Nghiên cứu ảnh hưởng của các thông số công nghệ khi mài phẳng tới độ nhám bề mặt trên một số vật liệu có tính dẻo cao

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA - HÀ NỘI -LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC THÔNG SỐ CÔNG NGHỆ KHI MÀI PHẲNG TỚI ĐỘ NHÁM BỀ MẶT TRÊN MỘT SỐ VẬT LIỆU CĨ TÍNH DẺO CAO LÊ VĂN TOẢN NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: GS.TS NGUYỄN ĐẮC LỘC HÀ NI 2005 LI CAM OAN Tôi là: Lê Văn Toản Nơi công tác: Viện máy dụng cụ công nghiệp Tên đề tài: Nghiên cứu ảnh h-ởng thông số công nghệ mài phẳng tới độ nhám bề mặt số vật liệu có tính dẻo cao Chuyên ngành: Công nghệ chế tạo máy Tôi xin cam đoan, công trình nghiên cứu riêng Các kết số liệu nêu luận văn trung thực xác Hà nội, ngày 15 tháng 11 năm 2005 Ng-ời viết Lê Văn Toản -1- Luận văn thạc sĩ kỹ thuật mục lục Trang Trang phụ bìa Lời cam đoan Mục lục Mở đầu Ch-ơng I: Mài phẳng đặc tính ph-ơng pháp mài phẳng I.1 Lịch sử phát triển mài I.2 Bản chất trình mài phẳng I.2.1 Mài phẳng đá mài mặt đầu 10 I.2.2 Mài phẳng đá mài hình trụ 10 I.3 Các đặc điểm đặc tr-ng trình mài 13 I.4 Đá mài thông số đặc tr-ng 18 I.4.1 Vật liệu hạt mài 19 I.4.2 Độ hạt hình dáng hình học hạt mài 21 I.4.3 Độ cứng đá 25 I.4.4 Cấu trúc đá 26 I.4.5 Chất dính kết 27 I.5 Ph-ơng pháp biểu diễn đá mài 29 I.6 Các loại đá mài 33 I.7 Tuổi bền đá mài 34 I.8 Chế độ cắt mài 36 I.8.1 Vận tốc quay đá mài 36 I.8.2 Chiều sâu mài (l-ợng chạy dao h-ớng kính) 36 I.8.3 L-ợng chạy dao dọc 38 I.9 ứng suất d- mài phẳng 37 I.10 Hình dạng lớp kim loại mài phẳng 38 I.11 Quá trình hình thành độ nhám bề mặt 39 I.12 ảnh h-ởng thông số công nghệ tới độ nhám bề mặt 41 chi tiết gia công -2- Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Ch-ơng II: ảnh h-ởng thông số công nghệ tới độ nhám bề mặt 42 mài phẳng số vật liệu có tính dẻo cao II.1 Các thông số đặc tr-ng cho chất l-ợng trình mài 42 II.1.1 Độ xác mai 42 II.1.2 Chất l-ợng vật mài mài phẳng 43 II.1.2.1 Độ sóng bề mặt 43 II.1.2.2 Tính chất lý lớp kim loại bề mặt 44 II.1.2.3 Độ nhám bề mặt 45 II.2 ảnh h-ởng thông số công nghệ tới độ nhám bề mặt 46 II.2.1 ảnh h-ởng chế độ cắt tới độ nhám bề mặt 46 II.2.2 ảnh h-ởng đặc tính đá mài tới độ nhám bề mặt 47 II.2.3 ảnh h-ởng vật liệu hạt mài tới độ nhám bề mặt 47 II.2.4 ảnh h-ởng vật liệu điều kiện gia công tới độ nhám bề 48 mặt Ch-ơng III: Nội dung ph-ơng pháp thí nghiệm 50 III.1 Nội dung phần thí nghiệm 50 III.2 Thí nghiệm xác định ảnh h-ởng chiều sâu cắt tới độ nhám bề 51 mặt chi tiết III.2.1 Điều kiện thÝ nghiƯm 51 III.2.2 Dơng thÝ nghiƯm 51 III.2.3 Ph-ơng pháp tiến hành thí nghiệm 53 III.2.4 Trình tự thÝ nghiƯm 56 III.2.5 KÕt qu¶ thÝ nghiƯm 60 III.2.5.1 ThÝ nghiƯm víi §ång thau 60 III.2.5.2 ThÝ nghiƯm víi ThÐp kh«ng gØ cã tõ tÝnh 65 III.2.5.3 ThÝ nghiƯm víi ThÐp kh«ng gØ kh«ng tõ tÝnh 69 III.2.6 Mét sè kÕt luËn nghiªn cøu 71 KÕt luËn chung 73 Tài liệu tham khảo 74 -3- Luận văn thạc sĩ kỹ thuật mở đầu Gia công tinh giai đoạn quan trọng trình công nghệ, gia công cho sản phẩm có độ xác cao Gia công tinh đảm bảo cho sản phẩm có đ-ợc thông số kỹ thuật yêu cầu mà ph-ơng pháp gia công tr-ớc không thực đ-ợc Mài ph-ơng pháp gia công tinh hạt mài thông dụng Mài sử dụng hiệu yêu cầu độ xác hình dáng kích th-ớc từ cấp đến cấp Độ nhám bề mặt từ 0,2 đến 3,2 m Mài cho phép gia công nhiều loại bề mặt khác nh- mặt trụ trong, mặt trụ ngoài, mặt phẳng, mặt định hình Mài sử dụng chủ yếu để gia công loại vật liƯu ®· qua nhiƯt lun cã ®é cøng tõ 35 đến 65 HRC Với loại vật liệu mềm nhđồng, nhôm, đ-ợc sử dụng Mài có nhiều -u điểm so với ph-ơng pháp gia công cắt