Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ cắt khi tiện thép c45 và lớp hàn đắp trên máy tiện t616

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI        NGUYỄN THỊ THUÝ HẰNG NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CHẾ ðỘ CẮT KHI TIỆN THÉP C45 VÀ LỚP HÀN ðẮP TRÊN MÁY TIỆN T616 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Chuyên ngành : Kỹ thuật cơ khí Mã số : 60 52 01. 03 Người hướng dẫn khoa học: TS. TỐNG NGỌC TUẤN HÀ NỘI – 2012 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật ………………………… i LỜI CAM ðOAN Tôi xin cam ñoan rằng số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung thực và chưa hề ñược sử dụng ñể bảo vệ một học vị nào. Tôi xin cam ñoan rằng mọi sự giúp ñỡ cho việc thực hiện luận văn này ñã ñược cám ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn này ñã ñược chỉ rõ nguồn gốc. Nếu sai tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm. Hà nội, ngày…. tháng…. năm 2012 Nguyễn Thị Thuý Hằng Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật ………………………… ii LỜI CẢM ƠN Tôi xin trân trọng cảm ơn Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội, xin trân trọng cảm ơn Viện ñào tạo Sau ñại học, Khoa Cơ ñiện Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội. Tôi xin ñược tỏ lòng biết ơn sâu sắc ñến TS Tống Ngọc Tuấn, thầy là người ñã trực tiếp hướng dẫn tận tình, chỉ bảo tôi hoàn thành bản luận văn này. Tôi xin trân trọng cảm ơn các thầy giáo, cô giáo của Khoa Cơ ñiện Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội nơi tôi ñang công tác, ñã tạo mọi ñiều kiện tốt nhất có thể ñể tôi hoàn thành khóa học này. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn ñến gia ñình tôi, người thân, bạn bè, ñồng nghiệp…họ là nguồn ñộng lực và là nguồn ñộng viên giúp tôi hoàn thành khóa học và luận văn này. Trong quá trình thực hiện ñề tài chắc chắn không tránh khỏi những thiếu sót, rất mong nhận ñược ý kiến ñóng góp của các thầy, cô giáo và các bạn ñồng nghiệp. Tôi xin trân trọng cảm ơn! Tác giả Nguyễn Thị Thuý Hằng Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật ………………………… i MỤC LỤC Lời cam ñoan i Lời cảm ơn ii Mục lục iii Danh mục bảng vi Danh mục hình vii MỞ ðẦU 83 CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ VẤN ðỀ NGHIÊN CỨU 2 1.1. Tình hình phát triển cơ khí ở nước ta 2 1.2. Một số vấn ñề chung về phục hồi chi tiết máy 2 1.2.1. Vai trò, ý nghĩa của phục hồi chi tiết máy 2 1.2.2. Các phương pháp phục hồi chi tiết máy 3 1.2.3. ðặc ñiểm của việc ứng dụng công nghệ hàn trong hồi phục chi tiết máy 5 1.3. Tính chất lớp hàn ñắp và thép C45 7 1.3.1. Khái niệm về hàn ñắp kim loại 7 1.3.2. Hàn ñắp một số chi tiết ñiển hình 7 1.3.3. Cơ tính của lớp hàn ñắp 9 