TỐI ƢU QUÁ TRÌNH GIA CÔNG KHI PHAY MẶT PHẲNG LÀ GANG CẦU

Trường ĐHKT Cơng Nghiệp Thái Ngun Luận văn thạc sĩ MỤC LỤC Trường ĐHKT Cơng Nghiệp Thái Ngun Luận văn thạc sĩ 2.5.4 Các thơng số hình học dao phay 28 2.5.5 Các yếu tố lớp cắt 30 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT 2.5.6 Lực cắt phay 32 DANH MỤC CÁC BẢNG 2.5.7 Độ mòn tuổi bền dao phay 33 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ 2.6 BƠI TRƠN LÀM NGUỘI KHI PHAY MẶT PHẲNG 34 PHẦN MỞ ĐẦU 2.6.1 Các phƣơng pháp bơi trơn làm nguội gia cơng cắt gọt 34 2.6.2 Bơi trơn làm nguội phay mặt phẳng dao phay mặt 35 Trang Chương TỔNG QUAN VỀ CƠNG NGHỆ BƠI TRƠN 11 Tổng quan cơng nghệ bơi trơn truyền thống 11 Tổng quan cơng nghệ bơi trơn tối thiểu 11 Chương đầu Phay mặt phẳng dao phay mặt đầu 35 Bơi trơn làm nguội phay mặt phẳng gang cÇu dao 36 phay mặt đầu NGHIÊN CỨU VỀ CHẾ ĐỘ CẮT KHI PHAY 14 Chương 2.1 Q TRÌNH HÌNH THÀNH PHOI 14 LỰA CHỌN TRANG THIẾT BỊ THỰC NGHIỆM 2.1.1 Khái niệm phân loại phoi 14 3.1 XÂY DỰNG HỆ THỐNG THỰC NGHIỆM 37 37 2.1.2 Sự co rút phoi 15 3.1.1 Sơ đồ ngun lý hệ thống 37 2.2 LỰC CẮT GỌT 16 3.1.2 Hệ thống thí nghiệm 3.1.3 Thiết bị thí nghiệm 38 2.2.1 Cơ sở lý thuyết lực cắt 16 3.2 NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM 38 2.2.2 Ảnh hƣởng dung dịch trơn nguội đến lực cắt 18 3.2.1.Mục đích thí nghiệm 40 2.3 HIỆN TƢỢNG NHIỆT TRONG Q TRÌNH CẮT 18 3.2.2.Trình tự tiến hành thí nghiệm 40 2.3.1 Nhiệt cắt 18 Chương 40 2.3.2 Ảnh hƣởng dung dịch trơn nguội đến nhiệt cắt 21 TỐI ƢU Q TRÌNH GIA CƠNG KHI PHAY MẶT PHẲNG LÀ 2.4 SỰ MÀI MỊN DAO 21 GANG CẦU 42 2.4.1 Biểu ngồi mài mòn dao 21 4.1 Mơ hình hố q trình cắt phay 42 2.4.2 Bản chất vật lý mài mòn dao 23 4.2 Mơ hình hố tốn học tối ƣu hố q trình cắt phay 43 2.4.3 Quy luật mòn dụng cụ cắt 25 4.3 Giới hạn vấn đề tối ƣu 46 2.5 GIA CƠNG CẮT GỌT KHI PHAY 26 Chương 46 2.5.1 Khái niệm chung 26 PHÂN TÍCH KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM 46 2.5.2 Phân loại dao phay 27 5.1 Mòn chế mòn dao 46 2.5.3 Vật liệu chế tạo dao phay 28 5.1.1 Mòn chế mòn mặt trƣớc dao 46 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Ngun http://www.lrc-tnu.edu.vn Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Ngun http://www.lrc-tnu.edu.vn Trường ĐHKT Cơng Nghiệp Thái Ngun Luận văn thạc sĩ Trường ĐHKT Cơng Nghiệp Thái Ngun 49 F0: lực ma sát phoi lên mặt trước 5.1.3 Mòn tuổi bền dao 52 N’: lực pháp tuyến tác dụng lên mặt sau Độ nhám bề mặt chi tiết Ra 54 F0: lực ma sát phoi lên mặt sau Kết luận 56 Px: thành phần lực cắt theo phương X PHẦN KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO 57 Py: thành phần lực cắt theo phương Y I KẾT LUẬN CỦA LUẬN VĂN 57 Pz: thành phần lực cắt theo phương Z II HƢỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO 58 t: chiều sâu cắt TÀI LIỆU THAM KHẢO 59 S: lượng chạy dao PHỤ LỤC 61 n: số vòng quay trục Phụ lục CÁC ẢNH CHỤP MỊN DAO 61 m: số mũ K Phụ lục SỐ LIỆU THÍ NGHIỆM VỀ ĐỘ NHÁM VÀ ĐỘ MỊN 67 A: cơng hớt phoi 5.1.2 Mòn chế mòn mặt sau dao Luận văn thạc sĩ A1: cơng sinh biến dạng đàn hồi biến dạng dẻo DAO A2: cơng sinh để thắng lực ma sát mặt trước dao A3: cơng sinh để thắng lực ma sát mặt sau dao V: vận tốc cắt DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT Ps: lực mặt phẳng trượt : góc tác động Q: nhiệt lượng tỏa q trình cắt 1: góc trượt 0: độ mòn dao : góc cắt : thời gian làm việc dao : góc trước : góc nghiêng dao K: hệ số co rút phoi : góc sau L: chiều dài phoi : góc tiếp xúc L0: chiều dài cắt f: tiết diện ngang lớp cắt a1: chiều dầy phoi thực tế B: chiều rộng cắt a: chiều dầy phoi lý thuyết Sz: lượng tiến dao R: tổng hợp lực tác dụng lên dao a0: chiều dầy cắt trung bình R0: lực tổng hợp pháp tuyến D: đường kính dao phay R1: tổng hợp lực tác dụng lên mặt sau P: lực vòng N: lực pháp tuyến tác dụng lên mặt trước [u]: lượng mòn mặt sau cho phép Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Ngun http://www.lrc-tnu.edu.vn Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Ngun http://www.lrc-tnu.edu.vn Trường ĐHKT Cơng Nghiệp Thái Ngun Luận văn thạc sĩ Trường ĐHKT Cơng Nghiệp Thái Ngun Luận văn thạc sĩ Ra: độ nhấp nhơ bề mặt trung bình Hình 2.11 Mòn chảy dẻo 24 MQL (Minimum Quantity Lubrication): Bơi trơn tối thiểu Hình 2.12: Quan hệ độ mòn thời gian làm việc dao 25 Hình 2.13: Các loại dao phay 27 Hình 2.14: Các thơng số hình học phần cắt dao phay mặt đầu 29 Hình 2.15: Sơ đồ cắt phoi dao phay 30 Hình 2.16: Sơ đồ tính góc tiếp xúc 31 Hình 2.17: Sơ đồ xác định chiều dày cắt diện tích lớp cắt 32 DANH MỤC CÁC BẢNG dao phay chúng đồng thời tham gia vào q trình cắt Trang Bảng Số liệu độ nhám Ra, Rz sau lượt cắt 67 Hình 2.18: Sơ đồ lực cắt tác dụng lên dao phay 32 Bảng Số liệu độ nhám Ra, Rz sau lượt cắt 67 Hình 2.19: Các dạng mài mòn dao phay 33 Bảng Số liệu độ nhám Ra, Rz sau lượt cắt 67 Hình 3.1: Sơ đồ ngun lý phun MQL dạng sương mù 37 Bảng Số liệu độ mòn mặt sau dao sau sau lượt cắt 68 Hình 3.2: Ảnh hệ thống thí nghiệm 38 Bảng Số liệu độ mòn mặt sau dao sau sau lượt cắt 68 Hình 3.3: Ảnh Máy đo nhám 39 Bảng Số liệu độ mòn mặt sau dao sau sau lượt cắt 68 Hình 3.4: Ảnh Máy chụp ảnh SEM 40 Hình 4.1: Mơ hình tối ưu hố q trình cắt phay 42 Hình 5.1: Ảnh so sánh mòn mặt trước dao với lượt cắt 47 Hình 5.2: Ảnh so sánh mòn mặt trước dao với lượt cắt 48 Hình 5.3: Ảnh so sánh mòn mặt trước dao với lượt cắt 49 Trang Hình 5.4: Ảnh so sánh mòn mặt sau dao với lượt cắt 50 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ Hình 2.1: Sơ đồ q trình hình thành phoi cắt vật liệu dẻo 14 Hình 5.5: Ảnh so sánh mòn mặt sau dao với lượt cắt 51 Hình 2.2: Các loại phoi 15 Hình 5.6 Ảnh so sánh mòn mặt sau dao với lượt cắt 52 Hình 2.3: Sơ đồ co rút phoi 16 Hình 5.7 Quan hệ độ mòn mặt sau dao thời gian cắt t với 53 Hình 2.4: Sơ đồ xác định hệ số co rút phoi 16 Hình 2.5: Sơ đồ tác dụng lực cắt tự 17 Hình 2.6: Sơ đồ hình thành lan tỏa nhiệt 20 Hình 2.7: Các dạng mòn dụng cụ cắt 22 Hình 2.8: Mòn dụng cụ cắt dọc theo lưỡi cắt 22 Hình 2.9: Quy luật mòn dụng cụ cắt 23 Hình 5.10: Quan hệ độ nhám bề mặt chi tiết Ra thời gian cắt t 55 Hình 2.10: Mòn khuếch tán 24 Hình 5.11: Quan hệ độ nhám bề mặt chi tiết Ra lượt cắt t (2) 55 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Ngun http://www.lrc-tnu.edu.vn lượt cắt Hình 5.8: Quan hệ độ mòn mặt sau dao thời gian cắt t với 53 lượt cắt Hình 5.9: Quan hệ độ mòn mặt sau dao thời gian cắt t với 54 lượt cắt Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Ngun http://www.lrc-tnu.edu.vn Trường ĐHKT Cơng Nghiệp Thái Ngun Luận văn thạc sĩ Trường ĐHKT Cơng Nghiệp Thái Ngun Luận văn thạc sĩ PHẦN MỞ ĐẦU Hình 5.12: Quan hệ độ nhám bề mặt chi tiết Ra thời gian cắt t 55 Hình 5.13: Quan hệ độ nhám bề mặt chi tiết Ra lượt cắt t (4) 55 Hình 5.14: Quan hệ độ nhám bề mặt chi tiết