Thông tin tài liệu
lu an va n t to ng hi ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN ep TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP w nl oa d lu an va ul nf LÊ VĂN THIỆN oi lm nh at z z gm @ om l.c KHẢO SÁT MÒN DAO KHI BƠI TRƠN, LÀM MÁT Q TRÌNH PHAY BẰNG DẦU NANO an Lu n va si Thái Nguyên, tháng năm 2018 ac th LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT lu an va n t to ng MỤC LỤC hi ep Trang Mục lục w nl Lời cam đoan Bảng ký hiệu chữ viết tắt Danh mục hình vẽ, đồ thị, ảnh chụp d ul nf oa Danh mục bảng số liệu lu an va Lời nói đầu lm Chương 1: Tổng quan q trình cắt – mịn dao thép gió phay oi at 1.1.1 Khái niệm trình phay 11 nh 1.1 Quá trình phay phay rãnh 11 z 12 z 1.1.2 Quá trình cắt phay 11 @ 23 an Lu 1.2.1 Khái niệm chung mòn 21 om 1.2 Mòn tuổi bền dụng cụ l.c 1.1.5 Các thành phần lực cắt công suất cắt phay 16 1.1.4 Các thành phần lớp bề mặt bị cắt phay 16 gm 1.1.3 Các chuyển động phay va 1.2.2 Các chế mòn hai bề mặt trượt tương đối 23 24 n 1.2.4 Quy luật mòn dụng cụ cắt 30 Chương 2: Ảnh hưởng dung dịch bôi trơn làm nguội tới thông 31 số trình phay 2.1 Sơ lược bôi trơn làm nguội gia công cắt gọt 31 2.2 Dung dịch bôi trơn làm nguội trình cắt gọt kim loại 31 2.2.1 Yêu cầu dung dịch trơn nguội 31 2.2.2 Các loại dung dịch bôi trơn làm nguội dùng gia công cắt gọt 32 2.2.3 Cách sử dụng dung dịch trơn nguội phay 36 2.3 Các phương pháp bôi trơn – làm nguội 2.3.1 Phương pháp bôi trơn – làm nguội tưới tràn 39 39 si 27 ac th 1.2.3 Mòn dụng cụ cách xác định lu an va n t to ng 2.3.2 Phương pháp gia công khô 40 hi 2.3.3 Phương pháp bôi trơn – làm nguội tối thiểu ep 41 2.4 Ảnh hưởng bôi trơn làm nguội tới trình phay sử dụng dao thép 42 w nl gió oa 42 2.4.2 Ảnh hưởng dung dịch trơn nguội đến lực cắt 44 2.4.3 Ảnh hưởng đến mòn tuổi bền dụng cụ cắt 44 d 2.4.1 Ảnh hưởng đến nhiệt cắt lu an va ul nf 2.4.4 Ảnh hưởng đến chiều cao nhấp nhô bề mặt 45 lm Chương 3: Nghiên cứu ảnh hưởng dầu Emusil có trộn bột Al2O3 47 oi 51 l.c 62 om an 3.3.2 Chỉ tiêu đánh giá 63 Lu 3.3.1 Xây dựng ma trận thí nghiệm 48 gm 3.3 Thiết kế thí nghiệm Taguchi @ 3.2.2 Chế độ công nghệ 48 z 3.2.1 Trang thiết bị thí nghiệm 47 z 3.2 Hệ thống thí nghiệm at 3.1 Đặt vấn đề nh vào dầu Emusil phay rãnh sử dụng dao phay thép gió va 66 n 3.3.3 Phân tích kết 65 3.4.1 Kết thí nghiệm 69 3.4.2 Ảnh hưởng yếu tố khảo sát tới lượng mòn mặt sau 70 3.4.3 Ảnh hưởng yếu tố khảo sát tới độ nhám bề mặt gia công 75 3.5 Kết luận 79 KẾT LUẬN CHUNG VÀ HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO 81 TÀI LIỆU THAM KHẢO 82 PHỤ LỤC 85 si 69 ac th 3.4 Xử lý kết phân tích lu an va n t to ng LỜI CAM ĐOAN hi ep Tên là: Lê Văn Thiện w nl Học viên lớp cao học khóa K17 - Chuyên ngành: Kỹ thuật khí - Trường oa d Đại học Kỹ thuật Công nghiệp Thái Nguyên lu Hiện công tác Nhà máy Z131/Tổng cục CNQP/BQP an va Tôi xin cam đoan kết có luận văn thân ul nf thực hướng dẫn thầy giáo PGS.TS Hoàng Vị Ngồi thơng tin lm trích dẫn từ tài liệu tham khảo liệt kê, kết số liệu thực oi nh nghiệm thực chưa công bố công trình khác at z z Thái Nguyên, tháng năm 2018 @ om l.c gm Người thực an Lu Lê Văn Thiện n va ac th si lu an va n t to ng hi DANH MỤC CÁC BẢNG SỐ LIỆU ep Phụ lục Nội dung Trang Phiếu báo kết đo độ dẫn nhiệt dung dịch dầu Trung tâm phát triển công nghệ cao/Viện Hàn lâm KH&CN Việt Nam 86 Phiếu kết phân tích kiểm tra mật độ hạt dầu Viện Hóa học cơng nghiệp Việt Nam 87 Ghi w Số bảng TT nl oa lu d an va oi lm