1.3.4. Thép C45 9 1.4. Tiện 9 1.4.1. ðặc ñiểm 9 1.4.2. Máy tiện T616 10 1.4.3. Cơ cấu ñộng học của máy 12 1.5. Cơ sở vật lý của quá trình cắt gọt 14 1.5.1. Biến dạng của kim loại 14 1.5.2. Quá trình tạo phoi 14 1.6. Lực cắt khi tiện 17 1.6.1. Cơ sở lý thuyết của lực cắt 17 1.6.2. Các yếu tố ảnh hưởng ñến lực cắt 19 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật ………………………… ii 1.7. Hiện tượng nhiệt trong quá trình cắt 20 1.7.1. Nhiệt cắt 20 1.7.2. Các yếu tố ảnh hưởng ñến nhiệt cắt 22 1.8. Rung ñộng trong quá trình cắt 23 1.8.1. Các dạng rung ñộng 23 1.8.2. Các yếu tố ảnh hưởng ñến rung ñộng 24 CHƯƠNG II ðỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 27 2.1. ðối tượng nghiên cứu 27 2.2. Phương pháp nghiên cứu lý thuyết 27 2.3. Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm 28 2 3.1. Chuẩn bị thí nghiệm 28 2.3.2. Phương pháp tiến hành thí nghiệm 28 2.3.3. Phương pháp xử lý số liệu 29 CHƯƠNG III CỞ SỞ LÝ THUYẾT 34 3.1. Chọn chế ñộ cắt khi tiện 34 3.1.1 Thông số cắt hợp lý 34 3.1.2. Xác ñịnh chế ñộ cắt. 34 3.2. ðộ chính xác gia công 37 3.2.1. Khái niệm ñộ chính xác gia công 37 3.2.2. Các phương pháp ñạt ñộ chính xác gia công trên máy 39 3.2.3 Các nguyên nhân gây ra sai số gia công 42 3.2.4 Các phương pháp xác ñịnh ñộ chính xác gia công 53 3.3. Kiểm tra trong phục hồi, chế tạo máy 54 Chương 4 NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM 56 4.1. Chế tạo phôi và tiến hành thí nghiệm 56 4.1.1. Tạo phôi thí nghiệm 56 4.1.2. Phương pháp tiến hành thí nghiệm 56 4.2. Kết quả thí nghiệm gia công trục thép C45 57 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật ………………………… iii 4.2.1. Ảnh hưởng của lượng chạy dao S 57 4.2.2. Ảnh hưởng của chiều sâu cắt 68 4.3. Kết qủa thí nghiệm gia công lớp hàn 70 4.3.1. Mục ñích và phương pháp tiến hành thí nghiệm 70 4.3.2. Ảnh hưởng của lượng chạy dao 71 4.3.3. Ảnh hưởng của chiều sâu cắt 73 4.4. So sánh kết quả khi gia công phôi hàn và phôi thép C45 75 4.5. Tiến hành thí nghiệm ña yếu tố gia công lớp hàn 77 4.5.1 Mục ñích và phương pháp thí nghiệm 77 4.5.2. Tiến hành thí nghiệm 78 KẾT LUẬN VÀ ðỀ NGHỊ 81 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật ………………………… iv DANH MỤC BẢNG Bảng 4.1. Chế ñộ thí nghiệm 57 Bảng 4.2 Chế ñộ thí nghiệm 68 Bảng 4.3 Chế ñộ thí nghiệm 71 Bảng 4.3 Chế ñộ thí nghiệm 74 Bảng 4.4. Bảng ma trận thí nghiệm 77 Bảng 4.5. Kết quả thí nghiệm ña yếu tố 78 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật ………………………… v DANH MỤC HÌNH Hình 1.2. Cấu tạo chung của máy tiện ren vit vạn năng T616 10 Hình 1.3. Sơ ñồ ñộng máy tiện ren vít vạn năng T616 11 Hình 1.4. Giản ñồ nén kim loại 14 Hình 1.5. Sơ ñồ tạo phoi (theo TIME) 15 Hình 1.6. Các loại phoi tiện 15 