những cơ sở của quá trình cắt

CHƢƠNG 2: NHỮNG CƠ SỞ CỦA QUÁ TRÌNH CẮT

BIÊN SOẠN: CNKH. KIỀU NGỌC TRÌU Page 1

MỤC LỤC
Chƣơng 2 3
NHỮNG CƠ SỞ VẬT LÝ CỦA QUÁ TRÌNH CẮT 3
2.1. Biến dạng dẻo khi cắt và đánh giá mức độ biến dạng dẻo 3
2.1.1.Cơ chế hình thành phoi 3
1) Quá trình cắt và tạo phoi 3
Cơ chế hình thành phoi 4
2) Miền tạo phoi 4
2.1.2 Các dạng phoi 6
1) Phoi vụn: 6
2) Phoi xếp : 6
3) Phoi dây: 6
2.2 Trạng thái bề mặt gia công 7
2.2.1 Các giai đoạn mài mòn 7
2.2.2 Quá trình hình thành bề mặt đã gia công 8
2.3 Hiện tƣợng nhiệt trong quá trình cắt. 8
2.3.1 Nguồn sinh nhiệt và sự phân bố nhiệt cắt 9
1) Nguồn gốc sinh nhiệt 9
2) Sự phân bố nhiệt cắt. 9
2.3.2 Nhiệt cắt và cách xác định 11
1)Nhiệt cắt: 11
2.3.3 Các nhân tố ảnh hƣởng đến nhiệt độ cắt 18
1)Ảnh hƣởng của vật liệu gia công đến nhiệt cắt. 18
2) Ảnh hƣởng của vật liệu làm dao đến nhiệt cắt 18
3) Ảnh hƣởng của chiều dày cắt. 19
4) Ảnh hƣởng của chiều rộng cắt. 20
5) Ảnh hƣởng của các thông số hình học dao 20

2.4 Hiện tƣợng lẹo dao. 21
CHƢƠNG 2: NHỮNG CƠ SỞ CỦA QUÁ TRÌNH CẮT

BIÊN SOẠN: CNKH. KIỀU NGỌC TRÌU Page 2

2.4.1 Hiện tƣợng, nguyên nhân và điều kiện hình thành 21
1) Hiện tƣợng lẹo dao 21
2) Nguyên nhân của hiện tƣợng lẹo dao và các dạng lẹo dao 21
3) Điều kiên hình thành lẹo dao 22
2.4.2 Các nhân tố ảnh hƣởng đến lẹo dao 23
1)Tốc độ cắt. 23
2) Tính chất của vật liệu gia công ảnh hƣởng đến chiều cao của lẹo dao 24
3) Chiều dày cắt 24
4) Góc trƣớc của dao 25
2.4.3 Tác dụng của lẹo dao 25
2.5 Hiện tƣợng co rút phoi 26
2.5.1 Hiện tƣợng 26
2.5.2 Các nhân tố ảnh hƣởng 28
1) Ảnh hƣởng của vật liệu gia công 28
2) Ảnh hƣởng của góc cắt 29
3) Ảnh hƣởng của góc tách phoi (hoặc góc hƣớng trƣợt)
1
30
4) Ảnh hƣởng của chế độ cắt 30
5) Độ bóng bề mặt và hiện tƣợng cứng nguội khi cắt. 32
2.6 Dung dịch trơn nguội 33
2.6.1 Tác dụng của dung dịch trơn nguội trong quá trình cắt 33
2.6.2 Yêu cầu cơ bản của dung dich trơn nguội 35
2.6.3 Một số dung dịch trơn nguội thông dụng 35
2.7 Rung động trong quá trình cắt 39

2.7.1 Khái niệm về rung động trong quá trình cắt 39
2.7.2 Ảnh hƣởng của các yếu tố công nghệ đến tự rung động 39
2.7.3 Các biện pháp giảm rung động 41
1) Giảm rung động cƣỡng bức 41
2) Giảm tự rung 41

CHƢƠNG 2: NHỮNG CƠ SỞ CỦA QUÁ TRÌNH CẮT

BIÊN SOẠN: CNKH. KIỀU NGỌC TRÌU Page 3

Chương 2
NHỮNG CƠ SỞ VẬT LÝ CỦA QUÁ TRÌNH CẮT
Đối tƣợng khảo sát của quá trình cắt là nghiên cứu sự biến dạng đàn hồi và biến
dạng dẻo của vật liệu gia công và dụng cụ cắt. Lực, ứng suất, công tiêu hao khi cắt … Từ
đó xác định các quy luật ảnh hƣởng của điều kiện cắt đến những đặc tính cơ học của quá
trình cắt.
Nghiên cứa sự biến dạng dẻo của vật liệu gia công trong quá trình cắt là một trong
những hƣớng nghiên cứu chủ yếu. Nhƣ đã biết sự biến dạng dẻo của vật liệu gia công
đồng thời xảy ra trong miền tạo phoi tiếp xúc với mặt trƣớc của dụng cụ cũng nhƣ miền
tiếp xúc của bề mặt gia công với mặt sau của dụng cụ. trạng thái ứng suất và biến dạng
giữa các vùng kể trên ở một mức độ nào đó (tùy điều kiện cắt cụ thể) có quan hệ tƣơng
hỗ, do đó xác lập đƣợc mối quan hệ đó giúp ta hiểu sâu hơn về các quy luật phức tạp của
quá trình cắt.
2.1. Biến dạng dẻo khi cắt và đánh giá mức độ biến dạng dẻo
2.1.1.Cơ chế hình thành phoi
1) Quá trình cắt và tạo phoi
Khi cắt để có thể tạo ra phoi, lực tác dụng vào dao cần phải đử lớn để tạo ra tronh
lớp kim loại bị cắt một ứng suất lớn hơn ứng suất bến của vật liệu bị gia công.
Hình dạng, độ cứng, mức độ biến dạng và cấu tạo phoi chứng tỏ rằng lớp kim loại
bị cắt thành phoi đã chịu một ứng suất nhƣ vậy.

Việc nghiên cứu quá trình tạo phoi có ý nghĩa rất quan trọng vì trị số của công suất
cắt, độ mòn của dao và chất lƣợng bề mặt gia công phụ thuộc rõ rệt vào quá trình tạo
phoi.
Khi cắt có tác dụng một lực P dao cắt bắt đầu nén vật liệu gia công theo mặt trƣớc,
khi dao tiếp tục chuyển động trong vật liệu gia công phát sinh biến dạng đàn hồi, biến
dạng này nhanh chóng chuyển sang biến dạng dẻo và một lớp phoi – có chiều dài a
p
–
đƣợc hình thành từ lớp kim loại có chiều dài a, di chuyển dọc theo mặt trƣớc của dao.
CHƢƠNG 2: NHỮNG CƠ SỞ CỦA QUÁ TRÌNH CẮT

BIÊN SOẠN: CNKH. KIỀU NGỌC TRÌU Page 4


Cơ chế hình thành phoi
Việc nghiên cứu kim tƣơng khu vực tạo phoi chứng tỏ rằng trƣớc khi biến thành
phoi, lớp cắt kim loại đã trải qua một gia đoạn biến dạng nhất định, nghĩa là giữa lớp kim
loại bị cắt và phoi có khu vực biến dạng. Khu vực này có thể gọi là miền tạo phoi.
2) Miền tạo phoi
Trong miền tạo phoi có các mặt trƣợt OA, OB, OC, OE. Vật liệu gia công trƣợt
theo những mặt đó (những mặt trên đó ứng suất tiếp có giá trị cực đại).

