Nghiên Cứu Ảnh Hưởng Của Các Thông Số Công Nghệ Đến Độ Nhám Bề Mặt Khi Mài Phẳng

Luận văn tốt nghiệp thiết kế bài giảng điện tử môn mạch điện tử tại trường cao đẳng nghề công nghiệp Thanh Hóa, nâng cao chất lượng giảng dạy.

• Trường học: Trường Đại Học Kỹ Thuật
• Chuyên ngành: Công Nghệ Chế Tạo Máy
• Đề tài: Nghiên Cứu Ảnh Hưởng Của Các Thông Số Công Nghệ Đến Độ Nhám Bề Mặt Khi Mài Phẳng
• Loại tài liệu: luận văn
• Địa điểm: Hà Nội

Tóm tắt

I. Tổng Quan Mài Phẳng Yếu Tố Ảnh Hưởng Độ Nhám Ra

Mài phẳng là phương pháp gia công tinh, sử dụng hạt mài để cắt vật liệu. Quá trình này phụ thuộc vào sự tương tác giữa đá mài, vật liệu mài, và các thông số cắt. Đá mài bao gồm hạt mài, chất kết dính, và lỗ trống. Chuyển động tương đối giữa đá và chi tiết tạo ra sự bóc tách vật liệu. Mài phẳng mang lại độ chính xác cao, độ nhám bề mặt nhỏ (Ra = 0,2-3,2 µm), và khả năng gia công nhiều loại vật liệu. Vận tốc cắt thường rất cao (30-50 m/s, có thể >100 m/s), chiều sâu cắt nhỏ (0,005-0,09 mm). Hạt mài có độ cứng và độ bền nhiệt cao, cho phép gia công vật liệu cứng. Tuy nhiên, nhiệt cắt cao và cấu trúc phức tạp của đá mài gây khó khăn trong việc kiểm soát quá trình. Việc nghiên cứu và tối ưu hóa các thông số là rất cần thiết để nâng cao hiệu quả mài. Theo tài liệu gốc, "Mài là phương pháp gia công tinh các chi tiết cho độ bóng và chính xác cao, vì vậy nó có vai trò rất quan trọng trong toàn bộ quá trình gia công chế tạo các sản phẩm cơ khí."

1.1. Bản Chất Quá Trình Mài Phẳng và Các Yếu Tố Quan Trọng

Quá trình mài phẳng dựa trên việc sử dụng vô số hạt mài gắn kết bởi chất kết dính trên bề mặt đá. Các hạt mài này có hình dạng ngẫu nhiên và góc cắt âm, đóng vai trò như các lưỡi cắt siêu nhỏ. Khi đá mài tiếp xúc với vật liệu mài, các hạt mài bóc tách lớp vật liệu thành các phoi rất nhỏ. Khả năng tự mài sắc của đá mài cũng đóng vai trò quan trọng, khi các hạt mài bị mòn hoặc rơi ra sẽ để lộ các hạt mài mới. Theo tài liệu, các hạt mài "có thể bị mài mòn hoặc bị rơi ra khỏi bề mặt đá để lộ ra lớp hạt mài mới có tính năng cắt gọt tốt hơn. Đây chính là khả năng tự sửa đá mài."

1.2. Ưu Điểm và Hạn Chế của Phương Pháp Mài Phẳng

Mài phẳng có nhiều ưu điểm như độ chính xác cao, độ nhám bề mặt thấp, khả năng gia công đa dạng vật liệu, và điều chỉnh chế độ cắt linh hoạt. Tuy nhiên, quá trình này cũng có một số hạn chế. Nhiệt cắt cao có thể gây cháy, nứt tế vi, và ứng suất dư trên bề mặt vật liệu mài. Cấu trúc phức tạp của đá mài gây khó khăn trong việc điều khiển quá trình. Chi phí mài thường cao hơn so với các phương pháp gia công khác. Vì vậy, mài thường được sử dụng khi yêu cầu độ chính xác và độ nhám bề mặt rất cao. Trong tài liệu gốc, "Nhiệt cắt sinh ra trong quá trình mài rất lớn (800-1000 C) (do vận tốc cắt lớn, các hạt mài thường có góc trước âm), biến dạng kim loại lớn gây ra các hiện tượng như cháy, nứt tế vi và ứng suất dư."

II. Thông Số Mài Phẳng Tác Động Đến Độ Nhám Bề Mặt Ra

Độ nhám bề mặt (Ra) khi mài phẳng chịu ảnh hưởng lớn từ các thông số công nghệ mài phẳng. Các yếu tố chính bao gồm tốc độ mài, lượng chạy dao, và chiều sâu cắt. Thay đổi các thông số này sẽ ảnh hưởng đến hình dạng và kích thước của các vết xước trên bề mặt, do đó ảnh hưởng đến độ nhám. Ngoài ra, các yếu tố khác như vật liệu mài, độ cứng vật liệu, và dung dịch trơn nguội cũng đóng vai trò quan trọng. Việc hiểu rõ mối quan hệ giữa các thông số và độ nhám là rất cần thiết để tối ưu hóa quá trình mài và đạt được chất lượng bề mặt mong muốn. Theo tài liệu, "Chất lượng sản phẩm khi mài sẽ như thế nào khi mà công nghệ tự động hóa, công nghệ tin học, công nghệ vật liệu phát triển như vũ bão."

2.1. Ảnh Hưởng của Tốc Độ Mài Đến Độ Nhám Bề Mặt Ra

Tốc độ mài (V) là một trong những thông số công nghệ quan trọng nhất khi mài phẳng. Tốc độ mài cao có thể làm tăng nhiệt cắt, gây ra các vết cháy và nứt tế vi trên bề mặt. Tuy nhiên, tốc độ mài quá thấp có thể làm giảm hiệu quả cắt và tăng độ nhám. Do đó, cần lựa chọn tốc độ mài phù hợp với vật liệu mài, loại đá mài, và các thông số khác. Trong tài liệu, "Khi mài thường gây ra các khuyết tật như: Cháy mài, thoát các bon, nứt tế vi, ứng suất dư (ứng suất dư khi mài là ứng suất dư kéo)."

2.2. Tác Động của Lượng Chạy Dao Đến Độ Nhám Bề Mặt Ra

Lượng chạy dao (S) ảnh hưởng trực tiếp đến mật độ và hình dạng của các vết xước trên bề mặt. Lượng chạy dao lớn có thể làm tăng độ nhám, trong khi lượng chạy dao quá nhỏ có thể làm giảm năng suất. Cần điều chỉnh lượng chạy dao phù hợp để đạt được độ nhám mong muốn và đảm bảo năng suất mài. Lượng chạy dao bao gồm lượng chạy dao dọc S và lượng chạy dao ngang Sng. "Nghiên cứu xác định ảnh hưởng đồng thời của lượng chạy dao ngang S, tốc độ của bàn máy V, và chiều sâu cắt t tới độ nhám bề mặt chi tiết."

2.3. Chiều Sâu Cắt và Ảnh Hưởng Đến Độ Nhám Bề Mặt Ra

Chiều sâu cắt (t) là lượng vật liệu được loại bỏ trong mỗi lần mài. Chiều sâu cắt lớn có thể làm tăng lực cắt và nhiệt cắt, dẫn đến độ nhám cao hơn. Chiều sâu cắt nhỏ có thể cải thiện độ nhám, nhưng làm giảm năng suất. Việc lựa chọn chiều sâu cắt tối ưu là rất quan trọng để cân bằng giữa chất lượng bề mặt và năng suất. Theo tài liệu, "Có thể cắt được chiều sâu cắt rất nhỏ t = 0,005- 0,09 mm;"

III. Vật Liệu Mài và Ảnh Hưởng Độ Nhám Bề Mặt Ra

Vật liệu mài có vai trò quan trọng trong việc xác định độ nhám bề mặt (Ra). Độ cứng vật liệu và độ dẻo vật liệu ảnh hưởng đến quá trình cắt và hình thành bề mặt. Vật liệu có độ dẻo cao thường khó gia công hơn, và đòi hỏi các thông số mài phù hợp để đạt được độ nhám mong muốn. Ví dụ, mài thép không gỉ (SUS304) cần các thông số khác so với mài thép carbon. Dung dịch trơn nguội cũng đóng vai trò quan trọng trong việc giảm nhiệt và loại bỏ phoi, giúp cải thiện độ nhám. Theo tài liệu, "Để nâng cao chất lượng sản phẩm, một mặt người ta sử dụng ngày càng nhiều các loại vật liệu có cơ tính tốt và vật liệu có độ dẻo cao là một trong những loại vật liệu đó. Tuy nhiên, do độ cứng không cao nên đây là loại vật liệu rất khó gia công."

3.1. Ảnh Hưởng của Độ Cứng Vật Liệu Đến Độ Nhám Ra

Độ cứng của vật liệu mài ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng chống mài mòn của bề mặt sau khi mài. Vật liệu càng cứng, khả năng chống mài mòn càng cao, và độ nhám bề mặt có thể duy trì ở mức thấp trong thời gian dài hơn. Tuy nhiên, mài vật liệu cứng có thể đòi hỏi các loại đá mài và thông số công nghệ đặc biệt. "Các hạt mài có độ cứng, độ giòn cao, độ bền nhiệt cao nên nó có khả năng gia công được các loại vật liệu có độ cứng, độ bền cao như: thép đã tôi, hợp kim cứng, thép bền nhiệt, v.v…"

3.2. Độ Dẻo Vật Liệu Thách Thức và Giải Pháp Khi Mài

Vật liệu có độ dẻo cao có xu hướng bị biến dạng dẻo trong quá trình mài, gây ra các vết xước và gờ trên bề mặt. Điều này có thể làm tăng độ nhám. Để mài hiệu quả vật liệu có độ dẻo cao, cần sử dụng các thông số công nghệ phù hợp, như tốc độ mài thấp hơn, lượng chạy dao nhỏ hơn, và sử dụng dung dịch trơn nguội hiệu quả. Thép không gỉ là một ví dụ về vật liệu mài có độ dẻo cao. Trong tài liệu gốc, "Độ chính xác và chất lượng bề mặt lại phụ thuộc nhiều vào phương pháp gia công lần cuối. Trong đó mài là một trong những phương pháp gia công lần cuối cho độ chính xác và chất lượng bề mặt cao."

3.3. Vai Trò của Dung Dịch Trơn Nguội Trong Mài Vật Liệu

Dung dịch trơn nguội đóng vai trò quan trọng trong việc giảm nhiệt, bôi trơn, và loại bỏ phoi trong quá trình mài. Việc sử dụng dung dịch trơn nguội phù hợp có thể giúp cải thiện độ nhám bề mặt, giảm mài mòn đá, và kéo dài tuổi thọ của đá mài. Lựa chọn dung dịch trơn nguội phải phù hợp với loại vật liệu mài và đá mài sử dụng. "Mài theo phương pháp này diện tích tiếp xúc giữa đá và phôi nhỏ, số lượng hạt mài tham gia cắt gọt đồng thời ít hơn, nhiệt trên bề mặt tiếp xúc giữa đá và phôi giảm, do đó độ chính xác gia công đạt được cao hơn phương pháp mài bằng mặt đầu của đá."

IV. Phương Pháp Đo Độ Nhám Bề Mặt Ra Sau Mài Phẳng

Đo độ nhám bề mặt (Ra) là bước quan trọng để đánh giá chất lượng sau mài phẳng. Có nhiều phương pháp đo độ nhám khác nhau, từ phương pháp tiếp xúc (sử dụng thiết bị đo nhám stylus) đến phương pháp không tiếp xúc (sử dụng laser hoặc quang học). Lựa chọn phương pháp đo phù hợp phụ thuộc vào yêu cầu độ chính xác, loại vật liệu mài, và điều kiện bề mặt. Kết quả đo độ nhám giúp xác định xem quá trình mài đã đạt được yêu cầu chất lượng hay chưa, và cần điều chỉnh các thông số công nghệ như thế nào. "Đồ thị quan hệ giữa vận tốc chi tiết V và độ nhám R, Phiếu in kết quả đo ảnh hưởng của S với R"