Hình 1.7. Sơ ñồ co rút phoi 16 Hình 1.8. Sơ ñồ xác ñịnh hệ số co rút phoi 16 Hình 1.9. Sơ ñồ tác dụng của lực khi tiện 17 Hình 1.10. sơ ñồ lực cắt khi tiện 18 Hình 1.11. Sơ ñồ hình thành và lan toả nhiệt 19 Hình 1.12. Ảnh hưởng của V ñến cường ñộ rung ñộng 24 Hình 1.13. Ảnh hưởng của t,S ñến cường ñộ rung ñộng 24 Hình 3.1 Phương pháp tự ñộng ñạt kích thước trên máy phay 41 Hình 3.2. Ảnh hưởng của lượng chuyển vị ∆ ñến kích thước gia 42 Hình 3.3. Sơ ñồ xác ñịnh ñộ cứng vững hệ thông công nghệ 45 Hình 3.4. Ảnh hưởng sai số hình dạng của phôi ñến sai số hình dạng của chi tiết khi 16 Hình 3.5. Ảnh hưởng của máy ñến sai số gia công 48 Hình 4.1. Hình vẽ mẫu trục thép C45 56 Hình 4.2. Sơ ñồ các vị trí ño 57 Hình 4. 3. Sau gia công 57 Hình 4.4. ðồ thị biểu diễn ảnh hưởng của lượng chạy dao S ñến kích thước chi tiết 58 Hình 4.5. ðồ thị biểu diễn ảnh hưởng của lượng chạy dao S ñến sai số kích thước 58 Hình.4.6. ðồ thị biểu diễn ảnh hưởng của lượng chạy dao S ñến kích thước chi tiết 59 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật ………………………… vi Hình 4.7. ðồ thị biểu diễn ảnh hưởng của lượng chạy dao S ñến sai số kích thước 60 Hình 4.8. ðồ thị biểu diễn ảnh hưởng của lượng chạy dao S ñến kích thước chi tiết 60 Hình 4.9. ðồ thi biểu diễn ảnh hưởng của lượng chạy dao S ñến sai số kích thước 61 Hình 4.10. ðồ thi biểu diễn ảnh hưởng của lượng chạy dao S ñến kích thước chi tiết 61 Hình 4.11. ðồ thi biểu diễn ảnh hưởng của lượng chạy dao S ñến sai số kích thước 62 Hình 4.12. ðồ thị biểu diễn ảnh hưởng của lượng chạy dao S ñến kích thước chi tiết ở 4 vị trí 62 Hình 4.13. ðồ thị biểu diễn ảnh hưởng của lượng chạy dao S ñến sai số kích thước chi tiết ở 4 vị trí 63 Hình 4.14. ðồ thị biểu diễn ảnh hưởng của lượng chạy dao S ñộ ô van, côn của chi tiết 63 Hình 4.15. ðồ thị biểu diễn ảnh hưởng của lượng chạy dao S ñến kích thước chi tiết ở 4 vị trí 64 Hình 4.16. ðồ thị biểu diễn ảnh hưởng của lượng chạy dao S ñến sai số kích thước chi tiết ở 4 vị trí 64 Hình 4.17. ðồ thị biểu diễn ảnh hưởng của lượng chạy dao S ñến ñộ ô van, ñộ côn của chi tiết 65 Hình 4.18. ðồ thị biểu diễn ảnh hưởng của lượng chạy dao S ñến kích thước chi tiết ở 4 vị trí 66 Hình 4.19. ðồ thị biểu diễn ảnh hưởng của lượng chạy dao S ñến sai số kích thước tương ñối 66 Hình 4.20. ðồ thị biểu diễn ảnh hưởng của lượng chạy dao S ñến ñộ ô van, ñộ côn của chi tiết 67 Hình 4.21 .