Nghiên cứu sự ảnh hưởng của loại dung dịch bôi trơn làm nguội tối thiểu đến lực cắt và nhám bề mặt khi tiện cứng thép 9 xc

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT THAI NGUYÊN LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT NGHÀNH: CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY NGHIÊN CỨU SỰ ẢNH HƢỞNG CỦA LOẠI DUNG DỊCH BÔI TRƠN LÀM NGUỘI TỐI THIỂU ĐẾN LỰC CẮT VÀ NHÁM BỀ MẶT KHI TIỆN CỨNG THÉP 9XC NGUYỄN TRỌNG ANH TUẤN THÁI NGUYÊN-2010 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, BẢNG BIỂU, HÌNH VẼ KÝ HIỆU Tên gọi TT Ký hiệu Thứ nguyên Lƣu lƣợng tƣới Q l/ph Áp lực tƣới p KG/cm2 Số vịng quay trục n v/ph Lƣợng chạy dao vòng S mm/vg Lƣợng chạy dao phút S mm/ph Chiều sâu cắt t mm Lƣợng mòn dao u μm Tốc độ mòn dao  Μm/ph Nhám bề mặt Ra μm 10 Tuổi bền dụng cụ cắt T Phút CÁC BẢNG BIỂU TT Tên bảng Nội dung Bảng Hằng số lực cắt Cp cắt vật liệu dẻo Bảng Hằng số lực cắt Cp cắt vật liệu dòn Bảng Lực cắt độ nhám tiện khô Bảng Lực cắt độ nhám tiện có MQL , DDTN-Emusil 10% Bảng Lực cắt độ nhám tiện có MQL , DDTN-Dầu Lạc Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Nội dung TT Tên hình Hình 1.1 Qúa trình hình thành phoi tiện thƣờng Hình 1.2 Sơ đồ trình hình thành phoi thép Hình 1.3 Các loại phoi Hình 1.4 Sơ đồ nguồn gốc lực cắt Hinh 1.5 Nguồn gốc phân bố lực cắt Hình 1.6 Quan hệ θ v Hình 1.7 Quan hệ chiều dày cắt nhiệt cắt Hình 1.8 Quan hệ nhiệt cắt với b Hình 1.9 Các dạng mài mịn dung cụ cắt 10 Hình 1.10 Mài mịn mặt sau 11 Hình 1.11 Mài mịn Crater 12 Hình 1.12 Các dạng mài mịn tiện 13 Hình 1.13 Chi tiết bề mặt vật rắn 14 Hình 1.14 Qúa trình hình thành phoi tiện cứng 15 Hình 3.1 Sơ đồ nguyên lý đầu phun 16 Hình 3.2 Đầu Phun 17 Hình 3.3 Máy nén khí 18 Hình 3.4 Máy đo nhám Mitutoyo SJ-201 19 Hình 3.5 Dao cán dao 20 Hình 3.6 Mảnh dao CBN 21 Hình 3.7 Lực cắt Py ba chế độ bơi trơn 22 Hình 3.8 Lực cắt trung bình Py 23 Hình 3.9 Lực cắt Pz ba chế độ bơi trơn 24 Hình 3.10 Lực cắt trung bình Pz 25 Hình 3.11 Độ nhám Ra ba chế độ bơi trơn Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Phần phụ lục Danh mục Ký hiệu, bảng biểu hình vẽ LỜI NĨI ĐẦU LỜI CÁM ƠN Tính cấp thiết đề tài Mục đích phƣơng pháp nghiên cứu Đối tƣợng nghiên cứu 4.Nội dung nghiên cứu Ý nghĩa khoa học ý nghĩa thực tiễn 5.1 Ý nghĩa khoa học 5.2 Ý nghĩa thực tiễn Nội dung luận văn Mở đầu Chƣơng 1: Tổng quan tiện cứng bôi trơn làm nguội tiện cứng Chƣơng 2: Nghiên cứu ứng dụng bôi trơn tối thiểu vào trình tiện cứng Chƣơng 3: Nghiên cứu thực nghiệm Phần kết luận chung - Kết luận chung luận văn - Hƣớng nghiên cứu tiếp theo, kiến nghị Phần phụ lục Tài liệu tham khảo CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ TIỆN CỨNG VÀ LÀM NGUỘI TỐI KHI TIỆN CỨNG 1.1 Khái niện, ƣu nhƣợc điểm phạm vi ứng dụng 1.1.1 Khái niệm 1.1.2 Ƣu nhƣợc điểm 1.1.3 Phạm vi ứng dụng Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 1.2 Cơ sở vật lý trình cắt tiện 1.2.1 Khái niệm 1.2.2 