Nghiên cứu khả năng làm mát vùng mài bằng không khí từ máy nén khí có trộn dung dịch làm mát

B GIO DC V O TO TRNG I HC BCH KHOA H NI - HONG TH NGC TI: NGHIấN CU KH NNG LM MT VNG MI BNG KHễNG KH T MY NẫN KH Cể TRN DUNG DCH LM MT LUN VN THC S NGNH: CễNG NGH C KH NGI HNG DN KHOA HC: V NGC GIANG TRNG HONH SN H NI 2010 MC LC Trang PHN M U Tớnh cp thit ca ti í ngha ca ti 2.1 í ngha khoa hc 2.2 í ngha thc tin .4 i tng, mc ớch, phng phỏp v ni dung nghiờn cu 3.1 i tng nghiờn cu 3.2 Mc ớch nghiờn cu .4 3.3 Phng phỏp nghiờn cu 3.4 Ni dung nghiờn cu .5 Chng GII THIU CHUNG V NHIT MI 1.1 V trớ ca mi sn xut c khớ v cuc sng 1.2 Cỏc dng h hng thng gp mi .11 1.2.1 Chỏy phụi 12 1.2.2 Ram .13 1.2.3 ng sut d 14 1.2.4 Bin dng nhit 17 1.3 nh hng ca nhit mi n cht lng gia cụng chi tit mỏy 17 1.4 Cỏc phng phỏp lm mỏt vựng mi 18 1.4.1 S dng dung dch trn ngui lm mỏt kiu ti trn 18 1.4.2 S dng cht kt dớnh cú h s dn nhit cao .20 1.4.3 S dng khụng khớ lnh 22 1.4.4 Phng phỏp bụi trn lm ngui ti thiu .24 1.5 Kt qu nghiờn cu ca mt s phng phỏp lm mỏt 25 1.6 Dung dch bụi trn lm ngui .29 1.6.1 Tỏc dng ca dung dch trn ngui 30 1.6.2 Yờu cu i vi dung dch trn ngui 30 1.6.3 Cỏc loi dung dch bụi trn lm ngui dựng gia cụng ct gt 31 -1- Chng PHN TCH TRUYN NHIT TRONG QU TRèNH MI 2.1 Nhit sinh vựng mi 36 2.2 Nhit b mt ca chi tit mi-Lý thuyt M.C.Shaw 38 2.2.1 C s nhit ng hc-Lý thuyt M.C Shaw 38 2.2.2 Nhit b mt chi tit mi 41 2.3 S phõn b nhit mi quỏ trỡnh mi khụ .43 2.3.1 Xỏc nh t l nhit truyn vo ỏ v chi tit .44 2.3.2 nh hng ca cỏc cu trỳc ỏ v thụng s cụng ngh n nhit b mt mi v s phõn b nhit 45 2.3.3 o nhit b mt mi .46 Chng XY DNG Mễ HèNH TON HC V Mễ HèNH THC NGHIM 3.1 Mụ hỡnh truyn nhit vựng mi .48 3.2 Phõn tớch s truyn nhit vựng mi 49 3.3 Mụ hỡnh thớ nghim 50 3.3.1 Yờu cu ca h thng thớ nghim 50 3.3.2 S nguyờn lý hot ng ca h thng cung cp dung dch trn ngui kiu sng mự 50 3.3.3 iu kin thc nghim 51 3.3.4 Kt qu thc nghim 55 Chng X Lí S LIU THC NGHIM V THO LUN 4.1 Kh nng lm mỏt ca khụng khớ trn dung dch lm mỏt vi b mt chi tit gia cụng .57 4.2 nh hng ca cu trỳc ỏ mi n kh nng lm mỏt 63 4.3 Kt lun 66 CC KT LUN V HNG NGHIấN CU TIP THEO 67 LI CM N .69 TI LIU THAM KHO 70 -2- PHN M U Tớnh cp thit ca ti Cỏc chi tit mỏy cú chớnh xỏc, cht lng b mt v bn cao l c s cho s i cỏc loi mỏy múc, thit b hin i, cú cht lng cao ( chớnh xỏc, tin cõy, bn cao) Phng phỏp mi cú mt v trớ quan trng gia cụng c khớ hin i nh kh nng vt tri so vi cỏc phng phỏp ct gt khỏc gia cụng nhng vt liu cú bn c hc v cng cao cho chớnh xỏc v cht lng b mt cao Gn õy ó cú nhiu nghiờn cu v phng phỏp tin cng v phay cng bng mnh dao CBN gia cụng tinh cỏc vt liu khú gia cụng ó qua tụi Tuy nhiờn, xột v hiu qu kinh t - k thut, gia cụng nhng chi tit yờu cu chớnh xỏc v cht lng b mt rt cao thỡ cha cú phng phỏp no thay th c cho phng phỏp mi Cht lng b mt sau mi ph thuc rt nhiu yu t, mt cỏc yu t ú l phng phỏp lm mỏt b mt chi tit quỏ trỡnh mi Ngy nay, nn cụng nghip gia cụng c ang hng ti mt mụi trng cụng ngh