Nghiên cứu ứng dụng công nghệ mài bề mặt định hình trên máy phay cnc sử dụng đá mài cbn

i ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP - PHẠM HỒNG HẢI NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ MÀI BỀ MẶT ĐỊNH HÌNH TRÊN MÁY PHAY CNC SỬ DỤNG ĐÁ MÀI CBN Chuyên ngành: Kỹ thuật khí Mã số : 60.52.01.03 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC TS TRẦN MINH ĐỨC THÁI NGUYÊN – NĂM 2015 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ ii LỜI CAM ĐOAN Tôi Phạm Hồng Hải - Học viên cao học lớp K14 chuyên ngành Kỹ thuật Cơ khí, khóa 2011- 2013 trƣờng Đại học Kỹ thuật Cơng nghiệp - Đại học Thái Nguyên Sau hai năm học tập, rèn luyện nghiên cứu trƣờng, lựa chọn thực đề tài tốt nghiệp “Nghiên cứu ứng dụng cơng nghệ mài bề mặt định hình máy phay CNC sử dụng đá mài CBN” Đƣợc giúp đỡ hƣớng dẫn tận tình Thầy giáo TS Trần Minh Đức nỗ lực thân, đề tài đƣợc hồn thành Tơi xin cam đoan số liệu kết nêu Luận văn trung thực chƣa đƣợc công bố cơng trình khác, trừ phần tham khảo đƣợc ghi rõ Luận văn Thái Nguyên, ngày 17 tháng 11 năm 2014 Học viên Phạm Hồng Hải Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ iii LỜI CẢM ƠN Lời tơi xin bày tỏ lịng biết ơn chân thành tới TS Trần Minh ĐứcThầy tận tình hƣớng dẫn tơi suốt q trình nghiên cứu hồn thành luận văn Tác giả xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu trƣờng Đại học Kỹ thuật Cơng nghiệp, Phịng quản lý đào tạo sau đại học, Khoa Cơ khí môn Chế tạo máy tạo điều kiện thuận lợi cho tơi q trình học tập, nghiên cứu thực luận văn Cuối tơi muốn bày tỏ lịng cảm ơn gia đình tơi, thầy giáo, bạn đồng nghiệp ủng hộ động viên suốt trình làm luận văn Mặc dù cố gắng song kiến thức kinh nghiệm hạn chế nên chắn luận văn không tránh khỏi thiếu sót, tác giả mong muốn nhận đƣợc dẫn từ thầy cô giáo bạn đồng nghiệp để luận văn đƣợc hoàn thiện có ý nghĩa thực tiễn Xin trân trọng cảm ơn! Tác giả Phạm Hồng Hải Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ iv MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN iii MỤC LỤC iv DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT vii DANH MỤC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ ix PHẦN MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết đề tài Mục tiêu nghiên cứu : Dự kiến kết đạt đƣợc Phƣơng pháp nghiên cứu .3 Nội dung nghiên cứu .3 Ý nghĩa khoa học ý nghĩa thực tiễn Nội dung luận văn CHƢƠNG I TỔNG QUAN VỀ MÀI 1.1 Tổng quan công nghệ mài .5 1.1.1 Tổng quan công nghệ mài 1.1.2 Lực cắt mài 10 1.1.3 Nhiệt cắt mài .12 1.1.4 Công suất cắt mài 14 1.1.5 Rung động mài 14 1.1.6 Chất lƣợng bề mặt sau mài 15 1.2 Mài bề mặt định hình 20 1.2.1 Yêu cầu kỹ thuật chi tiết định hình 20 1.2.2 Các phƣơng pháp mài định hình 20 1.2.3 Các khó khăn mài bề mặt định hình .21 1.3 Khái qt cơng trình nghiên cứu lĩnh vực mài định hƣớng nghiên cứu 22 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ v 1.3.1 Khái quát cơng trình nghiên cứu lĩnh vực mài 22 1.3.2 Định hƣớng nghiên cứu 23 CHƢƠNG