Luận văn thạc sĩ tối ưu hóa một số thông số công nghệ khi mài phẳng

TỐI ƢU HÓA MỘT SỐ THÔNG SỐ CÔNG NGHỆ KHI MÀI PHẲNG Học viên: Lê Xuân Viên Chuyên ngành: Kỹ thuật cơ khí Mã số: 60520103 Khóa: 2015 Trường Đại học Bách khoa – ĐHĐN Tóm tắt – Mài mặt phẳng

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

-

LÊ XUÂN VIÊN

TỐI ƯU HÓA MỘT SỐ THÔNG SỐ CÔNG NGHỆ KHI MÀI PHẲNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

Đà Nẵng – Năm 2017

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

-

LÊ XUÂN VIÊN

TỐI ƯU HÓA MỘT SỐ THÔNG SỐ CÔNG NGHỆ KHI MÀI PHẲNG

Chuyên ngành: KỸ THUẬT CƠ KHÍ

Mã số: 60 52 01 03

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

Người hướng dẫn khoa học: TS LƯU ĐỨC BÌNH

Đà Nẵng – Năm 2017

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi

Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác

Tác giả

Lê Xuân Viên

TỐI ƢU HÓA MỘT SỐ THÔNG SỐ CÔNG NGHỆ KHI MÀI PHẲNG

Học viên: Lê Xuân Viên Chuyên ngành: Kỹ thuật cơ khí

Mã số: 60520103 Khóa: 2015 Trường Đại học Bách khoa – ĐHĐN

Tóm tắt – Mài mặt phẳng là phương pháp gia công tinh lần cuối cho các chi tiết máy

có bề mặt phẳng, để đánh giá chất lượng chi tiết máy gồm nhiều tiêu chí như độ chính xác về kích thước, hình dáng hình học, tính chất cơ lý, chất lượng bề mặt, trong đó chất lượng bề mặt chi tiết máy là một trong những tiêu chí rất quan trọng để nâng cao

độ bền chi tiết máy Tuy nhiên nói đến chất lượng bề mặt chi tiết khi gia công là ta nói đến độ nhám bề mặt chi tiết và đó là một trong các tiêu chí để đánh giá chất lượng bề mặt đặc trưng cho tính chất hình học của bề mặt gia công Trong thực tế có rất nhiều chi tiết máy yêu cầu độ bóng bề mặt cao và thường được gia công trên máy mài phẳng Nội dung luận văn là quá trình nghiên cứu thực nghiệm, xử lý số liệu của hai thông số quan trọng là chiều sâu cắt và tốc độ chạy dao dọc ảnh hưởng đến độ nhám bề mặt chi tiết thép C45 khi gia công trên máy mài phẳng HGS-65A (Hàn Quốc) bằng đá mài Flange – WA46KMV trong điều kiện có dung dịch làm nguội Trên cơ sở đó sẽ tối ưu hóa các thông số công nghệ nhằm ứng dụng công nghệ mài để gia công sản phẩm cơ khí đạt các cấp độ bóng theo yêu cầu, góp phần nâng cao chất lượng bề mặt sản phẩm Mặc khác đã thiết lập được dãy chế độ cắt tối ưu (Sd, t) để phục vụ cho việc lập quy trình gia công trên máy mài phẳng HGS-65A và đưa ra bảng hướng dẫn sử dụng để chọn chế độ cắt nhằm khai thác khả năng công nghệ trên máy mài phẳng

Từ khóa – máy mài phẳng; đá mài; độ nhám bề mặt; quy hoạch thực nghiệm;

Box-Hunter; tối ưu hóa

OPTIMIZATION SOME TECHNOLOGY PARAMETERS

IN SURFACE GRINDINGAbstract: Surface grinding is a method of machining used to produce a smooth finish

on flat surfaces The quality of the machined surfaces is one of the most important criteria to ensure the durability of the workpiece or machine parts However, when the quality of surfaces is mentioned, it refers to the roughness and that is one of criteria for accessing the quality of machined surfaces characterized to the geometry of the workpiece’ surfaces In fact, many machine parts are required to have high surfaces’ glossiness and they are often machined by surface grinders This thesis presents the process of experimental research and data processing of two important parameters: depth of cut and longitudinal feed speed affecting to the surface roughness of C45 steel when it is machined on the surface grinder HGS-65A (Korea) by the grinding wheel Flange - WA46KMV with coolant Then, optimizing the technology parameters based

on this to apply grinding technology to machine mechanical products to meet the

levels of glossiness as required, making a contribution to improve the quality of products’ surface Besides, the optimization of cutting parameters (Sd, t) has been set

up for machining process on the surface grinder HGS-65A and provides an instruction manual to select the correct cutting mode to turn technical characteristics on the surface grinder into advantage

Key words – surface grinders; grinding wheel; surface roughness; plan experiment;

Box-Hunter; optimization

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ MÀI 4

1.1 Đặc trưng cắt gọt của phương pháp mài 4

1.1.1 Quá trình cắt gọt khi mài 4

1.1.2 Các phương pháp mài 7

1.2 Các thông số công nghệ khi mài 13

1.2.1 Chiều sâu cắt (t): 13

1.2.2 Lượng chạy dao: 13

1.2.3 Tốc độ cắt 13

1.3 Các thông số đánh giá đến chất lượng khi mài 14

1.3.1 Độ nhám bề mặt 14

1.3.2 Ảnh hưởng của lượng chạy dao đến chất lượng bề mặt 16

1.3.3 Ảnh hưởng của tốc độ quay của chi tiết 16

1.3.4 Ảnh hưởng của chiều sâu mài t 16

1.3.5 Ảnh hưởng của tốc độ đá mài 17

1.3.6 Độ hạt của đá mài 17

1.3.7 Ảnh hưởng của dung dịch trơn nguội 17

1.4 Đá mài 18

1.4.1 Vật liệu chế tạo đá mài 18

1.4.2 Chất dính kết của đá mài 19

1.4.3 Độ hạt, mật độ và độ cứng của đá mài 19

CHƯƠNG 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ QUY HOẠCH THỰC NGHIỆM 29

2.1 Khái niệm về quy hoạch thực nghiệm 29

2.1.1 Khái niệm về thiết kế thực nghiệm 29

2.1.2 Các nguyên tắc thiết kế thực nghiệm 31

2.1.4 Trình tự thực hiện thiết kế thực nghiệm 33

2.2 Thiết lập mô hình thí nghiệm 34

2.2.1 Khái niệm về chọn mô hình toán thực nghiệm 34

2.2.2 Xác định các tham số trong mô hình toán 35

2.3 Quy hoạch bậc 2 hỗn hợp quay đều Box – Hunter (Rotatable CCD) 40

CHƯƠNG 3 TỐI ƯU HÓA MỘT SỐ THÔNG SỐ CÔNG NGHỆ KHI GIA CÔNG TRÊN MÁY MÀI PHẲNG HGS-65A 45

3.1 Sơ lược máy mài phẳng HGS-65A 45

3.2 Tối ưu hóa độ nhám bề mặt chi tiết khi gia công bằng đá mài FLANGE - WA46KMV trên máy mài phẳng HGS-65A 47

3.2.1 Điều kiện thực nghiệm 47

3.2.2 Kết quả thực nghiệm 49

3.2.3 Xử lý kết quả thực nghiệm 51

3.2.4 Tối ưu hóa độ nhám bề mặt 53

3.3 Thiết kế giao diện tính toán chọn các thông số công nghệ tối ưu S d , t và độ nhám Ra 54

KẾT LUẬN VÀ TRIỂN VỌNG CỦA ĐỀ TÀI 58

TÀI LIỆU THAM KHẢO 59

PHỤ LỤC QUY TRÌNH THỰC HIỆN TÍNH TOÁN BẰNG EXCEL 60

ĐỂ TÌM PHƯƠNG TRÌNH HỒI QUY 60

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1 Độ hạt của đá mài 20

Bảng 1.2 Mật độ đá mài 21

Bảng 1.3 Quy định phân cấp độ cứng 22

Bảng 1.4 Ký hiệu độ cứng đá mài 22

Bảng 1.5 Ký hiệu hạt mài 23

Bảng 1.6 Ký hiệu chất kết dính 23

Bảng 1.7 Bảng ký hiệu hình dáng đá mài và tên gọi 23

Bảng 1.8 Quy định phần làm việc của đá mài (mm) 26

Bảng 1.9 Chọn đá mài 27

Bảng 2.1 Giá trị  và n0 trong quy hoạch Box – Hunter 41

Bảng 2.2 Giá trị các hệ số a 43

Bảng 2.3 Ma trận quy hoạch quay đều bậc 2 với 2 yếu tố 44

Bảng 3.1 Thông số kỹ thuật máy mài phẳng HGS-65A 46

Bảng 3.2 Ma trận thí nghiệm 48

Bảng 3.3 Các mức, khoảng biến thiên của các yếu tố (đã làm tròn) 49

Bảng 3.4 Số lượng thí nghiệm 49

Bảng 3.5 Kết quả thí nghiệm Ra 50

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1 Cấu tạo hạt mài 4

Hình 1.2 Quá trình tách phoi của hạt mài 5

Hình 1.3 Sơ đồ mài 5

Hình 1.4 Lực cắt khi mài 6

Hình 1.5 Các sơ đồ mài tròn ngoài 8

Hình 1.6 Các sơ đồ mài 10

Hình 1.7 Các sơ đồ mài mặt phẳng 11

Hình 1.7 Các sơ đồ mài định hình 12

Hình 1.8 Độ nhấp nhô của bề mặt mài 14

Hình 1.9 Độ nhám bề mặt đo bằng Ra 15

Hình 1.10 Độ nhám bề mặt đo bằng Rz 15

Hình 1.11 Độ nhẵn bề mặt phụ thuộc vào các yếu tố Vct, Sd, t 17

Hình 1.12 Độ nhẵn bề mặt phụ thuộc vào độ hạt của đá mài 17

Hình 1.13 Cấu trúc của đá mài 21

Hình 2.1 Mô hình hóa các quá trình, đối tượng nghiên cứu 30

Hình 2.2.Sơ đồ cấu trúc có tâm quay đều, cấp 2 với k = 2 và k = 3 40

Hình 3.1 Máy mài phẳng HGS-65A (Hàn Quốc) 45

Hình 3.2 Mẫu thí nghiệm đo độ nhám Ra 50

Hình 3.3 Đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa Ra và t, Sd 52

Hình 3.4 Quan hệ Ra với Sd tương ứng t = 0.1(mm) 53

Hình 3.5 Quan hệ Ra và t tương ứng với Sd = 10(m/ph) 54

Hình 3.6 Trang chính giao diện chọn Sd, t và độ nhám Ra 55

Hình 3.7 Trang giao diện thể hiện các thông số tối ưu Sd , t, Ra 55

Hình 3.8 Trang giao diện để tính toán độ nhám Ra tối ưu 56

Hình 3.9 Trang giao diện để tính toán tốc độ chạy dao dọc Sd tối ưu 57

Hình 3.10 Trang giao diện để tính toán chiều sâu cắt t tối ưu 57

MỞ ĐẦU

I TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI

Hiện nay ngành Chế tạo máy nước ta đang phát triển rất mạnh mẽ không những tăng về số lượng mà cả về chất lượng, trong đó chất lượng sản phẩm là tiêu chí rất quan trọng cho việc phát triển bền vững là cơ sở quyết định đến giá thành sản phẩm Thiết bị, máy móc đảm bảo chất lượng, đảm bảo độ bền trong quá trình hoạt động thì yêu cầu từng chi tiết của thiết bị, máy móc đó phải đảm bảo chất lượng theo đúng yêu cầu của người thiết kế đặt ra Tuy nhiên để đánh giá chất lượng chi tiết máy gồm nhiều tiêu chí như độ chính xác về kích thước, hình dáng hình học, tính chất cơ lý, chất lượng bề mặt, … Trong đó chất lượng bề mặt chi tiết máy là một chỉ tiêu rất quan trọngđể nâng cao độ bền chi tiết máy

Chất lượng bề mặt của chi tiết được hình thành trong quá trình thực hiện các nguyên công có tính đến yếu tố di truyền công nghệ (tính in dập) Tuy nhiên, quan trọng nhất là các nguyên công gia công tinh, bởi vì ở các nguyên công này các đặc tính chất lượng của lớp bề mặt được hình thành rõ nét Điều này nói lên tầm quan trọng của các phương pháp gia công tinh trong quy trình công nghệ và sự cần thiết phải xác định phương pháp gia công hợp lý với chế độ cắt tối ưu Trong sản xuất và đang ứng dụng nhiều phương pháp gia công tinh khác nhau và thường tập trung lại thành bốn nhóm chính là: gia công bằng dụng cụ cắt có lưỡi; gia công bằng các hạt mài kết dính; gia công bằng các hạt mài tự do và gia công bằng biến dạng dẻo bề mặt

Chất lượng của bề mặt gia công của chi tiết không chỉ phụ thuộc vào tính chất

cơ lý của vật liệu mà còn phụ thuộc vào trạng thái của lớp bề mặt, các chi tiết được chế tạo từ một loại vật liệu như nhau nhưng theo các phương pháp công nghệ và chế độ cắt khác nhau sẽ có tính chất của lớp bề mặt khác nhau Tuy nhiên nói đến chất lượng bề mặt chi tiết khi gia công là ta nói đến độ nhám bề mặt chi tiết và đó là một trong các tiêu chí để đánh giá chất lượng bề mặt đặc trưng cho tính chất hình học của bề mặt gia công Hiện nay có rất nhiều công trình nghiên cứu đến ảnh hưởng của chế độ cắt trên các máy công cụ như máy tiện, máy phay, máy doa, máy tiện CNC, máy phay CNC, Tuy nhiên thực tế có rất nhiều chi tiết máy đòi hỏi có độ bóng bề mặt cao và thường được gia công trên máy mài phẳng, nhưng vẫn còn rất ít công trình nghiên cứu và chưa được phổ biến rộng rãi Vì vậy một trong những yêu cầu quan trọng khi gia công chi tiết trên máy mài phẳng là phải chọn chế độ cắt hợp lý, cần phải tính toán và lựa chọn một cách hợp lý khi gia công để đảm bảo tăng năng suất, nâng cao chất lượng bề mặt,

độ chính xác của chi tiết,

Từ những yêu cầu trên tôi nhận thấy việc thực hiện đề tài “Tối ưu hóa một số thông

số công nghệ khi mài phẳng” mang tính cấp thiết, không chỉ phục vụ cho việc giảng

dạy ở nhà trường mà còn đáp ứng cho quá trình gia công chế tạo hiện nay tại các doanh nghiệp

II MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU

Nghiên cứu thực nghiệm xác định quy luật ảnh hưởng của chế độ cắt đến độ nhám bề mặt chi tiết khi gia công trên máy mài phẳng HGS-65A

III PHẠM VI VÀ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

1 Phạm vi nghiên cứu

Nghiên cứu ảnh hưởng đồng thời của 2 yếu tố (Sd, t) của chế độ cắt đến độ nhám bề mặt khi gia công thép C45 trên máy mài phẳng HGS-65A tại Trường Cao đẳng nghề Việt Nam – Hàn Quốc – Quảng Ngãi, bằng đá mài Flange - WA46KMV trong điều kiện có dung dịch làm nguội

2 Nội dung nghiên cứu

- Tìm hiểu về máy mài phẳng HGS-65A tại Trường Cao đẳng nghề Việt Nam – Hàn Quốc – Quảng Ngãi

- Nghiên cứu lý thuyết về công nghệ mài và lý thuyết nhám bề mặt

- Xây dựng phương trình mô tả ảnh hưởng của chế độ cắt đến độ nhám bề mặt khi gia công trên máy mài phẳng

IV PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Đề tài nghiên cứu được thực hiện theo phương pháp kết hợp giữa lý thuyết và thực nghiệm

- Nghiên cứu cơ sở lý thuyết gia công cắt gọt bằng mài, cơ sở kỹ thuật công nghệ mài và lý thuyết nhám bề mặt

- Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ cắt đến độ nhám bề mặt chi tiết khi gia công bằng đá mài Flange - WA46KMV trên máy mài phẳng HGS-65A thông qua đo đạc các mẫu gia công và xử lý số liệu thực nghiệm

V Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ Ý NGHĨA THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 5.1 Ý nghĩa khoa học

- Ứng dụng phương pháp quy hoạch thực nghiệm trong cơ khí để tìm ra quy luật ảnh hưởng của chế độ cắt (Sd, t) đến chất lượng bề mặt chi tiết khi gia công bằng máy mài phẳng và tối ưu hóa các thông số công nghệ

- Tạo cơ sở lý thuyết cho việc tính toán chế độ cắt hợp lý khi gia công chi tiết trên máy mài phẳng

5.2 Ý nghĩa thực tiễn

Ứng dụng công nghệ mài để gia công sản phẩm cơ khí đạt các cấp độ bóng theo yêu cầu, góp phần nâng cao chất lượng bề mặt sản phẩm

VI DỰ KIẾN KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC

- Khai thác khả năng công nghệ của máy mài phẳng HGS-65A đáp ứng cho học sinh, sinh viên thực hành tại Trường Cao đẳng nghề Việt Nam – Hàn Quốc – Quảng Ngãi và phục vụ cho gia công chế tạo tại Trung tâm sản xuất, dịch vụ và chuyển giao công nghệ Việt – Hàn trực thuộc trường

- Thiết lập được dãy chế độ cắt tối ưu để phục vụ cho việc lập quy trình gia công trên máy mài phẳng và đưa ra bảng hướng dẫn sử dụng để chọn chế độ cắt trên máy mài phẳng

VII NỘI DUNG LUẬN VĂN

MỞ ĐẦU

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ MÀI

Nội dung chương 1 là trình bày tổng quan về công nghệ mài, trong đó nêu lên

đặc trưng cắt gọt của phương pháp mài, những đặc điểm khác nhau giữa gia công mài

so với các phương pháp gia công cắt gọt khác như tiện, phay, bào Trình bày các phương pháp gia công mài, các thông số công nghệ gia công mài, các thông số đánh giá đến chất lượng khi mài, vật liệu chế tạo đá mài, ký hiệu, công dụng của các loại đá mài trong quá trình gia công cắt gọt

CHƯƠNG 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ QUY HOẠCH THỰC NGHIỆM

Nội dung chương 2 trình bày cơ sở lý thuyết về quy hoạch thực nghiệm, trình

tự thực hiện thiết kế thực nghiệm, thiết lập mô hình thí nghiệm, xác định các tham số trong mô hình toán, các phương pháp xác định phương trình hồi quy Trình bày phương pháp quy hoạch bậc 2 hỗn hợp quay đều Box – Hunter (Rotatable CCD)

CHƯƠNG 3 TỐI ƯU HÓA MỘT SỐ THÔNG SỐ CÔNG NGHỆ KHI GIA CÔNG TRÊN MÁY MÀI PHẲNG HGS-65A

Nội dung chương 3 giới thiệu sơ lược về máy mài phẳng HGS-65A, các bộ phận chính, các thông số kỹ thuật của máy Dựa vào phương pháp quy hoạch bậc 2 hỗn hợp quay đều Box – Hunter (Rotatable CCD) tính toán số lượng mẫu thí nghiệm, thực hiện gia công mẫu thí nghiệm trên máy mài phẳng HGS-65A sau đó tiến hành đo

độ nhám Ra của các mẫu thí nghiệm, với kết quả đo thực nghiệm sẽ tính toán tìm được phương trình hồi quy trong phạm vi khảo sát Từ phương trình hồi quy sẽ thực hiện tối

ưu hóa độ nhám bề mặt chi tiết khi gia công bằng đá mài FLANGE - WA46KMV trên máy mài phẳng HGS-65A Sử dụng phần mềm Matlab để thiết kế giao diện tính toán chọn các thông số công nghệ tối ưu Sd, t và độ nhám Ra

KẾT LUẬN VÀ TRIỂN VỌNG CỦA ĐỀ TÀI

ßx

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ MÀI

1.1 Đặc trưng cắt gọt của phương pháp mài

1.1.1 Quá trình cắt gọt khi mài

a Những đặc điểm khác nhau giữa mài và tiện, phay, bào

- Quá trình mài kim loại là quá trình cắt gọt chi tiết bằng dụng cụ cắt là đá mài, tạo

ra rất nhiều phoi vụn do sự ma sát cắt và cà miết của các hạt mài vào bề mặt chi tiết gia công

- Mài có những đặc điểm khác với các phương pháp gia công cắt gọt khác như tiện, phay bào như sau:

+ Đá mài là dụng cụ cắt có nhiều lưỡi cắt với góc cắt khác nhau

+ Hình dáng hình học của mỗi hạt mài khác nhau, bán kính góc lượn ở đỉnh của hạt mài, hướng của góc cắt sắp xếp hỗn loạn, không thuận lợi cho việc thoát phoi

+ Tốc độ cắt khi mài rất cao, cùng một lúc trong một thời gian ngắn có rất nhiều hạt mài tham gia cắt gọt và tạo nhiều phoi vụn

+ Độ cứng của hạt mài rất cao do đó có thể cắt gọt được những vật liệu cứng mà các loại dụng cụ cắt khác không cắt được như thép đã tôi, hợp kim cứng,

+ Hạt mài có độ giòn cao nên dễ thay đổi hình dạng, lưỡi cắt dễ bị vỡ vụn tạo thành những hạt mới hoặc bật ra khỏi chất dính kết

+ Do có nhiều hạt cùng tham gia cắt gọt và hướng góc cắt của các hạt không phù hợp nhau tạo ra ma sát làm cho chi tiết gia công bị nung nóng rất nhanh và nhiệt độ vùng cắt rất lớn

+ Hạt mài có nhiều cạnh cắt và có bán kính tròn p ở đỉnh như hình 2.1

Hình 1.1 Cấu tạo hạt mài

Trong quá trình làm việc bán kính này tăng lên đến một trị số nhất định, lực cắt tác dụng vào hạt mài tăng lên đến trị số đủ lớn, có thể phá hạt mài thành những hạt khác nhau tạo ra những lưỡi cắt mới, hoặc làm bật các hạt mài ra khỏi chất dính kết Vì vậy quá trình mài, sự tách phoi phụ thuộc vào hình dạng của các hạt mài

Quá trình tách phoi của hạt mài có thể chia làm 3 giai đoạn như hình 1.2

* Giai đoạn 1 (trượt): Gọi bán kính cong của mũi hạt mài là p, chiều dạy của lớp kim loại bóc ra là a Ở giai đoạn đầu này mũi hạt mài bắt đầu va đập vào bề mặt

gia công (hình 1.2.a), lực va đập này phụ thuộc vào tốc độ mài là lượng tiến của đá vào vật gia công, bán kính cong p của mũi hạt mài hợp lý thì việc cắt gọt thuận tiện, nếu bán kính cong p quá nhỏ hoặc quá lownsso với chiều dày cắt a thì hạt mài sẽ trượt trên

bề mặt vật mài làm cho vật mài nung nóng với nhiệt cắt lớn

a) b) c)

Hình 1.2 Quá trình tách phoi của hạt mài

* Giai đoạn 2 (nén): Áp lực mài tăng lên, nhiệt cắt tăng lên làm tăng biến dạng dẻo của kim loại, lúc này bắt đầu xảy ra quá trình cắt phoi (Hình 1.2.b)

* Giai đoạn 3 (tách phoi): Khi chiều sâu lớp kim loại a > p (Hình 1.2.c) thì xảy

ra việc tách phoi

Khi bán kính p hợp lý thì hạt mài sắc, cắt gọt tốt và lượng nhiệt nhỏ hơn Quá trình tách phoi xảy ra trong thời gian rất ngắn, khoảng từ 0,001  0,00005 giây Do đó, các giai đoạn của quá trình cắt gọt diễn ra nhanh chóng

c Lực cắt gọt khi mài

Lực cắt gọt khi mài tuy không lớn như khi tiện, phay, bào nhưng cũng phải tính toán công suất truyền động của động cơ và ảnh hưởng của nó đến chất lượng và độ chính xác khi mài

Hình 1.4 Lực cắt khi mài

P y > P z > P x

Lực cắt khi mài được phân tích trên sơ đồ hình 2.4, lực mài P được phân tích ra các lực thành phần Px là lực hướng trục, Py là lực hướng kính, Pz là lực tiếp tuyến vuông góc với mặt phẳng cắt, được tính theo công thức sau:

Pz = Cp Vct S t 10 (N) Trong đó:

Vct- Là vận tốc của chi tiết mài

S - Lượng chạy dao (mm/vòng)

T - Chiều sâu mài (mm/hành trình kép)

Cp- Hệ số phụ thuộc vào vật liệu

Với thép đã tôi Cp = 2,2; thép không tôi Cp = 2,1; gang Cp = 2,0

Thực nghiệm đã cho thấy rằng khi mài lực hướng kính Py lớn hơn lực cắt gọt Pz

từ 1 đến 3 lần: Py = (1  3) Pz Đây là sự khác biệt của lực cắt khi mài so với tiện, phay, bào

Lực hướng kính Py phụ thuộc vào độ cứng vững của hệ thống công nghệ (máy, chi tiết, đá mài)

d Công suất mài

Công suất của động cơ để truyền động trục đá mài được tính theo công thức sau:

Nđá =

.102

.V da Pz

(kw) Trong đó:

Nđá- Công suất của động cơ trục đá mài (kw)

Vđá- Tốc độ quay của đá mài (m/s)

 - Hệ số truyền dẫn của máy,  = 0,75  0,8

Pz - Lực cắt gọt khi mài

1.1.2 Các phương pháp mài

Mài là phương pháp gia công tinh được sử dụng rộng rãi trong chế tạo máy Mài có thể gia công được các mặt trụ ngoài, mặt trụ trong, mặt phẳng và các mặt định hình Trên cơ sở các vật liệu siêu cứng người ta đã chế tạo ra các loại đá mài khác nhau để thực hiện nguyên công mài Các loại đá mài này có khả năng cắt gọt và tuổi bền cao, nhờ đó mà nâng cao được năng suất lao động khi gia công tinh Sử dụng đá mài kim cương và nitrit bo cho phép nâng cao chất lượng bề mặt (giảm độ nhám và tăng các tính chất cơ lý của lớp bề mặt) Tất cả các ưu điểm này đã mở rộng khả năng công nghệ của đá mài để gia công tinh bề mặt chi tiết máy Vì vậy phải hiểu sâu sắc những đặc điểm của phương pháp, phạm vi ứng dụng và xác định chế độ cắt tối ưu

a Mài tròn ngoài

Mài tròn ngoài được chia ra: mài có tâm và mài vô tâm

Mài tròn ngời có tâm được thực hiện bằng các phương pháp sau đây:

- Phương pháp tiến dao dọc (hình 1.5 a): Theo phương pháp tiến dao dọc, chi tiết được gá trên hai mũi tâm và được gia công trên máy mài tròn ngoài Chi tiết gia công quay với tốc độ nc theo phương cùng chiều quay với chiều quay của đá mài nd Chuyển động tịnh tiến dọc trục của chi tiết do bàn máy thực hiện Lượng dư được hớt

đi trong quá trình gia công phải qua nhiều bước, mỗi bước có chiều sâu cắt rất nhỏ Phương pháp tiến dao dọc được dùng để gia công chi tiết dình trụ có chiều dài L > 80mm, chi tiết hình côn (chi tiết cần được gá nghiêng một góc bằng 1/2 góc côn) Phương pháp tiến dao dọc cũng hay được dùng để gia công các loại dụng cụ cắt như dao khoan, dao khoắt, dao chuốt,

- Phương pháp tiến dao hướng kính (hình 1.5 b): Theo phương pháp này thì đá mài thực hiện tiến dao hướng kính Sn (tiến dao ngang) để cắt hết lượng dư gia công Phương pháp mài tiến dao hướng kính được dùng để gia công chi tiết có chiều dài L < 80mm Trong thực tế phương pháp này thường dùng để gia công cổ trục, cam, Ngoài ra phương pháp này còn dùng để gia công các mặt định hình

- Phương pháp tiến dao tiếp tuyến (hình 1.5 c): Trong trường hợp này đá mài thực hiện lượng tiến dao (ăn dao) theo phương tiếp tuyến đối với chi tiết gia công Ta thấy lượng kim loại được bóc tách lúc đầu có giá trị lớn, sau đó giảm dần và ở thời điểm khi mà tâm của đá mài trùng với tâm của chi tiết gia công, quá trình bóc tách kim loại ngừng lại và tiếp theo là quá trình “chạy là”

- Phương pháp tiến dao xiên (hình 1.5 d, e): Được dùng để gia công đồng thời hai hoặc nhiều bề mặt cùng một lúc Hình dáng bề mặt gia công có thể là hình trụ, mặt đầu và các mặt định hình Để áp dụng phương pháp này đá mài phải có profin đặc biệt, chi tiết gia công phải có độ cứng vũng cao, còn máy mài phải có khả năng đánh nghiêng ụ đá một góc  = 8  450

Hình 1.5 Các sơ đồ mài tròn ngoài

a tiến dao dọc; b Tiến dao hướng kính; c Tiến dao tiếp xúc; d, e tiến dao xiên; g mài bằng mặt đầu của đá mài; h mài vô tâm ăn dao dọc;

i mài vô tâm ăn dao ngang

- Mài tròn ngoài bằng mặt đầu của đá mài (hinh 1.5 g): Được dùng để gia công các mặt trụ có đường kính lớn như các trục lớn, các trục chính, các trục máy, Quá trình hớt lượng dư được thực hiện sau một số bước của đá mài dọc theo đường sinh của chi tiết gia công

- Mài vô tâm ăn dao dọc (hình 1.5 h): Đây là một trong những phương pháp gia công cho năng suất cao nhất để gia công mặt trụ ngoài Phương pháp gia công này được thực hiện trên máy mài vô tâm Chi tiết gia công nằm giữa hai đá, một là bánh dẫn (có tác dụng làm cho chi tiêt quay và tịnh tiến) và một là bánh mài (để mài chi tiết)

- Mài vô tâm ăn dao ngang (hình 1.5 i): Theo phương pháp này chi tiết gia công được đặt giữa hai bánh mài, trong đó một là bánh cắt (bánh mài) còn một là bánh dẫn được tỳ lên thanh đỡ ở phía dưới Quá trình hớt lượng dư được thực hiện bằng ăn dao ngang của bánh dẫn theo hướng tới bánh mài (theo phương hướng kính) Phương pháp này được dùng để gia công các chi tiết có bậc mà phương pháp mài vô tâm tiến dao hướng kính không thực hiện được

b Mài lỗ

Mài lỗ được thực hiện trên máy mài tròn trong, trong đa số các trường hợp, chi tiết được kẹp chặt trên mâm cặp và thực hiện chuyển động quay nc ngược với chiều quay của đá mài nđ Đường kính của đá mài bằng 0,8  0,9 lỗ gia công Khi đường kính của lỗ gia công lớn hơn 125 mm thì chọn đường kính của đá mài 0,65  0,75 đường kính lỗ

Mài lỗ chi tiết trên mâm cặp được thực hiện theo 2 phương pháp:

- Phương pháp tiến dao hướng trục (hình 1.6 a): Phương pháp này được dùng để gia công lỗ thông suốt có chiều dài lớn Đá mài chuyển động quay tròn còn thực hiện chuyển động tịnh tiến đi lại Sd (ăn dao dọc) và ăn dao hướng kính Sn sau mỗi hành trình kép (của đá)

- Phương pháp tiến dao hướng kính (hình 1.6 b): Đối với các chi tiết có chiều dài ngắn có thể dùng phương pháp tiến dao hướng kính Trong trường hợp này đá mài chỉ thực hiện tiến dao ngang (tiến dao hướng kính) Phương pháp này được dùng để gia công các lỗ thông suốt và lỗ không thông suốt ở các chi tiết có độ vững cao

- Mài đá mài tròn với phương pháp tiến dao dọc (hình 1.7 a): Phương pháp này được dùng để gia công chi tiết có chiều dài lớn và bề rộng nhỏ

- Mài đá mài tròn với phương pháp tiến dao dọc và tiến dao ngang (hình 1.7 b): Phương pháp này được dùng để gia công mặt phẳng có bề rộng lớn, như bàn máy, các tấm phẳng, và các bề mặt của chi tiết dạng hộp

- Mài đá mài tròn nhiều chi tiết cùng lúc trên máy mài dọc hoặc máy mài có bàn quay (hình 1.6 c): Phương pháp này được dùng trong sản xuất hàng loạt và hàng khối

để mài mặt đầu của chi tiết và các chi tiết nhỏ có hình dạng khối chữ nhật

- Mài bằng đá mài mặt đầu (hình 1.7 d, e, g):

Hình 1.7 Các sơ đồ mài định hình

a mài ren; b mài răng; c mài vòng bi; d.mài mặt cầu;

e mài cam; g mài côn

d Các kiểu chạy dao khi mài

- Mài tiến dọc (Sd ): Là sự dịch chuyển của chi tiết theo chiều dọc của bàn máy,

đơn vị tính m/ph, ký hiệu Sd

Phương pháp này thường dùng trên các máy mài tròn ngoài, máy mài dụng cụ cắt, được áp dụng khi mài những chi tiết hình trụ có chiều dài > 80mm, hoặc gia công tinh nhằm nâng cao độ chính và độ nhẵn bóng bề mặt

Mài tiến dọc đạt độ bóng cao hơn mài tiến ngang Trong điều kiện sản xuất hàng loạt, hàng khối nên chọn chiều dày của đá có trị số lớn nhất cho phép để nâng cao năng suất

- Mài tiến ngang (Sng): Là sự dịch chuyển của đá mài theo hướng vuông góc với

trục chi tiết gia công, đơn vị tính là mm/hành trình kép hoặc m/ph

Phương pháp này thường gặp ở các máy mài tròn ngoài, mài không tâm, máy mài dụng cụ cắt, áp dụng khi mài những chi tiết ngắn < 80mm có dạng hình trụ, hình côn, cổ trục khuỷu, trực lệch tâm, trục bậc, các loại bạc, dạng ống,

Mài tiến ngang có năng suất cao, được dùng trong sản xuất hàng loạt Kho mài tiến ngang cần phải chọn độ cứng của đá cao hơn 1  2 cấp so với mài tiến dọc để nâng cao tuổi bền của đá

- Mài quay tròn (Sv): Là phương pháp mài những chi tiết mài quay quanh một

trục của bàn máy, đá tiến vào để mài hết lượng dư

Mài quay tròn thường gặp ở các máy mài phẳng có bàn từ quay, máy mài xoa bằng 2 mặt đầu của đá, áp dụng để mài những chi tiết mỏng, các loại vòng, secmăng, Phương pháp này có năng suất cao, dùng trong sản xuất hàng loạt

- Mài phối hợp: Là phương pháp mài kết hợp đồng thời cả tiến dọc và tiến

ngang Phương pháp này có năng suất cao nhưng độn chính xác và độ bóng giảm nên chỉ áp dụng cho những nguyên công mài thô hoặc bán tính

1.2 Các thông số công nghệ khi mài

Khi chọn chế độ mài, cần phải căn cứ vào vật liệu gia công, số lần mài, độ cứng chi tiết mài mà điều chỉnh cho phù hợp

D: Đường kính (kích thước) trước khi mài

d: Đường kính (kích thước) sau khi mài

1.2.2 Lượng chạy dao:

Được quy định riêng cho từng loại máy mài theo tiêu chuẩn, tra bảng cho trong các sổ tay công nghệ chế tạo máy

Lượng chạy dao của bàn máy (khi mài phẳng) sau mỗi hành trình:

S (mm/hành trình) Lượng chạy dao của đá (khi mài tròn) sau mỗi vòng quay của chi tiết:

Trong đó:

Dd : Đường kính đá mài (mm)

nd: Số vòng quay của đá (vòng/phút)

Tốc độ quay của chi tiết tính bằng mét/phút theo công thức:

Vct =

Yv Kv m

S t T

dc Cv

.

Trong đó:

Cv: Hệ số biểu thị điều kiện mài

dc: Đường kính chi tiết mài (mm)

T: Tuổi bền của đá (phút)

t: Chiều sâu cắt (mm)

S: Lượng chạy dao của đá sau 1 vòng quay của chi tiết gia công (mm/vòng)

Trị số Cv và các số mũ m, Kv, Yv được tra bảng và sổ tay công nghệ

1.3 Các thông số đánh giá đến chất lƣợng khi mài

1.3.1 Độ nhám bề mặt

Trong quá trình gia công, bề mặt mài được hình thành do sự cắt gọt của các hạt

đá mài vào bề mặt chi tiết Quá trình này có thể mô tả như hình 1.8, mặc dù bề mặt có

độ bóng rất cao nhưng trên bề mặt chi tiết ta vẫn thấy có những vết nhấp nhô dạng sóng, các trị số nhấp nhô này được biểu thị cho các cấp độ nhẵn của bè mặt Ra và Rz

Hình 1.8 Độ nhấp nhô của bề mặt mài

Độ nhám bề mặt gia công được đo bằng chiều cao nhấp nhô Rz và sai lệch profin trung bình cộng (trung bình số học) Ra của lớp bề mặt

a Sai lệch profin trung bình cộng Ra

Là trung bình số học các giá trị tuyệt đối của khoảng cách từ các điểm trên profin đến đường trung bình, đo theo phương pháp tuyến với đường trung bình

Ra =

n

y y

y n

l

Chi tiÕt gia c«ng

§¸ mµi

Hình 1.9 Độ nhám bề mặt đo bằng Ra

b Chiều cao nhấp nhô Rz

Là trị số trung bình của tổng các giá trị tuyệt đối của chiều cao 5 đỉnh cao nhất và chiều sâu 5 đáy thấp nhất của profin tính trong phạm vi chiều dài chuẩn đo l

Trị số Rz được xác định như sau:

5

10 8 6 4 2 9 7 5 3

Đối với mối ghép có độn dôi lớn, khi ép hai chi tiết vào nhau để tạo mối ghép thì các nhấp nhô bị san phẳng, nhám càng nhớn thì lượng san phẳng càng lớn, độ dôi của mối ghép càng giảm nhiều, làm giảm độ bền chắc của mối ghép

Nhám càng nhỏ thì bề mặt càng nhẵn, khả năng chống lại sự ăn mòn càng tốt, bề mặt càng nhẵn bóng thì càng lâu bị gỉ

Độ nhám bề mặt là cơ sở để đánh giá độ nhẵn bề mặt trong phạm vi chiều dài chuẩn rất ngắn l Theo tiêu chuẩn Việt Nam thì độ nhẵn bề mặt được chia làm 14 cấp ứng với giá trị của Ra, Rz (cấp 14 là cấp nhẵn nhất, cấp 1 là cấp nhám nhất)

Trong thực tế sản xuất, người ta đánh giá độ nhám bề mặt chi tiết máy theo các mức độ như sau:

Trong thực tế người ta thường dùng các phương pháp sau đây để đo độ nhám bề mặt chi tiết:

- Dùng mũi dò: để đo các bề mặt có độ nhám lớn

- Dùng máy đo quang học: dùng để đo bề mặt có độ nhám nhỏ

- Dùng chất dẻo đắp lên chi tiết, đo độ nhám thông qua bề mặt chất dẻo đó: dùng khi đo độ nhám các bề mặt lỗ

- Xác định độ nhám bằng cách so sánh (bằng mắt) vật cần đo với mẫu có sẵn

1.3.2 Ảnh hưởng của lượng chạy dao đến chất lượng bề mặt

Lượng chạy dao dọc có ảnh hưởng đến độ nhẵn bề mặt của chi tiết mài, đồ thị hình 2.6.a sẽ biểu diễn sự phụ thuộc đó Tung độ biểu thị chiều cao nhấp nhô trung bình htb (m), hoành độ biểu thị lượng chạy dao dọc (trị số hành trình kép trong 1 phút của bàn máy)

Từ đồ thị ta thấy khi tăng trị số hành trình của bàn máy thì độ nhẵn bề mặt giảm

1.3.3 Ảnh hưởng của tốc độ quay của chi tiết

Nếu tăng tốc độ quay của chi tiết mài thì độ nhẵn bề mặt giảm như đồ thị hình 2.6.b, hoành độ biểu thị tốc độ quay của chi tiết Vct = m/phút

1.3.4 Ảnh hưởng của chiều sâu mài t

Chiều sâu mài tăng, độ nhẵn bề mặt giảm như đồ thị hình 2.6.c biểu thị sự tương quan giữa chiều sâu mài và độ nhẵn bề mặt

1.3.5 Ảnh hưởng của tốc độ đá mài

Độ nhẵn bề mặt tăng khi tốc độ quay của đá tăng, tốc độ đá mài thường dùng 28

 35 m/s, có thể dùng tốc độ mài cao tới 60 m/s gọi là mài nhanh

Hình 1.12 Độ nhẵn bề mặt phụ thuộc vào độ hạt của đá mài

1.3.7 Ảnh hưởng của dung dịch trơn nguội

Khi mài cần dùng dung dịch trơn nguội để làm tăng độ nhẵn và chất lượng sản phẩm mài Dung dịch trơn nguội có tác dụng làm giảm ma sát giữa đá và vật mài,

giảm nhiệt độ vùng mài nên chất lượng bề mặt chi tiết tăng lên

Dung dịch cần phải đảm bảo yêu cầu kỹ thuật, tinh khiết, ít tạp chất, phải lọc sạch cặn bã của phoi kim loại và hạt mài

Htb (µm) 0,6

Htb (µm)

2

3 4 5 6 7 8

Dung dịch trơn nguội thường dùng là êmun xi, dung dịch muối kali, xà phòng, natri nitơrat, trong điều kiện làm việc đặc biệt yêu cầu độ nhẵn và chất lượng bề mặt cao có thể dùng dầu công nghiệp 20, hỗn hợp 75% vadơlin và 25% dầu hipôit

Ngoài các yếu tố trên chất lượng bề mặt mài còn phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nữa như độ chính xác của máy, chất lượng của đá mài, vật liệu của chi tiết gia công, đồ gá và phương pháp công nghệ,

1.4 Đá mài

1.4.1 Vật liệu chế tạo đá mài

Vật liệu dùng làm đá mài được chế tạo từ các loại quặng nhưôxit nhôm (Al2O3), kim cương tự nhiên và kim cương nhân tạo hoặc bằng những các hợp chất hoá học kết hợp giữa silic và cácbon tạo thành dạng cácbua, bo cacbit, những loại vật liệu này phần lớn được thiêu kết trong lò ở nhiệt độ cao, rồi nghiền nát thành hạt mài, bột mài

Hạt mài nhân tạo được dùng phổ biến hiện nay vì kích thước hạt, hình dáng và

độ tinh khiết của hạt được kiểm định chặt chẽ, đảm bảo tính đồng đều về kích thước và hình dáng theo yêu cầu Có các loại hạt mài nhân tạo thường dùng là ôxit nhôm, silic cacbua (SiC), bo cacbit, kim cương nhân tạo,

b Silic cacbua (SiC)

Là hợp chất hoá học kết hợp giữa Silic (Si) và cacbon (C) được kết tinh nhân tạo bằng cách thiêu kết trong lò điện có nhiệt độ 2100  22000C

Đặc tính cơ bản của loại hạt mài mày là độ cứng cao, dòn, có các góc nhọn dễ

vỡ thành các tinh thể nhỏ

Tuỳ theo thành phần mà có các loại sau: SiC màu xanh chứa khoảng 97% SiC

có ít tạp chất, độ cứng cao và dòn dùng để gia công vật liệu có độ cứng cao và hợp kim cứng; SiC màu đen đến xám có chứa 95  97%tinh thể SiC dùng để gia công

những loại vật liệu dòn và mềm nhưđồng thau, kẽm, gang, nhôm, nhựa,

c Bo cacbit: (Carbide boron)

Được thiêu kết trong lò điện có nhiệt độ 2000  23500C, có độ cứng rất cao, tính năng cắt gọt tốt, dùng để gia công thép hợp kim, hợp kim cứng và những vật liệu khó gia công

d Boron Nitride thể lập phương (CBN)

Là loại hạt mài tổng hợp có độ cứng rất cao, gấp đôi Oxit nhôm, chịu nhiệt độ mài đến 13710

C (25000F), dùng để cắt nguội và chịu được hoá chất đối với tất cả các muối vô cơ và hợp chất hữu cơ

Đá mài CBN đòi hỏi chỉnh sửa ít, có tác động cắt nhanh nên ít bị mòn đá, thời gian sử dụng đá dài hơn so với các loại đá khác, chất lượng bề mặt chi tiết mài đạt tốt hơn, không bị sai hỏng

f Kim cương nhân tạo

Là loại khoáng vật có độ cứng cao hơn tất cả các loại trên rất nhiều, tính năng cắt gọt của kim cương rất tốt, độ dẫn nhiệt lớn gấp 9 lần so với SiC

Khi mài bằng đá kim cương nhiệt độ mài thấp, chất lượng chi tiết đảm bảo tốt Kim cương dùng để sửa đá, dùng trong các nguyên công tinh cần độ bóng cao từ cấp

10  14, để mài nghiền, mài siêu tinh, mài khuôn, mài các hợp kim cứng

1.4.2 Chất dính kết của đá mài

Các hạt mài được dính kết lại với nhau bằng một chất keo, tính năng của chất keo quyết định đến độ cứng và sức bền của đá mài Tuỳ theo đặc tính, áp lực tác dụng lên đá trong quá trình mài và dung dịch làm nguội mà chọn chất dính kết cho phù hợp Gồm có các loại chất keo sau:

a Chất keo Kêramic (gốm G ) được dùng phổ biến có sức bền làm việc lớn, có

độ bền nhiệt cao và trong môi trường ẩm, có độ bền hoá học, mài với các loại dung dịch làm nguội khác nhau, đạt được tốc độ mài đến 65m/s

b Chất keo vuncanic(V) là loại chất keo hữu cơ có sức bền cơ học, có đàn tính

cao, tốc độ mài của đá có chất keo V từ 18  80m/s, có độ bền mòn cao nên dùng làm

đá dẫn của máy mài vô tâm, nhiệt độ mài thấp đạt 1500

C

c Chất keo bakêlit (B) là loại chất keo hữu cơ cũng được dùng phổ biến Đá

mài có chất keo B có đàn tính cao, chịu nhiệt, độ xốp tốt hơn đá mài bằng chất keo V nhưng thấp hơn đá mài bằng chất keo G, tốc độ mài đạt 35 70m/s, có thể chế tạo đá cắt có chiều dày 0,18mm để cắt kim loại, nhiệt độ cắt đến 3000C Chất keo này không được dùng dung dịch làm nguội có chứa quá 1,5%xút

1.4.3 Độ hạt, mật độ và độ cứng của đá mài

a Độ hạt của đá mài

Độ hạt của đá mài được biểu thị bằng kích thước thực tế của hạt mài theo TOCT - 3647 - 59 xem bảng 1.1

Tính năng cắt gọt của vật liệu phụ thuộc vào kích thước hạt mài, khi mài thô dùng hạt mài có kích thước lớn và ngược lại khi mài tinh dùng loại hạt nhỏ, hạt mài được phân làm 3 nhóm:

+ Nhóm 1: Gồm các số hiệu 200; 160; 125; 100; 80; 63; 50; 40; 32; 25;20; 16 + Nhóm 2: Gồm các số hiệu 12; 10; 8; 6; 5; 4; 3

+ Khi tăng cung tiếp xúc giữa chi tiết gia công và đá mài

+ Khi mài vật liệu có độ dẻo cao

+ Khi chuyển từ mài bằng mặt trụ của đá sang mài bằng mặt đầu của đá

200 - 160 10 - 12 Mài vật liệu phi kim loại: Nhựa, kính

125 - 80 16 - 24 Làm sạch mối hàn, vật đúc

50 - 40 36 - 46 Mài thô những chi tiết và dụng cụ cắt đồng, gang đúc

40 - 25 - 10 46 - 60 - 120 Mài sửa tinh, mài tinh chi tiết, các loại dao tiện bằng

hợp kim cứng, thép gió, gang trắng

10 - 6 120 - 180 Mài tinh những chi tiết có độ bóng và độ chính xác

cao, các loại dụng cụ đo kiểm

12 - 4 100 - 280 Mài ren, mài sửa có độ nhẵn từ cấp 8 trở lên

6 - 5 180 - 230 Mài nghiền các chi tiết và các loại dụng cụ nhiều

Hình 1.13 Cấu trúc của đá mài

1 Hạt mài, 2 Chất keo, 3 Khoảng trống Mật độ của đá mài có từ 1 12 cấp, mỗi cấp chỉ những tỷ lệ giữa hạt mài, chất keo, khoảng trống trong một đơn vị thể tích của đá Mật độ càng lớn thì khoảng cách

giữa các hạt mài càng tăng

Vì vậy khi chọn mật độ của đá mài phải theo nguyên tắc là vật liệu càng mềm thì chọn mật độ càng cao, ngược lại vật liệu càng cứng thì chọn mật độ càng thấp Ngoài ra còn phải biết điều kiện mài, độ chính xác gia công và độ nhẵn bề mặt của chi tiết

Thành phần hạt mài của các cấp mật độ như bảng 1.2

Ví dụ: Đá mài có mật độ cấp 5, thể tích hạt chiếm 52%, chất keo chiếm 9%,

Theo nguyên tắc chung: khi gia công vật liệu cứng thì chọn đá mềm và ngược lại khi gia công vật liệu mềm thì chọn đá cứng Khi gia công thô dùng đá cứng hơn

Ví dụ: khi mài tinh thép đã tôi, hợp kim, cứng nên chọn đá mềm M3  MV1

d Ký hiệu, hình dạng của đá mài và tên gọi

Xem bảng 1.4, bảng 1.5 và bảng 1.6 là ký hiệu đá mài hiện nay

Bảng 1.7 Bảng ký hiệu hình dáng đá mài và tên gọi

1

Đá mài cạnh vuông đá phẳng

V1 Mài tròn ngoài, trong, mài vô

tâm, mài phẳng, mài sắc dụng

V5 Dùng mài tròn ngoài khi mặt

đầu của đá tới sát mặt gia công hoặc để làm đá dẫn mài vô tâm

TT Hình dạng và tên gọi Ký hiệu Công dụng

V12 Mài tròn ngoài, trong, mài vô

tâm, mài phẳng, mài sắc dụng

TT Hình dạng và tên gọi Ký hiệu Công dụng

phẳng, tùy theo kết cấu của đồ

gá mà chọn loại miếng mài

e Chọn và kiểm tra chất lượng đá mài

- Chọn đá mài

Chọn đá mài rất quan trọng, nó ảnh hưởng đến năng suất và chất lượng mài,

độ chính xác, độ nhẵn bề mặt, lượng hao phí đá mài và an toàn lao động

Chọn đá mài phải căn cứ vào vật liệu gia công, điều kiện kỹ thuật của chi tiết, thiết bị và các phương tiện công nghệ khác Đá mài chọn hợp lý phải đạt các yêu cầu sau:

+ Có khả năng cắt gọt tốt, đảm bảo năng suất mài và độ nhẵn bề mặt, không bị cháy, nứt ở vật mài Trong quá trình mài trên bề mặt của đá không có phoi bám, không bị trơ hoặc có vết đen, tiếng cắt gọt của đá êm, không kêu rít, bề mặt mài có độ nhẵn cao, không bị biến màu hoặc cháy đen

+ Khi mài định hình cần phải chú ý thêm việc chọn đá mài có độ bền về hình dạng để giảm sai số về hình dạng của vật mài, đá phải có độ mòn tối thiểu giữa 2 lần sửa đá

Bảng 1.8 Quy định phần làm việc của đá mài (mm)

M =

2

2a D

D  1 tg

Đường kính ngoài của

đá (D)

Chiều rộng bề mặt làm việc của

đá (b)

Đường kính ngoài nhỏ nhất phần kẹp chặt của đá (D1)

Kích thước không làm việc của đá theo bán kính (a)

Giới hạn kích thước làm việc của đá theo bán kính (M)

Độ hạt

Độ cứng đá mài

Chất dính

VL Nhám Độ hạt Độ cứng

đá mài

Chất dính

60

Mv1 Mv1- m3

Tb1- mv2 Mv2- mv1

24-

36 46-

60

Tb1–

mv1 Tb1-mv1

G

g

Cn Ctr

36 46- 60

tB1- mv2 tb1- mv2

Mv2- mv1 Mv2- mv1

60

Tb2-tb1 Tb1-mv1

Tb2- tb1 Mv2- mv1

60

mv1 Mv2- m3

Mv2-G

g

Cn Ctr

36- 46 60- 80

mv1 Mv2- mv1

Mv2-G

g

Vật liệu chi tiết

gia công

Mài ngoài

VL Nhám

Độ hạt

Độ cứng đá mài

Chất dính

VL Nhám Độ hạt Độ cứng

đá mài

Chất dính Thép man gan

G

g Thép không gỉ Sđ

Ctr

36

60

Tb1 Mv2

G

G

Sđ Ctr

36

60

Tb1- mv2 Mv2- mv1

Mv1 M3

60

mv1 Mv2-mv1

60

mv1 Mv2-mv1

mv1

g