ĐẠI HỌC THÁI NGUN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CƠNG NGHIỆP LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT CHUN NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CHẾ ĐỘ CƠNG NGHỆ ĐẾN Q TRÌNH TẠO PHOI VÀ CHẤT LƯỢNG BỀ MẶT KHI PHAY THÉP SUS 304 HÀ ĐỨC THUẬN THÁI NGUN, 2013 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://lrc.tnu.edu.vn/ 2 ĐẠI HỌC THÁI NGUN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CƠNG NGHIỆP HÀ ĐỨC THUẬN NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CHẾ ĐỘ CƠNG NGHỆ ĐẾN Q TRÌNH TẠO PHOI VÀ CHẤT LƯỢNG BỀ MẶT KHI PHAY THÉP SUS 304 CHUN NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Thái Ngun, 2013 HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS. Trần Minh Đức HỌC VIÊN Hà Đức Thuận KHOA ĐÀO TẠO SĐH BGH TRƯỜNG ĐHKTCN Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://lrc.tnu.edu.vn/ 3 LỜI CAM ĐOAN Với danh dự là một giảng viên đại học tơi xin cam đoan đây là đề tài nghiên cứu của tơi. Các số liệu và kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai cơng bố trong bất kỳ cơng trình nào khác, trừ những phần tham khảo đã được ghi rõ trong luận văn. Tác giả HÀ ĐỨC THUẬN Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://lrc.tnu.edu.vn/ 4 LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên tơi xin được cảm ơn TS. Trần Minh Đức, Phó hiệu trưởng - Trường Đại học Kỹ thuật Cơng nghiệp, thầy hướng khoa học của tơi về tình cảm, sự tận tình dành cho tơi trong nghiên cứu, những đóng góp q báu của Thầy trong nghiên cứu và viết luận văn đã giúp tơi hồn thành luận văn này. Tơi muốn bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến sự giúp đỡ vơ tư của Thầy Lê Viết Bảo Giám đốc Cty TNHH cơ khí Vĩnh Thái về cơ sở vật chất, dụng cụ trong suốt thời gian làm luận văn. Tơi muốn được cám ơn Ban Giám Hiệu trường Đại học Kỹ thuật Cơng nghiệp-Đại học Thái Ngun, Bộ mơn Chế tạo máy, Trung tâm thí nghiệm đã dành cho tơi những điều kiện thuận lợi nhất giúp tơi hồn thành nghiên cứu của mình. Học viên HÀ ĐỨC THUẬN Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://lrc.tnu.edu.vn/ 5 MỞ ĐẦU Trang 1. Tính cấp thiết của đề tài 2. Mục đích của nghiên cứu 3. Đối tượng nghiên cứu 4. Phương pháp nghiên cứu 5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 6. Nội dung của luận văn Chương 1 TỔNG QUAN VỀ GIA CƠNG VẬT LIỆU THÉP KHƠNG GỈ 1.1 Tổng quan về thép khơng gỉ và tính gia cơng của thép khơng gỉ 1.1.1 Tổng quan về thép khơng gỉ 1.1.2 Tổng quan về tính gia cơng của thép khơng gỉ 1.2 Các chỉ tiêu đánh giá tính gia cơng của vật liêu 1.2.1 Tính chất cơ học của vật liệu 1.2.2 Biến dạng và hình thành phoi 1.2.3 Lực cắt 1.2.4 Nhiệt cắt 1.2.5 Mòn và tuổi bền dụng cụ 1.2.6 Vận tốc cắt vật liệu 1.2.7 Chất lượng bề mặt gia cơng 1.2.8 Độ chính xác gia cơng 1.3 Tổng quan các nghiên cứu ảnh hưởng của các yếu tố cơng nghệ đến tính gia cơng của thép khơng gỉ trong và ngồi nước 1.3.1 Khái qt về tình hình nghiên cứu trên thế giới 9 9 9 10 10 10 12 12 13 18 18 19 20 20 21 21 22 23 23 23 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://lrc.tnu.edu.vn/ 6 1.3.2 Khái qt về tình hình nghiên cứu tại Việt Nam 1.3.3 Vấn đề nghiên cứu Chương 2 CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN Q TRÌNH TẠO PHOI VÀ CHẤT LƯỢNG BỀ MẶT KHI GIA CƠNG SUS 304 2.1 Bản chất vật lý q trình tạo phoi 2.2 Các yếu tố cơng nghệ ảnh hưởng đến q trình tạo phoi và chất lượng bề mặt khi gia cơng 2.2.1 Ảnh hưởng của vật liệu dụng cụ cắt 2.2.2 Ảnh hưởng của chế độ cắt 2.2.3 Ảnh hưởng của dung dịch trơn nguội 2.3 Giới hạn nghiên cứu 2.4 Phương pháp nghiên cứu Chương 3 NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM ẢNH HƯỞNG CỦA V, S ĐẾN Q TRÌNH TẠO PHOI VÀ CHẤT LƯỢNG BỀ MẶT KHI PHAY MẶT PHẲNG VẬT LIỆU SUS 304 3.1 Đặc điểm q trình tạo phoi khi gia cơng thép SUS 304 3.2 Xây dựng hệ thống thí nghiệm 3.1.1 u cầu của hệ thống thí nghiệm 3.1.2 Hệ thống thí nghiệm 3.3 Phương pháp quy hoạch thực nghiệm 3.4 Các bước tiến hành thí nghiệm 3.5 Kết quả thí nghiệm và nhận xét KẾT LUẬN CHUNG 25 25 27 29 29 30 33 34 35 36 39 39 39 41 41 43 53 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://lrc.tnu.edu.vn/ 7 PHỤ LỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 54 57 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://lrc.tnu.edu.vn/ 8 DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 1. Thành phần hóa học vật liệu gia cơng Bảng 2. Cơ tính vật liệu gia cơng Bảng 3. Đặc trưng vật lý vật liệu gia cơng Bảng 4. Ma trận thí nghiệm Bảng 5. Kết quả thí nghiệm 38 38 38 44 45 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://lrc.tnu.edu.vn/ 9 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ Trang Hình 1.1 Tính gia cơng tương đối của các loại thép khơng gỉ thơng dụng và các mác dễ gia cơng tương đương [1] Hình 2.1 Các vùng biến dạng dẻo khi cắt kim loại [4] Hình 2.2 Sơ đồ hóa miền tạo phoi [6] Hình 2.3 Quan hệ giữa vận tốc cắt và hệ số co rút phoi K [6] Hình 2.4 Quan hệ giữa tốc độ cắt và chiều cao lẹo dao [6] Hình 3.1 Mặt ngồi cùng và mặt tiếp xúc với dao của phoi (độ phóng đại 25 lần) Hình 3.2. Hình ảnh phoi phóng đại 100 lần Hình 3.3 Máy phay đứng CNC VMC-85S Hình 3.4 Mảnh dao M1025R08 SANDVIK Hình 3.5 Phơi thép SUS 304 Hình 3.6 Thiết bị đo nhám Mitutoyo SJ-201 Hình 3.7 Kính hiển vi điện tử qt TESCAN Hình 3.7 Thiết bị đo lực KISLER 9257BA Hình 3.9 Ảnh hưởng của các yếu tố đến Ra Hình 3.9 Đồ thị ảnh hưởng của v,S đến Ra Hình 3.10 Ảnh hưởng của các yếu tố lần lượt đến Fx,Fy, FZ Hình 3.11 Đồ thị ảnh hưởng của S, V đến Fx Hình 3.12 Đồ thị ảnh hưởng của S, V đến Fy Hình 3.13 Đồ thị ảnh hưởng của S, v đến Fz Hình 3.14. Mòn mặt trước (v=125 m/ph; S=0.2 mm/răng) Hình 3.15. Mòn mặt sau (v=125 m/ph; S=0.2 mm/răng) 16 29 32 33 34 40 40 42 42 42 42 42 43 45 46 48 49 49 49 50 50 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://lrc.tnu.edu.vn/ 10 Hình 3.16 Đồ thị ảnh hưởng của S, V đến lượng mòn h Hình 3.17. Cấu trúc tế vi bề mặt (v = 200 m/ph; S = 0.3 mm/răng) Hình 3.18. Cấu trúc tế vi bề mặt (v = 175 m/ph; S = 0.3 mm/răng) Hình 3.19. Cấu trúc tế vi bề mặt (v = 125 m/ph; S = 0.3 mm/răng) Phụ lục 1. Ảnh SEM cấu trúc tế vi bề mặt chi tiết sau gia cơng Phụ lục 2. Ảnh SEM mặt trước của dao sau gia cơng Phụ lục 3. Một số hình ảnh thí nghiệm 51 53 53 53 54 55 56 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://lrc.tnu.edu.vn/ [...]... thép khơng gỉ, giới hạn vấn đề nghiên cứu và đưa ra mơ hình nghiên cứu Chương III: Nghiên cứu thực nghiệm ảnh hưởng của chế độ cơng nghê đến q trình tạo phoi và chất lượng bề mặt khi phay thép SUS 304 Nghiên cứu thực nghiệm đặc điểm q trình tạo phoi khi phay SUS 304 Nghiên cứu ảnh hưởng của V, S đến nhám bề mặt, mòn dụng cụ cắt, cấu trúc tế vi bề mặt và lực cắt khi phay SUS 304 13 Số hóa bởi Trung tâm... cứu: Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ cơng nghệ đến q trình tạo phoi và chất lượng bề mặt khi phay thép SUS 304. ” 2 Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến q trình tạo phoi xảy ra khi gia cơng thép SUS 304 từ đó đưa ra các giải pháp cơng nghệ nhằm nâng cao chất lượng bề mặt sau khi gia cơng 3 Đối tượng nghiên cứu 11 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://lrc.tnu.edu.vn/ Q trình phay mặt. .. trên, trong nghiên cứu này, tác giả sử dụng mảnh dao M1025R08 của hãng SANDVIK tương ứng với nhóm TTK 2.2.2 Ảnh hưởng của chế độ cắt Khi xét ảnh hưởng của chế độ cắt đến q trình tạo phoi nghĩa là xem xét ảnh hưởng của chế độ cắt đến ba tiêu chí: + Ảnh hưởng