ul nf nh Phiếu báo kết thử nghiệm, thí nghiệm đo độ nhớt dung dịch nhiệt độ khác Nhà máy Z131/Tổng cục CNQP Phiếu báo kết thử nghiệm, thí nghiệm đo độ nhớt dung dịch Nhà máy Z131/Tổng cục CNQP Văn cho phép thực thí nghiệm đề tài Nhà máy Z131/Tổng cục CNQP 4 5 88 z z at om l.c gm @ 89 an Lu 90 n va ac th si lu an va n t to ng BẢNG CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT hi ep nl Chuyển động chạy dao oa d Chiều sâu, chiều rộng chiều dày cắt lu t, B, a Chuyển động w S Tên đại lượng Ký hiÖu V n an Sz, Sv, Sph Lượng chạy dao răng, vịng phút ψ Góc tiếp xúc at Lực cắt, tiết diện ngang nh P, f oi Lực cắt tổng lm R ul nf Vận tốc cắt va Vc Hiệu suất máy, hệ số tải tức thời, mô men xoắn Q Lượng mòn đơn vị chiều dài quãng đường trượt N Số lượng giá trị kiểm tra z η , Kn, M z S/N Tỷ số tín hiệu nhiễu ac th Hệ số Fisher n F va Tổng giá trị kiểm tra an T Lu Số lượng kiểm tra trạng thái i om NK l.c Giá trị mức i thí nghiệm Ai gm @ Giá trị trung bình kết kiểm tra si lu an va n t to ng DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ - ĐỒ THỊ - ẢNH CHỤP hi ep d lu an va ul nf oi lm nh 1.9 1.10 1.11 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 2.9 2.10 2.11 2.12 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 oa 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 Nội dung Trang 12 Quá trình hình thành phoi 13 Các dạng phoi gia công cắt gọt kim loại 17 Góc tiếp xúc phay dao phay mặt đầu, dao phay ngón 18 Phay khơng đối xứng dao phay mặt đầu, dao phay ngón 19 Chiều dày cắt phay dao phay ngón, dao phay mặt đầu 20 Các phương pháp phay 21 Khi phay dao phay trụ thẳng Sơ đồ thể khả tương tác hạt mài với bề 26 mặt vật liệu, vết mòn mặt cắt ngang 28 Các dạng mịn phần cắt dụng cụ 29 Các thông số đặc trưng cho mòn mặt trước mặt sau 30 Quan hệ độ mòn thời gian làm việc dao 33 Các phần tử hoà tan nước 33 Các phần tử tích tụ khối phần tử hồ tan nước 34 Các phân tử hoà tan dạng thể sữa 35 Các phân tử hoà tan hợp chất hố học 35 Các phần tử hồ tan hợp chất dầu 37 Dẫn dung dịch vào hai mặt bên dao phay 37 Dẫn dung dịch vào mặt trước mặt sau dao phay 38 Dẫn dung dịch vào tất lưỡi cắt Gia công phương pháp tưới tràn máy phay 40 Phương pháp gia công khô máy phay 41 nl Hình 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 w TT at z z om l.c gm @ an Lu n va ac th Máy khuấy dung dịch Dung dịch 0,1% Al2O3 Dung dịch 0,2% Al2O3 42 43 49 50 51 52 53 55 56 56 si Gia công phương pháp bôi trơn – làm nguội tối thiểu Các vùng sinh nhiệt chủ yếu tiện Máy phay vạn X63W/1 Thiết kế dao phay chi tiết loa Dao phay chi tiết loa phục vụ cho thí nghiệm Phơi hồn chỉnh phục vụ cho thí nghiệm Sản phẩm sau phay rãnh lu an va n t to ng Hình 3.9 3.10 3.11 3.12 3.13 hi ep Nội dung Trang Dung dịch 0,3% Al2O3 Dung dịch 0,5% Al2O3 Dung dịch 1,0% Al2O3 Dung dịch 2,0% Al2O3 Thiết bị đo độ nhớt TV250, xuất xứ Hà lan Biểu đồ kết đo độ nhớt (cSt) 400C, 600C, 800C, 1000C dầu bôi trơn làm mát trộn bột nano Al2O3 Biểu đồ kết đo độ dẫn nhiệt (W.m/K) dầu emusil trộn bột nano Al2O3 Đo độ nhám sản phẩm Thiết lập thơng số mơ hình thí nghiệm TAGUCHI Phay rãnh loa Mẫu sản phẩm dao sau phay Giá trị trung bình lượng mịn mặt sau mức độ ảnh hưởng thông số Ảnh hưởng tới giá trị trung bình lượng mòn mặt sau Ảnh hưởng tương tác tỷ lệ hạt vận tốc cắt tới lượng mòn mặt sau Tỷ số S/N trung bình lượng mịn mặt sau mức độ ảnh hưởng thông số Ảnh hưởng thông số tới tỷ số S/N lượng mòn mặt sau Ảnh hưởng tương tác tỷ lệ hạt nano vận tốc cắt tới tỷ số S/N lượng mòn mặt sau cắt Giá trị độ nhám trung bình mức độ ảnh hưởng thông số Ảnh hưởng thông số tới giá trị độ nhám trung bình Ảnh hưởng tương tác tỷ lệ hạt nano vận tốc cắt tới giá trị độ nhám trung bình Tỷ số S/N độ nhám trung bình mức độ ảnh hưởng thông số Ảnh hưởng thông số tới tỷ số S/N độ nhám trung bình Ảnh hưởng tương tác tỷ lệ hạt nano vận tốc cắt tới tỷ số S/N độ nhám trung bình 57 58 58 59 60 48 3.25 49 3.26 50 3.27 51 3.28 52 3.29 53 3.30 54 3.31 73 an 3.24 Lu 47 73 om 3.23 l.c 46 72 3.22 71 gm 45 @ 3.21 z 44 69 70 z 3.20 at 43 69 nh 3.18 3.19 oi 41 42 66 lm 3.17 62 ul nf 40 va 3.16 61 an 39 lu 3.15 d 38 oa 3.14 nl 37 w TT 32 33 34 35 36 n va 74 ac th 75 76 77 78 78 79 si 75 lu an va n t to ng hi ep LỜI NÓI ĐẦU w nl Tính cấp thiết đề tài: oa d Dung dịch trơn nguội sử dụng rộng rãi trình gia cơng cắt lu gọt nhằm làm giảm nhiệt cắt, bôi trơn, di chuyển phoi khỏi vùng cắt bảo vệ an va ăn mòn Phương pháp nhà khoa học quan tâm nghiên cứu ul nf với hướng chủ yếu: nâng cao hiệu bôi trơn làm nguội, tiết kiệm dung lm dịch trơn nguội, đảm bảo cho máy móc, thiết bị hoạt động ổn định, giảm chi phí bảo oi nh dưỡng, nâng cao tuổi thọ sử dụng độ tin cậy chúng Tìm chất phụ gia at nhằm nâng cao hoạt tính dung dịch trơn nguội Nghiên cứu loại dung dịch z z trơn nguội độc hại, thân thiện với mơi trường Điều đặt việc tìm @ gm tòi giải pháp nhằm đáp ứng tốt yêu cầu nêu Một giải l.c pháp sử dụng dầu Nano để bơi trơn, làm mát trình phay om Theo tài liệu công bố bôi trơn làm mát gia cơng cắt gọt Lu nghiên cứu khảo sát ảnh hưởng mịn dao bơi trơn, làm mát q trình phay an dầu Nano chưa nghiên cứu nhiều Chính tác giả chọn đề tài n va “Khảo sát mịn dao bơi trơn, làm mát q trình phay dầu Nano”, góp Mục tiêu nghiên cứu đề tài Mục tiêu đề tài nghiên cứu khảo sát ảnh hưởng tỷ lệ hạt nano tới mịn dao bơi trơn, làm mát trình phay dầu Nano để bước đầu dự đoán tỷ lệ cỡ hạt nano hợp lý bổ xung vào dầu nano nhằm nâng cao hiệu trình phay Dự kiến kết đạt - Đưa thông số kỹ thuật dầu Nano dùng cho bôi trơn làm mát - So sánh lượng mòn mặt sau dao lực cắt sử dụng dầu nano với không sử dụng si sản xuất nói chung Nhà máy Z131 nói riêng ac th phần hồn thiện bổ sung kiến thức lý thuyết cải thiện nâng cao hiệu lu an va n 10 t to ng - Xác định tỷ lệ cỡ hạt hợp lý trộn bột Nano vào dầu công nghiệp hi ep Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài - Kết đề tài làm rõ ảnh hưởng việc sử dụng dầu nano tới mịn w nl dao bơi trơn, làm mát trình phay dầu Nano Đưa giải pháp kỹ thuật oa d bôi trơn làm nguội gia công cắt gọt lu - Kết thực nghiệm đề tài hồn tồn triển khai vào sản xuất nhằm an va nâng cao hiệu q trình gia cơng chế tạo chi tiết máy sản xuất công nghiệp ul nf Phương pháp nghiên cứu lm Với mục đích nghiên cứu ứng dụng dầu Nano vào phay, tác giả chọn phương oi nh pháp nghiên cứu kết hợp nghiên cứu lý thuyết với nghiên cứu thực nghiệm at nghiên cứu thực nghiệm Nghiên cứu lý thuyết tổng quan vấn đề z z liên quan đến gia cơng phay cứng từ định hướng cho nghiên cứu mòn, @ gm chế mòn dao Nghiên cứu thực nghiệm để xác định ảnh hưởng mịn dao l.c bơi trơn, làm mát q trình phay dầu Nano từ so sánh hiệu gia Lu Các công cụ cần thiết cho nghiên cứu om công sử dụng dầu Nano so với gia công sử dụng dầu bôi trơn làm mát (Emulsi) an - Sử dụng dầu công nghiệp BW Cool EX-8500V, dao phay, bột Nano n va - Máy móc, thiết bị Nhà máy Z131/TCCNQP, Viện Hàn lâm khoa học Nội