng baûn chaát cuûa hieän töôïng naøy.
Ñeå haïn cheá töï rung ñoäng caàn giaûm naêng löôïng truyeàn ñeán vaø taêng naêng löôïng tieâu hao. Bieän phaùp giaûm naêng löôïng truyeàn ñeán : Thay ñoåi hình daïng hình hoïc dao caét vaø cheá ñoä caét ñeå giaûm löïc caét ôû phöông coù rung ñoäng. Söû duïng dung dòch trôn nguoäi hôïp lyù ñeå giaûm bôùt moøm dao. +Ñeå taêng naêng löôïng tieâu hao, caàn : Naâng cao ñoä cöùng vöõng cuûa heä thoáâng coâng ngheä, naâng cao taàn soá töï rung ñeå laøm taêng söùc caûn cuûa ma saùt vaø giaûm bieân ñoä dao ñoäng xuoáng. Söû duïng caùc trang bò giaûm rung ñeå thu bôùt naêng löôïng dao ñoäng . Nguyeân lyù cuûa trang bò giaûm rung ñoäng laø : Döïa vaøo chi tieát dao ñoäng moät khoái löôïng nhoû sao cho taàn soá cuûa khoái löôïng naøy baèng taàn soá dao ñoäng cuûa chi tieát. Trang bò giaûm rung seõ taïo ra moät dao ñoäng leäch pha vôùi dao ñoäng cuûa chi tieát laø 1800. Löïc sinh ra seõ baèng löïc dao ñoäng nhöng ngöôïc chieàu neân caân baèng nhau vaø laøm trieät tieâu dao ñoäng. IX. Dung dòch trôn nguoäi: Ñeå caûi thieän ñieàu kieän caét goït, naâng cao naêng suaát, taêng ñoä boùng beà maët gia coâng … Ngöôøi ta töôùi vaøo vuøng caét moät loaïi dung dòch trôn nguoäi. Dung dòch trôn nguoäi coù hai tính naêng quan troïng: - Laøm nguoäi ñeå giaûm nhieät ñoä vuøng caét, giaûm bieán daïng nhieät, … - Boâi trôn ñeå giaûm ma saùt, giaûm löïc caét ñeå naâng cao naêng suaát. Yeâu caàu ñoái vôùi dung dòch trôn nguoäi laø phaûi luoân oån ñònh coù nghóa laø khoâng bò bieán chaát trong moät thôøi gian daøi, maët khaùc laø khoâng aûnh höôûng ñeán coâng nhaân nhö gaây muøi hoâi hoaëc aên moøn da thòt – quaàn aùo … ; khoâng ñoâng ñaëc hay ngöng tuï laøm caûn trôû cho vieäc bôm töôùi ; khoâng laøm gæ seùt hay aên moøn maùy, dao, chi tieát gia coâng. Caùc loaïi dung dòch trôn nguoäi thoâng duïng : Khi gia coâng thoâ ngöôøi ta thöôøng duøng dung dòch nöôùc coù pha chaát choáng aên moøn nhö: Axit Nitôrít loaõng, Xuùt, EÂmuxi, …. Coøn khi gia coâng tinh thöôøng duøng dung dòch chöùa caùc chaát hoaït tính nhö Axít beùo höõu cô, Axít beùo, Kieàm höõu cô, Daàu thöïc vaät….
Ñeå töôùi dung dòch trôn nguoäi vaøo vuøng caét ngöôøi ta ngöôøi ta söû duïng heä thoáng bôm keát hôïp vôùi voøi phun. Löu löôïng dung dòch trôn nguoäi ñöôïc tính toaùn vaø ñieàu chænh sao cho ñaûm baûo ñöôïc hieäu quaû laøm nguoäi vaø boâi trôn taïi vuøng caét. X. Hieän töôïng vaø phöông thöùc maøi moøn dao: a. Hieän töôïng maøi moøn dao khi caét kim loaïi : Trong suoát quaù trình caét goït maët tröôùc cuûa dao luoân tieáp xuùc vaø coù chuyeån ñoäng töông ñoái vôùi maët ñaõ gia coâng cuûa chi tieát. Söï tieáp xuùc giöõa caùc phaàn töû kim loaïi coù nhöõng ñaëc ñieåm ñaùng chuù yù: - Söï tieáp xuùc thöïc hieän döôùi aùp löïc lôùn. - Quaù trình dieãn ra ôû nhieät ñoä cao. - Heä soá ma saùt taïi vuøng tieáp xuùc coù chuyeån ñoäng raát lôùn ( =0.4 – 1 ) - Moãi phaàn töø kim loaïi cuûa dao chæ tieáp xuùc vôùi phaàn töû phoi hay chi tieát coù moät laàn vaø khoâng laäp laïi. Töø lyù thuyeát veà maøi moøn Summer Smiht vaø Delepiereux ñaõ khaùi quaùt thaønh 4 nguyeân nhaân daãn ñeán maøi moøn dao nhö sau : +Maøi moøn do quaù trình ma saùt cô hoïc gaây neân Khi caét caùc beà maët cuûa dao luoân tieáp xuùc vaø chuyeån ñoäng töông ñoái vôùi phoi vaø chi tieát. Döôùi taùc duïng cuûa taûi troïng caùc phaàn töû kim loaïi taïi vuøng tieáp xuùc seõ phaùt sinh moái lieân keát kim loaïi. Neáu moái lieân heä naøy lôùn hôn ñoä beàn baûn thaân moãi kim loaïi tham gia tieáp xuùc thì baûn thaân caùc phaàn töû kim loaïi loaïi coù ñoä beàn nhoû seõ bò böùc ra vaø loâi ñi. +Maøi moøn do söï xuaát hieän vaø maát ñi lieân tuïc cuûa caùc khoái leïo dao: Khi caét taïi vuøng tieáp xuùc gaàn muõi dao hình thaønh neân caùc khoái leïo dao coù ñoä cöùng cao hôn ñoä cöùng cuûa baûn thaân kim loaïi tham gia tieáp xuùc. Maët khaùc do sinh ra vaø bò loâi ñi lieân tuïc daãn ñeán toác ñoä maøi moøn treân caùc beà maët dao taêng leân. +Maøi moøn do hieän töôïng khueách taùn taïi vuøng tieáp xuùc: Vaät lyù ñaõ chöùng minh : Coù hai kim loaïi eùp vaøo nhau neáu ta ñoát noùng taïi vuøng tieáp xuùc thì ôû ñoù xuaát hieän hieäu ñieän theá. Caùc phaàn töû kim loaïi cuûa