Nghiên cứu khả năng cắt gọt của hạt mài trong việc ứng dụng phương pháp gia công không liên tục sử dụng đá mài có bề mặt làm việc gián đoạn

ðẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ðẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP NGÔ THỊ HÀ NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG CẮT GỌT CỦA HẠT MÀI TRONG VIỆC ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP GIA CƠNG KHƠNG LIÊN TỤC SỬ DỤNG ðÁ MÀI CĨ BỀ MẶT LÀM VIỆC GIÁN ðOẠN LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY THÁI NGUYÊN 2012 Tai ngay!!! Ban co the xoa dong chu nay!!! ðẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ðẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP NGÔ THỊ HÀ NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG CẮT GỌT CỦA HẠT MÀI TRONG VIỆC ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP GIA CƠNG KHƠNG LIÊN TỤC SỬ DỤNG ðÁ MÀI CĨ BỀ MẶT LÀM VIỆC GIÁN ðOẠN CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT HỌC VIÊN HƯỚNG DẪN KHOA HỌC HD1: NGÔ THỊ HÀ GS.TSKH BÀNH TIẾN LONG BGH TRƯỜNGðHKTCN HD2: TS NGUYỄN TIẾN ðÔNG KHOA SAU ðẠI HỌC Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn LỜI CAM ðOAN Tôi xin cam ñoan số liệu kết nêu Luận văn trung thực chưa ñượcai cơng bố cơng trình khác Trừ phần tham khảo ñã ñược ghi rõ Luận văn Tác giả Ngơ Thị Hà Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT Ký hiệu Ý nghĩa ðơn vị Ra ðộ nhám bề mặt µm P Lực cắt toàn phần N Px Lực cắt hướng kính N Py Lực cắt tiếp tuyến N γx Góc trước hạt mài ðộ Μ Hệ số ma sát mặt trước dụng cụ N1, N2 ,Nn Lực phân bố pháp tuyến N F1, F2,…Fn Lực ma sát N T Phản lực N PN Lực hướng kính tổng cộng N Pz Lực tiếp tuyến tổng cộng N τs Ứng suất tiếp F Diện tích cắt µ’ Hệ số ma sát mặt trượt T Chiều sâu cắt mm B Bề rộng ñá mm S Lượng chạy dao dọc mm Cn Hạt mài Corundon MV2 ðộ cứng ñá mài 46 Cỡ hạt 46 ñá mài G Chất kết dính gốm Z Số rãnh đá D ðường kính ngồi đá mm D ðường kính đá mm B Bề dầy ñá mm Ƞ Tỷ lệgián ñoạn ñá Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên mm2 % http://www.lrc-tnu.edu.vn Ký hiệu Ý nghĩa ðơn vị V Tốc độ trục máy mài mm/s V Vận tốc cắt mm/s Sxqđá thường Diện tích xung quanh viên đá thường mm2 Shạt Diện tích hạt mài viên đá mm2 S1hạt Diện tích hạt mài mm2 Sphơi mẫu Diện tích phơi mẫu mm2 Ρ Kích thước dài hạt mài µm tg/c Thời gian gia cơng X0 Số hạt đá mài thường trạng thái tĩnh Hạt XS1 Số hạt ñá mài trạng thái ñộng cắt với S1 Hạt XS2 Số hạt ñá mài trạng thái ñộng cắt với S2 Hạt XS3 Số hạt ñá mài trạng thái ñộng cắt với S3 Hạt S1 , S2 , S3 Lượng chạy dao dọc mm Qtr Nhiệt truyền vào phoi C Qob Nhiệt truyền vào chi tiết gia công C Qn Nhiệt truyền vào dụng cụ C Qpr Nhiệt truyền vào môi trường C Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên s http://www.lrc-tnu.edu.vn DANH MỤC HÌNH VẼ VÀ ðỒ THỊ TT Hình số Nội dung Trang 1.1 Sơ ñồ mài phẳng sử dụng mặt ñầu ñá 16 1.2 Sơ ñồ phương pháp mài phẳng ñá mài hình trụ 16 1.3 Các thành phần lực cắt mài phẳng 17 1.4 Sơ đồ tính lực cắt giả ñịnh mài phẳng 18 1.5 Ảnh hưởng tốc ñộ cắt ñến thu nhân nhiệt 21 1.6 Sự hình thành phoi mài 22 2.1 Lực mài cụ thể ñặc trưng cho vật liệu phơi, q trình mài 26 Tốc độ cắt vft=1m/phút, ae=200µm 2.2 a,Hình dạng đá mài trịn với biên dạng không liên tục 27 b,Bảng thông số thí nghiệm thực 2.3 Quan hệ tốc ñộ cắt với lực pháp tuyến (a) lực tiếp 28 tuyến (b) gia cơng đá mài thơng thường ñá mài gián ñoạn ðá mài gián ñoạn thực khả giảm lực cắt trình gia cơng 10 2.4 ðộ nhám