LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT CHUYÊN NGÀNH CÔNG NGHỆ CTM
HDKH: TS Nguyễn Văn Dự HVTH: Phan Thị Hương – K11 CNCTM
- 0-
ðẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ðẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP
LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
NGÀNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY
ẢNH HƯỞNG CỦA CHẾ ðỘ CẮT
ðẾN ðỘ NHÁM BỀ MẶT KHI PHAY CỨNG
VẬT LIỆU SKD61 PHAN THỊ HƯƠNG
THÁI NGUYÊN – 2010
BAN GIÁM HIỆU KHOA SAU ðẠI HỌC Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT CHUYÊN NGÀNH CÔNG NGHỆ CTM
HDKH: TS Nguyễn Văn Dự HVTH: Phan Thị Hương – K11 CNCTM
- 2- LỜI CAM ðOAN
Tôi xin cam đoan các kết quả được trình bày trong luận văn này là hoàn toàn
do bản thân thực hiện. Những kết quả này, theo hiểu biết của cá nhân tôi, chưa từng
được công bố trên tài liệu khoa học nào, ngoài những thông tin tham khảo được
trích dẫn. Thái nguyên, tháng 08 năm 2010
Phan Thị Hương
Cuối cùng, tôi xin bày tỏ lòng cám ơn các thầy cô giáo, các bạn bè, đồng
nghiệp trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp Thái Nguyên đã cùng thảo luận và hỗ
trợ tôi trong suốt thời gian học tập.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT CHUYÊN NGÀNH CÔNG NGHỆ CTM
HDKH: TS Nguyễn Văn Dự HVTH: Phan Thị Hương – K11 CNCTM
- 4- TÓM TẮT
Luận văn này trình bày một nghiên cứu thực nghiệm về ảnh hưởng của chế
độ cắt đến năng suất gia công và độ nhám bề mặt khi phay cứng vật liệu SKD61.
Đề tài tập trung đánh giá và giải quyết một vấn đề thực tế sản xuất đang đặt
ra tại nhiều sơ sở sản xuất khuôn mẫu. Tuy phay cứng đang được sử dụng rộng rãi
để gia công khuôn mẫu, nhưng thường đòi hỏi thêm nguyên công đánh bóng bề mặt
khá tốn kém mới đạt yêu cầu. Sau khi phay và đánh bóng khuôn mẫu SKD61 có độ
cứng 45 ÷ 48HRC, độ nhám Ra thường đạt được trong khoảng 0,63 đến 0,36
micromet (khảo sát tại Công ty DISOCO và công ty TNHH Vạn Xuân, Sông công).
Kết quả của nghiên cứu của tác giả đã cho thấy có thể gia công cho độ nhám Ra
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT CHUYÊN NGÀNH CÔNG NGHỆ CTM
HDKH: TS Nguyễn Văn Dự HVTH: Phan Thị Hương – K11 CNCTM
- 6- MỤC LỤC
Nội dung Trang
Lời cam đoan …………………………………………………………… 1
1.5. Các kết quả chính đã đạt được …………………………………… 18
1.6. Bố cục luận văn ………………………………………………… 19 Chương II: TỔNG QUAN ……………………………………………… 20
2.1. Lý thuyết tổng quan về vật liệu khuôn mẫu SKD61 …………… 20
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT CHUYÊN NGÀNH CÔNG NGHỆ CTM
HDKH: TS Nguyễn Văn Dự HVTH: Phan Thị Hương – K11 CNCTM
- 7-
2.2. Vai trò của vật liệu SKD61 trong ngành công nghiệp sản xuất
khuôn mẫu ……………………………………………………….
21
2.3. Phay cứng vật liệu SKD61 và những lưu ý về chế độ cắt ……… 22
2.4. Các nghiên cứu gần đây về gia công cứng và nhám bề mặt khi
phay cứng ………………………………………………………….
23
2.5. Mô hình quy hoạch thực nghiệm …………………………………. 25
2.5.1. Chọn các thông số đầu vào ………………………………… 27
2.5.2. Chọn chỉ tiêu đánh giá .……………………………………… 28
2.5.3. Qui hoạch trực giao toàn phần dạng 2
k
…………………… 28
2.5.4. Quy hoạch thí nghiệm trực giao bậc hai CCD (Quy hoạch Box
- Wilson) ……………………………………………………
30
2.5.5. Bài toán tối ưu không có điều kiện ràng buộc. ………………
3.3.3. Thiết kế thí nghiệm RSM dạng CCD … …………………….
48
3.4. Mẫu thí nghiệm và cách thu thập, nhập dữ liệu để xử lý. …… ….
53
3.4.1. Mẫu thí nghiệm ………………………………………………
53
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT CHUYÊN NGÀNH CÔNG NGHỆ CTM
HDKH: TS Nguyễn Văn Dự HVTH: Phan Thị Hương – K11 CNCTM
- 8-
3.4.2. Cách đo và lưu kết quả ……………………………………….
54
3.5. Kết luận chương. ……………….………………………………….
54 Chương IV. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN …………………………
56
4.1. Mô tả mô hình quan hệ toán học …………………………………
56
4.2. Thí nghiệm sơ bộ. ……….…………………………………………
58
4.2.1. Bảng thí nghiệm ……………… ……………………………
58
4.2.2. Phân tích hồi quy kết quả thí nghiệm sơ bộ …………………
58
4.3. Thiết kế thí nghiệm xuống dốc. ……………………… ………
60
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT CHUYÊN NGÀNH CÔNG NGHỆ CTM
HDKH: TS Nguyễn Văn Dự HVTH: Phan Thị Hương – K11 CNCTM
- 9- DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Hình Nội dung Trang
Hình 2.1 Sơ đồ nghiên cứu thực nghiệm ……………………………. 26
Hình 2.2 So sánh thiết kế CCD và thiết kế Box-Behnken……………
32
Hình 3.1 Máy phay CNC C-Tek KM80/D100………………………. 35
Hình 3.2 Thông số của dao phay SPSED4A………………………… 37
Hình 3.3 Máy phân tích quang phổ ARL 4360……………………… 38
Hình 3.4 Máy đo độ cứng Akashi AR 20 và máy đo độ nhám SJ201P
38
Hình 3.5 Cửa sổ tạo một thí nghiệm mới trong Minitab…………… 41
Hình 3.6 Cửa sổ menu và sub menu của Minitab .…………………
41
Hình 3.7 Hộp thoại chính lựa chọn các cức năng cần thiết của thí
nghiệm khảo sát sơ bộ……………………………………
41
Hình 3.8 Hộp thoại lựa chọn số thí nghiệm cần thiết ……………… 42
Hình 3.9 Hộp thoại lựa chọn loại thí nghiệm và số lần lặp lại của
63
Hình 4.5 Phân tích hồi quy bậc 2 và ANOVA ……………………… 65
Hình 4.6 Đồ thị Contuor bậc 2 ……………………………………… 66
Hình 4.7 Bề mặt chỉ tiêu của mô hình CCD bậc 2 ………………… 66
Hình 4.8 Loại bỏ các tương tác ít ảnh hưởng trong thí nghiệm CCD 67
Hình 4.9 Phân tích hồi quy và ANOVA đã loại bỏ tương tác n*S ít
ảnh hưởng …………………………………………………
68
Hình 4.10 Phân tích hồi quy và ANOVA đã loại bỏ tương tác n*S và
n*n ít ảnh hưởng…………………………………………
69
Hình 4.11 Phân tích hồi quy và ANOVA đã loại bỏ tương tác n*S,
n*n, S*S ít ảnh hưởng ………….…………………………
69
Hình 4.12 Bề mặt phản hồi của mô hình CCD đã loại bỏ tương tác ít
ảnh hưởng ………………………………………………….
70
Hình 4.13 Hộp thoại chính xác định các thông số đầu vào thoả mãn
hàm đa chỉ tiêu ……….…………………………………….71
Hình 4.14 Đồ thị Contour thoả mãn đồng thời hai chỉ tiêu ………… 72
Hình 4.15 Tối ưu hoá đồng thời thoả mãn hai chỉ tiêu về nhám bề mặt
và năng suất cắt …………………………………………….
Bảng 2.2 Điều kiện quy hoạch thực nghiệm hai yếu tố (2
2
) ………… 29
Bảng 2.3 Điều kiện quy hoạch thực nghiệm ba yếu tố (2
3
) …………. 30
Bảng 2.4 Giá trị α và điểm tâm cho thiết kế CCD thông thường …….
