Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ công nghệ sửa đá đến độ nhám bề mặt khi mài thép không gỉ trên máy mài tròn ngoài

-1- ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP - LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA CHẾ ĐỘ CÔNG NGHỆ SỬA ĐÁ ĐẾN ĐỘ NHÁM BỀ MẶT KHI MÀI THÉP KHÔNG GỈ TRÊN MÁY MÀI TRÒN NGOÀI ĐỖ MẠNH CƢỜNG THÁI NGUYÊN, 2010 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn -2- ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP - ĐỖ MẠNH CƢỜNG NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA CHẾ ĐỘ CÔNG NGHỆ SỬA ĐÁ ĐẾN ĐỘ NHÁM BỀ MẶT KHI MÀI THÉP KHÔNG GỈ TRÊN MÁY MÀI TRÒN NGOÀI CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT HƯỚNG DẪN KHOA HỌC HỌC VIÊN TS Trần Minh Đức Đỗ Mạnh Cƣờng KHOA ĐÀO TẠO SĐH BGH TRƯỜNG ĐHKTCN PGS.TS Nguyễn Đăng Hòe Thái Nguyên, 2010 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn -3- LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan số liệu kết nêu Luận văn trung thực chưa công bố công trình khác Trừ phần tham khảo nêu rõ Luận văn Tác giả Đỗ Mạnh Cƣờng Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn -4- LỜI CẢM ƠN Tác giả xin chân thành cảm ơn Thầy giáo - TS Trần Minh Đức, người hướng dẫn giúp đỡ tận tình từ định hướng đề tài, tổ chức thực nghiệm đến trình viết hoàn chỉnh Luận văn Tác giả chân thành cảm ơn ThS Phạm Quang Đồng – Trưởng môn Chế tạo máy - Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp giúp đỡ tận tình tác giả trình thực thí nghiệm Tác giả bày tỏ lòng biết ơn cô, bạn đồng nghiệp phòng Đào tạo, Khoa Sau đại học - Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp tạo điều kiện thuận lợi để tác giả hoàn thành Luận văn Do lực thân nhiều hạn chế nên Luận văn không tránh khỏi sai sót, tác giả mong nhận đóng góp ý kiến Thầy, Cô giáo, nhà khoa học bạn đồng nghiệp Tác giả Đỗ Mạnh Cƣờng MỤC LỤC Trang Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn -5- Lời cam đoan Lời cảm ơn Danh mục ký hiệu Danh mục bảng biểu Danh mục hình vẽ PHẦN MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Ý nghĩa đề tài Đối tượng, mục đích, phương pháp nội dung nghiên cứu Chƣơng 1: TỔNG QUAN VỀ PHƢƠNG PHÁP MÀI 1.1 Đặc điểm trình mài 1.2 Cơ sở vật lý trình mài 1.2.1 Qúa trình tạo phoi mài 1.2.2 Lực cắt mài 1.2.3 Công suất cắt mài 1.2.4 Nhiệt cắt mài 1.2.5 Sự mài mòn hạt mài chất dính kết 11 1.2.6 Rung động mài 12 1.2.7 Chất lượng bề mặt gia công phương pháp mài 13 1.2.7.1 Độ nhám bề mặt yếu tố ảnh hưởng đến độ nhám bề mặt 13 1.2.7.2 Độ sóng bề mặt yếu tố ảnh hưởng tới độ sóng bề mặt 15 1.2.7.3 Sự thay đổi cấu trúc lớp bề mặt mài hình thành ứng suất dư bề mặt 1.2.8 Các phương pháp đánh giá chất lượng bề mặt gia công 15 18 1.2.8.1 Các phương pháp đánh giá độ nhám bề mặt gia công 18 1.2.8.2 Phương pháp đánh giá độ cứng lớp bề mặt vật liệu gia công 18 1.2.8.3 Phương pháp đánh giá cấu trúc lớp kim loại bề mặt gia công 19 1.2.8.4 Các phương pháp đánh giá ứng suất dư bề mặt gia công 19 1.3 Kết luận chương 19 1.3.2 Khái quát công trình nghiên cứu lĩnh vực mài Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 19 http://www.lrc-tnu.edu.vn -6- 1.3.3 Định hướng nghiên cứu 21 Chƣơng 2: NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA CHẾ ĐỘ CÔNG NGHỆ SỬA ĐÁ ĐẾN CHẤT LƢỢNG BỀ MẶT KHI MÀI THÉP 22 KHÔNG GỈ 2.1 Topography đá mài 2.1.1 Sửa đá 22 22 2.1.1.1 Dụng cụ sửa đá 22 2.1.1.2 Động lực học trình sửa đá 25 2.1.2 Định nghĩa, tính chất ý nghĩa Topography 27 2.1.2.1 Định nghĩa 27 2.1.2.2 Tính chất Topography 27 2.1.2.3 Ý nghĩa Topography 28 2.1.3 Các phương pháp đánh giá Topography đá 28 2.1.