Luận văn thạc sĩ nghiên cứu xác định đường kính tối ưu của đá khi thay khi mài lỗ bằng phương pháp thực nghiệm

i ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP ĐẶNG THỊ THANH NGA NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH ĐƯỜNG KÍNH TỐI ƯU CỦA ĐÁ KHI THAY KHI MÀI LỖ BẰNG PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Thái Nguyên, tháng 8/2018 ii LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan kết có luận văn thân thực hướng dẫn thầy giáo PGS.TS Vũ Ngọc Pi, TS Hồ Ký Thanh NCS Lê Xuân Hưng Ngoài thơng tin trích dẫn từ tài liệu tham khảo liệt kê, kết số liệu thực nghiệm thực chưa cơng bố cơng trình khác Thái Nguyên, tháng năm 2018 Tác giả Đặng Thị Thanh Nga iii LỜI CẢM ƠN Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc tới giáo viên hướng dẫn khoa học, thầy giáo - PGS.TS Vũ Ngọc Pi TS Hồ Ký Thanh tận tình hướng dẫn, bảo tạo điều kiện giúp đỡ tơi hồn thành cơng trình nghiên cứu Tơi xin chân thành cảm ơn NCS Lê Xuân Hưng - Trường Đại học kỹ thuật công nghiệp, giúp đỡ việc lắp đặt thiết bị thực thí nghiệm cho đề tài Tôi xin cảm ơn chú, anh làm việc xưởng khí xác Thái Hà tạo điều kiện máy móc, trang thiết bị thí nghiệm giúp thực q trình thực nghiệm thuận lợi Tôi xin chân thành cảm ơn động viên khích lệ gia đình, bạn bè, đồng nghiệp suốt thời gian học tập làm luận văn Thái Nguyên, tháng năm 2018 Tác giả iv MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN iii MỤC LỤC iv DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU CHÍNH VÀ VIẾT TẮT vi DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ vii DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU ix PHẦN MỞ ĐẦU CHƯƠNG : GIỚI THIỆU VỀ MÀI VÀ MÀI LỖ 1.1 Giới thiệu gia công mài 1.1.1 Đặc điểm mài 1.1.2 Khả công nghệ mài 1.1.3 Quá trình tách phoi hạt mài 1.1.4 Chất lượng bề mặt sau mài 11 1.1.4.1 Độ nhám bề mặt gia công sau mài 11 1.1.4.2.Các yếu tố ảnh hưởng đến độ nhám bề mặt gia công mài 11 1.1.4.3 Các phương pháp đánh giá độ nhám sau mài 12 1.1.5 Tuổi bền đá 12 1.1.5.1 Giới thiệu đá mài 12 1.1.5.2 Mòn đá mài: 17 1.1.5.3 Tuổi bền đá 19 1.1.6 Các thơng số ảnh hưởng đến q trình mài 20 1.2 Đặc điểm mài lỗ 20 1.3 Kết luận chương 22 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ TỐI ƯU HĨA Q TRÌNH MÀI LỖ 24 2.1 Tổng quan tối ưu hóa sửa đá mài lỗ 24 2.2 Tổng quan tối ưu hóa chế độ cắt mài lỗ 26 2.3 Tổng quan tối ưu hóa chế độ tưới nguội 29 2.4 Kết luận chương 33 CHƯƠNG 3: CƠ SỞ LÝ THUYẾT XÁC ĐỊNH GIÁ THÀNH MÀI LỖ 34 v 3.1 Phân tích giá thành mài lỗ 34 3.2 Thời gian mài 35 3.3 Thời gian mài 36 3.4 Bài toán tối ưu giá thành mài lỗ 37 3.5 Cơng thức tính đường kính tối ưu đá thay mài lỗ 37 3.6 Kết luận chương 38 CHƯƠNG 4: NGHIÊN CÚU XÁC ĐỊNH ĐƯỜNG KÍNH TỐI ƯU CỦA ĐÁ KHI THAY TRONG GIA CÔNG MÀI LỖ THÉP 9XC BẰNG THỰC NGHIỆM 39 4.1 Mục đích thí nghiệm 39 4.2 Thí nghiệm xác định suất mài 39 4.2.1.Setup thí nghiệm 39 4.2.2.Cách thức tiến hành thí nghiệm 43 4.2.3.Kết