Trình bày tổng quan về phương pháp phần tử hữu hạn. Xây dựng phương pháp mô phỏng ứng suất lớp phủ TiN trên chi tiết máy. Tính toán lực cắt ứng suất trên mũi khoan. Tính toán mô phỏng ứng suất lớp phủ TiN. Kết quả mô phỏng Trình bày cấu trúc hình học của bề mặt chi tiết đánh bóng và các thông số ảnh hưởng. Thiết kế mô hình và nghiên cứu ảnh hưởng của các thông số công nghệ đến chất lượng bề mặt đánh bóng bề mặt chi tiết trên vật liệu thép không gỉ SUS201. Trình bày tổng quan về phương pháp phần tử hữu hạn. Xây dựng phương pháp mô phỏng ứng suất lớp phủ TiN trên chi tiết máy. Tính toán lực cắt ứng suất trên mũi khoan. Tính toán mô phỏng ứng suất lớp phủ TiN. Kết quả mô phỏng Trình bày cấu trúc hình học của bề mặt chi tiết đánh bóng và các thông số ảnh hưởng. Thiết kế mô hình và nghiên cứu ảnh hưởng của các thông số công nghệ đến chất lượng bề mặt đánh bóng bề mặt chi tiết trên vật liệu thép không gỉ SUS201.
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI BÙI THANH NGA NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC THÔNG SỐ CÔNG NGHỆ ĐẾN CHẤT LƯỢNG BỀ MẶT (ĐỘ NHẴN BÓNG) KHI ĐÁNH BÓNG BỀ MẶT CHI TIẾT LÀ VẬT LIỆU THÉP KHÔNG GỈ SUS 201 LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC NGÀNH: ĐIỆN TỬ VIỄN THƠNG NGƯỜI HƯỚNG DẪN: TS TRƯƠNG HỒNH SƠN HÀ NỘI – 2010 LỜI MỞ ĐẦU Cùng với lớn mạnh kinh tế đất nước, ngành khí khí chế tạo máy khẳng định mạnh với vai trị chủ đạo không ngừng đáp ứng việc tạo sản phẩm chất lượng tốt, độ tin cậy cao đủ sức cạnh tranh Những tiêu tạo sản phẩm định độ xác gia cơng Độ xác gia cơng đặc tính chủ yếu chi tiết máy Trong thực tế chế tạo chi tiết có độ xác tuyệt đối gia cơng xuất sai số Có nhiều yếu tố ảnh hưởng tới độ xác gia cơng như: Độ xác thiết bị cơng nghệ, kiến thức công nghệ, vật liệu gia công, vật liệu làm dụng cụ cắt, thông số cắt, công nghệ bơi trơn … Để đảm bảo điều việc nghiên cứu, tìm hiểu phương pháp gia cơng xuất phát từ chất động học trình đến kết gia cơng để từ khống chế, điều chỉnh đại lượng ảnh hưởng để đạt chất lượng suất gia công theo yêu cầu Trong nội dung luận văn cao học chọn đề tài: “Nghiên cứu ảnh hưởng thông số công nghệ đến chất lượng bề mặt (độ nhẵn bóng) đánh bóng bề mặt chi tiết vật liệu thép không gỉ SUS201” Nội dung luận văn bao gồm: Chương 1: Đặt vấn đề giới hạn nghiên cứu đề tài Chương 2: Cấu trúc hình học bề mặt chi tiết đánh bóng thơng số ảnh hưởng Chương 3: Thiết kế chế tạo mơ hình thí nghiệm tiến hành thí nghiệm Chương 4: Kết thí nghiệm thảo luận Kết luận chung hướng nghiên cứu Tôi mong nhận ý kiến đóng góp khiếm khuyết cịn tồn luận văn Xin chân thành cảm ơn! CHƯƠNG ĐẶT VẤN ĐỀ VÀ GIỚI HẠN NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI 1.1 Ứng dụng loại thép không gỉ thực tế Thép không gỉ thực tế sử dụng rộng rãi phổ biến có tính mà khơng kim loại đáp ứng khả chống ăn mịn mơi trường độc hại, dễ dàng hàn tạo hình, chi phí bảo dưỡng thấp có khả tái chế Chính điều làm cho thép không gỉ trở thành vật liệu lý tưởng để sản xuất hàng loạt sản phẩm quan trọng đời sống hàng ngày từ thiết bị công nghiệp thực phẩm, sinh học, cấp thoát nước, sản phẩm đồ gia dụng, thiết bị y tế trang trí… Đồ dùng nhà bếp: thép không gỉ đặc biệt loại SUS201 từ lâu công nhận loại vật liệu sạch, bền, đẹp mắt dễ bảo dưỡng, phù hợp để sản xuất loại dao, kéo, bát, đĩa Thiết bị gia dụng: loại thép khơng gỉ SUS201 có khả chống han gỉ không bị phá hủy mơi trường axit hay muối Vì chọn vật liệu lý tưởng cho nhà sản xuất đồ gia dụng như: bồn rửa, máy rửa bát, máy giặt, máy chế biến thực phẩm, lò nướng, bếp ga thùng nước… Công nghệ thực phẩm, nông nghiệp: thép không gỉ SUS201 sử dụng để sản xuất thùng chứa đòi hỏi vững chãi loại thép cứng có khả chống gỉ ăn mịn mơi trường nhiệt độ cao Các thiết bị sử dụng công nghiệp chế biến thực phẩm (công nghiệp rượu bia nước giải khát) Công nghiệp ô tô: ống xả, chuyển đổi xúc tác hàng loạt phụ tùng khí thường sản xuất từ thép khơng gỉ chúng có khả chống xy hóa nhiệt độ cao Hệ thống vận tải công cộng: nay, phận xe buýt, tàu hỏa, tàu điện ngầm cáp treo sản xuất thép không gỉ loại vật liệu có khả đáp ứng tiêu chuẩn định với chi phí trì bảo dưỡng thấp Cơng nghiệp vận chuyển hàng hóa: nhiều loại container dùng nghành vận tải như: container lạnh, tàu hàng lỏng cách li cách nhiệt… sản xuất từ thép khơng gỉ chúng có khả chống ăn mòn liên hạt chống rão Cơng nghiệp hóa dầu: đặc tính đặc biệt khả chống ăn mòn liên hạt chống rão cường độ cao nên thép không gỉ coi vật liệu lý tưởng để sản xuất ống, vịi cơng nghiệp hóa dầu Các ngành cơng nghệ cao: khả chống ăn mòn đặc tính học khác, thép khơng gỉ thường dùng ngành công nghệ cao hàng không, máy tính, điện tử hạt nhân nhiều nghành khác Cơng nghiệp cấp nước: ngày nhu cầu cấp nước nước xả ngày cao việc sử dụng máy móc thiết bị chế tạo từ thép khơng gỉ ngày nhiều Hình 1.1.1 Các cút nối hóa dầu, ngành nước Hình 1.1.2 Các thiết bị dân dụng 1.2 Yêu cầu thiết bị thực phẩm Trong ngành chế biến thực phẩm, để tránh cho trình lên men bị nhiễm khuẩn thiết bị thực phẩm yêu cầu phải đảm bảo độ vô trùng làm Hiện nay, phương pháp làm bên chủ yếu phun nước sử dụng dung dịch làm Chính vậy, u cầu bề mặt thiết bị thực phẩm bề mặt bên phải có độ nhẵn bóng định đó, phải ln đạt độ nhẵn bóng Ra = 0,63 µ m Hình 1.2 Thiết bị ngành thực phẩm 1.3 Các phương pháp làm nhẵn bề mặt Trong nhà máy khí Việt Nam sử dụng rộng rãi phương pháp gia cơng sau: Đánh bóng bề mặt chi tiết máy thiết bị cầm tay Hình 1.3.1 Thiết bị đánh bóng cầm tay Đánh bóng bề mặt chi tiết máy thiết bị đai mài Hình 1.3.2 Đánh bóng chi tiết stato Hình 1.3.3 Đánh bóng sản phẩm trang trí Trong gia cơng, thiết bị có ưu nhược điểm riêng: * Ưu khuyết điểm thiết bị cầm tay: nhẹ dễ sử dụng, gia công chi tiết nhỏ, áp lực q trình gia cơng khơng ổn định thời gian gia công tốn nhiều thời gian, hiệu suất khơng cao * Ưu khuyết điểm thiết bị đánh bóng đai mài: phương pháp gia cơng khép kín có bề rộng xác định, gia công bề mặt định hình, gia cơng chi tiết mà máy móc thơng thường khơng thể gia cơng Diện tích đai mài lớn nhiều so với diện tích đá đánh bóng kéo dài chu kỳ làm việc (thời gian phải thay đai mài bị mòn hỏng) rút ngắn thời gian phụ Diện tích chi tiết gia cơng đồng thời lớn Tản nhiệt đai mài nhanh tản nhiệt bánh đánh bóng nâng cao chế độ gia công nâng cao suất Chất lượng hạt phủ lên đai mài thường cao chế tạo theo phương pháp khí hóa Các thơng số gia cơng có khoảng thay đổi lớn (tốc độ, áp lực, hình dáng chi tiết), thân đai mài lại mềm mại, bị thay đổi áp lực tốc độ Đai mài đánh bóng bề mặt khó gia cơng chi tiết Kết cấu máy đơn giản hơn, làm việc êm kể tải trọng thay đổi Điều kiện lao động đánh bóng đai mài cải thiện nhiều so với đánh bóng bánh đánh bóng Đánh bóng cịn có nhiều ưu điểm so với phương pháp gia công cắt gọt khác, mà cho phép gia cơng với lượng dư nhỏ (đến vài mm), lực cắt không lớn, yêu cầu vận tốc chi tiết không cao, điều chỉnh gá đặt dễ dàng đơn giản, không tốn thời gian, có khả thay đổi chế độ cắt q trình gia cơng 1.4 Tính cấp thiết đề tài Tính chất sử dụng chi tiết khơng phụ thuộc vào tính chất lý vật liệu, mà phụ thuộc vào trạng thái lớp bề mặt Thực tế cho thấy, chi tiết chế tạo từ loại vật liệu theo phương pháp công nghệ chế độ gia công khác tuổi thọ chi tiết khác Các chi tiết máy có độ xác, chất lượng bề mặt độ bền cao sở cho đời loại máy móc, thiết bị đại, có chất lượng cao (độ xác, độ tin cậy, độ bền cao…) Phương pháp đánh bóng đai mài có vị trí quan trọng gia cơng khí đại nhờ khả vượt trội so với phương pháp gia công khác, gia công vật liệu có độ bền học độ cứng khác cho độ xác độ nhẵn bóng cao Mặc dù sử dụng gia cơng thơ gia cơng tinh phương pháp đánh bóng thực phát huy chiếm ưu Vì vậy, đánh bóng chọn nguyên công cuối nguyên công gia công tinh bề mặt chi tiết Chất lượng bề mặt chi tiết hình thành trình thực ngun cơng có tính đến tính di truyền cơng nghệ Tuy nhiên quan trọng nguyên công gia cơng tinh, ngun cơng có đặc tính chất lượng lớp bề mặt hình thành rõ nét Điều nói lên tầm quan trọng phương pháp gia cơng tinh quy trình cơng nghệ cần thiết phải xác định phương pháp gia công hợp lý với chế độ gia công tối ưu Q trình tách bỏ vật liệu đánh bóng thực trình tạo phoi phương pháp gia công khác đặc điểm khác biệt quy luật phương pháp gia cơng cắt gọt khác (qui luật dịng phoi, nhiệt cắt, mịn tuổi bền cao…) lại khơng hồn tồn cho phương pháp đánh bóng Trong sản xuất ứng dụng nhiều phương pháp gia công tinh khác Các phương pháp tập trung lại thành bốn nhóm (gia cơng dụng cụ cắt có lưỡi, hạt mài kết dính, hạt mài tự gia công biến dạng dẻo bề mặt) Trong phương pháp gia công có tính đặc thù riêng với khả cơng nghệ phạm vi áp dụng định Để nâng cao hiệu nguyên công gia công tinh ta cần đẩy mạnh cơng tác nghiên cứu để tìm điều kiện gia công tối ưu sử dụng thiết bị hợp lý 1.5 Giới hạn nghiên cứu đề tài Quan hệ thông số chất lượng q trình đánh bóng với yếu tố ảnh hưởng phức tạp, khó xác định khơng ổn định theo thời gian Quy luật thay đổi tác động qua lại chúng phụ thuộc nhiều vào điều kiện gia cơng tình trạng máy Việc xây dựng hệ thống số bảng biểu dùng chung cho máy đánh bóng, phương pháp đánh bóng việc làm khó thực điều kiện kỹ thuật Do để nâng cao hiệu q trình đánh bóng tiến hành nghiên cứu theo hướng sau: Nâng cao chất lượng, hoàn thiện kết cấu đai, bánh mang hạt mài Nghiên cứu chế tạo loại đai, bánh mang hạt mài từ vật liệu mới, có độ kết dính chịu mài mòn cao Nâng cao vận tốc Điều chỉnh tối ưu hóa q trình đánh bóng Trong đó: Nghiên cứu theo hướng 2: tiến hành chế tạo loại đai bánh có mang hạt mài có khả chịu kết dính mài mịn cao Nghiên cứu theo hướng 3: tiến hành thiết kế chế tạo loại máy đánh bóng cao siêu cao tốc có vận tốc lớn Nghiên cứu theo hướng 4: điều khiển q trình tối ưu hóa theo ngun tắc điều khiển tối ưu Nghĩa dựa vào quan hệ hàm xác lập trình gia công thông số đầu với thông số đầu vào, thực điều chỉnh trình để đạt dược tiêu chất lượng kinh tế kỹ thuật cao Thông số quan trọng đặc trưng cho q trình đánh bóng chế độ gia cơng, chế độ cắt bao gồm vận tốc cắt Vc, vận tốc phôi Vph, bước tiến Sd, chọn chế độ gia công hợp lý cho loại hạt mài chi tiết gia cơng nâng cao độ xác chất lượng bề mặt chi tiết gia công Các nghiên cứu từ trước đến chủ yếu nghiên cứu mài cho loại vật liệu có độ cứng cao, vật liệu qua gia công nhiệt mà chưa nghiên cứu mức đánh bóng (nhất đánh bóng cho kim loại mềm, có tính dẻo cao thép không gỉ, đồng, nhôm vật liệu phi kim) mà thực tế cần phải gia công vật liệu Do vậy, luận văn tơi trình bày số “Nghiên cứu ảnh hưởng thông số công nghệ đến chất lượng bề mặt (độ nhẵn bóng) đánh bóng bề mặt chi tiết vật liệu thép không gỉ SUS 201” phương pháp đánh bóng đai mài (dải băng) cà xước hạt mài xâm nhập vào vật liệu Mức độ cày xước phụ thuộc vào cặp vật liệu mài (vật mang hạt mài, vật liệu chi tiết đánh bóng), áp lực Ảnh hưởng vận tốc cắt thể tích cắt đơn vị thời gian đến độ nhấp nhơ trung bình thể hình vẽ sở động lực học tăng vận tốc cắt làm giảm chiều dày phoi cắt làm giảm nhp nhụ b mt Độ nhấp nhô bề mặt Ra,Rz(àm) P = 0,4kg/cm2 P = 0,6kg/cm P = 0,8kg/cm Rz Ra VËn tèc (m/s) 4.1.2 Ảnh hưởng vận tốc đến độ nhám bề mặt đánh bóng với độ hạt 240, áp lực thay đổi 59 Ở mục 4.1.1 hình vẽ 4.1.1 thể vận tốc tăng với điều kiện q trình đánh bóng thơ, cịn 4.1.2 hình 4.1.2 thể vận tốc tăng với điều kiện trình đánh bóng bán tinh Khi thay đổi cỡ hạt lên P240 làm giảm thời gian đánh bóng tinh cần đạt độ nhẵn bóng 4.1.3 Ảnh hưởng vận tốc đến độ nhám bề mặt đánh bóng với độ hạt 400, áp lực thay đổi STT VẬN TỐC ĐỘ HẠT ÁP LỰC THỜI GIAN Ra Rz 2.6 400 0.4 10 0.73 4.87 3.3 400 0.4 10 0.71 4.42 4.2 400 0.4 10 0.64 3.73 6.5 400 0.4 10 0.54 3.22 STT VẬN TỐC ĐỘ HẠT ÁP LỰC THỜI GIAN Ra Rz 2.6 400 0.6 10 0.79 5.71 3.3 400 0.6 10 0.72 5.35 4.2 400 0.6 10 0.59 4.46 6.5 400 0.6 10 0.45 3.53 STT VẬN TỐC ĐỘ HẠT ÁP LỰC THỜI GIAN Ra Rz 2.6 400 0.8 10 0.64 4.46 3.3 400 0.8 10 0.62 4.03 4.2 400 0.8 10 0.52 3.92 6.5 400 0.8 10 0.42 3.32 60 Như trình bày mục 4.1.1.và hình vẽ 4.1.1 thể vận tốc tăng với điều kiện q trình đánh bóng thơ, mục 4.1.2 hình vẽ 4.1.2 thể vận tốc tăng với điều kiện q trình đánh bóng bán tinh, cịn mục 4.1.3 hình 4.1.3 thể vận tốc tăng với điều kiện trình đánh bóng tinh Khi thay đổi cỡ hạt lên P400 thể tích cắt q trình đánh bóng tinh giảm đi, nguyên nhân đánh bóng vận tốc cao đỉnh hạt mài bị mòn dần tạo thành vùng phẳng tăng dần theo thời gian làm giảm góc trước hạt mài lực tác dụng lên mà chất lượng chi tiết sau giai đoạn ổn định không tiếp tục cải thiện lúc q trình đánh búng kt Độ nhấp nhô bề mặt Ra,Rz(àm) thỳc P = 0,4kg/cm P = 0,6kg/cm2 P = 0,8kg/cm2 Rz Ra VËn tèc (m/s) 4.1.3 Ảnh hưởng vận tốc đến độ nhám bề mặt đánh bóng với độ hạt 400, áp lực thay đổi 61 4.2 Ảnh hưởng độ hạt đến độ nhám bề mặt Ra, Rz (µm) 4.2.1 Ảnh hưởng độ hạt đến độ nhám bề mặt Ra, Rz (µm) đánh bóng với vận tốc v = 2.61(m/s), áp lực thay đổi STT VẬN TỐC ĐỘ HẠT ÁP LỰC THỜI GIAN Ra Rz 26.2 120 0.4 10 1.13 8.91 26.2 240 0.4 10 0.97 6.96 26.2 400 0.4 10 0.97 6.41 Ra Rz STT VẬN TỐC ĐỘ HẠT ÁP LỰC THỜI GIAN 26.2 120 0.6 10 0.9 6.39 26.2 240 0.6 10 0.73 4.95 26.2 400 0.6 10 0.57 4.71 Ra Rz STT VẬN TỐC ĐỘ HẠT ÁP LỰC THỜI GIAN 26.2 120 0.8 10 0.8 5.2 26.2 240 0.8 10 0.62 4.75 26.2 400 0.8 10 0.54 4.49 Trong trình đánh bóng hạt mài tác động vào bề mặt chi tiết gia công tạo nên đường vạch nhỏ gây biến dạng dư biến dạng đàn hồi vật liệu chi tiết gia công Như biết độ nhẵn bóng bề măt chi tiết phụ thuộc vào độ hạt độ hạt lớn độ nhẵn bóng bề mặt cao Vậy việc lựa chọn cỡ hạt trình đánh bóng ta tiến hành chọn cỡ hạt từ thơ đến cỡ tinh theo mục 4.1 hình 4.1 ta thấy độ nhấp nhơ bề mặt giảm đường cong 62 đồ thị giảm dần v tin dn n nm ngang Độ nhấp nhô bề mặt Ra,Rz(àm) P = 0,4kg/cm P = 0,6kg/cm2 P = 0,8kg/cm2 10 Rz Ra 100 150 200 250 300 350 400 450 Độ hạt Hình 4.2.1 Ảnh hưởng độ hạt đến độ nhám bề mặt đánh bóng với vận tốc v =2.61(m/s), áp lực thay đổi 4.2.2 Ảnh hưởng độ hạt đến độ nhám bề mặt đánh bóng với vận tốc v = 3.3(m/s), áp lực thay đổi STT VẬN TỐC ĐỘ HẠT ÁP LỰC THỜI GIAN Ra Rz 3,3 120 0.4 10 1.1 8.52 3,3 240 0.4 10 0.95 7.98 3,3 400 0.4 10 0.95 6.21 63 STT VẬN TỐC ĐỘ HẠT ÁP LỰC THỜI GIAN Ra Rz 3,3 120 0.6 10 0.88 6.17 3,3 240 0.6 10 0.75 5.64 3,3 400 0.6 10 0.56 4.59 Ra Rz STT VẬN TỐC ĐỘ HẠT ÁP LỰC THỜI GIAN 3,3 120 0.8 10 0.71 4.42 3,3 240 0.8 10 0.64 3.73 3,3 400 0.8 10 0.53 3.2 Độ nhấp nhô bề mặt Ra,Rz(µm) P = 0,4kg/cm P = 0,6kg/cm P = 0,8kg/cm2 10 Rz Ra 100 150 200 250 300 350 400 Độ hạt Hỡnh 4.2.2 Ảnh hưởng độ hạt đến độ nhám bề mặt đánh bóng với vận tốc v = 3.3(m/s), áp lực thay đổi 64 450 4.2.3 Ảnh hưởng độ hạt đến độ nhám bề mặt đánh bóng với vận tốc v = 4,18(m/s), áp lực thay đổi STT VẬN TỐC ĐỘ HẠT ÁP LỰC THỜI GIAN Ra Rz 4,18 120 0.4 10 1.2 9.09 4,1 240 0.4 10 1.14 8.06 4,18 400 0.4 10 1.02 7.87 Ra Rz STT VẬN TỐC ĐỘ HẠT ÁP LỰC THỜI GIAN 4,18 120 0.6 10 0.83 6.6 4,1 240 0.6 10 0.77 5.32 4,18 400 0.6 10 0.58 4.51 Ra Rz STT VẬN TỐC ĐỘ HẠT ÁP LỰC THỜI GIAN 4,18 120 0.8 10 0.73 4.87 4,1 240 0.8 10 0.62 3.89 4,18 400 0.8 10 0.50 3.46 Sự hình thành phoi cắt với chiều dày phoi cắt, chiều sâu cắt chịu ảnh hưởng chủ yếu tương quan ma sát lưỡi cắt làm trình tạo phoi lại tiếp tục xuất hiện, có phoi cắt với chiều dày lấy độ lớn chiều dày phoi cắt hiệu dụng hiệu việc lấy vật liệu Có thể xác định vết xước thông qua giá trị tuyệt đối thành phần lực cắt Khi lực tạo vết xước riêng có giá trị lớn lại làm tiết diện ngang của vết xước nhỏ Theo mục 4.2.3 hình 4.2.3 ta thấy độ nhấp nhô bề mặt 65 giảm đường cong đồ thị giảm dần tiến dần đến nm ngang ta chn c ht Độ nhấp nhô bề mặt Ra,Rz(àm) cng mn P = 0,4kg/cm2 P = 0,6kg/cm P = 0,8kg/cm2 10 Rz Ra 100 150 200 250 300 350 400 450 Độ hạt Hỡnh 4.2.3 nh hng ca ht đến độ nhám bề mặt đánh bóng với vận tốc v =4,18(m/s), áp lực thay đổi 4.3 Ảnh hưởng áp lực đến độ nhám bề mặt Ra, Rz (µm) STT VẬN TỐC ĐỘ HẠT ÁP LỰC THỜI GIAN Ra Rz 2.6 120 0.4 10 1.17 8.14 2.6 120 0.6 10 0.9 7.54 2.6 120 0.8 10 0.73 6.7 66 STT VẬN TỐC ĐỘ HẠT ÁP LỰC THỜI GIAN Ra Rz 3.3 240 0.4 10 0.89 5.87 3.3 240 0.6 10 0.71 5.33 3.3 240 0.8 10 0.59 5.35 STT VẬN TỐC THỜI GIAN Ra Rz 4.2 400 0.4 10 0.79 5.71 4.2 400 0.6 10 0.59 5.35 4.2 400 0.8 10 0.54 3.2 STT VẬN TỐC THỜI GIAN Ra Rz 6.5 400 0.4 10 0.49 4.39 6.5 400 0.6 10 0.45 4.03 6.5 400 0.8 10 0.4 3.3 ĐỘ HẠT ÁP LỰC ĐỘ HẠT ÁP LỰC Như trình bày chương đại lượng điều chỉnh phương pháp áp lực tạo nên lực đai mài bề mặt chi tiết Chiều sâu cắt nhận áp lực, tình trạng đai mài, vật liệu chi tiết số đại lượng khác (vận tốc đai, vận tốc chi tiết) Theo mục 4.3 hình 4.3, việc lựa chọn áp lực cách phù hợp hiệu cao dựa đồ thị ta thấy áp lực tăng đường cong đồ thị tiến dần đến nằm ngang nghĩa độ bóng tăng lên Quá trình phụ thuộc chủ yếu vào áp lực riêng Khi tăng áp lực lượng kim loại bị bóc cao độ nhấp nhơ bề mặt tăng lên, giảm áp lực thì băng nhanh cùn, áp lực lớn khoảng cho phép dẵn đến bề mặt bị cháy, theo thực nghiệm độ nhấp nhô giảm áp lực tiến đến P = 0,8kg/cm2 67 §é nhÊp nhô bề mặt Ra,Rz(àm) v = 2,6mm/s v = 3,3mm/s v = 4,18mm/s v = 6,5mm/s 10 Rz Ra 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.9 0.8 ¸p lùc kg/cm Hình 4.3 Ảnh hưởng áp lực đến độ nhám bề mặt đánh bóng với vận tốc thay đổi 4.4 Ảnh hưởng thời gian đến độ nhám bề mặt Ra, Rz (µm) STT VẬN TỐC ĐỘ HẠT ÁP LỰC THỜI GIAN 2.6 120 3.3 4.2 10 Ra Rz 0.4 1.37 8.0 120 0.4 0.73 5.32 120 0.4 0.7 5.07 68 VẬN TỐC ĐỘ HẠT 2.6 240 3.3 4.2 10 STT VẬN TỐC ĐỘ HẠT 2.6 400 3.3 4.2 10 Độ nhấp nhô bề mặt Ra,Rz(àm) STT P LỰC THỜI GIAN Ra Rz 0.6 0.82 5.52 240 0.6 0.62 4.75 240 0.6 0.61 4.24 Ra Rz 0.8 0.8 5.45 400 0.8 0.62 5.11 400 0.8 0.62 4.98 ÁP LỰC THỜI GIAN P = 0,4kg/cm2 P = 0,6kg/cm2 P = 0,8kg/cm2 10 Rz Ra 10 11 thêi gian (ph) Hình 4.4 Ảnh hưởng thời gian đến độ nhám bề mặt đánh bóng với vận tốc khơng thay đổi, độ hạt áp lực thay đổi 69 Ở mục 4.4 hình 4.4 ta thấy tính chất đai mài thay đổi theo thời gian lực cắt, vận tốc, độ hạt khơng đổi khả tác động vào chi tiết hạt mài thể tích cắt theo thời gian giảm theo thời gian đánh bóng Nguyên nhân giải thích độ mịn hạt mài tăng lên, ban đầu hạt mài có dạng sắc nhọn nên lực cắt nhỏ, hạt mài mòn theo thời gian đánh bóng lưỡi cắt tạo nên cắt ổn định hình thành độ phẳng hạt mài Khi hạt mài cùn (khả mài mịn tăng lên) khả xâm nhập hạt mài vào bề mặt chi tiết đánh bóng bị hạn chế độ bóng chi tiết cải thiện cao 4.6 Kết luận Độ nhẵn bóng đạt theo phương pháp gia cơng phụ thuộc vào yếu tố vận tốc đánh bóng, độ hạt, áp lực thời gian đánh bóng Như ta nhận xét đồ thị ta thấy q trình đánh bóng khơng thể thiếu yếu tố Tác động yếu tố công nghệ phụ thuộc nhiều vào vận tốc, độ hạt, áp lực Để nâng cao chất lượng suất ta cần lựa chọn áp lực cách tối ưu sử dụng đai mài Ở cần hiểu tương quan tình trạng đai mài hàm số Kết đánh bóng độ mịn hạt mài với hiệu suất cao chịu ảnh hưởng đại lượng ăn dao, tốc độ cắt tốc độ chi tiết Tốc độ đánh bóng ảnh hưởng đến lượng vật liệu bóc theo thời gian đến kéo dài trình, làm thay đổi lực đánh bóng nhiệt độ q trình đánh bóng 70 KẾT LUẬN CHUNG VÀ HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO Đánh bóng nguyên công gia công tinh, công đoạn quan trọng q trình cơng nghệ Đánh bóng loại bỏ vết xước ngun cơng trước để khơng tạo ma sát kết dính sản phẩm có độ xác cao, nhằm nâng cao tuổi thọ chi tiết máy Đánh bóng cịn để trang trí bề mặt ngồi chi tiết máy, sản phẩm Luận văn trình bày xây dựng phương pháp thực nghiệm để đánh giá ảnh hưởng vận tốc, áp lực, độ hạt thời gian, đến độ nhám bề mặt đánh bóng đai mài Xác định ảnh hưởng vận tốc, áp lực, độ hạt, thời gian đến độ nhám bề mặt, độ nhẵn bóng đạt cao yếu tố chế độ gia cơng ảnh hưởng vận tốc, áp lực độ hạt đến độ nhám bề mặt lớn Các kết thực nghiệm phù hợp với lý thuyết công trình thực nghiệm cơng bố Việt Nam giới Kết luận văn sử dụng nhằm khuyến cáo cho việc chọn thông số công nghệ tiến hành đánh bóng phương pháp đai mài với vật liệu thép không gỉ SUS201 Hướng nghiên cứu - Xây dựng mối quan hệ vận tốc đai mài với áp lực tới thông số ảnh hưởng tới chất lượng bề mặt Từ đưa hàm quan hệ Ra (Vđ, p) - Xây dựng ảnh hưởng vận tốc, độ hạt, áp lực đến trình nhiệt - Xây dựng ảnh hưởng đai trình làm mát - Xây dựng phương pháp đánh bóng tối ưu q trình đánh bóng ta đưa thêm chất phụ gia - Nghiên cứu chế độ đánh bóng tối ưu ta đánh bóng vật liệu thép 9XC có độ cứng 52-56 HRC để đạt chất lượng bề mặt tốt - Nghiên cứu ảnh hưởng vận tốc chi tiết đến độ nhẵn bóng bề mặt Ra,Rz 71 TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Trọng Bình (2003), Tối ưu hóa q trình cắt gọt, NXB Giáo dục, Hà Nội Nguyễn Trọng Bình, Nguyễn Thế Đạt, Trần Văn Địch, (1998), Công nghệ chế tạo máy, NXB khoa học kỹ thuật Hà Nội Nguyễn Thế Đạt (2007) Kỹ thuật sản xuất Chế Tạo Máy, NXB khoa học kỹ thuật Hà Nội Trần Văn Địch (2006) Gia công tinh, NXB khoa học kỹ thuật Hà Nội Nguyễn Đắc Lộc, Nguyễn Huy Ninh, Trương Hồnh Sơn (2008 ), Cơng nghệ gia cơng tinh bóng vật liệu hạt, NXB khoa học kỹ thuật Hà Nội Nguyễn Văn Tính (1978), Kỹ thuật mài, NXB công nhân kỹ thuật S.Malkin (1989), Grinding technology theory and applycation machining with abrasive, Massachusetts Y.Alitintas (2000), Manufucturing automation, Cambridge Universitty G B Lure (1969), Mài kim loại, NXB chế tạo máy Mooxxkva 10 Xun Chen, Rowe, W.B, Mills, B, Allanson, D.R (1998), Analysis and Simulation of the Grinding Int.J.Mach.Tools Manufact, Vol38, No.1-2, pp.41-49 72 LỜI CẢM ƠN Với phát triển khoa học kỹ thuật nhanh nay, nhu cầu trang thiết bị phụ kiện có độ xác cao, độ bền, độ tinh xảo ngày nhiều số lượng chất lượng Công nghệ hạt mài ngày đưa vào sử dụng nhiều trình gia cơng, tạo chi tiết có độ bóng, độ xác có tính lắp lẫn cao để tạo sản phẩm lợi ích phục vụ người Để chế tạo loại máy, thiết bị, phụ kiện có u cầu cao đánh bóng đóng vai trị quan trọng q trình cơng nghệ, qua ta biết thêm phương pháp đánh bóng phát triển cơng nghệ hạt mài nói riêng phát triển cơng nghệ gia cơng dạng hạt nói chung Để hồn thành luận văn này, cố gắng thân hướng dẫn tận tình thày giáo hướng dẫn – Thầy TS Trương Hoành Sơn, đồng nghiệp Tôi xin bày tỏ cảm ơn chân thành tới thầy giáo hướng dẫn TS Trương Hoành Sơn Những gợi ý giúp đỡ lựa chọn đề tài luận văn tốt nghiệp, hướng dẫn tận tình, ủng hộ thường xuyên động viên thầy trình thực luận văn sở để hồn thành luận văn Bên cạnh đó, thầy đưa đánh giá tổng kết sâu sắc gợi hướng nghiên cứu tương lai Luận văn tơi khơng thể hồn thành khơng có cộng tác, hỗ trợ từ phịng ban, mơn Trung tâm thực hành cơng nghệ khí thuộc Viện Cơ Khí - Trường ĐHBK - HN Tơi xin cảm ơn tới giúp đỡ tận tình cán công tác đơn vị Trong phạm vi luận văn tốt nghiệp không tránh khỏi thiếu sót, tơi mong nhận bảo, đóng góp ý kiến thầy bạn để luận văn hoàn thiện Tôi xin chân thành cảm ơn! Người thực Bùi Thanh Nga 73 ... dung luận văn cao học chọn đề tài: ? ?Nghiên cứu ảnh hưởng thông số công nghệ đến chất lượng bề mặt (độ nhẵn bóng) đánh bóng bề mặt chi tiết vật liệu thép không gỉ SUS201? ?? Nội dung luận văn bao gồm:... văn tơi trình bày số ? ?Nghiên cứu ảnh hưởng thông số cơng nghệ đến chất lượng bề mặt (độ nhẵn bóng) đánh bóng bề mặt chi tiết vật liệu thép khơng gỉ SUS 201” phương pháp đánh bóng đai mài (dải... độ nhám cao Độ nhám, độ bóng sai số hình học bề mặt chi tiết có ảnh hưởng lớn đến độ xác lắp ghép 2.6 Các thông số ảnh hưởng đến chất lượng bề mặt chi tiết 2.6.1 Ảnh hưởng vận tốc Vận tốc thường