Các tác giả Webster và Ciu [14] đã tiến hành thí nghiệm với: - Hai loại đá mài: Al2O3 và CBN.
- Hai loại đầu phun: đầu phun thông thường và đầu phun Webster do Webster thiết kế có các đường kính lỗ là 3mm, 4mm, 5mm (áp suất tưới của đầu phun Webster cao hơn đầu phun thường).
- Hai loại dung dịch trơn nguội: nhũ tương tổng hợp nồng độ 5% và dầu nguyên chất.
Kết quả đo độ nhám bề mặt mài được biểu diễn trên (hình 2.6).
Hình 2.6. Ảnh hưởng của loại dung dịch trơn nguội và áp suất tưới nguội đến độ nhám bề mặt mài [14].
- Độ nhám bề mặt khi mài bằng đá mài CBN thấp hơn so với khi mài bằng đá mài thông thường.
- Dầu nguyên chất cho nhám bề mặt thấp hơn do khả năng bôi trơn tốt hơn so với nhũ tương tổng hợp.
- Khi mài bằng đá mài CBN với 2 loại dung dịch trơn nguội thì nhận được độ nhám bề mặt gần như nhau, đó là do đá mài CBN có khả năng duy trì các cạnh sắc trong suốt q trình gia cơng mà khơng địi hỏi phải sửa đá liên tục.
Để rõ hơn ảnh hưởng của loại dung dịch trơn nguội tới độ nhám bề mặt gia công, E.J da Silva và các đồng nghiệp [17] đã tiến hành thí nghiệm mài bằng đá mài CBN với 4 loại dung dịch trơn nguội là nước, dung dịch bán tổng hợp 3%, dung dịch bán tổng hợp 20% và dầu nguyên chất.
Hình 2.7. Độ nhám bề mặt khi mài bằng đá CBN với các loại dung dịch trơn nguội khác nhau [17].
Kết quả (hình 2.7) cho thấy:
- Loại dung dịch có khả năng bơi trơn tốt hơn thì cho độ nhám thấp hơn. - Khả năng bôi trơn của nước kém làm tăng ma sát giữa chất dính kết và
phoi, do đó giá trị nhám tăng. Cụ thể là khi tăng lượng bóc tách vật liệu thì độ nhám bề mặt tăng từ 0,26µm lên 0,57µm.
- Sử dụng dầu nguyên chất cho độ nhám nhỏ nhất (độ nhám nhỏ hơn 0,33µm).
- Dung dịch bán tổng hợp 20% cho độ nhám nhỏ hơn dung dịch bán tổng hợp 3%.
Hiện nay một số nước đã ứng dụng công nghệ trơn nguội với khí nitơ được hố lỏng ở nhiệt độ thấp khi mài các loại vật liệu khó gia cơng. Nabil Ben, Habib Sidhom và Chedly Braham [15] đã nghiên cứu thực nghiệm mài thép không gỉ AISI 304 trên máy mài phẳng với hai mơi trường là dầu hồ tan và khí nitơ hóa lỏng, kết quả cho thấy độ nhám bề mặt mài thấp nhất khi sử dụng khí nitơ hố lỏng (bảng 2.1). Sở dĩ như vậy là khi sử dụng khí nitơ hóa lỏng có tác dụng làm mát vùng mài tốt hơn khi dùng dầu.
Bảng 2.1. Độ nhám bề mặt khi mài thép AISI 304 với hai môi trường làm mát [15].
Vct (m/ph) t(mm) Ra (µm)
Dầu Nitơ hóa lỏng
1 0,030 2,70 2,52
3 0,010 1,84 1,26
5 0,006 1,68 1,01
7 0,004 1,62 1,03
9 0,003 1,55 0,97
Như vậy loại dung dịch trơn nguội là một yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến khả năng bóc tách vật liệu, chất lượng bề mặt gia công và tuổi thọ của đá mài.