- 1 -
PHẦN MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Phương pháp mài, với rất nhiều ưu điểm, đã chiếm một vị trí
rất quan trọng trong gia công cơ khí hiện đại.
Thép X12M được dùng phổ biến để chế tạo những chi tiết
chính xác, chịu tải va đập lớn, chịu mài mòn và chịu ăn mòn hóa
học như: khuôn và chày dập nguội, con lăn, chốt ắc (xích xe tăng,
xe ủi), chày dập thuốc tây, Thép X12M ở trạng thái ủ tương đối
dễ gia công, nhưng sau khi tôi và ram thì có tính gia công rất thấp
và được xếp vào nhóm thép khó gia công nhất [6].
Vật liệu CBN có độ cứng chỉ sau kim cương và khả năng chịu
nhiệt đến 1371
o
C. Đá mài CBN được biết đến với rất nhiều tính
năng ưu việt, đặc biệt khi mài những loại thép khó gia công (như
X12M). Do có độ cứng cực cao và độ dai va đập lớn, đá mài CBN
có khả năng duy trì dung sai rất nhỏ, quá trình cắt ổn định tạo ra
chất lượng bề mặt gia công cao và ổn định. Ngoài ra, đá mài CBN
còn có khả năng lấy đi lượng dư đều đặn trên bề mặt của chi tiết gia
- 2 -
công mà không cần bù độ mòn của đá mài. Tuy nhiên loại đá mài
này rất đắt. Để có thể sử dụng đá mài CBN có hiệu quả kinh tế - kỹ
thuật thì cần thiết phải có sự đánh giá về khả năng cắt gọt của loại
đá mài này.
Khả năng cắt của đá mài có thể xác định qua một số chỉ tiêu
như: Lực cắt, độ mòn, công suất cắt, nhiệt cắt hoặc hiệu ứng cắt
lại, Trong các chỉ tiêu trên: Lực cắt là chỉ tiêu cơ bản đặc trưng
cho bản chất vật lý của quá trình mài. Lực cắt ảnh hưởng lớn đến sự
mài mòn của đá, đến biến dạng đàn hồi và tiếp xúc của hệ thống
công nghệ, đến rung động, nhiệt độ mài, đến độ chính xác và chất

- So sánh khả năng cắt của đá mài CBN với đá mài Al
2
O
3
khi
mài thép X12M nhiệt luyện trên máy mài phẳng theo chỉ tiêu lực
cắt.
- Dùng làm tài liệu tham khảo cho việc giảng dạy, học tập và
nghiên cứu.
3.3. Phương pháp nghiên cứu
Phương pháp nghiên cứu lý thuyết kết hợp với thực nghiệm
- Nghiên cứu cơ sở lý thuyết.
- Tiến hành thí nghiệm và xử lý số liệu thí nghiệm.
- Phân tích và đánh giá kết quả.
3.4. Nội dung nghiên cứu
- 5 -
Nội dung nghiên cứu gồm: nghiên cứu tổng quan về chất
lượng bề mặt gia công và các yếu tố ảnh hưởng đến các thông số
đặc trưng cho chất lượng bề mặt gia công bằng phương pháp mài;
nghiên cứu tổng quan về các đặc tính cắt gọt của đá mài CBN và
chất lượng bề mặt mài bằng đá CBN; đánh giá chất lượng bề mặt
mài bằng đá CBN và xây dựng mô hình thực nghiệm về quan hệ
giữa độ nhám bề mặt gia công với chế độ cắt khi mài bằng đá CBN.
- 6 -
Chương 1:
TỔNG QUAN VỀ KHẢ NĂNG CẮT CỦA ĐÁ MÀI
VÀ CÁC NGHIÊN CỨU VỀ KHẢ NĂNG CẮT CỦA ĐÁ MÀI
CBN
1.1. Đặc điểm của quá trình mài
1.2. Một số phương pháp đánh giá khả năng cắt của đá mài

cứu về loại đá mài này.
5. Các nghiên cứu về khả năng cắt của đá CBN đều sử dụng
phương pháp thực nghiệm vì vậy kết quả chỉ phù hợp với các điều
kiện công nghệ cụ thể nhưng lại dễ dàng áp dụng vào sản xuất.
6. Thép X12M nhiệt luyện có tính gia công thấp, thuộc nhóm
thép khó gia công nhất. Đá mài CBN có rất nhiều tính năng ưu việt,
đặc biệt khi mài những loại thép khó gia công. Những nghiên cứu
- 9 -
về mài thép X12M nhiệt luyện sẽ có nhiều ý nghĩa về mặt khoa học
và thực tiễn.
7. Trong những công trình nghiên cứu về khả năng cắt của đá
mài CBN, khi đánh giá theo chỉ tiêu lực cắt, chưa có công trình nào
đánh giá về độ ổn định của lực cắt, hiệu ứng cắt lại, hệ số khả năng
cắt, hệ số lực cắt và độ ổn định của hệ số lực cắt.
- 10 -
Chương 2:
HỆ THỐNG THÍ NGHIỆM ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG CẮT
CỦA ĐÁ MÀI KHI MÀI THÉP X12M NHIỆT LUYỆN TRÊN
MÁY MÀI PHẲNG
2.1. Mục đích nghiên cứu thực nghiệm
2.2. Phương pháp thí nghiệm
2.2.1. Mẫu thí nghiệm
2.2.2. Đá mài
2.2.3. Sửa đá
2.2.4. Tưới nguội
2.2.5. Máy thí nghiệm
2.2.6. Thiết bị đo lực và phần mềm xử lý
1. Thiết bị đo
2. Phần mềm xử lý
- 11 -

Tectylcool 1240, Emulsion, Tectylcool 1290.
3.2. Độ ổn định của lực cắt
- Lực cắt khi mài bằng đá CBN ổn định hơn nhiều so với khi
mài bằng đá mài Al
2
O
3
.
- Sự thay đổi lực cắt khi mài bằng đá mài CBN là rất nhỏ do
đá mài CBN có độ cứng rất cao, độ chịu mài mòn lớn, độ dai va đập
lớn, ít xảy ra hiện tượng tự mài sắc.
- Lực cắt khi mài bằng đá mài CBN khi sử dụng ba loại dung
dịch trơn nguội khác nhau là Emulsion, Tectylcool 1240, Tectylcool
1290 ít thay đổi hơn so với đá mài Al
2
O
3
.
3.3. Hệ số khả năng cắt
- 13 -
- Hệ số lực cắt Kp của đá mài CBN nhỏ hơn và ổn định hơn so
với đá mài Al
2
O
3
.
- Khi cắt với 15 lượt cắt, tỉ lệ hệ số khả năng cắt của đá mài
CBN so với đá mài Al
2
O

- 14 -
- Đá mài CBN có độ cứng cao hơn, độ sắc hơn đá mài Al
2
O
3
nên lực cắt nhỏ hơn, hệ số lực cắt K
p
nhỏ hơn, hệ số khả năng cắt
cao hơn trong cùng điều kiện mài, số lần cắt lại ít hơn.
- Độ chịu mài mòn của đá mài CBN cao hơn đá mài Al
2
O
3
(khoảng 63 lần) [9], đồng thời đá mài CBN rất ít xảy ra hiện tượng
tự mài sắc nên lực cắt của đá mài CBN ổn định hơn nhiều so với đá
mài Al
2
O
3
.
- Khi sử dụng ba loại dung dịch trơn nguội là Emulsion,
Tectylcool 1240 và Tectylcool 1290, sự khác biệt về lực cắt của đá
mài CBN là nhỏ hơn nhiều so với đá mài Al
2
O
3
.
3.6. Kết luận chương 3
1. Đã xác định được ảnh hưởng của ba loại dung dịch trơn
nguội là Emulsion, Tectylcool 1240 và Tectylcool 1290 đến lực cắt

O
3
. Quy luật ảnh hưởng
của dung dịch trơn nguội đến khả năng cắt của đá mài Al
2
O
3
và đá
mài CBN là không giống nhau:
- 16 -
- Với đá mài CBN: Khả năng cắt tăng dần theo thứ tự:
Emulsion, Tectylcool 1290, Tectylcool 1240.
- Với đá mài Al
2
O
3
: Khả năng cắt tăng dần theo thứ tự:
Tectylcool 1240, Emulsion, Tectylcool 1290.
3. Đã đánh giá được khả năng cắt gọt của đá mài CBN khi mài
thép X12M nhiệt luyện trên máy mài phẳng theo chỉ tiêu lực căt.
Việc đánh giá được thực hiện với bốn yếu tố:
- Giá trị lực cắt và hệ số lực cắt: Lực cắt pháp tuyến F
y
và lực
cắt tiếp tuyến F
z
khi mài bằng đá mài CBN nhỏ hơn rất nhiều so với
khi mài bằng đá mài Al
2
O

3
.
- 17 -
- Hiệu ứng cắt lại theo lực cắt: Số lần cắt lại của đá mài CBN
ít hơn (khoảng 2 ÷ 3 lượt cắt), đồng thời lực cắt giảm ổn định hơn
và có giá trị nhỏ hơn nhiều so với khi mài bằng đá mài Al
2
O
3
.
Đánh giá chung là khả năng cắt gọt của đá mài CBN khi mài
thép X12M nhiệt luyện trên máy mài phẳng cao hơn hẳn so với khi
mài bằng đá Al
2
O
3
.