Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ mài trục vít Acsimet thép hợp kim đến nhám bề mặt và lượng tiêu hao đá.Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ mài trục vít Acsimet thép hợp kim đến nhám bề mặt và lượng tiêu hao đá.Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ mài trục vít Acsimet thép hợp kim đến nhám bề mặt và lượng tiêu hao đá.Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ mài trục vít Acsimet thép hợp kim đến nhám bề mặt và lượng tiêu hao đá.Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ mài trục vít Acsimet thép hợp kim đến nhám bề mặt và lượng tiêu hao đá.Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ mài trục vít Acsimet thép hợp kim đến nhám bề mặt và lượng tiêu hao đá.Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ mài trục vít Acsimet thép hợp kim đến nhám bề mặt và lượng tiêu hao đá.Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ mài trục vít Acsimet thép hợp kim đến nhám bề mặt và lượng tiêu hao đá.Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ mài trục vít Acsimet thép hợp kim đến nhám bề mặt và lượng tiêu hao đá.Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ mài trục vít Acsimet thép hợp kim đến nhám bề mặt và lượng tiêu hao đá.Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ mài trục vít Acsimet thép hợp kim đến nhám bề mặt và lượng tiêu hao đá.Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ mài trục vít Acsimet thép hợp kim đến nhám bề mặt và lượng tiêu hao đá.Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ mài trục vít Acsimet thép hợp kim đến nhám bề mặt và lượng tiêu hao đá.Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ mài trục vít Acsimet thép hợp kim đến nhám bề mặt và lượng tiêu hao đá.Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ mài trục vít Acsimet thép hợp kim đến nhám bề mặt và lượng tiêu hao đá.Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ mài trục vít Acsimet thép hợp kim đến nhám bề mặt và lượng tiêu hao đá.Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ mài trục vít Acsimet thép hợp kim đến nhám bề mặt và lượng tiêu hao đá.Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ mài trục vít Acsimet thép hợp kim đến nhám bề mặt và lượng tiêu hao đá.Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ mài trục vít Acsimet thép hợp kim đến nhám bề mặt và lượng tiêu hao đá.Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ mài trục vít Acsimet thép hợp kim đến nhám bề mặt và lượng tiêu hao đá.Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ mài trục vít Acsimet thép hợp kim đến nhám bề mặt và lượng tiêu hao đá.Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ mài trục vít Acsimet thép hợp kim đến nhám bề mặt và lượng tiêu hao đá.Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ mài trục vít Acsimet thép hợp kim đến nhám bề mặt và lượng tiêu hao đá.Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ mài trục vít Acsimet thép hợp kim đến nhám bề mặt và lượng tiêu hao đá.Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ mài trục vít Acsimet thép hợp kim đến nhám bề mặt và lượng tiêu hao đá.Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ mài trục vít Acsimet thép hợp kim đến nhám bề mặt và lượng tiêu hao đá.Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ mài trục vít Acsimet thép hợp kim đến nhám bề mặt và lượng tiêu hao đá.Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ mài trục vít Acsimet thép hợp kim đến nhám bề mặt và lượng tiêu hao đá.