4.1. Phương Pháp Tiếp Xúc Sử Dụng Thiết Bị Đo Nhám Stylus

Phương pháp tiếp xúc sử dụng một đầu kim (stylus) di chuyển trên bề mặt vật liệu mài. Độ dịch chuyển của đầu kim được ghi lại và sử dụng để tính toán độ nhám bề mặt. Phương pháp này có độ chính xác cao, nhưng có thể gây xước bề mặt mềm. Cần lựa chọn lực đo phù hợp để tránh làm hỏng bề mặt. "Hình 3.4 Máy đo độ nhám Mittutoyo ST-400.5 Sơ đồ nguyên lý đo độ nhám R"

4.2. Phương Pháp Không Tiếp Xúc Laser và Quang Học

Phương pháp không tiếp xúc sử dụng laser hoặc quang học để quét bề mặt vật liệu mài. Độ phản xạ hoặc tán xạ ánh sáng được ghi lại và sử dụng để tính toán độ nhám. Phương pháp này không gây xước bề mặt, phù hợp với vật liệu mềm hoặc nhạy cảm. Tuy nhiên, độ chính xác có thể thấp hơn so với phương pháp tiếp xúc.

V. Tối Ưu Hóa Thông Số Mài Giảm Độ Nhám Ra Hiệu Quả

Việc tối ưu hóa thông số công nghệ mài phẳng là chìa khóa để giảm độ nhám bề mặt (Ra) và nâng cao chất lượng sản phẩm. Quá trình này đòi hỏi sự kết hợp giữa kiến thức lý thuyết, kinh nghiệm thực tế, và các phương pháp thử nghiệm. Sử dụng các phần mềm mô phỏng quá trình mài có thể giúp dự đoán ảnh hưởng của các thông số đến độ nhám, từ đó tìm ra các giá trị tối ưu. Ngoài ra, việc theo dõi và điều chỉnh thông số trong quá trình mài cũng rất quan trọng để đảm bảo chất lượng ổn định. Theo tài liệu, "Từ đó hỗ trợ các ngành công nghiệp khác phát triển, thúc đẩy quá trình công nghiệp hóa và hiện đại hóa đất nước."

5.1. Sử Dụng Phần Mềm Mô Phỏng Quá Trình Mài để Dự Đoán Ra

Phần mềm mô phỏng quá trình mài cho phép dự đoán độ nhám bề mặt (Ra) dựa trên các thông số công nghệ, vật liệu mài, và đá mài. Điều này giúp tiết kiệm thời gian và chi phí thử nghiệm, đồng thời tìm ra các giá trị thông số tối ưu để đạt được độ nhám mong muốn. Kết quả mô phỏng cần được kiểm chứng bằng thực nghiệm để đảm bảo độ chính xác.

5.2. Theo Dõi và Điều Chỉnh Thông Số Trong Quá Trình Mài

Trong quá trình mài, các yếu tố như mài mòn đá, nhiệt độ, và rung động có thể ảnh hưởng đến độ nhám bề mặt (Ra). Do đó, cần theo dõi các thông số công nghệ và điều chỉnh chúng khi cần thiết để đảm bảo chất lượng ổn định. Sử dụng các hệ thống giám sát và điều khiển tự động có thể giúp quá trình này hiệu quả hơn.

VI. Nghiên Cứu Độ Nhám Ra Hướng Phát Triển Mài Phẳng

Nghiên cứu về ảnh hưởng của các thông số công nghệ đến độ nhám bề mặt (Ra) khi mài phẳng vẫn là một lĩnh vực quan trọng, với nhiều hướng phát triển tiềm năng. Nghiên cứu tập trung vào phát triển các loại đá mài mới với hiệu suất cắt và độ bền cao hơn. Việc sử dụng các vật liệu nano và công nghệ phủ bề mặt có thể cải thiện đáng kể tính năng của đá mài. Các nghiên cứu khác tập trung vào phát triển các phương pháp điều khiển quá trình mài thông minh, sử dụng trí tuệ nhân tạo và học máy để tối ưu hóa thông số và đạt được chất lượng bề mặt cao nhất. Theo tài liệu, "Các vấn đề cần nghiên cứu để điều khiển quá trình mài là rất rộng. Tuy nhiên chế độ cắt khi mài là một trong những yếu tố ảnh hưởng quyết định đến hiệu quả của quá trình mài, trong khi ở Việt Nam và trên thế giới các công trình nghiên cứu về mài còn chưa nhiều, đặc biệt mài vật liệu có độ dẻo cao (thép không gỉ) có rất ít các công trình nghiên cứu."

6.1. Phát Triển Đá Mài Mới Vật Liệu Nano và Công Nghệ Phủ

Sử dụng vật liệu nano và công nghệ phủ bề mặt để tạo ra các loại đá mài mới với hiệu suất cắt, độ bền, và khả năng tự mài sắc cao hơn. Đá mài nano có thể giúp giảm độ nhám bề mặt (Ra) và kéo dài tuổi thọ của đá mài.

6.2. Điều Khiển Mài Thông Minh Trí Tuệ Nhân Tạo và Học Máy

Sử dụng trí tuệ nhân tạo (AI) và học máy (ML) để xây dựng các hệ thống điều khiển quá trình mài thông minh. Hệ thống AI có thể học hỏi từ dữ liệu thực nghiệm và điều chỉnh thông số công nghệ một cách tự động để đạt được độ nhám bề mặt (Ra) tối ưu và duy trì chất lượng ổn định.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MÀI VÀ QUÁ TRÌNH MÀI PHẲNG 1. Tổng quan về mài Mài là một phương pháp gia công cắt gọt tốc độ cao. Quá trình cắt được thực hiện bởi một số lượng lớn các hạt mài gắn cứng trong đá mài. Đá mài là một dụng cụ cắt gọt được hình thành từ các hạt mài, chất dính kết và các lỗ trống như trên hình 1.

Để thực hiện quá trình mài, đá mài và chi tiết phải có các chuyển động cần thiết. Khi mài phẳng (hình 1.1a), thông thường đá mài có chuyển động quay tròn, còn chi tiết có chuyển động tịnh tiến khứ hồi. Các chuyển động chạy dao do ụ đá hoặc bàn máy thực hiện tùy thuộc vào kết cấu của từng loại máy sử dụng.hoa Luan van (Luan.1: Sơ đồ mài phẳng 1- Đá mài; 2 – Chuyển động chính; 3 - Bề mặt công tác của đá mài; 4- Chuyển động tiến dao; 5 - lỗ trống; 6 - Chất dính kết; 7 - Hạt mài. Mài là phương pháp gia công tinh các chi tiết cho độ bóng và chính xác cao, vì vậy nó có vai trò rất quan trọng trong toàn bộ quá trình gia công chế tạo các sản phẩm cơ khí.

Mài có một số các đặc điểm đặc trưng sau: - Độ nhẵn bóng và độ chính xác đạt được rất cao (độ chính xác cấp 1-2, độ nhám bề mặt Ra = 0,2-3,2 m); - Vận tốc cắt của đá mài lớn V s = 30-50 m/s. Với các máy mài cao tốc, vận tốc cắt có thể đạt tới trên 100 m/s. Tốc độ cao là một trong những đặc điểm nổi bật của mài. Vận tốc này lớn hơn từ 10 - 60 lần so với vận tốc cắt khi tiện.

- Có thể cắt được chiều sâu cắt rất nhỏ t = 0,005- 0,09 mm; - Các hạt mài có khả năng tự mài sắc một phần; - Các hạt mài có độ cứng, độ giòn cao, độ bền nhiệt cao nên nó có khả năng gia công được các loại vật liệu có độ cứng, độ bền cao như: thép đã tôi, hợp kim cứng, thép bền nhiệt, v.hoa Luan van (Luan.hoa - Mài gia công được nhiều dạng bề mặt khác nhau như mặt phẳng, mặt trụ, mặt ren, mặt răng v.v… - Điều chỉnh, gá đặt chi tiết đơn giản, không tốn nhiều thời gian. Có thể thay đổi chế độ cắt ngay trong quá trình gia công. Tuy nhiên mài vẫn còn một số hạn chế: - Nhiệt cắt sinh ra trong quá trình mài rất lớn (800-1000 oC) (do vận tốc cắt lớn, các hạt mài thường có góc trước âm), biến dạng kim loại lớn gây ra các hiện tượng như cháy, nứt tế vi và ứng suất dư. - Do cấu trúc hình học tế vi bề mặt đá mài rất phức tạp, sắp xếp các hạt mài và sự hình thành các lưỡi cắt trên hạt mài là ngẫu nhiên nên việc điều khiển quá trình mài gặp nhiều khó khăn.

