tóm tắt luận văn thạc sĩ kỹ thuật NGHIÊN cứu xây DỰNG CÔNGTHỨC TÍNH CHẾ độ cắt CHO mài TRÒN NGOÀI

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP

LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT
CHUYÊN NGÀNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY
NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG CÔNGTHỨC TÍNH
CHẾ ĐỘ CẮT CHO MÀI TRÒN NGOÀI
PHẠM THANH CƯỜNG
THÁI NGUYÊN, 2012
1
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP

TÓM TẮT
LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT
CHUYÊN NGÀNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY
NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG CÔNGTHỨC TÍNH
CHẾ ĐỘ CẮT CHO MÀI TRÒN NGOÀI
PHẠM THANH CƯỜNG
THÁI NGUYÊN, 2012
TÓM TẮT LUẬN VĂN
1. Tính cấp thiết của đề tài
Những năm gần đây, khoa học kỹ thuật ngày càng phát triển mạnh. Nó đã
mang lại lợi ích to lớn cho con người. Để nâng cao đời sống của nhân dân, để hội
nhập vào sự phát triển chung của các nước trong khu vực và thế giới, Đảng và Nhà
nước ta đã đề ra mục tiêu trong những năm tới là thực hiện “Công nghiệp hóa, hiện
đại hóa đất nước”, và đưa nước ta đến năm 2020 cơ bản trở thành nước công
nghiệp. Để thực hiện mục tiêu đó, một trong những ngành cần quan tâm phát triển
là cơ khí chế tạo. Trong cơ khí chế tạo, mài là một phương pháp gia công quan
trọng, phổ biến, có năng suất và độ chính xác cao. Trong quá trình công nghệ thì
mài là một trong những nguyên công cuối cùng, nhưng có vị trí rất quan trọng bởi lẽ

những sai hỏng gây ra ở nguyên công này thường là không sửa được.
Mài tròn ngoài là dạng mài phổ biến trong sản xuất cơ khí hiện nay. Việc xác
định chế độ cắt cho mài tròn ngoài có ảnh hưởng lớn đến năng suất, chất lượng và
giá thành sản phẩm. Cho đến nay đã có nhiều phương pháp xác định chế độ tròn
ngoài như phương pháp tra bảng, phương pháp kinh nghiệm, phương pháp kết hợp
giữa tính toán bằng công thức với tra bảng và phương pháp xác định bằng đồ thị.
Tuy nhiên, việc xác định chế độ cắt của mài tròn ngoài cho đến nay chủ yếu là tra
bảng hoặc tra đồ thị - đòi hỏi rất phức tạp và tốn kém thời gian. Mặt khác, ngày nay
với sự phát triển nhanh chóng của khoa học, kỹ thuật và sự phát triển của nền kinh
tế thị trường đã tạo ra sự cạnh tranh khốc liệt giữa các nhà sản xuất, các sản phẩm
kỹ thuật và đặc biệt là sản phẩm cơ khí. Vì thế, để góp phần tăng năng suất, chất
lượng và hạ giá thành sản phẩm, tạo ra sự cạnh tranh trên thị trường thì việc xác
định chế độ cắt cho mài tròn ngoài cần phải thực hiện được một cách nhanh chóng
chính xác và hiệu quả hơn. Vì vậy, việc tác giả lựa chọn thực hiện đề tài “Nghiên
cứu, xây dựng công thức tính chế độ cắt cho mài tròn ngoài” là hướng nghiên cứu
thiết thực hiện nay. Đề tài này, trình bày việc nghiên cứu lựa chọn, tổ chức cơ sở dữ
liệu nhằm xây dựng lên bộ công thức xác định chế độ cắt cho mài tròn ngoài thông
qua phương pháp hồi quy. Các công thức này là cơ sở cho việc lập trình xây dựng
nên phần mềm tra chế độ cắt cho mài tròn ngoài.
2
2. Ý nghĩa của đề tài
 Ý nghĩa khoa học
- Đóng góp công thức tính và hoàn thiện lý thuyết xác định chế độ cắt cho
mài tròn ngoài.
- Nâng cao hiệu quả của gia công mài tròn ngoài.
 Ý nghĩa thực tiễn
- Kết quả nghiên cứu sẽ áp dụng để xác định chế độ cắt cho mài tròn ngoài,
từ đó nâng cao hiệu quả của mài tròn ngoài.
3. Phương pháp nghiên cứu và mục đích nghiên cứu
3.1. Hướng nghiên cứu

Dựa trên các kết quả đã nghiên cứu về xác định các thông số của chế độ cắt
của mài tròn ngoài và việc sử dụng phương pháp hồi quy để tiến hành nghiên cứu,
xây dựng các công thức xác định chế độ cắt cho mài tròn ngoài nhằm phục vụ thuận
tiện cho tra cứu chế độ cắt và đặc biệt là sử dụng trong các chương trình tính toán tự
động để xác định chế độ cắt của mài tròn ngoài.
3.2. Phương pháp nghiên cứu
- Nghiên cứu tổng quan kết hợp sử dụng phương pháp hồi quy.
3.3. Mục đích nghiên cứu
Xây dựng bộ công thức tính chế độ cắt cho mài tròn ngoài để phục vụ thuận
tiện cho việc tính toán xác định chế độ cắt, đặc biệt là sử dụng trong các chương
trình tính toán tự động bằng máy tính để xác định chế độ cắt của mài tròn ngoài.
4. Nội dung và phạm vi nghiên cứu
4.1. Nội dung
- Nghiên cứu tổng quan về các phương pháp xác định các thông số của chế
độ cắt của mài tròn đã có.
- Nghiên cứu, xây dựng các công thức tính chế độ cắt của mài tròn ngoài dựa
trên các số liệu đã có từ các nghiên cứu trước và sử dụng phương pháp hồi quy.
4.2. Phạm vi nghiên cứu của đề tài
Tác giả chỉ nghiên cứu, xây dựng các công thức xác định chế độ cắt của mài
tròn ngoài có tâm chạy dao dọc và chạy dao ngang.
3
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU GIA CÔNG MÀI VÀ MÀI TRÒN NGOÀI
1.1. Giới thiệu về gia công mài
1.1.1. Đặc điểm gia công mài
Mài là một trong những phương pháp gia công cắt gọt xuất hiện lâu đời nhất
trong các phương pháp gia công co khí hiện nay [1]. Mài có khả năng gia công
được các loại vật liệu có độ bền, độ cứng cao như: thép đã tôi, hợp kim cứng, thép
bền nhiệt … Quá trình mài là quá trình gia công tốc độ cao bằng cách sử dụng một
lượng lớn các lưỡi cắt của các hạt mài. Quá trình mài cũng là quá trình cào xước tế
vi bề mặt, tạo ra phoi rất nhỏ nên mài có khả năng đạt độ chính xác và độ nhẵn bề

mặt rất cao. Mài gia công được hầu hết các dạng bề như: mặt tròn xoay, mặt phẳng,
răng, ren, then hoa, các mặt định hình. Ngoài ra, mài còn có thể gia công các chi tiết
khó định vị và kẹp chặt như xéc măng, viên bi[2]. Mài không những được dùng
trong gia công tinh, mà còn được dùng ngày càng nhiều ở các nguyên công gia công
phá, gia công thô. Vì thế, mài đã và đang được sử dụng rất phổ biến trong ngành
chế tạo máy hiện nay.
Quá trình mài được biểu diễn trên hình 1.1
Hình 1.1: Sơ đồ quá trình mài [3]
Qua hình 1.1 nhận thấy rằng có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến quá trình mài:
- Phôi: vật liệu, độ cứng, độ bền, tính dẫn nhiệt, hình dáng hình học.
- Dung dịch mài: thành phần dung dịch, phương pháp tưới, lưu lượng, áp
lực.
- Máy mài: lực cắt của máy, khả năng định vị vị trí trương đối gữa phôi và
đá mài, độ cứng vững của hệ thống công nghệ.
Đá mài: cấu trúc đá, vật liệu hạt mài, độ hạt, độ cứng, chất kết dính
4
1.1.2. Quá trình tạo phoi khi mài
1.1.3. Đá mài
1.1.4. Chế độ mài
1.2. Giới thiệu về mài tròn ngoài
1.3. Kết luận chương 1
- Phay là phương pháp gia công được sử dụng phổ biến trong ngành chế tạo
máy, các sản phẩm được gia công từ phương pháp phay chiếm khoảng 20% tổng
sản phẩm gia công bằng phương pháp cắt gọt. Với nhưng ưu điểm năng suất cao,
đạt được độ chính xác khá cao về hình dáng kích thước và độ nhám bề mặt.
- Dụng cụ cắt đã góp phần không nhỏ vào việc nâng cao năng suất và chất
lượng sản phẩm, đáp ứng yêu cầu sản xuất. Dụng cụ cắt trên máy phay được các
nhà sản xuất nghiên cứu và chế tạo các loại dụng cụ cắt có kết cấu đa dạng, vật liệu
lưỡi cắt phong phú đáp ứng nâng cao năng suất, chất lượng, gia công các loại vật
liệu và gia công được các chi tiết có hình dáng biên dạng phức tạp.