1 TRẦN ĐÌNH HIẾU BỘ CƠNG THƯƠNG BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN NGHIÊN CỨU CƠ KHÍ TRẦN ĐÌNH HIẾU LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CHẾ ĐỘ MÀI TRỤC VÍT ACSIMET THÉP HỢP KIM ĐẾN NHÁM BỀ MẶT VÀ LƯỢNG TIÊU HAO ĐÁ LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT CƠ KHÍ 2023 HÀ NỘI - 2023 BỘ CÔNG THƯƠNG BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN NGHIÊN CỨU CƠ KHÍ TRẦN ĐÌNH HIẾU NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CHẾ ĐỘ MÀI TRỤC VÍT ACSIMET THÉP HỢP KIM ĐẾN NHÁM BỀ MẶT VÀ LƯỢNG TIÊU HAO ĐÁ LUẬN ÁN TIẾN SĨ Ngành: Kỹ thuật khí Mã số: 9520103 Xác nhận Người hướng dẫn Người hướng dẫn PGS.TS Trần Vệ Quốc TS Đỗ Đình Lương Viện Nghiên cứu Cơ khí HÀ NỘI - 2023 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận án: “Nghiên cứu ảnh hưởng chế độ mài trục vít acsimet thép hợp kim đến nhám bề mặt lượng tiêu hao đá” cơng trình nghiên cứu hướng dẫn khoa học tập thể hướng dẫn khoa học PGS TS Trần Vệ Quốc TS Đỗ Đình Lương Luận án sử dụng thơng tin trích dẫn từ nhiều nguồn tham khảo khác thơng tin trích dẫn ghi rõ nguồn gốc Các kết nghiên cứu công bố chung với tác giả khác trí đồng tác giả đưa vào luận án Các số liệu, kết trình bày luận án hồn tồn trung thực chưa công bố cơng trình khác ngồi cơng trình cơng bố tác giả Luận án hoàn thành thời gian làm nghiên cứu sinh Viện Nghiên cứu Cơ khí Hà Nội, ngày 26 tháng năm 2023 Tác giả luận án Trần Đình Hiếu LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành Luận án Tiến sĩ này, bên cạnh cố gắng nỗ lực thân, Tôi nhận động viên giúp đỡ lớn nhiều thầy giáo, cô giáo tập thể nghiên cứu khoa học Tơi xin bày tỏ lịng cảm ơn sâu sắc đến: PGS TS Trần Vệ Quốc TS Đỗ Đình Lương người tận tình hướng dẫn, định hướng, đào tạo giúp đỡ tơi suốt q trình nghiên cứu hồn thành luận án Tôi xin chân thành cảm ơn thầy giáo, giáo Viện nghiên cứu khí, trường ĐH Công nghiệp Hà Nội, giảng dạy, bảo, góp ý tạo điều kiện giúp đỡ tơi hồn thành luận án Tôi xin chân thành cảm ơn phịng giao dịch cơng ty đá mài Hải Dương The Manor Central Park, Đường Nguyễn Xiển, Đại Kim, Hoàng Mai, Hà Nội tư vấn hỗ trợ tận tình cho tơi hồn thành luận án Tơi xin chân thành cảm ơn thầy, cô đồng nghiệp trường Đại học Sư phạm kỹ thuật Vinh tạo điều kiện giúp đỡ thời gian vật chất để tơi hồn thành luận án Cuối cùng, tơi xin bày tỏ lịng kính u biết ơn tới đại gia đình, bạn bè thực động viên, giúp đỡ suốt thời gian học tập tại, nghiên cứu Viện nghiên cứu khí Hà Nội, ngày 26 tháng năm 2023 Tác giả luận án Trần Đình Hiếu MỤC LỤC MỤC LỤC DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT 15 Hệ thống điều khiển nhớ chung 15 DANH MỤC BẢNG 16 Bảng 4.16 Kết vết tiếp xúc trục vít Acsimet trước sau mài 136 .17 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MÀI VÀ GIA CƠNG TRỤC VÍT ACSIMET .26 1.1 Giới thiệu trục vít 26 1.2 Vật liệu chế tạo trục vít 26 1.2.1 Khái niệm truyền trục vít – bánh vít 26 Hình 1.1 Bộ truyền trục vít – bánh vít 26 Trong thực tế thường sử dụng rộng rãi trục vít Acsimet ZA Việc chế tạo trục vít ZA thường thực máy với dao tiện có prơfin phù hợp với prơfin gốc trục vít khơng qua mài Đối với truyền động trục vít có cơng suất lớn cần sử dụng trục vít convơlút (ZN1, ZN2) trục vít tạo hình mặt (ZK1) Các loại trục vít cần mài ………………………………………………………………………………………………………… 27 - Ưu điểm: 27 + Tỷ số truyền lớn 27 + Làm việc êm, không ồn 27 + Có khả tự hãm 27 + Có độ xác động học cao 27 - Nhược điểm: Hiệu suất thấp, sinh nhiệt nhiều cần dùng loại vật liệu có khả chịu ma sát lớn 27 Hình 1.2 Trục vít làm thép 28 Hình 1.3 Ứng dụng truyền trục vít – bánh vít 29 1.2.2 Thép hợp kim, đặc điểm ứng dụng 30 1.3 Gia công mài 31 1.3.1 Khái niệm mài 31 1.3.2 Kỹ thuật mài 31 1.3.3 Gia cơng khí phương pháp mài 31 1.3.4 Mài trục vít 31 Hình 1.4 Phương pháp mài trục vít 32 1.4 Tình hình nghiên cứu nước 32 1.4.1 Tình hình nghiên cứu cơng nghệ mài ngồi nước 32 1.4.2 Tình hình nghiên cứu cơng nghệ mài nước 36 1.4.3 Tình hình nghiên cứu trục vít giới 40 - Năm 2020 tài liệu [92], đưa nghiên cứu Phân tích đặc điểm hình học lập mơ hình tham số cho gia cơng xác trục vít, tài liệu nghiên cứu trục vít máy nén khí gia cơng máy phay 41 1.4.4 Tình hình nghiên cứu trục vít nước 41 1.5 Xác định nhiệm vụ nghiên cứu luận án 42 1.6 Kết luận chương 42 CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ MÀI RĂNG TRỤC VÍT ACSIMET VÀ PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG SAU KHI MÀI 43 2.1 Công nghệ chế tạo truyền trục vít - bánh vít 43 2.1.1 Đặc điểm truyền trục vít – bánh vít 43 Hình 2.1 Các thơng số trục vít bánh vít 43 Bảng 2.1 Cơng thức tính trục vít bánh vít ăn khớp với trục vít Acsimet 44 2.1.2 Chế tạo trục vít bánh vít 45 Hình 2.2 Sơ đồ gá đặt trục vít cắt tinh 46 Bảng 2.2 Các phương án cắt trục vít bánh vít 46 Hình 2.3 Sơ đồ gá dao tiện trục vít 47 Hình 2.4 Sơ đồ gá dao phía cắt trục vít 47 Hình 2.5 Sơ đồ gá dao hai phía để cắt trục vít 47 Hình 2.6 Sơ đồ gá dao phay đĩa cắt trục vít 48 Hình 2.7 Sơ đồ xốy trục vít 48 Hình 2.8 Sơ đồ mài trục vít đá mài dạng đĩa 49 Hình 2.9 Sơ đồ mài trục vít đá mài dạng chậu 49 Hình 2.10 Sơ đồ mài trục vít đá mài kiểu chốt 50 Bảng 2.3 Lượng dư (mm) mài trục vít hình trụ (lượng dư phía) 50 Hình 2.11 Các phương pháp cắt bánh vít 51 2.2 Nghiên cứu đặc điểm đường xoắn vít để gia cơng chi tiết 52 2.2.1 Xoắn ốc Acsimet 2D 52 Hình 2.12 Xoắn ốc Acsimet 53 2.2.2 Xoắn Acsimet 3D 54 Hình 2.13 Xoắn khơng gian 54 2.3 Phương pháp mài trục vít 54 2.3.1 Cơ sở lựa chọn đá để mài 54 Bảng 2.4 Tỷ lệ nhỏ phần gốc vật liệu mài, % 58 Bảng 2.5 Phạm vi sử dụng dụng cụ hạt mài có độ hạt khác 58 Bảng 2.6 Độ hạt bột mài 60 2.3.2 Xác định hình dạng cho biên dạng đá để mài trục vít [49] 60 Hình 2.14 Sơ đồ xác định biên dạng rãnh răng, đảm bảo độ ổn định biên dạng đá mài 62 Bảng 2.7 Sự phụ thuộc sai số tương đối Δttα / tα vào tỷ số r / τ góc α 66 Hình 2.15: Toạ độ trình mài 67 Hình 2.16 Cấu trúc chiều xoắn vít 68 Hình 2.17 Sơ đồ cấu tạo đá mài 68 Hình 2.18 Mối quan hệ hình học đá mài trục vít 69 2.4 Kiểm tra độ xác gia cơng độ tiếp xúc ăn khớp cho truyền trục vít - bánh vít… 71 2.4.1 Cơ sở lý thuyết xác định vết tiếp xúc 71 Hình 2.19 Thơng số bề mặt không gian 72 Hình 2.20 Mơ tả tiếp xúc bề mặt không gian 73 Hình 2.21 Tiếp xúc elip 73 2.4.2 Thực nghiệm xác định vết tiếp xúc 74 2.5 Kiểm tra độ nhám bề mặt 74 Hình 2.22 Sơ đồ nguyên lý đo theo biên dạng 75 2.6 Đánh giá độ tiêu hao đá 76 2.7 Xác định biên dạng đá để mài trục vít Acsimet 76 2.7.1 Cơ sở lý thuyết 76 Hình 2.23 Mơ hình mài trục vít Acsimet 77 2.7.2 Xác định biên dạng đá để mài trục vít Acsimet 79 Hình 2.24 Sơ đồ thuật tốn xác định biên dạng đá mài 81 Hình 2.25 Biên dạng mài 82 Hình 2.26 Mặt phẳng giao tuyến phương trình cân 82 Hình 2.27 Biên dạng đá mài 83 Hình 2.28 Kích thước biên dạng đá mài 83 Hình 2.29 Đá mài để gia công 84 Hình 2.30 Biên dạng đá mài bên trái 84 2.8.Phương pháp gia công mài trục vít 85 2.8.1 Đặc điểm loại trục vít – bánh vít 85 Hình 2.31 Trục vít thân khai 85 Hình 2.32 Trục vít có Acsimet 86 2.8.2 Cắt trục vít máy tiện 86 Hình 2.33 Sơ đồ cắt trục vít 87 2.9 Phân tích để gia cơng trục vít 87 2.9.1 Hệ tọa độ chung chuyển động tương đối trục vít dụng cụ cắt 87 Hình 2.34 Hệ tọa độ chung chuyển động tương đối trục vít dụng cụ cắt 88 2.9.2 Cấu hình trục vít 88 Hình 2.35 Biên dạng trục vít 88 2.10 Mơ hình hoá trạng thái làm việc đá mài để xác định lượng tiêu hao đá phương pháp chọn đá mài 89 2.10.1 Mơ hình tốn học trạng thái mài 89 Hình 2.36 Sơ đồ thay đổi trạng thái hạt mài mòn cạnh cắt 91 2.10.2 Cách chọn đá mài 92 2.11 Kết luận chương 93 CHƯƠNG NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM MÀI RĂNG TRỤC VÍT VÀ GIA CƠNG BÁNH VÍT 94 3.1 Quá trình nghiên cứu thực nghiệm 94 3.1.1 Lựa chọn truyền trục vít – bánh vít Acsimet 94 Hình 3.1 Biên dạng ren Acsimet, góc ren 30o 94 Hình 3.2 Quá trình cắt bánh vít 95 Hình 3.3: Điều chỉnh dao phơi 95 Bảng 3.1 Thành phần hoá học thép 96 10 Bảng 3.2 Thơng số hình học trục vít 99 Hình 3.4 Trục vít Acsimet 101 3.1.2 Thiết kế hộp tốc độ kiểm tra vết tiếp xúc 101 Hình 3.5 Hộp tốc độ 101 3.2 Phương pháp xác định vết tiếp xúc 101 Bảng 3.2 Tiêu chuẩn bảng vết tiếp xúc 101 Bảng 3.3 Tiêu chuẩn vết tiếp xúc 101 Bảng 3.4 Tiêu chuẩn độ xác lắp ghép truyền trục vít (khơng điều chỉnh) 102 3.3 Lượng tiêu hao đá (ktd) 102 Hình 3.6 Chiều dày hình dạng phoi 103 - Lượng đá tách mài 103 3.4 Tiêu chuẩn nhám bề mặt mài 103 Bảng 3.5 Cấp nhẵn bóng bề mặt mài 104 3.5 Xây dựng trình thực nghiệm 104 Hình 3.7 Sơ đồ khối trình thực nghiệm 105 3.6.Phương pháp xây dựng công thức thực nghiệm 105 3.6.1 Lấy mẫu trang thiết bị sử dụng thực nghiệm 105 Hình 3.8 Mẫu trục vít thí nghiệm 105 Hình 3.9 Máy tiện CNC gia cơng trục vít Acsimet 107 Hình 3.10 Máy mài trục vít Acsimet 109 Hình 3.11 Đồng hồ so kiểm tra hành trình 109 Hình 3.12 Biến tần điều chỉnh 110 3.6.2 Trình tự thí nghiệm: 110 3.7 Cơ sở lấy điểm thí nghiệm 110 3.8 Quy trình chế tạo trục vít Acsimet Gia cơng trục vít máy CNC 111 Hình 3.13: Trục vít sau gia cơng 112 3.9 Gia công bánh vít 112 Hình 3.14: Bánh vít sau gia công 113 Hình 3.15: Mẫu thí nghiệm 114 Hình 3.16: Hộp giảm tốc 114