Bài giảng Các phương pháp gia công tinh: Chương 5: Mài nghiền bề mặt chi tiết máy

Bài giảng "Các phương pháp gia công tinh: Chương 5: Mài nghiền bề mặt chi tiết máy" được biên soạn với các nội dung chính sau: Đặc điểm mài nghiền; Bản chất vật lý của mài nghiền; Đặc tính chủ yếu của hạt mài; Bột nghiền; Yêu cầu đối với dụng cụ nghiền;... Mời các bạn cùng tham khảo bài giảng.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Các phương pháp gia công tinh: Chương 5: Mài nghiền bề mặt chi tiết máyChương 5: Mài nghiền bề mặt chi tiếtmáy• Lapping is a machining process in which two surfaces are rubbed together with an abrasive between them, by hand movement or using a machine.Mài Nghiền (Lapping)• Là một phương pháp gia công tinh lần cuối đạt chất lượng cao.5.1. Đặc điểm mài nghiền• Quá trình cắt được thực hiện nhờ tác động của hạt mài nằm giữa bề mặt của dụng cụ và chi tiết.• Bề mặt gia công chịu các tác động song song cơ khí và hóa học do đó mà các hạt mài tách kim loại khỏi bề mặt gia công.• Quá trình cắt được thực hiện nhờ tác động qua lại của chi tiết gia công với dụng cụ nghiền.5.1. Đặc điểm mài nghiền• Độ chính xác hình dáng hình học bề mặt gia công phụ thuộc vào độ chính xác dụng cụ và kích thước hạt mài.• Trên bề mặt gia công xuất hiện những vết lộn xộn (không theo hướng xác định).• Quá trình bóc tách kim loại thực hiện chủ yếu nhờ những hạt mài hoặc hạt kim cương được gắn tạm thời trên bề mặt dụng cụ hoặc nằm ở trạng thái tự do trong vùng cắt.5.1. Đặc điểm mài nghiền• Toàn bộ bề mặt gia công tiếp xúc với bề mặt dụng cụ, do đó quá trình bóc tách kim loại xảy ra liên tục trên toàn bộ bề mặt gia công gây khó thoát phoi ra khỏi vùng cắt.• Quá trình mài nghiền được thực hiện với chế độ gia công thấp.• áp lực nghiền nhỏ hơn áp lực mài khôn và mài khoảng từ 10 đến 100 lần, nhiệt độ trung bình trong vùng cắt không vượt quá 800C.5.1. Đặc điểm mài nghiền• Mài nghiền cho phép nâng cao chất lượng gia công• Cải thiện tính chất cơ lý của lớp bề mặt• Tăng diện tích tiếp xúc của các bề mặt lắp ghép lên gấp hai lần• Tăng khả năng chống ăn mòn hóa học của bề mặt• Lớp bề mặt bị biến cứng, xuất hiện ứng suất dư nén (ứng suất dư có lợi). Khi cần thiết có thể giảm chiều sâu biến cứng xuống 2÷5 µm, mức độ biến cứng xuống 10% và thay đổi cấu trúc lớp bề mặt ở độ sâu 1µm thay vì 8µm khi mài tinh.5.1. Đặc điểm mài nghiền• Cấu trúc lớp bề mặt của chi tiết thép sau khi mài tinh(a); mài nghiền(b); và mài siêu tinh xác(c)5.1. Đặc điểm mài nghiền• Sử dụng máy có kết cấu đơn giản, bởi vì độ chính xác gia công chủ yếu phụ thuộc vào đặc tính kỹ thuật của dụng cụ nghiền.• Gia công nhiều chi tiết cùng lúc và sử dụng máy nhiều vị trí.5.2. Bản chất vật lý của mài nghiền• Quá trình bóc tách kim loại được thực hiện nhờ tác động của các hạt mài, các phần tử xúc tác hóa học và bề mặt dụng cụ tới bề mặt gia công5.2. Bản chất vật lý của mài nghiền• Quá trình hình thành bề mặt gia công xảy ra dưới tác dụng của ứng suất pháp tuyến và ứng suất tiếp tuyến• Các lớp kim loại mỏng chịu biến dạng dẻo đàn hồi, do đó dẫn đến các hiện tượng khác nhau: – Tăng mật độ của các nguyên tử kim loại trên bề mặt gia công. – Bề mặt bị biến cứng.5.2. Bản chất vật lý của mài nghiền• Hạt mài nằm giữa các bề mặt của chi tiết gia công và dụng cụ nghiền có hai trạng thái: – Gắn chặt trên dụng cụ nghiền – Ở trạng thái tự do• Quá trình bóc tách kim loại khi nghiền bằng các hạt mài dính chặt trên dụng cụ nghiền xảy ra tương tự như khi mài và các phương pháp gia công bằng dụng cụ hạt mài khác• lực Py nén hạt mài vào bề mặt gia công, lực Pz hạt mài thực hiện quá trình cắt kim loại5.2. Bản chất vật lý của mài nghiền• Quá trình bóc tách phụ thuộc vào tỷ lệ giữa độ cứng của hạt mài và độ cứng của vật liệu gia công• Hạt mài có độ cứng thấp hơn độ cứng của vật liệu gia công thì quá trình bóc tách kim loại xảy ra ít nhất• Với một tỷ lệ nào đó của các độ cứng thì năng suất bóc tách kim loại đạt giá trị lớn nhất5.2. Bản chất vật lý của mài nghiềnTỷ lệ Hct/Hhm=0,75 cho phép đạt năng suất bóc tách kimloại cao nhất (ở đây: Hct – độ cứng của chi tiết gia công;Hhm – độ cứng của hạt mài). Khi 0,01 < h/r < 0,1 ÷ 1,1 xảy ra hiện tượng nén dẻo kim loại, còn khi h/r > 0,2 ÷ 2,0 xảy ra quá trình cắt.5.3. Đặc tính chủ yếu của hạt mài• Kim cương tự nhiên, côrun..• Kim cương nhân tạo, enbo, cacbit bo, corun điện, cacbit silic, các loại ôxit crôm, ôxít sắt, ôxít nhôm…• Tính chất cơ bản của hạt mài là độ cứng: Độ cứng được đặc trưng bằng khả năng thâm nhập của hạt mài vào vật liệu gia công và phá hủy bề mặt gia công, đồng thời chống lại hiện tượng nghiền vụn bề mặt gia công dưới tác dụng của ngoại lực.5.4. Bột nghiền• Bột nghiền là hỗn hợp của hạt mài với một loại chất lỏng nào đó, ví dụ, dầu hỏa, nước lã hoặc dầu công nghiệp.• Tùy thuộc vào loại vật liệu hạt mài và bột nghiền được chia ra: – Bột nghiền có độ cứng cao. – Bột nghiền có độ cứng trung bình. – Bột nghiền có độ cứng thấp.5.4. Bột nghiền• Tùy thuộc vào kích cỡ, bột nghiền được chia ra: – Loại hạt mài lớn. – Loại hạt mài trung bình. – Loại hạt mài nhỏ.• Bột nghiền có cấu tạo gồm hạt mài và chất lỏng. Tỷ lệ của hạt mài và chất lỏng dao động trong khoảng 1/5 ÷ 1/1.5.5. Yêu cầu đối với dụng cụ nghiền• Vật liệu dùng để ...