- Mài tinh thường đắt hơn so với các phương pháp gia công khác tính theo thể tích vật liệu bị cắt đi, khi gia công các mặt định hình việc sửa đá rất phức tạp, do đó mài chỉ được dùng trong các trường hợp cần thiết.hoa Luan van (Luan.2: Sơ đồ mô tả quan hệ của các thông số vào-ra của quá trình mài [7] Quá trình mài còn nhiều vấn đề phải tiếp tục nghiên cứu, hoàn thiện. Các thông số đầu ra phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố (hình 1.2) và điều kiện gia công cũng như tình trạng cụ thể của máy [3]; [4]; [5]. Quy luật biến đổi của các thông số không ổn định theo thời gian.hoa Luan van (Luan.hoa Vì vậy, để nâng cao hiệu quả, tính ổn định của quá trình mài cho các điều kiện gia công khác nhau, việc nghiên cứu, hoàn thiện công nghệ mài là rất cần thiết đối với gia công cơ hiện nay. Ngày nay có nhiều phương pháp tạo phôi tiên tiến, lượng dư gia công rất nhỏ.

Mài cho phép gia công trực tiếp đạt kích thước mà không cần qua các phương pháp gia công bán tinh như tiện, phay, bào.do đó giảm được giá thành gia công và tăng được độ chính xác. Mài phẳng và các đặc điểm đặc trưng của quá trình mài 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.

Đá mài thường được cấu tạo bởi hỗn hợp của 2 loại vật liệu là: Vật liệu hạt mài (thường là các hạt rất nhỏ, sắc, có nhiều lưỡi cắt, với góc trước âm và rất cứng làm nhiệm vụ cắt) và chất kết dính (thường mềm hơn để liên kết các hạt mài theo một hình dạng đá và tạo ra độ bền cho đá). Người ta ép chúng theo một tỷ lệ nhất định để tạo thành đá mài. Trong quá trình mài, các hạt mài có thể bị mài mòn hoặc bị rơi ra khỏi bề mặt đá để lộ ra lớp hạt mài mới có tính năng cắt gọt tốt hơn. Đây chính là khả năng tự sửa đá mài.

Tuy nhiên nếu số lượng hạt mài bị rơi ra khỏi bề mặt đá lớn làm đá bị mòn nhanh sẽ giảm tính năng cắt gọt và đặc biệt là nó gây ra sai số về kích thước, độ sóng bề mặt gia công. 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, 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. Thường từ (0,005 – 0,09 mm) nhằm đạt độ bóng và độ chính xác rất cao (thường từ cấp 7 – 9, nhám bề 18 (Luan.hoa Luan van (Luan.hoa mặt từ 0,2 – 3,2 m). Không có phương pháp gia công nào có thể sánh được với mài về độ bóng và độ chính xác gia công.

Mài đặc biệt quan trọng khi gia công với độ chính xác cao. Ví dụ, khi gia công các lát silíc trong công nghệ vi điện tử, khi đó người ta dùng các đĩa mài hoặc cưa cực mỏng (chỉ dầy khoảng 20 m). Ngoài ra mài còn được sử dụng gia công thô, bạt mấu phôi trong các phân xưởng tạo phôi, cắt đứt, làm sạch các thỏi thép trong các xưởng đúc và trong các nhà máy thép với tốc độ khoảng 1600 cm3/ph bằng máy mài có công suất 220 kw v.v…nhờ có tốc độ cắt rất cao và có thể bóc đi lớp vỏ cứng của bề mặt phôi. Tốc độ cao cũng là một trong những đặc điểm nổi bật của mài, tốc độ mài thường từ 30 – 50 m/s (từ 1800 – 3000 v/p), với mài cao tốc vận tốc cắt khoảng 100 m/s hoặc cao hơn.