- Độ nhám bề mặt là một trong những tiêu chí quan trọng để đánh giá về độ
chính xác cũng như chất lượng bề mặt gia công. Trong quá trình gia công phay, có
nhiều yếu tố ảnh hưởng đến độ nhám bề mặt như: ảnh hưởng của chế độ cắt, ảnh
hưởng vật liệu gia công, dung dịch và chế độ tưới trơn nguội, ảnh hưởng của dụng
cụ cắt theo công thức (1.3), (1.5).
5
CHƯƠNG 2
TỔNG QUAN VỀ TÍNH CHẾ ĐỘ CẮT CHO MÀI TRÒN NGOÀI
2.1. Tổng quan về tính chế độ cắt của mài tròn ngoài
Chế độ cắt của mài tròn ngoài là tập hợp giá trị các thông số để có thể thực
hiện được trọn vẹn một nguyên công mài tròn ngoài. Nó bao gồm, thông số đá mài,
lượng chạy dao dọc, lượng chạy dao ngang, tốc độ phôi, tốc độ đá, thời gian gia
công, công suất cắt
Cho đến nay, đã có nhiều nghiên cứu đề cập đến việc xác định chế độ cắt cho
mài tròn ngoài và có nhiều phương pháp khác nhau như phương pháp tra bảng,
phương pháp kinh nghiệm, phương pháp kết hợp giữa tính toán bằng công thức với
tra bảng và phương pháp xác định bằng đồ thị. Cụ thể như sau:
Phương pháp tra bảng được sử dụng khá phổ biến. Giáo sư, tiến sỹ Nguyễn
Đắc Lộc và các cộng sự [12] đã sử dụng phương pháp này mà theo đó, hình dạng,
kích thước, thành phần hạt mài của đá mài đều được tra theo bảng chỉ dẫn. Việc xác
định chế độ cắt cho mài tròn ngoài được căn cứ vào vật liệu gia công, phương pháp
tiến dao và mức độ mài thô hay tinh để từ đó tra chế độ cắt tương ứng. Tương tự
như trong [12], Nguyễn Ngọc Đào và các cộng sự [14] và khoa cơ khí đại học công
nghiệp Hà Nội [15] cũng sử dụng phương pháp tra bảng để xác định chế độ cắt cho
mài tròn ngoài với những căn cứ tương tự.
2.2. Kết luận chương 2
- Cho đến nay, đã có nhiều nghiên cứu về tính chế độ cắt cho mài tròn ngoài.
Các nghiên cứu này đã đưa ra nhiều phương pháp để tính chế độ cắt khi mài ngoài
như xác định theo kinh nghiệm, theo bảng tra, thông qua đồ thị hay kết hợp giữa tra
bảng và dùng công thức tính toán. Trong các phương pháp này, phương pháp xác

định chế độ cắt phổ biến hiện nay là phương pháp tra bảng. Phương pháp này còn
nhiều hạn chế như việc xác định chế độ cắt khá phức tạp, tốn thời gian và kết quả
cho độ chính xác không cao đặc biệt là với các giá trị cần phải nội suy.
- Đến nay, vẫn chưa có một nghiên cứu nào đưa ra được bộ các công thức để
tính chế độ cắt khi mài tròn ngoài một cách chi tiết và có kể đến ảnh hưởng của tất
cả các thông số cơ bản trong gia công mài. Vì vậy, cần thiết phải nghiên cứu xây
dựng các công thức để tính chế độ cắt cho mài tròn ngoài để khắc phục những hạn
chế của các phương pháp xác định chế độ cắt trước đây, giúp cho quá trình xác định
chế độ cắt khi mài tròn ngoài trở nên đơn giản và nhanh chóng.
6
CHƯƠNG 3
XÂY DỰNG CÔNG THỨC
TÍNH CHẾ ĐỘ CẮTCHO MÀI TRÒN NGOÀI
3.1. Lựa chọn cơ sở dữ liệu để XD công thức tính chế độ cắt cho mài tròn ngoài
Qua nghiên cứu nhiều cơ sở dữ liệu cho việc tính chế độ cắt cho mài tròn
ngoài, cơ sở dữ liệu (cho dưới dạng bảng) của [16] đã được chọn để xây dựng công
thức xác định chế độ cắt cho mài tròn ngoài. Cơ sở dữ liệu này có thể coi là cơ sở
dữ liệu có chất lượng cao và đầy đủ nhất cho đến nay. Cụ thể, chế độ cắt cho mài
tròn ngoài được chia thành 2 dạng phổ biến là mài tròn ngoài chạy dao dọc và mài
tròn ngoài chạy dao ngang. Đá mài được xác định dựa trên các yếu tố như tốc độ
của đá, cấp chính xác cần đạt và nhóm vật liệu. Các nhóm vật liệu được kể đến khá
đầy đủ như nhóm thép cacbon kết cấu, thép hợp kim, nhóm thép bền nhiệt, thép
không gỉ, thép dụng cụ và nhóm gang, đồng (bảng 25).
3.2. Lựa chọn dạng hàm hồi quy
Để xây dựng các công thức từ các dữ liệu bảng đã có người ta sử dụng
phương pháp hồi quy. Các công thức tìm được gọi là công thức hồi quy. Trên thực
tế, các công thức hồi quy có nhiều dạng khác nhau như dạng bậc nhất, dạng đa thức,
dạng loga, dạng hàm mũ vv Trong các dạng hàm nêu trên thì dạng hàm mũ được
dùng khá phổ biến, đặc biệt cho các công thức tính toán chế độ cắt. Vì vậy, nghiên
cứu này cũng chọn dạng hàm mũ là dạng công thức hồi quy cho các công thức cần

xây dựng.
Công thức hàm mũ cho một hàm y phụ thuộc vào các biến x
1
, x
2
, , x
n
có
dạng như sau:
0
1 2
1 2

k k kn
n
y k x x x= × × × ×
(*)
Với k
0
, k
1
, , k
n
là các hệ số xác định nhờ phương pháp hồi quy.
3.3. Tổ chức cơ sở dữ liệu
Từ công thức (*) ta thấy, để xác định các công thức hồi quy có dạng hàm mũ,
cần thiết phải tổ chức lại các dữ liệu sao cho chúng có dạng bảng sau:
Bảng 28: Dạng bảng số liệu cho công thức hồi quy dạng hàm mũ
x
1

x
2

x
n
y
7
Từ nhận xét trên, các bảng số liệu trong [16] (bảng phụ P1, P2, P3, P4, P5 và
P6) đã được nghiên cứu và chuyển thành 23 bảng có dạng nêu trên để phục vụ cho
việc xây dựng các công thức hồi quy. Từ các bảng dữ liệu này, 23 công thức hồi
quy đã được tìm ra để phục vụ cho việc tính toán chế độ cắt khi mài tròn ngoài.
3.3.1. Tổ chức cơ sở dữ liệu cho mài tròn ngoài chạy dao dọc
3.3.2. Tổ chức cơ sở dữ liệu cho mài tròn ngoài chạy dao ngang
3.4. Xây dựng công thức tính chế độ cắt cho mài tròn ngoài
3.4.1. Xây dựng công thức tính chế độ cắt cho mài tròn ngoài chạy dao dọc
3.4.2. Xây dựng công thức tính chế độ cắt cho mài tròn ngoài chạy dao ngang
3.5. Kết quả và nhận xét chương 3
3.5.1. Kết quả
Tác giả đã xây dựng được 23 công thức để xác định chế độ cắt cho mài tròn
ngoài, bao gồm cả mài ngoài chạy dao dọc và chạy dao ngang. Kết quả cụ thể được
tổng hợp trong bảng 52.
Bảng 52: Tổng hợp các công thức xác định chế độ cắt cho mài tròn ngoài
Thông số Mài tròn ngoài chạy dao dọc Mài tròn ngoài chạy dao
ngang
n
f
(v/ph)
Thép nhiệt luyện
HRC<30; Gang và
đồng

n
f
= 4932,6.d
f
-1.001
1,119
5230,2
−
= ×
f f
n d
Thép nhiệt luyện HRC
30-50
n
f
= 7717,6 .d
f
-0.99
0,802
3683,5
−
= ×
f f
n d
Thép kết cấu HRC
>50 ; thép bền nhiệt
n
f
= 9985,2 .d
f

-0.966
0,861
6292,1
−
= ×
f f
n d
Sd
(mm)
Khi mài đạt cấp chính
xác 6
0.0749 1.1093 0.9841
0.2557
d f f d
s d n b
= × × ×
Khi mài đạt cấp chính
xác 7
0.0795 1.1153 0.9487
0.1866
d f f d
s d n b
= × × ×
Khi mài đạt cấp chính
xác 8
0.0208 1.0407 1.0184
0.2005
d f f d
s d n b
−

= × × ×
S
n
(mm/htk, mm/ph)
1 2 3 4
= × × × ×
n nb
s s K K K K
( )
0.2194
0.9331 0.4922
,
150.3605 2
n b f d a
s d s z
− −
= × × × ×
1 2 3 4
= × × × ×
n nb
s s K K K K
0,4533
0,484 0,6067
67,49
nb
f f
z
s
d l
= ×

×
K
1
Thép kết cấu,
Crôm, niken,
mangan, thép
cacbon dụng cụ
2,1826
1
0,0232K ccx= ×
1,6132
1
0,8228
0.2346= ×
ccx
K
cdn
Thép Vonfram,
silic, molipden kết
cấu
1,6972
1
0,0375K ccx= ×
1,5603
1
0,848
0.2293= ×
ccx
K
cdn

Thép bền nhiệt,
thép không gỉ
1,6718
1
0,0334K ccx= ×
1,7698
1
0,7735
0.0712= ×
ccx
K
cdn
8
Thép gió, thép hợp
kim titan bền nhiệt
1,6935
1
0,017K ccx= ×
1,5075
1
0,9634
0.0575
= ×
ccx
K
cdn
Gang và hợp kim
đồng
1,6634
1

0,006K ccx= ×
1,7796
1
1,0211
0.4044= ×
ccx
K
cdn
K
2
0.7147 0.4984
2
0.0032=
d d
K v d
0.7147 0.4984
2
0.0032=
d d
K v d
K
3
Panme, thước cặp: K
2
= 0,8;
Đo bằng ca-lip : K
2
= 1
Panme, thước cặp: K
2

= 0,8;
Đo bằng ca-lip : K
2
= 1
K
4
l/d
≤
10 thì K
4
= 1,0
l/d > 10 thì K
4
= 0,8
l/d
≤
7 thì K
4
= 1,0
l/d > 7 thì K
4
= 0,9
3.5.2. Nhận xét
- Các công thức tính toán các thông số của chế độ cắt cho mài tròn ngoài tìm
được bằng phương pháp hồi quy đều ở dạng hàm hiển. Điều đó giúp việc tính
toán chế độ cắt dễ dàng và tiện lợi.
- Hệ số xác định R
2
của các công thức hồi quy đều đạt rất cao (từ 0,96 đến 0,999).
Điều đó cho thấy rằng các công thức tìm được đạt độ tin tưởng cao.

- Sai số trung bình của các công thức tìm được so với dữ liệu gốc theo phương
pháp tra bảng là rất nhỏ (từ 0,23 % đến dưới 5 %). Điều này cho thấy các công
thức tìm được đảm bảm độ chính xác cao.
9
CHƯƠNG 4: XÂY DỰNG PHẦN MỀM TÍNH TOÁN CHẾ ĐỘ CẮT
CHO MÀI TRÒN NGOÀI
4.1. Tổng quan về các ngôn ngữ lập trình
Hiện nay, có khá nhiều ngôn ngữ lập trình phần mềm trên nền windows như
assembly, pascal, C, C++, C sharp, java, visual basic… Mỗi ngôn ngữ lập trình này
có ưu, nhược điểm riêng.
Ngôn ngữ lập trình C# là một ngôn ngữ lập trình hướng tới đối tượng bậc
cao, đơn giản nhưng hiện đại, đáp ứng được tất cả các yêu cầu lập trình phần mềm
trên nền windows. Vì thế, tác giả đã chọn C# là ngôn ngữ lập trình cho phần mềm
tra chế độ mài tròn ngoài CRG.
4.2. Xây dựng phần mềm tính toán chế độ cắt cho mài tròn ngoài
Các công thức hồi quy tìm được (bảng 52) đã giúp cho việc tính toán (bằng
tay hoặc bằng máy) chế độ cắt khi mài tròn ngoài trở nên đơn giản và tiện lợi. Tuy
nhiên, để giảm tối đa công sức và thời gian xác định chế độ cắt cho mài tròn ngoài,
một phần mềm tính toán chế độ cắt (tên gọi là phần mềm CGR) đã được xây dựng
bằng ngôn ngữ lập trình Csharp (C#). Phần mềm CGR (giao diện trên hình 4.1)
được lập trình dựa trên các công thức hồi quy đã tìm được. Phần mềm cho phép xác
định chế độ cắt cho cả mài tròn ngoài chạy dao dọc và chạy dao ngang một cách
nhanh chóng, chính xác và thuận tiện. Phần mềm CGR đã đạt giải nhì tại Triển lãm
sản phẩm sáng tạo khoa học của sinh viên và cán bộ giảng dạy trẻ Đại học Thái
Nguyên (NATEC).
Hình 4.1: Phần mềm tính toán chế độ cắt cho mài tròn ngoài
10
CHƯƠNG 5
THÍ NGHIỆM ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ CỦA VIỆC SỬ DỤNG CÔNG
THỨC TÍNH CHẾ ĐỘ CẮT CHO MÀI TRÒN NGOÀI

5.1. Mục đích thí nghiệm
Thí nghiệm này nhằm đánh giá hiệu quả của mài tròn ngoài khi sử dụng chế
độ cắt tính toán theo kết quả của luận văn với mài theo kinh nghiệm. Thí nghiệm
đánh giá hiệu quả thông qua các chỉ tiêu: độ nhám bề mặt và thời gian gia công
cho mài tròn ngoài chạy dao dọc và mài tròn ngoài chạy dao ngang.
5.2. Chuẩn bị thí nghiệm
- Máy mài tròn ngoài: Condo Hi - 450 HTS, xuất xứ Nhật Bản
- Đá mài: Đá mài Hải Dương Cn80Tbi.G - V1400.40.203 - 35m/s
- Phôi:
+ Vật liệu: thép 9XC qua tôi đạt HRC 58 ÷ 60 HRC
+ Bản vẽ phôi khi mài chạy dao dọc trên hình 5.1
+ Bản vẽ phôi khi mài chạy dao ngang trên hình 5.2
Hình 5.1. Bản vẽ phôi mài tròn ngoài chạy dọc
Hình 5.2. Bản vẽ phôi mài tròn ngoài chạy dao ngang
11
15
0
20
Φ32
Φ43
32
Φ40,
5
Φ13
Hình 5.3. Phôi đã được chế tạo
- Mài tròn ngoài chạy dao dọc
+ Mô hình thí nghiệm mài tròn ngoài chạy dao dọc (hình 5.4)
Hình 5.4. Mô hình thí nghiệm mài tròn ngoài chạy dao dọc
+ Thông số đầu vào mài tròn ngoài chạy dao dọc
Vật

liệu
phôi
Đường
kính đá
(mm)
Tốc
độ đá
(m/s)
Chiều
rộng
đá
(mm)
Độ
cứng
phôi
(HRC
)
Chiều
dài
phôi
(mm)
Đường
kính
phôi
(mm)
Lượng
dư bán
kính
(mm)
Cấp

chính
xác
Dụng
cụ đo
kiểm
9XC 400 30 40 58-60 150 43 0,1 8
Panme
+ Chế độ cắt mài tròn ngoài chạy dao dọc
Thông số
Chế độ cắt
Theo kinh nghiệm Theo tính toán
Đá mài Đá mài hải dương Đá mài hải dương
Số vòng quay phôi (v/ph) 130 168
Lượng chạy dao dọc
(mm/ph)
1300 1681
Lượng chạy ngang
(mm/htk)
0.04 0.05
12
- Mài tròn ngoài chạy dao ngang
+ Mô hình thí nghiệm mài tròn ngoài chạy dao dọc (hình 5.5)
Hình 5.5. Mô hình thí nghiệm mài tròn ngoài chạy dao ngang
+ Thông số đầu vào mài tròn ngoài chạy dao ngang
Vật
liệu
phôi
Đườn
g
kính

đá
(mm)
Tốc
độ
đá
(m/s)
Chiề
u
rộng
đá
(mm)
Độ
cứn
g
phôi
(HRC)
Chi
ều
dài
phôi
(mm)
Đườ
ng
kính
phôi
(mm)
Lượng
dư bán
kính
(mm)

Cấp
chín
h
xác
Cấp
độ
nhám
Dụn
g cụ
đo
kiểm
9XC 400 30 40 >50 32 43 0,1 6 9
Panme
+ Chế độ cắt cho mài tròn ngoài chạy dao ngang
Thông số
Chế độ cắt
Theo kinh nghiệm Theo tính toán
Đá mài Đá mài hải dương Đá mài hải dương
Số vòng quay phôi (v/ph) 130 157
Lượng chạy ngang
(mm/ph)
0.2 0.185
- Thiết bị đo kiểm
+ Pamme, thước cặp.
+ Máy đo nhám Mittutoyo SJ-201 (Nhật Bản) – Phòng thí nghiệm trường Đại học
Kỹ thuật công nghiệp Thái Nguyên (hình 5.6).
13
+ Kính hiển vi quang học - Phòng thí nghiệm Phòng thí nghiệm trường Đại học Kỹ
thuật công nghiệp Thái Nguyên (hình 5.7).
Hình 5.7. Kính hiển vi quang học

5.3. Tiến hành thí nghiệm
- Mài tròn ngoài chạy dao dọc (hình 5.8)
Hình 5.8. Thí nghiệm mài tròn ngoài chạy dao dọc

14
Hình 5.6. Máy đo nhám
- Mài tròn ngoài chạy dao ngang (hình 5.9)
Hình 5.9. Thí nghiệm mài tròn ngoài chạy dao ngang
5.4. Kết quả thí nghiệm
5.4.1. Kết quả thí nghiệm mài tròn ngoài chạy dao dọc
- Mẫu thí nghiệm thu được (hình 5.10):
Hình 5.10. Mẫu thí nghiệm mài tròn ngoài chạy dao dọc
- Kết quả đo độ nhám và thời gian gia công
Mẫu
TN
Độ nhám Ra (µm) Thời gian gia công (phút)
Mài theo
kinh nghiệm
Mài theo
tính toán
Mài theo
kinh nghiệm
Mài theo
tính toán
1
0,504 0,402 1,5 1,3
2
0,531 0,407 1,35 1,3
3
0.528 0.397 1,4 1,2

Trung
bình
0,532 0,402 1,4 1,1
15
Chi tiết mài theo kinh nghiệm
Chi tiết mài theo tính toán
Hình 5.11. Ảnh chụp quá trình đo độ nhám chi tiết mài tròn ngoài chạy dao dọc
- Ảnh chụp bề mặt từ kính hiển vi quang học với độ phóng 400 lần (hình 5.12)
Mẫu Mài theo kinh nghiệm Mài theo tính toán
1
2
16
3
Hình 5.12. Ảnh chụp bề mặt chi tiết mài tròn ngoài chạy dao dọc theo tính toán và
theo kinh nghiệm trên kính hiển vi quang học với độ phóng 400 lần
+ Biểu đồ so sánh về độ nhám bề mặt (hình 5.13)
Hình 5.13. Biểu đồ so sánh về độ nhám bề mặt giữa mài tròn ngoài chạy dao dọc
theo tính toán và theo kinh nghiệm
+ Biểu đồ so sánh về thời gian gia công (hình 5.14)
Hình 5.14. Biểu đồ so sánh về thời gian gia công giữa mài tròn ngoài chạy dao dọc
theo tính toán và theo kinh nghiệm
17
Nhận xét:
Căn cứ vào kết quả đo độ nhám, vào thời gian gia công và căn cứ vào hình ảnh
chụp được từ kính hiển vi, ta thấy
- Thời gian gia công trung bình theo tính toán là 1,1 phút, theo kinh nghiệm là
1,4 phút. Như vậy là mài tròn ngoài chạy dao dọc theo tính toán đạt năng
suất cao hơn so với theo kinh nghiệm vào khoảng 21%.
- Độ nhám trung bình của các mẫu theo tính toán là Ra = 0,402, theo kinh
nghiệm là Ra = 0,532. Như vậy là mài tròn ngoài chạy dao dọc theo tính toán

đạt chất lượng bề mặt tốt hơn so với theo kinh nghiệm.
5.4.2. Kết quả thí nghiệm mài tròn ngoài chạy dao ngang
- Mẫu thí nghiệm thu được (hình 5.15)
Hình 5.15. Mẫu thí nghiệm mài tròn ngoài chạy dao dọc thu được
- Kết quả đo độ nhám và thời gian gia công
Mẫu TN Độ nhám Ra (µm) Thời gian gia công (phút)
Mài theo
kinh nghiệm
Mài theo
tính toán
Mài theo
kinh nghiệm
Mài theo
tính toán
1 0,482 0,407 0.84 0.67
2 0,475 0,398 0.92 0.7
3 0.475 0.411 0.9 0.65
Trung
bình
0.477 0,405 0.89 0.67

18
Chi tiết mài theo kinh nghiệm
Chi tiết mài theo tính toán
Hình 5.16. Ảnh chụp quá trình đo độ nhám chi tiết mài tròn ngoài chạy dao ngang
- Kết quả chụp bề mặt từ kính hiển vi quang học độ phóng 400 lần (hình 5.17)
Mẫu Mài theo kinh nghiệm Mài theo tính toán
1
2
19

3
Hình 5.17. Ảnh chụp bề mặt chi tiết mài tròn ngoài chạy dao ngang theo kinh
nghiệm và theo tính toán trên kính hiển vi quang học với độ phóng 400 lần
- Biểu đồ so sánh về độ nhám bề mặt (hình 5.18)
Hình 5.18. Biểu đồ so sánh về độ nhám bề mặt giữa mài tròn ngoài chạy dao ngang
theo tính toán và theo kinh nghiệm
- Biểu đồ so sánh về thời gian gia công (hình 5.19)

Hình 5.19. Biểu đồ so sánh về thời gian gia công giữa mài tròn ngoài chạy dao
ngang theo tính toán và theo kinh nghiệm
Nhận xét:
Căn cứ vào kết quả đo độ nhám, căn cứ thời gian gia công và căn cứ vào hình ánh
chụp được từ kính hiển vi, ta thấy:
20
- Thời gian gia công trung bình theo tính toán là 0,67 phút, theo kinh nghiệm
là 0,89 phút. Như vậy là mài tròn ngoài chạy dao dọc theo tính toán đạt năng
suất cao hơn so với theo kinh nghiệm vào khoảng 24.7%.
- Độ nhám trung bình của các mẫu theo tính toán là Ra = 0,405, theo kinh
nghiệm là Ra = 0.477. Như vậy là mài tròn ngoài chạy dao ngang theo tính
toán đạt chất lượng bề mặt tốt hơn so với theo kinh nghiệm.
5.5. Kết luận chương 5
- Mài tròn ngoài theo chế độ cắt tính toán đạt được chất lượng bề mặt tốt hơn
và năng suất cao hơn so với mài theo kinh nghiệm.
- Kết quả này có thể áp dụng vào thực tiễn sản xuất góp phần làm tăng năng
suất, tăng hiệu quả cho gia công mài tròn ngoài.
21
CHƯƠNG 6 : KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT
6.1. Kết luận
- Nghiên cứu đã tìm hiểu về quá trình mài và mài tròn ngoài; về các thông số cơ
bản của quá trình mài ngoài như đá mài, chế độ cắt khi mài. Qua đó thấy rõ việc xác

định chế độ cắt khi mài nói chung và mài nói riêng có vai trò rất quan trọng vì nó
quyết định đến năng suất và chất lượng của quá trình.
- Đã khảo sát, phân tích và đánh giá các nghiên cứu trước đây về xác định chế độ
cắt khi mài ngoài. Qua đó đã lựa chọn được cơ sở dữ liệu hợp lý cho việc xây dựng
các công thức chế độ cắt khi mài tròn ngoài.
- Từ cơ sở dữ liệu lựa chọn, đã sắp xếp, tổ chức lại cơ sở dữ liệu để phục vụ cho
việc xây dựng công thức xác định chế độ cắt cho mài tròn ngoài.
- Bằng việc sử dụng phương pháp hồi quy, trên cơ sở dữ liệu đã được tổ chức,
sắp xếp lại đã xây dựng được 23 công thức xác định chế độ cắt cho mài tròn ngoài
bao gồm cả mài ngoài chạy dao dọc và chạy dao ngang (bảng 49). Các công thức
này giúp việc xác định chế độ cắt khi mài ngoài bằng tay hay bằng máy tính trở nên
tiện lợi và hiệu quả. Kết quả này đã được đăng báo trên tạp chí cơ khí Việt Nam số 12,
tháng 12, năm 2012 (xem phụ lục 2 và phụ lục 3).
- Trên cơ sở các công thức tìm được, một phần mềm tra chế độ cắt cho mài tròn
ngoài (gọi là phần mềm CGR) đã được xây dựng (xem chương 4). Bằng việc sử
dụng phần mềm này, việc tính toán chế độ cắt khi mài tròn ngoài trở nên rất đơn
giản và nhanh chóng. Phần mềm CGR đã đạt giải nhì tại Triển lãm sản phẩm sáng
tạo khoa học của sinh viên và cán bộ giảng dạy trẻ Đại Học Thái Nguyên (NATEC)
(xem phụ lục 4).
- Đã làm thí nghiệm đánh giá hiệu quả sử dụng công thức tính chế độ cắt mà nghiên
cứu đã xây dựng . Kết quả thí nghiệm cho thấy mài theo chế độ cắt tính toán đạt được
chất lượng bề mặt tốt hơn và năng suất cao hơn so với mài theo kinh nghiệm.
6.2. Đề xuất hướng nghiên cứu tiếp theo
Nghiên cứu đã xây dựng được các công thức tính toán chế độ cắt khi mài
tròn ngoài. Tuy nhiên, mài có nhiều dạng khác nhau như mài tròn ngoài, mài tròn
trong, mài phẳng, mài vô tâm vv Do vậy, một số hướng nghiên cứu tiếp được đề
xuất như sau:
- Nghiên cứu xây dựng các công thức xác định chế độ cắt cho các dạng mài
khác như mài tròn trong, mài phẳng, mài vô tâm vv
- Nghiên cứu xây dựng công thức tính chế độ cắt cho các loại gia công khác

như tiện, phay, khoan…
22
TI LIU THAM KHO
[1] Jeroen Derkx (2008), High Precision Form Crush Profiling of Diamond
Grinding Wheels, PhD Proefschrift of Technische Universiteit Delft in
Netherlands.
[2] Phm Ngc Duy(2010), Nghiờn cu nh hng ca ch ct n nhỏm b mt
khi mi thộp khụng g trờn mỏy mi trũn ngoi, lun vn thc s k thut trng i
hc K thut cụng nghip.
[3] Marinescu I. D (2007), Handbook of machining with grinding wheels, Taylor
and
Francis Group.
[4] Adriaan Marinus Hoogstrate (2000), Towards high-definition abrasive waterjet
cutting, Dissertation Delft University of Technology.
[5] Marinescu I. D (2003), Tribology of abrasive machining processes, University
of Toledo, Toledo, Ohio, USA Willian Andrew publishing.
[6] Ngụ Cng (2007), Nghiờn cu nh hng ca ch ct n mt vi thụng s
c trng cho quỏ trỡnh ct khi mi tinh thộp v X12M bng ỏ mi Hi Dng
trờn mỏy mi trũn ngoi, Lun ỏn Tin s, H Ni.
[7] Klocke F, Kửnig W(2005), Fertigungsverfahren 2, Schleifen, Honen, Lọppen,
Springer-Verlag (in German).
[8] Trn c Quý (2010), Nghiờn cu nh hng ca mt s yu t cụng ngh
n cht lng b mt ca chi tit khi mi trũn ngoi, Lun ỏn tin s k
thut, trng i hc Bỏch Khoa H Ni.
[9] Lu Văn Nhang (2003), Kỹ Thuật mài kim loại, Nhà xuất bản Khoa học và
kỹ thuật Hà Nội.
[10] Phớ Trng Ho, Nguyn Thanh Mai (2004) - Giỏo trỡnh Cụng ngh ch to
mỏy, NXB Giỏo dc.
[11] Trn Minh c (2011) Bi ging ti u húa quỏ tỡnh gia cụng i hc k
thut cụng nghip Thỏi Nguyờn.

[12] Nguyn c Lc, Lờ Vn Tin, Ninh c Tn, Trn Xuõn Vit (2005) S
tay cụng ngh ch to mỏy, tp 2, NXB Khoa hc k thut, H Ni.
23
[13. Trần Văn Địch (chủ biên) và Nguyễn Trọng Bình, Nguyễn Trọng Doanh…
(2000) – Sổ tay công nghệ chế tạo máy – NXB đại học bách khoa.
[14] Nguyễn Ngọc Đào, Hồ Viết Bình, Trần Thế San- Chế độ cắt gia công cơ khí,
NXB Đà Nẵng.
[15] Khoa Cơ khí, đại học Công nghiệp Hà Nội, Giáo trình công nghệ chế tạo máy.
[16] L.M. Kogiupo; A.A. Pano (1981), Spravotrnhik Sliphovsika, Minsk “Vussaia
Skola”.
[17] Khoa Công nghệ chế tạo máy và máy chính xác, trường Đại học Bách Khoa Hà
Nội (1992) – Công nghệ chế tạo máy, tập 1, NXBKhoa học và Kỹ thuật.
[18] Phí Trọng Hảo, Nguyễn Thanh Mai (2004)- Giáo trình Công nghệ chế tạo
máy, NXB Giáo dục.
[19] Lưu Đức Bình – Giáo trình Công nghệ chế tạo máy - Khoa Cơ khí, trường ĐH
Bách Khoa Đà Nẵng.
[20] Nguyễn Tuấn Hùng – Giáo trình Công Nghệ chế tạo máy - Đại học Công
Nghiệp TP Hồ Chí Minh.
[21] Nguyễn Thế Công, Phạm Ngọc Liên, Nguyễn Đắc Lê – Giáo trình gia công cơ
khí – NXB Hà Nội 2005.
[22] Machinery's Handbook 27th edition - Industrial Press, Inc., New York, NY
2004.
[23] PGS.TS Trần Văn Địch (chủ biên), ThS Lưu Văn Nhang, ThS Nguyễn Thanh
Mai (2002), - Sổ tay gia công cơ – NXB Khoa học kỹ thuật.
[24] Prof. Dr Ing. Heinz Tschätsch (2008), Translator Dr Ing. Anette Reichelt
Technik und Sprache - Applied Machining Technology - Springer Science+Business
Media, New York, USA.
.
24