3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
2.4. Ảnh hưởng của lưu lượng dung dịch bôi trơn làm mát
Ảnh hưởng của lưu lượng dung dịch bôi trơn làm mát tới ứng suất dư lớp bề
mặt đã được các tác giả K.Q. Xiao và L.C.Zhang [24] nghiên cứu khi mài bằng đá mài Oxit nhôm với 5 môi trường có lưu lượng BTLM khác nhau. Kết quả đo ứng suất dư lớp bề mặt được cho trong đồ thị hình 2.16.
- Khi mài khô bề mặt mài có trị số ứng suất dư kéo lớn nhất. Trong trường hợp này hầu như ứng suất dư trên bề mặt vật mài là ứng suất dư kéo (vì khi mài khô không có tác dụng bôi trơn và làm nguội).
- Khi sử dụng phương pháp bôi trơn làm mát với lưu lượng lớn nhất bằng chất làm lạnh cho trị số ứng suất dư nén lớn nhất. Và trong trường hợp này hầu
như ứng suất dư trên bề mặt vật mài là ứng suất dư nén (vì trong trường hợp này tác dụng bôi trơn làm mát là tốt nhất).
50
Hình 2.16. Ứng suất dư bề mặt mài với loại dung dịch BTLM khác nhau [24]
+ Để rõ hơn ảnh hưởng của lưu lượng dung dịch BTLM tới ứng suất dư lớp bề mặt, tác giả Stephenson [25] đã thí nghiệm mài thép GCr15 bằng đá mài CBN trong hai trường hợp mài khô và mài ướt. Kết quả đo ứng suất dư lớp bề mặt được thể hiện trong đồ thị hình 2.17.
Hình 2.17. Ảnh hưởng của lưu lượng dung dịch BTLM tới ứng suất dư bề mặt khi mài bằng đá Al2O3 và đá CBN [25]
Từ đồ thị hình 2.17 ta thấy: Ứng suất dư lớp bề mặt khi mài bằng đá CBN luôn luôn là ứng suất dư nén, đó là do đá mài CBN có khả năng duy trì các cạnh sắc
51 trong suốt quá trình gia công mà không đòi hỏi phải sửa đá liên tục. Ứng suất dư theo hướng mài luôn luôn có trị số lớn hơn ứng suất dư theo phương vuông góc với hướng mài. Khi mài ướt trị số ứng suất dư luôn có trị số nhỏ hơn khi mài khô trong cả hai phương theo hướng mài và theo phương vuông góc với hướng mài.
Alves và các cộng sự năm 2009 đã áp dụng làm nguội tối thiểu cho mài lỗ [27]
Tuy nhiên khi so sánh với làm nguội tưới tràn thì độ nhám bề mặt gia công không tốt bằng (Hình 2.18). Nguyên nhân là do khi làm nguội tối thiểu,
lượng dung dịch BTLM không đủ để làm sạch bề mặt gia công, phoi bám dính lên chi tiết và đá mài.
Hình 2.18. Độ nhám bề mặt gia công khi mài lỗ24.4 thép SAE 52100 [22]
Một phương án giúp giảm nhiệt và giảm nhám được áp dụng là sử dụng
các vật liệu nano trộn vào dung dịch BTLM. CNT, C60, TiO2, Al2O3, MoS2 đã được sử dụng trong các nghiên cứu [25, 30, 32] trong mài phẳng. Năm 2012 Pil-Ho Lee đã áp dụng phương án này cho mài lỗ và đạt được kết quả rất tốt khi mà cả độ nhám và lực mài đều giảm hơn so với làm nguội tối thiểu truyền thống [28] (Hình 2.19 và Hình 2.20).
52
53