75 driver thông dụng việc ghi số liệu đạt tới 800 kHz hiển thị tín hiệu hình với thời gian thực tới 70 kHz Ngoài ra, có ưu điểm thao tác nhanh, vận hành trực quan, mô sinh động, lập trình đơn giản sử dụng biểu tượng, cài đặt dễ, chức hỗ trợ tiện ích Bên cạnh đó, phần mềm Tabecuve, Microsoft Excel, AutoCAD, sử dụng để xử lý phân tích số liệu thực nghiệm Phần mềm MiniTab phần mềm ứng dụng chuyên dùng xử lý số liệu [42] 3.2.3 Kiểm tra thiết bị đo lực cắt Quá trình thử nghiệm hệ thống tiến hành sau: Bước 1: Tiến hành kết nối chi tiết hệ thống BT-LN, tiến hành điều chỉnh P Q, kiểm tra Q qua đo thực tế lượng dung dịch tiêu hao, P biểu thị cảm biến đồng hồ đo áp suất Bước 2: Tiến hành cắt phôi với chế độ công nghệ: V = 180 m/phút; t = 0,1 mm, S = 0,15 mm/vòng Hình 3.16: Kết đo lực cắt để kiểm tra hệ thống đo lực Trong trình thí nghiệm số liệu đo lực cắt tự động thu thập lưu trữ vào máy tính nhờ hệ thống thí nghiệm trình bày hình 3.14 76 Quá trình đo thành phần lực Fz; Fy; Fx thực lần cắt Kết đo thể hình 3.16 Qua kiểm tra, đánh giá thiết bị kiểm tra chuyên dụng, hệ thống làm việc ổn định, kết thí nghiệm đáng tin cậy Kết luận chương Trên sở xác định yêu cầu hệ thống thí nghiệm tác giả xây dựng mô hình hệ thống thí nghiệm phục vụ cho công tác nghiên cứu Đã kết nối hệ thống đưa vào kiểm nghiệm để tiến hành làm thí nghiệm thu thập liệu phục vụ cho công tác nghiên cứu thực nghiệm nhằm xác định rõ ảnh hưởng thông số công nghệ MQL đến trình tiện cứng Sau xây dựng hoàn chỉnh hệ thống thí nghiệm tiến hành thí nghiệm thử để kiểm tra hệ thống thí nghiệm, kết thí nghiệm thử cho thấy hệ thống thí nghiệm làm việc ổn định đáng tin cậy Đã nghiên cứu lý thuyết xác định thông số P Q để tiến hành thí nghiệm so sánh, nhằm khẳng định dầu thực vật Việt Nam sử dụng MQL để bảo vệ môi trường, đất đai nguồn nước 77 Chương NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC LOẠI DUNG DỊCH BÔI TRƠN-LÀM NGUỘI TỐI THIỂU ĐẾN HIỆU QUẢ CỦA QUÁ TRÌNH TIỆN CỨNG THÉP 9XC 4.1 Đặt vấn đề Để so sánh ưu nhược điểm công nghệ gia công sử dụng MQL dùng emulsion pha 10 % với nước cất (DI Water) công nghệ MQL dùng dầu lạc với công nghệ gia công khô tiện cứng thép 9XC tác giả tiến hành loại thí nghiệm sau: - Thí nghiệm so sánh công nghệ gia công khô với công nghệ MQL, dung dịch sử dụng cho công nghệ MQL hỗn hợp dầu emulsion pha 10 % với nước cất (DI Water) Đây loại dung dịch dùng phổ biến để BT-LN Qua kết thí nghiệm đánh giá ưu, nhược điểm công nghệ MQL so với công nghệ gia công khô tiện cứng - Thí nghiệm so sánh MQL dùng emulsion pha 10 % với nước cất (DI Water) so với MQL dùng dầu lạc Việt Nam Từ đề xuất loại dầu cắt thích hợp để MQL gia công khí nước ta Các tiêu đánh giá thông số công nghệ trình gia công gồm: - Độ mòn dao; - Chất lượng bề mặt gia công; - Lực cắt 4.2 Quá trình thí nghiệm 4.2.1 Trang thiết bị Máy, dao, phôi, dụng cụ đo, cách bố trí đầu phun (giới thiệu chương 3) 4.2.2 Chế độ công nghệ - Chế độ cắt: V= 180 m/phút (Dct= 60 mm, n = 970 vòng/phút); t = 0,1 mm, S = 0,15 mm/ vòng 78 - Chế độ BT-LN: + Gia công khô; + MQL với P = at Q = ml/phút, sử dụng Emulsion pha 10 % với nước cất sử dụng Dầu lạc 4.2.3 Xác định giá trị P Q thí nghiệm so sánh Qua việc nghiên cứu tìm hiểu lý thuyết [16, 24, 25, 26, 32, 33 ] chương cho thấy chọn P = at Q = ml/phút cặp giá trị thích hợp để áp dụng trình thí nghiệm so sánh Nhằm mục đích tiết kiệm thời gian, phôi gia công, dụng cụ cắt, lượng dung dịch BT-LN v.v trình thí nghiệm Tuy nhiên MQL dùng dung dịch emulsion có