Nghiên cứu mô phỏng về lực cắt và nhiệt độ cắt khi mài phẳng hợp kim Ti-6AL-4V bằng đá mài CBN liên kết nhựa

Bài viết sẽ trình bày ảnh hưởng của lượng tiến dao và chiều sâu cắt đến lực cắt và nhiệt độ cắt, đồng thời mô phỏng ba giai đoạn tạo thành phoi và quá trình hình thành phoi dạng tấm đứt đoạn khi mài.

Phí Trọng Hùng, Trương Hồnh Sơn, Hồng Văn Gợt, Nguyễn Kiên Trung NGHIÊN CỨU MÔ PHỎNG VỀ LỰC CẮT VÀ NHIỆT ĐỘ CẮT KHI MÀI PHẲNG HỢP KIM Ti-6AL-4V BẰNG ĐÁ MÀI cBN LIÊN KẾT NHỰA SIMULATION RESEARCH ON THE CUTTING FORCES AND TEMPERATURE IN THE SURFACE GRINDING OF Ti-6AL-4V ALLOY WITH RESINOID cBN WHEEL Phí Trọng Hùng1,2*, Trương Hoành Sơn2, Hoàng Văn Gợt3, Nguyễn Kiên Trung2 Trường Đại học Điện lực Viện Cơ khí, Đại học Bách khoa Hà Nội Viện Nghiên cứu Cơ khí, Bộ Công Thương Tác giả liên hệ: hungpt@epu.edu.vn (Nhận bài: 01/10/2020; Chấp nhận đăng: 18/5/2021) * Tóm tắt - Hợp kim Ti-6Al-4V (Ti64) thường biết tới vật liệu khó cắt gọt tính dẫn nhiệt kém, phản ứng hóa học với hầu hết dụng cụ cắt hóa cứng nhanh gia cơng Nghiên cứu sử dụng mơ hình phần tử hữu hạn để mơ trình mài phẳng hợp kim Ti-6Al-4V đá mài cBN Bài báo trình bày ảnh hưởng lượng tiến dao chiều sâu cắt đến lực cắt nhiệt độ cắt, đồng thời mô ba giai đoạn tạo thành phoi trình hình thành phoi dạng đứt đoạn mài Kết so sánh lực cắt mô với giá trị thực nghiệm số thí nghiệm cho sai số lớn 15%, sử dụng mơ hình để mơ q trình mài hợp kim Titan với độ tin cậy cao Kết rằng, lượng tiến dao có ảnh hưởng đến nhiệt độ cắt nhiều chiều sâu cắt Bước tiến dao tăng lên làm nhiệt độ cắt giảm đi, tăng chiều sâu cắt làm tăng nhiệt độ cắt Abstract - Ti-6Al-4V (Ti64) alloy is considered as hard-to-machine material because of its low thermal conductivity and high chemical reactivity with most cutting tools and rapid work hardening during machining A finite element model of single-grain surface grinding of Ti-6Al-4V titanium alloy has been established in this research The effects of workpiece infeed speed and depth of cut on the grinding forces and grinding temperature are presented in this paper The formation of discontinuous lamellar structure chips in grinding process is also simulated The maximum relative error of experimental and predicted grinding forces is 15%, then the model can be utilized for a reliable investigation of grinding process The obtained results show that, the influence of workpiece infeed on grinding temperature is more significant compared to that of the depth of cut The increase of feed rate can effectively reduce the grinding temperature, while increment of depth of cut produces higher grinding temperature Từ khóa - Hợp kim titan; Ti-6Al-4V; Đá mài cBN; Lực cắt; Nhiệt độ cắt; Phương pháp phần tử hữu hạn Key words - Titanium alloy; Ti-6Al-4V; cBN grinding wheel; Grinding force; Grinding temperature; Finite element method Đặt vấn đề Mài nguyên công gia công sử dụng rộng rãi có độ xác cao Q trình cắt gọt mài thơng qua lưỡi cắt nhỏ hạt mài Do đó, việc tìm hiểu chế tương tác hạt mài vật liệu phôi cần thiết Tuy