- Trang Chủ
- Lâm nghiệp
- Bài giảng nguyên lý cắt gọt gỗ : Lực và hình thái phoi trong cắt gọt cơ bản part 4
Xem mẫu
- Hệ số hiệu chỉnh loại gỗ as
Lo¹i gç HÖ sè lo¹i gç as Lo¹i gç HÖ sè lo¹i gç as
Th«ng 1.0 S¬n d¬ng 1.05
Bå ®Ò 0.8 Giæi 1.6
GiÎ,b¹ch l¹p 1.7 Sau sau 2.0
V©n sam 0.95 Lim 3.5
Såi 1.4
Tương quan giữa chất lượng gia công và tỷ trọng gỗ.
1, 1, – h =1.25mm
2, 2, – h = 1 mm
1, 2 – do vết công cụ
1,, 2, - do phá huỷ thớ gỗ
- b. Độ ẩm của gỗ
Khi độ ẩm của gỗ thay đổi thì trị số các ứng suất của gỗ và hệ số ma sát giữa gỗ và dao
thay đổi do đó lực cắt thay đổi.
Quan hệ giữa độ ẩm phôi
và lực cản cắt gọt
A. Cắt ngang B. Cắt dọc
C. Cắt bên t. Độ dày cắt gọt
Khi cắt hở: Khi cắt kín:
Khi tăng độ ẩm gỗ thì độ đàn hồi của gỗ
tăng, làm tăng áp lực lên các mặt bên của công
cụ, điều này làm tăng lực cắt.
Đối với loại gỗ rất cứng thì do hệ số nở của
gỗ khi độ ẩm thấp và cao không khác nhau mấy,
nên khi cắt kín với loại gỗ này không phù hợp
với qui luật chung.
- Để xét ảnh hưởng của độ ẩm gỗ đến tỷ suất lực người ta dùng hệ số độ ẩm aw.
Hệ số hiệu chỉnh độ ẩm gỗ aw
aw
Trạng thái gỗ Độ ẩm (%)
Cưa Phay
Gỗ ướt >70 1,15 0,85
Gỗ mới chặt hạ 50~70 1,10 0,90
Gỗ tươi 25~30 1,05 0,95
Gỗ khô 10~15 1,0 1,0
Gỗ khô kiệt 5~8 0,9 1,10
Hệ số hiệu chỉnh độ ẩm gỗ aw
C¾t hë C¾t kÝn
Tr¹ng th¸i cña gç
§é Èm w% §é Èm w%
HÖ sè aw HÖ sè aw
RÊt kh« 5-8 1.1 5-8 0.9
Kh« 10-15 1.0 10-15 1.0
Kh« võa 25-30 0.95 25-30 1.05
T¬i 50-70 0.9 50-70 1.1
Ng©m níc Trªn 70 0.85 Trªn 70 1.15
- c. Nhiệt độ của gỗ.
ở những nhiệt độ khác nhau, tính chất cơ
học và vật lý của gỗ cũng khác nhau, như vậy
khi cắt gọt ở những nhiệt độ khác nhau thì lực
và chất lượng của quá trình cắt là khác nhau.
Kết quả nghiên cứu cho thấy: khi nhiệt độ
tăng thì tỷ suất lực cắt giảm xuống.
Để xét ảnh hưởng của nhiệt độ gỗ tới tỷ suất
lực cắt ta dùng hệ số nhiệt độ at.
t0C 10 20 30 40 50 60
at 1.1 1.0 0.9 0.8 0.7 0.6
Về chất lượng gia công, khi nhiệt độ tăng ( độ ẩm không đổi) thì phoi và bề mặt
gia công ít bị nhăn và rạn nứt, chất lượng gia công tốt
- d. ảnh hưởng của chiều rộng phoi.
Trong trường hợp cắt hở thì lực cắt tỷ lệ thuận với chiều rộng phoi
Trong trường hợp cắt kín, sự phụ
thuộc giữa tỷ suất lực với chiều rộng
phoi có khác hơn và xét ở phần sau.
Về chất lượng phoi và bề mặt gia
công: Chiều rộng phoi không ảnh
hưởng nhiều tới chất lượng gia công.
Tương quan giữa lực cắt với chiều rộng phoi
- 2.4.2. ảnh hưởng của tham số công cụ cắt.
a. ảnh hưởng của góc sau .
Hình. Quan hệ giữa góc sau và lực
cản cắt gọt (góc trước 35o)
A. Cắt ngang
B. Cắt dọc
C. Cắt bên
R1. Phân lực phương ngang
R2. Phân lực vuông góc
t. Độ dày cắt
Tương quan giữa lực cắt với góc sau
Khi góc sau (clearance angle) quá nhỏ, do sự đàn hồi của thớ gỗ làm cho bề mặt cắt
gọt và mặt sau của lưỡi cắt sinh ra ma sát, dẫn đến lực cản cắt gọt tăng lên (hình). Đặc biệt
là khi tạo ra phoi dạng nén ép, lưỡi cắt trở nên cùn, khi cắt gọt ngược thớ lực cản cắt gọt
tăng rõ rệt. Mặt khác, góc sau quá lớn, góc mài nhỏ, độ cứng của công cụ cắt giảm, lực cản
cắt gọt tăng lên. Góc sau tồn tại một giá trị thích đáng, khi lưỡi bào thẳng góc góc sau
khoảng 5o, khi gia công cưa và khoan góc sau thông thường khoảng 5 ~ 8o.
- b. ảnh hưởng của góc cắt
Quan hệ giữa góc cắt với lực cản cắt gọt trong cắt ngang và cắt dọc như hình
Khi góc cắt tăng, phoi khi cắt dọc biến đổi
từ dạng liên tục sang dạng nén ép, phoi
khi cắt ngang biến đổi từ dạng cắt đứt
sang dạng bị xé rách, cho dù xuất hiện bất
cứ hiện tượng nào, lực cản cắt gọt đều
tăng theo sự gia tăng của góc cắt. Đặc biệt
là khi góc cắt trong khoảng 50 ~ 60o lực
cản cắt gọt lúc này tăng nhanh, khi độ dày
cắt gọt lớn thì khoảng gia tăng của lực cản
cắt gọt rất rõ ràng. Trong đó, góc cắt khi
cắt ngang trong khoảng 30 ~ 40o, lực cản
cắt gọt có giá trị nhỏ nhất. Điều này là do
góc cắt quá nhỏ, độ cứng và cường độ của
công cụ cắt giảm xuống, dẫn đến góc cắt
thực tế và độ dày cắt gọt tăng lên. Góc cắt
tới hạn thông thường 50o
Quan hệ giữa góc cắt và lực cản cắt gọt (gỗ Thông đỏ)
- Để tính ảnh hưởng góc cắt đến lực cắt, ta dùng hệ số a, hệ số a chỉ nhân với lực ở mặt trước.
HÖ sè a víi c¸c gãc c¾t 0 Ghi chó
0
Gãc
50 55 60 65 70 75 80 85 KÕt qua
nghiªn cøu
0 0.76 0.83 1 1.15 1.37 1.62 1.94 2.18
cña Manr«t
30 0.74 0.82 1 1.18 1.40 1.67 1.93 2.32 G.F
60 0.71 0.87 1 1.22 1.45 1.73 2.07 2.44
90 0.69 0.81 1 1.25 1.50 1.82 2.10 1.66
Chất lượng của phoi chịu ảnh hưởng rất lớn của sự thay đổi góc trước , điều này chúng ta
thấy rõ trong khi xét các quá trình tạo phoi. Góc cắt lớn dễ làm cho phoi bị biến dạng, phá
huỷ và ngược lại. Trong gia công mà phoi là thành phẩm thì góc cắt có thể giảm xuống 180-
200, và khi đó cần lưu ý độ cứng vững của dao
Về độ nhẵn bề mặt, Hmax nhỏ nhất khi góc cắt =70 - 75o
- c. ảnh hưởng của độ tù mũi dao
- lực tác dụng lên mũi cắt phụ thuộc vào độ tù : Pm = A.
Ps= B. 2
- Lực tác dụng lên mặt sau:
- Lực tác dụng lên mặt trước của dao không phụ thuộc vào độ tù , có thể biểu thị
bằng một hằng số C.
P = A. + B. 2 + C
Từ nhận xét trên, ta có công thức tổng quát là:
Để tính ảnh hưởng độ tù đến lực cắt,
ta dùng hệ số a.
Thời gian làm việc (h) 0 1 2 3 4 5 6
Bán kính đỉnh răng dao 2~20 21~3 36~40 41~45 46~50 51~55 56~60
(độ tù) (m) 5
a 1~1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7
ảnh hưởng của độ tù đến công suất
Về mặt chất lượng, độ tù cũng ảnh hưởng rất rõ, khi còn sắc (
- d. Góc nghiêng dao
Cắt gọt lưỡi cắt nghiêng có 3 loại góc trước
sau (hình):
(1) góc trước pháp tuyến (n) được xác định
trong mặt phẳng pháp tuyến với lưỡi cắt
(normal rake angle).
(2) Góc trước (v) được xác định trong mặt
phẳng vuông góc với mặt phẳng gia công
có phương song song với vận tốc cắt
(velocity rake angle).
(3) góc trước làm việc (e) được xác định
trong mặt phẳng chứa phương vận tốc cắt
và hướng thoát phoi (effective angle).
Quan hệ của góc trước làm việc và góc trước
pháp tuyến:
Góc thoát phoi và góc trước khi cắt gọt 3 chiều
sine = coscsinncos + sincsin
ON. Phương vuông góc canh cắt
OB. Hướng vận tốc cắt
Trong đó: – góc nghiêng dao; OE. Hướng thoát phoi
c – góc thoát phoi (chip flow angle).
Khi cắt gọt lưỡi cắt nghiêng, c được Stabler thành lập trong cắt gọt kim loại, đối với
cắt gọt gỗ nguyên tắc này cũng được xác nhận.
sine = sin2 + cos2sinn
nguon tai.lieu . vn