Qúa trình tạo phoi phân loại phoi Quán trình tạo phoi Phân loại phoi 1.2.3 Lực cắt Lực cắt tiện thành phần lực cắt Các yếu tố ảnh hƣởng đến lực cắt tiện a) Ảnh hƣởng chi tiết gia công đến lực cắt b) Ảnh hƣởng điều kiện gia công đến lực cắt 1.2.4 Nhiệt cắt Qúa trình hình thành nhiệt tiện Ảnh hƣởng nhiệt cắt đến trình cắt tiện Các yếu tố ảnh hƣởng nhiệt cắt tiện Ảnh hƣởng dung dịch trơn nguội dến nhiệt cắt 1.2.5 Mòn dụng cụ Các dạng mài mòn Ảnh hƣởng dung dịch trơn nguội đến mòn dụng cụ 1.2.6 Chất lƣợng bề mặt Khái niệm chung lớp bề mặt Bản chất lớp bề mặt Tính chất hóa lý lớp bề mặt 1.3 Qúa trình cắt tiện cứng 1.3.1 Qúa trình tạo phoi tiện cứng Quá trình tạo phoi phân loại phoi 1.3.2 Lực cắt 1.3.3 Nhiệt cắt 1.3.4 Mòn dụng cụ 1.3.5 Chất lƣợng bề mặt 1.4 Bôi trơn làm nguội tiện cứng 1.4.1 Khái niệm Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 4.2 Dung dịch bôi trơn làm nguội gia công cắt gọt Yêu cầu tác dụng chất làm dung dịch bơi trơn-làm nguội Một số hóa chất thƣờng dùng bôi trơn làm nguội 1.4.3 Các phƣơng pháp bôi trơn làm nguội 1.4.4 Bôi trơn làm nguội tiện cứng 1.5 Khái quát tình hình nghiên cứu ngồi nƣớc 1.5.1 Khái q tình hình nghiên cứu giới 1.5.2 Khai quát tình hình nghiên cứu Việt Nam Kết luận chƣơng CHƢƠNG 2: NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG BÔI TRƠN LÀM NGUỘI TỐI THIỂU ( MQL ) VÀO Q TRÌNH TIỆN CỨNG 2.1 Bơi trơn làm nguội tối thiểu ( MQL ) 2.1.1 Bản chất MQL 2.1.2 Ƣu nhƣợc điểm Ƣu điểm Nhƣợc điểm 2.1.3 Phạm vi ứng dụng 2.2 Ảnh hƣởng thông số công nghệ đến MQL 2.2.1 Vị trí vịi phun 2.2.2 Loại dung dịch 2.2.3 Các phƣơng pháp gia cơng 2.2.4 Áp lực Lƣu lƣợng dịng khí 2.3 Ứng dụng MQL vào tiện cứng 2.3.1 Lý 2.3.2 Mục đích nghiên cứu 2.3.3 Giới hạn vấn đề nghiên cứu Kết luận chƣơng Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn CHƢƠNG NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM 3.1 Xây dựng hệ thống thí nghiệm 3.1.1 Yêu cầu hệ thống thí nghiệm 3.1.2 Trang thiết bị thí nghiệm 3.2 Nghiên cứu thực nghiệm 3.2.1 Qúa trình thí nghiệm 3.2.2 Số liệu thí nghiệm 3.2.3 Sử lý số liệu thí nghiệm Lực cắt PX, Lực cắt PZ Độ nhám - Thảo luận kết Kết luận chƣơng Phần kết luận chung - Kết luận chung luận văn - Hƣớng nghiên cứu tiếp theo, kiến nghị Tài liệu tham khảo Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn LỜI NÓI ĐẦU LỜI CÁM ƠN Đầu tiên xin gởi đến TS Trần Minh Đức lời cám ơn sâu sắc Thầy tận tình hƣớng dẫn để thục đề tài này, định hƣớng đề tài hƣớng dẫn tận tình thầy để đƣợc tiếp cận khai thác tài liệu chuyên môn nhƣ bảo trình viết luận văn làm thực nghiệm Ngồi cám ơn anh em công nhân, nghiên cứu sinh: Cao Thái Sơn giúp hồn thành tốt luận văn Và khơng thể qn nói lời cám ơn đến gia đình tơi Tôi xin chúc ngƣời sức khõe, hạnh phúc thành đạt Huế, ngày Tháng Năm 2010 Học viên Nguyễn Trọng Anh Tuấn Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Tính cấp thiết đề tài - Tiện cứng có nhiều lợi so với mài Lợi