ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP
TRẦN VĂN QUÂN
LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT
CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY
“NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA BÔI TRƠN LÀM NGUỘI TỐI THIỂU ĐẾN
LỰC CẮT, MÒN CỦA DỤNG CỤ CẮT, CHẤT LƯỢNG BỀ MẶT GIA CÔNG
KHI PHAY GANG CẦU BẰNG DAO PHAY MẶT ĐẦU”
Thái Nguyên – 2011
Luận văn Thạc sĩ 2 Chuyên ngành công nghệ CTM
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRẦN VĂN QUÂN
LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT
CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY
“NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA BÔI TRƠN LÀM NGUỘI TỐI THIỂU ĐẾN
LỰC CẮT, MÒN CỦA DỤNG CỤ CẮT, CHẤT LƯỢNG BỀ MẶT GIA CÔNG
KHI PHAY GANG CẦU BẰNG DAO PHAY MẶT ĐẦU”
HƢỚNG DẪN KHOA HỌC HỌC VIÊN TS. Trần Minh Đức Trần Văn Quân
KHOA SAU ĐẠI HỌC BGH TRƢỜNG ĐHKTCN
Thái Nguyên – 2011
Luận văn Thạc sĩ 4 Chuyên ngành công nghệ CTM
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan toàn bộ luận văn này do chính bản thân tôi thực hiện dƣới sự
hƣớng dẫn của TS. Trần Minh Đức.
Nếu sai, tôi xin chịu mọi hình thức kỷ luật theo quy định.
4
LỜI NÓI ĐẦU
1.Tính cấp thiết của đề tài
8
2. Mục đích nghiên cứu
10
3. Đối tƣợng nghiên cứu
10
4. Nội dung nghiên cứu
10
5. Phƣơng pháp nghiên cứu
11
6. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài
11
7. Tổng quan về luận văn
11
CHƢƠNG I: TỔNG QUAN VỀ GIA CÔNG GANG CẦU VÀ BÔI TRƠN
LÀM NGUỘI TRONG GIA CÔNG GANG
1.1.Tính gia công của gang cầu
12
1.2.Hình thành phoi trong gia công gang cầu
13
1.3. Lực cắt khi phay gang cầu bằng dao phay mặt đầu
14
1.4. Nhiệt trong gia công gang cầu
16
1.5. Dụng cụ cắt và mòn của dụng cụ cắt khi gia công gang cầu
17
1.6. Bôi trơn làm nguội trong gia công gang cầu
20
3.3. Nghiên cứu ảnh hƣởng của áp lực dòng khí, chất lƣợng bề mặt,
mòn và nhám bề mặt khi phay gang cầu bằng dao phay mặt đầu
38
3.4. Kết quả và thảo luận
40
Kết luận
54
KẾT LUẬN CHUNG
1. Kết luận chung
55
2. Những giới hạn, định hƣớng nghiên cứu và các kiến nghị
55
Luận văn Thạc sĩ 7 Chuyên ngành công nghệ CTM
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn
Tài liệu tham khảo
56
Phụ lục
61
Phụ lục 1
61
Phụ lục 2
73
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU CÁC CHỮ VIẾT TẮT
STT
Chữ viết tắt
Nội dung viết tắt
Ghi chú
16
4
1.4
Mòn dụng cụ cắt
18
5
1.5
Hệ thống cung cấp hơi nƣớc bôi trơn – làm nguội tối
thiểu
23
Luận văn Thạc sĩ 8 Chuyên ngành công nghệ CTM
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn
6
2.1
Phun dung dịch vào mặt trƣớc của dao
29
7
2.2
Phun dung dịch vào mặt sau của dao
29
8
2.3
Phun cả mặt trƣớc và mặt sau của dao
29
9
2.4
Phun bằng nhiều vòi.
30
10
2.5
18
3.8
Kính hiển vi điện tử quét CEM
37
19
3.9
Vết mòn mặt trƣớc của dụng cụ cắt ứng với MQL ở áp
suất dòng khí 5KG/Cm2, sau thời gian cắt là 13,32
phút
41
20
3.10
Vết mòn mặt trƣớc của dụng cụ cắt ứng với phƣơng
pháp cắt khô, sau thời gian cắt là 13,32 phút; b phóng
to của a
41
21
3.11
Vết mòn mặt trƣớc của dụng cụ cắt ứng với MQL ở áp
suất dòng khí 4KG/Cm2, sau thời gian cắt là 13,32
phút.
42
22
3.12
Vết mòn mặt trƣớc của dụng cụ cắt ứng với MQL ở áp
42
Luận văn Thạc sĩ 9 Chuyên ngành công nghệ CTM
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn
suất dòng khí
23
Vết mòn mặt sau của dụng cụ cắt ứng MQL ở áp suất
dòng khí 4KG/Cm2, sau thời gian cắt là 17,76 phút.
47
29
3.19
Biểu đồ các thành phần lực cắt khi gia công
49
34
3.20
Quan hệ giữa thời gian cắt (phút) và lực cắt Fz (N)
trong các trƣơng hợp cắt khô; cắt có sử dụng MQL với
áp suất dòng khí là 4KG/cm2, 5KG/cm2, 6KG/cm2.
50
35
3.21
Quan hệ giữa thời gian cắt (phút) và lực cắt Fy (N)
trong các trƣơng hợp cắt khô; cắt có sử dụng MQL với
áp suất dòng khí là 4KG/cm2, 5KG/cm2, 6KG/cm2.
50
36
3.22
Quan hệ giữa thời gian cắt (phút) và lực cắt Fx (N)
51
Luận văn Thạc sĩ 10 Chuyên ngành công nghệ CTM
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn
trong các trƣơng hợp cắt khô; cắt có sử dụng MQL với
áp suất dòng khí là 4KG/cm2, 5KG/cm2, 6KG/cm2
37
3.23
Quan hệ giữa thời gian cắt (phút) và giá trị nhám Ra
Công nghệ bôi trơn làm nguội tối thiểu (MQL) là công nghệ thay thế cho
công nghệ bôi trơn truyền thống. Đúng với ý nghĩa của tên công nghệ, MQL sử
dụng rất ít dung dịch trơn nguội tƣới vào vùng cắt một cách chính xác. Các nghiên
cứu [4,9-15,] đều chỉ ra rằng MQL có rất nhiều ƣu điểm nhƣ: hiệu quả bôi trơn làm
nguội cao, kéo dài tuổi thọ của dụng cụ cắt, lực cắt nhỏ, độ chính xác và chất lƣợng
bề mặt tăng, mức tiêu hao dụng dịch nhỏ và không ô nhiễm môi trƣờng.
Đến nay công nghệ bôi trơn làm nguôi tối thiểu vẫn đang đƣợc hoàn thiện
và áp dụng ở các nƣớc phát triển. Ở Việt Nam công nghệ này đang đƣợc nghiên
cứu và đƣa vào ứng dụng trong những năm gần đây và đạt đƣợc một số kết quả
khả quan [11-14,28]. Tuy nhiên cho đến nay việc ứng dụng công nghệ MQL trong
gia công gang cầu vẫn chƣa có nghiên cứu trong nƣớc cũng nhƣ ngoài nƣớc. Do
vậy tác giả chọn đề tài “Nghiên cứu ảnh hƣởng của bôi trơn làm nguội tối
thiểu đến lực cắt, mòn của dụng cụ cắt, chất lƣợng bề mặt gia công khi phay
gang cầu bằng dao phay mặt đầu ” là cần thiết.
2. Mục đích nghiên cứu
- Nghiên cứu ảnh hƣởng của bôi trơn làm nguội tối thiểu đến quá trình phay
gang cầu, so sánh với quá trình phay khô từ cơ sở đó xác định chế độ công nghệ
hợp lý góp phần nâng cao hiệu quả kinh tế - kỹ thuật của quá trình gia công gang
cầu.
- Nghiên cứu sử dụng dầu thực vật (dầu lạc) trong bôi trơn làm nguội.
- Đƣa ra một số chỉ dẫn về công nghệ hợp lý khi gia công các loại gang nói
chung.
3. Đối tƣợng nghiên cứu
Đối tƣợng nghiên cứu của đề tài là gia công gang cầu sử dụng dao phay mặt
đầu gắn mảnh hợp kim cứng trên máy phay đứng. Những kết quả và phƣơng pháp
nghiên cứu đạt đƣợc sẽ vận dụng hiệu quả trong quá trình nghiên cứu và áp dụng
trong thực tiễn khi phay bang máy trong nhà máy Diezen Sông Công
4. Nội dung nghiên cứu.
Luận văn Thạc sĩ 12 Chuyên ngành công nghệ CTM
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn
Nời nói đầu
Chƣơng I: Tổng quan về gia công gang cầu và bôi trơn làm nguội trong gia công
gang cầu
Chƣơng II: Bôi trơn làm nguội tối thiểu trong phay gang cầu
Chƣơng III: Nghiên cứu thực nghiệm
Kết luận của luận văn
CHƢƠNG I
Luận văn Thạc sĩ 14 Chuyên ngành công nghệ CTM
Luận văn Thạc sĩ 15 Chuyên ngành công nghệ CTM
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn
Chẳng hạn một mác gang có độ cứng 280 HB và độ giãn dài 6% thƣờng dễ gia
công (tuổi bền dao lớn hơn) so với mác gang có độ cứng 270 với độ giãn dài 10%.
1.2. Hình thành phoi trong gia công gang cầu.
Khi cắt để có thể tạo phoi, lực tác dụng vào dao cần phải đủ lớn để tạo ra
trong kim loại bị cắt một ứng suất lớn hơn sức bền của vật liệu gia công. Hình
dạng, độ cứng, mức độ biến dạng và cấu tạo phoi chứng tỏ rằng lớp kim loại bị cắt
thành phoi đã chịu một ứng suất nhƣ vậy. Việc nghiên cứu quá trình tạo phoi có ý
nghĩa rất quan trọng vì trị số của công suất cắt, độ mòn của dao và chất lƣợng bề
mặt gia công.
Gang cầu đƣợc hình thành khi gang trắng
đƣợc ủ (làm mềm bằng cách nung với nhiệt độ và
thời gian có kiểm soát). Loại gang này đƣợc tạo ra
khi các hạt xementit cứng giòn trong gang trắng
chuyển thành cacbon hay graphít ủ có dạng cầu
hay khối. Vật liệu nhận đƣợc có độ bền, dẻo, dai.
Cấu trúc graphit trong gang cầu cũng tạo ra sự
phân tán tại vùng tiếp xúc dao-phoi và do đó có tác dụng bôi trơn, khi gia công có
xu hƣớng tạo ra phoi vụn.
Gang cầu là một vật liệu rất bẩn khi gia công. Gia công gang ở tốc độ cao
trong sản xuất lớn có thể gây ra hiện tƣợng bồi đắp do bụi (chủ yếu là graphit)
trong hệ thống gia công. Bụi graphit có tác động xấu đến tuổi thọ của máy và trong
vài thƣờng hợp bụi có thể chứa các hạt hợp kim nhƣ crom, các hạt này phản ứng
với dung dịch trơn nguội tạo thành các oxit có tính mài mòn làm tăng tốc độ mòn ổ
trục chính và băng máy. Việc làm sạch thƣờng xuyên máy móc và dùng dung dịch
trơn nguội để làm giảm sự phân tán của bụi là biện pháp có hiệu quả trong giảm hƣ
hỏng máy do nguyên nhân trên.
1.3. Lực cắt khi phay gang cầu.
Nghiên cứu lực cắt trong quá trình gia công có ý nghĩa cả lý thuyết lẫn thực
x
= (0,3 0,4) P
t
P
z
= (0,85 0,95) P
t
P
y
= (0,5 0,55) P
t
Trong đó:
P
t
- lực vòng hay lực tiếp tuyến (lực cắt
chính). Lực vòng P
t
tạo ra mô men xoắn, mô
men vƣợt qua lực cản cắt và gây uốn trục dao. Khi thiết kế hay kiểm tra ngƣời ta
tính toán động lực học của máy theo P
t
. Bởi vì khi răng dao phay chuyển động theo
bề mặt cắt thì diện tích lớp cắt thay đổi làm cho hệ thống lực cắt thay đổi. Bởi thế
khi tính toán chế độ cắt ta dùng mô men và công xuất trung bình xác định lực vòng
trung bình.
P
z
= C
P
t
t
o
P
y
B
S
hình 1.2. lực cắt khi phay
bằng dao phay mặt đầu [1]
Luận văn Thạc sĩ 17 Chuyên ngành công nghệ CTM
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn
tính toán ổ trục chính thì lực này là một yếu tố quan trọng để tính toán tải trọng
phức hợp (độ cong của lực hƣớng kính và độ xoắn của lực tiếp tuyến)
P
x
– thành phần lực nằm ngang, còn gọi là lực chạy dao, phƣơng cùng với
chuyển động chạy dao.
P
z
– thành phần lực vuông góc với phƣơng chạy dao.
P
y
– thành phần lực chiều trục làm xê dịch các chi tiết theo trục dao phay, và
phản lực của nó có chiều hƣớng dịch dao phay theo ổ trục
Các thành phần lực trong quá trình phay bằng dao phay mặt đầu không thuần
nhất, tỉ lệ giữa chúng phụ thuộc vào các thông số hình học của dụng cụ cắt và chế
độ cắt
1.3.1. Ảnh hƣởng của dung dịch trơn nguội đến lực cắt khi gia công gang cầu.
Nghiên cứu về bản chất biến dạng và ma sát của quá trình cắt kim loại cho
QAD
Luận văn Thạc sĩ 18 Chuyên ngành công nghệ CTM
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn
là 2% của tổng công cắt. Phần còn lại ít nhất là 98% chuyển hoá thành nhiệt trong
quá trình cắt.
Trong gia công gang cầu, phoi hình thành là phoi vụn do đó ma sát giữa mặt
trƣớc của dao và phoi là không lớn, hơn nữa cấu trúc graphit trong gang cầu cũng
tạo ra sự phân tán tại vùng tiếp xúc dao-phoi và có tác dụng bôi trơn. Do đó nhiệt
hình thành trong quá trình gia công gang cầu nói chung là nhỏ hơn so với khi gia
công thép.
1.4.1. Ảnh hƣởng của dung dịch trơn nguội đến nhiệt trong vùng cắt khi gia
công gang cầu.
Thông thƣờng khi đặt một vật rắn bất kỳ ngoài không khí, lớp bề mặt của nó
sẽ hấp thụ những phàn tử không khí tạo nên những màng mỏng bao quanh [1].
Màng này có tác dụng làm giảm đƣợc ma sát giữa các vật thể, dƣờng nhƣ đóng vai
trò một màng bôi trơn. Ngƣời ta cũng có thể quan sát hiện tƣợng tƣng tự nhƣ vậy
khi vật thể đƣợc bôi trơn bằng chất lỏng. Những phần tử chất lỏng cũng đƣợc bề
mặt vật rắn hấp thụ tạo thành một màng mỏng.
Áp suất và nhiệt độ khi cắt gang rất cao nên màng bôi trơn do dung dịch trơn
nguội tạo thành phải chịu đƣợc áp suất và nhiệt độ tới hạn cao. Muốn vậy ngƣời ta
cho thêm vào dung dịch các chất có hoạt tính bề mặt nhƣ mỡ dầu thực vật các axit
béo, lƣu huỳnh, clo có tác dụng tạo nên những màng bám chắc trên bề mặt kim
loại. Nhờ có màng bôi trơn này nên hệ số ma sát khi cắt có thể giảm từ 3 đến 5 lần
tuỳ theo điều kiện gia công [2], chính vì vậy ma sát giữa dụng cụ cắt với phôi và
phoi đƣợc cải thiện, nhiệt trong quá trình cắt đƣợc hạn chế
Trong quá trình phay là không liên tục nên màng bôi trơn có điều kiện hình
thành dễ dàng hơn. Tính bôi trơn của dung dịch trơn nguội gắn liền với khả năng
xâm nhậm của dụng dịch trơn nguội vào những vết nứt tế vi (đặc biệt trong cấu
trúc của gang các vết nứt này hình thành nhiều trong quá trình cắt). Nó gây tác
dụng nhƣ một cái chêm, làm giảm lực liên kết giữa các nguyên tử, khiến cho lớp
Luận văn Thạc sĩ 20 Chuyên ngành công nghệ CTM
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn
với một số loại gang cầu để giảm lực cắt và rung động. Loại dao phủ oxit đen là
loại thích hợp vì chúng làm tăng khả năng chịu mài mòn. Tuổi bền dao thƣờng
tăng khi dùng dung dịch trơn nguội tƣới tràn nếu biện pháp này không làm bong
lớp phủ do sốc nhiệt. Tốc độ cắt cho phép trong tiện, doa, phay và khoan bằng dao
carbide khi gia công gang cầu thƣờng bằng một nửa so với khi gia công gang xám.
Tốc độ cắt cho phép khi dùng dao PCBN cao hơn nhƣng vẫn thấp hơn nhiều so với
khi cắt gang xám bằng dao nitride silic cho dù vật liệu PCBN đƣợc dùng chuyên
cho gia công các mác cứng hơn; Các lời khuyên về mác dụng cụ chuyên dùng có
thể lấy từ các nhà sản xuất dao.
Không giống nhƣ gang xám, gang cầu thƣờng gây ra lẹo dao ở mặt trƣớc và
hình thành bavia. Lẹo dao ở mặt trƣớc có thể giảm hay loại bỏ bằng các giảm bƣớc
tiến, sử dụng góc trƣớc dƣơng, tăng góc sau và sử dụng dung dịch trơn nguội.
Có một trong hai vấn đề về tính gia công hay có ở gang cầu là: thứ nhất các
tạp chất cứng xuất hiện trong quá trình hóa rắn hoặc cát dính và đi vào vật đúc.
Các hiện tƣợng này thƣờng là do thiết kế kém hoặc do điều khiển quá trình đúc
không tốt. Cách tốt nhất để loại bỏ là thay đổi chất lƣợng đúc. Các tạp chất cứng
bao gồm các pha carbide sắt và mactenxit. Cả hai loại tạp chất thƣờng do tốc độ
nguội quá nhanh hay do làm lạnh khuôn, vấn đề này đặc biệt hay xảy ra tai các góc
hoặc ở các mặt cắt mỏng của vật đúc và do sự chia tách trong khi hóa rắn. Các tạp
chất cứng làm tăng tốc độ mòn dao do mài mòn và có thể đóng góp vào hiện tƣợng
gãy dao hoặc mẻ. Cát dính hoặc bị ngậm trong vật đúc là một vấn đề cố hữu trong
đúc khuôn cát. Một nguyên nhân nữa ít xảy ra hơn là co ngót và biến dạng vật đúc;
lƣợng vật đúc đƣợc lấy đi khi cắt thô có thể vƣợt quá lƣợng dƣ cho phép.
Cũng giống nhƣ các phƣơng pháp khác, co ngót hoặc biến dạng vật đúc nên
giải quyết khi đúc bằng cách thiết kế lại quá trình đông cứng và bằng kiểm tra cẩn
thận vật đúc.
1.5.1. Ảnh hƣởng của dung dịch trơn nguội đến mòn của dụng cụ cắt
Việc sử dụng dung dịch trơn nguội hợp lý có ảnh hƣởng rất lớn đến mòn của
tƣợng sốc nhiệt. Do tính dẻo, bền của gang cầu, lẹo dao đƣợc hình thành trong quá
trình gia công và phƣơng pháp tƣới tràn có thể loại bỏ hoặc làm giảm phƣơng pháp
này trong gia công.
Luận văn Thạc sĩ 22 Chuyên ngành công nghệ CTM
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn
Sử dụng dung dịch trơn nguội trong quá trình gia công gang cầu không liên
tục (phƣơng pháp phay) gần nhƣ không có hiệu quả do khi phay không liên tục
thƣờng xảy ra hiện tựợng sốc nhiệt làm vỡ các manh dao, giảm tuổi bền của dụng
cụ cắt. Mặt khác gang có thể có hai phản ứng với dung dịch trơn nguội mà không
xảy ra trong gia công thép. Graphít trong gang có một ái lực với dầu và có thể tách
dầu ra khỏi dung dịch emunsion. Do đó tỉ lệ dung dịch trơn nguội dầu– emunsion
cần đƣợc đảm bảo mức phù hợp. Trong gang cầu chứa một lƣợng nhỏ kim loại
kiềm nhƣ canci, magiê và xeri. Các cacbid của các nguyên tố có thể phản ứng với
nƣớc để tạo ra acetilen và mùi của nó đôi khi xuất hiện khi gia công gang. Các
nguyên tố này có một lƣợng rất nhỏ (tổng cộng nhỏ hơn 0.1%) và chỉ các cabid
kiềm có bề mặt sạch mới có thể ứng dụng. Lƣợng khí hình thành rất nhỏ nhƣng nó
có thể đƣợc phát hiện vì con ngƣời rất nhạy với mùi này. Trong gia công khô, độ
ẩm trong không khí có thể đủ để gây ra mùi khó chịu và acetylen
1.6.2. Điều kiện cắt khô khi gia công gang cầu.
