Bài giảng nguyên lý cắt gọt gỗ : Lực và hình thái phoi trong cắt gọt cơ bản part 1

Chương 2. Lực và hình thái phoi trong cắt gọt cơ bản2.1. Định luật tổng quát cắt về lực trong cắt gọt cơ bản -Lực cắt xuất hiện tại 3 khu vực : vùng tiếp xúc của mặt trước của dao cắt và phoi, vùng tiếp xúc của mũi dao cắt và phoi, vùng tiếp xúc của mặt sau của dao cắt và phoi. - Lực cắt trong cắt gọt cơ bản là lực được tổng hợp từ 3 khu vực tiếp xúc giữa dao và gỗ như trên. ...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng nguyên lý cắt gọt gỗ : Lực và hình thái phoi trong cắt gọt cơ bản part 1 Chương 2. Lực và hình thái phoi trong cắt gọt cơ bản2.1. Định luật tổng quát cắt về lực trong cắt gọt cơ bản -Lực cắt xuất hiện tại 3 khu vực : vùng tiếp xúc của mặt trước của dao cắt và phoi, vùng tiếp xúc của mũi dao cắt và phoi, vùng tiếp xúc của mặt sau của dao cắt và phoi. - Lực cắt trong cắt gọt cơ bản là lực được tổng hợp từ 3 khu vực tiếp xúc giữa dao và gỗ như trên. Ft Ft = Pt + Qt Qt Fm = Pm + Qm Fs = Ps  Qs Ph = Pm + Pt + Ps Fm Fs Qh = Qm + Qt + Qs Sơ đồ tổng quát lực trong cắt gọt cơ bản2.2. Phân tích và xác định lực trong cắt gọt cơ bản2.2.1. Lực tác dụng lên mũi cắt của dao Trong phần trên chúng ta đã biết mũi cắt có tác dụng phân tách phoi ra khỏi phôi theo mặt ranh giới là mặt cắt. Xét hình bên. chúng ta thấy ở cung bnc của mũi cắt chịu áp lực p như nhau. Chia cung bc thành hai phần, bn nằm trên mặt cắt và nc nằm dưới mặt cắt. Trên cung nc lấy một góc vi phân dβ1, chúng ta có cung vi phân .dβ1, tổng áp lực p.β1. (bề rộng B = 1). Khi dao chuyển động, dưới tác dụng của tổng áp lực p.β1, xuất hiện lực ma sát f.p. β1, (f là hệ số ma sát), chiếu hai thành phần lực đó theo phương tốc độ V và vuông góc với nó. Chúng ta có: H×nh 2.2. Lùc t¸c dông lªn mòi c¾t dp1  p..cos 1 .d1  f.p..sin 1.d1 dQ1  p..sin 1.d1  f.p..cos 1.d1Cũng tiến hành tương tự, đối với bn chúng ta có: dp 2  p..cos 2 .d2  f.p..sin 2 .d2 dQ 2  p..sin 2 .d2  f.p..cos 2 .d2Tổng hợp các thành phần lực trên theo hai chiều ta được: dp m  dp1  dp 2  p..cos 2 .d2  f.p..sin 2 .d2 p..cos 1 .d1  f.p..sin 1.d1 dQ m  dQ 1  dQ 2  p..sin 1.d1  f.p..cos 1.d1 + p..sin 2 .d2  f.p..cos 2 .d2Lực tác dụng lên mũi cắt sẽ là tích phân của lực dpm và dQm, trong đó đối với dp1và dQ1 giới hạn từ 00 đến 900 + α, còn đối với dp2 và dQ2 giới hạn từ 00 đến γ.Sau khi tích phân và biến đổi toán học, chúng ta có lực Pm, Qm ở mũi cắt là: Pm = p..[( cos + sin) + f.( sin  - cos +2)] Qm = p..[( sin - cos + 2) - f.( cos  - sin )]Lực tác dụng lên mũi cắt phụ thuộc gỗ, độ độ tù  và các thông số góc của dao cắt..2.2.2. Lực tác dụng lên mặt trước của dao Lùc t¸c dông lªn mÆt tríc h×nh thµnh theo hai giai ®o¹n. + Giai ®o¹n mét: lµ giai ®o¹n tõ khi phoi b¾t ®Çu trît vµo mÆt tríc cho tíi khi sù tiÕp xóc gi÷a phoi vµ mÆt tríc b¾t ®Çu æn ®Þnh. Coi tæng ¸p lùc t¸c dông lªn mÆt tríc cña dao ë giai ®o¹n nµy lµ N1, lùc ma s¸t lµ F1. ChiÕu N1vµ F1 lªn ph¬ng chuyÓn ®éng cña dao ta cã lùc c¾t ë mÆt tríc, chiÕu N1vµ F1 lªn ph¬ng vu«ng gãc víi ph¬ng chuyÓn ®éng cña dao ta cã lùc ®Èy ë mÆt tríc. Lực tác dụng lên mặt trước dao dao cắt + Giai đoạn thứ hai: là khi dao đi được quãng đường x2, tương ứng với tổng lực tác dụng lên mặt trước không đổi, vùng tiếp xúc a2b2 ổn định, áp lực trên mặt trước a2b2 tương đối ổn định và phân bố coi như đồng đều Coi tæng ¸p lùc t¸c dông lªn mÆttríc cña dao ë giai ®o¹n nµy lµ N2,lùc ma s¸t lµ F2. ChiÕu N2vµ F2 lªnph¬ng chuyÓn ®éng cña dao ta cãlùc c¾t ë mÆt tríc Pt, chiÕu N2vµ F2lªn ph¬ng vu«ng gãc víi ph¬ngchuyÓn ®éng cña dao ta cã lùc ®Èy ëmÆt tríc Q®. Lùc Pt cã t¸c dông nÐn phoi, lùcQ® cã t¸c dông uèn phoi. Díi t¸cdông cña lùc c¾t Pt th× phoi bÞ nÐn, Lùc t¸c dông lªn mÆt tríc dao dao c¾tsinh ra thµnh phÇn lùc phô Q,® cïngchiÒu víi Q®. Coi áp suất trên đoạn ab là cố định (xét trên một đơn vị bề rộng của cạnh cắt B = 1). Vậy tổng áp lực ở mặt trước sẽ là: x N = ab.c ; hay là: N  c cos  x Lực ma sát F là: F  N.f   c .f. cos Theo phương V: Pt = c. x. (tgδ +f) ≈ c. h. tgδ. (tgδ +f) Qđ1, = c.x.(1- f tgδ) ≈ c.h.tgδ(1- ftgδ)Theo phương vuông góc với V:Dưới tác dụng của lực Pt phoi bị nén. Vì vậy, theo chiều lực Qđ, còn có một thành phần lựcphụ, lực phụ đó là: Qđ2, = µPtVậy theo phương vuông góc với V, ta có: Qđ = Qđ1, + Qđ2, = c.h.tgδ(1- ftgδ) + µ .c. h. tgδ. (tgδ +f) ...