Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ cắt đến độ nhám bề mặt chi tiết gia công vật liệu thép không gỉ SUS201 khi phay bằng dao phay mặt đầu thép gió phủ TiA

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐHKT CÔNG NGHIỆP

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

THUYẾT MINH
LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

ĐỀ TÀI:

Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ cắt đến độ nhám bề mặt chi tiết
gia công vật liệu thép không gỉ SUS201 khi phay bằng dao phay
mặt đầu thép gió phủ TiAlN.

Học viên: Phùng Văn Cảnh
Lớp: K11 - CTM
Chuyên nghành: Công nghệ chế tạo máy
Người HD khoa học: PGS.TS. Nguyễn Quốc Tuấn

Người hướng dẫn khoa học

Học viên

PGS.TS. Nguyễn Quốc Tuấn

Phùng Văn Cảnh

Ban giám hiệu

Khoa sau đại học

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




ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CHẾ ĐỘ CẮT
ĐẾN ĐỘ NHÁM BỀ MẶT CHI TIẾT GIA CÔNG
VẬT LIỆU THÉP KHÔNG GỈ SUS201 KHI PHAY
BẰNG DAO PHAY MẶT ĐẦU THÉP GIÓ PHỦ TIAlN

Ngành
Mã số

: CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY
: ………………………23.04.3898

Học Viên

: PHÙNG VĂN CẢNH

Người HD Khoa học : PGS.TS. NGUYỄN QUỐC TUẤN

THÁI NGUYÊN – 2010

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




Luận văn thạc sĩ kỹ thuật

2

Chuyên ngành: Công nghệ CTM

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan toàn bộ luận văn này do chính bản thân tôi thực hiện dưới
sự hướng dẫn của PGS.TS. Nguyễn Quốc Tuấn.
Nếu sai tôi xin chịu mọi hình thức kỷ luật theo quy định.
Người thực hiện

Phùng Văn Cảnh

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

CHK11 – CTM



Luận văn thạc sĩ kỹ thuật

3

Chuyên ngành: Công nghệ CTM

LỜI CẢM ƠN
Tác giả xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn tận tình của PGS.TS Nguyễn
Quốc Tuấn trong suốt quá nghiên cứu đến khi hoàn thành luận văn này.
Tác giả xin chân thành cảm ơn các Thầy giáo trong Ban giám hiệu trường
ĐH kỹ thuật công nghiệp, các Thầy giáo giảng dạy lớp cao học K11 – CNCTM đã
tạo điều kiện và giúp đỡ trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu làm luận văn tốt
nghiệp.
Xin chân thành cảm ơn các Thầy giáo, Cô giáo Khoa cơ khí, Khoa sau đại
học, trung tâm thí nghiệm trường ĐH Kỹ thuật công nghiệp đã giúp đỡ và tạo điều
kiện để tác giả hoàn thành luận văn này

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

CHK11 – CTM



Luận văn thạc sĩ kỹ thuật

4

Chuyên ngành: Công nghệ CTM

MỤC LỤC
Nội dung

Trang

Trang 1

1

Lời cam đoan

2

Lời cảm ơn

3

Mục lục

4

Danh mục các bảng số liệu

8

Danh mục các hình vẽ, đồ thị, ảnh chụp.

10

Phần mở đầu

13

1. Tính cấp thiết của đề tài

13

2. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
2.1. Ý nghĩa khoa học của đề tài

14

2.2. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài
3. Mục đích nghiên cứu của đề tài

14

4. Đối tƣợng nghiên cứu

14

5. Phƣơng pháp nghiên cứu

14

6. Phạm vi nghiên cứu

14

CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ DỤNG CỤ CẮT TRÊN MÁY PHAY, ĐỘ
NHÁM BỀ MẶT CHI TIẾT KHI PHAY

15

1.1. Các phƣơng pháp phay và đặc điểm quá trình cắt khi phay.

15

1.1.1. Các phƣơng pháp phay

15

1.1.2. Đặc điểm của quá trình phay

16

1.2. Tổng quan về dụng cụ cắt trên máy phay

17

1.2.1. Các loại dao phay thông thƣờng.

17

1.2.2. Dụng cụ cắt trên máy phay CNC

18

1.2.2.1. Kết cấu của dao phay gắn mảnh lƣỡi cắt với thân dao

19

1.2.2.1.1. Kết cấu của dao phay mặt đầu ghép mảnh lƣỡi cắt

20

1.2.2.1.2. Kết cấu của dao vai và dao phay rãnh ghép mảnh

24

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

CHK11 – CTM



Luận văn thạc sĩ kỹ thuật

5

Chuyên ngành: Công nghệ CTM

1.2.2.1.3. Kết cấu của dao phay đĩa gắn mảnh lƣỡi cắt

26

1.2.2.1.4. Kết cấu cảu dao phay định hình gắn mảnh lƣỡi cắt

28

1.2.2.2. Kết cấu dao phay liền khối.

29

1.2.2.2.1. Dao phay liền khối không phủ.

29

1.2.2.2.2. Dao phay liền khối phủ.

29

1.3. Các thông số quá trình cắt khi phay.

31

1.3.1 Mô hình hóa quá trình cắt khi phay.

31

1.3.2. Phân tích các thông số quá trình cắt khi phay

33

1.4. Độ nhám bề mặt chi tiết gia công khi phay.

34

1.4.1 Độ nhám bề mặt

34

1.4.2. Độ nhám bề mặt gia công khi phay

37

1.4.3. Các yếu tố ảnh hƣởng đến độ nhám bề mặt khi phay.

42

1.4.4. Phƣơng pháp đánh giá độ nhám bề mặt

43

1.5. Kết luận chƣơng I

44

CHƢƠNG 2: TÍNH GIA CÔNG CỦA THÉP KHÔNG GỈ

45

2.1. Tổng quan về thép không gỉ

45

2.1.1. Tổng quan về thép không gỉ

45

2.1.2. Phân loại và ứng dụng của thép không gỉ

47

2.1.2.1.Thép không gỉ austenit:

47

2.1.2.2. Thép không gỉ Ferit:

49

2.1.2.3. Thép không gỉ Mactenxit.

50

2.1.2.4.Thép không gỉ Duplex (chứa hỗn hợp ferit và austenit).

50

2.1.2.5. Thép không gỉ tôi nhanh (precipitation-hardenable)

51

2.1.3. Thép không gỉ SUS201

52

2.2. Tính gia công của thép không gỉ.

53

2.2.1. Đặc điểm cơ, lý tính của thép không gỉ.

53

2.2.2. Tính gia công của thép không gỉ.

54

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

CHK11 – CTM



Luận văn thạc sĩ kỹ thuật

6

Chuyên ngành: Công nghệ CTM

2.2.3. Tính gia công của các loại thép không gỉ.

54

2.2.3.1. Thép không gỉ austenit.
2.2.3.2. Thép không gỉ ferit và mactenxit.

55

2.2.3.3. Thép không gỉ duplex.

56

2.2.4. Thép không gỉ dễ gia công.

56

2.3. Gia công thép không gỉ bằng các phƣơng pháp truyền thống

58

2.3.1. Tiện thép không gỉ

58

2.3.2.Khoan thép không gỉ.

65

2.3.3. Taro ren thép không gỉ

68

2.3.4. Cắt ren ngoài bằng bàn ren.

73

2.3.5. Phay thép không gỉ.

76

2.3.6. Chuốt thép không gỉ

79

2.3.7. Mài thép không gỉ

81

2.4. Gia công thép không gỉ bằng phƣơng pháp gia công không truyền thống

82

2.4.1. Gia công bằng dòng hạt mài

82

2.4.2.Gia công điện hoá

82

2.4.3. Gia công bằng dòng điện tử và dòng điện phân định hình

82

2.4.4.Gia công bằng tia laze

83

2.5. Kết luận chƣơng 2

84

CHƢƠNG 3: NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM VÀ XỬ LÝ
KẾT QUẢ

85

3.1. Yêu cầu với hệ thống thí nghiệm

85

3.2. Các thông số cơ bản của hệ thống thí nghiệm

85

3.2.1. Máy phay

85

3.2.2. Dao

86

3. 2.3. Phôi

88

3.2.4. Phƣơng pháp phay

89

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

CHK11 – CTM



Luận văn thạc sĩ kỹ thuật

7

Chuyên ngành: Công nghệ CTM

3.2.5. Dung dịch trơn nguội

89

3.2.6. Thiết bị đo nhám bề mặt

84

3.3. Mô hình toán học

90

3.4. Phƣơng pháp tiến hành thực nghiệm.

90

34.1. Nội dung

90

3.4.2. Các thông số đầu vào của thí nghiệm

91

3.4.3. Thực nghiệm xác định ảnh hƣởng của chế độ cắt đến độ nhám bề mặt

91

3.4.4. Sử lý số liệu thí nghiệm

93

3.4.5. Đồ thị biểu diễn mối quan hệ của nhám bề mặt (Ra, Rz,) với chế độ
cắt (s,v,t)

95

3.5. Hình thái bề mặt gia công

96

3.6. Thảo luận kết quả

98

3.7. Kết luận chƣơng 3

99

CHƢƠNG 4: KẾT LUẬN CHUNG CỦA LUẬN VĂN VÀ
HƢƠNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO CỦA ĐỀ TÀI
Tài liệu tham khảo

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

100
101

CHK11 – CTM



Luận văn thạc sĩ kỹ thuật

Chuyên ngành: Công nghệ CTM

8

DANH MỤC CÁC BẢNG SỐ LIỆU
TT

Bảng số

Nội dung

Trang

1

Bảng 1.1

23

2

Bảng 1.2

3

Bảng 1.3

Minh họa phạm vi ứng dụng của một số loại
dao phay
Minh họa phạm vi ứng dụng của một số loại dao
vai
Bảng tra kích thƣớc của dao phay đĩa theo tiêu

4

Bảng 1.4

5

Bảng 2.1

6

Bảng 2.2

7

Bảng 2.3

8

Bảng 2.4

9

Bảng 2.5

10

Bảng 2.6

11

Bảng 2.7

12

Bảng 2.8

13

Bảng 2.9

14

Bảng 3.1

chuẩn DIN 138
Các giá trị Ra, Rz và chiều dài chuẩn l ứng với
các cấp độ nhám bề mặt
Bảng phân loại thép không gỉ tiêu chuẩn và thép
đặc biệt
Bảng tƣơng ứng của thép trung bình và thép dễ
gia công
Bảng chế độ cắt khi tiện thép không gỉ bằng dao
tiện một lƣỡi và dao tiện hiều lƣỡi
Bảng chế độ cắt khi tiện định hình và tiện cắt
đứt thép không gỉ
Bảng tốc độ cắt để taro các loại thép không gỉ
khác nhau
Bảng chế độ cắt ren bằng bàn ren khi gia công
thép không gỉ
Bảng chế độ cắt khi phay thép không gỉ đƣợc
gia công cơ sau khi đúc
Bảng tốc độ cắt thép không gỉ bằng tia nƣớc
chứa hạt mài
Bảng các thông số cắt bằng hồ quang plasma
thép không rỉ
Bảng các thông số công nghệ của máy phay
Máy phay VMC - 85S

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

25
28

36

48

57

59

63

72

75
78
82

83

86

CHK11 – CTM

Luận văn thạc sĩ kỹ thuật

15

Bảng 3.2

9

Chuyên ngành: Công nghệ CTM

Thành phần hóa hóa học của thép không gỉ

88

SUS201
16

Bảng 3.3

17

Bảng 3.4

18

Bảng 3.5

Bảng giá trị tính toán bộ thông số chế độ cắt v, s
cho thực nghiệm

Bảng quy hoạch nghiệm xác định độ nhám bề
mặt gia công
Kết quả đo độ nhám ở các chế độ cắt khác nhau

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

91
92
93

CHK11 – CTM



data error !!! can't not
read....


data error !!! can't not
read....


data error !!! can't not
read....


data error !!! can't not
read....

data error !!! can't not
read....



data error !!! can't not
read....


data error !!! can't not
read....


data error !!! can't not
read....


data error !!! can't not
read....


data error !!! can't not
read....


data error !!! can't not
read....

data error !!! can't not

read....


data error !!! can't not
read....

data error !!! can't not
read....


data error !!! can't not
read....

data error !!! can't not
read....