nghiên cứu các thông số công nghệ để nâng cao chất lượng và độ chính xác gia công của sản phẩm khi mài thép làm khuôn skd61

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP
******


THUYẾT MINH
LUẬN VĂN THẠC SĨ CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

ĐỀ TÀI:
NGHIÊN CỨU CÁC THÔNG SỐ CÔNG NGHỆ ĐỂ NÂNG
CAO CHẤT LƯỢNG VÀ ĐỘ CHÍNH XÁC GIA CÔNG
CỦA SẢN PHẨM KHI MÀI THÉP LÀM KHUÔN SKD61

Học Viên: Hoàng Văn Quyết
Lớp: CHK10 CTM
Chuyên ngành: Công nghệ Chế tạo máy
Người HD Khoa học: TS. Nguyễn Văn Hùng

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC HỌC VIÊN



TS. Nguyễn Văn Hùng Hoàng Văn Quyết

KHOA ĐÀO TẠO SAU ĐẠI HỌC BGH TRƯỜNG ĐẠI HỌC
KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP

THÁI NGUYÊN - 2010

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

LỜI CAM ĐOAN

Việc nghiên cứu lĩnh vực công nghệ thay thế hàng nhập ngoại sẽ góp
phần làm tăng lực cạnh tranh của các nhà sản xuất trong nước. Dựa trên
những yêu cầu thực tiễn về lĩnh vực khuôn mẫu, luận văn đã chọn hướng
nghiên cứu chế tạo các loại khuôn mẫu hiện đang phải nhập ngoại nhằm tăng
hiệu quả kinh tế - kỹ thuật của sản phẩm.
Mặc dù, đã có cố gắng nhiều trong việc nghiên cứu tính toán và tiến
hành thực nghiệm nhưng luận văn còn nhiều thiếu sót và còn nhiều điểm mới
cần được đề xuất và trao đổi, thảo luận thêm. Tác giả rất mong và trân trọng
mọi sự đóng góp, phê bình của các thầy giáo và đồng nghiệp đối với luận văn.
Em xin trân trọng cảm ơn Khoa Đào tạo Sau đại học, Ban Giám hiệu
Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp đã hết sức tạo điều kiện thuận lợi cho
em trong suốt quá trình họa tập và hoàn thành luận văn.
Xin trân trọng cảm ơn các thầy giáo trong Hội đồng bảo vệ Đề cương
luận văn đã góp ý, chỉnh sửa và phê duyệt đề cương để luận văn của em được
hoàn thành với nội dung tốt nhất.
Đặc biệt, em xin trân trọng cảm ơn thầy TS. Nguyễn Văn Hùng đã tận
tình hướng dẫn và giúp em hoàn thành luận văn.
Xin chân thành cảm ơn các đồng nghiệp, các cộng tác viên đã giúp đỡ và
đề xuất những giải pháp tốt nhất trong quá trình viết luận văn và thí nghiệm.
Xin chân thành cảm ơn gia đình và bạn bè đã động viên, cổ vũ về tinh
thần và vật chất cho bản thân trong suốt quá trình học tập và làm luận văn.
Em xin cam đoan các số liệu và kết quả nêu trong luận văn là trung thực

và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ một công trình khác. Trừ những
phần tham khảo đã được ghi rõ trong luận văn.
Học viên



Hoàng Văn Quyết

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

MỤC LỤC
Trang
Phần mở đầu
1
1.
Tính cấp thiết của đề tài
1
2.
Đối tượng, mục đích, nội dung và phương pháp nghiên cứu
2
2.1.
Đối tượng nghiên cứu
2
2.2.
Mục đích nghiên cứu
2
2.3.
Nội dung nghiên cứu
2
2.4.

Phương pháp nghiên cứu
2
3.
Ý nghĩa của đề tài
2
3.1.
Ý nghĩa khoa học
2
3.2.
Ý nghĩa thực tiến
3
Chương 1: Tổng quan về mài phẳng và mài thép làm khuôn
4
1.1.
Đặc điểm của quá trình mài.
4
1.2.
Tổng quan về mài thép làm khuôn
5
1.2.1.
Vị trí của nguyên công mài trong gia công kim loại
5
1.2.2.
Thực trạng ngành công nghiệp sản xuất khuôn mẫu
5
1.3.
Cơ sở của quá trình cắt khi mài phẳng
7
1.3.1.
Quá trình tạo phoi khi mài phẳng

7
1.3.2.
Động hình học quá trình mài phẳng
9
1.3.3.
Tốc độ bóc vật liệu
10
1.3.4.
Chiều dày phoi tương đương
11
1.4.
Động lực học mài
11
1.4.1.
Lực cắt khi mài
11
1.4.2.
Công suất cắt khi mài
13
1.4.3.
Rung động khi mài
13
1.5.
Mòn và tuổi bền của đá mài
15
1.5.1.
Các dạng mòn của đá mài
15
1.5.2.
Tuổi bền đá mài và các phương pháp xác định tuổi bền đá mài

17
1.5.3.
Sửa đá mài
19
1.6.
Nhiệt độ mài
19
1.7.
Chất lượng bề mặt mài
21
1.7.1.
Sự hình thành nhám bề mặt mài
21
1.7.2.
Sự hình thành sóng bề mặt mài
22

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

1.7.3.
Sự thay đổi cấu trúc của lớp bề mặt, sự hình thành ứng suất dư bề mặt
22
1.8.
Tính gia công của vật liệu khi mài
23
1.9.
Chế độ cắt và ảnh hưởng của chế độ cắt đến các thông số đặc
trưng cho quá trình cắt khi mài phẳng
24
1.9.1.

