Nghiên cứu đặc tính cắt của mảnh dao thay thế nhiều cạnh hợp kim cứng chế tạo tại việt nam khi gia công thép không gỉ SUS304 trên máy tiện CNC

nhi Ťộ cắ ờ dà.. Trong quá trình cắt, d ng c có tính chịu mòn cao.

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

NGUY N CH C NG

NGHI N C U Đ C T NH C T C A NH DAO THAY TH NHI U CẠNH H P KI C NG CH TẠO TẠI VI T NA KHI GIA C NG TH P KH NG G SUS TR N ÁY TI N CNC

U N ÁN TI N S K THU T C KH

Hà Nội - 2017

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

NGUY N CH C NG

NGHI N C U Đ C T NH C T C A NH DAO THAY TH NHI U CẠNH H P KI C NG CH TẠO TẠI VI T NA KHI GIA C NG TH P KH NG G SUS TR N ÁY TI N CNC

ỜI CA ĐOAN

T Ť Ť à Ť à dướ sự ướ dẫ PGS.TS B N ọ T C số ậ à ự à ư

ỤC ỤC

ỜI CA ĐOAN i

ỜI C N ii

DANH ỤC CÁC B NG BI U viii

DANH ỤC CÁC H NH V VÀ Đ TH x

PH N Ở Đ U 1

Chương 1: Đ C ĐI GIA C NG TH P KH NG G TR N ÁY TI N CNC BẰNG NH DAO H P KI C NG 6

1 1 Đ iể ti n CNC 6

6

6

7

8

1 Đ iể d ti n g n nh HKC 10

1.2 10

11

12

Lớ 14

15

1.2.5.1 Ký d 15

1.2.5.2 P ư p p ự ọ p p d d 16

17

1 Độ h nh hi ti t gi ng ti n 17

18

ớ 19

1 Cơ ở th t ộng h à n d ng hi ti n CNC 20

L 20

1.4.1.1 Độ ự ọ 20

1.4.1.2 M ự ắ ắ 22

1.4.1.3 C ố ưở Ť ự ắ 23

25

1.4.2.1 C d 25

1.4.2.2 C d Ťặ ư d HKC TT10K8 p p

p SUS304 28

1.4.2.3 C ố ưở Ť d 30

1 Đ iể gi ng th p h ng g SUS 30

30

32

1 6 C ng trình nghi n tr ng à ng ài nướ .33

K t ận hương 1 39

Chương : TƯ NG QUAN GI A PR PHIN GIA C NG VÀ THI T K NH DAO H P KI C NG TT1 K8 D NG CHO TI N PR PHIN TH P KH NG G SUS304 41

1 Nghi n tương n gi pr phin gi ng ới th ng hình h d ng à h t ư ng gi ng hi ti n CNC 41

41

43

ớ 46

2.2 Q n h hình h hi ti t gi ng ới ộ nh t gi ng à ướ ti n d hi ti n pr phin ng d ti n n nh i d nh .46

2.2.1 46

ớ ớ 47

Nghi n th nghi thi t nh d HKC TT1 K8 ể gi ng th p h ng g SUS 48

48

52

2.3.2.1 C à ậ 52

2.3.2.2 Lự ọ p d HKC TT10K8 54

2 57

2.3.3.1 T số ọ d HKC TT10K8 57

2.3.3.2 T ự ự ọ ố ư số ọ d HKC TT10K8 58

Th nghi h t nh d HKC TT1 K8 64

64

68

69

71

K t ận hương .73

Chương : NGHI N C U TH C NGHI Đ C T NH C T C A NH DAO H P KI C NG TT1 K8 CH TẠO TẠI VI T NA .74

1 C phương ph p nh i n h th nghi .74

74

75

X d ng hình th nghi .77

77

78

79

79

79

Đi i n th nghi .80

80

81

D 81

82

3.4 Th nghi nh ột t nh t nh d HKC TT10K8 84

84

3.4.1.1 ưở số Ť ự ắ 84

3.4.1.2 ưở số Ť ự ắ p p 86

88

hình th nghi nh hưởng h ộ t n h t ư ng t gi ng n d à thành ph n t hi ti n th p SUS tr n ti n CNC 93