31
Bảng 3.1 Thành phần các nguyên tố hoá học của mẫu thí nghiệm 35
Bảng 3.2 Thông số kỹ thuật của máy phay C-tek KM 80 D/100D… 36
Bảng 3.3 So sánh điều kiện thực hiện thí nghiệm ……………………
36
Bảng 3.4 Các thông số thí nghiệm ………………………………… 40
Bảng 3.5 Xác lập biến thí nghiệm …………………………………… 44
Bảng 3.6 Thông số thí nghiệm khảo sát sơ bộ ………………………. 45
Bảng 3.7 Ma trận thí nghiệm khảo sát sơ bộ .………………………
46
Bảng 3.8 Thông số thí nghiệm CCD ………………………………… 49
Bảng 3.9 Ma trận thí nghiệm CCD ………………………………… . 52
Bảng 4.1 Kết quả của thí nghiệm khảo sát sơ bộ ……………………. 58
Bảng 4.2 Kết quả của thí nghiệm xuống dốc ……………………… 62
Bảng 4.3 Kết quả của thí nghiệm CCD ………………………………
64
Bảng 4.4 Thông số cắt thực tế tại Công ty TNHH Vạn Xuân ………. 76
Bảng 4.5 Kết quả của một số thông số cắt thí nghiệm ………………. 76
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT CHUYÊN NGÀNH CÔNG NGHỆ CTM
HDKH: TS Nguyễn Văn Dự HVTH: Phan Thị Hương – K11 CNCTM
- 13-Chương 1
GIỚI THIỆU
Nội dung của chương này giới thiệu các cơ sơ lý luận chung và tóm tắt các
kết quả đã đạt được của đề tài mà tác giả nghiên cứu. Khái quát chung về tính cấp
thiết của đề tài được trình bày trong phần 1.1. Phần 1.2 nói lên mục tiêu và nội dung
chính của đề tài. Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm, ứng dụng phần mềm cho
thiết kế và kiểm chứng thực nghiệm được giới thiệu trong phần 1.3. Tiếp theo phần
1.4 sẽ trình bày về phạm vi nghiên cứu và đối tượng nghiên cứu của đề tài. Trong
phần 1.5 tác giả giới thiệu về những kết quả chính đã đạt được. Cấu trúc của luận
văn được mô tả trong phần cuối của chương, phần 1.6.
1.1. Tính cấp thiết của ñề tài:
Gia công cắt gọt sau nhiệt luyện đang thu hút được sự quan tâm của nhiều
quan tâm đến nhám bề mặt và tuổi bền dao khi khoan cứng [1] mà chưa đánh giá
quá trình phay. Mô hình hóa các tham số tối ưu cũng đã đã được phát triển [2,7]
nhưng hoặc là cho vật liệu khác [2], hoặc cho quá trình phay mềm [7]. Trong khi
đó, tại nhiều cơ sở sản xuất, quá trình phay cứng SKD 61 đang được vận hành chủ
yếu theo kinh nghiệm công nhân chứ chưa có nghiên cứu khoa học nào để chỉ ra
cách thức gia công để đạt được cấp độ nhám theo yêu cầu.
Trong ngành công nghiệp sản xuất khuôn mẫu, chất lượng bề mặt là một chỉ
tiêu đặc biệt quan trọng trong đánh giá, nghiệm thu sản phẩm. Để đạt được chất
lượng bề mặt theo yêu cầu, sau gia công cứng thường có công đoạn mài, đánh bóng.
Việc làm này tốn khá nhiều thời gian và công sức. Nâng cao chất lượng bề mặt sau
gia công cứng có thể dẫn đến giảm thời gian, thậm chí loại bỏ được công đoạn này.