nguy ảnh hưởng nhiều đến sức khỏe công nhân, ảnh hưởng đến môi trường Đó lý mục tiêu nghiên cứu đề tài Nếu dầu lạc sản xuất Việt nam sử dụng đề tài phát huy hiệu thực MQL trình cắt đóng góp lớn sản xuất công nghiệp nghiên cứu khoa học 4.2.4 Tiến hành thí nghiệm Mô hình thí nghiệm giới thiệu hình 3.1, chi tiết gia công gá mâm cặp chấu tự định tâm mũi chống tâm Sau gá đặt, phôi kiểm tra gia công thô nhằm đảm bảo lượng dư đồng trước tiến hành thí nghiệm Dung dịch MQL đưa vào vùng cắt theo sơ đồ hình 3.5 Trong trình thí nghiệm số liệu đo lực cắt tự động thu thập lưu trữ vào máy tính qua chuyển đổi A/D loại USB1208LS Đài Loan sản xuất, theo sơ đồ đo lực cắt thành phần trình bày hình 3.14, (chương 3) chiều cao nhấp nhô bề mặt chi tiết sau gia công giá trị trung bình điểm khác đo khoảng cách 150 mm tính từ mặt đầu sau tính giá trị R trung bình Độ mòn dụng cụ cắt đo máy chụp SEM (JEOL-JSM- 6490, Hoa Kỳ sản xuất, thể phụ lục số 7) Quá trình đo mòn mũi dao thực với mũi dao 79 tiến hành cắt sau 10 phút, 20 phút, 30 phút, 40 phút 50 phút (cách đo mòn mặt trước mặt sau thể phụ lục số 5) Mũi dao làm sơ chụp ảnh mặt trước mặt sau để so sánh ảnh hưởng liên quan bề mặt Quá trình kiểm tra chất lượng bề mặt chi tiết gia công, chụp mẫu phoi thực sau lần cắt: 10 phút, 20 phút, 30 phút, 40 phút đồng thời phôi cắt rời, xử lý bề mặt để chuẩn bị cho trình chụp ảnh bề mặt Các công việc thực kính hiển vi quang học (Axiovert 40 MAT, Hoa Kỳ sản xuất, thể phụ lục số 7) Các thông số so sánh, đối chứng liên quan thực vật mẫu lần gia công định nhằm hạn chế ảnh hưởng khác tồn 4.3 Xử lý số liệu thảo luận kết Theo kết nghiên cứu lý thuyết tiện cứng [24], [26] Trong gia công cắt gọt dụng cụ thường bị hỏng giá trị mòn hs đạt tới giá trị xác định, thường 0,3mm Hoặc theo kết kiểm tra hệ thống đo lực cắt chương lực Fy ≥ 200 N dao hết tuổi bền, trình cắt thực Fy ≤ 200 N Các số liệu thực nghiệm: Đo lực cắt, đo chiều cao nhấp nhô bề mặt (được tổng hợp phụ lục số 1), đo mòn dụng cụ cắt gia công khô, MQL dùng emulsion MQL dùng dầu lạc (được tổng hợp phụ lục số 2) 4.3.1 Xử lý số liệu Độ lớn lực cắt, chiều cao nhấp nhô bề mặt, mòn dao, tuổi bền dao, phoi trình cắt, tổ chức tế vi lớp bề mặt thông số so sánh đối chiếu phân tích ảnh hưởng liên quan trình thực nghiệm Sử dung phần mềm Excel để xử lý cho kết sau: Hình 4.1 trình bày mối quan hệ lượng mòn dao mặt trước thời gian gia công tiện cứng sử dụng phương pháp BT-LN khác 80 270 Lượng mòn B (µm) 240 210 Gia công khô MQl Emulsion MQL Dầu lạc 180 150 120 90 10 20 30 40 50 Thời gian cắt (phút) Hình 4.1: Quan hệ B τ cắt khô thay đổi dung dịch MQL Kết cho thấy lượng mòn dao tăng nhanh không sử dụng BT-LN Trong lúc đó, lượng mòn dao MQL dùng emulsion MQL dùng dầu lạc tăng nhẹ không chênh lệch nhiều Tuổi bền dụng cụ cắt phương pháp gia công kéo dài 370 Lượng mòn hs (µm) 330 290 250 Gia công khô MQL Emulsion MQL Dầu lạc 210 170 130 90 10 20 30 40 50 Thời gian cắt (phút) Hình 4.2: Quan hệ hs τ cắt khô thay đổi dung dịch MQL Kết thực nghiệm hình 4.2 cho thấy lượng mòn dao mặt sau tăng nhanh lượng mòn dao mặt trước khoảng thời gian gia công Ngoài ra, ảnh hưởng MQL dùng emulsion MQL dùng dầu lạc đến lượng mòn dao mặt sau có khác biệt Thời gian gia công dài chênh lệch giá trị lượng mòn dao xuất rõ 81 60 Tuổi bền T (phút) 50 40 30 20 10 Gia công Khô MQL Emulsion MQL Dầu lạc Phương pháp gia công Hình 4.3: So sánh tuổi bền dao cắt khô thay đổi dung dịch MQL Hình 4.3 so sánh tuổi bền dụng cụ cắt phương pháp gia công trình bày