II.NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ MÀI BẰNG ĐÁ CBN 24 ĐỂ GIA CƠNG CÁC MẶT ĐỊNH HÌNH 24 2.1 Đặc tính đá mài CBN 24 2.1.1 Độ cứng 24 2.1.2 Tính chống mịn 25 2.1.3 Tính dẫn nhiệt 25 2.1.4 Độ bền nén 28 2.1.5 Lực cắt .28 2.2 Mòn tuổi bền đá mài .31 2.2.1 Mòn đá mài .31 2.2.2 Tuổi bền đá mài 32 2.3 Một số nghiên cứu ảnh hƣởng yếu tố đến chất lƣợng bề mặt gia công mài đá mài CBN 33 2.3.1 Ảnh hƣởng đến độ nhám bề mặt mài 33 2.3.2 Ảnh hƣởng đến cấu trúc lớp bề mặt mài 38 2.3.3 Ảnh hƣởng đến ứng suất dƣ lớp bề mặt mài 39 2.4 Mài bề mặt định hình đá CBN máy Phay CNC 41 2.5 Giới hạn vấn đề nghiên cứu .43 2.6 Kết luận 45 CHƢƠNG III NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM 46 3.1 Mục đích nghiên cứu thực nghiệm 46 3.2 Yêu cầu hệ thống thí nghiệm 46 3.3 Thiết bị thí nghiệm .46 3.3.1 Máy phay CNC .46 3.3.2 Đá mài .47 3.3.3 Tƣới nguội .49 3.3.4 Phơi thí nghiệm .50 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ vi 3.3.5 Thiết bị đo .50 3.4 Trình tự thí nghiệm 52 3.4.1 Chuẩn bị 52 3.4.2 Tiến hành thí nghiệm 52 3.4.3 Xử lý kết thí nghiệm 55 3.5 Thảo luận kết thí nghiệm .60 3.5.1 Nhám bề mặt 60 3.5.2.Chất lƣợng bề mặt gia công .61 3.5.3 Cấu trúc lớp kim loại bề mặt gia công 61 3.5.4 Sai lệch kích thƣớc 62 3.5.5 Hiệu kinh tế 62 3.6 Kết luận chƣơng 62 KẾT LUẬN CHUNG 64 Kết luận chung 64 Hƣớng nghiên cứu 64 TÀI LIỆU THAM KHẢO 65 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ vii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT Ký hiệu Ý nghĩa Đơn vị β Góc cắt Độ γ Góc trƣớc Độ ρ Bán kính lƣỡi cắt mm Py Thành phần lực cắt tiếp tuyến N Pz Thành phần lực cắt pháp tuyến N Sn Lƣợng chạy dao ngang m/ph Sd Lƣợng chạy dao dọc mài m/ph nđ Tốc độ quay đá Vòng / ph nct Tốc độ quay chi tiết Vòng/ ph az Chiều dày cắt phoi mm t Chiều sâu vết cắt mm a’z Chiều dày phoi thực tế mm Piz Thành phần lực cắt theo phƣơng tiếp tuyến tác dụng N lên hạt mài Piy Thành phần lực cắt theo phƣơng pháp tuyến tác dụng N lên hạt mài Kµ Hệ số lực cắt Pi Lực cắt tác dụng lên hạt mài N Px Thành phần lực dọc theo phƣơng chạy dao N Tm Nhiệt độ mài Độ Vd Tốc độ đá mài m/ph p Áp lực riêng vùng tiếp xúc kg/m2 l Chiều dài cung tiếp xúc N Công suất mài km Độ cứng tĩnh máy KN/mm2 kc/b Độ cứng cắt đơn vị chiều rộng mài KN/mm2 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên cm J/mm3 http://www.lrc-tnu.edu.vn/ viii KN/mm2 ka/b Độ cứng tiếp xúc đơn vị chiều rộng mài vct Tốc độ chi tiết gia công m/ph Ssđ Lƣợng chạy dao dọc sửa đá m/ph tsđ Chiều sâu cắt sửa đá mm B Bề rộng mài mm De Đƣờng kính tƣơng đƣơng đá mài mm τbd Thời gian mòn ban đầu phút ubd Độ mòn ban đầu µm τ1 Thời gian mịn bình thƣờng phút u1 Độ mịn bình thƣờng µm Thơng số đánh giá độ nhám bề mặt gia cơng µm Ra, Rz Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ ix DANH MỤC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ Hình 1.1 Sơ đồ nguyên lý phƣơng pháp mài phẳng Hình 1.2 Các dạng có lƣỡi cắt Hình 1.3 Quá trình tạo phoi mài Hình 1.4 Nhiệt phân bố lƣợng