Khảo sát chất lượng lớp bề mặt của thép hợp kim qua tôi khi tiện tinh bằng dao PCBN.

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP 000 - THUYẾT MINH LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC KỸ THUẬT Chuyên ngành: Công nghệ chế tạo máy Đề tài: “Khảo sát chất lượng lớp bề mặt thép hợp kim qua tiện tinh dao PCBN” Học viên : Trần Tiến Lớp : Cao học K12 - CNCTM Chuyên ngành : Công nghệ chế tạo máy Giáo viên HD khoa học: PGS.TS Phan Quang Thế KHOA ĐÀO TẠO SAU ĐẠI HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC HỌC VIÊN PGS.TS Phan Quang Thế Trần Tiến Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn 3.1 Mẫu bìa luận văn có in chữ nhũ Khổ 210 x 297 mm TRẦN TIẾN ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP - LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY NGÀNH : CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY “Khảo sát chất lượng lớp bề mặt thép hợp kim qua tiện tinh dao PCBN” TRẦN TIẾN 2009 – 2011 Thái Nguyên 2011 THÁI NGUYÊN 2011 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn 3.2 Mẫu trang ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP - LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT “Khảo sát chất lượng lớp bề mặt thép hợp kim qua tiện tinh dao PCBN ” Ngành : CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY Mã số:23.04.3898 Học Viên: TRÂN TIẾN Người HD Khoa học : PGS.TS PHAN QUANG THẾ THÁI NGUYÊN – 2011 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn LỜI CAM ĐOAN Tôi Trần Tiến, học viên lớp Cao học K12 – CN CTM Sau hai năm học tập nghiên cứu, đƣợc giúp đỡ thầy cô giáo đặc biệt giúp đỡ PGS.TS Phan Quang Thế, thầy giáo hƣớng dẫn tốt nghiệp tôi, đến cuối chặng đƣờng để kết thúc khoá học Tôi định chọn đề tài tốt nghiệp là: “Khảo sát chất lượng lớp bề mặt thép hợp kim qua tiện tinh dao PCBN” Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu cá nhân dƣới hƣớng dẫn PGS.TS Phan Quang Thế tham khảo tài liệu đƣợc liệt kê Tôi không chép công trình cá nhân khác dƣới hình thức Nếu có xin hoàn toàn chịu trách nhiệm Ngƣời cam đoan Trần Tiến Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn LỜI CẢM ƠN Lời xin đƣợc cảm ơn PGS.TS Phan Quang Thế - Thầy hƣớng dẫn khoa học định hƣớng đề tài, hƣớng dẫn thầy việc tiếp cận khai thác tài liệu tham khảo nhƣ bảo trình viết luận văn Tôi muốn bày tỏ lòng biết ơn đến cô giáo Nguyễn Thị Quốc Dung giúp đỡ tận tình cô trình làm thí nghiệm viết luận văn Tôi xin cảm ơn thầy giáo Lê Viết Bảo tạo điều kiện thuận lợi cho trình hoàn thành luận văn Tôi muốn cảm ơn ông giám đốc, cán công nhân viên công ty trách nhiệm hữu hạn Vạn Xuân (Thị xã Sông Công), khí máy phụ tùng số (Thị xã Sông Công) cán phụ trách trung tâm thí nghiệm trƣờng Đại học kỹ thuật công nghiệp Thái Nguyên, trƣờng Học viên kỹ thuật quân sự, Đại học bách khoa Hà Nội dành cho điều kiện thuận lợi nhất, giúp hoàn thành nghiên cứu Cho đƣợc gửi lời cảm ơn tới cán bộ, nhân viên Xƣởng khí nơi tiến hành thực nghiệm Cuối muốn bày tỏ lòng cảm ơn gia đình tôi, thầy cô giáo, bạn đồng nghiệp ủng hộ động viên suốt trình làm luận văn này! Tác giả Trần Tiến Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn MỤC LỤC Lời cam đoan Danh mục ký hiệu chữ viết tắt Danh mục bảng biểu Danh mục đồ thị, hình vẽ PHẦN MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết đề tài Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài Phƣơng pháp nghiên cứu Thiết bị nghiên cứu Nội dùng nghiên cứu NỘI DUNG CỦA ĐỀ TÀI Chƣơng I BẢN CHẤT VẬT LÝ CỦA QUÁ TRÌNH TIỆN CỨNG 1.1 Đặc điểm trình tạo phoi tiện cứng 1.2 Lực cắt tiện 1.2.1 Lực cắt tiện thành phần lực cắt 1.2.2 Các yếu tố ảnh hƣởng đến lực cắt tiện 10 1.3 Kết luận 12 Chƣơng II CHẤT LƢỢNG LỚP BỀ MẶT SAU GIA CÔNG CƠ 13 2.1 Khái niệm chung lớp bề mặt 13 2.2 Bản chất lớp bề mặt 13 2.3 Các tiêu đánh giá chất lƣợng bề mặt sau gia