Ở đây, tuổi bền dụng cụ cắt MQL dùng emulsion cho thấy cao gia công khô Sự thay đổi giá trị thành phần lực cắt theo thời gian gia công sử dụng phương pháp BT-LN khác trình bày hình 4.4, 4.5 4.6 Hình 4.4: Quan hệ Fz τ cắt khô thay đổi dung dịch MQL Lực cắt Fz gia công khô thay đổi nhiều khoảng thời gian trước 25 phút, lúc thành phần lực MQL dùng emulsion MQL dùng dầu lạc lại thay đổi Tuy nhiên mối quan hệ lực cắt thời gian gia công có quy luật 82 Hình 4.5: Quan hệ Fy τ cắt khô thay đổi dung dịch MQL Trong đó, thành phần Fy gia công khô tăng nhanh phương pháp gia công sử dụng MQL lực Fy tăng chậm hình 4.5 Lúc này, phương pháp gia công sử dụng MQL dùng dầu lạc phát huy tác dụng trình làm giảm lực cắt rõ rệt Kết đo lực cắt Fx hình 4.6 cho thấy ảnh hưởng rõ rệt phương pháp gia công khác thành phần lực theo thời gian gia công Một lần nữa, phương pháp MQL dùng dầu lạc thể tác dụng hiệu phương pháp gia công lại Kết đo chiều cao nhấp nhô bề mặt Ra, bề mặt chi tiết gia công phương pháp BT-LN khác biểu thị hình 4.7 Hình 4.6: Quan hệ Fx τ cắt khô thay đổi dung dịch MQL 83 Ra chi tiết gia công sử dụng MQL dùng dầu lạc cho thấy có giá trị thấp phương pháp gia công lại tất thời điểm gia công khác Hình 4.7: Quan hệ Ra τ cắt khô thay đổi dung dịch MQL Điều cho thấy tính ổn định thông số ảnh hưởng tác động lên dụng cụ cắt suốt thời gian gia công Giá trị Ra thấp cho hàm ý ảnh hưởng tiêu cực hạn chế định Các kết thực nghiệm cho thấy ảnh hưởng phương pháp BT-LN trình tiện cứng hoàn toàn không giống Phương pháp MQL dùng dầu lạc thể tính ưu việt 4.3.2 Thảo luận kết 4.3.2.1 Đánh giá mòn, tuổi bền dụng cụ cắt, tổ chức tế vi lớp bề mặt a Mòn tương tác lực ma sát vùng cắt Trong trình tiện cứng phoi tạo thành có dạng phoi dây, điều kiện biến dạng vùng cắt tương đối đặc biệt trình biến dạng dẻo liên quan đến mức độ biến dạng lớn tốc độ biến dạng cao thể tích vật liệu phôi nhỏ Theo [2, 11] hiệu trình cắt kim loại bị chi phối lớn tương tác VLGC VLDC vùng Diện tích tiếp xúc bề mặt chia làm vùng: Vùng gần lưỡi cắt với chiều dài tiếp xúc l1 gọi vùng dính VLGC dính vào VLDC (phoi chuyển động so với mặt trước, phôi chuyển động so với mặt sau nhờ biến dạng dẻo lớp bên gần bề mặt tiếp xúc) Vùng vùng lại, phoi chuyển động 84 trượt mặt trước, phôi chuyển động trượt mặt sau Ở thời điểm 10 phút cắt ban đầu so sánh ta thấy bề mặt trước dao dùng gia công khô tượng mòn bắt đầu tăng so với dao sử dụng MQL, nhiên trình hình thành vùng mòn mặt sau chưa rõ nét, mặt trước bắt đầu hình thành vùng mòn hình 4.8 Do lúc dao thời điểm mòn ban đầu, nên góc cắt dao chưa bị ảnh hưởng nhiều, tiếp xúc đỉnh nhấp nhô bề mặt dao-phoi dao với phôi bị biến dạng theo hình elip vùng dính xuất chưa lớn Nhiệt cắt chưa tăng nhiều, nên tượng lẹo dao, tượng mòn dính, ôxy hóa, mỏi, bong tróc chưa xuất rõ nét Tiếp tục cắt dao mòn nên lực ma sát tăng, diện tích tiếp xúc mặt sau dao với bề mặt phôi gia công tăng nên vùng trượt vùng dính tăng, phoi hình thành bị biến dạng nhiều vùng tiếp xúc phoi mặt trước tăng nhanh dẫn đến nhiệt cắt tăng nhiệt tăng cao vùng dính xuất lớn, tượng mòn xẫy mãnh liệt a a Gia công khô sau 10 phút cắt; b b MQL dùng dầu lạc sau 10 phút cắt; Hình 4.8: Ảnh SEM mòn dao cắt khô cắt có sử dụng MQL Bản chất tiếp xúc vùng tiếp xúc đỉnh nhấp nhô bề mặt VLGC VLDC có độ cứng cao nên hạt cứng bị bong tróc có tượng cày bề mặt lớn, vùng vùng tiếp xúc hai bề mặt tiếp xúc hoàn toàn ứng suất pháp lớn nên vết nứt tế vị không hình thành bề mặt Tuy 133 Gia công dùng Dầu Lạc nguyên