Ảnh hưởng của chế độ cắt đến lực cắt
24
1.9.2.
Ảnh hưởng của chế độ cắt đến rung động khi mài
25
1.9.3.
Ảnh hưởng của chế độ cắt đến nhiệt cắt
25
1.9.4.
Ảnh hưởng của chế độ cắt đến mòn và tuổi bền của đá mài
26
1.9.5.
Ảnh hưởng của chế độ cắt đến độ nhám bề mặt mài
26
1.10.
Kết luận chương 1
27
1.10.1
Tóm tắt về công nghệ mài, mài vật liệu làm khuôn mẫu
27
1.10.2
Định hướng nghiên cứu của đề tài
28
1.10.3
Nội dung nghiên cứu của đề tài
28
1.10.4
Định hướng nghiên cứu tiếp theo
28
Chương 2: Tối ưu hóa chế độ cắt khi mài vật liệu thép làm khuôn

SKD61
29
2.1.
Mô hình quá trình mài phẳng
29
2.2.
Những định hướng khi nghiên cứu tối ưu hóa chế độ cắt khi mài
thép làm khuôn SKD61
30
2.3.
Mô hình hóa toán học quá trình mài phẳng
31
2.4.
Kết luận chương 2
34
Chương 3: Xây dựng cơ sở nghiên cứu thực nghiệm
35
3.1.
Mục đích nghiên cứu thực nghiệm
35
3.1.1.
Chọn thông số vào
35
3.1.2.
Chọn chỉ tiêu đánh giá
37
3.1.3.
Nhiễu khi mài phẳng
38
3.2.

Xây dựng quy hoạch thực nghiệm
38
3.2.1.
Các nguyên tắc cơ bản của quy hoạch thực nghiệm
38
3.2.2.
Chọn loại kế hoạch thực nghiệm và mô hình hồi quy thực nghiệm
40
3.2.3.
Xác định miền qui hoạch
51
3.3.
Hệ thống thiết bị thí nghiệm
52
3.3.1.
Máy thí nghiệm
52
3.3.2.
Vật liệu thí nghiệm
53

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

3.3.3.
Đá mài thí nghiệm
53
3.3.4.
Chế độ sửa đá
54
3.3.5.

Dung dịch trơn nguội
54
3.3.6.
Hệ thống đo lường
54
3.4.
Kết luận chương 3
56
Chương 4: Nghiên cứu thực nghiệm và thảo luận kết quả
57
4.1.
Các bước nghiên cứu tối hóa quá trình mài phẳng thép làm khuôn
SKD61
57
4.1.1.
Các hàm mục tiêu khi mài tinh thép làm khuôn SKD61
58
4.1.2.
Chọn dạng hàm hồi quy
58
4.2.
Tối ưu hóa quá trình mài phẳng khi mài tinh thép làm khuôn
SKD61
61
4.2.1.
Xây dựng thuật toán quy hoạch thực nghiệm
61
4.2.2.
Xác định hàm hồi quy
61

4.2.3.
Xác định hàm mục tiêu tối ưu
64
4.2.4.
Miền tối ưu hoá
66
4.3.
Nghiên cứu hình thái, cấu trúc và tính chất cơ lý lớp bề mặt khi
mài tinh thép làm khuôn SKD61
71
4.3.1.
Nghiên cứu hình thái bề mặt gia công
71
4.3.2.
Nghiên cứu cấu trúc và tính chất cơ lý lớp kim loại bề mặt
73
4.4.
Thảo luận kết quả nghiên cứu khi mài tinh thép làm khuôn
SKD61
75
4.4.1.
Ảnh hưởng của chế độ cắt đến độ nhám bề mặt và độ chính xác
gia công
75
4.4.2.
Hình thái bề mặt gia công
76
4.4.3.
Cấu trúc lớp kim loại bề mặt gia công
76

4.5.
Triển khai ứng dụng kết quả vào sản phẩm thực tế
77
4.5.1.
Sản phẩm ứng dụng
77
4.5.2.
Kết quả ứng dụng
78
4.6.
Kết luận chương 4
79
KẾT LUẬN CHUNG
80
TÀI LIỆU THAM KHẢO
82
PHỤ LỤC
84

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU CHÍNH
Ký hiệu
Ý nghĩa
Đơn vị
n
đ
Tốc độ quay của đá mài
Vòng/ph
V

b
Vận tốc bàn máy (lượng chạy dao dọc)
m/ph
S
n

Lượng chạy dao ngang
mm/ht
a
z

Chiều sâu cắt của một hạt mài
mm
b
z
Chiều rộng phoi cắt
mm
t
Chiều sâu cắt khi mài
mm
b
Chiều rộng mài
mm
B
Chiều rộng của đá mài
mm
D
đ
Đường kính của đá mài
mm


đ

Tốc độ của đá mài
m/s

ct
Tốc độ của chi tiết gia công
m/ph
L
c
Chiều dài cung tiếp xúc tĩnh
mm
D
e
Đường kính tương đương
mm
h
max
Chiều dày phoi không biến dạng lớn nhất
mm
h
tđ
Chiều dày phoi tương đương
mm
Q
w
Tốc độ bóc vật liệu
mm
3

/s
Q
’
w

Tốc độ bóc vật liệu trên 1 đơn vị bề rộng mài
mm
3
/s.m
P
iz
Thành phần lực cắt theo phương tiếp tuyến tác dụng lên 1 hạt mài
N
P
iy
Thành phần lực cắt theo phương pháp tuyến tác dụng lên 1 hạt mài
N
P
z
Thành phần lực cắt tiếp tuyến
N
P
y

Thành phần lực cắt pháp tuyến
N
R
a
, R
z

, R
t
Thông số đánh giá độ nhám bề mặt gia công
m
K
p
= P
y
/P
z


Hệ số lực cắt

N
Công suất mài
W
u
Năng lượng riêng khi mài
J/mm
3
K
c
Hệ số khả năng cắt của đá mài
mm
3
/s.N
G
Hệ số mài

T
Tuổi bền của đá mài
phút
T
m
Nhiệt độ mài
0
C
S
sđ
Lượng chạy dao ngang khi sửa đá
m/ph

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

t
sđ

Chiều sâu cắt khi sửa đá
mm
x
i
Giá trị mã hoá của các thông số vào

X
i
Khoảng thay đổi thông số vào

g
Gia tốc

m/s
2

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên


DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU

TT
Bảng
Nội dung
Trang
1
1.1
Hệ số truyền nhiệt của vật liệu phụ thuộc vào hàm lượng
hợp kim
20
2
3.1
Ma trận quy hoạch trung tâm hợp thành đối xứng với 3
thông số ảnh hưởng
52
3
3.2
Ký hiệu tương đương thép SKD61 của các nước
53
4
3.3
Thành phần hoá học của mẫu thí nghiệm thép SKD61
53
5