nhiên, để hiểu chế bóc tách vật liệu (q trình hình thành phoi) lại khó khăn q trình tạo phoi diễn khoảng thời gian nhỏ, không gian hẹp khó quan sát rõ ràng tiến hành gia cơng Ngồi ra, nhiều hạt mài tham gia cắt gọt lúc khiến việc đánh giá khó khăn Một đặc điểm khác trình mài lượng mài riêng cao chuyển hóa thành lượng nhiệt lớn truyền vào đá mài, phôi phoi Nhiệt độ cao khiến bề mặt gia công xuất nhiều khuyết tật chuyển pha, ứng suất dư nứt gãy tế vi, dụng cụ cắt bị phá hủy nhiệt Do đó, việc dự đoán hạn chế nhiệt cắt mài giúp nâng cao chất lượng sản phẩm [1] Hợp kim titan có độ bền, độ cứng cao chịu nhiệt độ cao nên hay sử dụng ngành cơng nghiệp hàng khơng, vũ trụ Tuy nhiên, đặc tính trội cộng với hệ số truyền nhiệt khiến titan đưa vào số vật liệu khó cắt gọt Khi mài titan, nhiệt độ cao nên bề mặt gia công thường xuất vết cháy, đồng thời gây ứng suất dư lớp bề mặt Việc dự đoán nhiệt độ cắt mài giúp cho việc chọn chế độ cắt thích hợp nâng cao chất lượng gia công [2] Trong thời gian gần có nhiều nghiên cứu mơ q trình gia công hợp kim titan, đặc biệt mô phương pháp phần tử hữu hạn (FEM) [3] Các nghiên cứu sử dụng phương pháp cho thấy, FEM giúp hiểu chế bóc tách vật liệu, lực cắt, nhiệt độ ứng suất cắt Wang cộng [1] sử dụng phương pháp sai phân hữu hạn để mơ q trình mài hợp kim titan TC4, sau so sánh với kết thực nghiệm Ảnh hưởng bước tiến dao đến nhiệt độ cắt lớn so với vận tốc cắt chiều sâu cắt Khi tăng lượng tiến dao nhiệt độ cắt giảm xuống Bằng mơ hình phần tử hữu hạn, Dai cộng [4] đánh giá ảnh hưởng tốc độ mài (20∼400 m/s) chiều dày phoi khơng biến dạng (1∼8 μm) đến q trình hình thành phoi mài hợp kim Niken Inconel 718 hạt mài Tần số phân đoạn phoi tăng lên tăng tốc độ cắt Dựa thay đổi biến dạng dẻo tương đương, ứng suất von Mises lực cắt, nhóm nghiên cứu xác định tốc độ cắt tới hạn cho hợp kim 150 m/s Fu cộng [5] phân tích tác động tốc Electric Power University (Hung Phi) School of Mechanical Engineering, Hanoi University of Science and Technology (Hung Phi, Truong Hoang Son, Nguyen Kien Trung) National Research Institute of Mechanical Engineering, MOIT (Hoang Van Got) ISSN 1859-1531 - TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ - ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG, VOL 19, NO 5.1, 2021 độ cắt chiều sâu cắt thực tế đến lực cắt ứng suất cắt mài đơn hạt mài hợp kim titan Ti-6Al-4V thơng qua mơ hình FEM Dựa vào chiều sâu hình thành phoi tới hạn, nghiên cứu xác định tốc độ cắt tới hạn 60 m/s Chiều sâu hình thành phoi giới hạn giảm xuống tốc độ cắt tăng từ 20 đến 60 m/s tăng lên tốc độ cắt nằm khoảng từ 60 đến 200 m/s Trong đó, Li cộng [2] lại tìm cách cải thiện độ xác thơng số mơ cách thay đổi hệ số ma sát mài phẳng hợp chất PTMCs Kết nghiên cứu cho biết, sai số lực cắt mô thực nghiệm nằm phạm vi 2∼9%, sai số nhiệt độ cắt mô thực nghiệm 7∼15% Trong nghiên cứu mình, Liu cộng [3] mơ q trình mài cao tốc hợp chất PTMCs, có mơ tả chế bóc gọt vật liệu Ti64 hạt tăng cường TiCp Ngoài ra, ảnh hưởng chế độ cắt đến chất lượng bề mặt tác giả đánh