bề mặt đặc trưng vật liệu phơi, q trình mài 29 Tốc độ cắt vft=1m/phút, ae=200µm 11 2.5 30 Hình dạng 3D bề mặt CMC-I Bên trái: Mài thông thường Bên phải: Mài gián ñoạn với ñĩa mài T-Tool(ðo thiết bị ño hãng Mommel Tester T8000) 12 2.6 ðá mài mặt đầu có bề mặt làm việc vớimơ hình lục giác 30 có chứahạtkim cương 13 2.7 Mối quan hệ ñộ nhám bề mặt Ra với số hạt mài qua 31 bềmặt mẫu 14 a, Mẫu thí nghiệm; b,Kích thước phơi làm thí nghiệm 36 15 3.2 a, Kích thước đá mài gián đoạn; b,Mẫu đá thí nghiệm 37 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn TT Hình số Nội dung Trang 16 3.3 ðầu sửa ñá kim cương 22 viên 38 17 3.4 Máy mài phẳng Okamoto 38 18 3.5 Thước cặp ñiện tử 40 19 3.6 Máy ño ñộ nhám Mituitoyo SJ-301 40 20 3.7 a)Hai mẫu C45 nhiệt luyện &khơng nhiệt luyện 42 b) Kí hiệu chế độ cắt phơi 21 3.8 Cân tĩnh cho đá 42 22 3.9 Gá ñá lên máy 42 23 3.10 Sửa ñá ñầu sửa ñá kim cương 43 24 3.11 Gia cơng lấy mặt chuẩn mặt định vị 43 25 3.12 ðo mẫu 43 26 3.13 Kích thước bề mặt ñá trải 44 27 3.14 ðồ thịmối quan hệ số hạt mài tác ñộng lên đơn 48 vị diện tích tiếp xúc phơi ñơn vị thời gian với tỷ lệ % gián ñoạn viên ñá 28 3.15 ðồ thịmối quan hệ ñộ nhám bề mặt ño theo phương 49 dọc Ra với số rãnh ñá mài Z chế ñộ cắt S1, t1, t2, t3 với thép C45 nhiệt luyện 29 3.16 ðồ thịmối quan hệ ñộ nhám bề mặt ño theo phương 49 dọc Ra với số rãnh ñá mài Z chế ñộ cắt S1, t1, t2, t3 với thép C45 không nhiệt luyện 30 3.17 ðồ thịmối quan hệ ñộ nhám bề mặt ño theo phương 50 dọc Ra với số rãnh ñá mài Z chế ñộ cắt t1, S1, S2, S3 với thép C45 nhiệt luyện Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn TT Hình số Nội dung Trang 31 3.18 ðồ thịmối quan hệ ñộ nhám bề mặt ño theo phương 50 dọc Ra với số rãnh ñá mài Z chế ñộ cắt t1, S1, S2, S3 với thép C45 không nhiệt luyện 32 3.19 ðồ thịmối quan hệ ñộ nhámño theo phương dọc Ra với số 51 hạt mài tác ñộng lên đơn vị diệntích tiếp xúc phơi đơn vị thời gian ñối với thép C45 nhiệt luyện 33 3.20 ðồ thịmối quan hệ ñộ nhámño theo phương dọc Ra với số 51 hạt mài tác ñộng lên đơn vị diệntích tiếp xúc phơi đơn vị thời gian thép C45 khơng nhiệt luyện Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn DANH MỤC CÁC BẢNG TT Bảng 3.1: Bảng 3.2: Bảng 3.3: Bảng 3.4: Bảng 3.5: Bảng 3.6: Bảng 3.7: Bảng 3.8: Bảng 3.9: Bảng 3.10: Bảng 3.11: Bảng 3.12: Bảng 3.13: Bảng 3.14: Bảng 3.15: Bảng 3.16: Bảng 3.17: Tên gọi Trang Thành phần nguyên tố hóa học có thép C45 36 Số rãnh Z tỷ lệ gián % gián ñoạn η mẫu đá 38 Bảng bộthơng số thí nghiệm 41 Tỷ lệ % gián ñoạn, tỷ lệ % tiếp xúc ñá với phơi 47 Số hạt mài tác động lên đơn vị diện tích tiếp xúc phơi mẫu 48 Kết ño nhám với thép C45 nhiệt luyện viên Z=0, tỷ lệ 58 % gián ñoạn η =0% Kết thí đo nhám với thép C45 chưa nhiệt luyện viên 58 Z=0, tỷ lệ gián ñoạn η =0% Kết ño nhám với thép C45 nhiệt luyện viên Z=12, tỷ 59 lệ gián ñoạn η =10,91% Kết ño nhám với thép C45 viên Z=12, tỷ lệ gián ñoạn 59 η=10,91% Kết ño nhám với thép C45 nhiệt luyện viên Z=18, tỷ 60 lệ gián ñoạn η =16,37% Kết ño nhám với thép C45 viên Z=18, tỷ lệ gián ñoạn 60 η=16,37% 61 Kết ño nhám với thép C45 nhiệt luyện viên Z=20, tỷ lệ gián ñoạn η =18,19% Kết ño nhám với thép C45 viên Z=20, tỷ lệ giánñoạn 61 η =18,19% Kết ño nhám với thép C45 nhiệt luyện viên Z=22, tỷ 62 lệ gián ñoạn η =20,01% Kết ño nhám với thép C45 viên Z=22, tỷ lệ giánñoạn 62 η =20,01% Kết ño nhám với thép C45 nhiệt luyện viên Z=24, tỷ 63 lệ giánñoạn η =21,83% Kết ño nhám với thép C45 viên Z=24, tỷ lệ giánđoạn 63 η =21,83% Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn LỜI CẢM ƠN -Tác giả xin chân thành cảm ơn! Thầy giáo GS.TSKH Bành Tiến Long - TS Nguyễn Tiếnðơngngười đãhướng dẫn giúp đỡ tận tình từ định hướng đề tài, thực nghiệm đếnq trình viết hồn chỉnh Luận văn - Tác giả bày tỏ lịng biết ơn Ban lãnh ñạo Khoa Sau ñại họccủa Trường ðại học Kỹ thuật Cơng nghiệp tạo điều kiện thuận lợi để hồnthành Luận văn -Tác giả xin chân thành cảm ơn Ban lãnh ñạo Trường Cao ñẳng Công Nghiệp Thái Nguyên ñã giúp ñỡ, tạoñiều kiện thuận lợi trình học tập nghiên cứu luận - Tác giả bày tỏ lịng biết ơn công ty TNHH Vạn Xuân Trường ðại học Bách khoa Hà Nội đãtận tình giúp đỡ q trình làm thực nghiệm vàxử lý kết thí nghiệm Do lực thân nhiều hạn chế nên Luận văn khơng tránhkhỏi sai sót, tác giả mong nhận đóng góp ý kiến Thầy, Cơgiáo, nhà khoa học bạn ñồng nghiệp Tác giả Ngơ Thị Hà Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 47 * Với V= 24,17v/giây ; S3 = 333mm/s  Thời gian gia công hết chiều dài phôi L = 100mm tg/c = , -> ** = ((( = 0,3 (s) (3-15)  Số vịng đá gia cơng hết L là: nđá = tg/c V = 0,3 24,17 = 7,258 v/s (3-16) Số hạt màitác động lên đơn vị diện tích tiếp xúc phơi mẫutrong thời gian đơn vị thời gianở viên ñá mài thường cắt với lượng tiến dao dọcS3 = 333mm/s Số hạt mài Xhạt S3= 7,258 +**$* (*** = 89:;,+ (*** = 169,4 hạt(3-17) Với viên đá có tỷ lệ % gián đoạn 0%; 10,91%; 16,37%; 18,19%; 20,01%; 21,80% tương ứng với tỷ lệ % tiếp xúc đá với phơi 100%; 89,01%; 83,63%; 81,81%; 79,99%; 78,17%bảng 3.4 Bảng 3.4:Tỷ lệ % gián ñoạn, tỷ lệ % tiếp xúc ñá với phơi Số Viên đá rãnh đá Z Viên số Viên số Viên số Viên số Viên số Viên số 12 18 20 22 24 Góc rãnh đá liên tiếp α (độ) 30 20 18 16.36 15 Tỷ lệ gián ñoạn Ƞ(%) 10.91 16.37 18.19 20.01 21.83 T l % tip xúc phôi 100-(%) 100 89.09 83.63 81.81 79.99 78.17 Số hạt mài tác động lên đơn vị diện tích tiếp xúc phôi mẫu thời gian giây viên ñá mài thường gián ñoạn cắt với lượng tiến dao dọc S1 = 200mm/s,S2 = 250mm/s, S3 = 333mm/sñược thể bảng 3.5 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 48 Bảng 3.5: Số hạt mài tác động lên đơn vị diện tích tiếp xúc phôi mẫu thời gian giây Viên đá Tỷ lỷ % gián đoỷn Z= Z= 12 Z= 18 Z= 20 Z= 22 Z= 24 0% 10.91% 16.73% 18.19% 20.01% 221.83% XS1 282 251 236 231 226 221 Sỷ hỷt mài tỷi S XS2 256 228 214 209 205 200 XS3 169 151 142 139 136 132 3.5XỬ LÝ SỐ LIỆU THỰC NGHIỆM VÀ THẢO LUẬN KẾT QUẢ 3.5.1 Xử lý cácsố liệu thực nghiệm ðồ thị ñược vẽ phần mềm Microsoft Exel 2010theo quy luật - Phương dọc trục lượng hạt mài, thành phần Ra dọc - Phương ngang trụctương ứng với tỷ lệ % gián ñoạn lượng hạt Số hạt mài tác ñộng lên đơn vị diện tích tiếp xúc phơi ñơn vị thời gian mài, số rãnhñá z 290 280 270 260 250 240 230 220 210 200 190 180 170 160 150 140 130 120 XS1 XS2 XS3 Poly (XS1) Poly (XS2) Poly (XS3) 0% 10.91% 16.73% 18.19% 20.01% 221.83% Tỷ lệ % gián ñoạn tương ứng viên đá Hình 3.14:ðồ thịmối quan hệ số hạt mài tác động lên đơn vị diện tích tiếp xúc phơi đơn vị thời gian với tỷ lệ % gián ñoạn viên ñá Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 49 Nhám bề mặt Ra (µm) 0.7 NLT1 NLT2 0.6 NLT3 Poly (NLT1) 0.5 Poly (NLT2) 0.4 Poly (NLT3) 0.3 0.2 z=0 z =12 z =18 z =20 z = 22 z = 24 Số rãnh ñá mài Z Hình 3.15:ðồ thịmối quan hệ độ nhám bề mặt ño theo phương dọc Ra với số rãnh ñá mài Z chế ñộ cắt S1, t1, t2, t3 với thép C45 nhiệt luyện 0.7 KNLT1 Nhám bề mặt Ra (µm) KNLT2 0.6 KNLT3 Poly (KNLT1) 0.5 Poly (KNLT2) 0.4 Poly (KNLT3) 0.3 0.2 z=0 z =12 z =18 z =20 z = 22 z = 24 Số rãnh ñá mài Z Hình 3.16:ðồ thịmối quan hệ ñộ nhám bề mặt ño theo phương dọc Ra với số rãnh ñá mài Z chế ñộ cắt S1, t1, t2, t3 với thép C45 khơng nhiệt luyện Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 50 0.7 NLS1 Nhám bề mặt Ra (µm) 0.6 NLS2 NLS3 0.5 Poly (NLS1) Poly (NLS2) 0.4 Poly (NLS3) 0.3 0.2 z=0 z =12 z =18 z =20 z = 22 z = 24 Số rãnh ñá mài Z Hình3.17: ðồ thịmối quan hệ độ nhám bề mặt ño theo phương dọc Ra với số rãnh ñá mài Z chế ñộ cắt t1, S1, S2, S3 với thép C45 nhiệtluyện 0.7 Nhám bề mặt Ra (µm) KNLS1 0.6 KNLS2 KNLS3 0.5 Poly (KNLS1) Poly (KNLS2) 0.4 Poly (KNLS3) 0.3 0.2 z=0 z =12 z =18 z =20 z = 22 z = 24 Số rãnh ñá mài Z Hình 3.18:ðồ thịmối quan hệ độ nhám bề mặt ño theo phương dọc Ra với số rãnh ñá mài Z chế ñộ cắt t1, S1, S2, S3 với thép C45 khơng nhiệt luyện Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 51 55000 RaS3NL Nhám bề mặt Ra (µm) 5000 RaS2NL 45000 RaS1NL 4000 Poly (RaS3NL) 35000 Poly (RaS2NL) Poly (RaS1NL) 3000 25000 2000 15000 132 136 139 142 151 169 200 205 209 214 221 226 228 231 236 251 256 282 Số hạt mài tác ñộng lên ñơn vị diện tích tiếp xúc phơi giây Hình 3.19:ðồ thị biểu diễn mối quan hệ ñộ nhámño theo phương dọc Ra với số hạt mài tác ñộng lên đơn vị diệntích tiếp xúc phơi giây với thép C45 nhiệt luyện 55000 Nhám bề mặt Ra (µm) RaS3KNL 5000 RaS2KNL 45000 RaS1KNL Poly (RaS3KNL) 4000 Poly (RaS2KNL) 35000 Poly (RaS1KNL) 3000 25000 2000 132 136 139 142 151 169 200 205 209 214 221 226 228 231 236 251 256 282 Số hạt mài tác ñộng lên đơn vị diện tích tiếp xúc phơi giây Hình 3.20: ðồ thị biểu diễn mối quan hệ ñộ nhámño theo phương dọc Ra với số hạt mài tác động lên đơn vị diệntích tiếp xúc phơi giây với thép C45 không nhiệt luyện Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 52 3.5.2 Thảo luận kết Qua sơ ñồ biểu diễn mối quan hệ tỷ lệ % gián ñoạn với số hạt mài/1mm2/s chế ñộ cắt có lượng chạy dao dọc thay ñổi từ S1=12m/ph, S2=15m/ph, ñến S3=20m/ph Từ sơ ñồ thấy ứng với tỷ lệ % gián đoạn tăng lên số hạt mài tác động lên đơn vị diện tích tiếp xúc phôi giây giảm dần S1, S2, S3 Số hạt mài tác ñộng lên đơn vị diện tích tiếp xúc phơi giây ñược xác ñịnh giảm tăng lượng chạy dao dọc từ S1=12m/ph, S2=15m/ph, S3=20m/ph Và tương ứng với tỷ lệ % gián ñoạn tăng lên viên ñá có số rãnh z=0, z=12, z=18, z=20, z=22, z=24 số hạt mài tác động lên đơn vị diện tích tiếp xúc phơi giây giảm dần Số lượng hạt mài giảm tỷ lệ phần trăm gián ñoạn ñá tăng lên làm cho diện tích tiếp xúc đá phơi giảm, lượng chạy dao dọc tăng lên số vịng quay đá giảm thời gian để gia công hết chiều dài phôi L=100 giảm dothời gian tiếp xúc ñá bề mặt chi tiết giảm ñi ðây nguyên nhân làm cho số lượng hạt mài giảm ñi Qua sơ ñồ biểu diễn mối quan hệ độ nhấp nhơ bề mặt chi tiết gia cơng đo theo phương dọc Ra với số rãnh ñá mài, viên ñá mài xẻ rãnh cho giá trị ñộ nhám cao với biên độ khơng ổn định Tại viên đá có số rãnh z=0, z=18, z=22 ta xácñịnh ñược lượng chạy dao S thay đổi từ S1=12m/ph, S2=15m/ph, S3=20m/ph số hạt mài tác động lên mộtđơn vị diện tích tiếp xúc phơi giây giảm, thay đổi giá trị độ nhám có biên độ nhỏ, với viên đá cịn lại giá trị độ nhámđo tăng cách độtbiến.Q trình mài q trình tham gia cào xước bề mặt chi tiết gia công hạt mài Khi số lượng rãnhđá tăng lên số hạt mài tác động lên đơn vị diện tích tiếp xúc phơi mộtđơn vị thời gian giảm Số lượng hạt màiítđi làm cho khoảng trống hạt mài tăng lên, việc thoát nhiệt thoát phoi dễ dàng hơn, thuận lợi cho việcñưa dung dịch trơn nguội vào vùng mài Tuy nhiên việc giánñoạn với số rãnhñátăng lên dẫn ñến việc làm mátñi số lượng hạt mài cần thiết làm cho số hạt mài không ñủ ñể Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 53 tham gia cắt viên ñá cho giá trị ñộ nhám cao đá mài thơng thường Việc xẻ rãnhđá mài làm cho số lượng hạt mài ñơn vị diện tích bề mặt tiếp xúc phơi giây ítđi tỷ lệ giánñoạn tăng lên ñã làm cho khoảng cách hạt mài tăng lên, khoảng trống hạt mài tăng lên, việc thoát nhiệt thoát phoi dễ dàng hơn, thuận lợi cho việcñưa dung dịch trơn nguội vào vùng mài, ngăn ngừa ñược tượng lẹo dao ñầu hạt màiñang làm việc, tăng khả tự mài sắc lưỡi cắt ðộ nhámđo gia cơng viên đá có z=18 ứng với tỷ lệ % giánñoạn ƞ = 16,37% cho thấy việc giánñoạn hạt mài ñược xếp hợp lý, tránh ñược tượng hạt mài làm việc với quỹñạo trùng nhau, cho chất lượng bề mặt chi tiết sau gia công ngang chí cịn tốt so với đá mài thơng thường chế ñộ cắt t=0,015mm; S3= 20m/ph; v=35m/s Qua sơ ñồ biểu diễn mối quan hệ ñộ nhámño theo phương dọc Ra với số hạt mài tác ñộng lên đơn vị diệntích tiếp xúc phơi đơn vị thời gian, viên có z=18 lượng chạy dao dọc S tăng, số hạt giảm, giá trị ñộ nhám S1, S2 gần ngang với viên có z=0 Khi tăng lên đến S3 số hạt mài tác động lên đơn vị diện tích tiếp xúc phơi giây giảm đáng kể, viên z=0 có 169 hạt S3 viên z=18 chế độ cắt S3 có 142 hạt giá trị độ nhám nhỏ nhiều so với viên có z=0, theo lý thuyết nguyên tắc sử dụng phương pháp xếp chồng số lượng hạt mài mộtđơn vị diện tích lớn chất lượng bề mặt chi tiết thu ñược cao, ñá mài giánñoạn với z = 18 cắt lượng chạy dao dọc S lại cho chất lượng bề mặt ngang bằng, trí cịn tốt so vớiđá mài thường ðiều cho thấy tính ưu việt viên đá có số rãnh z=18 so với ñá thường việc ñã hạn chế ñược hạt mài cắt với quỹ ñạo trùng Do mà viên z=18 cho chất lượng bề mặt ngang chí cịn tốt so với viên ñá mài thường cắt chế ñộ cắt hợp lý Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 54 Trong ñồ thị biểu diễn mối quan hệ số rãnh ñá mài với độ nhám bề mặt chi tiết trình bày mối quan hệ số hạt mài tác ñộng lên đơn vị diệntích tiếp xúc phơi giây thấy giá trị ñộ nhám bề mặt biến ñổi theo quy luật, hướng quy luật ñường cong bậc 3.ðộ nhám bề mặt chi tiết có số điểm thí nghiệm biểu diễn cách xa so với đường cong xấp xỉ,đólà ñiểm biến ñổi không theo quy luật Sự sai khác ñó ảnh hưởng nhiều yếu tố tác động q trình gia cơng, ảnh hưởng thơng số cơng nghệ, ảnh hưởng q trình đo …Tuy nhiên, ảnh hưởng không lớn ta thấy giá trị thí nghiệm tuân theo quy luật 3.6.KẾT LUẬN CHƯƠNG - ðãtiến hành nghiên cứu thực nghiệm Thu nhận, lưu trữ xử lý số liệu thí nghiệm Số liệu thí nghiệm phong phú, đảm bảo độ tin cậy - ðá mài giánđoạnđã có nhữngưu điểm gia cơng, cho chất lượng bề mặt tốt so vớiñá mài thường gia cơng chế độ cắt hợp lý - Tìm số rãnh đá hợp lý, chế độ cắt tối ưu, nâng cao chất lượng sản phẩm KẾT LUẬN CHUNG -Ứng với trường hợpđá mài giánđoạn có số rãnh z =18 cho hiệu chất lượng bề mặt gia công thép C45 nhiệt luyện không nhiệt luyện tốt so vớiñá mài thường - Kết nghiên cứu minh chứng ñể sản phẩmñá mài giánñoạn đượcứng dụng rộng rãi sản xuất, nâng cao chất lượng sản phẩm Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 55 HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ðỀ TÀI Nghiên cứuảnh hưởng thơng số cấu tạá mài giánđoạn có góc nghiêng rãnhđá β ≠ 00ñến ñộ nhám bề mặt chi tiết sau gia cơng TÀI LIỆU THAM KHẢO Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 56 [1] Bành Tiến Long, Trần Sỹ Túy, Trần Thế Lục “Nguyên lý gia công vậtliệu” – Nhà xuấtbản Khoa học kỹ thuật, Hà Nội 2001 [2] Nguyễn Văn Dự, Nguyễn ðăng Bình “Quy hoạch thực nghiệm kỹ thuật” Nhà xuất Khoa học kỹ thuật Hà Nội 2011 [3] GS.TS Trần Văn ðịch “Nghiên cứu độ xác gia công thực nghiệm” Nhà xuất Khoa học kỹ thuật Hà Nội 2003 [4] Nguyễn Duy; Trần Sỹ Túy; Trịnh Văn Tự “Nguyên lý cắt kim loại” – NXB ðại học trung học chuyên nghiệp 1997 [5] PGS.TS Ngun Dỗn Ý “Giáo trình quy hoạch thực nghiệm” – Nhà xuất Giáo dục [6] PGS.TS Hồng Tùng“Giáo trình vật liệu cơng nghệ khí” NXB Giáo dục, 2006 [7] Phạm ðình Tân“Giáo trình nguyên lý cắt dụng cụ cắt” NXB Giáo dục, 2005 [8] Ngơ Cường (2007), Nghiên cứu ảnh hưởng chế độ cắt đến vài thơng số đặc trưng cho q trình cắt mài tinh thép ШX15 X12M đá mài Hải Dương máy mài trịn ngồi, Luậnán tiến sỹ kỹ thuật, Trườngðại học Bách Khoa Hà Nội [9].Nguyễn Văn Tính(1978), Kỹ thuật mài, NXB Cơng nhân kỹ thuật, Hà Nội [10].Hồng Văn ðiện (2007)“Nghiên cứu q trình mịn đá mài ảnh hưởng đến chất lượng bề mặt chi tiết mài phẳng” Luận án tiến sỹ kỹ thuật, Trường ðại học Bách Khoa Hà Nội [11] Nguyễn Tiến ðông, Nguyễn Thị Phương Giang – Trường ðHBK Hà Nội “Khả nănggiảm lực cắt gia cơng vật liệu ceramics sử dụng đá mài có bề mặt làm việc giánđoạn” - Tạp chí Khoa học Công nghệ – Số 81 [12] Tien Dong Nguyen, Koji Matsumaru, Masakazu Takatsu* and Kozo Ishizaki (2008) “Abrasive Grain Efficiency and Surface Roughness for Machining Ceramics by Newly Developed Cup-type Diamond-GrindingWheels” [13] Tien Dong Nguyen, Koji Matsumaru, Masakazu Takatsu* and Kozo Ishizaki (2009),“Abrasive Grain Efficiency and Surface Roughness in Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 57 Machining Magnesium Alloysby Newly Developed Cup-type DiamondGrinding-Wheels” [14] U Eiji, Theory of Cutting and Grinding, Mechanical Engineering Public, Beijing, 1982 (in Chinese) [15] Z.B.Hou, R Komanduri (2004),On the machanics of the grinding process, Part II – themal analysisof fine grinding, International Journal of Machine Tools& Manufacture,44 [16].Xiarui Fan, Michele Miller, Force analysis for segmental grinding , chining Science and Technology, 10 (2006), 435-455 [17] J Pe´rez, S Hoyas, D.L Skuratov, Yu.L Ratis, I.A Selezneva, P Ferna´ndez de Co´rdoba, J.F Urchueguı´a eHeat“Transfer analysis of intermittent grinding processes” International Journal of Heat and Mass Transfer 51 (2008) 4132–4138 [18] Taghi Tawakoli, Bahman Azarhoushang* (2011) “Intermittent grinding of ceramic matrix composites (CMCS)utilizing a developed segmented whell” [19] A.D Batako, W.B Rowe, M.N Morgan “Temperature measurement in high efficiency deep grinding” International Journal of Machine Tools & Manufacture 45 (2005) 1231–1245 [20] Michele H Miller (1) and Xiaorui Fan (2) “Wheel wear during intermittent grinding” Department of Mechanical Engineering-Engineering Mechanics, Michigan Technological University (1) Houghton, MI American Showa, Inc Sunbury, OH (2) Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 58 PHỤ LỤC Bảng chi tiết tất kết thực nghiệm ño ñộ nhám bề mặt chi tiết thép C45 nhiệt luyện C45 chưa nhiệt luyện sau gia công 10 hành trình thể bảng Bảng 3.6:Kết ño nhám với thép C45 nhiệt luyện viên Z=0, tỷ lệ % gián ñoạn η =0% Ra/Rz S1=12m/p TB S2=15m/p TB S3=20m/p TB T1 =0,015 mm Ra(µm) Rz(µm) Dọc ngang Dọc ngang 0,21 1,3 1,39 8,66 0,25 1,35 1,5 8,81 0,27 1,37 1,28 9,41 0,26 1,33 1,18 9,1 0,24 1,35 1,3 9,05 0,25 1,34 1,33 9,01 0,28 1,67 1,54 9,94 0,25 1,47 2,22 8,59 0,28 1,54 1,32 9,84 0,25 1,6 1,66 9,43 0,24 1,33 1,42 8,53 0,26 1,52 1,63 9,27 0,33 1,56 1,83 10,11 0,3 1,5 1,6 9,56 0,25 1,46 1,45 9,24 0,3 1,53 1,7 9,55 0,34 1,52 1,65 9,67 0,30 1,51 1,65 9,63 T2 =0,025 mm Ra(µm) Rz(µm) Dọc ngang Dọc ngang 0,24 1,46 1,84 8,21 0,29 1,41 1,45 8,81 0,28 1,42 1,36 8,14 0,35 1,43 1,71 8,51 0,24 1,45 1,4 8,32 0,28 1,43 1,55 8,40 T3=0,05 mm Ra(µm) Rz(µm) Dọc ngang Dọc ? Ngang 0,35 1,54 1.94 9,5 0,32 1,56 9,47 0,34 1,52 1,87 9,3 0,31 1,6 1,9 9,75 0,34 1,59 1,95 9,8 0,33 1,56 1,54 9,56 Bảng 3.7: Kết thí đo nhám với thép C45 chưa nhiệt luyện viên Z=0, tỷ lệ gián ñoạn η =0% Ra/Rz S1 =12m/p TB S2 =15m/p TB S3 =20m/p TB T1 =0,015 mm Ra(µm) Rz(µm) Dọc ngang Dọc ngang 0,19 1,36 1,31 8,12 0,19 1,6 1,19 8,07 0,25 1,91 1,19 9,46 0,24 1,57 1,4 8,31 0,2 1,83 1,1 9,57 0,21 1,65 1,24 8,71 0,23 1,91 1,24 11,52 0,28 1,65 1,53 9,76 0,26 1,73 1,83 10,26 0,27 1,94 1,87 11,33 0,21 1,08 1,45 11,05 0,25 1,66 1,58 10,78 0,31 1,76 1,8 10,4 0,33 1,87 1,82 11,05 0,33 1,81 1,63 10,93 0,36 1,85 1,9 10,97 0,35 1,79 1,85 11,02 0,34 1,82 1,80 10,87 T2 =0,025 mm Ra(µm) Rz(µm) Dọc ngang Dọc ngang 0,19 1,83 1,13 10,05 0,22 1,59 1,25 9,2 0,24 1,67 1,57 9,5 0,24 1,7 1,19 10,06 0,23 1,6 1,2 9,6 0,22 1,68 1,27 9,68 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên T3=0,05 mm Ra(µm) Rz(µm) Dọc ngang Dọc Ngang 0,48 2,32 2,68 12,5 0,35 1,99 10,8 0,3 2,15 2,37 12,01 0,46 2,08 2,23 11,78 0,34 2,1 2,57 11,99 0,39 2,13 2,37 11,82 http://www.lrc-tnu.edu.vn 59 Bảng 3.8:Kết ño nhám với thép C45 nhiệt luyện viên Z=12, tỷ lệ gián ñoạn η =10,91% Ra/Rz S1 =12m/p TB S2 =15m/p TB S3 =20m/p TB T1 =0,015 mm Ra(µm) Rz(µm) Dọc ngang Dọc ngang 0,31 1,26 1,17 8,69 0,35 1,09 1,45 7,22 T2 =0,025 mm Ra(µm) Rz(µm) Dọc ngang Dọc ngang 0,29 1,32 1,19 6,36 0,3 1,28 1,07 6,04 T3=0,05 mm Ra(µm) Rz(µm) Dọc ngang Dọc Ngang 0,35 1,52 4,35 10,3 0,34 1,63 2,7 10,24 0,2 0,29 0,27 0,28 0,32 0,28 0,29 0,31 0,3 0,30 0,35 0,38 0,37 0,34 0,35 0,36 0,32 0,28 0,32 0,30 0,36 0,43 0,32 0,36 1,18 1,15 1,25 1,19 1,24 1,2 1,15 1,23 1,21 1,21 1,14 1,35 1,47 1,16 1,27 1,28 1,15 1,62 1,62 1,40 0,96 1,22 1,5 1,21 1,18 1,21 1,28 1,79 1,64 1,52 1,23 1,49 8,25 7,4 8,05 7,92 7,6 7,51 7,93 7,95 7,69 7,74 8,44 9,4 8,59 8,46 8,58 1,3 1,29 1,31 1,30 1,05 1,31 1,25 1,17 5,42 6,15 6,3 6,05 1,55 1,48 1,35 1,51 4,18 4,16 4,73 4,02 9,63 10,46 8,86 9,90 Bảng 3.9:Kết ño nhám với thép C45 viên Z=12, tỷ lệ gián ñoạn η=10,91% Ra/Rz S1=12m/p TB S2=15m/p TB S3=20m/p TB T1=0,015 mm Ra(µm) Rz(µm) Dọc ngang Dọc ngang 0,25 1,71 1,65 10,88 0,38 1,88 2,38 11,56 T2 =0,025 mm Ra(µm) Rz(µm) Dọc ngang Dọc ngang 0,36 2,31 2,09 14,88 0,3 2,29 1,83 14,42 T3=0,05 mm Ra(µm) Rz(µm) Dọc ngang Dọc Ngang 0,71 2,51 4,54 14,17 0,47 2,4 4,7 15,16 0,32 0,2 0,22 0,27 0,27 0,29 0,36 0,35 0,29 0,31 0,34 0,35 0,31 0,43 0,37 0,36 0,35 0,29 0,37 0,33 0,95 0,79 0,56 0,70 1,91 1,8 1,82 1,82 2,2 2,05 2,12 2,1 2,15 2,12 2,39 2,4 2,36 2,45 2,37 2,39 1,27 1,29 1,28 1,57 1,7 2,05 4,45 2,96 4,15 3,06 1,97 1,4 1,74 2,5 1,7 1,86 12,17 11,1 10,91 11,32 14,63 11,59 12,43 12,15 14,01 12,96 14,44 12,53 14,65 14,75 14,96 14,27 2,31 2,3 2,28 2,30 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 2,17 2,24 2,27 2,12 12,58 14,1 14,05 14,01 2,32 2,3 2,42 2,39 5,24 5,4 4,61 4,90 14,03 14,1 14,1 14,31 http://www.lrc-tnu.edu.vn 60 Bảng 3.10:Kết ño nhám với thép C45 nhiệt luyện viên Z=18, tỷ lệ gián ñoạn η =16,37% Ra/Rz S1 =12m/p TB S2 =15m/p TB S3 =20m/p TB T1 =0,015 mm Ra(µm) Rz(µm) Dọc ngang Dọc ngang 0,27 1,55 1,27 8,43 0,21 1,35 1,07 8,38 0,22 1,43 1,25 8,05 0,25 1,45 1,26 8,15 0,2 1,5 1,57 8,55 0,23 1,46 1,28 8,31 0,28 1,5 1,21 8,77 0,3 1,51 1,38 8,73 0,29 1,55 1,41 8,5 0,29 1,48 1,34 8,69 0,27 1,5 1,4 8,88 0,29 1,51 1,35 8,71 0,42 1,62 1,98 10,55 0,38 1,6 1,79 11,23 0,35 1,58 1,85 12 0,4 1,61 1,59 11,3 0,36 1,6 1,68 10,89 0,38 1,60 1,78 T2 =0,025 mm Ra(µm) Rz(µm) Dọc ngang Dọc ngang 0,21 1,5 1,19 8,93 0,27 1,47 1,4 8,39 0,19 1,49 1,33 8,05 0,27 1,45 1,54 8,1 0,25 1,48 1,5 8,15 0,24 1,48 1,39 8,32 T3=0,05 mm Ra(µm) Rz(µm) Dọc ngang Dọc Ngang 0,39 1,57 1,92 10,17 0,37 1,56 1,75 10,02 0,32 1,64 1,97 10,05 0,38 1,59 2.06 10,25 0,35 1,6 2,1 9,89 0,36 1,59 1,55 10,08 11,19 Bảng 3.11:Kết ño nhám với thép C45 viên Z=18, tỷ lệ gián ñoạn η=16,37% Ra/Rz S1 =12m/p TB S2 =15m/p TB S3 =20m/p TB T1 =0,015 mm Ra(µm) Rz(µm) Dọc ngang Dọc ngang 0,22 1,38 1,4 8,21 0,25 1,44 1,55 7,89 0,23 1,44 1,36 8,53 0,25 1,4 1,48 0,24 1,45 1,33 8,2 0.24 1.42 1.42 8.17 0,27 1,64 1,89 9,94 0,23 1,55 1,42 9,74 0,3 1,44 1,83 9,42 0,23 1,5 1,46 9,4 0,25 1,6 1,55 9,6 0.26 1.55 1.63 9.62 0,26 1,81 1,65 11,97 0,29 1,64 1,83 10,46 0,35 1,75 2,23 11,59 0,29 1,79 2,2 10,97 0,23 1,74 1,8 11,05 0.28 1.75 1.94 T2 =0,025 mm Ra(µm) Rz(µm) Dọc ngang Dọc ngang 0,28 1,36 2,31 9,17 0,31 1,46 2,59 8,93 0,3 1,59 2,44 9,46 0,29 1,42 2,15 8,73 0,32 1,46 2,22 9,05 0.30 1.46 2.34 9.07 T3=0,05 mm Ra(µm) Rz(µm) Dọc ngang Dọc Ngang 0,41 1,81 4,44 10,92 0,37 1,92 2,46 11,14 0,46 1,8 2,88 10,2 0,4 1,78 11,05 0,39 1,85 4,1 10,55 0.41 1.83 2.98 10.77 11.21 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 61 Bảng 3.12:Kết ño nhám với thép C45 nhiệt luyện viên Z=20, tỷ lệ gián ñoạn η =18,19% Ra/Rz S1 =12m/p TB S2 =15m/p TB S3 =20m/p TB T1 =0,015 mm Ra(µm) Rz(µm) Dọc ngang Dọc ngang 0,26 1,2 1,31 4,47 0,16 1,22 0,89 4,31 0,23 1,19 1,36 4,78 0,24 1,2 1,19 5,25 0,2 1,18 1,28 4,47 0,22 1,20 1,21 4,66 0,32 1,31 1,83 7,76 0,25 1,14 1,72 7,45 0,26 1,15 1,42 7,32 0,31 1,13 2,08 7,65 0,43 1,31 2,18 8,32 0,31 1,21 1,85 7,70 0,51 1,5 2,48 10,39 0,67 1,41 3,22 9,28 0,49 1,34 2,73 9,29 0,53 1,46 2,89 10,52 0,47 1,48 2,67 9,55 0,53 1,44 2,80 9,81 T2 =0,025 mm Ra(µm) Rz(µm) Dọc ngang Dọc ngang 0,36 1,23 2,05 6,08 0,21 1,27 1,28 5,85 0,22 1,25 1,63 6,56 0,19 1,24 1,21 6,94 0,25 1,25 1,27 6,06 0,25 1,25 1,49 6,30 T3=0,05 mm Ra(µm) Rz(µm) Dọc ngang Dọc ngang 0,6 1,52 3,63 9,31 0,5 1,66 2,62 10,4 0,49 1,63 2,92 10,54 0,4 1,8 2,22 11,15 0,34 1,6 2,08 10,8 0,47 1,64 2,69 10,44 Bảng 3.13: Kết ño nhám với thép C45 viên Z=20, tỷ lệ giánñoạn η =18,19% Ra/Rz S1 =12m/p TB S2 =15m/p TB S3 =20m/p TB T1=0,015 mm Ra(µm) Rz(µm) Dọc ngang Dọc ngang 0,31 1,29 1,72 7,71 0,27 1,29 1,17 8,55 0,32 1,25 1,77 8,07 0,22 1,31 1,2 7,52 0,28 1,55 1,45 8,96 0,28 1,34 1,46 8,16 0,53 1,77 2,5 11,62 0,31 1,99 1,84 13,64 0,43 1,94 2,46 11,8 0,35 1,89 1,9 11,27 0,42 2,08 2,4 12,94 0,41 1,93 2,22 12,25 0,37 2,08 2,7 14,95 0,38 2,25 2,3 14,49 0,46 2,29 2,77 14,68 0,58 2,28 2,98 14,47 0,46 2,08 2,89 12,66 0.45 2.20 2.73 14.85 T2=0,025 mm Ra(µm) Rz(µm) Dọc ngang Dọc ngang 0,29 1,31 1,81 7,93 0,27 1,51 1,88 10,53 0,28 1,64 1,59 9,94 0,33 1,6 1,97 9,99 0,25 1,65 1,57 10,01 0,28 1,54 1,76 9,68 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên T3=0,05 mm Ra(µm) R(µm)z Dọc ngang Dọc Ngang 0,34 1,66 2,21 10,07 0,26 2,05 1,97 14,33 0,32 1,86 2,37 11,61 0,33 1,78 2,3 11,01 0,31 1,9 2,18 11,91 0,31 1,85 2,21 11,79 http://www.lrc-tnu.edu.vn