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến Topography 29 2.1.4.1 Ảnh hưởng thông số đặc trưng đá mài 29 2.1.4.2 Ảnh hưởng dụng cụ sửa đá 30 2.1.4.3 Ảnh hưởng chế độ cắt sửa đá 31 2.1.5 Ảnh hưởng Topography đến kết mài 32 2.1.5.1 Ảnh hưởng đến lực cắt 32 2.1.5.2 Ảnh hưởng đến độ mòn đá 33 2.1.5.3 Ảnh hưởng đến độ nhấp nhô tế vi bề mặt 34 2.1.5.4 Ảnh hưởng đến nhiệt cắt 35 2.2 Thép không gỉ 35 2.2.1 Định nghĩa 35 2.2.2 Phân loại thép không gỉ 36 2.2.3 Phạm vi sử dụng 36 2.3 Cơ sở vật lý trình mài thép không gỉ 37 2.3.1 Tạo phoi 37 2.3.2 Lực cắt 39 2.3.3 Nhiệt cắt 40 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn -7- 2.3.4 Mòn đá 40 2.3.5 Chất lượng bề mặt 43 2.4 Giới hạn vấn đề nghiên cứu 43 2.5 Kết luận chương 44 Chƣơng 3: 45 NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM 3.1 Yêu cầu với hệ thống thí nghiệm 45 3.2 Hệ thống thí nghiệm 45 3.3 Các thông số công nghệ hệ thống 46 3.3.1 Máy mài 46 3.3.2 Đá mài 46 3.3.3 Dụng cụ sửa đá 46 3.3.4 Chi tiết gia công 46 3.3.5 Phương pháp mài 47 3.3.6 Dung dịch trơn nguội 47 3.4 Thiết bị đo nhám bề mặt 47 3.5 Sơ đồ quy hoạch thực nghiệm ma trận thực nghiệm 47 3.6 Phương pháp tiến hành thực nghiệm 48 3.6.1 Phương pháp tiến hành thí nghiệm 48 3.6.2 Xử lý số liệu thí nghiệm 49 3.6.3 Đồ thị biểu diễn mối quan hệ nhám bề mặt (Ra, Rt,) với chế độ công nghệ sửa đá (Ssđ, tsđ) 3.6.4 Hình thái bề mặt gia công 52 53 3.7 Thảo luận kết 56 3.8 Kết luận chương 57 KẾT LUẬN CHUNG VÀ HƢỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO 58 TÀI LIỆU THAM KHẢO 60 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn -8- PHỤC LỤC 63 DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU CHÍNH Ký hiệu Ý nghĩa Đơn vị Ra Sai lệch trung bình số học prôfin m Rt Chiều cao biên dạng lớn m Vct Tốc độ chi tiết gia công m/ph Vđ Tốc độ đá mài m/ph t Chiều sâu mài mm az Chiều sâu cắt hạt mài mm Sd Lượng chạy dao dọc m/ph Sn Lượng chạy dao ngang Ssđ Lượng chạy dao dọc sửa đá tsđ Chiều sâu cắt sửa đá Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên mm/htđ m/ph mm/htđ http://www.lrc-tnu.edu.vn -9- DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU TT Bảng số 1.1 2.1 3.1 Nội dung Trang Hệ số truyền nhiệt vật liệu phụ thuộc vào hàm lượng hợp kim Ảnh hưởng thông số đặc trưng đá mài đến Topography Giá trị S sđ, tsđ kết đo Ra,Rt điểm thí nghiệm Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 10 30 49 http://www.lrc-tnu.edu.vn - 10 - DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ TT Hình số Nội dung 1.1 Các dạng có lưỡi cắt 1.2 Quá trình tạo phoi mài 1.3 Nhiệt phân bố lượng mài 1.4 Sự mài mòn hạt mài chất dính kết 11 1.5 Rung động gây sóng bề mặt gia công 12 1.6 Sự hình thành độ nhám bề mặt mài 13 1.7 Ảnh SEM bề mặt mài 14 1.8 Cấu trúc lớp bề mặt mài 16 2.1 Phân loại dụng cụ sửa đá kim cương 23 10 2.2 Sửa đá bút chì kim cương 24 11 2.3 Sơ đồ lực cắt sửa đá 26 12 2.4 Ảnh hưởng chiều sâu sửa đá t sđ đến nhiệt độ 27 13 2.5 Biên dạng bề mặt đá mài 29 14 2.6 Ảnh hưởng dụng cụ sửa đá đến chiều cao biên dạng 30 15 2.7 Ảnh hưởng Ssd sửa đá đến Topography 31 16 2.8 Ảnh hưởng chế độ công nghệ sửa đá đến kết mài 33 17 2.9 Ảnh hưởng V’w chế độ sửa đá đến Phk 34 18 2.10 19 2.11 Sơ đồ tạo phoi mài thép không gỉ 37 20 2.12 Bề mặt đá mài gia công thép không gỉ 37 21 2.13 Không gian chứa phoi đá mài thép không gỉ 38 22 2.14 Bề mặt chi tiết gia công mài thép không gỉ 38 23 2.15 Các thành phần lực mài 39 24 2.16 Vùng cắt đá mài chi tiết gia công 41 25 2.17 Phoi bám dính lên bề mặt đá mài 41 Trang Ảnh hưởng chế độ sửa đá đến độ nhấp nhô tế vi bề mặt Ra Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 34 http://www.lrc-tnu.edu.vn data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read ... THUẬT CÔNG NGHIỆP - ĐỖ MẠNH CƢỜNG NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA CHẾ ĐỘ CÔNG NGHỆ SỬA ĐÁ ĐẾN ĐỘ NHÁM BỀ MẶT KHI MÀI THÉP KHÔNG GỈ TRÊN MÁY MÀI TRÒN NGOÀI CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ CHẾ... hướng nghiên cứu 21 Chƣơng 2: NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA CHẾ ĐỘ CÔNG NGHỆ SỬA ĐÁ ĐẾN CHẤT LƢỢNG BỀ MẶT KHI MÀI THÉP 22 KHÔNG GỈ 2.1 Topography đá mài 2.1.1 Sửa đá 22 22 2.1.1.1 Dụng cụ sửa đá 22... dạng bề mặt đá mài 29 14 2.6 Ảnh hưởng dụng cụ sửa đá đến chiều cao biên dạng 30 15 2.7 Ảnh hưởng Ssd sửa đá đến Topography 31 16 2.8 Ảnh hưởng chế độ công nghệ sửa đá đến kết mài 33 17 2.9 Ảnh hưởng