mài 12 Hình 1.5 Sự hình thành độ nhám bề mặt [4] 15 Hình 1.6 Ảnh SEM bề mặt mài [14] 16 Hình 1.7 Cấu trúc lớp bề mặt [14 .18 Hình 2.1 Đồ thị biểu diễn độ cứng loại hạt mài [6] 24 Hình 2.2 So sánh tính chống mài mòn đá CBN với vật liệu khác [16] 25 Hình 2.3 Lực cắt mài thép ổ lăn AISI 52100 đá CBN [26] 28 Hình 2.4 Lực cắt mài loại đá khác [13] 29 Hình 2.5 Ảnh hƣởng vận tốc đá đến lực cắt mài đá CBN [15 ] 30 Hình 2.6 Q trình mịn đá 32 Hình 2.7 Ảnh hƣởng loại dung dịch trơn nguội 34 Hình 2.7 Độ nhám bề mặt mài đá CBN với loại dung dịch trơn nguội khác [28] 35 Hình 2.8 Ảnh SEM trạng thái bề mặt mài đá mài CBN với vận tốc đá khác [29] 36 Hình 2.9 Ảnh hƣởng vận tốc đá đến độ nhám bề mặt mài đá mài CBN [29] 36 Hình 2.10 Ảnh hƣởng lƣợng chạy dao đến độ nhám bề mặtkhi mài đá CBN [30] 37 Hình 2.11 Ảnh hƣởng độ hạt đá mài CBN đến độ nhám bề mặt mài [31] 38 Hình 2.12 Ảnh hƣởng lƣu lƣợng tƣới nguội tới nhiệt độ mài mài đá CBN [32] 39 Hình 2.13 Ứng suất dƣ với loại dung dịch trơn nguội mài đá CBN Al203 [33] 40 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ x Hình 2.14 Ảnh hƣởng vận tốc đá đến ứng suất dƣ mài đá CBN [34] 41 Hình 2-15: Các bề mặt định hình 42 Hình 3.1 Máy phay CNC YDC - 96 .46 Hình 3.2 Đồ gá lắp đá mài CBN lên lên máy phay CNC 47 Hình 3.3 Đá mài CBN 125D-3X- 19T-31.75H, CBN 400N85B3,0 49 Hình 3.4 Máy đo độ nhám Mytutoyo SJ – 201 51 Hình 3.5 Kính hiển vi OLYMPUS GX51 51 Hình 3.7 Tiến hành gia công đá CBN máy phay CNC YDC - 96 54 Hình 3.8 Sản phẩm sau gia công mài 54 Hình 3.9 Đồ thị phân bố nhám bề mặt .55 Hình 3.10 Đồ thị phân bố sai lệch kích thƣớc lớn 57 Hình 3.11 Hình ảnh chụp tế vi bề mặt mài đá mài Hải Dƣơng .58 Hình 3.12 Hình ảnh chụp tế vi bề mặt mài đá mài CBN 58 Hình 3.13 Hình ảnh chụp cấu trúc kim loại bề mặt gia công đá mài Hải Dƣơng 59 Hình 3.14 Hình ảnh chụp cấu trúc kim loại bề mặt gia công CBN 59 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 53 Tiến hành thí nghiêm: - Mài 10 sản phẩm đá mài Nhà máy Đá mài Hải Dƣơng sản xuất với thông số không đổi - Mài 10 sản phẩm đá CBN với thông số không đổi - Lập chƣơng trình mài tiến hành mài Hình 3.6 Tiến hành gia công đá Đá mài Hải Dương máy phay CNC YDC - 96 Sửa đá: Đối với đá mài Nhà máy Đá mài Hải Dƣơng sản xuất bị mịn q trình gia cơng nên sau gia công đƣợc hai sản phẩm phải dừng lại sửa đá Khi mài đá CBN có khả trì cạnh sắc suốt trình gia công sau gia công xong 10 sản phẩm sửa đá 54 Hình 3.7 Tiến hành gia công đá CBN máy phay CNC YDC - 96 Sản phẩm mài : Sau gia công 10 sản phẩm đá Corun 10 sản phẩm đá CBN sản phẩm đƣợc đánh số thứ tự từ 1- 10 tiến hành đo độ nhám sai lệch vị trí khác loại 10 sản phẩm Hình 3.8 Sản phẩm sau gia cơng mài 55 3.4.3 Xử lý kết thí nghiệm a Với nhám bề mặt Kết thí nghiệm đo nhám trung bình cho bảng 3.1 sau: Số hiệu phơi Nhám (µm) CBN 0,95 Corun 3,1 0,945 0,96 1,095 1,275 0,835 1,06 2,45 2.02 0,795 1,025 0,815 1,495 2,13 2,405 0,92 0,98 10 0,875 0,985 Bảng 3.1.Kết đo nhám trung bình Từ bảng kết thí nghiệm ta