Nghiên cứu và lựa chọn chế độ cắt tối ưu khi phay mặt phẳng bằng dao phay mặt đầu đối với gang cầu có bôi trơn tối thiểu

LỰC CẮT GỌT

Ví dụ khi gia công thép 10 với tốc độ cắt cao và dùng dung dịch trơn nguội emunxi, lực cắt Pz lớn hơn chút ít so với trường hợp gia công không có dung dịch trơn nguội [7]. Mặc dù có lời khuyên trên, nhưng trong thực tế sử dụng dung dịch trơn nguội trong mọi trường hợp (kể cả gia công tốc độ cao) vẫn có ưu điểm vì khi có dung dịch trơn nguội, dụng cụ cắt làm việc êm hơn, tuổi bền dụng cụ cao hơn, ngoài ra độ chính xác và độ nhám bề mặt cũng được cải thiện đáng kể [7].

SỰ MÀI MềN DAO

Mặc dù mài mòn của dụng cụ cắt là chỉ tiêu quan trọng của khả năng làm việc của dụng cụ, nhưng bản chất vật lý của mài mòn vẫn chưa được nghiên cứu sâu do tính phức tạp của quá trình tiếp xúc xảy ra ở mặt trước và mặt sau của dao. - Mòn oxy hóa: giả thuyết về mòn oxy hóa được đưa ra trên cơ sở ăn mòn của các hợp kim cứng khi chúng bị nung nóng trong môi trường Oxy và sự không thay đổi tính chất của lớp bề mặt hợp kim cứng khi chúng bị nung nóng trong các loại khí như Acgôn, Nitơ và Gheli.

BÔI TRƠN LÀM NGUỘI KHI PHAY MẶT PHẲNG

- Bôi trơn làm nguội kiểu tưới tràn: là phương pháp được dùng phổ biến nhất hiện nay, dung dịch trơn nguội được dẫn tự do vào vùng cắt thông qua hiện tượng mao dẫn và các thiết bị cần thiết như bơm nước, sự chênh lệch độ cao, bình thông nhau. - Bôi trơn làm nguội tối thiểu (MQL): là phương pháp sử dụng dòng khí nén có áp suất cao để phun dung dịch trơn nguội vào vùng cắt dưới dạng sương mù để bôi trơn, làm nguội và đẩy phoi ra khỏi vùng gia công.

Bôi trơn làm nguội khi phay mặt phẳng gang cÇu bằng dao phay mặt đầu Đối với vật liệu dao hợp kim cứng rất dễ xảy ra hiện tượng nứt mẻ lưỡi dao

• XÂY DỰNG HỆ THỐNG THỰC NGHIỆM .1 Sơ đồ nguyên lý của hệ thống
• NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM 1.Mục đích thí nghiệm
• Giới hạn vấn đề của tối ƣu hoá chế độ cắt khi phay gang có bôi trơn tối thiểu