giá phân tích Zhou cộng [6] thiết lập mơ hình mài cao tốc hợp chất TiCp/Ti-6Al-4V hai hạt mài Các tác giả nghiên cứu chế lan truyền vết nứt thông qua ứng suất tổng hợp lực cắt, đồng thời đánh giá ảnh hưởng chiều dày phoi không biến dạng đến khuyết tật bề mặt gia công Mục tiêu nghiên cứu đưa mô hình dự đốn lực cắt nhiệt độ cắt mài phẳng hợp kim Ti64 đá mài cBN dựa phần mềm mô ABAQUS/Explicit Kết báo làm rõ chế bóc tách vật liệu q trình mài từ sử dụng để xác định chế độ cắt thích hợp cho q trình mài hợp kim Kết mô phần đối chứng với kết mài thực nghiệm để khẳng định xác mơ hình mơ Mơ tả mơ hình phần tử hữu hạn thí nghiệm kiểm chứng 2.1 Mơ tả mơ hình phần tử hữu hạn cBN Ti-6Al-4V mơ phỏng, mơ hình nghiên cứu sử dụng hạt mài cBN dạng nửa hình lục giác với góc cắt trước -30° Các buộc giả định bao gồm: Mặt đáy phôi ràng buộc cố định; Hạt mài cBN coi tuyệt đối cứng chuyển động tịnh tiến với vận tốc vận tốc cắt mài Chiều sâu cắt mơ hình lấy nửa chiều dày phoi không biến dạng agmax thể Hình Hình Sơ đồ trình mài đơn hạt mài (Tham khảo từ [4]) 2.1.1 Mơ hình vật liệu Hợp kim Ti64 chứa 6% nhôm để ổn định pha alpha 4% vanadi để ổn định pha beta Ngồi ra, ngun tố cịn giúp nâng cao độ bền, khả biến dạng tính chống ô xi hóa hợp kim Để mô tả đặc tính vật liệu Ti64 điều kiện biến dạng lớn, tốc độ biến dạng cao nhiệt độ cắt cao, nghiên cứu sử dụng mơ hình biến dạng dẻo vật liệu Johnson-Cock (J-C) [4] có dạng: m   ε     T-Tr   σ=(A+Bε n ) 1+C    1-  (1)     ε     Tm -Tr   Trong đó, σ ứng suất dòng tương đương; ε biến dạng dòng tương đương; ε tốc độ biến dạng tương đương; ε tốc độ biến dạng dẻo tham chiếu; T nhiệt độ phôi; Tm Tr nhiệt độ nóng chảy phơi nhiệt độ phịng Hệ số A giới hạn đàn hồi; B mơ đun hóa cứng; C hệ số tốc độ biến dạng; n hệ số hóa cứng; m hệ số mềm nhiệt Bảng trình bày số mơ hình vật liệu J-C cho vật liệu Ti64, thu từ thực nghiệm thông qua kiểm tra xoắn, kéo tĩnh áp lực Hopkinson cắt (SHPB) [6] Do hạt mài cBN có độ cứng lớn nhiều so với với hợp kim Ti64 nên coi tuyệt đối cứng nghiên cứu Bảng Các thơng số mơ hình vật liệu Johnson-Cook hợp kim Ti-6Al-4V Hình Mơ hình phần tử hữu hạn 2D cho mài phẳng đơn hạt mài Để dự đoán lực cắt nhiệt độ mài, nghiên cứu đưa mơ hình phần tử hữu hạn chiều Hình Q trình mơ thực phần mềm ABAQUS/Explicit dựa thuật tốn Lagrange Phơi mơ hình có chiều dài 310 μm (theo phương X) chiều cao 100 μm (theo phương Y) Phôi chia thành 13869 phần tử tứ giác phân tích nhiệt kết hợp (CPE4RT), phần tử có nút điểm Nhiệt lượng đá mài phôi chủ yếu tượng đối lưu, với hệ số truyền nhiệt đối lưu mài khô mài ướt 81,148 [7] 82000 W/m2.K [2] Nhiệt lượng phân tán xạ nhiệt không đáng kể nên bỏ qua mơ hình Hạt mài thường mơ hình hóa lục giác Để cho đơn giản việc tính tốn A B (MPa) (MPa) 875 793 C n m 0,01 0,386 0,71 Tm (°C) 1560 Tr (°C) 20 2.1.2 Tiêu chuẩn phá hủy vật liệu Nghiên cứu áp dụng tiêu chuẩn phá hủy cắt Johnson-Cook vật liệu Ti64 Hiện tượng phá hủy vật liệu xảy hệ số phá hủy ws lớn Hệ số phá hủy ws tính theo cơng thức [5]: Δε pl ωs =  pl (2) εf Trong đó, Δε