ðồ thị biểu diễn ảnh hưởng của chiều sâu cắt ñến kích thước chi 68 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật ………………………… vii tiết Hình 4.22. ðồ thị biểu diễn ảnh hưởng của chiều sâu cắt t ñến sai số kích thước tương ñối 69 Hình 4.23. ðồ thị biểu diễn ảnh hưởng của chiều sâu cắt t ñộ ô van, ñộ côn của chi tiết 69 Hình4.24. ðồ thị biểu diễn ảnh hưởng của S ñến kích thước ñường kính chi tiết 71 Hình4.25. ðồ thị biểu diễn ảnh hưởng của S ñến sai số kích thước ñường kính chi tiết 71 Hình 4.26. ðồ thị biểu diễn ảnh hưởng của lượng chạy dao S ñến ñộ ô van, ñộ côn của chi tiết 73 Hình4.27. ðồ thị biểu diễn ảnh hưởng của chiều sâu cắt t ñến sai số kích thước ñường kính chi tiết 74 Hình4.28. ðồ thị ñộ côn, ô van 74 Hình 4.29. ðồ thi so sách sai số kích thước tương ñối của hai loại vật liệu khi S thay ñổi 75 Hình 4.30. ðồ thị so sánh sai số kích thước tương ñối khi gia công phôi hàn và phôi thép C45 76 Hình 4.31. ðồ thị ảnh hưởng của t và S ñến sai số kích thước ñường kính tương ñối ở bốn vị trí ño 79 [...]... biên gi i – vùng m i hàn ð c ng m i hàn tăng lên so v i ñ c ng v t li u cơ b n ð c ng trung bình c a m i hàn kho ng 250HB 1.3.4 Thép C45 ð c ñi m và cơ tính c a thép C45 Thép C45 là g m thành ph n ch y u là Fe và C, trong ñó n ng ñ cacbon kho ng 0,45%, C45 ñư c x p vào lo i thép cacbon trung bình, thư ng ñư c dùng thi t k tr c, bánh răng ð c ng thép C45 có ñ c ng 241HB và gi i h n b n σb = 610N/mm2 V... Hàn tr c thép và tr c ñúc t thép C45, C50, C55 và m t s thép h p kim như 50Cr2, 60CrMn, 50CrNi,… Thư ng hàn ñ p nhi u l n sau th i gian s d ng Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c sĩ khoa h c k thu t ………………………… 7 Hàn tr c cán r ng: thư ng s d ng dây hàn b t, chi u sâu c a m i hàn kho ng 5 mm Hàn ñ p tr c cán thép ñ nh hình v i 2 m c ñích ph c h i kích thư c và tăng th i gian làm vi c và. .. phương pháp ñưa que hàn V n ñ gia công cơ khí sau khi hàn M t s chi ti t sau khi h i ph c b ng hàn c n ti n hành gia công cơ khí ñ ñ m b o kích thư c, hình dáng và ñ bóng c n thi t Do v y khi quy t ñ nh h i ph c b ng phương pháp hàn và k thu t ti n hành hàn c th , c n Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c sĩ khoa h c k thu t ………………………… 6 quan tâm ñ n ñi u này, sao cho sau khi hàn, vi c gia công... ñi u ki n trang thi t b là các máy v n năng như máy ti n, phay thông thư ng Vì v y ñư c s hư ng d n c a TS T ng Ng c Tu n tôi th c hi n ñ tài Nghiên c u nh hư ng c a ch ñ c t khi ti n thép C45 và l p hàn ñ p trên máy ti n T616 M c ñích c a ñ tài ðưa ra ch ñ c t h p lý ñ ti n các chi ti t ñư c ph c h i b ng phương pháp hàn ñ p Khuy n cáo cho nha s n xu t bi t ñư c v i máy ti n v n năng thông thư ng... nh lưu ) hàn khí, hàn trong môi trư ng b o v (dư i l p thu c hay C02, Ar, He …) Công ngh ñơn gi n, năng su t cao ch t lư ng ñ m b o song như c ñi m: d gây bi n d ng n t ( thô ñ i và t vi), ng su t nhi t và m t s khuy t t t khác … ð i v i chi ti t b ng thép: tính hàn t t, thép hàm lư ng cacbon và nguyên t h p kim b sung, dây hàn, chu n mép hàn, k thu t hàn, ki m tra ch t lư ng … ð năng su t và ch t lư... ngh hàn ð ñ m b o ch t lư ng hàn t t, c n: Chu n b , g m vi c ch n lo i hàn và thi t b ; chu n b m i hàn (như vi c x rãnh, kích thư c rãnh, hình th c ti p xúc c a hai ph n chi ti t t i m i n i); các bi n pháp ñ m b o cho chi ti t kh i bi n d ng khi hàn; Ch n các s li u, ñi u ki n k thu t; ch n que hàn, thu c hàn và các ch ñ (thông s công ngh ), ñi u ki n k thu t khác; K thu t hàn, cách b trí m i hàn, ... Hà N i – hình 1.2 Máy này là máy ñã quá cũ (s n xu t năm 1961), hơn n a là máy dùng ñ cho sinh viên th c t p nên ch t lư ng máy kém Hình 1.2 là m t s b ph n chính còn hình 1.3 là sơ ñ ñ ng c a máy ti n ren vít v n năng T616 b) ð c tính kĩ thu t T616 là máy ti n h ng v a, có ñ chính xác c p 2, công su t ñ ng cơ N=4,5 Kw và v n t c c t nh Hình 1.3 Sơ ñ ñ ng máy ti n ren vít v n năng T616 ðư ng kính l... trơn; 11- Tr c ñi u khi n a, b, d, e- Các tay g t ñ di ñ ng các kh i bánh răng bên trong h p t c ñ 10 c- Tay g t dùng ñ ñóng m ly h p, trên cơ s ñóng m máy và ñ o chi u tr c chính Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c sĩ khoa h c k thu t ………………………… Máy ti n ñư c s d ng là máy ti n T616 (máy ti n ren vít v n năng m t trong nh ng s n ph m ñ u tiên c a Nhà máy s n xu t máy công c s I Hà N... vi c gia công sau này Ngoài ra vi c ñ m b o l p hàn có b dày nh t ñ nh ñ ñ lư ng d tr cho lư ng dư gia công sau này cũng c n ph i chú ý 1.3 Tính ch t l p hàn ñ p và thép C45 1.3.1 Khái ni m v hàn ñ p kim lo i - Hàn ñ p là m t quá trình ñem ph lên b m t chi ti t m t l p kim lo i b ng các phương pháp hàn, - Hàn ñ p có th s d ng ñ ch t o chi ti t m i Dùng hàn ñ p ñ t o nên m t l p bimetal v i các tính... ng d o khi t o thành phoi dây ít hơn so v i khi t o thành phoi x p Phoi v n Phoi v n thu ñư c khi gia công v t li u giòn (gang, ñ ng thau c ng…) (Hình 1.6e) V y qua nghiên c u các d ng phoi chúng ta có th ñoán xem hình dáng hình h c c a dao, ch ñ c t có h p lý không, d a vào d ng phoi ta ñi u ch nh ch ñ c t và mài l i dao ñ ñ m b o năng su t và ch t lư ng gia công Trên ñây chúng ta ñã nghiên c u quá . DỤC VÀ ðÀO TẠO TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI        NGUYỄN THỊ THUÝ HẰNG NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CHẾ ðỘ CẮT KHI TIỆN THÉP C45 VÀ LỚP HÀN ðẮP TRÊN MÁY TIỆN T616. các máy vạn năng như máy tiện, phay thông thường. Vì vậy ñược sự hướng dẫn của TS Tống Ngọc Tuấn tôi thực hiện ñề tài Nghiên cứu ảnh hưởng của chế ñộ cắt khi tiện thép C45 và lớp hàn ñắp trên. 4.2.1. Ảnh hưởng của lượng chạy dao S 57 4.2.2. Ảnh hưởng của chiều sâu cắt 68 4.3. Kết qủa thí nghiệm gia công lớp hàn 70 4.3.1. Mục ñích và phương pháp tiến hành thí nghiệm 70 4.3.2. Ảnh hưởng