WesterntechVN – Nhiệt cắt và sự mài mòn dao là hai hiện tượng vật lý quan trọng xảy ra trong quá trình cắt gọt kim loại, ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng và hiệu quả gia công.

Bài viết này sẽ đi sâu vào nguyên nhân, ảnh hưởng và các biện pháp kiểm soát nhiệt cắt và sự mài mòn dao.

1. Nhiệt cắt

• Nguyên nhân:
  • Biến dạng dẻo của vật liệu phôi trong vùng cắt.
  • Ma sát giữa dao và phôi, dao và phoi.
• Ảnh hưởng:
  • Làm giảm độ cứng và độ bền của vật liệu phôi và dao.
  • Gây ra biến dạng nhiệt, ảnh hưởng đến độ chính xác kích thước.
  • Làm tăng tốc độ mài mòn dao.
  • Ảnh hưởng đến chất lượng bề mặt gia công.
• Phân bố nhiệt:
  • Khoảng 75-80% nhiệt truyền vào phoi.
  • Khoảng 15-20% nhiệt truyền vào dao.
  • Khoảng 4% nhiệt truyền vào phôi.
  • Khoảng 1% nhiệt truyền vào môi trường xung quanh.
• Biện pháp kiểm soát:
  • Sử dụng dung dịch làm mát để giảm ma sát và nhiệt độ.
  • Lựa chọn dao cắt có vật liệu và hình dạng phù hợp.
  • Điều chỉnh chế độ cắt phù hợp.
  • Sử dụng các phương pháp gia công tốc độ cao (HSM) để giảm thời gian tiếp xúc giữa dao và phôi.

2. Sự mài mòn dao

• Nguyên nhân:
  • Ma sát giữa dao và phôi, dao và phoi.
  • Nhiệt độ cao trong vùng cắt.
  • Lực cắt lớn.
  • Va đập và rung động.
• Ảnh hưởng:
  • Làm thay đổi hình dạng và kích thước dao.
  • Làm tăng lực cắt và nhiệt cắt.
  • Làm giảm độ chính xác kích thước và độ bóng bề mặt gia công.
  • Làm giảm tuổi bền dao.
• Các giai đoạn mài mòn:
  • Giai đoạn chạy rà: Dao bị mài mòn nhẹ do các bavia và oxit trên bề mặt dao.
  • Giai đoạn mài mòn ổn định: Dao bị mài mòn đều đặn theo thời gian.
  • Giai đoạn mài mòn tăng tốc: Dao bị mài mòn nhanh chóng, dẫn đến phá hủy.
• Biện pháp kiểm soát:
  • Lựa chọn dao cắt có vật liệu và lớp phủ phù hợp.
  • Sử dụng dung dịch làm mát và bôi trơn.
  • Điều chỉnh chế độ cắt phù hợp.
  • Sử dụng các phương pháp gia công tiên tiến để giảm lực cắt và nhiệt cắt.
  • Bảo dưỡng và mài lại dao định kỳ.

3. Mối quan hệ giữa nhiệt cắt và sự mài mòn dao

• Nhiệt cắt cao làm tăng tốc độ mài mòn dao.
• Sự mài mòn dao làm tăng lực cắt và nhiệt cắt.
• Việc kiểm soát nhiệt cắt và sự mài mòn dao là rất quan trọng để đảm bảo chất lượng và hiệu quả gia công.

4. Các yếu tố ảnh hưởng đến nhiệt cắt và sự mài mòn dao

• Vật liệu phôi:
  • Vật liệu cứng và khó gia công tạo ra nhiệt cắt cao và mài mòn dao nhanh.
  • Vật liệu dẻo và dễ gia công tạo ra nhiệt cắt thấp và mài mòn dao chậm.
• Dụng cụ cắt:
  • Vật liệu dụng cụ cắt, hình dạng và lớp phủ ảnh hưởng đến nhiệt cắt và sự mài mòn dao.
  • Dao cắt có độ cứng và độ bền nhiệt cao giúp giảm nhiệt cắt và kéo dài tuổi bền dao.
• Chế độ cắt:
  • Tốc độ cắt, lượng chạy dao và chiều sâu cắt ảnh hưởng đến nhiệt cắt và lực cắt.
  • Chế độ cắt phù hợp giúp giảm nhiệt cắt và mài mòn dao.
• Dung dịch làm mát:
  • Dung dịch làm mát giúp giảm ma sát và nhiệt độ, kéo dài tuổi bền dao.
  • Loại và nồng độ dung dịch làm mát ảnh hưởng đến hiệu quả làm mát.

5. Các phương pháp kiểm tra và đánh giá sự mài mòn dao

• Kiểm tra bằng mắt thường:
  • Quan sát bề mặt dao để phát hiện các dấu hiệu mài mòn.
• Sử dụng kính hiển vi:
  • Đo kích thước và hình dạng vết mài mòn trên dao.
• Sử dụng thiết bị đo độ mài mòn dao:
  • Đo độ mài mòn dao trực tiếp trên máy công cụ.
• Phân tích phoi:
  • Phân tích hình dạng và màu sắc phoi để đánh giá mức độ mài mòn dao.

Nhiệt cắt và sự mài mòn dao là những thách thức lớn trong gia công kim loại. Việc hiểu rõ nguyên nhân, ảnh hưởng và các biện pháp kiểm soát chúng là rất quan trọng để đạt được hiệu quả gia công cao nhất.