Miền tạo phoi
Miền tạo phoi đƣợc giới hạn bởi đƣờng OA – dọc theo đƣờng đó phát sinh những
biến dạng dẻo đầu tiên, và đƣờng OE – đƣờng kết thúc biến dạng dẻo và đƣờng AE –
đƣờng nối liền khu vực chƣa biến dạng của kim loại và phoi.
Trong quá trình cắt, miền tạo phoi AOE di chuyển cùng với dao.
Ngoài ra lớp kim loại bị cắt, sau khi đã biến dạng trong miền tạo phoi, di chuyển
thành phoi còn chịu thêm biến dạng phụ do ma sat với mặt trƣớc của dao.
CHƢƠNG 2: NHỮNG CƠ SỞ CỦA QUÁ TRÌNH CẮT

BIÊN SOẠN: CNKH. KIỀU NGỌC TRÌU Page 5

Những lớp kim loại phái dƣới của phoi, kề với mặt của dao chịu biến dạng phụ
thêm nhiều hơn các lớp kim loại phía trên. Mức độ biến dạng của chúng lớn đến mức là
các hạt tinh thể trong chúng bị kéo dài ra thành một hƣớng nhất định, tạo thành têchtua.
Nhƣ vậy phoi cắt chịu biến dạng không đều.
Mức độ biến dạng của phoi:
K
1
= K
bd
+ K
ms

Ở đây: K
bd
– mức độ biến dạng của phoi trong miền tạo phoi
K
ms
– mức độ biến dạng của phoi do ma sát với mặt trƣớc của dao.
Vì biến dạng của phoi có tính lan truyền, do đó lớp kim loại nằm phía dƣới đƣờng
cắt ON cũng sẽ chịu biến dạng dẻo.
Chiều rộng của miền tạo phoi phụ thuộc vào tính chất vật liệu gia công và điều
kiện cắt. (thông số hình học của dao, chế độ cắt )
Tốc độ cắt có ảnh hƣởng lớn nhất đến chiều rộng miền tạo phoi. Tăng tốc độ cắt
miền tạo phoi sẽ co hẹp lại. Có thể giải thích hiện tƣợng đó nhƣ sau.
Khi tăng tốc độ, vật liệu gia công sẽ chuyển qua miền tạo phoi với tốc độ nhanh
hơn. Khi di chuyển với tốc độ lớn nhƣ vậy vật liệu gia công sẽ đi ngang qua đƣờng OA
nhanh đến mức mà sự biến dạng dẻo không kịp xảy ra thêo đƣờng OA mà chậm đi một

thời gian – theo đƣờng OA’. Tƣơng tự nhƣ vậy, nơi kết thúc quá trình biến dạng trong
miền tạo phoi sẽ là đƣờng OE’ chậm hơn so với OE.
Nhƣ vậy ở tốc độ cắt cao miền tạo phoi sẽ là A’OE’. A’OE’ quay đi theo một góc
theo chiều quay của kim đông hồ và khi đó chiều dày cắt giảm đi so với trƣớc (a
1
<a
1
) vì
biến dạng dẻo giảm đi.
Khi tốc độ cắt rất lớn miền tạo phoi co hẹp đến mức mà chiều rộng của nó chỉ còn
vào khoảng vài phần trăm milimet.Trong trƣờng hợp đó sự biến dạng của vật liệu gia
công có thể xem nhƣ nằm lân cận mặt OF. Do đó để cho đơn giản , ta có thể xem 1 cách
gần đúng quá trình biến dạng dẻo khi cắt xảy ra ngay trên mặt phẳng OF đi qua lƣỡi cắt
và làm với phƣơng chuyển động của dao 1 góc bằng .
Mặt OF đƣợc gọi là mặt trƣợt quy ƣớc còn góc là góc trƣợt.
Góc trƣợt là 1 thông số đặc trƣng cho hƣớng và giá trị của biến dạng dẻo trong
miền tạo phoi.
Theo hình vẽ nếu chiều dày lớp kim loại bị cắt là a, chiều dày của phoi là a
1
ta có:
r = = =
CHƢƠNG 2: NHỮNG CƠ SỞ CỦA QUÁ TRÌNH CẮT

BIÊN SOẠN: CNKH. KIỀU NGỌC TRÌU Page 6

Và do đó có thể tính theo công thức: tg =
–

Và nếu K = l/r thì ta có công thức sau: tg =
–

2.1.2 Các dạng phoi
Các nhà công nghệ có thể căn cứ vào sự hình thành phoi cắt mà đánh giá đƣợc các
thông số của dụng cụ cắt, các yếu tố chế đô cắt đƣợc hợp lý hay chƣa, mức độ tiêu hao
năng lƣợng nhiều hay ít, chất lƣợng bế mặt gia công có đảm bảo hay không…

Các dạng phoi
Có các dạng phoi cắt sau đây:
1) Phoi vụn:
Phoi cắt ra là những hạt nhỏ rời rạt có hình dáng kích thƣớc khác nhau. Phoi vụn
thƣờng gặp khi gia công vật liệu giòn hay cắt với vận tốc thấp.Sự hình thành phoi không
liên tục (phoi vụn) làm lực cắt thay đổi gây ra va đập, rung động … chất lƣợng bề mặt
xấu đi, nhiệt và lực cắt chỉ tập trung ở mũi dao.
2) Phoi xếp :
Mặt phoi tiếp xúc với mặt trƣớc của dao thì nhẵn bóng mặt đối diện với nó có
những nếp gợn (nức nẻ), phoi bị đứt ra thành từng mảnh hoặc từng đoạn ngắn.
Dạng phôi này thƣờng xuất hiện khi cắt các vật liệu dẻo vừa, (vận tốc cắt, lƣợng
chạy dao trung bình và dao có góc trƣớc lớn).
Khi cắt ra phoi xếp thì bề mặt ra công nhẵn bóng hơn.
3) Phoi dây:
Thƣờng gặp khi cắt các vật liệu dẻo hoặc khi cắt với - vận tốc cao, góc độ mài dao
hợp lý. Phoi có dạng dây dài – xoắn (mặt phoi tiếp xúc với mặt trƣớc của dao nhẵn bóng,
mặt còn lại gợn nứt). Phoi dây vẫn còn khả năng biến dạng dẻo.
Do có phoi dây mà lực cắt thay đổi rất ít, tiêu hao năng lƣợng giảm, chất lƣợng bề
mặt gia công càng tốt.
CHƢƠNG 2: NHỮNG CƠ SỞ CỦA QUÁ TRÌNH CẮT

