Thạc Sĩ Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ cắt đến tuổi bền của dao tại đỉnh dao.

PHẦN MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài Với sự phát triển ngày càng mạnh mẽ của khoa học kỹ thuật nói chung và đặc biệt là công nghệ vật liệu nói riêng. Đã góp phần vào việc nghiên cứu và chế tạo nhiều chủng loại dụng cụ cắt với vật vùng cắt có nhiều tính năng ưu việt. Một trong những ứng dụng mang tính phổ biến trong lĩnh vực gia công cắt gọt đó là vật liệu dụng cụ được phun, phủ để làm tăng khả năng cắt gọt của chúng. Với những dụng cụ cắt có kết cấu phức tạp, việc chế tạo khó khăn thì ứng dụng đó là một trong những giải pháp mang tính đột phá. Dao phay đầu cầu phủ TiAlN là một loại dụng cụ như vậy. Có thể nói rằng sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ khuôn, mẫu đã góp phần tạo nên sự linh hoạt và hiệu quả trong lĩnh vực cơ khí chế tạo. Trong việc chế tạo khuôn thì thép hợp kim CR12MOV là một trong những loại vật liệu điển hình. Ngoài ra vật liệu này còn được dùng để chế tạo nhiều dạng chi tiết khác nhau phục vụ trong nhiều lĩnh vực của đời sống xã hội. Thực tế việc gia công thép hợp kim CR12MOV bằng dao phay đầu cầu phủ TiAlN là một giải pháp đang được rất nhiều nhà máy, cơ sở sản xuất áp dụng để gia công nhiều dạng bề mặt phức tạp. Trước đây những bề mặt phức tạp này được gia công bằng các phương pháp không truyền thống như là: Gia công bằng điện hoá, gia công bằng xung điện, gia công bằng siêu âm nhưng những phương pháp này có một số nhược điểm: Giá thành đầu tư cao, năng suất gia công thấp. Quá trình cắt bằng dao phay cầu có cơ chế gia công rất phức tạp vì lưỡi cắt của dao phay được bố trí trên mặt cầu. Trong đó có thể nhận thấy rằng đỉnh dao là nơi có điều kiện cắt gọt khốc liệt nhất, cơ chế cắt gọt phức tạp nhất, mòn dao diễn ra nhanh nhất. Nhưng trong nhiều trường hợp không thể tránh được hiện tượng đỉnh dao tham ra cắt.
Vì vậy, một trong nhưng vấn đề cần được nghiên cứu để có thể khai thác hiệu quả hơn nữa việc sử dụng dao phay đầu cầu phủ TiAlN khi gia công thép hợp kim
CR12MOV đó là: Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ cắt đến tuổi bền của dao tại đỉnh dao. 2. Mục đích nghiên cứu Đánh giá ảnh hưởng của chế độ cắt đến tuổi bền của dao phay cầu Ø10 phủ TiAlN khi gia công thép hợp kim CR12MOV. Trên cơ sở đó có thể sử dụng dụng cụ cắt một cách hợp lý. 3. Đối tượng nghiên cứu Xác định mối quan hệ giữa chế độ cắt và góc nghiêng của phôi với tuổi bền của dụng cụ cắt khi cắt ở đỉnh dao. Vật liệu gia công là thép hợp kim CR12MOV. Dao phay đầu cầu Ø10 phủ TiAlN hãng MITSUBISHI - Nhật Bản 4. Phương pháp nghiên cứu Nghiên cứu lý thuyết kết hợp nghiên cứu bằng thực nghiệm. 5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 5.1. Ý nghĩa khoa học của đề tài Về mặt khoa học, đề tài phù hợp với xu thế phát triển khoa học và công nghệ trong nước cũng như khu vực và thế giới. Xây dựng được quan hệ giữa các thông số của chế độ cắt với tuổi bền của dao phay cầu phủ TiAlN khi cắt ở đỉnh dao để gia công thép hợp kim CR12MOV qua tôi đạt độ cứng 40 – 45 HRCdưới dạng các hàm thực nghiệm. Kết quả nghiên cứu sẽ là cơ sở khoa học cho việc tối ưu quá trình phay. Đồng thời cũng góp phần đánh giá khả năng cắt của mảnh dao phay cầu phủ TiAlN khi gia công thép hợp kim CR12MOV qua tôi đạt độ cứng 40 – 45 HRC. 5.2. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài Kết quả nghiên cứu của đề tài có thể dùng làm cơ sở cho việc lựu chọn bộ thông số v, s với t = 0,5 khi gia công thép hợp kim CR12MOV qua tôi đạt độ cứng 40 – 45 HRC bằng dao phay cầu phủ TiAlN trong những yêu cầu cụ thể. 6. Phương pháp nghiên cứu Nghiên cứu lý thuyết kết hợp với nghiên cứu bằng thực nghiệm.
MỤC LỤC
Nội dung
Trang
Trang 1
1
Lời cam đoan
2
Mục lục
3
Danh mục các bảng số liệu
7
Danh mục các hình vẽ, đồ thị, ảnh chụp.
10
Phần mở đầu
15
1. Tính cấp thiết của đề tài
16
2. Mục đích nghiên cứu
16
3. Đối tượng nghiên cứu
16
4. Phương pháp nghiên cứu
16
5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 5.1. Ý nghĩa khoa học của đề tài 5.2. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài
16
CHưƠNG 1: NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN VỀ DAO PHAY CẦU
17
1.1. Khả năng ứng dụng của dao phay cầu.
17
1.2. Nhám bề mặt khi gia công bằng dao phay cầu
18
1.3. Các dạng dao phay cầu
19
1.3.1. Dao phay cầu liền khối
19
1.3.1.1. Dao phay cầu liền khối không phủ
20
1.3.1.2. Dao phay cầu liền khối phủ
20
a. Dạng 1: Dao có lưỡi cắt trên cả phần trụ và phần cầu.
20
b. Dạng 2: Dao chỉ có lưỡi cắt trên phần cầu
25
1.3.2. Dao cầu ghép mảnh
26
1.4. Thông số hình học của dao phay cầu.
35
1.5. Đặc điểm quá trình cắt của dao phay cầu
35
1.5.1. Vận tốc cắt khi phay
35
1.5.2. Điều kiện để tránh cắt ở đỉnh dao
37
1.5.3. Sự hình thành phoi và thông số hình học của phoi khi phay bằng dao phay cầu
39
1.6. Kết luận chương 1
41
CHưƠNG 2: MÒN VÀ TUỔI BỀN DỤNG CỤ CẮT
43
2.1. Mòn dụng cụ cắt
43
2.1.1. Khái niệm chung về mòn
43
2.1.2. Mòn dụng cụ cắt:
44
2.1.2.1. Các dạng mòn của dụng cụ cắt
45
a. Mòn mặt sau
45
b. Mòn mặt trước
45
c. Mòn đồng thời mặt trước và mặt sau
46
d. Cùn lưỡi cắt
46
2.1.2.2. Các cơ chế mòn của dụng cụ cắt
46
a. Mòn do cào xước
47
b. Mòn do dính
48
c. Mòn do hạt mài
48
d. Mòn do khuếch tán
49
e. Mòn do ôxy hoá
50
f. Mòn do nhiệt
50
2.1.3. Mòn của dụng cụ phủ bay hơi
50
2.1.4. Cách xác định mòn dụng cụ cắt
51
2.1.5. Ảnh hưởng của mòn dụng cụ đến chất lượng bề mặt gia công
53
2.1.6. Mòn của dao phay cầu phủ
53
2.2. Tuổi bền dụng cụ cắt
54
2.2.1. Khái niệm chung về tuổi bền của dụng cụ cắt
54
2.2.2. Các nhân tố ảnh hưởng đến tuổi bền của dụng cụ cắt
55
2.2.2.1. Ảnh hưởng của chế độ cắt đến tuổi bền của dụng cụ cắt
55
2.2.2.2. Vai trò của lớp phủ cứng trong việc tăng tuổi bền của dụng cụ
56
2.2.3. Phương pháp xác định tuổi bền dụng cụ cắt
58
2.2.4. Tuổi bền của dao phay cầu phủ
60
2.3. Kết Luận chương 2
61
CHưƠNG 3: NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM ẢNH HưỞNG CỦA CHẾ ĐỘ CẮT ĐẾN TUỔI BỀN CỦA DAO PHAY CẦU 10 PHỦ TiAlN KHI GIA CÔNG THÉP HỢP KIM CR12MOV
3.1. Sơ lược về thép hợp kim
62
3.2. Cơ sở xác định tuổi bền của dao bằng thực nghiệm.
64
3.2.1. Lựa chọn chỉ tiêu xác định tuổi bền của dao
64
3.2.2. Độ nhám bề mặt và phương pháp đánh giá
65
3.2.2.1. Độ nhám bề mặt
66
3.2.2.2. Phương pháp đánh giá độ nhám bề mặt
67
3.3. Thiết kế thí nghiệm.
68
3.3.1. Các giới hạn của thí nghiệm
68
3.3.2. Mô hình thí nghiệm
69
3.3.3. Mô hình toán học
69
3.3.4. Điều kiện thí nghiệm
70
3.3.4.1.Máy.
70
3.3.4.2. Dao.
71
3.3.4.3. Phôi.
71
3.3.4.4. Dụng cụ đo kiểm.
72
3.4. Thực nghiệm để xác định tuổi bền của dao phay cầu 10 phủ TiAlN khi gia công thép hợp kim CR12MOV.
72
3.4.1. Nội dung:
72
3.4.2. Các thông số đầu vào của thí nghiệm:
72
3.4.3. Thực nghiệm xác định tuổi bền:
73
3.4.3.1. Tính các hệ số của phương trình hồi quy
75
3.4.3.2. Kiểm định các tham số aj
76
3.4.3.3. Kiểm định sự phù hợp của mô hình
77
3.4.3.4. Đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa v, s và tuổi bền dao khi t = 0,5 mm
78
3.4.3.5. Một số hình ảnh chụp lưỡi cắt của dao khi gia công.
78
3.5. Kết luận chương 3
85
CHưƠNG 4. KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
86
4.1. Kết luận
86
4.2. Một số kiến nghị.
86
Tài liệu tham khảo
88
[charge=450]http://up.4share.vn/f/63525a5752525251/LV_09_CN_CTM_PVH.pdf.file[/charge]