đồ án tốt nghiệp nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ cắt đến tuổi bền của dao tại đỉnh

LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan toàn bộ luận văn này do chính bản thân tôi thực hiện dưới sự hướng dẫn của TS. Nguyễn Quốc Tuấn. Nếu sai tôi xin chịu mọi hình thức kỷ luật theo quy định. Người thực hiện Phạm Văn Hiển Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật 1 Chuyên ngành: Công nghệ CTM Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn MỤC LỤC Nội dung Trang Trang 1 1 Lời cam đoan 2 Mục lục 3 Danh mục các bảng số liệu 7 Danh mục các hình vẽ, đồ thị, ảnh chụp. 10 Phần mở đầu 15 1. Tính cấp thiết của đề tài 16 2. Mục đích nghiên cứu 16 3. Đối tƣợng nghiên cứu 16 4. Phƣơng pháp nghiên cứu 16 5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 5.1. Ý nghĩa khoa học của đề tài 16 5.2. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài CHƢƠNG 1: NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN VỀ DAO PHAY CẦU 17 1.1. Khả năng ứng dụng của dao phay cầu. 17 1.2. Nhám bề mặt khi gia công bằng dao phay cầu 18 1.3. Các dạng dao phay cầu 19 1.3.1. Dao phay cầu liền khối 19 1.3.1.1. Dao phay cầu liền khối không phủ 20 1.3.1.2. Dao phay cầu liền khối phủ 20 a. Dạng 1: Dao có lƣỡi cắt trên cả phần trụ và phần cầu. 20 b. Dạng 2: Dao chỉ có lƣỡi cắt trên phần cầu 25 1.3.2. Dao cầu ghép mảnh 26 1.4. Thông số hình học của dao phay cầu. 35 1.5. Đặc điểm quá trình cắt của dao phay cầu 35 1.5.1. Vận tốc cắt khi phay 35 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 1.5.2. Điều kiện để tránh cắt ở đỉnh dao 37 1.5.3. Sự hình thành phoi và thông số hình học của phoi khi phay bằng dao 39 phay cầu 1.6. Kết luận chƣơng 1 41 CHƢƠNG 2: MÒN VÀ TUỔI BỀN DỤNG CỤ CẮT 43 2.1. Mòn dụng cụ cắt 43 2.1.1. Khái niệm chung về mòn 43 2.1.2. Mòn dụng cụ cắt: 44 2.1.2.1. Các dạng mòn của dụng cụ cắt 45 a. Mòn mặt sau 45 b. Mòn mặt trƣớc 45 c. Mòn đồng thời mặt trƣớc và mặt sau 46 d. Cùn lƣỡi cắt 46 2.1.2.2. Các cơ chế mòn của dụng cụ cắt 46 a. Mòn do cào xƣớc 47 b. Mòn do dính 48 c. Mòn do hạt mài 48 d. Mòn do khuếch tán 49 e. Mòn do ôxy hoá 50 f. Mòn do nhiệt 50 2.1.3. Mòn của dụng cụ phủ bay hơi 50 2.1.4. Cách xác định mòn dụng cụ cắt 51 2.1.5. Ảnh hƣởng của mòn dụng cụ đến chất lƣợng bề mặt gia công 53 2.1.6. Mòn của dao phay cầu phủ 53 2.2. Tuổi bền dụng cụ cắt 54 2.2.1. Khái niệm chung về tuổi bền của dụng cụ cắt 54 2.2.2. Các nhân tố ảnh hƣởng đến tuổi bền của dụng cụ cắt 55 2.2.2.1. Ảnh hƣởng của chế độ cắt đến tuổi bền của dụng cụ cắt 55 2.2.2.2. Vai trò của lớp phủ cứng trong việc tăng tuổi bền của dụng cụ 56 2.2.3. Phƣơng pháp xác định tuổi bền dụng cụ cắt 58 2.2.4. Tuổi bền của dao phay cầu phủ 60 2.3. Kết Luận chƣơng 2 61 CHƢƠNG 3: NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM ẢNH HƢỞNG CỦA CHẾ ĐỘ CẮT ĐẾN TUỔI BỀN CỦA DAO PHAY CẦU 10 PHỦ TiAlN KHI GIA CÔNG THÉP HỢP KIM CR12MOV 3.1. Sơ lƣợc về thép hợp kim 62 3.2. Cơ sở xác định tuổi bền của dao bằng thực nghiệm. 