Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ cắt đến tuổi bền của dao tại đỉnh dao

Nhiều yếu tố ảnh hưởng đến tuổi bền dao cắt, bao gồm vật liệu dao cắt, vật liệu gia công, hình dạng dao, chế độ cắt, và dung dịch trơn nguội. Vật liệu dao cắt có độ cứng cao hơn và khả năng chịu nhiệt tốt hơn sẽ có tuổi bền cao hơn. Vật liệu gia công có độ cứng cao hơn sẽ làm giảm tuổi bền dao. Hình dạng dao cũng ảnh hưởng đến sự phân bố ứng suất và nhiệt độ trên dao. Dung dịch trơn nguội giúp giảm nhiệt độ và ma sát, từ đó kéo dài tuổi bền dao cắt.

Việc tối ưu hóa chế độ cắt là rất quan trọng để nâng cao hiệu quả gia công. Chế độ cắt không hợp lý có thể làm giảm tuổi bền dao cắt, tăng chi phí sản xuất, và làm giảm chất lượng sản phẩm. Ngược lại, chế độ cắt tối ưu có thể kéo dài tuổi bền dao, giảm thời gian gia công, và cải thiện độ chính xác của sản phẩm. Cần có các nghiên cứu thực nghiệm và mô phỏng để xác định chế độ cắt tối ưu cho từng loại vật liệu và dao cắt.

Các dạng mòn dao cắt thường gặp bao gồm: mòn do mài mòn (abrasive wear) do các hạt cứng trong vật liệu gia công gây ra; mòn do dính (adhesive wear) do sự dính kết giữa vật liệu dao và vật liệu gia công; mòn do khuếch tán (diffusion wear) do sự khuếch tán của các nguyên tố giữa dao và vật liệu gia công; và mòn do hóa học (chemical wear) do phản ứng hóa học giữa dao và môi trường gia công. Sự kết hợp của các dạng mòn này dẫn đến sự suy giảm tuổi bền dao.

Mòn dao cắt ảnh hưởng lớn đến chất lượng bề mặt gia công. Dao bị mòn tạo ra bề mặt có độ nhám cao hơn, sai số hình học lớn hơn, và có thể gây ra các khuyết tật như vết xước, gờ, hoặc bavia. Việc kiểm soát và giảm thiểu mòn dao là rất quan trọng để đảm bảo chất lượng sản phẩm gia công. Các công nghệ tiên tiến như sử dụng lớp phủ cứng, dung dịch trơn nguội hiệu quả, và điều chỉnh chế độ cắt phù hợp có thể giúp giảm mòn dao và cải thiện chất lượng bề mặt.

Khi tốc độ cắt tăng, ma sát giữa dao và vật liệu gia công tăng, dẫn đến sinh nhiệt lớn hơn. Nhiệt độ cao làm giảm độ cứng của dao, tăng tốc độ khuếch tán, và tạo điều kiện cho các phản ứng hóa học xảy ra, tất cả đều góp phần làm tăng tốc độ mòn dao. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng có một mối quan hệ lũy thừa giữa tốc độ cắt và nhiệt độ vùng cắt. Vì vậy, việc kiểm soát nhiệt độ là rất quan trọng.

Tốc độ cắt tối ưu phụ thuộc vào nhiều yếu tố, bao gồm vật liệu dao cắt, vật liệu gia công, dung dịch trơn nguội, và hình dạng dao. Mỗi loại vật liệu có một khoảng tốc độ cắt mà tại đó tuổi bền dao là cao nhất. Các nhà sản xuất dao thường cung cấp các khuyến nghị về tốc độ cắt cho từng loại dao và vật liệu gia công. Tuy nhiên, các khuyến nghị này chỉ là điểm khởi đầu, và cần được điều chỉnh dựa trên kinh nghiệm và các thử nghiệm thực tế. Kinh nghiệm sử dụng dao cắt cũng rất quan trọng để xác định chế độ cắt phù hợp.

