NGUYỄN ANH TUẤN BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - NGUYỄN ANH TUẤN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CHẾ ĐỘ CẮT ĐẾN ĐỘ NHÁM BỀ MẶT ĐỐI VỚI CHI TIẾT VÒNG TRONG VÀ VÒNG NGOÀI Ổ BI KHI GIA CÔNG TRÊN MÁY CNC LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY 2009-2011 Hà Nội – Năm 2011 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI NGUYỄN ANH TUẤN NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CHẾ ĐỘ CẮT ĐẾN ĐỘ NHÁM BỀ MẶT ĐỐI VỚI CHI TIẾT VÒNG TRONG VÀ VÒNG NGOÀI Ổ BI KHI GIA CÔNG TRÊN MÁY CNC Chuyên ngành: Công nghệ chế tạo máy LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGÀNH: CÔNG NGHỆ CƠ KHÍ NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS NGUYỄN VIẾT TIẾP Hà Nội – Năm 2011 i LỜI CAM Đ OAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết nêu luận án trung thực Các tài liệu tham khảo có nguồn trích dẫn rõ ràng Luận án chưa công bố đề tài nghiên cứu khoa học trước Sinh Viên Nguyễn Anh Tuấn ii MỤC LỤC Trang phụ bìa i Lời cam đoan ii Mục lục iii Dank mục ký hiệu vi Danh mục bảng .vii Danh mục hình vẽ, đồ thị .viii MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VÒNG BI 1.1 Khái niệm vòng bi 1.2 Cấu tạo vòng bi 1.3 Phân loại đặc tính thông dụng loại vòng bi 1.3.1 Vòng bi cầu dãy 1.3.2 Vòng bi cầu tự lựa 1.3.3 Vòng bi trụ với lăn hình trụ ngắn 1.3.4 Vòng bi tang trống tự lựa 1.3.5 Vòng bi trụ có lăn hình trụ dài 1.3.6 Vòng bi kim 1.3.7 Vòng bi trụ có viên bi xoắn ốc 1.3.8 Vòng bi cầu đỡ chặn dãy 1.3.9 Vòng bi đỡ chặn dãy 1.3.10 Vòng bi côn 10 1.3.11 Vòng bi chặn 11 1.4 Vật liệu chế tạo vòng bi 12 1.4.1 Vật liệu chế tạo vòng bi Liên Xô 12 1.4.2 Vật liệu chế tạo vòng bi Nhật Bản 12 iii 1.4.3 Vật liệu chế tạo vòng bi theo tiêu chuẩn Việt Nam 13 CHƯƠNG 2: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG VÒNG TRONG VÀ VÒNG NGOÀI Ổ BI 6205 14 2.1 Phân tích chi tiết vòng vòng vòng bi 6205 14 2.1.1 Chức nhiệm vụ 14 2.1.2 Phân tích yêu cầu kỹ thuật 14 2.2 Thiết kế vòng bi 6205 máy tính phần mềm CATIA 19 2.2.1 Thiết kế chi tiết vòng ổ bi 6205 19 2.2.2 Thiết kế chi tiết vòng ổ bi 6205 22 2.2.3 Thiết kế chi tiết viên bi vòng bi 6205 23 2.2.4 Thiết kế chi tiết vòng cách vòng bi 6205 25 2.2.5 Tạo vẽ lắp vòng bi 6205 30 2.3 Thiết kế chi tiết vòng vòng số loại vòng bi cầu dãy máy tính phần mềm CATIA 32 2.3.1 Thiết kế chi tiết vòng 32 2.3.2 Thiết kế chi tiết vòng 35 2.4 Xác định dạng sản xuất 35 2.5 Phương pháp chế tạo phôi 36 2.5.1 Cơ sở việc lựa chọn phôi 36 2.5.2 Phương pháp chế tạo phôi 37 2.6 Lập quy trình công nghệ 39 2.6.1 Quy trình công nghệ vòng 6205-01 39 2.6.2 Quy trình công nghệ vòng 6205-02 39 2.7 Tra chế độ cắt 39 2.7.1 Tra chế độ cắt cho nguyên công gia công vòng 6205-01 40 2.7.2 Tra chế độ cắt cho nguyên công gia công vòng 6205-02 45 2.8 Lập trình NC nguyên công gia công máy CNC 61 iv 2.8.1 Nguyên công