Việc xác định chế độ cắt khi phay cứng vật liệu SKD61 phụ thuộc vào độ
cứng vững của hệ thống công nghệ, công suất của máy, phạm vi làm việc của dụng
cụ cắt và độ bóng yêu cầu của chi tiết gia công. Để nghiên cứu và xác định được
chế độ cắt hợp lý phải thực hiện bằng phương pháp thực nghiệm bao gồm một loạt
các thí nghiệm được lặp lại nhiều lần trong những điều kiện không đổi để có khả
năng ghi nhận kết quả. Điều kiện thí nghiệm được xác định bằng những yếu tố
(hoặc những biến số) không phụ thuộc. Trong đề tài nghiên cứu của luận văn, tác
giả đề cập đến các yếu tố nghiên cứu ảnh hưởng của tốc độ cắt, lượng chạy dao ảnh
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT CHUYÊN NGÀNH CÔNG NGHỆ CTM
HDKH: TS Nguyễn Văn Dự HVTH: Phan Thị Hương – K11 CNCTM
- 15-
hưởng tới đối tượng nghiên cứu là thời gian cắt và độ nhám bề mặt sau khi gia
công. Với kết quả của các thí nghiệm cho phép ta xây dựng được hàm y = f(x).
Nghiên cứu trong luận văn này được thực hiện nhằm đánh giá “ảnh hưởng
của chế ñộ cắt ñến ñộ nhám bề mặt sau khi phay cứng vật liệu SKD61”. Qua đó,
xác định chế độ cắt tối ưu cho chỉ tiêu nhám bề mặt và thời gian gia công. Kết quả
nghiên cứu giải quyết được vấn đề thực tế đang đặt ra là nâng cao chất lượng bề mặt
Kiểm nghiệm kết quả.
1.3. Phương pháp nghiên cứu:
1.3.1. Nghiên cứu thực nghiệm:
*- Mẫu thí nghiệm:
Để thực hiện cho việc nghiên cứu mà không làm mất tính tổng quát của kết
quả, quá trình thực hiện được tiến hành trên mẫu có dạng hình hộp chữ nhật, vật
liệu SKD61, tôi cứng 45 ÷ 48HRC.
*- Máy gia công.
Quá trình thực nghiệm được tiến hành trên máy phay CNC Ctek
KM80/100D tại trường Cao đẳng công nghiệp Việt Đức - Thái nguyên. Máy thuộc
Model KM - 80D do Đài loan sản xuất năm 2005. Thông số kỹ thuật của máy được
trình bày cụ thể trong chương 3, phần 3.1.2.
*- Máy phân tích thành phần hoá học của vật liệu:
Trong quá trình chuẩn bị phôi, dùng máy ARL 4360 để phân tích các thành
phần hoá học của vật liệu nhằm khẳng định chính xác mác vật liệu gia công.
*- Máy ño ñộ cứng:
Trong quá trình nghiên cứu và thực hiện đề tài, sử dụng máy Akashi AR - 20
để đo độ cứng HRC của vật liệu gia công. Máy Akashi AR - 20 có thể đo độ cứng
từ 0 ÷ 100 HRC, hoặc 0 ÷ 100 HB
*- Máy ño ñộ nhám bề mặt: Dùng máy SJ – 201 của hãng Mitutoyo có độ
phân giải 0.03µm/300µm, 0.08µm/75µm, 0.04µm/9.4µm để đo sự thay đổi của độ
nhám bề mặt sau khi gia công.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT CHUYÊN NGÀNH CÔNG NGHỆ CTM
kế và xử lý số liệu thí nghiệm [10 - 13]. Ở Việt nam, phần mềm Matlab® thường
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT CHUYÊN NGÀNH CÔNG NGHỆ CTM
HDKH: TS Nguyễn Văn Dự HVTH: Phan Thị Hương – K11 CNCTM
- 18-
được sử dụng để xử lý số liệu thí nghiệm. Điều này đòi hỏi nhà nghiên cứu phải biết
kỹ thuật lập trình để xử lý các mã lệnh cần thiết.
MiniTab là một công cụ thiết kế thí nghiệm và phân tích dữ liệu hữu hiệu và
phổ biến trên thế giới [14]. Giao diện của MiniTab cho phép hoặc gõ các câu lệnh
trong cửa sổ thao tác (Session Window) hoặc thực thi chương trình bằng cách chọn
lệnh từ thanh Menu lệnh và điền đầy đủ yêu cầu vào các hộp thoại. Chính vì vậy, nó
không đòi hỏi người dùng phải có kiến thức sâu về máy tính và kỹ thuật lập trình.
Trong luận văn này, tác giả ứng dụng tính năng phân tích và sử lý dữ liệu của
phần mềm Minitab để xác định ảnh hưởng của chế độ cắt đến năng suất và độ nhám
bề mặt khi phay cứng vật liệu SKD61. Từ đó tìm ra được một chế độ cắt phù hợp
với thiết bị, dụng cụ cắt và yêu cầu thực tế đảm bảo các hàm mục tiêu theo yêu cầu
cụ thể.
Tuy nhiên, trước khi tiến hành thí nghiệm cần phải đưa ra được các yếu tố
đầu vào ảnh hưởng đến hàm mục tiêu đề ra. Trong đề tài của luận văn này, các yếu
tố được tác giả đưa vào để nghiên cứu ảnh hưởng đến năng suất cắt và độ nhám bề
mặt khi phay cứng vật liệu SKD61 là chế độ cắt, bao gồm tốc độ cắt và lượng chạy
dao. Các thông số ảnh hưởng khác đến hàm mục tiêu xuất hiện trong quá trình gia
công khác như: Mòn dụng cụ cắt, nhiệt cắt, chiều sâu cắt, lực cắt… chưa được khảo
sát do hạn chế về mặt thời gian.
Trình tự các bước thí nghiệm cũng như các thông số của từng bước được xác
lập bằng cách sử dụng phần mềm Minitab. Nội dung của các bước được trình bày
chi tiết trong phần 3.3 của chương 3.
1.4. ðối tượng và phạm vi nghiên cứu:
Phân tích và khảo sát được mức độ ảnh hưởng của vận tốc cắt và lượng chạy
dao đến năng suất cắt và độ nhám bề mặt sau khi gia công.
Xác định được vùng thông số cắt hợp lý thoả mãn đồng thời hai chỉ tiêu về
năng suất cắt và nhám bề mặt.
Chỉ ra được nguyên tắc xác định vùng chế độ cắt hợp lý cho hai chỉ tiêu nói
trên.
Công bố được 01 bài báo trên tạp chí Cơ khí Việt nam, số 09 tháng 9 năm
2010.
Các nghiên cứu cụ thể sẽ được trình bày chi tiết ở các chương của luận văn.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT CHUYÊN NGÀNH CÔNG NGHỆ CTM
HDKH: TS Nguyễn Văn Dự HVTH: Phan Thị Hương – K11 CNCTM
- 20-
1.6. Bố cục luận văn.
Bố cục của luận văn được trình bày trong 5 chương với những nội dung
chính trong từng chương như sau:
Chương 1 trình bày cơ sở, tính cấp thiết của đề tài, các nội dung mà đề tài
nghiên cứu, những kết quả đã đạt được và cấu trúc của luận văn.
Một số nét cơ bản về vật liệu khuôn mẫu SKD 61, cách xây dựng mô hình
nghiên cứu quy hoạch thực nghiệm để giải quyết hàm mục tiêu đề ra trong luận văn
được trình bày chi tiết ở chương 2.
Trong chương 3 giới thiệu về phương pháp thiết kế thí nghiệm, cách thu
nhập dữ liệu và cách xử lý kết quả.
Việc đánh giá, xử lý kết quả, phân tích và xác định các thông số tối ưu được
trình bày trong chương 4. Chương cuối cùng, chương 5 trình bày về các kết luận,
đề xuất hướng nghiên cứu tiếp theo.
