Nghiên cứu chế độ công nghệ sửa đá bôi trơn làm nguội và xác định đường kính đá mài tối ưu để nâng cao hiệu quả mài lỗ

• Tác giả: Lê Xuân Hưng
• Trường học: Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp, Đại học Thái Nguyên
• Chuyên ngành: Cơ khí
• Đề tài: Nghiên cứu chế độ công nghệ sửa đá bôi trơn làm nguội và xác định đường kính đá mài tối ưu để nâng cao hiệu quả mài lỗ
• Loại tài liệu: luận án
• Năm xuất bản: 2019
• Địa điểm: Thái Nguyên

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MÀI LỖ
• 1.1. Tính cấp thiết của đề tài
• 1.2. Đối tượng nghiên cứu
• 1.3. Mục tiêu nghiên cứu
• 1.4. Phạm vi nghiên cứu
• 1.5. Phương pháp nghiên cứu
• 1.6. Nội dung nghiên cứu
• 1.7. Những đóng góp mới
• 1.8. Cấu trúc của luận án
• 1.9. Ý nghĩa của đề tài
• 1.9.1. Ý nghĩa khoa học
• 1.9.2. Ý nghĩa thực tiễn
• 2. CHƯƠNG 2: MÔ HÌNH NÂNG CAO HIỆU QUẢ QUÁ TRÌNH MÀI LỖ VÀ XÂY DỰNG HỆ THỐNG THÍ NGHIỆM
• 2.1. Mô hình nâng cao hiệu quả quá trình mài lỗ
• 2.2. Sơ đồ và cơ sở của nghiên cứu nâng cao hiệu quả quá trình mài lỗ
• 2.3. Chọn thông số đầu vào
• 2.4. Các tham số điều khiển được
• 2.5. Các tham số nhiễu
• 2.6. Các thông số đầu ra
• 2.7. Các giải pháp nâng cao hiệu quả quá trình mài lỗ
• 2.8. Hệ thống thí nghiệm
• 2.9. Kết luận chương 2
• 3. CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG CỦA CHẾ ĐỘ BÔI TRƠN – LÀM NGUỘI ĐẾN QUÁ TRÌNH MÀI LỖ
• 3.1. Mục đích thí nghiệm
• 3.2. Thiết kế thí nghiệm
• 3.3. Thực nghiệm và xử lý kết quả
• 3.4. Với dầu Caltex Aquatex 3180
• 3.5. Với dầu Emulsion
• 3.6. Xác định chế độ bôi trơn – làm nguội hợp lý khi mài lỗ
• 3.7. Kết luận chương 3
• 4. CHƯƠNG 4: NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG CỦA CHẾ ĐỘ SỬA ĐÁ ĐẾN QUÁ TRÌNH MÀI LỖ
• 4.1. Mục đích thí nghiệm
• 4.2. Thiết kế thí nghiệm
• 4.3. Ảnh hưởng của chế độ sửa đá đến nhám bề mặt và năng suất khi mài lỗ
• 4.4. Kết quả thực nghiệm
• 4.5. Đánh giá kết quả thực nghiệm và tối ưu hóa đơn mục tiêu
• 4.6. Tối ưu hóa đa mục tiêu
• 4.7. Kết luận chương 4
• 5. CHƯƠNG 5: XÁC ĐỊNH ĐƯỜNG KÍNH ĐÁ MÀI KHI THAY ĐÁ TRONG GIA CÔNG MÀI LỖ
• 5.1. Phân tích chi phí cho quá trình mài lỗ
• 5.2. Tổng thời gian mài 01 chi tiết
• 5.3. Chi phí cho máy Cm,h
• 5.4. Chi phí cho con người và chi phí gián tiếp Cwa,h
• 5.5. Chi phí cho đá mài Cgw,p
• 5.6. Ảnh hưởng của các thông số đến chi phí của quá trình mài lỗ
• 5.6.1. Mức độ ảnh hưởng
• 5.6.2. Đặc điểm ảnh hưởng
• 5.7. Đường kính thay đá hợp lý
• 5.8. Xác định đường kính thay đá hợp lý
• 5.9. Ảnh hưởng của các thông số đến đường kính thay đá hợp lý
• 5.10. Mô hình hồi quy xác định đường kính đá mài khi thay hợp lý
• 5.11. Kết luận chương 5
• KẾT LUẬN CHUNG VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA LUẬN ÁN
• appendix.1. Kết luận chung
• appendix.2. Hướng nghiên cứu tiếp theo
• DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN ĐỀ TÀI
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Công nghệ sửa đá và ảnh hưởng đến hiệu quả mài lỗ

Công nghệ sửa đá là một yếu tố quan trọng trong quá trình mài lỗ, ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả mài lỗ. Nghiên cứu chỉ ra rằng chế độ sửa đá hợp lý giúp cải thiện topography của đá mài, từ đó nâng cao khả năng cắt và độ bền của đá. Các thông số như tốc độ sửa đá, lượng chạy dao và chiều sâu sửa đá cần được tối ưu hóa để đạt được độ nhám bề mặt thấp và năng suất mài cao. Thực nghiệm cho thấy, việc sử dụng mũi sửa đá kim cương mang lại hiệu quả cao hơn so với các phương pháp truyền thống.