đến độ lớn của miền tạo phoi và mức độ biến dạng + Ảnh hưởng đến nhiệt độ của vật liệu gia cơng + Ảnh hưởng đến sự xuất hiện cũng như độ lớn của lẹo... tiết khn mẫu, chất lượng bề mặt (nhám bề mặt và cấu trúc tế vi lớp bề mặt) ảnh hưởng rất lớn đến tính năng sử dụng của chúng Ngồi ra, yếu tố lực cắt và mòn dao ảnh hưởng rất nhiều đến độ chính xác gia cơng và chi phí gia cơng sản phẩm Xuất phát từ các u cầu trên, tác giả đã lựa chọn đề tài: Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ cơng nghệ đến q trình tạo phoi và chất lượng bề mặt khi phay SUS 304 Kết luận... quy trình gia cơng khn dập thuốc trong nước: nâng cao chất lượng bề mặt, giảm chi phí gia cơng Từ những mục tiêu trên tác giả lựa chọn nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ cơng nghệ đến q trình tạo phoi và chất lượng bề mặt khi phay thép SUS 304 Trong khn khổ luận văn này, tác giả tập trung nghiên cứu ảnh hưởng các vấn đề sau: + Tìm hiểu lý thuyết q trình tạo phoi khi phay mặt phẳng trên vật liệu SUS 304. .. các nghiên cứu đã cơng bố trong và ngồi nước về gia cơng thép khơng gỉ và định hướng nghiên cứu của đề tài Chương II: Các yếu tố ảnh hưởng đến q trình tạo phoi và chất lượng bề mặt khi gia cơng thép khơng gỉ 12 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://lrc.tnu.edu.vn/ Chương này tác giả nghiên cứu lý thuyết về ảnh hưởng của các yếu tố cơng nghệ đến q trình tạo phoi và chất lượng bề mặt khi gia cơng thép. .. q trình cắt kim loại, q trình hình thành và biến dạng của phoi quyết định đến cơng suất cắt, lực cắt, nhiệt cắt và ảnh hưởng đến độ chính xác gia cơng và tuổi bền của dụng cụ cắt [5,6,7] Do vậy việc nghiên cứu ảnh hưởng của một số chế độ cắt đến q trình tạo phoi và chất lượng bề mặt khi phay mặt phẳng trên vật liệu SUS 304 là cấp thiết Xuất phát từ các u cầu trên, tác giả lựa chọn đề tài nghiên cứu: ... liệu SUS 304, sử dụng dao phay mặt đầu gắn mảnh HKC M1025R08 SANDVIK, bơi trơn tưới tràn dùng dung dịch Emuxil 4 Phương pháp nghiên cứu Nghiên cứu lý thuyết kết hợp với nghiên cứu thực nghiệm 5 Ý nghĩa 1 Ý nghĩa khoa học Kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ góp phần bổ xung lý thuyết cơ bản về ảnh hưởng của một số chế độ cắt đến q trình tạo phoi và chất lượng bề mặt khi phay mặt phẳng trên vật liệu SUS 304, ... là sự mở rộng của vùng trượt thứ hai.[4-6] 30 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://lrc.tnu.edu.vn/ 2.2 Các yếu tố cơng nghệ ảnh hưởng đến q trình tạo phoi và chất lượng bề mặt khi gia cơng 2.2.1 Ảnh hưởng của vật liệu dụng cụ cắt Ảnh hưởng của vật liệu dụng cụ cắt đến q trình tạo phoi và chất lượng bề mặt khi gia cơng được xét qua quan hệ giữa cơ lý tính của vật liệu gia cơng và tính cắt của vật liệu... dược phẩm Hà Tĩnh Tuy nhiên, việc nghiên cứu ảnh hưởng của các biện pháp cơng nghệ đến q trình tạo phoi và chất lượng bề mặt khi gia cơng thép khơng gỉ nói chung và SUS 304 nói riêng còn rất nhiều hạn chế 1.3.3 Vấn đề nghiên cứu Từ nhu cầu sản xuất thực tế và những hạn chế của các đề tài nghiên cứu trước đây, tác giả nhận thấy cần có nghiên cứu cụ thể về gia cơng SUS 304 sử dụng dụng cụ cắt có lưỡi cắt . III: Nghiên cứu thực nghiệm ảnh hưởng của chế độ cơng nghê đến q trình tạo phoi và chất lượng bề mặt khi phay thép SUS 304 Nghiên cứu thực nghiệm đặc điểm q trình tạo phoi khi phay SUS 304 Nghiên. cắt và ảnh hưởng đến độ chính xác gia cơng và tuổi bền của dụng cụ cắt [5,6,7]. Do vậy việc nghiên cứu ảnh hưởng của một số chế độ cắt đến q trình tạo phoi và chất lượng bề mặt khi phay mặt. liệu SUS 304 là cấp thiết. Xuất phát từ các u cầu trên, tác giả lựa chọn đề tài nghiên cứu: Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ cơng nghệ đến q trình tạo phoi và chất lượng bề mặt khi phay thép SUS