gọt khác Mài cho phép gia công với l-ợng d- nhỏ (đến vài m), lực cắt không lớn, yêu cầu vận tốc chi tiết không cao, điều chỉnh gá đặt vật mài đơn giản, không tốn nhiều thời gian, có khả thay đổi chế độ cắt trình gia công Tuy vậy, mài trình phức tạp, nhiều vấn đề phải nghiên cứu Các thông số chất l-ợng đặc tr-ng trình mài phụ thuộc vào nhiều yếu tố nh- đặc tính đá mài, tính chất vật liệu gia công, chất bôi trơn làm mát, độ xác độ cứng vững máy, chế độ mài Quan hệ thông số chất l-ợng trình mài với yếu tố ảnh h-ởng phức tạp, khó xác định không ổn định theo thời gian Quy luật thay đổi tác động qua lại chúng phụ thuộc nhiều vào điều kiện gia công tình trạng cụ thể máy Việc xây dựng hệ thống dẫn bảng biểu dùng chung cho loại máy mài, ph-ơng pháp mài khác việc làm thực ®-ỵc ®iỊu kiƯn kü tht hiƯn Do vËy, để nâng cao hiệu trình mài, hầu hết nghiên cứu đ-ợc tiến hành theo h-ớng sau: -4- Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Nghiên cứu chế tạo loại đá mài từ vật liệu mài mới, có độ cứng độ mài mòn cao Nâng cao chất l-ợng, hoàn thiện kết cấu đá mài nghiên cứu thiết kế loại đá mài tiên tiến Nâng cao vận tốc mài Điều chỉnh tối -u hoá trình mài Theo h-ớng thứ thứ hai, ng-ời ta tiến hành chế tạo loại đá mài từ vật liệu mài có độ bền mòn khả chịu tải trọng cao Nghiên cứu chế tạo loại đá có kết cấu đặc biệt nh- đá mài có rÃnh xoắn, đá mài gián đoạn, đá mài có rÃnh dẫn dung dịch trơn nguội h-ớng tâm.v.v Theo h-ớng thứ ba, tiến hành thiết kế chế tạo máy mài cao siêu cao tốc (vận tốc đá mài Vđá >100 m/s) Theo h-ớng thứ t-, ng-ời ta tiến hành điều khiển trình mài theo nguyên tắc ®iỊu khiĨn tèi -u NghÜa lµ dùa vµo quan hƯ hàm đ-ợc xác lập trình gia công thông số đầu với thông số đầu vào, thực điều chỉnh trình để đạt đ-ợc tiêu chất l-ợng kinh tế kỹ thuật cao Thông số quan trọng đặc tr-ng cho trình mài, chế độ cắt Chế độ cắt mài bao gồm vận tốc cắt Vc, vận tốc phôi Vph, b-ớc tiến dọc Sd chiều sâu cắt t, chọn chế độ cắt hợp lý cho loại đá mài, vật liệu hạt mài chi tiết gia công nâng cao đ-ợc độ xác chất l-ợng bề mặt chi tiết gia công Các nghiên cứu mài từ tr-ớc tới nay, chủ yếu đ-ợc áp dụng cho loại vật liệu có độ cứng cao, vật liệu đà qua gia công nhiệt; hay gang mà ch-a có quan tâm, nghiên cứu mức mài loại vật liệu mềm (có tính dẻo cao) nh- thép không gỉ, đồng, nhôm mà thực tế cần phải gia công mài loại vật liệu này; Do vậy, luận văn này, trình bày số Nghiên cứu ảnh h-ởng thông số công nghệ mài phẳng tới độ nhám bề mặt số vật -5- Luận văn thạc sĩ kỹ thuật liệu có tính dẻo cao Vật liệu đặc tr-ng cho nhóm vật liệu thép không gỉ (loại nhiễm từ không nhiễm từ) đồng thau Các nghiên cứu đ-ợc thực tổ môn khí - Tr-ờng Cao Đẳng Công NghiƯp Hµ Néi, d-íi sù h-íng dÉn cđa GS TS Nguyễn Đắc Lộc, kết nghiên cứu cho thấy, thông số chế độ cắt có ảnh h-ởng lớn tới chất l-ợng bề mặt (độ nhám bề mặt) chi tiết gia công, đặc biệt với vật liệu có tính dẻo cao Nhân dịp này, xin bày tỏ lòng cảm ơn chân thành tới thầy giáo h-ớng dẫn GS.TS Nguyễn Đắc Lộc thầy cô giáo môn công nghệ chế tạo máy, khoa khí, Trung tâm đào tạo sau đại học - Tr-ờng Đại học Bách khoa Hà Nội; Tổ môn khí Tr-ờng Cao Đẳng Công Nghiệp Hà Nội đà nhiệt tình h-ớng dẫn, dạy dỗ, tạo điều kiện giúp đỡ hoàn thành luận văn Luận văn bao gồm phần sau: - Đặt vấn đề - Ch-ơng 1: Mài phẳng đặc tính - Ch-ơng 2: ảnh h-ởng thông số công nghệ mài phẳng tới độ nhám bề mặt vật liệu có tính dẻo cao - Ch-ơng 3: Nội dung ph-ơng pháp thí nghiệm - Kết luận chung -6- Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Ch-ơng I Mài phẳng đặc tính ph-ơng pháp mài phẳng I.1 Lịch sử phát