dung nghiên cứu luận văn Ngồi lời nói đầu, tài liệu tham khảo, phụ lục, nội dung gồm chương phần kết luận chung Chương 1: Tổng quan trình cắt – mịn dao thép gió phay Chương 2: Ảnh hưởng dung dịch bôi trơn làm nguội tới thông số trình phay Chương 3: Nghiên cứu ảnh hưởng dầu Emusil có trộn bột Al2O3 vào dầu Emusil phay rãnh sử dụng dao phay thép gió Phần Kết luận chung si sát, thử nghiệm … ac th Việt Nam, Viện hóa học cơng nghiệp Việt Nam số đơn vị để thực khảo lu an va n 71 t to ng hi ep w nl oa d lu an va ul nf Hình 3.19 Mẫu sản phẩm dao sau phay lm oi Bộ thí nghiệm tổng hợp xử lý phần mềm minitab 16, thu kết bảng 3.10 nh at Bảng 3.10 Giá trị lượng mòn, độ nhám tỷ số S/N tương ứng z Hs(µm) S/N(Hs) S/N(Ra) l.c (m/ph) Ra(µm) gm tốc cắt @ (%) Vận z TT Tỷ lệ 0.0 25 90.0 -39.0849 2.020 0.0 30 95.0 -39.5545 2.507 0.0 35 118.3 -41.4621 2.844 -9.07961 0.2 25 41.7 -32.3958 0.857 1.34038 0.2 30 45.0 -33.0643 0.971 0.25263 0.2 35 46.7 -33.3801 1.100 -0.82522 0.4 25 51.7 -34.2642 1.604 -4.10589 0.4 30 61.7 -35.8010 1.693 -4.57485 0.4 35 63.3 -36.0326 1.968 -5.88050 om -6.10846 Lu -7.98193 an n va ac th si 3.4.2 Ảnh hưởng yếu tố khảo sát tới lượng mòn mặt sau Sử dụng phần mềm Minitab, phân tích phương sai cho giá trị lượng mịn mặt sau với khoảng tin cậy 95,6% Kết phân tích cho thấy giá trị trung bình lượng mịn mặt sau ứng với mức khác với thông số khảo sát thứ tự ảnh hưởng thông số tới giá trị lượng mòn mặt sau thể hình lu an va n 72 t to ng 3.9 Kết phân tích cho thấy số thơng số khảo sát tỷ lệ bột thơng số có ảnh hưởng mạnh tới giá trị trung bình lượng mịn mặt sau hi ep w nl oa d lu an va ul nf oi lm nh Hình 3.20 Giá trị trung bình lượng mòn mặt sau mức độ ảnh hưởng thông số at Ảnh hưởng thông số khảo sát tương tác chúng tới lượng mòn mặt sau thể Hình 3.21 Hình 3.21 Qua đồ thị ảnh hưởng thông số tới giá trị lượng mịn mặt sau phân tích đánh giá chi tiết z z gm @ Khi tăng vận tốc cắt từ 25 m/phút lên đến 35 m/phút giá trị trung bình om l.c lượng mòn mặt sau tăng từ 61,11 μm đến 76,11 μm Như vậy, tăng vận tốc cắt nằm dải vận tốc cắt thấp lực cắt có xu hướng tăng dần làm tăng dần lượng mịn mặt sau an Lu n va Quan sát đồ thị nhận thấy, tăng tỷ lệ % bột nano Al2O3 trộn vào dầu, giá trị trung bình lượng mòn mặt sau giảm đạt giá trị nhỏ tỷ lệ bột 0,2% Nguyên nhân tỷ lệ bột tăng, đồng nghĩa với số lượng hạt nano Al2O3 bề mặt tiếp xúc tăng (tiếp xúc phoi mặt trước tiếp xúc mặt ac th cụm lại gây tượng cào xước, dẫn tới dao bị mòn si sau dao), làm giảm ma sát, tăng khả thoát phoi kết giảm lực cắt, giảm lượng mòn dao phay Hạt nano Al2O3 có hình dạng cầu, có khả làm giảm ma sát đồng thời tăng khả truyền nhiệt dẫn tới giảm lượng cần thiết để bóc tách phoi, lực cắt giảm giảm mòn dao Khi trộn hạt nano tạo lớp dầu hàng ngàn hạt nano hình cầu vùng tiếp xúc ma sát làm cho phoi thoát dễ dàng từ giảm mịn dao phay Tuy nhiên, giá trị lượng mòn mặt sau phay tăng tiếp tục tăng tỷ lệ hạt nano Al2O3 trộn vào dầu bôi trơn làm mát lên 0,4% Khi tỷ lệ bột tăng lớn gây tượng lắng đọng, hạt nano co lu an va n 73 t to ng hi ep µm w nl oa d lu an va ul nf oi lm nh at z z @ m/ph gm l.c Hình 3.21 Ảnh hưởng tới giá trị trung bình lượng mịn mặt sau om Phân tích Taguchi cho phép ta đánh giá mức độ ảnh hưởng tương tác an Lu thơng số khảo sát tới giá trị trung bình lượng mịn mặt sau, hình 3.21 Có thể thấy tương tác vận tốc cắt tỷ lệ bột ảnh hưởng khơng nhiều tới lượng va n mịn mặt sau dao phay Với vận tốc cắt 35 