BIÊN SOẠN: CNKH. KIỀU NGỌC TRÌU Page 7

Cần chú ý rằng ngay cùng một loại vật liệu gia công nhƣng tuỳ theo điều kiện cắt

gọt, thống số hình học của dao, chế độ cắt,….có thể cho ta phoi vụn, phoi xếp hoặc phoi
dây. Vì vậy từ chỗ quan sát phoi khi cắt ngƣời thợ có thể phán đoán nguyên nhân để có
những điều chỉnh kịp thời.
2.2 Trạng thái bề mặt gia công.
2.2.1 Các giai đoạn mài mòn
Lý thuyết biến dạng nói chung và kết quả thí nghiệm về mài mòn dao đã nói riêng
đã chứng minh rằng: quá trình biến dạng của trạng thái bề mặt gia công diễn ra trong ba
giai đoạn.
- Giai đoạn bắt đầu phá hủy OA
có tốc độ mài mòn lớn diễn ra trong thời
gian ngắn, mài mòn chủ yếu trong giai
đoạn này là sang bằng cơ học các nhấp
nhô để lại khi gia công cơ.
- Giai đoạn mài mòn bình thƣờng
AB có tốc độ mài mòn nhỏ diễn ra trong
thời gian dài, giai đoạn

Các giai đoạn của quá trình biến dạng
tƣơng tự nhƣ giai đoạn làm việc bình thƣờng của các chi tiết máy sau thời kỳ chạy rà.
- Giai đoạn mài mòn khóc liệt (phá hủy sau B) với tốc độ lớn diễn ra trong thời
gian ngắn liền sau đó là dao bị cháy hoặc bị gãy vỡ mất khả năng cắt. Điểm B đƣợc gọi là
điểm mài mòn tới hạn. Độ cứng biến dạng tƣơng ứng với điểm B gọi là độ biến dạng cho
phép.
CHƢƠNG 2: NHỮNG CƠ SỞ CỦA QUÁ TRÌNH CẮT

BIÊN SOẠN: CNKH. KIỀU NGỌC TRÌU Page 8

2.2.2 Quá trình hình thành bề mặt đã gia công
Tổng hợp những kết quả nghiên cứu quá trình thành phoi và quá trình hình thành
bề mặt đã gia công, đƣợc đúc kết thành lý thuyết 5 vùng biến dạng khi cắt.

Quá trình hình thành bề mặt đã gia công
Vùng I là vùng bắt đầu phát sinh biến dạng khi cắt. Hình thành biến dạng chủ yếu
trong vùng này là biến dạng đàn hồi. Những phần tử kim loại càng gần mặt OA thì mức
độ biến dạng càng tăng. OA là giới hạn chuyển biến từ biến dạng đàn hồi sang trạng thái
biến dạng dẻo (trƣợt).
Vùng II là vùng biến dạng dẻo của vật liệu gia công. Các phần tử kim loại càng
gần mặt OC đƣợc coi nhƣ dần hoàn thành biến dạng dẻo sắp sửa tách ra trở thành các
phần tử phoi. Đây là vùng biến dạng mảnh liệt nhất.
Vùng III là vùng ma sát giữa mặt trƣớc của dao với các phần tử kim loại phoi cắt
sau khi ra khỏi vùng biến dạng dẻo II. Do ma sát nên bề mặt này của phoi sau khi ra khỏi
mặt trƣớc dao rất nhẵn bóng.
Vùng IV là vùng biến dạng và ma sát giữa mặt sau dao với các phần tử kim loại
trên bề mặt đã gia công nằm sát mặt dao. Về biến dạng thì đây là vùng vừa có biến dạng
đàn hồi, vừa có biến dạng dẻo.
Vùng V là vùng của các phần tử kim loại đã hoàn thành biến dạng và trở thành
phoi cắt.


2.3 Hiện tượng nhiệt trong quá trình cắt.
CHƢƠNG 2: NHỮNG CƠ SỞ CỦA QUÁ TRÌNH CẮT

BIÊN SOẠN: CNKH. KIỀU NGỌC TRÌU Page 9

2.3.1 Nguồn sinh nhiệt và sự phân bố nhiệt cắt
1) Nguồn gốc sinh nhiệt
Khi gia công cắt gọt ta có thể phân định vùng cắt thành các vùng biến dạng và ma
sát. Do vậy nhiệt sinh ra từ 4 nguồn:

- Vùng biến dạng (I). Nhiệt sinh ra do công ma sát giữa các phần tử của vật liệu
gia công trong quá trình biến dạng: Q
bd

Nếu xem vùng tạo phoi nhƣ là một mặt trƣợt duy nhất thì qua nghiên cứu lƣợng
nhiệt này có thể xác định qua biểu thức sau:
Q
bd
=
Trong đó: P
c
- lực theo phƣơng trƣợt
v
c1
- vận tốc trƣợt.
- Vùng tiếp xúc của phoi và mặt trước dao (II). Nhiệt sinh ra do công biến dạng
đàn hồi và ma sát ngoài: Q
mt

Lƣợng nhiệt xuất hiện trên mặt trƣớc dao là do 2 nguồn: do tác dụng của lực ma
sát trong ở lớp vật liệu phoi gần sát mặt trƣớc kháng lại biến dạng đàn hồi và lực ma sát
ngoài trên mặt tiếp xúc.
- Vùng tiếp xúc của mặt sau dao và mặt cắt của chi tiết gia công (III).
Nhiệt sinh ra do sự chuyển đổi công ma sát: Q
ms

- Nhiệt sinh ra do công đứt phoi: Q
dp
2) Sự phân bố nhiệt cắt.
Các lƣợng nhiệt sinh ra đƣợc truyền và phân tán vào phoi Q

f
, dụng cụ cắt Q
d
, chi
tiết gia công Q
ct
và môi trƣờng Q
mt
.
I
II
III
Qbd
Qmt
Qms
CHƢƠNG 2: NHỮNG CƠ SỞ CỦA QUÁ TRÌNH CẮT

BIÊN SOẠN: CNKH. KIỀU NGỌC TRÌU Page 10

Từ điều kiện cân bằng nhiệt ta có thể viết:
Q
bd
+ Q
mt
+ Q
ms
+ Q
dp
= Q
f

+ Q
d
+ Q
ct
+ Q
mt

Phƣơng trình trên đƣợc gọi là phƣơng trình thu phát nhiệt trong quá trình
cắt.

