Ngoài việc vượt qua sức cản của vật liệu phôi, hình dạng hình học của dao cũng sẽ ảnh hưởng đến hiệu quả cắt thực tế và thậm chí cả kết quả.Chọn hình học dao thích hợp có thể làm tăng tuổi thọ của dao, duy trì độ chính xác gia công, giảm sức cắt, v.v ... Hình dạng hình học liên quan đến dao phổ biến như sau: 1. Góc cạnh dao;2. Rãnh xả phoi;3. Over center và over center công cụ;4. Số lượng lưỡi
01
Góc cạnh dụng cụ
1.1 Góc cạnh dụng cụ --- góc cào
Góc xiên có thể được thay đổi từ giá trị dương sang giá trị âm, như thể hiện trong hình sau.Về lực cắt và công suất cần thiết, góc đầu dao tạo bởi góc dương và góc xiên là nhỏ, dao có thể cắt dễ dàng vào phôi, phoi chảy ra trơn tru, có thể làm giảm áp lực cắt, do đó hiệu suất cắt là cao.Tuy nhiên, góc xiên dương quá lớn tạo thành lưỡi dao sắc, do đó lưỡi dao dễ vỡ, dễ mòn hoặc nứt.Ngược lại, góc vát âm có lưỡi cắt chắc chắn, thích hợp để cắt các vật liệu có độ bền cao.
1.2 Góc hở góc cạnh dụng cụ
Nó còn được gọi là góc thông thủy, là góc dương.Chức năng của nó là để tránh sự can thiệp của ma sát đơn lẻ hoặc các hiện tượng vật lý giữa bụng dao và bề mặt phôi khi dao cắt vào phôi, như thể hiện trong hình sau.Góc giải phóng mặt bằng nhỏ giúp lưỡi cắt hỗ trợ tốt hơn, thường được sử dụng cho các vật liệu gia công có đặc tính cơ học độ bền cao.Góc hở lớn có thể làm cho lưỡi sắc bén, nhưng độ bền của lưỡi giảm, dễ mòn hoặc nứt.Nó phù hợp với các vật liệu phôi mềm hoặc có độ bền thấp.
1.3 Góc cạnh công cụ Góc xoắn
Rãnh của dao phay có dạng xoắn ốc, có thể được chia thành đường xoắn ốc trái và xoắn ốc bên phải, như hình dưới đây.Khi lưỡi cắt đi vào phôi trong quá trình cắt, như thể hiện trong hình bên dưới bên phải, lực cắt F sẽ ngay lập tức tăng lên cực đại.Khi lưỡi cắt rời khỏi phôi, lực cắt sẽ nhanh chóng giảm xuống, đây là nguyên nhân gây ra rung động trong quá trình cắt.Ảnh hưởng của góc xoắn tại thời điểm này có thể ngăn cản lực cắt tập trung quá nhiều theo một hướng và phân tán nó theo hai hướng khác - thành phần nằm ngang FH và thành phần thẳng đứng FV.Khi góc xoắn γ Giá trị này càng lớn thì thành phần FH nằm ngang càng lớn, làm dao động trong quá trình cắt;Góc xoắn γ Giá trị càng nhỏ thì FV thành phần thẳng đứng càng lớn.Khi lực giữ dụng cụ không đủ trong quá trình cắt, dụng cụ sẽ tách ra khỏi tay cầm, rất nguy hiểm khi quay ở tốc độ cao.Góc xoắn phổ biến là 30 ˚ 、 ba mươi tám ˚ 、 bốn mươi lăm ˚ 、 sáu mươi ˚。
02
Máng xả chip
Điều kiện xử lý phoi lý tưởng là phoi sẽ không can thiệp hoặc làm xước bề mặt phôi hoặc tác động vào dụng cụ và làm tổn thương người lao động khi nó chảy ra, vì vậy phoi có thể tự nhiên vỡ thành các mảnh nhỏ và thải ra nơi khác.Do đó, việc điều khiển chip không chỉ nên xem xét hướng dòng chảy của chip, mà còn làm cho chip tự động phá vỡ.Để đáp ứng yêu cầu này, một thiết kế thường được thực hiện trên bề mặt trên cùng của dụng cụ.Cơ chế có thể tự động giới hạn chiều dài chip được gọi là chip máng hoặc máy bẻ phoi.Mục đích là làm cho phoi cuộn lại nhanh chóng và buộc phoi bị gãy do ứng suất cuộn.Thiết kế rãnh loại bỏ phoi chung được hiển thị ở phía dưới bên phải:
Chiều rộng rãnh W: độ cong được hình thành khi tạo ra phoi.Nếu chiều rộng rãnh quá lớn, bán kính cuộn lớn và ứng suất cuộn tạo ra không đủ để phá vỡ phoi;Nếu quá nhỏ, ngược lại khi ứng suất sinh ra quá lớn, lưỡi cắt dễ bị nứt.