có đồ thị phân bố nhám bề mặt nhƣ sau: Hình 3.9 Đồ thị phân bố nhám bề mặt 56 So sánh đồ thị ta thấy mài đá mài CBN cho trung bình nhám bề mặt nhỏ mài đá mài Hải dƣơng, chứng tỏ chất lƣợng bề mặt gia công mài đá CBN tốt hẳn so với mài đá Al203 b.Với độ xác gia cơng Kết thí nghiệm thể bảng 3.2 sau: Sai lệch kích thƣớc lớn Số hiệu (µm) phơi CBN Corun 10 20 10 30 10 25 10 30 15 20 15 35 15 25 20 35 20 30 10 20 40 Bảng 3.2.Kết đo sai lệch kích thước lớn Từ kết ta có đồ thị phân bố sai lệch kích thƣớc lớn nhƣ sau: 57 Hình 3.10 Đồ thị phân bố sai lệch kích thước lớn So sánh đồ thị ta thấy mài đá mài CBN cho sai lệch trung bình nhỏ mài đá mài Hải dƣơng Điều chứng tỏ độ xác gia cơng mài đá CBN cao so với đá Al203 c Hình ảnh chụp tế vi bề mặt: Sau tiến hành mài loại đá 10 sản phẩm tiến hành lấy mẫu chụp ảnh tế vi bề mặt gia cơng kính hiển vi điện tử OLYMPUS GX51 kết cho hình: 58 Hình 3.11 Hình ảnh chụp tế vi bề mặt mài đá mài Hải Dương Hình 3.12 Hình ảnh chụp tế vi bề mặt mài đá mài CBN 59 Hình 3.13 Hình ảnh chụp cấu trúc kim loại bề mặt gia công đá mài Hải Dương Hình 3.14 Hình ảnh chụp cấu trúc kim loại bề mặt gia công CBN 60 3.5 Thảo luận kết thí nghiệm 3.5.1 Nhám bề mặt - Nhám bề mặt ảnh hƣởng lớn đến chất lƣợng làm việc chi tiết máy Đối với chi tiết mối ghép động (ổ trƣợt, sống dẫn, trƣợt ), bề mặt chi tiết làm việc trƣợt tƣơng nhau, nên nhám lớn khó đảm bảo hình thành màng dầu bơi trơn bề mặt trƣợt Dƣới tác dụng tải trọng đỉnh nhám tiếp xúc với gây tƣợng ma sát nửa ƣớt, chí ma sát khơ, dẫn đến làm giảm hiệu xuất làm việc, tăng nhiệt độ làm việc mối ghép Mặt khác đỉnh tiếp xúc, lực tập trung lớn, ứng xuất lớn vƣợt ứng xuất cho phép gây biến dạng chảy phá hỏng bề mặt tiếp xúc, bề mặt làm việc nhanh mòn Do vậy, nhám bề mặt ảnh hƣởng lớn trình làm việc, gây hƣ hỏng phá hủy cấu máy Ngƣợc lại, nhám nhỏ bề mặt nhẵn, khả chống lại ăn mòn tốt - Quy luật ảnh hƣởng chế độ cắt đến độ nhám bề mặt gia công mài đá mài thƣờng đá mài CBN giống Các thông số t, Sd, Vđ ảnh hƣởng đến độ nhám bề mặt gia công nhƣng mức độ khác nhau: Tốc độ cắt Vđ có ảnh hƣởng nhiều nhất, cịn chiều sâu cắt t có ảnh hƣởng khơng đáng kể - Nhám bề mặt mài hình thành chủ yếu vết cào xƣớc chồng lên điểm cắt hạt mài có chiều cao khơng Về mặt lý thuyết, chiều sâu mài t lớn chiều cao nhô lên mặt đá hạt mài việc thay đổi chiều sâu mài không làm thay đổi chiều sâu cắt hạt mài az độ nhám bề mặt mài Ra, Rz không thay đổi Tuy nhiên chiều sâu mài t có ảnh hƣởng đến độ nhám bề mặt mài ít, nhƣ chiều sâu mài ảnh hƣởng đến rung động, nhiệt cắt lực cắt mà lại yếu tố ảnh hƣởng trực tiếp đến độ nhám bề mặt gia công Tăng chiều sâu mài rung động, lực cắt, nhiệt cắt tăng đồng thời việc tƣới dung dịch trơn nguội vào vùng cắt khó khăn làm cho nhiệt cắt tăng, tăng mức độ biến dạng dẻo lớp kim loại bề mặt kết độ nhám bề mặt gia công tăng 61 - Kết đo độ nhám bề mặt gia cơng hình 3.9 bảng 3.2 cho thấy: Trong điều kiện mài nhƣng độ nhám bề mặt mài đá CBN thấp nhiều so với mài đá Al203 