tiện bán tinh rãnh lăn vòng 6205-01 61 2.8.2 Nguyên công tiện bán tinh rãnh lăn vòng 6205-02 61 2.8.3 Nguyên công tiện bán tinh lỗ vòng 6205-02 61 2.8.4 Nguyên công mài tinh rãnh lăn vòng 6205-01 61 2.8.5 Nguyên công mài tinh rãnh lăn vòng 6205-02 62 2.8.6 Nguyên công mài tinh lỗ vòng 6205-02 63 CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CHẾ ĐỘ CẮT ĐẾN ĐỘ NHÁM BỀ MẶT ĐỐI VỚI CHI TIẾT VÒNG TRONG VÀ VÒNG NGOÀI Ổ BI 6205 KHI GIA CÔNG TRÊN MÁY CNC 65 3.1 Độ nhấp nhô tế vi 65 3.2 Ảnh hưởng độ nhám tới khả làm việc chi tiết máy 66 3.3 Những kết nghiên cứu đạt việc nghiên cứu yếu tố ảnh hưởng tới độ nhám bề mặt chi tiết gia công (Ra, Rz) 67 3.3.1 Các kết máy công cụ truyền thống 67 3.3.2 Các kết đạt máy CNC 72 3.3.3 Các kết đạt máy mài 74 3.4 Nghiên cứu ảnh hưởng chế độ cắt đến độ nhám bề mặt chi tiết vòng vòng ổ bi 6205 gia công máy CNC 79 3.4.1 Xây dựng mô hình thí nghiệm 79 3.4.2 Kết thí nghiệm 84 3.4.3 Xử lý số liệu thực nghiệm 87 3.4.4.Thảo luận kết thí nghiệm 88 KẾT LUẬN CHUNG VÀ HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO 98 Kết luận 98 Các kiến nghị cho nghiên cứu 98 TÀI LIỆU THAM KHẢO 100 v DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU Ký hiệu Nội dung Ra Sai lệch profin trung bình cộng lớp bề mặt Rz Chiều cao mấp mô profin theo 10 điểm Sn Lượng chạy dao ngang Sd Lượng ăn dao dọc Vđ Vận tốc đá mài nđ Tốc độ vòng quay đá mài T Tuổi bền đá mài B Bề rộng đá mài D Đường kính đá mài d Kích thước hạt mài Cm Cấu trúc đá mài H Độ cứng theo thang Norton Vct Vận tốc chi tiết nct Tốc độ vòng quay chi tiết t Chiều sâu cắt h Lượng dư gia công γ Góc trước dụng cụ cắt α Góc sau dụng cụ cắt r Bán kính mũi dao tiện hmin p Chiều dày phoi nhỏ Áp suất tiếp xúc vi DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Ký hiệu 1.1 1.2 1.3 Tên bảng biểu Thành phần hóa học thép Crôm theo tiêu chuẩn Liên Xô để chế tạo chi tiết vòng bi tính theo % Thành phần hóa học thép Crôm theo tiêu chuẩn Nhật Bản để chế tạo chi tiết vòng bi Thành phần hóa học thép ổ lăn theo tiêu chuẩn Việt Nam để chế tạo chi tiết vòng bi tính theo % Trang 12 13 13 3.1 Biện pháp cải thiện độ nhám bề mặt 72 3.2 Quan hệ độ cứng tế vi độ nhám bề mặt 77 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 3.9 3.10 Ảnh hưởng lượng chạy dao đến nhám bề mặt V=200 m/ph; t=0,14 mm Ảnh hưởng vận tốc cắt đến nhám bề mặt S=0,08 mm/vg; t=0,14 mm Ảnh hưởng lượng chạy dao đến nhám bề mặt V=200 m/ph; t=0,14 mm Ảnh hưởng vận tốc cắt đến nhám bề mặt S=0,08 mm/vg; t=0,14 mm Ảnh hưởng lượng chạy dao đến nhám bề mặt nđ=3500 v/ph; Vct = 40 m/ph; tthô=0,1 mm; ttinh=0,01 mm; Sthô = 0,03 mm/vg; Ảnh hưởng vận tốc chi tiết đến nhám bề mặt nđ=3500 v/ph; tthô=0,1 mm; ttinh=0,01 mm; Sthô = 0,03 mm/vg; Stinh = 0,006 mm/vg Ảnh hưởng lượng chạy dao đến nhám bề mặt nđ=3000 v/ph; Vct = 24 m/ph; tthô=0,1 mm; ttinh=0,01 mm; Sn thô = 0,03 mm/ph; Sd =7,5 mm/ph Ảnh hưởng vận tốc chi tiết đến nhám bề mặt nđ=3000v/ph; tthô=0,1 mm; ttinh=0,02 mm; Sthô = 0,15 mm/ph; Stinh = 0,05 mm/ph; Sd=7,5 mm/ph vii 85 85 85 85 86 86 86 87 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ Ký hiệu Tên hình Trang 1.1 Cấu tạo vòng bi 1.2 Cấu tạo số loại vòng bi cầu dãy 1.3 Cấu tạo loại vòng bi cầu tự lựa 1.4 Cấu tạo loại vòng bi kim 1.5 Vòng bi cầu đỡ chặn dãy 10 1.6 Cấu tạo loại vòng bi côn 10 1.7 Cấu tạo loại vòng bi bi chặn 11 3.1 Sơ đồ xác định độ nhấp nhô bề mặt chi tiết 65 3.2 3.3 Quan hệ chiều cao nhấp nhô tế vi Rz lượng tiến dao S tiện Ảnh hưởng hình dáng hình học dụng cụ cắt chế độ cắt đến nhấp nhô bề mặt tiện 3.4 Ảnh hưởng vận tốc cắt V đến chiều cao nhấp nhô tế vi Rz 3.5 Ảnh hưởng lượng tiến dao S chiều cao nhấp nhô tế vi Rz 67 68 70 70 Mối liên hệ Ra , lượng cắt kim loại đơn vị G công 3.6 xuất mài N vào:Vận tốc quay chi tiết (V/ ph); Lượng ăn dao theo chiều sâu (mm); Lượng ăn dao dọc (mm/ph); 75 Vận tốc vòng đá (m/s) 3.7 3.8 3.9 Mô hình thí nghiệm tổng quát Ảnh hưởng bước tiến dao lên Ra với nguyên công tiện bán tinh rãnh lăn vòng 6205-01 Ảnh hưởng vận tốc cắt đến Ra với nguyên công tiện bán tinh rãnh lăn vòng 6205-01 viii 80 89 90 3.10 3.11 3.12 3.13 3.14 3.15 Ảnh hưởng bước tiến dao lên Ra với nguyên công tiện bán tinh rãnh lăn vòng 6205-02 Ảnh hưởng vận tốc cắt đến Ra với nguyên công tiện bán tinh rãnh lăn vòng 6205-02 Ảnh hưởng bước tiến dao lên Ra với nguyên công mài tinh rãnh lăn vòng 6205-01 Ảnh hưởng vận tốc chi tiết lên Ra với nguyên công mài tinh rãnh lăn vòng 6205-01 Ảnh hưởng lượng chạy dao ngang lên Ra với nguyên công mài tinh đường kính lỗ vòng 6205-02 Ảnh hưởng vận tốc chi tiết lên Ra với nguyên công mài tinh đường kính lỗ vòng 6205-02 ix 91 92 93 94 95 96 nhám bề mặt mài tinh rãnh lăn vòng 6205-01 máy mài CNC 3MK147B, số liệu đưa bảng 3.7 Bảng 3.7 Ảnh hưởng lượng chạy dao đến nhám bề mặt nđ=3500 v/ph; Vct = 40 m/ph; tthô=0,1 mm; ttinh=0,01 mm; Sthô = 0,03 mm/vg; S (mm/vg) 0,003 0,004 0,006 0,008 0,009 Ra (µm) 0,29 0,34 0,4 0,47 0,52 + Ảnh hưởng vận tốc chi tiết: kết thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng vận tốc chi tiết (khi thay đổi vận tốc chi tiết Vct = 10 ÷ 50 m/ph) đến nhám bề mặt mài tinh rãnh lăn vòng 6205-01 máy tiện CNC 3MK-147B, số liệu đưa bảng 3.8 Bảng 3.8 Ảnh hưởng vận tốc chi tiết đến nhám bề mặt nđ=3500 v/ph; tthô=0,1 mm; ttinh=0,01 mm; Sthô = 0,03 mm/vg; Stinh = 0,006 mm/vg V (m/ph) 10 20 30 40 50 Ra (µm) 0,3 0,33 0,36 0,4 0,49 d Ảnh hưởng lượng chạy dao vận tốc chi tiết đến nhám bề mặt chi tiết mài tinh đường kính lỗ vòng 6205-02 máy mài lỗ NC M-66 + Ảnh hưởng lượng chạy dao: Kết thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng lượng chạy dao (khi thay đổi lượng chạy dao Stinh = 0,005÷0,05 mm/ph) đến nhám bề mặt mài tinh rãnh lăn vòng 6205-02 máy mài lỗ NC M-66, số