đáng kể tiện cứng dùng dụng cụ mà gia cơng đƣợc nhiều chi tiết có hình dáng khác cách thay đổi đƣờng chạy dao Trong muốn mài đƣợc hình dạng chi tiết khác phải sửa lại đá thay đá khác Đặc biệt tiện cứng gia cơng đƣợc biên dạng phức tạp mà mài khó thực đƣợc Nếu xét chi phí đầu tƣ máy tiện CNC khoảng 1/2 đến 1/10 máy mài CNC - Tiện cứng phƣơng pháp tiện sử dụng dao vật liệu siêu cứng CBN (Cubic Boron Nitride), PCBN (Polycrystal cubic boron nitride - nitrit bo lập phƣơng đa tinh thể), PCD (Polycrystalline Diamond – Kim cƣơng đa tinh thể) ceramic tổng hợp thay cho mài để gia cơng thép tơi (có độ cứng lớn 45HRC) Phƣơng pháp gia cơng khơ hoàn thành chi tiết lần gá Cấp xác tiện cứng đạt IT6 độ bóng bề mặt (Rz = – micromet), so sánh với chất lƣợng mài.Thông thƣờng chi tiết thép đƣợc gia cơng sau nhiệt luyện chuyển qua công đoạn mài Thời gian cho nguyên công mài nhiều lần so với tiện cứng mài đắt so với tiện cứng máy tiện Một hạn chế chi phí cho dung dịch trơn nguội công đoạn mài cao Mặc khác, chất thải mài ngày gây ô nhiễm môi trƣờng, thúc đẩy nhà sản xuất loại dần khâu mài quy trình cơng nghệ gia cơng chi tiết Trong đó, tiện cứng đƣợc thực mà không sử dụng dung dịch trơn nguội Vì lí nói trên, tiện cứng dần thay cho mài gia công lần cuối - Khi tiện cứng nhiệt sinh vùng cắt gọt tiện cứng cao, lên đến khoảng 930oC Thông thƣờng tiện cứng ngƣời ta dùng phƣơng pháp gia công khô Để thay phƣơng pháp gia công khô phƣơng pháp bôi trơn làm nguội tối thiểu Dung dịch bôi trơn đƣợc đƣa vùng cắt dƣới áp suất dịng khí Phƣơng pháp mang lại ƣu điểm giảm lực cắt, tạo lớp bảo vệ bề mặt chi tiết, làm tăng tuổi thọ dụng cụ cắt v v mặt khác phƣơng pháp không làm ô nhiễm môi trƣờng, không gây tác hại cho cơng nhân,.chi phí thấp lƣợng phun Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn nhỏ không cần tái chế sau sử dụng Từ thấy rằng: sử dụng bôi trơn làm nguội vào tiện cứng làm cải thiện trình cắt tiện Với ƣu điểm nên việc nghiên cứu ảnh hƣởng loại dung dịch bôi trơn làm nguội tối thiểu đến lực cắt nhám bề mặt gia công tiện cứng thép 9XC cần thiết Mục đích phƣơng pháp nghiên cứu a) Mục đích nghiên cứu - Nghiên cứu ứng dụng bôi trơn làm nguội tối thiểu ( MQL) vào tiện cứng Nghiên cứu ảnh hƣởng dung dịch bôi trơn làm nguội tối thiểu tiện cứng để từ xác định đƣợc loại dung dịch hợp lý bơi trơn làm nguội tối thiểu - Tìm loại dầu thực vật sẵn có Việt Nam sử dụng làm dung dịch bôi trơn làm nguội tối thiểu ( MQL ) Loại dung dịch mà tác giả chọn dầu Lạc dầu Emusil b) Phƣơng pháp nghiên cứu Phƣơng pháp nghiên cứu lý thuyết kết hợp với nghiên cứu thực nghiệm, chủ yếu nghiên cứu thực nghiệm Đối tƣợng nghiên cứu - Vật liệu gia cơng: Thép 9XC qua tơi có độ cứng 58 ÷62 HRC - Dao: CBN ( Cubic Boron Nitride) - Dung dịch trơn nguội: Gia công khô, MQLvới Dầu lạc, Emusil Nội dung nghiên cứu Nghiên cứu so sánh phƣơng pháp bôi trơn làm nguội tối thiểu ( MQL ) tiện thép 9XC đến lực cắt độ nhám bề