4.1
Giá trị mã hóa và giá trị thực ở các mức của các thông số
60
6
4.2
Ma trận thí nghiệm khi mài tinh thép SKD61
60
7
4.3
Kết quả thí nghiệm mài tinh thép SKD61 bằng đá
Cn60.CV1.G.V1. 250x25x75. 
đ
= 30m/s.
61
8
4.4
Ứng dụng bộ thông số chế độ cắt tối ưu vào mài tinh nửa
dưới khuôn dập trục khuỷu xe máy Honda tại Công ty
Diezel Sông Công (DISOCO).
78

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
TT
Hình số
Nội dung
Trang
1
1.1
Quá trình tách phoi của hạt mài.
7
2
1.2
Sơ đồ cắt của hạt mài
9
3
1.3
Vùng tiếp xúc đá – chi tiết mài
10
4
1.4
Lực cắt tác dụng lên hạt mài
11

5
1.5
Quan hệ P
y
– P
z

13
6
1.6
Rung động gây ra sóng bề mặt gia công
14
7
1.7
Các dạng mòn của đá mài
16
8
1.8
Quá trình mòn đá mài
16
9
1.9
Cấu trúc lớp bề mặt mài

23
10
1.10
Profin bề mặt mài lý tưởng

26

11
2.1
Mô hình quá trình mài phẳng
29
12
3.1
Sơ đồ nghiên cứu thực nghiệm
35
13
3.2
Sơ đồ khối xử lý kết quả đo
41
14
3.3
Sơ đồ khối xác định hàm hồi quy một biến
43
15
3.4
Sơ đồ khối xác định hàm hồi quy nhiều biến
48
16
3.5
Sơ đồ khối thuật toán Gradient
51
17
3.6
Máy đo độ nhám bề mặt SJ – 201
54
18
3.7

Máy đo tọa độ CMM 544 – Mitutoyo
55
19
3.8
Đầu đo tiếp xúc TP20 – Hãng RENISHAW
R

56
20
4.1
Sơ đồ cấu trúc chương trình phần mềm hồi quy và tối
ưu hóa.
57
21
4.2a
Quan hệ nhám bề mặt với S
n
, V
b
(t tối ưu)
67
22
4.2b
Quan hệ nhám bề mặt với t, V
b
(S
n
tối ưu)
67
23

4.2c
Quan hệ nhám bề mặt với t, S
n
(V
b
tối ưu)
68
24
4.3a
Quan hệ sai số gia công với S
n
, V
b
(t tối ưu)
69
25
4.3b
Quan hệ sai số gia công với t, V
b
(S
n
tối ưu)
69
26
4.3c
Quan hệ sai số gia công với t, S
n
(V
b
tối ưu)

70
27
4.4
Ảnh SEM bề mặt khi mài thép SKD61 bằng đá mài Hải
Dương Cn60.CV
1
.G.V
1
250x25x75 với 
đ
= 30m/s; t =
0,005 mm; S
n
= 9 mm/ht;

b
= 5 m/ph; dung dịch trơn
71

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

nguội là nhũ tương của hãng TOTAN pha với nước đạt
nồng độ 10%
28
4.5
Ảnh SEM bề mặt khi mài thép SKD61 bằng đá mài Hải
Dương Cn60.CV
1
.G.V
1

250x25x75 với 
đ
= 30m/s; t =
0,01 mm ; S
n
= 5 mm/ht;

b
= 11 m/ph; dung dịch trơn
nguội là nhũ tương của hãng TOTAN pha với nước đạt
nồng độ 10%
72
29
4.6
Ảnh SEM bề mặt khi mài thép SKD61 bằng đá mài Hải
Dương Cn60.CV
1
.G.V
1
250x25x75 với 
đ
= 30m/s; t =
0,01 mm ; S
n
= 9 mm/ht;

b
= 11 m/ph; dung dịch trơn
nguội là nhũ tương của hãng TOTAN pha với nước đạt
nồng độ 10%

72
30
4.7
Cấu trúc bề mặt khi mài thép SKD61 bằng đá mài Hải
Dương Cn60.CV
1
.G.V
1
250x25x75 với 
đ
= 30m/s; t =
0,005 mm ; S
n
= 9 mm/ht;

b
= 5 m/ph; dung dịch trơn
nguội là nhũ tương của hãng TOTAN pha với nước đạt
nồng độ 10%
73
31
4.8
Cấu trúc bề mặt khi mài thép SKD61 bằng đá mài Hải
Dương Cn60.CV
1
.G.V
1
250x25x75 với 
đ
= 30m/s; t =

0,01 mm ; S
n
= 5 mm/ht;

b
= 11 m/ph; dung dịch trơn
nguội là nhũ tương của hãng TOTAN pha với nước đạt
nồng độ 10%
74
32
4.9
Cấu trúc bề mặt khi mài thép SKD61 bằng đá mài Hải
Dương Cn60.CV
1
.G.V
1
250x25x75 với 
đ
= 30m/s; t =
0,01 mm ; S
n
= 9 mm/ht;

b
= 11 m/ph; dung dịch trơn
nguội là nhũ tương của hãng TOTAN pha với nước đạt
nồng độ 10%
74
33
4.10

Nửa trên khuôn dập trục khuỷu xe máy Honda
77
34
4.11
Nửa dưới khuôn dập trục khuỷu xe máy Honda
78




Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

-1-
PHẦN MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài.
Các chi tiết máy có độ chính xác, chất lượng bề mặt và độ bền cao là cơ sở cho
sự ra đời các loại máy móc, thiết bị hiện đại, có chất lượng cao (độ chính xác, độ tin
cậy, độ bền cao…). Các bề mặt cần độ chính xác và chất lượng bề mặt cao cần phải
được mài.
Hiện nay có rất nhiều các loại vật liệu mới có cơ lý tính cao (độ bền cao, độ
cứng cao ). Các loại vật liệu này ngày được sử dụng nhiều trong công nghệ chế tạo
khuôn mẫu, một loại sản phẩm yêu cầu độ chính xác và chất lượng bề mặt rất cao
đòi hỏi phải được mài.
Trong công nghiệp hiện đại các sản phẩm khuôn mẫu rất được quan tâm, các
bề mặt khuôn mẫu thường có hình dạng phức tạp yêu cầu độ chính xác hình dáng
hình học và chất lượng bề mặt cao. Vì vậy, trong chế tạo khuôn mẫu mài là nguyên
công quan trọng.
Các phương pháp tối ưu hóa chế độ cắt khi gia công bằng dụng cụ cắt có lưỡi
cắt xác định cũng không trực tiếp áp dụng được cho mài. Việc nghiên cứu hoàn
thiện các quy luật của quá trình mài gặp nhiều khó khăn vì phụ thuộc vào rất nhiều

yếu tố (cấu trúc đá mài, chế độ cắt, chế độ sửa đá, công nghệ trơn nguội…). Thiếu
cơ sở để lựa chọn điều kiện mài hợp lý là một nguyên nhân quan trọng làm giảm
hiệu quả kinh tế - kỹ thuật của nguyên công mài.
Hiện nay, các loại khuôn Die Cast, khuôn dập nóng, khuôn đùn ép được chế
tạo chủ yếu bằng thép SKD61 (theo tiêu chuẩn JIS G4404 (1983) Nhật Bản, có
thành phần hóa học: C(0,32-0,42)%; Si(0,8-1,2)%; Mn0,5%; Cr(4,5-5,5)%; Mo(1-
1,5)%; V(0,8-1,2)%), thuộc nhóm thép hợp kim cao, tính tôi cao, độ biến dạng sau
xử lý nhiệt thấp, tính thử nóng (heat checking) tốt, có độ bền nhiệt, độ bền cơ học
và hóa học cao. Do vậy, việc nghiên cứu các thông số chế độ công nghệ khi mài các
vật liệu làm khuôn là rất cần thiết. Nên hướng nghiên cứu của đề tài là:
“Nghiên cứu các thông số công nghệ để nâng cao chất lượng và độ chính xác gia
công của sản phẩm khi mài thép làm khuôn SKD61”

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

-2-
2. Đối tƣợng, mục đích, nội dung và phƣơng pháp nghiên cứu.
2.1. Đối tượng nghiên cứu.
Đối tượng nghiên cứu của đề tài là các thông số công nghệ đặc trưng cho quá
trình cắt khi mài mác thép SKD61 nhiệt luyện bằng đá mài Hải Dương trên máy
mài phẳng. Những kết quả và phương pháp nghiên cứu đạt được sẽ vận dụng hiệu
quả trong quá trình nghiên cứu và áp dụng trong thực tiễn khi mài bằng các loại vật
liệu khác nhau.
2.2. Mục đích nghiên cứu.
- Nghiên cứu quá trình mài phẳng thép SKD61, từ cơ sở đó xác định chế độ
công nghệ hợp lý góp phần nâng cao hiệu quả kinh tế - kĩ thuật của quá trình mài.
- Đưa ra một số chỉ dẫn về công nghệ hợp lý khi mài các vật liệu khó gia công.
- Dùng làm tài liệu tham khảo cho việc giảng dạy và học tập.
2.3. Nội dung nghiên cứu.
- Nghiên cứu ảnh hưởng của các thông số công nghệ đến: độ chính xác và độ

nhám bề mặt gia công.
- Nghiên cứu tối ưu hóa chế độ cắt quá trình mài phẳng.
2.4. Phương pháp nghiên cứu.
- Nghiên cứu cơ sở lý thuyết về mài và quy hoạch thực nghiệm.
- Xây dựng hệ thống thí nghiệm và kế hoạch thực nghiệm.
- Tiến hành thực nghiệm.
- Phân tích số liệu thực nghiệm.
- Xử lý số liệu và xây dựng các mô hình hồi quy.
- Phân tích kết quả.
- Sử dụng các mô hình đã xây dựng để xác định chế độ cắt tối ưu.
3. Ý nghĩa của đề tài.
3.1. Ý nghĩa khoa học.
- Về mặt khoa học đề tài phù hợp với xu thế phát triển khoa học và công nghệ
trong và ngoài nước về gia công vật liệu khó gia công. Do đó đề tài có ý nghĩa khoa
học trong chế tạo máy hiện đại.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

-3-
- Những nghiên cứu về mài được công bố gần đây tập trung vào việc mô hình
hóa, tối ưu hóa và điều khiển quá trình mài. Đề tài đã đóng góp một số kết quả vào
hướng nghiên cứu này.
- Mài là một quá trình phức tạp với tập hợp lớn các thông số ảnh hưởng và chỉ
tiêu đánh giá. Phương pháp nghiên cứu lý thuyết kết hợp với thực nghiệm được
trình bày trong luận văn không chỉ phù hợp với đối tượng nghiên cứu của đề tài mà
còn có thể sử dụng khi nghiên cứu quá trình mài ứng với các điều kiện mài khác
nhau.
3.2. Ý nghĩa thực tiễn.
- Trong những điều kiện mài tương tự: kết quả nghiên cứu với mác thép
SKD61 có thể áp dụng trực tiếp hoặc dùng để tham khảo khi mài các mác thép hợp

kim cao, không gỉ, có độ bền cao (bền hóa, bền nhiệt) như: SKD4, SKD5, SKD8,
SKD11, SKD62
- Các kết quả nghiên cứu sẽ được áp dụng với những sản phẩm yêu cầu chất
lượng cao phục vụ trong các các ngành công nghiệp như: y tế, hóa chất và khuôn
mẫu Ứng dụng vào mài một số bề mặt của bộ khuôn dập trục khuỷu xe Honda tại
Công ty Diezel Sông Công.













Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

-4-
Chƣơng 1:
TỔNG QUAN VỀ MÀI PHẲNG VÀ MÀI THÉP LÀM KHUÔN
1.1. Đặc điểm của quá trình mài.
Quá trình mài là quá trình cắt gọt vật liệu bằng các hạt mài có độ cứng cao.
Mài có nhiều đặc điểm khác biệt so với các phương pháp gia công cắt gọt khác:
- Đá mài là loại dụng cụ cắt có rất nhiều lưỡi cắt không liên tục đồng thời
tham gia cắt, các lưỡi cắt được tạo ra bởi những hạt mài có kích thước rất nhỏ, có
hình dáng rất khác nhau và phân bố lộn xộn trong chất dính kết. Đa số các hạt mài

có nhiều lưỡi cắt, có góc lượn ở đỉnh và có góc cắt không thuận lợi cho điều kiện
cắt gọt: góc trước  thường âm và góc cắt  thường lớn hơn 90
0
.
- Tốc độ cắt khi mài rất cao ( 30m/s, mài cao tốc có thể tới 120m/s).
- Do góc cắt không hợp lý, tốc độ cắt cao nên nhiệt độ ở vùng cắt khi mài rất
lớn (1000  1500
0
C) làm thay đổi cấu trúc tế vi lớp kim loại bề mặt.
- Khi mài, mỗi hạt mài tạo ra một phoi riêng biệt có kích thước rất nhỏ (vài
m đến vài chục m), số lượng phoi được tạo ra trong một đơn vị thời gian rất lớn
(hàng nghìn phoi trong một phút) vì thế có thể coi quá trình mài là quá trình cào xước
tế vi bề mặt gia công tạo ra độ nhẵn bóng và độ chính xác cao.
- Hạt mài có độ cứng cao, cắt gọt không liên tục nên có thể gia công được
những vật liệu rất cứng mà các dụng cụ khác không cắt được như: thép tôi, hợp kim
cứng nhưng lại không gia công được những vật liệu rất mềm.
- Trong quá trình cắt đá mài có khả năng tự mài sắc: dưới tác dụng của tải
trọng cơ nhiệt các hạt mài đã mòn bị bật ra khỏi bề mặt đá tạo điều kiện cho những
hạt mài mới tham gia vào quá trình cắt. Ngoài ra một số hạt mài bị vỡ tạo thành
những lưỡi cắt mới.
- Lực mài tuy nhỏ nhưng diện tích tiếp xúc của đỉnh hạt mài với bề mặt gia
công rất nhỏ nên lực cắt đơn vị rất lớn. Quá trình mài bao gồm 3 hiện tượng: cắt
(cutting), cày (ploughing) và trượt (rubbing). Các hiện tượng này xảy ra đồng thời
và phụ thuộc vào tương tác giữa hạt mài và vật liệu gia công.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

-5-
Đá mài còn được gọi là dụng cụ cắt có lưỡi cắt không xác định, không xác
định vì ở đó có rất nhiều hiện tượng ngẫu nhiên, không theo quy luật, như thông

số hình học của hạt mài, kích thước hạt, sự phân bố hạt trên bề mặt đá, sự vỡ ra
của các hạt cũng như sự tách ra khỏi bề mặt đá của các hạt. Vì thế, việc nghiên
cứu và điều khiển quá trình mài khá phức tạp so với các quá trình gia công khác.
1.2. Tổng quan về mài thép làm khuôn.
1.2.1. Vị trí của nguyên công mài trong gia công kim loại.
Ngày nay, với sự phát triển của khoa học kỹ thuật nói chung và của ngành chế
tạo máy nói riêng, ngày càng có nhiều loại vật liệu mới ra đời đáp ứng các yêu cầu
ngày càng cao về cơ lí tính và các tính chất đặc biệt khác, tính gia công của các loại
vật liệu này rất thấp (khó gia công), đồng thời các chi tiết có yêu cầu ngày càng cao
về chất lượng và độ chính xác. Do vậy, phạm vi sử dụng của phương pháp mài ngày
càng được mở rộng. Trong ngành chế tạo máy hiện đại, mài chiếm một tỷ lệ rất lớn,
máy mài chiếm khoảng 30% tổng số máy cắt kim loại. Đặc biệt là trong ngành chế
tạo ổ bi, nguyên công mài chiếm khoảng 60% toàn bộ quy trình công nghệ.
1.2.2. Thực trạng ngành công nghiệp sản xuất khuôn mẫu.
Trên thế giới, cuộc cách mạng về máy tính điện tử đã có tác động lớn vào nền
sản xuất công nghiệp. Đặc biệt, trong ngành công nghiệp chế tạo khuôn mẫu hiện
đại, công nghệ thông tin đã được ứng dụng rộng rãi, để nhanh chóng chuyển đổi các
quá trình sản xuất theo kiểu truyền thống sang sản xuất công nghệ cao (CNC); nhờ
đó các giai đoạn thiết kế và chế tạo khuôn mẫu từng bước được tự động hoá.
Các nước có nền công nghiệp tiên tiến như: Nhật Bản, Hàn Quốc, Đài Loan… đã
hình thành mô hình liên kết tổ hợp, để sản xuất khuôn mẫu chất lượng cao, cho từng
lĩnh vực công nghệ khác nhau:
- Chuyên thiết kế chế tạo khuôn nhựa, khuôn dập nguội, khuôn dập nóng,
khuôn đúc áp lực, khuôn ép chảy, khuôn dập tự động…
- Chuyên thiết kế chế tạo các cụm chi tiết tiêu chuẩn, phục vụ chế tạo khuôn
mẫu như: các bộ đế khuôn tiêu chuẩn, các khối khuôn tiêu chuẩn, trụ dẫn hướng, lò
so, cao su ép nhăn, các loại cơ cấu cấp phôi tự động…