chất P = at, Q = ml/phút TT 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Lực cắt τ (ph) 3,5 10,5 14 17,5 21 24,5 28 31,5 35 38,5 42 45,5 49 52,5 56 59,5 63 66,5 70 Fz (N) 61 55 53 54 58 62 74 71 78 79 84 85 91 91 96 95 100 109 117 126 Fy (N) 64 65 65 72 70 71 70 73 79 82 86 88 89 111 133 161 180 235 293 365 Nhấp nhô bề mặt Fx (N) 21 19 12 18 10 13 13 23 14 15 15 18 22 23 25 29 32 33 35 37 Ra (µm) 0,85 0,76 0,82 0,83 0,82 0,78 0,85 0,91 1,05 1,09 1,00 1,10 1,21 1,32 1,53 1,78 2,04 2,18 2,32 2,50 Ghi Rz (µm) 4,14 3,68 3,61 3,71 3,93 3,68 4,61 4,73 4,90 4,89 4,77 4,77 4,54 5,14 6,18 5,73 6,30 6,42 5,76 9,70 Gia công dùng Dầu Lạc nguyên chất; P = at, Q = 1,5 ml/phút TT 10 11 12 13 14 15 16 Lực cắt τ (ph) 3,5 10,5 14 17,5 21 24,5 28 31,5 35 38,5 42 45,5 49 52,5 56 Fz (N) 61 53 54 53 57 63 72 71 77 77 84 86 92 93 96 97 Fy (N) 65 67 68 68 70 71 70 73 79 82 88 88 89 115 125 162 Nhấp nhô bề mặt Fx (N) 17 19 16 18 15 13 13 18 14 15 15 18 22 23 26 25 Ra (µm) 0,82 0,76 0,81 0,84 0,82 0,81 0,85 0,91 1,05 1,09 1,12 1,10 1,33 1,33 1,53 1,61 Rz (µm) 4,04 3,68 3,58 3,83 3,93 3,78 4,61 4,73 4,90 4,89 4,79 4,77 4,66 5,77 6,18 5,78 Ghi 134 17 18 19 20 59,5 63 66,5 70 101 108 116 128 183 245 273 345 27 28 31 33 1,85 1,99 2,15 2,62 6,38 6,48 7,26 9,04 Gia công dùng Dầu Lạc nguyên chất; P = at, Q = 0,5 ml/phút TT 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 Lực cắt τ (ph) 3,5 10,5 14 17,5 21 24,5 28 31,5 35 38,5 42 45,5 49 52,5 56 59,5 63 66,5 70 73,5 Fz (N) 55 52 52 53 65 69 73 72 74 76 89 91 90 97 102 108 103 112 117 121 128 Fy (N) 59 53 55 61 64 72 74 79 78 81 93 108 115 131 149 161 179 195 221 267 288 Nhấp nhô bề mặt Fx (N) 11 12 10 13 14 16 16 15 16 18 17 16 16 17 16 19 26 24 27 29 34 Ra (µm) 0,82 0,76 0,74 0,77 0,77 0,74 0,78 0,84 0,87 0,98 1,11 1,13 1,18 1,31 1,37 1,38 1,54 1,67 1,95 2,21 2,62 Ghi Rz (µm) 3,96 3,72 3,94 4,38 4,36 4,01 4,68 4,86 4,69 4,58 4,54 4,78 4,89 4,76 5,01 5,73 5,86 6,04 7,56 8,98 9,99 Gia công dùng Dầu Lạc nguyên chất; P = at, Q = ml/phút TT τ (ph) 10 11 12 13 3,5 10,5 14 17,5 21 24,5 28 31,5 35 38,5 42 45,5 Lực cắt Fz (N) 55 52 54 58 63 64 68 71 71 76 81 83 85 Fy (N) 59 54 57 61 64 67 71 73 74 77 85 89 95 Nhấp nhô bề mặt Fx (N) 14 12 12 13 14 15 14 15 16 16 17 17 19 Ra (µm) 0,80 0,72 0,74 0,76 0,77 0,74 0,78 0,86 0,81 0,91 0,97 1,03 1,08 Rz (µm) 3,94 3,63 3,94 4,30 4,36 4,22 4,68 4,91 4,73 4,58 4,56 4,78 4,88 Ghi 135 14 15 16 17 18 19 20 49 52,5 56 59,5 63 66,5 70 88 92 93 96 99 97 110 105 123 135 159 195 221 267 21 24 23 25 27 29 33 1,15 1,26 1,38 1,54 1,81 1,82 2,20 4,77 4,94 5,73 5,86 6,94 7,27 8,94 Gia công dùng Dầu Lạc nguyên chất; P = at, Q =1,5 ml/phút TT τ (ph) 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 3,5 10,5 14 17,5 21 24,5 28 31,5 35 38,5 42 45,5 49 52,5 56 59,5 63 66,5 70 Lực cắt Fz (N) 55 50 53 56 65 66 68 72 72 75 84 91 91 93 96 98 98 99 109 117 Fy (N) 59 53 55 61 64 72 74 79 78 81 88 108 115 115 149 161 179 195 248 267 Nhấp nhô bề mặt Fx (N) 11 10 10 14 16 19 15 16 18 17 16 14 15 16 19 26 27 28 27 Ra (µm) 0,74 0,72 0,74 0,76 0,75 0,75 0,78 0,86 0,82 0,91 0,97 1,02 1,08 1,11 1,16 1,28 1,44 1,61 1,92 2,22 Ghi Rz (µm) 3,84 3,63 3,86 4,30 4,32 4,30 4,68 4,91 4,79 4,58 4,56 4,78 4,89 4,79 4,84 5,73 6,86 6,93 8,27 9,04 Gia công dùng Dầu Lạc nguyên chất; P = at, Q = 0,5 ml/phút TT 10 Lực cắt τ (ph) 3,5 10,5 14 17,5 21 24,5 28 31,5 35 Fz (N) 67 65 71 68 79 78 81 83 85 83 Fy (N) 65 63 73 78 81 83 86 82 85 93 Nhấp nhô bề mặt Fx (N) 15 14 16 17 19 21 21 17 20 22 Ra (µm) 0,88 0,93 1,02 1,10 1,18 1,21 1,23 1,31 1,37 1,48 Rz (µm) 4,92 4,98 5,22 5,25 5,73 5,65 5,73 6,24 6,18 6,42 Ghi 136 11 12 13 14 15 16 17 18 38,5 42 45,5 49 52,5 56 59,5 63 92 97 102 101 115 128 141 147 98 104 133 169 217 251 266 292 23 25 29 31 33 32 33 37 1,66 1,79 1,88 1,92 2,12 2,38 2,46 2,63 6,58 7,42 7,34 7,28 7,66 7,86 8,27 10,23 Gia công dùng Dầu Lạc nguyên chất; P = at, Q = ml/phút TT 10 11 12 13 14 15 16 17 18 Lực cắt τ (ph) 3,5 10,5 14 17,5 21 24,5 28 31,5 35 38,5 42 45,5 49 52,5 56 59,5 63 Fz (N) 69 65 73 67 79 78 80 83 81 83 86 94 95 97 110 118 131 145 Fy (N) 68 66 75 80 76 81 86 82 85 93 95 103 133 158 217 231 256 270 Nhấp nhô bề mặt Fx (N) 15 14 15 18 19 23 21 17 20 22 23 25 29 28 31 31 32 34 Ra (µm) 1,06 1,03 1,02 1,01 1,18 1,13 1,22 1,31 1,26 1,28 1,35 1,71 1,68 1,72 1,80 2,13 2,26 2,63 Ghi Rz (µm) 4,98 4,11 5,28 5,50 5,73 5,65 5,70 6,22 6,19 6,42 6,54 6,18 6,34 7,28 7,56 7,66 8,27 9,98 Gia công dùng Dầu Lạc nguyên chất; P = at, Q = 1,5 ml/phút TT τ (ph) 3,5 10,5 14 17,5 21 24,5 28 Lực cắt Fz (N) 64 63 73 77 76 78 80 83 Fy (N) 66 67 71 79 78 81 86 84 Nhấp nhô bề mặt Fx (N) 15 16 15 17 18 21 21 17 Ra (µm) 1,04 1,03 1,08 1,11 1,16 1,21 1,23 1,33 Rz (µm) 4,88 4,41 5,28 5,50 5,72 5,65 5,72 6,42 Ghi 137 10 11 12 13 14 15 16 17 18 31,5 35 38,5 42 45,5 49 52,5 56 59,5 63 82 83 90 97 101 102 108 117 129 135 85 93 95 101 131 168 239 241 257 288 19 22 23 24 27 31 31 33 35 36 1,38 1,47 1,65 1,70 1,98 2,01 2,21 2,24 2,23 2,44 6,27 6,44 6,54 6,12 7,34 7,54 7,68 8,06 8,21 9,98 10 Số liệu quy hoạch τ = 10 phút TT Điểm TN P (at) P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8 P9 6 4 Lực cắt (N) Q (ml/phút) Fz (N) 52 71 73 73 53 54 53 52 54 0,5 0,5 1,5 1,5 1,5 0,5 Fy (N) 55 73 75 71 55 68 65 52 57 Nhấp nhô BM Ra (µm) 0,74 1,02 1,02 1,08 0,74 0,81 0,82 0,74 0,74 Ghi 11 Số liệu quy hoạch τ = 20 phút TT Điểm TN P (at) P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8 P9 6 4 Lực cắt (N) Q (ml/phút) Fz (N) 69 78 78 78 66 63 62 76 64 0,5 0,5 1,5 1,5 1,5 0,5 Fy (N) 72 83 83 81 72 71 71 72 67 Nhấp nhô BM Ra (µm) 0,74 1,21 1,13 1,21 0,75 0,81 0,78 0,71 0,74 Ghi 12 Số liệu quy hoạch τ = 30 phút TT Điểm TN P1 P2 P3 P (at) 6 Q (ml/phút) 0,5 0,5 Lực cắt (N) Fz (N) 74 85 81 Fy (N) 78 85 85 Nhấp nhô BM Ra (µm) 0,84 1,37 1,26 Ghi 138 P4 P5 P6 P7 P8 P9 4 1,5 1,5 1,5 0,5 82 72 77 78 74 85 78 79 79 78 1,38 0,82 1,05 1,05 0,81 71 74 0,81 13 Số liệu quy hoạch τ = 40 phút TT Điểm TN P (at) Q (ml/phút) Fy (N) 93 Nhấp nhô BM Ra (µm) 1,11 Lực cắt (N) P1 0,5 Fz (N) 89 P2 0,5 92 98 1,66 P3 86 95 1,35 P4 1,5 90 95 1,65 P5 1,5 84 88 0,97 P6 1,5 84 88 1,12 P7 84 86 1,00 P8 0,5 82 101 0,97 P9 81 85 0,95 Fy (N) 131 Nhấp nhô BM Ra (µm) 1,31 Ghi 14 Số liệu quy hoạch τ = 50 phút TT Điểm TN P (at) Q (ml/phút) Lực cắt (N) P1 0,5 Fz (N) 97 P2 0,5 101 169 1,92 P3 97 158 1,72 P4 1,5 102 168 2,01 P5 1,5 91 115 1,11 P6 1,5 93 115 1,33 P7 91 111 1,32 P8 0,5 97 117 1,26 P9 88 105 1,15 Ghi 1/1 139 Phụ lục số 4: Số liệu phân tích mòn dao Kho-10-02 Title : IMG1 Instrument : 6490(LA) Volt : 20.00 kV Mag : x 500 Date : 2010/11/29 Pixel : 512 x 384 006 100 100 µm µm 006 TiKa WLb2 Acquisition Parameter Instrument : 6490(LA) Acc Voltage : 20.0 kV Probe Current: 1.00000 nA PHA mode : T4 Real Time : 63.52 sec Live Time : 50.00 sec Dead Time : 20 % Counting Rate: 2249 cps Energy Range : - 20 keV WLb TiKsum WLa FeKb CaKsum WLl WMsum TiKesc TiKb CrKb 200 CrKa 300 CaKa CaKb TiLl 400 SKb 500 SKa Counts 600 WMz AlKa SiKa WMb WMa WMr 700 CrLsum FeLlOKa CrLl FeLa 800 FeKesc 900 FeKa CKa 1000 100 0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00 8.00 9.00 10.00 keV ZAF Method Standardless Quantitative Analysis Fitting Coefficient : 0.4256 Element (keV) Mass% Error% Atom% Compound C K 0.277 16.12 0.23 35.33 O K 0.525 18.16 1.21 29.88 Al K 1.486 3.04 0.32 2.96 Si K 1.739 1.11 0.30 1.04 S K 2.307 0.22 0.21 0.18 Ca K 3.690 0.49 0.32 0.32 Ti K 4.508 30.70 0.41 16.87 Cr K 5.411 0.62 0.62 0.31 Fe K 6.398 27.09 0.78 12.76 W M 1.774 2.46 1.00 0.35 Total 100.00 100.00 JED-2300 AnalysisStation Mass% Cation K 6.2355 9.3306 2.3526 1.0696 0.2993 0.8083 41.9915 0.7967 34.9203 2.1955 Kho-30-02 1/1 140 Title : IMG1 Instrument : 6490(LA) Volt : 20.00 kV Mag : x 500 Date : 2010/11/29 Pixel : 512 x 384 002 100 100 µm µm TiKa SiKa WMa WLb2 Acquisition Parameter Instrument : 6490(LA) Acc Voltage : 20.0 kV Probe Current: 1.00000 nA PHA mode : T4 Real Time : 64.05 sec Live Time : 50.00 sec Dead Time : 21 % Counting Rate: 2300 cps Energy Range : - 20 keV WLb WLa CrKb TiKsum FeKa AlKa TiKb FeKb CaKsum WLl 200 CrKa 300 FeKesc TiLl 400 CaKa WMsum CaKb 500 WMr SKa SKb TiKesc Counts 600 WMz 700 WMb 800 CrLsum 900 002 CKa OKa CrLl FeLl FeLa 1000 100 0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00 8.00 9.00 10.00 keV ZAF Method Standardless Quantitative Analysis Fitting Coefficient : 0.3975 Element (keV) Mass% Error% Atom% Compound C K 0.277 9.88 0.19 21.31 O K 0.525 26.78 0.80 43.36 Al K 1.486 4.42 0.24 4.24 Si K 1.739 3.05 0.23 2.81 S K 2.307 0.70 0.17 0.57 Ca K 3.690 0.81 0.25 0.53 Ti K 4.508 33.99 0.33 18.38 Cr K 5.411 0.72 0.50 0.36 Fe K 6.398 17.55 0.63 8.14 W M 1.774 2.09 0.78 0.30 Total 100.00 100.00 JED-2300 AnalysisStation Mass% Cation K 3.6172 13.8982 3.6921 3.0785 0.9956 1.3928 47.3622 0.9343 23.0683 1.9607 MQL-10-02 1/1 141 Title : IMG1 Instrument : 6490(LA) Volt : 20.00 kV Mag : x 500 Date : 2010/11/29 Pixel : 512 x 384 002 100 100 µm µm 002 TiKa W Lb2 Acquisition Parameter Instrument : 6490(LA) Acc Voltage : 20.0 kV Probe Current: 1.00000 nA PHA mode : T4 Real Time : 63.28 sec Live Time : 50.00 sec Dead Time : 20 % Counting Rate: 2295 cps Energy Range : - 20 keV W Lb TiKsum W La FeK b CaKsum W Ll 200 CrKa TiLl 300 CrKb M nK a M nKb FeKa 400 FeKesc 500 TiKb FeLl FeLa CrLsum WMz WMb WMr SKa SKb TiK esc Counts 600 CaKa W M sum CaKb 700 AlKa OKa 800 CKa 900 SiKa W M a CrLl 1000 100 0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00 8.00 9.00 10.00 keV ZAF Method Standardless Quantitative Analysis Fitting Coefficient : 0.6141 Element (keV) Mass% Error% Atom% Compound C K 0.277 39.42 0.38 56.82 O K 0.525 29.10 2.96 31.49 Al K 1.486 2.45 0.61 1.57 Si K 1.739 1.51 0.58 0.93 S K 2.307 0.04 0.45 0.02 Ca K 3.690 0.15 0.73 0.06 Ti K 4.508 18.92 0.94 6.84 Cr K 5.411 0.30 1.43 0.10 Mn K* 5.894 0.25 1.75 0.08 Fe K 6.398 6.22 1.80 1.93 W M* 1.774 1.64 2.00 0.15 Total 100.00 100.00 JED-2300 AnalysisStation Mass% Cation K 27.9056 18.6287 3.0314 2.2369 0.0781 0.3279 33.9989 0.5109 0.4091 10.6264 2.2461 MQL-30-02 1/1 142 Title : IMG1 Instrument : 6490(LA) Volt : 20.00 kV Mag : x 500 Date : 2010/11/29 Pixel : 512 x 384 002 100 µm 1000 002 Acquisition Parameter Instrument : 6490(LA) Acc Voltage : 20.0 kV Probe Current: 1.00000 nA PHA mode : T4 Real Time : 64.13 sec Live Time : 50.00 sec Dead Time : 21 % Counting Rate: 2316 cps Energy Range : - 20 keV WLb2 WLb TiKsum WLa FeKa CrKb CrKa FeKb CaKsum WLl TiKa TiKb WMsum TiKesc 200 FeKesc 300 CaKa CaKb FeLl 400 SKb 500 SKa Counts 