mặt chi tiết tiện khơ, tiện có bơi trơn làm nguội tối thiểu dung dịch trơn nguội Dầu Lạc, Emusil Ý nghĩa khoa học ý nghĩa thực tiễn 5.1 Ý nghĩa khoa học Góp phần bổ sung phần kiến thức MQL ứng dụng vào tiện cứng số đánh giá thực nghiệm để tối ƣu hóa chọn loại dung dịch bơi trơn tối thiểu đến lực cắt độ nhám bề mặt gia cơng tiện cứng thép 9XC Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn CHƢƠNG NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM 3.1 Xây dựng hệ thống thí nghiệm 3.1.1 Yêu cầu hệ thống thí nghiệm - Mục đích việc thiết kế, xây dựng hệ thống thiết bị BT – LN tối thiểu vừa phục vụ nghiên cứu thực nghiệm đề tài, vừa chuyển giao ứng dụng cho thực tiễn sản suất Với mục đích đó, hệ thống thí nghiệm phải đảm bảo yêu cầu sau: - Đáp ứng đƣợc yêu cầu lý thuyết cần nghiên cứu - Đảm bảo độ xác, độ tin cậy ổn định - Đảm bảo việc thu thập, lƣu trữ xử lý số liệu thuận lợi - Đảm bảo tính khả thi - Sử dụng đơn giản, đảm bảo tính linh hoạt cao nghĩa sử dụng cho nhiều loại máy cơng cụ - Đảm bảo tính kinh tế Sơ đồ ngun lý hệ thống Dịng khí áp lực cao từ máy nén khí qua hệ thống điều chỉnh ổn định áp suất qua van 3, buồng tạo chân khơng trộn Khi dịng khí áp lực cao qua buồng tạo chân không tạo nên lực hút chân không nên dung dịch trơn nguội từ bình theo hệ thống ống dẫn van điều chỉnh lƣu lƣợng vào buồng Tại dung dịch trơn nguội đƣợc trộn lẫn với dịng khí nén tạo thành sƣơng mù phun trực tiếp vào vùng cắt Nhƣ vậy, áp suất dịng khí đƣợc điều chỉnh ổn định nhờ van số Lƣu lƣợng dòng chất lỏng đƣợc điều chỉnh ổn định nhờ van ( Hình 3.1) * Ưu điểm sở đồ là: - Kết cấu đầu phun đơn giản - Dung dịch đƣợc phun vào vùng cắt dƣới dạng sƣơng mù nên khả thẩm thấu tốt, hiệu bơi trơn cao - Dịng khí nén áp lực cao đẩy nhiệt, phoi khỏi vùng cắt nên hiệu q trình làm nguội cao Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn * Nhược điểm: Lƣu lƣợng tƣới phụ thuộc vào áp lực dịng khí nên việc điều chỉnh lƣu lƣợng gặp nhiều khó khăn Hình 3.1 Sơ đồ ngun lý hệ thống phun 3.1.2 Trang thiết bị thí nghiệm Máy công cụ Sử dụng máy tiện vạn OKUMA LS365, Nhật Bản Đầu phun Hình 3.2 Đầu Phun Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Thiết bị cung cấp khí nén Sử dụng máy nén khí độc lập nhƣ ( hình 3.3 ) Máy sản xuất Đài Loan, Pmax = 10 kg/cm2 Hình 3.3 Máy nén khí Thiết bị đo Để phục vụ cho trình nghiên cứu thu thập số liệu tác giả sử dụng số loại dụng cụ đo sau: - Máy đo nhám Mitutoyo SJ-201 - Mitutoyo, Nhật - Thiết bị dùng để đo lƣu lƣợng áp suất bôi trơn - làm nguội: Thiết bị đo lƣu lƣợng; Sử dụng chia lƣu lƣợng có gắn đồng hồ thời gian, - Thiết bị đo lực cắt: Sử dụng lực kế đo lực cắt thành phần ( 9257B ) hãng Kisler, Thụy Sĩ - Phần mềm đo lƣờng sử lý số liệu: Sử dụng phần mêm DASYLAP 10.0 hãng NATIONAL INSTRUMENT DASYYEC- Đức, phần mềm Excel Hình 3.4 Máy đo nhám Mitutoyo SJ-201 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Dung dịch trơn nguội Trong nghiên