Sơ đồ trên mô tả tổng quát hƣớng các nguồn nhiệt trong phoi cắt, dụng cụ, chi tiết
gia công và ngoài môi trƣờng.
- Nhiệt truyền vào phoi cắt.
Lƣợng nhiệt phoi nhận đƣợc đƣợc truyền từ 2 nguồn nhiệt: nguồn Q
5
của vùng
biến dạng trƣợt (mặt tạo phoi) và nguồn Q
6
trên mặt trƣớc dao. lƣợng nhiệt này chiếm
khoảng 75% tổng lƣợng nhiệt sinh ra khi cắt Q
cg
.
- Nhiệt truyền vào dụng cụ.
Một phần lƣợng nhiệt Q
3
sinh ra trên bề mặt tiếp xúc của phoi với mặt trƣớc dao
cùng với một phần lƣợng nhiệt Q
4
khác sinh ra từ ma sát của bề mặt sau dao với bề mặt
cắt truyền vào dụng cụ khi cắt. Lƣợng nhiệt này chiếm khoảng 20% Q

cg
.
- Nhiệt truyền vào chi tiết gia công.
Có hai dòng nhiệt hƣớng vào chi tiết gia công đó là: q
1
và q
2
. Lƣợng nhiệt chi tiết
nhận đƣợc Q
1
từ dòng nhiệt sinh ra trong mặt trƣợt q
1
và lƣợng nhiệt Q
2
từ dòng nhiệt
sinh ra từ mặt sau dao q
2
. Lƣợng nhiệt này chiếm khoảng 4% Q
cg
.
- Nhiệt truyền vào môi trường.
Một phần nhiệt khác của quá trình cắt truyền từ bề mặt tự do của phoi, dụng cụ và
chi tiết gia công vào môi trƣờng chung quanh Q
7
, Q
8
, Q
9
. Lƣợng nhiệt này phụ thuộc vào
nhiều yếu tố nhƣ lƣợng dung dịch trơn nguội tƣới vào vùng cắt, tốc độ cắt, chiều dày lớp

cắt
CHƢƠNG 2: NHỮNG CƠ SỞ CỦA QUÁ TRÌNH CẮT

BIÊN SOẠN: CNKH. KIỀU NGỌC TRÌU Page 11

Sự phân tích lý thuyết tóm tắt về sự thu phát nhiệt của quá trình cắt giúp đánh giá
ảnh hƣởng của các thông số cơ bản của cắt gọt đến sự xuất hiện và sự dẫn nhiệt khi cắt.
Tuy nhiên việc xác định sự thu nhận nhiệt và truyền phát nhiệt bằng tính toán là rất khó
và không chính xác.
Tóm lại mỗi nguồn nhiệt sinh ra có một phạm vi tác dụng nhất định. Phần lớn nhiệt
lƣợng sinh ra do biến dạng trên mặt cắt (biến dạng trƣợt) nằm lại trong phoi nhƣng phoi
lại thoát ra ngoài, một phần nhỏ truyền sang dụng cụ cắt nhƣng dụng cụ lại luôn nằm
trong vùng cắt.
Các kết quả thực nghiệm nghiên cứu về nhiệt cắt cho ta một số nhận xét sau:
Khi tăng tốc độ cắt, lƣợng nhiệt truyền vào dao giảm. Đó là do sự chậm trễ của tốc
độ truyền nhiệt so với tốc độ chuyển đọng của phoi. Tức là vì thời gian để thoát phoi rất
ngắn nên nhiệt chƣa kịp truyền sang dao.
Khi gia công thép chịu nhiệt, lƣợng nhiệt truyền vào dao tăng lên nhiều hơn so với
khi gia công thép kết cấu. Điều đó là vì thép chịu nóng có sức bền và độ dẻo cao hƣon
nên công cắt lớn và do đó lƣợng nhiệt sinh ra lớn, đồng thời các loại thép chịu nhiệt đều
có tính dẫn nhiệt kém.
Tuy rằng lƣợng nhiệt truyền vào dao không nhiều nhƣng do tính truyền nhiệt của
vật liệu làm dao thấp và do dao liên tục tiếp xúc với vùng sinh nhiệt nên nhiệt độ trên dao
thƣờng cao hơn so với nhiệt độ trung bình của phoi và chi tiết
2.3.2 Nhiệt cắt và cách xác định
1)Nhiệt cắt:
Qua nghiên cứu và từ thực tế cắt gọt ta thấy rằng nhiệt cắt có ảnh hƣởng rất lớn
đến quá trình cắt, do vậy cần phải xác định đƣợc độ lớn của chúng trong những trƣờng
hợp cắt gọt cụ thể.
Sự tỏa nhiệt là do có 1 công A (kGm) sinh ra trong quá trình hớt phoi. Công A

đƣợc xác định theo công thức:
A = A
1
+ A
2
+ A
3
(1)
Ở đây: A
1
– Công sinh ra làm biến dạng đàn hồi và biến dạng dẻo
A
2
– Công sinh ra để thắng lực ma sát ở mặt trƣớc của dao;
A
3
– Công sinh ra để thănge lực ma sát ở mặt sau của dao;
Mặt khác công A đƣợc tính theo công thức:
A = P
z
.L (2)
Ở đây: P
z
– lực cắt tác dụng theo phƣơng tốc độ cắt (kG)
CHƢƠNG 2: NHỮNG CƠ SỞ CỦA QUÁ TRÌNH CẮT

BIÊN SOẠN: CNKH. KIỀU NGỌC TRÌU Page 12

L – Quãng đƣờng mà dụng cụ đi qua hay chiều dài cắt (m)
Các công thành phần trong công thức (1) có tỉ lên nhƣ sau: A

1
= 55%; A
2
= 35%;
A
3
= 10%. Nếu lấy quãng đƣờng mà dụng cụ đi qua trong một phút, ta có công trong 1
phút.
A = P
z
.V = P
s
.V
s
+ F.V
F
+ F
1
.V
F!