Chiều sâu rãnh H: nó ảnh hưởng đến sự ổn định của dòng phoi.Nếu quá sâu, lực cần thiết để phoi bị cong khi chảy đến vai rãnh lớn, dễ gây gãy lưỡi dao;Nếu quá nông, chip có thể tự động rời ra khi nó không chảy đến vai khe, làm cho dòng chip khó kiểm soát.
Vai rãnh R: dùng để chỉ phần mà phoi cuộn lên khỏi rãnh phá phoi, ảnh hưởng trực tiếp đến kích thước của lực uốn.Nếu bán kính quá lớn, phoi dễ bị trượt lên và ứng suất cuộn xoắn có thể không đủ để phá vỡ phoi;Nếu bán kính quá nhỏ, phoi dễ bị chặn và trượt lên, điều này sẽ tạo ra ứng suất đùn lớn.
03
Các công cụ đi qua trung tâm và không đi qua trung tâm
Khi chế tạo dao mũi tròn bỏ đi, đường kính D của dao thường lớn hơn góc R của lưỡi rất nhiều, do đó lưỡi dao sẽ không cắt ngang tâm ở giữa đáy và sẽ có vùng không có lưỡi dao, nghĩa là không có khả năng cắt trong vùng này, như thể hiện trong hình bên trái.Khi phôi có dạng lỗ hoặc rãnh gia công gặp sự cố gia công ở hình dưới bên phải sẽ xảy ra.
Mặc dù kích thước của dụng cụ có thể đi vào những khu vực này, vì lưỡi dao không cắt ngang tâm nên lưỡi dao sẽ không cắt vật liệu ở giữa và để lại vật liệu dư dạng cột màu vàng trong hình.Với quá trình gia công sâu hơn, chiều cao của vật liệu dư sẽ tăng lên, và cuối cùng nó sẽ chạm vào đáy của dụng cụ, gây hư hỏng cho dụng cụ.Công cụ đi qua tâm tức là lưỡi dao của nó đi qua tâm nên không xảy ra hiện tượng đó nên còn được gọi là công cụ khoan.
04
Số lượng lưỡi
Mối quan hệ giữa số lượng các cạnh cắt của dao phay và hiệu ứng cắt sẽ thay đổi tùy thuộc vào vật liệu phôi, hình dạng của dao phay, độ sáng của bề mặt gia công, v.v.Một dao phay có nhiều cạnh cắt hơn có thể thu được bề mặt gia công nhẵn và mịn hơn vì nó có nhiều cạnh cắt hơn.Tuy nhiên, do không có đủ không gian chứa chip nên dễ bị nhiễu chip và sức mạnh của lưỡi dao sẽ yếu.
Do đó, để cắt thô nói chung, lượng ăn dao cao, đặc biệt là đối với vật liệu mềm, cần có không gian phoi lớn, và cách tốt nhất để cung cấp không gian phoi là giảm số lượng cạnh và tăng lưỡi dao, điều này không chỉ có thể tăng không gian phoi, mà còn tăng độ bền của lưỡi dao, đồng thời có thể tăng số lần mài lại và tuổi thọ của dao phay.Do đó, khi xem xét phương pháp gia công, cắt nặng và thô nên chọn dao phay có ít lưỡi và răng thô;Để gia công tinh và hoàn thiện, nên chọn dao phay có nhiều lưỡi hơn và răng mịn hơn.
