ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP
NGÔ THỊ HÀ
Tên luận văn:
“NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG CẮT GỌT CỦA HẠT MÀI
TRONG VIỆC ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG
KHÔNG LIÊN TỤC SỬ DỤNG ĐÁ MÀI CÓ BỀ MẶT
LÀM VIỆC GIÁN ĐOẠN”
Chuyên ngành: Công nghệ chế tạo máy
Mã số: 60 52 01 03
TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
Thái Nguyên 2013
Công trình được hoàn thành tại:
Trường ĐHKT Công nghiệp, Đại học Thái Nguyên
Người hướng dẫn khoa học: GS.TSKH Bành Tiến Long
TS. Nguyễn TiếnĐông
Phản biện 1: PGS.TS. Vũ ngọc Pi
Phản biện 2: PGS.TS. Tăng Huy
Luận văn được bảo vệ trước hội đồng chấm luận văn cấp nhà trường
họp tại: Hội trường 201 - A8, ĐHKT Công Nghiệp, ĐH Thái
Nguyên.
Vào hồi 16giờ 00 ngày 09 tháng 3 năm 2013.
1
PHẦN MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài.
Các chi tiết máy có độ chính xác, chất lượng bề mặt và độ bền
cao là cơ sở cho sự ra đời các loại máy móc, thiết bị và phương pháp
gia công. Phương pháp mài có một vị trí quan trọng trong gia công cơ
khí hiện đại nhờ khả năng vượt trội so với các phương pháp cắt gọt
khác khi gia công những vật liệu có độ bền cơ học và độ cứng cao cho
độ chính xác và chất lượng bề mặt cao. Gia công bằng phương pháp mài

mặt, độ bền của chi tiết máy.
2. Mục đích, đối tượng và phương pháp nghiên cứu.
2.1: Mục đích của đề tài.
- Luận văn nghiên cứu khả năng cắt gọt của hạt mài trong việc ứng
dụng phương pháp gia công không liên tục sử dụng đá mài có bề mặt làm
việc gián đoạn.
- Phân tích tính ưu việt của đá mài có bề mặt làm việc gián đoạn so với
đá mài thường.
- Độ nhấp nhô bề mặt gia công thép C45 nhiệt luyện và không nhiệt
luyện khi mài bằng đá mài thường và đá mài có bề mặt làm việc gián
đoạn
- Ứng dụng kết quả làm tài liệu tham khảo cho sản xuất, giảng dạy,
học tập.
2.2: Đối tượng nghiên cứu.
- Vật liệu mài: Thép 45 nhiệt luyện và thép 45 chưa nhiệt luyện
3
- Phương pháp mài: Mài phẳng
2.3: Phương pháp nghiên cứu
- Nghiên cứu lý thuyết kết hợp với thực nghiệm
- Tiến hành thực nghiệm và xử lý số liệu thí nghiệm.
- Phân tích và đánh giá kết quả.
3. Ý nghĩa của đề tài.
3.1: Ý nghĩa khoa học.
- Mài bằng đá mài gián đoạn được nhiều quốc gia quan tâm
nghiên cứu và ứng dụng nhưng ở Việt Nam chưa có công trình nghiên
cứu về chất lượng bề mặt thép 45 khi mài bằng đá mài có bề mặt làm
việc gián đoạn được công bố.
- Đóng góp và hoàn thiện lý thuyết phương pháp gia công mài,
kết cấu về đá mài có bề mặt làm việc gián đoạn.
- Nâng cao được chất lượng và hiệu quả sản phẩm khi gia công

chỉ tiêu để đánh giá khả năng làm việc của chi tiết gia công trong đó
nhám bề mặt được chọn làm chỉ tiêu để đánh giá chất lượng bề mặt chi
tiết sau mài, có ảnh hưởng quan trọng đến khả năng làm việc của chi tiết
máy.
2.Bên cạnh những ưu điểm đã đạt được thì các phương pháp mài
sử dụng đá mài thông thường hiện nay còn có những nhược điểm là
5
lực cắt, nhiệt cắt lớn nên có thể gây ra các khuyết tật bề mặt, ảnh
hưởng đến chất lượng bề mặt mài, làm hạn chế khả năng tăng năng
suất và hiệu quả của quá trình mài.
3. Từ những phân tích trên cho thấy cần thiết phải tiếp tục nghiên
cứu để hoàn thiện phương pháp mài, phát triển các phương pháp mài
mới; nghiên cứu chế tạo ra các loại vật liệu hạt mài, chất dính kết mới
hay nghiên cứu phát triển tạo ra loại đá
Chương 2:
MÀI BẰNG ĐÁ MÀI CÓ BỀ MẶT LÀM VIỆC GIÁN ĐOẠN
2.1. ĐÁ MÀI GIÁN ĐOẠN
2.2. QUÁ TRÌNH MÀI BẰNG ĐÁ MÀI GIÁN ĐOẠN.
2.2.1. Lực cắt khi mài bằng đá mài gián đoạn.
2.2.2. Nhiệt cắt khi mài bằng đá mài gián đoạn.
2.2.3. Qúa trình tạo phoi khi mài bằng đá mài gián đoạn.
2.3.ĐỘ NHẤP NHÔ BỀ MẶT CHI TIẾT GIA CÔNG KHI MÀI
BẰNG ĐÁ MÀI GIÁN ĐOẠN.
2.4. KẾT LUẬN CHƯƠNG 2.
1. Đá mài gián đoạn đã chứng tỏ được khả năng giảm lực cắt khi
mài so với đá mài thông thường. Khi gia công bằng đá mài gián đoạn
việc thoát nhiệt, thoát phoi sẽ thuận lợi hơn so với đá mài thông
thường. Chất lượng bề mặt khi gia công bằng đá mài gián đoạn cũng
đã có những cải thiện đáng kể. Từ các kết quả nghiên cứu về đá mài
gián đoạn đã cho thấy những ưu việt của nó so với đá mài liên tục

Hàm lượng % 0.43-
050
0.60-0.90 0.040 0.050
 Thép C45 chưa nhiệt luyện: 220 ÷ 230 HB
 Thép C45 nhiệt luyện: 42 ÷ 43 HRC
3.2.2. Đá mài.
a, b,
Hình 3.2:a,Kích thước đá mài gián đoạn; b,Mẫu đá thí
nghiệm
- Đá mài xẻ rãnh với tỷ lệ gián đoạn khác nhau: 5 Viên.
- Đá mài liên tục thông thường: 1 Viên
a
350
127
40
10
15
2x45
0
8
Bảng 3.2:Số rãnh Z và tỷ lệ gián % gián đoạn η của các mẫu
đá.
Z Z=0 Z=12 Z=18 Z=20 Z=22 Z=24
η 0% 10,91% 16,37% 18,19% 20,01% 21,83%
3.2.3. Sửa đá.
Thiết bị sửa đá : Đầu sửa đá kim cương 22 viên
Hình 3.3: Đầu sửa đá kim cương 22 viên.
3.2.4. Tưới nguội.
Dùng phương pháp tưới tràn với dung dịch trơn nguội:OMETA
3.2.5. Máy mài.

v,S
1
,t
2
v,S
1
,t
3
S
2
=15 v,S
2
,t
1
S
3
=20 v,S
3
,t
1
10
3.3 TRÌNH TỰ TIẾN HÀNH VÀ KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM
3.3.1 Trình tự thí nghiệm.
 Khỏa mặt đầu, lấy chuẩn gia công và đo thông số chiều cao phôi ban
đầu H
o
.
 Thay đổi lần lượt chiều sâu cắt t (0,015; 0,025; 0,05) (mm/htk),
giữ nguyên các đại lượng còn lại: V=35 (m/s), S = 12 (mm/ph).
Mỗi lần thay đổi chiều sâu cắt ứng với 1 phôi (Nhiệt luyện và

• Đo kích thước phôi sau khi gia
công mặt chuẩn.
a) b) c)
12
Hình 3.12:a)Đo chiều dài mẫu. b) Đo chiều rộng mẫu c)Đo chiều cao mẫu
• Tiến hành thí nghiệm với các chế độ cắt trên.
− Với mỗi chế độ cắt cho chạy 10 hành trình kép.
− Sau khi thực hiện cả 5 chế độ cắt trên 5 mẫu tôi và 5 mẫu không
tôi trên 1 viên đá thì tiến hành đo độ nhám bề mặt Ra.
Mỗi phép đo độ nhám thực hiện 5 lần ( 5 lần đo theo chiều dọc
và 5 lần đo theo chiều ngang.
− Thực hiện tất cả các chế độ cắt lần lượt trên 6 viên đá.
3.4TÍNH SỐ HẠT MÀI TÁC ĐỘNG LÊN MỘT ĐƠN VỊ DIỆN
TÍCH TIẾP XÚC PHÔI TRONG MỘT ĐƠN VỊ THỜI GIAN .
Từ các số liệu thực nghiệm có các quan hệ trình bày dưới đây xác
định số hạt mài tác động lên một đơn vị diện tích tiếp xúc phôi trong
một đơn vị thời gian đối với đá mài thường và đá mài xẻ rãnh.
• Số hạt mài khi đá ở trạng thái tĩnh.
Hình 3.13: Kích thước bề mặt đá khi trải
Diện tích xung quanh viên đá không gián đoạn (viên đá thường)
Sxq
đáthường
= (mm
2
)(3-1)
D: Đường kính ngoài của đá (D = 350mm).
d: Đường kính trong của đá (d = 127mm)
13
B: Bề dày đá (B = 40mm)
→Sxq

V: vận tốc trục chính máy V = 1450v/ph = 1450/60 v/giây = 24,17v/s
Lượng chạy dao dọc: S
1
= 12m/p = 12000mm/p = 200mm/s
Lượng chạy dao dọc: S
2
= 15m/p = 15000mm/p = 250mm/s
Lượng chạy dao dọc:S
3
= 12m/p = 20000mm/p = 333mm/s
Diện tích phôi mẫu:S
phôimẫu
= 100.35 = 3500(mm
2
)
14
 Tổng quát cách tính số hạt mài ở trạng thái động
Ta có:t
g/c
= (s) (t
g/c
: thời gian gia công hết chiều dài phôi) (3-
6)
(L: chiều dài phôi; S: lượng chạy dao dọc)
n
đá
= t
g/c
.V (v/s)
(3-7)

= 250mm/s
 Thời gian gia công hết chiều dài phôi L = 100mm
t
g/c
= = = 0,4 (s) (3-12)
 Số vòng đá gia công hết L là:
n
đá
= t
g/c
. V = 0,4. 24,17 = 9,668 v/s (3-13)
→ Số hạt màitác động lên một đơn vị diện tích tiếp xúc phôi mẫu
trong thời gian một đơn vị thời gian ở viên đá mài thường khi cắt với
lượng tiến dao dọc S
2
= 250mm/s.
Số hạt mài X
hạt tại S2
= 9,668. = = 255,7 hạt (3-14)
* Với V= 24,17v/giây ; S
3
= 333mm/s
 Thời gian gia công hết chiều dài phôi L = 100mm
t
g/c
= = = 0,3 (s) (3-15)
 Số vòng đá gia công hết L là:
n
đá
= t

18
Hình 3.14:Đồ thị mối quan hệ giữa số hạt mài tác động lên một đơn vị
diện tích
tiếp xúc
phôi
trong
một đơn
vị thời
gian với
tỷ lệ %
gián đoạn trên từng viên đá
Hình 3.15:Đồ thị mối quan hệ giữa độ nhám bề mặt đo theo phương
dọc Ra với số rãnh đá mài Z tại chế độ cắt S
1
, t
1
, t
2
, t
3
với thép C45
nhiệt luyện
19
Hình 3.16:Đồ thị mối quan hệ giữa độ nhám bề mặt đo theo phương
dọc Ra với số rãnh đá mài Z tại chế độ cắt S
1
, t
1
, t
2

21
Hình 3.20: Đồ thị biểu diễn mối quan hệ độ nhámđo theo
phương dọc Ra với số hạt mài tác động lên một đơn vị diệntích
tiếp xúc phôi trong một giây với thép C45 không nhiệt luyện
3.5.2. Thảo luận kết quả .
Qua sơ đồ biểu diễn mối quan hệ giữa tỷ lệ % gián đoạn với số
hạt mài/1mm
2
/s tại các chế độ cắt có lượng chạy dao dọc thay đổi từ
S
1
=12m/ph, S
2
=15m/ph, đến S
3
=20m/ph .Từ sơ đồ thấy ứng với tỷ lệ
% gián đoạn tăng lên thì số hạt mài tác động lên một đơn vị diện tích
tiếp xúc phôi trong một giây là giảm dần lần lượt tại S
1
, S
2
, S
3.
Số hạt
mài tác động lên một đơn vị diện tích tiếp xúc phôi trong một giây
được xác định giảm khi tăng lượng chạy dao dọc từ S
1
=12m/ph,
S
2

đi làm cho khoảng trống giữa các hạt mài tăng lên, việc thoát nhiệt và
thoát phoi sẽ dễ dàng hơn, thuận lợi cho việc đưa dung dịch trơn nguội
vào vùng mài. Tuy nhiên việc gián đoạn với các số rãnh đá tăng lên
dẫn đến việc làm mất mát đi số lượng hạt mài cần thiết làm cho số hạt
mài không đủ để tham gia cắt do vậy các viên đá này cho giá trị độ
nhám cao hơn đá mài thông thường
Việc xẻ rãnh đá mài làm cho số lượng hạt mài trên đơn vị diện
tích bề mặt tiếp xúc phôi trong một giây ít đi khi tỷ lệ gián đoạn tăng
lên đã làm cho khoảng cách giữa các hạt mài tăng lên, khoảng trống
giữa các hạt mài tăng lên, việc thoát nhiệt và thoát phoi sẽ dễ dàng
hơn, thuận lợi cho việc đưa dung dịch trơn nguội vào vùng mài, ngăn
23
ngừa được hiện tượng lẹo dao ở đầu các hạt mài đang làm việc, tăng
khả năng tự mài sắc của các lưỡi cắt.
Độ nhám đo được khi gia công bằng viên đá có z=18 ứng với tỷ
lệ % gián đoạn ƞ = 16,37% cho thấy việc gián đoạn như vậy các hạt
mài được sắp xếp hợp lý, tránh được hiện tượng các hạt mài làm việc
với quỹ đạo trùng nhau, cho chất lượng bề mặt chi tiết sau gia công
ngang bằng thậm chí còn tốt hơn so với đá mài thông thường tại chế độ
cắt t=0,015mm; S
3
= 20m/ph; v=35m/s.
Qua sơ đồ biểu diễn mối quan hệ độ nhámđo theo phương dọc
Ra với số hạt mài tác động lên một đơn vị diệntích tiếp xúc phôi trong
một đơn vị thời gian, viên có z=18 khi lượng chạy dao dọc S tăng, số
hạt giảm, giá trị độ nhám tại S
1
, S
2
gần như ngang bằng với viên có