64 3.2.1. Lựa chọn chỉ tiêu xác định tuổi bền của dao 64 3.2.2. Độ nhám bề mặt và phƣơng pháp đánh giá 65 3.2.2.1. Độ nhám bề mặt 66 3.2.2.2. Phƣơng pháp đánh giá độ nhám bề mặt 67 3.3. Thiết kế thí nghiệm. 68 3.3.1. Các giới hạn của thí nghiệm 68 3.3.2. Mô hình thí nghiệm 69 3.3.3. Mô hình toán học 69 3.3.4. Điều kiện thí nghiệm 70 3.3.4.1.Máy. 70 3.3.4.2. Dao. 71 3.3.4.3. Phôi. 71 3.3.4.4. Dụng cụ đo kiểm. 72 3.4. Thực nghiệm để xác định tuổi bền của dao phay cầu 10 phủ TiAlN khi 72 gia công thép hợp kim CR12MOV. 3.4.1. Nội dung: 72 3.4.2. Các thông số đầu vào của thí nghiệm: 72 3.4.3. Thực nghiệm xác định tuổi bền: 73 3.4.3.1. Tính các hệ số của phƣơng trình hồi quy 75 3.4.3.2. Kiểm định các tham số a j 76 3.4.3.3. Kiểm định sự phù hợp của mô hình 77 3.4.3.4. Đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa v, s và tuổi bền dao khi t = 0,5 mm 78 3.4.3.5. Một số hình ảnh chụp lƣỡi cắt của dao khi gia công. 78 3.5. Kết luận chƣơng 3 85 CHƢƠNG 4. KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 86 4.1. Kết luận 86 4.2. Một số kiến nghị. 86 Tài liệu tham khảo 88 DANH MỤC CÁC BẢNG SỐ LIỆU TT Bảng số Nội dung Trang Trích bảng thông số kích thƣớc của dao phay 1 Bảng 1.1 2 Bảng 1.2 3 Bảng 1.3 4 Bảng 1.4 5 Bảng 1.5 6 Bảng 1.6 7 Bảng 1.7 8 Bảng 1.8 9 Bảng 1.9 cầu kiểu 1 ký kiệu BZD25 G hãng Missubi shi - 22 Nhật Bản Trích bảng thông số kích thƣớc của dao phay cầu kiểu 1 ký kiệu GLB2000SF hãng Sumitomo 23 - Nhật Bản Trích bảng thông số kích thƣớc của dao phay 24 cầu kiểu 1 ký kiệu VC-2XLB hãng Missubishi Trích bảng thông số kích thƣớc của dao phay cầu kiểu 1 ký kiệu GSBN 2 hãng Sumitomo - 25 Nhật Bản Trích bảng thông số kích thƣớc của dao chỉ có lƣỡi cắt trên phần cầu ký kiệu BNBP 2 R hãng 27 Sumitomo - Nhật Bản Trích bảng thông số kích thƣớc thân dao ký hiệu SRFHSMW, SRFHSLW ghép một mảnh 28 cắt hãng Mitssubishi - Nhật Bản Trích bảng thông số kích thƣớc mảnh dao ký hiệu SRFT vật liệu VP10MF, VP15TF dùng cho 29 dao một mảnh cắt hãng Mitssubishi - Nhật Bản Trích bảng thông số kích thƣớc thân dao ký hiệu WBMF 1000 ghép một mảnh cắt hãng 30 Sumitomo - Nhật Bản Trích bảng thông số kích thƣớc mảnh dao ký hiệu ZPGU vật liệu ACZ 120 dùng cho dao một 30 mảnh cắt hãng Sumitomo-Nhật Bản 10 Bảng 1.10 Trích bảng thông số kích thƣớc thân dao ký 31 11 Bảng 1.11 12 Bảng 1.12 13 Bảng 1.13 14 Bảng 1.14 15 Bảng 1.15 hiệu TRM4 ghép nhiều mảnh cắt hãng Mitssubishi - Nhật Bản Trích bảng thông số kích thƣớc mảnh dao ký hiệu UPE45, UPE50, UPM40, UPM50, UPM50P0, UPM40P1, UPM50P1 vật liệu 32 VP15TF, GP20M, AP20M dùng cho dao nhiều mảnh cắt hãng Mitssubishi -Nhật Bản Trích bảng thông số kích thƣớc thân dao ký