1

TRẦN ĐÌNH HIẾU

BỘ CƠNG THƯƠNG

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

VIỆN NGHIÊN CỨU CƠ KHÍ

TRẦN ĐÌNH HIẾU

LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CHẾ ĐỘ MÀI TRỤC
VÍT ACSIMET THÉP HỢP KIM ĐẾN NHÁM BỀ MẶT
VÀ LƯỢNG TIÊU HAO ĐÁ

LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT CƠ KHÍ

2023

HÀ NỘI - 2023


2

BỘ CÔNG THƯƠNG

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

VIỆN NGHIÊN CỨU CƠ KHÍ

TRẦN ĐÌNH HIẾU
NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CHẾ ĐỘ MÀI TRỤC VÍT
ACSIMET THÉP HỢP KIM ĐẾN NHÁM BỀ MẶT VÀ LƯỢNG
TIÊU HAO ĐÁ

LUẬN ÁN TIẾN SĨ
Ngành: Kỹ thuật cơ khí
Mã số: 9520103

Xác nhận

Người hướng dẫn 1

Người hướng dẫn 2

PGS.TS Trần Vệ Quốc

TS. Đỗ Đình Lương

của Viện Nghiên cứu Cơ khí

HÀ NỘI - 2023


3

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan luận án: “Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ mài trục vít acsimet thép

hợp kim đến nhám bề mặt và lượng tiêu hao đá” là cơng trình nghiên cứu của chính mình
dưới sự hướng dẫn khoa học của tập thể hướng dẫn khoa học là PGS. TS Trần Vệ Quốc
và TS. Đỗ Đình Lương. Luận án sử dụng thơng tin trích dẫn từ nhiều nguồn tham khảo
khác nhau và các thơng tin trích dẫn được ghi rõ nguồn gốc. Các kết quả nghiên cứu của
tôi được công bố chung với các tác giả khác đã được sự nhất trí của đồng tác giả khi đưa
vào luận án. Các số liệu, kết quả được trình bày trong luận án là hoàn toàn trung thực và
chưa từng được cơng bố trong bất kỳ một cơng trình nào khác ngồi các cơng trình cơng
bố của tác giả. Luận án được hồn thành trong thời gian tơi làm nghiên cứu sinh tại Viện
Nghiên cứu Cơ khí.
Hà Nội, ngày 26 tháng 6 năm 2023
Tác giả luận án

Trần Đình Hiếu


4
LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành Luận án Tiến sĩ này, bên cạnh sự cố gắng nỗ lực của bản thân, Tôi
đã nhận được sự động viên và giúp đỡ rất lớn của nhiều thầy giáo, cô giáo và tập thể
nghiên cứu khoa học.
Tơi xin bày tỏ lịng cảm ơn sâu sắc đến: PGS. TS Trần Vệ Quốc và TS. Đỗ Đình
Lương là những người đã tận tình hướng dẫn, định hướng, đào tạo và giúp đỡ tơi trong
suốt q trình nghiên cứu và hồn thành luận án.
Tơi xin chân thành cảm ơn các thầy giáo, cô giáo ở Viện nghiên cứu cơ khí, trường
ĐH Cơng nghiệp Hà Nội, đã giảng dạy, chỉ bảo, góp ý và tạo điều kiện giúp đỡ tơi hồn
thành luận án này.
Tơi xin chân thành cảm ơn phịng giao dịch cơng ty đá mài Hải Dương tại The
Manor Central Park, Đường Nguyễn Xiển, Đại Kim, Hoàng Mai, Hà Nội đã tư vấn và
hỗ trợ tận tình cho tơi hồn thành luận án này.
Tơi xin chân thành cảm ơn các thầy, cô đồng nghiệp trong trường Đại học Sư

phạm kỹ thuật Vinh đã tạo điều kiện giúp đỡ về thời gian và vật chất để tơi hồn thành
luận án này.
Cuối cùng, tơi xin bày tỏ lịng kính yêu và biết ơn tới đại gia đình, bạn bè đã thực
sự động viên, giúp đỡ tôi trong suốt thời gian tôi học tập tại, nghiên cứu tại Viện nghiên
cứu cơ khí.
Hà Nội, ngày 26 tháng 6 năm 2023
Tác giả luận án