Ở đây: V – tốc độ cắt (m/phút)
P
s
– lực trong mặt phẳng trƣợt hay lực trƣợt (kG)
V
s
– tốc độ trƣợt (m/phút)
F – Lực ma sát ở mặt trƣớc của dao (kG)
F

1
– Lực ma sát ở mặt sau của dao (kG)
V
F
= – tốc độ chuyển động của phoi ở mặt trƣớc của dao (m/phút)
K – hệ số co rút phoi
V
F1
– tốc độ chuyển động của bề mặt gia công tƣơng đối so với mặt trƣớc
của dao (m/phút), V
F1
= V.
Tuỳ thuộc vào mục đích nghiên cứu mà ta có thể xác định nhiệt cắt trên dao, trên
chi tiết, trên phoi hoặc ở môi trƣờng chung quanh.
Sự phân tích lý thuyết về sự thu nhận nhiệt của quá trình cắt cho khả năng đánh
giá đựoc ảnh hƣợng của các thông số cơ bản có liên quan đến quá trình cắt đến sự xuất
hiện và sự dẫn nhiệt khi cắt, tuy nhiên việc xác định sự thu nhận nhiệt bằng tính toán là
rất khó và không chính xác nên chỉ thƣờng đƣợc áp dụng khi việc đo đạc nhiệt độ trực
tiếp khó khăn hoặc không thể tiến hành đƣợc.
Ngày nay với sự phát triển của các ngành khoa học, kỹ thuật đo nhiệt nói chung và
đo nhiệt cắt nói riêng ngày càng hoàn hảo. Do vậy việc xác định nhiệt cắt bằng cách đo là
phổ biến. Tuy nhiên với mục tiêu nghiên cứu, ngƣời ta còn tiến hành xác định nhiệt cắt
bằng tính toán.
CHƢƠNG 2: NHỮNG CƠ SỞ CỦA QUÁ TRÌNH CẮT

BIÊN SOẠN: CNKH. KIỀU NGỌC TRÌU Page 13

2) Các phƣơng pháp xác định nhiệt cắt
a) Đo nhiệt cắt thông qua đo nhiệt lượng phoi cắt.
Phƣơng pháp này đơn giản, dễ sử dụng và thực hiện nhƣng kết quả đo ít chính xác.

Dựa vào định luật bảo toàn năng lƣợng: trong hệ cân bằng về nhiệt thì lƣợng nhiệt
toả ra bằng lƣợng nhiệt thu vào, ta xây dựng hệ thống thí nghiệm nhƣ sau:


Dụng cụ đo nhiệt độ phoi
Dùng bình đựng nƣớc 1 có ống 2 để hứng phoi khi cắt. Bình đƣợc cách nhiệt với
môi trƣờng nhờ lớp chân không giữa bình và võ 3. Nƣớc trong bình 1 đƣợc xác định có
khối lƣợng m
n
, tỷ nhiệt c
n
với nhiệt độ ban đầu
0
. Bình đƣợc đặt sát vào vị trí cắt và trực
tiếp hứng lấy phoi cắt rơi xuống. Nhiệt lƣợng từ phoi sẽ toả ra làm cho nhiệt độ nƣớc
trong bình tăng lên khi hệ cân bằng về nhiệt ta đo đƣợc nhiệt độ của toàn hệ bằng nhiệt
kế 4. Để đảm bảo nhiệt độ trong bình đồng đều dùng cánh khuấy 5 để khuấy nƣớc.
b) Đo nhiệt cắt dựa theo nguyên lý pin nhiệt điện (cặp ngẫu nhiệt)

Cặp ngẫu nhiệt (pin nhiệt điện)
Theo nguyên lý này, việc đo nhiệt cắt có thể theo nhiều phƣơng án khác nhau.
- Phương án pin nhân tạo (hai kim loại riêng biệt).
CHƢƠNG 2: NHỮNG CƠ SỞ CỦA QUÁ TRÌNH CẮT

BIÊN SOẠN: CNKH. KIỀU NGỌC TRÌU Page 14

Khoan vào dụng cụ một lỗ có đƣờng kính khoảng 1-2mm sát mũi dao và cách mặt
trƣớc dao khoảng f=0,2mm. Đặt vào đáy lỗ khoan đầu nóng của cặp pin nhiệt điện ví dụ
nhƣ cặp kim loại sắt và konstantan. Cặp pin nhiệt điện đƣợc cách điện với dao. Hai đầu
nguội đƣợc nối với đồng hồ mV kế. Thông qua hiệu điện thế đọc đƣợc trên đồng hồ ta

xác định đƣợc nhiệt độ tại điểm sát đáy lỗ.
Phƣơng án này có ƣu điểm là đo
đƣợc nhiệt độ tại bất kỳ điểm nào trên
dao, chi tiết. Nhƣng có nhƣợc điểm lớn
là việc chuẩn bị công phu và phức tạp, số
lần thí nghiệm bị hạn chế do mặt trƣớc bị
mòn, nhiệt độ đo đƣợc không phải trên
mặt trƣớc dao nhƣ mong muốn.


Sơ đồ đo nhiệt cắt bằng pin nhân tạo
- Phương án pin nửa nhân tạo (có một kim loại ngoại lai)
Dao cũng đƣợc khoan lỗ chuẩn nhƣ trên, đặt vào lỗ khoan dây konstantan hàn dính
tại đáy lỗ và đƣợc cách điện cách nhiệtvới kim loại dao.
Sự khác nhau cơ bản của phƣơng án này là một phần tử của ngẫu nhiệt là vật liệu
dụng cụ hay là chi tiết, phần thứ hai là kim loại dây.
Ƣu điểm của phƣơng án này là đo đƣợc nhiệt độ trên sát mặt trƣớc dao nhƣng
không đo đƣợc nhiệt độ sát lƣỡi cắt dao.

c) Đo nhiệt cắt theo nguyên lý quang học.
CHƢƠNG 2: NHỮNG CƠ SỞ CỦA QUÁ TRÌNH CẮT

BIÊN SOẠN: CNKH. KIỀU NGỌC TRÌU Page 15

Ở phƣơng pháp này khi cắt tia nhiệt phát ra từ một điểm nhất định của trƣờng
nhiệt độ của chi tiết hay dụng cụ đƣợc bắt bởi hai thấu kính và các thiết bị tập trung tia
nhiệt, nhận cƣờng độ tia quang nhiệt, pin nhiệt và đồng hồ đo.

Thuận lợi chính của phƣơng pháp
này là có thể cho phép đạt đƣợc tính tổng

quan về nhiệt độ của những vị trí khác
nhau của chi tiết gia công, dao và phoi,
khi mà các phƣơng pháp trƣớc đây không
đo đƣợc.

Đo nhiệt cắt theo nguyên lý quang học
Nhƣng phƣơng pháp này có nhƣợc điểm là khó điều chỉnh, lắp đặt khó khăn và
dụng cụ tƣơng đối phức tạp.
d) Xác định nhiệt cắt bằng phương pháp tính toán.
- Tính toán nhiệt cắt theo lý thuyết.
Nhiều công trình lý thuyết về tính toán nhiệt cắt đã đƣợc nghiên cứu và cho ta các
công thức tính toán nhiệt độ cắt xuất hiện trên chi tiết, phoi hay dao.
Qua khảo sát ngƣời ta thấy rằng trƣờng nhiệt độ của phoi, dụng cụ và chi tiết khi
gia công nói chung là không ổn định. Sự phân bố ổn định nhiệt độ đạt đƣợc chỉ sau khi
cắt một thời gian nhất định thƣờng từ 2 - 15 phút.
Trên cơ sở về lý thuyết quá trình tuyền nhiệt ta có thể xác định sự phân bố nhiệt
trong phoi, dụng cụ và chi tiết gia công bằng cách giải phƣơng trình vi phân tổng quát
truyền nhiệt trong chất rắn (phƣơng trình nhiệt vật lý cắt gọt). Có thể viết phƣơng trình
quá trình truyền nhiệt trong không gian và thời gian dƣới dạng:
1
( ) ( ) ( )
x y z
V V V
c x x y y z z x y z