95

ớ 98

100

101

3.5.4.1 X dự Ťộ ắ à à p ự ắ

x

P 101

3.5.4.2 X dự Ťộ ắ à à p ự ắ y P 103

3.5.4.3 X dự Ťộ ắ à à p ự ắ z P 104

K t ận hương 106

Chương : TỐI ƯU HOÁ CH ĐỘ C T KHI TI N CNC TH P KH NG G SUS BẰNG NH DAO THAY TH NHI U CẠNH HKC TT1 K8 CH TẠO TẠI VI T NA 107

1 Ch ti t i ư à hà ti 107

107

107

108

Phương ph p gi i ài t n t i ư 113

K t ận hương 120

K T U N VÀ HƯỚNG NGHI N C U TI P THEO 121

K t ận 121

Hướng nghi n ti p th 122

TÀI I U THA KH O 123

DANH ỤC CÁC C NG TR NH Đ C NG BỐ C A U N ÁN 132

PHỤ ỤC 133

PHỤ ỤC 1 134

PHỤ ỤC 139

PHỤ ỤC 142

DANH ỤC CÁC B NG BI U

ng 1.1 K m 13

T m TT10K8 14

m 15

K m 16

K m 16

K m 16

7 T ó SUS304 ( N JIS G4303-91) 31

8 SUS304 ( N JIS G4303-91) 31

1.9 c m 32

ó 37

1 B q m T 50

m 55

M m 59

K q m S N 60

G R a m γ α λ 61

G m γ α λ 61

7 G S N m γ α λ R a 61

8 G S N m γ α λ 61

9 M m R a 62

T m 63

Mẫ ểm K TT10K8 68

K q ểm K TT10K8 68

T m K TT10K8 71

T m K TT10K8 71

K q ểm m K TT10K8 71

m N PLG-42 80

T m PO K TSUR (M 82

T 3 MT -400 Futek (M 83

B m q m 89

K q m ồ q 2 m R1 89

K q m R1 90

7 K q m R 2 90

8 K q m ể R1 92

9 K q m ể R 2 92

B q m 94

B m m 96

K q m m R a 96

B m lnR a 96

B m lnR a 97

K q m 99

K q m m m 100

7 K q m P x 101

8 K q m P y 103

9 K q m P z 104

m m 117

G S – Microsoft Excel 117

m m 118

DANH ỤC CÁC H NH V VÀ Đ TH

M 6

6

7

7

S ó rôphin 8

9

Hình 1.7 ấ N 10

Hình 1.8 m 11

Hình 1.9 B ể ồ ấ ă 13

Hình 1.10 B ể ồ 14

Hình 1.11 K m 15

Hình 1.12 K m 15

Hình 1.13 K ó m 15

Hình 1.14 K m 15

Hình 1.15 Q m 16

Hình 1.16 S ồ ể m m R a 18

7 m m R a 18

8 B ể ồ m R a m ó m ể wiper 19

9 m ó m 20

nh 1.20 B m 3 ể 20

M 21

q 21

m 22

N P m 23

Hình 1.25 Q m 26

X m m 26

7 X m m KT 27

8 V 27

9 S ồ m 28

M m m K TT10K8 V N m 30

G ồ S ấ 31

S ồ m 34

34

V 35

Mẫ m 35

B 36

7 ó ó 36

8 ó ó 36

9 B m 37

T 37

ó 41

G ó ồ 42

T q 43

S ó ó ó ể 44