cứu này, tác giả sử dụng dung dịch bôi trơn dầu lạc, dầu Emusil loại dầu sẵn có Việt Nam, việc sử dụng dung dịch làm dung dịch bôi trơn không gây ô nhiễm môi trƣờng Dụng cụ cắt Sử dụng dao tiện gắn mảnh CBN: TPGN 160308 T2100, Thân dao MTENN 2020K 16- N ( Hãng KANELA ) Hình 3.5 Dao cán dao Hình 3.6 Mảnh dao CBN Phôi gia công Thép 9CrSi (9XC) L = 500 mm, Ø60, tơi thể tích đạt độ cứng HRC 56 - 58 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 3.2 Nghiên cứu thực nghiệm 3.2.1 Qúa trình thí nghiệm Bố trí thí nghiệm Máy tiện vạn OKUMA LS365, Dao tiện gắn mảnh CBN TPGN 160308 T2100, Vật liệu phôi: thép 9XC qua tơi (đạt độ cứng HRC 56-58) Kích thƣớc phơi: L = 500 mm, Ø60 bố trí ngun lý phun nhƣ ( hình 3.1 ) Dung dịch đƣa vào mặt sau dao nhƣ hình Chế độ cơng nghệ: Tiện tinh ngồi với chế độ cơng nghệ - Áp suất dịng khí khoản 4-6 (at ) - lƣu lƣợng Q khoản 1-3 ml/phút - Vận tốc : V = 180 m/phút - Tốc độ vòng quay: n = 970v/phút - Lƣợng chạy dao: S = 0,1 mm/vòng - Chiều sâu cắt: t = 0,15 mm Với: Chế độ trơn nguội: + Tiện Khô + MQL với dung dịch BT-LN Dầu Lạc, Dầu Emusil 10% Tiến trình thí nghiệm Tiến trình gia cơng đƣợc tiến hành theo trình * Quá trình gia cơng Phơi gia cơng có chiều dài 500 mm Mỗi lƣợt gia công chiều dài 500 mm với chế độ cắt đƣợc giữ không đổi Sau lƣợt cắt tiến hành đo nhám bề mặt chi tiết, đồng thời đo lực cắt máy vi tính sử dụng phần mềm đo lực Habook Gia công với chế độ cắt, qúa trình lặp lại cho ba phƣơng pháp gia công - Gia công khô - Gia công sử dụng dầu Lạc làm dung dịch trơn nguội - Gia công sử dụng dầu Emusil làm dung dịch trơn nguội Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Các mảnh dao đƣợc đánh số thứ tự theo lần cắt 3.2.2 Số liệu thí nghiệm Gia công khô TT Pz (N) Py (N) Ra (μm) T (ph) 4,5 1089.5 543.65 1,17 1089 544 1,12 3,5 1084.2 560.2 1,13 18 1094.2 561.15 1,06 22,5 1094.6 561.15 1,08 27 1094.2 564.85 1,08 31,5 1093.8 566.9 1,13 36 1094.6 571.2 1,22 40,5 1094.6 573.25 1,23 45 1096.05 578.35 1,25 10 Bảng 3: Lực cắt độ nhám tiện khô MQL với Emusi 10% TT Pz (N) Py (N) 723.8 333.6 1,02 Ra (μm) T (ph) 4,5 3,5 724 726 333.4 334 0,96 0,95 18 728 334.25 1,06 22,5 728.6 335.1 1,07 27 727.6 334.85 1,11 31,5 727.4 335.95 1,10 36 40,5 729.8 729.65 336.9 337.7 1,19 1.16 10 45 731.05 337.8 1,14 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Bảng 4: Lực cắt độ nhám tiện có MQL , DDTN-Emusil 10% MQL với Dầu lạc TT T (ph) Pz (N) Py (N) Ra (μm) 4,5 516.15 515.85 265.25 268.2 0,76 0,82 3,5 516.6 268.1 0,83 18 516.85 270.05 0,82 22,5 516.3 271.7 0,78 27 517.25 272.35 0,75 31,5 518.6 271.95 0,73 36 517.6 272.15 0.79 10 40,5 45 518.35 518.3 273.8 274.1 0.87 0.90 Bảng 5: Lực cắt độ nhám tiện có MQL , DDTN-Dầu Lạc Một số liệu thí nghiệm đƣợc đo từ máy tính Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 3.2.3 Sử lý số liệu thí nghiệm Từ kết thí nghiệm, Sử dụng số liệu thí nghiệm chƣơng trình Excel 2003 ta có đƣợc mối quan hệ lực cắt Py, Pz độ nhám Ra nhƣ sau: Hình 3.7 Lực cắt Py ba chế độ bơi trơn Hình 3.8 Lực cắt trung bình Py Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Hình 3.9 Lực cắt Pz ba chế độ bơi trơn Hình 3.10 Lực cắt trung bình Pz Hình 3.11 Độ nhám (Ra) ba chế độ cắt Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn * Thảo luận kết quả: Lực cắt Py, Pz - Từ kết thực nghiệm ta thấy khác biệt lớn ba phƣơng pháp tiện khơ, tiện có sử dụng phƣơng pháp bôi trơn tối thiểu dùng dung dịch dầu Emusil dầu Lạc đến lực cắt - Với chế độ cơng nghệ nhƣ trên, gia cơng có dùng dầu lạc làm chất bôi trơn làm nguội tốt Emusil tiện khô Cụ thể dùng dung địch dầu lạc lực Py giảm 52% so với tiện khô, dùng dung dịch Emusil giảm 41% so với tiện khô Nguyên nhân: Do độ khả tạo tạo sƣơng mù dầu lạc tốt dầu Emusil khả bôi trơn tốt ( Hình: 3.8 ) - Với chế độ cơng nghệ nhƣ trên, gia cơng có dùng dầu lạc làm chất bôi trơn làm nguội tốt Emusil Cụ thể dùng dung địch dầu lạc lực Pz giảm 53% so với tiện khô, dùng dung dịch Emusil giảm 34% so với tiện khô Nguyên nhân: Do độ khả tạo tạo sƣơng mù dầu lạc tốt dầu Emusil khả bôi trơn tốt ( hình: 3.10 ) Độ nhám - Từ kết thực nghiệm ta thấy có khác biệt ba phƣơng pháp tiện khơ, tiện có sử dụng phƣơng pháp bôi trơn tối thiểu dùng dung dịch dầu Emusil dầu Lạc đến độ nhám bề mặt chi tiết (Ra) - Với chế độ công nghệ nhƣ trên, gia cơng có dùng dầu lạc làm chất bôi trơn làm nguội tốt Emusil gia công khô Cụ thể dùng dung địch dầu lạc độ nhám giảm 30% so với tiện khơ, dùng dung dịch Emusil giảm 7% so với tiện khô Nguyên nhân: Nhám bề mặt bôi trơn tối thiểu thấp gia công khô gia cơng có bơi trơn tối thiểu ma sát bề mặt sau dụng cụ cắt bề mặt chi tiết gia công, ma sát phoi mặt trƣớc dao giảm nên lƣợng mòn dao giảm theo, dẫn đến nhám bề mặt bôi trơn tối thiểu thấp gia công khô Quan sát biểu đồ cho thấy nhám bề mặt gia công khơ tăng nhanh so với gia cơng có bơi trơn tối thiểu qua nhận thấy bơi trơn tối thiểu tiện cứng dầu Lạc tốt Emusil ( hình: 3.12 ) tốt không sử dụng dung dịch trơn nguội Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Kết luận chƣơng - Qua kết thí nghiệm ta thấy đƣợc ảnh hƣởng bơi trơn tối thiểu đến q trình gia cơng, cải thiện q trình gia cơng lớn Cụ thể gia cơng tiện cứng có sử dụng dầu lạc làm lực cắt Py giảm 52%, lực Pz 53%, độ nhám giảm 30% so với tiện khô, dùng dung dịch Emusil lực Py giảm 41%, lực Pz giảm 34%, độ nhám giảm 7% Nhƣ sử dụng dầu lạc, Emusil làm dung dịch bôi trơn tối thiểu tiện cần thiết làm giảm lực cắt, độ nhám chi tiết điều dẫn đến làm giảm nhiệt độ gia công, nâng cao tuổi thọ dụng cụ, v v mà đảm bảo mơi trƣờng Ngồi theo kết đo dƣợc thấy sử dụng dầu Lạc làm dung dịch trơn ngi tốt dầu Emusil Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn PHẦN KẾT LUẬN CHUNG - Kết luận chung luận văn + Với phát triển công nghệ vật liệu nhƣ vật liệu dụng cụ cắt tiện cứng ngày đƣợc áp dụng nhiều vào sản xuất nhằm thay cho nguyên công mài chi phí cho mài lớn Khi tiện vật liệu có độ cứng cao, ngƣời ta thƣờng sử dụng phƣơng pháp tiện khô Mà đặc trƣng phƣơng pháp ma sát bề mặt gia công phoi với dụng cụ cắt lớn, điều ảnh hƣởng tới tuổi bền dụng cụ cắt chất lƣợng bề mặt chi tiết Với mục đích nâng cao hiệu kinh tế - kỹ thuật công nghệ bôi trơn tối thiểu, đặc biệt phƣơng pháp không ảnh hƣởng tới ngƣời trực tiếp gia công thân thiện với môi trƣờng + Với mục đích nâng cao hiệu kinh tế - kỹ thuật công nghệ bôi trơn – làm nguội, đặc biệt nhằm giảm độc hại cho ngƣời lao động góp phần bảo vệ mơi trƣờng tác giả chọn đối tƣợng nghiên cứu vấn đề BT – LN tối thiểu vào tiện cứng sử dụng dung dịch dầu Lạc, Emusil dung dich trơn nguội + Tác giả giới hạn đƣợc vấn đề nghiên cứu lựa chọn đƣợc phƣơng pháp nghiên cứu phù hợp với điều kiện cụ thể + Đã tìm hiểu đƣợc số lý thuyết bôi trơn làm nguội cắt gọt, đặc biệt bôi trơn tối thiểu trình tiện cứng + Đã xây dựng đƣợc hệ thống thí nghiệm đáp ứng đƣợc yêu cầu nghiên cứu + Qua nghiên cứu tác giả chứng minh đƣợc ƣu điểm phƣơng pháp bôi trơn tối thiểu so với gia công khô áp dụng vào trình tiện cứng qua số lực cắt độ nhám + Đã chứng minh đƣợc khả bôi trơn dầu thực vật sẵn có Việt Nam Với lƣu lƣợng sử dụng q trình bơi trơn ít, loại dầu thực vật vừa có tác dụng bơi trơn tốt, vừa không độc hại, thân thiện với môi trƣờng lại sẵn có rẻ tiền nên việc áp dụng cơng nghệ vào trình tiện cứng khả thi + Nghiên cứu thành công công nghệ bôi trơn tối thiểu áp dụng vào trình tiện cứng sở cho nghiên cứu phƣơng pháp gia cơng khác Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn - Hƣớng nghiên cứu tiếp theo, kiến nghị Mặc dù nghiên cứu giải đƣợc nhiều vấn đề song lĩnh vực nghiên cứu rộng mẻ nên nhiều vấn đề tồn cần tiếp tục nghiên cứu, hoàn thiện cụ thể: + Trong nghiên cứu tác giả nghiên cứu so sánh gia công khô bôi trơn tối thiểu tiện cứng Đây vấn đề Việt Nam cần đƣợc nghiên cứu phát triển Để áp dụng cách có hiệu vào thực tiễn cần phải có nghiên cứu sâu chế độ bôi trơn tối thiểu tiện cứng nhƣ: áp suất dịng khí, lƣu lƣợng tƣới + Chƣa nghiên cứu để tìm hiểu thêm loại dầu thực vật nhƣ dung dịch bôi trơn khác (ngồi dầu lạc, Emusil sẵn có Việt Nam) + Chƣa có đánh giá sâu ảnh hƣởng đến chất vật lý trình cắt nhƣ: Nhiệt cắt, lực cắt, cấu trúc lớp bề mặt sau gia công Từ điểm hạn chế đề tài cho thấy cần phải tiếp tục đầu tƣ nghiên cứu để áp dụng cách có hiệu vào thực tiễn sản xuất + Chƣa nghiên cứu hết đƣợc cho phƣơng pháp gia công cắt gọt + Chƣa có nghiên cứu đánh giá tổng quan tình hình sử dụng cơng nghệ trơn nguội nƣớc ta, chƣa có đánh giá xác tác hại loại hóa chất dầu cắt đến bệnh nghề nghiêp, đến môi trƣờng + Chƣa nghiên cứu để tạo dịng khí lạnh (hạ thấp nhiệt độ dịng khí trƣớc đƣa vào vùng cắt) chƣa đánh giá đƣợc hiệu làm lạnh dòng khí + Chƣa chuyển giao phổ biến rộng rãi công nghệ cho thực tế sản xuất nƣớc ta + Mặt khác, dung dịch đƣợc phun dƣới dạng sƣơng mù nên dung dịch