Trong đó: c - là nhiệt lƣợng riêng của vật nhận nhiệt.
ρ - là khối lƣợng riêng của vật nhận nhiệt.
α(θ) - là hệ số dẫn nhiệt.
θ - là nhiệt độ vật nhận đựơc.
τ - là thƣòi gian truyền nhiệt.

x, y, z - là các phƣơng truyền nhiệt.
V
x
, V
y
, V
z
- là các vectơ truyền nhiệt theo các phƣơng tƣơng ứng.
CHƢƠNG 2: NHỮNG CƠ SỞ CỦA QUÁ TRÌNH CẮT

BIÊN SOẠN: CNKH. KIỀU NGỌC TRÌU Page 16

Phƣơng trình trên có thể viết lại dƣới dạng phƣơng trình vi phân dẫn nhiệt theo
nhiệt động học là:
1
. ( ).
v
Q
div grad
cc

Nếu xem hệ số dẫn nhiệt α(θ) là hằng số và nguồn nhệt bên trong Q
v
không tồn tại
(thực tế trong cắt gọt không có nguồn nội nhiệt này), ta có thể viết phƣơng trình vi phân
dƣới dạng:
.a

Trong đó:
1

a
c
và
222
2 2 2
x y z

Phƣơng trình này có vế trái biểu thị sự biến thiên của nhiệt độ theo thời gian, vế
phải biểu thị sự biến thiên của nhiệt độ trong không gian.

Trường nhiệt độ của dụng cụ
Phƣơng trình này có các nghiệm khác nhau cho các điều kiện biên khác nhau liên
quan đến thời gian và không gian trong phoi, dụng cụ và chi tiết.
CHƢƠNG 2: NHỮNG CƠ SỞ CỦA QUÁ TRÌNH CẮT

BIÊN SOẠN: CNKH. KIỀU NGỌC TRÌU Page 17

Theo kết quả nghiên cứu quá
trình cắt, nhiệt độ của phoi tại điểm
cụ thể ở khoảnh khắc tức thời có thể
coi là kết quả tác động của hai nguồn
nhiệt: nguồn trên mặt cắt (mặt trƣợt)
biến dạng đàn hồi bậc nhất và nguồn
ma sát trên mặt trƣớc dao. Do vậy ở
đây chỉ tính sự dẫn nhiệt trong một
hƣớng duy nhất đó là hƣớng trục x,
tức là theo chiều dày của phoi.

Trường nhiệt độ của chi tiết

Giải phƣơng trình:
2
2
.a
x
với các điều kiện biên thích hợp ta sẽ thu đƣợc
nghiệm đó là nhiệt độ tại một điểm trên mặt trƣớc dao hay điểm cần khảo sát trên phoi.

CHƢƠNG 2: NHỮNG CƠ SỞ CỦA QUÁ TRÌNH CẮT

BIÊN SOẠN: CNKH. KIỀU NGỌC TRÌU Page 18

- Tính toán nhiệt cắt theo phương trình thực nghiệm.
Các công thức tính nhiệt cắt theo lý thuyết chủ yếu dùng trong công tác nghiên
cứu. Trong thực tế việc tính nhiệt cắt có thể thực hiện một cách đơn giản hơn bằng các
phƣơng trình kinh nghiệm.
Các phƣơng trình kinh nghiệm này đƣợc xây dựng trên cơ sở nghiên cứu và khảo
sát ảnh hƣởng của các điều kiện cắt gọt nhƣ vật liệu gia công, dụng cụ cắt, chế độ cắt và
một số các yếu tố khác đến nhiệt cắt bằng thực nghiệm.
2.3.3 Các nhân tố ảnh hưởng đến nhiệt độ cắt
1)Ảnh hưởng của vật liệu gia công đến nhiệt cắt.
Các tính chất về cơ học và nhiệt của vật liệu gia công có ảnh hƣởng đáng kể đến
nhiệt cắt. Nhiệt cắt thấp hơn khi gia công hợp kim so với khi gia công thép nhờ khả năng
biến dạng nhỏ hơn của hợp kim.
Có thể nhận xét một cách tổng quát rằng khi cắt vật liệu giòn do công biến dạng rất
bé và lực cắt đơn vị không đáng kể nên nhiệt cắt thấp hơn khi cắt vật liệu dẻo. Độ cứng
và độ bền của vật liệu gia công càng lớn thì nhiệt cắt càng lớn do có quan hệ với công
biến dạng. Nhiệt cắt cơ bản phụ thuộc vào nhiệt dung và đặc biệt phụ thuộc vào tính chất
dẫn nhiệt của vật liệu gia công và vật liệu làm dao.
Ảnh hƣởng của vật liệu gia công đến nhiệt cắt trong điều kiện thí nghiệm cắt với

a=1mm, b=1mm và v=1m/ph đƣợc biểu thị bằng hằng số thực nghiệm C
θ
.
2) Ảnh hưởng của vật liệu làm dao đến nhiệt cắt.
Vật liệu làm dao cũng có đặc tính tƣơng tự nhƣ vật liệu chi tiết gia công. Loại vật
liệu dao nào có tính dẫn nhiệt tốt thì khi cắt nhiệt cắt sẽ thấp và ngƣợc lại. Yếu tố quyết
định của dao về cao thấp của nhiệt cắt sinh ra là cấu trúc thành phần hoá học của vật liệu
xác định tính tƣơng đồng hoá học của nó với vật liệu gia công, mặt khác là lý tính của nó
nhƣ tính dẫn nhiệt và hệ số ma sát. Ảnh hƣởng của tính dẫn nhiệt sẽ tăng khi tăng tốc độ
cắt, giảm góc cắt, giảm chiều dày phoi. Với tốc độ cắt thấp thì ảnh hƣởng của độ dẫn
nhiệt nhỏ.
Kích thƣớc thân dao cũng có ảnh hƣởng nhƣ vậy đến nhiệt cắt vì nó ảnh hƣởng
đến khả năng dẫn nhiệt của dụng cụ cắt. Kích thƣớc càng lớn thì nhiệt sinh ra khi cắt
càng thấp.
CHƢƠNG 2: NHỮNG CƠ SỞ CỦA QUÁ TRÌNH CẮT

BIÊN SOẠN: CNKH. KIỀU NGỌC TRÌU Page 19

Trong các yếu tố cắt thì tốc độ cắt
là yếu tố có ảnh hƣởng lớn nhất đến
nhiệt cắt. Khi tăng tốc đọ cắt thì nhiệt
cắt lúc đầu tăng nhanh, sau khi đã đạt
đƣợc độ lớn nhất định thì cƣờng độ tăng
chậm lại và đƣờng cong của hàm số phụ
thuộc θ = f(v) gần tiệm cận với nhiệt độ
nóng chảy của vật liệu gia công