S ó ó ó ể 44

N m m m ó ồ 46

7 G m 48

8 M ể q 53

9 53

S m 54

2.11 m ó ó ε = 35 o ε = 55 o 56

K m m ( S 57

K ể m m V N m 57

B m 58

Mẫ SUS304 sau khi gia công 59

G S N R a m γ α λ 62

7 G S N m γ α λ 62

8 ồ m γ α λ R a 63

9 ồ m γ α λ 63

S ồ m K 64

K m K TT10K8 66

G ồ m K TT10K8 67

P m TT10K8 67

T m TT10K8 (1000 68

S ồ m 69

Hình 2.26 M m m TT10K8 69

Hình 2.27 3 8 1 2 70

Hình 2.28 70

Hình 2.29 M ó m m TT10K8 70

Hình 2.30 M 71

M q m 75

T m ( B -Behnken (b) 76

S ồ q N m 78

M N PLG-42 L 80

81

T m m PO K TSUR (M 82

7 M ó P 3500 (N B 83

8 T 3 MT -400 (M 83

9 84

85

85

S ồ 87

Mẫ m ó 88

ể ồ R1 91

ể ồ R 2 91

ồ m R1 91

7 ồ m R 2 91

8 ồ q m R a 98

9 ồ q D 100

ồ q m m hs 101

ồ q P x 102

ồ q P y 104

ồ q P z 105

của m dao t ay t ế ều cạ ợp k m c c ế tạo tạ V ệt Nam k a cô t ép

k ô ỉ SUS trê máy t ệ CNC” à dự Ťư p ư p p ự

ọ ố ư ậ d ọ d HKC

p SUS304 Ť ờ ự d à ố ư ó Ťộ ắ

Ťố ớ d Ťó

h i tư ng à ph i nghi n

h tài

- N d HKC V N Ťể

ặ ó Ť à p p p SUS304 CNC Ť

Ý ngh h h à th ti n tài

Ý ngh h h

- K ậ óp p à sở ý à ự

g p p ó Ť à p p p SUS304 trên CNC ớ d ắ p TT10K8

- Đ ấ p ư p p ậ p Ť ố ư số

ọ d p d CNC à d p p p p ó

Ť à p p à p SUS304, Ťể ự ọ ậ à ấ d p ý T Ťó Ťư ự

p d p ư p p ặ B -Behnken ự ấp

ộ , Ťể Ťị Ťặ ắt p TT10K8 ướ ớ

s 3 số à ậ ố ắ ướ d s à s ắ

s ớ ự

- B ự Ťã dự Ťư ọ ể d sự ưở Ťộ ắ p p p p p SUS304 d ắ

p TT10K8 Ť Ťộ R a s ướ ΓD ư d

ặ sau (h s à ự ắ à p , ,P P P CNC, p p ớ x y z Ť s ấ p ộ số à ố p

- B p ư p p p ANOVA Ťã sử d ọ ậ Ťư Ť , p Ť Ťể à ố ư ó Ťộ ắ ớ à

s ấ Ť Ťư ấ à Ťị Ťư Ťộ ắ ố ư

ó p p p p Ť ể ự ọ à: ậ ố ắ = 42 /p ướ d s = 0 08 / s ắ = 0 6 Ť ậ

ấ ư ặ Ťộ p p Ť d à ự ắ p

p p Nội d ng ận n L ậ Ťư à 122 à p ở Ť ậ ị ậ 4 ư Chương 1: Đặ Ť ể p CNC d p C ư à Ť ập Ť Ťặ Ť ể prôphin d Ťườ prôphin Ťườ d prôphin à ưở Ť ấ ư Ťặ Ť ể d CNC Ťặ ắ d ý p ự ọ ậ p Ťể p SUS304 C ố ư à ó ắ à à ướ Ťã Ťư ố Ť Ť à phâ ư Ťư P ậ ướ ậ

Chương : Tư p p à d p

TT10K8 d p p p SUS304 N ư

prôphin chi Ť số ọ d ắ à ấ ư

CNC; ấ Ť Ť d ọ d à ự

d HKC TT10K8 V N Chương : N ự Ťặ ắ d p TT10K8 V N T ộ số p ư p p ự

dự à Ť ự T ự Ťặ ắ d

HKC TT10K8 Ťã ó Ť

Chương 1: Đ C ĐI GIA C NG TH P KH NG G TR N ÁY TI N

ư ớ p ư p p d Ťị Mộ số d Ťườ prôphin

à H 1.1

Theo [1][9][11] ự Ťố ớ d ắ ườ

ư d d dọ p ể Ťộ à à Ťườ ấ phôi qua ộ ư d dị ể ộ Ť ấ Ťị ớ ị

Ť ộ Ť Ť dà ướ d d Ťó prôphin ở

p ộ Ť ướ d Đố ớ ườ p d ắ Ťị

ó dị ể ư d ưở ậ d Ťộ prôphin ặ ắ

Theo [11][101], Ťườ d Ťườ d à Ť à ộ Ť ể d

Ťư dẫ ó N Ť ự à

Ťườ d sẽ dẫ d ấ Ť ư dư C à

Ťườ d sẽ dẫ d ự à

ặ Đườ d prôphin ó Ťư dị ể ffs Ťườ ộ ư ấp ắ d Mộ số d Ťườ d Ťư à H 1.2 1.3 à 1.4

T H 1.3 à 1.4 ấ Ťố ớ Ťườ prôphin Ťể d

Ťư prôphin à ư ắ d Ťó p ó

d à số ọ ã số Ťộ ọ T

ườ Ťể d ắ ườ d d Ťị

à d p ớ p ư p p ập CNC

d sẽ Ť ộ ặ prôphin

1.1.3 S th i g ộng trong ti n pr phin Theo [1] k ặ ặ Ť Ťườ Ť d à Ťườ d ậ ị ư Ťố d à p ắ ườ Ť ộ p ư X ở ộ Ť ắ ý ưở số ọ d ở

Ťộ ư ó sự Ť ặ Ť Ť ể Theo [1][11] k ặ ó prôphin à Ťườ Ťườ Ť

d p à Ťườ X ớ CNC 3 Ťườ d à Ťườ p ố p ể Ťộ à dọ d s ớ Ťườ prôphin à p p sự p ố p ể Ťộ p ư dọ à d à ở p p Đườ Ť d à p ố p Ť

Vị ư d à p Ť ể à d Ťó

số ọ ở Ťộ d Ť ể d à

Nó d ể Ťộ d ập số ọ

ặ à Ť C số Ťườ d ưở

Ť ấ ư ặ à s ấ C số Ťườ d :

ư dư Ťườ ố Ť Ť d Ťó ự ắ Ťị sẽ Ťư

à p ực, nhi Ťộ p ắ d ng c còn bị à à Ťộng trong quá trình cắt D Ťó Ťể s ất cắt, chấ ư ng b mặt gia công, ph n cắt c a

d ng c không nh ng ph ó d ọc h p lý mà còn ph Ťư c ch t o t

nh ng lo i vật li u thích h p Vì vậy, vật li u d ng c cắt c n thi t ph Ť m b o nh ng yêu c u s Ť

- Vật li u ch t o dao ph ó Ťộ c ng cao: V nguyên tắ d ố Ťư c phoi

ph ó Ťộ Ťộ c ng c Ťộ c Ťó p Ťư c duy trì ở

nhi Ťộ cắ ờ dà T ực nghi Ťộ c ng ở nhi t Ťộ ường ph Ť t

Ťư c t 61HRC trở lên Khi cắt ở nhi Ťộ Ťộ c Ťó p Ť t trên 55HRC

- Vật li u ch t o dao ph ó Ťộ b à Ťộ d o c n thi t Trong quá trình cắt, d ng c

có tính chịu mòn cao Thực t ch rõ r Ťộ c ng càng cao thì tính chịu mòn vật li u càng cao Tính chịu mòn vật li u t l thuận vớ Ťộ c ng

- Vật li u ch t o dao ph ó Ťộ ố Ť à ọng c a vật li u

d ng c cắt Nó quy Ťịnh vi c duy trì kh ắt c d Ť u ki n nhi Ťộ và áp lực rất lớn ở vùng cắ ó à ắt ở nhi Ťộ - lý tính c a vật li u thay

