Nghiên cứu xác định cơ chế mòn, nguyên nhân và biện pháp khắc phục, đồng thời lựa chọn giải pháp công nghệ chế tạo, công nghệ bề mặt cho công ty cổ phần Đá mài Hải Dương

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 3 LỜI MỞ ĐẦU Đầu ép đá ba via là một là một dạng phụ tùng cơ khí thay thế thường xuyên trong quá trình sản xuất đá mài tại Công ty cổ phần đá mài Hải Dương. Đây là chi tiết làm nhiệm vụ của chầy ép ghép lỏng với khuôn ép đã có sẵn trên máy, làm việc trong điều kiện ma sát - mòn rất khốc liệt, lại yêu cầu độ chính xác tương quan rất chặt chẽ. Hiện nay đã có một số doanh nghiệp trong nước thiết kế chế tạo loại sản phẩm này, thử nghiệm tại công ty nhưng chưa thành công. Tỷ lệ phế phẩm do sai số tương quan còn cao, khả năng chịu mài mòn còn kém nên tuổi bền không đáp ứng yêu cầu. Hiện nay Công ty cổ phần đá mài Hải Dương phải chi một khoản ngoại tệ khá lớn cho việc nhập sản phẩm này làm phụ tùng thay thế trong quá trình sản xuất. Để chủ động sản suất, tiết kiệm chi phí, Công ty đã đặt hàng một số doanh nghiệp cơ khí trong nước chế tạo nhưng chất lượng còn thấp, chất lượng sản phẩm chưa ổn định. Bởi vậy việc nghiên cứu đề tài “Nghiên cứu xác định các cơ chế mòn, nguyên nhân và biện pháp khắc phục; đồng thời lựa chọn giải pháp công nghệ chế tạo, công nghệ bề mặt để nâng cao chất lượng các loại đầu ép đá cắt ba via cỡ nhỏ, cỡ vừa và cỡ lớn cho Công ty cổ phần Đá mài Hải Dương” đã góp phần chủ động chế tạo phụ tùng thay thế, nâng cao chất lượng và giảm giá thành chi tiết đầu ép cho Công ty cổ phần đá mài Hải Dương. Trong quá trình làm luận văn, với sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo PGS. TS Vũ Quý Đạc - Trưởng Khoa Cơ khí Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp Thái Nguyên Tôi đã hoàn thành bản luận văn này. Mặc dù bản thân có rất nhiều cố gắng và đề tài thực hiện trong một thời gian ngắn, nên bản luận văn này không tránh khỏi những khiếm khuyết. Tôi rất mong được tiếp thu những ý kiến đóng góp phê bình của các thầy cô giáo, đồng nghiệp để bản luận văn này được hoàn thiện hơn và khắc phục trong nghiên cứu tiếp theo. Nhân dịp này Tôi xin bầy tỏ lòng cám ơn sâu sắc đến thầy giáo: PGS.TS Vũ Quý Đạc, ThS Phạm Thành Long - Bộ môn Máy và Tự động hoá Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp Thái Nguyên đã tận tình hướng dẫn để bản luận văn này đạt Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 4 được mục tiêu và hoàn thành đúng thời gian quy định. Tôi xin chân thành cảm ơn tập thể Công ty cổ phần đá mài Hải Dương đã tận tình phối hợp, trao đổi, tạo điều kiện giúp đỡ trong quá trình thực hiện đề tài này. Tôi xin trân trọng cám ơn. Đinh Xuân Ngọc Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 5 MỤC LỤC Lời mở đầu ……………………………………………………………………... 3 Mục lục…………………………………………………………………………. 5 Chương 1. TỔNG QUAN VỀ QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT ĐÁ MÀI BA VIA TẠI CÔNG TY CỔ PHẦN ĐÁ MÀI HẢI DƯƠNG....................................... 8 1.1. Tổng quan về quá trình sản xuất đá mài ba via…………………… 8 1.1.1. Tình hình sử dụng và sản xuất đá mài ba via……………… ……. 1.1.2. Cấu trúc cơ học vật liệu đá mài…………………………………… 1.1.3. Các bước sản xuất đá mài ba via………………………………….. 1.2. Đặc điểm lớp vật liệu tiếp xúc với bề mặt làm việc của đầu ép….. 12 1.3. Một số dạng mòn hỏng đầu ép…………………………………… 15 1.4. Một vài nét về sản xuất đầu ép đá ba via trong nước……............. 16 Chương 2. NGHIÊN CỨU CƠ CHẾ MÒN VÀ NGUYÊN NHÂN DẪN ĐẾN MÒN BỀ MẶT LÀM VIỆC ĐẦU ÉP ĐÁ BA VIA………………….. 18 2.1. Mòn do dính………………………………………………............ 23 2.1.1. Hiện tượng………………………………………………………… 23 2.1.2. Cơ chế mòn……………………………………………………….. 23 2.1.3. Các nhân tố ảnh hưởng đến mòn do dính………………………… 23 2.2. Mòn do cào xước…………………………………………………. 26 2.2.1. Mòn do cào xước bằng biến dạng dẻo……………………………. 26 2.2.2. Mòn do cào xước bằng nứt tách…………………………………... 30 2.3. Mòn hoá học……………………………………………………… 31 2.3.1. Hiện tượng………………………………………………………… 31 2.3.2. Cơ chế mòn……………………………………………………….. 31 2.2.3. Các nhân tố ảnh hưởng đến mòn hoá học………………………… 32 2.4. Mòn do mỏi……………………………………………………….. 32 2.4.1. Hiện tượng………………………………………………………… 32 2.4.2. Cơ chế mòn……………………………………………………….. 33 2.4.3. Các nhân tố ảnh hưởng đến mòn do mỏi…………………………. 34 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 6 2.5. Mòn fretting………………………………………………………. 35 2.5.1. Hiện tượng………………………………………………………… 35 2.5.2. Cơ chế mòn fretting………………………………………………. 35 2.5.3. Các nhân tố ảnh hưởng đến mòn fretting…………………………. 36 2.6. Mòn do va chạm………………………………………………….. 36 2.6.1. Mòn do va chạm của hạt cứng (erosion)…………………………. 36 2.6.2. Mòn do va chạm của các vật rắn…………………………………. 36 2.7. Đánh giá ảnh hưởng của các dạng hao mòn ở chi tiết đầu ép…… 38 Chương 3. MỘT SỐ GIẢI PHÁP CHỐNG MÀI MÒN ĐẦU ÉP…………. 40 3.1. Một số biện pháp kết cấu…………………………………………. 40 3.1.1. Nguyên tắc……………………………………………………....... 40 3.1.2. Chọn vật liệu chế tạo đầu ép……………………………………… 40 3.1.3. Phân tích kết cấu và tính công nghệ của đầu ép………………….. 45 3.2. Nhiệt luỵện chi tiết đầu ép………………………………………… 46 3.2.1. Yêu cầu chiều dầy lớp thấm tôi bề mặt đầu ép…………………… 46 3.2.2. Thời gian nung chi tiết đầu ép……………………………………. 46 3.2.3. Tôi chi tiết đầu ép………………………………………………… 48 3.3. Một giải pháp hỗ trợ tính ổn định khả năng làm việc của đầu ép… 50 3.4. Ứng dụng phương pháp phần tử hữu hạn để kiểm tra bền và biến dạng của chi tiết đầu ép…………………………………………… 50 3.4.1. Giới thiệu phương pháp PTHH…………………………………… 50 3.4.2 Ứng dụng phần mềm Cosmos kiểm tra bền và biến dạng củe đầu ép….. 51 3.4.3 Một số kết luận và đề suất nghiên cứu chế tạo loại đầu ép cỡ lớn……… 52 Chương 4. LẬP QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT ĐẦU ÉP 66 4.1. Xác định dạng sản xuất…………………………………………… 66 4.1.1. Xác định sản lượng cơ khí hàng năm Ni…………………………. 66 4.1.2. Xác định dạng sản xuất…………………………………………… 66 4.2. Xác định phương pháp chế tạo phôi………………………………. 66 4.3 Chọn chuẩn……………………………………………………….. 69 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 7 4.3.1. Chọn chuẩn thô ………………………………………………...... 69 4.3.2. Chọn chuẩn tinh………………………………………………....... 69 4.4. Trình tự nguyên công…………………………………………….. 70 4.4.1. Phương án gia công trên máy công cụ truyền thống……………… 70 4.4.2. Phương án gia công trên máy CNC………………………………. 72 4.4.3. Chọn phương án gia công và xác định trình tự nguyên công…...... 73 4.5. Sơ đồ nguyên công……………………………………………...... 74 4.6. Tính toán lượng dư………………………………………………. 76 4.7. Xác định chế độ cắt cho các nguyên công………………………… 81 4.8. Tính giá thành chi tiết đầu ép……………………………………... 87 Chương 5. THỰC NGHIỆM ĐỀ TÀI……………………………………………… 89 5.1. Chế tạo đầu ép……………………………………………………. 89 5.2. Đưa mẫu vào sản xuất thử………………………………………… 89 5.3. Đánh giá kết quả và kết luận hướng phát triển của đề tài………… 89 Phụ lục 1, Phụ lục 2, Phụ lục 3, Phụ lục 4,………………………. 91 Tài liệu tham khảo………………………………………………… 91 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 8 Chương 1 TỔNG QUAN VỀ QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT ĐÁ MÀI BA VIA VÀ QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT ĐÁ MÀI TẠI CÔNG TY CỔ PHẦN ĐÁ MÀI HẢI DƯƠNG 1.1. Tổng quan về quá trình sản xuất đá mài ba via. 1.1.1. Tình hình sử dụng và sản xuất đá mài ba via. Trong ngành cơ khí kết cấu và chế tạo, đá mài ba via thường được sử dụng để mài phá các chi tiết, hạn chế cháy và nóng gây thay đổi hình dạng, kích thước của kết cấu - chi tiết gia công, ngoài ra còn được sử dụng để mài thô, bán tinh, các loại vật liệu có độ bền cao như thép các bon, thép hợp kim (thép không gỉ), gang cầu, đồng vàng... Đá mài đá ba via ngày nay càng được sử dụng rộng rãi trong ngành chế tạo máy, ngành sản xuất kết cấu thép, đóng tầu, ... Hiện nay nước ta mới sản xuất đáp ứng được 2,6 triệu sản phẩm/năm, đáp ứng được 47% nhu cầu thị trường tại Việt Nam, số còn lại nhập khẩu từ Hàn Quốc, Trung Quốc ... Để đáp ứng nhu cầu trong nước, năm 2002 Công ty CP đá mài Hải Dương đã nhập một dây truyền đồng bộ sản xuất loại sản phẩm này. Ngày nay, ngành sản xuất kết cấu thép, đóng tầu, ngành chế tạo máy đang phát triển, nhu cầu sử dụng đá mài ba via là rất lớn không những về số lượng, chủng loại mà còn là nhu cầu lớn đá mài có chất lượng cao. Việc đầu tư nhập khẩu những dây truyền sản xuất đá mài ba via hiện đại là cần thiết không những đáp ứng nhu cầu thị trường trong nước mà còn hạ được giá thành đá. Tuy nhiên, trong quá trình sản xuất nảy sinh vần đề có một số phụ tùng phải thay thế thường xuyên và hiện nay Công ty phải chi một khoản ngoại tệ khá lớn cho việc nhập sản phẩm này. Hiện nay tại Công ty Cổ phần Đá mài Hải Dương, một đầu ép đá mài ba via cỡ f100 nhập khẩu từ Hàn Quốc ép được khoảng 11000 viên đá. Trong năm 2006 Công ty đã phải nhập khẩu 320 đầu ép của Hàn Quốc trị giá 21000USD (khoảng 65,5 USD ~ 1 050 000,đ/ 1 đầu ép). Các phụ tùng phải thay thế thường xuyên trong quá trình sản xuất đá mài ba via là chi tiết đầu ép và lõi. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 9 1.1.2. Cấu trúc cơ học của vật liệu đá mài. Hình 1.4 giới thiệu thành phần, cấu trúc đá mài ba via, gồm: - A60+BF; A24+BF : Hỗn hợp hạt mài và chẩt kết dính. - Lưới thuỷ tinh. a. Hạt mài A: được ký hiệu theo tiêu chuẩn Trung Quốc GB2476~83-83, A là ký hiệu loại hạt mài Corindon nâu (Brown fused Alumina). Đây là loại vật liệu kết tinh dạng AL2O3, trong đó có 89 ¸ 95% AL2O3, còn lại là các tạp chất có dạng Fe2O3, SiO2, TiO2 ..., độ cứng tế vi là 2100kG/mm2 đến 2350 kG/mm2. Đá mài dùng hạt mài Corindon nâu thường được dùng để mài thô, bán tinh, mài sắc các loại dụng cụ cắt và mài tinh các loại vật liệu có độ bền cao như thép các bon hợp kim (thép không gỉ), gang cầu, đồng vàng... trừ các loại thép cao tốc đã tôi, gang dẻo có tổ chức peclit, đồng thanh cứng. Hình 1.1. Đá mài ba via 100x6x16 do Công ty Cổ phần đá mài Hải Dương sản xuất + Độ hạt của hạt mài: là kích thước của hạt mài, ký hiệu 24, là loại hạt mài có kích thước hạt mài từ 0,63mm ¸ 0,8mm. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 10 + Độ hạt của hạt nền: ký hiệu 60, hạt nền có kích thước hạt mài thường từ 0,25mm ¸ 0,315mm. Độ hạt của đá mài được biểu thị bằng kích thước thực tế của hạt mài. Tính năng cắt gọt của đá mài phụ thuộc vào kích thước hạt mài. Khi mài thô dùng loại hạt mài có kích thước lớn và ngược lại khi mài tinh dùng loại hạt mài có kích thước nhỏ. Với kích thước hạt mài 0,63mm ¸ 0,8mm thường được sử dụng để mài thô hoặc bán tinh các chi tiết máy. + Độ cứng của đá mài: Độ cứng của đá mài là khả năng chống lại sự bứt hạt mài ra khỏi bề mặt làm việc của đá dưới tác dụng của ngoại lực. Độ cứng của đá mài ảnh hưởng trực tiếp đến năng suất và chất lượng của sản phẩm mài. Nếu chọn độ cứng không đúng, khả năng cắt gọt của đá bị hạn chế, nếu mềm quá thì mòn nhanh, hao phí đá nhiều, ngược lại nếu cứng quá dễ sinh ra cháy nứt ở bề mặt mài. Độ cứng của đá mài phụ thuộc vào nhiều yếu tố, như phương pháp chế tạo (lực ép khi chế tạo đá mài, chế độ nung), mật độ của đá mài, kích thước hạt mài và thành phần chất dính kết quyết định. + Chất dính kết BF: là chất dính kết Bakelit – nhựa Fenol, bao gồm các thành phần sau: - Nhựa Fênol lỏng PF2550: 5% - Nhựa Fênol bột PF2893A: 18% - Chất độn Na3AlF6 : 6% Chất dính kết trong đá mài được dùng để giữ chặt hạt mài và chất độn trong dụng cụ. Chất độn tạo cho dụng cụ có cơ lý tính, tính công nghệ, yêu cầu sử dụng cần thiết. Chất dính kết ảnh hưởng đến phần nổi bề mặt làm việc của dụng cụ, độ mòn dụng cụ và độ nhám bề mặt gia công. Đá mài chất dính kết Bakelit có sức bền của trắc diện làm việc lớn, khi mài ít phát nhiệt, có độ bóng cao, lực mài lớn, tốc độ mài cao. Nhược điểm là không dùng nước làm nguội có tính kiềm hay axit, nếu sử dụng nước làm nguội có tính kiềm hay axit đá mòn nhanh và không để được lâu. + Mật độ của đá mài: là kết cấu bên trong của đá, tức là tỉ lệ giữa thể tích hạt mài với chất dính kết, khoảng trống (độ xốp). Mật độ của đá mài càng lớn thì khoảng Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 11 cách giữa các hạt mài càng tăng. Vì vậy mật độ của đá mài càng lớn thì độ cứng đá mài càng lớn và ngược lại mật độ của đá mài càng bé thì độ cứng của đá mài càng nhỏ. + Lưới thuỷ tinh: giữa đá mài có lớp nhựa dạng sợi thuỷ tinh Phenol Fomandehit C6H5OH-(CH2- C6H5)n-CH2- C6H5OH, có tác dụng chống vỡ đá trong quá trình mài. 1.1.3. Các bước sản xuất đá mài ba via. QuÆng Broxit LuyÖn hå quang ®iÖn Lµm l¹nh Corindon côc NghiÒn vµ c¸n Sµng ph©n lo¹i Ng©m H2SO4 röa s¹ch SÊy H¹t mµi A24 H¹t nÒn A60 ChÊt dÝnh kÕt BF Hçn hîp A24 + BF Hçn hîp A24 + BF Khu«n Ðp Lø¬i thuû tinh Khu«n Ðp Khu«n Ðp B¹c lç 16 Nung Söa ®¸ KiÓm tra, d¸n m¸c, ®ãng gãi s¶n phÈm Hình 1.2. Sơ đồ quy trình sản xuất đá mài ba via Trên hình 1.2, mô tả quy trình sản xuất đá mài ba via từ khâu chế tạo hạt mài từ qụăng Boxit trong thiên nhiên. Quy trình sản xuất đá mài ba via được bắt đầu từ việc khai thác quặng Broxit tại mỏ Kinh Môn, quặng Broxit được đưa vào lò luyện hồ quang ở nhiệt độ 1450°C làm chảy quặng Boxit, sau đó làm lạnh, cho ra phôi Corindon cục. Corindon cục được nghiền nhỏ và phân cấp thành cỡ hạt của hạt nền và hạt mài và được sàng phân loại để được cỡ hạt đúng kích thước, sau đó rửa sạch bằng axit H2SO4 và nước, rồi sấy khô, được hạt Corindon nâu A24 và A60. Chất dính kết của đá mài ba via (có cả chất độn) là hỗn hợp nhựa Fênol lỏng PF2550 (5%), nhựa Fênol bột PF2893A (18%), và chất độn Nu3AlF6 (6%). Chất Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 12 dính kết, chất độn và hạt mài (hoặc hạt nền) được trộn với nhau theo một tỷ lệ nhất định, là phần trăm khối lượng của chất dính kết và hạt mài (hoặc hạt nền) trong đá mài, thu được các hỗn hợp hạt mài A24+BF và hỗn hợp hạt nền A60+BF. Sau đó các hỗn hợp hạt mài và hỗn hợp hạt nền được đưa nên máy ép đá mài ba via, để tự động thực hiện quá trình ép tạo biên dạng của viên đá. Quá trình ép tạo biên dạng viên đá mài ba via được thực hiện tự động trên máy ép đá mài ba via với trình tự như sau: + Hỗn hợp hạt nền A60+BF được tự động đưa vào khuôn ép với tỷ lệ 32% khối lượng của viên đá, được gạt phẳng đều sau đó cho lưới thuỷ tinh (nhựa Phenol Fomandehit C6H5OH-(CH2- C6H5)n-CH2- C6H5OH.) chống vỡ đá vào khuôn và thực hiện quá trình ép lần đầu với áp lực ép 5 kG/cm2. + Hỗn hợp hạt mài A24+BF được đưa vào khuôn ép với tỷ lệ 33% khối lượng của viên đá, được gạt phẳng đều sau đó cho lưới thuỷ tinh (nhựa Phenol Fomandehit C6H5OH-(CH2- C6H5)n-CH2- C6H5OH.) chống vỡ đá vào khuôn và thực hiện quá trình ép lần thứ hai với áp lực ép 7 kG/cm2. + Hỗn hợp hạt mài A24+BF được đưa vào khuôn ép với tỷ lệ 35% khối lượng của viên đá, gạt phẳng đều sau đó cho bạc lỗ f16 vào khuôn và thực hiện quá trình ép lần cuối, bằng đầu ép đá mài ba via để tạo biên dạng đá, với áp lực ép 80 kG/cm2. Đá mài sau khi ép được kiểm tra các kích thước hình học bề mặt, được ép chặt trong khuôn nung và được nung thiêu kết trong lò điện, sau đó sửa đá, kiểm tra các thông số như: kích thước hình học, độ xốp, độ cháy đá…, rồi được dán mác sản phẩm, sau đó đóng gói và nhập kho kết thúc quy trình sản xuất đá. 1.2. Đặc điểm lớp vật liệu tiếp xúc với bề mặt làm việc của đầu ép. Quan sát trên hình 1.3 ta có thể hình dung ra được vị trí làm việc, điều kiện làm việc của chi tiết đầu ép, lõi và khuôn ép. Đầu ép đá mài ba via được lắp với một piston thuỷ lực, đường kính 100 mm để thực hiện quá trình ép từ trên xuống nhằm tạo ra biên dạng của đá mài và biên dạng Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 13 của lỗ lắp đá mài. Thực tế tại Công ty đá mài Hải Dương đầu ép đá mài ba via làm việc trong một số các điều kiện đặc thù sau: - Đầu ép làm việc trong phòng kín có lắp điều hoà duy trì nhiệt độ ở 27°C, môi trường không khí tự nhiên, có ôxy là thành phần hoá học chủ yếu gây ăn mòn hoá học. Không có dòng điện trên bề mặt đầu ép và không có các chất gây điện phân. - Áp lực lớn nhất tác dụng lên bề mặt của đầu ép là 80 kG/cm2. - Bề mặt làm việc của đầu ép tác dụng trực tiếp lên lớp giấy bóng ninol, hạt mài, chất dính kết, chất độn, do hạt mài đã trộn với hỗn hợp chất dính kết và chất độn xuyên thủng qua lớp giấy ninol, tiếp xúc với bề mặt chi tiết đầu ép. Hình1.3. Ảnh chụp điều kiện làm việc của đầu ép Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 14 - Lớp giấy ninol: được sản xuất từ một loại nhựa Pôlivinyl clorua PVC (-CH2-CHCl-)n . Đây là loại nhựa nhiệt dẻo, có tính ổn định hoá học tốt, bền với các axit loãng và kiềm nồng độ 20%. Lớp giấy bóng nilol này ở nhiệt độ bình thường không phản ứng hoá học với kim loại và các ôxit kim loại. Do đó nó không gây biến dạng, ăn mòn hoá học hoặc ăn mòn điện phân với bề mặt chi tiết đầu ép. - Chất dính kết Bakelit: thành phần gồm nhựa lỏng PF2550 5% và nhựa bột PF2893A 18%. Hai loại nhựa này đều thuộc loại nhựa Phenol Fomandehit được trùng ngưng từ Phenol C6H5OH và Fomandehit CH2O, có cấu trúc mạng không gian C6H5OH-(CH2- C6H5)n-CH2- C6H5OH. Đây là loại nhựa nhiệt dẻo, có tính ổn định hoá học tốt, bền với các axit loãng và kiềm nồng độ 20%. Nhựa Phenol Fomandehit ở nhiệt độ bình thường không phản ứng hoá học với kim loại và ôxit kim loại. Do đó nó không gây biến dạng, ăn mòn hoá học hoặc ăn mòn điện phân với bề mặt chi tiết đầu ép. Líp giÊy bãng §Çu Ðp Hçn hîp A60+BF Hçn hîp A24+BF Lø¬i thuû tinh P Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 15 Hình 1.4. Sơ đồ ép - cấu trúc đá mài ba via - Chất độn Na3AlF6 (6%): Đây là một loại quặng criolit, tồn tại trong tự nhiên không cần điều chế, nóng chảy ở nhiệt độ 8000C. Ở nhiệt độ bình thường nó trơ về mặt hoá học, nó có độ cứng nhỏ. Trong đá mài, chất độn Na3AlF6 được sử dụng để hạ nhiệt độ nóng chảy trên bề mặt tế vi của hạt Corindun, làm cho trong quá trình mài các ôxit nhôm bật ra và điền đầy vào các vết xước trên bề mặt mài. - Hạt mài Corindun nâu (Brown fused Alumina). Đây là loại vật liệu kết tinh dạng AL2O3, trong đó có 95% AL2O3-a, còn lại là các tạp chất có dạng Fe2O3, SiO2, TiO2 ..., hạt mài có kích thước hạt nhỏ 0,63mm, và có độ cứng rất cao 2350kG/mm2. AL2O3-a là những tinh thể bao gồm những ion O2- gói ghém sít sao kiểu lục phương, trong đó hai phần ba lỗ trống bát diện được ion AL3+ chiếm. Nó không có màu và không tan trong nước. Nó tồn tại trong thiên nhiên dưới dạng khoáng vật Corindun, vì thường chứa tạp chất Fe2O3, SiO2, TiO2 ..., nên Corindun có màu đục hoặc màu bẩn. Corindun nóng chảy ở 20720C, sôi ở 35000C. ở nhiệt độ thường Corindun rất trơ về mặt hoá học, nó không tan trong nước, dung dịch axit và dung dịch kiềm. Các hạt Corindun vỡ ra theo các mặt trượt của mạng tinh thể, chủ yếu tạo thành các mảnh vỡ hình lục phương với các góc giữa các mặt lớn hơn hoặc bằng 600. 1.3. Một số dạng mòn hỏng đầu ép. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 16 Hình1.5. Ảnh chụp dạng hỏng bề mặt đầu ép đá mài ba via Hình 1.6 - Ảnh chụp (mặt cắt ngang rãnh đồng tâm) bề mặt làm việc của đầu ép mòn tỷ lệ 1:50 Từ điều kiện làm việc của đầu ép ta có thể thấy, nguyên nhân chủ yếu gây hỏng đầu ép là do các cạnh sắc của hạt mài với áp lực lớn tác dụng trực tiếp lên bề mặt đầu ép, gây biến dạng dẻo bề mặt. Sau nhiều lần ép, sẽ gây ra quá trình dồn ép vật liệu tạo ra các mảnh mòn tách rời bề mặt đầu ép do cơ chế dính, cào xước hoặc nứt tách. Ngoài ra đầu ép có thể bị mòn do ô xy trong môi trường tự nhiên tiếp xúc với bề mặt của đầu ép gây ăn mòn hoá học. Do vậy, để nghiên cứu chế tạo, nâng cao chất lượng và tuổi thọ của đầu ép, cần phải ứng dụng lý thuyết về ma sát và mòn trong điều kiện làm việc của đầu ép, nhằm xác định nguyên nhân các dạng hỏng của đầu ép để đưa ra một quy trình công nghệ chế tạo hợp lý, kết hợp với các biện pháp công nghệ bề mặt là rất cần thiết. Nhằm nâng cao độ tin cậy, tuổi thọ và giá thành chế tạo đầu ép cho Công ty cổ phần đá mài Hải Dương. 1.4. Một vài nét về sản xuất đầu ép đá ba via trong nước. Đầu ép đá ba via là một là một dạng phụ tùng cơ khí thay thế thường xuyên trong quá trình sản xuất đá mài. Đây là chi tiết làm nhiệm vụ của chầy ép ghép lỏng với khuôn ép đã có sẵn trên máy, làm việc trong điều kiện ma sát - mòn rất khốc liệt, lại Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 17 yêu cầu độ chính xác tương quan rất chặt chẽ. So với chi tiết lõi, đầu ép đá ba via cần số lượng thay thế tương đương nhưng chi tiết đầu ép chế tạo phức tạp hơn nhiều và giá trị của nó cũng lớn hơn nhiều so với chi tiết lõi. Hiện nay công ty phải chi một khoản ngoại tệ khá lớn cho việc nhập sản phẩm này. Để chủ động sản suất, tiếp kiệm chi phí, công ty đã đặt hàng một số doanh nghiệp cơ khí trong nước chế tạo nhưng chất lượng còn thấp, chất lượng sản phẩm chưa ổn định. Hiện nay đã có một số doanh nghiệp trong nước thiết kế chế tạo loại sản phẩm này, thử nghiệm tại Công ty nhưng chưa thành công. Tỷ lệ phế phẩm do sai số tương quan còn cao, khả năng chịu mài mòn còn kém nên tuổi bền không đáp ứng yêu cầu. Một số doanh nghiệp cơ khí vừa và nhỏ tại Hưng Yên, Hải Dương, Thái Nguyên đã nghiên cứu chế tạo nhưng chất lượng bề mặt, tuổi thọ vẫn chưa đáp ứng yêu cầu, chưa có nghiên cứu một cách tổng thể về những vấn đề ma sát-mòn vật liệu, quy trình công nghệ chế tạo còn có những hạn chế. Ở những nước trong khu vực có công nghiệp phát triển như Hàn Quốc, Trung Quốc, Nhật bản... việc sản xuất các loại đầu ép đá ba via cung cấp cho dây truyền sản xuất đá mài được chế tạo tương đối hoàn chỉnh, nhưng giá thành rất cao, lại sản xuất hàng khối nên các công ty của nước ta đặt hàng tương đối khó khăn, ảnh hưởng đến tiến độ sản xuất và khả năng cạnh tranh của nhà máy. Chính vì vậy, việc nghiên cứu, chế tạo những sản phẩm phụ tùng thay thế cho việc sản xuất đá mài ba via là rất cần thiết mang ý nghĩa thực tiễn, trong luận văn này tập trung vào việc nghiên cứu những vấn đề ma sát – mòn vật liệu, đề xuất quy trình chế tạo chi tiết đầu ép thích hợp. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 18 CHƯƠNG 2. NGHIÊN CỨU CƠ CHẾ MÒN VÀ NGUYÊN NHÂN DẪN ĐẾN MÒN BỀ MẶT LÀM VIỆC ĐẦU ÉP ĐÁ CẮT BA VIA Đặt vấn đề. Khi nghiên cứu quy trình sản xuất đá mài ta thấy trong quá trình làm việc đầu ép luôn tiếp xúc trực tiếp với hỗn hợp hạt mài dưới một áp lực lớn. Như ta đã biết, hạt mài và hạt nền Corindun nâu thành phần chính là Al2O3 có độ cứng rất cao, có hình dạng hình lục phương với góc giữa các mặt lớn hơn hoặc bằng 600. Hạt mài có kích thước từ 0,63 đến 0,8 mm, hạt nền có kích thước từ 0,25 đến 0,31mm. Cấu tạo bề mặt làm việc của đầu ép có dạng hình vành khăn, trên bề mặt làm việc có các rãnh đồng tâm (hình 2.1) Như vậy, khi đầu ép tiếp xúc với hỗn hợp hạt mài để thực hiện quá trình ép đá, khi đó hạt mài, hạt nền cùng với chất kết dính tự xắp xếp theo một trật tự chặt nhất, đồng thời với quá trình ấy các hạt mài dịch chuyển (dịch chuyển tương đối) so với mặt đầu đĩa ép, nó gây ra mòn đầu ép làm cho các rãnh đồng tâm không còn đảm bảo hình dạng, viên đá được ép ra không đảm bảo kích thước yêu cầu và khi sai số vượt quá giới hạn cho phép, đầu ép sẽ không sử dụng được. Với đầu ép, độ mòn cho phép là 0,2 mm. Thật vậy, ảnh chụp đầu ép bị mòn ta thấy trên bề mặt có rất nhiều vết xước, vết mòn, xem ảnh (hình 2.2 và hình 2.3). Để khắc phục hạn chế được mòn đối với đầu ép, cần đưa ra một quy trình chế tạo phù hợp nhằm nâng cao tuổi bền cho đầu ép, ta cần nghiên cứu kỹ cơ chế mòn và các nhân tố ảnh hưởng tới mòn đầu ép từ đó đưa ra giải pháp chế tạo phù hợp. Lý thuyết về ma sát - mòn cho thấy, có nhiều dạng mòn như: Mòn do dính, mòn do cào xước, mòn hoá học, …Ở đây ta vận dụng lý thuyết ma sát - mòn vào từng dạng mòn cụ thể để phân tích cơ chế mòn và các yếu tố ảnh hưởng gây mòn với đầu ép. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 19 H äc V iª n § in h Xu ©n N gä c H D KH S® Sl g TS .V ò Q § ¹c Sè tµ i l iÖ u Tr õ¬ ng § ¹i H äc K ü Th uË t C «n g N gh iÖ p Th ¸i N gu yª n Sè l• în g Tê s è : 0 1 § Çu Ð p § ¸ m µi b a vi a C h÷ k ý N gµ y ? X1 5 Tû lÖ 1: 1 Lí p C ao h äc K 8- C N C TM Tr õ¬ ng § ¹i H äc K ü Th uË t C «n g N gh iÖ p Kh èi l• în g 1, 2 kg Sè tê : 01 D D Ñ Ñ yª u c Çu k ü th u Ët 1. § é bã ng c ¸c b Ò m Æt c ßn l¹ i: Ñ 6 2. § é ®¶ o c¸ c m Æt A , B v íi ® õ¬ ng t© m c hi ti Õt £ 0 ,0 3 3. § é kh «n g ®å ng t© m g i÷ a c¸ c bÒ m Æt 80 -0 ,0 2 -0 ,0 4, 10 0- 0, 12 -0 ,1 5 vµ 16 ,1 +0 ,0 8 +0 ,0 6 £ 0 ,0 5 3. § é c« n vµ ® é « va n cñ a c¸ c bÒ m Æt 80 -0 ,0 2 -0 ,0 4, 10 0- 0, 12 -0 ,1 5 vµ 16 ,1 +0 ,0 8 +0 ,0 6 £ 0 ,0 5 4. N hi Öt lu yÖ n, th Êm c ¸c b on b Ò m Æt r¨ ng ® ¹t ® é cø ng : H R C 6 0 ¸ 62 ch iÒ u s© u lí p th Êm k h« ng n há h ¬n 0 ,3 m m Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 20 Hình 2.1. Bản vẽ chi tiết đầu ép Hình 2.2. Ảnh chụp dạng hỏng bề mặt đầu ép đá mài ba via Hình 2.3. Ảnh chụp bề mặt làm việc của đầu ép mòn tỷ lệ 1:50 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 21 Hình 2.4a. Tổ chức tế vi của lớp vật liệu trên bề mặt trụ của đầu ép ở mặt cắt ngang tỷ lệ 1:200 Hình 2.4b.Tổ chức tế vi của lớp vật liệu trên bề mặt trụ của đầu ép ở mặt cắt ngang tỷ lệ 1:500 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 22 Hình 2.5a.Tổ chức tế vi của lớp vật liệu trên bề mặt làm việc của đầu ép ở mặt cắt ngang tỷ lệ 1:200 Hình 2.5b.Tổ chức tế vi của lớp vật liệu trên bề mặt làm việc của đầu ép ở mặt cắt ngang tỷ lệ 1:500 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 23 2.1. Mòn do dính. 2.1.1. Hiện tượng. Xét hiện tượng mòn gây ra khi hạt mài tiếp xúc với đầu ép như hình vẽ (hình 2.6). Khi đầu ép chuyển động thực hiện ép hỗn hợp hạt mài, các hạt mài chuyển động (chuyển động tương đối so với đầu ép) để xếp xít lại với nhau tạo nên cấu trúc viên đá. Và như vậy, giữa bề mặt đầu ép với hạt mài có sự trượt tương đối với nhau. Đặc biệt là sự trượt diễn ra mạnh trên hai mặt nghiêng 2 của rãnh của đầu ép. 1 2 3 Hình 2.6. Chuyển động hạt mài trên bề mặt làm việc của đầu ép 2.1.2. Cơ chế mòn. Lý thuyết ma sát mòn đã chỉ ra: Khi hai bề mặt rắn phẳng trượt so với nhau. Dính xảy ra tại chỗ tiếp xúc ở đỉnh các nhấp nhô dưới tác dụng của tải trọng pháp tuyến, khi sự trượt xảy ra vậy liệu ở vùng này bị trượt (biến dạng dẻo) dính sang bề mặt đối tiếp hoặc tạo thành các mảnh mòn rời. Một số mảnh mòn còn được sinh ra do quá trình mòn do mỏi ở đỉnh các nhấp nhô. Thật vậy, khi đầu ép tiếp xúc với hỗn hợp hạt mài, có sự tiếp xúc trực tiếp giữa các mặt, cạnh của hạt mài với bề mặt đầu ép và giữa chúng có sự trượt tương đối với nhau. Vì vậy, mòn dính sẽ xảy ra đối với chi tiết đầu ép. Quá trình mòn sẽ diễn ra sau mỗi chu kỳ thực hiện ép đá. 2.1.3. Các nhân tố ảnh hưởng đến mòn do dính. Theo định luật mòn dính của Archard: 03p WkQ = (2.1) Trong đó: Q: thể tích vật liệu mòn, k: hệ số xác xuất một tiếp xúc tạo nên một hạt mài, Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 24 W: tải trọng pháp tuyến tổng, p0: giới hạn chảy của vật liệu. Với định luật Archard ta có kết luận: - Thể tích vật liệu mòn của đầu ép tỷ lệ thuận với quãng đường trượt. - Thể tích vật liệu mòn của đầu ép tỷ lệ thuận với tải trọng pháp tuyến. - Thể tích vật liệu mòn của đầu ép tỷ lệ nghịch với giới hạn chảy hay độ cứng của vật liệu đầu ép. Theo thuyết mòn dính của Rowe: Rowe đã bổ xung lý thuyết mòn của Archard, có kể đến tác dụng của lớp màng bề mặt (surface films). Ak p WkQ ' 3 0 == (2.2) () () Thể tích của mòn dính liên quan đến diện tích tiếp xúc trực tiếp Am. Q = km.Am Km là một hằng số cho kim loại trượt và độc lập với các tính chất của chất bôi trơn hay của lớp màng bề mặt. Đặt A Am=b là tỉ số giữa diện tích tiếp xúc trực tiếp khi có lớp bôi trơn. 0p WkAkQ mm bb == (2.3) Theo Rowe, giá trị thích hợp cho giới hạn chảy p (pháp) là giá trị tính đến sự kết hợp giữa ứng suất pháp và tiếp chứ không phải chỉ riêng do tải trọng pháp tuyến tĩnh gây ra p0. p2 + as2 = p02. Do s = mp (m là hệ số ma sát) nên ( ) 2/12 0 1 ma pp + = Từ công thức này ta thấy: Khi kể đến lớp màng bề mặt thì giới hạn chảy của vật liệu chi tiết đầu ép cần chọn sẽ nhỏ hơn trong điều kiện không có lớp màng bề mặt. Tổng hợp từ kết quả nghiên cứu của Archard và Rowe ta có thể đưa ra nhân tố ảnh hưởng đến mòn dính đầu ép như sau: Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 25 - Thể tích vật liệu đầu ép mòn tỷ lệ thuận với tải trọng pháp tuyến. - Thể tích vật liệu đầu ép mòn tỷ lệ nghịch với giới hạn chảy hay độ cứng của vật liệu đầu ép. - Nếu tạo được lớp màng bề mặt hợp lý thì sẽ giảm được hệ số ma sát, giảm hiện tượng mòn do dính của bề mặt đầu ép. Trong điều kiện sản xuất đá mài ba via được sản xuất trên máy ép với độ chính xác cao, tải trọng pháp tuyến (lực ép) được coi là hằng số. Vậy để khắc phục và hạn chế hiện tượng hỏng bề mặt đầu ép do mòn dính ta cần phải đảm bảo các yêu cầu sau: - Đảm bảo giới hạn chảy hay độ cứng của vật liệu đầu ép. - Tạo độ bóng và lớp màng bề mặt hợp lý nhằm giảm ma sát trên bề mặt chi tiết đầu ép giữa hạt mài với bề mặt đầu ép. Xác định giới hạn chảy của vật liệu đầu ép theo cơ chế mòn dính đảm bảo điều kiện bền mòn: Để ép được 11000 viên đá mài bằng số lượng của đầu ép Hàn Quốc thì lượng mòn Q được tính theo công thức: 11000. 3 0p WkQ = Vậy giới hạn chảy tối thiểu của vật liệu chi tiết đầu ép sẽ là: 11000. 30 Q Wkp = Trong đó: + Chọn k với giá trị lớn nhất: k = 0,05, + W là tải trọng pháp tuyến tổng: ( )¦W= . R-r eppp , kG Với: R là bán kính của đầu ép (R = 50mm). r là bán kính của lỗ lắp đầu ép ( r = 8mm). pep là áp lực ép đá lớn nhất: (pep = 80kG/cm2 = 0,8kG/mm2) + Q: là tổng thể tích mòn trên một khoảng trượt cho phép là độ mòn cho phép của chi tiết đầu ép là 0,2mm Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 26 ( ) 222 mmrRQ -= p Vậy giới hạn chảy của chi tiết đầu ép sẽ là: ( ) ( ) 2 2 0 2 2 . . 0,8. .11000 0,05. .11000 147 33. . epR r pp k R r p p - = = = - ,._.kG/mm2 PO = 147 kG/mm2 2.2. Mòn do cào xước. Mòn do cào xước của chi tiết đầu ép xảy ra khi các cạnh sắc của hạt mài trượt trên bề mặt chi tiết đầu ép và phá huỷ bề mặt tiếp xúc chung bằng biến dạng dẻo hoặc nứt tách. Trong trường hợp chi tiết đầu ép là vật liệu dẻo có độ dai va đập cao (kim loại và hợp kim), các hạt mài sẽ gây nên biến dạng dẻo của vật liệu chi tiết đầu ép trong cả trường hợp tải nhẹ nhất. Trong trường hợp vật liệu dòn có độ dai va đập thấp, mòn xảy ra do nứt tách khi đó trên vùng mòn nứt tách là biểu hiện chủ yếu. 2.2.1. Mòn do cào xước bằng biến dạng dẻo. 2.2.1.1. Hiện tượng. Xét hiện tượng mòn gây ra do hạt mài tiếp xúc với đầu ép như hình vẽ (hình 2.4) Khi đầu ép chuyển động thực hiện ép hỗn hợp hạt mài, các hạt mài chuyển động để xắp xếp xít lại với nhau. Trong quá trình ấy xảy ra các cạnh sắc của hạt mài trượt trên bề mặt đầu ép gây ra phá huỷ bề mặt đầu ép bằng biến dạng dẻo hoặc nứt tách. Thật vậy, khi quan sát bề mặt đầu ép mòn có rất nhiều vùng mòn có vết xước. 2.2.1.2. Cơ chế mòn. Vật liệu tách khỏi bề mặt thông qua biến dạng dẻo trong quá trình mòn do cào xước có thể xảy ra theo vài chế độ biến dạng bao gồm cày (plowing), dồn ép vật liệu (wedge formation) và cắt. Challen và Oxley đã phân tích ba chế độ biến dạng phân biệt trên của mòn do cào xước sử dụng vùng đường trượt gây ra bởi một nhấp nhô bề mặt lý tưởng. Theo phân tích này, vật liệu giả thiết là tuyệt đối dẻo và các đỉnh nhấp nhô chỉ chịu biến dạng phẳng. Cày: là hiện tượng tạo rãnh do hạt cứng trượt và gây ra biến dạng dẻo đối với vật liệu mềm hơn. Trong quá trình cày, vật liệu bị biến dạng và bị dồn sang hai bên Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 27 của rãnh mà không bị tách ra. Tuy nhiên sau nhiều lần như thế phần vật liệu này có thể bị tách ra bởi cơ chế mỏi chu kỳ thấp. Quá trình cày cũng gây nên biến dạng dẻo của các lớp dưới bề mặt và có thể góp phần vào sự hình thành mầm các vết nứt tế vi. Quá trình chịu tải và bỏ tải liên tuc (mỏi chu kỳ thấp và ứng suất cao) làm các vết nứt tế vi song song với bề mặt, phát triển, lan truyền, liên kết với nhau tạo thành các mảnh mòn mỏng. Trong trường hợp vật liệu rất mềm như indium và chì, khối lượng mòn sinh ra rất nhỏ và vật liệu bị biến dạng sẽ dịch chuyển sang hai bên của rãnh. Dồn ép vật liệu: Sự hình thành lượng vật liệu dồn ép ở phía trước của hạt cứng là một dạng mòn do cào xước. Một hạt cứng khi chà sát trên bề mặt sẽ tạo nên một rãnh và một lượng vật liệu bị dồn ép ở phía trước nó. Điều này thường xảy ra khi tỷ số giữa sức bền cắt của bề mặt tiếp xúc với sức bền cắt của hạt cứng cao (0,5¸1). Khi đó chỉ một phần vật liệu bị biến dạng sang hai bên rãnh, còn phần lớn sẽ dồn ép về phía trước của hạt cứng tạo nên hiện tượng này. Cắt: Dạng cắt của mòn do cào xước xảy ra khi hạt cứng với góc tiếp xúc lớn di chuyển tạo nên rãnh và tách vật liệu ra khỏi rãnh dưới dạng mảnh mòn có dạng giống như phoi dây hoặc vụn. Quá trình này xảy ra chủ yếu là do cắt còn lượng vật liệu bị biến dạng sang hai bên rãnh là rất nhỏ. 2.2.1.3. Các nhân tố ảnh hưởng đến mòn do cào xước bằng