m/ph tỷ lệ hạt có ảnh hưởng lớn ac th tới lượng mịn mặt sau dao Khi khơng trộn bột vận tốc cắt ảnh hưởng mạnh lượng mòn mặt sau Lượng mòn mặt sau nhỏ sử dụng vận tốc cắt 25 m/ph trộn dầu bôi trơn làm mát với 0,2% bột nano Al2O3-80nm si tới lượng mịn mặt sau trộn bột vận tốc cắt ảnh hưởng không lớn tới lu an va n 74 t to ng hi ep m/ph w nl oa d lu an va ul nf oi lm nh at z z gm @ % l.c Hình 3.22 Ảnh hưởng tương tác tỷ lệ hạt vận tốc cắt tới lượng mòn mặt sau om Sử dụng phần mềm Minitab, phân tích phương sai cho tỷ số tín hiệu nhiễu S/N tính cho lượng mịn mặt sau với khoảng tin cậy 95% Kết phân tích cho thấy tỷ số tín hiệu nhiễu tính cho lượng mòn mặt sau ứng với mức khác an Lu n va với thông số khảo sát thứ tự ảnh hưởng thông số tới giá trị tỷ số S/N lượng mòn mặt sau thể hình 3.23 Kết phân tích cho thấy số thơng số khảo sát tỷ lệ bột thơng số có ảnh hưởng mạnh ac th Hình 3.23 Tỷ số S/N trung bình lượng mịn mặt sau mức độ ảnh hưởng thông số Ảnh hưởng thông số khảo sát tới tỷ số S/N giá trị lượng mịn mặt sau thể Hình 3.24 Kết cho thấy: tỷ số S/N tăng nhanh tăng si tới tỷ số S/N lượng mòn mặt sau lu an va n 75 t to ng tỷ lệ hạt lên 0,2 % có giảm nhẹ tiếp tục tăng lên 0,4%; giảm tốc độ cắt hi ep tỷ số S/N tăng, tốc độ tăng nhỏ w nl oa d lu an va ul nf oi lm nh at z z gm @ m/ph om l.c % an Lu Hình 3.24 Ảnh hưởng thông số tới tỷ số S/N lượng mịn mặt sau va Hình 3.25 mơ tả ảnh hưởng tương tác thông số khảo sát tới tỷ số n S/N lượng mòn mặt sau Kết cho thấy tương tác tốc độ cắt với cỡ ac th hạt tương tác vận tốc cắt tỷ lệ bột ảnh hưởng không nhiều tới tỷ số S/N mặt sau trộn bột vận tốc cắt ảnh hưởng khơng lớn tới lượng mòn mặt sau Tỷ số S/N lượng mòn mặt sau lớn sử dụng vận tốc cắt 25 m/ph trộn dầu bôi trơn làm mát với 0,2% bột nano Al2O3-80nm si Khi không trộn bột vận tốc cắt ảnh hưởng mạnh tới tỷ số S/N lượng mòn lu an va n 76 t to ng hi ep m/ph w nl oa d lu an va ul nf oi lm nh at z z gm @ % om l.c Hình 3.25 Ảnh hưởng tương tác tỷ lệ hạt nano vận tốc cắt tới tỷ số S/N lượng mòn mặt sau cắt an Lu 3.4.3 Ảnh hưởng yếu tố khảo sát tới độ nhám bề mặt gia cơng n va Sử dụng phần mềm Minitab, phân tích phương sai cho giá trị độ nhám trung bình với khoảng tin cậy 98% Kết phân tích cho thấy giá trị trung bình độ nhám ứng với mức khác với thông số khảo sát thứ tự ảnh hưởng thông số tới giá trị độ nhám thể hình 3.26 Kết phân ac th Hình 3.26 Giá trị độ nhám trung bình mức độ ảnh hưởng thơng số si tích cho thấy số thơng số khảo sát tỷ lệ bột thơng số có ảnh hưởng mạnh tới giá trị trung bình độ nhám bề mặt gia công lu an va n 77 t to ng Ảnh hưởng thông số khảo sát tương tác chúng tới giá trị độ nhám trung bình bề mặt gia cơng thể Hình 3.27 Hình hi ep 3.28 Kết cho thấy: Khi tăng vận tốc cắt từ 25 m/phút lên đến 30 m/phút giá trị độ nhám trung bình giảm, tăng lên đến 35 m/ph độ nhám lại tăng w nl oa Quan sát đồ thị cho thấy, tăng tỷ lệ % bột nano Al2O3 trộn vào dầu, giá trị trung bình độ nhám bề mặt giảm đạt giá trị nhỏ tỷ lệ bột 0,2% d lu an Nguyên nhân tỷ lệ bột tăng, đồng nghĩa với số lượng hạt nano Al2O3 bề mặt tiếp xúc tăng (tiếp xúc phoi mặt trước tiếp xúc mặt sau dao), làm giảm ma sát, tăng khả thoát phoi dẫn tới giảm độ nhám bề mặt va ul nf lm oi Tuy nhiên, tỷ lệ % bột lớn (0,4% bột) quan sát thấy độ nhám bề mặt gia cơng tăng lên, có tượng hạt nano co cụm gây tượng cào xước lớp bề mặt nh at z z @ µm om l.c gm an Lu n va ac th si % m/ph Hình 3.27 Ảnh hưởng thơng số tới giá