Xác định Hệ Số Phương Trình Taylor Khi Tiện Thép Kết Cấu

Nghiên cứu hệ số phương trình Taylor trong tiện thép kết cấu bằng dụng cụ phủ titanium nitrit, mang lại hiệu quả cao trong sản xuất.

• Tác giả: Hồ Phi Anh
• Trường học: Trường Cao Đẳng Công Nghệ Thủ Đức
• Chuyên ngành: Cơ Khí
• Đề tài: Xác Định Hệ Số Phương Trình Taylor Khi Tiện Thép Kết Cấu Bằng Dụng Cụ Phủ Titanium Nitrit (TiN)
• Loại tài liệu: Đề Tài Nghiên Cứu Khoa Học
• Năm xuất bản: 2014
• Địa điểm: Tp.HCM

Tóm tắt

I. Tổng Quan Nghiên Cứu Phương Trình Taylor Gia Công Thép Kết Cấu

Nghiên cứu quá trình gia công là một lĩnh vực rộng lớn, tập trung vào khảo sát lực cắt, nhiệt cắt và hình học dao. Tuy nhiên, việc tìm hiểu ảnh hưởng của chế độ cắt đến tuổi bền dao, đặc biệt với dụng cụ cắt có lớp phủ, còn hạn chế. Phương trình Taylor, dù đã được sử dụng rộng rãi, chủ yếu áp dụng cho thép gió, hợp kim cứng, gốm, kim cương, và ít nghiên cứu về vật liệu phủ, đặc biệt là Titanium Nitrit (TiN). Gia công cơ khí đã phát triển vượt bậc nhờ ứng dụng máy tính và CNC, cho phép gia công với tốc độ cao. Để khai thác hiệu quả, dụng cụ cắt cần chịu được môi trường khắc nghiệt. Xu hướng chuyên môn hóa đã tạo ra các tập đoàn lớn cung cấp dụng cụ cắt, nên nghiên cứu tập trung vào ứng dụng hiệu quả, xác định tốc độ cắt hợp lý cho tuổi bền nhất định. Tài liệu này sẽ giúp xác định các hệ số phương trình Taylor trong gia công thép kết cấu.

1.1. Lịch Sử Phát Triển Vật Liệu Dụng Cụ Cắt và Lớp Phủ

Quá trình phát triển vật liệu dụng cụ cắt trải qua nhiều giai đoạn. Sự ra đời của thép gió cải thiện tốc độ cắt so với vật liệu trước đó. Tiếp theo, hợp kim cứng và vật liệu gốm cho phép tốc độ cắt hàng ngàn mét/phút, tăng năng suất và chất lượng bề mặt. Sự phát triển khoa học, công nghệ và cạnh tranh kinh tế đòi hỏi lựa chọn dụng cụ cắt hiệu quả. Các vật liệu dụng cụ cắt mới được phát minh liên tục. Ví dụ, vào năm 1900 việc gia công một chi tiết mất quá nhiều thời gian. Điều này dẫn đến các nhà sản xuất luôn phải áp dụng các công nghệ mới nhằm tăng năng suất, hạ giá thành sản phẩm. Chính vì thế, vật liệu phủ ra đời và phát triển không ngừng về chủng loại cũng như chất lượng.

1.2. Vai Trò của Lớp Phủ TiN trong Gia Công Thép Kết Cấu

Ngày nay, trên thị trường có nhiều loại dụng cụ phủ khác nhau về vật liệu nền (thép gió, hợp kim cứng) và vật liệu lớp phủ (TiC, TiN, Mo2N, Al2O3…), khác nhau về một lớp phủ và nhiều lớp phủ. Trong đó dụng cụ cắt có lớp phủ TiN được sử dụng rộng rãi nhất. Lớp phủ là lớp vật liệu rất mỏng với độ cứng cao, hệ số ma sát nhỏ, làm giảm lực ma sát giữa dòng phoi và mặt trước của dao. Vì vậy, trong quá trình gia công phoi thoát ra quá nhanh không đủ thời gian truyền nhiệt từ phoi vào dao, làm tăng tuổi bền của dao. Tùy vào chiến lược kinh doanh nhà sản xuất dụng cụ sẽ quyết định sản xuất ra loại một lớp phủ hay nhiều lớp phủ.

II. Mòn Dao và Phương Trình Taylor Về Tuổi Bền Dụng Cụ Cắt

Mòn dao là quá trình vật lý phức tạp, ảnh hưởng lớn đến tuổi bền của dụng cụ cắt. Các yếu tố như ma sát, nhiệt độ và thành phần hóa học của vật liệu gia công đều đóng vai trò quan trọng. Phương trình Taylor mô tả mối quan hệ giữa vận tốc cắt và tuổi bền dao, là công cụ quan trọng để tối ưu hóa quá trình gia công. Hiểu rõ các dạng mòn dao giúp lựa chọn chế độ cắt phù hợp, kéo dài tuổi thọ dụng cụ. Việc xác định chính xác các hệ số trong phương trình Taylor cho phép dự đoán tuổi bền dao và lên kế hoạch thay thế dụng cụ hiệu quả. Điều này đặc biệt quan trọng trong gia công thép kết cấu, nơi yêu cầu độ chính xác và ổn định cao.

2.1. Bản Chất Vật Lý Của Quá Trình Mài Mòn Dụng Cụ Cắt

Quá trình mài mòn dụng cụ cắt chịu ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố vật lý, bao gồm sự tiếp xúc và ma sát giữa phoi và mặt trước của dao. Khối lẹo dao có thể hình thành trong quá trình cắt, ảnh hưởng đến quá trình mòn. Quá trình khuếch tán vật liệu cũng đóng vai trò quan trọng. Các dạng mòn phổ biến bao gồm mài mòn mặt trước và mài mòn mặt sau. Chỉ tiêu đánh giá sự mài mòn của dụng cụ cắt bao gồm chỉ tiêu đánh giá mòn mặt sau và chỉ tiêu đánh giá mòn mặt trước. Để có thể hiểu rõ, ta cần nắm được các chỉ số, cũng như tiêu chuẩn đánh giá mòn.

2.2. Ảnh Hưởng Của Vận Tốc Cắt Đến Tuổi Bền Dao Tiện Thép

Tuổi bền dao và phương trình Taylor về tuổi bền dao là khái niệm quan trọng. Các yếu tố ảnh hưởng đến tuổi bền dao bao gồm ảnh hưởng của chi tiết gia công và ảnh hưởng của vận tốc cắt. Mối quan hệ giữa vận tốc cắt và tuổi bền dao thường được biểu diễn bằng đồ thị logarit. Vận tốc cắt là yếu tố quan trọng nhất ảnh hưởng đến tuổi bền dao. Vì vậy, khi tăng vận tốc cắt thì tuổi bền dao sẽ giảm rất nhanh, để có tuổi bền dao mong muốn thì việc lựa chọn vận tốc cắt phù hợp là rất cần thiết. Bên cạnh đó, cần chú ý đến các yếu tố khác như là vật liệu gia công, vật liệu dao,....

2.3. Các Yếu Tố Ảnh Hưởng Đến Tuổi Bền Dao và Độ Nhám Bề Mặt

Ngoài vận tốc cắt, tuổi bền dao còn bị ảnh hưởng bởi lượng ăn dao, chiều sâu cắt và các yếu tố môi trường. Độ nhám bề mặt cũng liên quan mật thiết đến các yếu tố này. Trong gia công, các yếu tố như dung dịch làm mát, loại dao, và độ rung lắc của máy cũng đóng vai trò quan trọng. Việc kiểm soát tốt các yếu tố này giúp kéo dài tuổi thọ dao và đảm bảo chất lượng bề mặt sản phẩm. Ngoài ra, các yếu tố như độ cứng của thép, mác thép, tính công nghệ của thép cũng có tác động đến quá trình gia công.

III. Cách Xác Định Hệ Số Phương Trình Taylor Cho Thép S45C

Việc xác định các hệ số n, m, k, C trong phương trình Taylor mở rộng là bước quan trọng. Cần xác định mối quan hệ giữa các yếu tố chế độ cắt đến tuổi bền dao. Thép S45C là loại thép kết cấu phổ biến, có tính công nghệ tốt. Để xác định hệ số Taylor, cần thực hiện các thí nghiệm có kiểm soát, thay đổi vận tốc cắt, lượng ăn dao và chiều sâu cắt. Sử dụng phần mềm thống kê để phân tích dữ liệu và xác định các hệ số. Kết quả thu được sẽ giúp tối ưu hóa quá trình gia công thép S45C, giảm chi phí và tăng năng suất. Phương pháp nghiên cứu cần dựa trên cơ sở khoa học và phương pháp nghiên cứu phù hợp.

