Luận án về ảnh hưởng của công nghệ đến mòn đá và chất lượng bề mặt trong mài định hình rãnh tròn

• Trường học: Trường Đại Học Kỹ Thuật
• Chuyên ngành: Công Nghệ Chế Tạo Máy
• Đề tài: Nghiên Cứu Ảnh Hưởng Công Nghệ Đến Mòn Đá Và Chất Lượng Bề Mặt Khi Mài Rãnh Tròn
• Loại tài liệu: luận án
• Năm xuất bản: 2023
• Địa điểm: Hà Nội

• MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MÀI ĐỊNH HÌNH
• 1.1. Đặc điểm chung của quá trình mài định hình
• 1.2. Các phương pháp mài định hình
• 1.3. Các đại lượng đặc trưng của quá trình mài định hình rãnh tròn xoay
• 1.4. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước
• 1.4.1. Tình hình nghiên cứu ngoài nước
• 1.4.2. Tình hình nghiên cứu trong nước
• 1.5. Xác định nhiệm vụ nghiên cứu của luận án
• 1.6. KẾT LUẬN CHƯƠNG 1
• 2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ YẾU TỐ CÔNG NGHỆ ĐẾN MÒN ĐÁ VÀ CHẤT LƯỢNG BỀ MẶT CHI TIẾT KHI MÀI ĐỊNH HÌNH RÃNH TRÒN XOAY
• 2.1. Tổng quan về mối quan hệ giữa các đại lượng trong quá trình mài định hình rãnh tròn xoay
• 2.2. Chất lượng bề mặt chi tiết khi mài định hình rãnh tròn xoay
• 2.3. Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng bề mặt của chi tiết khi mài định hình rãnh tròn xoay
• 2.4. Phân tích ảnh hưởng của một số yếu tố công nghệ đến độ nhám bề mặt chi tiết khi mài định hình rãnh tròn xoay
• 2.5. Phân tích ảnh hưởng của một số yếu tố công nghệ đến độ ô van của chi tiết khi mài định hình rãnh tròn xoay
• 2.6. Mòn đá và tuổi bền của đá mài khi mài định hình rãnh tròn xoay
• 2.7. Bản chất và cơ chế của quá trình mòn đá khi mài định hình rãnh tròn xoay
• 2.8. Sửa đá khi mài định hình rãnh tròn xoay
• 2.9. Tuổi bền của đá mài khi mài định hình rãnh tròn xoay
• 2.10. Ảnh hưởng của một số yếu tố công nghệ đến mòn đá khi mài định hình rãnh tròn xoay
• 2.11. KẾT LUẬN CHƯƠNG 2
• 3. CHƯƠNG 3: XÂY DỰNG HỆ THỐNG THÍ NGHIỆM
• 3.1. Xây dựng mô hình thực nghiệm
• 3.2. Các đại lượng đầu vào
• 3.3. Các đại lượng đầu ra
• 3.4. Các đại lượng cố định
• 3.5. Các đại lượng nhiễu
• 3.6. Điều kiện thực nghiệm
• 3.7. Máy mài định hình
• 3.8. Phôi thực nghiệm
• 3.9. Thiết kế, chế tạo hệ thống đo khí nén để đo mòn đá khi mài định hình rãnh lăn vòng trong ổ bi
• 3.10. Nguyên lý của phương pháp đo mòn đá bằng hệ đo khí nén
• 3.11. Tính toán thiết kế hệ đầu đo khí nén để đo mòn đá khi mài định hình rãnh lăn vòng trong ổ bi
• 3.12. Xây dựng đường đặc tính động của hệ thống đo khí nén
• 3.13. Đặc điểm của dòng khí nén xung quanh đá mài đang quay khi mài định hình rãnh lăn vòng trong ổ bi
• 3.14. Giải pháp thu nhận và xử lý tín hiệu đo để đo trực tuyến độ mòn của đá mài khi mài định hình rãnh lăn vòng trong ổ bi
• 3.15. KẾT LUẬN CHƯƠNG 3
• 4. CHƯƠNG 4: THỰC NGHIỆM ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ YẾU TỐ CÔNG NGHỆ ĐẾN MÒN ĐÁ, CHẤT LƯỢNG BỀ MẶT CỦA CHI TIẾT KHI MÀI ĐỊNH HÌNH RÃNH TRÒN XOAY
• 4.1. Xác định phương pháp tiến hành thực nghiệm
• 4.2. Thực nghiệm kiểm chứng khả năng làm việc của hệ thống thí nghiệm
• 4.3. Trình tự các bước tiến hành thí nghiệm
• 4.4. Kết quả thực nghiệm
• 4.5. Thực nghiệm thăm dò đánh giá ảnh hưởng của một số yếu tố công nghệ đến mòn đá và chất lượng bề mặt của chi tiết
• 4.6. Thực nghiệm xác định mối quan hệ giữa chế độ công nghệ với mòn đá và chất lượng bề mặt của chi tiết
• 4.7. Xác định mối quan hệ giữa chế độ công nghệ và lượng mòn đá
• 4.8. Xác định mối quan hệ giữa chế độ công nghệ và độ nhám bề mặt chi tiết
• 4.9. Xác định mối quan hệ giữa chế độ công nghệ và độ ô van của chi tiết
• 4.10. Ứng dụng giải thuật di truyền để xác định chế độ công nghệ tối ưu và thời điểm sửa đá hợp lý
• 4.11. Xây dựng bài toán tối ưu khi mài định hình rãnh lăn vòng trong ổ bi 6208
• 4.12. Giải bài toán tối ưu đa mục tiêu khi mài định hình rãnh lăn vòng trong ổ bi 6208 trên máy mài 3MK136B
• 4.13. Ứng dụng kết quả nghiên cứu của đề tài vào thực tiễn sản xuất
• 4.14. Thiết kế hệ thống giám sát độ nhám bề mặt chi tiết khi mài định hình rãnh lăn tròn xoay
• 4.15. Thực nghiệm đánh giá khả năng giám sát độ nhám bề mặt chi tiết của hệ thống
• 4.16. KẾT LUẬN CHƯƠNG 4
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ HƯỚNG NGHIÊN CỨU
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA LUẬN ÁN
• PHỤ LỤC

