Nghiên cứu ảnh hưởng các thông số đặc trưng của bôi trơn tối thiểu đến quá trình tạo phoi và mòn của dụng cụ cắt khi tiện thép 9xc qua tôi, sử dụng bôi trơn làm nguội tối thiểu (mql

Nghiên cứu ảnh hƣởng thông số đặc trƣng bơi trơn tối thiểu đến q trình tạo phoi mòn dụng cụ tiện thép 9XC qua tôi, sử dụng bôi trơn làm nguội tối thiểu (MQL) – Chu Ngọc Hùng (chế tạo máy) LỜI NÓI ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Q trình cắt kim loại q trình phức tạp có kèm theo tƣợng vật lý nhƣ biến dạng đàn hồi, biến dạng dẻo, sinh nhiệt, toả nhiệt, lẹo dao, mịn dao Vì cần phải tìm hiểu nắm vững chất tƣợng vật lý để có biện pháp cải thiện điều kiện cắt, điều khiển q trình cắt nhằm đạt mục đích cuối tăng chất lƣợng sản phẩm Bôi trơn-làm nguội kiểu tƣới tràn đƣợc nghiên cứu ứng dụng rộng rãi ngành khí Tuy nhiên phƣơng pháp đƣợc nhà khoa học tiếp tục nghiên cứu với hƣớng chủ yếu nhƣ: Nâng cao hiệu q trình bơi trơn làm nguội Tìm chất phụ gia nhằm nâng cao hoạt tính dầu cắt gọt Nghiên cứu tìm loại dầu cắt gọt độc hại, thân thiện với mơi trƣờng Do hạn chế phƣơng pháp tƣới tràn nên từ năm 90 kỷ 20, nƣớc công nghiệp phát triển nhƣ CHLB Đức, Thuỵ Điển bắt đầu nghiên cứu ứng dụng công nghệ bôi trơn làm nguội tối thiểu (Minium Quantity Lubricant) Do có nhiều ƣu điểm bật đặc biệt không gây ô nhiễm môi trƣờng nên công nghệ đƣợc nghiên cứu ứng dụng rộng rãi sản xuất Hƣớng nghiên cứu chủ yếu tập trung vào vấn đề nhƣ: Tìm loại dầu cắt đáp ứng yêu cầu công nghệ bôi trơn làm nguội tối thiểu Hoặc tìm chất phụ gia để làm tăng tính cắt loại dầu Nghiên cứu xác định áp suất lƣu lƣợng tƣới tối ƣu Cải tiến kết cấu dụng cụ để thích hợp với cơng nghệ bơi trơn làm nguội tối thiểu Nghiên cứu ứng dụng bôi trơn làm nguội công nghệ tiện cứng, gia công tốc độ cao Các nghiên cứu chứng minh đƣợc ƣu điểm phƣơng pháp bôi trơn tối thiểu so với phƣơng pháp tƣới truyền thống hay gia công khô [1], [3] Trong Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Nghiên cứu ảnh hƣởng thông số đặc trƣng bôi trơn tối thiểu đến q trình tạo phoi mịn dụng cụ tiện thép 9XC qua tôi, sử dụng bôi trơn làm nguội tối thiểu (MQL) – Chu Ngọc Hùng (chế tạo máy) nghiên cứu Ronan Autret [6] q trình tiện cứng cho thấy bơi trơn tối thiểu có ƣu điểm hẳn so với gia cơng khơ nhám bề mặt, lực cắt nhiệt cắt Ở Việt Nam, công nghệ đƣợc tiếp cận vài năm trở lại Các nghiên cứu TS Trần Minh Đức [2] tiện cắt đứt phay lăn sử dụng công nghệ bôi trơn tối thiểu với số chất bôi trơn nhƣ Emuxi, dầu lạc dầu D40 cho thấy ƣu điểm phƣơng pháp bôi trơn tối thiểu Nghiên cứu TS Trần Minh Đức, ThS Phạm Quang Đồng [3] áp dụng bơi trơn tối thiểu cho q trình phay rãnh dao phay ngón cho thấy ƣu điểm phƣơng pháp nhƣ làm tăng tuổi bền dụng cụ cắt, giảm ô nhiễm môi trƣờng Với mục đích nghiên cứu ứng dụng cơng nghệ bơi trơn tối thiểu cách có hiệu điều kiện cụ thể nƣớc ta, tác giả chọn đề tài nghiên cứu tài: “Nghiên cứu ảnh hưởng thông số đặc trưng bôi trơn tối thiểu đến trình tạo phoi mịn dụng cụ cắt tiện thép 9XC qua tôi, sử dụng bôi trơn làm nguội tối thiểu (MQL).” Là cần thiết có tính ứng dụng trực tiếp Mục đích nghiên cứu Đƣa chế độ bôi trơn làm nguội hợp lý để nâng cao tuổi bền dụng cụ cắt Đối tƣợng nghiên cứu Tiện cứng thép 9XC qua tôi, sử dụng dao CBN máy tiện OKUMA với dầu thực vật làm dung dịch trơn nguội Phƣơng pháp nghiên cứu Q trình cắt sử dụng bơi trơn làm nguội tối thiểu trình phức tạp với tập hợp lớn thông số ảnh hƣởng tiêu đánh giá Phƣơng pháp nghiên cứu lý thuyết kết hợp thực nghiệm đƣợc trình bày luận văn khơng phù hợp với đối tƣợng nghiên cứu đề tài mà cịn sử dụng nghiên cứu q trình bơi trơn làm nguội tối thiểu ứng với điều kiện khác Ý nghĩa khoa học ý nghĩa thực tiễn đề tài a.Ý nghĩa khoa học Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Nghiên cứu ảnh hƣởng thông số đặc trƣng bôi trơn tối thiểu đến trình tạo phoi mịn dụng cụ tiện thép 9XC qua tôi, sử dụng bôi trơn làm nguội tối thiểu (MQL) – Chu Ngọc Hùng (chế tạo máy) Về mặt khoa học, đề tài phù hợp với xu phát triển khoa học công nghệ ngồi nƣớc cơng nghệ thân thiện với môi trƣờng Bổ xung thêm lý thuyết sở vật lý q trình tạo phoi có MQL b.Ý nghĩa thực tiễn Kết nghiên cứu ảnh hƣởng bơi trơn làm nguội tối thiểu tới q trình gia cơng vật liệu thép 9XC áp dụng trực tiếp dùng để tham khảo gia công loại thép khác Đƣa hƣớng dẫn công nghệ để trình tạo phoi thuận lợi độ mòn dụng cụ cắt nhỏ Nội dung nghiên cứu Ảnh hƣởng bôi trơn làm nguội tối thiểu (MQL) đến trình hình thành phoi, dạng phoi xác định hệ số co rút phoi (so sánh với tiện khơ) Cơ chế mịn, độ mịn dụng cụ cắt có bơi trơn làm nguội tối thiểu (MQL), (so sánh với tiện khô) Kết luận chung Kết đề tài Đã tìm hiểu đƣợc số lý thuyết bôi trơn làm nguội cắt gọt, đặc biệt bôi trơn tối thiểu trình tiện cứng Sử dụng thành cơng dầu thực vật sẵn có Việt Nam vào tiện cứng sử dụng phƣơng pháp bôi trơn tối thiểu Kết nghiên cứu cho thấy hiệu kinh tế - kỹ thuật phƣơng pháp tiện thép qua sử dụng công nghệ bôi trơn tối thiểu so với tiện khô Lời cảm ơn! Em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới PGS.TS Nguyễn Đăng Bình, thầy giáo tận tình hƣớng dẫn giúp em hồn thành luận văn Trung tâm thí nghiệm - Trƣờng ĐHKT Cơng nghiệp, phịng thí nghiệm kỹ thuật công nghệ vật liệu đồng nghiệp giúp em hồn thành luận văn Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Nghiên cứu ảnh hƣởng thông số đặc trƣng bơi trơn tối thiểu đến q trình tạo phoi mịn dụng cụ tiện thép 9XC qua tơi, sử dụng bôi trơn làm nguội tối thiểu (MQL) – Chu Ngọc Hùng (chế tạo máy) Thái Nguyên, ngày 05 tháng 11 năm 2011 Học viên Chu Ngọc Hùng Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Nghiên cứu ảnh hƣởng thông số đặc trƣng bơi trơn tối thiểu đến q trình tạo phoi mòn dụng cụ tiện thép 9XC qua tôi, sử dụng bôi trơn làm nguội tối thiểu (MQL) – Chu Ngọc Hùng (chế tạo máy) Chƣơng TỔNG QUAN QUÁ TRÌNH TẠO PHOI 1.1 Sự hình thành phân loại phoi * Sự hình thành Lớp kim loại bị cắt trình gia cơng khí đƣợc gọi phoi Sự tạo thành phoi phát sinh lực P đủ lớn để tạo lớp cắt ứng suất vƣợt giới hạn bền vật liệu gia công H1.1 Miền tạo phoi Dao dƣới tác dụng lực P vào vật liệu gia công, mặt trƣớc nén vật liệu, dao tiến thêm vật liệu gia công phát sinh biến dạng đàn hồi mau chóng chuyển thành biến dạng dẻo, bề dầy a ban đầu suy biến thành bề dày a 1, phoi chuyển động theo mặt trƣớc dao chịu thêm biến dạng phụ ma sát với mặt trƣớc dao Khi nghiên cứu tổ chức tế vi khu vực tạo phoi chứng tỏ: trƣớc thành phoi lớp kim loại bị cắt qua giai đoạn biến dạng, khu vực gọi miền tạo phoi (AOE) OA: đƣờng phát sinh biến dạng dẻo Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Nghiên cứu ảnh hƣởng thông số đặc trƣng bôi trơn tối thiểu đến q trình tạo phoi mịn dụng cụ tiện thép 9XC qua tôi, sử dụng bôi trơn làm nguội tối thiểu (MQL) – Chu Ngọc Hùng (chế tạo máy) OE: đƣờng kết thúc biến dạng dẻo OA, OB, OC, OD, OE: mặt trƣợt, kim loại bị trƣợt theo mặt đó.θ Trong q trình cắt, vùng tạo phoi AOF di chuyển theo dao.Vùng rộng hay hẹp phụ thuộc vào nhiều yếu tố: vật liệu gia cơng, hình dạng dụng cụ cắt, chế độ cắt… nhƣng chủ yếu tốc độ cắt Tốc độ cao, miền tạo phoi hẹp dần đến vài phần trăm milimet coi nhƣ xảy mặt phẳng OF nghiêng với phƣơng chuyển động dao góc θ, θ gọi góc trƣợt: đặc trƣng cho hƣớng giá trị biến dạng dẻo miền tạo phoi Tgθ = cosγ/(k – sinγ) * Phân loại phoi Phoi dây (hình 1.2a) đƣợc hình thành gia cơng vật liệu dẻo với chiều sâu cắt nhỏ, tốc độ cắt góc trƣớc  lớn Phoi xếp lớp (hình 1.2b) đƣợc hình thành gia cơng thép vật liệu dẻo khác với chiều sâu cắt lớn, tốc độ cắt góc trƣớc  nhỏ Phoi vụn (hình 1.2c) đƣợc hình thành gia cơng vật liệu dẻo với chiều sâu cắt lớn, tốc độ cắt góc trƣớc  nhỏ Phoi vụn (hình 1.2d) đƣợc hình thành gia cơng vật liệu giịn (gang) với chiều sâu cắt góc trƣớc  lớn a) b) P a a C P B c) a d) C P B a C P B Hình 1.2 Các loại phoi Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Nghiên cứu ảnh hƣởng thông số đặc trƣng bôi trơn tối thiểu đến trình tạo phoi mịn dụng cụ tiện thép 9XC qua tôi, sử dụng bôi trơn làm nguội tối thiểu (MQL) – Chu Ngọc Hùng (chế tạo máy) 1.2 Quá trình tạo phoi tiện thƣờng Qua nghiên cứu q trình tiện nói chung thực tế phoi đƣợc tánh khỏi chi tiết cắt không theo phƣơng vận tốc cắt v (tức phƣơng lực tác dụng) Phoi cắt bị uốn cong phía mặt tự do, kích thƣớc phoi bị thay đổi so với lớp cắt chi tiết (hình 1.3) bF LF aF V b a L Hình 1.3: Quá trình hình thành phoi tiện thường Khi dao dịch chuyển phân tử kim loại lúc đầu bị nén đàn hồi (hình 1.4a), sau bị biến dạng dẻo, trình biến dạng dẻo tăng dần bị lực liên kết bên phân tử chặn lại Ở thời điểm xảy xếp lớp phần tử phoi trƣợt chúng mặt phẳng BC (hình 1.4b) Hiện tƣợng tƣơng tự xảy phần tử từ  (hình 1.4c) a) b) P  a  a  C P B c) C   P  a B Hình 1.4 Sơ đồ q trình hình thành phoi thép Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Nghiên cứu ảnh hƣởng thông số đặc trƣng bôi trơn tối thiểu đến q trình tạo phoi mịn dụng cụ tiện thép 9XC qua tôi, sử