Ra thời gian cắt t 56 Trong thời kỳ CNH HĐH đất nước, ngành Cơ khí có vai trò lớn Hình 5.15: Quan hệ độ nhám bề mặt chi tiết Ra lượt cắt t (6) 56 việc chế tạo sản phẩm cơng nghiệp Để nâng cao chất lượng sản phẩm, đảm bảo 1.Tính cấp thiết đề tài u cầu tính cơng nghệ kinh tế, đặc biệt gia cơng sản phẩm có độ cứng cao, cấu trúc vật liệu phức tạp người ta ứng dụng nhiều phương pháp cơng nghệ từ truyền thống đến khơng truyền thống Đóng vai trò quan trọng q trình gia cơng cắt gọt chi tiết bơi trơn - làm nguội bơi trơn - làm nguội có tác dụng làm giảm lực cắt, giảm nhiệt cắt, giảm ma sát, mòn dao, giảm hệ số co rút phoi, đặc biệt làm tăng chất lượng bề mặt gia cơng, nâng cao suất hiệu kinh tế Theo cơng nghệ truyền thống, gia cơng vật liệu Gang, thơng thường người ta khơng sử dụng bơi trơn (gia cơng khơ) : Đặc điểm biến dạng phần lớn Gang kết cấu dạng ferit peclit từ 3- 5% graphit dạng bơng tấm, hay graphit phiến dạng cầu Chính có graphit lên tính dẻo gang giảm, làm phoi dễ gẫy hoạt động loại chất bơi trơn tự nhiên, lực cắt tương đối nhỏ phoi vụn Do gang xếp vào nhóm vật liệu dễ gia cơng cắt gọt, nhiên gia cơng cắt gọt Gang thường gặp số vấn đề như: - Mòn dao tạp chất cứng lẫn gang gây - Có tượng phoi chảy dẻo dính bám lên mặt sau (Gang cầu) - Lực cắt lớn, nhiệt độ cao, chất lượng gia cơng giảm (Gang cầu) Để khắc phục nhược điểm kể tác giả đề xuất ứng dụng cơng nghệ bơi trơn tối thiểu gia cơng vật liệu Gang với chế độ cắt tối ưu chọn trước ưu điểm bật cơng nghệ như: - Giảm lực cắt mòn dao - Nâng cao tuổi bền dụng cụ cắt - Giảm chi phí dọn phế thải làm mơi trường - Khơng gian làm việc sạch, góp phần giảm nhiễm mơi trường Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Ngun http://www.lrc-tnu.edu.vn Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Ngun http://www.lrc-tnu.edu.vn Trường ĐHKT Cơng Nghiệp Thái Ngun Luận văn thạc sĩ Trên giới cơng nghệ bơi trơn tối thiểu áp dụng phổ biến nước có cơng nghiệp phát triển như: Anh, Đức, Mỹ, Hàn quốc… Trường ĐHKT Cơng Nghiệp Thái Ngun 10 Luận văn thạc sĩ Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài 3.1.Ý nghĩa khoa học Ở Việt Nam nghiên cứu ứng dụng bơi trơn tối thiểu - Kết nghiên cứu đánh giá khả cho thấy ảnh hưởng nhiều hạn chế Do phương pháp có nhiều ưu điểm, đặc biệt thân thiện với việc lựa chọn chế độ cắt tối ưu phay mặt phẳng dao phay mặt đầu đối mơi trường nên cần có nghiên cứu ứng dụng cơng nghệ vào thực với Gang cầu có bơi trơn tối thiểu Qua đánh giá mòn, tuổi bền dao tế sản xuất nước ta, tác giả đề xuất chọn đề tài: Gang cầu nói riêng loại Gang nói chung “Nghiên cứu lựa chọn chế độ cắt tối ưu phay mặt phẳng dao phay mặt đầu gang cầu có bơi trơn tối thiểu” 3.2 í nghĩa thực tiễn - Chọn chế độ cắt tối ưu, loại dầu bơi trơn dẫn cụ thể chế độ bơi trơn tối thiểu phay mặt phẳng dao phay mặt đầu Gang cầu Mục đích, đối tƣợng phƣơng pháp nghiên cứu nói riêng loại Gang nói chung 2.1.Mục đích đề tài - Nghiên cứu, đánh giá khả bơi trơn- làm nguội cơng nghệ bơi trơn tối thiểu qua tính ưu việt phương pháp - Các kết nghiên cứu ứng dụng thực tiễn dần thay cơng nghệ truyền thống - Nghiên cứu tìm ảnh hưởng chế độ cơng nghệ bơi trơnlàm nguội tối thiểu dầu thực vật đến mòn, tuổi bền dao gia cơng gang - Kết nghiên cứu đạt ứng dụng vào Phay bàn Máp rãnh Gang cầu nhà máy Điêzen Sơng cơng – Thái ngun Cầu( phương pháp phay bề mặt) - Nghiên cứu đưa dẫn cụ thể như: áp suất dòng khí, lưu lượng tưới phù hợp gia cơng mặt phẳng gang Cầu dao phay mặt đầu có gắn mảnh hợp kim cứng - Nghiên cứu để lựa chọn chế độ cắt tối ưu q trình gia cơng mặt phẳng( Gang cầu)có bơi trơn(bơi trơn tối thiểu dầu thực vật) 2.2 Đối tượng nghiên cứu - Dao phay mặt đầu gắn mảnh HKC (BK8) - Gang cầu có độ cứng từ 170-220HB (Bàn Máp rãnh) - Chế độ bơi trơn tối thiểu dầu thực vật( áp suất dòng khí ) - Chế độ cắt (lựa chọn thơng số S,V,t tối ưu) q trình gia cơng gang cầu dao phay mặt đầu gắn mảnh BK8 - Các tiêu cơng nghệ q trình gia cơng: Cơ chế mòn tuổi bền dao 2.3.Phương pháp nghiên cứu - Nghiên cứu lý thuyết kết hợp với thực nghiệm (chủ yếu thực nghiệm) Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Ngun http://www.lrc-tnu.edu.vn Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Ngun http://www.lrc-tnu.edu.vn Trường ĐHKT Cơng Nghiệp Thái Ngun Luận văn thạc sĩ 11 Trường ĐHKT Cơng Nghiệp Thái Ngun 12 Luận văn thạc sĩ - Giảm lực cắt mßn dao Chương - N©ng cao tuổi bền dụng cụ c¾t TỔNG QUAN VỀ CƠNG NGHỆ BƠI TRƠN Tổng quan cơng nghệ bơi trơn truyền thống - Giảm chi phÝ dọn phế thải m m«i trường - Kh«ng gian m việc sạch, gãp phần giảm « nhiễm m«i trường - Bơi trơn làm nguội kiểu tưới tràn: phương pháp dùng phổ biến Những năm 90 kỷ XX, nước cơng nghiệp phát triển CHLB Đức, nay, dung dịch trơn nguội dẫn tự vào vùng cắt thơng qua tượng Thụy Điển nghiên cứu ứng dụng cơng nghệ bơi trơn làm nguội tối thiểu mao dẫn thiết bị cần thiết bơm nước, chênh lệch độ cao, bình thơng (MQL) Hướng nghiên cứu MQL tập trung vào: tìm loại dung dịch cắt gọt Ưu điểm phương pháp tưới tràn tải nhiệt khỏi vùng cắt, hạn đáp ứng u cầu MQL tìm chất phụ gia làm tăng tính cắt chế ảnh hưởng xấu nhiệt độ dụng cụ cắt Đảm bảo nhiệt độ dung dịch cắt gọt Nghiên cứu xác định áp suất lưu lượng tối ưu Cải tiến kết cấu mơi trường thấp ổn định Giúp việc vận chuyển phoi khỏi vùng cắt dễ dụng cụ để thích hợp với MQL Cải tiến kết cấu đầu phun hệ thống bơi trơn dàng Giảm ma sát phoi mặt trước, phơi mặt sau dụng cụ cắt Nhược Nghiên cứu ứng dụng MQL gia cơng cứng gia cơng tốc độ cao [3] điểm phương pháp gây nhiễm mơi trường làm việc, đất đai nguồn nước Trên giới có số tài liệu cơng bố nghiên cứu MQL như: tác Tăng chi phí sản xuất, vận chuyển, bảo dưỡng tái chế chất bơi trơn đặc biệt chi giả Nikhil Ranjan Dhar, Sumaiya Islam, Mohamad Kamruzzaman nghiên cứu Ảnh phí làm trước đưa vào mơi trường Tiêu tốn nhiều dung dịch trơn nguội hưởng MQL đến mòn dao, độ nhám bề mặt sai lệch kích thước tiện AISI- Dung dịch khó xâm nhập vào vùng cắt 4340 [14] Tác giả Steven Y Liang nghiên cứu MQL tiện cứng [15] Tổng - Theo c«ng nghệ truyền thống, gia c«ng vËt liƯu Gang, th«ng thường cơng ty Master Chemical tổng kết Ứng dụng MQL cơng nghệ kim người ta kh«ng sử dụng b«i trơn (gia c«ng kh«) v× : §Ỉc ®iĨm biÕn d¹ng phÇn lín loại [16] Tác giả Jim Lorincz nêu Các giải pháp chất làm nguội Gang kÕt cÊu d¹ng ferit hc peclit vµ tõ 3- 5% graphit ë d¹ng b«ng hc tÊm, hay có nêu thành cơng MQL gia cơng cắt gọt ứng dụng graphit phiÕn hc d¹ng cÇu ChÝnh v× cã graphit lªn tÝnh dỴo cđa gang gi¶m, lµm MQL thiết kế máy cơng cụ [17] phoi dƠ gÉy vµ ho¹t ®éng nh- mét lo¹i chÊt b«i tr¬n tù nhiªn, lùc c¾t t-¬ng ®èi nhá Ở Việt Nam, cơng nghệ MQL mới tiếp cận vài năm gần Hiện vµ phoi vơn Do vËy gang ®-ỵc xÕp vµo nhãm vËt liƯu dƠ gia c«ng c¾t gät, nhiªn có số nghiên