Quan hệ giữa θ và v
Bằng thực nghiệm ta có thể thiết lập đƣợc mối quan hệ giữa nhiệt cắt và tốc độ cắt
theo công thức sau:

Giá trị số mũ x
θ
phụ tuộc vào vật liệu gia công và vùng vận tốc cắt.
Khi v=15-45 m/ph thì x
θ
= 0,5 đối với gia công thép
và x
θ
= 0,35-0,45 đối với gia công gang.
Khi v=45-180 m/ph thì x
θ
= 0,23 đối với gia công thép
và x
θ
= 0,18 đối với gia công gang.
3) Ảnh hưởng của chiều dày cắt.
Chiều dày cắt ảnh hƣởng đến nhiệt cắt ít hơn so với vận tốc cắt. Khi tăng chiều
dày a hay lƣợng chạy dao s thì nhiệt cắt tăng nhƣng không phải tăng tuyến tính.
Khi tăng lƣợng chạy dao (cũng nhƣ
tăng a) áp lực của phoi trên dao tăng,
công ma sát trên mặt trƣớc tăng, nhiệt cắt
ở vùng biến dạng bậc nhất tăng, tuy nhiên
hệ số co rút phoi giảm, tổng công biến
dạng cho một đơn vị thể tích giảm, điều
kiện truyền nhiệt tốt hơn vì chiều dày phoi
lớn lên và diện tích tiếp xúc giữa dao vbà
phoi đƣợc mở rộng, nhiệt cắt vì vậy có
tăng nhƣng không tăng nhanh nhƣ khi
tăng tốc độ cắt.

Quan hệ giữa chiều dày cắt a đến nhiệt
cắt
CHƢƠNG 2: NHỮNG CƠ SỞ CỦA QUÁ TRÌNH CẮT

BIÊN SOẠN: CNKH. KIỀU NGỌC TRÌU Page 20

Bằng thực nghiệm ta có thể thiết lập đƣợc mối quan hệ giữa nhiệt cắt và chiều dày
cắt theo công thức sau:
.
x
v
Cv

Giá trị số mũ x
θ
phụ tuộc vào vật liệu gia công và vùng vận tốc cắt.
Khi v=15-45 m/ph thì x
θ
= 0,5 đối với gia công thép
và x
θ
= 0,35-0,45 đối với gia công gang.
Khi v=45-180 m/ph thì x
θ
= 0,23 đối với gia công thép
và x
θ
= 0,18 đối với gia công gang.
4) Ảnh hưởng của chiều rộng cắt.
Chiều rộng cắt b (hay chiều sâu cắt t) có ảnh hƣởng đến nhiệt cắt ít hơn so với

lƣợng chạy dao.
Khi tăng chiều sâu cắt, một mặt tải
trọng trên một đơn vị chiều dài lƣỡi cắt
không đổi, mặt khác khi tăng t do φ
không đổi nên chiều dài phần làm việc
của lƣỡi cắt tuy có tăng nhƣng điều kiện
truyền nhiệt tốt hơn. Kết quả là nhiệt cắt
thay đổi ít.
Từ kết quả thực nghiệm ta thiết lập
đƣợc mối quan hệ giữa nhiệt cắt θ và
chiều rộng cắt b nhƣ sau:
.
z
b
Cb


Ta có đối với thép: z
θ
= 0,05-0,14, đối với gang: z
θ
= 0,04
5) Ảnh hưởng của các thông số hình học dao.
Góc nghiêng chính φ, bán kính mũi dao R cũng ảnh hƣởng tới độ lớn của nhiệt cắt,
ta dễ dàng nhận biết qua sự thay đổi của chiều dày cắt a và chiều rộng cắt b dẫn đến sự
thay đổi mức độ biến dạng và khả năng tản nhiệt.
Để đặc trƣng các ảnh hƣơng này đến nhiệt cắt ta dùng các hệ số điều chỉnh nhiệt
cắt K
φθ
và K

Rθ
.
Ngoài ra sự mài mòn của dụng cụ làm thay đổi hình dáng hình học phần cắt và góc
độ dao cũng làm cho nhiệt cắt thay đổi. Nói chung dụng cụ càng bị mòn thì nhiệt cắt
tăng. Dung dịch trơn nguội tƣới vào vung cắt khi cắt sẽ làm cho nhiệt cắt giảm nhanh vì
ngoài tác dụng làm nguội, dung dịch còn có tác dụng bôi trơn giảm đáng kể ma sát trong
CHƢƠNG 2: NHỮNG CƠ SỞ CỦA QUÁ TRÌNH CẮT

BIÊN SOẠN: CNKH. KIỀU NGỌC TRÌU Page 21

quá trình cắt. Tuy nhiên cần phải chọn phƣơng pháp và lƣu lƣơng tƣới phù hợp thì mới
tăng hiệu quả giảm nhiệt.
Tóm lại, bằng phƣơng pháp thực nghiệm, sau khi xử lý các số liệu nhận đƣợc, ta
có thể thiết lập đƣợc phƣơng trình kinh nghiệm tính toán nhiệt cắt nhƣ sau:

. . . .
x y z
C v a b K

hay
'
. . . .
x y z
C v s t K

2.4 Hiện tượng lẹo dao.
2.4.1 Hiện tượng, nguyên nhân và điều kiện hình thành
1) Hiện tượng lẹo dao
Trong quá trình cắt khi cắt ra phoi dây, trên mặt trƣớc của dao kề ngay lƣỡi cắt
thƣờng xuất hiện những lớp kim loại có cấu trúc kim tƣơng khác hẳn với vật liệu gia

công và vật liệu làm dao. Nếu lớp kim loại này bám chắc vào lƣỡi cắt của dụng cụ thì
đƣợc gọi là lẹo dao.
2) Nguyên nhân của hiện tượng lẹo dao và các dạng lẹo dao
Nguyên nhân của quá trình hình thành lẹo dao có thể giải thích nhƣ sau: do chịu áp
lực và nhiệt độ cao, mặt khác vì mặt trƣớc của dao không tuyệt đối nhẵn nên các lớp kim
loại bị cắt nằm kề sát với mặt trƣớc của dao trong quấ trình cắt có tốc độ di chuyển chậm
và trong những điều kiện nhất định lực cản thắng đƣợc lực ma sát trong nội bộ kim loại
thì lớp kim loại sẽ nằm lại ở mặt trƣớc tạo thành lẹo dao. Vì bị biến dạng rất lớn nên độ
cứng của lẹo dao lớn hơn độ cứng của vật liệu gia công từ 2,5 – 3,5 lần và do đó có thể
thay thế vật liệu làm dao để thực hiện quá trình cắt đƣợc.
Nhiều công trình nghiên cứu chứng tỏ có hai loại lẹo dao.