600 WMz AlKa SiKa WMa WMb WMr 700 CrLsum 800 CKa OKa TiLl CrLl FeLa 900 100 0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00 8.00 9.00 10.00 keV ZAF Method Standardless Quantitative Analysis Fitting Coefficient : 0.4659 Element (keV) Mass% Error% Atom% Compound C K 0.277 12.69 0.28 27.23 O K 0.525 24.77 1.51 39.89 Al K 1.486 4.98 0.38 4.76 Si K 1.739 0.96 0.37 0.88 S K 2.307 0.34 0.28 0.27 Ca K 3.690 0.07 0.42 0.05 Ti K 4.508 38.96 0.54 20.96 Cr K 5.411 0.52 0.84 0.26 Fe K 6.398 10.44 1.03 4.82 W M* 1.774 6.27 1.25 0.88 Total 100.00 100.00 JED-2300 AnalysisStation Mass% Cation K 5.3469 11.5030 4.5017 1.0339 0.4896 0.1283 55.9266 0.6906 14.1434 6.2360 Mau moi -02 1/1 143 Title : IMG1 Instrument : 6490(LA) Volt : 20.00 kV Mag : x 500 Date : 2010/11/29 Pixel : 512 x 384 002 100 µm Acquisition Parameter Instrument : 6490(LA) Acc Voltage : 20.0 kV Probe Current: 1.00000 nA PHA mode : T4 Real Time : 63.86 sec Live Time : 50.00 sec Dead Time : 21 % Counting Rate: 2327 cps Energy Range : - 20 keV WLb2 WLb TiKsum WLa FeKa FeKb CoKa CaKsum WLl CoKb TiKa TiKb CrKb 200 CoKesc 300 CrKa 400 FeKesc 500 WMsum Counts 600 CaKa CaKb 700 TiKesc 800 CKa TiLl CrLl FeLl FeLa CoLl CoLa CrLsum WMz AlKa SiKa WMb WMa WMr 900 002 OKa 1000 100 0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00 8.00 9.00 10.00 keV ZAF Method Standardless Quantitative Analysis Fitting Coefficient : 0.4481 Element (keV) Mass% Error% Atom% Compound C K* 0.277 13.38 0.26 32.79 O K 0.525 14.24 1.79 26.19 Al K 1.486 4.99 0.34 5.45 Si K* 1.739 0.38 0.33 0.39 Ca K* 3.690 0.17 0.40 0.13 Ti K 4.508 50.15 0.51 30.81 Cr K* 5.411 0.20 0.81 0.11 Fe K* 6.398 1.18 0.98 0.62 Co K 6.924 3.14 1.20 1.57 W M* 1.774 12.17 1.14 1.95 Total 100.00 100.00 JED-2300 AnalysisStation Mass% Cation K 5.5318 4.9239 4.4046 0.3914 0.2843 67.0811 0.2401 1.4953 3.9476 11.6999 144 Phụ lục số 5: Ảnh chụp đo mòn dao - Khô sau 10’ gia công, - Khô sau 10’ gia công, - Dầu lạc sau 10’ gia công, - Dầu lạc sau 10’ gia công, - Khô sau 40’ gia công, - Dầu lạc sau 40’ gia công, 145 Phụ lục số 6: Mảnh cắt PCBN dùng thí nghiệm 146 Phụ lục số 7: Một số thiết bị thí nghiệm Máy chụp SEM (JEOL-JSM- 6490, Hoa Kỳ sản xuất) Kính hiển vi quang học (Axiovert 40 MAT, Hoa Kỳ sản xuất) 147 Nghiên cứu sinh làm thí nghiệm [...]... định ảnh hưởng của áp suất dòng khí đến lượng mòn U và tuổi bền T của dụng cụ cắt Tức là xác định các quan hệ thực nghiệm: hay: Y = f(P, Q) (5.10) U = β0 + β A P + β BQ (5.11 ) 106 Trong đó: + Y là thông số ra của quá trình ( T là đại lượng đặc trưng của U; Fc; Ra ) + P là áp suất dòng khí + Q lưu lượng dung dịch tưới + U lượng mòn 5.4.1 Kết quả thí nghiệm quy hoạch Ảnh hưởng của P và Q đến Fz, Fy và. .. nhanh hơn Nghiên cứu mối liên hệ giữa mòn dao và nhiệt cắt ta thấy rằng khi dao bị mòn theo mặt trước thì nhiệt cắt tăng không bằng khi dao bị mòn theo mặt sau vì các thông số hình học của dụng cụ cắt khi mòn mặt trước thay đổi ít hơn Trong quá trình cắt thì vùng mòn xuất phát từ mũi dao phát triển dần ra theo vị trí tiếp xúc giữa 93 dao và phoi Dụng cụ cắt bị mòn do nhiều nguyên nhân như: mòn do ma... 4.10: Ảnh SEM mòn dao khi cắt khô và cắt có sử dụng MQL Kết quả chụp SEM với cùng một độ phóng đại của các mũi dao sau khi cắt trên hình 4.10 cho thấy, hiện tượng mòn xảy ra ở bán kính lưỡi cắt và ở góc sau của dao khi gia công MQL là rất nhỏ so với quá trình gia công khô Ở mảnh dao khi gia công khô hiện tượng mòn lõm rất lớn trên mặt trước do quá trình cào xước của mặt sau của phoi