Động học và động lực học trong quá trình cắt

Chương 2 ĐỘNG HỌC VÀ ĐỘNG LỰC HỌC TRONG QUÁ TRÌNH CẮT 2.1 Tiện 2.1.1 Hệ thống lực tác động lên dao tiện 1- Nguồn gốc sinh lực và các thành phần lực cắt Mặt trước của dao chịu tác dụng của lực R0, lực R0 là tổng hợp lực pháp tuyến N và lực ma sát của phoi lên mặt trước F0, có nghĩa là R0 = . Mặt sau của dao gần lưỡi cắt chịu tác dụng của lực pháp tuyến N’ và lực ma sát lên mặt sau. Trong quá trình cắt, dưới tác dụng của dao kim loại gia công bị biến dạng đàn hồi và biến dạng dẻo. Cùng một lúc khi biến dạng lớp cắt, dao chịu tác dụng lên mặt trước và mặt sau các lực tương ứng. Ngoài ra, khi cắt phoi trượt ra ngoài trên mặt trước của dao nên giữa phoi và mặt trước có lực ma sát T. Đồng thời trong quá trình cắt, dao có chuyển động tương đối so với bề mặt đã gia công có lực ma sát T1. Tổng hợp tất cả các lực tác động lên dao, xác định được lực cản cắt gọt ( gọi tắt là lực cắt ) - đó chính là sự thể hiện quá trình chống lại của kim loại khi bị phá hủy ( khi tạo phoi ). Lực cắt tác dụng từ phía lớp bị cắt lên mặt trước của dao, là hợp của lực biến dạng đàn hồi Pđh, lực biến dạng dẻo Pdt và lực ma sát T Lực cắt, tác dụng từ phía bề mặt đã gia công lên bề mặt sau của dao – hợp của các lực tương ứng Pđs , Pds và lực ma sát T1 Trị số của các lực ma sát T, T1 được xác định như sau: T= (Pđt+Pdt) ; T1= (Pđs+Pds) Trong đó , - hệ số ma sát tương ứng của bề mặt trước và sau với phoi và với kim loại đã gia công. R- hợp lực của tất cả các lực PT, PS Do ảnh hưởng của các hiện tượng vật lý xảy ra trong quá trình cắt nên trị số và phương của lực cắt R luôn luôn thay đổi. Để tiện nghiên cứu, người ta thường phân hợp lực R theo 3 hướng trong tọa độ đề các ta có : R = Px+Py+Pz Về trị số : R = (3-1)Hình 2.1Sơ đồ tác dụng của lực khi cắt tự do Trong đó: Pz – lực cắt chính (lực tiếp tuyến), tác động theo hướng chuyển động cắt chính. Có giá trị lớn nhất trong 3 thành phần của lực cắt. Thường dùng thành phần này để tính toán độ bền của dao, của máy và để tính công suất máy. PY – lực hướng kính, tác dụng trong mặt phẳng nằm ngang và có phương vuông góc với đường tâm của chi tiết. Py thường gây cong chi tiết, ảnh hưởng đến độ chính xác gia công. Pz – lực chạy dao tác dụng ngược với hướng chạy dao nên nó cản trở chuyển động chạy dao. Lực Py cần thiết để tính độ bền của cơ cấu chạy dao, công suất tiêu hao của cơ cấu chạy dao. Hình 2.2 Các thành phần lực cắt khi tiện mặt trụ Góc hợp bởi lực Pz à R là , thường nằm trong khoảng 250 đến 400. Khi cắt thép 45 bằng dao tiện có góc =450;= 00;= 150 thì giữa Pz, Px,Py có mối quan hệ sau: Py : Pz = (0,40,5) : Px : Pz = (0,30,4) Thay trị số của Py, Px vào (3.1) có: R= (1.1-1.18)Pz Tổng hợp Px +Py = Pn Pn có phương pháp tuyến với lưới cắt chính, có : Px = Pn.sin Py = Pn.cos Để tính gần đúng lực Pz, dùng