Sự cần thiết của dung dịch trơn nguội trong gia công mài đã được khẳng định. Tưới nguội sẽ tải nhiệt ra khỏi vùng cắt dẫn đến giảm nhiệt độ trên dụng cụ cắt và trên chi tiết gia công; Đảm bảo nhiệt độ của môi trường thấp và ổn định; Giảm khả năng biến dạng nhiệt của chi tiết trong quá trình gia công; Giảm mức độ biến dạng nhiệt của dụng cụ cắt do đó tăng độ chính xác gia công và nâng cao tuổi bền của dao.
Cho đến nay đã có nhiều tác giả trong và ngoài nước đã tiến hành nghiên cứu về bôi trơn làm mát khi mài.
*) Sau đây là các nghiên cứu ngoài nước:
- Ảnh hưởng của lưu lượng dung dich trơn nguội tới ứng suất dư lớp bề mặt được Stephenson nghiên cứu 21, thí nghiệm tiến hành bằng đá mài CBN và đá Al2O3 trên thép GCr15 trong hai trường hợp mài khô và mài ướt.
Hình 2.7. Ảnh hưởng của lưu lượng dung dịch tưới nguội tới ứng suất dư bề mặt khi mài bằng đá mài CBN và đá Al2O321
Kết quả từ hình 2.9 đã chỉ ra như sau:
+ Ứng suất dư lớp bề mặt khi mài bằng đá CBN luôn luôn là ứng suất dư nén, điều đó là do đá mài CBN có khả năng duy trì các cạnh sắc 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.
- Nghiên cứu tiếp theo về ảnh hưởng của nồng độ dung dịch từ tính đến lớp biến cứng bề mặt khi mài 22 do Koji Kato, Norisugu Umehara và Minoru Suzuki thực hiện. Kết quả thu được (hình 2.10)
+ Khi sử dụng dich trơn nguội là nước thì mức độ biến cứng lớp bề mặt lớn nhất. + Khi sử dụng dung dịch trơn nguội gồm 50% nước và 50% chất lỏng từ tính thì mức độ biến cứng bề mặt giảm rất mạnh.
+ Khi sử dụng dung dịch trơn nguội là 100% chất lỏng từ tính thì mức độ biến cứng cũng giảm nhưng với mức độ ít hơn.
Hình 2.8. Ảnh hưởng của nồng độ dung dịch đến lớp biến cứng bề mặt mài 22 - H.Z. Choi cùng các đồng nghiệp 23 nghiên cứu quá trình mài với bôi trơn tối thiểu nhằm giảm thiểu ảnh hưởng của dung dịch chất thải bôi trơn đến môi trường sinh thái. Kết quả nghiên cứu cho thấy với dạng bôi trơn này, độ nhám bề mặt và chi phí gia công giảm khi sử dụng dung dịch bôi trơn ở dạng sương mù. Các loại dung dịch bôi trơn sử dụng trong thí nghiệm là: nước làm mát, khí nén lạnh và nước làm mát ở dạng sương mù nhằm thực hiện so sánh chất lượng bề mặt khi sử dụng bôi trơn bằng các dung dịch trên. Kết quả chỉ ra: chất lượng bề mặt và khả năng làm mát dạng sương mù tốt như nước làm mát, đồng thời tiết kiệm dung dịch trơn nguội do đó giảm chi phí gia công.
Hình 2.9. .Độ nhám bề mặt gia công khi sử dụng các dung dịch bôi trơn làm nguội khác nhau 23.
- Monici và các cộng sự [24] đã nghiên cứu thực nghiệm với 2 loại đá Oxit nhôm và đá CBN, 2 loại đầu phun và 2 loại dung dịch trơn nguội là nhũ tương 5% và dầu nguyên chất. Kết quả đo độ nhám được thể hiện trên hình 2.9.
Hình 2.10. Ảnh hưởng của loại dung dịch tưới nguội và áp suất tưới nguội đến độ nhám bề mặt mài [24]
Qua đó nhận thấy rằng chất lượng bề mặt khi gia công bằng đá CBN tốt hơn khi gia công bằng đá mài Ôxit nhôm. Khi mài bằng đá mài Al2O3 sử dụng dầu nguyên chất cho nhám bề mặt thấp hơn do khả năng bôi trơn tốt hơn so với nhũ
Chiều sâu của vết cắt cắt (µm/s)
Nhá m b ề m ặt Ra (µm)
tương tổng hợp. Còn khi mài bằng đá mài CBN với 2 loại dung dịch tưới nguội thì nhận được độ nhám bề mặt gần như nhau. Với đá mài ôxit nhôm, đường kính đầu vòi phun càng nhỏ (áp suất dung dịch tưới nguội càng lớn) thì chất lượng bề mặt càng tốt. Còn khi sử dụng đá mài CBN thì chất lượng bề mặt thay đổi không đáng kể.
*) Các nghiên cứu trong nước:
-Tạ Việt Cường [26] đã nghiên cứu ảnh hưởng của loại dung dịch trơn nguội đến chất lượng bề mặt gia công khi mài lỗ nhỏ vật liệu 9XC.