m bo chớnh xỏc gia cụng v cht lng b mt chi tit mỏy ũi hi ngy cng cao ng thi phi to mt mụi trng gia cụng sch cú li cho mụi trng, cho sc kho ca ngi lao ng iu ú cho thy khụng th tip tc s dng cỏc loi dung dch trn ngui truyn thng (ti trn) cú s dng cỏc hp cht hoỏ húc cú hi cho sc kho ngi lõu di c m ũi hi phi cú s thay th nhm tho cỏc yờu cu ca khoa hc cụng ngh Xut phỏt t nhng c im v tỡnh hỡnh trờn, tỏc gi chn ti: Nghiờn cu kh nng lm mỏt vựng mi bng khụng khớ t mỏy nộn khớ cú trn dung dch lm mỏt. -3- í ngha ca ti 2.1 í ngha khoa hc Lm mỏt vựng mi t hiu qu cao v ớt gõy ụ nhim ti mụi trng c nhiu quc gia quan tõm nghiờn cu v ng dng nhng Vit Nam cha cú cụng trỡnh nghiờn cu no v lnh vc ny c cụng b, ú ti cú ý ngha khoa hc v phự hp vi hng nghiờn cu ca khoa hc v cụng ngh v bụi trn, lm mỏt 2.2 í ngha thc tin - Kt qu nghiờn cu s gúp phn ng dng cụng ngh lm mỏt vựng mi vo gia cụng c khớ Vit Nam nhm nõng cao hiu qu kinh t - k thut ca phng phỏp mi i tng, mc ớch, phng phỏp v ni dung nghiờn cu 3.1 i tng nghiờn cu i tng nghiờn cu ca ti l: Dung dch lm mỏt Emusil c trn vi khớ nộn ỏp sut cao to hn hp dng sng mự 3.2 Mc ớch nghiờn cu - Mc ớch nghiờn cu l: ỏnh giỏ kh nng lm mỏt vựng mi ca dung dch lm mỏt Emusil dng sng mự, mi thộp hp kim T15K6 bng ỏ mi kim cng cht kt dớnh bng ng cú t l r khớ khac trờn mỏy mi phng thụng qua lc mi v nhit b mt chi tit gia cụng - Dựng lm ti liu tham kho cho sn xut, ging dy v hc 3.3 Phng phỏp nghiờn cu ti c thc hin bng phng phỏp nghiờn cu lý thuyt kt hp vi thc nghim: - Nghiờn cu c s lý thuyt - Tin hnh lp mụ hỡnh toỏn hc - Tin hnh cụng tỏc thc nghim: trn dung dch lm mỏt Emusil vi khụng khớ ỏp sut cao, to cht lm mỏt dng sng mự, phun dung dch dng sng mự vo vựng mi -4- - Kho sỏt, phõn tớch v ỏnh giỏ kt qu 3.4 Ni dung nghiờn cu Ni dung nghiờn cu gm: Nghiờn cu tng quan v nhit mi, nh hng ca nhit mi ti cht lng b mt chi tit gia cụng, cỏc phng phỏp ỏnh giỏ cht lng b mt sau gia cụng, cỏc phng phỏp lm mỏt v dung dch lm mỏt ỏnh giỏ kh nng lm mỏt bng phng phỏp lm mỏt m tỏc gi ó la chn thụng qua cỏc thụng s thu thp c sau quỏ trỡnh thc nghim Ni dung lun bao gm: Chng 1: Gii thiu chung v nhit mi Chng 2: Phõn tớch truyn nhit quỏ trỡnh mi Chng 3: Xõy dng mụ hỡnh toỏn hc v mụ hỡnh thc nghim Chng 4: X lý s liu thc nghim v tho lun Quỏ trỡnh thc hin nghiờn cu ti mc dự ó cú s c gng rt nhiu ca bn than nhng iu kin nghiờn cu v kh nng cũn hn ch nờn khụng th trỏnh nhng thiu sút Rt mong nhn c nhng ý kin úng gúp, phờ bỡnh ca cỏc thy cụ v cỏc bn ng nghip -5- Chng GII THIU CHUNG V NHIT MI 1.1 V trớ ca mi sn xut c khớ v cuc sng Mi l phng phỏp gia cụng ct gt tc cao bng mt s lng ln cỏc li ct ca ht mi Cỏc ht mi c liờn kt ỏ mi bng cỏc cht kt dớnh L khớ l thnh phn rt quan trng to kh nng ct gt ca ỏ mi Vi tc phỏt trin ca khoa hc k thut, yờu cu v chớnh xỏc ca chi tit mỏy ngy cng cao, mi l mt nhng phng phỏp gia cụng tinh cú hiu qu cao v tho cỏc yờu cu ú Cú th núi, nu khụng cú phng phỏp mi thỡ khú cú th ch to c cỏc chi tit cú chớnh xỏc