Nghiên cứu sự ảnh hưởng của các thông số công nghệ khi mài đến chất lượng bề mặt chi tiết mài

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
---------------------------------------

LÊ HUY

NGHIÊN CỨU SỰ ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC THÔNG SỐ
CÔNG NGHỆ KHI MÀI ĐẾN CHẤT LƯỢNG BỀ MẶT CHI TIẾT MÀI

Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ CƠ KHÍ

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
TS. TRƯƠNG HOÀNH SƠN

Hà Nội – Năm 2010


LỜI CAM ĐOAN
Tôi 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.
Tác giả

Lê Huy


MỤC LỤC
Trang

Trang phụ bìa
Lời cam đoan
MỞ ĐẦU

...............................................................................................................5

1.

Tính cấp thiết của đề tài...............................................................................5

2.

Đối tượng, mục đích, nội dung và phương pháp nghiên cứu ......................6

3.

2.1.

Đối tượng nghiên cứu .........................................................................6

2.2.

Mục đích nghiên cứu...........................................................................6

2.3.

Nội dung nghiên cứu...........................................................................6

2.4.

Phương pháp nghiên cứu.....................................................................6

Ý nghĩa của đề tài ........................................................................................7
3.1.

Ý nghĩa khoa học ................................................................................7

3.2.

Ý nghĩa thực tiễn.................................................................................7

Chương 1: TỔNG QUAN VỀ QUÁ TRÌNH MÀI PHẲNG.................................8
1.1. Tổng quan về quá trình mài .........................................................................8
1.1.1. Tầm quan trọng và vị trí của phương pháp mài ..................................8
1.1.2. Nghiên cứu về quá trình mài...............................................................8
1.1.3. Tình hình nghiên cứu công nghệ mài trong nước và trên thế giới....12
1.2. Các đặc trưng cơ bản của quá trình mài ....................................................14
1.2.1. Khả năng công nghệ của mài ............................................................14
1.2.2. Các phương pháp mài cơ bản............................................................14
1.2.3. Bản chất của quá trình mài phẳng.....................................................17
1.3. Kết luận......................................................................................................20
Chương 2: MÀI PHẲNG VÀ CÁC ĐẶC TÍNH CƠ BẢN CỦA PHƯƠNG
PHÁP MÀI PHẲNG .........................................................................21
2.1. Bản chất của quá trình mài phẳng .............................................................21
2.1.1. Mài phẳng bằng đá mài mặt đầu .......................................................21
2.1.2. Mài phẳng bằng đá mài hình trụ .......................................................21

2

2.2. Các đặc điểm đặc trưng của quá trình mài ................................................23
2.3. Đá mài và các thông số đặc trưng của nó ..................................................26
2.3.1. Vật liệu hạt mài .................................................................................26
2.3.2. Độ hạt và hình dáng hình học của hạt mài........................................27
2.3.3. Độ cứng của đá..................................................................................28
2.3.4. Cấu trúc của đá..................................................................................28
2.3.5. Chất dính kết .....................................................................................29
2.4. Phương pháp biểu diễn đá mài ..................................................................30
2.5. Chế độ cắt khi mài phẳng ..........................................................................31
2.5.1. Vận tốc quay của đá mài ...................................................................31
2.5.2. Chiều sâu mài (lượng chạy dao hướng kính) ....................................31
2.5.3. Lượng chạy dao dọc Sd .....................................................................32
2.6. Quá trình hình thành độ nhám bề mặt .......................................................32
2.7. Các thông số đặc trưng cho chất lượng quá trình mài phẳng ....................33
2.7.1. Độ chính xác khi mài ........................................................................33
2.7.2. Chất lượng chi tiết gia công khi mài phẳng ......................................33
2.8. Cơ chế mài và lực mài ...............................................................................33
2.8.1. Phoi mài ............................................................................................33
2.8.2. năng lượng mài riêng, công và lực mài.............................................34
2.8.3. Cơ chế mài của đá truyền thống........................................................35
2.8.4. Năng lượng tạo phoi và cày xước .....................................................38
2.9. Cấu trúc hình học bề mặt khi mài..............................................................44
2.9.1. Chiều dài hình học cung tiếp xúc giữa đá và chi tiết ........................44
2.9.2. Đường cắt..........................................................................................45
2.9.3. Chiều dày cắt lớn nhất (chiều dài phoi không biến dạng) ................49
2.10. Kết luận......................................................................................................51
Chương 3: XÂY DỰNG MÔ HÌNH THỰC NGHIỆM VÀ THỰC NGHIỆM 53
3.1. Lựa chọn thông số đầu vào........................................................................53
3.2. Chỉ tiêu chất lượng bề mặt gia công ..........................................................54

3


3.3. Mô hình thí nghiệm và các thông số thực nghiệm ....................................54
3.3.1. Mô hình thí nghiệm...........................................................................54
3.3.2. Các thông số thực nghiệm.................................................................55
3.4. Trang thiết bị thí nghiệm ...........................................................................56
3.4.1. Mẫu thí nghiệm .................................................................................56
3.4.2. Đá mài ...............................................................................................56
3.4.3. Máy mài phẳng..................................................................................57
3.4.4. Máy đo độ cứng ................................................................................58
3.4.5. Máy đo độ nhám................................................................................59
3.4.6. Một số dụng cụ khác dùng trong quá trình thí nghiệm .....................60
3.5. Trình tự thí nghiệm ....................................................................................60
3.5.1. Thí nghiệm ảnh hưởng của chiều sâu cắt đến nhám bề mặt chi tiết .60
3.5.2. Thí nghiệm ảnh hưởng của vận tốc chi tiết đến nhám bề mặt ..........61
3.5.3. Thí nghiệm ảnh hưởng của thời gian mài đến mòn đá .....................61
3.6. Kết quả thí nghiệm.....................................................................................61
3.6.1. Ảnh hưởng của chiều sâu cắt đến nhám bề mặt chi tiết....................61
3.6.2. Ảnh hưởng của vận tốc chi tiết đến nhám bề mặt.............................62
3.6.3. Ảnh hưởng của thời gian mài đến mòn đá ........................................63
3.7. Kết luận......................................................................................................64
Chương 4: NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC THÔNG SỐ CÔNG
NGHỆ ĐẾN Ra, Rz ...........................................................................65
4.1. Ảnh hưởng của chiều sâu cắt.....................................................................65
4.2. Ảnh hưởng của vận tốc chi tiết..................................................................68
4.3. Khả năng cắt gọt của đá mài......................................................................71
KẾT LUẬN CHUNG VÀ HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO.....................73
5.1. Kết luận chung...........................................................................................73
5.2. Hướng nghiên cứu tiếp theo ......................................................................73

LỜI CẢM ƠN..........................................................................................................74
TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................75

4


MỞ ĐẦU
1.

Tính cấp thiết của đề tài
Sự ra đời các loại máy móc, thiết bị hiện đại, có chất lượng cao (đạt độ chính

xác, độ tin cậy và độ bền cao…) đòi hỏi cần phải có các chi tiết máy có độ chính
xác, chất lượng bề mặt và độ bền cao. Điều này, dẫn tới cần phải có một phương
pháp gia công đạt được các yêu cầu đó.
Phương pháp mài có một vị trí quan trọng trong quá trình gia công cơ khí
hiện đại nhờ khả năng vượt trội so với các phương pháp cắt gọt khác khi gia công
những vật liệu có độ bền cơ học và độ cứng cao cho độ chính xác và chất lượng bề
mặt vượt trội.
Gần đây đã có nhiều nghiên cứu về phương pháp tiện cứng và phay cứng để
gia công tinh các vật liệu khó gia công đã qua tôi. Tuy nhiên, xét về hiệu quả kinh tế
- kỹ thuật, khi gia công những chi tiết yêu cầu độ chính xác và chất lượng bề mặt rất
cao thì chưa có phương pháp nào thay thế được cho phương pháp mài.
Có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng bề mặt gia công khi mài. Do
phương pháp mài thường được chọn là nguyên công gia công tinh lần cuối nên chất
lượng bề mặt chi tiết mài ảnh hưởng trực tiếp đến độ bền của chi tiết máy.
Các loại vật liệu hạt mài thông thường gồm oxide nhôm, silicon carbide,
carbide boron… Hiệu quả kinh tế - kỹ thuật khi mài bằng đá mài sử dụng những
loại vật liệu hạt mài này thời gian gần đây đạt chất lượng rất tốt, điển hình là đá mài
Hải Dương. Bên cạnh tầm quan trọng của đá mài trong quá trình mài thì sự ảnh

hưởng của các yếu tố công nghệ (Sd, t) (xác định chế độ cắt khi mài) trên máy mài
là yếu tố đặc biệt quan trọng, có ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng bề mặt chi tiết
mài.
Thép 20X là mác thép phổ biến, chuyên dùng thường được sử dụng để chế
tạo các chi tiết chịu mài mòn lớn, chịu tải trọng va đập cao, các bộ phận quan trọng
của máy móc có độ chính xác cao như bánh răng, trục truyền động, trục vít me bi,
con lăn, đĩa ma sát … và là loại thép có thể tôi bề mặt.

5


Xuất phát từ những đặc điểm và tình hình trên, tác giả đã chọn đề tài:
“Nghiên cứu sự ảnh hưởng của các thông số công nghệ đến chất lượng bề
mặt chi tiết khi mài bằng đá mài Hải Dương khi mài phẳng với vật liệu chi tiết mài
là thép 20X nhiệt luyện”.
2.

Đối tượng, mục đích, nội dung và phương pháp nghiên cứu

2.1.

Đối tượng nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu của đề tài là một vài thông số đặc trưng cho quá trình

cắt khi mài tinh mác thép 20X nhiệt luyện trên máy mài phẳng bằng đá mài Hải
Dương Cn46CV1G V1 250x25x32.
Nghiên cứu tổng quan các tài liệu, lý thuyết kết hợp với thực nghiệm.
2.2.

Mục đích nghiên cứu

Xác định được sự ảnh hưởng của các thông số công nghệ (Sd, t) của quá trình

mài đến chất lượng bề mặt chi tiết mài khi mài phẳng bằng đá mài Hải Dương với
vật liệu chi tiết mài là 20X, từ cơ sở đó xác định chế độ cắt hợp lý.
Dùng làm tài liệu tham khảo cho sản xuất, giảng dạy và học tập.
2.3.

Nội dung nghiên cứu
Nghiên cứu tổng quan về mài: Nghiên cứu cơ sở lý thuyết về mài và những

vấn đề cơ bản của công nghệ mài, ảnh hưởng của các yếu tố công nghệ khi mài đến
chất lượng bề mặt gia công trên máy mài phẳng.
Nghiên cứu thực nghiệm: Nghiên cứu sự ảnh hưởng của hai thông số công
nghệ là lượng chạy dao dọc (Sd) và chiều sâu cắt (t) đến chất lượng bề mặt của chi
tiết gia công theo thời gian mài.
2.4.

Phương pháp nghiên cứu
Đề tài được thực hiện bằng phương pháp nghiên cứu lý thuyết kết hợp với

thực nghiệm:
- Phân tích động học và động lực học của quá trình mài.

6


- Xây dựng mô hình thực nghiệm mài.
- Thí nghiệm và xử lý số liệu thực nghiệm.
- Phân tích và đánh giá kết quả thí nghiệm.
3.

Ý nghĩa của đề tài

3.1.

Ý nghĩa khoa học
Nghiên cứu sự ảnh hưởng của các thông số công nghệ đến chất lượng bề mặt

chi tiết khi mài phẳng bằng đá mài truyền thống đã được nhiều quốc gia trên thế
giới quan tâm nghiên cứu và ứng dụng. Nhưng ở Việt Nam, với đá mài Hải Dương
thì chưa có công trình nghiên cứu nào về lĩnh vực này được công bố, do đó đề tài có
ý nghĩa khoa học và phù hợp với hướng nghiên cứu của khoa học và công nghệ về
gia công vật liệu.
3.2.

Ý nghĩa thực tiễn
Kết quả nghiên cứu sự ảnh hưởng của các thông số công nghệ khi mài bằng

đá mài Hải Dương sẽ góp phần đẩy mạnh ứng dụng công nghệ mài vào quá trình gia
công cơ khí ở Việt Nam, nhằm nâng cao hiệu quả kinh tế - kỹ thuật của quá trình
chế tạo sản phẩm.
Kết quả nghiên cứu có thể ứng dụng khi mài các chi tiết máy có độ chính xác
cao làm bằng thép 20X sau nhiệt luyện như bánh răng, trục truyền động, trục vít me
bi, con lăn, đĩa ma sát … và dùng để tham khảo cho quá trình mài các mác thép
khác. Từ đó hỗ trợ các ngành công nghiệp khác phát triển, thúc đẩy quá trình công
nghiệp hóa và hiện đại hóa đất nước.
Nội dung luận văn bao gồm:
Chương 1 : Tổng quan về quá trình mài phẳng.
Chương 2 : Mài phẳng và các đặc tính cơ bản của phương pháp mài phẳng
Chương 3 : Xây dựng mô hình thực nghiệm và thực nghiệm.

Chương 4 : Nghiên cứu ảnh hưởng của các thông số công nghệ đến Ra, Rz.
Kết luận chung và hướng nghiên cứu tiếp theo.

7


Chương 1:
TỔNG QUAN VỀ QUÁ TRÌNH MÀI PHẲNG
1.1.

Tổng quan về quá trình mài

1.1.1. Tầm quan trọng và vị trí của phương pháp mài
Mài là phương pháp gia công tinh, nó đóng vai trò quyết định đến chất lượng
sản phẩm. Tầm quan trọng của mài còn được thể hiện ở hai yếu tố sau:
- Mài chiếm từ 20-25% giá thành sản phẩm cơ khí có nguyên công mài.
- Sẽ không có xã hội văn minh nếu không có Mài.
Nhìn chung, các sản phẩm cao cấp được chế tạo đều phải qua quá trình mài
hoặc có liên qua đến quá trình mài. Một số sản phẩm bắt buộc phải qua quá trình
mài và sau mài như: Ổ cứng máy tính, ống kính máy ảnh, máy ảnh kỹ thuật số và
các thiết bị của máy bay…
1.1.2. Nghiên cứu về quá trình mài
Mài là phương pháp gia công đầu tiên mà con người tìm ra, kể từ khi người
cổ đại tình cờ cọ xát vũ khí hay công cụ lao động của mình xuống các phiến đá và
họ nhận thấy điều đó có tác dụng làm sắc dụng cụ hay vũ khí của mình.
Tuy nhiên việc nghiên cứu về quá trình mài một cách có hệ thống thì lại sau
cùng, cách đây khoảng 70 năm.
Mài kim loại là một loại hình gia công bằng phương pháp cắt gọt, giống như
gia công tiện, phay, khoan… trên các máy cắt kim loại nói chung.
Mục đích của quá trình gia công của các loại hình cắt gọt là tạo ra chi tiết có

các bề mặt cần thiết phù hợp với hình dáng hình học, kích thước và độ nhám trên bề
mặt đó. Máy mài là một trong những dạng máy cắt kim loại phổ biến rộng rãi, để
gia công bề mặt kim loại với dụng cụ cắt là đá 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 do
các yếu tố sau:

8


- 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 các 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 γ thường âm và góc cắt β thường lớn hơn 90o.
- Tốc độ của mài rất lớn, thường là trên 15m/s, chủ yếu là khoảng từ
25÷35m/s đối với mài thường, và 150÷300m/s đối với mài cao tốc. Với tốc độ này
thì việc đo đạc các thông số như lực cắt, nhiệt cắt v.v là rất khó khăn.
- Do góc cắt không hợp lý, tốc độ cắt cao nên nhiệt độ ở vùng cắt khi mài
rất lớn khoảng từ 1000÷1500oC, nhiệt độ này 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, số
lượng phoi 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 rất cao, cắt gọt không liên tục nên có thể gia công
được những vật liệu có độ cứng cao mà các dụng cụ khác không cắt được như thép
tôi, hợp kim cứng… nhưng lại không gia công được những vật liệu quá 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 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 vỡ tạo thành những
lưỡi cắt mới.

Hình 1.1. Quá trình mài

9


- Do hiện tượng tự mài sắc cũng như không thể chủ động thay đổi được
hình dáng và vị trí của hạt mài trong đá mài cho nên việc nghiên cứu và điều khiển
quá trình mài gặp nhiều khó khăn, các quy luật của quá trình mài chưa được nghiên
cứu toàn diện.
Do những đặc điểm trên, đặc biệt là khả năng gia công các vật liệu có độ
cứng và độ bền cao cho độ chính xác và độ nhẵn bóng bề mặt cao nên phương pháp
mài có vị trí quan trọng trong gia công cơ khí hiện đại. Mặc dù được sử dụng cả
trong gia công thô nhưng chỉ trong gia công tinh thì những ưu thế của phương pháp
mài mới thực sự được phát huy, vì vậy mài thường được chọn là nguyên công gia
công tinh lần cuối các bề mặt quan trọng.
Việc đưa ra được một mô hình vùng mài chính xác và cố định trong một thời
gian tương đối dài là rất khó khăn. Tuy nhiên, trong những năm cuối thế kỷ XX,
nhờ vào sự phát triển của Kỹ thuật thông tin, Kỹ thuật đo lường v.v. mà các nghiên
cứu về mài trên thế giới đã thu được nhiều kết quả tốt. Nhưng ở Việt Nam, cho tới
nay thì quá trình mài còn được nghiên cứu rất ít và chưa có công trình nào được
công bố chính thức.
Ưu điểm cơ bản của quá trình mài là dễ đạt được độ chính xác kích thước,
hình dáng hình học, chất lượng bề mặt gia công và năng suất cao.
Trong quá trình gia công lần cuối những chi tiết máy đã được gia công nhiệt
luyện với lượng dư gia công còn lại nhỏ thì mài là phương pháp gia công đạt năng
xuất và hiệu quả kinh tế cao nhất.
Hàm lượng các nguyên công mài, và theo đó các nhóm máy mài càng ngày

càng tăng không ngừng:
- Khi các loại chi tiết máy bằng thép tôi và các loại chi tiết bằng thép nhiều
thành phần hợp kim, hợp kim cứng được sản xuất và ứng dụng rộng rãi.
- Khi các loại chi tiết máy được tạo hình chính xác hơn, với lượng dư gia
công nhỏ.
Dụng cụ cắt làm từ hạt mài được chế tạo từ rất sớm, đá mài có hình dáng như
hiện nay được chế tạo vào khoảng nửa thế kỷ XIX. Các hạt mài tự nhiên được sử

10


dụng cho tới những năm 1980, khi mà quặng được phát hiện và khai thác để chế tạo
Al2O3 và SiC. Trong thế chiến thứ II, việc cung cấp không liên tục kim cương tự
nhiên để làm đá mài đã thúc đẩy các nghiên cứu phát triển vật liệu thay thế chúng.
Năm 1891 các nhà hoá học đã tổng hợp được Cacbit silic. Năm 1901 các nhà máy ở
Anh, Pháp, Đức bắt đầu sản xuất ra Corandum thường, cho tới năm 1910 Corandum
điện trắng được tổng hợp. Năm 1955 rất nhiều phát kiến trong việc phát triển vật
liệu mài đã đưa đến thành công chế tạo kim cương nhân tạo. Rất nhanh sau đó,
Nitrit Bor lập phương (CBN – Cubic Bor Nitride) được chế tạo. Kim cương và
CBN nhân tạo được biết đến dưới tên Superabrasive bởi vì chúng có các tính chất
tốt, đáp ứng được về độ cứng, độ bền mòn, độ bền nén và hệ số dẫn nhiệt… Các hạt
mài nhân tạo tỏ ra có nhiều ưu điểm vượt trội so với hạt mài tự nhiên vì có thể
khống chế lượng tạp chất trong đó, có thể điều khiển chất lượng của hạt mài trong
quá trình sản xuất. Công nghiệp sản xuất hạt mài đã điều khiển được các tính chất
như kích thước hạt mài, độ bền của hạt phù hợp với các ứng dụng mài khác nhau.
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 vật liệu mới ra đời đáp ứng các yêu cầu
ngày càng cao về cơ lý 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 máy lại có yêu cầu
ngày càng cao về chất lượng cũng như độ chính xác. Do vậy phạm vi sử dụng của

phương pháp mài ngày càng được mở rộng.
Vào năm 1860, trên thế giới đã chế tạo được đá mài kết dính keramic và một
phát minh quan trọng thực sự làm thay đổi công nghệ mài đó là phát minh ra chất
kết dính thuỷ tinh của hãng Norton vào năm 1920. Đến năm 1923 chất kết dính
Bakelit cũng được tổng hợp và đưa vào sử dụng.
Do độ cứng của vật liệu gia công ngày càng cao, nhu cầu sử dụng các loại
vật liệu mài có độ cứng và khả năng cắt cao đã dẫn tới việc phát minh ra đá mài kim
cương với chất kết dính kim loại vào năm 1940.
Phương pháp mài không những được áp dụng đối với những nguyên công
gia công tinh lần cuối trong chế tạo máy, mà hiện nay còn được sử dụng trong các

11


nguyên công gia công thô, trong đó rất nhiều loại bề mặt không qua các bước gia
công trung gian như tiện, phay, bào…
Tuỳ thuộc vào các tính chất của các nguyên công gia công đòi hỏi cần thiết
phải chế tạo ra các chủng loại máy mài rất khác biệt đó là chủng loại máy mài các
chi tiết có dạng mặt phẳng, dạng bề mặt tròn xoay, mài răng, mài ren, mài hớt
lưng… Năm 1500 Leonardo Devinci đã thiết kế một cỗ máy có nguyên lý giống
máy mài tròn hiện nay. Tuy nhiên, đến năm 1847 mới chế tạo được máy mài tròn
vạn năng đầu tiên. Bắt đầu từ những năm 1980 các hãng chế tạo máy công cụ lớn đã
cho ra đời các thế hệ máy mài điều khiển theo chương trình số đầu tiên, đánh dấu
một bước nhảy vọt của công nghệ mài. Mức độ chuyên môn hoá, tự động hoá trong
ngành mài ngày một phát triển với dây chuyền tự động, xưởng tự động, trong đó
trang bị những loại máy có độ chính xác và đạt năng xuất gia công cao. Những loại
máy này có độ cứng vững cao, tự động hoá trong quá trình mài, các loại máy mài
hiện đại được trang bị các thiết bị điều khiển thuỷ lực, điều khiển điện tử, số hoá, đo
kiểm tra tự động, tự động cấp dỡ phôi trong quá trình gia công. Để điều khiển được
các loại máy này hiệu quả, cần có đội ngũ công nhân có trình độ chuyên môn cao,

có mức đào tạo hợp chuẩn với quy mô sản xuất chuyên môn hoá, tự động hoá.
Khác biệt lớn của ngành mài so với các ngành gia công cắt gọt có phoi khác
là trong quá trình mài không quan sát trực tiếp được quá trình cắt, bởi vậy người thợ
phải đủ kiến thức để nhận biết những yếu tố công nghệ nào đang ảnh hưởng trực
tiếp đến chất lượng và độ chính xác gia công, đưa ra những quyết định thích hợp để
điều khiển, điều chỉnh máy.
1.1.3. Tình hình nghiên cứu công nghệ mài trong nước và trên thế giới
Do vị trí quan trọng của công nghệ mài trong các quá trình gia công cắt gọt
nên ngay từ khi khoa học công nghệ chế tạo máy mới hình thành, các nhà công
nghệ đã đặc biệt chú trọng tới việc nghiên cứu hoàn thiện phương pháp mài.
Từ những năm 1950, trên thế giới một số nhà khoa học hàng đầu về công
nghệ mài như Maxlốp, Iaserưsin của Nga, Backer của Mỹ, Brammertz.P,

12


Bruckner.K, Solje.E của Đức, Muller của Anh, Watanabe.K của Nhật đã thực hiện
các nghiên cứu cơ bản nhằm tìm hiểu bản chất vật lý và cơ chế hình thành bề mặt
khi mài. Các nghiên cứu này cho phép xây dựng một loạt các công thức thực
nghiệm để sử dụng cho các điều kiện gia công khác nhau. Tuy nhiên, các kết quả
nghiên cứu trong thời kỳ này có tính ứng dụng thấp, độ chính xác chưa cao.
Trong những năm 1960 đến 1970, kỹ thuật điện tử phát triển mạnh, dụng cụ
đo ngày càng hoàn thiện hơn nên các nghiên cứu về mài được tiến hành rất rộng rãi
và có chiều sâu. Các công trình nghiên cứu rung động khi mài của Peters.I người
Anh vào năm 1966, Takegama.H người Nhật vào năm 1975 đã cho phép ghép nối
cơ học ứng dụng với công nghệ mài. Đặc biệt các nghiên cứu về nhiệt cắt khi mài
trong thời gian này cũng được nghiên cứu rất mạnh.
Bắt đầu từ những năm 1975 do nhu cầu về các loại vật liệu chịu mòn, có độ
cứng cao tăng mạnh nên các nghiên cứu ứng dụng đá kim cương trong sản xuất
được triển khai trên nhiều nước. Các công trình đã công bố của các tác giả L.L.

Misnaepxki, H.B.Nôvickôp của Nga, Emerson.G của Mỹ, Griffth của Anh,
Konig.W của Đức và Yuhta.T, Kobayshi.A của Nhật cho thấy công nghệ mài đã
chuyển sang một giai đoạn mới với việc sử dụng đá mài kim cương cho phép nâng
cao đáng kể năng suất và độ chính xác của mài.
Các nghiên cứu trong giai đoạn này không còn bó gọn trong các thực nghiệm
đơn thuần. Một loạt các công trình nghiên cứu về lý thuyết mài và mô hình hoá các
quá trình mài được thực hiện. Kết quả nghiên cứu của các tác giả Samuel.B, Xun
Chen, Brian Rowe.W người Mỹ, Katsushi Fututani, Suto.T, Inasaki.I người Nhật,
Steffens.K, Konig người Đức và A.C.Xuxlôp người Nga đã cho phép các nhà chế
tạo của các hãng chế tạo máy công cụ trên thế giới cho ra đời thế hệ máy mài CNC
đầu tiên vào năm 1980.
Tại Việt Nam, các nghiên cứu về mài cũng đã được thực hiện từ rất sớm.
Trong những năm 1970 đến 1975 có nhiều chuyên gia nghiên cứu về mài đã được
đào tạo tại các nước Đông Âu như T.S Nguyễn Thế Đạt, T.S Nguyễn Đắc Lộc, T.S
Nguyễn Tiến Thọ, T.S Đỗ Trọng Hùng, Th.S Lưu Văn Nhang. Đến năm 1996-2000

13


T.S Trương Hoành Sơn đã có công trình nghiên cứu về mài ở Nhật Bản. Trong một
vài năm trở lại đây, nhiều đề tài nghiên cứu về mài cũng đã được một số trường đại
học trong nước thực hiện. Các công trình đã được công bố của T.S Trần Minh Đức ĐHCN Thái Nguyên, T.S Nguyễn Huy Ninh - ĐHBK Hà Nội đã cho thấy tính đa
dạng của các nghiên cứu về công nghệ mài đã và đang được triển khai tại Việt Nam.
1.2.

Các đặc trưng cơ bản của quá trình mài

1.2.1. Khả năng công nghệ của mài
Mài là phương pháp gia công tinh. Bằng phương pháp mài, có thể gia công
được chi tiết đạt độ chính xác cấp 6 - 7, độ bóng ∇8 - ∇10 (Ra=0,63-0,16µm), do

đó có thể sử dụng cho gia công lần cuối.
Bằng phương pháp mài có thể gia công được các mặt phẳng, mặt trụ (trụ
trong, trụ ngoài) các mặt tròn xoay hay các mặt định hình. Mài còn có thể sửa được
các sai số vị trí của các bề mặt trên các chi tiết máy. Mài có thể gia công được các
loại vật liệu rất cứng (Hợp kim cứng, thép tôi v.v) nhưng lại khó gia công được vật
liệu quá mềm (đồng, nhôm, thép không gỉ v.v).
Mài được thực hiện chủ yếu bởi máy mài (Grinding Machine) như máy mài
phẳng, mài tròn trong, mài tròn ngoài, mài định hình, máy mài CNC … đôi khi còn
được thực hiện trên máy tiện nếu chi tiết mài có yêu cầu về độ chính xác không cao.
Máy mài thường có độ chính xác cao hơn các loại máy công cụ khác như phay, bào,
tiện v.v. Dụng cụ cắt được dùng trong quá trình mài là đá mài (Grinding Wheel,
Grinding Stone).
1.2.2. Các phương pháp mài cơ bản
a. Mài tròn ngoài: Có thể gia công được mặt trụ và mặt côn.
Có hai phương pháp:
• Mài có tâm:
- Là phương pháp mài có tính vạn năng cao, có thể mài được trục trơn, trục
bậc…

14


- Chi tiết được gá trên hai mũi tâm hoặc một đầu kẹp trên mâm cặp và đầu
kia chống tâm. Khi mài, nếu cần phải sửa lỗ tâm, nắn thẳng chi tiết.
- Có nhiều cách tiến dao khi mài như tiến dao dọc, tiến dao ngang, tiến dao
nghiêng.
• Mài không tâm:
- Chuẩn định vị của chi tiết gia công chính là bề mặt đang gia công.
- Có hai cách chạy dao: chạy dao dọc và chạy dao ngang. Mài theo cách
chạy dao dọc gồm hai đá, một đá dẫn và một đá cắt phoi. Tâm chi tiết gá cao hơn

tâm đá khoảng (0,5÷1)R (R - bán kính chi tiết gia công) nhưng không quá 15mm.
Đá dẫn có dạng Hypecbôlôit và gá nghiêng so với chi tiết góc α=1o÷2o30’, mài vật
dài α=1o12’÷3030’, có khi tới 4o30’. Mài chạy dao ngang không cần đá hình
Hypecbôlôit.
- Ưu điểm của mài không tâm:
+ Giảm được thời gian phụ và thời gian gia công mặt chuẩn.
+ Dễ tự động hoá quá trình công nghệ.
+ Độ cứng vững gá đặt cao hơn mài có tâm.
+ Mài không tâm được sử dụng rộng rãi trong sản xuất hàng loạt lớn và
hàng khối.
- Nhược điểm:
+ Không đảm bảo độ đồng tâm giữa các mặt.
+ Không mài được các mặt gián đoạn.
b. Mài tròn trong: Có khả năng gia công lỗ trụ, côn đạt độ chính xác cao nhưng
chi phí cao. Có hai phương pháp mài lỗ :
• Mài lỗ có tâm:
- Mài trên máy mài lỗ, máy mài vạn năng có bộ phận mài lỗ, trên máy tiện
vạn năng có đồ gá chuyên dùng.
- Bản chất mài lỗ và mài tròn ngoài giống nhau. Nhưng mài trong bị hạn
chế do kích thước đá phụ thuộc kích thước lỗ gia công. Lỗ quá nhỏ sẽ gây ra rất
nhiều khó khăn.

15


- Có hai cách chuyển động:
+ Chi tiết quay, dao vừa quay vừa tịnh tiến.
+ Chi tiết đứng yên, dao quay, tịnh tiến, chuyển động hành tinh.
• Mài lỗ không tâm:
- Có thể gia công lỗ trụ hoặc lỗ côn. Đặc biệt hiệu quả khi gia công các chi

tiết bạc có thành mỏng.
- Ngoài đá mài, bánh dẫn còn phải có thêm các con lăn để đỡ chi tiết.
- Trước khi mài phải gia công tinh hoặc bán tinh mặt ngoài.
c. Mài phẳng:
Là phương pháp cơ bản gia công tinh các mặt phẳng sau khi tôi.
Trong sản xuất lớn mài phẳng có thể thay cho phay, bào nhất là đối với các
chi tiết khó định vị, kẹp chặt.
Mài phẳng có thể đạt IT7, IT6 ; Ra = 1,6 ÷ 0,4 µm.
Có thể mài phẳng bằng đá trụ hoặc đá mặt đầu :
- Mài mặt phẳng bằng đá trụ:
+ Đảm bảo độ chính xác và độ nhẵn bóng cao vì dễ tới dung dịch trơn
nguội, dễ thoát phoi, thoát nhiệt.
+ Năng suất thấp.
- Mài mặt phẳng bằng đá mài mặt đầu:
+ Tăng năng suất, tiết kiệm đá, mở rộng khả năng của mài.
+ Độ chính xác và độ nhẵn bóng thấp vì khó tới dung dịch trơn nguội,
khó thoát phoi, thoát nhiệt.
d. Mài mặt định hình:
Có thể gia công các mặt định hình tròn xoay và các mặt định hình có đường
sinh thẳng.
Mài mặt định hình tròn xoay thực hiện trên máy mài tròn trong hoặc tròn
ngoài.
Mài mặt định hình có đường sinh thẳng thực hiện trên máy mài phẳng.
Mài các chi tiết có dạng cam thì dùng cơ cấu chép hình.

16


1.2.3. Bản chất của quá trình mài phẳng
Trong đề tài này các thí nghiệm được nghiên cứu trên máy mài phẳng với đá

mài Hải Dương và vật liệu chi tiết mài là 20X. Vì vậy, đề tài sẽ nghiên cứu sâu về
phương pháp mài phẳng.
Với các thí nghiệm thực hiện trên máy mài phẳng và đầu vào của vật liệu chi
tiết mài là các thông số như độ nhám, độ cứng… Sau khi được gia công trên máy
mài với việc thay đổi các thông số công nghệ như lượng chạy dao dọc (Sd) và chiều
sâu cắt (t) ta được các kết quả thông số đầu ra của chi tiết mài. Từ đó, thấy được sự
ảnh hưởng của các thông số công nghệ tới chất lượng bề mặt chi tiết mài và là cơ sở
cho nghiên cứu nhằm tối ưu các thông số công nghệ sao cho chi tiết được tạo ra đạt
chất lượng tốt nhất và hiệu quả kinh tế cao nhất.
Cơ bản mài phẳng có đầy đủ các đặc tính của quá trình mài như đã trình bày
ở phần trên. Ngoài ra vì là phương pháp gia công cụ thể nên có các đặc tính riêng
biệt.
Là một phương pháp cơ bản để gia công tinh mặt phẳng, mài có thể dùng để
gia công tinh lần cuối các mặt phẳng qua tôi, phay hay bào. Ngoài ra mài phẳng còn
có thể thay thế cho phay, bào trong sản xuất lớn hoặc để gia công các chi tiết khó
định vị và kẹp chặt. Mài phẳng có thể đạt độ chính xác cấp 7–6 và độ nhám bề mặt
Ra = 1,6 – 0,4µm.
Mài phẳng có thể thực hiện theo hai phương pháp:
- Mài phẳng bằng mặt đầu đá:

Hình 1.2. Sơ đồ mài phẳng bằng mặt đầu đá

17


Phương pháp này cho năng suất cao hơn, vì số lượng hạt tham gia cắt nhiều
hơn. Tuy nhiên, do diện tích tiếp xúc giữa đá và phôi lớn nên nhiệt toả ra trong
vùng cắt lớn. Mặt khác khả năng thoát nhiệt, thoát phoi và dung dịch trơn nguội
thâm nhập vào vùng cắt khó khăn, vì vậy rất dễ gây biến dạng nhiệt, tạo ra các vết
cháy, nứt tế vi trên bề mặt chi tiết mài. Nói chung độ chính xác và độ nhám bề mặt

đạt được thấp hơn so với khi mài bằng mặt trụ đá.
- Mài phẳng bằng vành trụ đá:
Với phương pháp này thì diện tích tiếp xúc giữa đá và chi tiết mài nhỏ, lượng
hạt mài đồng thời tham gia vào quá trình cắt ít, lượng nhiệt toả ra trong vùng cắt
nhỏ hơn. Khả năng thoát nhiệt, thoát phoi và dung dịch trơn nguội thâm nhập vào
vùng cắt dễ dàng hơn, do đó phương pháp này có độ chính xác và độ nhám bề mặt
cao hơn phương pháp trên.
Mài phẳng bằng vành trụ đá có thể thực hiện trên các máy mài phẳng thông
thường hoặc máy mài phẳng có bàn chữ nhật.

Hình 1.3. Sơ đồ mài phẳng bằng vành trụ đá
1 - Đá mài;

3 - Bàn từ;

2 - Chi tiết gia công;

4 - Bàn máy

Sn - Lượng dịch chuyển ngang; Sd - Vận tốc dọc của bàn máy;
Sđ - Lượng ăn dao theo phương thẳng đứng

18


Khi mài phẳng bằng vành trụ đá, đá được gá trên trục gá của ụ đá. Trục đá
quay tròn với vận tốc không đổi. Chi tiết mài được gá trên bàn từ (gá trực tiếp) hoặc
được gá trên đồ gá và đồ gá được gá trên bàn từ (gá gián tiếp) và có chuyển động
tịnh tiến khứ hồi Vd(m/p). Lượng tịnh tiến ngang gián đoạn để cắt hết bề rộng của
chi tiết mài được thực hiện bằng sự dịch chuyển của bàn máy hoặc ụ đá (tuỳ thuộc

vào máy cụ thể) Sn(mm/htđ). Chiều sâu cắt được thực hiện sau một lần tiến dao
thẳng đứng nhờ ụ đá t(mm). Trong quá trình mài dung dịch trơn nguội được cấp
liên tục vào vùng cắt để làm nguội chi tiết, đẩy phoi và các phế thải trong quá trình
mài ra khỏi vùng gia công.
Mài phẳng bằng vành trụ đá có thể thực hiện theo hai cách:
- Cách thứ nhất: ăn dao nhiều lần, chiều sâu cắt cho mỗi lần chạy dao nhỏ
nhưng lượng chạy dao ngang lớn. Cách này cho phép giảm tối đa ảnh hưởng của
nhiệt cắt, áp dụng cho gia công tinh và gia công các chi tiết mỏng.
- Cách thứ hai: Mài với chiều sâu cắt lớn, theo cách này toàn bộ chiều sâu
cắt có thể được bóc đi sau một lần ăn dao. Khi đó các hạt mài ở phía cạnh đá mài
chịu tải trọng lớn nên bị mòn và bong tróc nhiều hơn ảnh hưởng tới sự chính xác
của chi tiết gia công. Cách này chỉ sử dụng khi gia công thô các vật liệu gang đúc
và thép chưa nhiệt luyện với lượng dư lớn.
Có rất nhiều thông số ảnh hưởng đến quá trình mài, mối quan hệ của chúng
có thể biểu diễn qua hàm số:
A = f (c1,c2,c3,c4,,c5,l,d,D,H,nd,nct,t,s,c6,c7,c8)
Trong đó:
A - Đối tượng nghiên cứu có thể là:

T - độ bền lâu của đá.
Pz – Lực cắt gọt.
Ra – Nhám bề mặt của chi tiết

c1 ÷ c8 - Các hệ số biểu thị tính chất của vật liệu gia công, cấu trúc đá mài,
chất kết dính, độ cứng đá, loại dung dịch tưới nguội, độ chính xác và độ cứng vững
của máy mài, chất lượng sửa đá ... và các thông số khác. Việc xác định các thông số
này dựa vào thực nghiệm.

19

1.3.

Kết luận
Qua việc nghiên cứu tổng quan về quá trình mài, tìm hiểu các công trình

nghiên cứu trong nước và trên thế giới. Kết hợp với việc nghiên cứu các thông số
công nghệ ảnh hưởng đến bề mặt chi tiết mài, chúng ta thấy:
- Phương pháp mài có một vị trí quan trọng trong ngành cơ khí chính xác do
khả năng gia công những vật liệu có độ cứng, độ bền cao, cho độ chính xác và độ
bóng bề mặt cao.
- Mài thường được chọn là nguyên công gia công tinh lần cuối vì vậy chất
lượng bề mặt mài có ảnh hưởng quan trọng đến khả năng làm việc sau này của chi
tiết máy. Chất lượng bề mặt thường được chọn làm chỉ tiêu để tối ưu hóa quá trình
mài tinh.
- Nghiên cứu sự ảnh hưởng của các thông số công nghệ trong quá trình mài
tới chất lượng bề mặt chi tiết mài là cơ sở để tìm ra các biện pháp nâng cao chất
lượng bề mặt chi tiết mài.
- Các thông số công nghệ như lượng chạy dao dọc (Sd) và chiều sâu cắt (t)
có ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng bề mặt của chi tiết mài. Khi đã nghiên cứu, xác
định được sự ảnh hưởng của các thông số công nghệ của quá trình mài đến chất
lượng bề mặt chi tiết mài chúng ta có thể lựa chọn cho các thông số các giá trị tối
ưu. Và chất lượng bề mặt chi tiết mài sẽ được nâng cao.
- Việc nâng cao chất lượng bề mặt chi tiết mài sẽ dẫn đến một hệ quả là các
máy móc, thiết bị có chứa chi tiết mài đó sẽ đạt độ chính xác cao hơn, quá trình hoạt
động tốt hơn.
Tóm lại, chúng ta đang sống trong một nền công nghiệp phát triển và yêu cầu
về chất lượng sản phẩm ngày càng cao. Do đó, việc nghiên cứu làm sao để sản
phẩm làm ra đạt chất lượng tốt nhất, hiệu quả kinh tế cao nhất là một việc làm
không thể thiếu. Một trong số những nghiên cứu quan trọng đó chính là xem xét sự

ảnh hưởng của các thông số công nghệ khi mài đến chất lượng bề mặt chi tiết mài.
Với kết quả của nghiên cứu này sẽ là cơ sở cho quá trình tối ưu hóa các thông số
công nghệ khi mài, giúp cho sản phẩm được nâng cao cả về chất lượng và thẩm mỹ.

20


Chương 2:
MÀI PHẲNG VÀ CÁC ĐẶC TÍNH CƠ BẢN CỦA
PHƯƠNG PHÁP MÀI PHẲNG
2.1.

Bản chất của quá trình mài phẳng
Mài phẳng là một phương pháp gia công tinh bằng hạt mài. Quá trình cắt khi

mài được thực hiện bởi một số lượng lớn hạt mài liên kết với nhau nhờ chất dính kết
và phân bố không có quy luật trên bề mặt làm việc của đá mài.
Mài là phương pháp phổ biến để gia công tinh cuối cùng của một quá trình
công nghệ, do mài có ưu điểm là có thể cắt được chiều sâu cắt rất nhỏ thường từ
(0,005 – 0,09 mm). Yêu cầu vận tốc chi tiết khá cao, điều chỉnh và gá đặt chi tiết
đơn giản, không tốn nhiều thời gian, có thể thay đổi chế độ cắt ngay trong quá trình
gia công nhằm đạt độ bóng và độ chính xác rất cao (thường từ cấp 6 – 7, độ bóng
∇8 - ∇10 (Ra=0,63-0,16µm). Tốc độ cao cũng là một trong những đặc điểm nổi bật
của mài, tốc độ mài thường từ 25 – 35m/s (từ 1800 – 3000 v/p), với mài cao tốc vận
tốc cắt khoảng 150 - 300m/s.
Mài có thể thực hiện theo hai phương pháp sau:
-

Mài phẳng bằng đá mài mặt đầu.

-

Mài phẳng bằng đá mài hình trụ.

2.1.1. Mài phẳng bằng đá mài mặt đầu
Phương pháp này cho năng suất cao hơn, vì số lượng hạt mài tham gia đồng
thời vào quá trình cắt lớn hơn. Tuy nhiên, do diện tích tiếp xúc của đá với chi tiết
lớn, nhiệt toả ra trong vùng gia công với cường độ cao, dễ gây biến dạng nhiệt, vết
cháy và vết nứt tế vi trên vật mài.
2.1.2. Mài phẳng bằng đá mài hình trụ
Khi mài bằng phương pháp này, diện tích tiếp xúc giữa đá mài với chi tiết
nhỏ, số lượng hạt mài tham gia đồng thời vào quá trình cắt và lượng nhiệt toả ra ít

21


hơn, do đó cho phép đạt độ chính xác cao hơn. Mặt khác, khả năng thoát nhiệt, thoát
phoi và tưới dung dịch trơn nguội vào vùng gia công tốt, do đó nó có thể gia công
được các chi tiết mỏng, kém cứng vững, các chi tiết có yêu cầu độ chính xác cao.
Bao đá
Đầu máy
Bàn máy
Bệ máy

Phôi

Trụ máy

Hình 2.1. Sơ đồ gia công trên các máy mài phẳng, đá mài hình trụ

Hình 2.2. Quá trình cắt lượng dư gia công của đá mài hình trụ

22


1 - Đá mài;
2 - Chuyển động quay tròn của đá;
3 - Bề mặt làm việc của đá;
4 - Chuyển động tịnh tiến (khứ hồi) của phôi;
6 - Chất dính kết;
7 - Hạt mài;
8 - Chi tiết gia công.
Mài phẳng bằng đá mài hình trụ có thể thực hiện theo hai phương án:

2.2.

-

Ăn dao nhiều lần (mài với chiều sâu cắt nhỏ).

-

Mài với chiều sâu cắt lớn.

Các đặc điểm đặc trưng của quá trình mài
Mài là một quá trình rất phức tạp, các hiện tượng xảy ra trong quá trình mài

và mối quan hệ giữa chúng có thể mô tả như sau:

Hình 2.3. Mối quan hệ giữa các hiện tượng xảy ra trong quá trình mài

Mài có một số đặc tính cơ bản sau:
- Quá trình cắt khi mài được thực hiện bởi một số lượng lớn các lưỡi cắt
không liên tục, phân bố không có quy luật trên bề mặt làm việc của đá mài.

23


- Các hạt mài không có hình dáng cố định, có góc lượn ở đỉnh. Chúng phân
bố trên bề mặt của đá mài hoàn toàn ngẫu nhiên. Hầu hết các hạt mài đều có góc
trước âm (γ < 0). Do quá trình cắt xảy ra gián đoạn, nên trong giai đoạn làm việc
ban đầu, các hạt mài không cắt kim loại, mà trượt trên bề mặt vật liệu gia công, gây
ra hiện tượng biến dạng đàn hồi và nhiệt độ cao.
- Các hạt mài có chiều cao nhô ra khỏi chất dính kết không đều nhau, do đó,
lực tác động lên chúng cũng khác nhau. Nhiều hạt mài không tham gia vào quá trình
cắt, do chúng đi theo quỹ đạo trùng với quỹ đạo của các hạt trước nó.
- Lớp phoi cắt do từng hạt mài riêng lẻ bóc ra rất nhỏ (khoảng vài µm đến
vài chục µm).
- Do vận tốc cắt lớn, thời gian mà mỗi hạt mài tác động lên bề mặt chi tiết
rất nhỏ (từ 0,001 giây tới 0,00005 giây), số lượng hạt mài rất lớn, nên quá trình tạo
phoi có thể coi như xảy ra liên tục.
- Sau một thời gian làm việc, nhiều hạt mài bị mòn, tải trọng tác động lên
chúng vượt quá giới hạn cho phép, do đó chúng sẽ bị sứt, vỡ mảnh, hoặc tróc hẳn ra
khỏi chất dính kết tạo thành các lưỡi cắt mới. Hiện tượng này gọi là hiện tượng tự
mài sắc. Như vậy, khác hẳn với các phương pháp gia công bằng cắt gọt khác, dụng
cụ có khả năng tự mài sắc trong quá trình gia công.
- Trong quá trình gia công dưới tác động của nhiệt cắt, vật liệu trong vùng
gia công có xu hướng mềm hoá. Mặt khác, các hạt mài có độ cứng và độ chịu mài
mòn rất cao, nên mài có khả năng gia công các vật liệu rất cứng (kể cả hợp kim
cứng).
- Nhiệt cắt khi mài: Lượng nhiệt toả ra khi mài lớn hơn nhiều so với khi cắt

gọt bằng dao cắt có lưỡi khác. Nhiệt mài sẽ được phân bố trong đá mài, chi tiết gia
công, phoi và dung dịch làm mát. Tuy nhiên, do đá mài có độ dẫn nhiệt rất kém, nên
có tới 80% lượng nhiệt sẽ chuyển vào chi tiết gia công. Trong vùng gia công ở thời
điểm cắt, nhiệt độ tức thời có thể lên tới hàng ngàn độ, do đó sẽ làm nóng toàn bộ
lớp kim loại bề mặt vật mài và có thể gây ra các biến dạng nhiệt, các thay đổi cơ lý
tính, các vết cháy, vết nứt tế vi v.v…

24