cứu áp dụng MQL gia cơng cắt gọt cơng bố như: tác giả gia c«ng c¾t gät Gang th-êng gỈp mét sè vÊn ®Ị nh-: Trần Minh Đức Nghiên cứu ứng dụng cơng nghệ bơi trơn làm nguội tối thiểu - Mßn dao t¹p chÊt cøng lÉn gang g©y - Cã hiƯn t-ỵng phoi ch¶y dỴo vµ dÝnh b¸m lªn mỈt sau (Gang cÇu) - Lùc c¾t rÊt lín, nhiƯt ®é cao, chÊt l-ỵng gia c«ng gi¶m (Gang cÇu) Tổng quan cơng nghệ bơi trơn tối thiểu Bơi trơn làm nguội tối thiểu (MQL): phương pháp sử dụng dòng khí nén có áp suất cao để phun dung dịch trơn nguội vào vùng cắt dạng sương mù để bơi trơn, làm nguội đẩy phoi khỏi vùng gia cơng Bơi trơn làm nguội tối thiểu (MQL) có nh÷ng -u ®iĨm nỉi bËt nh-: Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Ngun http://www.lrc-tnu.edu.vn gia cơng cắt gọt, tác giả xây dựng hệ thống MQL đáp ứng u cầu nghiên cứu thuận lợi cho việc chuyển giao cơng nghệ MQL tiện cắt đứt, phay rãnh dao phay ngón, phay lăn răng, khoan [3] Tác giả Phạm Quang Đồng Nghiên cứu ảnh hưởng thơng số cơng nghệ bơi trơn - làm nguội tối thiểu đến độ mòn dao chất lượng bề mặt phay rãnh dao phay ngón [4] Tác giả Nguyễn Đức Chính Nghiên cứu xác định áp lực lưu lượng hợp lý để thực cơng nghệ bơi trơn làm nguội khoan [5] Tác giả Lưu Trọng Đức Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Ngun http://www.lrc-tnu.edu.vn Trường ĐHKT Cơng Nghiệp Thái Ngun 13 Luận văn thạc sĩ Trường ĐHKT Cơng Nghiệp Thái Ngun Nghiên cứu so sánh phương pháp tưới cơng nghệ bơi trơn - Làm Luận văn thạc sĩ 14 Chương nguội tối thiểu phay rãnh [6] NGHIÊN CỨU VỀ CHẾ ĐỘ CẮT KHI PHAY Như vậy, theo tài liệu cơng bố MQL gia cơng cắt gọt nghiên cứu ứng dụng MQL phay mặt phẳng gang cầu dao phay mặt đầu cácbít chưa nghiên cứu Trong nhu cầu phay gang (đặc biệt gang 2.1 Q TRÌNH HÌNH THÀNH PHOI 2.1.1 Khái niệm phân loại phoi cầu) đặt để tránh giảm bớt ngun cơng mài Chính tác giả đề xuất chọn đề tài: Khi dao dịch chuyển phân tử kim loại lúc đầu bị nén đàn hồi (hình 2.1a), sau bị biến dạng dẻo, q trình biến dạng dẻo tăng dần bị lực liên kết Nghiên cứu lựa chọn chế độ cắt tối ƣu phay mặt phẳng dao phay mặt đầu gang cầu có bơi trơn tối thiểu bên phân tử chặn lại Ở thời điểm xảy xếp lớp phần tử phoi trượt chúng mặt phẳng BC (hình 2.1b) Hiện tượng tương tự xảy phần tử từ  (hình 2.1c) a) b) P  a  a  C P B c) C   P  a B Hình 2.1 Sơ đồ q trình hình thành phoi cắt vật liệu dẻo Biến dạng dẻo xảy vùng giới hạn góc , góc gọi góc tác động Góc  gọi góc trượt, mặt phẳng BC gọi mặt phẳng trượt Q trình hình thành phoi xảy gia cơng vật liệu dẻo với chiều sâu cắt lớn góc cắt  nhỏ Hình 2.2 loại phoi hình thành q trình gia cơng loại vật liệu khác Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Ngun http://www.lrc-tnu.edu.vn Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Ngun http://www.lrc-tnu.edu.vn Trường ĐHKT Cơng Nghiệp Thái Ngun Luận văn thạc sĩ 15 Trường ĐHKT Cơng Nghiệp Thái Ngun Luận văn thạc sĩ 16 Phoi dây (hình 2.2a) hình thành gia cơng vật liệu dẻo với chiều sâu a1 cắt nhỏ, tốc độ cắt góc trước  lớn [7] a chiều sâu cắt lớn, tốc độ cắt góc trước  nhỏ [7] L Phoi xếp lớp (hình 2.2b) hình thành gia cơng vật liệu dẻo với L Phoi vụn (hình 2.2c) hình thành gia cơng vật liệu dẻo với chiều sâu cắt lớn, tốc độ cắt góc trước  nhỏ [7] Khi gia cơng vật liệu giòn (gang) với chiều sâu cắt góc trước  lớn L0 phoi vụn (hình 2.2d) có hình dạng khơng giống hình thành Hình 2.3 Sơ đồ co rút phoi b) a P a a) C  P C P C B l d) a a c)  B P l0 B Hình 2.4 Sơ đồ xác định hệ số co rút phoi Hình 2.2 Các loại phoi Khi xét phần tử phoi (hình 2.4), hệ số co rút phoi bằng: 2.1.2 Sự co rút phoi Biến dạng dẻo cắt kim loại thể chỗ chiều dày phoi a lớn chiều dày cắt a (hình 2.3) Nhưng trường hợp có thay đổi hình dáng, thể tích giữ ngun, chiều dài phoi L ngắn qng đường mà dao qua L0 (chiều dài cắt) Hiện tượng phoi bị ngắn lại theo chiều dài lớn lên theo bề dày gọi co rút phoi K: K K l0 sin(900  1   ) cos(1   )   l sin 1 sin 1 Trong thực tế, K = 1,5  Sử dụng dung dịch trơn nguội cho phép giảm co rút phoi [7] 2.2 LỰC CẮT GỌT 2.2.1 Cơ sở lý thuyết lực cắt L0 a1  1 L a Trong q trình cắt, dụng cụ cắt chịu tác dụng lực Các lực tác Hệ số co rút phoi tiêu gián tiếp đánh giá cường độ biến dạng dẻo dụng lên phơi lưỡi cắt Hình 2.5a sơ đồ lực tác động lên phơi cắt tự cắt kim loại Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Ngun http://www.lrc-tnu.edu.vn Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Ngun http://www.lrc-tnu.edu.vn Trường ĐHKT Cơng Nghiệp Thái Ngun Luận văn thạc sĩ 17 Trường ĐHKT Cơng Nghiệp Thái Ngun Luận văn thạc sĩ 18 t: chiều sâu cắt (mm); R1 b) N'  v F0 R1 R d) L0 m: số mũ K (phụ thuộc vào vật liệu gia cơng) Ngồi hai thành phần lực Pz Py có thêm thành phần lực Px (lực tác N  F0' R0 R1 c) R0 N' K: hệ số co rút phoi; F'0  a) S: lượng chạy dao (mm/vòng); y Py dụng theo phương trục chi tiết) Tương quan thành phần lực điều kiện gia cơng bình R Pz z thường tính sau [7]: Px = (0,2  0,3)Pz Hình 2.5 Sơ đồ tác dụng lực cắt tự Mặt trước dao chịu tác dụng lực R0, lực R0 tổng hợp lực pháp tuyến N lực ma sát phoi lên mặt trước F0, có nghĩa là: R0  N  F0 Mặt sau dao (gần lưỡi cắt) chịu tác dụng lực pháp tuyến N’ lực ma sát lên mặt sau dao F0’ Tổng hai lực N’ F0’ R1 Vì góc sau  nhỏ có độ mòn mặt sau dao, ta tính lực hình 2.5b, có nghĩa phương lực F0’ ngược với phương tốc độ cắt V Để thực q trình cắt để giữ trạng thái cân dao từ ngồi phải có lực tác dụng lên dao Py = (0,3  0,4)Pz 2.2.2 Ảnh hƣởng dung dịch trơn nguội đến lực cắt Nhiều nghiên cứu cho thấy sử dụng dung dịch trơn nguội cho phép giảm lực cắt xuống 30%, chí xuống 45% cắt ren tarơ [7] Khi sử dụng dung dịch trơn nguội lực cắt phải giảm rõ rệt vật liệu gia cơng có độ dẻo cao Điều giải thích sau: trường hợp lực ma sát dao phoi tăng, hiệu việc sử dụng dung dịch trơn nguội phải cao [7] R  R0  R1 (hình 2.5c) Tuy nhiên, số nhà nghiên cứu lại khun khơng nên sử dụng dung dịch Phân tích lực R tác dụng lên dao hai thành phần: - Thành phần lực Pz theo phương chuyển động theo phương dịch chuyển dao ta gọi Pz lực tiếp tuyến - Thành phần lực Py theo phương trùng với đường tâm dao ta gọi P y lực hướng kính Khi chiếu lực lên phương trục y trục z ta được: Pz = Ncos + F0sin + F0’ trơn nguội gia cơng với tốc độ cắt lớn Ví dụ gia cơng thép 10 với tốc độ cắt cao dùng dung dịch trơn nguội emunxi, lực cắt Pz lớn chút so với trường hợp gia cơng khơng có dung dịch trơn nguội [7] Mặc dù có lời khun trên, thực tế sử dụng dung dịch trơn nguội trường hợp (kể gia cơng tốc độ cao) có ưu điểm có dung dịch trơn nguội, dụng cụ cắt làm việc êm hơn, tuổi bền dụng cụ cao hơn, ngồi độ Py = -Nsin + F0cos+ N’ xác độ nhám bề mặt cải thiện đáng kể [7] Lực pháp tuyến N xác định theo cơng thức gần sau đây: N   0tSK m 2.3 HIỆN TƢỢNG NHIỆT TRONG Q TRÌNH CẮT 2.3.1 Nhiệt cắt Ở đây: Hiện