cao Tm qua trng ca mi c th hin qua cỏc yu t sau: Trong gia cụng c khớ, mi chim t 20-25% giỏ thnh ch to cỏc chi tit cú nguyờn cụng mi hay cú liờn quan n mi S khụng cú xó hi minh nu khụng cú phng phỏp mi Nhỡn chung cỏc sn phm cao cp cuc sng ca xó hi minh u phi qua mi hoc cú liờn quan n quỏ trỡnh mi Quỏ trỡnh mi thc cht c thc hin bi mỏy mi v ỏ mi Ngy nay, vi s phỏt trin ca khoa hc k thut, cú nhiu loi mỏy mi hin i v vt liu ỏ mi mi i vi nhiu tớnh nng, cụng dng khỏc nhau, chớnh xỏc gia cụng ngy cng c nõng cao Mỏy mi thng c ch to theo cỏc loi: mỏy mi trũn ngoi, mỏy mi trong, mỏy mi mt phng, mỏy mi vụ tõm, Mt nhng c im ni bt ca mỏy mi so vi cỏc loi mỏy cụng c khỏc l chỳng cú kh nng thc hin c nhng lp ct rt nh (vi àm) v cú kh nng iu chnh mỏy vi lng dch chuyn rt nh ỏ mi c ch to vi nhiu chng loi rt phong phỳ cú th gia cụng hu ht tt c cỏc b mt chi tit gia cụng: ỏ mi trũn ngoi, ỏ mi trũn trong, ỏ mi mt phng, ỏ mi ren, ỏ mi rng, ỏ mi rónh, ỏ mi c c trng bi cỏc yu t: dng ht mi, kớch thc ht mi, cng ca ỏ, cu trỳc ca ỏ, cht -6- kt dớnh v cỏc mng nhn dng ỏ mi Cỏc loi vt liu s dng ch to ỏ mi nh: Kim cng nhõn to, CBN (Cubic Nitride Boron), ễxyt nhụm (Al2O3), Carbide Silic (SiC), ễxyt Silic (SiO2), Cỏc loi vt liu c s dng lm cht kt dớnh nh: kim loi (metal), thu tinh hoỏ (vitrify), nha tng hp (resin),ỏ mi cũn c ch to theo cỏc phng phỏp khỏc nhm to cỏc c tớnh khỏc ca chỳng, mt cỏc c im c quan tõm nhiu ú l t l l khớ ca ỏ mi sau ch to Hỡnh 1-1 mụ phng cng ca cỏc loi vt liu ht mi 9000 8000 7000 Vật liệu đá mài Vật liệu dụng cụ cắt khác 6000 5000 4000 3000 Thép Oxyt Silic Silic đơn tinh thể Zirconia Nitride Silic Oxyt nhôm CBN 1000 Carbide Silic 2000 Kim cuơng Độ cứng Knoop, kg/mm2 dựng ch to ỏ mi Hỡnh 1-1 cng ca cỏc loi vt liu mi So vi phng phỏp gia cụng ct gt bng cỏc dng c ct cú li xỏc nh, mi cú mt s c im ni bt: - ỏ mi l dng c ct m quỏ trỡnh ct gt c thc hin ch yu nh cỏc ht mi trờn b mt ỏ Trong cựng mt n v thi gian cú rt nhiu li ct ng thi tham gia ct gt Cỏc ht mi cú hỡnh dỏng khỏc v rt phc tp, s phõn b cỏc ht mi trờn ỏ mi l ngu nhiờn nờn chỳng cú cỏc thụng s hỡnh hc trờn b mt ỏ cng phc hn Thụng thng cỏc gúc trc luụn õm, cỏc gúc sau nh, b mt li ct tip xỳc vi b mt gia cụng ct rt ln C ch t mi sc ca ỏ quỏ trỡnh ang gia cụng thờm mt ln na to nờn s phc ca thụng s -7- hỡnh hc cỏc ht Thụng s hỡnh hc thay i so vi cỏc ht mi vi ng thi cỏc ht mi ú cng thay i theo thi gian (mũn ỏ) -Tc ct mi rt cao, thng Vd=30ữ35m/s mi tc cao thỡ Vd50m/s Hin cỏc nc phỏt trin nh c, Nht Bn ó mi vi tc lờn ti 120m/s v ang tỡm cỏch nõng tc mi lờn n 300m/s Tit din phoi mi rt bộ, chiu sõu ct nh - Dng c mi cú li ct khụng liờn tc, cỏc ht mi nm tỏch bit trờn ỏ mi, ú ct s to nờn cỏc phoi ct riờng bit Quỏ trỡnh ct c thc hin bng cỏch co xc lờn b mt chi tit gia cụng - Nhit vựng gia cụng mi rt cao, khong t 1000ữ15000C - Cỏc ht mi cú cng cao, giũn, bn nhit cao nờn cú kh nng gia cụng cỏc loi vt liu cú bn cao, cỏc loi vt liu ó qua nhit luyn - Trong quỏ trỡnh gia