Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ công nghệ sửa đá đến độ nhám bề mặt khi mài thép không gỉ trên máy mài tròn ngoài

- 1 -

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƢỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP

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

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA CHẾ ĐỘ CÔNG

NGHỆ SỬA ĐÁ ĐẾN ĐỘ NHÁM BỀ MẶT KHI MÀI

THÉP KHÔNG GỈ TRÊN MÁY MÀI TRÒN NGOÀI

ĐỖ MẠNH CƢỜNG

THÁI NGUYÊN, 2010

- 2 -

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƢỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP

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

ĐỖ MẠNH CƢỜNG

NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA CHẾ ĐỘ CÔNG

NGHỆ SỬA ĐÁ ĐẾN ĐỘ NHÁM BỀ MẶT KHI MÀI

THÉP KHÔNG GỈ TRÊN MÁY MÀI TRÒN NGOÀI

CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

Thái Nguyên, 2010

HƯỚNG DẪN KHOA HỌC

TS. Trần Minh Đức

HỌC VIÊN

Đỗ Mạnh Cƣờng

KHOA ĐÀO TẠO SĐH BGH TRƯỜNG ĐHKTCN

PGS.TS. Nguyễn Đăng Hòe

- 3 -

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan các số liệu và kết quả nêu trong Luận văn

là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ một công

trình nào khác. Trừ các phần tham khảo đã được nêu rõ trong

Luận văn.

Tác giả

Đỗ Mạnh Cƣờng

- 4 -

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

LỜI CẢM ƠN

Tác giả xin chân thành cảm ơn Thầy giáo - TS. Trần Minh Đức, người đã hướng

dẫn và giúp đỡ tận tình từ định hướng đề tài, tổ chức thực nghiệm đến quá trình viết và

hoàn chỉnh Luận văn.

Tác giả cũng chân thành cảm ơn ThS. Phạm Quang Đồng – Trưởng bộ môn Chế tạo

máy - Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp đã giúp đỡ tận tình tác giả trong quá trình

thực hiện thí nghiệm.

Tác giả bày tỏ lòng biết ơn đối với các cô, các chú và các bạn đồng nghiệp phòng

Đào tạo, Khoa Sau đại học - Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp đã tạo điều kiện thuận

lợi để tác giả hoàn thành Luận văn này.

Do năng lực bản thân còn nhiều hạn chế nên Luận văn không tránh khỏi sai sót, tác

giả rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của các Thầy, Cô giáo, các nhà khoa học và

các bạn đồng nghiệp.

Tác giả

Đỗ Mạnh Cƣờng

MỤC LỤC

Trang

- 5 -

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

Lời cam đoan

Lời cảm ơn

Danh mục các ký hiệu chính

Danh mục các bảng biểu

Danh mục các hình vẽ

PHẦN MỞ ĐẦU

1. Tính cấp thiết của đề tài 1

2. Ý nghĩa của đề tài 1

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

Chƣơng 1:

TỔNG QUAN VỀ PHƢƠNG PHÁP MÀI 3

1.1. Đặc điểm của quá trình mài 3

1.2. Cơ sở vật lý của quá trình mài 4

1.2.1. Qúa trình tạo phoi khi mài 4

1.2.2. Lực cắt khi mài 7

1.2.3. Công suất cắt khi mài 9

1.2.4. Nhiệt cắt khi mài 9

1.2.5. Sự mài mòn của hạt mài và chất dính kết 11

1.2.6. Rung động khi mài 12

1.2.7. Chất lượng bề mặt gia công bằng phương pháp mài 13

1.2.7.1. Độ nhám bề mặt và các yếu tố ảnh hưởng đến độ nhám bề mặt 13

1.2.7.2. Độ sóng bề mặt và các yếu tố ảnh hưởng tới độ sóng bề mặt 15

1.2.7.3. Sự thay đổi cấu trúc của lớp bề mặt mài và sự hình thành ứng

suất dư bề mặt 15

1.2.8. Các phương pháp đánh giá chất lượng bề mặt gia công

1.2.8.1. Các phương pháp đánh giá độ nhám bề mặt gia công

18

18

1.2.8.2. Phương pháp đánh giá độ cứng lớp bề mặt của vật liệu gia công 18

1.2.8.3. Phương pháp đánh giá cấu trúc lớp kim loại bề mặt gia công 19

1.2.8.4. Các phương pháp đánh giá ứng suất dư bề mặt gia công 19

1.3. Kết luận chương 1 19

1.3.2. Khái quát về các công trình nghiên cứu trong lĩnh vực mài 19

- 6 -

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

1.3.3. Định hướng nghiên cứu 21

Chƣơng 2:

NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA CHẾ ĐỘ CÔNG NGHỆ

SỬA ĐÁ ĐẾN CHẤT LƢỢNG BỀ MẶT KHI MÀI THÉP

KHÔNG GỈ

22

2.1. Topography của đá mài 22

2.1.1. Sửa đá 22

2.1.1.1. Dụng cụ sửa đá 22

2.1.1.2. Động lực học quá trình sửa đá 25

2.1.2. Định nghĩa, tính chất và ý nghĩa của Topography

2.1.2.1. Định nghĩa

27

27

2.1.2.2. Tính chất của Topography 27

2.1.2.3. Ý nghĩa của Topography 28

2.1.3. Các phương pháp đánh giá Topography của đá 28

2.1.4. Các yếu tố ảnh hưởng đến Topography 29

2.1.4.1. Ảnh hưởng của các thông số đặc trưng của đá mài 29

2.1.4.2. Ảnh hưởng của dụng cụ sửa đá 30

2.1.4.3. Ảnh hưởng của chế độ cắt khi sửa đá 31

2.1.5. Ảnh hưởng của Topography đến kết quả mài 32

2.1.5.1. Ảnh hưởng đến lực cắt 32

2.1.5.2. Ảnh hưởng đến độ mòn của đá 33

2.1.5.3. Ảnh hưởng đến độ nhấp nhô tế vi bề mặt 34

2.1.5.4. Ảnh hưởng đến nhiệt cắt 35

2.2. Thép không gỉ 35

2.2.1. Định nghĩa 35

2.2.2. Phân loại thép không gỉ 36

2.2.3. Phạm vi sử dụng 36

2.3. Cơ sở vật lý của quá trình mài thép không gỉ 37

2.3.1. Tạo phoi 37

2.3.2. Lực cắt 39

2.3.3. Nhiệt cắt 40

- 7 -

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

2.3.4. Mòn đá 40

2.3.5. Chất lượng bề mặt 43

2.4. Giới hạn vấn đề nghiên cứu 43

2.5. Kết luận chương 2 44

Chƣơng 3:

NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM 45

3.1. Yêu cầu với hệ thống thí nghiệm 45

3.2. Hệ thống thí nghiệm 45

3.3. Các thông số công nghệ cơ bản của hệ thống 46

3.3.1. Máy mài 46

3.3.2. Đá mài 46

3.3.3. Dụng cụ sửa đá 46

3.3.4. Chi tiết gia công 46

3.3.5. Phương pháp mài 47

3.3.6. Dung dịch trơn nguội 47

3.4. Thiết bị đo nhám bề mặt 47

3.5. Sơ đồ quy hoạch thực nghiệm và ma trận thực nghiệm 47

3.6. Phương pháp tiến hành thực nghiệm 48

3.6.1. Phương pháp tiến hành thí nghiệm 48

3.6.2. Xử lý số liệu thí nghiệm 49

3.6.3. Đồ thị biểu diễn mối quan hệ của nhám bề mặt (Ra, Rt,) với chế

độ công nghệ sửa đá (Ssđ, tsđ)

52

3.6.4. Hình thái bề mặt gia công 53

3.7. Thảo luận kết quả 56

3.8. Kết luận chương 3 57

KẾT LUẬN CHUNG VÀ HƢỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO 58

TÀI LIỆU THAM KHẢO 60