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

-6-
- Chuyên thực hiện các dịch vụ nhiệt luyện cho các công ty chế tạo khuôn;
- Chuyên cung cấp các loại dụng cụ cắt gọt để gia công khuôn mẫu;
- Chuyên thực hiện các dịch vụ đo lường, kiểm tra chất lượng khuôn…
Những mô hình trên chính là mô hình liên kết mở, giúp các doanh nghiệp có
điều kiện đầu tư chuyên sâu vào từng lĩnh vực với việc ứng dụng CNC, theo hướng
tự động hoá quá trình sản xuất, nhằm nâng cao chất lượng sản phẩm và phát huy tối
đa năng lực thiết bị của mình. Điển hình là mô hình công nghiệp sản xuất khuôn
mẫu của Đài Loan. Năm 2002, Đài Loan đã xuất khẩu khuôn mẫu đi các nước:
Trung Quốc, Mỹ, Inđônesia, Thái Lan, Việt Nam… với tổng trị giá 18.311.271.000
đài tệ, tương đương 48.726 tấn khuôn mẫu. Khuôn mẫu của Đài Loan được đánh
giá đạt tiêu chuẩn quốc tế nhưng giá thành chỉ bằng 50% giá nhập ngoại, do đã luôn
ứng dụng cập nhật những công nghệ mới (công nghệ vật liệu mới, công nghệ tự
động hoá, Công nghệ thông tin) vào quá trình sản xuất.
Tại Việt Nam, do hạn chế về năng lực thiết kế và chế tạo, các doanh nghiệp
hiện mới chỉ đáp ứng được một phần sản xuất khuôn mẫu phục vụ cho chế tạo các
sản phẩm cơ khí tiêu dùng và một phần cho các công ty liên doanh nước ngoài. Với
những sản phẩm có yêu cầu kỹ thuật cao (máy giặt, điều hoà, ôtô, xe máy…) hầu
hết phải nhập bán thành phẩm hoặc nhập khuôn từ nước ngoài vào sản xuất.
Một trong những nguyên nhân cần được đề cập đến ở đây là do yêu cầu kĩ
thuật của các loại khuôn mẫu quá cao về độ chính xác và chất lượng bề mặt. Các bề
mặt này thường có hình dáng phức tạp và cần phải được gia công với độ chính xác
cao, thường phải được trải qua nguyên công mài. Trong khi đó trang thiết bị ở hầu
hết các cơ sở thuộc trình độ công nghệ thấp; hoặc có nơi đã đầu tư trang thiết bị
công nghệ cao, nhưng sự đầu tư lại trùng lặp do chưa có sự hợp tác giữa các doanh
nghiệp trong sản xuất. Bên cạnh đó, nguồn nhân lực thiết kế, chế tạo và chuyển giao
công nghệ cũng bị phân tán. Cũng do sản xuất nhỏ lẻ nên ngay cả việc nhập thép
hợp kim làm khuôn mẫu cũng phải nhập khẩu với giá thành cao. Những điều này
giải thích vì sao chi phí sản xuất khuôn mẫu của các doanh nghiệp Việt Nam luôn
lớn, dẫn đến hiệu quả sản xuất bị hạn chế.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

-7-
Kết quả khảo sát thực tế về nhu cầu khuôn mẫu đến 2010, đơn cử riêng về
khuôn dập, của một số Cty như sau: Cty Cơ khí Thăng Long là 1.500 bộ; Cty Điện
cơ Thống Nhất là 75 bộ; Cty chế tạo máy điện Việt Nam - Hungari là 150 bộ; Cty
Xích líp Đông Anh là 500 bộ… Cùng với đó là nhu cầu rất lớn về các loại khuôn
nhựa, khuôn đúc áp lực… Như vậy, có thể thấy nhu cầu của thị trường về các loại
khuôn mẫu là rất cao. Vấn đề đặt ra cho các cơ quan quản lý Nhà nước là: cần phải
tiến hành công tác quy hoạch để định hướng phát triển công nghiệp sản xuất khuôn
mẫu; thực hiện công tác tổ chức, chuyển giao công nghệ, nghiên cứu ứng dụng các
kết quả nghiên cứu về công nghệ sản xuất khuôn mẫu, nhằm đầu tư và phát triển
Công nghiệp sản xuất khuôn mẫu đạt hiệu quả tối đa.
1.3. Cơ sở của quá trình cắt khi mài phẳng.
1.3.1. Quá trình tạo phoi khi mài phẳng.
Quá trình cắt khi mài được thực hiện bởi các hạt mài nhô ra trên bề mặt đá
mài. Quá trình tách phoi của một hạt mài gồm ba giai đoạn (hình 1.1).

Hình 1.1. Quá trình tách phoi của hạt mài.
- Giai đoạn đầu đỉnh hạt mài bắt đầu va đập vào bề mặt gia công, hạt mài
không cắt vào vật liệu mà trượt trên bề mặt gia công với ma sát lớn và lực hướng
kính tăng dần. Giai đoạn này vật mài được nung nóng và giữ lượng nhiệt lớn. Chiều
dài đoạn hạt mài trượt không cắt phụ thuộc vào tính chất cơ lý của vật liệu gia công

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

-8-
và độ sắc của hạt mài. Nếu bán kính  ở đỉnh hạt mài nhỏ thì hạt mài sẽ bị phá huỷ
bởi lực va đập mà không thể cắt gọt được. Lực va đập phụ thuộc vào vận tốc mài và

lượng chạy dao. Ngược lại, nếu  lớn quá hoặc hạt mài bị mòn thì đoạn đường trượt
này tăng, nhiệt sinh ra lớn.
- Tiếp theo là giai đoạn nén vật liệu gia công, lực tiếp tuyến và lực hướng kính
tăng dần.
- Khi chiều sâu cắt đạt tới trị số a
z
  và ứng suất (hướng kính, tiếp tuyến)
vượt quá giới hạn chảy của vật liệu thì phoi được tạo thành.
Toàn bộ quá trình tách phoi xảy ra trong một khoảng thời gian rất ngắn (5.10
-5

 1.10
-3
giây) và thực hiện ở nhiệt độ vùng cắt rất lớn (1350  1450
0
C), đôi khi
nhiệt độ này bằng nhiệt độ chảy của vật liệu [55]. Phoi mài có kích thước rất nhỏ, bị
chảy, cháy, thành phần cácbon của vật liệu mài thúc đẩy quá trình cháy và làm tăng
nhiệt độ vùng mài. Phoi cháy sẽ giảm kích thước, dòn nên dễ thoát khỏi bề mặt đá.
Chiều sâu cắt a
z
do một hạt mài tạo ra có ảnh hưởng rất lớn đến quá trình mài,
a
z
thay đổi làm thay đổi chế độ làm việc của đá và kết quả của cả quá trình mài. Trị
số a
z
khi mài phẳng xác định theo công thức [55]:
BD
d

S
D
tLa
ct
d
tt
d
ct
z
.
1

.60



(1.1)
Trong đó:
t
t
- chiều sâu mài thực tế (mm).
L
t
- khoảng cách thực tế giữa các hạt (mm).
S
d
- lượng chạy dao dọc (mm/vòng).
B - chiều rộng của đá (mm).
D
đ

- đường kính đá mài (mm).
D
ct
- đường kính chi tiết mài (mm).
d

- tốc độ đá mài (m/s).
ct

- tốc độ chi tiết mài (m/ph).