cụng, ỏ mi cú kh nng t lm sc theo cỏc c ch khỏc (góy cu liờn kt, mũn ht mi ma sỏt v v ht mi) Hỡnh 1-2 Mỏy mi phng Mi l phng phỏp ch yu s dng cỏc nguyờn cụng tinh ln cui, l cỏc nguyờn cụng quyt nh cui cựng n chớnh xỏc v cht lng b mt chi -8- tit gia cụng Khi lng sn phm mi chim 30% ngnh ch to mỏy, chớnh xỏc gia cụng cú th t cp chớnh xỏc 6ữ7 (0,002ữ0,003mm), nhỏm b mt cú th t n cp 10 (Ra 0,16àm) Trng hp mi siờu tinh cú th t chớnh xỏc cp 3, nhỏm cú th t ti cp 12 (Ra 0,04àm) So vi phng phỏp Tin v mt s phng phỏp gia cụng khỏc, phng phỏp mi cú nhiu u im ni bt: Cht lng b mt chi tit tt, quỏ trỡnh cụng ngh d thc hin, cú th thc hin c cỏc lp ct cú chiu sõu ct nh (tmin=3ữ5àm), gim kinh phớ ch to dng c ct, cỏc nh hng n lp b mt chi tit cú th kim soỏt c Ngoi mt t trng na l quỏ trỡnh mi cú th gia cụng c cỏc chi tit ó qua nhit luyn Phng phỏp mi cú th thc hin gia cụng c hu ht tt c cỏc dng b mt chi tit khỏc nhau: b mt tr trong, tr ngoi, mt phng, then, ren, rng v cỏc dng b mt nh hỡnh khỏc Ngy nay, kt hp vi mỏy mi CNC trc v cỏc cụng ngh ch to ỏ tiờn tin (Liờn kt kim loi hay bng phwong phỏp m in) thỡ kh nng cụng ngh ca phng phỏp mi cng c m rng cú kh nng gia cụng c cỏc b mt phc vi chớnh xỏc rt cao Hỡnh 1-3 So sỏnh quỏ trỡnh to phoi mi v tin Khi ct, quỏ trỡnh to phoi ph thuc vo cỏc yu t: vt liu dng c ct, vt liu chi tit gia cụng, thụng s hỡnh hc dng c ct, ch ct, iu kin thoỏt -9- + Mi vi ỏ mi M3, tc ỏ: 20m/s Nhit b mt Chiu sõu 2àm 4àm 6àm 8àm 10àm Ln 297.46 297.85 300.85 307.76 312.84 Ln 297.99 298.54 301.78 308.24 313.26 Ln 298.12 298.85 302.05 308.42 313.45 TB 297.86 298.42 301.56 308.14 313.18 mi Lc ct tip tuyn (N) TB 0.30 0.51 0.79 - 56 - 1.16 1.66 Chng X Lí S LIU THC NGHIM V THO LUN 4.1 Kh nng lm mỏt ca khụng khớ trn dung dch lm mỏt vi b mt chi tit gia cụng Da vo kt qu thc nghim thu c, tỏc gi ó s dng cỏc phn mm chuyờn dng x lý v v c cỏc th th hin mi quan h ca nhit mi sinh quỏ trỡnh mi vi chiu sõu ct ng vi cỏc trng hp dựng cỏc ỏ mi cú t Nhiệt độ bề mặt chi tiết gia công oK l r khớ khỏc 360 340 320 300 280 10 Chiều sâu cắt, àm Hỡnh4-1 Quan h gia nhit b mt chi tit gia cụng v chiu sõu mi dựng ỏ mi M1 - 57 - Nhiệt độ bề mặt chi tiết gia công oK 360 340 320 300 280 10 Chiều sâu cắt, àm Hỡnh4-2 Quan h gia nhit b mt chi tit gia cụng v chiu sõu mi dựng Nhiệt độ bề mặt chi tiết gia công oK ỏ mi M2 360 340 320 300 280 10 Chiều sâu cắt, àm Hỡnh4-3 Quan h gia nhit b mt chi tit gia cụng v chiu sõu mi dung ỏ mi M3 - 58 - Nhiệt độ bề mặt chi tiết gia công oK M1 M2 M3 360 Mi khụ Mi dựng khụng khớ + dd lm mỏt 340 320 300 Mài dùng chất bôi trơn 280 10 Chiều sâu cắt, àm Hỡnh 4-4 So sỏnh kh nng lm mỏt ca cỏc phng phỏp lm mỏt khỏc gia cụng thộp T15K6 vi chiu sõu ct khỏc Trờn cỏc Hỡnh 4-1; 4-2; 4-3 cho thy, mi cỏc chiu sõu ct tng dn thỡ nhit sinh trờn b mt gia cụng cng tng theo Nhit sinh quỏ trỡnh búc tỏch phoi, quỏ trỡnh ma sỏt gia ỏ mi v chi tit gia cụng, din tớch b mt tip xỳc gia b mt gia cụng v b mt ỏ mi cng rng thỡ nhit mi sinh cng ln Din tớch b mt tip xỳc ph thuc vo chiu sõu lp ct t, chiu rng tip xỳc gia ỏ mi v chi tit gia cụng b v ng kớnh ỏ mi D Nờn tng chiu sõu ct thỡ nhit b mt cng tng theo Mt khỏc, theo gi thuyt c a phn 3.1 v cụng thc tớnh lng nhit c a vựng mi nh lu lng khớ thi qua b mt gia cụng Q re = q1 Vkh (cụng thc 3-1) thỡ gia cụng vi chiu sõu ct nh th tớch chim ch ca phoi quỏ trỡnh gia cụng l ớt, vy th tớch khụng khớ chim ch ln (Vkk) nờn lng nhit c mang vựng ct nh khụng khớ thi s ln nhit b mt gia cụng nh Ngc li, chiu sõu ct ln nhit b mt s ln - 59 - Hỡnh 4-4 ch nhit ca b mt chi tit mi mi khụ, mi t v mi lm mỏt bng khụng khớ trn dung dch lm mỏt dng sng mự Cú th thy rng nhit b mt chi tit mỏy mi lm mỏt bng khụng khớ trn dung dch lm mỏt dng sng mự l thp hn so vi mi khụ Ta thy, vi chiu sõu mi nh (2àm) thỡ phng phỏp ny gi quyt nhit rt tt, nhit b mt xp x bng nhit b mt dựng phng phỏp ti trn, ch ct ny nhit sinh ớt v kh nng thõm nhp ca khụng khớ vo vựng mi tt, lu lng khớ qua vựng mi cao kh nng khuych tỏn nhit tt Tuy nhiờn, ch ct ny so vi phng phỏp lm mỏt bng khụng khớ lnh thỡ phng phỏp ny li cho nhit b mt cao hn khỏ nhiu nhit ca chi tit mi trc mi bng khụng khớ lnh l thp hn nhiu so vi mi bng khụng khớ trn dung dch lm mỏt dng sng mự Khi chiu sõu ct tng dn cụng tỏch phoi ln, ma sỏt ln, kh nng thõm nhp ca lung khớ b hn ch nờn nhit b mt ó tng lờn, nhiờn cú th thy rng dc ca th th hin quan h gia nhit b mt gia cụng v chiu sõu ct trng hp lm mỏt m tỏc gi nghiờn cu thp hn so vi phng phỏp mi khụ v mi bng khụng khớ lnh, iu ú cho thy s tng lờn ca nhit b mt gia cụng thp hn iu ny cú th c gii thớch l vi s cú mt ca khụng khớ v dung dch lm mỏt vựng mi, mt phn nhit ó c ly i b mt chi tit, mt phn nh dung dch trn ngui lm gim h s ma sỏt gia ỏ mi vi b mt gia cụng - 60 - Nhiệt độ bề mặt chi tiết gia công oK Mài khô Mài dùng không khí + dung dịch làm mát 360 340 320 300 280 10 20 30 40 Năng lợng mài (W) Nhiệt độ bề mặt chi tiết gia công oK Hỡnh 4-5 Nhit b mt nng lng mi dung ỏ mi M1 Mài khô Mài dùng không khí + dung dịch làm mát 360 340 320 300 280 10 20 30 40 Năng lợng mài (W) Hỡnh 4-6 Nhit b mt nng lng mi dung ỏ mi M2 - 61 - Nhiệt độ bề mặt chi tiết gia công oK Mài khô Mài dùng không khí + dung dịch làm mát 360 340 320 300 280 10 20 30 40 Năng lợng mài (W) Hỡnh 4-7 Nhit b mt nng lng mi dung ỏ mi M3 Cỏc th trờn cỏc Hỡnh 4-5; 4-6; 4-7 th hin mi quan h gia nng lng mi v nhit mi trong hai trng hp mi khụ v mi dựng khụng khớ trn dung dch lm mỏt dng sng mự Chỳng ta bit rng, cụng tỏch phoi hai trng hp l nh nhng nng lng mi mi bng phng phỏp dựng khụng khớ trn dung dch lm mỏt dng sng mự l thp hn so vi mi khụ, iu ú chng t rng nng lng sinh nhit quỏ trỡnh gia cụng ó c gim Nng lng mi õy c xỏc nh bng cỏch o lc mi tip tuyn, sau ú nhõn vi tc mi Khi tin hnh thc nghim, vi cỏc iu kin nh ó trỡnh by phn 3.3.3, kt qu thu c cho thy thay i nng lng mi (bng cỏch thay i chiu sõu ct) thỡ mc truyn nhit t b mt chi tit gia cụng cng thay i theo Cú th thy rng lng tng nhit b mt ca chi tit mi mi lm mỏt bng khụng khớ trn dung dch lm mỏt dng sng mự l thp hn so vi mi khụ - 62 - 4.2 nh hng ca cu trỳc ỏ mi n kh nng lm mỏt Nhiệt khuyếch tán Qre, W M1 M2 M3 Vp=56,50% Vp=45,59% Vp=35,60% 10 20 30 40 Năng lựơng mài Qo, W Hỡnh 4-8 nh hng ca mt l khớ n kh nng khuych tỏn nhit Kt cu ca ỏ mi bao gm cỏc thnh phn: ht mi, cht kt dớnh v cỏc l khớ Cht kt dớnh cú tỏc dng kt ni cỏc ht mi li vi bng cỏc cu liờn kt Cỏc ht mi c phõn b v liờn kt vi mt cỏch ngu nhiờn Cỏc l khớ ỏ mi c to nờn thụng qua quỏ trỡnh thiờu kt ỏ mi sau ỳc ộp Tu theo tớnh cht gia cụng v yờu cu ca quỏ trỡnh cụng ngh m ỏ mi c ch to bng cỏc loi vt liu ht mi, ht khỏc nhau; s dng cỏc loi cht kt dớnh c trng v to t l l khớ ca ỏ mi nht nh Trong quỏ trỡnh gia cụng, cỏc thụng s ny cú nh hng rt ln n kh nng ct gt v cỏc yu t liờn quan n quỏ trỡnh ct mi T l l khớ ca ỏ mi quyt nh tớnh ct ca ỏ thụng qua vic to cỏc gúc ct cho ht mi ca chỳng Chỳng ta hóy hỡnh dung mt viờn ỏ mi c ch to cú t l l khớ thp (gn bng 0%) thỡ cú th thc hin quỏ trỡnh ct nh th no mi õy chỳng ta hóy nhỡn nhn v cỏc l khớ ỏ mi vi tỏc dng khỏc ca chỳng- kh nng lm mỏt mi s dng khụng khớ trn dung dch lm mỏt dng sng mự Khi mi, l khớ trờn b mt ỏ mi l thnh phn cha khớ - 63 - t vũi cp khớ i qua khu vc gia cụng Khi b mt ỏ vi cỏc l khớ chuyn ng qua khu vc gia cụng, chỳng cú tỏc dng mang mt lng khớ nhit nht nh i khu vc ú Vỡ thi gian mt tit din nht nh ca ỏ mi i qua vựng tip xỳc vi chi tit l rt ngn nờn ch cú lu lng khớ cú mt khu vc gia cụng mi cú kh nng chuyn nhit t khu vc gia cụng ngoi mụi trng lm ngui chi tit gia cụng Khi khớ ny hp th mt lng nhit nht nh tip xỳc vi b mt chi tit gia cụng Nu nhit ca khớ cng thp thỡ kh nng i lu nhit ca chỳng cng ln Lu lng khớ lnh i qua khu vc gia cụng bao gm: - Lng khớ lnh V1 cha cỏc l khớ ca tit din ỏ i qua khu vc gia cụng - Lng khớ lnh V2 thi vo khu vc gia cụng thụng qua vũi phun khớ Theo ú, khu vc gia cụng bao gm ht mi, cỏc l khớ trờn b mt ỏ, phoi v khớ lm ngui Lu lng khớ i qua khu vc gia cụng gm th tớch khớ c cha cỏc l khớ trờn b mt ỏ V1v th tớch khớ nm vựng gia b mt ỏ v b mt chi tit gia cụng V2 Cỏc lu lng khớ ny c tớnh nh sau: *Tớnh V1 Th tớch ca tng cỏc l khớ nm khu vc gia cụng Vp: 0.816b.l r0 + 33 VP = Trong ú: (3-2) l dy ca lp kim loi ph ngoi ht mi, l phn th tớch ca ht mi nhụ lờn trờn b mt ỏ mi, l c tớnh nh sau: = 3 (V g VP2 + Vb2 + Vp2 (3-3) ) Vy, lu lng khớ qua khu vc mi thụng qua cỏc l khớ trờn b mt ỏ mi l: - 64 - 0.816V.b r0 + 33 V.VP = V1 = l (3-4) *Tớnh V2 12b.l.t.Vf V2 = b.l. Vg + V (3-5) 12b.l.t.Vf l th tớch ton b phoi nm khu vc mi v V õy, lng Vg l tng th tớch ca tt c ht mi cú khu vc mi 12b.l.t.Vf Vkh b.l. Vg + V V2 = l (3-6) Vi l h s nht ca lung khớ lnh i qua khu vc mi *Tng lu lng khớ i qua khu vc mi: 12b.l.t.Vf 0.816V.b r0 + 33 Vkh b.l. Vg + V Vt = V1 + V2 = (3-7) + l Nh vy, nu cu trỳc ca ỏ mi ging thỡ tng th tớch Vg s khụng i Tng lu lng khớ chuyn qua khu vc mi mt n v thi gian ph thuc vo cỏc yu t nh t l cỏc l khớ trờn b mt ỏ, tc ỏ mi, tc tnh tin ca phụi, chiu dy lp ct v tc khớ lnh phun vo khu vc mi t c lu lng khớ ti a nu t l ht mi ln, tc ỏ mi ln, tc tnh tin ca phụi chm, chiu dy lp ct nh v tc khớ phun vo khu vc gia cụng ln Tt nhiờn, xỏc nh chớnh xỏc lu lng khớ chuyn qua khu vc gia cụng mt n v thi gian l rt khú, vỡ rt khú xỏc nh cỏc yu t nh th tớch ca cỏc ht mi, l khớ, mt phõn b cỏc ht mi trờn b mt ỏ v nht ca lung khớ lnh dựng quỏ trỡnh mi Khi mi, kh nng khuych tỏn nhit ngoi ch yu ph thuc vo lu lng khớ khu vc gia cụng mt n v thi gian Nh vy mun tng kh - 65 - nng khuych tỏn nhit ngoi thỡ phi tng vựng cha khớ khu vc tip xỳc gia chi tit v ỏ mi Trờn Hỡnh 4-8 mụ t kt qu thc nghim bng cỏc ng trung bỡnh gia cỏc giỏ tr o c sau mi ln iu chnh ch ct Trờn th, ng thng trung bỡnh c ni cỏc im trũn trng th hin lng nhit khuych tỏn khu vc gia cụng l ln nht, nhanh nht- tng ng vi quỏ trỡnh mi s dng ỏ mi M1 Khi mi vi ỏ M2 v M3 kt qu nhn c thp hn, dc ca ng trung bỡnh nh hn iu ny chng minh c rng, nu ỏ mi cú mt cỏc l khớ cng nhiu thỡ kh nng khuych tỏn nhit khu vc gia cụng mi cng cao, cng n nh Do vy ch to ỏ mi cn chỳ ý n vic to cỏc l khớ bờn ỏ mi theo cỏc phng phỏp khỏc Tuy nhiờn, nu t l l khớ ln s gõy hin tng mũn ỏ nhanh v cng lm gim bn ca ỏ 4.3 Kt lun Qua quỏ trỡnh thc nghim cho thy mt s kt qu xột trờn quan im lm gim nhit sinh quỏ trỡnh mi nh sau: - Lu lng khụng khớ trn dung dch lm mỏt dng sng mự qua khu vc mi mt n v thi gian ln nu t l cỏc l khớ trờn b mt ỏ ln, tng tc ỏ mi v gim tc tnh tin bn mỏy - Khi thi lng khụng khớ trn dung dch lm mỏt dng sng mự vo khu vc gia cụng mi s gim ma sỏt gia ỏ v chi tit gia cụng, khuych tỏn c mt lng nhit khu vc mi mụi trng, gim nhit trờn b mt chi tit v gim c tc truyn nhit vo chi tit gia cụng - Nhit mi c khuych tỏn mụi trng bng khụng khớ trn dung dch lm mỏt dng sng mự nhanh nu tng mt cỏc l khớ trờn b mt ỏ mi - Nu tng chiu sõu ct thỡ tc khuych tỏn nhit khu vc gia cụng cng kộm - 66 - - Nng lng mi phng phỏp lm mỏt bng khụng khớ trn dung dch lm mỏt dng sng mự thp hn nng lng phng phỏp mi khụ v mi bng khụng khớ lnh CC KT LUN V HNG NGHIấN CU TIP THEO S dng khụng khớ trn dung dch lm mỏt dng sng mự lm ngui mi l mt cụng ngh cú tớnh thc t v mang li hiu qu cho quỏ trỡnh sn xut, cú li cho mụi trng v ngi So vi quỏ trỡnh mi s dng cỏc dung dch trn ngui, quỏ trỡnh mi s dng khụng khớ trn dung dch lm mỏt dng sng mự lm ngui cú tỏc dng cung cp ngun khớ lm mỏt vo khu vc mi d hn Do ú ó can thip trc tip vo khu vc phỏt sinh nhit ch yu mi nhm phỏt huy hiu qu lm ngui ca chỳng Quỏ trỡnh cụng ngh tit kim c mt lng nguyờn liu rt ln dung dch lm ngui ch bng 15-20% so vi phng phỏp lm ngui kiu ti trn Do ú xột v mt kinh t thỡ õy l mt cụng ngh mang li hiu qu sn xut cao c bit, tớnh u vit ca quỏ trỡnh mi s dng khụng khớ trn dung dch lm mỏt dng sng mự cn quan tõm nht ú l kh nng cú li cho mụi trng v ngi- Vỡ yờu cu bo v mụi trng sng cho cũn ngi th gii hin i c t rt cao v ngy cng ang ũi hi cp bỏch Kt qu ca ti ó chng minh c kh nng lm gim nhit khu vc gia cụng mi: Cú kh nng lm mỏt vựng mi, gim c nng lng mi, gim nh hng n sc kho ngi v gim lm ụ nhim mụi trng Vi nhng u im ni bt ú, tỏc gi mong mun sm c mang kt qu ti ny ỏp dng vo thc tin sn xut ti Vit nam Tuy nhiờn, kh nng lm mỏt ca khụng khụng khớ trn dung dch lm mỏt dng sng mự cỏc thớ nghim õy l cha tt so vi lm mỏt bng cỏc dung dch mi v mt ch ct nht nh no ú thỡ lng trờn b mt gia cụng cũn ln hn so vi mi lm mỏt bng khụng khớ lnh Do vy tng hiu qu lm mỏt ca khụng khớ trn dung - 67 - dch lm mỏt dng sng mự, trc mt cn cú s kt hp gia khụng khớ lnh vi dung dch lm mỏt phun vo vựng gia cụng di dng sng mự Tuy nhiờn thc hin c iu ú cn phi thc hin mt s nghiờn cu tip theo hon thin cỏc yờu cu ca quỏ trỡnh sn xut Trong phm vi ti cũn mt s khớa cnh cha cp n, cha tho c yờu cu ca quỏ trỡnh cụng ngh ú l cha cp n kh nng gia cụng vi chiu sõu ct ln (ln hn 10àm), cha cp nhiu n cht lng b mt chi tit sau gia cụng Tỏc gi xin c tip tc cp v cỏc cha c nờu õy mt ti khỏc v xin nhn c nhng úng gúp v ti ny cú c kt qu y , hon thin hn - 68 - LI CM N Trong quỏ trỡnh thc hin ti, tỏc gi rt cm n s giỳp tn tỡnh ca TS Trng Honh Sn, Ging viờn trng i hc Bỏch khoa H ni cỏc ng nghip, bn bố v ngi thõn c bit l ngi trc tip hng dn tỏc gi thc hin ti ny - TS V Ngc Giang Nhng hng dn cng nh tho lun ca cỏc tin s l c s khoa hc hon thnh bn lun ny Tỏc gi xin c chõn thnh by t s cm n ca mỡnh i vi Khoa C khớ, Vin o to sau i hc v cỏc Ging viờn trng i hc Bỏch khoa H ni v mt s n v khỏc ó giỳp rt nhiu cho tỏc gi quỏ trỡnh hc tp, thc hin lun H Ni ngy 24 thỏng 10 nm 2010 - 69 - TI LIU THAM KHO GS TS Trn Vn ch, Nguyờn lý ct kim loi, NXB Khoa hc v k thut H Ni 2006 GS.TS Trn Vn ch, (2004), Gia cụng tinh b mt chi tit mỏy, Nxb KH-KT, H ni Ths.Lu Vn Khang, (2003), K thut mi kim loi, Nxb KH-KT, H ni TS.Trn Hu , Ths Nguyn Vn Hựng, Ths Cao Thanh Long, (1998), C s cht lng ca quỏ trỡnh ct, Thỏi nguyờn Phm Lờ Dn, ng Quc Phỳ, (2003), C s k thut nhit, Nxb Giỏo dc, H ni S.H Truong and T Tanaka, A Study on the Distribution of Heat in Cool Air Grinding with Porous Metal Bonded Diamond Wheel T Tanaka and Y Morisada, Cool-air, Mist, and Cool-air/Mist Grinding Characteristics of Hardened Steel by CBN Wheel Adam Craig Curry, (2001), Method of measuring flash temperature in the grinding of MgO DOPED PSZ, USA Sc.D.S.Malkin, (1989), Grinding technology-Theory and Applications of Machining with Abrasive, England - 70 - ... phẩm mài nhiệt mài lớn - Biến dạng nhiệt xuất có lợng nhiệt lớn tập trung cục chi tiết (Vùng mài) ặ Xuất biến dạng cụ bộ, làm cong vênh chi tiết gia công - Khắc phục cách sử dụng phơng pháp làm mát. .. nghim: trn dung dch lm mỏt Emusil vi khụng khớ ỏp sut cao, to cht lm mỏt dng sng mự, phun dung dch dng sng mự vo vựng mi -4- - Kho sỏt, phõn tớch v ỏnh giỏ kt qu 3.4 Ni dung nghiờn cu Ni dung nghiờn... phỏp lm mỏt 25 1.6 Dung dch bụi trn lm ngui .29 1.6.1 Tỏc dng ca dung dch trn ngui 30 1.6.2 Yờu cu i vi dung dch trn ngui 30 1.6.3 Cỏc loi dung dch bụi trn lm ngui