triển mài Lịch sử công nghệ mài việc phát vật liệu mài tiếp tục với phát triển sản phẩm mài với máy công cụ nhằm thoả mÃn nhu cầu sản phẩm đảm bảo cho tồn ng-ời nhìn sơ qua lịch sử, với mục đích cho có tính hệ thống Câu chuyện bắt đầu ng-ời tiền sử phát họ làm sắc công cụ cách chà sát chúng vào mảnh đá Vào giai đoạn tiếp theo, tr-ớc phát đồ gốm, mài đ-ợc dùng để chế tạo đồ dùng để đựng thức ăn Đây hình thức sơ khai mà mài đ-ợc dùng để định hình đ-ợc dùng để làm sắc Các tảng ®¸ to c¸c kim tù th¸p ë Ai cËp đ-ợc cắt cách c-a máy thô sơ, sau bề mặt chúng đ-ợc làm nhẵn đá mài Mài kim loại có từ thời Ai cập cổ đại (khoảng 2000 năm tr-ớc công nguyên) thời với bắt đầu ngành luyện kim Vào thời gian Trung Đông, kỹ mài đặc biệt đ-ợc coi trọng để làm sắc công cụ để chế tạo đồ trang sức Theo kinh thánh (Samuel 13:20), cách mà ng-ời Philistine giành đ-ợc quyền thống trị ng-ời Isarel cấm họ mài sắc công cụ Thạch anh d-ới dạng cát đá có lẽ vật liệu mài đ-ợc ng-ời tiền sử biết đến Trong tự nhiên có vật liệu mài quan trọng emery, hồng ngọc kim c-ơng Emery thực chất corundum không tinh khiết, bao gồm nhôm ôxít sắt theo tỉ lệ t-ơng đ-ơng Đá adamant để khắc đ-ợc nói kinh thánh (Jeremiah 17:1) emery chất -7- Luận văn thạc sĩ kỹ thuật đ-ợc biết đến từ thời Hy Lạp Roma cổ đại Hồng ngọc bao gồm loại khoáng silicát nhôm đ-ợc biết đến từ thời cổ đại Ng-ời ta cho mỏ kim c-ơng bắt nguồn từ ấn Độ khoảng năm 800 600 tr-ớc Công nguyên, ngn kim c-¬ng chđ u cho tíi tËn thÕ kû 19 Mét nh÷ng ghi nhËn vỊ viƯc sư dơng bột kim c-ơng để mài sớm vào kỷ 15 Bỉ, kim c-ơng đ-ợc dùng để làm tinh việc chế tạo đồng hồ Chất mài corundum tự nhiên, thành phần chủ yếu tinh thể ôxít nhôm, đ-ợc biết đến rộng rÃi vào kỷ 19 Corundum có độ cứng đứng sau kim c-ơng tự nhiên lý t-ởng để làm vật liệu mài Kim c-ơng corundum tự nhiên dùng để làm bột mài th-ờng loại có nhiều tạp chất dùng làm đồ trang sức đ-ợc Đá mài có từ thời Ai cập cổ đại với ngành luyện kim, viên đá mài đ-ợc đẽo từ đá ng-ời ta làm thành hình tròn máy thô Các máy mài có đ-ợc vận hành tay, ph-ơng pháp vận hành đ-ợc dùng ngày Máy mài đ-ợc dùng sức n-ớc đ-ợc dùng vào cuối thời Trung Cỉ Vµo thêi gian tõ thêi Trung Cỉ cách mạng công nghiệp, bột mài đ-ợc dùng làm bóng làm sắc công cụ, vũ khí, áo giáp T- t-ởng mài xuất tranh Leonardo Da Vinci vào khoảng năm 1500 Trong máy mài đ-ợc vận hành từ nguồn l-ợng trung tâm, bánh xe nước Đá mài mà ông mô tả bánh xe gỗ đ-ợc gắn bột emery nhựa Phải 300 400 năm sau ý t-ởng Leonardo Da Vinci đ-ợc đ-a vào thực tế Chỉ đến đầu kỷ 19 đánh dấu đời viên đá mài đ-ợc sản xuất ấn Độ để chế tác đá quý Chất bột mài emery corundum, kim c-ơng, chất kết dính loại nhựa Cho tới lúc chất mài tự nhiên, giống nh- thời Ai Cập cổ đại Đến năm 1880 ph-ơng tây biết đến đá mài nhựa Vào kỷ 19 đá mài đ-ợc gắn Oxychloride đ-ợc phát minh Anh, gắn kết cao su Mỹ Pháp Sau đ-ợc gắn silicát nhằm tăng l-ợng chất bột mài -8- Luận văn thạc sÜ kü thuËt tù nhiªn Tuy nhiªn quan träng thời đá nài đ-ợc tráng men thuỷ tinh đ-ợc công ty Norton bán rộng rÃi vào năm 1870 Sau phát minh nhựa tổng hợp phenol formaldehyde (Bakelít) đá mài dùng nhựa tổng hợp đ-ợc đời vào năm 1923 Đá mài dùng gắn kết kim c-ơng để mài kim loại xuất vào đầu năm 1940, nhiên ý t-ởng đá mài dạng đà có từ kỷ 17 để làm bóng đá quý Bỉ, ng-ời ta dùng đĩa thép đúc có gắn bột kim c-ơng Nh- chóng ta ®· thÊy nưa ci thÕ kû 19 đánh dấu bắt đầu ngành công nghiệp đá mµi víi sù xt hiƯn cđa chÊt dÝnh kÕt thủ tinh, cao su, nhựa tổng hợp Công nghệ đá mài nhân tố quan trọng cho việc phát triển máy mài để dùng loại đá mài Trong cách mạng công nghiệp, nhu cầu máy mài đá mài tăng cao Máy mài đại công ty Brown & Sharpe giới thiệu từ năm 1860 để gia công chi tiết máy c-a Sự phổ biến xe đạp vào năm 1890 nhờ khả gia công đ-ợc ổ bi đà hoá cứng đá mài Vào gần cuối kỷ đá mài dùng bột mài nhân tạo đà xuất hiện, xuất cácbua silic, ôxít nhôm Sự phát cácbua silic th-ờng đ-ợc gán cho E.G.Acheson, nhiên chất đ-ợc phát minh sớm Cácbua silic đ-ợc sản xuất theo ph-ơng pháp nấu chảy Acheson Cácbua silíc đ-ợc gọi cácbonrundum Vào năm 1895 Acheson cộng tác thành lập công ty cácbonrundum để chuyên sản xuất chất d-ới dạng công nghiệp Không lâu sau đó, vào năm 1897, C.B.Jacobs giới thiệu bột mài ôxít nhôm tổng hợp (corudum) đ-ợc chế tạo cách nung nóng chảy bauxít lò điện Công ty Norton mua quyền ph-ơng pháp vào năm 1901 Corudum đ-ợc chế tạo th-ơng mại thành công vào năm 1904 với phát minh lò Higgins, giống nh- lò nung đ-ợc sử dụng ngày Các nhà máy sản xuất cácbua silic ôxít nhôm nằm cạnh thác Niagra (Mỹ) nhằm sử dụng nguồn điện rẻ cho lò nung Cho tới khu vực thác Niagra trung tâm chất bột mài Bắc Mỹ -71- 1832 1615 Luận văn thạc sĩ kỹ thuật 0,0100,0 0,3550 0,3530 0,3580 0,3560 0,3550,3 ,387 ,394 ,378 ,384 85 0,368 0,359 0,365 0,362 0,363 Ra3 0,3740,4 Ra4 2016 1720 0,0150,0 2232 1820 0,0200,0 0,3720 0,3750 0,3710 0,3790 Formatted: Font: VnTeknical Ra2 15 Formatted: Font: VnTeknical 15 15 ,424 ,421 ,419 ,426 22 2516 1915 0,0250,0 0,3870 0,3940 0,3780 0,3840 35 ,355 ,353 ,358 ,356 55 2832 2015 0,0300,0 0,403 0,412 0,406 0,409 0,407 Ra6 0,4220,3 Ra7 0,3850,3 Ra5 35 3016 2220 0,0350,0 0,4240 0,4210 0,4190 0,4260 35 ,372 ,375 ,371 ,379 74 3232 2520 0,0400,0 0,468 0,492 0,476 0,485 0,480 Ra8 35 Formatted: Indent: Left: cm Từ số liệu thu đ-ợc, áp dụng công thức từ (3.7) đến (3.11), sau tính toán ta nhận đ-ợc: Với thí nghiệm 1: s= 16 mm/p, v= 15 m/p, t= 0,0015 mm Ta cã: a= 0,0078; b= 0,0071; c= 3, 671; d= 0,010 VËy: Ra = 0,338 m Víi thÝ nghiƯm 2: s= 18 m32m/p, v= 16 5m/p, t= 0,0105mm Ta cã: a= 0,0071; b= 0,0076; c= 3,343; d= 0,0112 VËy: Ra = 0,357 m Ta cã: a= 0,0062; b= 0,0079; c= 3,475; d= 0,011 VËy: Ra = 0,388 m Víi thÝ nghiƯm 2: s= 20 m16m/p, v= 17 20m/p, t= 0,015 mm Ta cã: a= 0,0065; b= 0,007; c= 3,455; d= 0,014 VËy: Ra = 0,376 m Ta cã: a= 0,0076; b= 0,0084; c= 3,425; d= 0,0115 VËy: Ra = 0,52 m 4.Víi thÝ nghiÖm 2: s= 22 m32m/p, v= 18 20m/p, t= 0,02015mm Formatted: Indent: Left: 0,5 cm, First line: cm -72- Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Ta có: a= 0,0062; b= 0,0079; c= 3,475; d= 0,011 VËy: Ra = 0,388 m Ta cã: a= 0,0085; b= 0,0079; c= 3,538; d= 0,011 VËy: Ra = 0,425 m 5.Víi thÝ nghiƯm 2: s= 25 m16m/p, v= 159 m/p, t= 0,0235 mm Ta cã: a= 0,0073; b= 0,0068; c= 3,242; d= 0,009 VËy: Ra = 0,406 m Ta cã: a= 0,0071; b= 0,0076; c= 3,343; d= 0,0112 VËy: Ra = 0,357 m 6.Víi thÝ nghiƯm 2: s= 28 m32m/p, v= 20 15m/p, t= 0,035mm030 mm Ta cã: a= 0,0085; b= 0,0079; c= 3,538; d= 0,011 VËy: Ra = 0,425 m Ta cã: a= 0,0073; b= 0,0068; c= 3,242; d= 0,009 VËy: Ra = 0,406 m 7.Víi thÝ nghiƯm 2: s= 30 m16m/p, v= 22 0m/p, t= 0,035 mm Ta cã: a= 0,008; b= 0,0069; c= 3,479; d= 0,013 VËy: Ra = 0,492 m Ta cã: a= 0,0065; b= 0,007; c= 3,455; d= 0,014 VËy: Ra = 0,376 m 8.Víi thÝ nghiƯm 2: s= 32m/p, v= 25 0m/p, t= 0,040 35mm Ta cã: a= 0,0076; b= 0,0084; c= 3,425; d= 0,0115 VËy: Ra = 0,520 m Ta cã: a= 0,008; b= 0,0069; c= 3,479; d= 0,013 VËy: Ra = 0,492 m Nh- vËy ta có độ nhám Ra ứng với điều kiện công nghệ khác Dùng ph-ơng trình (3.5), (3.6) để xác định hệ số ảnh h-ởng chế độ cắt tới độ nhám bề mặt chi tiết gia c«ng Ta cã: Formatted: Font: VnTeknical Formatted: Font: VnTeknical -73- b0 = N Y N j 1 j bi = N X Y N j 1 ji j Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Formatted: Font: VnTeknical Formatted: Font: VnTeknical Trong tr-ờng hợp này, N= 8, Yj = lnRa víi i= 18 Cơ thĨ ta cã: Ra1 = 0,338 , Ra2 = 0,357388 , Ra3 = 0,376 52 , Ra4 = 0,388425 , Ra5 = 0,406357 , Ra6 = 0,425406 , Ra7 = 0,492376 , Ra8 = 0,492.520 VËy ta cã: b0 = ln 0,338  ln 0,357  ln 0,376  ln 0,388  ln 0,406  ln 0,425  ln 0,492  ln 0,520 b0 = - 0,935894 b1 =  ln 0,338  ln 0,357  ln 0,376  ln 0,388  ln 0,406  ln 0,425  ln 0,492  ln 0,52 Formatted: Lowered by 12 pt b1 = 0,09238 b2 =  ln 0,338  ln 0,357  ln 0,376  ln 0,388  ln 0,406  ln 0,425  ln 0,492  ln 0,520 b2 = 0,131053 b3 =  ln 0,328  ln 0,357  ln 0,376  ln 0,388  ln 0,406  ln 0,425  ln 0,492  ln 0,520 b3 = 0,012115 Tõ ®ã Y= 0,09238X1 + 0,131073X2 + 0,012115X3 0.935894 (3.13) Ta áp dụng công thức qui đổi toạ độ để đ-a ph-ơng trình độ nhám: Xi = xi x0i xi Xi: toạ độ điểm A hệ toạ độ xi: toạ độ ®iĨm A hƯ to¹ ®é cị x0i: to¹ ®é gốc toạ độ hệ toạ độ cũ xi: sè gia ®èi sè, xi= xi max  xi /Xi max  Xi  Trong tr-êng hỵp ®ang xÐt th× xi= xi max  xi / (3.14) Formatted: Lowered by 12 pt -74- Luận văn th¹c sÜ kü thuËt Formatted: Font: VnTeknical Formatted: Font: VnTeknical Nh- vËy: X1 = x1  x01 x1 ln s  = ln smax  ln smin  ln smax  ln smin  víi smax = 32; smin = 16 X1 = 2,952890.lns - 9,356011 ln v  ln vmax  ln vmin  x2  x2 X2 = = x2 ln vmax  ln vmin  víi vmax = 205; vmin = 15 X2 = 73,13921.lnv - 121,4619 X3 = x3  x03 x3 ln t  = ln tmax  ln tmin  ln tmax  ln tmin  víi tmax = 0,03540; smin = 0,0015 X3 = 02,413961.lnt + 94,215094 Thay giá trị X1, X2, X3 vào (3.13) ta đ-ợc: lnRa = 0,09823 (2,952890lns - 9,356011) + 0,131058 (73,132921lnv – Formatted: Indent: First line: 1,27 cm 121,4619) + 0,10125 (20,413961lnt +- 94,215094) – 0,735894 lnRa = = 0,289066lns + 0,934227lnv + 0,028110lnt – 41,482304 Ra = 0,012271.S0.289066.V0,943227.t 0,102810 (3.15) Do c¸c thÝ nghiƯm chØ đ-ợc tiến hành lần (không có thí nghiệm thực song song) nên dùng tiêu Studen Fisher để đánh giá kết thực nghiệm ®-ỵc Formatted: Indent: First line: 1,27 cm Formatted: Indent: First line: 0,5 cm -75- Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Formatted: Font: VnTeknical Formatted: Font: VnTeknical Tuy nhiên, điều dễ nhận thấy ph-ơng trình độ nhám (3.15) tốc độ bàn máy ảnh h-ởng lớn đến độ nhám bề mặt chi tiết gia công.Tuy nhiên, Formatted: Font color: Auto điều dễ nhận thấy ph-ơng trình độ nhám (3.15) tốc độ bàn máy ảnh h-ởng lớn đến độ nhám bề mặt chi tiết gia công Kết luận: Trong điều kiện công nghệ chế độ cắt nêu trên, ph-ơng trình độ nhám mài thép không gỉ có từ tính có dạng: Ra = 0,271.S0.066.V0,227.t 0,110Ra = 0,012.S0.289.V0,943.t 0,028 Từ ph-ơng trình (3.15) ta thấy ảnh h-ởng chiều sâu cắtl-ợng chạy dao Formatted: Font color: Auto ngang tới độ nhám bề mặt chi tiết gia công nhỏkhông đáng kể so với Formatted: Font color: Auto ảnh h-ởng tốc độ chi tiết l-ợng chạy dao ngangchiều sâu cắt; vËy Formatted: Font color: Auto Formatted: Font color: Auto không gian ba chiều ta xây dựng mối quan hệ cđa Ra víi VS vµ Vt øng Formatted: Font color: Auto với giá trị tS Formatted: Font: 16 pt Formatted: Font: 16 pt, Font color: Auto Formatted: Font color: Auto Formatted: Font color: Auto KÕt ln: Trong ®iỊu kiện công nghệ chế độ cắt nêu trên, ph-ơng trình độ nhám mài thép không gỉ có từ tính có dạng: Ra = 0,012.S0.289.V0,943.t 0,028 Từ ph-ơng trình (3.15) ta thấy ảnh h-ởng chiều sâu cắt tới độ nhám bề mặt chi tiết gia công nhỏ so với ảnh h-ởng tốc độ chi tiết l-ợng chạy dao ngang; không gian ba chiỊu ta x©y dùng mèi quan hƯ cđa Ra với S V ứng với giá trị cña t Formatted: Indent: First line: cm -76- LuËn văn thạc sĩ kỹ thuật Formatted: Font: VnTeknical Formatted: Font: VnTeknical Formatted: Justified Formatted: Left Hình 3III.35 Biểu đồ quan hệ Ra vớ i t v S=(1632) mm/ph Biểu đồ quan hệ Ra với S v t=0.035 mm Hình 3.4 Biểu đồ quan hệ Ra Ra với S v t=0.015 mm -77- Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Formatted: Font: VnTeknical Formatted: Font: VnTeknical Hình 3.35 Biểu đồ quan hệ Ra vớ it v S=(1632) mm/ph Biểu đồ quan hệ Ra với S v t=0.035 mm III.2.5.3 ThÝ nghiƯm víi thÐp kh«ng gØ kh«ng tõ tính T-ơng tự nh- trên, ta có bảng kết nh- sau (b¶ng 3.6): Formatted: Centered, Indent: Left: cm, Hanging: 2,5 cm, Space After: pt -78- Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Bảng 3.6: Kết thí nghiệm gia công vật liệu thép không gỉ không tõ tÝnh: Sè TT Sng (mm/p) Vcht (m/ph) t (mm) 1616 1515 0,0050,0 Độ nhám đo đ-ợc Ra (m) lần lần lần lần Trung bình Rai 0,352 0,355 0,353 Ra1 0,0100,0 0,3560 0,3650 0,3610 0,3580 0,3600, Ra2 15 ,382 ,384 ,391 ,385 385 0,0150,0 0,365 0,367 0,375 0,371 0,369 Ra3 0,0200,0 0,3820 0,3860 0,3880 0,3790 0,3830, Ra4 15 ,429 0,0250,0 0,3820 35 ,356 ,365 ,361 ,358 360 0,405 0,413 0,422 0,416 0,414 Ra6 0,4380 0,4410 0,4350 0,4350, Ra7 0,358 0,349 Formatted: Font: VnTeknical Formatted: Font: VnTeknical Formatted: Font: VnArial Narrow, Italic 15 1832 2016 1615 1720 15 2232 2516 1820 1915 ,438 ,441 ,435 0,3840 0,3910 0,3850 435 0,3850, 2832 2015 0,0300,0 3016 2220 0,0350,0 0,4290 35 ,382 ,386 ,388 ,379 383 0,0400,0 0,473 0,482 0,476 0,469 0,475 Ra5 35 3232 2520 Ra8 35 Formatted: Indent: Left: cm Thùc hiƯn phÐp tÝnh t-¬ng tù , ta cã kÕt qu¶ nh- sau: Ra1 = 0,356 , Ra2 = 0,36287 , Ra3 = 0,371 , Ra4 = 0,385428 , Ra5 = 0,387 62, Ra6 = 0,415, Ra7 = 0,428385 , Ra8 = 0,474 Ta thÊy r»ng, gi÷a sè liƯu tính toán với số liệu lý thuyết khác biệt nhiều Và mMối quan hệ gi-a độ nhám với thông số công nghệ nh- sau: Ra = 0,269.S0.065.V0,219.t 0,1090,027.S0.321.V0,975.t 0,034 (3.16) Nh- vậy, kết tính toán nh- thực nghiệm Formatted: Indent: First line: 0,5 cm khác biệt đáng kể Kết luận: Trong điều kiện công nghệ chế độ cắt nêu trên, ph-ơng trình độ nhám mài thép không gỉ không từì tính có dạng: Formatted: Underline -79- Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Ra = 0,02769.S0.032165.V0,972159.t 0,034109 Formatted: Font: VnTeknical Formatted: Font: VnTeknical Formatted: Indent: Left: 1,27 cm, First line: 1,27 cm Ra = 0,014.S0.274.V0,806.t 0,021 Tõ ph-ơng trình (3.16) ta thấy ảnh h-ởng chiều sâu cắtl-ợng chạy dao Formatted: Font color: Auto ngang tới độ nhám bề mặt chi tiết gia công nhỏkhông đáng kể so với Formatted: Font color: Auto ảnh h-ởng tốc độ cắt l-ợng chạy dao ngangchiều sâu cắt chi tiết; không gian ba chiều ta xây dựng mối quan hệ Ra víi VS vµ Formatted: Font color: Auto Formatted: Font color: Auto Formatted: Font color: Auto Formatted: Font color: Auto Vt ứng với giá trị tS Từ ph-ơng trình (3.16) ta thấy ảnh h-ởng chiều sâu cắt tới độ nhám bề mặt chi tiết gia công nhỏ so với ảnh h-ởng tốc độ chi tiết l-ợng chạy dao ngang; không gian ba chiỊu ta x©y dùng mèi quan hƯ cđa Ra với S V ứng với giá trị t Hình 3.46 Biểu đồ quan hệ Ra vớ i t v S=(1632) mm/ph Biểu đồ quan hệ Ra với S v t=0.015 mm Formatted: Font: 16 pt, Font color: Auto Formatted: Font: 16 pt Formatted: Font color: Auto Formatted: Font color: Auto -80- Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Hình 3III.46 Biểu đồ quan hệ Ra Hình vớ i t3.7 v S=(1632) mm/ph Biểu đồ quan hệ Ra Ra với S v t=0.035 mm Biểu đồ quan hệ Ra với S v t=0.015 mm III.2.6 Một số kết luận nghiên cứu Kết thu đ-ợc bảng 3.3, 3.5, 3.6, cho phép ta rót mét sè kÕt ln sau: 1- Khi mµi phẳng, với điều kiện thí nghiệm nh- ta thấy ảnh h-ởng chiều sâu cắt tớil-ợng chạy dao ngang tới độ nhám bề mặt chi tiết gia công không đáng kể so với ảnh h-ởng l-ợng chạy dao ngang tốc độ chạy dao dọc bàn máy chiều sâu cắt 2- Với thông số chế độ cắt điều kiện công nghệ nh- trên, ta thấy gia công vật liệu có tính dẻo cao mài phẳng cho độ bóng bề mặt suất không cao Formatted: Font: VnTeknical Formatted: Font: VnTeknical -81- Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Formatted: Font: VnTeknical Formatted: Font: VnTeknical Hiện nay, vớisựpháttriểnmạnhmẽcủakhoahọccôngnghệpháttriểnkhôngngừng;khigiacông vật liệu cóốnc tính dẻo cao, với yêu cầu độ bóng bề mặt không cao lắm, ng-ời ta gia công ph-ơng pháp khác (nh- phay tinh máy CNC ) Nh-ng gia công với yêu cầu độ xác độ bóng (nhám) bề mặt nhỏ 1% mài dễ đạt Chính vậy, làm luận văn với mục đích tìm đ-ợc mối quan hệ thông số công nghệ cụ thể thông số chế độ cắt với độ nhám bề mặt chi tiết gia công để từ đ-a đ-ợc chế độ cắt tối -u mài phẳng vật liệu có tính dẻo cao nhằm nâng cao suất chất l-ợng bề mặt vật mài Formatted: Space Before: pt, After: 12 pt -82- Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Formatted: Font: VnTeknical Formatted: Font: VnTeknical Formatted: Font: 16 pt KÕt luËn chung Trên toàn nội dung luận án mà đà hoàn thành thời gian vừa qua d-ới h-ớng dẫn GS.TS Nguyễn Đắc Lộc Luận án đà trình bày số kết nghiên cứu thực Tổ môn khí, Tr-ờng Cao đẳng công nghiệp Hà Nội Kết nghiên cứu cho thấy, độ nhám bề mặt chi tiết gia công mµi phơ thc vµo rÊt nhiỊu u tè, nhÊt ảnh h-ởng chế độ cắt.; đặc biệtMức độ ¶nh h-ëng cµng lín , mµi víi vËt liƯu có tính dẻo cao nhĐồng thép không gỉ Vì gia công loại vật liệu này, phoi tạo bám vào kẽ hở hạt mài làm cùn l-ỡigiảm khả cắt hạt mài lực cắt tăng lên, l-ợng phoi bám vào kẽ hở hạt mài trà lên bề mặt chi tiết gia công dẫn đến làm tăng độ nhám lớp bề mặt Để khắc phục t-ợng bám phoi vào bề mặt đá mài; ngày ng-ời ta tìm biện pháp để xử lý t-ợng trình mài Ví dụ nh- dùng sóng siêu âm với tần số đủ lớn truyền vào dung dịch trơn nguội phun vào bề mặt đá trình gia công làm tách lớp phoi bám vào kẽ hở đá mài mà không làm bật hạt mài khỏi đá mài Tuy nhiên, ph-ơng pháp dừng lại mức độ nghiên cứu Việc nghiên cứu ứng dụng tạo h-ớng cho việc mài vật liệu có tính dẻo cao nâng cao đ-ợc chất l-ợng bề mặt gia công mà tr-ớc đ-ợc sử dụng Trong trình thí nghiệm, đà gặp nhiều khó khăn trang thiết bị dụng cụ thí nghiệm Nh-ng với nỗ lực thân giúp đỡ tận tình, có hiệu thầy giáo h-ớng dẫn GS.TS Nguyễn Đắc Lộc -83- Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Formatted: Font: VnTeknical Formatted: Font: VnTeknical thầy, cô giáo môn CN CTM nh- bạn Tr-ờng cao đẳng công nghiệp Hà Nội, đà hoàn thành bàI i luận văn Một lần nữa, xin bày tỏ lòng cám ơn chân thành tới thầy giáo h-ớng dẫn GS.TS Nguyễn Đắc Lộc Hà Nội 11/2005 Ng-ời viết: Lê Văn To¶n Formatted: Indent: Left: cm Formatted: Space Before: pt, After: 12 pt -84- Luận văn thạc sĩ kỹ thuật tàI liệu tham khảo 2)1) Nguyễn Trọng Bình, Nguyễn Thế Đạt, Trần Văn Địch tác giả khác Công nghệ chế tạo máy tập I,II 1998 2) Nguyễn Duy, Trần sỹ Tuý, Trịnh văn Tự Nguyên lý cắt kim loại Nhà xuất Đại học Trung học chuyên nghiệp, Hà Nội 1977 3) Trần Văn Địch Gia công tinh bề mặt chi tiết máy Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà Nội 2004 Trần Văn Địch Nghiên cứu độ xác gia công ph-ơng pháp thực nghiệm Giáo trình