Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGÀNH: CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO
Trang 1Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP
LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
NGÀNH: CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY
NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA LOẠI DUNG DỊCH TRƠN NGUỘI TỚI CHẤT LƯỢNG BỀ MẶT GIA CÔNG KHI MÀI TINH THÉP Ổ LĂN SUJ2 BẰNG ĐÁ AL2O3 VÀ
ĐÁ CBN TRÊN MÁY MÀI PHẲNG
ĐỖ ĐỨC TRUNG
THÁI NGUYÊN - 2010
Trang 2LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan các số liệu và kết quả nêu trong Luận văn là trung thực và chƣa từng đƣợc ai công bố trong bất kỳ một công trình nào khác Trừ các phần tham khảo đã đƣợc nêu rõ trong Luận văn
Tác giả
Đỗ Đức Trung
Trang 3Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
LỜI CẢM ƠN
Tác giả bày tỏ lòng biết ơn Thầy giáo - TS Ngô Cường, người đã hướng dẫn
và giúp đỡ tận tình từ định hướng đề tài, tổ chức thực nghiệm đến quá trình viết và hoàn chỉnh Luận văn
Tác giả xin chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo Trường Cao đẳng Kinh tế - Kỹ thuật thuộc Đại học Thái Nguyên, Ban lãnh đạo và Khoa Sau đại học của Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp đã tạo điều kiện thuận lợi để hoàn thành bản Luận văn này
Tác giả xin chân thành cảm ơn các nhà khoa học của Viện Khoa học vật liệu
Hà Nội đã tận tình giúp đỡ trong quá trình xử lý kết quả thí nghiệm
Do năng lực bản thân còn nhiều hạn chế nên Luận văn không tránh khỏi sai sót, tác giả rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của các Thầy, Cô giáo, các nhà khoa học và các bạn đồng nghiệp
Tác giả
Đỗ Đức Trung
Trang 4MỤC LỤC
Trang
PHẦN MỞ ĐẦU 1
1 Tính cấp thiết của đề tài 1
2 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 2
3 Đối tượng, mục đích, phương pháp và nội dung nghiên cứu 2 3.1 Đối tượng nghiên cứu 2 3.2 Mục đích nghiên cứu 2 3.3 Phương pháp nghiên cứu 2 3.4 Nội dung nghiên cứu 3
Chương 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ TRƠN NGUỘI
TRONG GIA CÔNG CẮT GỌT 4
1.1 Nhiệt phát sinh trong quá trình cắt gọt 4 1.1.1 Các nguồn nhiệt và sự truyền nhiệt trong quá trình cắt gọt 4 1.1.2 Nhiệt cắt trong quá trình mài 4 1.2 Vai trò của dung dịch trơn nguội trong gia công cắt gọt 8 1.2.1 Tác dụng bôi trơn 8 1.2.2 Tác dụng làm nguội 8 1.2.3 Tác dụng làm sạch thiết bị 9 1.2.4 Hiệu quả kinh tế của việc sử dụng dung dịch trơn nguội 9 1.3 Các đặc tính của dung dịch trơn nguội 9 1.4 Phân loại dung dịch trơn nguội 10
1.4.3 Dung dịch cắt gọt hóa học 13 1.5 Các phương pháp bôi trơn – làm nguội khi mài 15 1.5.1 Phương pháp gia công khô 15 1.5.2 Phương pháp tưới tràn 15
Trang 5Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
1.5.3 Phương pháp dùng dòng không khí lạnh 17 1.5.4 Phương pháp đưa dung dịch từ trong ra ngoài theo mọi hướng qua các lỗ hổng của đá
18
1.5.5 Phương pháp đưa dung dịch từ trong ra ngoài bằng cách tạo các lỗ rỗng
Chương 2: CHẤT LƯỢNG BỀ MẶT GIA CÔNG
VÀ ẢNH HƯỞNG CỦA CÔNG NGHỆ TƯỚI NGUỘI
ĐẾN CHẤT LƯỢNG BỀ MẶT GIA CÔNG KHI MÀI
2.2.1 Ảnh hưởng đến độ nhám bề mặt 28 2.2.1.1 Ảnh hưởng của loại dung dịch trơn nguội 28 2.2.1.2 Ảnh hưởng của nồng độ dung dịch trơn nguội 30 2.2.1.3 Ảnh hưởng của áp suất tưới nguội 31 2.2.2 Ảnh hưởng đến hình thái bề mặt 32 2.2.3 Ảnh hưởng đến độ cứng lớp bề mặt 34 2.2.3.1 Ảnh hưởng của nồng độ dung dịch trơn nguội 34 2.2.3.2 Ảnh hưởng của lưu lượng tưới nguội 35 2.2.4 Ảnh hưởng đến ứng suất dư bề mặt 37 2.2.4.1 Ảnh hưởng của loại dung dịch và áp suất tưới nguội 37 2.2.4.2 Ảnh hưởng của nồng độ dung dịch trơn nguội 39 2.2.4.3 Ảnh hưởng của lưu lượng tưới nguội 40 2.2.5 Ảnh hưởng đến cấu trúc lớp kim loại bề mặt 43
Trang 62.3 Kết luận chương 2 44 2.4 Xác định hướng nghiên cứu của luận văn 44
Chương 3: THỰC NGHIỆM NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA
LOẠI DUNG DỊCH TRƠN NGUỘI ĐẾN CHẤT LƯỢNG BỀ
MẶT GIA CÔNG KHI MÀI TINH THÉP SUJ2
KẾT LUẬN CHUNG 62
TÀI LIỆU THAM KHẢO 63
Trang 7Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU CHÍNH
Ra Sai lệch prôfin trung bình cộng m
Rz Chiều cao nhấp nhô tế vi m
Vđ Tốc độ của đá mài m/ph
t Chiều sâu khi mài mm
De Đường kính tương đương của đá mài mm
az Chiều sâu cắt của một hạt mài mm
Sd Lượng chạy dao dọc m/ph
Ssđ Lượng chạy dao dọc khi sửa đá m/ph
tsđ Chiều sâu cắt khi sửa đá mm
Hệ số truyền nhiệt Kcal/cm.g.độ
C
m Nồng độ dung dịch %
Trang 8DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU
1 1.1 Phân bố nhiệt cắt khi mài 6
2 1.2 Hệ số truyền nhiệt của vật liệu phụ thuộc vào hàm lượng
4 3.1 Thành phần hóa học của thép SUJ2 47
5 3.2 Kí hiệu tương đương mác thép SUJ2 của các nước 47
6 3.3 Trị số độ nhám bề mặt gia công khi mài bằng đá Al2O3
và CBN
56
Trang 9Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
1 1.1 Đồ thị bão hòa nhiệt cắt khi mài thép 12XH4A
bằng đá Ctr25MV1K 5
2 1.2 Một số kiểu đá mài không liên tục 7
3 1.3 Sơ đồ tưới nguội thông dụng trên máy mài 16
4 1.4 Sơ đồ tưới nguội phối hợp ở bên ngoài bằng dung dịch
5 1.5 Kết cấu vòi phun có hai lỗ tưới nguội 17
6 1.6 Đá mài có lỗ để dẫn dung dịch trơn nguội đi qua 19
7 2.1 Sự hình thành độ nhám bề mặt mài 21
8 2.2 Sự hình thành bề mặt chi tiết mài 22
9 2.3 Rung động gây ra sóng bề mặt gia công 24
10 2.4 Sơ đồ hình học quá trình hình thành sóng khi mài
11 2.5 Ảnh SEM bề mặt mài 26
12 2.6 Ảnh hưởng của loại dung dịch trơn nguội và áp suất
tưới nguội đến độ nhám bề mặt mài 28
13 2.7 Độ nhám bề mặt khi mài bằng đá CBN với các loại
dung dịch trơn nguội khác nhau 29
14 2.8 Ảnh hưởng của nồng độ dung dịch đến độ nhám bề mặt
15 2.9 Ảnh SEM bề mặt mài với vận tốc cắt 42 m/s, tốc độ
dung dịch trơn nguội 3,5 m/s 32
16 2.10 Ảnh SEM bề mặt mài với vận tốc cắt 42 m/s, tốc độ
dung dịch trơn nguội 10 m/s 33
17 2.11 Ảnh SEM bề mặt mài với vận tốc cắt 42 m/s, tốc độ 33
Trang 10dung dịch trơn nguội 15,4 m/s
18 2.12 Ảnh SEM bề mặt mài với vận tốc cắt 104 m/s, tốc độ
dung dịch trơn nguội 3,5 m/s 33
19 2.13 Ảnh SEM bề mặt mài với vận tốc cắt 104 m/s, tốc độ
dung dịch trơn nguội 10 m/s 34
20 2.14 Ảnh SEM bề mặt mài với vận tốc cắt 104 m/s, tốc độ
dung dịch trơn nguội 16 m/s 34
21 2.15 Ảnh hưởng của nồng độ dung dịch đến lớp biến cứng
22 2.16 Ảnh hưởng của lưu lượng dung dịch đến mức độ biến
23 2.17 Ứng suất dư bề mặt mài bằng đá CBN khi sử dụng các
loại dung dịch tưới nguội và áp suất khác nhau 37
24 2.18 Ứng suất dư với các loại dung dịch trơn nguội khi mài
bằng đá CBN và Al203 38
25 2.19 Nứt do ứng suất khi mài thép không gỉ AISI 304 39
26 2.20 Ảnh SEM bề mặt mài với dung dịch nhũ tương 40
27 2.21 Ứng suất dư bề mặt mài với lưu lượng tưới nguội khác
28 2.22 Ảnh hưởng của lưu lượng dung dịch tưới nguội tới ứng
suất dư bề mặt khi mài bằng đá Al2O3 và đá CBN 41
29 2.23 Ảnh hưởng của lưu lượng dung dịch tưới nguội tới ứng
suất dư bề mặt khi mài bằng đá BWA60MVA1 42
30 2.24 Ảnh hưởng của lưu lượng tưới nguội tới nhiệt độ mài
khi mài bằng đá CBN 43
31 3.1 Cấu trúc lớp kim loại bề mặt khi mài bằng đá Al2O3 với
dung dịch trơn nguội là Emulsion 50
32 3.2 Cấu trúc lớp kim loại bề mặt khi mài bằng đá Al2O3 với 51
Trang 11data error !!! can't not
read
Trang 12data error !!! can't not
read
Trang 13data error !!! can't not
read
Trang 14data error !!! can't not
read
Trang 15data error !!! can't not
read
Trang 17data error !!! can't not
read
Trang 18data error !!! can't not
read
Trang 19data error !!! can't not
read
Trang 20data error !!! can't not
read
Trang 21data error !!! can't not
read
Trang 22data error !!! can't not
read
data error !!! can't not
read
Trang 23data error !!! can't not
read
data error !!! can't not
read
Trang 24data error !!! can't not
read
data error !!! can't not
read
Trang 26data error !!! can't not
read
Trang 27data error !!! can't not
read