tượng nhiệt q trình cắt đóng vai trò quan trọng, 0: giới hạn chảy vật liệu gia cơng bị nén (kG/mm2); Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Ngun http://www.lrc-tnu.edu.vn ảnh hưởng đến q trình tạo phoi, lẹo dao, co rút phoi, lực cắt cấu trúc lớp bề Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Ngun http://www.lrc-tnu.edu.vn Trường ĐHKT Cơng Nghiệp Thái Ngun 19 Luận văn thạc sĩ mặt Ngồi ra, nhiệt cắt ảnh hưởng lớn đến cường độ mòn tuổi bền dao Trường ĐHKT Cơng Nghiệp Thái Ngun Luận văn thạc sĩ 20 Thực tế cho thấy, phần lớn cơng cắt gọt A (hơn 99,5%) sinh nhiệt cắt Vì vậy, lượng nhiệt tỏa q trình cắt [7]: [7] Sự tỏa nhiệt cắt cơng A (kGm) sinh q trình hớt phoi Q Cơng A xác định theo cơng thức: A = A1 + A2 + A3 P V A  z 427 427 Nhiệt cắt Q tính kcal/phút (1) Nhiệt q trình cắt lan tỏa từ điểm có nhiệt độ cao đến điểm có Ở đây: A1: cơng sinh biến dạng đàn hồi biến dạng dẻo; nhiệt độ thấp Nhiệt q trình cắt chủ yếu tập trung phoi phần A2: cơng sinh để thắng lực ma sát mặt trước dao; dụng cụ Nhiệt ma sát mặt trước mặt sau tập trung mặt trước III mặt sau IV, phoi II chi tiết gia cơng I (hình 2.6) Có phần nhỏ nhiệt tỏa vào A3: cơng sinh để thắng lực ma sát mặt sau dao mơi trường xung quanh Mặt khác, cơng A tính theo cơng thức: Đường đẳng nhiệt Vùng trượt A = Pz.L a Ở đây: Pz: lực cắt tác dụng theo phương tốc độ cắt (kG); II III IV L: qng đường mà dụng cụ qua hay chiều dài cắt (m) Các cơng thành phần cơng thức (1) có tỉ lệ sau: A1 = 55%, I A2 = 35%, A3 = 10% Nếu lấy qng đường mà dụng cụ qua phút, ta có Hình 2.6 Sơ đồ hình thành lan tỏa nhiệt cơng thức phút: Khi biết lượng nhiệt sinh q trình cắt lan tỏa phoi, chi tiết gia A = Pz.V = Ps.Vs + F.VF + F1.VF1 cơng dụng cụ, viết phương trình nhiệt sau: Ở đây: V: tốc độ cắt (m/phút); Q = Q1 + Q2 + Q3 = Qp + Qd + Qc + Qm Ở đây: Ps: lực mặt phẳng trượt hay lực trượt (kG); Q1, Q2, Q3: nhiệt ứng với cơng cơng thức 1; Vs: tốc độ trượt (m/phút); Qp, Qd, Qc, Qm: nhiệt phoi, dụng cụ, chi tiết mơi trường F: lực ma sát mặt trước dao (kG); F1: lực ma sát mặt sau dao (kG); VF  xung quanh V : tốc độ chuyển động phoi mặt trước dao (m/phút); K K: hệ số co rút phoi; VF1: tốc độ chuyển động bề mặt gia cơng tương đối so với mặt trước dao (m/phút), VF1 = V Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Ngun http://www.lrc-tnu.edu.vn Kết nghiên cứu thực nghiệm cho thấy gia cơng với tốc độ cắt khơng lớn (30 ÷ 40 m/phút) tỉ lệ nhiệt sau: Qp  60  70%; Qd  3%; Qc  30  40%; Qm   2% Khi tốc độ cắt tăng, tỉ lệ nhiệt vào phoi tăng Ví dụ, tốc độ cắt V = 400  500 m/phút, nhiệt vào phoi Qp  97  98%; Qd  1% Thực nghiệm Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Ngun http://www.lrc-tnu.edu.vn Trường ĐHKT Cơng Nghiệp Thái Ngun 41 Luận văn thạc sĩ Trường ĐHKT Cơng Nghiệp Thái Ngun 42 Luận văn thạc sĩ phút (tương ứng với lượt cắt, có chiều dài cắt x 250 = 500 mm) mảnh dao Chương lấy để chụp ảnh hiển vi điện tử mòn dao, đo mòn Sau thời gian cắt 8.15 phút TỐI ƢU Q TRÌNH GIA CƠNG KHI PHAY MẶT PHẲNG LÀ GANG (tương ứng với chiều dài cắt 250 mm) tiến hành đo nhám bề mặt chi tiết Khi gia cơng sử dụng dung dịch phương pháp tưới dung dịch trơn nguội sau: - Bơi trơn làm nguội tối thiểu tưới kiểu sương mù dầu lạc với áp suất P = KG/cm2, lưu lượng Q = 0,22 ml/phút CẦU 4.1 Mơ hình hố q trình cắt phay Nghiên cứu lựa chọn chế độ cắt tối ưu q trình gia cơng cắt gọt phương pháp xác định chế độ cắt tối ưu thơng qua việc xây dựng mối quan hệ tốn Sau khoảng thời gian cắt 32.6 phút (tương ứng với lượt cắt, có chiều học hàm mục tiêu kinh tế kỹ thuật q trình gia cơng với thơng số dài cắt x 250 = 1000 mm) mảnh dao lấy để chụp ảnh hiển vi điện tử mòn chế độ cắt tương ứng với hệ thống giới hạn kỹ thuật, chất lượng dao, đo mòn Sau thời gian cắt 8.15 phút (tương ứng với chiều dài cắt 250 hiệu kinh tế sản phẩm mm) tiến hành đo nhám bề mặt chi tiết Khi gia cơng sử dụng dung dịch phương pháp tưới dung dịch trơn nguội sau: Như thực chất việc nghiên cứu lựa chọn chế độ cắt tối ưu phay gang cầu có bơi trơn tối thiểu giải tốn tìm cực trị có - Bơi trơn làm nguội tối thiểu tưới kiểu sương mù dầu lạc với áp suất P = KG/cm2, lưu lượng Q = 0,22 ml/phút điều kiện biên bất phương trình Để nghiên cứu tối ưu hố chế độ cắt cách có hệ thống logic, sở nghiên cứu tổng quan, dựa vào kết Sau khoảng thời gian cắt 48.9 phút (tương ứng với lượt cắt, có chiều nghiên cứu [1], [3], [6], [7], [9] ta xây dựng mơ hình hố q trình cắt phay dài cắt x 250 = 1500 mm) mảnh dao lấy để chụp ảnh hiển vi điện tử mòn dao, đo mòn Sau thời gian cắt 8.15 phút (tương ứng với chiều dài cắt 250 mm) tiến hành đo nhám bề mặt chi tiết Khi gia cơng sử dụng dung dịch phương pháp tưới dung dịch trơn nguội sau: - Bơi trơn làm nguội tối thiểu tưới kiểu sương mù dầu lạc với áp suất P = KG/cm2, lưu lượng Q = 0,22 ml/phút Hình 4.1 Mơ hình tối ưu hố q trình cắt phay Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Ngun http://www.lrc-tnu.edu.vn Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Ngun http://www.lrc-tnu.edu.vn Trường ĐHKT Cơng Nghiệp Thái Ngun Luận văn thạc sĩ 43 Trường ĐHKT Cơng Nghiệp Thái Ngun 44 Luận văn thạc sĩ thuộc lĩnh vực đề tài, ta thấy có nhiều thơng số ảnh hưởng đến q trình gia 4.2 Tối ƣu hố q trình cắt phay Để thực tối ưu hố q trình gia cơng tìm cực trị, ta cần phải mơ hình hố tốn học hàm mục tiêu cơng như: Thơng số hình học dụng cụ, vật liệu dụng cụ cắt, thơng số chế độ cắt phương pháp bơi trơn làm mát… Trong nội dung nghiên cứu đề tài ta cố định Các hàm mục tiêu dạng tổng qt sau: Y = f(s,v,t) số thơng số đầu vào vật liệu gia cơng, dụng cụ cắt, phương pháp làm mát Trong Y tiêu tối ưu hố (thơng số đầu ra), lực cắt, chất thơng số quan tâm khảo sát là: Vận tốc cắt, lượng chạy dao, chiều sâu cắt, lượng bề mặt (độ nhám bề mặt, độ sóng bề mặt, độ xác gia cơng), mòn và áp suất thơng số có ảnh hưởng nhiều đến kết nghiên cứu tuổi bền dụng cụ cắt… Các thơng số S, V, t, P đại lượng nghiên cứu (lượng Trong nội dung đề tài để giải tốn tối ưu thay cho việc tối ưu chạy dao, vận tốc cắt chiều sâu cắt, áp suất phay) Các hàm mục tiêu chế độ cắt phay gang cầu có bơi trơn tối thiểu tác giả lựa chọn thơng xây dựng sở q trình nghiên cứu thực nghiệm số ( s, v, t ) phù hợp thơng qua việc gia cơng cắt thử nghiệm, tác giả giải Để phản ánh khách quan q trình nghiên cứu ta cần khảo sát nhiều thơng số tốn tối ưu chế độ cắt phay gang cầu có bơi trơn tối thiểu việc nghiên ảnh hưởng tới q trình gia cơng, vấn đề cần giải triệt để tồn cứu để tìm áp suất dòng khí tối ưu phay mặt phẳng gang cầu có bơi trơn tối diện Tuy nhiên, mặt tốn học q trình nghiên cứu phức tạp thiểu thơng số quan trọng chế độ cắt gia khó áp dụng vào thực tế sản xuất, bỏ qua nhiều thơng số ảnh hưởng cơng phay có bơi trơn tối thiểu Theo lý thuyết bơi trơn tối thiểu để giảm ma mơ hình kết nghiên cứu lại xác Do vậy, chọn hàm mục sát mòn dụng cụ cắt q trình cắt kim loại, từ yếu tố ta thấy tiêu tối ưu hố q trình cắt ta cần giới hạn tốn phù hợp với điều kiện gia cơng áp lực dòng khí nén yếu tố quan trọng để thực lý sau cụ thể, giới hạn điều kiện biên hàm mục tiêu [3]: Từ sở nghiên cứu tổng quan định hướng q trình nghiên - Áp lực dòng khí thổi hạt cứng vật liệu gia cơng khỏi vùng cứu trên, đề tài "nghiên cứu lưa chọn chế tối ưu phay mặt phẳng cắt khơng để hạt tiếp xúc với dụng cụ cắt, đồng thời áp lực dòng khí dao phay mặt đầu gang cầu có bơi trơn tối thiểu " thực đẩy dung dịch vào kẽ hở vùng tiếp xúc mặt trượt phoi mặt trước, hệ thống cơng nghệ cụ thể nhằm giải đạt mục đích nâng cao suất, chi tiết mặt sau Áp lực dòng khí đẩy dung dịch vào vết nứt tế vi chất lượng bề mặt đồng thời giảm mòn tăng tuổi bền dụng cụ cắt Vì cần bề mặt chi tiết tạo thành nêm giúp cho biến dạng dẻo bề mặt biến cứng chi nghiên cứu khảo sát hàm mục tiêu cụ thể sau: tiết Yếu tố cho thấy khả điền đầy dung dịch vào vết nứt tế vi chi - Mòn dụng cụ cắt: hs = f(s,v,t) → hsMin - Độ nhám bề mặt: Ra/Rz = f(s,v,t) → RaMin/RzMin tiết phụ thuộc vào áp lực khí lớn hay nhỏ - Áp lực dòng khí phù hợp đưa phần tử dung dịch vào vùng cắt Mục tiêu nghiên cứu tối ứu hố chế độ gia cơng cho suất cắt cao cách thuận lợi Các phần tử va đập trực tiếp lên chi tiết gia cơng tạo thành chất lượng bề mặt tốt Vì vậy, việc khảo sát nhiều đại lượng lực cắt, nhiệt ứng suất dư nén bề mặt chi tiết chống lại biến dạng dẻo vùng chi tiết tiếp cắt, rung động, mòn dụng cụ cắt, độ xác gia cơng… phản ánh đầy đủ xúc với mặt sau dao khách quan q trình nghiên cứu phay Trong phần tổng quan đề tài tổng hợp số cơng trình nghiên cứu Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Ngun http://www.lrc-tnu.edu.vn Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Ngun http://www.lrc-tnu.edu.vn Trường ĐHKT Cơng Nghiệp Thái Ngun 45 Luận văn thạc sĩ - Áp lực dòng khí tạo khí động lực học nâng cánh phoi khỏi mặt trước dụng cụ, đồng thời lúc áp lực dòng khí đẩy dung dịch vào vùng gia cơng hiệu Trường ĐHKT Cơng Nghiệp Thái Ngun 46 Luận văn thạc sĩ 4.3 Giới hạn vấn đề tối ƣu hố chế độ cắt phay gang có bơi trơn tối thiểu Trong nội dung đề tài để giải tốn tối ưu thay cho việc tối ưu - Dòng khí bố trí có hướng ngược chiều với hướng hạt kim loại chế độ cắt phay gang cầu có bơi trơn tối thiểu tác giả lựa chọn thơng tách phoi bắn ngồi Tác dụng giúp đẩy hạt kim loại bay khỏi số ( s, v, t ) phù hợp thơng qua việc gia cơng cắt thử nghiệm, tác giả giải vùng gia cơng khơng gây va đập với dụng cụ cắt Hiện tượng có tác dụng tốn tối ưu chế độ cắt phay gang cầu có bơi trơn tối thiểu việc nghiên làm giảm ứng suất có hại tạo vết nứt tế vi bề mặt dụng cụ cắt cứu để tìm áp suất dòng khí tối ưu phay mặt phẳng gang cầu có bơi trơn tối - Tác dụng dòng khí làm chuyển động phân tử tích tụ dung thiểu dịch, phần tử chuyển động đến va vào chi tiết với áp lực dòng khí nén, tạo thành lớp màng phủ lên bề mặt chi tiết, giúp bảo vệ chi tiết mơi trường sau gia cơng Chương - Hiện tượng tán nhiệt nhanh từ vùng cắt mơi trường xung quanh phụ thuộc nhiều vào áp lực dòng khí PHÂN TÍCH KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM 5.1 Mòn chế mòn dao Nếu áp lực dòng khí lớn: 5.1.1 Mòn chế mòn mặt trƣớc dao - Khả tạo sương mù đưa hạt sương mù vào vùng cắt tốt - Đẩy nhiệt phoi khỏi vùng cắt tốt Các hình chụp tế vi mòn mặt trước dao tổng hợp Phụ lục (hình 1, hình hình 3) hình 5.1, hình 5.2, hình 5.3(ảnh so sánh mòn mặt trước dao) - Khả giữ hạt sương mù vùng cắt Từ hình chụp tế vi mặt trước dao ta thấy: - Khơng an tồn cho người thiết bị - Mòn mặt trước chia thành vùng mòn rõ rệt theo phương phoi Nếu áp suất dòng khí nhỏ: thơng qua mức độ dính vật liệu gia cơng với mặt trước Chiều dài tiếp xúc - Khả tạo sương mù đưa hạt sương mù vào vùng cắt khơng tốt phoi với mặt trước tăng dần theo thời gian cắt Vùng nằm sát bám dọc theo - Đẩy nhiệt phoi khỏi vùng cắt lưỡi cắt với chiều sâu mòn, vết cào xước dính bám vật liệu gia cơng nhiều Vì vậy, để nâng cao hiệu q trình bơi trơn làm nguội tối thiểu cần Vùng vùng với chiều sâu mòn, vết xước dính bám vật liệu gia cơng lựa chọn áp suất dòng khí hợp lý ứng với phương pháp gia cơng nhỏ Vùng vùng phoi khỏi mặt trước dao, có vết xước điều kiện cụ thể khác dính bám vật liệu gia cơng Với xuất vết cào xước chứng tỏ mặt Nếu dòng khí nhiệt độ thấp hiệu q trình làm nguội đạt hiệu cao trước dao bị mòn hạt cứng tạo q trình cắt Sự dính bám vật liệu gia cơng mòn mạnh mặt trước vùng vùng chứng tỏ mặt trước dao bị mòn tiếp xúc Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Ngun http://www.lrc-tnu.edu.vn Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Ngun http://www.lrc-tnu.edu.vn Trường ĐHKT Cơng Nghiệp Thái Ngun 47 Luận văn thạc sĩ Trường ĐHKT Cơng Nghiệp Thái Ngun 48 Luận văn thạc sĩ áp suất dung dịch MQL cao nên phần tử MQL dễ dàng xâm nhập vào vùng tiếp xúc dao phoi để bơi trơn làm nguội nên giảm ma tiếp xúc dao-phoi dẫn đến giảm mòn mặt trước dao so với gia cơng áp suất thấp Đối với dầu thực vật, độ nhớt cao nên phần tử dầu khó xâm nhập vào vùng tiếp xúc dao-phoi bao quanh vùng cắt làm nhiệt vùng cắt khơng ngồi dẫn đến chênh lệch lớn nhiệt độ vùng cắt với vùng xung quanh gây ứng suất nhiệt làm nứt vỡ tróc vảy mảnh dao cácbít Một ngun nhân dẫn đến mòn mạnh mặt trước dao tưới dầu lạc a) b) có phản ứng hóa học kim loại dính kết Cơban với axit hữu có dầu lạc làm liên kết hạt cácbít WC TiC dao c) d) a) b) c) d) Hình 5.1 Ảnh so sánh mòn mặt trước dao với lượt cắt a) Mảnh dao cắt với 4at b) Mảnh dao cắt với 5at c) Mảnh dao cắt với 6at d) Ảnh mảnh dao phóng to cắt với 6at Mòn mặt trước dao so sánh gia cơng với MQL (dầu lạc) ta thấy mức độ mòn mặt trước gia cơng với MQL-6at thấp nhất, sau đến gia cơng với MQL5at, với MQL-4at mòn mặt trước MQL-4at lớn Khi gia cơng với MQL-5at, bề rộng vùng mòn mặt trước tăng dần đặc biệt chiều sâu mòn vùng phát triển nhanh Khi gia cơng với MQL-6at, bề rộng vùng mòn tăng chậm, chiều sâu mòn vùng nhỏ nhiều so với MQL-5at Khi gia cơng với MQL-4at bề rộng chiều sâu mòn vùng vùng tăng nhanh, đặc biệt bề mặt mòn mặt trước ghồ ghề nứt tróc vảy vật liệu dao Ngun nhân dẫn đến kết Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Ngun http://www.lrc-tnu.edu.vn Hình 5.2 Ảnh so sánh mòn mặt trước dao với lượt cắt a) Mảnh dao cắt với 4at b) Mảnh dao cắt với 5at c) Mảnh dao cắt với 6at d) Ảnh mảnh dao phóng to cắt với 6at Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Ngun http://www.lrc-tnu.edu.vn Trường ĐHKT Cơng Nghiệp Thái Ngun Luận văn thạc sĩ 49 Trường ĐHKT Cơng Nghiệp Thái Ngun Luận văn thạc sĩ 50 MQL-6at nhỏ Bề rộng mức độ phát triển vết mòn mặt sau với MQL-4at lớn nhiều so với gia cơng MQL-6at MQL-6at Ngun nhân kết độ nhớt dầu thực vật cao khó xâm nhập vào vùng cắt để bơi trơn làm nguội mà bao quanh vùng cắt gây chênh lệch nhiệt độ tạo ứng suất làm nứt vỡ tróc vảy dao cácbít Cũng có phản ứng hóa học kim loại dính kết Cơban với axit hữu có dầu lạc làm liên kết hạt TiC dao cácbít tác động áp suất dòng khí a) b) c) d) a) b) c) d) Hình 5.3 Ảnh so sánh mòn mặt trước dao với lượt cắt b) Mảnh dao cắt với 4at b) Mảnh dao cắt với 5at c) Mảnh dao cắt với 6at d) Ảnh mảnh dao phóng to cắt với 6at 5.1.2 Mòn chế mòn mặt sau dao Các hình chụp tế vi mòn mặt sau dao tổng hợp Phụ lục (hình 4, hình hình 6) hình 5.4, hình 5.5, hình 5.6 (ảnh so sánh mòn mặt sau dao) Từ hình chụp tế vi mặt sau dao ta thấy: - Trên vùng mòn mặt sau dao có dính bám vật liệu gia cơng vết xước chứng tỏ chế mòn mặt sau mòn hạt mài mòn tiếp xúc - Tiến hành đo mòn mặt sau dao gia cơng có MQL ta thấy mòn mặt sau Hình 5.4 Ảnh so sánh mòn mặt sau dao với lượt cắt c) Mảnh dao cắt với 4at b) Mảnh dao cắt với 5at c) Mảnh dao cắt với 6at d) Ảnh mảnh dao phóng to cắt với 6at ứng với MQL-6at thấp nhất, sau đến gia cơng với MQL-5at mòn mặt sau với MQL-4at lớn Bề rộng mức độ phát triển vết mòn mặt sau với Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Ngun http://www.lrc-tnu.edu.vn Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Ngun http://www.lrc-tnu.edu.vn Trường ĐHKT Cơng Nghiệp Thái Ngun Luận văn thạc sĩ 51 a) b) c) d) Hình 5.5 Ảnh so sánh mòn mặt sau dao với lượt cắt d) Mảnh dao cắt với 4at b) Mảnh dao cắt với 5at c) Mảnh dao cắt với 6at d) Ảnh mảnh dao phóng to cắt với 6at Trường ĐHKT Cơng Nghiệp Thái Ngun Luận văn thạc sĩ 52 a) b) c) d) Hình 5.6 Ảnh so sánh mòn mặt sau dao với lượt cắt e) Mảnh dao cắt với 4at b) Mảnh dao cắt với 5at c) Mảnh dao cắt với 6at d) Ảnh mảnh dao phóng to cắt với 6at 5.1.3 Mòn tuổi bền dao - Mòn mặt sau ảnh hưởng đến độ xác kích thước gia cơng độ nhám bề mặt chi tiết Do cần thiết phải so sánh mức độ mòn mặt sau dao Kết đo mòn mặt sau tổng hợp bảng 4, 5, phụ lục Dùng phầm mềm EXCEL xử lý kết ta có biểu đồ quan hệ mòn mặt sau dao với thời gian cắt sau: Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Ngun http://www.lrc-tnu.edu.vn Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Ngun http://www.lrc-tnu.edu.vn Trường ĐHKT Cơng Nghiệp Thái Ngun 4at Luận văn thạc sĩ 53 5at Trường ĐHKT Cơng Nghiệp Thái Ngun Luận văn thạc sĩ 54 sau ứng với gia cơng MQL- 6at thấp theo qui luật tăng dần 6at 4at 5at 6at 0.35 1.8 0.3 1.6 0.25 1.4 0.2 Độ mòn hs (µm) Độ mòn hs (µm) 0.4 0.15 0.1 0.05 0 10 12 14 16 18 Thời gian cắt t (ph) 1.2 0.8 0.6 0.4 Hình 5.7 Quan hệ độ mòn mặt sau dao thời gian cắt t với lượt cắt Từ biểu đồ hình 5.7 ta có mức độ mòn mặt sau mức áp suất gia cơng xếp theo chiều tăng là: MQL- 6at, MQL- 5at MQL- 4at Trong dó độ mòn 0.2 0 10 20 mặt sau ứng với gia cơng MQL- 6at thấp Độ mòn hs (µm) 4at 30 40 50 60 Thời gian cắt t (ph) 5at Hình 5.9 Quan hệ độ mòn mặt sau dao thời gian cắt t với lượt cắt 6at Từ biểu đồ hình 5.9 ta có mức độ mòn mặt sau mức áp suất gia cơng 1.4 xếp theo chiều tăng là: MQL- 6at, MQL- 5at MQL- 4at Trong dó độ mòn mặt 1.2 sau ứng với gia cơng MQL- 6at thấp theo qui luật tăng dần 0.8 5.2 Độ nhám bề mặt chi tiết Ra 0.6 Kết độ nhám bề mặt chi tiết tổng hợp bảng 1, 2, 3, phụ lục 0.4 Dùng phầm mềm EXCEL xử lý kết ta có biểu đồ quan hệ độ nhám bề 0.2 mặt chi tiết với thời gian cắt sau: 0 10 15 20 25 30 35 Thời gian cắt t (ph) Hình 5.8 Quan hệ độ mòn mặt sau dao thời gian cắt t với lượt cắt Từ biểu đồ hình 5.8 ta có mức độ mòn mặt sau mức áp suất gia cơng xếp theo chiều tăng là: MQL- 6at, MQL- 5at MQL- 4at Trong dó độ mòn mặt Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Ngun http://www.lrc-tnu.edu.vn Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Ngun http://www.lrc-tnu.edu.vn 4at 6at 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 12 16 5at Trường ĐHKT Cơng Nghiệp Thái Ngun Từ biểu đồ hình 5.12 hình 5.13 ta thấy độ nhám bề mặt chi tiết cắt 6at lượt cắt mảnh dao với mức áp st khác theo phương pháp 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 20 MQL Ta thấy độ nhám bề mặt cắt với MQL = 6at cao hơn, MQL = 5at MQL = 4at, độ nhám bề mặt chi tiết cắt có bơi trơn làm nguội tối thiểu với áp suất dòng khí = 6at tốt 4at Hình 5.11 Quan hệ độ nhám bề mặt chi tiết Ra thời gian cắt t chi tiết Ra vàsố lượt cắt Từ biểu đồ hình 5.10 hình 5.11ta thấy độ nhám bề mặt chi tiết cắt MQL = 4at, độ nhám bề mặt chi tiết cắt có bơi trơn làm nguội tối thiểu với áp suất dòng khí = 6at tốt 1 Độ nhám bề mặt Ra (µm) Độ nhám bề mặt Ra (µm) 4at 1.2 0.8 0.6 0.4 0.2 5at 10 15 20 25 30 35 Thời gian cắt t (phút) 6at 1.5 0.5 1.5 0.5 16.3 24.45 32.6 40.75 48.9 57.05 Hình 5.14 Quan hệ độ nhám bề mặt Hình 5.15 Quan hệ độ nhám bề mặt chi chi tiết Ra thời gian cắt t tiết Ra số lượt cắt Từ biểu đồ hình 5.14 hình 5.15 ta thấy độ nhám bề mặt chi tiết cắt lượt cắt mảnh dao với mức áp st khác theo phương pháp 0.8 MQL Ta thấy độ nhám bề mặt cắt với MQL = 6at cao hơn, MQL = 5at 0.6 MQL = 4at, độ nhám bề mặt chi tiết cắt có bơi trơn làm nguội tối thiểu 0.4 với áp suất dòng khí = 6at tốt 0.2 Như để có kết vòi phun dung dịch trơn nguội MQL áp suất Lƣợt cắt Hình 5.12 Quan hệ độ nhám bề mặt Hình 5.13 Quan hệ độ nhám bề mặt chi chi tiết Ra thời gian cắt t tiết Ra số lượt cắt lớn đẩy hạt cứng sinh q trình cắt khỏi vùng gia cơng giảm ứng suất dư bề mặt nhiệt cắt 5.3 KẾT LUẬN CHƢƠNG - Cơ chế mòn dao phay mặt đầu cácbít phay gang cầu mòn hạt mài tiếp xúc Cơ chế mòn dao gia cơng bơi trơn làm nguội tối thiểu ngồi mòn Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Ngun http://www.lrc-tnu.edu.vn Lƣợt cắt 6at 0 Thời gian cắt t (ph) MQL Ta thấy độ nhám bề mặt cắt với MQL = 6at cao hơn, MQL = 5at 6at 5at 2.5 8.15 lượt cắt mảnh dao với mức áp st khác theo phương pháp 1.2 4at at Lƣợt cắt Hình 5.10 Quan hệ độ nhám bề mặt 5at at 2.5 Thời gian cắt t (phút) 4at Luận văn thạc sĩ 56 Độ nhám bề mặt Ra (µm) 5at Độ nhám bề mặt Ra (µm) Độ nhám bề mặt Ra (µm) 4at Luận văn thạc sĩ 55 Độ nhám bề mặt Ra (µm) Trường ĐHKT Cơng Nghiệp Thái Ngun Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Ngun http://www.lrc-tnu.edu.vn Trường ĐHKT Cơng Nghiệp Thái Ngun 57 Luận văn thạc sĩ Trường ĐHKT Cơng Nghiệp Thái Ngun Luận văn thạc sĩ 58 hạt mài tiếp xúc, dao bị mòn ứng suất nhiệt hình thành từ chênh lệch nhằm nâng cao hiệu phay gang nói chung gang cầu nói riêng hướng tới sản lớn nhiệt độ vùng tiếp xúc dao - phoi với vùng xung quanh liên quan đến độ xuất thân thiện với mơi trường nhớt cao dung dịch trơn nguội phản ứng hóa học dung dịch trơn nguội với kim loại dính kết Cơban dao cácbít Tác giả định hướng hướng nghiên cứu đắn nghiên cứu mòn, chế mòn độ nhám bề mặt chi tiết gia cơng có MQL với mức - Cơng nghệ MQL sử dụng dầu thực vật mang lại hiệu phay gang cầu dao phay mặt đầu cácbít hẳn gia cơng khơ, đặc biệt độ nhám bề mặt chi áp suất khác gang cầu, so sánh hiệu gia cơng có MQL thay đổi áp suất tiết gia cơng Tác giả chọn phương pháp nghiên cứu kết hợp lý thuyết với thực nghiệm đảm bảo tính thống lý thuyết với thực tiễn Luận văn tìm hiểu số lý thuyết sở liên quan đến phay cứng dao phay mặt đầu cácbít lực cắt, nhiệt cắt, mòn dao số lý thuyết PHẦN KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO I KẾT LUẬN CỦA LUẬN VĂN Nhu cầu nâng cao hiệu phay gang nói chung gang cầu nói riêng nhằm tránh giảm bớt ngun cơng mài ngày lớn việc sử dụng ngày tăng vật liệu có độ cứng, độ bền cao cơng nghiệp Khi gia cơng dao hợp kim cứng người ta thường khơng sử dụng dung dịch trơn nguội sử dụng dung dịch trơn nguội tưới tràn dễ xảy tượng nứt vỡ dao khơng tưới dung dịch trơn nguội liên tục đủ lưu lượng [8], thơng thường gia cơng gang hay sử dụng cắt khơ hồn tồn gang vật liệu dễ gia cơng lực cắt lớn, mòn dao nhanh… tăng nhiệt cắt [15] Tuy nhiên, thực tế sử dụng dung dịch trơn nguội trường hợp có ưu điểm có dung dịch trơn nguội dụng cụ cắt làm việc êm hơn, tuổi bền dao cao hơn, độ xác độ nhám bề mặt gia cơng cải thiện đáng kể [7] Mặt khác vấn đề sản xuất theo hướng thân thiện với mơi trường đặt ngày cấp bách mang lại lợi ích sức khỏe, kinh tế khơng gây nhiễm mơi trường Vì lý nên tác giả chọn đề tài Nghiên cứu lựa chọn chế độ cắt tối ƣu phay mặt phẳng dao phay mặt đầu gang cầu có bơi trơn tối thiểu Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Ngun http://www.lrc-tnu.edu.vn bơi trơn làm nguội tối thiểu phay dao phay mặt đầu tác dụng dung dịch trơn nguội, mức áp suất khác dùng MQL, ảnh hưởng số thơng số cơng nghệ đến q trình gia cơng MQL Luận văn xây dựng hệ thống thí nghiệm đáp ứng u cầu nghiên cứu Luận văn xây dựng mối quan hệ độ mòn dao, độ nhám bề mặt tuổi thọ dao với thời gian cắt thay đổi áp suất gia cơng có MQL Trên sở kết nghiên cứu luận văn rút kết luận sau: - Cơ chế mòn dao phay mặt đầu cácbít phay gang cầu loại gang khác mòn hạt mài tiếp xúc Cơ chế mòn dao gia cơng có bơi trơn làm nguội tối thiểu ngồi mòn hạt mài tiếp xúc, dao bị mòn ứng suất nhiệt hình thành từ chênh lệch lớn nhiệt độ vùng tiếp xúc dao-phoi với vùng xung quanh liên quan đến độ nhớt cao dung dịch trơn nguội phản ứng hóa học dung dịch trơn nguội với kim loại dính kết Cơban dao cácbít - Cơng nghệ MQL sử dụng áp suất cao mang lại hiệu phay phẳng gang cầu dao phay mặt đầu cácbít hẳn gia cơng khơ Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Ngun http://www.lrc-tnu.edu.vn Trường ĐHKT Cơng Nghiệp Thái Ngun 59 Luận văn thạc sĩ Trường ĐHKT Cơng Nghiệp Thái Ngun 60 Luận văn thạc sĩ Trần Văn Địch, Ngun lý cắt kim loại, Nhà xuất khoa học kỹ II HƢỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO Để hồn thiện việc nghiên cứu áp dụng phương pháp gia cơng MQL vào thuật, Hà nội, 2006 phay gang dao phay mặt đầu cácbít cần nghiên cứu thêm nội dung sau: - Nghiên cứu ảnh hưởng lưu lượng tưới, số hóa chất có dầu Phạm Quang Lê, Kỹ thuật phay, Nhà xuất cơng nhân kỹ thuật, Hà nội, 1979 thực vật đến hiệu phay gang dao phay mặt đầu cácbít cơng nghệ MQL nhằm nâng cao hiệu sản xuất sản xuất thân thiện với mơi trường Nghiêm Hùng, Vật liệu học sở, Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà nội, 2002 - Nghiên cứu thiết kế, chế tạo loại đầu phun MQL thích hợp với dao phay mặt đầu cácbít để nâng cao hiệu phay gang 10 C.V A-vơ-ru-chin (Nguyễn Bá Tồn dịch), Kỹ thuật phay (tập II), Nhà xuất cơng nghiệp, Hà nội, 1962 - Nghiên cứu ảnh hưởng phương pháp MQL tới thành phần lực cắt, nhiệt cắt, hệ số ma sát 11 Ph.A Barơbasơp (Trần Văn Địch dịch), Kỹ thuật phay, Nhà xuất Mir, 1980 12 Vũ Q Đạc, Ma sát Mòn, Đại học kỹ thuật cơng nghiệp, Thái TÀI LIỆU THAM KHẢO Trần Minh Đức, Ảnh hưởng phương pháp tưới dung dịch đến mòn Ngun, 2005 tuổi bền dao tiện cắt đứt, Tạp chí khoa học cơng nghệ trường đại học kỹ thuật số 67, 2008 13 Phan Quang Thế, Kỹ thuật bề mặt, Đại học kỹ thuật cơng nghiệp, Thái Ngun, 2007 Trần Minh Đức, Phạm Quang Đồng, Ảnh hưởng phương pháp tưới 14 Nikhil Ranjan Dhar, Sumaiya Islam, Mohammad Kamruzzaman, Effect of dung dịch đến mòn, tuổi bền dao nhám bề mặt phay rãnh dao phay minimum quantity lubrication (MQL) on tool wear, surface roughness and ngón, Tạp chí khoa học cơng nghệ trường đại học kỹ thuật số 65, 2008 dimensional deviation in turning AISI-4340 steel, G.U Journal of science, 2007 Trần Minh Đức, Nghiên cứu ứng dụng cơng nghệ bơi trơn làm nguội tối thiểu gia cơng cắt gọt, Đề tài nghiên cứu khoa học cấp Bộ trọng điểm B2005- 15 Steven Y Liang, George W, Minimum quantity lubrication in finish hard turning, G.U Journal of science, 2007 01-61TD, Trường Đại học kỹ thuật cơng nghiệp, Thái Ngun, 2007 Phạm Quang Đồng, Nghiên cứu ảnh hưởng cơng nghệ bơi trơn - làm 16 Master chemical corporation, Fluid application - MQL (minimum quantity lubrication), www.masterchemical.com, 2006 nguội tối thiểu đến độ mòn dao chất lượng bề mặt phay rãnh dao phay ngón, Đề tài thạc sĩ kỹ thuật, Thái ngun, 2007 17 Jim lorincz, Senior, The right solutions for coolant, service@sme.org, 2007 Nguyễn Đức Chính, Nghiên cứu xác định áp lực lưu lượng hợp lý để thực cơng nghệ bơi trơn - làm nguội tối thiểu khoan, Đề tài thạc sĩ kỹ thuật, Thái ngun, 2007 Lưu Trọng Đức, Nghiên cứu so sánh phương pháp tưới cơng nghệ bơi trơn - làm nguội tối thiểu phay rãnh, Đề tài thạc sĩ kỹ thuật, Thái Ngun, 2007 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Ngun http://www.lrc-tnu.edu.vn Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Ngun http://www.lrc-tnu.edu.vn Trường ĐHKT Cơng Nghiệp Thái Ngun 61 Luận văn thạc sĩ Trường ĐHKT Cơng Nghiệp Thái Ngun Luận văn thạc sĩ 62 PHỤ LỤC Phụ lục CÁC ẢNH CHỤP MỊN DAO a) a) b) b) c) d) Hình Ảnh so sánh mòn mặt trước dao với lượt cắt a) Mảnh dao cắt với 4at b) Mảnh dao cắt với 5at c) Mảnh dao cắt với 6at d) Ảnh mảnh dao phóng to cắt với 6at c) d) Hình Ảnh so sánh mòn mặt trước dao với lượt cắt a) Mảnh dao cắt với 4at b) Mảnh dao cắt với 5at c) Mảnh dao cắt với 6at d) Ảnh mảnh dao phóng to cắt với 6at Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Ngun http://www.lrc-tnu.edu.vn Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Ngun http://www.lrc-tnu.edu.vn Trường ĐHKT Cơng Nghiệp Thái Ngun Luận văn thạc sĩ 63 Trường ĐHKT Cơng Nghiệp Thái Ngun Luận văn thạc sĩ 64 a) b) a) b) c) d) c) d) Hình Ảnh so sánh mòn mặt trước dao với lượt cắt a)Mảnh dao cắt với 4at b) Mảnh dao cắt với 5at c) Mảnh dao cắt với 6at d) Ảnh mảnh dao phóng to cắt với 6at Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Ngun http://www.lrc-tnu.edu.vn Hình Ảnh so sánh mòn mặt sau dao với lượt cắt a )Mảnh dao cắt với 4at b) Mảnh dao cắt với 5at c) Mảnh dao cắt với 6at d) Ảnh mảnh dao phóng to cắt với 6at Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Ngun http://www.lrc-tnu.edu.vn Trường ĐHKT Cơng Nghiệp Thái Ngun Luận văn thạc sĩ 65 a) b) c) d) Hình Ảnh so sánh mòn mặt sau dao với lượt cắt a) Mảnh dao cắt với 4at b) Mảnh dao cắt với 5at c) Mảnh dao cắt với 6at d) Ảnh mảnh dao phóng to cắt với 6at Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Ngun http://www.lrc-tnu.edu.vn Trường ĐHKT Cơng Nghiệp Thái Ngun Luận văn thạc sĩ 66 a) b) c) d) Hình Ảnh so sánh mòn mặt sau dao với lượt cắt a) Mảnh dao cắt với 4at b) Mảnh dao cắt với 5at c) Mảnh dao cắt với 6at d) Ảnh mảnh dao phóng to cắt với 6at Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Ngun http://www.lrc-tnu.edu.vn Trường ĐHKT Cơng Nghiệp Thái Ngun Luận văn thạc sĩ 67 Trường ĐHKT Cơng Nghiệp Thái Ngun 68 Phụ lục SỐ LIỆU THÍ NGHIỆM VỀ ĐỘ NHÁM VÀ ĐỘ MỊN DAO Bảng Số liệu độ mòn mặt sau dao sau sau lượt cắt Bảng Số liệu độ nhám Ra, Rz sau lượt cắt TT TT Thời gian Áp suất 4at Ra (m) Áp suất 5at Rz (m) Ra (m) Áp suất 6at Rz (m) Ra (m) Rz (m) (phút) 8.15 0.74 7.96 0.72 6.65 0.65 5.89 16.3 0.88 9.46 0.75 6.63 0.68 5.33 (phút) (phút) 8.15 16.3 24.45 32.6 Áp suất 4at Ra (m) Rz (m) 0.74 Ra (m) 6.76 0.88 Áp suất 6at Rz (m) 0.72 6.63 Ra (m) 0.2 0.1 0.06 16.3 0.37 0.2 0.14 Bảng Số liệu độ mòn mặt sau dao sau lượt cắt Rz (m) 0.66 5.33 7.96 0.74 7.69 0.68 6.56 0.91 9.46 0.87 9.26 0.82 6.93 0.97 10.12 0.92 9.95 0.89 7.64 Bảng Số liệu độ nhám Ra, Rz sau lượt cắt Thời gian (phút) Áp suất 4at Ra (m) Ra (m) Áp suất 6at Rz (m) Ra (m) Rz (m) 8.15 0.66 6.26 0.67 6.65 0.66 4.84 16.3 0.91 6.76 0.83 6.63 0.67 5.89 24.45 0.92 7.96 0.85 7.69 0.7 5.33 32.6 1.29 9.46 1.08 9.26 0.79 6.56 40.75 1.57 10.12 1.27 9.95 0.9 6.93 48.9 1.95 12.25 1.68 10.07 1.35 7.64 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Ngun 8.15 16.3 24.45 32.6 http://www.lrc-tnu.edu.vn Độ mòn mặt sau (mm) Áp suất 4at Áp suất 5at Áp suất 6at 0.2 0.1 0.06 0.25 0.37 0.14 0.41 0.51 0.21 1.27 0.62 0.38 Thời gian (phút) Áp suất 5at Rz (m) Thời gian Bảng Số liệu độ mòn mặt sau dao sau lượt cắt TT TT Áp suất 6at 8.15 (phút) Áp suất 5at Áp suất 5at Bảng Số liệu độ nhám Ra, Rz sau lượt cắt Thời gian Độ mòn mặt sau (mm) Áp suất 4at TT TT Thời gian Luận văn thạc sĩ 8.15 16.3 24.45 32.6 40.75 48.9 Độ mòn mặt sau (mm) Áp suất 4at Áp suất 5at Áp suất 6at 0.2 0.1 0.06 0.2 0.37 0.14 0.41 0.51 0.21 0.62 1.27 0.38 1.52 1.05 0.46 1.59 1.28 0.52 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Ngun http://www.lrc-tnu.edu.vn Trường ĐHKT Cơng Nghiệp Thái Ngun Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Ngun 69 Luận văn thạc sĩ http://www.lrc-tnu.edu.vn [...]... dao phay mặt đầu 1 Phay mặt phẳng bằng dao phay mặt đầu Dao phay mặt đầu được dùng để gia công các mặt phẳng trên máy phay đứng và ngang Dao phay mặt đầu khác dao phay hình trụ ở chỗ là răng của dao phay mặt đầu nằm ở cả bề mặt trụ và mặt đầu Dao phay mặt đầu chia làm hai loại: dao liền và dao chắp So với dao phay hình trụ, dao phay mặt đầu có ưu điểm là: có độ cứng cao hơn khi kẹp nó trên trục tâm... mòn dao, độ nhám bề mặt chi tiết để hiểu cơ chế mòn dao và xét hiệu quả gia công của phương pháp gia công MQL khi đổi áp suất dòng khí đối với phay Gang cầu bằng dao phay mặt đầu cácbít Từ đó lựa chọn được chế độ cắt với áp suất tối ưu khi gia công phù hợp cho phay mặt phẳng là Gang cầu bằng dao phay mặt đầu cácbít Các chỉ tiêu đánh giá ảnh hưởng của các mức áp suất dòng khí khi gia công gồm: - Độ mòn... hướng nghiên cứu đúng đắn đó là nghiên cứu về mòn, cơ chế mòn và độ nhám bề mặt chi tiết khi gia công có MQL với các mức - Công nghệ MQL sử dụng dầu thực vật mang lại hiệu quả phay gang cầu bằng dao phay mặt đầu cácbít hơn hẳn gia công khô, đặc biệt là độ nhám bề mặt chi áp suất khác nhau đối với gang cầu, so sánh hiệu quả gia công có MQL khi thay đổi áp suất tiết gia công 3 Tác giả đã chọn phương... gia công với MQL (dầu lạc) ta thấy mức độ mòn mặt trước khi gia công với MQL-6at là thấp nhất, sau đó đến gia công với MQL5at, với MQL-4at và mòn mặt trước của MQL-4at là lớn nhất Khi gia công với MQL-5at, bề rộng vùng mòn mặt trước tăng dần đặc biệt chiều sâu mòn vùng 1 phát triển rất nhanh Khi gia công với MQL-6at, bề rộng vùng mòn tăng chậm, chiều sâu mòn vùng 1 nhỏ hơn nhiều so với MQL-5at Khi gia. .. trong quá trình cắt ra khỏi vùng gia công và giảm được ứng suất dư bề mặt do nhiệt cắt 5.3 KẾT LUẬN CHƢƠNG 5 - Cơ chế mòn dao phay mặt đầu cácbít khi phay gang cầu là mòn do hạt mài và tiếp xúc Cơ chế mòn dao khi gia công bôi trơn làm nguội tối thiểu ngoài mòn Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 6 Lƣợt cắt 6at 0 0 2 Thời gian cắt t (ph) MQL Ta thấy độ nhám bề mặt. .. sở quá trình nghiên cứu thực nghiệm số ( s, v, t ) phù hợp thông qua việc gia công cắt thử nghiệm, tác giả sẽ giải quyết Để phản ánh khách quan quá trình nghiên cứu ta cần khảo sát nhiều thông số bài toán tối ưu chế độ cắt khi phay gang cầu có bôi trơn tối thiểu bằng việc nghiên ảnh hưởng tới quá trình gia công, khi đó vấn đề cần giải quyết sẽ triệt để và toàn cứu để tìm ra áp suất dòng khí tối ưu khi. .. dùng dung dịch thuộc nhóm thứ hai Thành phần cơ bản là dầu mỏ, dầu thực vật, dầu động vật, nước và xút có Khi gia công thô chỉ tiêu mòn tối ưu của dao phay là thời gian phục vụ tối đa (tuổi bền của dao) Khi gia công tinh và bán tinh cần đánh gía mòn chỉ tiêu công nghệ, có nghĩa là độ mòn giới hạn để đảm bảo chất lượng bề mặt gia công Tuổi bền của dao phay phụ thuộc vào nhiều yếu tố, trong đó có đường... Công Nghiệp Thái Nguyên 41 Luận văn thạc sĩ Trường ĐHKT Công Nghiệp Thái Nguyên 42 Luận văn thạc sĩ phút (tương ứng với 2 lượt cắt, có chiều dài cắt 2 x 250 = 500 mm) mảnh dao được Chương 4 lấy ra để chụp ảnh hiển vi điện tử mòn dao, đo mòn Sau mỗi thời gian cắt 8.15 phút TỐI ƢU QUÁ TRÌNH GIA CÔNG KHI PHAY MẶT PHẲNG LÀ GANG (tương ứng với chiều dài cắt là 250 mm) tiến hành đo nhám bề mặt chi tiết Khi. .. xúc , có nghĩa là góc tâm tương ứng với cung tiếp xúc của dao phay với phôi (hình mặt phẳng cắt dọc B-B Các góc của dao phay được chọn phụ thuộc vào tính chất của vật liệu gia 2.16) Ta có: công, điều kiện cắt và kết cấu của nó Ví dụ, khi gia công thép bằng dao phay mặt đầu hợp kim cứng thì chọn góc  = -10  +10 , còn khi gia công gang  = +5  0 0 Góc nghiêng chính  của dao phay mặt đầu thường bằng... mối quan hệ giữa độ mòn dao, độ nhám bề mặt và tuổi thọ của dao với thời gian cắt khi thay đổi áp suất trong gia công có MQL 7 Trên cơ sở các kết quả nghiên cứu của luận văn có thể rút ra các kết luận sau: - Cơ chế mòn dao phay mặt đầu cácbít khi phay gang cầu và các loại gang khác là mòn do hạt mài và tiếp xúc Cơ chế mòn dao khi gia công có bôi trơn làm nguội tối thiểu ngoài mòn hạt mài và tiếp xúc,