3.1. Cơ Sở và Phương Pháp Nghiên Cứu Xác Định Hệ Số Taylor

Cơ sở nghiên cứu dựa trên các lý thuyết về mòn dao và phương trình Taylor. Phương pháp nghiên cứu kết hợp thực nghiệm và phân tích thống kê. Các yếu tố như nhám bề mặt trong gia công, chiều cao nhấp nhô profin theo mười điểm Rz cần được xem xét. Phương pháp kiểm tra chất lượng bề mặt chi tiết máy đóng vai trò quan trọng. Cần lựa chọn mô hình quy hoạch và giá trị chế độ cắt phù hợp. Phương pháp định mòn tới hạn cũng cần được xác định rõ ràng.

3.2. Thiết Bị và Quy Trình Thực Nghiệm Tiện Thép S45C

Trang thiết bị thực nghiệm bao gồm dụng cụ cắt, chi tiết gia công và dụng cụ đo. Dụng cụ cắt phủ Titanium Nitrit (TiN) thường được sử dụng. Chi tiết gia công là thép S45C. Dụng cụ đo bao gồm thiết bị đo độ bóng bề mặt và dụng cụ đo kích thước. Phần mềm mô phỏng và chương trình gia công cũng cần được chuẩn bị. Quy trình thực nghiệm bao gồm chuẩn bị và kiểm tra mô hình thực nghiệm. Các kết quả thực nghiệm sẽ giúp xác định các thông số cho phương trình.

3.3. Xây Dựng Phương Trình Taylor Mở Rộng Từ Dữ Liệu Thực Nghiệm

Xây dựng phương trình Taylor về tuổi bền dao khi chỉ xét đến ảnh hưởng của vận tốc cắt. Thực nghiệm xây dựng phương trình Taylor mở rộng khi xét ảnh hưởng của nhiều yếu tố đến tuổi bền dao. Cơ sở thiết kế thực nghiệm cần được xác định rõ ràng. Xác định số thí nghiệm lặp. Kết quả thực nghiệm và xử lý số liệu được sử dụng để xác định các hệ số n, m, k, C trong phương trình Taylor mở rộng. Cần chú ý đến mối quan hệ giữa các yếu tố chế độ cắt đến tuổi bền dao.

IV. Ứng Dụng Thực Tiễn Phương Trình Taylor Trong Gia Công CNC

Phương trình Taylor, sau khi được xác định chính xác các hệ số, có thể được tích hợp vào phần mềm gia công CNC. Điều này cho phép tự động điều chỉnh chế độ cắt để đạt được tuổi bền dao mong muốn. Ứng dụng này đặc biệt hữu ích trong gia công hàng loạt, nơi cần đảm bảo tính ổn định và hiệu quả. Ngoài ra, phương trình Taylor còn có thể được sử dụng để so sánh hiệu quả của các loại dao khác nhau, giúp lựa chọn dụng cụ phù hợp cho từng công đoạn gia công. Quan trọng nhất là tối ưu hóa thông số cắt để giảm chi phí.

4.1. Tối Ưu Hóa Chế Độ Cắt Dựa Trên Phương Trình Taylor

Việc tối ưu hóa chế độ cắt dựa trên phương trình Taylor giúp tăng năng suất và giảm chi phí. Cần xác định điểm cân bằng giữa vận tốc cắt và tuổi bền dao. Phần mềm mô phỏng gia công có thể được sử dụng để dự đoán kết quả và tinh chỉnh chế độ cắt. Ngoài ra, cần xem xét các yếu tố khác như độ nhám bề mặt và lực cắt. Các thông số như lượng chạy dao, và chiều sâu cắt cũng cần được tối ưu.

4.2. Phần Mềm Mô Phỏng và Kiểm Tra Chất Lượng Bề Mặt

Sử dụng phần mềm mô phỏng gia công để dự đoán tuổi bền dao và chất lượng bề mặt. Phần mềm giúp kiểm tra ảnh hưởng của các thông số cắt đến kết quả gia công. Bên cạnh đó, sử dụng các thiết bị đo độ nhám bề mặt để kiểm tra chất lượng sản phẩm thực tế. So sánh kết quả mô phỏng và thực tế để đánh giá độ chính xác của phương trình Taylor và điều chỉnh nếu cần thiết.