và mặt trước của. .. công khô có nhiệt cắt cao hơn và mặt bên của phoi bị bong, tróc nhiều hơn, sau đó đến phoi được MQL dùng emulsion Điều này chứng tỏ khi đó kích thước, hình dáng và các góc của dao sử dụng gia công khô đã bị thay đổi nhiều Khi dụng cụ cắt bị mòn sẽ làm cho một số thông số hình học của dao thay đổi như bán kính mũi dao tăng lên, các góc của dao bị thay đổi, khả năng thâm nhập vào vùng cắt khó, lực cắt tăng... cơ, lý, hoá của hai bề mặt tiếp xúc Trong lúc đó, sự hấp thụ và hình thành các lớp màng ôxit trên bề mặt tiếp xúc dao -phoi khi MQL dùng emulsion đã làm giảm ma sát và mòn Do đó tuổi bền của dụng cụ cắt đã được cải thiện, như đã thấy trên các hình 4.3 ÷ 4.7 Phát hiện tương tự đã được trình bày trong các công trình nghiên cứu sử dụng MQL khác [49] Theo các phân tích ở trên, cơ chế mài mòn dụng cụ cắt về... quan hệ vào – ra Một số tác giả [3, 4, 7], khi khảo sát ảnh hưởng của chế độ cắt đã sử dụng quan hệ hàm mũ dạng: Z = A1xA2 yA3 (5.1) Để biểu diễn quan hệ giữa các thông số vào x, y với hàm mục tiêu Z, trong đó A1, A2, A3 là các hệ số hồi quy thực nghiệm Tuy nhiên khi áp dụng thử nghiệm dạng quan hệ này cho các số liệu thu được của bài toán đang đặt ra, mức độ phù hợp của dạng hàm với số liệu thực nghiệm... khí đẩy các hạt cứng ra ngoài vùng cắt hạn chế khả năng cào xước trên các bề mặt dao Dòng khí đẩy dung dịch bôi trơn vào các khe hở tại vùng tiếp xúc của mặt trượt của phoi và mặt trước và mặt sau của dao và phôi trong quá trình cắt Khi sử dụng MQL, áp lực dòng khí sẽ đẩy dung dịch vào các vết nứt tế vị trên bề mặt chi tiết tạo thành hình nêm giúp làm tăng biến dạng dẻo chi tiết, đồng thời các màng... kém Ra của gia công khô ở giai đoạn 10 phút đầu tương đương với MQL dùng emulsion vì giai đoạn này dao đang mòn ở thời điểm mòn ban đầu của quy luật mòn Trong tiếp 25 phút sau, độ mòn của dao là tuyến tính và tuân theo quy luật mòn Khi gia công khô, Ra của chi tiết gia công đã giảm 1 cấp so với khi gia công sử dụng MQL Kết quả này phù hợp với các nghiên cứu của [7] và [58] Khi gia công khô, dụng cụ cắt... suất máy và dụng cụ cắt - Lực cắt (hình 4.4, 4.5 và 4.6): do mòn dao nên đã làm tăng bề mặt tiếp xúc của dao trên các bề mặt làm việc, làm tăng bán kính mũi dao, làm sai lệch các thông số hình học dụng cụ cắt (góc sau, góc trước) khi n lực cắt tăng rõ rệt Nếu dao bị mòn nhiều trên mặt sau thì các lực Fx, Fy, Fz tăng liên tục, trong đó lực Fy, Fx tăng nhiều hơn Khi dao bị mài mòn cả mặt trước và mặt sau,... lưu lượng quá bé và do chưa đo lường chủ động được (qua cảm biến đo lưu lượng mà chỉ đo được qua dụng cụ đo cơ học) nên tác giả khảo sát ảnh hưởng của nó thông qua lượng dung dịch tiêu hao Vì vậy mục đích chính của chương này là: “Khảo sát ảnh hưởng của áp suất dòng khí, lưu lượng dung dịch tiêu hao đến độ mòn, tuổi bền của dụng cụ cắt, lực cắt và chiều cao nhấp nhô bề mặt gia công” Tuy nhiên khi biết ... biến để BT-LN Qua kết thí nghiệm đánh giá ưu, nhược điểm công nghệ MQL so với công nghệ gia công khô tiện cứng - Thí nghiệm so sánh MQL dùng emulsion pha 10 % với nước cất (DI Water) so với MQL... thay đổi Tuy nhiên mối quan hệ lực cắt thời gian gia công có quy luật 82 Hình 4.5: Quan hệ Fy τ cắt khô thay đổi dung dịch MQL Trong đó, thành phần Fy gia công khô tăng nhanh phương pháp gia công... 84,14P + 1,67Q +9,3 8P2 – 3,24Q2 (1) Fy = 302,91 – 106,23P + 4,67Q +11,1 9P2 – 11,03Q2 (2) Ra = 4,37 – 1,06P +0,04Q + 0,1 7P2 – 0,02Q2 (3) Fz = 245,19 - 75,69P – 1,00Q + 8,1 1P2 +9,03Q2 (4) Fy =