liệu đưa bảng 3.9 Bảng 3.9 Ảnh hưởng lượng chạy dao đến nhám bề mặt nđ=3000 v/ph; Vct = 24 m/ph; tthô=0,1 mm; ttinh=0,01 mm; Sn thô = 0,03 mm/ph; Sd =7,5 mm/ph Sn tinh (mm/ph) 0,005 0,01 0,02 0,03 0,05 Ra (µm) 0,12 0,14 0,17 0,21 0,28 + Ảnh hưởng vận tốc chi tiết: kết thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng vận tốc chi tiết (khi thay đổi vận tốc chi tiết Vct = 10 ÷ 50 m/ph) đến nhám bề mặt mài tinh rãnh lăn vòng 6205-02 máy mài lỗ NC M-66, số liệu đưa bảng 3.10 88 Bảng 3.10 Ảnh hưởng vận tốc chi tiết đến nhám bề mặt nđ=3000 v/ph; tthô=0,1 mm; ttinh=0,02 mm; Sthô = 0,15 mm/ph; Stinh = 0,05 mm/ph; Sd=7,5 mm/ph V (m/ph) 10 20 30 40 50 Ra (µm) 0,15 0,17 0,2 0,25 0,31 3.4.3 Xử lý số liệu thực nghiệm Độ nhám bề mặt chi tiết gia công phụ thuộc vào vận tốc cắt V lượng chạy dao S theo công thức sau: Ra = a.Vα (*) Ra = b Sγ (**) Mối quan hệ có dạng y = axb Ta phải xác định hệ số a α, b γ để tìm mối liên hệ Để xác định tham số ta lấy logarit hai vế phương trình Khi ta có: (*) ↔ log Ra = log a + α log V (**) ↔ log Ra = log b + γ log S Đặt Y = log Ra; A = log a; B = α; X = log V C = logb; D = γ; Z = log S Khi ta viết lại sau: (*) ↔ Y = A + B.X (**) ↔ Y = C + D.Z Ta nhận thấy phương trình (*) (**) có dạng y = a+bx Bài toán đặt là: Từ liệu thí nghiệm ta có số (Y1, Y2, …, Yn); (X1, X2, X3, … Xn); (Z1, Z2, … Zn) Cần xác định hệ số A B, C D để từ xác định ảnh hưởng thông số chế độ cắt đến độ nhám bề mặt chi tiết gia công Hay nói cách khác, dạng tổng quát ta phải xác định hệ số a b phương trình y=a+bx biết số (y1, y2, …, yn); (x1, x2, …, xn) Đây toán nội suy tuyến tính Ta áp dụng phương pháp bình phương cực tiểu Tức cần tìm bội số a b cho tổng sau: đạt cực tiểu Khi a, b nghiệm hệ phương trình sau đây: 89 Viết dạng trung bình cộng ta có: Trong đó: ; ; Giải hệ phương trình ta có: 3.4.4.Thảo luận kết thí nghiệm 3.4.4.1 Ảnh hưởng lượng chạy dao vận tốc cắt đến nhám bề mặt chi tiết tiện bán tinh rãnh lăn vòng 6205-01 máy tiện NC TNC-78 a Ảnh hưởng lượng chạy dao: 90 Từ kết thí nghiệm thu bảng 3.3 thay số liệu thực nghiệm thu vào hệ phương trình (***) mục 3.4.2 ta có: C = 0,621174; D = 0,496074 Vậy phụ thuộc độ nhám bề mặt Ra vào lượng chạy dao S (mm/vg) sau: Ra = 4,1799 S0,496074 (3.3) Từ ta xây dựng đồ thị thể ảnh hưởng lượng chạy dao S đến độ nhám bề mặt Ra tiện bán tinh rãnh lăn vòng 6205-01 sau: Ra (µm) 2.0 1.5 1.0 0.5 0.0 0.00 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10 0.12 0.14 0.16 S (mm/vg) Hình 3.8 Ảnh hưởng bước tiến dao lên Ra với nguyên công tiện bán tinh rãnh lăn vòng 6205-01 b Ảnh hưởng vận tốc cắt: Từ kết thí nghiệm thu bảng 3.4 thay số liệu thực nghiệm thu vào hệ phương trình (***) mục 3.4.2 ta có: A = 1,450764; B = - 0,59089 91 Vậy phụ thuộc độ nhám bề mặt Ra vào vận tốc cắt V (m/ph) sau: Ra = 28,23348 V-0,59089 (3.4) Từ ta xây dựng đồ thị thể ảnh hưởng vận tốc