Trong nội dung đề tài này để giải quyết bài toán tối ưu thay cho việc tối ưu chế độ cắt khi phay gang cầu có bôi trơn tối thiểu thì tác giả chỉ lựa chọn bộ thông số ( s, v, t ) phù hợp thông qua việc gia công cắt thử nghiệm, tác giả sẽ giải quyết bài toán tối ưu chế độ cắt khi phay gang cầu có bôi trơn tối thiểu bằng việc nghiên cứu để tìm ra áp suất dòng khí tối ưu khi phay mặt phẳng gang cầu có bôi trơn tối thiểu vì đây cũng là một trong những thông số quan trọng của chế độ cắt khi gia công phay có bôi trơn tối thiểu. Trong nội dung đề tài này để giải quyết bài toán tối ưu thay cho việc tối ưu chế độ cắt khi phay gang cầu có bôi trơn tối thiểu thì tác giả chỉ lựa chọn bộ thông số ( s, v, t ) phù hợp thông qua việc gia công cắt thử nghiệm, tác giả sẽ giải quyết bài toán tối ưu chế độ cắt khi phay gang cầu có bôi trơn tối thiểu bằng việc nghiên cứu để tìm ra áp suất dòng khí tối ưu khi phay mặt phẳng gang cầu có bôi trơn tối thiểu. PHÂN TÍCH KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM 5.1. Mòn và cơ chế mòn dao. Mòn và cơ chế mòn mặt trước dao. Từ các hình chụp tế vi mặt trước dao ta thấy:. - Mũn mặt trước cú thể chia thành 3 vựng mũn rừ rệt theo phương thoỏt phoi thông qua mức độ dính của vật liệu gia công với mặt trước. Chiều dài tiếp xúc giữa phoi với mặt trước tăng dần theo thời gian cắt. Vùng 1 nằm sát và bám dọc theo lưỡi cắt với chiều sâu mòn, vết cào xước và dính bám vật liệu gia công nhiều nhất. Vùng 2 là vùng tiếp theo với chiều sâu mòn, vết xước và dính bám vật liệu gia công nhỏ hơn. Vùng 3 là vùng thoát phoi khỏi mặt trước dao, ở đây có những vết xước và dính bám vật liệu gia công ít. Với sự xuất hiện của các vết cào xước chứng tỏ mặt trước dao bị mòn do các hạt cứng tạo ra trong quá trình cắt. Sự dính bám vật liệu gia công và mòn mạnh trên mặt trước ở vùng 1 và vùng 2 chứng tỏ mặt trước dao bị mòn tiếp xúc. Trường ĐHKT Công Nghiệp Thái Nguyên 47 Luận văn thạc sĩ. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn. Hình 5.1 Ảnh so sánh mòn mặt trước của dao với 2 lượt cắt. d) Ảnh mảnh dao phóng to khi cắt với 6at. Mòn mặt trước dao khi so sánh gia công với MQL (dầu lạc) ta thấy mức độ mòn mặt trước khi gia công với MQL-6at là thấp nhất, sau đó đến gia công với MQL- 5at, với MQL-4at và mòn mặt trước của MQL-4at là lớn nhất. Khi gia công với MQL-5at, bề rộng vùng mòn mặt trước tăng dần đặc biệt chiều sâu mòn vùng 1 phát triển rất nhanh. Khi gia công với MQL-6at, bề rộng vùng mòn tăng chậm, chiều sâu mòn vùng 1 nhỏ hơn nhiều so với MQL-5at. Khi gia công với MQL-4at thì bề rộng và chiều sâu mòn của vùng 1 và vùng 2 tăng nhanh, đặc biệt bề mặt mòn mặt trước rất ghồ ghề do nứt và tróc vảy của vật liệu dao. Nguyên nhân dẫn đến kết quả. Trường ĐHKT Công Nghiệp Thái Nguyên 48 Luận văn thạc sĩ. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn. này có thể do áp suất của dung dịch MQL cao nên các phần tử MQL dễ dàng xâm nhập vào vùng tiếp xúc giữa dao và phoi để bôi trơn và làm nguội nên giảm được ma tiếp xúc dao-phoi dẫn đến giảm được mòn mặt trước dao so với gia công ở áp suất thấp. Đối với dầu thực vật, có thể do độ nhớt cao nên các phần tử dầu khó xâm nhập vào vùng tiếp xúc dao-phoi và bao quanh vùng cắt làm nhiệt trong vùng cắt không thoát ra ngoài được dẫn đến chênh lệch lớn về nhiệt độ giữa vùng cắt với vùng xung quanh gây ra ứng suất nhiệt làm nứt vỡ và tróc vảy mảnh dao cácbít. Một nguyên nhân nữa có thể dẫn đến mòn mạnh mặt trước dao khi tưới dầu lạc là do có phản ứng hóa học giữa kim loại dính kết Côban với các axit hữu cơ có trong dầu lạc làm mất liên kết các hạt cácbít WC và TiC của dao. Hình 5.2 Ảnh so sánh mòn mặt trước của dao với 4 lượt cắt. d) Ảnh mảnh dao phóng to khi cắt với 6at. Trường ĐHKT Công Nghiệp Thái Nguyên 49 Luận văn thạc sĩ. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn. Hình 5.3 Ảnh so sánh mòn mặt trước của dao với 6 lượt cắt. Mòn và cơ chế mòn mặt sau dao. Từ các hình chụp tế vi mặt sau dao ta thấy:. - Trên vùng mòn mặt sau dao có dính bám vật liệu gia công và các vết xước chứng tỏ cơ chế mòn mặt sau là mòn do hạt mài và mòn tiếp xúc. - Tiến hành đo mòn mặt sau dao khi gia công có MQL ta thấy mòn mặt sau ứng với MQL-6at là thấp nhất, sau đó đến gia công với MQL-5at và mòn mặt sau với MQL-4at là lớn nhất. Bề rộng và mức độ phát triển vết mòn mặt sau của với. Trường ĐHKT Công Nghiệp Thái Nguyên 50 Luận văn thạc sĩ. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn. MQL-6at nhỏ hơn .Bề rộng và mức độ phát triển vết mòn mặt sau của với MQL-4at lớn hơn nhiều so với gia công bằng MQL-6at và MQL-6at. Nguyên nhân của kết quả này có thể do độ nhớt của dầu thực vật cao khó xâm nhập vào vùng cắt để bôi trơn làm nguội mà bao quanh vùng cắt gây chênh lệch nhiệt độ và tạo ứng suất làm nứt vỡ và tróc vảy dao cácbít. Cũng có thể do có phản ứng hóa học giữa kim loại dính kết Côban với các axit hữu cơ có trong dầu lạc làm mất liên kết các hạt nền TiC của dao cácbít hoặc do tác động của áp suất dòng khí. Ảnh so sánh mòn mặt sau của dao với 2 lượt cắt. d) Ảnh mảnh dao phóng to khi cắt với 6at. Trường ĐHKT Công Nghiệp Thái Nguyên 51 Luận văn thạc sĩ. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn. d) Ảnh mảnh dao phóng to khi cắt với 6at. Trường ĐHKT Công Nghiệp Thái Nguyên 52 Luận văn thạc sĩ. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn. d) Ảnh mảnh dao phóng to khi cắt với 6at.

HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn.