Thạc Sĩ Một số biện pháp công nghệ nâng cao độ chính xác , chất lượng bề mặt chi tiết gia công khi mài tính

PHẦN MỞ ĐẦU

1. Tính cấp thiết của đề tài.

Ngày nay, với sự phát triển của khoa học kỹ thuật nói chung và của ngành chế tạo máy nói riêng, ngày càng có nhiều loại vật liệu mới ra đời đáp ứng các yêu cầu ngày càng cao về cơ lí tính và các tính chất đặc biệt khác, tính gia công của các loại vật liệu này rất thấp (khó gia công), đồng thời các chi tiết có yêu cầu ngày càng cao về chất lượng cũng như độ chính xác. Do vậy phạm vi sử dụng của phương pháp mài ngày càng được mở rộng.
Trong ngành chế tạo máy hiện đại, mài chiếm một tỷ lệ rất lớn, máy mài chiếm khoảng 30% tổng số máy cắt kim loại. Đặc biệt là trong ngành chế tạo ổ bi, nguyên công mài chiếm khoảng 60% toàn bộ quy trình công nghệ.
Hiên nay cac loai thep không ri đươc sư dung kha phô biên đê gia công khuôn mâu , các chi tiết chịu nhiệt , chông mai mon co đô deo cao va chông ăn mòn hóa học trong một số ngành n hư: Dươc phâm, Hóa chất, Dâu khi .v.v
Gia công tinh cac loai vât liêu nay băng phương phap mai găp nhiêu kho khăn. Vì vậy việc nghiên cứu gia công các loại vật liệu trên bằng phương
pháp mài để nâng cao năng suất , đô chinh xác, chât lương bê măt chi tiêt gia
công va tuôi bên cua đa .

Trên cơ sơ đo em chon hương đê tai :
Một số biện pháp công nghệ nâng cao độ chính xác , chất lượng bề mặt chi tiết gia công khi mài tính thép không rỉ. Ứng dụng đề gia công tinh các loại khuôn trong nganh Dược Phẩm





MỤC LỤC

Trang
Danh mục các ký hiệu và chữ viết 4

Danh mục các bảng 5

Danh mục các hình vẽ và đồ 6

PHẦN MỞ ĐẦU 12

1. Tính cấp thiết của đề tài 12

2. Đối tượng, mục đích, nội dung và phương pháp nghiên cứu 12

2.1. Mục đích nghiên cứu 12

2.2. Đối tượng nghiên cứu 12

2.3. Nội dung nghiên cứu 13

2.4. Phương pháp nghiên cứu 13

Ý nghĩa của đề tài 13

Ý nghĩa khoa học. 13

Ý nghĩa thực tiễn 15


Chương 1: TỔNG QUAN VỀ MÀI 15

1.1. Đặc điểm của quá trình mài. 15

1.2. Quá trình tạo phoi khi mài 16

1.3. Lực cắt khi mài 17

1.4. Nhiệt của quá trình mài 19

1.5. Mòn của quá trình mài 21

1.6. Sửa đá khi mài 22

1.7. Chất lượng bề mặt mài 22

1.7.1. Sự hình thành nhám bề mặt 23

1.7.2. Sự hình thành sóng bề mặt 24

1.7.3. Sự thay đổi cấu trúc của lớp bề mặt mài và sự

hình thành ứng suất dư bề mặt 26

1.8. Tính gia công của vật liệu khi mài 27

1.9. Ảnh hưởng của chế độ cắt đến lực cắt 28

Các hướng nghiên cứu về mài 29

Giới hạn vấn đề nghiên cứu 29


Chương 2: MÀI CÁC LOẠI THÉP KHÔNG RỈ 30

Thép không rỉ 30

2.2.
Mài các loại thép không rỉ 33

2.2.1.
Tạo phoi. 33

2.2.2.
Lực cắt khi mài 36

2.2.3.
Mòn đá 37

2.2.4.
Nhiệt cắt 42

2.2.5.
Chất lượng bề mặt 42

2.2.6.
Sửa đá 44

2.2.7.
Kết luận 49

Chương 3: NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM 49

Hệ thống thí nghiệm 49

3.1.1.
Máy 49

3.1.2.
Phôi 49


3.1.3

3.1.4

Thiết bị đo 50
Chế độ công nghệ 50


3.2. Sơ đồ quy hoặc thực nghiệm và ma trận thí nghiệm 51

Mài thép SUS304 không nhiệt luyện 51

Quá trình thực nghiệm 51

Sử lý kết quả 51
Thảo luận kết quả 54
Mài thép SUS420J2 không nhiệt luyện 56
56
Quá trình thực nghiệm
57
Sử lý kết quả
58
Sử lý kết quả
60
Mài thép SUS420J2 nhiệt luyện 60
Quá trình thực nghiệm 60
Sử lý kết quả 60

Thảo luận kết quả 62

Gia công một số loại khuôn trong ngành dược phẩm 62

Kết Luận chương 3 63

Kết luận chung 63
Tài liệu tham khảo 64
Phụ lục 65
66


DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT

Ký hiệu Ý nghĩa Đơn vị
nđ Tốc độ quay của đá mài Vòng/ph
Sd Lượng chạy dao dọc m/ph
Sn Lượng chạy dao ngang mm/HTĐ
az Chiều sâu cắt của một hạt mài mm
bz Chiều rộng phoi cắt mm
t Chiều sâu cắt khi mài mm
b Chiều rộng mài mm
B Chiều rộng của đá mài mm
Dđ Đường kính của đá mài mm
đ Tốc độ của đá mài m/s
Lc Chiều dài cung tiếp xúc tĩnh mm
De Đường kính tương đương mm
hmax Chiều dày phoi không biến dạng lớn nhất mm
htđ Chiều dày phoi tương đương mm
Qw Tốc độ bóc vật liệu mm3/s
Q’w Tốc độ bóc vật liệu trên 1 đơn vị bề rộng mài mm3/s.m
Piz Thành phần lực cắt theo phương tiếp tuyến tác dụng lên 1 hạt mài N
Piy Thành phần lực cắt theo phương pháp tuyến tác dụng lên 1 hạt mài N
Pz Thành phần lực cắt tiếp tuyến N
Py Thành phần lực cắt pháp tuyến N
Ra, Rz, Rt Thông số đánh giá độ nhám bề mặt gia công m
Kp = Py/Pz Hệ số lực cắt
N Công suất mài W

u Năng lượng riêng khi mài J/mm3
Kc Hệ số khả năng cắt của đá mài mm3/s.N
G Hệ số mài
T Tuổi bền của đá mài phút
Tm Nhiệt độ mài 0C
Ssđ Lượng chạy dao dọc khi sửa đá m/ph
tsđ Chiều sâu cắt khi sửa đá mm
xi Giá trị mã hoá của các thông số vào
g Gia tốc m/s2


DANH MỤC CÁC BẢNG

Trang


Bảng 1: Số liệu thí nghiệm nhám bề mặt.Thép SUS304: Sd= 9m/p 66

Bảng 2: Số liệu thí nghiệm nhám bề mặt.Thép SUS304: Sd=12m/p 67

Bảng 3: Số liệu thí nghiệm nhám bề mặt.Thép SUS304: Sd=15m/p 68

Bảng 4 Số liệu thí nghiệm nhám bề mặt.Thép SUS420J2: Sd= 9m/p 71

Bảng 5: Số liệu thí nghiệm nhám bề mặt.Thép SUS420J2: Sd= 12m/p 72

Bảng 6: Số liệu thí nghiệm nhám bề mặt.Thép SUS420J2: Sd= 15m/p 73

Bảng 7: Số liệu thí nghiệm nhám bề mặt. Thép SUS420J2 NL Sd= 9m/p 76

Bảng 8: Số liệu thí nghiệm nhám bề mặt. Thép SUS420J2 NL Sd= 12m/p 77

Bảng 9:Số liệu thí nghiệm nhám bề mặt. Thép SUS420J2 NL Sd= 15m/p 78


DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ

TT
Hình số
Nội dung
Trang

1
1.1
Các dạng có thể có của lưỡi cắt
14

2
1.2
Quá trình tạo phoi khi mài
15

3
1.3
Nhiệt và sự phân bố năng lượng khi mài
19

4
1.4
Sự mài mòn hạt mài và chất dính kết
21

5
1.5
Cấu trúc lớp bề mặt mài
25

6
3.1
Ảnh Máy đo nhám SJ-201
50

7
3.2
Ảnh Máy chụp ảnh SEM HITACHI TM1000
50

8
3.3.
Ảnh Máy chụp ảnh SEM HITACHI S4800
50

9
3.4
Sơ đồ quy hoạch các điểm thực nghiệm
51

10
3.5
Đồ thị Ra của thép SUS304 với các Sd khác nhau
52

11
3.6
Đồ thị Ra của thép SUS304 với các Sd khác nhau
53

12
3. 7
Ảnh chụp bề mặt chi tiết sau khi mài. (phóng đại
2000 lần)
53

Thể hiện chiều sâu vết cào xước sau khi mài trên bề mặt kim loại (phóng đại 1800 lần)

3.11
Đồ thị Ra của thép SUS420J2 với các Sd khác nhau
57

17
3.12
Đồ thị Ra của thép SUS420J2 với các Sd khác nhau
57

18
3.13
Ảnh chụp bề mặt chi tiết sau khi mài. (phóng đại
5000 lần)

Thể hiện chiều sâu vết cào xước sau khi mài trên bề mặt kim loại (phóng đại 1800 lần)
58

Đồ thị Ra của thép SUS420J2 qua nhiệt luyện với
các Sd khác nhau
60

21
3.16
Đồ thị Ra của thép SUS420J2 qua nhiệt luyện với
các Sd khác nhau
61

Ảnh chụp bề mặt chi tiết sau khi mài. (phóng đại
5000 lần)
61

3.18
Thể hiện chiều sâu vết cào xước của hạt mài trên bề mặt kim loại (phóng đại 1800 lần)
61