biến dạng dẻo. Theo lý thuyết ma sát - mòn: Tổng thể tích vật liệu đầu ép bị dịch chuyển bởi tất cả các nhấp nhô là: ( )2W. tbx tgv H q p = (2.4) Trong đó: W: lực ép, x: khoảng trượt của mỗi lần ép, (tgq)tb : giá trị trung bình của tất cả các nhấp nhô hình nón gọi là yếu tố độ nhám, H: độ cứng của bề mặt đầu ép, Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 28 Theo Hokkirigawa và Kato đã phát triển và đưa ra một công thức tính thể tích mòn do cào xước bằng biến dạng dẻo tương tự như phương trình của Archard cho mòn dính thoả mãn một dải rộng của mòn do cào xước là: H xWkv abr . = (2.5) Trong đó: Kabr là hệ số mòn bao hàm cả tính chất hình học của các nhấp nhô, và xác xuất cắt của các nhấp nhô chứ không phải chỉ có xác xuất cày. Vì vậy, độ nhám ảnh hưởng đến thể tích rõ ràng. Giá trị của kabr thay đổi trong dải từ 0,00001 đến 0,05, chọn kabr = 0,05 là giá trị lớn nhất. Từ cơ chế và phương trình định lượng trên ta có thể rút ra được các nhân tố mòn chi tiết đầu ép như sau: - Thể tích vật liệu đầu ép mòn tỷ lệ thuận với quãng đường trượt. - Thể tích vật liệu đầu ép mòn tỷ lệ thuận với tải trọng pháp tuyến. - Thể tích vật liệu đầu ép mòn tỷ lệ nghịch với giới hạn chảy hay độ cứng của vật liệu chi tiết đầu ép đá mài. - Thể tích vật liệu đầu ép mòn tỷ lệ nghịch với tính chất hình học của các nhấp nhô. - Thể tích vật liệu đầu ép mòn phụ thuộc vào sự tạo các hạt mài mới sắc làm tăng tốc độ mòn. Với điều kiện đá mài ba via được sản xuất trên máy ép chuyên dùng, với độ chính xác cao, nên có thể coi tải trọng pháp tuyến (lực ép) là không đổi. Mặt khác hình dạng của các hạt mài rất phức tạp, sự tạo mới các hạt mài mới sắc và quãng đường trượt của hạt mài trên bề mặt đầu ép là không khắc phục được. Vậy để khắc phục và hạn chế hiện tượng hỏng bề mặt đầu ép do mòn do cào xước bằng biến dạng dẻo ta chỉ đi nghiên cứu đảm bảo các yêu cầu sau: - Độ cứng của vật liệu đầu ép. - Tăng độ bóng, làm giảm các nhấp nhô trên bề mặt chi tiết đầu ép. Xác định độ cứng của chi tiết đầu ép đảm bảo điều kiện mòn do cào xước bằng biến dạng dẻo: Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 29 Để ép được 11000 viên đá mài bằng số lượng của đầu ép Hàn Quốc thì thể tích vật liệu bị mòn được tính theo công thức: ( ) 11000..2 H tgxW v tb p q = Vậy độ cứng của chi tiết đầu ép sẽ là: ( ) 11000. . .2 v tgxW H tb p q = Trong đó: + (tgq)tb là giá trị trung bình của tất cả các nhấp nhô hình nón gọi là yếu tố độ nhám. Vì hạt mài Corindon có mạng tinh thể lập phương, do đó giá trị trung bình của các góc sắc của hạt mài là 900 do vậy ta có: qtb = 450. + x: là khoảng trượt của một lần ép, lấy bằng độ nhám cho phép của bề mặt đầu ép đá mài với độ bóng Rz = 6,3; x = 0,0063mm. + W là lực ép: ( )¦W= . R-r eppp , kG Với: R là bán kính của đầu ép (R = 50mm). r là bán kính của lỗ lắp đầu ép (r = 8mm). pep là áp lực ép đá lớn nhất: (pep = 80kG/cm2 = 0,8kG/mm2) + v: là thể tích mòn cho phép của bề mặt chi tiết đầu ép đá mài. ( ) 222 . mmhrRv -= p Với: R là bán kính ngoài của đầu ép (R = 50 mm), r là bán kính lỗ lắp đầu ép (r = 8mm) h là độ mòn cho phép của chi tiết đầu ép đá mài: h = 0,2 Vậy độ cứng tối thiểucủa chi tiết đầu ép đảm bảo điều kiện mòn do cào xước bằng biến dạng dẻo sẽ là: ( ) ( ) ( )( ) 2 2 2 2 2. . .2. . . .11000 .11000. . . . ep tbtb R r p tgW x tg H v R r h p qq p p - = = - 2.0,8.0,0063.1.11000 554, 0,2 H kG= = /mm2 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 30 Độ cứng tối thiểu của chi tiết đầu ép theo Archard: ( ) ( ) 2 2 2 2 . . .11000 0,05.0,8.11000 440 . ep abr R r p H k kG R r p p - = = = - /mm2 Độ cứng tối thiểu: H = 440kG/mm2 2.2.2. Mòn do cào xước bằng nứt tách. 2.2.2.1. Hiện tượng. Khi một hạt cứng sắc của vật liệu hạt mài trượt trên mặt phẳng của đầu ép một vật rắn dòn. Khi tải trọng pháp tuyến còn nhỏ, hạt cứng sắc (hạt mài) sẽ chỉ gây ra biến dạng dẻo trên mặt vật rắn và mòn xảy ra do biến dạng dẻo. Khi tải trọng pháp tuyến vượt quá một giá trị nào đó, mòn do nứt ngang làm tăng đột ngột tốc độ mòn. 2.2.2.2. Cơ chế mòn. Các vết nứt ngang phát triển từ ứng suất dư gây ra khi vật liệu bị biến dạng. Chiều dài lớn nhất của vết nứt vì thế chỉ được phát hiện khi hạt cứng rút ra khỏi bề mặt. Khi hạt cứng trượt trên bề mặt, các vết nứt ngang sẽ phát triển lên phía trên tới bề mặt từ vùng dưới bề mặt bị biến dạng. Các mảnh mòn được tách ra dưới dạng các mảnh đa diện từ vùng giới hạn bởi các đường nứt ngang tới bề mặt trượt. 2.2.2.3. Các nhân tố ảnh hưởng đến mòn do cào xước bằng nứt tách. Từ các phân tích trên ta rút ra được các quy luật của mòn do cào xước bằng nứt tách của chi tiết đầu ép đá mài như sau: - Đầu ép đá mài bị biến dạng dẻo trước rồi mới bị mòn do cào xước bằng nứt tách. - Thể tích vật liệu đầu ép mòn tỷ lệ thuận với tải trọng pháp tuyến. - Thể tích vật liệu đầu ép mòn tỷ lệ nghịch với độ cứng Kc1/2 và độ dai va đập H5/8 của vật liệu chi tiết đầu ép đá mài. Với điều kiện đá mài ba via được sản xuất trên máy tự động, chuyên dùng với độ chính xác cao, nên có thể coi tải trọng pháp tuyến (lực ép) là hằng số. Vậy để khắc phục và hạn chế hiện mòn hỏng bề mặt đầu ép do mòn do cào xước bằng nứt tách ta chỉ cần đảm bảo các yêu cầu sau: Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 31 - Giới hạn chảy hay độ cứng của vật liệu đầu ép. - Tăng độ bóng, làm giảm các nhấp nhô trên bề mặt chi tiết đầu ép. - Ưu tiên tăng độ cứng bề mặt của chi tiết đầu ép nhưng không nên cao quá, mà phải đảm bảo độ dẻo, độ dai va đập dưới vùng biến dạng của bề mặt chi tiết đầu ép. 2.3. Mòn hoá học. 2.3.1. Hiện tượng. Trong quá trình làm việc chi tiết đầu ép luôn bị mòn do dính và do cào xước, kim loại vừa bị mòn tác dụng với ô xy của không khí tạo nên lớp oxit. Lớp oxit liên tục hình thành và liên tục bị mất đi sau mỗi lần ép và như vậy gây mòn vật liệu đầu ép. 2.3.2. Cơ chế mòn. Chi tiết đầu ép có thể bị ăn mòn hoá học xảy ra do sự tương tác hoá học hoặc điện hoá của bề mặt chi tiết với môi trường. Mòn hoá học xảy ra trong môi trường ăn mòn, nhiệt độ và độ ẩm cao. Mòn điện hoá xảy ra khi phản ứng hoá học đi kèm theo với tác dụng của dòng điện xảy ra trong quá trình điện phân. Với điều kiện chi tiết đầu ép làm việc trong môi trường tự nhiên, không có dòng điện, do vậy chi tiết đầu ép chủ yếu bị mòn do ăn mòn hoá học. Mòn hoá học xảy ra khi bề mặt của chi tiết đầu ép trong môi trường không khí, nguyên tố có hoạt tính hoá học nhất là ô xy, do đó mòn hoá học chủ yếu của chi tiết đầu ép là mòn do ô xy hoá. Sắt nguyên chất sẽ phản ứng với ôxy tạo thành các ôxit sắt. Khi các bề mặt đối tiếp (bề mặt làm việc của chi tiết đầu ép) không có chuyển động tương đối, sản phẩm ăn mòn hoá học trên bề mặt chi tiết đầu ép là lớp màng bề mặt có chiều dày nhỏ hơn 1mm có xu hướng cản trở hoặc ngăn quá trình ăn mòn tiếp tục phát triển. Nhưng khi thực hiện quá trình ép, bề mặt làm việc của đầu ép sẽ tiếp xúc với các hạt mài, lớp màng do ăn mòn hoá học bị cuốn đi vì thế các phản ứng hoá học lại tiếp tục xảy ra. Vì vậy cần hai điều kiện cả phản ứng hoá học và chuyển động trượt tương đối để làm vỡ lớp màng hoá học. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 32 Vì ăn mòn hoá học là nguyên nhân chính của mòn bề mặt chi tiết đầu ép, một tương tác phức tạp giữa cơ chế mòn khác nhau luôn tồn tại trên bề mặt chi tiết đầu ép. Đầu tiên mòn có thể là do dính hoặc do cào xước sau đó là sự kết hợp của mòn hoá học và mòn do cào xước. Ứng suất tiếp xúc cao có thể làm tăng mòn cục bộ dẫn đến sự tạo thành các lỗ châm kim trên bề mặt. Ứng suất dư trong lòng kim loại có thể gây ra nứt do kết hợp với sự ăn mòn trong môi trường hoạt tính cao. Hiện tượng này kết hợp với sự trượt bề mặt có thể gây ra mòn mạnh giống như sự ăn mòn của một pha trong hợp kim ổ hai pha. 2.3.3. Các nhân tố ảnh hưởng đến mòn hoá học. Như ta biết, đầu ép làm việc trong phòng kín có lắp điều hoà duy trì nhiệt độ ở 27°C, môi trường không khí tự nhiên, chỉ có ôxy là thành phần hoá học chủ yếu gây ăn mòn hoá học. Không có dòng điện trên bề mặt đầu ép và không có các chất gây điện phân. Với chi tiết đầu ép, mòn hoá học không phải là nguyên nhân chính gây mòn vật liệu chi tiết, do đó hiện tượng ăn mòn hoá học có lợi cho việc chống mòn chi tiết đầu ép, vì lớp màng ô xy hoá và các sản phẩm của sự ăn mòn có thể ngăn cản dính giữa đỉnh các nhấp nhô và giảm mòn kim loại. Tuy nhiên để giảm cường độ hao mòn ô xy hoá ta nên chọn vật liệu chi tiết đầu ép có các thành phần hợp kim chống ăn mòn ô xy hoá, tạo lớp màng ma sát polymer, đánh bóng bề mặt không gây nứt tách. 2.4. Mòn do mỏi. 2.4.1. Hiện tượng. Mỏi xuất hiện dưới và trên bề mặt xảy ra tương ứng với tiếp xúc lăn và trượt theo chu kỳ. Sự đặt và nhấc tải theo chu kỳ của đầu ép có thể là nguyên nhân gây ra các vết nứt dưới hoặc trên bề mặt đầu ép. Sau một số chu kỳ giới hạn, các vết nứt sẽ phát triển tới bề mặt, tạo nên các mảnh mòn lớn làm cho bề mặt bị rỗ. Khác với mòn do dính hoặc cào xước, khối lượng vật liệu mòn do mỏi không phải là thông số Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 33 có ý nghĩa để đánh giá mòn, mà là số chu kỳ hay thời gian làm việc của chi tiết trước khi mỏi xảy ra. Thật vậy, khi đầu ép làm việc, các hạt mài lăn và trượt tương đối trên mặt đầu ép dưới một áp lực lớn, đồng thời quá trình làm việc của đầu ép lại theo chu kỳ lặp lại và như vậy đồng nghĩa với việc đặt và nhấc tải theo chu kỳ. 2.4.2. Cơ chế mòn. 2.4.2.1. Cơ chế mòn do mỏi tiếp xúc lăn không trượt. Mòn do dính hoặc cào xước xảy ra do sự tiếp xúc lý học trực tiếp giữa bề mặt hạt mài với bề mặt đầu ép chuyển động tương đối với nhau. Nếu hai bề mặt bị phân tách bởi một lớp màng bôi trơn (không có hạt cứng rời trong vùng tiếp xúc) mòn không xảy ra. Tuy nhiên, trên mặt tiếp xúc chung ứng suất tiếp xúc rất lớn, khi đó mặc dù không xảy ra sự tiếp xúc trực tiếp, các bề mặt đối tiếp vẫn chịu ứng suất lớn được truyền qua màng bôi trơn trong chuyển động lăn. Theo phân tích ứng suất đàn hồi của Hec, ứng suất nén cực đại xảy ra trên bề mặt, nhưng ứng suất tiếp cực đại lại xuất hiện dưới bề mặt một khoảng nào đó. Khi sự lăn xảy ra, chiều của ứng suất tiếp bị đổi dấu trên từng bề mặt chi tiết. Thời gian để mòn do mỏi xảy ra phụ thuộc vào cường độ của ứng suất tiếp đổi chiều, điều kiện bôi trơn và tính chất mỏi của vật liệu lăn. Khi một vết nứt về mỏi xuất hiện dưới bề mặt, nó sẽ phát triển và tách vật liệu vùng bề mặt ra thành những mảnh mòn mỏng. Bởi vì vật liệu trong tiếp xúc lăn thường qua tôi nên bề mặt thường cứng, do đó các vết nứt xuất hiện ở bề mặt do ứng suất kéo tạo nên hiện tượng mỏi bề mặt. Mỏi bề mặt lăn không trượt đặc trưng bởi sự hình thành các mảnh mòn lớn sau một số chu kỳ giới hạn nào đó. 2.4.2.2. Cơ chế mòn do mỏi tiếp xúc vừa lăn vừa trượt. Sự kết hợp giữa lăn và trượt làm dịch chuyển điểm có ứng suất tiếp cực đại lên gần bề mặt hơn, do đó vị trí hỏng do mỏi tiến gần bề mặt hơn. Sự trượt thúc đẩy sự phá huỷ bề mặt do dính. Bôi trơn thích hợp có thể hạn chế đến tối thiểu ảnh hưởng phá huỷ bề mặt do trượt trong điều kiện tiếp xúc này. 2.4.2.3. Cơ chế mòn do mỏi tiếp xúc trượt. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 34 Khi bề mặt hạt mài và bề mặt đầu ép trượt tương đối với nhau, mòn xảy ra do dính và cào xước. Tuy nhiên, có thể thấy rằng các đỉnh nhấp nhô của đầu ép có thể tiếp xúc và trượt với nhau mà không bị dính hoặc cào xước. Ứng suất tiếp xúc ở đỉnh các nhấp nhô làm cho đỉnh các nhấp nhô ở một hoặc cả hai bề mặt bị biến dạng dẻo. Sự biến dạng ở bề mặt hoặc dưới bề mặt xảy ra theo chu kỳ là nguyên nhân xuất hiện các vết nứt (từ mầm vết nứt hoặc những chỗ trống hoặc vết nứt tế vi có sẵn) ở trên bề mặt hoặc ở dưới bề mặt. Các vết nứt này tiếp tục phát triển. Sau một số lần tiếp xúc nhất định, các nhấp nhô này bị phá huỷ và tạo thành hạt mòn. Rất khó có thể chứng minh mỏi là nguyên nhân mòn chính trong một tập hợp các điều kiện xác định. Archard và Hirst cho rằng kim loại dính sang bề mặt đối tiếp cuối cùng tách ra thành những hạt mòn do quá trình mỏi. Hệ số k trong phương trình mòn do dính được giải thích là xác xuất của một đỉnh nhấp nhô tiếp xúc tạo ra một mảnh mòn mà không có một giải thích nào về bản chất vật lý của việc tạo nên mảnh mòn. Mặc dù lý thuyết mòn do dính giải thích hiện tượng dính vật liệu sang bề mặt đối tiếp nhưng không giải thích được hiện tượng hình thành hạt mòn rời, đặc biệt sự hình thành hạt mòn của vật liệu cứng hơn khi hai bề mặt trượt trên nhau. Tất cả những điều này có thể giải thích bằng giả thuyết rằng mòn là một quá trình mỏi. Yếu tố k có thể hiểu rằng một hạt mài được tạo ra khi một nhấp nhô có số lần tiếp xúc và biến dạng đủ để tạo nên sự nứt vì mỏi. Khi điều này xảy ra, một hạt mòn rời được tạo ra và tất nhiên cơ chế này dùng để giải thích cho sản phẩm của các hạt mòn hình thành từ cả bề mặt vật liệu rắn hơn và mềm hơn. Cơ chế mòn do mỏi không loại bỏ khả năng dính của vật liệu sang bề mặt đối tiếp bằng cơ chế dính nhưng dường như phần lớn các hiện tượng mòn đều có thể giải thích về định tính trên khía cạnh mòn do mỏi. 2.4.3. Các nhân tố ảnh hưởng đến mòn do mỏi. Hiện nay lý thuyết mòn do mỏi chưa đưa ra được các nghiên cứu để xác định chính xác cơ tính của vật liệu và các tính chất bề mặt của đầu ép tối ưu để chống mòn do mỏi. Tuy nhiên lý thuyết mòn do mỏi đã chỉ ra rằng, để khắc phục và hạn Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 35 chế hiện tượng hỏng bề mặt đầu ép do mòn mỏi ta cần phải chống biến dạng dẻo và nứt tế vi dưới bề mặt chi tiết, cũng chính là hạn chế mòn do biến dạng dẻo và cào xước. Với điều kiện tải trọng làm việc coi là không thay đổi và sự lăn hoặc trượt của hạt mài trên bề mặt chi tiết đầu ép là rất nhỏ, do đó mòn do mỏi không phải là mòn chính đối với bề mặt chi tiết đầu ép. 2.5. Mòn fretting. 2.5.1. Hiện tượng. Hiện tượng fretting xảy ra khi chuyển động tương đối giữa hạt mài với bề mặt đầu ép dao động với biên độ thấp (trong khoảng vài chục nanômét đến vào chục micrômét) xảy ra trên bề mặt tiếp xúc chung của các bề mặt (về danh nghĩa là đứng yên). Đây là hiện tượng có thể sảy ra bởi vì nếu máy lắp đặt khi làm việc có dao động. 2.5.2. Cơ chế mòn fretting. Thực chất fretting là một dạng của mòn do dính và do hạt cứng mà ở đó tải trọng pháp tuyến gây nên hiện tượng dính ở đỉnh các nhấp nhô và chuyển động dao động gây nên sự cắt đứt tạo nên các mảnh mòn. Fretting kết hợp với ăn mòn hoá học là hiện tượng phổ biến gọi là fretting hoá. Ví dụ các hạt mòn thép sạch được tạo ra giữa hai bề mặt sẽ bị ô xy hoá tạo thành ô xít Fe203 sẽ là nguồn các hạt cứng trên mặt tiếp xúc chung. Bởi vì các bề mặt được ép sát với nhau và dao động với biên độ rất nhỏ nên các bề mặt không bao giờ tách rời nhau và như thế sẽ không có cơ hội để các mảnh mòn này lọt ra ngoài. Dao động tiếp tục xảy ra tạo ra các mảnh mòn mới và tiếp tục bị ô xy hoá và cứ thế lặp lại. Do vậy mòn trên một đơn vị chiều dài trượt do fretting có thể lớn hơn so với mòn do dính và do cào xước thông thường. Dao động trong mòn fretting chủ yếu do kích động từ bên ngoài, nhưng trong nhiều trường hợp đó là kết quả của một trong những chi tiết chịu ứng suất thay đổi chu kỳ. Các vết nứt sẽ được tạo ra và dạng mòn đó gọi là mỏi fretting. Mòn do fretting sẽ tăng đột ngột khi biên độ dao động trượt vượt qua dải biên độ giới hạn. Với một biên độ dao động nhất định, khối lượng mòn vật liệu đầu ép trên một đơn vị chiều dài trượt của một đơn vị tải trọng pháp tuyến sẽ tăng tuyến tính Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 36 theo số chu kỳ dao động tới biên độ dao đến 100mm. Khi vượt qua biên độ giới hạn này, tốc độ mòn sẽ đạt tới hằng số giống như tốc độ mòn trong trượt liên tục và trượt khứ hồi. Điều này cho phép đưa ra một giới hạn trên có thể của biên độ trượt cho fretting. Ở biên độ nhỏ, đặc trưng của fretting, vận tốc trượt tương đối nhỏ hơn rất nhiều so với trượt thông thường mặc dù biên độ dao động có thể cao. Tốc độ mòn do fretting tỷ lệ thuận với tải trọng pháp tuyến với biên độ trượt cho trước. Trong trượt bộ phận, tần số dao động ít ảnh hưởng tới tốc độ mòn trên một đơn vị chiều dài trượt trong dải tần số thấp. Tăng tốc độ biến dạng ở tần số cao dẫn đến tăng phá huỷ do mỏi và ăn mòn hoá học do nhiệt độ tăng. Tuy nhiên trong trượt toàn phần tần số ít có ảnh hưởng. 2.5.3. Các nhân tố ảnh hưởng đến mòn fretting. Mòn fretting không phải là mòn chính gây hỏng bề mặt chi tiết, bởi vì biên độ dao động của máy ép rất nhỏ. Để giảm đến mức thấp nhất mòn do fretting, máy ép lắp đầu ép thiết kế phải giảm đến tối thiểu dao động, giảm ứng suất hoặc loại trừ việc thiết kế hai vật liệu đầu ép và hạt mài có cơ tính gần giống nhau. 2.6. Mòn do va chạm. 2.6.1. Mòn do va chạm của hạt cứng (erosion). 2.6.1.1. Hiện tượng. Erosion là hiện tượng va chạm của các hạt mài cứng với bề mặt đầu ép. Đây là một dạng của mòn cào xước do hạt cứng gây ra nhưng có đặc trưng riêng đó là ứng suất tiếp xúc sinh ra do năng lượng động lực học của các hạt khi va chạm vào bề mặt. Tốc độ của hạt, góc va chạm kết hợp với kích thước của các hạt tạo nên năng lượng va chạm của chúng tỷ lệ với bình phương vận tốc. Các mảnh mòn do va chạm tách ra khỏi bề mặt sau một số chu kỳ va chạm nhất định. 2.6.1.2. Cơ chế mòn. Tương tự như mòn do cào xước, nguyên nhân của mòn vật liệu đầu ép do va chạm hạt mài là biến dạng dẻo và nứt tách phụ thuộc vật liệu đầu ép và các thông số của quá trình. Hình dạng của các hạt mài ảnh hưởng đến kiểu biến dạng dẻo xảy ra quanh vị trí va chạm và có quan hệ với lượng vật liệu bị đẩy ra. Trong trường hợp Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 37 vật liệu dòn, mức độ và sự khốc liệt của các vết nứt phụ thuộc vào độ sắc của các hạt, các hạt sắc gây mòn mạnh hơn so với hạt cùn. Đối với vật liệu dẻo, người ta đã quan sát được hai cơ chế mòn cơ bản do va chạm của hạt cứng đó là cắt (cutting erosion) và cày (ploughing erosion). Tuy nhiên mức độ mòn gây ra bởi hai cơ chế này cũng phụ thuộc vào góc va chạm. Ở chế độ cắt mòn xảy ra mạnh nhất theo phương grazing và chế độ cày theo phương vuông góc. Độ cứng bề mặt và tính dẻo của vật liệu đầu ép là hai tính chất quan trọng nhất của vật liệu chống lại mòn do va chạm cắt và biến dạng dẻo của hạt mài. 2.6.1.3. Các nhân tố ảnh hưởng đến mòn do va chạm của hạt cứng (erosion). Mòn do va chạm của các hạt mài là một vấn đề quan tâm trong trong nghiên cứu mòn vật liệu do va chạm hạt cứng, đối với quy trình sản xuất đá mài do quá trình ép đá diễn ra chậm (tốc độ ép vài mét trên phút) vì vậy mà sự va chạm diễn ra không phức tạp, năng lượng va chạm nhỏ nên ảnh hưởng gây mòn là rất nhỏ. 2.6.2. Mòn do va chạm của các vật rắn (percussion). 2.6.2.1. Hiện tượng. Mòn do va chạm của các vật rắn là va chạm có chu kỳ của hạt mài với đầu ép đá mài. Trong phần lớn các ứng dụng va chạm liên quan đến trượt nghĩa là bao gồm cả thành phần pháp và tiếp. Mòn do va chạm của các vật rắn xảy ra nhờ cơ chế hybrid là sự kết hợp của một loạt cơ chế: dính, hạt cứng, mỏi bề mặt, nứt tách và tribochemical. 2.6.2.2. Cơ chế mòn. Mòn do va chạm tỷ lệ thuận với yếu tố trượt bởi vì mòn chủ yếu xảy ra trong phần va chạm của trượt tương đối. Va chạm pháp tuyến trên bề mặt cứng hơn có thể tạo nên cơ chế mòn do mỏi dưới bề mặt. Một va chạm xảy ra cùng sự trượt (va chạm kết hợp) tạo nên mỏi bề mặt và hoặc dính, mòn do cào xước. Các cơ chế mòn riêng biệt phụ thuộc vào hình học, vật liệu và các thông số của quá trình. Với các vật liệu có độ dai va đập cao, sự tham gia của mỏi bề mặt có thể bỏ qua. 2.6.3. Các nhân tố ảnh hưởng đến mòn va chạm. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 38 Mòn do va chạm không phải là mòn chính gây mòn chi tiết, vì vận tốc di chuyển của đầu ép rất nhỏ, và các hạt mài có khối lượng rất nhỏ, khi tiếp xúc với bề mặt đầu ép được nén từ từ do đó vận tốc va chạm gần bằng không. Tuy nhiên để hạn chế mòn, lý thuyết mòn do va chạm đã cho ta thấy cần phải hạn chế tối thiểu mòn do cào xước băng biến dạng dẻo và mòn do mỏi. 2.7. Đánh giá ảnh hưởng của các dạng hao mòn ở chi tiết đầu ép. Mòn do dính: + Giới hạn chảy của vật liệu đầu ép phải thoả mãn yêu cầu tuổi bền đầu ép, giới hạn mòn và lực ép của máy. + Tạo độ bóng và lớp màng bề mặt hợp lý nhằm giảm ma sát trên bề mặt chi tiết đầu ép. Mòn do cào xước bằng biến dạng dẻo. + Giới hạn chảy hay độ cứng của vật liệu đầu ép phải thoả mãn yêu cầu tuổi bền đầu ép và lực ép của máy. + Tăng độ bóng, làm giảm các nhấp nhô trên bề mặt chi tiết đầu ép. Mòn do cào xước bằng nứt tách. + Khắc phục và hạn chế biến dạng dẻo trên bề mặt đầu ép tức là phải đảm bảo: - Giới hạn chảy hay độ cứng của vật liệu đầu ép phải phải thoả mãn yêu cầu tuổi bền đầu ép và lực ép của máy. - Tăng độ bóng, làm giảm các nhấp nhô trên bề mặt chi tiết đầu ép. + Ưu tiên tăng độ cứng bề mặt nhưng không nên cao quá nhằm đảm bảo độ dẻo, độ dai va đập dưới vùng biến dạng của bề mặt chi tiết đầu ép. Kết hợp tất cả các các yêu cầu các biện pháp kết cấu (thiết kế), công nghệ (chế tạo) và sử dụng nhằm đảm bảo các yêu cầu sau: + Độ cứng tính toán của vật liệu đầu ép phải đảm bảo yêu cầu tuổi bền đầu ép, giới hạn mòn và lực ép của máy. + Vật liệu đầu ép phải có hệ số ma sát tiếp xúc với các hạt mài nhỏ. + Tạo độ bóng trên bề mặt đầu ép nhằm giảm các mấp mô và ma sát trên bề mặt chi tiết đầu ép. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 39 + Tạo lớp màng bề mặt sao cho độ cứng bề mặt được tăng lên, độ dòn nhỏ và liên kết tốt với kim loại gốc trên bề mặt đầu ép. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 40 Chương 3 MỘT SỐ GIẢI PHÁP CHỐNG HAO MÒN ĐẦU ÉP 3.1. Một số biện pháp kết cấu. 3.1.1. Nguyên tắc. Nguyên tắc cơ bản và là cơ sở của việc thiết kế và tính toán hình dạng và kích thước của đầu ép là bảo đảm chế độ hao mòn theo các cơ chế mòn và tải trọng an toàn. Để bảo đảm được nguyên tắc ấy phải dựa vào những quy luật đã biết của các dạng hao mòn phụ thuộc vào tốc độ trượt và tải trọng để lựa chọn vật liệu và môi trường, đồng thời cũng phải căn cứ vào các tài liệu về ảnh hưởng của kích thước các cặp ma sát đến dạng hao mòn và cường độ mòn. Trong điều kiện làm việc thực tế của đầu ép, ta lựa chọn một số giải pháp thiết kế nhằm khắc phục hư hỏng do mòn và nâng cao tính chống mòn của đầu ép, các giải pháp có thể tập vào mấy vấn đề sau: + Chọn hợp lý cơ tính của đầu ép, + Chọn hợp lý vật liệu chế tạo đầu ép, + Phân tích chi tiết đầu ép về tính kết cấu và tính công nghệ nhằm xác định hình dạng, kích thước và độ bóng các bề mặt làm việc để đảm bảo độ bền cho chi tiết. Trong số các biện pháp về kết cấu, việc chọn đúng vật liệu và chọn đúng phương pháp làm tăng độ bền của các cặp ma sát là rất quan trọng. 3.1.2. Chọn vật liệu chế tạo đầu ép. 3.1.2.1. Những yêu cầu đối với vật liệu chế tạo đầu ép. Như ta đã biết, đầu ép trực tiếp làm nhiệm vụ ép vật liệu hạt mài, để tạo kích thước và độ bền của đá mài. Để nâng cao tuổi bền, nâng cao chất lượng của đá mài, đầu ép không những phải có hình dáng hình học hợp lý mà còn phải chọn được loại vật liệu thích hợp, nhằm đảm bảo được các yêu cầu như: tính năng làm việc, tính công nghệ và tính kinh tế. - Tính năng làm việc: Trong quá trình làm việc, ở phần bề mặt làm việc của đầu ép xuất hiện ứng Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 41 suất nén lớn sn»80kG/cm2, ma sát giữa hạt mài và bề mặt đầu ép lớn, hệ số tải trọng động nhỏ không đáng kể, nhiệt độ tập trung trên bề mặt làm việc khoảng 27°C. Trong điều kiện làm việc như vậy, để kéo dài thời gian sử dụng của đầu ép, đòi hỏi vật liệu đầu ép cần có những tính chất cơ lý cần thiết như độ cứng, độ dẻo, độ chịu mòn, độ bền cơ học, độ dẫn nhiệt, tính công nghệ và tính kinh tế cao. + Độ cứng: Việc đảm bảo độ cứng đầu ép cho phép tăng khả năng chịu mòn và tăng tốc độ ép đá mài. Muốn ép được đá mài, độ cứng đầu ép phải lớn lực hơn lực ép tác động lên bề mặt đầu ép. Lưc tác động lên bề mặt đầu ép 80 kG/cm2, độ cứng tế vi của hạt mài rất lớn khoảng 21 000 N/mm2 đến 23 500 N/mm2. Độ cứng tối thiểu của đầu ép được xác định từ yêu cầu về ma sát và mòn (đã được xác định ở chương 2) là: H ≥ HRC55. Để đầu ép bảo đảm tốt điều kiện làm việc khi ép đá mài, ta phải chọn độ cứng của đầu ép lớn hơn độ cứng tính toán, nhưng không chọn lớn quá, nhằm đảm bảo độ dẻo, độ dai lớp vật liệu dưới bề mặt làm việc. Ta có thể chọn độ cứng bề mặt của đầu ép là HRC62, với độ cứng này đầu ép có khả năng chống mài mòn rất cao. + Độ bền mòn: Độ bền mòn của vật liệu đầu ép là một thông số rất quan trọng của đầu ép. Nó được đặc trưng bởi khả năng giữ vững hình dáng và thông số hình học đầu ép. Khi ép luôn xẩy ra hiện tượng biến dạng dẻo và cào xước trên bề mặt của đầu ép. Do đó, để đảm bảo tuổi bền vật liệu đầu ép cần phải có độ cứng cao, độ bền nhiệt cao. Để tăng độ bền mòn, cần phải chọn vật liệu thép hợp kim có một số nguyên tố hợp kim như: W; V; Cr; Mo; Mn; Si. + Độ bền cơ học: Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 42 Trong quá trình làm việc, đầu ép chịu lực ép lớn. Do đó, nếu độ bền cơ học không đảm bảo sẽ dẫn đến tình trạng đầu ép bị phá hỏng sớm do mẻ, vỡ, tróc, mòn.. Vì vậy, độ bền cơ học là yếu tố quan trọng của vật liệu làm đầu ép. Muốn vật liệu làm đầu ép có độ bền cơ học cao, vật liệu đầu ép phải có khả năng thấm tôi và tính tôi tốt, nhằm đảm bảo đạt độ cứng bề mặt mà vẫn đảm bảo độ dẻo, độ dai va đập. + Độ dẫn nhiệt: Độ dẫn nhiệt của vật liệu đầu ép càng cao thì nhiệt được truyền khỏi vùng làm việc càng nhanh. Do đó, giảm nhiệt độ trên vùng ép, tăng độ bền mòn cho đầu ép. - Tính công nghệ: Đầu ép có yêu cầu khá cao về độ bóng, độ chính xác hình dáng kích thước. Muốn đạt được yêu cầu trên, vật liệu làm đầu ép phải có tính công nghệ tốt cụ thể là vật liệu cho phép dễ cắt, dễ nhiệt luyện. - Tính kinh tế: Giá thành vật liệu thường chiếm một tỷ lệ cao trong giá thành chế tạo đầu ép. Do vậy, cần phải lựa chọn vật liệu chế tạo đầu ép hợp lý, nhằm giảm giá thành chế tạo mà vẫn đảm bảo yêu cầu làm việc của đầu ép. 3.1.2.2. Chọn vật liệu đầu ép. Qua khảo sát các cơ sở sản xuất đầu ép trong nước và đầu ép nhập khẩu từ nước ngoài, đầu ép được chế tạo thường từ một số loại vật liệu như: Thép các bon dụng cụ, thép hợp kim, thép gió. a. Thép các bon dụng cụ. + Độ cứng của thép các bon dụng cụ sau nhiệt luyện có thể._.chọn phương án gia công thích hợp: + Về mặt kỹ thuật: Phương án gia công trên máy CNC, máy tự động đạt kích thước gia công do đó đảm bảo được độ chính xác và độ bóng cao cho chi tiết đầu ép. Phương án gia công trên máy công cụ truyền thống thì độ bóng và độ chính xác phụ thuộc vào trình độ tay nghề của người thợ, với dạng sản xuất đơn chiếc, tập trung nguyên công, người thợ luôn phải rà gá do vậy rất khó đảm bảo được độ chính xác gia công. Ngoài ra độ chính xác bề mặt làm việc phụ thuộc nhiều vào dao định hình, thực tế đã cho thấy khi gia công chi tiết đầu ép, phế phẩm xảy ra nguyên nhân chủ yếu do hỏng các bề mặt đoạn cung nối tiếp và bề mặt các rãnh đồng tâm khi gia công bằng dao tiện định hình. + Về mặt kinh tế: Thực tế đã cho thấy, phương án gia công trên máy công cụ truyền thống, thời gian chạy máy và thời gian phụ kéo dài gấp khoảng tám đến mười hai lần so với phương án gia công trên máy CNC. Vì với phương án gia công trên máy công Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 74 cụ truyền thống, số bước nguyên công nhiều, thường xuyên phải rà gá, thay dao và sửa dao định hình, bề mặt cung định hình và các rãnh đồng tâm rất khó gia công nên hay hỏng và phế phẩm. Do vậy tiền chi phí máy, tiền điện và tiền công thợ cao hơn so với gia công trên máy CNC. Từ những phân tích trên, để đảm bảo về tính kinh tế, tính kỹ thuật khi gia công chi tiết đầu ép ta chọn phương án gia công trên máy CNC với trình tự nguyên công như sau: + Nguyên công 1: Ủ phôi đạt độ cứng HRC25. + Nguyên công 2: Tiện mặt đầu f100; Tiện thô mặt trụ f100,4; Khoan lỗ f15,5; Tiện mặt đầu f100 (làm trên máy công cụ truyền thống). + Nguyên công 3: Tiện thô mặt đầu f100, tiện thô mặt trụ f100, Tiện thô rãnh đồng tâm. + Nguyên công 4: Tiện thô mặt trụ f80,6; Tiện rãnh côn; Tiện mặt đầu f80. + Nguyên công 5: Kiểm tra. + Nguyên công 6: Nhiệt luyện. + Nguyên công 7: Kiểm tra. + Nguyên công 8: Tiện tinh rãnh đồng tâm, tiện tinh mặt trụ ф100, tiện tinh lỗ ф16,1. + Nguyên công 9: Tiện tinh mặt trụ 80, tiện tinh mặt đầu ф80, tiện tinh ф76 và tiện tinh mặt côn. 4.5. Sơ đồ nguyên công. 1. Nguyên công 1: Ủ phôi Nung chi tiết đến nhiệt độ 750-760°C trong khoảng thời gian 20 phút, giữ nhiệt 5 phút, rồi làm nguội xuống 650-660°C trong khoảng 5 phút, giữ nhiệt 5 phút rồi lại nâng nhiệt lên 750-760°C. Tiếp tục lặp đi lặp lại hai lần nhằm xúc tiến quá trình cầu hoá xêmentít để thành peclit hạt. Sau đó ủ trong vôi bột, chi tiết sẽ đạt được độ cứng khoảng HRC25. 2. Nguyên công 2: Bước 1-Tiện mặt đầu f100; Bước 2-Tiện thô mặt trụ f100,4; Bước 3-Khoan lỗ f15,5 (làm trên máy công cụ truyền thống). Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 75 35 40 45 50 5525 30200 Thêi gian (phót) 660°C %C 760°C 727°C Ac1 Hình 4.5. Biểu đồ ủ phôi. 3. Nguyên công 3: Tiện thô rãnh đồng tâm. 4. Nguyên công 4: Tiện thô mặt trụ f80,6; Tiện rãnh côn; Tiện mặt đầu f80. 5. Nguyên công 5: Kiểm tra. 6 .Nguyên công 6: Nhiệt luyện. - Tốc độ nung: 21 phút, - Thời gian giữ nhiệt: 6 phút, - Tốc độ tôi tới hạn: 1000C/s, Bảng 4.1. Bảng bước của nguyên công 2. Bước Máy Dao S (mm/vg) n (vg/ph) To (phút) 1 1M65 T15K6 0,8 570 0,3 2 1M65 T15K6 0,8 450 0,2 3 1M65 P18 0,3 240 0,7 4 1M65 T15K6 0,18 270 1,2 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 76 Bảng 4 .2 . Bảng bước nguyên công 3 Bước Máy Dao S (mm/vg) n (vg/ph) To (phút) 1 CAK3635V T15K6 0,5 722 0,3 Bảng 4 .3 . Bảng bước của nguyên công 4 Bước Máy Dao S (mm/vg) n (vg/ph) To (phút) 1 CAK3635V T15K6 0,6 919 0,2 2 CAK3635V T15K6 0,3 980 0,2 7. Nguyên công 7: Kiểm tra, 8. Nguyên công 8: Tiện tinh rãnh đồng tâm, tiện tinh mặt trụ ф100, tiện tinh lỗ ф16,1 Bảng 4.4. Bảng bước của nguyên công 8 Bước Máy Dao S (mm/vg) n (vg/ph) To (phút) 1 CAK3635V T15K6 0,25 1028 0,4 2 CAK3635V T15K6 0,3 955 0,2 3 CAK3635V T15K6 0,2 1050 0,4 4 CAK3635V T15K6 0,2 2570 0,2 9. Nguyên công 9: Tiện tinh mặt trụ 80, tiện tinh mặt đầu ф80, tiện tinh ф76 và tiện tinh mặt côn. Bảng 4.5. Bảng bước của nguyên công 9 Bước Máy Dao S (mm/vg) n (vg/ph) To (phút) 1 CAK3635V T15K6 0,25 1035 0,2 2 CAK3635V T15K6 0,3 980 0,2 3 CAK3635V T15K6 0,25 1285 0,4 4.6. Tính toán lượng dư. 4.6.1. Tính toán lượng dư cho bề mặt. 0,120,15100f -- Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 77 a. Những yêu cầu chung khi tính toán lượng dư: Như ta đã biết, chi phí về phôi liệu thường chiếm từ 30% ¸ 60% tổng chi phí chế tạo. Vì vậy phôi cần được xác định lượng dư hợp lý nhằm giảm giá thành sản phẩm. Phôi được xác định kích thước hợp lý phần lớn phụ thuộc vào việc xác định lượng dư gia công. Lượng dư gia công được xác định hợp lý về trị số và dung sai sẽ góp phần bảo đảm giảm chi phí về phôi liệu. Nếu lượng dư quá lớn sẽ tốn nguyên vật liệu, chi phí lao động để gia công nhiều, tốn năng lượng điện, dụng cụ cắt vv… Dẫn đến giá thành sản phẩm tăng. Ngược lại lượng dư quá nhỏ sẽ không đủ để hớt đi lượng dư gia công đảm bảo các sai lệch cần thiết để trở thành phôi chi tiết. Điều này có thể giải thích qua hệ số in dập K (hệ số giảm sai). ct ph K D= D (4.3) Trong đó: Dph: là sai lệch của phôi, Dct: là sai lệch của chi tiết. Như vậy sai lệch sẽ giảm dần qua mỗi nguyên công cắt gọt. Vì vậy để đạt được các yêu cầu về kỹ thuật của bề mặt, ta cần phải chia quá trình gia công bề mặt ra nhiều nguyên công, nhiều bước và ứng với mỗi nguyên công, mỗi bước thì lượng dư phải vừa đủ để thực hiện nguyên công cần thiết đó. Mặt khác nếu lượng dư quá bé thì khi gia công có thể xẩy ra hiện tượng trượt giữa dao và chi tiết, làm cho dao sẽ bị mòn nhanh và bề mặt gia công không bóng. Vì vậy chúng ta cần phải xác định các lượng dư gia công: - Lượng dư gia công tổng cộng Zo: Là toàn bộ lớp kim loại được hớt đi trong quá trình gia công qua tất cả các nguyên công hoặc các bước công nghệ. Zo = Kph – Kct (4.4) Kph: Là kích thước của phôi, Kct: Là kích thước chi tiết hoàn chỉnh. Lượng dư gia công trung gian Zb: Là lớp kim loại được hớt đi ở mỗi bước công nghệ hoặc ở mỗi nguyên công. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 78 Zb = aph – act (4.5) b. Tính lượng dư cho bề mặt 12,0 15,0100--f Bề mặt 12,0 15,0100--f cần đảm bảo độ nhẵn Ñ5. Để đạt được yêu cầu về độ chính xác kích thước và chất lượng bề mặt, quá trình gia công bề mặt này cần qua các nguyên công, bước sau: - Tiện thô từ phôi rèn, - Tiện thô, - Tiện tinh, Các nguyên công này đều có chuẩn định vị là bề mặt trụ kết hợp với mặt đầu khống chế năm bậc tự do. Tra bảng TKĐACNCTM, ta áp dụng công thức gia công song song bề mặt trụ đối xứng: 2 212 min )i iZ r e--+ + + = 2( zi - 1 zi 1R T (4.6) Trong đó: Rzi-1: Là chiều cao nhấp nhô tế vi bề mặt do bước công nghệ sát trước để lại, Tzi-1: Là chiều sâu lớp hư hỏng bề mặt do bước công nghệ sát trước để lại, ri – 1: Là sai lệch vị trí không gian do bước công nghệ sát trước để lại, ei: Là sai số gá đặt chi tiết ở bước công nghệ đang thực hiện. Tính lượng dư trung gian cho bề mặt: Phôi rèn có: - Tra bảng 9 – trang 39 – TKĐACNCTM – Trần Văn Địch – 1999. Ta được: Rz1 = 250 mm; Tz1 = 350 mm, - Tra bảng 14 – trang 41 – TKĐACNCTM – Trần Văn Địch – 1999. Ta được: r1 = 294 . DK - Tra bảng 15 – trang 43 – TKĐACNCTM – Trần Văn Địch – 1999. Ta được: DK = 0,7: Là độ cong đơn vị của phôi r1 = 294 .1,5 = 441 mm Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 79 +Tiện thô: Gá bằng mâm cặp 3 chấu tự định tâm: Ke e e 2 2 = +c (4.7) - Tra bảng 19 – trang 44 – TKĐACNCTM – Trần Văn Địch – 1999. Ta được: eC : Là sai số chuẩn của chi tiết; eC= 0; - Tra bảng 21 – trang 47 – TKĐACNCTM – Trần Văn Địch – 1999. Ta được: eK: Là sai số kẹp chặt chi tiết; eK = 70 mm Vậy: e = 70 mm. Lượng dư khi tiện thô: 2 22 min 350 441 70 ) 2090Z mm+ + + = = 2(250 Sau khi tiện bề mặt đạt cấp độ bóng Ñ3, đạt cấp chính xác 11¸12. - Tra bảng 13 – trang 40 – TKĐACNCTM – Trần Văn Địch – 1999. Ta được: Rz2 = 50 mm; Tz2 = 50 mm; r i : rấ t nhỏ +Tiện tinh: Gá bằng mâm cặp 3 chấu tự định tâm: Ke e e 2 2 = +c - Tra bảng 19 – trang 44 – TKĐACNCTM – Trần Văn Địch – 1999. Ta được: eC: Là sai số chuẩn của chi tiết; eC = 0 - Tra bảng 21 – trang 47 – TKĐACNCTM – Trần Văn Địch – 1999. Ta được: eK: Là sai số kẹp chặt chi tiết; eK = 70 mm Vậy: e = 70 mm. Lượng dư khi tiện tinh: 2 22 min 50 0 70 ) 340Z mm+ + + = = 2(50 Sau khi tiện bề mặt đạt cấp độ bóng Ñ5, đạt cấp chính xác 7¸8 Tra bảng Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 80 13 – trang 40 – TKĐACNCTM – Trần Văn Địch – 1999. Ta được: Rz2 = 20 mm; Tz2 = 25 mm; r i : rất nhỏ + Lập bảng thông số kích thước và lượng dư cho bề mặt 12,0 15,0100--f như sau: Bảng 4.6. Bảng thông số kích thước và lượng dư cho bề mặt Thứ tự gia công Các yếu tố tạo thành lượng dư mm Lượn g dư tính toán mm Kích thước tính toán mm Dung sai mm Kích thước giới hạn mm Trị số giới hạn của lượng dư mm Rzi Ti ri ei Min Max Max Min Phôi 250 350 441 - 2090 102,28 104,28 Tiện thô 50 50 0 70 2090 100,19 340 100,19 100,49 3790 2090 Tiện tinh 20 25 0 70 340 99,85 30 99,85 99,88 610 340 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 81 4.6.2. Tra bảng và bố trí lượng dư cho các bề mặt còn lại. Lượng dư của các bề mặt còn lại được cho trong bảng sau: Bảng 4.7. Bảng thông số kích thước và lượng dư cho bề mặt TT Bước nguyên công Lượng dư mm Dung sai mm Kích thước mm 1 Tiện thô mặt đầu f100 4 Tiện thô f100 3,79 0,3 f100,19+0,3 Khoan lỗ f15,5 f15,5 Tiện cắt đứt f100 4 0,2 31-0,2 2 Tiện tinh mặt đầu f100 0,4 Tiện tinh f100 0,61 0,03 12,0 15,0100 - -f Tiện thô rãnh định hình 5 Tiện tinh rãnh định hình 0,7 Tiện lỗ f16,1 0,66 0,02 08,0 06,01,16 ++f 3 Tiện thô f80 9,7 0,3 f80,3+0,3 Tiện tinh f80 0,6 0,02 02,0 04,080 - -f Tiện rãnh côn 5 f75 Tiện mặt đầu f80 4 0,1 29,9+0,1 4.7. Tra chế độ cắt cho các nguyên công. 4.7.1. Nguyên công 2: Tiện thô mặt đầu f100; Tiện bóc mặt trụ f100,4; khoan lỗ f15,5; Tiện cắt đứt f100 (làm trên máy công cụ truyền thống) Máy: 1M65; Dao: T15K6; Đồ gá: Mâm cặp. + Tiện thô mặt đầu f100: - Lượng dư: h = 4 mm, - Chiều sâu cắt: t = 2 mm, - Lượng chạy dao: Tra bảng 5.60 – STCNCTM – 2000. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 82 Ta chọn S = 1 mm/vg. Chọn theo máy: S = 0,8 mm/vg - Tốc độ cắt V: Tra bảng 5.64 – STCNCTM – 2000. Ta chọn V = 188 m/ph - Số vòng quay: 1000. 1000.188 598 / . .100 Vn v ph Dp p = = = Chọn theo máy: nm = 570v/ph - Thời gian máy: 1 2 52 3 2 4. . 0,3 . 0,8.570 2m L L L hTo ph S n t + + + + = = = + Tiện bóc mặt trụ f100,4: - Lượng dư: h = 3,79 mm, - Chiều sâu cắt: t = 2 mm, - Lượng chạy dao: Tra bảng 5.60 – STCNCTM – 2003. Ta chọn S = 1 mm/vg, chọn theo máy: S = 0,8 mm/vg, - Tốc độ cắt V: Tra bảng 5.64 – STCNCTM – 2003. Ta chọn V = 144 m/ph - Số vòng quay: 1000. 1000.144 458 / . .100, 4 Vn v ph Dp p = = = Chọn theo máy: nm = 450v/ph - Thời gian máy: 1 2 18 4 3 3,79. . 0,2 . 0,8.450 2m L L L hTo ph S n t + + + + = = = + Khoan lỗ f15,5: - Đường kính mũi khoan: f15,5, - Lượng chạy dao: Tra bảng 5.25 – STCNCTM – 2003. Ta chọn S = 0,33 mm/vg, chọn theo máy: S = 0,3 mm/vg, - Tốc độ cắt V: Tra các bảng 5.28; 5.30; 5.31 – STCNCTM – 2003. Ta có: 0,5 0,12 0,45 3,5.15,5 .0,85 12,7, / 45 0,3 q v vm y C DV k m ph T S = = = Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 83 - Số vòng quay: 1000. 1000.12,7 260 / . .15,5 Vn v ph Dp p = = = Chọn theo máy: nm = 240v/ph - Thời gian máy: 1 2 40 3 2. .1 0,7 . 0,3.240m L L LTo i ph S n + + + + = = = + Tiện cắt đứt f100: - Lượng dư: h = 4 mm, - Chiều sâu cắt: t = 4 mm, - Lượng chạy dao: Tra bảng 5.72–STCNCTM–Tập 2003. Ta chọn S = 0,2 mm/vg, Chọn theo máy: S = 0,18 mm/vg. - Tốc độ cắt V: Tra bảng 5.74 – STCNCTM – 2003. Ta chọn V = 85 m/ph, - Số vòng quay: 1000. 1000.85 271 / . .100 Vn v ph Dp p = = = Chọn theo máy: nm = 270v/ph Thời gian máy: 1 2 52 3 2 4. . 1, 2 . 0,18.270 4 L L L hTo ph S n t + + + + = = = 4.7.2. Nguyên công 3: Tiện thô rãnh đồng tâm - Máy: CNC CAK 3635V, Dao: T15K6, Đồ gá: Mâm cặp, - Lượng dư: h = 5 mm, - Chiều sâu cắt: t = 2 mm, - Lượng chạy dao: Tra bảng 5.60– STCNCTM – 2003. Ta chọn S = 0,7 mm/vg, - Tốc độ cắt V: Tra bảng 5.64– STCNCTM – 2003. Ta chọn V = 227 m/ph - Số vòng quay: 1000. 1000.227 722 / . .100 Vn v ph Dp p = = = - Thời gian máy: 1 2 30 3 2 5. . 0,17 . 0,7.722 2 L L L hTo ph S n t + + + + = = = Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 84 4.7.3. Nguyên công 4: Tiện thô mặt trụ f80,6; Tiện rãnh côn; Tiện thô mặt đầu f80, - Máy: CNC: CAK 3635V, Dao: T15K6, Đồ gá: mâm cặp. + Tiện thô f80,6: - Lượng dư: h = 9,7 mm, - Chiều sâu cắt: t = 2 mm, - Lượng chạy dao: Tra bảng 5.60 – STCNCTM – 2003. Ta chọn S = 0,6 mm/vg - Tốc độ cắt V: Tra bảng 5.64– STCNCTM – 2003. Ta chọn V = 231 m/ph - Số vòng quay: 1000. 1000.231 919 / . .80,6 Vn v ph Dp p = = = - Thời gian máy: 1 2 15 4 3 9,7. . 0, 2 . 0,6.919 2 L L L hTo ph S n t + + + + = = = + Tiện thô rãnh côn : - Lượng dư: h = 5 mm, - Chiều sâu cắt: t = 2 mm, - Lượng chạy dao: Tra bảng 5.62 – STCNCTM – 2003. Ta chọn S = 0,3 mm/vg, - Tốc độ cắt V: Tra bảng 5.64– STCNCTM – 2003. Ta chọn V = 231 m/ph - Số vòng quay: 1000. 1000.231 980 / . .75 Vn v ph Dp p = = = - Thời gian máy: 1 2 10 4 3 5. . 0, 2 . 0,3.980 2 L L L hTo ph S n t + + + + = = = 4.7.4. Nguyên công 8: Tiện tinh rãnh đồng tâm, tiện tinh mặt trụ ф100, tiện tinh lỗ ф16,1 + Tiện tinh mặt đầu: - Lượng dư: h = 0,4 mm, - Chiều sâu cắt: t = 0,2 mm, - Lượng chạy dao: Tra bảng 5.62 – STCNCTM – 2003. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 85 Ta chọn S = 0,25 mm/vg, - Tốc độ cắt V: Tra bảng 5.64 – STCNCTM – 2003. Ta chọn V = 323 m/ph, - Số vòng quay: 1000. 1000.323 1028 / . .100 Vn v ph Dp p = = = - Thời gian máy: 1 2 45 3 2 0, 4. . 0, 4 . 0, 25.1028 0, 2 L L L hTo ph S n t + + + + = = = + Tiện tinh mặt trụ f100: - Lượng dư: h = 0,61 mm, - Chiều sâu cắt: t = 0,3 mm, - Lượng chạy dao: Tra bảng 5.62 – STCNCTM – 2003. Ta chọn S = 0,3 mm/vg, - Tốc độ cắt V: Tra bảng 5.64– STCNCTM – 2003. Ta chọn V = 260 m/ph - Số vòng quay: 1000. 1000.260 828 / . .100 Vn v ph Dp p = = = - Thời gian máy: 1 2 15 4 3 0,61. . 0,18 . 0,3.828 0,3 L L L hTo ph S n t + + + + = = = + Tiện tinh rãnh định hình: - Lượng dư: h = 0,7 mm, - Chiều sâu cắt: t = 0,35 mm, - Lượng chạy dao: Tra bảng 5.62– STCNCTM – 2003. Ta chọn S = 0,2 mm/vg, - Tốc độ cắt V: Tra bảng 5.64– STCNCTM – 2000. Ta chọn V = 323 m/ph, - Số vòng quay: 1000. 1000.323 947 / . .100 Vn v ph Dp p = = = - Thời gian máy: 1 2 30 3 2 0,7. . 0,37 . 0,2.947 0,35 L L L hTo ph S n t + + + + = = = + Tiện tinh lỗ f16,1: Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 86 - Lượng dư: h = 0,66 mm, - Chiều sâu cắt: t = 0,3 mm, - Lượng chạy dao: Tra bảng 5.62 – STCNCTM – 2003. Ta chọn S = 0,2 mm/vg, - Tốc độ cắt V: Tra bảng 5.64– STCNCTM – 2003. Ta chọn V = 130 m/ph, - Số vòng quay: 1000. 1000.130 2570 / . .16,1 Vn v ph Dp p = = = , - Thời gian máy: 1 2 35 4 3 0,66. . 0,2 . 0,2.2570 0,3 L L L hTo ph S n t + + + + = = = , 4.7.5. Nguyên công 9: Tiện tinh mặt trụ 80, tiện tinh mặt đầu ф80, tiện tinh ф76 và tiện tinh mặt côn. + Tiện tinh f80: - Lượng dư: h = 0,6 mm, - Chiều sâu cắt: t = 0,3 mm, - Lượng chạy dao: Tra bảng 5.62 – STCNCTM – 2003. Ta chọn S = 0,25 mm/vg, - Tốc độ cắt V: Tra bảng 5.64– STCNCTM – 2003. Ta chọn V = 260 m/ph, - Số vòng quay: 1000. 1000.260 1035 / . .80 Vn v ph Dp p = = = - Thời gian máy: 1 2 15 4 3 0,6. . 0, 2 . 0, 25.1035 0,3 L L L hTo ph S n t + + + + = = = + Tiện tinh mặt đầu f80: - Lượng dư: h = 0,5 mm, - Chiều sâu cắt: t = 0,25 mm, - Lượng chạy dao: Tra bảng 5.62– STCNCTM – 2003. Ta chọn S = 0,25 mm/vg, - Tốc độ cắt V: Tra bảng 5.64– STCNCTM – 2003. Ta chọn V = 323 m/ph, Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 87 - Số vòng quay: 1000. 1000.323 1285 / . .80 Vn v ph Dp p = = = - Thời gian máy: 1 2 36 3 2 0,5. . 0, 4 . 0, 25.1285 0, 2 L L L hTo ph S n t + + + + = = = 4.8. Tính giá thành chi tiết đầu ép. Các số liệu trong tính giá thành được lấy theo đơn giá Công ty phụ tùng số 1 – Sông Công Thái Nguyên ngày 28.4.2008. Gọi K là tổng chi phí gia công cơ khí chi tiết đầu ép, ta có: K = Kvl + KL + Kch + KD + KM + KNL. (4.8) Trong đó: + Kvl: là chi phí phôi: Kvl = Gph . mph, đồng (4.9) Gph: là giá trị của phôi trên một đơn vị khối lượng, Gph = 95.000 đồng/kg R = 0,525 dm: là bán kính phôi L = 0,4 dm: là chiều dài phôi mph: là khối lượng phôi: 2 2.7,7 .0,525 .0,4.7,7 2,5phm R L kgp p= = = Vậy chi phí cho vật liệu là: Kvl = 2,5 . 95000 = 277.500 đồng + KL: là chi phí lương công nhân đứng máy: Lấy trung bình với công nhân bậc 6 đứng vận hành máy CNC theo một ca là 220.000 đồng/8giờ, vậy với thời gian chế tạo chi tiết là 5 phút, thời gian phụ chuyển giao giữa các bước hoặc các nguyên công khoảng 10 phút ta có: 15.220000 6875 8.60L K = = đồng + Kch: là chi phí chung bao gồm các chi phí về phục vụ, quản lý. Lấy bằng 0,3 lần lương công nhân đứng máy. Kch = 0,3 . 6875 = 2062 đồng Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 88 + KD: là chi phí về dao, bao gồm các chi phí sửa dao và hao mòn dao; tính theo một dao hợp kim T15K6 thì một ca là 90.000 đồng trên 8 giờ, vậy chi phí về dao chế tạo một đầu ép là: 15.90000 2812 8.60D K = = đồng + KM: là chi phí về máy, bao gồm các chi phí về khấu hao máy, tiền điện gia công trên máy, tính chung cho máy tiện TTGC, thì một ca là 500000 đồng/ca, vậy chi phí về máy là: 11800 60.8 500000.15 ==MK đồng + KNL: là toàn bộ các chi phi về nhiệt luyện, thấm các bon. Lấy bằng 60.000 đồng. Vậy tổng chi phí gia công cho chi tiết đầu ép là: K = 277500 + 6875 + 2062 + 2812 + 11.800 + 60.000 = 361000 đồng Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 89 Chương 5 THỰC NGHIỆM ĐỀ TÀI 5.1. Chế tạo đầu ép. 5.1.1. Chuẩn bị phôi. Vật liệu: ШX15, phôi rèn: f110x80. 5.1.2. Ủ phôi. Xem mục 4.5. 5.1.3. Gia công chi tiết. Được lập trình tự động gia công trên máy tiện CNC: CAK 3635V 5.1.4. Tôi chi tiết đầu ép. + Thời gian nung: 21 phút, + Thời gian giữ nhiệt: 10phút, + Nhiệt độ tôi: T°tôi = 770°C, +Tốc độ tôi: VTh = 100°C/s. 5.1.5. Kết quả chế tạo. + Mẫu chế tạo đều đạt được các kích thước, hình dáng hình học theo yêu cầu kỹ thuật, + Độ cứng: Độ cứng đạt HRC61- 62. 5.2. Đưa mẫu vào sản xuất thử. Đưa những mẫu chi tiết đầu ép chế tạo thí nghiệm lắp vào máy ép đá mài ba via tại Công ty cổ phần Đá mài Hải Dương trong dây truyền sản xuất đá mài. - Đánh dấu lô đá mài được ép từ mẫu thử. - Kiểm tra độ mòn của đầu ép thông qua sản phẩm đá được ép. Sai lệch kích thước, hình dáng hình học của viên đá mài ba via không được vượt quá 0,2mm. - Đánh giá độ tin cậy và tuổi thọ của các mẫu thử qua số lượng sản phẩm viên đá được chế tạo từ mỗi mẫu thử nghiệm. Kết quả đạt được là: số viên đá ép được trung bình trên một mẫu thí được khoảng 900 -1100 viên. 5.3. Đánh giá kết quả và kết luận về hướng phát triển của đề tài. 5.3.1. Kết quả đạt được. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 90 Đề tài đã ứng dụng cơ sở lý thuyết về ma sát – mòn, hiện tượng mòn để xác định nguyên nhân và các dạng hỏng bề mặt do mòn của chi tiết đầu ép đá mài ba via, trên cơ sở điều kiện làm việc thực tế tại cơ sở sản xuất. Từ các yêu cầu về kỹ thuật, điều kiện làm việc và độ bền mòn, đề tài đã ứng dụng cơ sở lý thuyết về ma sát và mòn để xác định các yêu cầu về vật liệu chế tạo và cơ tính hợp lý cho chi tiết đầu ép, nhằm hạn chế và khắc phục các dạng hỏng do mòn. Đề tài đã ứng dụng lý thuyết phần tử hữu hạn trong cơ học, phần mềm Cosmos để tính toán kiểm tra bền và biến dang cho chi tiết đầu ép. Nhờ việc xác định ứng suất từng phần tử trong chi tiết mà có biện pháp cần thiết để chế tạo phù hợp. Từ các yêu cầu về cơ tính và vật liệu của chi tiết đầu ép, kết hợp với điều kiện làm việc thực tế, đề tài đã lựa chọn các biện pháp về thiết kế và các biện pháp về công nghệ, để đảm bảo cho chi tiết có độ chính xác gia công, kích thước hình dáng hình học hợp lý, độ cứng và độ bóng bề mặt cao, nhằm hạn chế và khắc phục các hiện tượng mòn của chi tiết đầu ép và đã đạt được một số kết quả khả quan và mục tiêu chính của đề tài. Các kết quả nghiên cứu của đề tài về mặt lý thuyết có thể được áp dụng, tham khảo làm cơ sở để nghiên cứu thiết kế các chi tiết đầu ép đối với một số loại sản phẩm khác của Công ty cổ phần đá mài Hải Dương. Kết quả của ban đầu cho thấy về cơ bản đầu ép đã đã đáp ứng yêu cầu sản xuất, tạo cơ sở cho Công ty chủ động sản xuất và nguồn phụ tùng thay thế, hạn chế phải nhập khẩu. 5.3.2. Hạn chế của đề tài: Do thời gian có hạn, các trang thiết bị kỹ thuật còn hạn chế, do vậy đề tài chưa đi sâu nghiên cứu công nghệ kỹ thuật bề mặt, nghiên cứu chế tạo đầu ép cỡ lớn, đặc biệt là quy luật phân bố tải trọng trên bề mặt làm việc của đầu ép để để thiết kết tạo phù hợp. Số lần thực nghiệm còn ít và do thời gian có hạn nên mới chỉ đánh giá chất lượng của sản phẩm thử nghiệm theo yêu cầu làm việc thực tế của Công ty cổ phần đá mài Hải Dương mà chưa phân tích dạng hỏng của mẫu thử trong thực nghiệm Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 91 khác, do vậy mà kết luận mới chỉ dừng lại ở điều kiện sản xuất của Công ty cổ phần Đá mài Hải Dương. 5.3.3. Hướng phát triển của đề tài. Hướng phát triển của công nghệ thiết kế chế tạo đầu ép đá mài ở Việt Nam là cần thiết phải ứng dụng trang thiết bị công nghệ tiên tiến trong chế tạo, nghiên cứu kỹ thuật bề mặt, nhằm mở rộng miền hao mòn bình thường và giảm đến mức tối thiểu cường độ hao mòn, bằng cách tăng độ bóng bề mặt, tăng độ cứng, độ bền mòn của lớp bề mặt hoặc thay đổi thành phần hoá học và thành phần pha của lớp bề mặt. Cần nghiên cứu sâu hơn các vấn đề về ma sát và mòn, quy luật phân bố tải trọng làm cơ sở để tính toán thiết kế chế tạo tối ưu và đánh giá độ tin cậy, độ chính xác và tuổi thọ của đầu ép trong quá trình làm việc thực tế. Phụ lục 1: Ảnh kim tương tổ chức lớp kim loại lớp bề mặt làm việc của đầu ép sau khi đã bị mòn: File ảnh Phụ lục 2: Kết quả ứng dụng phần mềm Cosmos kiểm tra bền và biến dạng của đầu ép. - File ảnh kết quả kiểm tra bền và biến dạng của đầu ép. - File (dạng bảng) chuyển vị của các nút. - File (dạng bảng) ứng suất của các nút. Phụ lục 3: Lập trình MasterCam và chạy mô phỏng gia công chi tiết đầu ép trên máy tiện CNC. - File lập trình. - File chạy mô phỏng gia công chi tiết đầu ép trên máy tiện CNC. Phụ lục 4: Lập trình CNC gia công chi tiết đầu ép trên máy tiện CNC 1. Chuẩn bị phôi: Vật liệu: ШX15; phôi rèn: f110x80 2. Máy tiện: CNC CAK3635V 3. Lập trình: a. Chương trình gia công các mặt rãnh định hình: % O0000 X33.386 Z1.07 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 92 G21 G0 T0101 (dao số 1) G18 G97 S1028 M03 G0 G54 X105. Z.2 M8 G99 G1 X13.9 F.25 Z2.2 G0 X105. Z0. G1 X13.9 Z2. G97 S955 G0 X100.46 Z1.15 G1 Z1.05 F.3 Z-16.9 X100.601 Z-16.829 G0 Z1.15 X99.86 G1 Z1.05 Z-16.9 X100.001 Z-16.829 G97 S722 G0 X103.86 Z-3. G1 X55.7 F.5 Z-1. G0 X103.86 Z-5. G1 X55.7 Z-3. G0 X57.5 Z-2.8 G1 X57.3 X55.162 X35.358 Z2.81 G0 X35.858 X57.5 Z-4.8 G1 X57.3 X54.107 G0 X33.886 M9 G28 U0. V0. W0. M05 T0100 M01 G0 T0202 (Dao số 2) G18 G97 S1050 M03 G0 G54 X102.2 Z-5.35 M8 G1 X102. F.2 X97.238 X96.819 Z-5.14 G18 G2 X95.9 Z-4.95 R.651 G1 X94.9 G2 X93.98 Z-5.14 R.65 G1 X93.4 Z-5.431 X92.819 Z-5.14 G2 X91.9 Z-4.95 R.651 G1 X90.9 G2 X89.98 Z-5.14 R.65 G1 X89.4 Z-5.431 X88.819 Z-5.14 G2 X87.9 Z-4.95 R.651 G1 X86.9 G2 X85.98 Z-5.14 R.65 G1 X85.4 Z-5.431 X84.819 Z-5.14 G2 X83.9 Z-4.95 R.651 G1 X82.9 G2 X81.98 Z-5.14 R.65 G1 X81.4 Z-5.431 X80.819 Z-5.14 G2 X79.9 Z-4.95 R.651 G1 X78.9 G2 X77.98 Z-5.14 R.65 G1 X77.4 Z-5.431 X76.819 Z-5.14 G2 X75.9 Z-4.95 R.651 G1 X74.9 G2 X73.98 Z-5.14 R.65 G1 X73.4 Z-5.431 G1 X89.651 Z-5.8 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 93 X72.819 Z-5.14 G2 X71.9 Z-4.95 R.651 G1 X70.9 G2 X69.98 Z-5.14 R.65 G1 X69.4 Z-5.431 X68.819 Z-5.14 G2 X67.9 Z-4.95 R.651 G1 X66.9 G2 X65.98 Z-5.14 R.65 G1 X65.4 Z-5.431 X64.819 Z-5.14 G2 X63.9 Z-4.95 R.651 G1 X62.9 G2 X61.98 Z-5.14 R.65 G1 X61.4 Z-5.431 X60.819 Z-5.14 G2 X59.9 Z-4.95 R.651 G1 X58.9 G2 X57.98 Z-5.14 R.65 G1 X57.562 Z-5.35 X54.38 G3 X47.75 Z-4.076 R4.95 G1 X42.414 Z-1.67 G2 X31.9 Z.35 R7.85 G0 Z.6 G18 X102.2 Z-5.7 G1 X102. X96.949 X96.324 Z-5.388 G18 G2 X95.9 Z-5.3 R.3 G1 X94.9 G2 X94.476 Z-5.388 R.3 G1 X93.651 Z-5.8 X93.149 X92.324 Z-5.388 G2 X91.9 Z-5.3 R.3 G1 X90.9 G2 X90.476 Z-5.388 R.3 X89.149 X88.324 Z-5.388 G2 X87.9 Z-5.3 R.3 G1 X86.9 G2 X86.476 Z-5.388 R.3 G1 X85.651 Z-5.8 X85.149 X84.324 Z-5.388 G2 X83.9 Z-5.3 R.3 G1 X82.9 G2 X82.476 Z-5.388 R.3 G1 X81.651 Z-5.8 X81.149 X80.324 Z-5.388 G2 X79.9 Z-5.3 R.3 G1 X78.9 G2 X78.476 Z-5.388 R.3 G1 X77.651 Z-5.8 X77.149 X76.324 Z-5.388 G2 X75.9 Z-5.3 R.3 G1 X74.9 G2 X74.476 Z-5.388 R.3 G1 X73.651 Z-5.8 X73.149 X72.324 Z-5.388 G2 X71.9 Z-5.3 R.3 G1 X70.9 G2 X70.476 Z-5.388 R.3 G1 X69.651 Z-5.8 X69.149 X68.324 Z-5.388 G2 X67.9 Z-5.3 R.3 G1 X66.9 G2 X66.476 Z-5.388 R.3 G1 X65.651 Z-5.8 X65.149 X64.324 Z-5.388 G2 X63.9 Z-5.3 R.3 G1 X62.9 G2 X62.476 Z-5.388 R.3 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 94 G1 X61.651 Z-5.8 X61.149 X60.324 Z-5.388 G2 X59.9 Z-5.3 R.3 G1 X58.9 G2 X58.476 Z-5.388 R.3 G1 X57.851 Z-5.7 X54.38 G3 X47.282 Z-4.336 R5.3 G1 X41.945 Z-1.93 G2 X31.9 Z0. R7.5 G0 Z.25 M9 G28 U0. V0. W0. M05 T0200 M01 G0 T0303(dao số 3) G18 G97 S2570 M03 G0 G54 X15.57 Z1.25 M8 Z.1 G1 Z0. F.2 Z-30.9 X15.429 Z-30.829 G0 Z.1 X16.17 G1 Z0. Z-30.9 X16.029 Z-30.829 G0 Z1.25 M9 G28 U0. V0. W0. M05 T0300 M30 % b. Chương trinh gia công các mặt còn lại; % Z-7.118 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 95 O0001 G21 G0 T0101 (dao số 1) G18 G97 S700 M03 G0 G54 X106. Z-2.083 M8 G99 G1 X80.6 F.6 G0 X106. Z-5.062 G1 X80.6 X81.196 Z-4.764 G0 X106. Z-8.042 G1 X80.6 X81.196 Z-7.744 G0 X106. Z-11.021 G1 X80.6 X81.196 Z-10.723 G0 X106. Z-14. G1 X80.6 X81.196 Z-13.702 G0 X106. M9 G28 U0. V0. W0. M05 T0100 M01 G0 T0202 (dao số 2) G18 G97 S1035 M03 G0 G54 X79.97 Z2.35 M8 G1 Z2.25 F.25 Z-14. X80.111 Z-13.929 G97 S980 G0 X80.2 Z-11.5 G1 X80. F.3 X76. X80.894 Z-2.224 G0 X81.394 Z-12. X80.2 G1 X80. X75. Z-7. X80. Z-2. G0 X80.5 G50 S3600 G96 S1285 X83.97 Z.25 G1 X15. Z2.25 G0 X83.97 Z0. G1 X15. Z2. M9 G28 U0. V0. W0. M05 T0200 M30 % 4. Băng VIDEO ghi lại hình ảnh quá trình gia công chi tiết trên máy tiện CNC. TÀI LIỆU THAM KHẢO Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 96 I. Tiếng Việt: 1. PGS TS Nguyễn Đăng Bình và PGS TS Phan Quang Thế (2006), Một số vấn đề về ma sát, mòn và bôi trơn trong kỹ thuật. Nhà xuất bản Khoa học & Kỹ thuật. 2. Nguyễn Anh Tuấn, Phạm Văn Hùng (2006), Ma sát hoc, Nhà xuất bản Khoa học & Kỹ thuật. 4. Nghiêm Hùng(1999), Giáo trình Vật liệu học, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội. 5. Nguyễn Hùng (chủ biên1997). Kim loại học và nhiệt luyện, Nhà xuất bản Khoa học &Kỹ thuật. 6. Lê Công Dưỡng (chủ biên1974), Vật liệu học, Nhà xuất bản Khoa học &Kỹ thuật. 7. Nguyễn Văn Lẫm(1993), Thiết kế chi tiết máy, Nhà xuất bản giáo dục. 8. Lê Văn Tiến(1996), Gia công vật liệu có độ bền cao, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội. 9. Nguyễn Đắc Lộc(2003), Sổ tay công nghệ chế tạo máy T2, Nhà xuất bản Khoa học &Kỹ thuật. 10. Lưu Minh Trị(1976), Sổ tay vật liệu chế tạo máy-Thép và gang, Nhà xuất bản Khoa học &Kỹ thuật. 11. Trần Ích Thịnh(2000), Phương pháp phần tử hữu hạn trong kỹ thuật, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội. 12. GSTS Nguyễn Văn Phái(2001), Phương pháp phần tử hữu hạn thực hành trong cơ học, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội. Nhà xuất bản giáo dục. 13. GSTS Nguyễn Văn Phái(2000), Giải bài toán cơ kỹ thuật bằng chương trình ANSYS, Nhà xuất bản Khoa học &Kỹ thuật. 14. Đinh Bá Trụ(2000), Hướng dẫn sử dụng ANSYS-Chương trình phần mềm thiết kế mô phỏng bằng phương pháp phần tử hữu hạn, Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 97 Nhà xuất bản Khoa học &Kỹ thuật. 15. PGS TS Nguyễn Việt Hưng(2003), ANSYS và mô phỏng trong công nghiệp bằng phần tử hữu hạn, Nhà xuất bản Khoa học &Kỹ thuật. 16. B,NARZAMAXOV(tác giả) - PTS Chu Thiên Trường (dịch-2004), Vật liệu học, Nhà xuất bản giáo dục. II. Tiếng nước ngoài: 1. L. Recke, H. Schmidt, T. C. Vu: simulation blechumformig als integriertes werkzeug in der prozebkette karosserie VDI – Bericht 1153 – 1994 2. Doege, E.; Dohrmann, H.; Kösters, R.: simulation of active and passive blankholder concepts using the finite element menthod. Angenommener Vortrag 4th Int. Conf. On Sheet Metal (SheMet ’ 96), Twente, 1.4 – 3.4 – 1996. 3. Werner, N.; Seidel, R.: numerical indentification of insufficiently known fem process parametter Abapus User’ s Conference, June 23 – 25, Aachen 4. Ю. А. Aверкиев А. Ю. Aверкиев: ТЕХНОЛОГИЯ ХОЛОДНОЙ ШТАМПОВКИ. Москва “Машиностроение” – 1989 ._.