Da0 ρҺaɣ đầu ເầu ρҺủ TiAlП là mộƚ l0a͎i dụпǥ ເụ пҺƣ ѵậɣ. ເό ƚҺể пόi гằпǥ sự ρҺáƚ ƚгiểп ma͎пҺ mẽ ເủa ເôпǥ пǥҺệ k̟Һuôп, mẫu đã ǥόρ ρҺầп ƚa͎0 пêп sự liпҺ Һ0a͎ƚ ѵà Һiệu quả ƚг0пǥ lĩпҺ ѵựເ ເơ k̟Һί ເҺế ƚa͎0. Tг0пǥ ѵiệເ ເҺế ƚa͎0 k̟Һuôп ƚҺὶ ƚҺéρ Һợρ k̟im ເГ12M0Ѵ là mộƚ ƚг0пǥ пҺữпǥ l0a͎i ѵậƚ liệu điểп ҺὶпҺ.

Lượng chạy dao lớn hơn dẫn đến diện tích cắt lớn hơn, làm tăng lực cắt. Lực cắt quá lớn có thể gây ra rung động, đặc biệt khi gia công các vật liệu có độ cứng cao hoặc khi sử dụng các máy có độ cứng vững thấp. Rung động không chỉ ảnh hưởng đến chất lượng bề mặt mà còn làm tăng tốc độ mòn dao và có thể gây sứt mẻ dao.

Lượng chạy dao ảnh hưởng trực tiếp đến độ nhám bề mặt gia công. Lượng chạy dao lớn hơn thường tạo ra bề mặt có độ nhám cao hơn. Tuy nhiên, lượng chạy dao nhỏ quá có thể làm tăng thời gian gia công, giảm năng suất. Cần có sự cân bằng giữa độ nhám bề mặt và năng suất khi lựa chọn lượng chạy dao. Phần lớn các nghiên cứu đều chỉ ra rằng cần giữ chế độ cắt ở mức ổn định nhất định để kéo dài tuổi bền dao.

Khi chiều sâu cắt tăng, diện tích tiếp xúc giữa dao và vật liệu gia công tăng, dẫn đến lực cắt lớn hơn. Lực cắt lớn hơn tạo ra nhiều nhiệt hơn do ma sát. Nhiệt độ cao làm giảm độ cứng của dao và tăng tốc độ mòn dao. Việc kiểm soát nhiệt độ khi sử dụng chiều sâu cắt lớn là rất quan trọng để duy trì tuổi bền dao.

Chiều sâu cắt lớn hơn có nghĩa là ít lần cắt hơn để loại bỏ cùng một lượng vật liệu, do đó tăng năng suất gia công. Tuy nhiên, việc tăng chiều sâu cắt cũng làm tăng nguy cơ rung động và mòn dao. Cần cân nhắc kỹ lưỡng giữa năng suất và tuổi bền dao khi lựa chọn chiều sâu cắt. Các phương pháp mô phỏng có thể giúp dự đoán ảnh hưởng của chiều sâu cắt đến quá trình gia công.

Việc sử dụng dao tiện, dao phay, và dao khoan đòi hỏi các chế độ cắt khác nhau. Ví dụ, với dao tiện, tốc độ cắt thường là yếu tố quan trọng nhất, trong khi với dao phay, lượng chạy dao ngang có thể ảnh hưởng lớn đến chất lượng bề mặt. Với dao khoan, tốc độ tiến và lượng chạy dao dọc cần được điều chỉnh để tránh quá nhiệt và gãy dao. Kinh nghiệm sử dụng dao cắt trong từng trường hợp cụ thể giúp tối ưu hóa quá trình gia công.

Có nhiều phương pháp tăng tuổi bền dao cắt trong thực tế, bao gồm: sử dụng lớp phủ cứng, chọn vật liệu dao phù hợp, tối ưu hóa hình dạng dao, sử dụng dung dịch trơn nguội hiệu quả, và điều chỉnh chế độ cắt phù hợp. Việc theo dõi và đánh giá quá trình mòn dao cũng rất quan trọng để kịp thời thay dao và tránh làm hỏng sản phẩm. Các phương pháp tăng tuổi bền dao cắt cần được áp dụng một cách hệ thống để đạt hiệu quả cao nhất.