dụng bôi trơn làm nguội tối thiểu (MQL) – Chu Ngọc Hùng (chế tạo máy) Biến dạng dẻo xảy vùng đƣợc giới hạn góc , góc đƣợc gọi góc tác động Góc 1 gọi góc trƣợt, cịn mặt phẳng BC gọi mặt phẳng trƣợt Quá trình hình thành phoi xảy gia công vật liệu dẻo với chiều sâu cắt lớn góc cắt  nhỏ 1.3 Quá trình tạo phoi tiện cứng Đối với trình hình thành phoi tiện cứng xảy giống nhƣ tiện thƣờng, nhiên tiện cứng chiều sâu cắt nhỏ, tốc độ cắt lớn nên phoi hình thành trình tiện cứng phoi dây Biến dạng cắt tạo phoi dây bé Vì trƣờng hợp gia cơng tinh ta cần cố gắng tạo phoi dây cách nâng cao tốc độ cắt Khi tạo phoi dây, phoi đƣợc hình thành cách liên tục, lực cắt ổn định, rung động Nhờ dễ đạt độ bóng bề mặt cao v 1 Hình 1.5 Q trình hình thành phoi tiện cứng 1.4 Hiện tƣợng co rút phoi Dƣới tác dụng lực cắt phần kim loại chịu biến dạng dẻo, mạng tinh thể xô lệch trƣợt lên theo phƣơng lực tác dụng làm cho chiều dài phoi co lại, chiều dày phoi lớn lên tƣợng gọi co rút phoi Nếu cho thể tích khối kim loại trƣớc sau biến dạng khơng đổi ta có: K = L/Lp = ap/a Trong đó: [4] K: hệ số co rút phoi L, a: chiều dài, chiều dày lớp kim loại cần cắt Lp, ap: chiều dài, chiều dày phoi Sự co rút phoi đặc tính tiêu biểu nói lên mức độ biến dạng dẻo lƣợng kim loại cắt gọt Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Nghiên cứu ảnh hƣởng thông số đặc trƣng bôi trơn tối thiểu đến q trình tạo phoi mịn dụng cụ tiện thép 9XC qua tôi, sử dụng bôi trơn làm nguội tối thiểu (MQL) – Chu Ngọc Hùng (chế tạo máy) Phƣơng pháp xác định hệ số co rút phoi đƣợc xác định phƣơng pháp * Đo trực tiếp chiều dài, chiều dày phoi cắt dụng cụ đo chiều dài kính hiển vi * Đo theo phƣơng pháp trọng lƣợng Trong trƣờng hợp phoi cắt ngắn (từ 5÷10 mm), chọn lấy phoi tƣơng đối thẳng, mang đo chiều dài cân trọng lƣợng Diện tích phoi cắt : Fp = 103.Q/γ Lp Trong đó: [4] Q : khối lƣợng phoi (g) γ : khối lƣợng riêng (g/cm2) Lp: chiều dài phoi (mm) Hình 1.6 Hiện tượng co rút phoi Vì thể tích phoi khơng đổi nên ta có: Lp.Fp = L.s.t Từ ta có: K = L/Lp = Fp/s.t Hay: K = 103.Q/γ.Lp.s.t [4] Các yếu tố ảnh hưởng đến co rút phoi: * Ảnh hƣởng vật liệu gia cơng Tính chất vật liệu gia cơng có ảnh hƣởng lớn đến hệ số co rút phoi Khi giữ nguyên điều kiện cắt khác, vật liệu dẻo liên kết nguyên tử kim loại yếu, khiến cho xếp mạng tinh thể kim loại dễ bị phá huỷ cắt kim loại bị biến dạng nhiều Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Nghiên cứu ảnh hƣởng thông số đặc trƣng bôi trơn tối thiểu đến trình tạo phoi mịn dụng cụ tiện thép 9XC qua tôi, sử dụng bôi trơn làm nguội tối thiểu (MQL) – Chu Ngọc Hùng (chế tạo máy) 58 Từ ảnh chụp kính hiển vi điện tử CEM đo đƣợc lƣợng mòn mặt sau dao cho thấy lƣợng mòn đo đƣợc thời điểm sau tiện 10, 20 30 phút bôi trơn tối thiểu nhỏ gia công khô Từ ảnh chụp chế mòn nhận xét cho thấy dầu bôi trơn đƣợc phun trực tiếp vào vùng cắt tạo nên màng dầu làm giảm ma sát mặt sau dụng cụ cắt với chi tiết gia công mặt trƣớc dụng cụ cắt với phoi Từ làm lƣợng mịn mặt sau dụng cụ cắt theo phƣơng hƣớng kính giảm Nhìn vào biểu đồ cho thấy lƣợng mịn mặt sau theo phƣơng hƣớng kính gia cơng khơ có xu hƣớng tăng nhanh so với bơi trơn tối thiểu Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Nghiên cứu ảnh hƣởng thông số đặc trƣng bôi trơn tối thiểu đến q trình tạo phoi mịn dụng cụ tiện thép 9XC qua tôi, sử dụng bôi trơn làm nguội tối thiểu (MQL) – Chu Ngọc Hùng (chế tạo máy) 59 + Kích thước hình ảnh phoi nhận sau gia công phương pháp gia cơng khơ gia cơng có sử dụng bơi trơn làm nguội tối thiểu Hình 3.12a) Sau 10 phút gia cơng khơ Hình 3.12b) Sau 10 phút gia cơng MQL Hình 3.13a) Sau 20 phút gia cơng khơ Hình 3.13b) Sau 20 phút gia cơng MQL Hình 3.14a) Sau 30 phút gia cơng khơ Hình 3.14b) Sau 30 phút gia cơng MQL Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Nghiên cứu ảnh hƣởng thông số đặc trƣng bôi trơn tối thiểu đến q trình tạo phoi mịn dụng cụ tiện thép 9XC qua tôi, sử dụng bôi trơn làm nguội tối thiểu (MQL) – Chu Ngọc Hùng (chế tạo máy) 60 Bảng3.3 Chiều dày phoi phương pháp gia công khô Thời gian gia công Lần đo (μm) Lần đo (μm) Lần đo (μm) Giá trị trung bình (μm) 10 phút 84,39 85,87 83,29 84,51 20 phút 104,03 101,58 102,17 102,76 30 phút 122,58 109,32 117,56 116.48 Bảng3.4 Chiều dày phoi phương pháp gia công MQL Thời gian gia công Lần đo (μm) Lần đo (μm) Lần đo (μm) Giá trị trung bình (μm) 10 phút 74,99 74,19 74,52 74,56 20 phút 81,87 78,41 78,70 79,66 30 phút 88,58 89,08 86,15 87,93 Bảng3.5 Hệ số co rút phoi K Thời gian gia công Gia công khô Gia công MQL 10 phút 0,976 0,860 20 phút 1,186 0,918 30 phút 1,348 1,011 K 1.5 Khô MQL 0.5 10 20 Thời gia gia cơng (phút) 30 Hình 3.15 Hệ số co rút phoi gia cơng khơ 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 Nghiên cứu ảnh hƣởng thông số đặc trƣng bôi trơn tối thiểu đến q trình tạo phoi mịn dụng cụ tiện thép 9XC qua tôi, sử dụng bôi trơn làm nguội tối thiểu (MQL) – Chu Ngọc Hùng (chế tạo máy) 61 Nhận xét: a) Sự hình thành phoi: Do chiều sâu cắt nhỏ vận tốc cắt lớn nên phoi hình thành hai phƣơng pháp gia cơng, gia cơng khơ có sử dụng bôi trơn làm nguội tối thiểu phoi dây Sự hình thành phoi giống nhƣ tiện thƣờng, dao dịch chuyển phần tử kim loại lúc đầu bị nén đàn hồi sau bị biến dạng dẻo, trình biến dạng dẻo tăng dần bị lực liên kết bên phân tử chặn lại Ở thời điểm xảy xếp lớp phần tử phoi Qua hình ảnh nhận đƣợc từ kính hiển vi điện tử cho thấy rõ lớp phoi b) Hệ số co rút phoi: Qua bảng 3.3 cho thấy hệ số co rút phoi tăng lên thời gian gia công tăng hai phƣơng pháp gia công, gia công khô bôi trơn làm nguội tối thiểu Có thể giải thích tƣợng dụng cụ cắt bị mịn ma sát tăng dẫn đến nhiệt cắt tăng biến dạng phoi tăng Do thép 9XC qua tơi có độ cứng cao (55÷58 HRC) nên biến dạng kim loại cắt khơng thể có giá trị lớn đƣợc Với phƣơng pháp gia công khô, phoi bị biến dạng nhiều nên hệ số co rút phoi lớn Với phƣơng pháp gia cơng có sử dụng bơi trơn làm nguội tối thiểu biến dạng phoi nhỏ rõ rệt, điều chứng tỏ dung dịch trơn nguội có tác dụng làm giảm ma sát phoi với mặt trƣớc dao, phôi với mặt sau dao làm giảm nhiệt cắt hệ số co rút phoi giảm .KẾT LUẬN CHƢƠNG Qua nghiên cứu thực nghiệm tác giả chứng minh đƣợc ƣu điểm phƣơng pháp bôi trơn tối thiểu so với gia cơng khơ áp dụng vào q trình tiện cứng qua số mòn dao, biến dạng kim loại thông qua hệ số co rút phoi Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Nghiên cứu ảnh hƣởng thông số đặc trƣng bôi trơn tối thiểu đến trình tạo phoi mịn dụng cụ tiện thép 9XC qua tôi, sử dụng bôi trơn làm nguội tối thiểu (MQL) – Chu Ngọc Hùng (chế tạo máy) 62 Đã chứng minh đƣợc khả bôi trơn dầu thực vật khả thi sử dụng làm dung dịch bôi trơn làm nguội cho phƣơng pháp bôi trơn làm nguội tối thiểu KẾT LUẬN CHUNG KẾT LUẬNCHUNG 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 sức khỏe ngƣời lao động thân thiện với môi trƣờng 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 cơng khơ áp dụng vào q trình tiện cứng qua số mòn dao, biến dạng kim loại thông qua hệ số co rút phoi Đã chứng minh đƣợc khả bôi trơn dầu thực vật khả thi sử dụng làm dung dịch bôi trơn làm nguội cho phƣơng pháp bôi trơn làm nguội tối thiểu Kết nghiên cứu ảnh hƣởng bôi trơn làm nguội tối thiểu tới trình gia cơng vật liệu thép 9XC áp dụng trực tiếp dùng để tham khảo gia cơng loại thép khác Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Nghiên cứu ảnh hƣởng thông số đặc trƣng bôi trơn tối thiểu đến q trình tạo phoi mịn dụng cụ tiện thép 9XC qua tôi, sử dụng bôi trơn làm nguội tối thiểu (MQL) – Chu Ngọc Hùng (chế tạo máy) 63 Đƣa hƣớng dẫn cơng nghệ để q trình tạo phoi thuận lợi độ mòn dụng cụ cắt nhỏ NHỮNG HẠN CHẾ, ĐỊNH HƢỚNG NGHIÊN CỨU VÀ CÁC KIẾN NGHỊ 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 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 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Nghiên cứu ảnh hƣởng thông số đặc trƣng bơi trơn tối thiểu đến q trình tạo phoi mòn dụng cụ tiện thép 9XC qua tôi, sử dụng bôi trơn làm nguội tối thiểu (MQL) – Chu Ngọc Hùng (chế tạo máy) 64 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Trần Minh Đức; Nghiên cứu ứng dụng công nghệ bôi trơn – làm nguội tối thiểu gia công cắt gọt; B2005 - 01- 61TĐ [2] Trần Minh Đức; Ảnh hƣởng phƣơng pháp tƣới dung dịch đến mòn tuổi bền dao tiện cắt đứt; Tạp chí KHCN trƣờng đại học kỹ thuật 67 (2008) Tr99-102 [3] Trần Minh Đức; Ảnh hƣởng áp suất dịng khí bơi trơn làm nguội tối thiểu đến mòn, tuổi bền dụng cụ nhám bề mặt gia cơng; Tạp chí KHCN trƣờng đại học kỹ thuật 76(2010) Tr85-89 [4] Bành Tiến Long,Trần Thế Lục; Nguyên lý gia công vật liệu; NXB Khoa học kỹ thuật – Hà Nội 2001 [5] Phan Quang Thế, Trần Ngọc Giang (2008), “Nghiên cứu chế mòn dao gắn mảnh PCBN sử dụng tiện tinh thép 9XC qua tơi”, Tạp chí KHCN tập 2, số (48) [6] Ronan Autret, Graduate Research Assistant Steven Y Liang, Professor ; Minimum Quantity Lubrication in Finish Hard Turning George W Woodruff School of Mechanical Engineering Georgia Institute of Technology Atlanta, GA 30332-0405 [7].Nikhil Ranjan Dhar; Effect of Minimum Quantity Lubrication (MQL) on Tool Wear, Surface Roughness and Dimensional Deviation in Turning AISI-4340 Steel; Bangladesh University of Engineering and Technology, Department of Industrial and Production Engineering, Dhaka, Bangladesh Dhaka University of Engineering and Technology, Department of Mechanical Engineering, Gazipur, Dhaka, Bagladesh Received: 22.08.2005 Accepted:16.02 2007 [8] S Thamizhmanii *, Rosli, S.Hasan; A study of minimum quantity lubrication on Inconel 718 steel Faculty of Mechanical and Manufacturing Engineering, Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Nghiên cứu ảnh hƣởng thông số đặc trƣng bôi trơn tối thiểu đến q trình tạo phoi mịn dụng cụ tiện thép 9XC qua tôi, sử dụng bôi trơn làm nguội tối thiểu (MQL) – Chu Ngọc Hùng (chế tạo máy) 65 University Tun Hussein Onn Malaysia 86400, Parit Raja, Batu Pahat, Johor, Malaysia [9] Machining characteristics of Harrd Materials Kazuo Nakayama, MinoruArai and Torahiko Kanda Yokohama National University/Japan Receive January 13, 1988 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Nghiên cứu ảnh hƣởng thông số đặc trƣng bơi trơn tối thiểu đến q trình tạo phoi mịn dụng cụ tiện thép 9XC qua tơi, sử dụng bôi trơn làm nguội tối thiểu (MQL) – Chu Ngọc Hùng (chế tạo máy) 66 Phụ lục 1: Lƣợng mòn mặt sau n = 970 vòng/phút; t = 0,15 mm; S = 0,1 mm/vòng, Áp suất: P = KB/cm2 Vật liệu phôi: thép 9XC nhiệt luyện đạt độ cứng 55 ÷ 58 HRC Vật liệu dao: CBN Lƣợng mòn mặt sau (μm) Thời gian cắt (phút) Gia công khô Bôi trơn tối thiểu 10 116,52 113,04 20 185,22 113,04 30 351,11 244,44 Phụ lục 2: Lƣợng mòn mặt trƣớc n = 970 vòng/phút; t = 0,15 mm; S = 0,1 mm/vòng, Áp suất: P = KB/cm2 Vật liệu phôi: thép 9XC nhiệt luyện đạt độ cứng 55 ÷ 58 HRC Vật liệu dao: CBN Lƣợng mịn mặt trƣớc (μm) Thời gian cắt (phút) Gia công khô Bôi trơn tối thiểu 10 104,40 104,02 20 119,08 118,00 30 146,71 117,80 Phụ lục 3: Chiều dày phoi phƣơng pháp gia cơng khơ n = 970 vịng/phút; t = 0,15 mm; S = 0,1 mm/vòng, Áp suất: P = KB/cm2 Vật liệu phôi: thép 9XC nhiệt luyện đạt độ cứng 55 ÷ 58 HRC Vật liệu dao: CBN Thời gian gia công Lần đo (μm) Lần đo (μm) Lần đo (μm) Giá trị trung bình (μm) 10 phút 84,39 85,87 83,29 84,51 20 phút 104,03 101,58 102,17 102,76 30 phút 122,58 109,32 117,56 116.48 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Nghiên cứu ảnh hƣởng thông số đặc trƣng bơi trơn tối thiểu đến q trình tạo phoi mòn dụng cụ tiện thép 9XC qua tôi, sử dụng bôi trơn làm nguội tối thiểu (MQL) – Chu Ngọc Hùng (chế tạo máy) 67 Phụ lục 4: Chiều dày phoi phƣơng pháp gia cơng MQL n = 970 vịng/phút; t = 0,15 mm; S = 0,1 mm/vòng, Áp suất: P = KB/cm2 Vật liệu phôi: thép 9XC nhiệt luyện đạt độ cứng 55 ÷ 58 HRC Vật liệu dao: CBN Thời gian gia công Lần đo (μm) Lần đo (μm) Lần đo (μm) Giá trị trung bình (μm) 10 phút 74,99 74,19 74,52 74,56 20 phút 81,87 78,41 78,70 79,66 30 phút 88,58 89,08 86,15 87,93 Phụ lục 5: Hệ số co rút phoi n = 970 vòng/phút; t = 0,15 mm; S = 0,1 mm/vòng, Áp suất: P = KB/cm2 Vật liệu phôi: thép 9XC nhiệt luyện đạt độ cứng 55 ÷ 58 HRC Vật liệu dao: CBN Thời gian cắt (phút) Hệ số co rút phoi Gia công khô Bôi trơn tối thiểu 10 0,976 0,860 20 1,186 0,918 30 1,348 1,011 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Nghiên cứu ảnh hƣởng thông số đặc trƣng bôi trơn tối thiểu đến q trình tạo phoi mịn dụng cụ tiện thép 9XC qua tôi, sử dụng bôi trơn làm nguội tối thiểu (MQL) – Chu Ngọc Hùng (chế tạo máy) 68 Phụ lục 6: Hình ảnh mịn mặt trƣớc dụng cụ cắt Hình3.4a) Sau 10 phút gia cơng khơ Hình3.4b) Sau 10 phút gia cơngMQL Hình3.5a) Sau 20 phút gia cơng khơ Hình3.5b) Sau 20 phút gia cơng MQL Hình3.6a) Sau 30 phút gia cơng khơ Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Ngun Hình3.6b) Sau 30 phút gia cơng MQL http://www.lrc-tnu.edu.vn Nghiên cứu ảnh hƣởng thông số đặc trƣng bơi trơn tối thiểu đến q trình tạo phoi mòn dụng cụ tiện thép 9XC qua tôi, sử dụng bôi trơn làm nguội tối thiểu (MQL) – Chu Ngọc Hùng (chế tạo máy) 69 Phụ lục : Hình ảnh mịn mặt sau dụng cụ cắt Hình3.7a) Sau 10 phút gia cơng khơ Hình3.7b) Sau 10 phút gia cơng MQL Hình3.8a) Sau 20 phút gia cơng khơ Hình3.8b) Sau 20 phút gia cơng MQL Hình3.9a) Sau 30 phút gia cơng khơ Hình3.9b) Sau 30 phút gia cơng MQL Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Nghiên cứu ảnh hƣởng thông số đặc trƣng bôi trơn tối thiểu đến q trình tạo phoi mịn dụng cụ tiện thép 9XC qua tôi, sử dụng bôi trơn làm nguội tối thiểu (MQL) – Chu Ngọc Hùng (chế tạo máy) 70 Phụ lục 9: Kích thƣớc hình ảnh phoi Hình 3.10a) Sau 10 phút gia cơng khơ Hình 3.10b) Sau 10 phút gia cơng MQL Hình 3.11a) Sau 20 phút gia cơng khơ Hình 3.11b) Sau 20 phút gia cơng MQL Hình 3.12a) Sau 30 phút gia cơng khơ Hình 3.12b) Sau 30 phút gia cơng MQL Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Nghiên cứu ảnh hƣởng thông số đặc trƣng bơi trơn tối thiểu đến q trình tạo phoi mòn dụng cụ tiện thép 9XC qua tôi, sử dụng bôi trơn làm nguội tối thiểu (MQL) – Chu Ngọc Hùng (chế tạo máy) 71 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Nghiên cứu ảnh hƣởng thông số đặc trƣng bơi trơn tối thiểu đến q trình tạo phoi mòn dụng cụ tiện thép 9XC qua tôi, sử dụng bôi trơn làm nguội tối thiểu (MQL) – Chu Ngọc Hùng (chế tạo máy) 72 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn ... trơn tối thiểu đến q trình tạo phoi mòn dụng cụ tiện thép 9XC qua tôi, sử dụng bôi trơn làm nguội tối thiểu (MQL) – Chu Ngọc Hùng (chế tạo máy) 1.2 Quá trình tạo phoi tiện thƣờng Qua nghiên cứu. .. http://www.lrc-tnu.edu.vn Nghiên cứu ảnh hƣởng thông số đặc trƣng bơi trơn tối thiểu đến q trình tạo phoi mòn dụng cụ tiện thép 9XC qua tôi, sử dụng bôi trơn làm nguội tối thiểu (MQL) – Chu Ngọc Hùng... http://www.lrc-tnu.edu.vn Nghiên cứu ảnh hƣởng thông số đặc trƣng bôi trơn tối thiểu đến q trình tạo phoi mịn dụng cụ tiện thép 9XC qua tôi, sử dụng bôi trơn làm nguội tối thiểu (MQL) – Chu Ngọc Hùng