Luận án tiến sĩ nghiên cứu ảnh hưởng của rung động đến chất lượng của chi tiết khi mài phẳng

Bộ giáo dục đào tạo Tr-ờng đại học bách khoa hµ néi - PHÙNG XUÂN SN Nghiên cứu ảnh h-ởng rung động đến chất l-ợng chi tiết mài phẳng Chuyên ngành: Công nghệ chế tạo máy MÃ số: 62.52.04.01 luận án Tiến sÜ kü thuËt ng-êi h-íng dÉn khoa häc: GS.TS TRầN VĂN ĐịCH TS PHAN BùI KHÔI Hà Nội – 2011 lêi cam ®oan Với danh dự người làm công tác giáo dục đào tạo, xin cam đoan luận án hoàn toàn làm đạo nhà giáo hướng dẫn khoa học môn Cơng nghệ chế tạo máy, khoa khí, trường Đại học Bách khoa Hà Nội, khơng có chép, gian lận kết nghiên cứu ngi no khỏc Tác giả luận án NCS Phựng Xuõn Sơn MỤC LỤC TRANG TRANG PHỤ BÌA LỜI CAM ĐOAN MỤC LỤC MỘT SỐ KÝ HIỆU DÙNG TRONG LUẬN ÁN DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ MỞ ĐẦU Chƣơng 1: TỔNG QUAN VỀ QUÁ TRÌNH MÀI 1.1 Mài đặc điểm 1.2 Đá mài thông số đá mài 1.2.1 Cấu trúc chung đá mài 1.2.2 Ký hiệu đá mài 1.2.3 Vật liệu hạt mài 1.2.4 Chất kết dính 1.3 Các sơ đồ cắt mài phẳng 1.3.1 Mài phẳng đá mài mặt đầu 1.3.2 Mài phẳng đá mài hình trụ 1.4 Động học trình cắt mài 1.4.1 Chiều dài tiếp xúc đá mài phơi 1.4.2 Phương trình đường cắt 1.4.3 Chiều dày cắt lớn 1.4.4 Chiều dày thể tích lớp cắt 1.4.5 Hình học bề mặt đá mài 1.4.6 Phoi mài 1.5 Nhiệt cắt mài 1.6 Năng lượng tạo phoi mài 1.7 Lực cắt mài 1.8 Mịn đá mài 1.9 Các thơng số đặc trưng cho chất lượng bề mặt chi tiết mài 1.9.1 Nhám bề mặt mài 1.9.2 Độ sóng bề mặt 1.9.3 Cấu trúc hình học bề mặt chi tiết mài 1.9.4 Ứng suất dư mài 1.9.5 Độ cứng tế vi 1.10 Điểm qua tình hình nghiên cứu công nghệ mài nước giới Kết luận chương 1 12 16 18 18 18 21 22 22 22 22 23 23 23 25 28 28 31 32 33 35 37 39 39 44 45 45 46 46 48 Chƣơng 2: RUNG ĐỘNG VÀ ẢNH HƢỞNG CỦA NĨ ĐẾN CÁC THƠNG SỐ CỦA QUÁ TRÌNH MÀI 2.1 Khái niệm rung động 2.2 Các tham số đặc trưng cho trình rung động 2.2.1 Chuyển vị 2.2.2 Vận tốc 2.2.3 Gia tốc 2.1.4 Quan hệ tham số 2.3 Các loại rung động trình cắt gọt 2.3.1 Rung động cưỡng 2.3.2 Dao động riêng 2.3.3 Tự rung 2.4 Bản chất chế hình thành rung động tự rung mài 2.4.1 Nhóm ngun nhân gây kích động 2.4.2 Nhóm ngun nhân phát sinh 2.5 Ảnh hưởng điều kiện cắt đến rung động trình mài 2.6 Ảnh hưởng rung động tới thơng số đặc trưng q trình mài 2.6.1 Ảnh hưởng rung động đến lực cắt mài 2.6.2 Ảnh hưởng rung động đến độ mòn đá mài 2.6.3 Ảnh hưởng rung động đến độ nhám bề mặt gia công 2.6.4 Ảnh hưởng rung động đến độ sóng bề mặt gia cơng 2.7 Xác định mơ hình thực nghiệm 2.7.1 Mơ hình quan hệ độ nhám với chế độ cắt 2.7.2 Mơ hình điều khiển có phản hồi q trình mài 2.7.3 Mơ hình xác định độ nhám bề mặt chi tiết mài thông qua dao động đá mài 2.7.4 Mơ hình quan hệ độ nhám với chế độ cắt biên độ rung động 2.7.5 Mơ hình xác định tuổi bền đá mài Kết luận chương Chƣơng 3: XÂY DỰNG PHƢƠNG PHÁP VÀ HỆ THỐNG TRANG THIẾT BỊ 49 50 50 51 51 51 52 52 54 54 56 56 57 58 59 59 63 63 66 68 68 69 70 74 75 77 THỰC NGHIỆM 3.1 Xây dựng sơ đồ thực nghiệm tổng thể 78 3.2.1 Mẫu thực nghiệm đồ gá mẫu 3.2.2 Máy mài phẳng 3.2.3 Đá mài 3.2.4 Máy đo độ cứng 3.3 Xây dựng phương pháp hệ thống thiết bị đo phân tích rung động 3.3.1 Cơ sở lựa chọn thông số đo phương pháp đo 3.3.2 Hệ thống đo phân tích rung động 3.3.2.1 Cảm biến đo rung 3.3.2.2 Thiết bị gia cơng tín hiệu UV-05 3.3.2.3 Card ADC PCMCIA-DAS16/16 3.3.2.4 Kỹ thuật đo phân tích rung động 3.4 Xây dựng phương pháp hệ thống thiết bị đo lực cắt mài phẳng 3.4.1 Giới thiệu chung 3.4.2 Các phương pháp đo lực cắt 3.4.3 Kết cấu tổng thể hệ thống đo lực cắt thành phần sử dụng tem biến dạng 3.4.3.1 Thân gá khí 3.4.3.2 Thiết lập mạch cầu cảm biến chọn vị trí dán tem 3.4.3.3 Phương pháp hiệu chỉnh cảm biến 3.4.4 Card A/D kết nối cảm biến 3.4.5 Thiết đặt thông số chuẩn định thiết bị 3.4.5.1 Chuẩn định hệ thống 3.4.5.2 Thiết đặt thông số hệ thống 3.4.5.3 Thiết đặt thông số thực nghiệm 3.5 Phần mềm đo DasyLab 3.6 Máy đo độ nhám Model SJ-400 Kết luận chương 80 81 81 82 82 82 85 86 90 93 93 101 101 101 104 104 106 108 110 110 110 110 111 111 112 113 Chƣơng 4: THỰC NGHIỆM NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA RUNG ĐỘNG ĐẾN CHẤT LƢỢNG CỦA CHI TIẾT KHI MÀI PHẲNG 4.1 Các nội dung thực nghiệm luận án 4.2 Phương pháp thực nghiệm 4.3 Trình tự bước thực nghiệm 114 114 115 4.4 Các vấn đề cần chý ý tiến hành thực nghiệm 4.4.1 Lắp đặt thiết bị đo rung động 4.4.2 Kiểm tra tình trạng rung động máy trước thực nghiệm 4.4.3 Xác định thành phần rung động chuyển động máy 4.4.4 Tách thành phần rung động 4.4.5 Loại bỏ nhiễu xung đảo chiều 4.5 Chế độ cắt chế độ sửa đá 4.6 Lưu giữ xử lý kết thực nghiệm 4.7 Quan hệ chế độ cắt với lực cắt, rung động độ nhám 4.7.1 Ảnh hưởng yếu tố rung động đến trình mài 4.7.2 Quan hệ yếu tố rung động, lực cắt độ nhám với chế độ cắt mài phẳng 4.7.2.1 Biên độ rung động với chế độ cắt 4.7.2.2 Quan hệ lực cắt với chế độ cắt mài phẳng 4.7.2.3 Quan hệ độ nhám bề mặt chi tiết với chế độ cắt mài phẳng 4.7.2.4 Quan hệ độ nhám với chế độ cắt rung động mài phẳng 4.8 Quan hệ độ nhám, rung động lực cắt hướng kính với thời gian mài 4.8.1 Quan hệ biên độ rung động tần số 20 - 30 Hz, lực cắt độ nhám với thời gian mài phẳng 4.8.2 Quan hệ lực cắt với biên độ rung động tần số 20 - 30 Hz mài phẳng 4.8.3 Quan hệ độ nhám bề mặt chi tiết với biên độ rung động tần số 20-30 Hz mài phẳng 4.9 Các biện pháp giảm rung động qúa trình mài Kết luận chương KẾT LUẬN CÁC HƢỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO DANH MỤC CÁC BÀI BÁO, CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CƠNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN TÀI LIỆU THAM KHẢO 115 115 117 119 120 120 122 122 134 134 135 135 136 137 138 138 139 142 142 142 144 145 146 147 148 MỘT SỐ KÍ HIỆU DÙNG TRONG LUẬN ÁN A: Biên độ rung động (m/s2) b: Bề rộng đá mài (mm) c - Giảm chấn thực tế (N.s/m) (kg/s) Cm: Cấu trúc đá ds: Đường kính đá mài (mm) E: Môđun đàn hồi (N/mm2) Em: Năng lượng đặc trưng trình mài f: Tần số rung động (Hz) FFT: Phép biến đổi Fourier nhanh DFT: Phép biến đổi Fourier rời rạc Fn : Lực mài hướng kính (N) Fn,c : Lực cắt hướng kính (N) Ft : Lực mài tiếp tuyến (N) Ft,c : Lực tiếp tuyến cắt gọt (N) Fn,sl : Lực trượt hướng kính (N) Ft,sl : Lực trượt tiếp tuyến (N) h: Chiều dày lớp cắt (mm) hm: Chiều dày cắt lớn (mm) Hk: Độ cứng đá K: Hệ số khả cắt lc: Chiều dài cung tiếp xúc (mm) lk: Chiều dài đường cắt (mm) L: Khoảng cách điểm cắt m: Tỉ lệ mài n: Tốc độ quay đá (vg/ph) N: Công suất (kW) p: Áp lực tác dụng lên hạt mài Px: Lực cắt dọc trục (N) Py: Lực cắt pháp tuyến (N) Pz: Lực cắt tiếp tuyến (N) Py(t) : Lực cắt Py thời điểm t (N) Py(tb): Lực cắt Py trung bình thời điểm t (N) Pyk : Thành phần lực cắt độ cân đá mài có tần số khoảng 25Hz thời điểm t (N) Pya : Thành phần lực cắt có tần số 120 -1000 Hz thời điểm t (N) Pya: Biên độ thành phần lực cắt Pya thời điểm t (N) q: Hệ số mài R: Độ mịn bán kính đá mài (m) Q: Nhiệt lượng tổng trình mài Qm: Thể tích vật liệu bóc đơn vị thời gian (mm 3/phút) Qmt: Nhiệt lượng tỏa môi trường Qs: Nhiệt lượng truyền vào đá mài QW: Nhiệt lượng truyền vào chi tiết Ra; Rz ; Rt: Độ nhám bề mặt gia công (m) CRa: Hệ số phụ thuộc vào đặc tính đá mài, chế độ sửa đá, đường kính đá.v.v YRa; XRa; ZRa; Ra: Các hệ số mũ xét đến mức độ ảnh hưởng chế độ cắt t, S V Ra(t): Chiều cao nhám thời gian mài t Rahar: Chiều cao nhám giai đoạn mài rà (sau 0,5-1 phút) (m) Racm: Chiều cao nhám sau mài rà đá mài giai đoạn đầu chu kỳ tuổi bền đá S: Lượng tiến đá ngang (mm/htk) So : Lượng tiến sửa đá (mm/ph) t: Chiều sâu cắt (mm) T: Thời gian mài (phút) u: Năng lượng mài tổng mài uc: Năng lượng tạo phoi upl: Năng lượng cào xước usl: Năng lượng trượt V: Vận tốc chi tiết (m/ph) vs: Vận tốc đá (m/s) Vs: Thể tích mịn đá (mm3) Vw Thể tích bóc vật liệu (mm3) V’w: Thể tích kim loại bóc đơn vị bề rộng đá mài (mm3/mm) W: Biên độ sóng (m) : Hệ số ma sát : Hiệu suất mài : Vận tốc góc đá (radian/s) : Bán kính cong đỉnh hạt mài (m) ’ : Góc tiếp xúc (o) s: Nhiệt độ đá mài (oC) v: Nhiệt độ bề mặt tiếp xúc đá mài-chi tiết (oC) w: Nhiệt độ chi tiết (oC) : Góc ăn dao (o) DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 3-1: TRANG Các thông số kỹ thuật cảm biến đo rung chiều BR4321V 89 Bảng 3-2: Các thông số loại cảm biến đo lực 102 Bảng 3-3: Các dạng cấu biến dạng 103 Bảng -1: Kết đo lần 125 Bảng -2: Kết đo lần 126 Bảng -3: Kết đo lần 126 Bảng -4: Kết đo lần 127 Bảng -5: Kết đo lần 127 Bảng -6: Kết đo lần 128 Bảng -7: Kết đo lần 128 Bảng -8: Kết đo thực nghiệm 139 Hình 1.1 : Hình 1.2 : Hình 1.3 : Hình 1.4 : Hình 1.5 : Hình 1.6 : Hình 1.7 : Hình 1.8 : Hình 1.9 : Hình 1.10: Hình 1.11: Hình 1.12: Hình 1.13: Hình 1.14: Hình 1.15: Hình 1.16: Hình 1.17: Hình 1.18: Hình 1.19: Hình 1.20: Hình 1.21: Hình 1.22: Hình 1.23: Hình 1.24: Hình 1.25: Hình 1.26: Hình 1.27: Hình 2.1: Hình 2.2: Hình 2.3: Hình 2.4: Hình 2.5: Hình 2.6: Hình 2.7: DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Mài phẳng đá mài hình trụ Sơ đồ mô tả quan hệ thông số vào – q trình mài Các tính chất lý số loại vật liệu hạt mài thông dụng Độ cứng tế vi môđun đàn hồi số loại vật liệu mài Ký hiệu đá mài Ôxit Nhôm cac-bit Silic theo tiêu chuẩn Mỹ Mài phẳng đá mài mặt đầu Các yếu tố lớp cắt mài phẳng Hình dạng lớp cắt với hm = a Chiều dày cắt mài phẳng hình học đá khác Các loại phoi mài Mơ hình truyền nhiệt q trình mài khơ Sự thay đổi nhiệt độ chi tiết mài Sơ đồ mô tả giai đoạn làm việc hạt mài Bề mặt chi tiết mài Biểu đồ mô tả lượng riêng trình mài đơn vị chiều rộng đá mài với chiều sâu lớn Sơ đồ lực cắt thành phần mài phẳng Đồ thị quan hệ lực cắt hướng kính P y độ mòn tương đối đá mài q Các dạng mòn đá mài Quan hệ mòn đá thể tích kim loại bóc Quan hệ mịn bán kính đá mài rs thể tích bóc kim loại đơn vị bề rộng đá V’ w (mm3/mm) Nhám bề mặt mài Ảnh hưởng độ hạt (a), độ cứng đá (b) loại vật liệu chất kết dính đến nhám bề mặt mài Ảnh hưởng di truyền yếu tố trước mài (a) chiều sâu cắt t (b) đến nhám bề mặt mài Ảnh hưởng vận tốc chi tiết đến độ nhám bề mặt Ảnh hưởng vận tốc cắt đá đến độ nhám bề mặt Các hạt mài găm hốc lõm mảnh hạt mài vỡ găm bề mặt chi tiết sau mài Bề mặt chi tiết thép sau mài đá mài Al2O3 Tín hiệu dao động điều hịa Chuyển vị, vận tốc, gia tốc chuyển động Phân loại rung động Mơ hình rung động cưỡng Mơ hình dao động tự Phân biệt rung động cưỡng tự rung Ảnh hưởng chiều sâu cắt đến biên độ rung động Trang 16 17 19 19 20 22 24 26 29 31 32 32 33 34 35 36 37 37 38 38 39 41 41 42 44 45 45 50 52 52 53 54 55 58 142 sắc hết tuổi bền, lực cắt lại giảm rễ gây nhầm lẫn tuổi bền đá 4.8.2 Quan hệ lực cắt với biên độ rung động tần số 20 – 30 Hz mài phẳng - Khi mài thép với chế độ cắt t = 0,01 mm; S = mm/htk; V = 15 m/ph: : Py(t) = 357 A0,55 (N) (4-18) Khi mài gang với chế độ cắt t = 0,006 mm; S = mm/htk; V =15 m/ph: Py(t) = 573,2 A0,52 (N) (4-19) 4.8.3 Quan hệ độ nhám bề mặt chi tiết với biên độ rung động tần số 20-30Hz mài phẳng - Khi mài thép với chế độ cắt t = 0,01 mm; S = mm/htk; V = 15 m/ph: Ra(t) = 1,71 A0,94 (m) (4-20) - Khi mài gang với chế độ cắt t = 0,006 mm; S = mm/htk; V =15 m/ph: Ra(t) = 0,839 A0,63 (m) (4-21) Với kết thực nghiệm cho tấy lực mài, rung động độ nhám có quy luật biến đổi Về mặt lý thuyết ta sử dụng thông số để điều khiển trình mài, nhiên thực tế gặp nhiều khó khăn trang thiết bị đo Do tác giả thiết lập công thức (4-18) đến (4-21) cho phép xác định thơng số cịn lại đo thơng số loại thiết bị đo đơn giản nhất, nhanh Điều cho phép tránh phép đo phức tạp, giảm thời gian dừng máy để đo, giảm chi phí mua thiết bị đo đặc biệt thiết bị đo đại đắt tiền Tất nhiên độ xác ứng dụng phụ thuộc nhiều vào nhiều điều kiện mài cụ thể đo trực tiếp độ xác cao 4.9 Các biện pháp giảm rung động trình mài Khi hệ thống hoạt động, rung động tượng phổ biến xuất kèm theo Rung động có ảnh hưởng lớn đến q trình cắt nói chung mài nói riêng Rung động gây nhiều vấn đề nguyên nhân lớn làm xấu tiêu kinh tế chất lượng bề mặt chi tiết gia công gây ổn định trình cắt, mịn đá mài, giảm độ bóng, xác suất.v.v cần hạn chế mức độ rung động, đặc biệt tránh rung động tự rung Rung động phụ thuộc vào nhiều yếu tố, để hạn chế ảnh hưởng xấu rung động cần nắm rõ chất chế loại rung động, từ đưa biện pháp thích hợp 143 Các biện pháp giảm rung động: - Giảm rung động cưỡng từ bên đặc biệt nguyên công mài tinh cần đặt máy mài xa máy có rung động lớn máy dập, búa máy - Giảm rung động cấu, phận chuyển động máy cách thường xuyên định kì kiểm tra, bảo dưỡng, hiệu chỉnh máy Đặc biệt điều chỉnh khe hở bạc trục máy mài khe hở phụ thuộc vào độ giãn nở bạc, thời tiết, dầu, mòn bạc.v.v - Đối với nhà sản xuất đá mài cần phải nghiên cứu nâng cao chất lượng, hoàn thiện kết cấu đá mài, nâng cao vận tốc cắt đá mài Đặc biệt đá mài cao tốc, đá mài đường kính lớn cần tăng độ đồng nhất, giảm độ cân cân đá mài, nhằm giảm rung động cân đá mài gây - Chọn cặp đá mài – vật liệu gia công phù hợp với nhau: cặp đá mài – vật liệu không phù hợp gây tượng dính, gây tượng tróc mảng bề mặt công tác đá làm sai lệch nhanh hình dạng đá gây rung động - Cân đá mài tốt trước mài: Cân đá giảm rung động độ cân đá gây đồng thời an toàn người vận hành máy mài - Sửa đá thấy đá có biểu cân lớn: Sửa việc cắt lớp hạt mài lớn bề mặt công tác đá, sửa sai số hình dạng đá độ khơng trịn, độ sóng.v.v khơi phục hình dạng đá - Sửa đá mài tuổi bền: Đây biện pháp quan trọng nhằm giảm rung động đảm bảo chất lượng chi tiết Sửa đá tuổi giảm chi phí đá, loại bỏ hạt mài có diện tích mịn phẳng lớn, giảm tượng dính, đặc biệt tránh làm xuất tự rung gây rung động có biên độ lớn làm giảm mạnh chất lượng chi tiết, vỡ đá, hỏng máy.v.v - Chọn phương pháp tưới nguội hợp lí Ví dụ mài gang nên sử dụng cấu hút bụi mà khơng nên tưới nguội mài gang cho phoi vụn làm bết bề mặt công tác đá gây tượng tróc mảng đá mài Cịn mài thép sử dụng dung dịch trơn nguội - Tăng vận tốc cắt đá mài: Khi tăng vận tốc cắt đá mài giảm rung động cưỡng bức, điều ứng dụng cho máy mài cao tốc - Nghiên cứu tối ưu hóa q trình mài: Quan trọng tối ưu hóa chế độ cắt, nhằm tránh vùng chế độ cắt gây ổn định q trình mài xác định xác tuổi bền đá mài Đây biện pháp có nhiều ý nghĩa kinh tế - kỹ thuật phương pháp gia công cắt gọt nói chung 144 KẾT LUẬN CHƢƠNG Có thể khẳng định rung động có tần số khoảng 25Hz có biên độ tăng theo thời gian mài, sử dụng làm thơng số để xác định tuổi bền đá mài;điều khiển trình mài Kết thực nghiệm cho thấy rung động biến đổi đồng biến với biến đổi lực cắt độ nhám, cho phép lí giải chất vật lí q trình mài Đã thiết lập công thức thực nghiệm xác định quan hệ rung động với thông số chất lượng thơng số khác q trình mài mài thép 45 nhiệt luyện gang 18-36 gia công máy mài phẳng 3Д722, cho phép lựa chọn chế độ cắt xác định tuổi bền đá mài gồm: - Quan hệ rung động, lực độ nhám với chế độ cắt ; - Quan hệ rung động, lực cắt độ nhám mài thép C45 gang xám 18-36 với thời gian mài ; - Quan hệ rung động với lực cắt, độ nhám mài thép C45 gang xám 18-36 ; Đã đưa hướng dẫn sử dụng mơ biện pháp hạn chế rung động trình mài Kết thực nghiệm cho thấy nhiều thành phần rung động khác xuất q trình mài, cần tiếp tục nghiên cứu làm sáng tỏ, đặc biệt rung động tự rung, dao động riêng 145 KẾT LUẬN Nghiên cứu chất vật lý, thiết lập mơ hình điều khiển q trình mài sở nâng cao chất lượng hiệu nguyên công mài vấn đề quan tâm nhà công nghệ Luận án đề cập đến phần mục tiêu nghiên cứu nói trên, ảnh hưởng rung động đến chất lượng bề mặt chi tiết mài Kết nghiên cứu sở khoa học góp phần định hướng giúp nhà công nghệ lựa chọn chế độ mài tối ưu, xác định tuổi bền đá mài, tăng độ bóng, xác, tăng suất hạ giá thành sản phẩm Tuy nhiên, vấn đề cần tiếp tục nghiên cứu nhằm tiến tới hồn thiện phát triển cơng nghệ mài phẳng Những kết luận án : 1) Đã nghiên cứu thành công vấn đề quan tâm nhà công nghệ Việt Nam ảnh hưởng rung động đến chất lượng bề mặt tiết gia công cắt gọt đặc biệt nguyên công mài; kết nghiên cứu góp phần làm sáng tỏ chất chế hình thành loại rung động cho phép lý giải chất vật lý trình cắt gọt mài ; 2) Đã lựa chọn mơ hình thực nghiệm, xây dựng hệ thống thực nghiệm hoàn chỉnh, cho phép thực mục tiêu nghiên cứu trình mài phẳng máy mài phẳng có bàn từ đảm bảo khoa học tin cậy Đặc biệt xây dựng phương pháp đo phân tích rung động ; 3) Đã nghiên cứu chế tạo thành công thiết bị đo lực cắt thành phần sử dụng tem biến dạng máy công cụ công nghệ nước, phù hợp với điều kiện kinh tế nước ta, làm việc ổn định, tuyến tính miền giới hạn đo ; 4) Đã tiến hành thực nghiệm thiết lập công thức thực nghiệm, đồ thị biểu diễn mối quan hệ rung động với chế độ cắt, độ nhám, lực cắt thời gian mài Các mơ hình cho phép ứng dụng chọn chế độ cắt, xác định tuổi bền đá mài ứng với điều kiện mài cụ thể, sở khoa học để xác định chế độ cắt tối ưu xác định xác tuổi bền đá mài, tiến tới điều khiển tự động điều khiển thích nghi q trình mài Các kết thu luận án khẳng định khả nghiên cứu thành công vấn đề thời cơng nghệ mài Việt Nam có định hướng đầu tư tập trung 146 CÁC HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO Để tiếp tục hoàn thiện nghiên cứu lĩnh vực rung động trình mài, cho cần tiếp tục nghiên cứu theo số hướng sau: 1) Nghiên cứu ảnh hưởng đặc tính đá, tưới nguội vật liệu gia cơng đặc biệt vật liệu có độ cứng, độ bền cao tới rung động ; 2) Nghiên cứu ảnh hưởng rung động tới thông số đặc trưng q trình mịn đá mài thơng số đầu khác q trình mài độ sóng, tính chất lý lớp bề mặt để từ thực mài xác cao đảm bảo chất lượng bề mặt chi tiết mài ; 3) Tiếp tục nghiên cứu chất chế hình thành rung động tự rung ảnh hưởng đến chất lượng bề mặt chi tiết mài; đặc biệt mài cao tốc, mài suất cao phương pháp có hiệu kinh tế cao 4) Tiếp tục thực nghiên cứu thực nghiệm xác định mối quan hệ yếu tố trình mài với chế độ công nghệ khác ; 5) Nghiên cứu xác định xác tuổi bền đá mài với chế độ cắt tối ưu 6) Nghiên cứu chế độ công nghệ để ổn định trình mài; 7) Nghiên cứu tối ưu hóa q trình mài ; 8) Nghiên cứu điều khiển tự động hố, thích nghi q trình mài 147 DANH MỤC CÁC BÀI BÁO, CƠNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN In-process Measurement of grinding wheel wear by using compressed air, ICAT 2005 Proceedings (International conference on automotive technology for Vietnam), 2005 Nghiên cứu ảnh hưởng chế độ cắt đến độ nhám bề mặt mài phẳng, Tạp chí Khoa học Công nghệ trường Đại học kỹ thuật, số 55, 2006 Phương pháp đo độ mòn đá mài đầu đo khí nén mài phẳng, Tạp chí Khoa học Cơng nghệ trường Đại học kỹ thuật, số 61, 2007 148 Tµi LiƯu tham kh¶o [1] Dương Phúc Tý (2001), Xác định chế độ cắt hợp lý để ổn định trình gia công phay máy phay đứng, LATS, Trường ĐHBK HN [2] Trần Văn Địch, Hoàng Văn Điện, Phùng Xuân Sơn (2010), Thiết kế, chế tạo thiết bị đo lực cắt mơ hình hóa q trình cắt gia cơng số máy công cụ, Trường ĐHBK HN, Bộ Giáo dục Đào tạo, (B2008-01-172) [3] Trần Văn Địch (2003), Nghiên cứu độ xác gia công thực nghiƯm, NXB Khoa häc vµ kü tht [4] Hồng Văn Điện (2008), Nghiên cứu q trình mịn đá mài ảnh hưởng đến chất lượng bề mặt chi tiết mài phẳng, LATS,Trường ĐHBK HN [5] Trần Văn Địch, Hoàng Văn Điện, Phùng Xuân Sơn (2006), Nghiên cứu ảnh hưởng chế độ cắt đến độ nhám bề mặt mài phẳng, Tạp chí Khoa học Công nghệ trường Đại học kỹ thuật, (số 55), (43-47) [6] Trần Văn Địch, Hoàng Văn Điện, Phùng Xuân Sơn (2007), Phương pháp đo độ mòn đá mài đầu đo khí nén mài phẳng, Tạp chí Khoa học Công nghệ trường Đại học kỹ thuật, (số 61), (63-68) [7] Nguyễn Trọng Bình (2001), Tối ưu hố q trình cắt, NXB Khoa học kỹ thuật [8] Bruel & K Kjaer, Measuring Vibration, revision Sept 1982 [9] Trần Văn Địch, Hoàng Văn Điện, Phùng Xuân Sơn (2005), In-process Measurement of grinding wheel wear by using compressed air, ICAT 2005 Proceedings (International conference on automotive technology for Vietnam), (28) [10] Byron R Knapp (1999), Bennefits of Grinding with Variable Workspeed, The pennsylvania State University [11] Byron Knapp, Eric Marsh, Robert Grejda, and David Schalcosky (1999), Superabrasive Grinding Proccess Optimization through Force Mesurement, The Pennsylvania State University, University Park [12] Prof.Dr.-Ing.Dr.-Ing.E.h.M.Weck, Dipl.-Ing.A.Schulz (2003), Dynamic Stability of Grinding Processes Interaction of Machine and Process, 1st European Conference on Grinding, (3-1÷3-20) [13] Dr.F.Fiebelkorn (2003), Machine and control Concepts for Optimisation of Grinding Process, 1st European Conference on Grinding, (4-1÷4-12) [14] Douglas J Geiger (2005), Investigation into the influence of threshold forces and vibrations in diamond roll plunge dressing of grinding wheels, A Thesis Submitted to the Faculty of the Worcester polytechnic institute in partial fulfillment of the requirements for the Degree of Master of Science In Manufacturing Engineering 149 [15] Iakov Nakhimovski*1, Dag Fritzson2 and Mikael Holgerson*2 (2006), Dynamic Simulation of Grinding with Flexibility and Material removal, *1 Dept of Computer Science, Linköping University, Sweden, *2 SKF Group Manufacturing Development Centre, Göteborg, Sweden [16] Janez Gradisˇek, Andreas Baus, Edvard Govekar, Fritz Klocke, Igor Grabec (2003), Automatic Chatter Detection in Grinding, International Journal of Machine Tools & Manufacture, (43), (1397–1403) [17] J.E.Bibler (1997), Effects of Imbalance and Geometric Erro on Precision Grinding Machines, University of California [18] J Kodácsy, A Szabó Kecskemét (2000), A new temperatu measuring system in dry grinding, University of Applied Sciences, Faculty of Mech-anical Engineering and Automation (GAMF) Department of Manufacturing Engineering Hungary [19] J.R Hassall, K.Zaveri (1988), Aucoustic Noise Measurements, B & K [20] Kevin Thomas Ritchie (1996), Investigasion of wheel wear and its effect on forces encountered in grinding wheel of Silicon Nitride, The National science foundation engineering research center program, The University of Maryland, Harvard University [21] Linus Pettersson (2002), Vibrations in Metal Cutting, Ronneby, Sweden [22] Németh Štefan, Neslušan Mirosla (2007), Vibration in grinding operations, University of Ţilina, Univerzitná 8215/1 010 26, Slovak Republic [23] S.Malkin (2000), Grinding Technology Theory and Applications of Machining With Abrasives, University of Massachusetts [24] Xun Chen , Rowe, W.B., Mills, B, Allanson, D.R (1995), Analysis and Simulation of the Grinding, Int J Mach Tools Manufact, (Vol 36), (No 8), (871-882) [25] Macởoõ.. (1974), èứốớợủũợồớốồ [26] èốừồởờồõốữ.M. ềồợố ứởốụợõớố ỡũồốởợõ, Mocờõa, (1975), õũợỡũốỗửố ùợửồcủ úùõởồớố ứởốụợõởỹớỷừ ủũớờợõ, Mocờõa, èứốớợủũợồớốồ [27] ốởúửờốộ.B.A(1978), ềồừớợởợóốữồủờốồ ỡeũợọỷ ủớốổồớố õợởớốủũợủũố ùợõồừớợủũồộ, Mocờõa, èứốớợủũợồớốồ [28] ậypỹồ.. (1969), ỉởốụợõớốồ ỡồũởởợõ, ẩỗọũồởỹcũõo èứốớợủũợồớốồ, Mocờõa [29] ễốởốỡợớợõ.ậ.(1978), ẹũoộờợủũỳ ứởốụợõởỹớỷừ ờúóợõ, ậồớốốóọèứốớợủũợồớốồ [30] ặờợõ.ẩ.(1986), ốỏửốố ùố ợỏỏợũờồ ởồỗõốộớỷỡ ốớủũúỡồớũợỡ, ậồớốốóọ-èứốớợủũợồớốồ 150 Tài Liệu tham khảo [1] (2010), Thiết kế, chế tạo thiết bị đo lực cắt mơ hình hóa q trình cắt gia cơng số máy công cụ, Trường ĐHBK HN, Bộ Giáo dục Đào tạo, (B2008-01-172) [2] (2006), Nghiên cứu ảnh hưởng chế độ cắt đến độ nhám bề mặt mài phẳng, Tạp chí Khoa học Cơng nghệ trường Đại học kỹ thuật, (số 55), (43-47) [3] (2005), In-process Measurement of grinding wheel wear by using compressed air, ICAT 2005 Proceedings (International conference on automotive technology for Vietnam), (28), [4] (2007), Phương pháp đo độ mịn đá mài đầu đo khí nén mài phẳng, Tạp chí Khoa học Cơng nghệ trường Đại học kỹ thuật, (số 61), (63- 151 68) [5] ốởúửờốộ.B.A(1978), ềồừớợởợóốữồủờốồ ỡeũợọỷ ủớốổồớố õợởớốủũợủũố ùợõồừớợủũồộ, Mocờõa, èứốớợủũợồớốồ [6] ặờợõ.ẩ.(1986), ốỏửốố ùố ợỏỏợũờồ ởồỗõốộớỷỡ ốớủũúỡồớũợỡ, ậồớốốóọ-èứốớợủũợồớốồ [7] ậypỹồ..(1969), ỉởốụợõớốồ ỡồũởởợõ, ẩỗọũồởỹcũõo èứốớợủũợồớốồ, Mocờõa [8] ễốởốỡợớợõ.ậ.(1978), ẹũoộờợủũỳ ứởốụợõởỹớỷừ ờúóợõ, ậồớốốóọèứốớợủũợồớốồ [9] S.Malkin (2000), Grinding Technology Theory and Applications of Machining With Abrasives, University of Massachusetts [10] Prof.Dr.-Ing.Dr.-Ing.E.h.M.Weck, Dipl.-Ing.A.Schulz (2003), Dynamic Stability of Grinding Processes Interaction of Machine and Process, 1st European Conference on Grinding, (3-1÷3-20) [11] Dr.F.Fiebelkorn (2003), Machine and control Concepts for Optimisation of Grinding Process, 1st European Conference on Grinding, (4-1ữ4-12) [12] Macởoõ.. (1974), ềồợố ứởốụợõớố ỡũồốởợõ, Mocờõa, èứốớợủũợồớốồ [13] èốừồởờồõốữ.M. (1975), õũợỡũốỗửố ùợửồcủ ứởốụợõởỹớỷừ ủũớờợõ, Mocờõa, èứốớợủũợồớốồ úùõởồớố [14] Bruel & K Kjaer, Measuring Vibration, revision Sept 1982 [15] Bruel & K Kjaer, Vibration Testing, revision 1983 [16] Trn Vn ch (2003), Nghiên cứu độ xác gia công thực nghiệm, NXB Khoa học kỹ thuật [17] J.R Hassall, K.Zaveri (1988), Aucoustic Noise Measurements, B & K [18] Linus Pettersson (2002), Vibrations in Metal Cutting, Ronneby, Sweden [19] Hồng Văn Điện (2008), Nghiên cứu q trình mịn đá mài ảnh hưởng đến chất lượng bề mặt chi tiết mài phẳng, LATS [20] www.kistler.com [21] PCI-DAS1200 & PCI-DAS1200/JR User’s Manual, Measurement Computing, Revision 3, November 2000 [22] Kevin Thomas Ritchie (1996), Investigasion of wheel wear and its effect on forces encountered in grinding wheel of Silicon Nitride, The National science foundation engineering research center program, The University of Maryland, Harvard University, and industry, Master of science [23] J Kodácsy, A Szabó Kecskemét (2000), A new temperatu measuring system in dry grinding, University of Applied Sciences, Faculty of Mech-anical Engineering and Automation (GAMF) Department of Manufacturing Engineering Hungary [24] Xun Chen , Rowe, W.B., Mills, B, Allanson, D.R (1998), Analysis and 152 Simulation of the Grinding, Int J Mach Tools Manufact, Vol 38, No 1-2, pp.41-49 [25] Iakov Nakhimovski*1, Dag Fritzson2 and Mikael Holgerson*2, Dynamic Simulation of Grinding with Flexibility and Material removal, *1 Dept of Computer Science, Linköping University, Sweden, *2 SKF Group Manufacturing Development Centre, Göteborg, Sweden [26] Douglas J Geiger (2005), Investigation into the influence of threshold forces and vibrations in diamond roll plunge dressing of grinding wheels, A Thesis Submitted to the Faculty of the Worcester polytechnic institute in partial fulfillment of the requirements for the Degree of Master of Science In Manufacturing Engineering [27] J.E.Bibler (1997), Effects of Imbalance and Geometric Erro on Precision Grinding Machines, University of California [28] Đào Văn Hiệp (2003), Ứng dụng điều khiển thích nghi để nâng cao hiệu sủ dụng máy công cụ điều khiển số, Đề tài nghiên cứu khoa học cấp Bộ, Học viện Kỹ thuật quân sự, Bộ Quốc phòng [29] Nguyễn Đắc Lộc; Lê Văn Tiến; Ninh Đức Tốn; Trần Xuân Việt (2001), Sổ tay công nghệ chế tạo máy, NXB Khoa học kỹ thuật [30] Nguyễn Trọng Bình (2001), Tối ưu hố q trình cắt, NXB Khoa học kỹ thuật [31] Byron R Knapp (1999), Bennefits of Grinding with Variable Workspeed, The pennsylvania State University [32] Németh Štefan, Neslušan Mirosla, Vibration in grinding operations, Department of Machining and Automation, University of Ţilina, Univerzitná 8215/1 010 26, Slovak Republic Tài Liệu tham khảo [1] Trn Văn Địch, Phùng Xuân Sơn (2010), Thiết kế, chế tạo thiết bị đo lực cắt mơ hình hóa q trình cắt gia cơng số máy cơng cụ, Đề tài NCKH Công nghệ cấp Bộ, Trường ĐHBK HN, Bộ Giáo dục Đào tạo, (B2008-01-172) [2] Trần Văn Địch, Hoàng văn Điện, Phùng Xuân Sơn (2006), Nghiên cứu ảnh hưởng chế độ cắt đến độ nhám bề mặt mài phẳng, Tạp chí Khoa học Công nghệ trường Đại học kỹ thuật, (số 55), (43-47) [3] Tran Van Dich, Nguyen viet Tiep, Hoang Van Dien, Phung Xuan Son (2005), In-process Measurement of grinding wheel wear by using compressed air, ICAT 2005 Proceedings (International conference on automotive technology for Vietnam), (28) 153 [4] Trần Văn Địch, Hoàng Văn Điện, Phùng Xuân Sơn (2007), Phương pháp đo độ mòn đá mài đầu đo khí nén mài phẳng, Tạp chí Khoa học Công nghệ trường Đại học kỹ thuật, (số 61), (63-68) [5] ậốởúửờốộ B A., ềồừớợởợóốữồủờốồ Meũợỷ ủớốổồớố õợởớốủũợủũố ùợõồừớợủũồộ, èứốớợủũợồớốồ, Mocờõa [6] ặờợõ ẩ. (1986), ởồỗõốộớỷỡ èíđịðóìåíịỵì, Ìàøèíỵđịðỵåíèå, ëåíèèãðàỉ [7] ËypÜå.Ã.Á (1969), Шлифование мeтaллов, Èздательтов машиност-роение, Mocêâa [8] Ơèëèìỵíỵú Ë Í (1978); Địéêỵđịú шлифовальный êðóãỵâ Ë., Ìàøèíỵđịðỵåíèå, ëåíèèãðàỉ [9] S.Malkin (2000), Grinding Technology Theory and Applications of Machining With Abrasives, University of Massachusetts [10] Phạm Văn Lang, Bạch Quốc Khang (1998), Cơ sở lý thuyết quy hoạch thực nghiệm ứng dụng kỹ thuật nông nghiệp, NXB Nông nghiệp Hà Nội [11] Bành Tiến Long, Trần Thế Lục, Trần Sỹ Tuý (2001), Nguyên lý gia công vật liệu; Nhà xuất khoa học kỹ thuật [12] E.H Maxlốp (1974), Lý thuyết mài kim loại, NXB chế tạo máy, Moskva [13] B.H Mikhenkevic (1975), Tự động điều khiển máy mài, NXB chế tạo máy, Moskva, 1975 Автоматический шлифовальный издателей, Москва, 1975 станок управления, машина [14] Bruel & K Kjaer, Measuring Vibration, revision Sept 1982 [15] Bruel & K Kjaer, Vibration Testing, revision 1983 [16] Trần Vn ch (2003), Nghiên cứu độ xác gia công b»ng thùc nghiƯm, NXB Khoa häc vµ kü tht [17] J.R Hassall, K.Zaveri (1988), Aucoustic Noise Measurements, B & K [18] Linus Pettersson (2002), Vibrations in Metal Cutting, Ronneby, Sweden [19] Hồng Văn Điện (2008), Nghiên cứu q trình mịn đá mài ảnh hưởng đến chất lượng bề mặt chi tiết mài phẳng, LATS [20] www.kistler.com [21] PCI-DAS1200 & PCI-DAS1200/JR User’s Manual, Measurement Computing, Revision 3, November 2000 [22] Kevin Thomas Ritchie (1996), Investigasion of wheel wear and its effect on forces encountered in grinding wheel of Silicon Nitride, The National science foundation engineering research center program, The University of Maryland, Harvard University, and industry, Master of science [23] J Kodácsy, A Szabó Kecskemét (2000), A new temperatu measuring system in dry grinding, University of Applied Sciences, Faculty of Mech-anical 154 Engineering and Automation (GAMF) Department of Manufacturing Engineering Hungary [24] Xun Chen , Rowe, W.B., Mills, B, Allanson, D.R (1998), Analysis and Simulation of the Grinding, Int J Mach Tools Manufact, Vol 38, No 1-2, pp.4149 [25] Iakov Nakhimovski*1, Dag Fritzson2 and Mikael Holgerson*2, Dynamic Simulation of Grinding with Flexibility and Material removal, *1 Dept of Computer Science, Linköping University, Sweden, *2 SKF Group Manufacturing Development Centre, Göteborg, Sweden [26] Douglas J Geiger (2005), Investigation into the influence of threshold forces and vibrations in diamond roll plunge dressing of grinding wheels, A Thesis Submitted to the Faculty of the WORCESTER POLYTECHNIC INSTITUTE in partial fulfillment of the requirements for the Degree of Master of Science In Manufacturing Engineering [27] Hoàng văn Điện, Nguyễn Xuân Chung, Phùng Xuân Sơn (2009), Nguyên lý cắt, NXB giáo dơc ViƯt Nam [28] Đào Văn Hiệp (2003), Ứng dụng điều khiển thích nghi để nâng cao hiệu sủ dụng máy công cụ điều khiển số, Đề tài nghiên cứu khoa học cấp Bộ, Học viện Kỹ thuật quân sự, Bộ Quốc phòng [29] Nguyễn Đắc Lộc; Lê Văn Tiến; Ninh Đức Tốn; Trần Xuân Việt (2001), Sổ tay công nghệ chế tạo máy, NXB Khoa học kỹ thuật [30] Nguyễn Trọng Bình (2001), Tối ưu hố q trình cắt, NXB Khoa học kỹ thuật [31] P Chen, W Qu, M.H Miller, A Ch-andra, Thermal Effects in Vibration Assisted Grinding, Michigan Tech [32] Németh Štefan, Neslušan Mirosla, Vibration in grinding operations, Department of Machining and Automation, University of Ţilina, Univerzitná 8215/1 010 26, Slovak Republic [33] Phùng Xuân Sơn, Nguyễn Xuân Chung, Trần Văn Đua, Nguyễn Sơn Định, Thái Văn Trọng (2010), Nghiên cứu thiết kế chế tạo thiết bị đo nhiệt cắt tiện, Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Trường ĐHCN Hà Nội, (số 02), (42-45) DANH MỤC CÁC BÀI BÁO, CƠNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN In-process Measurement of grinding wheel wear by using compressed air, 155 Trần Văn Địch, Nguyễn Viết Tiếp, Hoàng văn Điện, Phùng Xuân Sơn, ICAT 2005 Proceedings (International conference on automotive technology for Vietnam) Nghiên cứu ảnh hưởng chế độ cắt đến độ nhám bề mặt mài phẳng, Trần Văn Địch, Hoàng văn Điện, Phùng Xuân Sơn, Tạp chí Khoa học Cơng nghệ trường Đại học kỹ thuật, số 55, 2006 Phương pháp đo độ mịn đá mài đầu đo khí nén mài phẳng, Trần Văn Địch, Hoàng văn Điện, Phùng Xuân Sơn, Tạp chí Khoa học Cơng nghệ trường Đại học kỹ thuật, số 61, 07/2007 Thiết kế, chế tạo thiết bị đo lực cắt mơ hình hóa q trình cắt gia cơng số mỏy cụng c, Trần Văn Địch, Phùng Xuân Sơn, tài NCKH Công nghệ cấp Bộ, B2008-01-172, Trường ĐHBK HN- Bộ Giáo dục Đào tạo Nghiên cứu thiết kế chế tạo thiết bị đo nhiệt cắt tiện, Nguyễn Xuân Chung, Phùng Xuân Sơn, Trần Văn Đua, Nguyễn Sơn Định, Thái Văn Trọng, Tạp chí Khoa học Công nghệ Trường ĐHCN Hà Nội, số 02, 2010 156 ,,kgjjoi9vb7y6d89r;f77990,yh,hnbi98ik;u b87ub.b,.gvi8uuvb676.kjikhjfdsdkluycxzxtdyzs gfh ... động trình mài 2.6 Ảnh hưởng rung động tới thông số đặc trưng trình mài 2.6.1 Ảnh hưởng rung động đến lực cắt mài 2.6.2 Ảnh hưởng rung động đến độ mòn đá mài 2.6.3 Ảnh hưởng rung động đến độ nhám... trình mài cần có nghiên cứu toàn diện MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU Luận án tiến hành nghiên cứu xác định quan hệ ảnh hưởng rung động với thông số q trình mài gia cơng máy mài phẳng Trên sở kết nghiên cứu. .. mài thông dụng máy mài phẳng có bàn từ 14 NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU Luận án tập trung giải số nội dung sau đây: Nghiên cứu tìm hiểu chất vật lý trình mài; Nghiên cứu tìm hiểu chất, chế ảnh hưởng rung