Trần Đình Hiếu


5
MỤC LỤC
MỤC LỤC ............................................................................................................................................. 5
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT .......................................................................................................... 15
Hệ thống con điều khiển bộ nhớ chung ............................................................................................ 15
DANH MỤC BẢNG ........................................................................................................................... 16
Bảng 4.16. Kết quả vết tiếp xúc của răng trục vít Acsimet trước và sau mài ..136................... 17
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MÀI VÀ GIA CÔNG TRỤC VÍT ACSIMET ........................... 26
1.1. Giới thiệu về trục vít ...............................................................................................26
1.2. Vật liệu chế tạo trục vít ..........................................................................................26
1.2.1. Khái niệm bộ truyền trục vít – bánh vít ..........................................................26
Hình 1.1. Bộ truyền trục vít – bánh vít.............................................................................................. 26
Trong thực tế thường sử dụng rộng rãi trục vít Acsimet ZA. Việc chế tạo trục vít ZA thường được
thực hiện trên máy với dao tiện có prơfin phù hợp với prơfin gốc của trục vít và khơng qua mài
răng. Đối với truyền động trục vít có cơng suất lớn cần sử dụng trục vít convơlút (ZN1, ZN2)
cũng như trục vít tạo hình bằng mặt cơn (ZK1). Các loại trục vít này cần được mài răng. ....... 27
- Ưu điểm: ............................................................................................................................................ 27
+ Tỷ số truyền lớn ............................................................................................................................... 27
+ Làm việc êm, không ồn ................................................................................................................... 27

+ Có khả năng tự hãm........................................................................................................................ 27
+ Có độ chính xác động học cao ...................................................................................................... 27
- Nhược điểm: Hiệu suất thấp, sinh nhiệt nhiều và cần dùng loại vật liệu có khả năng chịu được
ma sát lớn............................................................................................................................................. 27
Hình 1.2. Trục vít làm bằng thép....................................................................................................... 28
Hình 1.3. Ứng dụng bộ truyền trục vít – bánh vít ............................................................................ 29
1.2.2. Thép hợp kim, đặc điểm và ứng dụng .............................................................30
1.3. Gia công mài ...........................................................................................................31
1.3.1. Khái niệm mài .................................................................................................31
1.3.2. Kỹ thuật mài ...................................................................................................31
1.3.3. Gia công cơ khí bằng phương pháp mài .......................................................31
1.3.4. Mài trục vít .....................................................................................................31
Hình 1.4. Phương pháp mài trục vít.................................................................................................. 32


6
1.4. Tình hình nghiên cứu trong và ngồi nước ........................................................32
1.4.1. Tình hình nghiên cứu cơng nghệ mài ngồi nước.......................................32
1.4.2. Tình hình nghiên cứu cơng nghệ mài trong nước ...........................................36
1.4.3. Tình hình nghiên cứu về trục vít trên thế giới .................................................40
- Năm 2020 tài liệu [92], đưa ra nghiên cứu Phân tích đặc điểm hình học và lập mơ hình tham
số cho gia cơng chính xác trục vít, trong tài liệu nghiên cứu về trục vít của máy nén khí và gia
cơng bằng máy phay ........................................................................................................................... 41
1.4.4. Tình hình nghiên cứu về trục vít trong nước..................................................41
1.5. Xác định nhiệm vụ nghiên cứu của luận án ...........................................................42
1.6. Kết luận chương 1 ..................................................................................................42
CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ MÀI RĂNG TRỤC VÍT ACSIMET VÀ PHƯƠNG PHÁP
ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG SAU KHI MÀI ................................................................................... 43
2.1. Cơng nghệ chế tạo bộ truyền trục vít - bánh vít .....................................................43
2.1.1. Đặc điểm của bộ truyền trục vít – bánh vít .....................................................43

Hình 2.1. Các thơng số của trục vít và bánh vít............................................................................... 43
Bảng 2.1. Cơng thức tính trục vít và bánh vít ăn khớp với trục vít Acsimet.................................. 44
2.1.2. Chế tạo trục vít và bánh vít .............................................................................45
Hình 2.2. Sơ đồ gá đặt trục vít khi cắt tinh răng.............................................................................. 46
Bảng 2.2. Các phương án cắt răng trục vít và bánh vít .................................................................. 46
Hình 2.3. Sơ đồ gá dao khi tiện trục vít ............................................................................................ 47
Hình 2.4. Sơ đồ gá dao một phía khi cắt răng trục vít .................................................................... 47
Hình 2.5. Sơ đồ gá dao hai phía để cắt răng trục vít ...................................................................... 47
Hình 2.6. Sơ đồ gá dao phay đĩa khi cắt răng trục vít .................................................................... 48
Hình 2.7. Sơ đồ xốy răng trục vít .................................................................................................... 48
Hình 2.8. Sơ đồ mài trục vít bằng đá mài dạng đĩa......................................................................... 49
Hình 2.9. Sơ đồ mài trục vít bằng đá mài cơn dạng chậu .............................................................. 49
Hình 2.10. Sơ đồ mài trục vít bằng đá mài kiểu chốt ...................................................................... 50
Bảng 2.3. Lượng dư (mm) mài trục vít hình trụ (lượng dư một phía) ........................................... 50
Hình 2.11. Các phương pháp cắt răng bánh vít .............................................................................. 51
2.2. Nghiên cứu các đặc điểm của đường xoắn vít để gia công chi tiết ........................52
2.2.1. Xoắn ốc Acsimet 2D .......................................................................................52