lực cắt đơn vị: Pz = p.Fc Trong đó Fc – diện tích lớp cắt (mm2) P – lực cắt đơn vị (N/mm2) 2- Các yếu tố ảnh hưởng đến lực cắt. a) Chế độ cắt + Chiều sâu cắt Từ công thức : F = S. t nên khi tăng t, diện tích lớp cắt cũng tăng, thể tích lớp kim loại bị biến dạng càng lớn, sự cản trở của kim loại đến quá trình tạo phoi lớn hơn. Do đó khi tăng t thì Px, Py, Pz hầu như tăng tỷ lệ với nó. Thí dụ: Khi tiện thép 45 bằng dao thép gió Vc = 17m/phút; S =0,6mm/vòng;=0 R = 0,1mm sẽ có quan hệ: Pz = 1160.t (N) Py = 393.t0,96 (N) Px = 286.t1,04 (N) Tổng quát: quan hệ giữa lực cắt và chiều sâu cắt được biểu diễn bằng các công thức sau: Pz = Cz.t Py = Cy.ty Px = Cx.tx Trong đó: Cz, Cy, Cx : hệ số điều chỉnh (Phụ thuộc vào điều kiện gia công) x, y, z : các số mũ (phụ thuộc vào điều kiện cứng) + Lượng chạy dao Khi tăng S thì chiều dày cắt a cũng tăng, diện tích tiết diện ngang của lớp cắt (Fc) tăng, lực biến dạng và lực ma sát đều tăng nên lực cắt cũng tăng. Mặt khác: khi tăng chiều dày cắt, hệ số co rút phoi (đặc trưng cho mức độ biến dạng của lớp cắt) giảm, lực cắt giảm. Tổng hợp cả hai yếu tố trên: khi tăng S thì lực cắt cũng tăng, nhưng mức độ tăng của lực cắt theo S nhỏ hơn độ tăng của nó theo t. Thí dụ : Khi tiện thép 45 bằng dao thép gió với V = 17 m/phút; t = 3mm; r =0,1mm có quan hệ sau: Pz = 5100.S0,76 (N) Py = 1620.S0,78 (N) Px = 1200.S0,63 (N) + Tốc độ cắt Vc Quan hệ giữa tốc độ cắt và các thành phần lực cắt biểu diễn như hình 3.18 Ta thấy : - Khi bắt đầu cắt với tốc độ Vc > 35 m/phút thì lực cắt giảm. - Khi cắt với tốc độ Vc = 2025 m/phút, lực cắt giảm đến trị số cực tiểu, sau đó lại tiết tục tăng và đạt trị số cực đại. - Khi cắt với tốc độ Vc > 50 m/phút, lực cắt lại tiếp tục giảm - Khi cắt với tốc độ 400 đến 500 m/ phút, quá trình cắt ổn định, giá trị của các thành phần lực cắt không thay đổi nhiều. Tất cả các điều trên được giải thích như sau: Lực cắt (khi cắt với Vc = 35 m/phút) được giảm đi bởi vì quá trình tạo phoi được bắt đầu với góc cắt thực tế (do lẹo dao) nhỏ hơn góc cắt (do mài sắc và gá đặt). Trị số nhỏ nhất của lực cắt ứng với vùng tốc độ cắt hình thành lẹo dao lớn nhất. Tiếp tục tăng Vc lên nữa, lẹo dao giảm đi, góc tăng, và gần bằng trị số của dao làm biến dạng tăng, lực cắt cũng tăng theo. Khi tiếp tục tăng tốc độ cắt, lúc đầu do hệ số ma sát giữa mặt trước của dao và phoi tăng, làm cản trở quá trình biến dạng và thoát phoi, gây ra sự tăng của lực cắt. Sau đó hệ số ma sát giảm đi làm giảm những cản trở cho quá trình biến dạng và thoát phoi, lực cắt giảm. Khi hệ số ổn định ở tốc độ cắt 400-500 m/Phút thì lực cắt cũng ổng định như vậy. Nhận xét: Sự phụ thuộc của lực cắt vào tốc độ cắt cũng giống như mối quan hệ của hệ số co rút phoi K vào tốc độ cắt, tức là quá trình tạo phoi xảy ra với mức độ biến dạng càng lớn thì lực cắt đặt vào dao để thực hiện quá trình này càng lớn. Như vậy, theo đặc tính sự thay đổi của hệ số co rút phoi K có thì thấy đặc tính của thay đổi lực cắt trong quá trình tạo phoi. Trong phạm vi tốc độ cắt từ 50-500m/phút giữa lực cắt và tốc độ cắt có mối quan hệ : Pz = ; Py = ; Px = Trong đó : C1, C2, C3 – hệ số phụ thuộc vào điều kiện gia công. n1, n2, n3 – số mũ đặc trưng cho ảnh hưởng của tốc độ cắt đến lực cắt- phụ thuộc vào điều kiện gia công. Về trị số : n1 = 0,1- 0,26 n2 = 0,18- 0,3 n1 = 0,2 - 0,4 Chú ý : Mối quan hệ trên chỉ đúng khi gia công thép cacbon và thép hợp kim với độ cứng HRC 55 thì lực Pz hầu như không phụ thuộc vào tốc độ cắt, còn Py và Px tăng theo sự tăng của tốc độ cắt. b) Thông số hình học của dao. + Góc trước ảnh hưởng nhiều đến lực cắt. Khi tăng góc trước, hệ số co rút phoi giảm, lực cắt giảm. Góc trước tăng không những làm cho phoi dễ biến dạng mà còn làm cho phoi dễ trượt, dễ thoát ra ngoài. Góc trước tăng, lực cắt giảm vào vì = 900-, nên có thể biểu diễn ảnh hưởng của góc trước đến lực cắt qua góc . Mối quan hệ giữa góc , Pz bằng thực nghiệm, có công thức: Pz = 59,3. 0,34 (N) Py = 0,072. 2,25 (N) Px = 0,0028. 2,96 (N) + Góc sau Trong quá trình gia công bằng cắt gọt, lớp kim loại trên bề mặt đã gia công bị biến dạng, khi dao đi qua, nó đàn hồi trở lại và do đó tạo thành sự tiếp xúc giữa mặt sau của dao và bề mặt đã gia công. Như vậy : Nếu tăng góc sau diện tích tiếp xúc giảm và các thành phần lực cắt Pts , Pds cũng như lực ma sát T2 giảm dẫn đến lực cắt Pz , Py , Px giảm. Hình 2.4 Sự phụ thuộc lực hướng trục Px và lực hướng kính với góc lệch chính của dao. a.Làm việc bằng dao phá tỷ số giữa lực Px và Py khi φ = 600 ; φ = 100 b. Làm việc bằng dao cắt φ = 900 c. Làm việc bằng dao vai φ = 900 Thực nghiệm cho thấy rằng: khi tăng góc sau từ 20 100 thì Pz giảm 6%, Py giảm 17%, Px giảm 12,5%. Khi tăng góc sau lên quá 100, ảnh hưởng của nó đến lực cắt là rất ít. + Góc nghiêng chính * Khi r = 0, từ công thức: a = S.sin, khi tăng làm chiều dày cắt a tăng, lực cắt Pz giảm (xem hình 3.20) còn Py giảm và Px tăng. * Khi r 0, góc tăng (300 600) chiều dày cắt tăng, hệ số co rút phoi K giảm, lực cắt Pz giảm. Tiếp tục tăng đến phạm vi 600 900, lúc này chiều dài phần cong của lưỡi dao tham gia cắt tăng, phoi ngoài chịu biến dạng phụ trên mặt trước còn chịu biến dạng do chèn ép lẫn nhau khi thoát ra ngoài, hệ số co rút phoi tăng, lực Pz tăng Từ công thức: (3.2) Px = Pn . sin Py = Pn . cos Nên khi tăng , cos giảm và sin tăng, dẫn đến Py giảm, Px tăng. Đây chính là một trong những biện pháp để giảm rung động khi gia công những chi tiết có tỷ số L/P lớn. + Bán kính mũi dao r Bán kính mũi dao càng lớn, chiều dài phần cong của lưỡi cắt tham gia càng lớn, biến dạng tăng lên làm cho lực Pz và Py tăng, còn Px giảm (vì khi tăng r , trung tâm áp lực của phoi đặt lên