Vận tốc này lớn hơn từ 10 – 60 lần so với vận tốc cắt khi tiện, thời gian mài diễn ra rất nhanh (khoảng 10-4 – 10-5s). Nhờ có tốc độ cắt cao mà động năng của các hạt mài đủ lớn để không bị rơi ra khỏi bề mặt đá mài trong quá trình tách phoi. Tuy nhiên tốc độ cắt cao cộng với các góc mài không hợp lý (thường các hạt mài có hình dạng bất kỳ và có góc cắt không hợp lý: góc cắt lớn và góc trước âm) nên nhiệt cắt sinh ra trong quá trình mài rất lớn (1000 – 1500 oc), làm biến dạng cấu trúc mạng tinh thể và biến đổi các tính chất cơ lý lớp vật liệu bề mặt. Khi mài thường gây ra các khuyết tật như: Cháy mài, thoát các bon, nứt tế vi, ứng suất dư (ứng suất dư khi mài là ứng suất dư kéo).

Cùng với giá thành mài, nó cũng là các trở ngại chính làm hạn chế khả năng công nghệ của các phương pháp mài thông thường.hoa Luan van (Luan.2 Các sơ đồ cắt khi mài phẳng 1.1 Mài phẳng bằng đá mài mặt đầu (hình 1.3: Mài phẳng bằng đá mài mặt đầu Phương pháp này cho năng suất bóc phoi lớn vì số lượng hạt mài tham gia cắt đồng thời lớn. Tuy nhiên, diện tích tiếp xúc giữa đá và bề mặt chi tiết gia công lớn, nhiệt cắt lớn, dễ gây ra cháy, nứt tế vi và biến dạng nhiệt trên vật mài. Mài phẳng bằng đá mài hình trụ Mài theo phương pháp này diện tích tiếp xúc giữa đá và phôi nhỏ, số lượng hạt mài tham gia cắt gọt đồng thời ít hơn, nhiệt trên bề mặt tiếp xúc giữa đá và phôi giảm, do đó độ chính xác gia công đạt được cao hơn phương pháp mài bằng mặt đầu của đá. Mặt khác, khả năng thoát nhiệt, thoát phoi tốt, việc tưới dung dịch trơn nguội thuận lợi hơn nên có thể gia công được các chi tiết mỏng, kém cứng vững, chi tiết yêu cầu độ chính xác cao.

Khi mài phẳng trên máy mài thông thường, đá thường được gá trên trục gá của đầu đá và đỡ bằng bạc ba mảnh. Trục đá quay tròn với tốc độ không đổi. Tuỳ theo loại máy và đường kính đá mài, trên các máy mài thông thường, 20 (Luan.hoa Luan van (Luan.hoa vận tốc cắt khi mài vào khoảng V s = 30-50 m/s và có thể lên tới 100 m/s hoặc lớn hơn trên các máy mài cao tốc. Chi tiết gia công đựơc gá trực tiếp trên bàn máy hoặc bàn từ và có chuyển động tịnh tiến khứ hồi để gia công hết chiều dài chi tiết.

Vận tốc chuyển động của chi tiết vào khoảng V = 3- 45 m/ph. Trong quá trình gia công, ụ đá có chuyển động tịnh tiến gián đoạn để gia công hết chiều rộng của chi tiết. Vận tốc của dịch chuyển này có thể thay đổi vô cấp từ S = 2 – 40 mm/hành trình kép tuỳ theo loại máy. Toàn bộ chiều sâu cắt có thể được cắt đi sau một hoặc nhiều lần ăn dao theo phương thẳng đứng nhờ chuyển động tịnh tiến lên xuống của ụ đầu đá.

Trong quá trình mài, dung dịch tưới nguội được cấp liên tục vào vùng cắt để làm nguội chi tiết, đẩy phoi và các phế thải ra ngoài, tạo điều kiện cho quá trình mài được dễ dàng, giảm ứng suất dư, biến dạng nhiệt, nứt tế vi, các vết xước.3 Động học quá trình cắt khi mài [4]; [6] 1. Chiều dài tiếp xúc giữa đá mài và phôi Trên hình 1.4 là mô tả hình học của quá trình cắt khi mài phẳng. Chiều dài cung tiếp xúc lc là chiều dài từ A đến B: (1-1) ds – đường kính đá mài; a- chiều sâu cắt khoảng 10 - 50 μm.