Hiện nay nhiều công ty chế tạo máy đang cố gắng giảm lƣợng tiêu hao dung
dịch trơn nguội và nếu có thể thì loại bỏ chúng hoàn toàn. Một số nguyên nhân
khiến các nhà chế tạo thực hiện điều này là do vấn đề chi phí cho dung dịch trơn
nguội và vấn đề môi trƣờng. Trƣờng hợp gia công không sử dụng dung dịch trơn
nguội đƣợc gọi là gia công khô (Dry machining). Dung dịch trơn nguội thƣờng
đƣợc sử dụng trong quá trình cắt gọt. Chúng làm giảm sự mài mòn dao, xua tan
nhiệt từ chi tiết gia công, dao và máy, giúp quá trình thoát phoi dễ dàng và giảm
ứng suất cắt sinh ra trong chi tiết gia công, dụng cụ và thiết bị. Tuy nhiên việc sử
dụng dung dịch trơn nguội đã làm gia tăng đáng kể chi phí gia công. Chi phí cho
dung dịch trơn nguội có thể từ 7-17% chi phí sản xuất. Bên cạnh đó dung dịch trơn
nguội làm ảnh hƣởng đến sức khỏe ngƣời vận hành máy. Khi loại bỏ dung dịch
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn
Hơi có áp lực từ hệ thống cung cấp khí nén, qua thiết bị ổn định áp suất dẫn
vào buồng trộn, do sự chênh lệch áp suất nên dung dịch từ bình đƣợc đƣa vào
buồng trộn. Từ đây dung dịch và khí nén có một áp suất nhất định, đƣợc đƣa đến
vòi phun. Sensor điều chỉnh có nhiệm vụ điều chỉnh lƣợng dung dịch hợp lý cung
cấp cho vùng cắt.
2. Dung dịch trơn nguội trong bôi trơn – làm nguội tối thiểu.
Dung dịch bôi trơn – làm nguội phải thoả mãn tốt các điều kiên về bôi trơn
làm nguội và đặc biệt là không độc hại, không gây ô nhiễm môi trƣờng và phải
đảm bảo tính kinh tế.
Lƣợng tiêu hao dung dịch trong bôi trơn - làm nguội tối thiểu là rất nhỏ
(0,001 lít/phút – 0.1 lít/phút) [15], tuỳ theo áp lực tƣới, thể tích cần làm nguội, điều
kiện gia công v.v Ngoài ra lƣợng tiêu hao còn phụ thuộc vào cách bố trí vòi phun
vào vùng cắt, khoảng cách từ vòi phun đến vùng cắt. Nhƣ vậy vấn đề kinh tế là bài
toán đã đƣợc giả quyết, bởi vì lƣợng tiêu hao nhỏ của dung dịch sẽ không ảnh
hƣởng nhiều đến chi phí của quả trình sản xuất [14,23].
Ở chƣơng 1 giới thiệu về các loại dung dịch dùng để bôi trơn - làm nguội
trong gia công cắt gọt. Tuy nhiên trong bôi trơn – làm nguội tối thiểu đặt ra vấn đề
là dùng loại dung dịch nào sẽ có hiệu quả cao nhất và đặc biệt là không gây độc hại
và ô nhiễm môi trƣờng. Trong khuôn khổ mục này chỉ xét trên lĩnh vực của bôi
trơn – làm nguội tối thiểu.
- Dầu khoáng: Loại này có tác dụng bôi trơn tốt, chịu đƣợc nhiệt độ cao do
đó khả năng tạo màng dầu bôi trơn cao, tuy nhiên khả năng làm nguội thấp hơn so
với các loại dung dịch khác.
Sức căng mặt ngoài của dầu khoáng thấp hơn nƣớc, do đó loại dung dịch
này khi dùng trong bôi trơn - làm nguội tối thiểu cần phải tạo dòng khí có áp lực
cao để dẫn dung dịch vào buồng trộn đƣợc. Hơn nữa để đảm bảo tính năng bôi trơn
làm nguội tốt, cần phải pha thêm vào dung dịch các chất phụ gia nhƣ lƣu huỳnh,
phốt pho, clo. Đến đây ta biết rằng dung dịch loại này mang trong mình mối nguy
hại ảnh hƣởng đến sức khoẻ và tính mạng con ngƣời.
cắt của dung dịch cắt gọt. Nghiên cứu xác định áp suất và lƣu lƣợng tối ƣu. Cải
tiến kết cấu của dụng cụ để thích hợp với MQL. Cải tiến kết cấu đầu phun và hệ
Copyright: Tài liệu đại học ©