1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

Ảnh hưởng của bôi trơn tối thiểu mql đến mòn dụng cụ cắt và nhám bề mặt khi tiện tinh thép 9 crsi 9xc đã qua tôi

84 8 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Định dạng
Số trang 84
Dung lượng 6,28 MB

Nội dung

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP o0o - LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY ẢNH HƯỞNG CỦA BÔI TRƠN TỐI THIỂU (MQL) ĐẾN MÒN DỤNG CỤ CẮT VÀ NHÁM BỀ MẶT KHI TIỆN TINH THÉP 9CrSi (9XC) ĐÃ QUA TƠI HỒNG XN TỨ THÁI NGUYÊN, 2009 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP o0o - LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT ẢNH HƯỞNG CỦA BÔI TRƠN TỐI THIỂU (MQL) ĐẾN MÒN DỤNG CỤ CẮT VÀ NHÁM BỀ MẶT KHI TIỆN TINH THÉP 9CrSi (9XC) ĐÃ QUA TÔI CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY MÃ SỐ: HỌC VIÊN: HOÀNG XUÂN TỨ NGƯỜI HD KHOA HỌC: TS TRẦN MINH ĐỨC THÁI NGUYÊN, 2009 -3Luận văn thạc sỹ Chuyên ngành: Công nghệ chế tạo máy DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ TT Tên hình Nội dung Hình 1.1 Các loại phoi Hình 1.2 Quá trình hình thành phoi tiện thường Hình 1.3 Sơ đồ trình hình thành phoi thép Hình 1.4 Quá trình hình thành phoi tiện cứng Hình 1.5 Sơ đồ nguồn gốc lực cắt Hình 1.6 Nguồn gốc phân bố nhiệt cắt Hình 1.7 Quan hệ θ v Hình 1.8 Quan hệ chiều dày cắt nhiệt cắt Hình 1.9 Quan hệ nhiệt cắt với b 10 Hình 1.10 Các dạng mài mòn dụng cụ cắt 11 Hình 1.11 Mài mịn mặt sau 12 Hình 1.12 Mài mịn Crater 13 Hình 1.13 Các dạng mài mịn tiện 14 Hình 1.14 Dẫn dung dịch lên chi tiết gia cơng 15 Hình 1.15 Dẫn dung dịch lên mặt trước dao 16 Hình 1.16 Dẫn dung dịch vào mặt sau dao 17 Hình 1.17 Dẫn dung dịch kết hợp mặt trước mặt sau dao 18 Hình 2.1 Phun theo phương tiếp tuyến với mặt trước dao 19 Hình 2.2 Phun theo phương tiếp tuyến với mặt sau dao 20 Hình 3.1 Sơ đồ nguyên lý đầu phun 21 Hình 3.2 Đầu phun 22 Hình 3.3 Máy nén khí 23 Hình 3.4 Máy đo nhám cầm tay Mitutoyo SJ-201 24 Hình 3.5 Kính hiển vi điện tử, TM-1000 Hitachi, Nhật Bản 25 Hình 3.6 Thân dao MTENN 2020 K16-N (hãng KANELA) 26 Hình 3.7 Mảnh dao CBN: TPGN 160308 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn -4Luận văn thạc sỹ Chuyên ngành: Công nghệ chế tạo máy 27 Hình 3.8 Hình ảnh mặt trước dao PCBN sau tiện 16,25 phút 28 Hình 3.9 Hình ảnh mặt trước dao PCBN sau tiện 32,5 phút 29 Hình 3.10 Hình ảnh mặt trước dao PCBN sau tiện 48,75 phút 30 Hình 3.11 Hình ảnh mặt trước dao PCBN sau tiện 32,5 phút 31 Hình 3.12 Hình ảnh mặt sau dao PCBN sau tiện 16,25 phút 32 Hình 3.13 Hình ảnh mặt sau dao PCBN sau tiện 32,5 phút 33 Hình 3.14 Hình ảnh mặt sau dao PCBN sau tiện 48,75 phút 34 Hình 3.15 Quan hệ lượng mòn mặt sau u thời gian cắt gia cơng khơ gia cơng có sử dụng bơi trơn tối thiểu 35 Hình 3.16 Biểu dồ so sánh tuổi bền dao theo lượng mòn cho phép 36 Hình 3.17 Quan hệ nhám bề mặt Ra thời gian cắt gia công khô gia cơng có sử dụng bơi trơn tối thiểu Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn -5Luận văn thạc sỹ Chuyên ngành: Công nghệ chế tạo máy LỜI NĨI ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Trong q trình gia cơng, mịn dụng cụ cắt nguyên