Tiến Sĩ Nghiên cứu ảnh hưởng của topography đá mài và một số thông số công nghệ đến độ nhám bề mặt chi tiết

LUẬN ÁN TIẾN SĨ
NĂM 2015
MỤC LỤC
Chương 1 TỔNG QUAN V QUÁ TRÌNH MÀI - 12 -
1.1. CƠ SỞ QUÁ TRÌNH MÀI - 12 -
1.1.1. Mài và các đặc điểm quá trình mài - 12 -
1.1.2. Quá trình tạo phoi khi mài - 13 -
1.1.3. Động học quá trình mài - 15 -
1.1.4. Động lực học quá trình mài - 21 -
1.2. ĐÁ MÀI - 23 -
1.2.1. Kí hiệu đá mài - 23 -
1.2.2. Vật liệu hạt mài - 25 -
1.2.3. Vật liệu dính kết - 25 -
1.2.4. Độ hạt của đá mài - 26 -
1.2.5. Cấu trúc đá mài - 26 -
1.2.6. Độ cứng của đá mài - 27 -
1.3. MÒN ĐÁ MÀI VÀ TUỔI BỀN ĐÁ MÀI - 28 -
1.3.1. Mòn đá mài - 28 -
1.3.2. Tuổi bền của đá mài - 30 -
1.4. CHẤT LưỢNG BỀ MẶT VÀ CÁC YẾU TỐ ẢNH HưỞNG ĐẾN
CHẤT LưỢNG BỀ MẶT CHI TIẾT KHI MÀI. - 32 -
1.4.1. Chất lượng bề mặt chi tiết mài - 32 -
1.4.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng bề mặt chi tiết khi mài - 34 -
1.5. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NưỚC - 40 -
1.6. KẾT LUẬN - 44 -
Chương 2 TOPOGRAPHY B M T ĐÁ MÀI VÀ ẢNH HưỞNG CỦA NÓ
Đ N ĐỘ NHÁM B M T CHI TI T KHI MÀI - 46 -
2.1. TOPOGRAPHY BỀ MẶT ĐÁ MÀI - 46 -
2.1.1. Khái niệm - 46 -
2.1.2. Mặt phẳng chuẩn dùng để xử lý, phân tích bề mặt - 46 -
2.1.3. Bộ thông số đại diện cho topography - 47 -
2.1.4. Sự thay đổi topography của đá trong quá trình mài - 51 -
2.2. CÁC YẾU TỐ ẢNH HưỞNG ĐẾN TOPOGRAPHY - 52 -
2.2.1. Ảnh hưởng của các thông số đặc trưng của đá mài và mòn đá - 52 -
2.2.2. Ảnh hưởng của dụng cụ và chế độ sửa đá - 54 -
2.2.3. Ảnh hưởng của chế độ cắt - 56 -
2.3. ẢNH HưỞNG CỦA TOPOGRAPHY ĐÁ MÀI ĐẾN ĐỘ NHÁM
BỀ MẶT CHI TIẾT MÀI - 58 - 2.4. CÁC PHưƠNG PHÁP ĐO VÀ ĐÁNH GIÁ TOPOGRAPHY BỀ MẶT ĐÁ MÀI - 61 -
2.5. KẾT LUẬN - 66 -
Chương 3 XÂY DỰNG PHƯƠNG PHÁP VÀ TRANG THI T BỊ THỰC NGHI M - 68 -
3.1. MÔ HÌNH THỰC NGHIỆM - 68 -
3.1.1. Xây dựng mô hình thực nghiệm - 68 -
3.1.2. Phương pháp thực nghiệm 69
3.1.3. Trang thiết bị thực nghiệm - 69 -
3.2. THIẾT KẾ, CHẾ TẠO VÀ KẾT NỐI THIẾT BỊ ĐO TOPOGRAPHY - 74 -
3.2.1. Sơ đồ nguyên lý đo - 74 -
3.2.2. Tính toán thiết kế các bộ phận thiết bị - 75 -
3.2.3. Kết nối và thử nghiệm thiết bị - 78 -
3.3. KẾT NỐI VÀ TH NGHIỆM THIẾT BỊ ĐO RUNG ĐỘNG - 81 -
3.3.1. Kết nối thiết bị - 81 -
3.3.2. Thử nghiệm thiết bị - 84 -
3.4. CÁC TRANG THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM KHÁC - 87 -
3.5. KẾT LUẬN - 88 -
Chương 4 NGHI N CỨU THỰC NGHI M VÀ XỬ LÝ K T QUẢ - 89 -
4.1. SƠ ĐỒ QUY HOẠCH THỰC NGHIỆM - 89 -
4.1.1. Sơ đồ quy hoạch thực nghiệm - 89 -
4.1.2. Xác định miền thực nghiệm - 89 -
4.2. TIẾN HÀNH THỰC NGHIỆM - 91 -
4.2.1. Thực nghiệm 01 - 91 -
4.2.2. Thực nghiệm 02 - 91 -
4.3. X LÝ SỐ LIỆU THỰC NGHIỆM VÀ THẢO LUẬN KẾT QUẢ - 93 -
4.3.1. Xử lý số liệu thực nghiệm 01 - 93 -
4.3.2. Xử lý số liệu thực nghiệm 02 - 98 -
4.4. KẾT LUẬN - 114 -
K T LUẬN VÀ KI N NGHỊ - 115 -
MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài.
Trong xã hội hiện đại, cạnh tranh trong môi trường sản xuất trên thế giới ngày càng
khốc liệt và không thể dừng lại thời đại siêu cạnh tranh . Các hoạt động kinh doanh mới,
sản phẩm mới liên tục xuất hiện, hình thành nên thị trường mới. Để tồn tại trong môi
trường cạnh tranh khốc liệt đó, điều quan trọng nhất là không ngừng đổi mới sản xuất.
Nền tảng của sản xuất là chất lượng, giá thành, thời gian giao hàng, tốc độ và an
toàn. Như vậy, chất lượng sản phẩm được coi là một trong những yếu tố quan trọng quyết
định đến nền tảng của quá trình sản xuất và sự sống còn trong môi trường sản xuất cạnh
tranh khốc liệt. Việc nâng cao chất lượng bề mặt sản phẩm luôn luôn là vấn đề được quan



tâm hàng đầu của ngành công nghệ chế tạo máy, nhằm tạo ra các sản phẩm, máy móc thiết
bị đạt độ chính xác cao, bền lâu và đảm bảo hiệu quả kinh tế - kỹ thuật.
Chất lượng sản phẩm chế tạo máy phụ thuộc vào nhiều yếu tố, trong đó yếu tố gia
công đóng vai trò quan trọng, đặc biệt là giai đoạn gia công tinh mà trong đó chủ yếu sử
dụng công nghệ mài, bởi vì mài tạo ra được các chi tiết máy có độ chính xác cao, chất
lượng bề mặt cao và gia công được các loại vật liệu có cơ tính cao mà các phương pháp gia
công khác khó hoặc không thực hiện được.
Việc mài được thực hiện bằng số lượng lớn các hạt mài lưỡi cắt phân bố ngẫu
nhiên trên bề mặt làm việc của đá mài hình thành topography của đá. Trước kia, người ta
chưa có điều kiện nghiên cứu, đánh giá đặc trưng của topography bề mặt đá mài, nên hầu
hết các nghiên cứu về chất lượng bề mặt gia công khi mài đều tập trung vào việc tìm quan
hệ giữa nó với chế độ cắt.
Gần đây, nhờ sự phát triển của kỹ thuật đo 3D, chúng ta có điều kiện đánh giá các
yếu tố ảnh hưởng trực tiếp đến độ nhám bề mặt gia công trong quá trình mài. Do đó việc
nghiên cứu topography của đá mài và ảnh hưởng của nó đến chất lượng bề mặt chi tiết để
điều khiển, kiểm soát quá trình mài, góp phần nâng cao chất lượng các sản phẩm cơ khí là
vấn đề cấp thiết. Để giải quyết vấn đề đó, tác giả lựa chọn đề tài “Nghiên cứu ảnh hưởng
của topography đá mài và một số thông số công nghệ đến độ nhám bề mặt chi tiết khi
mài phẳng”.
2. Mục đích nghiên cứu
- Đề xuất các chỉ tiêu đánh giá topography đá mài, tiêu chí đánh giá tuổi bền của đá mài.
- Xác định các quan hệ giữa thông số công nghệ và thông số đặc trưng cho topography đá
mài với độ nhám bề mặt chi tiết khi mài phẳng, giúp các nhà công nghệ lựa chọn bộ thông
số công nghệ hợp lý nhằm nâng cao chất lượng sản phẩm trong điều kiện công nghệ cụ thể.
Trên cơ sở kết quả nghiên cứu, ứng dụng để điều khiển chế độ sửa đá, điều khiển chế độ
cắt tạo ra và duy trì topography phù hợp, cải thiện tính cắt gọt của đá mài, kéo dài tuổi bền
của đá, tiến tới điều khiển tự động và điều khiển thích nghi quá trình mài.
3 Nội dung nghiên cứu
- Nghiên cứu tổng quan về quá trình mài, các công trình nghiên cứu đã công bố trong và
ngoài nước. T