pl gia số biến dạng dẻo tương đương, ε f pl biến dạng phá hủy tính sau [5]: Phí Trọng Hùng, Trương Hoành Sơn, Hoàng Văn Gợt, Nguyễn Kiên Trung   T-Tr   * ε pl   ε fpl =(D1 +D2 eD3σ ) 1+D4 ln  1-D5   (3) ε    Tm -Tr    Trong đó, biến dạng phá hủy xác định nhờ biến số σ*, ε , T D1 đến D5 tham số tiêu chuẩn phá hủy cắt Johnson-Cook Các tham số phá hủy cắt hợp kim Ti-6Al-4V lấy từ nghiên cứu Fu [5] trình bày Bảng Bảng Các tham số phá hủy cắt J-C hợp kim Ti64 Vật liệu D1 D2 D3 D4 D5 Ti64 -0,09 0,25 -0,5 0,014 3,87 2.1.3 Điều kiện biên định luật tiếp xúc Trong trình mài, đá mài cBN thực gia công cắt gọt hạt mài có kích thước nhỏ, chuyển động hạt mài mơ tả Hình Chiều dài đường cong tiếp xúc hạt mài phơi tính sau [6]: lc = d s a p tiến dao vw khoảng 1000∼10000 mm/phút Việc chọn giá trị lượng tiến dao chiều sâu cắt dựa tham khảo sổ tay gia công nghiên cứu thực nghiệm đăng tạp chí quốc tế uy tín Q trình mài thực với mài khơ mài ướt, mài ướt sử dụng dầu cắt gọt tổng hợp hòa tan nước nồng độ vol% Lực cắt đo cảm biến đo lực áp điện Kistler Cảm biến đo lực kết nối với chuyển đổi A/D, sau hệ thống thu thập liệu xử lý ghi lại giá trị lực cắt thu Lực cắt thí nghiệm lấy giá trị trung bình lực cắt 10 hành trình mài Để loại trừ ảnh hưởng rung động đến kết đo, rung động trục giám sát nhờ gia tốc kế ba trục Bảng Đặc tính nhiệt hợp kim Ti64 hạt mài cBN Khối Hệ số Mô đun Hệ số dẫn Nhiệt dung Vật Hệ số lượng đàn hồi nhiệt riêng xạ liệu Poisson riêng (GPa) (W/m.°C) (J/kg.°C) (kg/m3) nhiệt (4) Ti64 108 0,33 4440 6,6 580 0,4 Trong đó, ap chiều sâu cắt; ds đường kính ngồi đá mài Giá trị lc tính 0,71 ÷ 1,23 mm, gấp 2,5 đến lần chiều dài mơ hình phơi (310 μm) tính theo phương X Do đó, chuyển động hạt mài cBN coi đường thẳng mơ hình mơ cắt Ngồi ra, chiều sâu cắt mơ hình lấy nửa chiều dày phoi không biến dạng (agmax), với agmax tính theo cơng thức [6] dựa chiều sâu cắt thực (ap): cBN 909 0,12 3120 240 670 0,4  v  ap a gmax =2πds  w  (5)  vs  d s Trong đó, vs tốc độ cắt, vw lượng tiến dao, ds đường kính ngồi đá mài (ds = 100 mm) Khi mài, biến dạng dẻo ma sát làm sinh nhiệt Nếu nhiệt độ tăng cao làm biến đổi cấu trúc vật liệu Trong mơ hình này, ma sát hạt mài phơi mơ tả định luật Coulomb Trong đó, τf ứng suất ma sát; σn ứng suất tiếp xúc vng góc; μ hệ số ma sát [8] Hệ số ma sát μ lấy hệ số tỉ lệ lực mài Ft/Fn thu thí nghiệm [4] (trong nghiên cứu có giá trị 0,289 mài khô 0,186 mài ướt) τf = μ.σn (6) Trong phần mềm ABAQUS/Explicit cịn có hệ số, gọi số thực nghiệm Taylor-Quinney (được mặc định 90% [4]) để mô tả tỉ lệ % lượng biến dạng dẻo chuyển hóa thành nhiệt mài 2.2 Mơ tả thí nghiệm kiểm chứng Hợp kim Ti64 sử dụng thí nghiệm có kích thước 16mm (L) × 10mm (W) × 9mm (H) Các đặc tính nhiệt hợp kim Ti64 hạt mài cBN trình bày Bảng Quá trình mài thực trung tâm gia cơng trục đứng cao tốc HS Super TC500, Fuhong Machinery Co., Đài Loan, Hình Đá mài cBN có đường kính ngồi 100 mm, chiều dày 5mm độ hạt #120 Có tổng cộng 24 thí nghiệm thực dựa việc thay đổi giá trị thông số cắt gọt (lượng tiến dao, chiều sâu cắt, chế độ làm mát) Vận tốc cắt vs không đổi 30 m/s, chiều sâu cắt ap từ 0,005∼0,015 mm, lượng Hình Sơ đồ mài thực nghiệm Để kiểm nghiệm lại độ tin cậy mơ hình mơ cắt FEM, lực cắt mô (bao gồm lực cắt pháp tuyến fn lực cắt tiếp tuyến ft) so sánh với lực cắt thực nghiệm số chế độ cắt định Lực cắt thực nghiệm đo tiến hành thí nghiệm mài thơng số chế độ cắt Lực cắt trung bình thực nghiệm hạt mài (fn and ft) tính theo cơng thức sau [8]: fn = Fn/Nd.b.lc (7) ft = Ft/Nd.b.lc Trong đó, Fn Ft lực cắt pháp tuyến lực cắt tiếp tuyến thực nghiệm; b chiều rộng mài (b = 4,5 mm); lc chiều dài cung tiếp xúc đá mài phôi; Nd mật độ hạt mài tham gia cắt gọt, (Nd =12,5 hạt/mm2), tính sau quan sát bề mặt đá mài qua kính hiển vi Kết thảo luận 3.1 Mơ q trình hình thành phoi Q trình mơ cắt ba giai đoạn q trình mài bao gồm cọ xát, cày xước tạo phoi Trong Hình thể giai đoạn mài hợp kim Ti64 hạt mài cBN Giai đoạn cọ xát xuất chiều sâu cắt nhỏ tượng biến dạng dẻo bề mặt (Hình ISSN 1859-1531 - TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ - ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG, VOL 19, NO 5.1, 2021 5a) Khi chiều sâu cắt tăng lên giai đoạn cày xước xảy với vật liệu bị biến dạng dẻo khiến bề mặt phơi bị lồi lên (Hình 5b) Trong giai đoạn cọ xát cày xước, vật liệu phôi không bị bóc gọt chiều sâu cắt hạt mài nhỏ chiều sâu hình thành phoi tới hạn Khi chiều sâu cắt đạt tới chiều sâu hình thành phoi tới hạn phoi tạo thành tách khỏi bề mặt phơi (Hình 5c) Qua ta thấy, tồn giá trị gọi gọi chiều sâu hình thành phoi tới hạn mà chiều sâu cắt nhỏ giá trị hạt mài cọ xát cày xước mà không tạo thành phoi Kiểu phoi hình thành phoi dạng đứt đoạn Hiện tượng phù hợp với nghiên cứu công bố [5] (b) Cày xước (a) Cọ xát (c) Hình thành phoi (rigid body) Kết mơ lực cắt mơ hình sát với thực nghiệm Khi chiều sâu cắt 0,01 mm bước tiến dao 3000 mm/ph (mài khô), lực cắt f n thực nghiệm mô tương ứng 0,381 0,359 N (sai lệch 5,8%), lực cắt ft 0,128 0,115 N (sai số 10,2%) Do vậy, sai số lực cắt mô thực nghiệm mài phẳng hợp kim Ti64 tương đối nhỏ, từ 1∼15% (< 15%) Mô cắt cho thấy, lực cắt tăng tăng chiều sâu cắt bước tiến dao hạt mài ăn sâu vào phôi khiến chiều dày phoi không biến dạng diện tích mặt cắt ngang phoi tăng lên [9] 3.3 Mơ nhiệt độ cắt Trong Hình mô phân bố nhiệt độ phôi mài với lượng chạy dao 3000 mm/ph, chiều sâu cắt 0,015 mm, mài khô Nhiệt độ cắt mô thực mơ hình sử dụng để mơ lực cắt Để khảo sát cụ thể biến đổi nhiệt độ phôi, nghiên cứu lựa chọn điểm để khảo sát thay đổi nhiệt cắt theo thời gian Hình Mơ ba giai đoạn mài hợp kim Ti64 3.2 Mơ lực cắt Để đảm bảo tính tin cậy mơ hình mơ phương diện lực cắt, số kết mô so sánh với giá trị lực cắt thực nghiệm chế độ cắt nhóm tác giả thực nghiên cứu khác Hình thể so sánh lực cắt mô lực cắt thực nghiệm chế độ cắt vs = 30 m/s, ap = 0,01mm, mài khô Lực cắt hạt mài fn, ft (N) 1.0 Thực nghiệm, fn Thực nghiệm, ft Mô phỏng, fn Mô phỏng, ft 0.8 vs = 30 m/s ap = 10 mm Mài khơ 0.6 Hình Phân bố nhiệt độ phôi mài 0.4 0.2 0.0 10 12 10 12 Lượng tiến dao, vw (m/ph) a) Lực cắt hạt mài fn, ft (N) 1.0 vs = 30 m/s ap = 10 mm Mài ướt 0.8 0.6 Thực nghiệm, Thực nghiệm, Mô phỏng, f n Mô phỏng, f t 0.4 fn ft 0.2 0.0 Lượng tiến dao, vw (m/ph) b) Hình So sánh lực cắt mô thực nghiệm mài đơn hạt mài (a) Mài khô; (b) Mài ướt Giá trị lực cắt mô phôi lấy điểm tham khảo (reference point) hạt mài lực phản lực có giá trị hạt mài coi tuyệt đối cứng Hình đồ thị phân bố nhiệt độ điểm khác nhau, điểm nằm dọc theo phương thẳng đứng tính từ bề mặt mài trở xuống điểm nằm bề mặt mài theo phương ngang Điểm điểm điểm nằm Đường cong nhiệt độ điểm chia thành giai đoạn S1 S2 Trong giai đoạn S1, hạt mài cBN tiến tới gần điểm nhiệt độ điểm tăng lên đạt tới giá trị cực đại hạt mài phía Nhiệt độ lớn điểm (khoảng 392°C) coi nhiệt độ vùng tiếp xúc hạt mài phôi Trong giai đoạn S2, hạt mài cBN xa khỏi điểm nhiệt độ giảm xuống nhiệt lượng truyền sang vùng lân cận có nhiệt độ thấp Cịn theo phương ngang, thấy nhiệt độ điểm khác (điểm đến 8) bề mặt phôi xấp xỉ Tuy nhiên, thời điểm để điểm đạt tới nhiệt độ cao khơng giống Q trình mô cắt chiều sâu cắt 0,015 mm lượng tiến dao 3000 mm/ph nhiệt độ lớn bề mặt phơi 392°C Hình đồ thị nhiệt độ bề mặt phôi chế độ cắt khác Từ Hình thấy, nhiệt độ cắt tăng lên chiều sâu cắt tăng Tăng chiều sâu cắt mặt dẫn đến tăng chiều dày phoi không biến dạng agmax lực cắt tiếp tuyến khiến nhiệt lượng sinh nhiều Mặt khác làm cho nhiệt cắt khó phân tán [10, 11] Còn tăng bước tiến dao làm cho nguồn nhiệt di chuyển nhanh bề mặt phôi khiến nhiệt độ cắt giảm xuống [12] Kết mô nhiệt độ bề mặt Phí Trọng Hùng, Trương Hồnh Sơn, Hồng Văn Gợt, Nguyễn Kiên Trung 10 phơi phù hợp với kết thực nghiệm nghiên cứu trước [1] Khi agmax/2  µm (ứng với chế độ cắt nghiên cứu vw = 3000 mm/ph; ap = 0,005 mm) nhiệt độ cao bề mặt phôi mô thực nghiệm kiểm chứng 361 370 ºC (sai số 2,5%) S1 Nhiệt độ bề mặt phôi, T (°C) 500 S2 No No No No No 400 300 vs = 30 m/s vw = m/ph ap = 15 mm Mài khô 200 100 0 10 Thời gian mài, t (ms) a) Nhiệt độ bề mặt phôi, T (°C) 500 No No No No 400 vs = 30 m/s vw = m/ph ap = 15 mm Mài khô 300 200 100 0 b) 10 Thời gian mài, t (ms) Hình Đường cong nhiệt độ điểm phôi (a) Theo phương thẳng đứng; (b) Theo phương nằm ngang a) b) Hình Ảnh hưởng (a) chiều sâu cắt (b) lượng tiến dao đến nhiệt độ cắt Kết luận Từ kết thu thảo luận từ nghiên cứu mơ q trình mài hợp kim Ti64 phương pháp phần tử hữu hạn, kết luận rút là: - Kiểu phoi hình thành trình cắt hạt mài phoi dạng đứt đoạn - Quá trình mơ lực cắt thể xu hướng lực cắt tăng tăng chiều sâu cắt bước tiến dao Sai số lớn lực cắt thực nghiệm lực cắt mơ 15% Do đó, mơ hình sử dụng để dự đốn lực cắt trình mài hợp kim - Kết mô nhiệt độ bề mặt phôi phù hợp với kết số nghiên cứu thực nghiệm khác công bố, điều khẳng định tính tham khảo tin cậy mơ hình mơ TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] X Wang, T Yu, X Sun, Y Shi, W Wang, “Study of 3D grinding temperature field based on finite difference method: considering machining parameters and energy partition”, Int J Adv Manuf Technol 84, 2016, 915–927 [2] Z Li, W Ding, C Liu, H Su, “Prediction of grinding temperature of PTMCs based on the varied coefficients of friction in conventional-speed and high-speed surface grinding”, Int J Adv Manuf Technol, 90, 2017, 2335–2344 [3] C Liu, W Ding, T Yu, C Yang, “Materials removal mechanism in high-speed grinding of particulate reinforced titanium matrix composites”, Precision Engineering, 51, 2018, 68–77 [4] J Dai, W Ding, L Zhang, J Xu, H Su,” Understanding the effects of grinding speed and undeformed chip thickness on the chip formation in high-speed grinding”, Int J Adv Manuf Technol, 81 2015, 995–1005 [5] D Fu, W Ding, Q Miao, J Xu, “Simulation research on the grinding forces and stresses distribution in single-grain surface grinding of Ti-6Al-4V alloy when considering the actual cuttingdepth variation”, Int J Adv Manuf Technol, 91, 2017, 3591–3602 [6] H Zhou, W Ding, C Liu, “Material removal mechanism of PTMCs in high-speed grinding when considering consecutive action of two abrasive grains”, The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 100, 2019, 153–165 [7] B Li, C Li, Y Zhang, Y Wang, M Yang, D Jia, N Zhang, Q Wu, W Ding, “Numerical and experimental research on the grinding temperature of minimum quantity lubrication cooling of different workpiece materials using vegetable oil-based nanofluids”, Int J Adv Manuf Technol, 93, 2017, 1971–1988 [8] W Ding, Z Li, C Liu, H Zhou, “Grinding performance of TiCp/Ti6Al-4V composites with CBN wheels, part II: material removal behavior based on FEM”, Procedia CIRP, 77, 2018, 529-532 [9] Z Li, W Ding, C Liu, H Zhou, “Grinding performance of TiCp/Ti-6Al4V composites with CBN wheels, part I: experimental investigation and surface features”, Procedia CIRP, 77, 2018, 525–528 [10] L Zheng, D Wenfeng, S Long, X Xinxin, F Yucan, “Comparative investigation on high-speed grinding of TiCp/Ti–6Al–4V particulate reinforced titanium matrix composites with single-layer electroplated and brazed CBN wheels”, Chinese Journal of Aeronautics, 29(5) 2016, 1414–1424 [11] N Qian, W Ding, Y Zhu, “Comparative investigation on grindability of K4125 and Inconel718 nickel-based superalloys”, The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 97, 2018, 1649–1661 [12] Y Zhang, B Li, J Yang, S Liang, “Modeling and optimization of alloy steel 20CrMnTi grinding process parameters based on experiment investigation”, Int J Adv Manuf Technol, 95, 2018, 1859–1873  ... công Mục tiêu nghiên cứu đưa mô hình dự đốn lực cắt nhiệt độ cắt mài phẳng hợp kim Ti64 đá mài cBN dựa phần mềm mô ABAQUS/Explicit Kết báo làm rõ chế bóc tách vật liệu q trình mài từ sử dụng... diện lực cắt, số kết mô so sánh với giá trị lực cắt thực nghiệm chế độ cắt nhóm tác giả thực nghiên cứu khác Hình thể so sánh lực cắt mô lực cắt thực nghiệm chế độ cắt vs = 30 m/s, ap = 0,01mm, mài. .. tiến dao Sai số lớn lực cắt thực nghiệm lực cắt mơ 15% Do đó, mơ hình sử dụng để dự đốn lực cắt trình mài hợp kim - Kết mô nhiệt độ bề mặt phôi phù hợp với kết số nghiên cứu thực nghiệm khác