dao dịch nhiều về phía phần lưỡi cắt cong, lúc này hợp lực Pn = Px + Py có phương không còn pháp tuyến với phần lưỡi cắt thẳng mà có thể coi như pháp tuyến với phần lưỡi cắt cong. Như vậy: góc nghiêng của lưỡi cắt cong (hay góc hợp bởi giữa Pn và phương vuông góc với đường tâm chi tiết giảm đi, nên Px = Pn . sin giảm (xem hình 3.22) + Góc nâng Khi góc thay đổi từ -50 +50 có ảnh hưởng, nhưng không đáng kể đến lực cắt đặc biệt là Px , Py . c) Vật liệu làm dao. ảnh hưởng đến lực cắt là do sự thay đổi của hệ số ma sát giữa vật liệu làm dao với vật liệu gia công. Khi hệ số ma sát thay đổi, làm thay đổi lực ma sát dẫn đến lực cắt thay đổi. Thí dụ: - Dao gắn mảnh hợp kim cững nhóm TK, lực cắt chỉ bằng 9095% lực cắt khi dùng dao thép gió. - Dao gắn mảnh sứ thì Pc = 88-90% Pc khi dùng dao thép gió - Dao gắn mảnh En-bo, lực cắt giảm mạnh nhất so với tất cả vật liệu làm dao khác. d) Vật liệu gia công. Những tính chất cơ lý của kim loại gia công và thành phần của nó trong nhiều trường hợp xác định quá trình tạo phoi và mức độ biến dạng của nó, và do đó ảnh hưởng đến lực cắt. Giới hạn bền khi kéo-nén với thép, độ cứng HB với gang càng lớn thì lực Pz , Py , Px càng lớn Ví dụ: Khi gia công thép chưa tôi, có quan hệ: Pz = CVật liệu . Trong đó: Cvl – hệ số phụ thuộc vào điều kiện gia công. np –số mũ: với thép 60 KG/mm2 Với thép >60 KG/mm2 Khi gia công gang có quan hệ : Pz = Cvl .HBnp (np=0,4) Vì vậy trước công thức tính lực cắt, phải nhân thêm hệ số Với thép : Kmp = ; np – cho trong sổ tay tính chế độ cắt Với gang: Gang xám : Kmp = Gang dẻo : Kmp = e) Sự mòn của dao. Khi tăng lượng mòn theo mặt sau hs, diện tích tiếp xúc của bề mặt sau dao với bề mặt đã gia công tăng, dẫn đến tăng lực ma sát và tương ứng sẽ tăng lực cắt. Đặc biệt lực Py , Pz tăng mạnh mẽ. f) Dung dịch trơn nguội. Không chỉ ảnh hưởng đến việc hạ thấp nhiệt độ phát sinh trong quá trình cắt, mà còn giảm ma sát, bảo đảm quá trình tạo phoi dễ dàng hơn, do đó lực cắt giảm Hệ số Kd giảm lực cắt phụ thuộc vào loại dung dịch trơn nguội như sau: 0,7 với dầu thực vật 0,8 với dầu vô cơ lưu hóa 0,85 với dầu ê-mun-xi hoạt tính 0.95 với dầu ê-mun-xi 0,97 với nước 2.1.2 Xác định chế độ cắt hợp lý Trình tự xác định chế độ cắt khi tiện 1. Xác định chiều sâu khi cắt: Khi giá công thô sơ nên cho t = h(lượng dư gia công).Tuy nhiên khi h quá lớn hoặc khi gia công trên các máy có công suất nhỏ phải chia nhiều lần cắt, để cắt hết lượng dư Khi gia công bán kính (tính độ nhẵn từ và cấp chính xác 8,9) thì Khi h > 2mm t=2/3->3/4h ; t =1/3->1/4h Khi h < 2mm chỉ cắt một lần hết lượng dư, thường lấy t=0.5-2mm Khi gia công tinh : t=0.1-0.4mm 2. Xác định lượng chạy dao: Lượng chạy dao s phụ thuộc vào điều kiện gia công: - Khi gia công thô: phụ thuộc độ bền thân dao, độ bền mảnh dao và cơ cấu chạy dao,độ cứng vững cuả chi tiết gia