Khảo sát chất lượng lớp bề mặt của thép hợp kim qua tôi khi tiện tinh bằng dao PCBN.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn

BỘ GIÁ O DỤ C VÀ ĐÀ O TẠ O

ĐẠ I HỌ C THÁ I NGUYÊN

TRƯỜ NG ĐẠ I HỌ C KỸ THUẬ T CÔNG NGHIỆ P

--------------------000-------------------

THUYẾT MINH LUẬ N VĂN THẠ C SỸ

KHOA HỌ C KỸ THUẬ T

Chuyên ngành: Công nghệ chế tạo máy

Đề tài: “Khảo sát chất lượng lớp bề mặt của thép hợp kim qua tôi khi tiện

tinh bằng dao PCBN”.

Học viên : Trần Tiến

Lớp : Cao học K12 - CNCTM

Chuyên ngành : Công nghệ chế tạo máy

Giáo viên HD khoa học: PGS.TS Phan Quang Thế

KHOA ĐÀO TẠO SAU ĐẠ I HỌ C NGƯỜI HƯỚ NG DẪN KHOA HỌ C

PGS.TS Phan Quang Thế

HỌC VIÊN

Trần Tiến

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn

3.1 Mẫu bìa luận văn có in chữ nhũ

Khổ 210 x 297 mm TRẦN TIẾN

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP

---------------------------------------

LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

NGÀNH : CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

“Khảo sát chất lượng lớp bề mặt của thép hợp kim qua tôi khi tiện tinh

bằng dao PCBN”.

TRẦN TIẾN

200

9

– 2011

Thái

Nguyên

2011

THÁI NGUYÊN 2011

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn

3.2 Mẫu trang 1

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP

---------------------------------------

LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

“Khảo sát chất lượng lớp bề mặt của thép hợp kim qua tôi khi tiện tinh bằng

dao PCBN ”.

Ngành : CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

Mã số:23.04.3898

Học Viên: TRÂN TIẾN

Người HD Khoa học : PGS.TS. PHAN QUANG THẾ

THÁI NGUYÊN – 2011

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn

LỜI CAM ĐOAN

Tôi là Trần Tiến, học viên lớp Cao học K12 – CN CTM. Sau hai năm học tập

nghiên cứu, đƣợc sự giúp đỡ của các thầy cô giáo và đặc biệt là sự giúp đỡ của PGS.TS

Phan Quang Thế, thầy giáo hƣớng dẫn tốt nghiệp của tôi, tôi đã đi đến cuối chặng

đƣờng để kết thúc khoá học.

Tôi đã quyết định chọn đề tài tốt nghiệp là: “Khảo sát chất lượng của lớp bề

mặt của thép hợp kim qua tôi khi tiện tinh bằng dao PCBN”

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của cá nhân tôi dƣới sự hƣớng

dẫn của PGS.TS Phan Quang Thế và chỉ tham khảo các tài liệu đã đƣợc liệt kê. Tôi

không sao chép công trình của các cá nhân khác dƣới bất cứ hình thức nào. Nếu có tôi

xin hoàn toàn chịu trách nhiệm.

Ngƣời cam đoan

Trần Tiến

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn

LỜI CẢM ƠN

Lời đầu tiên tôi xin đƣợc cảm ơn PGS.TS Phan Quang Thế - Thầy hƣớng dẫn

khoa học của tôi về sự định hƣớng đề tài, sự hƣớng dẫn của thầy trong việc tiếp cận và

khai thác các tài liệu tham khảo cũng nhƣ những chỉ bảo trong quá trình tôi viết luận

văn.

Tôi muốn bày tỏ lòng biết ơn đến cô giáo Nguyễn Thị Quốc Dung về sự giúp đỡ

tận tình của cô trong quá trình tôi làm thí nghiệm và viết luận văn.

Tôi xin cảm ơn thầy giáo Lê Viết Bảo về sự tạo điều kiện hết sức thuận lợi cho

tôi trong quá trình hoàn thành luận văn này.

Tôi cũng muốn cảm ơn ông giám đốc, cán bộ công nhân viên công ty trách

nhiệm hữu hạn Vạn Xuân (Thị xã Sông Công), cơ khí máy và phụ tùng số 1 (Thị xã

Sông Công) các cán bộ phụ trách trung tâm thí nghiệm trƣờng Đại học kỹ thuật công

nghiệp Thái Nguyên, trƣờng Học viên kỹ thuật quân sự, Đại học bách khoa Hà Nội đã

dành cho tôi những điều kiện thuận lợi nhất, giúp tôi hoàn thành nghiên cứu của mình.

Cho tôi đƣợc gửi lời cảm ơn tới các cán bộ, nhân viên Xƣởng cơ khí nơi tôi tiến

hành thực nghiệm.

Cuối cùng tôi muốn bày tỏ lòng cảm ơn đối với gia đình tôi, các thầy cô giáo,

các bạn đồng nghiệp đã ủng hộ và động viên tôi trong suốt quá trình làm luận văn này!