I. Tổng quan về mài định hình

Mài định hình là một trong những phương pháp gia công tinh, đóng vai trò quan trọng trong ngành chế tạo máy. Công nghệ mài cho phép gia công các vật liệu có độ bền cơ học và độ cứng cao, đồng thời đạt được độ chính xác và cấp độ nhám bề mặt cao. Trong số các máy công cụ hiện đang sử dụng, máy mài chiếm tới 30% trong ngành chế tạo máy và 60% trong ngành chế tạo ổ bi. Đặc biệt, mài rãnh tròn là một trong những nguyên công chính trong gia công chế tạo các chi tiết vòng bạc ổ bi. Do đó, việc nghiên cứu về mòn đá và chất lượng bề mặt khi mài rãnh tròn là rất cần thiết. Các nghiên cứu trước đây chủ yếu tập trung vào mài phẳng hoặc mài tròn ngoài, trong khi mài định hình có những đặc điểm riêng biệt. Khi thực hiện mài định hình, lực cắt và nhiệt cắt sinh ra lớn hơn nhiều so với các phương pháp mài thông thường, dẫn đến mòn đá không đều và nhanh chóng. Việc xác định thời điểm sửa đá hợp lý là rất quan trọng để duy trì chất lượng bề mặt và tuổi bền của đá mài.

II. Cơ sở lý thuyết về ảnh hưởng của công nghệ đến mòn đá và chất lượng bề mặt

Nghiên cứu về ảnh hưởng của công nghệ đến mòn đá và chất lượng bề mặt chi tiết khi mài định hình rãnh tròn xoay là rất quan trọng. Các yếu tố như tốc độ cắt, chiều sâu cắt, và lượng chạy dao đều có tác động lớn đến độ nhám bề mặt và tuổi bền của đá mài. Chất lượng bề mặt chi tiết được đánh giá qua các chỉ tiêu như độ nhám và độ ô van. Việc phân tích mối quan hệ giữa các yếu tố công nghệ và chất lượng bề mặt giúp xác định được chế độ công nghệ tối ưu. Hệ thống đo khí nén được áp dụng để theo dõi lượng mòn của đá mài, từ đó đưa ra các giải pháp cải thiện hiệu suất mài. Việc xây dựng phương trình toán học để đánh giá ảnh hưởng của các yếu tố công nghệ đến mòn đá và chất lượng bề mặt là một trong những đóng góp quan trọng của nghiên cứu này.

III. Xây dựng hệ thống thí nghiệm

Hệ thống thí nghiệm được thiết kế để đo mòn đá khi mài định hình rãnh lăn vòng trong ổ bi. Các đại lượng đầu vào và đầu ra được xác định rõ ràng, bao gồm tốc độ của đá mài, chiều sâu cắt, và lực cắt. Hệ thống đo khí nén được sử dụng để đo lượng mòn của đá mài với độ chính xác cao. Việc xây dựng mô hình thực nghiệm giúp kiểm chứng các lý thuyết đã đề ra và đánh giá hiệu quả của các chế độ công nghệ khác nhau. Kết quả thực nghiệm cho thấy mối quan hệ giữa chế độ công nghệ và lượng mòn đá, từ đó xác định được thời điểm sửa đá hợp lý. Hệ thống này không chỉ giúp nâng cao hiệu suất mài mà còn đảm bảo chất lượng bề mặt của chi tiết mài.

IV. Thực nghiệm đánh giá ảnh hưởng của công nghệ đến mòn đá và chất lượng bề mặt

Thực nghiệm được tiến hành để đánh giá ảnh hưởng của một số yếu tố công nghệ đến mòn đá và chất lượng bề mặt của chi tiết khi mài định hình rãnh tròn xoay. Các yếu tố như tốc độ cắt, chiều sâu cắt, và lượng chạy dao được thay đổi để quan sát sự thay đổi trong độ nhám bề mặt và tuổi bền của đá mài. Kết quả cho thấy rằng việc tối ưu hóa chế độ công nghệ không chỉ giảm thiểu lượng mòn của đá mài mà còn cải thiện đáng kể chất lượng bề mặt của chi tiết. Việc ứng dụng giải thuật di truyền để xác định chế độ công nghệ tối ưu là một bước tiến quan trọng trong nghiên cứu này, giúp nâng cao hiệu quả kinh tế kỹ thuật trong quá trình mài.