4. Đối tượng và phương pháp nghiên cứu
4.6.2. So sánh:
Theo các trị số thực nghiệm đối với mảnh hợp kim phủ và các giá trị tính toán tính toán cho hợp kim thông dụng khi gia công tinh cùng vật liệu ta thấy trong cùng một chế độ cắt mảnh hợp kim phủ có tuổi bền lớn gấp khoảng 1.5 lần hơn mảnh hợp kim thường.
Đối với dạng mảnh các bít mới không mài sữa việc sử dụng thuận tiện hơn, thao tác đơn giản không tốn công, thời gian mài sữa, sử dụng thuận tiện trên nhiều loại máy, đáp ứng nhanh công việc vì vậy tính hiệu quả cao.
4.7. Một số hình ảnh dụng cụ sau khi gia công:
Trường ĐHKTCN Thái Nguyên Hoàng Văn Vinh
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Hình 4.8: Ảnh SEM mẫu dao tiện sau 42 phút với V = 180(m/p), s = 0,05(mm/vòng), t=0.45 mm
Với vận tốc cắt lớn, bước tiến nhỏ, chiều sâu cắt lớn (Hình 4.8), trong quá trình gia công nhiệt sinh ra lớn hơn nên các vết mòn dao có hiện tượng chảy xệ, các phần tử các bít ở mũi dao có xu hướng kết dính nhau bong ra từng mảng tạo mòn dao.
Trường ĐHKTCN Thái Nguyên Hoàng Văn Vinh
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Hình 4.9: Ảnh SEM mẫu dao tiện sau 42 phút với V = 180(m/p), s = 0,15(mm/vòng), t=0.15 mm
Với chiều sâu cắt nhỏ hơn nhiệt sinh ra ít hơn hiện tượng mòn trong trường hợp này chủ yếu do tác động cơ học, ít ảnh hưởng do nhiệt.
Trường ĐHKTCN Thái Nguyên Hoàng Văn Vinh
Trường ĐHKTCN Thái Nguyên Hoàng Văn Vinh
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Hình 4.10: Ảnh SEM mẫu dao tiện sau 49 phút với V = 95(m/p), s = 0,15(mm/vòng), t=0.45 mm
Với vận tốc cắt nhỏ, nhiệt cắt sinh ra ít hơn, hiện tượng mòn ở điều kiện này chủ yếu do tác động cơ học, lớp mòn bong ra có dạng hạt và chủ yếu phá vở tại vị trí có liên kết yếu ở lưỡi cắt chính.
Trường ĐHKTCN Thái Nguyên Hoàng Văn Vinh
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Hình 4.11: Ảnh SEM mẫu dao tiện sau 58.5 phút với V = 95(m/p), s = 0,05(mm/vòng), t=0.15 mm
Tương tự như trong hình 4.10, ở điều kiện này mòn dung cụ chủ yếu do cơ học và kích thước lớp mòn nhỏ hơn do chiều sâu cắt nhỏ.
4.8. Kết luận chƣơng 4
Bằng phương pháp quy hoạch thực nghiệm đã xác định được quan hệ của chế độ gia công đến tuổi bền dụng cụ khi tiện tinh thép không gỉ SUS 201 bằng dao tiện phủ TiAlN thông qua hàm hồi quy thực nghiệm có dạng logarit:
Thông qua việc khảo sát hàm hồi quy bằng đồ thị tại các điểm tối ưu cho phép mở rộng khả năng tối ưu của các thông số V, S, t.
Đánh giá được đặc điểm mòn của dụng cụ ứng với các chế độ cắt khác nhau trong điều kiện gia công có tưới nguội.
Trường ĐHKTCN Thái Nguyên Hoàng Văn Vinh
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Chương 5:
KẾT LUẬN CHUNG CỦA LUẬN VĂN
VÀ HƢỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO CỦA ĐỀ TÀI 5.1. Kết luận chung
Với nội dung “Nghiên cứu mối quan hệ giữa chế độ cắt và tuổi bền dụng cụ phủ TiAlN khi tiện tinh thép không gỉ SUS 201” qua bốn chương đề tài đã giải quyết được các vấn đề sau:
- Đề tài đã đánh giá được ảnh hưởng của chế độ cắt đến tuổi bền khi tiện tinh thép không gỉ SUS 201 bằng dụng cụ phủ TiAlN.
- Thông qua hàm hồi quy thực nghiệm giữa tuổi bền dụng cụ và thông số chế độ cắt xác định được bộ thông số V, S, t tối ưu cho quá trình tiện tinh thép không gỉ SUS 201.
- Đánh giá so sánh khả năng gia công của hợp kim truyền thống và công nghệ mới.
- Cho phép mở rộng khả năng tối ưu các thông số V, S, t thông qua việc khảo sát hàm hồi quy đã thiết lập bằng đồ thị.
5.2. Hƣớng nghiên cứu trong tƣơng lai
- Xây dựng quan hệ giữa chế độ cắt và tuổi bền khi gia công vật liệu có đặc tính như thép không gỉ.
- Nghiên cứu quan hệ giữa chế độ cắt và tuổi bền dao phủ TiAlN khi tiện thép không gỉ ở các điểu kiện cắt khác nhau.
Trường ĐHKTCN Thái Nguyên Hoàng Văn Vinh
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Bành Tiến Long, Trần Thế Lục, Trần Sĩ Tuý. (2001), Nguyên Lý Gia Công Vật Liệu, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội.
[2]. Trần Thế Lục (1988), Giáo Trình Mòn và Tuổi Bền Của Dụng Cụ Cắt, Khoa Cơ Khí - Trường Đại học Bách khoa Hà Nội.
[3]. Phan Quang Thế (2002). Luận án Tiến sĩ. “Nghiên cứu khả năng làm việc của dụng cụ thép gió phủ dùng cắt thép cacbon trung bình”, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội.
[4]. Trần Văn Địch, Nguyễn Trọng Bình, Nguyễn Thế Đạt, Nguyễn Viết Tiếp, Trần Xuân Việt (2003), Công Nghệ Chế Tạo Máy, NXB Khoa học và Kỹ thuật.
[5]. Trent E.M. and Wright P.K. (2000), Metal Cutting, Butterworth- Heinemann, USA.
[6]. Rezhicob A.N. (1969), Heat Generation in Metal Cutting, Mosscow. [7]. Trần Hữu Đà, Nguyễn Văn Hùng, Cao Thanh Long (1998), Cơ sở chất lượng của quá trình cắt, Trường ĐH Kỹ thuật Công nghiệp.
[8] PGS.TS Nguyễn Trọng Bình, Tối ưu hóa qúa trình cắt gọt, NXB Giáo dục [9] Trần Hữu Đà – Nguyễn Văn Hùng – Cao Thanh Long (1998), Cơ sở chất lượng của quá trình cắt, Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp.
[10] Nguyễn Ngọc Đào – Trần Thế San – Hồ Viết Bình, Chế độ cắt gia công cơ khí, NXB Đà nẵng.
[11] Lê Công Dưỡng (1996), Vật liệu học, NXB Khoa học kỹ thuật
[12]. Trần Văn Địch (2003), Nghiên cứu độ chính xác gia công bằng thực nghiệm, NXB Khoa học và Kỹ thuật.
[13]. Nguyễn Doãn Ý (2003), Giáo trình Quy hoạch thực nghiệm, NXB Khoa học và Kỹ thuật.
[14]. Nguyễn Tiến Thọ, Nguyễn Thị Xuân Bẩy, Nguyễn Thị Cẩm Tú (2001),
Trường ĐHKTCN Thái Nguyên Hoàng Văn Vinh
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
[15]. Bùi Công Cường, Bùi Minh Trí, (1997), Giáo trình xác suất và thống kê ứng dụng, NXB Giao thông vận tải.
[16]. Abdullah Kurt*, Ulvi Seker. The effect of chamfer angle of polycrystalline cubic boron nitride cutting tool on the cutting forces and the tool stresses in finishing hard turning of AISI52100 steel. Materials and Design 26 (2005) 351–356.
[17]. Patrik Dahlman, Fredrik Gunnberg, Michael Jacobson, The influence of rake angle, cutting feed and cutting depth on residual stresses in hard turning. Journal of Materials Processing Technology 147 (2004) 181–184. [18 Meng Liua, Jun-ichiro Takagia, AkiraTsukudab, Effect of tool nose radius and tool wear on residual stress distribution in hard turning of bearing steel,
Journal of Materials Processing Technology 150 (2004) 234–241.
[19]. Jiang Hua, Rajiv Shivpuri, Xiaomin Cheng, Vikram Bedekar, Yoichi Matsumoto, Fukuo Hashimoto, Thomas R.Watkins. Effect of feed rate, workpiece hardness and cutting edge on subsurface residual stress in the hard turning of bearing steel using chamfer + hone cutting edge geometry.
Materials Science and Engineering A394 (2005) 238–248.
[20]. Doyle E. D., Horne J.C. and Tabor D. (1997), Frictional Interaction between Chip and Rake face in Continuous Chip formation, Proceedings of Royal Society London, A. 336, pp. 173-183.
[21]. Tay A.O.. Stevenson M.G and De Vahl G. (1976), A numerical method for calculating temperature distributions in machining from force an shear angle measurements, International Journal of machine Tools & Manufacture, Vol. 16, pp. 335-349.
[22]. Zorev N.N. (1963), Interrelationship between shear processes occuring along tool face and on shear plane in metal cutting, International research in production engineering, The American Society of mechanical Engineers, New York, pp. 48-67.
Trường ĐHKTCN Thái Nguyên Hoàng Văn Vinh
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
[23]. Jun C.K and Smith K.H. (1994), Alumina Silicon carbide whisker composite tools, Ceramic Cutting Tools, Noyes Publications, New Jersey, USA, pp. 86-111.
[24]. Tay A.O.. Stevenson M.G and De Vahl Davis G (1974), Using the Finite Element Method to Determine temperature Distribution in orthogonal machining, Proceedings of Institutions Mechanical Engineers, Vol 188, pp. 627-638.
[25]. Ivett Viktória BANA (2006), thesis, Manufacturi80g of high precision bores,
[26] MITSUBISHI General catalogue (2008), Turning tool, rotating tool, tooling solutions.
[27]. Ty G. Dawson and Dr. Thomas R. Kurfess, Wear trends of PCBN cutting tools in hard turning, (The George Woodruff School of Mechanical Engineering, Georgia Institute of Technology, Atlanta, Georgia, USA 30332- 0450).