Có thể giải thích điều nhƣ sau: Hạt mài CBN có độ cứng độ bền nén cao, đá mài CBN có khả trì cạnh sắc suốt q trình gia cơng mà khơng địi hỏi phải sửa đá liên tục, mật độ lƣỡi cắt đá CBN phụ thuộc chủ yếu vào việc chế tạo đá mài hạt mài; ngƣợc lại, hạt mài đá Al203 có độ cứng độ bền nén thấp nên dễ bị vỡ sửa đá để hình thành lƣỡi cắt mới, mật độ lƣỡi cắt đá Al203 phụ thuộc nhiều vào việc sửa đá 3.5.2.Chất lƣợng bề mặt gia công Ảnh SEM cho thấy: Khi mài đá Al203 tƣợng vật liệu bị nén giãn sang hai bên đƣờng cắt xảy mạnh hơn, hạt mài bị vỡ làm cho trình cắt dừng đột ngột tạo vết lồi lõm bề mặt mài đồng thời gây ứng suất tập trung chi tiết làm việc sau (hình 3.11); mài đá CBN hạt mài CBN có khả giữ đƣợc độ bền khả tự mài sắc cao nên đƣờng cắt hạt mài gọn sắc nét hơn, vật liệu bị nén giãn sang hai bên đƣờng cắt, hạt mài hầu nhƣ không bị vỡ q trình mài (hình 3.12) Do có độ cứng cao độ dai va đập lớn, đá mài CBN có khả trì kích thƣớc nên q trình cắt ổn định tạo chất lƣợng bề mặt gia công cao ổn định 3.5.3 Cấu trúc lớp kim loại bề mặt gia công Nhiệt cắt mài cao lại truyền phần lớn vào chi tiết gia công làm cho lớp bề mặt gia cơng bị nung nóng sau đƣợc làm nguội nhanh, ngun nhân làm thay đổi cấu trúc lớp bề mặt gia công - Lớp bề mặt chi tiết mài đá mài Hải Dƣơng nhƣ bị tơi, điều chứng tỏ nhiệt cắt trƣờng hợp cao lớp bề mặt gia cơng đƣợc nung nóng Lớp bề mặt gia công bị lại bị giảm độ cứng so với ban đầu làm giảm khả chịu mài mòn làm việc bề mặt chi tiết - Lớp bề mặt chi tiết mài đá CBN nhƣ bị ram, điều chứng tỏ nhiệt cắt trƣờng hợp thấp Lớp bề mặt gia công bị ram nên tính 62 thay đổi khơng đáng kể so với ban đầu, khơng làm ảnh hƣởng xấu tới khả làm việc sau chi tiết Khả cắt tốt nhƣ tính dẫn nhiệt cao đá mài CBN làm giảm đáng kể nhiệt độ mài Đá CBN có độ sắc hơn, hệ số truyền nhiệt cao cho phép trì nhiệt cắt thấp nên mức độ biến dạng đàn hồi, biến dạng dẻo, tƣợng chuyển pha cấu trúc lớp kim loại bề mặt Nói cách khác, cấu trúc lớp kim loại bề mặt mài đá mài CBN bị thay đổi 3.5.4 Sai lệch kích thƣớc Qua việc xác định trị số sai lệch trung bình kích thƣớc so với u cầu, kết đo thể hình 3.10 bảng 3.2 cho thấy: sai lệch kích thƣớc mài đá CBN nhỏ nhiều so với đá Al203 Điều chứng tỏ độ xác gia cơng mài đá CBN cao so với đá Al203, đồng nghĩa với chất lƣợng sản phẩm cao gia cơng chày dập viên thuốc định hình 3.5.5 Hiệu kinh tế Khi mài, đặc biệt mài tinh, chi phí thời gian gia cơng phần lớn dành cho sửa đá Khi mài đá Al203 việc sửa đá đƣợc tiến hành sau ÷ phút lần chiếm hầu nhƣ nửa thời gian làm việc Lƣợng đá bị hớt bỏ sau sửa đá thất thoát đáng kể làm tăng giá thành nguyên công mài Để gia công bề mặt định hình phƣơng pháp mài nói chung gia cơng chày dập viên thuốc định hình nói riêng điều kiện khơng có máy mài CNC việc ứng dụng khả công nghệ máy phay CNC gia cơng bề mặt định hình mang lại hiệu kinh tế cao Đặc biệt việc sử dụng đá mài CBN gia công chi tiết xác, áp dụng sản xuất hàng loạt Trong trình gia cơng khơng nhiều lần sửa đá cho loạt sản phẩm Do vậy, làm giảm thời gian gia công, tăng suất giảm giá thành sản phẩm đồng thời cho ta sản phẩm có độ xác cao, chất lƣợng bề mặt chi tiết gia công tốt 3.6 Kết luận chƣơng Đã xây dựng đƣợc hệ thống thí nghiệm (Máy, đá mài, đồ gá, vật liệu gia công, thiết bị đo ) với điều kiện công nghệ cụ thể để tiến hành nghiên cứu thực nghiệm 63 Đã tiến hành mài đƣợc bề mặt định hình theo contour máy phay CNC điều kiện khơng có máy mài CNC, thu nhận, lƣu trữ, xử lý đƣợc số liệu thực nghiệm đảm bảo độ tin cậy Việc ứng dụng khả công nghệ máy phay CNC để mài định hình cách chế tạo đồ gá để lắp đá mài trục máy phay CNC gia cơng bề mặt định hình sản xuất thành công mang lại hiệu kinh tế định Đã đánh giá chất lƣợng bề mặt gia công mài thép 9XC nhiệt luyện đá Al203 đá CBN qua thông số nhƣ: Độ nhám bề mặt, chất lƣợng bề mặt, cấu trúc lớp kim loại bề mặt, sai lệch kích thƣớc Kết thực nghiệm khẳng định: Chất lƣợng bề mặt gia công mài đá CBN tốt hẳn so với mài đá Al203, giảm thời gian gia công cho độ xác sản phẩm cao 64 KẾT LUẬN CHUNG Kết luận chung Nội dung luân văn " Nghiên cứu ứng dụng công nghệ mài bề mặt định hình máy phay CNC sử dụng đá mài CBN", qua nghiên cứu lý thuyết thực nghiệm đạt đƣợc vấn đề sau: - Luận văn tổng kết đƣợc lý thuyết cơng nghệ mài - Xây dựng đƣợc hệ thống thí nghiệm với điều kiện công nghệ gia công mài bề mặt định hình máy phay CNC chƣa có máy mài định hình chun dùng, đảm bảo yêu cầu vấn đề lý thuyết cần nghiên cứu, có độ xác, độ tin cậy độ ổn định cao với thiết bị đo nhám, chụp tế vi bề mặt đại - Đã tiến hành gia công đƣợc bề mặt định hình phƣơng pháp mài máy phay CNC điều kiện khơng có máy mài CNC Việc ứng dụng khả công nghệ máy phay CNC để gia cơng bề mặt định hình sản xuất thành công mang lại hiệu kinh tế định - Đã đánh giá chất lƣợng bề mặt gia công mài thép 9XC nhiệt luyện đá Corun đá CBN qua thông số nhƣ: Độ nhám bề mặt, chất lƣợng bề mặt, cấu trúc lớp kim loại bề mặt, sai lệch kích thƣớc Kết thực nghiệm khẳng định: Chất lƣợng bề mặt gia công mài đá CBN tốt hẳn so với mài đá Al203, giảm thời gian gia cơng cho độ xác sản phẩm cao - Kết nghiên cứu ứng dụng vào sản xuất hàng loạt Hƣớng nghiên cứu Đề tài thu đƣợc số kết tốt nhƣng nhiều hạn chế mà tác giả nghiên cứu hoàn thiện tƣơng lai để hồn thiện đề tài Sau số hƣớng chính: - Nghiên cứu ảnh hƣởng đồng thời ba thông số chế độ cắt (S, n, t) đến chất lƣợng bề mặt độ xác mài bề mặt định hình loại vật liệu khác - Nghiên cứu ảnh hƣởng thông số đá mài (độ hạt, cấu trúc, độ cứng ) đến chất lƣợng bề mặt độ xác gia cơng mài định hình - Nghiên cứu ảnh hƣởng dung dịch trơn nguội phƣơng pháp tƣới nguội đến độ xác chất lƣợng bề mặt mài bề mặt định hình 65 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Bành Tiến Long, Trần Thế Lục, Trần Sỹ Túy (2001), Nguyên lý gia công vật liệu, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội [2] Trần Minh Đức (2002), Nghiên cứu ảnh hưởng thông số công nghệ sửa đá đến tuổi bền đá mài mài trịn ngồi, Luận án tiến sỹ kỹ thuật, Hà Nội [3] Trần Văn Địch (2003), Nghiên cứu độ xác gia cơng thực nghiệm, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội [4] Nguyễn Văn Tính (1978), Kỹ thuật mài, NXB Cơng nhân kỹ thuật, Hà Nội [5] Trần Văn Địch, Nguyễn Trọng Bình tác giả (2003), Công nghệ chế tạo máy, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội [6] Nguyễn Thế Hùng, Trần Thế San, Hồng Trí (2002), Thực hành khí tiện,phay, bào, mài, NXB Đà Nẵng [7] Hồng Văn Điện (2007), Nghiên cứu q trình mịn đá mài ảnh hưởng đến chất lượng bề mặt chi tiết mài phẳng, Luận án Tiến sỹ kỹ thuật, Hà nội [8] Nguyễn Văn Hùng (2003), Nghiên cứu tối ưu thông số công nghệ trình mài điện hố đá mài kim cương gia công hợp kim cứng, Luận án tiến sỹ kỹ thuật, Hà Nội [9] Rolf Reinhold (1998), Manfred clausnitzer, Sheleifen, Veb verlag technik Berlin [10] Wilfried König (1989), Fertigungsverfahaheren Band 2, VDI Verlag [11] Janez Gradisek, Andreas Baus, Edvard Govekar, Fritz Klocke, Igor Grabec (2003), Automatic chatter detection in grinding, International Journal of Machine Tools Manufacture, 43 [12] Xun Chen, W Brian Rowe, B Mills, D.R Allanson (1996), Analysis and simulation of the grinding process, Part III-Comparison with experiment, International Journal of Machine Tools Manufacture, [13] Ya L Gurevits tác giả (1981), Chế độ cắt vật liệu khó gia cơng, biên dịch: Hồng Ngun, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội [14] S Malkin (1989), Grinding Technology: Theory and Applications of Machining With Abrasives, Ellis Horwood, Chichester, West Sussex, London [15] Chen X., Rowe W.B., Cai R (2002), Precision grinding using CBN wheels, International Journal of Machine Tools and Manufacture 42(5), pp 585–593 66 [16] EHWA Diamond Industrial Co.,Ltd (2006), Diamond And CBN Wheels, Osan city, Kyungki Do, Korea [17] Monici R.D., Bianchi E.C., Catai R.E., Aguiar P.R (2006), Analysis of the different forms of application and types of cutting fluid used in plunge cylindrical grinding using conventional and superabrasive CBN grinding wheels, International Journal of Machine Tools and Manufacture 46(2), pp 122-131 [18] B.Anand Ronald, K.Sasikanth, L.Vijayaraghavan and R.Krishnamurthy (2006), Effect of grit size on performance during Grinding of Al/ SiCp MMC with diamond wheel, International Conference on Manufacturing Science and Technology, Melaka, Malaysia [19] Yoshio Ichida (2008), Mechanical properties and grinding performance of ultrafine-crystalline cBN abrasive grains, Diamond & Related Materials 17 [20] R Soravanan, P Asokan, M Sachidanandam (2002), A multiobjective genetic algorithm (GA) approach for optimization of surface grinding operations, International Journal of Machine Tools & Manufacture 42 [21] R Gupta, K.S Shishodia, G.S Sekhon (2001), Optimization of Grinding process parameters using enumeration method, Journal of Materials Processing Technology 112 [22] M.A Maksoud, A.J Brooks (1995), Electrochemical grinding of