nhân dẫn đến dụng cụ cắt bị phá huỷ Các nghiên cứu ngày phát triển công nghệ gia công theo xu hướng nâng cao vận tốc cắt tốc độ chạy dao Việc tăng tốc độ cắt tốc độ chạy dao đồng nghĩa với nhiệt cắt sinh lớn, điều không làm giảm tuổi thọ dụng cụ cắt mà chất lượng sản phẩm bị giảm Người ta sử dụng dung dịch trơn nguội nhằm giải vấn đề Bởi dung dịch trơn nguội có khả làm giảm ma sát vùng cắt, tải nhiệt khỏi vùng cắt, hạn chế tác dụng xấu nhiệt độ dụng cụ cắt Đảm bảo nhiệt độ làm việc môi trường thấp ổn định Giúp vận chuyển phoi khỏi vùng cắt dễ dàng Tuy nhiên, sử dụng dung dịch trơn nguội q trình gia cơng cho thấy nhược điểm gây nhiễm mơi trường độc hại lao động Do vậy, việc nghiên cứu ứng dụng công nghệ bôi trơn tối thiểu (Minimum Quantity Lubricant - MQL) cho trình gia công cần thiết cần phát triển Phương pháp bôi trơn tối thiểu sử dụng dầu thực vật làm dung dịch bôi trơn với lưu lượng khoảng từ 50 - 500 ml/1 giờ, nhỏ nhiều so với phương pháp tưới tràn (có thể lên tới 10l/phút) Quan niệm phương pháp bôi trơn tối thiểu gần giống với phương pháp gia công khô phương pháp bôi trơn cực tiểu đề với ý nghĩa bảo vệ mơi trường người lao động Ngồi ý nghĩa phương pháp cịn mang lại hiệu kinh tế tiết kiệm dầu bôi trơn, giảm thời gian làm phôi, dụng cụ cắt máy móc Hiện nay, phương pháp tiện khơ không bôi trơn làm nguội trở nên thông dụng sản xuất công nghiệp gia công loại thép có độ cứng cao, đặc trưng phương pháp lượng sử dụng cho trình cắt lớn Điều chứng minh so sánh với phương pháp tưới tràn truyền thống, lực cắt nhỏ nhiệt sinh trình cắt nhỏ so với phương pháp gia công khô Do vậy, sử dụng phương pháp gia công khô làm giảm Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn -6Luận văn thạc sỹ Chuyên ngành: Công nghệ chế tạo máy tuổi thọ dụng cụ cắt chất lượng bề mặt gia công tinh lần cuối, để gia cơng phải giảm tốc độ chạy dao chiều sâu cắt, dẫn đến suất cắt giảm xuống Việc áp dụng phương pháp bơi trơn tối thiểu vào q trình tiện cứng làm tăng tuổi thọ dụng cụ cắt chất lượng bề mặt gia công tinh lần cuối Ở Việt Nam nay, việc nghiên cứu ứng dụng công nghệ bôi trơn tối thiểu vào trình tiện cứng chưa quan tâm Với lợi ích mơi trường, kinh tế ý nghĩa khoa học mà phương pháp mang lại em thấy cần thiết chọn đề tài nghiên cứu: "Ảnh hưởng bơi trơn tối thiểu (MQL) đến mịn dụng cụ cắt nhám bề mặt tiện tinh thép 9CrSi (9XC) qua tơi" Mục đích nghiên cứu Mục đích nghiên cứu thực nghiệm nhằm: Nghiên cứu so sánh phương pháp bôi trơn làm nguội tối thiểu sử dụng dầu thực vật Việt Nam với phương pháp gia cơng khơ Qua đánh giá ưu nhược điểm bôi trơn tối thiểu gia công khô tiện cứng Đối tƣợng nghiên cứu Nghiên cứu công nghệ bôi trơn tối thiểu áp dụng cho trình tiện cứng Ở nghiên cứu tiện cứng thép 9XC qua đạt độ cứng 55 - 60 HRC, sử dụng dao gắn mảnh CBN Phƣơng pháp nghiên cứu Sử dụng phương pháp nguyên cứu lý thuyết kết hợp thực nghiệm, nghiên cứu thực nghiệm chủ yếu Ý nghĩa khoa học ý nghĩa thực tiễn đề tài a.Ý nghĩa khoa học Nghiên cứu ứng dụng thành công cơng nghệ bơi trơn tối thiểu vào q trình tiện đóng góp thêm kiến thức cơng nghệ gia công cắt gọt Cung cấp thêm kiến thức chế mòn dụng cụ cắt chất lượng bề mặt tiện cứng b.