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

-9-
Công thức (1.1) cho thấy a
z
phụ thuộc vào tất cả các thông số động hình
học của quá trình mài:
d

,
ct

, t, S
d

Sơ đồ cắt của hạt mài được trình bày ở hình 1.2.


x

d
X

x


a
zx
a
z
a
zx

Hình 1.2. Sơ đồ cắt của hạt mài [55].
Theo [55], [12] góc trước của hạt mài xác định như sau:




zx
x
a
 arcsin
(1.2)
Khi a
zx
 0 thì 
x
  và quá trình tạo phoi không thể thực hiện được, lúc này
vật liệu gia công bị ép lại. Chỉ khi

6,05,0 

zx
a
thì mới xảy ra quá trình tạo phoi.
1.3.2. Động hình học quá trình mài phẳng.
Topography của bề mặt đá mài ảnh hưởng lớn tới tương tác động học giữa các
hạt mài và chi tiết mài. Kích thước vết cắt, lớp cắt phụ thuộc vào hình dáng hình
học, kích thước hạt mài và vị trí của chúng trên bề mặt đá. Nghiên cứu vết cào xước
trên bề mặt chi tiết mài đã cho thấy chỉ có khoảng 30 † 40% số lượng hạt mài nhô
lên khỏi chất dính kết tham gia cắt với độ nông sâu của vết cắt khác nhau còn đa
số đi qua vết đã cắt hoặc không tham gia cắt [53].
Khi mài phẳng, quá trình cắt xảy ra ở vùng tiếp xúc giữa đá và chi tiết. Chiều
dài cung tiếp xúc khi bỏ qua biến dạng đàn hồi của hệ thống công nghệ được mô tả
như hình 1.3.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

-10-
D /2

a

d

ct
l
c
A
B

D
O
d

Hình 1.3. Vùng tiếp xúc đá – chi tiết mài [35].
Bỏ qua chuyển động của đá mài, chi tiết mài cùng sự biến dạng của chúng thì

.
2
.
d
c
D
RBAl 

. Trong đó l
c
được gọi là chiều dài tiếp xúc tĩnh. Theo [35] thì
l
c
được xác định như sau:
c
l
2
1
).(
d
Da
(1.3)
Trong đó:

a - chiều sâu mài.
d
D
- đường kính đá mài.
1.3.3. Tốc độ bóc vật liệu.
- Tốc độ bóc vật liệu Q
w
tính theo công thức:
Q
w
=
ct

. t. b (mm
3
/s). (1.4)
Trong đó:
t - chiều sâu cắt.
b - chiều rộng mài.
ct

- vận tốc chi tiết.
- Tốc độ bóc vật liệu trên một đơn vị chiều rộng mài
'
w
Q
:

t
b

Q
Q
ct
w
w
.
'


(mm
3
/s.mm) (1.5)

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

-11-
Năng suất khi mài được đánh giá qua Q
w
và
'
w
Q
. Các nghiên cứu khi mài với áp
lực không đổi cho thấy Q
w
và
'
w
Q
chủ yếu phụ thuộc vào thành phần lực pháp tuyến,

khi
ct

và V
b
thay đổi thì chiều sâu mài thực tế t thay đổi nhưng Q
w
và
'
w
Q
không thay
đổi [19].
1.3.4. Chiều dày phoi tƣơng đƣơng.
Chiều dày phoi tương đương h
td
được định nghĩa như sau [22], [41] :
d
w
d
ct
td
Qt
h


'
.

(1.6)

Chiều dày phoi tương đương được coi là một thông số cơ bản và quan trọng
của quá trình mài vì có quan hệ chặt chẽ với các thông số đặc trưng cho quá trình
mài.
1.4. Động lực học mài.
1.4.1. Lực cắt khi mài.
Lực cắt khi mài xác định theo công thức:

c
P
=


n
i
i
P
1
(1.7)
Trong đó:
n - số hạt mài đồng thời tham gia cắt.
P
i
- lực cắt tác dụng lên một hạt mài.
Lực cắt tác dụng lên một hạt mài P
i
có thể phân thành hai thành phần: P
iz

theo phương tiếp tuyến và P
iy

theo phương pháp tuyến với bề mặt gia công.
d
P
iz
P
i
P
iy

x
a
z


Hình 1.4. Lực cắt tác dụng lên hạt mài [12].

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

-12-
Theo [12], [55]:
P
iz
=
)sin().()).cos( (1 sin
)sin f.(cos
x
,,
s





x
xx
(1.8)
P
iy
=
)sin().()).cos( (1 sin
)sin f.(cos
x
,,
s




x
xx
(1.9)
Trong đó:

s
- ứng suất tiếp.
f - diện tích cắt.
 - hệ số ma sát ở mặt trước hạt mài.

x
- góc trước của hạt mài.
‟ - hệ số ma sát trong trên mặt trượt.

Các công thức (1.8), (1.9) cho thấy:
- Lực P
iy
lớn hơn P
iz
.
- Lực cắt P
iz
, P
iy
phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố: vật liệu hạt mài, vật liệu gia
công (
s
, , ‟), kích thước lớp cắt (f), hình dáng, kích thước hạt mài (, ), chế độ
cắt và các điều kiện gia công khác.
Khi mài phẳng chạy dao dọc có thể phân lực cắt P
c
làm ba thành phần:
c
P
=
x
P
+
y
P
+
z
P
(1.10)

Trong đó:
P
x
- lực dọc trục.
P
y
- lực pháp tuyến.
P
z
- lực tiếp tuyến.
Vì chiều dày lớp cắt khi mài nhỏ, đỉnh các lưỡi cắt của hạt mài thường có bán
kính  và góc trước âm làm cho P
y
lớn hơn nhiều so với P
z
(ví dụ khi mài thép tôi thường
P
y
/P
z
≈ 2†3). Lực P
x
rất nhỏ so với P
y
, P
z
nên có thể bỏ qua .
Theo [35] thì khi mài các hạt mài vừa cắt vừa trượt trên bề mặt gia công do đó còn
có thể phân P
y

, P
z
thành:
P
z
= P
zc
+ P
zt
= P
zc
+
Ap
,,

(1.11)
P
y
= P
yc
+ P
yt
= P
yc
+
Ap.
(1.12)

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

-13-
Trong đó:
P
zc
- lực cắt tiếp tuyến.
P
yc
- lực cắt pháp tuyến.
P
yt
- lực trượt pháp tuyến.
P
zt
- lực trượt tiếp tuyến.
A - diện tích tiếp xúc giữa vùng mòn của các hạt mài và bề mặt gia công.
p - áp suất tiếp xúc.
‟‟ - hệ số ma sát giữa vùng mòn của các hạt mài với bề mặt gia công.
Từ (1.11) và (1.12) có:
P
y
=
,,
,,
,,
1



zcyc
z

PP
P


(1.13)
Với điều kiện gia công cho trước thì P
yc
và P
zc
coi như là hằng số do đó đồ thị
quan hệ P
y
– P
z
như hình 1.5.