1.1. Ảnh hưởng của chế độ sửa đá đến độ nhám bề mặt

Chế độ sửa đá ảnh hưởng đáng kể đến độ nhám bề mặt của chi tiết gia công. Các thí nghiệm với thép 90CrSi cho thấy, khi tăng tốc độ sửa đá và giảm lượng chạy dao, độ nhám bề mặt giảm đáng kể. Điều này là do quá trình sửa đá giúp loại bỏ các hạt mài bị mòn, tạo ra bề mặt đá mài đồng đều hơn. Kết quả này phù hợp với nghiên cứu của Winter, người đã đề xuất các chế độ sửa đá tối ưu cho đá mài kim cương.

1.2. Tối ưu hóa chế độ sửa đá để nâng cao năng suất

Tối ưu hóa chế độ sửa đá không chỉ cải thiện độ nhám bề mặt mà còn nâng cao năng suất mài. Các thí nghiệm với đá mài CBN cho thấy, việc điều chỉnh chiều sâu sửa đá và tốc độ sửa đá giúp tăng tuổi bền của đá và giảm thời gian gia công. Kết quả này được hỗ trợ bởi mô hình hồi quy, cho thấy mối quan hệ giữa các thông số sửa đá và hiệu quả mài lỗ.

II. Bôi trơn làm nguội và vai trò trong quá trình mài lỗ

Bôi trơn làm nguội (BTLN) là yếu tố không thể thiếu trong quá trình mài lỗ, giúp giảm nhiệt độ và mài mòn đá. Nghiên cứu chỉ ra rằng, việc sử dụng dung dịch BTLN phù hợp giúp cải thiện chất lượng bề mặt và tuổi bền của đá. Các loại dung dịch như Caltex Aquatex 3180 và Emulsion được đánh giá cao về hiệu quả làm nguội và bôi trơn. Thực nghiệm cho thấy, áp suất BTLN và lưu lượng dung dịch là hai thông số quan trọng cần được tối ưu hóa.

2.1. Ảnh hưởng của loại dung dịch BTLN đến quá trình mài

Loại dung dịch BTLN ảnh hưởng lớn đến hiệu quả mài lỗ. Thí nghiệm với dầu Caltex Aquatex 3180 cho thấy, dung dịch này giúp giảm độ nhám bề mặt và tăng năng suất mài so với các loại dung dịch khác. Điều này là do khả năng làm nguội và bôi trơn vượt trội của Caltex Aquatex 3180, giúp giảm ma sát và nhiệt độ trong quá trình mài.

2.2. Tối ưu hóa chế độ BTLN để giảm chi phí mài

Tối ưu hóa chế độ BTLN giúp giảm chi phí mài mà vẫn đảm bảo chất lượng bề mặt. Các thí nghiệm với dung dịch Emulsion cho thấy, việc điều chỉnh áp suất BTLN và lưu lượng dung dịch giúp giảm chi phí năng lượng và kéo dài tuổi bền của đá. Kết quả này được hỗ trợ bởi mô hình tính toán chi phí, cho thấy mối quan hệ giữa các thông số BTLN và hiệu quả kinh tế.

III. Xác định đường kính đá mài tối ưu để nâng cao hiệu quả mài lỗ

Đường kính đá mài là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến hiệu quả mài lỗ. Nghiên cứu chỉ ra rằng, việc xác định đường kính đá mài tối ưu giúp cân bằng giữa năng suất mài và chi phí gia công. Khi đường kính đá mài giảm, vận tốc cắt giảm theo, dẫn đến giảm năng suất mài. Do đó, cần xác định đường kính thay đá hợp lý để đạt được hiệu quả tối ưu. Thực nghiệm với thép 90CrSi cho thấy, đường kính đá mài tối ưu phụ thuộc vào các thông số như chi phí máy, chi phí đá mài và thời gian gia công.

3.1. Ảnh hưởng của đường kính đá mài đến năng suất mài

Đường kính đá mài ảnh hưởng trực tiếp đến năng suất mài. Khi đường kính đá mài lớn, vận tốc cắt cao hơn, dẫn đến năng suất mài tăng. Tuy nhiên, khi đường kính đá mài giảm, vận tốc cắt giảm theo, làm giảm năng suất mài. Thực nghiệm cho thấy, cần xác định đường kính thay đá hợp lý để duy trì năng suất mài ở mức cao nhất.

3.2. Mô hình hồi quy xác định đường kính đá mài tối ưu

Mô hình hồi quy được sử dụng để xác định đường kính đá mài tối ưu. Các thông số như chi phí máy, chi phí đá mài và thời gian gia công được đưa vào mô hình để tính toán đường kính thay đá hợp lý. Kết quả cho thấy, đường kính đá mài tối ưu phụ thuộc vào các yếu tố này và có thể được xác định chính xác thông qua mô hình hồi quy.