công. - Khi gia công tinh: phụ thuộc vào độ nhẵn và cấp chính xác của bề mặt cần gia công,độ cứng vững của nó. * Theo độ bền thân dao: Khi cắt dao chịu một momen uốn (xem hình 4.7) có: M=P.L Trong đó P-Lực cắt chính[N] L-Khoảng cách từ mũi dao đến mép của đài gá dao(mm) Để đảm bảo độ uốn cho thân dao, phải có: M [M] M -Mômen uốn cho phép thân dao [ M]=[].W -ứng suất uốn cho phép(N/mm2) W-mômen chống uốn (mm3) - Với thân dao hình chữ nhật : W=BH2 /6 - Với thân dao hình tròn :W=H.D3/32. Từ trên suy ra: P.LW.[] Hay: C.t.Sxpz.Kypz.L W. [] Nên S1 * Theo độ bền của cơ cấu chạy dao. Trong các máy công cụ, thường cho |Pm| - Lực |chiều trục| tác dụng lên cơ cấu bánh răng – thanh răng (cơ cấu yếu nhất của hộp dao chạy). Nên có: Px+(Py+Pz) [Px m] Với - hệ số ma sát,thường lấy 0,1= Gần đúng: Pz=2Py; Pz=3Px Suy ra: Px+0,1(1,5 Px+3 Px) [Pm] 1,45Px [Pm] Hay: 1,45 Cpx.txpz.Sypx.Kpx [Pm] Do đó: S2 * Theo độ cứng vững của chi tiết gia công. Khi gia công các chi tiết có tỷ số I/D lớn, nó thường bị cong. Sai số của chi tiết bị gây ra dưới tác dụng của hai thành phần Pz, Py của lực cắt. Nhưng chủ yếu thành phần Py gây uốn chi tiết theo phương tác dụng của nó, còn pz ít ảnh hưởng đến sự thay đổi kích thước chi tiết gia công .[10] Độ võng f do Py gây ra được tính: Py.L3 f = K.E.J Trong đó: L: Chiều dàI chi tiết gia công không kể đoạn nằm trong mâm cặp máy (mm). E: Mô đuyn đàn hồi của vật liệu gia công N/mm2 J: Mô men quán tính của tiết diện ngang chi tiết gia công(mm4) J==0,05D4 K: hệ số phụ thuộc vào cách gá chi tiết K=3: khi kẹp công xôn trên mâm kẹp K=48: khi gá trên hai mũi tâm K=100: khi gá có một dầu kẹp trên mâm cặp ,một đầu chống tâm Khi đó phải đảm bảo: f£[f] hay £ [f] =>Cpy.tx.Sy.Kpy.L3£ f.K.E.f =>S3 £ (mm/v) thường f =0.25IT-IT: dung sai chi tiết gia công Nhận xét: Khi gia công thô sau khi tính được S1,S2,S3 chọn Smin rồi đem so sánh với lượng chạy dao có trên máy Smthoả mãn điều kiện: Sm< Smin đó là lượng chạy dao cần thiết 4. Theo độ nhẵn bề mặt gia công Khi gia công tinh S được chọ n phụ thuộc vào độ nhẵn của bề mặt gia công. -Khi cắt thép: S£ (mm/v) -Khi cắt gang: S <(mm/v) Trong đó: - r: bán kính mũi dao(mm) - R: chiều cao nhấp nhô trung bình(m) 3. Xác định tốc độ cắt V và số vòng quay n -Với dao thép gío: càng tăng Vc tuổi bền của dao càng giảm.Vì khi đó phát sinh nhiệt lớn làm dao bị mòn nhanh -Với dao HKC: khi tăng Vc đầu tiên T giảm đi sau đó tăng cuối cùng giảm. Bởi vì khi cắt ở tốc độ nhỏ, nhiệt cắt nhỏ mòn sẽ xảy ra chậm hơn khi tăng Vc nhiệt cắt tăng làm mềm bề mặt, khả năng dính tại các vị trí tiếp xúc của phôi và phoi với dao tăng, làm tăng cường độ mòn, giảm T Khi tăng Vc lên nữa nhiệt cắt tăng làm mềm bề mặt phoi và phôi sự dinh giảm, sự trượt tương đối giảm do đó giảm cường độ mòn Mặt khác khi này độ dai va đập của HKC tăng (đặc biệt trong phạm vi 600-8000c) Nếu tiếp tụ tăng Vc, độ cứng và độ bền HKC giảm dẫn tới việc tăng cường độ mòn và T giảm Ở cùng tuổi bền của dao như nhau, nếu cho dao làm việc ở cùng tốc độ cắt nằm bên phải điểm cực đại của đường cong tuổi bền sẽ cho năng suất cao hơn.Vì vậy vùng này là vùng sử dụng hợp lý mảnh HKC. (m/ph) Sau khi tính được VT tiến hành tính nlt. (v/ph) Căn cứ vào máy và chọn nm, sau đó tính Vtt theo công thức sau: (m/ph) 4. Tính Pz, Nc, Mx Pz = Cpz.txpz.Sypz . Vnpz. Kpz 5. Kiểm nghiệm chế độ cắt 6. Tính thời gian gia công cơ bản (ph) 2.2 Khoan –khoét –doa 2.2.1 Các thành phần lực cắt và ảnh hưởng a. Khoan 1/ Lực và mô men khi khoan a) Lực và mô men Khi khoan gồm các thành phần lực sau: Lực hướng kính Py: Gồm 2 lực Py tác dụng lên lưỡi cắt chính, 2 lực Py’ tác dụng lên lưỡi cắt phụ, chúng có trị số bằng nhau và ngược chiều nhau nên triệt tiêu lẫn nhau. Lực dọc trục: P0 có xu hướng chống lại chuyển động chạy dao Lực tiếp tuyến: Pz gây ra mômen cắt, tác động lên lưỡi cắt chính, lưỡi cắt phụ và lưỡi cắt ngang. Hình 2.5 Sơ đồ lực tác dụng lên dao khoan và mômen xoắn khi khoan Giả sử rằng tổng hợp lực tác dụng lên lưỡi dao khoan được đặt tại A. Phân bố tổng hợp lực này theo 3 phương vuông góc với nhau (hình 1.5a) ta đươc thành phần lực cắt tác dụng trên mỗi lưỡi cắt. Lực cắt Pz tạo ra môme xoắn Mx mômen này bị trục chính của máy vuợt qua. Các ực Pytác dụng theo phương hướng kính và triêt tiêu lẫn nhau. Lực Px này cùng với lực Pn tác dung trên lưỡi cắt ngang tạo ra lực hướng trục hay còn gọi là lực chạy dao P bị cơ cấu chạy dao của máy vượt qua. Kết quả là dao khoan chịu tác dụng của mômen xoắn Mx và lưc chạy dao P Mômen xoắn Mx được tạo ra do các phần tử lực tác dụng lên hai lưỡi cắt chính ab và ce, lưỡi cắt ngang bc và lưc ma sát PT tác dụng lên lưỡi dẫn hướng. Ở đây cần nhớ rằng momen xoắn Mx được xác định chủ yếu bởi các lực tác dụng trên lưỡi cắt chính. Theo lý thuyết: Theo thực nghiệm: Ở đây CM, Cp các hệ số đặc trưng cho điều kiện khoan và vật liệu gia công. KM. KP các hệ số tính đến điều kiện gia công khác. Khi biết Mx và Px có thể xác định đươc công suất cắt Nc Trong đó 1,36 là hệ số của lực chạy dao Px b) Các yếu tố ảnh hưởng đến lực và mô men khi khoan Ảnh hưởng của góc xoắn w. Ảnh hưởng của góc nghiêng rãnh xoắn w đến lưc chiều trục và mômen xoắn gắn liền với sự thay đổi góc trước γ hay nói các khác góc trước và góc nghiêng của rãnh xoắn tỷ lệ thuận với nhau. Như vậy khi làm tăng góc trước thì góc w thì góc trước tăng còn công biến dạng và ma sát khi khoan giảm xuống. Theo thực nghiệm nếu tăng góc w lên 350 thì lực chiều trục giảm đáng kể. Tăng w lên nữa thì ảnh hưởng của nó không đáng kể. Nguyên nhân là vì góc w lớn phoi thoát ra phải chuyển động theo đường xoắn dài hơn nên lực ma sát giữa phoi và rãnh tăng lên, ngoài ra khi góc w đồng thời