Nghiên cứu mòn và tuổi bền của dao tiện thép gió sản xuất tại việt nam

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - CHU THÚC ĐỘ NGHIÊN CỨU MÒN VÀ TUỔI BỀN CỦA DAO TIỆN THÉP GIÓ SẢN XUẤT TẠI VIỆT NAM Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ CƠ KHÍ LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS TRẦN THẾ LỤC HÀ NỘI – 2010 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan toàn luận văn thân thực hướng dẫn PGS.TS Trần Thế Lục Nếu sai xin chịu hình thức kỷ luật theo quy định Người thực Chu Thúc Độ -1- MỤC LỤC Trang Lời cam đoan Mục lục Danh mục bảng Danh mục hình vẽ, đồ thị Phần mở đầu 10 Chương 1: Khái quát lý thuyết cắt gọt kim loại 12 1.1 Những khái niệm định nghĩa 1.1.1 Các chuyển động cắt 12 1.1.2 Các bề mặt hình thành phôi 13 1.1.3 Các bề mặt hình thành phần cắt dao 13 1.1.3.1 Các bề mặt hình thành phần cắt dao 13 1.1.3.2 Các mặt toạ độ 14 1.1.4 Thông số hình học phần cắt dao 15 1.1.5 Các yếu tố cắt 19 1.1.5.1 Các yếu tố chế độ cắt 19 1.1.5.2 Thông số hình học lớp cắt 22 1.2 Cơ sở vật lý trình cắt 22 1.2.1 Sự biến dạng kim loại, trình hình thành phoi 22 12 loại phoi 1.2.1.1 Sự biến dạng kim loại 22 1.2.1.2 Bản chất trình hình thành phoi 23 1.2.1.3 Khái niệm biến dạng bình quân biến dạng tộng cộng 24 1.2.1.4 Các nhân tố ảnh hưởng đến biến dạng 24 1.2.1.5 Các loại phoi 25 1.2.2 Các biểu biến dạng 27 1.2.2.1 Hiện tượng co phoi 27 1.2.2.2 Hiện tượng phoi bám (lẹo dao) 28 -2- 1.2.2.3 Hiện tượng hoá cứng 32 1.2.2.4 Chất lượng bề mặt gia công 33 1.2.3 Nhiệt cắt mòn dao 33 1.2.3.1 Nhiệt cắt 33 1.2.3.2 Các nhân tố ảnh hưởng đến nhiệt cắt 34 1.2.3.3 Dung dịch tưới nguội 36 1.2.4 Rung động trình cắt 38 1.2.4.1 Khái niệm 38 1.2.4.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến rung động 39 1.2.4.3 Các biện pháp giảm rung 40 1.3 Kết luận chương 40 Chương Tổng quan nghiên mòn tuổi bền 41 2.1 Tổng quan số vật liệu dụng cụ cắt 41 2.1.1 Những đặc tính chung vật liệu dụng cụ cắt 41 2.1.1.1 Tính cắt gọt 41 2.1.1.2 Tính công nghệ 42 2.1.1.3 Tính kinh tế 42 2.1.2 Các loại vật liệu dụng cụ cắt 42 2.1.2.1 Thép bon dụng cụ 43 2.1.2.2 Thép hợp kim dụng cụ 44 2.1.2.3 Thép gió 45 2.1.2.4 Hợp kim cứng 49 2.1.2.5 Gốm (sứ) 52 2.1.2.6 Kim cương 53 2.1.2.7 Nitơrit – Bo lập phương (CBN (CBN=Cubic Boron Nitride) 54 2.1.2.7 Vật liệu dụng cụ cắt có lớp phủ 56 2.2 Mòn dụng cụ cắt 58 2.2.1 Khái niệm chung mòn 58 2.2.2 Các chế mòn dụng cụ cắt 59 -3- 2.2.2.1 Mòn dính 60 2.2.2.2 Mòn hạt mài 60 2.2.2.3 Mòn khuếch tán 60 2.2.2.4 Mòn ôxy hoá 61 2.2.3 Mòn dụng cụ cách xác định 62 2.2.3.1 Mòn dụng cụ 62 2.2.3.2 Chỉ tiêu đánh giá mòn dụng cụ cắt 66 2.2.3.3 Cách xác định 69 2.2.3.4 Ảnh hưởng mòn dụng cụ đến chất lượng bề mặt gia 69 công 2.3 Tuổi bền dụng cụ cắt 69 2.3.1 Khái niệm chung tuổi bền dụng cụ cắt 69 2.3.2 Các nhân tố ảnh hưởng đến tuổi bền dụng cụ cắt 71 2.3.2.1 Ảnh hưởng chế độ cắt đến tuổi bền dụng cụ cắt 71 2.3.2.2 Ảnh hưởng thông số hình học đến tuổi bền dụng cụ 73 cắt 2.4 Kết luận chương 74 Chương Những nghiên cứu mòn tuổi bền dụng cụ cắt 75 3.1 Các nghiên cứu lý thuyết 75 3.1.1 Các nghiên cứu mòn tuổi bền dụng cụ cắt 75 3.1.2 Tuổi bền dụng cụ cắt 81 3.1.2.1 Khái niệm tuổi bền dụng cụ 81 3.1.2.2 Xác định tuổi bền dụng cụ cắt 81 3.1.3 Mòn tuổi bền dao tiện 85 3.2 Nghiên cứu thực nghiệm mòn tuổi bền dao tiện thép gió 86 sản xuất Việt Nam 3.2.1 Xây dựng mô hình thực nghiệm 86 3.2.1.1 Máy gia công 86 3.2.1.2 Dao tiện 87 -4- 3.2.1.3 Thiết bị đo, kiểm tra 88 3.2.2 Quá trình thực nghiệm 89 3.2.2.1 Mô tả thí nghiệm 90 3.2.2.2 Phương pháp đo độ mòn dao tiện 92 3.2.3 Kết thí nghiệm 92 3.2.3.1 Kết đo lượng mòn hướng kính ∆(µm) 93 3.2.3.2 Xác tuổi bền dao tiện 95 Chương Kết luận kiến nghị 99 101 Tài liệu tham khảo -5- DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 2.1 Thành phần, tính chất lý phạm vi sử dụng số mác thép cac bon dụng cụ 44 Bảng 2.2 Tính chất lý phạm vi sử dụng số mác thép hợp kim dụng cụ 45 Bảng 2.3 Thành phần hoá học số loại thép gió 47 Bảng 2.4 Phạm vi sử dụng số loại thép gió ký hiệu ISO số nước tương ứng 48 Bảng 2.5 Bảng phân loại hợp kim cứng theo ISO Liên xô cũ 51 Bảng 2.6 Thành phần hoá học, tính chất lý phạm vi sử dụng số mác hợp kim cứng 52 Bảng 2.7 Các thông số chế độ cắt khác Dawson Thomas 71 Bảng 3.1 Tuổi bền dụng cụ cắt 79 Bảng 3-2 Thành phần hoá học thép gió P18 87 Bảng 3-3 Thành phần hoá học thép S53C 89 Bảng 3.4 Các chế độ gia công thí nghiệm 91 Bảng 3.5 Kết đo mòn dao tiện 93 Bảng 3.6 Tuổi bền dụng cụ cắt 96 -6- DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Trang Hình 1-1 Các chuyển động cắt tiện phay 12 Hình 1-2 Các bề mặt hình thành trình cắt 13 Hình 1-3 Các yếu tố phần cắt dao tiện 14 Hình 1-4 Các mặt tọa độ 15 Hình 1-5 Các góc dao tiện 16 Hình 1-6 Góc nghiêng lưỡi cắt 17 Hình 1-7 Góc λ ảnh hưởng đến hướng thoát phoi: a) Góc l>0; b) l=0; c) l