V. Kết Quả Nghiên Cứu và Đề Xuất Hướng Phát Triển Về Vật Liệu

Nghiên cứu này đã thành công trong việc xác định các hệ số phương trình Taylor cho thép S45C, sử dụng dao phủ Titanium Nitrit (TiN). Kết quả cho thấy sự ảnh hưởng đáng kể của vận tốc cắt đến tuổi bền dao. Đề xuất nghiên cứu sâu hơn về ảnh hưởng của các loại lớp phủ khác nhau, cũng như các yếu tố môi trường. Đồng thời, cần phát triển các mô hình dự đoán mòn dao chính xác hơn, tích hợp trí tuệ nhân tạo và học máy. Nghiên cứu này mở ra hướng đi mới trong việc tối ưu hóa quá trình gia công thép kết cấu, góp phần nâng cao năng lực cạnh tranh của ngành cơ khí Việt Nam.

5.1. So Sánh Kết Quả Thực Nghiệm Với Các Nghiên Cứu Trước Đó

So sánh kết quả thực nghiệm với các nghiên cứu trước đó về phương trình Taylor và gia công thép. Đánh giá sự tương đồng và khác biệt, phân tích nguyên nhân. Xác định điểm mạnh và điểm yếu của nghiên cứu. Đề xuất hướng cải thiện cho các nghiên cứu tiếp theo. Việc so sánh giúp khẳng định tính đúng đắn và giá trị của kết quả đạt được.

5.2. Đề Xuất Các Nghiên Cứu Tiếp Theo Về Lớp Phủ và Vật Liệu Dao

Đề xuất các nghiên cứu tiếp theo về ảnh hưởng của các loại lớp phủ khác nhau đến tuổi bền dao. Nghiên cứu về vật liệu dao mới, có độ bền và khả năng chịu nhiệt cao hơn. Phát triển các quy trình gia công tiên tiến, sử dụng công nghệ laser hoặc tia nước. Cần tập trung vào các giải pháp thân thiện với môi trường và tiết kiệm năng lượng.

VI. Kết Luận Tầm Quan Trọng Của Phương Trình Taylor Hiện Nay

Phương trình Taylor vẫn là công cụ hữu ích trong gia công, đặc biệt khi kết hợp với công nghệ hiện đại. Việc xác định chính xác các hệ số giúp dự đoán và kiểm soát quá trình gia công. Tuy nhiên, cần liên tục cập nhật và cải tiến mô hình, để đáp ứng yêu cầu ngày càng cao của sản xuất. Nghiên cứu này đóng góp vào sự phát triển của ngành cơ khí Việt Nam, hướng tới tự động hóa và tối ưu hóa quy trình sản xuất.

6.1. Tóm Tắt Các Kết Quả Chính và Ý Nghĩa Thực Tiễn

Tóm tắt các kết quả chính của nghiên cứu, nhấn mạnh ý nghĩa thực tiễn trong gia công thép kết cấu. Khẳng định vai trò quan trọng của phương trình Taylor và các phương pháp tối ưu hóa chế độ cắt. Đề xuất các giải pháp ứng dụng kết quả nghiên cứu vào thực tế sản xuất.

6.2. Hướng Đi Trong Tương Lai Về Phương Trình Taylor và Gia Công

Nêu bật hướng đi trong tương lai về nghiên cứu phương trình Taylor, kết hợp với các công nghệ mới như trí tuệ nhân tạo và học máy. Đề xuất phát triển các hệ thống gia công thông minh, có khả năng tự động điều chỉnh và tối ưu hóa quy trình sản xuất. Nghiên cứu cần hướng tới sự bền vững và hiệu quả trong ngành cơ khí.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CỦA ĐỀ TÀI 1. Giới thiệu về quá trình phát triển dụng cụ cắt Quá trình phát triển vật liệu dụng cụ cắt đã trải qua các giai đoạn vô cùng mạnh mẽ. Ngay từ khi thép gió (HSS) ra đời đã cải thiện tốc độ cắt đáng kể so với các loại vật liệu trước đó, tiếp sau đó các nhóm vật liệu hợp kim cứng, vật liệu gốm có thể cho vận tốc cắt tới hơn hàng ngàn mét/phút, giúp phát triển quá trình gia công như tăng năng suất, cải thiện chất lượng bề mặt chi tiết gia công. Sự phát triển về khoa hoc và công nghệ kết hợp với việc cạnh tranh kinh tế đã đặt ra những yêu cầu cao hơn trong việc lựa chọn dụng cụ cắt.

Để thỏa mãn nhu cầu đó người ta tiến hành tìm kiếm những dụng cụ vật liệu mới bằng cách thử nghiệm rất nhiều vật liệu khác nhau. Những vật liệu dụng cụ cắt mới đã được phát minh ra trong quá trình thí nghiệm là kết quả nỗ lực liên tục của hàng nghìn thợ lành nghề, của các nhà sáng chế, các nhà công nghệ, các kỹ sư… Sự phát triển ấy được ví như quá trình tiến hóa trong sinh học. 1 Sự phát triển các thế hệ dụng cụ Tác giả: HỒ PHI ANH – TRẦN XUÂN TRINH Trang 1 Xác định các hệ số phương trình Taylor Từ biểu đồ ta thấy, việc gia công một chi tiết vào năm 1900 mất quá nhiều thời gian so với bây giờ. Nguyên nhân là do việc cải tiến vật liệu dụng cụ là nhân tố góp phần tạo nên hiệu quả và năng suất.

Với sự cạnh tranh khốc liệt của thị trường hàng hoá như đã biết ở trên. Điều đó dẫn đến các nhà sản xuất luôn phải áp dụng các công nghệ mới nhằm tăng năng suất, hạ giá thành sản phẩm. Trong đó cải tiến và lựa chọn dụng cụ cắt thích hợp là tiêu chí được các doanh nghiệp ưu tiên hàng đầu. Xuất phát từ nhu cầu thực tiễn nên vật liệu phủ ra đời và phát triển không ngừng về chủng loại cũng như chất lượng.

Ngày nay trên thị trường có nhiều loại dụng cụ phủ khác nhau về vật liệu nền (thép gió, hợp kim cứng) và khác nhau về vật liệu lớp phủ như (TiC, TiN, Mo2N, Al2O3…), khác nhau về một lớp phủ và nhiều lớp phủ. Trong đó dụng cụ cắt có lớp phủ TiN được sử dụng rộng rãi nhất. Dụng cụ cắt có lớp phủ 1. Cấu tạo và đặc điểm của dụng cụ cắt có lớp phủ Dụng cụ cắt có lớp phủ, phần cắt gọt được cấu tạo bởi hai phần chính (hình1.

+ Phần nền - Phổ biến là hai loại vật liệu dụng cụ cắt truyền thống, thép gió và hợp kim cứng. + Phần phủ - Bao gồm các loại vật liệu như: Titanium nitrit (TiN), Titanium carbide (TiC), Titanium carbonitrit (TiCN), Titanium aluminium nitrit (TiAlN) Hình 1.2 Cấu tạo dụng cụ cắt có lớp phủ [16] a) Một lớp phủ b) Nhiều lớp phủ Tác giả: HỒ PHI ANH – TRẦN XUÂN TRINH Trang 2 Xác định các hệ số phương trình Taylor Lớp phủ là lớp vật liệu rất mỏng khoảng 0,002 ÷ 0,01mm với độ cứng rất cao [1], hệ số ma sát nhỏ nên lực ma sát giữa dòng phoi và mặt trước của dao giảm,vì vậy trong quá trình gia công phoi thoát ra quá nhanh không đủ thời gian truyền nhiệt từ phoi vào dao, làm tăng tuổi bền của dao. Tùy vào chiến lược kinh doanh nhà sản xuất dụng cụ sẽ quyết định sản xuất ra loại một lớp phủ hay nhiều lớp phủ. Khi phủ nhiều lớp ta sẽ tận dụng được ưu thế của các lớp phủ khác nhau, nhằm tạo ra chất lượng dụng cụ cao hơn.

Tuy nhiên quy trình phủ sẽ phức tạp và dẫn đến giá thành sản phấm sẽ cao. Quy trình phủ 1. Phương pháp phủ bay hơi vật lý( PVD) Phủ bằng phương pháp bay hơi vật lý (PVD) được thực hiện trong buồng kín chứa khí trơ với áp suất thấp khoảng dưới 10-2 bar ở nhiệt độ từ 400oC – 600oC [17]. Sau khi phủ xong sẽ tạo nên một lớp màng mỏng trên bề mặt vật liệu nền, kỹ thuật tạo lớp phủ bằng phương pháp vật lý có thể phân loại ra nhiều hướng theo cơ chế tạo nguồn hơi từ vật rắn: phương pháp bốc bay bằng cách sử dụng các nguồn nhiệt, hồ quang, plasma, chùm điện tử; phương pháp phún xạ.

Tuy nhiên có hai phương pháp (PVD) thông dụng là phương pháp bốc bay bằng nhiệt điện trở và phương pháp phún xạ magnetron phẳng.3 Mô tả nguyên lý phủ bay hơi lắng đọng vật lý (PVC)[21] a) Sơ đồ nguyên lý b) Cấu trúc tế vi lớp phủ Tác giả: HỒ PHI ANH – TRẦN XUÂN TRINH Trang 3 Xác định các hệ số phương trình Taylor Với nhiệt độ của quá trình phủ như trên, phủ PVD thích hợp cho các dụng cụ thép gió. Do nhiệt độ thấp các nguyên tử khí và kim loại khi bay hơi phải được ion hoá và kéo về bề mặt cần phủ nhờ một điện thế âm đặt vào đó. Quá trình bắn phá bề mặt phủ bằng các ion của khí trơ được thực hiện trước khi phủ để làm tăng độ dính kết của vật liệu phủ với nền. Phương pháp phủ bay hơi hoá học (CVD) Phủ bay hơi hoá học CVD dùng để phủ lên bề mặt làm việc của dụng cụ các lớp mỏng ceramics như TiC, TiN, TiCN, Al2O3 và kim cương nhân tạo…Với chiều dày 5µm ÷ 10µm.

Chi tiết phủ được đặt và nung nóng trong buồng kín chứa khí H2 (dưới áp suất khí quyển hoặc nhỏ hơn). Các hợp chất bay hơi được đưa vào buồng để tạo ra các thành phần của lớp phủ thông qua các phản ứng hoá học. Nhiệt độ của quá trình từ 900o đến 1100 o và chu kỳ nung nóng diễn ra vài giờ. Với nhiệt độ phủ như vậy đã vượt quá ngưỡng bền nhiệt, của các loại thép dụng cụ, đồng thời biến dạng nhiệt lớn sẽ tác động xấu đến dung sai kích thước dụng cụ.

Vì vậy phương pháp này không áp dung được các loại thép dụng cụ, chỉ thích hợp khi phủ vật liệu nền là hợp kim cứng [24] Cụ thể khi phủ mảnh Insert nền hợp kim cứng, lớp phủ Titanium nitrit (TiN) thực hiện được bằng cả hai phương pháp (PVC) và (CVD). Cơ bản dựa trên phản ứng hoá học giữa Titan clorua (TiCl4), Nitơ và Hydro, với phương trình phản ứng như sau: 2TiCl4 + N2 + 4H2 → 2TiN + 8HCL (1. [17] Tác giả: HỒ PHI ANH – TRẦN XUÂN TRINH Trang 4 Xác định các hệ số phương trình Taylor Hình 1.4 Mô tả nguyên lý phủ bay hơi lắng đọng hoá học[21] Đặc trưng lớp phủ này có màu vàng, hệ số ma sát nhỏ độ cứng nóng cao, khả năng bám dính tốt với nền. Dụng cụ cắt có lớp phủ này chịu được tốc độ cắt và lượng chạy dao lớn.

Độ mài mòn mặt sau nhỏ và có thể mài lại được. Tuy nhiên khi cắt ở tốc độ thấp phoi bị bám vào nhiều, bị mài mòn nhiều hơn so với dụng cụ không có lớp phủ [2]. Tóm tắt quy trình chế tạo mảnh dao tiện (Insert) Bước 1: Chuẩn bị các loại nguyên vật liệu Bột cô ban, bột cacbit vônfram, các thành phần phụ như cacbit titan, cacbit tangtan… Sau khi chọn đúng những loại vật liệu cần thiết, tiến hành trộn đều bằng bồn trộn. Tác giả: HỒ PHI ANH – TRẦN XUÂN TRINH Trang 5 Xác định các hệ số phương trình Taylor Hình 1.5 Mô tả quá trình trộn nguyên vật liệu[21] Bước 2: Tạo hình các mảnh dao Sau khi các loại vật liệu được chọn và trộn đều ở bước 1, tiếp theo ép tạo thành hình dáng, kích thước theo tiêu chuẩn và kiểm tra trước lúc chuyển qua bước kế tiếp.

6 Quá trình định hình dạng mảnh dao Bước 3: Thiêu kết mảnh dao Sau khi thiêu kết kích thước mảnh dao sẽ bị giảm thể tích xuống còn 50% so với trước lúc thiêu kết Tác giả: HỒ PHI ANH – TRẦN XUÂN TRINH Trang 6 Xác định các hệ số phương trình Taylor Hình 1. 7 Sơ đồ mô tả quá trình thiêu kết[21] Ngày nay kỹ thuật thiêu kết xung điện plasma được ứng dụng nhiều. Là một kỹ thuật tương đối mới, cho phép chuẩn bị mẫu vật liệu có mật độ (tỷ trọng) lý tưởng, tại nhiệt độ thiêu kết tuơng đối thấp và khoảng thời gian giữ nhiệt ngắn hơn so với các phuơng pháp thiêu kết truyền thống (như thiêu kết thường, ép nóng, là các phương pháp thiêu kết đòi hỏi thời gian giữ nhiệt kéo dài hàng giờ ở nhiệt độ cao). 8 Sơ đồ cấu trúc thiết bị thiêu kết xung điện Plasma Bước 4: Mài lại mảnh dao Sau khi thiêu kết xong tiến hành mài lại kích thước mảnh Insert đúng kích thước theo yêu cầu.

Tác giả: HỒ PHI ANH – TRẦN XUÂN TRINH Trang 7 Xác định các hệ số phương trình Taylor Hình 1. 9 Mảnh dao được mài tinh sau khi thiêu kết[21] Bước 5: Phủ lên các lớp vật liệu khác nhau Hình 1. 10 Sơ đồ và thiết bị phủ mảnh dao[21] 1. Các loại dụng cụ cắt có lớp phủ thông dụng Hiện nay dụng cụ cắt có lớp phủ chiếm đa số trên thị trường, ứng dụng đa dạng các loại dụng cụ như: dao tiện, dao phay, dao chuốt, ta rô, dao phay lăn răng (Hình 1.

Bên cạnh sự đa dạng về chủng loại dao được phủ thì sự đa dạng về loại vật liệu lớp phủ cũng được áp dụng rông rãi. Với mục đích ứng dụng các ưu thế khác nhau của các loại lớp phủ nhằm tạo ra các loại dụng cụ cắt có tuổi bền cao. Sau đây giới thiệu một số loại vật liệu lớp phủ và các đặc điểm của nó. Tác giả: HỒ PHI ANH – TRẦN XUÂN TRINH Trang 8 Xác định các hệ số phương trình Taylor Hình 1.

11 Một số dụng cụ cắt có lớp phủ thông dụng [16] Lớp phủ Titanium carbide (TiC) – chất này được phủ lên nền mảnh hợp kim cứng, có khả năng chống mài mòn cao khi gia công vật liệu có tính cào xước Lớp phủ Titanium nitrit (TiN) – loại lớp phủ này được áp dụng vào khoảng những năm 60 của thế kỷ trước, loại này có hệ số ma sát nhỏ, độ cứng nóng cao, bám dính tốt trên nền. Dụng cụ phủ loại này chịu được tốc độ cắt và lượng chạy dao lớn. Tuy nhiên nếu cắt với vận tốc cắt thấp dễ bị phoi bám vào dẫn đến bị mòn nhiều hơn vật liệu không phủ. Lớp phủ nhôm oxyt – khả năng bám dính của nó lên kim loại là không tốt, vì vậy người ta thường phủ thêm một lớp trung gian là TiC.

Hợp kim cứng phủ TiC – Al2O3 thường dùng làm dao tiện để gia công thép, thép đúc và gang khi cắt với tốc độ cắt cao.