Tác giả

Trần Tiến

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn

MỤC LỤC

Lời cam đoan

Danh mục các ký hiệu và các chữ viết tắt

Danh mục các bảng biểu

Danh mục các đồ thị, hình vẽ

PHẦN MỞ ĐẦU 1

1. Tính cấp thiết của đề tài 1

2. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài. 2

3. Phƣơng pháp nghiên cứu. 3

4. Thiết bị nghiên cứu. 3

5. Nội dùng nghiên cứu. 3

NỘI DUNG CỦA ĐỀ TÀI 4

Chƣơng I. BẢN CHẤT VẬT LÝ CỦA QUÁ TRÌNH TIỆN CỨNG 4

1.1. Đặc điểm của quá trình tạo phoi khi tiện cứng. 4

1.2. Lực cắt khi tiện 8

1.2.1. Lực cắt khi tiện và các thành phần lực cắt. 8

1.2.2. Các yếu tố ảnh hƣởng đến lực cắt khi tiện 10

1.3. Kết luận 12

Chƣơng II. CHẤT LƢỢNG LỚP BỀ MẶT SAU GIA CÔNG CƠ 13

2.1. Khái niệm chung về lớp bề mặt 13

2.2. Bản chất của lớp bề mặt 13

2.3. Các chỉ tiêu đánh giá chất lƣợng bề mặt sau gia công cơ 14

2.3.1. Độ nhám bề mặt và phƣơng pháp đánh giá 14

2.3.1.1. Độ nhám bề mặt 14

2.3.1.2. Phƣơng pháp đánh giá độ nhám bề mặt 16

2.3.2. Độ sóng bề mặt 16

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn

2.3.3. Tính chất cơ lý lớp bề mặt sau gia công cơ 17

2.3.3.1. Hiện tƣợng biến cứng của lớp bề mặt 17

2.3.3.2. Ứng suất dƣ trong lớp bề mặt 19

2.3.3.3. Đánh giá mức độ, chiều sâu lớp biến cứng và ứng suất dƣ 21

2.4. Các nhân tố ảnh hƣởng đến nhám bề mặt khi gia công cơ 22

2.4.1. Ảnh hƣởng của các thông số hình học của dụng cụ cắt 22

2.4.2. Ảnh hƣởng của tốc độ cắt 24

2.4.3. Ảnh hƣởng của lƣợng chạy dao 24

2.4.4. Ảnh hƣởng của chiều sâu cắt 25

2.4.5. Ảnh hƣởng của vật liệu gia công 25

2.4.6. Ảnh hƣởng của rung động của hệ thống công nghệ 26

2.4.7. Ảnh hƣởng của độ cứng vật liệu gia công 26

2.5. Kết luận 27

Chƣơng III. QUAN HỆ GIỮA MÒN DỤNG CỤ CẮT VÀ CHẤT

LƢỢNG BỀ MẶT

29

3.1. Khái niệm chung về mòn 29

3.2. Các cơ chế mòn của dụng cụ cắt 30

3.2.1. Mòn do dính 31

3.2.2. Mòn do hạt mài 32

3.2.3. Mòn do khuyếch tán 32

3.2.4. Mòn do oxy hoá 33

3.3. Mòn dụng cụ và cách xác định 33

3.3.1. Mòn dụng cụ 33

3.3.2. Cách xác định 36

3.4. Mòn dụng cụ CBN 36

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn

3.5. Ảnh hƣởng của mòn dụng cụ đến chất lƣợng bề mặt gia công 38

3.6. Kết luận 38

Chƣơng IV. KHẢO SÁT CHẤT LƢỢNG BỀ MẶT CỦA THÉP

X12M QUA TÔI KHI TIỆN TINH BẰNG DAO PCBN

40

4.1. Thí nghiệm 40

4.1.1. Yêu cầu đối với hệ thống thí nghiệm: 40

4.1.2. Mô hình thí nghiệm 40

4.1.3. Thiết bị thí nghiệm. 41

4.1.3.1. Máy 41

4.1.3.2. Dao 41

4.1.3.3. Phôi 42

4. 1.3.4. Chế độ cắt 43

4.1.4. Thiết bị đo 44

4.1.4.1. Máy đo độ nhám bề mặt 44

4.1.4.2. Thiết bị đo kích thƣớc 44

4.1.4.3. Thiết bị đo lực 45

4.1.4.4. Máy chụp ảnh SEM (Scanning Electron Microscope) 45

4.2. Trình tự thí nghiệm 45

4.2.1. Chuẩn bị 45

4.2.2. Trình tự thí nghiệm 46

4.3. Kết quả thí nghiệm 47

4.3.1. Khảo sát độ chính xác gia công 47

4.3.2. Khảo sát chất lƣợng bề mặt chi tiết sau gia công 48

4.3.2.1. Khảo sát nhám bề mặt chi tiết sau gia công 48

4.3.2.2. Khảo sát tổ chức tế vi thép X12M 50

4.3.3. Khảo sát lực cắt khi tiện 51

4.4. Xử lý kết quả thí nghiệm 52

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn

4.4.1. Độ chính xác gia công 52

4.4.2. Chất lƣợng bề mặt sau khi gia công 55

4.4.2.1. Khảo sát nhám bề mặt chi tiết sau khi gia công 55

4.4.2.2. Khảo sát tổ chức tề vi lớp bề mặt 56

4.4.3. Khảo sát lực cắt khi tiện 57

4.5. Kết luận 64

PHẦN KẾT LUẬN CHUNG VÀ HƢỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP

THEO CỦA ĐỀ TÀI

65

Tài liệu tham khảo 66

Phụ lục 69