hiệu BES ghép nhiều mảnh cắt hãng Sumitomo 33 - Nhật Bản Trích bảng thông số kích thƣớc mảnh dao ký hiệu BEST dùng cho dao nhiều mảnh cắt hãng 33 Sumitomo -Nhật Bản Trích bảng thông số kích thƣớc thân dao ký hiệu SRM ghép nhiều mảnh cắt hãng 35 Mitssubishi - Nhật Bản Trích bảng thông số kích thƣớc mảnh dao ký hiệu SRG40C, SRG50C, SRG50E, SRG50E, APMT1604PDER-M2, APMT1604PDER-H2 35 dùng cho dao nhiều mảnh cắt hãng Mitssubishi - Nhật Bản 16 Bảng 3.1 Các giá trị Ra, Rz và chiều dài chuẩn l ứng với 67 các cấp độ nhám bề mặt 17 Bảng 3.2 Thông số kỹ thuật cơ bản của máy 71 Thành phần các nguyên tố hoá học thép 18 Bảng 3.3 19 Bảng 3.4 72 CR12MOV Giá trị tính toán giá trị thông số chế độ cắt v,s 74 cho thực nghiệm 20 Bảng 3.5 Bảng quy hoạch và kết quả thực nghiệm xác 74 21 Bảng 3.6 định tuổi bền của dao Bảng kết quả đo độ nhám theo thời gian và chế 75 độ cắt 22 Bảng 3.7 Bảng kết quả tính toán giá trị (y i - y ˆ i ) 2 [...]... sử dụng dao phay đầu cầu phủ TiAlN khi gia công thép hợp kim Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn CR12MOV đó là: Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ cắt đến tuổi bền của dao tại đỉnh dao 2 Mục đích nghiên cứu Đánh giá ảnh hưởng của chế độ cắt đến tuổi bền của dao phay cầu Ø10 phủ TiAlN khi gia công thép hợp kim CR12MOV Trên cơ sở đó có thể sử dụng dụng cụ cắt một... tuổi bền của dao thép gió phủ PVD theo vận tốc cắt dao tiện dùng để phay thép cácbon tôi cải thiện 59 Quan hệ tuổi bền của dao thép gió phủ PVD theo 37 (b) Hình 2.12 vận tốc cắt dao phay mặt đầu dùng để phay thép 59 cácbon tôi cải thiện 38 Hình 2.13 Quan hệ giữa thời gian, tốc độ và độ mòn của dao 60 39 Hình 2.14 Quan hệ giữa tốc độ cắt V và tuổi bền T của dao 60 40 Hình 2.15 Quan hệ giữa V và T (đồ. .. hợp lý 3 Đối tượng nghiên cứu Xác định mối quan hệ giữa chế độ cắt và góc nghiêng của phôi với tuổi bền của dụng cụ cắt khi cắt ở đỉnh dao Vật liệu gia công là thép hợp kim CR12MOV Dao phay đầu cầu Ø10 phủ TiAlN hãng MITSUBISHI - Nhật Bản 4 Phương pháp nghiên cứu Nghiên cứu lý thuyết kết hợp nghiên cứu bằng thực nghiệm 5 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 5.1 Ý nghĩa khoa học của đề tài Về mặt... Nhưng hạn chế của giải pháp này là khó áp dụng đối với dao có đường kính nhỏ Hầu hết các mảnh dao cầu đều được làm từ những vật liệu có tính năng cắt tốt, hoặc được phủ để tăng tuổi bền và khả năng cắt gọt Thân dao ngoài việc được chế tạo bằng nhũng loại vật liệu có độ bền cao chúng còn được tăng bền như thấm Nitơ, phủ TiN, TiAlN… để tăng tuổi thọ của cán dao Dao ghép mảnh có thể được phân ra:  Dao ghép... hệ giữa các thông số của chế độ cắt với tuổi bền của dao phay cầu phủ TiAlN khi cắt ở đỉnh dao để gia công thép hợp kim CR12MOV qua tôi đạt độ cứng 40 – 45 HRCdưới dạng các hàm thực nghiệm Kết quả nghiên cứu sẽ là cơ sở khoa học cho việc tối ưu quá trình phay Đồng thời cũng góp phần đánh giá khả năng cắt của mảnh dao phay cầu phủ TiAlN khi gia công thép hợp kim CR12MOV qua tôi đạt độ cứng 40 – 45 HRC... GP20M, AP20M của dao ghép nhiều mảnh cắt hãng Mitssubishi - Nhật 11 (d) Hình 1.6 Bản Hình dạng - kích thƣớc chế tạo của thân dao ký hiệu BES và mảnh ghép ký hiệu BEST của dao 2 12 Hình 1.6 (e) mảnh cắt hãng Sumitomo - Nhật Bản Hình dạng của thân dao ký hiệu SRMdùng để ghép nhiều mảnh cắt hãng Mitssubishi - Nhật Bản 13 Hình 1.6 (f) 32 33 Hình dạng - kích thƣớc chế tạo của thân dao ký hiệu SRM và mảnh ghép... 0.97 6 0.6 2.5 d 1.3.2 Dao cầu ghép mảnh Một trong những dạng hỏng chủ yếu của dao cầu khi gia công là mòn, vỡ lưỡi dao, mẻ dao Nếu như gia công theo chế độ cắt hợp lý thì có thể khẳng định rằng đa phần là dao bị hỏng do mòn, mẻ Vì vậy để nâng cao hiệu quả sử dụng người ta chế tạo dao phay cầu ghép mảnh Ưu điểm của dao phay cầu ghép mảnh là phần cán dao cố định còn phần lưỡi cắt sẽ được thay thế khi... thấp Quá trình cắt bằng dao phay cầu có cơ chế gia công rất phức tạp vì lưỡi cắt của dao phay được bố trí trên mặt cầu Trong đó có thể nhận thấy rằng đỉnh dao là nơi có điều kiện cắt gọt khốc liệt nhất, cơ chế cắt gọt phức tạp nhất, mòn dao diễn ra nhanh nhất Nhưng trong nhiều trường hợp không thể tránh được hiện tượng đỉnh dao tham ra cắt Vì vậy, một trong nhưng vấn đề cần được nghiên cứu để có thể... SRFHSMW, SRFHSLW và mảnh ghép ký hiệu SRFT vật liệu VP10MF, VP15TF của dao 8 28 Hình 1.6 (a) một mảnh cắt hãng Mitssubishi - Nhật Bản Hình dạng - kích thƣớc chế tạo của thân dao ký hiệu WBMF 1000 và mảnh ghép ký hiệu ZPGU 9 (b) 10 Hình 1.6 vật liệu ACZ 120 của dao một mảnh cắt 29 hãng Sumitomo- Nhật Bản Hình dạng - kích thƣớc chế tạo của thân dao ký Hình 1.6 (c) hiệu TRM4 và mảnh ghép ký hiệu UPE45,UPE50,... 42 Hình 3.2 Đồ thị thể hiện quan hệ giữa lƣợng mòn và thời gian Độ nhám bề mặt 65 66 Đồ thị biểu thị mối quan hệ giữa vận tốc cắt v, lƣợng chạy dao s với tuổi bền của dao phay cầu 43 Hình 3.3 10 phủ TiAlN khi gia công thép hợp kim 79 CR12MOV qua tôi đạt độ cứng 40 – 45 HRC khi chiều sâu cắt không đổi t = 0,5 mm 44 Hình 3.4 45 Hình 3.5 a Hình ảnh đỉnh dao khi chƣa gia công Hình ảnh đỉnh dao sau 3 phút . 53 2.2. Tuổi bền dụng cụ cắt 54 2.2.1. Khái niệm chung về tuổi bền của dụng cụ cắt 54 2.2.2. Các nhân tố ảnh hƣởng đến tuổi bền của dụng cụ cắt 55 2.2.2.1. Ảnh hƣởng của chế độ cắt đến tuổi. Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ cắt đến tuổi bền của dao tại đỉnh dao. 2. Mục đích nghiên cứu Đánh giá ảnh hưởng của chế độ cắt đến tuổi bền của dao phay cầu Ø10 phủ TiAlN khi gia công thép. 58 2.2.4. Tuổi bền của dao phay cầu phủ 60 2.3. Kết Luận chƣơng 2 61 CHƢƠNG 3: NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM ẢNH HƢỞNG CỦA CHẾ ĐỘ CẮT ĐẾN TUỔI BỀN CỦA DAO