nhận xét 44 4.2.4 Lợi ích việc thay đá đường kính tối ưu 48 4.2.5 So sánh kết đường kính đá tối ưu tìm thí nghiệm với cơng thức xác định đường kính tối ưu thay chứng minh lý thuyết 49 4.3 Kết luận chương 50 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 51 TÀI LIỆU THAM KHẢO 52 vi DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU CHÍNH VÀ VIẾT TẮT Ký hiệu Ý nghĩa Đơn vị nw Tốc độ quay đá mài Vòng/ph Sd Lượng chạy dao dọc mm/htk t Chiều sâu cắt mài mm fr Lượng chạy dao ngang mm/htk np Tốc độ quay chi tiết Vòng/ph vfa Vận tốc cắt đá mài mm/s Ra Độ nhám bề mặt µm Chiều sâu cắt sửa đá mm Giá thành mài tròn cho chi tiết Đồng ased,ges 𝐶𝑠𝑖𝑛 vii DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1 Sơ đồ ngun lý mài trịn ngồi chạy dao dọc11 Hình 1.2 Sơ đồ ngun lý mài trịn ngồi chạy dao ngang11 Hình 1.3 Sơ đồ ngun lý mài trịn ngồi chạy dao xiên[15] Hình 1.4 Sơ đồ nguyên lý mài trịn ngồi vơ tâm 11 Hình 1.5 Sơ đồ nguyên lý mài trịn có tâm11 Hình 1.6 Sơ đồ ngun lý mài trịn vô tâm 11 Hình 1.7 Sơ đồ nguyên lý phương pháp mài phẳng12 Hình 1.8 Cấu tạo hạt mài 13 10 Hình 1.9 Quá trình tách phoi hạt mài 13 10 Hình 1.10 Sự hình thành độ nhám bề mặt mài 19 11 Bảng 1.2 Bảng cỡ hạt đá mài 16 Hình 1.11 Cấu trúc khác đá mài 16 17 Hình 1.12 Các trạng thái mòn đá mài16 17 Hình 1.13: Quá trình mịn đá [17] 18 Hình 1.14 Mơ hình hóa trình mài 14 20 Hình 1.15 Chọn đường kính đá theo lỗ gia công 15 21 Hình 1.16 Mài lỗ với chi tiết quay15 22 Hình 1.17 Mài lỗ máy mài hành tinh5 22 Hình 2.1 Biểu đồ SCHMITT mơ tả ảnh hưởng tốc độ bóc tách lượng tiến dao mài lỗ đến nhám bề mặt 2 24 Hình 2.2 Ảnh bề mặt đá mài CBN trước (phải) sau (trái) sửa đá 2 24 Hình 2.3 Mối quan hệ lực cắt mài lỗ với thời gian gia công 2 25 Hình 2.4 Ảnh hưởng thơng số đến độ nhám trung bình 12 26 Hình 2.5 Hiện tượng cháy mài phát nhờ cảm biến cơng suất 5 27 Hình 2.6 Phổ tín hiệu cơng suất cảm biến AE 5 28 Bảng 2.2 So sánh kết thử nghiệm với tiêu chuẩn công ty SKF Indonesia 20 29 viii Hình 2.7 Ảnh hưởng lưu lượng dung dịch tưới nguội tới ứng suất dư bề mặt mài đá mài CBN đá Al2O321 30 Hình 2.8 Ảnh hưởng nồng độ dung dịch đến lớp biến cứng bề mặt mài 22 31 Hình 2.9 .Độ nhám bề mặt gia công sử dụng dung dịch bôi trơn làm nguội khác 23 32 Hình 2.10 Ảnh hưởng loại dung dịch tưới nguội áp suất tưới nguội đến độ nhám bề mặt mài [24] 32 Hình 4.1 Đá mài Nhật Bản 19A-120L-8 -ASI-V-S-1A; Kích thước: 23x25x8 39 Hình 4.2 Máy đo độ nhám 40 Hình 4.3 Dụng cụ sửa đá 40 Hình 4.4 Phơi thép 9XC 41 Hình 4.5 Máy mài lỗ MACHT - 701 41 Hình 4.6 Quan hệ số chi tiết mài với độ nhám bề mặt 44 Hình 4.7 Quan hệ đường kính đá mài ban đầu số chi tiết trung bình mài sau lần sửa đá 46 Hình 4.8 Quan hệ đường kính đá thay tuổi bền đá 46 Hình 4.9 Mối quan hệ đường kính đá thay tổng thời gian mài trung bình chi tiết 47 Hình 4.10 Quan hệ đường kính đá thay chi phí mài lỗ 47 ix DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Bảng chia độ cứng tiêu chuẩn TCVN11-64 15 Bảng 2.1 Điều kiện tối ưu 20 28 Bảng 4.1 Chế độ sửa đá nghiên cứu mài lỗ 41 Bảng 4.2 Chế độ mài thí nghiệm mài lỗ 42 Bảng 4.3 Giá trị đường kính thay đá mài thí nghiệm mài lỗ 42 Bảng 4.4 Kết thí nghiệm suất mài 44 Bảng 4.5 Kết tính tốn chi phí mài cho chi tiết 45 Bảng 4.6 Bảng kết tính tốn thí nghiệm 48 PHẦN MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Đá mài sử dụng để tạo hình vật liệu từ cách 2000 năm Ban đầu chúng sử dụng để mài dụng cụ dao vũ khí Ngày nay, gia cơng mài nói chung mài lỗ nói riêng sử dụng rộng rãi gia cơng khí Đặc biệt, mài sử dụng để gia cơng bề mặt u cầu độ xác độ bóng bề mặt cao Vì tối ưu hóa q trình mài tốn nhiều nhà nghiên cứu quan tâm a Các nghiên cứu nước: - Pereverzev P.P, Akintseva A.V [1] đề xuất phương pháp tính tốn tối ưu hóa chu trình mài lỗ việc sử dụng phương pháp lập trình tự động Kết nghiên cứu cho phép kể đến ràng buộc công nghệ hàm mục tiêu xác định thông số tối ưu cho chương trình điều khiển máy mài lỗ CNC Các giá trị tối ưu thu giá trị tối ưu lượng ăn dao hướng kính ăn dao dọc trục, lượng dư tối ưu mài nhằm đạt thời gian gia công nhỏ Kết nghiên cứu cho phép ta mở rộng số lượng thông số tối ưu thực tối ưu hóa nhiều biến khơng gian đa chiều - A.Daneshia, N Jandaghi, T Tawakoli [2] tiến hành nghiên cứu sửa đá mài tròn với đá mài corundum tinh thể CBN Kết nghiên cứu biểu đồ Schmitt cho kết đá mài đường kính nhỏ - S.J.Pande, S.N.Halder G.K Lal [3] tiến hành nghiên cứu thực nghiệm để đánh giá ảnh hưởng thông số đá mài đến khả cắt đá mài mài phẳng thép với độ cứng khác Kết nghiên cứu cho thấy, tồn giá trị tối ưu độ hạt đá mài mà tỉ số mài đạt giá trị lớn - J Peters R.Aerens [4] giới thiệu phương pháp tối ưu nhằm đạt tổng thời gian mài loạt chi tiết nhỏ Trong phương pháp này, tất chi tiết mài phải thỏa mãn yêu cầu dung sai kích thước độ nhám bề mặt Kết tối ưu cho thấy, giai đoạn mài thô, tốc độ tiến đá ngang cần chọn lớn 41 Hình 4.4 Phơi thép 9XC - Máy mài lỗ: MACHT - 70l Hình 4.5 Máy mài lỗ MACHT - 701 - Chế độ sửa đá: Chế độ sửa đá lựa chọn bảng 3.1 sau Số lần sửa đá Chiều sâu sửa đá (lượt) (mm/htđ) Sửa thô 0,03 Sửa tinh 0,01 Chạy không Số thứ tự Tổng chiều sâu sửa đá: 𝑎𝑠𝑒𝑑,𝑔𝑒𝑠 (mm) 0,15 Bảng 4.1 Chế độ sửa đá nghiên cứu mài lỗ - Chế độ mài: Chế độ mài lựa chọn bảng 4.2 - Các giá trị đường kính đá thay lựa chọn bảng 4.3 42 TT Tên Đơn vị đo Giá trị Tốc độ quay đá nw nw = 12000 vg/ph Vận tốc dịch chuyển bàn máy Vb = 1,2 m/ph Lượng chạy dao ngang fr = 0,0025 m/htđ Lượng chạy dao dọc Sd = 20 m/htđ Vận tốc dich chuyển bàn máy sửa đá Vb = 0,4 m/ph Số vòng quay chi tiết nct = 150 vg/ph Bảng 4.2 Chế độ mài thí nghiệm mài lỗ Đường kính đá thay Ds,e (mm) TT Loại 20 18 16 15 13 Bảng 4.3 Giá trị đường kính thay đá mài thí nghiệm mài lỗ *) Một số giá trị xác định trước tiến hành thí nghiệm cụ thể: - Đá mài Đá Nhật Bản 19A-120L-8-ASI-V-S-1A, kích thước 23x25x8, có giá thị trường 55.000(đồng/ viên) - 𝐶𝑚𝑡,ℎ - chi phí máy mài lỗ tính theo bao gồm chi phí tiền lương, chi phí máy, chi phí bảo dưỡng,… (đồng/giờ); xác định theo công thức (2): đồ𝑛𝑔 ⁄𝑔𝑖ờ) 𝐶𝑚𝑡,ℎ = 𝐶𝑚,ℎ + 𝐶𝑐𝑛,ℎ = 75.000 + 31250 = 106.250 ( + Giá thành ca máy mài tròn Doanh nghiệp Tư nhân Cơ khí Chính xác Thái Hà) 𝐶𝑚,𝑐 = 600.000 (đ/ca), Tc số làm việc ca: Tc =8 (h) Nên 𝐶𝑚,ℎ - giá thành ca máy mài: Cm,h = Cm,c 600.000 đồ𝑛𝑔 ⁄𝑔𝑖ờ) = = 75.000 ( Tc 𝐶𝑐𝑛,ℎ -chi chí lương cơng nhân theo (đồng/giờ) 𝐶𝑐𝑛,ℎ tính tốn theo cơng thức (3): Với 𝐶𝑐𝑛 chi phí lương công nhân mài ca (đồng/giờ), mức giá 43 thực tế nay, lấy 𝐶𝑐𝑛 = 250.000 đồng/ca (giá cho thuê máy Doanh nghiệp Thái Hà); Tc số làm việc ca: Tc = (giờ) Do ta có: Ccn,h = 250.000/8 = 31250 (đồng/giờ) Các thông số thời gian kiểm tra đo đạc, lấy giá trị trung bình - Thời gian thay đá : (phút) ta tính chi phí thay viên đá 𝐶𝑡𝑑,𝑣 (đồng/viên) sau: Trên thực tế thí nghiệm, trung bình thay viên đá khoảng phút (0,0834 h) Với mức lương công nhân 250.000đ/ngày (8 làm việc) chi phí thay viên đá là: 𝐶𝑡𝑑,𝑣 = (250.000x0,0834)/8 = 2600 (đồng/viên) - Thời gian sửa đá: 180 (giây) - Thời gian gá, tháo phôi: 45 (giây) 4.2.2 Cách thức tiến hành thí nghiệm - Bước 1: Tiến hành sửa đá với chế độ công nghệ nêu bảng 3.1 - Bước 2: Quá trình thực nghiệm gia cơng từ viên đá (D = 20 mm) đến lúc đá bỏ (D = 13 mm) nhiều thời gian, số lượng phơi thí nghiệm q lớn Do đó, q trình thực nghiệm làm giá trị đường kính trình bày bảng 3.3 + Tại giá trị đường kính đá tiến hành mài chi tiết phải sửa lại đá với chế độ mài bảng 3.2 + Sau tiến hành đo trị số nhám Ra so sánh với yêu cầu kỹ thuật sản phẩm( mài lỗ cối với yêu cầu Ra ≤ 0,63m) để xác định số chi tiết mài đạt yêu cầu ứng với lần sửa đá đường kính Đồng thời xác định tuổi bền đá ứng giá trị đường kính đá thay 44 4.2.3 Kết nhận xét Từ kết thí nghiệm, ảnh hưởng đường kính đá mài thay đến thơng số tuổi bền đá, thời gian mài cuối ảnh hưởng đến giá thành mài làm rõ Kết đo trị số độ nhám chi tiết hình 3.6 Số chi tiết mài ứng với lần sửa đá Hình 4.6 Quan hệ số chi tiết mài với độ nhám bề mặt Từ kết này, với yêu cầu trị số nhám Ra ≤ 0,63 (μm), dễ dàng xác định số chi tiết trung bình mài sau lần sửa đá tuổi bền đá Số chi tiết trung Thời gian mài bình mài sau tính trung bình Tuổi bền đá lần sửa đá cho chi tiết (phút) (chiếc/lần sửa đá) (s) 18 13.5 167 37.58 16 12 166.00 33.20 15 11 176.83 32.42 13 213 31.95 Đường kính đá mài thay (mm) Bảng 4.4 Kết thí nghiệm suất mài 45 Từ đồ thị hình 4.7, ta thấy số lượng chi tiết mài sau lần sửa đá phụ thuộc đáng kể vào đường kính đá mài ban đầu Điều có nghĩa tuổi bền đá mài phụ thuộc vào đường kính đá ban đầu Điều thể rõ hình 3.8 thể quan hệ đường kính đá thay đến tuổi bền đá Từ hình vẽ ta thấy đường kính đá thay lớn tuổi bền đá lớn Nếu đường kính đá thay 18(mm) tuổi bền đá 37.58(ph) Trong đường kính đá thay 13 (mm) tuổi bền đá cịn 31.95 (ph) Điều có nghĩa đá mài lâu, nhiều chi tiết phải sửa đá Trên bảng 4.4, đường kính đá thay là18 (mm) đá mài 13.5 chi tiết phải sửa Cịn đường kính đá thay 13(mm) mài chi tiết phải sửa đá Số chi Thời tiết gian Đường trung Tổng mài số lần Thời gian sửa Tổng Số số chi viên Thời gian Chi phí Chi phí Chi thay phí đá/ mài tiết đá thay đá/ mài mài đá/ chi tiết chi tiết chi tiết cần chi tiết (VND/ct) kính bình trung sửa thay đá mài bình đá chi (làm lần tiết trịn) sửa đá (s) 18 13.5 229.72 12 0.37 162 2.4 0.26 1018.52 48.15 7300.94 16 12 228.48 25 0.42 300 1.29 0.08 366.67 17.33 7152.88 15 11 230.91 31 0.46 341 1.13 0.04 322.58 15.25 7127.33 13 242.33 43 0.56 387 0.03 142.12 6.72 7810,00 (mm) được/1 đá chi tiết (ph) (chiếc thiết (VND/ct) (VND/ct) (ph) Bảng 4.5 Kết tính toán chi phí mài cho chi tiết Số chi tiết trung bình mài được sau lần sửa đá (chiếc) 46 Đường kính đá mài ban đầu (mm) Hình 4.7 Quan hệ đường kính đá mài ban đầu số chi tiết trung bình mài Tuổi bền đá (phút) được sau lần sửa đá Đường kính đá thay (mm) Hình 4.8 Quan hệ đường kính đá thay tuổi bền đá Tổng thời gian mài trung bình chi tiết (s) 47 Đường kính đá thay (mm) Hình 4.9 Mối quan hệ đường kính đá thay tổng thời gian mài trung bình chi tiết Hình 4.9 mơ tả mối quan hệ với đường kính đá thay tổng thời gian mài trung bình chi tiết Đường kính đá thay bé, thời gian mài tăng Tức khả bóc tách vật liệu giảm xuống Do số lượng chi tiết gia cơng giảm Từ hình 4.10 thấy rõ, đường kính thay đá ảnh hưởng lớn đến chi phí mài chi tiết Đặc biệt, hình 4.10 rõ tồn giá trị đường kính thay đá mà ứng với giá trị chi phí mài nhỏ Giá trị gọi đường kính thay tối ưu đá mài Giá trị xấp xỉ 15,3 (mm), ta lấy đường kính thay tối ưu đá mài mài lỗ ứng với điều kiện thí nghiệm xét 15,3 (mm) 8000.000 7800.000 7600.000 7400.000 7200.000 7000.000 12 13 14 15 16 17 18 19 Hình 4.10 Quan hệ đường kính đá thay chi phí mài lỗ 48 4.2.4 Lợi ích việc thay đá đường kính tối ưu Trên thực tế sản xuất, đá mài thường thay mài (đá mài sát đến bích lắp đá) Với trường hợp thí nghiệm nêu, đá mài có đường kính ban đầu 20 (mm), đường kính bích đá 12 (mm) đá thường thay đường kính đá cịn 13 (mm) Trong đó, giá trị đường kính tối ưu thay đá xác định 15.3 (mm) Với hai giá trị này, kết tính tốn hiệu việc sử dụng đường kính thay đá tối ưu (15.3 (mm)) so với thay đá theo phương pháp truyền thống (13 (mm)) thể bảng 4.6 Chế độ Tham số Kí hiệu Đơn vị Đường kính thay đá Ds,e mm 13 15,3 ts giây 242,33 229,2 tw phút 31,95 34.17 Csin VNĐ/ chi tiết 7810,00 7073,00 Tổng thời gian mài trung bình chi tiết Tuổi bền đá Chi phí mài tính cho chi tiết truyền thống Chế độ tối ưu Bảng 4.6 Bảng kết tính tốn thí nghiệm Kết bảng 4.6 cho thấy: Sử dụng thay đá theo đường kính tối ưu so với đường kính truyền thống thu lợi ích sau: - Làm tăng tuổi bền đá 6,5% so với đường kính truyền thống: 34,17 − 31,95 100% ≈ 6,5% 34,17 - Làm giảm thời gian mài chi tiết 5.42% 242,33 − 229,2 100% ≈ 5,4% 242,33 - Làm giảm chi phí mài lỗ chi tiết 9,4% 7810,00 − 7073,00 100% ≈ 9,4% 7810,00 49 4.2.5 So sánh kết đường kính đá tối ưu tìm thí nghiệm với cơng thức xác định đường kính tối ưu thay chứng minh lý thuyết Đường kính thay đá tối ưu mài lỗ theo lý thuyết xác định theo công thức sau [10]: ds,eop 0.0677 −0.0493 −0.0349 1.0871 = 0,3818 Cmt,h Cgw Tw0.0588 a−0.0349 ds,0 ed,ges δr,s (18)10 Trong đó: +) ds,eop : Đường kính đá thay đá tối ưu; +) Cmt,h : - chi phí máy mài lỗ tính theo bao gồm chi phí tiền lương, chi phí máy, chi phí bảo dưỡng,… (đồng/h) Với thực tế thí nghiệm (tại Doanh nghiệp Thái Hà) thì: 𝐶𝑚𝑡,ℎ = 𝐶𝑚,ℎ + 𝐶𝑐𝑛,ℎ = 106250 ( đồ𝑛𝑔 𝑢𝑠𝑑 ) = 4,83 ( ) 𝑔𝑖ờ 𝑔𝑖ờ +)Cgw,p - chi phí đá mài tính cho chi tiết (đồng/chiếc) Tại giá trị đường kính d =15mm, chi phí đá mài tính cho chi tiết là: Cgw,p=55.000×1,13=182,25(đồng/chiếc)=0.0083( usd ) 341 +)𝑡𝑤 : Tuổi bền đá Tính theo giá trị trung bình 𝑡𝑤 = 33,78(𝑝ℎú𝑡) = 0.56(𝑔𝑖ờ) +)aed,ges : Tổng chiều sâu sửa đá: 𝑎𝑒𝑑,𝑔𝑒𝑠 = 0,15(𝑚𝑚) +)𝛿𝑟,𝑠 : lượng mòn trung bình đá mài sau lần sửa đá, lấy theo thí nghiệm: 𝛿𝑟,𝑠 = 0.03(mm/lần sửa) +)𝑑𝑠,0 : Đường kính đá ban đầu: 𝑑𝑠,0 = 20(𝑚𝑚) ds,eop = 0,3818 4,830.0677 0,0083−0.0493 0.560.0588 0,15−0.0349 0,03−0.0349 201.0871 ds,eop ≈ 16,3 (mm) 50 *)Kết luận: - Như theo cơng thức lý thuyết [10 ta tính đường kính đá tối ưu thay : ds,eop = 16,3(mm) theo thực nghiệm (kết luận văn này) ta tìm Ds,e = 15,3(mm) Sai lệch xác định theo thực nghiệm so với lý thuyết là: 16,3 − 15,3 100% = 6,13% 16,3 4.3 Kết luận chương Từ kết trên, kết luận sau rút ra: - Có thể xác định đường kính đá tối ưu mài lỗ phương pháp thực nghiệm - Giá trị đường kính thay tối ưu đá mài mài lỗ thép 9XC qua (độ cứng 58-60 HRC) đá mài Đá mài Đá Nhật Bản (19A -120L- 8- AS1- VS- 1A) 15.3 mm Giá trị gần với giá trị đường kính tối ưu thay xác định từ lý thuyết (16,3 mm) (sai số phương pháp 6,13%) - Mài lỗ với giá trị đường kính tối ưu thay làm làm tăng tuổi bền đá 6.5%, làm giảm thời gian mài chi tiết 5.42% cuối dẫn đến giảm chi phí mài chi tiết 9,4% so với thay đá theo phương pháp truyền thống 51 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Kết luận Đề tài nhằm xác định đường kính tối ưu đá mài thay gia công mài lỗ Để thực mục tiêu đó, nhiều cơng việc tiến hành Từ kết đề tài, đưa số kết luận sau: - Đã phân tích giá thành gia cơng mài lỗ lấy làm sở thiết kế thí nghiệm để xác định ảnh hưởng đường kính thay đá đến suất mài lỗ; - Đã tiến hành thí nghiệm xác định ảnh hưởng đường kính đá thay đến suất mài lỗ Kết thí nghiệm giúp đánh giá ảnh hưởng đường kính thay đá đến thơng số q trình mài lỗ tuổi bền đá suất mài Đặc biệt, từ kết thí nghiệm xác định đường kính đá thay đá tối ưu mài lỗ phương pháp thực nghiệm - Đường kính thay tối ưu đá mài mài lỗ thép 9XC qua (độ cứng 58-60 HRC) Đá mài Đá Nhật Bản:(19A-120L-8-AS1-V-S-1A , kích thước: 23x25x8, xác định thực nghiệm 15,3 mm Giá trị xấp xỉ với giá trị đường kính tối ưu thay xác định từ lý thuyết (16,3 mm) (sai số phương pháp 6,13%) - Mài lỗ với giá trị đường kính tối ưu thay làm góp phần tăng tuổi bền đá đến 6.5%, giảm thời gian mài chi tiết đến 5.42% giúp giảm chi phí mài chi tiết đến 9,4% so với thay đá theo phương pháp truyền thống Đề xuất hướng nghiên cứu tiếp Nghiên cứu tiến hành xác định đường kính thay đá tối ưu mài lỗ đá mài Nhật Bản (19A-120L-8-AS1-V-S-1A) Hướng nghiên cứu tiếp xác định đường kính thay đá tối ưu mài lỗ với loại đá mài nhà sản xuất khác đá mài Hải Dương, cho loại đá khác đá CBN Các nghiên cứu góp phần hồn thiện nghiên cứu đường kính đá thay tối ưu cho trình mài 52 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Pereverzev P.P, Akintseva A.V, “Automatic cycles multiparametric optimization of internal grinding” Applied International Conference on Industrial Engineering: Procedia Engineering 129 ( 2015 )121–126 [2] A.Daneshia, N Jandaghi, T Tawakoli, “ Effect of Dressing on Internal Cylindrical Grinding” Applied 6th CIRP International Conference on High Performance Cutting, HPC2014: P rocedia CIRP 14 ( 2014 )37 – 41 [3] S J Pande, S.N Halder, G.K Lal, Evaluations of Griding wheel performance, Wear, 58 (1980), p 237-248 [4] J Peters, R Aerens, Optimization Procedure of Three Phase Grinding Cycles of a Series without Intermediate Dressing, CIRP Annals - Manufacturing Technology, Volume 29, Issue 1, 1980, Pages 195-200 [5] I Inasaki, Monitoring and Optimization of Internal Grinding Process, CIRP Annals - Manufacturing Technology, Volume 40, Issue 1, 1991, Pages 359-362 [6] G Xiao, S Malkin, On-Line Optimization for Internal Plunge Grinding, CIRP Annals - Manufacturing Technology, Volume 45, Issue 1, 1996, Pages 287-292 [7] Ngô Cường (2007), Nghiên cứu ảnh hưởng chế độ cắt đến vài thông số đặc trưng cho trình cắt mài tinh thép ШХ15 X12M đá mài Hải Dương máy mài tròn ngoài, Luận án tiến sỹ kỹ thuật, Hà Nội [8] Nguyễn Thị Phương Giang, Bành Tiến Long, Trần Thế Lục, Nghiên cứu ảnh hưởng chế độ cắt đến lực cắt mài trịn ngồi đá mài chế tạo Việt nam (nhà máy đá mài Hải dương), Tạp chí Khoa học Cơng nghệ trường Đại học Kỹ thuật, Số 57, 2006 [9] Trần Đức Quý, Nghiên cứu ảnh hưởng số yếu tố công nghệ đến chất lượng bề mặt chi tiết mài trịn ngồi, Luận án Tiến sỹ kỹ thuật, Đại học Bách khoa Hà Nội, 2007 53 [10] Vu Ngoc Pi, Le Xuan Hung, Luu Anh Tung and Banh Tien Long,“Cost Optimization of Internal Grinding” Applied Materials Science and Engineering B (11-12) (2016) 291-296 [11] Lưu Đức Bình, Giáo trình cơng nghệ chế tạo máy, khoa Cơ Khí, trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội [12].Phạm Tuấn Hiệp, Nghiên cứu ảnh hưởng thông số công nghệ sửa đá đến độ nhám bề mặt mài lỗ vật liệu 9XC qua tôi, luận văn thạc sĩ, trường Đại Học Công Nghiệp Thái Nguyên, 2017 [13] Phạm Minh Đạo, Trần Anh Tuấn, Đỗ Lan Anh, Giáo trình mài, nhà xuất lao động, Hà Nội 2010 [14] Giáo trình sở chất lượng trình cắt, môn dụng cụ cắt vật liệu, khoa khí, trường Đại Học Cơng Nghiệp Thái Ngun, 2007 [15] Phí Trọng Hảo,Nguyễn Thanh Mai,Giáo trình cơng nghệ chế tạo máy,vụ giáo dục chuyên nghiệp, nhà xuất giáo dục [16] Lưu Văn Nhang (2003), Kỹ thuật mài kim loại, NXB khoa học kỹ thuật, Hà Nội [17] Trần Minh Đức, Nghiên cứu ảnh hưởng thông số công nghệ sửa đá đến tuổi bền đá mài mài tròn ngoài, Luận án Tiến sỹ Kỹ thuật, 2002 [18] Vũ Ngọc Pi, Nghiên cứu chế độ sửa đá hợp lý mài nhằm tăng độ xác tuổi bền mài, Một phần Đề tài NCKH cấp Bộ, Bộ Giáo dục Đào tạo, 2015 [19] Nguyễn Văn Tính Kỹ thuật mài, NXB Cơng nhân kỹ thuật, Hà Nội, 1978 [20] Alief Regyan Wisnuadi, Retno Wulan Damayanti, and Eko Pujiyanto,“ Multi response optimization of internal grinding process parameters for outer ring using Taguchi method and PCR-TOPSIS’’, The 3rd International Conference on Industrial, Mechanical, Electrical, and Chemical Engineering AIP Conf Proc 1931 54 21 Stephenson, Physical basics in grinding, European Conference on Grinding Aachen, (2003), 22 Koji Kato, Norisugu Umehara Minoru Suzuki, A study of hardness of the frozen magnetic fluid grinding wheel, Journal of Maagnetism and Magnetic Materials 201, pp 376-379 (1999 ) 23 H.Z Choi, S.W Lee, D.J Kim, Optimization of Cooling Effect in the Grinding with Mist Type Coolant , Korea Instituta of Industrial Technogy [24] Monici R.D., Bianchi E.C., Catai R.E., Aguiar P.R, 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 2006 [25] Bùi Đức Việt, Đánh giá khả cắt đá mài CBN mài thép 3X12M qua máy mài phẳng theo tiêu lực cắt, Luận văn thạc sỹ, Đại học Kỹ thuật Công nghiệp, Đại học Thái Nguyên, 2011 [26] Tạ Việt Cường, Nghiên cứu ảnh hưởng loại dung dịch trơn nguội đến chất lượng bề mặt gia công mài lỗ nhỏ vật liệu 9XC, Luận văn thạc sĩ - Đại học Kỹ Thuật Công nghiệp Thái Nguyên - Đại Học TháiNguyên (2016) [27] Long, B T., Pi, V N., Hung, L X., and Tung, L A Building Cutting Regime Formulas for Internal Grinding(In Vietnamese).” Journal of Science and Technology (2016) [28] Kozuro, L M., Panov, A A., Remizovski, E I., and Tristosepdov, P S Handbook of Grinding (in Russian).Minsk: Publish Housing of High-Education (1981) 55 BÀI BÁO ĐÃ XUẤT BẢN Le Xuan Hung, Vu Ngoc Pi, Ho Ky Thanh, Dang Thi Thanh Nga, Banh Tien Long, Experimental determination of Optimum exchanged diameter in Internal grinding, SSRG International Journal of Mechanical Engineering (SSRGIJME) – Volume Issue January 2018, pp 31-33 ... cắt mài Tuy nhiên chưa có nghiên cứu xác định đường kính đá mài lỗ thay tối ưu phương pháp thực nghiệm Vì vậy, nghiên cứu xác định đường kính đá mài thay tối ưu mài lỗ thực nghiệm cần thiết Nghiên. .. tượng nghiên cứu - Nghiên cứu xác định đường kính tối ưu đá mài Nhật Bản 19A-120L-8 ASI-V-S-1A thay mài lỗ thép 9XC qua phương pháp thực nghiệm Phương pháp nghiên cứu Đề tài thực phương pháp nghiên. .. Do “NGHIÊN CÚU XÁC ĐỊNH ĐƯỜNG KÍNH TỐI ƯU CỦA ĐÁ KHI THAY TRONG GIA CÔNG MÀI LỖ THÉP 9XC BẰNG THỰC NGHIỆM” cần thiết Đặc biệt kết nghiên cứu kiểm nghiệm công thức tính tốn đường kính tối ưu nghiên