công 14 2.3.1 Độ nhám bề mặt phƣơng pháp đánh giá 14 2.3.1.1 Độ nhám bề mặt 14 2.3.1.2 Phƣơng pháp đánh giá độ nhám bề mặt 16 2.3.2 Độ sóng bề mặt 16 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn 2.3.3 Tính chất lý lớp bề mặt sau gia công 17 2.3.3.1 Hiện tƣợng biến cứng lớp bề mặt 17 2.3.3.2 Ứng suất dƣ lớp bề mặt 19 2.3.3.3 Đánh giá mức độ, chiều sâu lớp biến cứng ứng suất dƣ 21 2.4 Các nhân tố ảnh hƣởng đến nhám bề mặt gia công 22 2.4.1 Ảnh hƣởng thông số hình học dụng cụ cắt 22 2.4.2 Ảnh hƣởng tốc độ cắt 24 2.4.3 Ảnh hƣởng lƣợng chạy dao 24 2.4.4 Ảnh hƣởng chiều sâu cắt 25 2.4.5 Ảnh hƣởng vật liệu gia công 25 2.4.6 Ảnh hƣởng rung động hệ thống công nghệ 26 2.4.7 Ảnh hƣởng độ cứng vật liệu gia công 26 2.5 Kết luận 27 Chƣơng III QUAN HỆ GIỮA MÒN DỤNG CỤ CẮT VÀ CHẤT 29 LƢỢNG BỀ MẶT 3.1 Khái niệm chung mòn 29 3.2 Các chế mòn dụng cụ cắt 30 3.2.1 Mòn dính 31 3.2.2 Mòn hạt mài 32 3.2.3 Mòn khuyếch tán 32 3.2.4 Mòn oxy hoá 33 3.3 Mòn dụng cụ cách xác định 33 3.3.1 Mòn dụng cụ 33 3.3.2 Cách xác định 36 3.4 Mòn dụng cụ CBN 36 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn 3.5 Ảnh hƣởng mòn dụng cụ đến chất lƣợng bề mặt gia công 38 3.6 Kết luận 38 Chƣơng IV KHẢO SÁT CHẤT LƢỢNG BỀ MẶT CỦA THÉP 40 X12M QUA TÔI KHI TIỆN TINH BẰNG DAO PCBN 4.1 Thí nghiệm 40 4.1.1 Yêu cầu hệ thống thí nghiệm: 40 4.1.2 Mô hình thí nghiệm 40 4.1.3 Thiết bị thí nghiệm 41 4.1.3.1 Máy 41 4.1.3.2 Dao 41 4.1.3.3 Phôi 42 1.3.4 Chế độ cắt 43 4.1.4 Thiết bị đo 44 4.1.4.1 Máy đo độ nhám bề mặt 44 4.1.4.2 Thiết bị đo kích thƣớc 44 4.1.4.3 Thiết bị đo lực 45 4.1.4.4 Máy chụp ảnh SEM (Scanning Electron Microscope) 45 4.2 Trình tự thí nghiệm 45 4.2.1 Chuẩn bị 45 4.2.2 Trình tự thí nghiệm 46 4.3 Kết thí nghiệm 47 4.3.1 Khảo sát độ xác gia công 47 4.3.2 Khảo sát chất lƣợng bề mặt chi tiết sau gia công 48 4.3.2.1 Khảo sát nhám bề mặt chi tiết sau gia công 48 4.3.2.2 Khảo sát tổ chức tế vi thép X12M 50 4.3.3 Khảo sát lực cắt tiện 51 4.4 Xử lý kết thí nghiệm 52 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn 4.4.1 Độ xác gia công 52 4.4.2 Chất lƣợng bề mặt sau gia công 55 4.4.2.1 Khảo sát nhám bề mặt chi tiết sau gia công 55 4.4.2.2 Khảo sát tổ chức tề vi lớp bề mặt 56 4.4.3 Khảo sát lực cắt tiện 57 4.5 Kết luận 64 PHẦN KẾT LUẬN CHUNG VÀ HƢỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP 65 THEO CỦA ĐỀ TÀI Tài liệu tham khảo 66 Phụ lục 69 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT Ap: Chiều dày phoi Kbd: Mức độ biến dạng phoi miền tạo phoi Mms: Mức độ biến dạng phoi ma sát với mặt trƣớc dao Kf: Mức độ biến dạng phoi θ : Góc trƣợt γ: Góc trƣớc dao PX: Lực chiều trục tiện PY: Lực hƣớng kính tiện PZ: Lực tiếp tuyến tiện S: Lƣợng chạy dao (mm/vòng) t : Chiều sâu cắt (mm) v : Vận tốc cắt (m/phút) c: Nhiệt dung riêng Φ: Góc tạo phoi K: Hệ số thẩm nhiệt ∆Fc, ∆Ft: Áp lực tiếp tuyến pháp tuyến vùng mòn mặt sau μ : Hệ số ma sát vùng ma sát thông thƣờng mặt trƣớc Hv: độ biến cứng (N/mm2) r : Bán kính mũi dao hmin: Chiều dày phoi nhỏ hS: Độ mòn giới hạn T: Thời gian cắt - tuổi bền dụng cụ cắt (phút) Ra, Rz: Độ nhám bề mặt tiện Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN 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 ... khoá học Tôi định chọn đề tài tốt nghiệp là: Khảo sát chất lượng lớp bề mặt thép hợp kim qua tiện tinh dao PCBN” Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu cá nhân dƣới hƣớng dẫn PGS.TS Phan Quang... http://www.lrc-tnu.edu.vn 3.5 Ảnh hƣởng mòn dụng cụ đến chất lƣợng bề mặt gia công 38 3.6 Kết luận 38 Chƣơng IV KHẢO SÁT CHẤT LƢỢNG BỀ MẶT CỦA THÉP 40 X12M QUA TÔI KHI TIỆN TINH BẰNG DAO PCBN 4.1 Thí nghiệm 40 4.1.1... đến lực cắt tiện 10 1.3 Kết luận 12 Chƣơng II CHẤT LƢỢNG LỚP BỀ MẶT SAU GIA CÔNG CƠ 13 2.1 Khái niệm chung lớp bề mặt 13 2.2 Bản chất lớp bề mặt 13 2.3 Các tiêu đánh giá chất lƣợng bề mặt sau gia