ceramic form tooling, Journal of Materials Processing Technology 55 [23] S.M El-Tayeb, K.O Low, P.V Brevern (2006), Enhancement of surface quality and tribological properties using burnishing process, International Conference on Manufacturing Science and Technology, Melaka, Malaysia [24] Morgan M.N., Rowe W.B., Black S.C.E and Allanson D.R (1998), Effective thermal propertier of grinding wheel and grains, Proceeding of the institute of mechanicalengineers, Part B, Journal of engineering manufacture 212, pp 661-669 [25] Pavel R., Srivastava A (2007), An experimental investigation of temperatures duringconventional and CBN grinding, The International Journal of Advanced Manufacturing Technology 33(3), pp 412-418 [26] S Malkin (1985), Current Trends in CBN Grinding Technology, CIRP Annals Manufacturing Technology, 34(1), pp 557-560 [27] Y Altintas (2000), Manufacturing automation, Cambridge University 67 [28] Silva E.J da, Alves S.M., Oliveira J.F.G de The influence of grinding fluids in the wear of vitrified CBN wheel [29] Ichida Y., Sato R., Morimoto Y., Ohsawa Y., Fredj N.B (2006), Formation mechanism of finished surface in ultrahigh - speed grinding with cubic boron nitride (CBN)wheels, JSME International Journal, Mechanical Systems, Machine Elements and Manufacturing 49(1), pp 100-105 [30] Stephenson D.J., Veselovac D., Manley S., Corbett J (2001), Ultra-precision grinding of hard steels, Precision Engineering 25(4), pp 336-345 [31] S Malkin and Shi Z (2006), Wear of electroplated CBN grinding wheel, Journal of manufacturing science and engineering 128 (1), pp 110-118 [32] S Malkin and Upadhyaya R P (2004), Thermal Aspect of Grinding With Electroplated CBN Wheels, Journal of manufacturing science and engineering 126(1), pp 107–114 [33] Silva E.J da., Bianchi E.C., Oliveira J.F.G de., Aguir P.R de.(2003) Evaluation of grinding fluids in the grinding of a mastensitic valve steel with CBN and alumina abrasives, Proceeding of the institute of mechanical engineers, Part B, Journal of engineering manufacture 217, pp 1047-1055 [34] Fathallah B.B., Fredj N.B., Sidhom H, Braham C., Ichida Y (2009), Effects of abrasive type cooling mode and peripheral grinding wheel speed on the AISI D2 steel ground surface integrity International, Journal of Machine Tools and Manufacture 49(34), pp261-272 ... cắt gọt đá mài chất lƣợng bề mặt mài đá CBN; - Nghiên cứu ứng dụng công nghệ mài bề mặt định hình máy phay CNC Đánh giá chất lƣợng bề mặt mài đá CBN mài thép 9XC nhiệt luyện máy mài phay CNC theo... có máy mài CNC tác giả chọn đề tài: " Nghiên cứu ứng dụng công nghệ mài bề mặt định hình máy phay CNC sử dụng đá mài CBN" , cần thiết có ý nghĩa khoa học thực tiễn 24 CHƢƠNG II NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG... Contuor máy CNC cần thiết Xuất phát từ đặc điểm tình hình tác giả chọn đề tài: " Nghiên cứu ứng dụng cơng nghệ mài bề mặt định hình máy phay CNC sử dụng đá mài CBN" , Mục tiêu nghiên cứu : Nghiên cứu