Ý nghĩa thực tiễn Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn -7Luận văn thạc sỹ Chuyên ngành: Công nghệ chế tạo máy Công nghệ tiện cứng ngày áp dụng rộng rãi nhằm thay cho nguyên công mài vốn tốn Khi tiện cứng người ta thường sử dụng phương pháp gia công khô Nhằm nâng cao hiệu trình tiện cứng với việc ứng dụng công nghệ bôi trơn tối thiểu làm giảm ma sát vùng cắt dẫn đến giảm mòn dụng cụ cắt, đồng thời nâng cao chất lượng bề mặt chi tiết gia công Áp dụng phương pháp với việc sử dụng dầu thực vật Việt Nam làm giảm thiểu ô nhiễm môi trường tác hại công nhân vận hành máy lượng tiêu tốn dung dịch bơi trơn Từ hiệu kỹ thuật phương pháp áp dụng vào thực tế sản xuất mang lại hiệu kinh tế lớn Nội dung đề tài Ngoài lời nói đầu, tài liệu tham khảo, phụ lục, nội dung đề tài gồm chương phần kết luận chung Chương 1: Tổng quan Nội dung tìm hiểu số lý thuyết q trình tiện bơi trơn làm nguội Tổng hợp từ nghiên cứu có, định hướng vấn đề nghiên cứu Chương 2: Cơ sở lý thuyết Nghiên cứu lý thuyết bôi trơn tối thiểu tiện bôi trơn tối thiểu tiện cứng Giới hạn vấn đề nghiên cứu, mục đích phương pháp nghiên cứu Chương 3: Nghiên cứu so sánh phương pháp bôi trơn tối thiểu phương pháp gia công khô tiện tinh thép 9XC qua tơi Nội dung bao gồm: - Nghiên cứu so sánh bôi trơn làm nguội tối thiểu gia công khô tiện tinh cứng qua tiêu chất lượng bề mặt, lượng mịn dao, chế mịn, để từ tìm ưu điểm trội phương pháp bôi trơn tối thiểu - Nghiên cứu sử dụng dầu thực vật Việt Nam áp dụng vào trình tiện cứng sử dụng phương pháp bôi trơn tối thiểu Kết luận chung Kết đề tài Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn -8Luận văn thạc sỹ Chuyên ngành: Công nghệ chế tạo máy - Đã tìm hiểu số lý thuyết bôi trơn làm nguội cắt gọt, đặc biệt bôi trơn tối thiểu q trình tiện cứng - Sử dụng thành cơng dầu thực vật sẵn có Việt Nam vào tiện cứng sử dụng phương pháp bôi trơn tối thiểu - Kết nghiên cứu cho thấy hiệu kinh tế-kỹ thuật phương pháp tiện tinh cứng sử dụng công nghệ bôi trơn tối thiểu so với tiện khô Lời cảm ơn Em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới: - TS Trần Minh Đức, thầy giáo tận tình hướng dẫn giúp đỡ em hồn thành luận văn - Phịng Thí nghiệm Kỹ thuật khí Động lực - Trung tâm thí nghiệm Trường ĐHKT Cơng nghiệp; Phịng Thí nghiệm Vật lý - Khoa Vật lý - Trường Đại học Sư phạm Thái Nguyên bạn bè, đồng nghiệp giúp đỡ học viên hoàn thành luận văn Thái Nguyên, ngày 28 tháng 04 năm 2009 Học viên Hoàng Xuân Tứ Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn -9Luận văn thạc sỹ Chuyên ngành: Công nghệ chế tạo máy Chương 1: TỔNG QUAN 1.1 QUÁ TRÌNH HÌNH THÀNH PHOI 1.1.1 Khái niệm phân loại phoi * Gia công kim loại cắt gọt phương pháp gia công kim loại phổ biến ngành khí chế tạo máy Q trình cắt kim loại trình người sử dụng dụng cụ cắt để hớt bỏ lớp kim loại thừa khỏi chi tiết, nhằm đạt yêu cầu cho trước hình dáng, kích thước, vị trí tương quan bề mặt chất lượng bề mặt chi tiết gia công Lớp kim loại thừa chi tiết cần hớt bỏ gọi lượng dư gia công Lớp kim loại bị cắt bỏ khỏi chi tiết gọi phoi cắt * Phân loại phoi - Phoi dây (hình 1.2a) hình thành gia công vật liệu dẻo với chiều sâu cắt nhỏ, tốc độ cắt góc trước lớn - Phoi xếp lớp (hình 1.2b) hình thành gia cơng thép vật liệu dẻo khác với chiều sâu cắt lớn, tốc độ cắt góc trước nhỏ - Phoi vụn (hình 1.2c) hình thành gia cơng vật liệu dẻo với chiều sâu cắt lớn, tốc độ cắt góc trước nhỏ Khi gia cơng vật liệu giịn (gang) với chiều sâu cắt góc trước phoi vụn (hình 1.2d) có hình dạng khơng giống hình thành Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn lớn - 10 Luận văn thạc sỹ Chuyên ngành: Công nghệ chế tạo máy a) b) P a a C P B c) a d) C P C a P B B Hình 1.1 Các loại phoi 1.1.2 Quá trình hình thành phoi tiện thƣờng Qua nghiên cứu q trình tiện nói chung thực tế phoi phoi tánh khỏi chi tiết cắt không theo phương vận tốc cắt v (tức phương lực tác dụng) Phoi cắt bị uốn cong phía mặt tự do; kích thước phoi bị thay đổi so với lớp cắt cịn chi tiết (hình 3.1) bF LF aF V V b a L Hình 1.2: Quá trình hình thành phoi tiện thường Khi dao dịch chuyển phân tử kim loại lúc đầu bị nén đàn hồi (hình 1.1a), sau bị biến dạng dẻo, q trình biến dạng dẻo tăng dần bị lực liên kết bên phân tử chặn lại Ở thời điểm xảy xếp lớp phần tử phoi trượt chúng mặt phẳng BC (hình 1.1b) Hiện tượng tương tự xảy phần tử từ Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên (hình 1.1c) http://www.lrc-tnu.edu.vn - 70 Luận văn thạc sỹ Chuyên ngành: Công nghệ chế tạo máy Hình ảnh mặt sau mảnh dao số (hình a) mảnh dao số (hình b) sau tiện 16,25 phút a) Bôi trơn tối thiểu b) Gia cơng khơ Hình 3: Mặt sau mảnh dao số bôi trơn tối thiểu (a) mảnh dao số gia công khô (b) sau tiện 16,25 phút Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn - 71 Luận văn thạc sỹ Chuyên ngành: Công nghệ chế tạo máy a) Bôi trơn tối thiểu b) Gia cơng khơ Hình 4: Mặt sau mảnh dao số bôi trơn tối thiểu (a) mảnh dao số gia công khô (b) sau tiện 16,25 phút Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn - 72 Luận văn thạc sỹ Chuyên ngành: Công nghệ chế tạo máy a) Bôi trơn tối thiểu b) Gia công khơ Hình 5: Mặt sau mảnh dao số bôi trơn tối thiểu (a) mảnh dao số gia công khô (b) sau tiện 16,25 phút Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn - 73 Luận văn thạc sỹ Chuyên ngành: Cơng nghệ chế tạo máy Hình ảnh mặt trước mảnh dao số (hình a) mảnh dao số (hình b) sau tiện 32,5 phút a) Bơi trơn tối thiểu b) Gia cơng khơ Hình 6: Mặt trước mảnh dao số bôi trơn tối thiểu (a) mảnh dao số gia công khơ (b) sau tiện 32,5 phút Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn - 74 Luận văn thạc sỹ Chuyên ngành: Công nghệ chế tạo máy a) Bôi trơn tối thiểu b) Gia cơng khơ Hình 7: Mặt trước mảnh dao số bôi trơn tối thiểu (a) mảnh dao số gia công khô (b) sau tiện 32,5 phút Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn - 75 Luận văn thạc sỹ Chuyên ngành: Công nghệ chế tạo máy a) Bôi trơn tối thiểu b) Gia cơng khơ Hình 8: Mặt trước mảnh dao số bôi trơn tối thiểu (a) mảnh dao số gia công khô (b) sau tiện 32,5 phút Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn - 76 Luận văn thạc sỹ Chuyên ngành: Công nghệ chế tạo máy Hình ảnh mặt sau mảnh dao số (hình a) mảnh dao số (hình b) sau tiện 32,5 phút a) Bôi trơn tối thiểu b) Gia cơng khơ Hình 9: Mặt sau mảnh dao số bôi trơn tối thiểu (a) mảnh dao số gia công khô (b) sau tiện 32,5 phút Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn - 77 Luận văn thạc sỹ Chuyên ngành: Công nghệ chế tạo máy a) Bôi trơn tối thiểu b) Gia cơng khơ Hình 10: Mặt sau mảnh dao số bôi trơn tối thiểu (a) mảnh dao số gia công khô (b) sau tiện 32,5 phút Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn - 78 Luận văn thạc sỹ Chuyên ngành: Công nghệ chế tạo máy a) Bôi trơn tối thiểu b) Gia công khơ Hình 11: Mặt sau mảnh dao số bôi trơn tối thiểu (a) mảnh dao số gia công khô (b) sau tiện 32,5 phút Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn - 79 Luận văn thạc sỹ Chuyên ngành: Cơng nghệ chế tạo máy Hình ảnh mặt trước mảnh dao số (hình a) mảnh dao số (hình b) sau tiện 48,75 phút a) Bơi trơn tối thiểu b) Gia cơng khơ Hình 12: Mặt trước mảnh dao số bôi trơn tối thiểu (a) mảnh dao số gia công khơ (b) sau tiện 48,75 phút Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn - 80 Luận văn thạc sỹ Chuyên ngành: Công nghệ chế tạo máy a) Bôi trơn tối thiểu b) Gia cơng khơ Hình 13: Mặt trước mảnh dao số bôi trơn tối thiểu (a) mảnh dao số gia công khô (b) sau tiện 48,75 phút Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn - 81 Luận văn thạc sỹ Chuyên ngành: Công nghệ chế tạo máy a) Bôi trơn tối thiểu b) Gia cơng khơ Hình 14: Mặt trước mảnh dao số bôi trơn tối thiểu (a) mảnh dao số gia công khô (b) sau tiện 48,75 phút Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn - 82 Luận văn thạc sỹ Chuyên ngành: Công nghệ chế tạo máy Hình ảnh mặt sau mảnh dao số (hình a) mảnh dao số (hình b) sau tiện 48,75 phút a) Bôi trơn tối thiểu b) Gia cơng khơ Hình 15: Mặt sau mảnh dao số bôi trơn tối thiểu (a) mảnh dao số gia công khô (b) sau tiện 48,75 phút Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn - 83 Luận văn thạc sỹ Chuyên ngành: Công nghệ chế tạo máy a) Bôi trơn tối thiểu b) Gia cơng khơ Hình 15: Mặt sau mảnh dao số bôi trơn tối thiểu (a) mảnh dao số gia công khô (b) sau tiện 48,75 phút Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn - 84 Luận văn thạc sỹ Chuyên ngành: Công nghệ chế tạo máy a) Bôi trơn tối thiểu b) Gia công khơ Hình 16: Mặt sau mảnh dao số bôi trơn tối thiểu (a) mảnh dao số gia công khô (b) sau tiện 48,75 phút Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn ... o0o - LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT ẢNH HƯỞNG CỦA BÔI TRƠN TỐI THIỂU (MQL) ĐẾN MÒN DỤNG CỤ CẮT VÀ NHÁM BỀ MẶT KHI TIỆN TINH THÉP 9CrSi (9XC) ĐÃ QUA TÔI CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY... mang lại em thấy cần thiết chọn đề tài nghiên cứu: "Ảnh hưởng bôi trơn tối thiểu (MQL) đến mòn dụng cụ cắt nhám bề mặt tiện tinh thép 9CrSi (9XC) qua tơi" Mục đích nghiên cứu Mục đích nghiên cứu... cụ thể nước ta, tác giả chọn đề tài nghiên cứu "Ảnh hưởng bơi trơn tối thiểu (MQL) đến mịn dụng cụ cắt nhám bề mặt tiện tinh thép 9CrSi (9XC) qua tơi" Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái

Ngày đăng: 24/03/2021, 22:48

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN