M Ở ĐẦU
4.1.3 Đánh giá độ mòn dao khi phay khô so với phay ướt hợp kim nhôm A
Lượng mòn dụng cụ cắt khi phay hợp kim nhôm A7075 trong điều kiện phay khô và phay ướt ở các khoảng thời gian gia công 90 phút, 180 phút và 270 phút được cho trong bảng 4.3. Sựthay đổi của lực cắt khi phay khô và phay ướt được đánh giá thông qua chỉ số %∆Hs % 100 . HsK HsU HsK Hs ∆ ∆ − ∆ = ∆ (4.3)
Bảng 4.3. Bảng so sánh lượng mòn dụng cụ cắt khi phay ướt và phay khô trong
thời gian gia công 90 phút, 180 phút, 270 phút
STT ∆HsU ở 90 (µm) ∆HsK ở 90 µm) %∆Hs ở 90 ∆HsU ở 180(µm) ∆HsK ở 180 (µm) %∆Hs- 180 ∆HsU ở 270 (µm) ∆HsK ở 270(µm) %∆Hs ở 270 1 12.523 12.523 0.000 20.701 20.122 -2.877 33.225 50.577 34.308 2 14.22 14.353 0.927 24.428 23.445 -4.193 38.648 63.64 39.271 3 16.767 16.433 -2.032 27.521 28.401 3.098 44.621 87.873 49.221 4 17.867 17.867 0.000 30.055 30.514 1.504 47.921 91.813 47.806 5 11.51 11.51 0.000 18.341 18.21 -0.719 33.518 53.523 37.376 6 13.36 14.027 4.755 22.308 22.188 -0.541 38.268 61.55 37.826 7 14.06 15.327 8.266 24.375 25.02 2.578 41.368 77.533 46.645 8 15.327 15.993 4.164 26.508 27.386 3.206 47.435 84.287 43.722 9 14.47 14.235 -1.651 23.261 23.395 0.573 38.398 73.087 47.463 10 14.597 14.597 0.000 22.998 23.334 1.440 38.445 72.177 46.735 11 14.397 14.53 0.915 23.448 22.927 -2.272 38.845 72.68 46.553
Độ mòn dao ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng bề mặt gia công. Như trong nội dung nghiên cứu trên, độ nhám bề mặt tăng mạnh sau khoảng thời gian gia công 180 phút đến 270 phút. Độnhám thay đổi như vậy nguyên nhân chính là do mòn dụng cụ cắt gây ra. Trên các Hình 4.10, Hình 4.11 trình bày lượng mòn mặt sau tại các thí nghiệm khác nhau tương ứng với thời gian gia công 90 phút, 180 phút trong điều kiện gia công khô và gia công ướt. Kết quả cho thấy, sau 90 phút và 180 phút gia công, lượng mòn dao mặt sau khi gia công khô và gia công ướt thay đổi không đáng kể tại tất cả các thí nghiệm, trong đó quy luật mòn không xác định cụ thể. Sau 90 phút gia công lượng mòn thay đổi nhiều nhất tại 6 và 8 lần lượt là 4,76% và 4,16%, các thí nghiệm còn lại không vượt quá 2%. Sau khoảng thời gian gia công 180 phút lượng
Hình 4.10. Lượng mòn dao mặt sau tại các thí nghiệm khác nhau sau 90 phút gia công
Hình 4.11. Lượng mòn dao mặt sau tại các thí nghiệm khác nhau sau 180 phút
gia công
Hình 4.12. Lượng mòn dao mặt sau tại các thí nghiệm khác nhau sau 270 phút
Hình 4.13. Lượng mòn dao mặt sau tại các thí nghiệm khác nhau sau 90 phút, 180 phút và 270 phút gia công
Lượng mòn dao khi gia công khô và gia công ướt sau 270 phút gia công tại các thí nghiệm khác nhau được cho là có sự khác biệt đáng kể. Kết quả cho thấy, lượng mòn dao khi gia công khô tăng mạnh tại tất cả các thí nghiệm. Trong đó, lượng mòn tăng mạnh nhất là 49,221% tại thí nghiệm số 3, các thí nghiệm số 4 và số9 tăng khoảng 48%, mức tăng thấp nhất là 34,3% ở thí nghiệm 1.
Hình 4.14. Lượng mòn dao mặt sau khi gia công với chế độ cắt V = 188 (m/phút), S = 1600 (mm/phút), t = 0,5 (mm) sau các thời gian gia công khác nhau.
Trên Hình 4.13 thể hiện lượng mòn dao của các thí nghiệm tại các thời gian gia công khác nhau sau 90 phút, 180 phút và 270 phút và Hình 4.14 miêu tả sự thay
0,5 (mm). Kết quả cho thấy, lượng mòn dao tăng khi thời gian gia công tăng. Trong khoảng thời gian gia công từ 0 phút đến 180 phút, lượng mòn dao tăng và thống nhất giữa gia công khô và gia công ướt. Tuy nhiên, sau 180 phút gia công, lượng mòn dao khi gia công ướt tiếp tục tăng với đồ thị có độ dốc ổn định nhưng với trường hợp gia công khô thì đồ thịlượng mòn được xác định với độ dốc lớn đột biến. Trong quá trình gia công khô, nhiệt cắt sinh ra lớn hơn, đây là nguyên nhân chính dẫn đến lượng mòn dao tăng mạnh.
Trên hình 4.14 thể hiện với cùng lượng mòn với gia công ướt tại thời điểm 270 phút thì trong gia công khô là 205 phút điều này cho chúng ta thấy rằng với cùng lượng mòn thì thời gian làm việc của dụng cụ cắt giảm đi như sau:
%𝜏𝜏 =𝜏𝜏𝑢𝑢−𝜏𝜏𝑘𝑘
𝜏𝜏𝑢𝑢 ∗100 = 270−205270 ∗100 = 24% ( 4.4)
Như vậy, phương pháp gia công khô cho thấy ưu điểm mạnh mẽ trong việc bảo vệ sức khỏe người trực tiếp vận hành máy cũng như toàn bộ công nhân viên trong nhà máy, xưởng sản xuất nói riêng và bảo vệ môi trường nói chung. Gia công khô cũng giúp nhà sản xuất tiết kiệm khoản chi phí lớn cho dung dịch làm mát, chi phí cho thời gian lắp đặt và bảo dưỡng hệ thống cung cấp dung dịch làm mát. Nghiên cứu đã so sánh và chứng minh được tính ổn định của lực cắt, độ nhám bề mặt khi gia công khô so với gia công ướt. Sự chênh lệch về lực cắt và độ nhám bề mặt khi gia công tại các thí nghiệm khác nhau, đo lường sau các khoảng thời gian gia công khác nhau khi gia công khô so với gia công ướt là không đáng kể. Luận án cũng đã so sánh lượng mòn dao khi gia công khô và gia công ướt. Trong 180 phút gia công thì lượng mòn dao trong hai trường hợp gia công là như nhau. Sau 180 phút gia công, lượng mòn dao khi gia công khô tăng mạnh hơn rất nhiều so với khi gia công ướt. Như vậy, bài toán đặt ra cho các nhà sản xuất là cân nhắc giữa việc lựa chọn phương pháp gia khô giảm chi phí làm mát và đặc biệt là bảo vệ môi trường, bảo vệ sức khỏe con người hay lựa chọn phương pháp gia công ướt giảm được chi phí cho dụng cụ cắt nhưng sức khỏe người lao động bị ảnh hưởng và là một trong những nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường. tuy nhiên chi phí cho dụng cụng cắt tang lên 24%