bị hoà lẫn vào khơng khí, gây khó thở cho ngƣời gia cơng trực tiếp, tầm nhìn hạn chế hay ảnh hƣởng hệ hô hấp hay phản ứng phụ da Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn TÀI LIỆU THAM KHẢO - Ma sát, mịn bơi trơn kỹ thuật ( Nguyễn Đăng Bình- Phan Quang Thế NXB khoa học kỹ thuật ) - Cơ sở chất lƣợng trình cắt ( trƣờng ĐHKT Cơng Nghiệp Thái Ngun ) - Cắt kim loại ( Nxb Hải Phòng ) - Cơ sở cắt gọt kim loại( Nguyễn Đắc Lộc-NXB khoa học kỹ thuật.HN 2003 ) - Luận Văn-Nguyễn Xuân Tứ- Trƣờng ĐHKT-CN Thái Nguyên - Kỹ Thuật Tiện P.DDENEEGIƠNƢI, G.XCHIXKIN, I.TKHO-NXB Đại học Giáo Dục Chuyên Nghiệp Hà Nội - Nguyên Lý Cắt Kim Loại - Nguyễn Duy- Trần Sỹ Túy-Trịnh Văn Tƣ, NXB Đại Học Trung Học Chuyên Nghiệp - Minimum Quantity Lubrication in Finish Hard Turning Ronan Autret, Graduate Research Assistant, Steven Y Liang, Professor, George W Woodruff School of Mechanical Engineering, Georgia Institute of Technology, Atlanta, GA 30332-0405 - Tool crater wear depth modeling in CBN hard turning Yong Huanga,∗ , Ty G Dawsonb, a Department of Mechanical Engineering, Clemson University, SC 29634-0921, USA, b Milliken Research Corporation, Spartanburg, SC 29303, USA,Received April 2004; accepted 10 August - a Bangladesh University of Engineering and Technology, Department of Industrial and Production Engineering, Dhaka, Bangladesh, b Dhaka University of Engineering and Technology, Department of Mechanical , ngineering, Gazipur, Dhaka, Bagladesh, Received: 22.08.2005 Accepted:16.02 2007 - Proceedings of the World Congress on Engineering 2008 Vol III, WCE 2008, July - 4, 2008, London, U.K.Improvement in Surface Quality with Solid Lubrication in Hard Turning - A study of minimum quantity lubrication on Inconel 718 steel S Thamizhmanii *, Rosli, S.Hasan, Faculty of Mechanical and Manufacturing Engineering, University Tun Hussein Onn Malaysia 86400, Parit Raja, Batu Pahat, Johor, Malaysia, * Corresponding author: E-mail address: sivamanii8655@yahoo.com - Effect of minimum quantity lubrication (MQL) on tool wear and surface roughness in turning AISI-4340 steel N.R Dhar, , M Kamruzzaman and Mahiuddin Ahmed Department of Industrial & Production Engineering, Bangladesh University of Engineering & Technology (BUET), Dhaka, Bangladesh Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn ... dụng bôi trơn làm nguội vào tiện cứng làm cải thiện trình cắt tiện Với ƣu điểm nên việc nghiên cứu ảnh hƣởng loại dung dịch bôi trơn làm nguội tối thiểu đến lực cắt nhám bề mặt gia công tiện cứng. .. thép 9XC cần thiết Mục đích phƣơng pháp nghiên cứu a) Mục đích nghiên cứu - Nghiên cứu ứng dụng bôi trơn làm nguội tối thiểu ( MQL) vào tiện cứng Nghiên cứu ảnh hƣởng dung dịch bôi trơn làm nguội. .. sánh phƣơng pháp bôi trơn làm nguội tối thiểu ( MQL ) tiện thép 9XC đến lực cắt độ nhám bề mặt chi tiết tiện khơ, tiện có bơi trơn làm nguội tối thiểu dung dịch trơn nguội Dầu Lạc, Emusil Ý nghĩa