đào tạo cao học, Hà Nội 2002 5) Nguyễn Đắc Lộc tác giả Công nghệ chế tạo máy Tập II 3)4) Nhà xuất giáo dục, Hà Nội 1993, Trang 18 30 6) Nguyễn Đắc Lộc, Lê Văn Tiến tác giả khác Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập I,II Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà Nội 1999 7) L-u Văn Nhang kỹ thuật mài kim loại Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà Nội 2003 8) Nguyễn Viết Tiếp, giáo trình đào tạo cao học môn Nghiên cứu tính gia công vật liệu chế tạo máy ứng dụng Tài liệu sử dụng nội Đại học Bách khoa Hµ Néi, 2002 9) 9) Ngun TiÕn Thä, Ngun Thị Xuân Bảy, Nguyễn Thị Cẩm Tú kỹ thuật đo l-ờng kiểm tra chế tạo khí Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà Nội 2001 Formatted Formatted Formatted Formatted Formatted Formatted Formatted Formatted Formatted Formatted Formatted Formatted Formatted Formatted Formatted Formatted Formatted Formatted Formatted Formatted Formatted Formatted Formatted Formatted Formatted Formatted Formatted Formatted Formatted Formatted Formatted Formatted Formatted Formatted Formatted Formatted Formatted Formatted Formatted Formatted Formatted Formatted Formatted Formatted Formatted Formatted Formatted -85- Luận văn thạc sĩ kỹ thuËt Formatted: Font: VnTeknical Formatted: Font: VnTeknical 10) 10) NguyÔn Đình Thân Nghiên cứu độ mòn dao tiện gia công vật liệu có Formatted: Font: 13 pt tính dẻo cao lLuận văn tốt nghiệp cao học, Đại học Bách khoa Hà Nội (2003) 11) 11) Dunhin.I.B Độ nhám độ sóng bề mặt Nhà xuất chế tạo máy Moskva 1978 Formatted: Font: 13 pt, Not Italic 12) 12) Lure..B Mài kim loại Nhà xuất chế tạo máy Moskva.1969 13) 13) Maxlốp.E.H Lý thuyết mài kim loại. Nhà xuất chế tạo máy Moskva 1974 14) 14) Gavris.A.P “Mµi vËt liƯu tõ tÝnh” Nhµ xt chế tạo máy Lêningrát 1985 15) 15) Iaser-xin.P.I Mài kim loại Nhà xuất chế tạo máy Moskva 1974 Formatted: Font: 13 pt, Not Italic Formatted: Indent: First line: 0,63 cm Formatted: Font: 13 pt Formatted: Font: 13 pt Formatted: Font: VnTime, 13 pt Formatted: Font: 13 pt Formatted: Font: 13 pt, Italic Formatted: Font: Not Italic Formatted: Font: 13 pt Formatted: Indent: First line: 0,63 cm Formatted: Font: VnTime, 13 pt Formatted: Font: 13 pt Formatted: Font: 13 pt Formatted: Font: 13 pt Formatted: Font: 13 pt, Italic Formatted: Font: 13 pt Formatted: Font: 13 pt Formatted: Indent: First line: 0,63 cm Formatted: Font: Italic Formatted: Font: 13 pt, Italic Formatted: Font: Italic Formatted: Font: 13 pt Formatted: Indent: First line: 0,63 cm Formatted: Font: 13 pt, Not Expanded by / Condensed by Formatted: Font: 13 pt, Italic Formatted: Font: 13 pt, Italic, Not Expanded by / Condensed by Formatted: Font: 13 pt, Italic Formatted: Font: 13 pt, Not Expanded by / Condensed by Formatted: Font: 13 pt, Not Expanded by / Condensed by Formatted: Indent: First line: 0,63 cm Formatted: Font: 13 pt Formatted: Font: 13 pt, Italic Formatted: Font: 13 pt Formatted: Font: 13 pt Formatted: Indent: First line: 0,63 cm ... tới độ nhám bề mặt 46 II.2.2 ảnh h-ởng đặc tính đá mài tới độ nhám bề mặt 47 II.2.3 ảnh h-ởng vật liệu hạt mài tới độ nhám bề mặt 47 II.2.4 ảnh h-ởng vật liệu điều kiện gia công tới độ nhám bề. .. II: ảnh h-ởng thông số công nghệ tới độ nhám bề mặt 42 mài phẳng số vật liệu có tính dẻo cao II.1 Các thông số đặc tr-ng cho chất l-ợng trình mài 42 II.1.1 Độ xác mai 42 II.1.2 Chất l-ợng vật mài. .. Văn Toản Nơi công tác: Viện máy dụng cụ công nghiệp Tên đề tài: Nghiên cứu ảnh h-ởng thông số công nghệ mài phẳng tới độ nhám bề mặt số vật liệu có tính dẻo cao Chuyên ngành: Công nghệ chế tạo