cắt V đến độ nhám bề mặt Ra tiện bán tinh rãnh lăn vòng 6205-01 sau: Ra (µm) 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 0.0 0.00 100 50 150 200 250 300 V(m/ph) Hình 3.9 Ảnh hưởng vận tốc cắt đến Ra với nguyên công tiện bán tinh rãnh lăn vòng 6205-01 3.4.4.2 Ảnh hưởng lượng chạy dao vận tốc cắt đến nhám bề mặt chi tiết tiện bán tinh rãnh lăn vòng 6205-02 máy tiện NC TNC-78 a Ảnh hưởng lượng chạy dao: Từ kết thí nghiệm thu bảng 3.5 thay số liệu thực nghiệm thu vào hệ phương trình (***) mục 3.4.2 ta có: C = 0,54593; D = 0,46418 Vậy phụ thuộc độ nhám bề mặt Ra vào lượng chạy dao S (mm/vg) sau: Ra = 3,515037 S0,46418 (3.5) 92 Từ ta xây dựng đồ thị thể ảnh hưởng lượng chạy dao S đến độ nhám bề mặt Ra tiện bán tinh rãnh lăn vòng 6205-02 sau: Ra (µm) 2.0 1.5 1.0 0.5 0.0 0.00 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10 0.12 0.14 0.16 S (mm/vg) Hình 3.10 Ảnh hưởng bước tiến dao lên Ra với nguyên công tiện bán tinh rãnh lăn vòng 6205-02 b Ảnh hưởng vận tốc cắt: Từ kết thí nghiệm thu bảng 3.6 thay số liệu thực nghiệm thu vào hệ phương trình (***) mục 3.4.2 ta có: A = 1,375078; B = - 0,5748 Vậy phụ thuộc độ nhám bề mặt Ra vào vận tốc cắt V (m/ph) sau: Ra = 23,71797 V-0,5748 (3.6) Từ ta xây dựng đồ thị thể ảnh hưởng vận tốc cắt V đến độ nhám bề mặt Ra tiện bán tinh rãnh lăn vòng 6205-02 sau: 93 Ra (µm) 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 0.0 0.00 50 100 150 200 250 300 V (m/ph) Hình 3.11 Ảnh hưởng vận tốc cắt đến Ra với nguyên công tiện bán tinh rãnh lăn vòng 6205-02 Thảo luận: Qua nghiên cứu ảnh hưởng lượng chạy dao vận tốc cắt đến độ nhám bề mặt chi tiết tiện bán tinh rãnh lăn vòng vòng ổ bi 6205, ta thấy chế độ cắt này, ảnh hưởng tốc độ tiến dao vận tốc cắt đến độ nhám bề mặt (Ra) rõ ràng hoàn toàn phù hợp với lý thuyết tạo hình Khi tăng lượng tiến dao S từ 0,02 mm/vg đến 0,15 mm/vg độ nhám bề mặt tăng theo (Ra tăng từ 0,63 µm lên 1,9 µm tiện bán tinh rãnh lăn vòng Ra tăng từ 0,6 µm lên 1,61 µm tiện bán tinh rãnh lăn vòng Ngoài ta nhận thấy tăng vận tốc cắt từ 50 m/ph lên 250 m/ph độ nhám bề mặt chi tiết giảm xuống tức độ bóng bề mặt chi tiết tăng (Ra giảm từ 2,57 µm xuống 1,08 µm tiện bán tinh rãnh lăn vòng Ra giảm từ 2,31 µm xuống 0,96 µm tiện bán tinh rãnh lăn vòng trong) Tuy cắt với vận tốc cao rung động lớn vấn đề ta cần phải giải tiện cao tốc ta phải làm giảm rung động trình cắt Một điều ta thấy với chế độ cắt độ nhám bề mặt chi tiết tiện bán tinh rãnh lăn vòng đạt cao 94 so với tiện bán tinh rãnh lăn vòng Đó bề mặt rãnh lăn vòng nằm bề mặt trụ trong, bề mặt rãnh lăn vòng nằm bề mặt trụ lên độ cứng vững dao khả tưới dung dịch trơn nguội gia công rãnh lăn vòng khó khăn gia công rãnh lăn vòng 3.4.4.3 Ảnh hưởng lượng chạy dao vận tốc chi tiết đến nhám bề mặt chi tiết mài tinh rãnh lăn vòng 6205-01 máy mài CNC 3MK-147B a Ảnh hưởng lượng chạy dao: Từ kết