Các loại lẹo dao
CHƢƠNG 2: NHỮNG CƠ SỞ CỦA QUÁ TRÌNH CẮT

BIÊN SOẠN: CNKH. KIỀU NGỌC TRÌU Page 22

- Loại lẹo dao ổn định nằm dọc theo lƣỡi cắt. Loại này gồm một số lớp gần nhƣ
song song với mặt trƣớc và thƣờng hình thành khi cắt thép và chiều dày cắt bé.
- Lẹo dao chu kì. Loại này gồm hai phần: Phần nền nằm sát với mặt trƣớc của
dao. Về cơ bản lẹo dao loại 1. Trên nền đó hình thành phần thứ hai. Phần này sinh ra, lớn
lên và mất đi nhiều lần trong một đơn vị thời gian. Sự xuất hiện và mất đi của lẹo dao làm
cho các góc cắt của dao trong quá trình cắt luôn luôn biến đổi.
Thông số quan trọng đặc trƣng cho kích thƣớc của lẹo dao là chiều cao của lẹo
dao.
Khi tiện thép 45 không có dung dịch trơn nguội chiều cao của lẹo dao có thể biểu
diễn bằng công thức thực nghiệm sau:
h = (mm)
Góc trƣớc trong tiết diện chính của lẹo dao phụ thuộc vào tốc độ cắt và dao trong
phạm vi 22-37

0
. Tăng tốc độ góc cắt thì giảm. Mặt lẹo dao đối diện với mặt cắt khiến
cho góc sau của lẹo dao bằng 0.

Có dạng nhƣ hình vẽ.

Bán kính cong
n
nằm trong giớ hạn (8-15
0
). 10
-3
mm bằng bán kính cong của lƣỡi
cắt đƣợc mài bóng cẩn thận. Ngoài ra khi cắt,
n
hầu nhƣ không đổi (còn bán kính cong
của lƣỡi dao thì tăng lên vì bị mài mòn). Vì lẽ đó khi cắt phoi mỏng, lẹo dao ổn định có ý
nghĩa rất lớn. Nó tác dụng nhƣ một cái chêm cho phép dao cắt đƣợc một chiều dày rất bé.
3) Điều kiên hình thành lẹo dao
Điều kiện hình thành và mất đi cuẩ lẹo dao có thể giải thích bằng quan hệ sau:
CHƢƠNG 2: NHỮNG CƠ SỞ CỦA QUÁ TRÌNH CẮT

BIÊN SOẠN: CNKH. KIỀU NGỌC TRÌU Page 23

T Q + S
Trong đó:
T - lực ma sát giữa phoi và
mặt trƣớc dao
S – lực thoát phoi
Q – lực ma sát trong nội

bộ kim loại bị cắt.


Các lực tác dụng trong hiện tượng lẹo dao
Do mặt trƣớc chịu áp lực lớn và do mặt trƣớc không tuyệt đối nhẵn nên lớp kim
loại nằm sát mặt trƣớc có tốc độ di chuyển chậm trong điều kiện khi thắng lực ma sát
trong nội bộ kim loại sẽ nằm trƣớc dao tạo thành lẹo dao khi lực T > S + Q hình thành lẹo
dao. Khi chiều cao h lớn dần sức bám lẹo dao giảm T < S + Q lập tức lẹo dao bị phá hủy
(cuốn theo phoi) quá trình lại lặp lại.
2.4.2 Các nhân tố ảnh hưởng đến lẹo dao
1)Tốc độ cắt.
Quan hệ giữa tốc độ cắt và lẹo dao cho ở hình vẽ

Quan hệ giữa tốc độ cắt và chiều cao lẹo dao
Ở khu vực I khi tốc độ cắt thấp, phoi cắt ra là phoi vụn, không có hiện tƣợng lẹo
dao.
CHƢƠNG 2: NHỮNG CƠ SỞ CỦA QUÁ TRÌNH CẮT

BIÊN SOẠN: CNKH. KIỀU NGỌC TRÌU Page 24

Ở khu vực II khi cắt tạo thành phoi dây, lẹo dao bắt đầu xuất hiện, tăng tốc độ cắt
thì chiều cao lẹo dao tăng. Giới hạn trên của khu vực II là tốc độ cắt ứng với chiều cao
lẹo dao lớn nhất.
Ở khu vực III khi tiếp tục tăng tốc độ cắt thì lẹo dao giảm. Giới hạn trên khu vực
này là tốc độ cắt ứng với thời điểm lẹo dao biến mất.
Ở khu vực IV khi tốc đọ cắt đã khá cao, không có hiện tƣợng lẹo dao.
2) Tính chất của vật liệu gia công ảnh hưởng đến chiều cao của lẹo dao

Quan hệ giữa độ dẻo của vật liệu gai công với chiều cao lẹo dao
Khi vật liệu gia công càng dẻo thì tốc độ cắt hình thành càng thấp và chiều cao của

lẹo dao càng cao. Vật liệu có cấu tạo peclitmanhr. Chiều cao của lẹo dao càng lớn khi
lƣợng peclit trong thép càng nhiều.
Tăng lƣợng cacbon trong thép sẽ làm giảm chiều cao lẹo dao.
3) Chiều dày cắt

Quan hệ giữa chiều dày cắt với tốc độ hình thành và chiều cao lẹo dao
V
Chieu cao leo dao
B
A
V
Chieu cao leo dao
a
a
a
a
a
a
a
1
2
3
4
5
6
1
a
2
a
3

a
4
a
5
a
6
<
<
<
<
<
CHƢƠNG 2: NHỮNG CƠ SỞ CỦA QUÁ TRÌNH CẮT

BIÊN SOẠN: CNKH. KIỀU NGỌC TRÌU Page 25

Chiều dày cắt càng lớn dày cắt càng lớn tốc đọ hình thành lẹo dao càng cao và
chiều cao của lẹo dao càng cao
4) Góc trước của dao
Tăng góc trƣớc của dao thì tốc độ hình thành lẹo dao càng cao và chiều dài lẹo dao
càng bé (hình vẽ).

Quan hệ giữa với tốc độ hình thành và chiều cao lẹo dao
2.4.3 Tác dụng của lẹo dao
Khi công thô, hiện tƣợng lẹo dao có lợi vì nó làm tăng góc trƣớc khiến cho quá
trình tạo phoi dễ dàng. Ngoài ra lẹo dao bảo vệ lƣỡi cắt khỏi bị mài mòn.
Khi gia công tinh không mong muốn có lẹo dao vì nó làm giảm chất lƣợng bề mặt
gia công. Thực vậy do sinh ra và mất đi liên tục, hiện tƣợng lẹo dao gây ra rung động,
mặt khác khi lẹo dao bị cuốn đi có thể bám vào bề mặt gia công khiến cho độ bóng bề
mặt gia công giảm thấp.