Nghiên cứu ảnh hưởng của bôi trơn -làm nguội tối thiểu dầu lạc đến tuổi bền dụng cụ cắt trong tiện cứng

Quá trình thực nghiệm sử dụng phương pháp bôi trơn-làm nguội tối thiểu (MQL) khi tiện thép 9CrSi được thực hiện trên máy tiện vạn năng. Phương pháp trơn nguội MQL được thực hiện dưới áp suất nén 5 at và lưu lượng phun 1ml/phút với dung dịch Emusil và Dầu lạc Việt Nam. Kết quả cho thấy hiệu quả bôi trơn và làm nguội của MQL nổi trội hơn hẳn so với phương pháp gia công khô. Hơn nữa khi sử dụng MQL Dầu lạc, lượng mòn dao thấp hơn, lực cắt thấp và tăng chậm hơn so với khi sử dụng MQL Emusil. Điều này chứng tỏ Dầu lạc Việt Nam có tác dụng ưu việt trong vai trò dung dịch MQL.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu ảnh hưởng của bôi trơn -làm nguội tối thiểu dầu lạc đến tuổi bền dụng cụ cắt trong tiện cứngNguyễn Đăng Bình và ĐtgTạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ88(12): 169 - 174NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA BÔI TRƠN - LÀM NGUỘI TỐI THIỂUDẦU LẠC ĐẾN TUỔI BỀN DỤNG CỤ CẮT TRONG TIỆN CỨNGNguyễn Đăng Bình1, Trần Minh Đức1, Lê Thái Sơn2,*1Trường ĐH Kỹ thuật Công nghiệp Thái Nguyên,2Trường ĐH Sư phạm kỹ thuật VinhTÓM TẮTQuá trình thực nghiệm sử dụng phương pháp bôi trơn-làm nguội tối thiểu (MQL) khi tiện thép9CrSi được thực hiện trên máy tiện vạn năng. Phương pháp trơn nguội MQL được thực hiện dướiáp suất nén 5 at và lưu lượng phun 1ml/phút với dung dịch Emusil và Dầu lạc Việt Nam. Kết quảcho thấy hiệu quả bôi trơn và làm nguội của MQL nổi trội hơn hẳn so với phương pháp gia côngkhô. Hơn nữa khi sử dụng MQL Dầu lạc, lượng mòn dao thấp hơn, lực cắt thấp và tăng chậm hơnso với khi sử dụng MQL Emusil. Điều này chứng tỏ Dầu lạc Việt Nam có tác dụng ưu việt trongvai trò dung dịch MQL.Từ khóa: Sử dụng MQL Dầu lạc, Tuổi bền dụng cụ cắt, Lực cắt.ĐẶT VẤN ĐỀ*Theo nghiên cứu của Nakayama và các đồngnghiệp [1], phoi được hình thành trong quátrình tiện cứng không giống với phoi tiệnthường. Khi tiện cứng, phoi bị bong tróc hailần. Lần thứ nhất khi phoi tách khỏi phôi, lầnthứ hai phoi tự bung, tự vượt qua giới hạn đànhồi và có xu hướng trở về trạng thái ban đầu.Điều này được giải thích: khi ở trên bề mặtphôi, phoi bị nén lại. Do đó sau khi được giảiphóng khỏi phôi, nó luôn có xu hướng trở vềtrạng thái trước đó. Trong tiện cứng, sử dụngdao cắt có bán kính mũi dao lớn thì có thể cảithiện được độ nhám bề mặt chi tiết gia côngsong lại làm tăng lực cắt và gây ứng suất dưlớn trên bề mặt sản phẩm sau gia công [1].Khi cắt với vận tốc đến 300m/ph, nhiệt sinhra khi tiện cứng đo được ở mũi dao làm bằngvật liệu CBN (Cubic Boron Nitride) có thể đạtđến 950oC [3]. Nhiệt cao trong vùng cắt làyếu tố cơ bản gây nên các ảnh hưởng bất lợitrong quá trình tiện cứng. Đó là động lực đểthu hút các nhà nghiên cứu trong nước và trênthế giới tập trung nghiên cứu để tìm ra cácgiải pháp bôi trơn-làm nguội (BT-LN) nhằmlàm giảm nhiệt gia công.*Tel: 0912 435 816Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái NguyênTrong trường hợp này, nếu thực hiện phươngpháp BT-LN tưới tràn thông thường sẽ khôngthỏa mãn được mục tiêu làm giảm nhiệt cắt.Do vật liệu gia công có độ cứng cao, dao tiệncứng có góc trước bé hơn nhiều so với góctrước của dao tiện thường. Đây là nguyênnhân cơ bản làm giảm khả năng thâm nhậpcủa dung dịch BT-LN vào vùng cắt và nhưvậy hiệu quả của quá trình BT-LN bị giảmxuống trầm trọng. Mặt khác, BT-LN tưới tràncó nguy cơ làm giảm tuổi bền của dụng cụ cắtkhi xuất hiện các vết nứt tế vi do hiện tượngđoản nhiệt gây nên [4]. Do vậy, một số cơ chếBT-LN thay thế đã được đầu tư nghiên cứu vàbước đầu đã chứng minh hiệu quả của chúng,như: làm nguội bằng luồng khí áp suất cao[5], BT-LN sử dụng dung dịch khô (solidlubricant) [6], BT-LN bằng dung dịch trơnnguội áp suất cao, làm nguội bằng luồng khílạnh Nitơ/CO2 [6]. Bôi trơn-làm nguội tốithiểu (Minimum Quantity Lubrication-MQL)trong tiện cứng phương pháp sử dụng cơ chếBT-LN bằng cách phun dung dịch trơn nguộiđã được nén ở áp suất cao vào vùng gia công.Đặc tính khác biệt về cơ chế hòa tan của dungdịch trơn nguội ở điều kiện này đã tạo nênmột cơ chế thâm nhập vào vùng gia côngkhác với các phương pháp BT-LN truyềnthống hiện có. Nhờ đó, công nghệ MQL đãcho thấy nhiều ưu điểm về cả tính năng bôi169http://www.lrc-tnu.edu.vnNguyễn Đăng Bình và ĐtgTạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆtrơn lẫn làm nguội trong quá trình gia côngvật liệu có độ cứng cao. Một trong những ưuđiểm nổi bật của nó là làm giảm nhiệt cắt,giảm lượng mòn dao, giảm hiện tượng lẹodao do đó cải thiện độ nhám bề mặt chi tiếtgia công, tăng tuổi bền dụng cụ cắt, tăng độchính xác gia công và đặc biệt là không gâyhại cho môi trường và con người [4], [5], [8].Thấy rõ được tác dụng của phương pháp BTLN này, MQL đã bắt đầu được quan tâm vàđầu tư nghiên cứu ở Việt nam [9]. Tuy nhiên,số lượng và quy mô nghiên cứu còn khiêmtốn. Chưa có công trình nghiên cứu nào thựchiện với công nghệ sử dụng MQL Dầu lạc khitiện cứng. Với động lực và ý nghĩa đó, nhómtác giả đã tiến hành đánh giá các ảnh hưởngliên quan trong quá trình tiện cứng áp dụngcông nghệ sử dụng MQL Dầu lạc sản xuất tạiViệt Nam. Hy vọng những kết quả thu đượctrong quá trình thực nghiệm ở đề tài này sẽđóng góp bổ sung vào quá trình nghiên cứuứng dụng công nghệ MQL cho quá trình tiệncứng ở cả phạm vi trong nước và trên thế giới.QUÁ TRÌNH THỰC NGHIỆM1. Nguyên vật liệu và thiết bị thí nghiệmQuá trình thí nghiệm được thực hiện trên máytiện vạn năng OKUMA LS365, Nhật Bản sảnxuất. Chi tiết gia công làm bằng vật liệu Thép9CrSi (9XC). Kích thước chiều dài L = 550Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên88(12): 169 - 174mm, đường kính Ø60. Phôi được tiến hành tôithể ...