Hình 1.5. Quan hệ P
y
– P
z
[35].
1.4.2. Công suất cắt khi mài.
Công suất mài có thể xác định theo công thức:
N = P
z

d

(1.14)
Mặc dù lực cắt khi mài thường nhỏ (vì tiết diện phoi cắt bé) nhưng công suất

mài lại lớn do tốc độ cắt khi mài rất cao (thường
sm
d
/30

).
1.4.3. Rung động khi mài.
Rung động khi mài gồm hai loại: Rung động cưỡng bức và tự rung. Rung
động giảm nếu tăng độ cứng vững của hệ thống công nghệ.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

-14-

Hình 1.6. Rung động gây ra sóng bề mặt gia công [58].
Các tác giả [23], [29], [35], [55] cho rằng nguyên nhân của rung động
cưỡng bức là do các bộ phận quay của hệ thống công nghệ như trục chính, puly,
đá, rôto của động cơ không cân bằng gây ra.
Tự rung phức tạp hơn nhiều so với rung động cưỡng bức và đã có nhiều
công trình nghiên cứu về vấn đề này. Theo các tác giả [23], [29], [35], [49] thì tự
rung xảy ra do hiện tượng không ổn định khi cắt gây ra sự thay đổi lực cắt mà
những nguyên nhân chính là: biến dạng đàn hồi cục bộ của đá và phôi, mòn đá
không đều, hiện tượng tự mài sắc của đá mài Tự rung sẽ giảm và ổn định [35]
nếu thoả mãn điều kiện:

m
em
k
R
ac

kk
1
2
1

(1.15)
Trong đó:
em
R
- đặc tính động lực học của máy;
101
em
R
(giới hạn dưới cho máy
chống rung tốt, giới hạn trên cho máy chống rung kém).
k
m
- độ cứng tĩnh của máy.
k
c
/b

- độ cứng cắt trên đơn vị chiều rộng mài; k
c
/b

= 2

10 KN/mm
2

.
k
a
/b- độ cứng tiếp xúc trên đơn vị chiều rộng mài; k
a
/b

= 1

10 KN/mm
2
.
Sự phối hợp đá mài - phôi có ảnh hưởng quyết định tới k
c
và k
a
. Khi mài vật
liệu khó gia công thì lực cắt lớn, tức là k
c
lớn và rung động lớn hơn, nếu giảm độ cứng
đá sẽ làm giảm k
c
và k
a
.
Rung động khi mài làm hạn chế năng suất, gây ra sai số gia công và tác động
xấu đến chất lượng bề mặt: tạo ra sóng và các gờ lồi, ở đáy sóng có sự tăng tức thời
a
z
làm tăng độ nhám và gây ra các vết cháy xém.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

-15-
1.5. Mòn và tuổi bền của đá mài.
1.5.1. Các dạng mòn của đá mài.
Mòn bề mặt làm việc của đá khi mài là một quá trình cơ, lý, hoá phức tạp và
phụ thuộc vào tất cả các điều kiện gia công như: thông số kỹ thuật của đá, tính chất
của vật liệu gia công, sự phối hợp đá mài - vật liệu gia công, chế độ cắt
Bản chất của quá trình tác động cơ học giữa các hạt mài và vật liệu gia công là
quá trình cào xước tế vi của các hạt mài ở điều kiện vận tốc cao, nhiệt độ lớn, do đó
đỉnh các hạt mài bị mòn dần tạo thành các vùng phẳng. Mài mòn hạt mài chủ yếu
phụ thuộc vào tính chất cơ lý của vật liệu hạt mài.
Vùng phẳng ở đỉnh hạt mài tăng dần theo thời gian mài làm giảm góc trước của
hạt mài do đó lực cắt tác dụng lên hạt mài tăng và các hạt mài bị bật ra khỏi chất dính
kết. Dạng mòn này phụ thuộc chủ yếu vào độ cứng của đá mài.
Vật liệu hạt mài cứng và giòn. Dưới tác của tải trọng cơ nhiệt xuất hiện trong
quá trình mài các hạt mài bị vỡ thành các mảnh lớn hoặc nhỏ.
Hiện tượng mòn ở dạng hạt mài bị tách khỏi bề mặt đá tạo điều kiện cho các
hạt mài mới tham gia vào quá trình cắt và hạt mài bị vỡ làm tăng số lưỡi cắt trên một
hạt mài được gọi là hiện tượng tự mài sắc trong quá trình mài.
Tiếp xúc sạch của hạt mài với vật liệu gia công ở nhiệt độ cao là điều kiện
thuận lợi để xảy ra tương tác hoá học giữa vật liệu hạt mài với vật liệu gia công và
dung dịch trơn nguội. Có thể xảy ra các quá trình khuyếch tán vật liệu hạt mài vào
vật liệu gia công và vật liệu gia công bám dính vào hạt mài tạo liên kết kiểu mối
hàn, khi liên kết này bị phá vỡ thì một phần hoặc cả hạt mài bị bật ra khỏi chất dính
kết. Mòn ở dạng tương tác hoá học chủ yếu phụ thuộc vào thành phần hoá học của
vật liệu hạt mài và vật liệu gia công. Dung dịch trơn nguội có thể làm tăng hoặc
giảm tác dụng hoá học này.

Cùng với mòn hạt mài còn xảy ra mòn chất dính kết ở bề mặt đá mài.
Như vậy mòn đá mài [5], [55], [58] có thể chia thành 5 dạng cơ bản như hình
1.7:
1. Mài mòn đỉnh các hạt mài (hình 1.7a).