Ť i trong ph m vi cho phép

- Vật li u ch t o dao ph i có tính công ngh tốt và tính kinh t Đ Ťó ó

là vật li d Ťể ch t o ph Ťư c gia công d dàng, d ki m và giá thành r

- H p kim c ng 2 : G m có bột WC, bột TiC trộn với bộ d C Ťể thiêu

k t Ký hi u theo OCT 3882-74 là TK, theo ISO ký hi u là P

- H p 3 : G WC, TiC, TaC với bột Co Ť t Ký hi u theo OCT 3882-74 là TTK, theo ISO ký hi u là M

G à

ớ à

G à

ớ à

Theo [1][3][6][30][84] vớ ậ à p SUS304

ã s ấ p ớ , ó ể sử d d HKC M20 TT10K8 Ťể à p SUS304 à p ó ọ à tính trình bày trong B 1.2

Các tính chất khác nhau c a lớp ph ư: Ťộ c ng t Ťộ dính k t với n Ťộ nhám

b mặt, h số ma sát khi ti p Ťộ Ťịnh nhi t và hóa ph thuộc vào: Thành ph n lớp vật li u c a lớp ph à ph

D ắ ó ể sử d ộ ớp p ặ ớp p Mộ số ớp p Ť

sử d ư Ť N T T N ; Ť N T A N T B N T C N .; các lớp ph cacbit; lớp ph ; ; ớp p ư à ố ư ư M

d ớp p ó Ťộ H 1.10

Hình 1.10 B ể ồ

+ PF: Gia công tinh

+ MR: Gia công thô

T ự ể Ťư Ťố à à

à p p ặ ọ ướ ư ấ ý ớ ị

ẽ G ị s à ẽ Ťư d Ťể Ť

Ťộ C Ť Ťộ :

- Độ ướ : Đư Ť s số ướ ự s ớ

ướ ý ưở ó à Ťư ể d s ướ Ťó

- Độ d ọ : Là Ťộ p p ớ ấ ớ

d ọ ý ưở ó à Ťư Ť Ťộ Ťộ Ťộ Ťộ

k ặ Ťộ p Ťộ ặ p

ặ prôphin T TCVN2511-95 Ťể Ť Ťộ ườ sử d

Ťộ s số ọ prôphin R a, à ị số số ọ ị

Ťố s prôphin ớ dà S prôphin à

Ť ể prôphin ự Ť Ťườ Ť p ư p p ớ Ťườ Đườ à Ťườ prôphin p ó d ớ

p Ť ư H 1.16 [1][6][9]

( ) 0

K d ọ Ťố ư H 1.17 :

1 1

d ướ prôphin p p à ấ ờ ộ số ườ p

ể ư prôphin d s d ể p ở Ťườ

ể à ấ ó ậ ườ p s p à p Ťể

ể d

Để Ť Ťư Ťộ ọ prôphin Ť p p Ťư Ťườ prôphin Ťó à Ťườ ố p ó ậ Ťị à ị ư T p Ťó ớ ó ể ậ d p ư p p ố Ťể Ť

x y z

PP P P à 2 2 2

P P P P (1.6) 1.4.1.2 M ự ắ ắ

ị ộ số Ťã Ťư ự Ťể ự ắ Ť ị ư s :

- Friedrich:

2 1

- Hippler:

0,25

p C P f

- Opitz và Schallbroch:

0,164

z C P f

T s J à S S ậ ố ắ à Ť ể ắ ó ể Ť ớ 9000C

ặ Ťẫ Ť à ớp p à ặ ướ d à

s p à d à ự ắ Mộ

ắ ớ ậ ố ắ ắ à 5000C ự ắ N ư ắ ớ ố Ťộ ắ 80 /p ở ự ắ

p p à ớ d C ướ Ť Ťã

p ự ặ p d ắ ớ ấ s ớ p ự à

15 20 à d ị à d