2.1. Lý thuyết tổng quan về vật liệu SKD61:
Vật liệu SKD 61 là thép hợp kim gia công nóng 2344 [16], theo tiêu chuẩn
JIS - G4404 [17] của Nhật bản. Vật liệu này, theo tiêu chuẩn của Mỹ có ký hiệu là
AISI H13. Các thông số thành phần cơ bản của vật liệu này được trình bày trong
bảng 2.1
Bảng 2.1. Thành phần các nguyên tố hoá học của thép SKD 61
Mác
thép
C Si Mn Cr Mo V
SKD61
0.32 ÷ 0.42
0.80 ÷ 1.2 < 0.50 4.5 ÷ 5.5
1 ÷ 1.5 0.8 ÷ 1.2Đặc điểm của vật liệu này là thuộc nhóm thép hợp kim Crôm Molybden
Vanadium gia công nóng, độ chống mài mòn nóng cao, độ dai nóng cao, truyền
nhiệt tốt, không bị nứt khi nhiệt cao, kích thước ổn định sau khi nhiệt luyện, độ
cứng sau khi nhiệt luyện đạt khoảng 53 HRC [17, 18, 19
]
. Vật liệu SKD61 được sử
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT CHUYÊN NGÀNH CÔNG NGHỆ CTM
HDKH: TS Nguyễn Văn Dự HVTH: Phan Thị Hương – K11 CNCTM
- 22-
động hoá (CAD/CAM). Trong đó CAD là thiết kế với sự trợ giúp của máy tính điện
tử, CAM là sản xuất với sự trợ giúp của máy tính điện tử, còn được gọi là gia công
điều khiển số.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT CHUYÊN NGÀNH CÔNG NGHỆ CTM
HDKH: TS Nguyễn Văn Dự HVTH: Phan Thị Hương – K11 CNCTM
- 23-
Song song với việc áp dụng tiến bộ của công nghệ thông tin vào sản xuất thì
việc chọn ra những loại vật liệu phù hợp với sản phẩm là điều cũng hết sức quan
trọng. Tuỳ thuộc vào tính chất và điều kiện làm việc của khuôn mẫu mà chọn vật
liệu làm khuôn sao cho đáp ứng được những yêu cầu về giá thành và yêu cầu kỹ
thuật của khuôn mẫu.
Trong ngành sản xuất khuôn mẫu, vật liệu SKD 61 có vai trò rất quan trong
trong việc chế tạo khuôn
die cast, khuôn đùn, khuôn dập nóng [17,18], với ưu
điểm của vật liệu SKD 61 là có tính tôi cao, độ biến dạng sau xử lý nhiệt thấp, tính
thử nóng (heat checking) tốt, độ kháng mềm cao tính chịu mài mòn tốt. Chính vì
vậy, SKD 61 là loại vật liệu được dùng trong ngành sản xuất khuôn mẫu, đặc biệt là
trong sản xuất khuôn dập nóng.
Khi sử dụng thép SKD 61 làm khuôn dập nóng, thông thường lõi khuôn có
độ cứng 45 ÷ 53HRC. Độ cứng bề mặt khuôn được nâng cao bằng phương pháp
thấm Nitơ [15]. Bề mặt khuôn được thấm Nitơ có thể cho độ cứng 62 ÷ 65HRC.
Chiều dầy lớp thấm tốt nhất trong khoảng 100 ÷ 200 micromet.
2.3. Phay cứng vật liệu SKD61 và những lưu ý về chế ñộ cắt.
Trên cơ sở nghiên cứu tổng quan về vật liệu làm khuôn và những ưu điểm
của phương pháp gia công sau nhiệt luyện, cụ thể là phương pháp phay cứng vật
liệu làm khuôn SKD61 (chương I). Dựa vào điều kiện thực tiễn của nền sản xuất
trong nước khi gia công các loại vật liệu khó gia công và điều kiện trang thiết bị
cho quá trình phay tinh phẳng thép làm khuôn SKD61.
Khi chọn chế độ cắt tối ưu cần phải vận dụng linh hoạt với các chế độ cắt
thấp, trung bình và cao tốc tuỳ thuộc vào điều kiện thực tế: Lắp dao càng
ngắn càng tốt (chiều dài dao L <4D). Khi lắp dao dài (L>4D) thì phải giảm
tốc độ vòng quay và bước tiến. Khi sử dụng dao dài (L>4D) thì phải giảm cả
chiều sâu cắt, lượng chạy dao và bước tiến xuống 50%.
2.4. Các nghiên cứu gần ñây về gia công cứng và nhám bề mặt khi phay cứng.
Trước đây, hầu hết những chi tiết máy đòi hỏi độ cứng, độ chính xác cao như
vòng ổ lăn, vòi phun, và những chi tiết của hệ thống thủy lực sau khi nhiệt luyện
phải qua công đoạn mài, mài khôn. Những công đoạn này thiếu tính linh hoạt và tốn
nhiều thời gian. Một hạn chế nữa là chi phí cho dung dịch trơn nguội của các công
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Copyright: Tài liệu đại học ©