trị độ nhám trung bình Phân tích Taguchi cho phép ta đánh giá mức độ ảnh hưởng tương tác thông số khảo sát tới giá trị trung bình lượng mịn mặt sau, hình 3.28 Có thể thấy tương tác vận tốc cắt tỷ lệ bột ảnh hưởng đánh kể tới giá trị độ nhám trung bình bề mặt gia cơng Với vận tốc cắt 35 m/ph tỷ lệ hạt có ảnh lu an va n 78 t to ng hưởng lớn tới độ nhám trung bình bề mặt gia cơng, độ nhám bề mặt hi ep nhỏ tỷ lệ hạt 0,2% Khi khơng trộn bột vận tốc cắt ảnh hưởng mạnh tới độ nhám trung bình trộn bột vận tốc cắt ảnh hưởng khơng lớn tới w nl độ nhám trung bình độ nhám trung bình nhỏ sử dụng vận tốc cắt 35 m/ph oa d trộn dầu bôi trơn làm mát với 0,2% bột nano Al2O3-80nm lu an va ul nf m/ph oi lm nh at z z om l.c gm @ an Lu n va % ac th Hình 3.28 Ảnh hưởng tương tác tỷ lệ hạt nano vận tốc cắt tới giá trị độ Sử dụng phần mềm Minitab, phân tích phương sai cho tỷ số tín hiệu nhiễu S/N tính cho độ nhám trung bình với khoảng tin cậy 97,8% Kết phân tích cho thấy tỷ số tín hiệu nhiễu tính cho độ nhám trung bình ứng với mức khác với thông số khảo sát thứ tự ảnh hưởng thông số tới giá trị tỷ số S/N độ nhám trung bình thể hình 3.29 Kết phân tích cho thấy số thơng số khảo sát tỷ lệ bột thơng số có ảnh hưởng mạnh tới tỷ số S/N độ nhám trung bình bề mặt gia cơng si nhám trung bình lu an va n 79 t to ng hi ep w nl oa d lu an va Hình 3.29 Tỷ số S/N độ nhám trung bình mức độ ảnh hưởng thơng số ul nf oi lm Ảnh hưởng thông số khảo sát tới tỷ số S/N độ nhám trung bình thể Hình 3.30 Kết cho thấy: tỷ số S/N tăng nhanh tăng tỷ lệ nh at hạt lên 0,2 % có giảm mạnh tiếp tục tăng lên 0,4%; vận tốc cắt ảnh hưởng z khơng nhiều tới tỷ số tín hiệu nhiễu S/N tính cho độ nhám bề mặt gia cơng z om l.c gm @ an Lu n va ac th si m/ph Hình 3.30 Ảnh hưởng thông số tới tỷ số S/N độ nhám trung bình Hình 3.31 mơ tả ảnh hưởng tương tác thông số khảo sát tới tỷ số S/N độ nhám trung bình Kết cho thấy tương tác tốc độ cắt với cỡ hạt tương tác vận tốc cắt tỷ lệ bột ảnh hưởng không nhiều tới tỷ số S/N lu an va n 80 t to ng độ nhám trung bình Khi khơng trộn bột vận tốc cắt ảnh hưởng mạnh tới tỷ hi ep số S/N độ nhám trung bình trộn bột vận tốc cắt ảnh hưởng không lớn tới tỷ số S/N độ nhám trung bình Tỷ số S/N độ nhám trung bình lớn w nl sử dụng vận tốc cắt 35 m/ph trộn dầu bôi trơn làm mát với 0,2% bột oa d nano Al2O3-80nm lu an va ul nf m/ph oi lm nh at z z om l.c gm @ an Lu n va % ac th Hình 3.31 Ảnh hưởng tương tác tỷ lệ hạt nano vận tốc cắt tới tỷ số S/N 3.5 Kết luận - Tác giả xây dựng mơ hình thí nghiệm phân tích ảnh hưởng dung dịch bơi trơn làm mát tới lượng mịn dụng cụ cắt độ nhám bề mặt gia công - Phương pháp quy hoạch thực nghiệm Taguchi sử dụng cho thấy tỷ lệ hạt ảnh hưởng mạnh tới độ nhám bề mặt lượng mòn dao Lượng mòn dao nhỏ giảm tăng tỷ lệ bột nano trộn vào dầu bôi trơn làm mát nhỏ trộn 0,2% bột nano Al2O3 Trong tăng vận tốc cắt lượng mịn dao tăng ảnh hưởng tương tác tỷ lệ bột giá trị vận tốc cắt không đáng kể si độ nhám trung bình lu an va n 81 t to ng Tác giả phân tích mật độ hạt nano có dung dịch, ảnh hưởng hi ep tỷ lệ bột vận tốc cắt tới độ nhám bề mặt sau phay Khi tăng tỷ lệ bột độ nhám bề mặt giảm, đạt giá trị nhỏ trộn 0,2% bột w nl Đồng thời phân tích Taguchi đánh giá ảnh hưởng thơng số tới oa d tỷ số tín hiệu nhiễu S/N tính cho lượng mịn dao độ nhám bề mặt gia công Kết lu cho thấy trộn 0,2% bột nano với vận tốc cắt 25 m/ph kết an va bị ảnh hưởng nhiễu ul nf oi lm nh at z z om l.c gm @ an Lu n