làm gảm độ bền của mũi khoan. Góc nghiêng chính j. Ảnh hưởng của góc nghiêng chính j đến lực chiều trục P0 và mômen xoẵn Mx cũng tương tự như ảnh hưởng của góc nghiêng j đến lực cắt khi tiện. Khi tăng j thì chiều dài lớp cắt tăng lên còn chiều rộng lớp cắt giảm xuống do đó biến dạng trung bình của phoi giảm. Mặt khác nếu j tăng lên làm mũi khoan khó ăn vào chi tiết, lực chiều trục sẽ tăng lên vì thành phần lực hướng trục trên lưỡi cắt chính tăng lên. Ảnh hưởng của vật liệu gia công Thay đổi tính chất cơ lý của vật liệu gia công dẫn đến thay đổi của lực chiều trục và mômen xoắn. Vật liệu càng bền thì lực chiểu trục và lực mômen xoắn càng lớn Ảnh hưởng của lượng chạy dao và đường kính mũi khoan Khi tăng lượng chạy dao và đường kính mũi khoan thì sẽ tăng được diện tích lớp cắt, lực chiều trục và mômen xoắn khi khoan. Tuy vậy cũng như tiện ảnh hưởng của lượng chạy dao và bán kính mũi khoan không nhất quán bởi vì: và Ln : Là chiều dài lưỡi cắt ngang Trong trạng thái làm việc bất kỳ thì chiều dày lớp cắt ảnh hưởng đến hệ thống lực cắt ít hơm chiều rộng lớp cắt, do đó lượng chạy dao ảnh hưởng đến lực chiều trục và momen xoắn ít hơn là đường kính mũi khoan Trong công thức P0 =C1DxpSyp và M = C2DxMSyM Biểu diễn các điều kiện không nhất quán của các mũ xp > yp và xM > yM. Trị số các mũ khi gia công những vật liệu khác nhau thay đổi trong khoảng xp = 0,9 ¸1,4, yp = 0,7 ¸ 0,9; xM = 2,0, yM = 0,8 ¸ 0,9 Ảnh hưởng của V Khi tăng tốc độ cắt thì biến dạng đơn vị của kim loại giảm nhưng đồng thời cũng làm cho nhiệt cắt của các bề mặt tiếp xúc tăng lên, hậu quả này làm cho tính chất cơ lý của vật liệu gia công thay đổi dẫn đến lực chiều trục P0 và mômen xoắn Mx thay đổi. Nếu vận tốc cắt tăng từ 2,5 ¸ 7m/ph tì lực chiều trục P0 tăng lên, sau đó tốc độ cắt tăng lên nữa từ 7 ¸ 73m/ph thì lực chiều trục P0 giảm rất nhanh. Đối với mối quan hệ Mx = f(v) cũng có quy luật tương tự song mức độ ảnh hưởng của tốc độ cắt v đến mômen xoắn Mx ít hơn. Ảnh hưởng của dung dịch trơn nguội Việc thoát phoi khi khoan là khó khăn, điều kiện truyền nhiệt không tốt. Do đó khi khoan dung dịch trơn nguội thì lực hướng tâm và mômen xoắn giảm đi rất nhiều vì dung dịch có tác dụng làm giảm ma sát giữa phoi và rãnh thoát phoi đồng thì tạo áp lực để đẩy phoi ra Lực cắt tác dụng lên lưỡi cắt chính của dao khoét có thể được phân ra ba thành phần như khi khoan: Pz , Py, Px. Lực tiếp tuyến Pz tạo mômen xoắn Mx mômen xoắn này bị cơ cấu truyền động chính cảu máy vượt qua. Lực Px tác dụng dọc theo tâm dao khoét có số răng chẵn. Giá tri của mômen xoắn Mx, lực chạy dao Px và công suất Nc, được xác định theo công thức: Mx=CM.Dxm.tum.Sym Px=Cp. Dxp.tup.Syp Nc= Lực cắt khi doa không lớn bởi vì tiết diện cắt nhỏ (do hớt lượng dư nhỏ). Lực cắt gần đúng P’z có thể tính cho một răng như dao tiện. Khi đó sử dụng cô