thí nghiệm thu bảng 3.7 thay số liệu thực nghiệm thu vào hệ phương trình (***) mục 3.4.2 ta có: C = 0,743998; D = 0,508266 Vậy phụ thuộc độ nhám bề mặt Ra vào lượng chạy dao S (mm/vg) mài tinh rãnh lăn vòng sau: Ra = 5,546231 S0,508266 (3.7) Ra (µm) Từ ta xây dựng đồ thị sau: 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0.0 0.000 0.001 0.002 0.003 0.004 0.005 0.006 0.007 0.008 0.009 0.01 S (mm/vg) Hình 3.12 Ảnh hưởng bước tiến dao lên Ra với nguyên công mài tinh rãnh lăn vòng 6205-01 95 b Ảnh hưởng vận tốc chi tiết: Từ kết thí nghiệm thu bảng 3.8 thay số liệu thực nghiệm thu vào hệ phương trình (***) mục 3.4.2 ta có: A = - 0,82007; B = 0,274682 Vậy phụ thuộc độ nhám bề mặt Ra vào vận tốc chi tiết Vct (m/ph) mài tinh rãnh lăn vòng sau: Ra = 0,151333 V0,274682 (3.8) Từ ta xây dựng đồ thị thể ảnh hưởng vận tốc chi tiết Vct Ra (µm) đến độ nhám bề mặt Ra mài tinh rãnh lăn vòng 6205-01 sau: 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0.0 20 10 30 40 50 60 V (m/ph) Hình 3.13 Ảnh hưởng vận tốc chi tiết lên Ra với nguyên công mài tinh rãnh lăn vòng 6205-01 3.4.4.4 Ảnh hưởng lượng chạy dao vận tốc chi tiết đến nhám bề mặt chi tiết mài tinh đường kính lỗ vòng 6205-02 máy mài lỗ NC M-66 a Ảnh hưởng lượng chạy dao: Từ kết thí nghiệm thu bảng 3.9 thay số liệu thực nghiệm thu vào hệ phương trình (***) mục 3.4.2 ta có: 96 C = - 0,1192; D = 0,360258 Vậy phụ thuộc độ nhám bề mặt Ra vào lượng chạy dao S (mm/ph) mài tinh đường kính lỗ vòng sau: Ra = 0,759983 S0,360258 (3.9) Từ ta xây dựng đồ thị thể ảnh hưởng lượng chạy dao S đến độ nhám bề mặt Ra mài tinh đường kính lỗ vòng 6205-02 sau: Ra (µm) 0.30 0.25 0.20 0.15 0.10 0.05 0.00 0.00 0.01 0.02 0.03 0.05 0.04 0.06 S (mm/ph) n Hình 3.14 Ảnh hưởng lượng chạy dao ngang lên Ra với nguyên công mài tinh đường kính lỗ vòng 6205-02 b Ảnh hưởng vận tốc chi tiết: Từ kết thí nghiệm thu bảng 3.10 thay số liệu thực nghiệm thu vào hệ phương trình (***) mục 3.4.2 ta có: A = - 1,29395; B = 0,433191 Vậy phụ thuộc độ nhám bề mặt Ra vào vận tốc chi tiết Vct (m/ph) mài tinh rãnh lăn vòng sau: Ra = 0,050821 V0,433191 (3.10) 97 Từ ta xây dựng đồ thị thể ảnh hưởng vận tốc chi tiết Vct đến độ nhám bề mặt Ra mài tinh đường kính lỗ vòng 6205-02 sau: Ra (µm) 0.4 0.3 0.2 0.1 0.0 10 20 30 40 50 60 V (m/ph) Hình 3.15 Ảnh hưởng vận tốc chi tiết lên Ra với nguyên công mài tinh đường kính lỗ vòng 6205-02 Thảo luận: Qua nghiên cứu ảnh hưởng lượng chạy dao vận tốc chi tiết mài tinh rãnh lăn vòng 6205-01 mài tinh đường kính lỗ vòng 6205-02 ta thấy tăng lượng chạy dao tăng vận tốc chi tiết độ nhám bề mặt chi tiết tăng lên (tức độ bóng bề mặt chi tiết giảm đi) lượng tăng lên độ nhám không đáng kể Và ta thấy mài tinh rãnh lăn vòng độ bóng đạt nằm khoảng ∇8-∇9 Còn mài tinh đường kính lỗ độ bóng bề mặt chi tiết đạt cao nằm khoảng từ cấp ∇9-∇10 Theo lý thuyết cắt gọt truyền thống tăng bước tiến dao độ nhám bề mặt chi tiết tăng lên Nhưng trình mài đặc biệt hơn, đặc trưng trình tạo phoi mài khác với trình tạo phoi truyền thống, lần hạt mài tương tác vào vật liệu chi tiết gia công có hai trình xảy Quá trình thứ hạt mài bắt đầu tiếp xúc với vật liệu chi tiết đến hạt mài xâm nhập 98 vào vật liệu chi tiết chiều sâu đủ lớn để tạo phoi Đây trình cày xước hạt mài bề mặt chi tiết mài không tạo phoi Quá trình thứ hai diễn sau trình tạo phoi để bóc lượng kim loại khỏi bề mặt chi tiết máy Khi lượng chạy dao lớn khả xâm nhập hạt mài vào bề mặt chi tiết máy thuận lợi, trình tạo phoi chiếm phần lớn lần cắt hạt mài nên độ nhám bề mặt chi tiết không thay đổi nhiều so với bước tiến dao nhỏ, mà diễn phần lớn cày xước lần cắt hạt mài Do nguyên công mài nên thực mài với chế độ lượng chạy dao lớn để tăng suất Ngoài ta nhận thấy độ nhám bề mặt chi tiết mài tinh đường kính lỗ vòng 6205-01 đạt cao so với mài tinh rãnh lăn Nguyên nhân mài tinh rãnh lăn ta thực phương pháp mài định hình lên độ bóng bề mặt chi tiết đạt không cao Vì để đảm bảo độ bóng bề mặt rãnh lăn chi tiết vòng vòng ổ bi ta phải thực nguyên công đánh bóng rãnh lăn sau nguyên công mài tinh rãnh lăn 99 KẾT LUẬN CHUNG VÀ HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO Kết luận: Vòng bi sản phẩm quan trọng phổ biến ngành công nghiệp nói chung ngành khí chế tạo máy nói riêng Vì việc nghiên cứu chế tạo sản xuất vòng bi vừa đảm bảo chất lượng tốt vừa có giá thành hợp lý với điều kiện sản xuất Việt Nam vấn đề cấp thiết Các nghiên cứu cho thấy, Việt Nam hoàn toàn sản xuất chế tạo vòng bi đáp ứng nhu cầu nước mà xuất Nhưng với sản phẩm vòng bi sản phẩm đòi hỏi độ xác cao Các thiết bị sản xuất vòng bi thiết bị chuyên dùng, có độ xác cao, đòi hỏi công nghệ gia công dễ dàng Chính mặt cần phải tiến hành đầu tư máy móc đại, mặt khác trình sản xuất cần phải lựa chọn chế độ cắt hợp lý vừa đảm bảo độ xác chi tiết vừa nâng cao suất Đặc biệt thực gia công máy CNC Khi thực gia công tiện rãnh lăn máy tiện NC ta thấy: + Khi tăng lượng tiến dao Sn độ nhám bề mặt tăng theo + Khi tăng vận tốc cắt độ nhám bề mặt chi tiết giảm xuống tức độ bóng bề mặt chi tiết tăng Vì nguyên công tiện bán tinh lên áp dụng thực tiện cao tốc để vừa đảm bảo độ nhám bề mặt chi tiết vừa đảm bảo nâng cao suất Khi thực gia công máy mài CNC ta thấy: tăng lượng chạy dao tăng vận tốc chi tiết độ nhám bề mặt chi tiết tăng lên (tức độ bóng bề mặt chi tiết giảm đi) lượng tăng lên độ nhám không đáng kể Do mài nên tiến hành mài với tốc độ tiến dao lớn để tăng suất mài Các kiến nghị cho nghiên cứu tiếp theo: Để sản xuất vòng bi có độ bền độ xác cao với giá thành hợp lý không nghiên cứu ảnh hưởng chế độ cắt tới độ nhám bề mặt chi tiết 100 mà phải tiến hành nghiên cứu ảnh hưởng đến yếu tố khác tuổi bền dụng cụ cắt, độ xác hình dáng hình học chi tiết, độ biến cứng bề mặt ứng suất dư gây trình gia công nguyên công nguyên công tiện bán tinh mài tinh Đặc biệt nguyên công mài, việc hiểu đặc tính đá mài để áp dụng cách có hiệu điều cần thiết Do điều kiện nghiên cứu hạn chế nên chưa thể đánh giá cách xác đặc tính mài đá Để đánh giá cách toàn diện khả mài đá ảnh hưởng thông số đá mài tới độ chất lượng bề mặt chi tiết vòng bạc ổ bi mài cần có nghiên cứu toàn diện hơn, cụ thể là: + Nghiên cứu lực mài sinh trình mài ảnh hưởng chúng đến chất lượng bề mặt mài thực mài tinh rãnh lăn vòng bạc ổ bi máy mài CNC + Nghiên cứu chế mòn đá mài để xác định khả bóc kim loại đá mài + Nghiên cứu ảnh hưởng chế độ công nghệ sửa đá (lượng chạy dao dọc sửa đá …) đến nhám bề mặt chi tiết thực mài tinh rãnh lăn vòng bạc ổ bi máy mài CNC + Nghiên cứu ảnh hưởng chế độ tưới dung dịch trơn nguội tới trình sửa đá mài tinh rãnh lăn vòng bạc ổ bi máy mài CNC 101 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Trần Văn Địch (2004), Công nghệ CNC, Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà Nội [2] Trần Văn Địch (2004), Nghiên cứu độ xác gia công thực nghiệm, Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà Nội [3] Nguyễn Ngọc Đào, Trần Thế San, Chế độ cắt gia công khí, Nhà xuất ĐHSPKT TP Hồ Chí Minh [4] Nguyễn Đắc Lộc, Lê Văn Tiến, Ninh Đức Tốn, Trần Xuân Việt (2005), Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1,2,3, Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà Nội [5] Bùi Minh Trí (2005), Xác xuất thống kê quy hoạch thực nghiệm, Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà Nội [6] Hà Văn Vui (2006), Dung sai lắp ghép chuỗi kích thước, Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà Nội [7] Nguyễn Doãn Ý, Quy hoạch thực nghiệm xử lý số liệu thí nghiệm, Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà Nội [8] Lyre.G.V, Mài kim loại, Nhà xuất chế tạo máy - Mascova - 1969 [9] Nguyễn Hiệp Cường (1998), “Nghiên cứu ảnh hưởng lượng chạy dao sửa đá tới thông số nhám bề mặt mài tròn ngoài”, luận văn tốt nghiệp cao học, ĐHBK - Hà Nội [10] Hoàng Việt Hồng, Mô hình hóa trình cắt phay máy CNC, luận án tiến sỹ kỹ thuật [11] Bùi Thế Hùng (2009), “Nghiên cứu ảnh hưởng chế độ cắt đến chất lượng bề mặt tiện cao tốc máy tiện CNC”, luận văn thạc sỹ khoa học, ĐHBK - Hà Nội 102 ... Tuổi thọ 75h/600kg 4- Độ nhậy mbar 5- Độ đảo huớng kính vòng bạc 6- Độ đảo chi u trục vòng bạc 7- Độ đảo huớng kính vòng bạc 8- Độ đảo chi u trục vòng bạc STT 09 Đinh tán Vòng cách Viên bi Vòng. .. bi thng dựng: Viờn bi cu; Viờn bi hỡnh tr ngn; Viờn bi hỡnh tr di; Viờn bi cụn; Viờn bi hỡnh tang trng; Viờn bi kim; Viờn bi xon c 1.3 Phõn loi v c tớnh thụng dng cỏc loi vũng bi 1.3.1 Vũng bi. .. vũng bi bỏnh xe ụ tụ, tu Viờn bi chy rónh ln, tỏc dng rónh ln l lm cho vũng bi chu c mt ớt ti trng chiu trc, gim bt ng xut tip xỳc gia viờn bi v ng ln, hn ch s di ng theo chiu trc ca viờn bi