va ac th si lu an va n 82 t to ng KẾT LUẬN CHUNG VÀ HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO hi ep Kết luận chung Qua chương đề tài giải vấn đề sau: w nl - Nghiên cứu đặc điểm trình phay yếu tố oa d trình phay rãnh sử dụng dao phay thép gió lu - Nghiên cứu dung dịch bơi trơn làm mát phương pháp bôi trơn an va làm mát áp dụng cho trình phay ul nf - Xây dựng ma trận thí nghiệm sử dụng phương pháp quy hoạch thực lm nghiệm Taguchi để phân tích ảnh hưởng dầu bơi trơn làm mát tới mòn dao oi nh độ nhám bề mặt gia công at - Nghiên cứu cho thấy sử dụng dung dịch bơi trơn làm mát có bổ sung hạt z z nano oxit nhơm vào q trình phay sử dụng dao phay thép gió giảm mịn gm @ giảm độ nhám bề mặt gia công l.c - Nghiên cứu sử dụng dung dịch bơi trơn làm mát có trộn 0,2% om bột nano oxit nhơm cho lượng mịn dao độ nhám bề mặt gia công nhỏ an Hướng nghiên cứu Lu ac th số trình phay sử dụng dao phay thép gió n va Nghiên cứu ảnh hưởng kích cỡ hạt, loại hạt tỷ lệ trộn bột tới thông si lu an va n 83 t to ng TÀI LIỆU THAM KHẢO hi ep [1] Trần Minh Đức, Ảnh hưởng phương pháp tưới dung dịch đến mòn tuổi bền dao tiện cắt đứt, Tạp chí khoa học cơng nghệ trường w nl đại học kỹ thuật số 67, 2008 oa d [2] Trần Minh Đức, Phạm Quang Đồng, Ảnh hưởng phương pháp tưới lu dung dịch đến mòn, tuổi bền dao nhám bề mặt phay rãnh dao phay an va ngón, Tạp chí khoa học công nghệ trường đại học kỹ thuật số 65, 2008 ul nf [3] Trần Văn Địch, Nguyên lý cắt kim loại, Nhà xuất khoa học kỹ oi lm thuật, Hà nội, 2006 at nội, 1979 nh [4] Phạm Quang Lê, Kỹ thuật phay, Nhà xuất công nhân kỹ thuật, Hà z z [5] Nghiêm Hùng, Vật liệu học sở, Nhà xuất khoa học kỹ thuật, gm @ Hà nội, 2002 om xuất công nghiệp, Hà nội, 1962 l.c [6] C.V A-vơ-ru-chin (Nguyễn Bá Toàn dịch), Kỹ thuật phay (tập II), Nhà an Mir, 1980 Lu [7] Ph.A Barơbasôp (Trần Văn Địch dịch), Kỹ thuật phay, Nhà xuất va [8] Jim lorincz, Senior, The right solutions for coolant, @sme.org, 2007 n ac th [9] Zhang Dongkun, Li Changhe, Jia Dongzhou, Zhang Yanbin, Zhang minimum quantity lubrication in grinding”, 2014 [10] M Sayuti & Ahmed A D Sarhan & M Hamdi, “An investigation of optimum SiO2 nanolubrication parameters in end milling of aerospace Al6061-T6 alloy”, 2012 [11] R Padmini, P Vamsi Krishna, G Krishna Mohana, “Effectiveness of vegetable oil based nanoíluids as potential cutting íluids in turning AISI 1040 Steel”, 2015 si Xiaowei, “Specific grinding energy and surface roughness of nanoparticle jet lu an va n 84 t to ng [12] Bizhan Rahmati & Ahmed A D Sarhan & M Sayuti, “Investigating hi ep the optimum molybdenum disulfide (MoS2) nanolubrication parameters in CNC milling of AL6061-T6 alloy”, 2013 w nl [13] GS.TSKH Bành Tiến Long, PGS.TS Trần Thế Lục, PGS.TS Trần Sĩ Túy; oa d Nguyên lý gia công vật liệu; Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật; Hà Nội – 2001 lu [14] Ac-xi-nôp V A., G A A-lếch-xây-ép (1961), Cắt gọt kim loại an va tập 1, Nguyễn Tiến Đạt dịch, Nxb Công nghiệp Hà Nội ul nf oi lm [15] Trent E M and Wright P.K (2000), Metal Cutting, ButterworthHeinemann, USA nh [16] Zorev N N (1966), Metal Cutting Mechanics, Pergamon Press, Oxford at [17] Doyle E D Home J C and Tabor D (1979), ‘’Frictional Interaction beween Chip Land Rake Face in Continuous Chip Formation’’, Proceeding of Royal Society Lodon, A 336, pp 173-183 z z gm @ om l.c [18] Li K M., Liang S Y (2007), “Performance profiling of minimum quantity lubrication in machining”, International Journal of Advance Manufacturing Technology, Vol 35, pp 226–233 an Lu [19] Li K M., Liang S Y (2007), “Performance profiling of minimum quantity lubrication in machining”, International Journal of Advance Manufacturing Technology, Vol 35, pp 226–233 n va ac th [20] Khan M.M.A., Mithu M.A.H., Dhar N.R (2009), “Effects of minimum quantity lubrication on turning AISI 9310 alloy steel using vegetable oil-based cutting fluid”, Journal of Materials Processing Technology , Vol.209, Issues 15–16, pp 5573-5583 [22] Sharma V S., Dogra M., Suri N M (2009), “Cooling techniques for improved productivity in turning”, International Journal of Machine Tools & Manufacture, Vol 49, pp 435-453 si [21] Trần Minh Đức, Nguyễn Đăng Bình, Nguyễn Đăng Hịe, Phan Quang Thế, Nguyễn Văn Hùng (2007), Nghiên cứu ứng dụng công nghệ bôi trơn-làm nguội tối thiểu gia công cắt gọt, Đề tài nghiên cứu khoa học cấp Bộ trọng điểm, Mã số: B2005-01-61TD lu an va n 85 t to ng [23] Schneider M., Abt C and Klein F (2008), “Grinding With internal cooling lubricant supply”, 6th International DAAAM Baltic Conference , Industrial Engineering, 24-26 April 2008, Tallinn, Estonia, pp 281-283 hi ep w [24] Penalva M L., Arizmendi M., Diaz F., Fernandez J (2002), “Effect of tool wear on roughness in hard turning”, Annals of the CIRP, Vol 51, pp 57-60 nl oa d [25] Chou Y K and Song H (2004), “Tool nose radius effects on finish hard turning”, Journal of Materials Processing Technology, Vol 148, pp 259-268 lu an va ul nf [26] Liao Y S., Lin H M., Chen Y C (2007), “Feasibility study of the minimum quantity lubrication in high-speed end milling of NAK80 hardened steel by coated carbide tool”, Machine tools and Manufacture, Vol 47, pp 1667-1676 oi lm nh [27] Xia YQ, Wang L, Wang XB (2007), Application of synthetic lubricants in gear transmission, J Shenyang Univ Technol 29:484–487 doi:10.3969/j.issn.1000 1646.2007.05.002 at z z gm @ [28] Bakunin VN, Suslov AY, Kuzmina GN, Parenago OP (2005) Recent achievements in the synthesis and application of inorganic nanoparticles as lubricant components J Lubr Sci 17:127–145 doi:10.1002/ls.3010170202 om l.c [29] Srikant RR, Rao DN, Subrahmanyam MS, Krishna VP (2009) Applicability of cutting fluids with nanoparticle inclusion as coolants in machining Proc Instn Mech Engrs, Part J: J Eng Tribol 223:221–225 doi:10.1243/13506501JET463 an Lu n va [30] Sayuti M, Sarhan AA, Salem S (2013) Development of SiO2 nano lubrication system for better surface quality, more power savings and less oil consumption in hard turning of hardened steel AISI4140 Adv Mater Res 748:56– 60 doi:10.4028/www.scientific.net/AMR.748.56 ac th [32] Wang XQ, Mujumdar AS (2007) Heat transfer characteristics of nanofluids: a review Int J Thermal Sci 46:1–19 doi:10.1016/j ijthermalsci.2006.06.010, doi:10.1016%2Fj.ijthermalsci.2006.06.010 [33] Vasu V, Reddy GPK (2011) Effect of minimum quantity lubrication with Al2O3 nanoparticles on surface roughness, tool wear and temperature dissipation in machining Inconel 600 alloy Proc Inst MechEng N J Nanoeng Nanosys 225:3– 16 doi:10.1177/1740349911427520 [34] Roy, R (1990), A Primer on the Taguchi Method, New York : Van Nostrand Reinhold si [31] Eastman JA, Choi US, Li S, Thompson LJ, Lee S (1997) Enhanced thermal conductivity through the development of nanofluids Mater Res Soc Symp Proc 457:3–11 Doi:10.1557/PROC-457-3
Ngày đăng: 24/07/2023, 09:24
Xem thêm:
