nghiên cứu thực nghiệm mòn và tuổi bền của dao phay lăn răng đa xích

Header Page of 16 Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật 1 Trường ĐH Kỹ thuật công nghiệp MỤC LỤC Lời cảm ơn Mục lục Danh mục bảng Danh mục hình đồ thị Phần mở đầu Chƣơng Tổng quan nghiên cứu mòn tuổi bền dụng cụ cắt 10 1.1 Tổng quan số vật liệu dụng cụ cắt 10 1.1.1 Đặc tính chung vật liệu dụng cụ 10 1.1.1.1 Tính cắt 10 1.1.1.2 Tính công nghệ 13 1.1.1.3 Tính kinh tế 13 1.1.2 Các loại vật liệu dụng cụ ảnh hưởng yếu tố vật liệu tới mòn tuổi bền dụng cụ 13 1.1.2.1 Thép cacbon dụng cụ 16 1.1.2.2 Thép hợp kim dụng cụ 17 1.1.2.3 Thép gió 19 1.1.2.4 Hợp kim cứng 24 1.1.2.5 Vât liệu sứ 27 1.1.2.6 Kim cương 28 1.1.2.7 Nitritbo lập phương 29 1.2 Mòn dụng cụ cắt 29 1.2.1 Các dạng mòn dụng cụ cắt 29 1.2.1.1 Mòn theo hình học 29 1.2.1.2 Mài mòn theo mặt sau 30 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Footer Page of 16 http://www.lrc-tnu.edu.vn Header Page of 16 Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật 2 Trường ĐH Kỹ thuật công nghiệp 1.2.1.3 Mài mòn theo mặt trước 31 1.2.1.4 Mài mòn đồng thời mặt trước mặt sau - Mài mòn lưỡi cắt 32 1.2.2 Chỉ tiêu đánh giá mòn dụng cụ cắt 34 1.2.2.1 Chỉ tiêu mài mòn mặt sau 34 1.2.2.2 Chỉ tiêu mòn mặt trước 34 1.2.3 Cơ chế mòn dụng cụ cắt 35 1.2.3.1 Mòn cào xước 35 1.2.3.2 Mòn dính 36 1.2.3.3 Mòn nhiệt 36 1.2.3.4 Mòn khuếch tán 37 1.2.3.5 Mòn ôxy hoá 37 1.2.3.6 Mòn điện hoá 37 1.3 Mòn dao phay lăn 39 1.4 Kết luận chương 39 Chƣơng Nghiên cứu mòn tuổi bền dụng cụ cắt 40 2.1 Các nghiên cứu mòn tuổi bền dụng cụ cắt 40 2.2 Tuổi bền dụng cụ cắt 46 2.2.1 Khái niệm tuổi bền dụng cụ 46 2.2.2 Xác định tuổi bền dụng cụ cắt 46 2.2.2.1 Tuổi bền suất (Tns) 48 2.2.2.2 Tuổi bền kinh tế (Tkt) 49 2.2.3 Ảnh hưởng yếu tố công nghệ đến tuổi bền T 50 2.2.3.1 Ảnh hưởng vật liệu dụng cụ cắt 51 2.2.3.2 Ảnh hưởng vận tốc cắt, lượng chạy dao, thông số hình học 52 2.2.3.3 Ảnh hưởng lượng chạy dao tới tuổi bền dụng cụ cắt 53 2.2.3.4 Ảnh hưởng thông số hình học phần cắt tới tuổi bền dụng cụ cắt 54 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Footer Page of 16 http://www.lrc-tnu.edu.vn Header Page of 16 Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật 3 Trường ĐH Kỹ thuật công nghiệp 2.2.3.5 Ảnh hưởng dung dịch trơn nguội 54 2.2.3.6 Tác động lớp phủ đến mòn tuổi bền dụng cắt 56 2.2.3.7 Mòn tuổi bền loại dụng cụ phủ (TiN) phay 57 2.2.3.8 Mòn tuổi bền dụng cụ gia công 58 2.3 Mòn tuổi bền dao phay lăn đĩa xích 59 2.4 Kết luận chương 59 Chƣơng Kết nghiên cứu thực nghiệm mòn tuổi bền dao phay lăn đĩa xích 61 3.1 Xây dựng mô hình thực nghiệm 61 3.1.1 Máy gia công 61 3.1.2 Dao phay lăn đĩa xích 62 3.1.3 Vật liệu thí nghiệm 63 3.1.4 Thiết bị đo, kiểm tra 65 3.2 Quá trình thực nghiệm 67 3.2.1 Mô tả thí nghiệm 67 3.2.2 Xác định mòn dao phay lăn đĩa xích 68 3.2.2.1 Các dạng mòn dao phay lăn đĩa xích 68 3.2.2.2 Xác định mòn máy CMM-C544 69 Chƣơng Kết thí nghiệm - Thảo luận 74 4.1 Kết thí nghiệm đo mòn dụng cụ cắt 74 4.2 Xác định mòn tuổi bền dao phay đĩa xích 77 4.3 Chất lượng bề mặt gia công đĩa xích 80 4.3.1 Xây dựng quan hệ thông số nhám bề mặt với thời gian cắt 80 4.3.2 Xây dựng quan hệ thông số nhám bề mặt với vận tốc cắt 81 Chƣơng Kết luận 83 Tài liệu tham khảo 84 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Footer Page of 16 http://www.lrc-tnu.edu.vn Header Page of 16 4 Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật Trường ĐH Kỹ thuật công nghiệp Phụ lục 86 Tóm tắt luận văn 87 DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Lịch sử đặc tính vật liệu dụng cụ 14 Bảng 1.2 Thành phần hoá học số nhãn hiệu thép hợp kim dụng cụ (%) 18 Bảng 1.3 Thành phần hoá học số loại thép gió (%) 21 Bảng 1.4 Công dụng thép gió theo ký hiệu ISO số nước tương ứng 23 Bảng 1.5 Thành phần hóa học Nhóm ba cacbit 25 Bảng 2.1 Tuổi bền dụng cụ cắt 44 Bảng 3.1 Thành phần hoá học thép C45 63 Bảng 3.2 Thông số kỹ thuật máy CMM - C544 65 Bảng 3.3 Chế độ gia công thí nghiệm 68 Bảng 4.1 Kết đo mòn dao phay lăn đĩa xích 75 Bảng 4.2 Bảng xác định tuổi bền dụng cụ cắt 77 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Footer Page of 16 http://www.lrc-tnu.edu.vn Header Page of 16 5 Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật Trường ĐH Kỹ thuật công nghiệp DANH MỤC CÁC HÌNH VÀ ĐỒ THỊ Hình 1.1 Tính chất vật liệu dụng cụ 15 Hình1.2 Sơ đồ ram thép gió 22 Hình 1.3 Các dạng mài mòn phần cắt dụng cụ 30 Hình 1.4 Mòn mặt sau vật liệu dụng cụ cắt khác 30 Hình 1.5 Các thông số mòn phần cắt dao tiện 31 Hình 1.6 Mòn mặt trước vật liệu dụng cụ cắt khác 31 Hình 1.7 Mòn bán kính Hình 1.8 Quan hệ lượng mòn thời gian gia công 33 Hình 1.9 Các tiệu đánh giá lượng mài mòn mặt sau, mặt trước 35 Hình 1.10 Mòn cào xước mặt trướ 36 Hình 1.11 Sơ đồ chế mòn dụng cụ cắt 38 Hình 2.1 Mô hình mòn dụng cụ cắt [1] 40 Hình 2.2 Đồ thị mòn theo thời gian 41 Hình 2.3 Quan hệ tuổi bền T vận tốc cắt V 42 Hình 2.4 Phạm vi sử dụng mô hình tuổi bền T = C v.Vk 43 Hình 2.5 Quá trình mòn theo thời gian 43 Hình 2.6 Ảnh hưởng V tới tuổi bền T 44 Hình 2.7 Ảnh hưởng S tới tuổi bền T 44 Hình 2.8 Mài mòn khuếch tán 54 Hình 2.9 Mài mòn chảy dẻo 54 Hình 2.10 Sự hình thành vết nứt mảnh dao 54 lưỡi cắt gia công thép Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Footer Page of 16 32 http://www.lrc-tnu.edu.vn Header Page of 16 Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật 6 Trường ĐH Kỹ thuật công nghiệp Hình 2.11 Quan hệ tuổi bền vận tốc cắt 46 Hình 2.12 Quan hệ thời gian, tốc độ độ mòn dao 47 Hình 2.13 Ảnh hưởng vật liệu dung cụ cắt tới tuổi bền 51 Hình 2.14 Đồ thị mòn mặt sau (tuổi bền) phụ thuộc vào vận tốc cắt cắt thép HKC WC+TiC, t = 1mm; s = 0,3 mm; v= 145m/phút Hình 2.15 Đồ thị mòn mặt sau phụ thuộc vào lượng chạy dao cắt thép HKC WC + TiC; V= 155m/ phút , t=1mm Hình 2.16 52 53 Đồ thị mòn mặt sau phụ thuộc vào góc nghiêng cắt thép dao HKC WC + TiC 54 Hình 2.17 Tuổi bền phay vật liệu thép rèn với mảnh phủ, không phủ 58 Hình 3.1 Máy Phay lăn 5K32 61 Hình 3.2 Dao Phay lăn đĩa xích 62 Hình 3.3 Bản vẽ đĩa xích 64 Hình 3.4 Máy đo toạ độ chiều CMM - C544 65 Hình 3.5 Máy đo độ nhám Mitutoyo SJ – 201 66 Hình 3.6 Giao diện phần mềm GEOPAK 69 Hình 3.7 Hiệu chuẩn đầu đo 70 Hình 3.8 Thiết lập thông số đo 72 Hình 3.9 Dữ liệu đo biên dạng 72 Hình 4.1 Kết đo máy CMM - C544 74 Hình 4.2 Đồ thị mòn hs dao phay lăn đĩa xích theo thời gian cắt 76 Hình 4.3 Ảnh hưởng vận tốc V tới tuổi bền T 77 Hình 4.4 Phạm vi tuổi bền cho phép ứng với vận tốc V 78 Hình 4.5 Quan hệ Logarit tuổi bền T vận tốc V 79 Hình 4.6 Nhám bề mặt theo thời gian gia công 80 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Footer Page of 16 http://www.lrc-tnu.edu.vn Header Page of 16 Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật 7 Trường ĐH Kỹ thuật công nghiệp Hình 4.7 Quan hệ vận tốc với nhám bề mặt gia công 81 Hình 4.8 Bề mặt gia công đĩa xích cắt vận tốc V1=15.14(m/ph 81 Hình 4.9 Bề mặt gia công đĩa xích cắt vận tốc V3=24.03(m/ph) 82 Hình 4.10 Bề mặt gia công đĩa xích cắt vận tốc V4=30.04(m/ph) 82 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Footer Page of 16 http://www.lrc-tnu.edu.vn Header Page of 16 Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật 8 Trường ĐH Kỹ thuật công nghiệp PHẦN MỞ ĐẦU Đặt vấn đề Ngày với phát triển nhanh chóng khoa học kỹ thuật sản phẩm khí ngày có yêu cầu cao chất lượng sản phẩm, độ xác gia công đặc biệt phải giảm chi phí sản xuất để hạ giá thành sản phẩm Phay lăn phương pháp gia công đạt xuất độ xác cao, ứng dụng nhiều để gia công hầu hết loại bánh trụ thẳng, nghiêng, bánh vít, trục vít, bánh xích đĩa xích Trước việc gia công phải mua loại dao từ nước với giá cao, điều làm tăng chi phí sản xuất tăng giá thành sản phẩm, Việt Nam có nhiều sở sản xuất chế tạo dụng cụ cắt chuyên dùng, mà chế độ gia công cắt gọt cho loại dụng dao chưa nghiên cứu đầy đủ, đặc biệt nghiên cứu mòn tuổi bền dụng cụ cắt Vì sau định hướng giúp đỡ thầy TS Nguyễn Văn Hùng, tác giả chọn đề tài "Nghiên cứu mòn tuổi bền dao phay lăn đĩa xích thép gió sản xuất Việt Nam" cấp thiết nhằm nâng cao hiệu qủa kinh tế kỹ thuật ứng dụng sản phẩm chế tạo nước vào thực tế sản xuất Mục tiêu nghiên cứu - Mục tiêu nghiên cứu đề tài nghiên cứu mòn chế mòn dao phay lăn đĩa xích xác định mối quan hệ mòn tuổi bền dụng cụ cắt - Xác định chế độ cắt hợp lý nâng cao tuổi bền dụng cụ chất lượng sản phẩm - Làm tài liệu tham khảo chế độ cắt sử dụng dao phay lăn sản xuất Việt Nam Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Footer Page of 16 http://www.lrc-tnu.edu.vn Header Page of 16 Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật 9 Trường ĐH Kỹ thuật công nghiệp Nội dung nghiên cứu Để đạt mục tiêu nghiên cứu đề tài, nội dung nghiên cứu gồm phần sau: - Tổng quan tình hình nghiên cứu liên quan đến lĩnh vực đề tài - Xây dựng mô hình nghiên cứu hệ thực nghiệm - Thực nghiệm phân tích liệu - Xác định mối quan hệ mòn tuổi bền dao phay lăn đĩa xích thép gió sản xuất Việt Nam - Phân tích kết nghiên cứu bàn luận Phƣơng pháp nghiên cứu Trên sở nghiên cứu lý thuyết phân tích công trình nghiên cứu liên quan đến lĩnh vực đề tài, kết hợp với thực nghiệm để xác định mòn tuổi bền dụng cụ cắt, đề tài sử dụng phương pháp nghiên cứu suy diễn lý thuyết kết hợp với với phương pháp thực nghiệm Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài 5.1 Ý nghĩa khoa học Nghiên cứu lý thuyết ảnh hưởng thông số chế độ công nghệ đến trình mòn tuổi bền dao phay lăn đĩa xích, từ kết nghiên cứu thực nghiệm đánh giá tuổi bền dao phay lăn đĩa xích sản xuất Việt Nam 5.2 Ý nghĩa thực tiễn Đề tài mang tính ứng dụng cao, kết nghiên cứu đề tài góp phần phát triển ngành công nghiệp chế tạo dụng cụ cắt Việt Nam, nâng cao xuất, chất lượng sản phẩm hạ giá thành sản phẩm Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Footer Page of 16 http://www.lrc-tnu.edu.vn Header Page 10 of 16 Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật 10 Trường ĐH Kỹ thuật công nghiệp CHƢƠNG TỔNG QUAN NHỮNG NGHIÊN CỨU VỀ MÒN DỤNG CỤ CẮT 1.1 Tổng quan số vật liệu dụng cụ cắt 1.1.1 Đặc tính chung vật liệu dụng cụ Đặc tính phần dụng cụ cắt có ảnh hưởng lớn đến suất gia công chất lượng bề mặt chi tiết Khả giữ tính cắt dụng cụ góp phần định suất gia công dụng cụ Dụng cụ làm việc điều kiện cắt khó khăn áp lực, nhiệt độ cao, dụng cụ cắt bị mài mòn rung động trình cắt Trong trình gia công, phần cắt dụng cụ trực tiếp làm nhiệm vụ cắt để tạo phoi Để nâng cao suất cắt, nâng cao chất lượng bề mặt gia công, phần cắt dụng cụ phải có hình dáng hình học hợp lý mà phải chế tạo từ loại vật liệu thích hợp Vì vật liệu dụng cụ cắt cần thiết phải đảm bảo yêu cầu sau 1.1.1.1 Tính cắt Trong trình cắt, phần lưỡi cắt mặt trước mặt sau dụng cụ cắt thường xuất ứng suất tiếp xúc lớn, khoảng 4000 lực riêng lớn gấp 100 5000 N/mm2, đồng thời áp 200 lần so với áp lực cho phép chi tiết máy Nhiệt độ tập trung vùng cắt lên tới 600 900oC Trong điều kiện vậy, việc cắt thực có hiệu dụng cụ cắt có khả giữ tính cắt khoảng thời gian dài Điều đòi hỏi vật liệu dụng cụ cắt cần phải có đầy đủ tính chất lý cần thiết độ cứng, độ bền nhiệt, độ chịu mòn, độ bền học, độ dẫn nhiệt Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Footer Page 10 of 16 http://www.lrc-tnu.edu.vn Header Page 80 of 16 Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật 80 Trường ĐH Kỹ thuật công nghiệp Hình 4.1 Kết đo máy CMM - C544 Kết thực nghiệm với đo lượng mòn 10 điểm đo lấy giá trị trung bình, kết lượng mòn thống kê theo bảng 4.1 Bảng 4.1 Kết đo mòn dao phay lă n đĩa xích CHẾ ĐỘ GIA CÔNG SỐ V1 = 19.22 V t t hs STT S (mm/vg) (m/ph) (mm) (phút) (mm) 1.4 19,22 30 0.154 1.4 19,22 60 0.17 1.4 19,22 120 0.209 1.4 19,22 180 0.214 1.4 19,22 240 0.236 1.4 19,23 500 0.291 1.4 19,24 550 0.492 CHẾ ĐỘ GIA CÔNG SỐ V2 = 24.03 V t hs STT S (mm/vg) (m/ph) (mm) t (phút) (mm) 1.4 24.03 30 0.204 1.4 24.03 60 0.2473 1.4 24.03 120 0.258 1.4 24.03 180 0.278 1.4 24.03 240 0.325 1.4 24.03 500 0.59 CHẾ ĐỘ GIA CÔNG SỐ V3 = 30.04 V t t hs STT S (mm/vg) (m/ph) (mm) (phút) (mm) 1.4 30.04 30 0.187 1.4 30.04 60 0.295 1.4 30.04 120 0.335 1.4 30.04 180 0.432 1.4 30.04 240 0.567 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Footer Page 80 of 16 Ra ( m) 2.35 2.33 2.285 2.245 2.31 2.41 2.42 Ra ( m) 2.294 2.286 2.106 1.878 1.54 1.54 Ra ( m) 2.575 2.66 2.35 2.355 2.35 http://www.lrc-tnu.edu.vn Header Page 81 of 16 81 Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật Trường ĐH Kỹ thuật công nghiệp Để phân tích kết xác định mối quan hệ ảnh hưởng vận tốc cắt tới mòn dụng cụ cắt theo thời gian gia công hình 4.2 Lượng mòn hs (mm) V1 V2 V3 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 100 200 300 400 500 600 Thời gian gia công t (phút) Hình 4.2 Đồ thị mòn hs dao phay lăn đĩa xích theo thời gian cắt Trên đồ thị mòn ta thấy, khoảng gia công 30 phút đầu tiên, lượng mòn phát triển nhanh chế độ cắt khác mòn nhiều giai đoạn cắt vận tốc V2 = 24.03 m/ph Nguyên nhân áp lực đơn vị vùng tiếp xúc mặt trước sau dụng cụ lớn nhấp nhô tiếp xúc ban đầu bề mặt dụng cụ nhanh chóng bị san phẳng nên tốc độ mòn giai đoạn lớn Tiếp tục gia công khoảng thời gian đến 240 phút lượng mòn phát triển chậm lại ổn định khoảng thời gian từ 60 - 180 phút mòn nhiều cắt vận tốc V = 30.04m/ph Nguyên nhân giai đoạn nhấp nhô tiếp xúc ban đầu bề mặt dụng cụ bị san phẳng nên diện tích tiếp xúc dụng cụ cắt với phôi lớn hơn, áp lực đơn vị nhỏ giai đoạn đầu hệ số ma sát ổn định Tiếp tục tăng thời gian gia công đến 550 phút lượng mòn phát triển nhanh vận tốc cắt lớn vựơt giới hạn mòn cho phép [hs] vận tốc 24.03(m/ph) 30.04(m/ph) đồ thị hình 4.2 Do tốc độ mòn dụng cụ tương đối chậm, điểm Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Footer Page 81 of 16 http://www.lrc-tnu.edu.vn Header Page 82 of 16 82 Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật Trường ĐH Kỹ thuật công nghiệp mòn thấp đồ thị ứng với lượng mòn hợp lý [hs] dụng cụ thời gian ứng với chọn để xác định tuổi bền dụng cụ Tuy nhiên, tốc độ mòn ổn định đến khoảng thời gian ứng với giá trị mòn cho phép đồ thị, tiếp tục gia công thông số hình học dụng cụ cắt bị thay đổi nhiều không hợp lý (có thể góc sau bị âm), dẫn tới lực cắt hệ số ma sát tăng, thoát phoi tản nhiệt khó gây nên tượng cào xước phoi vào lưỡi cắt dụng cụ, tốc độ mòn dụng cụ nhanh làm tăng độ nhám sản phẩm Để tiếp tục gia công khắc phục tượng cần phải mài lại dụng cụ cắt 4.2 Xác định mòn tuổi bền dao phay đĩa xích Từ đồ thị mòn dụng cụ cắt hình 4.2, với đường giới hạn mòn cho phép [hs]=0.3mmm, ứng với tốc độ gia công khác ta xác định tuổi bền dụng cụ cắt khoảng 65 đến 540 phút bảng 4.2 Bảng 4.2 Bảng xác định tuổi bền dụng cụ cắt STT Vận tốc cắt V(m/ph) Tuổi bền T(phút) 19,22 24.03 30,04 540 210 65 Kết bảng 4.2 cho thấy vận tốc cắt V nhỏ tuổi bền dụng cụ cắt cao thể chi tiết đồ thị mối quan hệ vận tốc cắt với tuổi bền dụng cụ cắt hình 4.3 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Footer Page 82 of 16 http://www.lrc-tnu.edu.vn Header Page 83 of 16 83 Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật Trường ĐH Kỹ thuật công nghiệp Series1 600 Tuổi bền T (phút) 500 400 300 200 100 0 10 15 20 25 30 35 Vận tốc cắt V (m/ph) Hình 4.3 Ảnh hưởng vận tốc V tới tuổi bền T Trên đồ thị ta thấy, Vận tốc V có ảnh hưởng lớn tới tuổi bền dụng cụ cắt, vận tốc cắt cao tuổi bền giảm, để tăng tuổi bền dụng cục cắt ta nên gia công vận tốc V khoảng từ 15 đến 25 (m/ph) Trên sở đồ thị mối quan hệ vận tốc cắt V tuổi bền T, ta xây dựng đồ thị Logarit biểu thị mối quan hệ V-T vận tốc tuổi bền theo công thức lgV = lgA - mlogT (4-1) Do V.Tm = Hằng số nên ta có: V A Tm (4-2) Phạm vi tuổi bền cho phép Vận tốc LgV 40 30 20 10 0 100 200 300 400 500 600 Tuổi bền LgT Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Footer Page 83 of 16 http://www.lrc-tnu.edu.vn Header Page 84 of 16 84 Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật Trường ĐH Kỹ thuật công nghiệp Hình 4.4 Phạm vi tuổi bền cho phép ứng với vận tốc V Từ đồ thị hình 4.4 ta có: lgV1 = lgA - m.lgT1 lgV2 = lgA - m.lgT2 lgV3 = lgA - m.lgT3 m1 lgV1 lgV2 lg T2 lg T1 0.097 0.41 m2 lgV1 lgV3 lg T3 lg T1 0.1939 0.9194 0.21 m3 lgV2 lgV3 lg T3 lg T2 0.0969 0.593 0.163 0.236 Lấy giá trị trung bình ta được: mtb = 0.203 A1 = V1 T1m = 19.22x5400.203 = 68.93 (4-3) A2 = V2 T2m = 24.03x2100.203 = 71.15 (4-4) A3 = V3 T3m = 30.04x650.203 = 70.1 (4-5) Giá trị trung bình A = 70.06 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Footer Page 84 of 16 http://www.lrc-tnu.edu.vn Header Page 85 of 16 85 Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật Trường ĐH Kỹ thuật công nghiệp Hình 4.5 Quan hệ Logarit tuổi bền T vận tốc V Từ công thức (4 - 3), (4 - 4), (4 - 5) tuổi bền T sau: ln T T e 0.203 0.203 ta có nhận xét quan hệ vận tốc V ln 70V.06 hay: ln 70V.06 Khi tăng vận tốc V lên 1.5 lần tuổi bền T giảm đến 7.3 lần Vì tiến hành phay lăn đĩa xích cần chọn vận tốc cắt hợp lý nhằm tăng tuổi bền dụng cụ cắt chất lượng bề mặt gia công 4.3 Chất lƣợng bề mặt gia công đĩa xích Độ nhám bề mặt tiêu quan trọng để đánh giá chất lượng gia công sản phẩm, chiều cao nhấp nhô Rz sai lệch profin trung bình cộng Ra lớp bề mặt thông số đặc trưng cho độ nhám bề mặt Để đánh giá chất lượng gia công bề mặt đĩa xích, ta khảo sát ảnh hưởng yếu tố công nghệ đến nhám bề mặt gia công 4.3.1 Xây dựng quan hệ thông số nhám bề mặt với thời gian cắt Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Footer Page 85 of 16 http://www.lrc-tnu.edu.vn Header Page 86 of 16 86 Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật V1 Trường ĐH Kỹ thuật công nghiệp V2 V3 Nhám bề mặt Ra 2.5 1.5 0.5 0 100 200 300 400 500 600 Thời gian gia công t (phút) Hình 4.6 Nhám bề mặt theo thời gian gia công Trên đồ thị nhám theo thời gian hình 4.7 ta thấy, khoảng thời gian 75 phút nhám bề mặt tăng nhanh lớn vận tốc V3 = 30.04(m/ph), tiếp tục trình gia công độ nhám bề mặt lại giảm dần theo thời gian Nguyên nhân trình mòn khốc liệt ban đầu hình 4.2 làm hạt cứng vật liệu cào xước vào bề mặt gia công nên làm tăng nhám bề mặt Tuy nhiên gia công vận tốc V2 = 24.03(m/ph) nhám bề mặt giảm theo thời gian gia công 4.3.2 Xây dựng quan hệ thông số nhám bề mặt với vận tốc cắt Ảnh hưởng vận tốc cắt tới nhám bề mặt gia công biểu diễn đồ thị hình 4.7 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Footer Page 86 of 16 http://www.lrc-tnu.edu.vn Header Page 87 of 16 87 Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật V1 Trường ĐH Kỹ thuật công nghiệp V2 V3 Nhám bề mặt Ra 2.5 1.5 0.5 0 10 15 20 25 30 35 Vận tốc cắt V (m/ph) Hình 4.7 Quan hệ vận tốc với nhám bề mặt gia công Trên đồ thị ta thấy gia công vận tốc cắt V < 24m/ph nhám bề mặt tăng theo vận tốc cắt V, tiếp tục tăng vận tốc cắt nhám bề mặt lại giảm dần Trên đồ thị hình 4.6 4.7 ta thấy gia công vận tốc V1 nhám bề mặt ổn định Kết phù hợp với chế mòn dao phay lăn đĩa xích hình 4.2 Nhám bề mặt phay vận tốc cắt khác thể hình 4.8, 4.9, 4.10 Hình 4.8 Bề mặt gia công đĩa xích cắt vận tốc V1=19.22(m/ph) Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Footer Page 87 of 16 http://www.lrc-tnu.edu.vn Header Page 88 of 16 Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật 88 Trường ĐH Kỹ thuật công nghiệp Hình 4.9 Bề mặt gia công đĩa xích cắt vận tốc V3=24.03(m/ph) Hình 4.10 Bề mặt gia công đĩa xích cắt vận tốc V4=30.04(m/ph) Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Footer Page 88 of 16 http://www.lrc-tnu.edu.vn Header Page 89 of 16 89 Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật Trường ĐH Kỹ thuật công nghiệp CHƢƠNG KẾT LUẬN Với đề tài "Nghiên cứu mòn tuổi bền dao phay lăn đĩa xích thép gió sản xuất Việt Nam" Trên sở hệ thống thiết bị bao gồm máy đo chiều CMM-544 trường Đại học Kỹ thuật công nghiệp, máy phay lăn 5K32 Trung tâm khí Thuận Phát tài liệu liên quan, tác giả hướng dẫn tận tình thầy PGS.TS Trần Thế Lục, đề tài hoàn thành đạt kết sau: - Đề tài nghiên cứu tổng quan, phân tích, đánh giá tổng hợp kết nghiên cứu số công trình có liên quan đến nội dung đề tài xây dựng hệ thống thực nghiệm phù hợp với nội dung nghiên cứu luận văn - Đã nghiên cứu lý thuyết mòn tuổi bền dụng cụ cắt, từ đưa định hướng nghiên cứu cụ thể - Đã xác định mối quan hệ mòn tuổi bền dao phay lăn đĩa xích thép gió sản xuất Việt Nam đánh giá ảnh hưởng thông số công nghệ đến chất lượng đĩa xích - Kết nghiên cứu đề tài triển khai ứng dụng trung tâm khí Thuận Phát cho kết khả quan Tuy nhiên thời gian thực đề tài luận văn tốt nghiệp ngắn trình độ thân tác giả hạn chế nên đề tài không tránh khỏi thiếu sót Vì vậy, tác giả mong nhận bảo, đóng góp ý kiến thầy cô bạn đồng nghiệp, để đề tài hoàn thiện Xin trân trọng cảm ơn! Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Footer Page 89 of 16 http://www.lrc-tnu.edu.vn Header Page 90 of 16 Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật 90 Trường ĐH Kỹ thuật công nghiệp TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] GS.TS.Bành Tiến Long, PGS.TS.Trần Thế Lục, PGS.TS.Trần Sỹ Tuý; Nguyên lý gia công vật liệu; Nhà xuất khoa học Kỹ thuật 2001 [2] PGS.TS.Trần Thế Lục; Thiết kế dụng cụ cắt; Nhà xuất khoa học Kỹ thuật 2001 [3] PGS.TS.Trần Thế Lục; Giáo trình mòn tuổi bền vật liệu; Đại học Bách khoa Hà nội 1998 [4] GS.TS.Trần Văn Địch; Nguyên lý cắt kim loại; Nhà xuất khoa học Kỹ thuật 2006 [5] GS.TS.Trần Văn Địch; Nghiên cứu độ xác gia công thực nghiệm; Nhà xuất khoa học Kỹ thuật 2003 [6] GS.TS.Nguyên Trọng Bình; Tối ưu hoá trình gia công cắt gọt; Nhà xuất giáo dục 2003 [7] Nguyễn Doãn Ý; Quy hoạch xử lý số liệu thực nghiệm; Nhà xuất Xây dựng 2000 [8] S Sharifa, M.Y Noordin(1), A.S Mohruni (2), V.C Venkatesh(3); Optimization of surface roughness prediction model inend milling titanium alloy (Ti-6Al4V); (1) Department of Manufacturing and Industrial Engineering, Universiti Teknologi Malaysia, 81310 Johor, Malaysia; (2) Department of Mechanical Engineering, Sriwijaya University, Inrdralaya, 30662, Indonesia; (3) Faculty of Engineering and Technology, Multimedia University,75450, Melaka, Malaysia [9] D Bajié, B Lela, D Zivkovié; Modenlling of machined surface roughness and Optimization of cutting parameters in face milling; Faculty of Electrical Engineering, Mechanical Engineering and Naval Architecture, University of Split, Croatia Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Footer Page 90 of 16 http://www.lrc-tnu.edu.vn Header Page 91 of 16 Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật [10] 91 Trường ĐH Kỹ thuật công nghiệp A.G Jaharah, C.H.Che-Hassan, M.Z.Omar and M.J Ghazali; Wear mechanism and failure mode of P10 TiN coated carbide tools; Department of Mechanical and Material Engineering, Faculty of Engineering; National University of Malaysia, 43600 Bangi, Selangor, Malaysia [11] Ivett Viktória BANA; Manufacturing of high precision bores; okleveles gépészmérnök, Universiteit Miskolc, Hongarije - geboren te Miskolc, Hongarije [12] Habeeb H.H; Performance of different cutting tools when machining die and mould material; Department of Mechanical Engineering, Universiti Tenaga Nasional, 43009, Kajang, Malaysia Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Footer Page 91 of 16 http://www.lrc-tnu.edu.vn Header Page 92 of 16 Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật 92 Trường ĐH Kỹ thuật công nghiệp PHỤ LỤC MỘT SỐ HÌNH ẢNH TRONG QUÁ TRÌNH LÀM THỰC NGHIỆM Xƣởng Cơ khí Trung tâm Cơ khí Thuận Phát Công nhân Trung tâm Cơ khí Thuận Phát vận hành máy 5K32 cắt đĩa xích Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Footer Page 92 of 16 Máy Phay 5K32 cắt đĩa xích Sản phẩm Đĩa xích http://www.lrc-tnu.edu.vn Header Page 93 of 16 Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật 93 Tác giả đo độ mòn dao phay lăn máy CMM 544 Trường ĐH Kỹ thuật công nghiệp Đầu đo TP20 TÓM TẮT LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THẠC SỸ Tên đề tài NGHIÊN CỨU MÒN VÀ TUỔI BỀN CỦA DAO PHAY LĂN RĂNG ĐĨA XÍCH THÉP GIÓ SẢN XUẤT TẠI VIỆT NAM Phay lăn phương pháp gia công đạt xuất độ xác cao, ứng dụng nhiều để gia công hầu hết loại bánh trụ thẳng, nghiêng, bánh vít, trục vít, bánh xích đĩa xích Trước việc gia công phải mua loại dao từ nước với giá cao, điều làm tăng chi phí sản xuất tăng giá thành sản phẩm, Việt Nam có nhiều sở sản xuất chế tạo dụng cụ cắt chuyên dùng, mà chế độ gia công cắt gọt cho loại dụng cụ cắt chưa nghiên cứu đầy đủ, đặc biệt nghiên cứu mòn tuổi bền dụng cụ cắt dao phay đĩa xích Thuyết minh trình bày kết nghiên cứu mòn tuổi bền dao phay lăn đĩa xích thép gió sản xuất Việt Nam phương pháp thực nghiệm, sở nghiên cứu, khảo sát chế mòn dụng cụ cắt, tính toán xác định mối quan hệ mòn tuổi bền dao phay lăn đĩa xích Từ đó, xác định chế cắt hợp lý phay lăn dụng cụ cắt sản xuất Việt Nam Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Footer Page 93 of 16 http://www.lrc-tnu.edu.vn Header Page 94 of 16 Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật 94 Trường ĐH Kỹ thuật công nghiệp Từ khoá Mòn tuổi bền dao phay lăn Mòn tuổi bền dụng cụ cắt Phay lăn đĩa xích Cơ chế mòn dao phay lăn Dao phay lăn Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Footer Page 94 of 16 http://www.lrc-tnu.edu.vn ... Chƣơng Kết nghiên cứu thực nghiệm mòn tuổi bền dao phay lăn đĩa xích 61 3.1 Xây dựng mô hình thực nghiệm 61 3.1.1 Máy gia công 61 3.1.2 Dao phay lăn đĩa xích 62 3.1.3 Vật liệu thí nghiệm 63 3.1.4... Tác động lớp phủ đến mòn tuổi bền dụng cắt 56 2.2.3.7 Mòn tuổi bền loại dụng cụ phủ (TiN) phay 57 2.2.3.8 Mòn tuổi bền dụng cụ gia công 58 2.3 Mòn tuổi bền dao phay lăn đĩa xích 59 2.4 Kết luận... dụng dao chưa nghiên cứu đầy đủ, đặc biệt nghiên cứu mòn tuổi bền dụng cụ cắt Vì sau định hướng giúp đỡ thầy TS Nguyễn Văn Hùng, tác giả chọn đề tài "Nghiên cứu mòn tuổi bền dao phay lăn đĩa xích