7
Hình 2.12. Xoắn ốc Acsimet............................................................................................................... 53
2.2.2. Xoắn Acsimet 3D ............................................................................................54
Hình 2.13. Xoắn không gian. ............................................................................................................. 54
2.3. Phương pháp mài trục vít ....................................................................................54
2.3.1. Cơ sở lựa chọn đá để mài ...............................................................................54
Bảng 2.4. Tỷ lệ nhỏ nhất của phần gốc vật liệu mài, % ................................................................. 58
Bảng 2.5. Phạm vi sử dụng các dụng cụ hạt mài có độ hạt khác nhau......................................... 58
Bảng 2.6. Độ hạt của các bột mài ..................................................................................................... 60
2.3.2. Xác định hình dạng cho biên dạng đá để mài trục vít [49] ............................60
Hình 2.14. Sơ đồ xác định biên dạng của rãnh răng, đảm bảo độ ổn định của biên dạng đá mài

............................................................................................................................................................... 62
Bảng 2.7. Sự phụ thuộc của sai số tương đối Δtα / tα vào tỷ số r / τ và góc α ................................ 66
Hình 2.15: Toạ độ quá trình mài....................................................................................................... 67
Hình 2.16. Cấu trúc 3 chiều của xoắn vít ......................................................................................... 68
Hình 2.17. Sơ đồ cấu tạo đá mài ....................................................................................................... 68
Hình 2.18. Mối quan hệ hình học giữa đá mài và trục vít .............................................................. 69
2.4. Kiểm tra độ chính xác gia cơng bằng độ tiếp xúc ăn khớp cho bộ truyền trục vít bánh vít ..........................................................................................................................71
2.4.1. Cơ sở lý thuyết xác định vết tiếp xúc ...............................................................71
Hình 2.19. Thơng số bề mặt khơng gian........................................................................................... 72
Hình 2.20. Mơ tả tiếp xúc bề mặt khơng gian .................................................................................. 73
Hình 2.21. Tiếp xúc elip...................................................................................................................... 73
2.4.2. Thực nghiệm xác định vết tiếp xúc ..................................................................74
2.5. Kiểm tra độ nhám bề mặt ....................................................................................74
Hình 2.22. Sơ đồ nguyên lý đo theo biên dạng ................................................................................ 75
2.6. Đánh giá độ tiêu hao đá........................................................................................76
2.7. Xác định biên dạng đá để mài trục vít Acsimet .................................................76
2.7.1. Cơ sở lý thuyết ................................................................................................76
Hình 2.23. Mơ hình mài trục vít Acsimet.......................................................................................... 77
2.7.2. Xác định biên dạng đá để mài trục vít Acsimet.............................................79
Hình 2.24. Sơ đồ thuật toán xác định biên dạng đá mài................................................................ 81


8
Hình 2.25. Biên dạng răng khi mài ................................................................................................... 82
Hình 2.26. Mặt phẳng giao tuyến của phương trình cân bằng...................................................... 82
Hình 2.27. Biên dạng đá mài ............................................................................................................. 83
Hình 2.28. Kích thước của biên dạng đá mài .................................................................................. 83
Hình 2.29. Đá mài để gia cơng.......................................................................................................... 84
Hình 2.30. Biên dạng đá mài bên trái............................................................................................... 84
2.8. Phương pháp gia cơng và mài trục vít .................................................................................... 85

2.8.1. Đặc điểm của các loại trục vít – bánh vít. ............................................................................ 85
Hình 2.31. Trục vít thân khai ............................................................................................................. 85
Hình 2.32. Trục vít có Acsimet .......................................................................................................... 86
2.8.2. Cắt các trục vít trên máy tiện ................................................................................................. 86
Hình 2.33. Sơ đồ cắt trục vít .............................................................................................................. 87
2.9. Phân tích để gia cơng trục vít ..............................................................................87
2.9.1. Hệ tọa độ chung của chuyển động tương đối của trục vít và dụng cụ cắt ..87
Hình 2.34. Hệ tọa độ chung chuyển động tương đối giữa trục vít và dụng cụ cắt ...................... 88
2.9.2. Cấu hình trục vít ............................................................................................88
Hình 2.35. Biên dạng trục vít ............................................................................................................. 88
2.10. Mơ hình hố trạng thái làm việc của đá mài để xác định lượng tiêu hao đá và
phương pháp chọn đá mài..............................................................................................89
2.10.1. Mơ hình tốn học trạng thái mài ................................................................89
Hình 2.36. Sơ đồ thay đổi trạng thái hạt do mài mòn các cạnh cắt .............................................. 91
2.10.2. Cách chọn đá mài.........................................................................................92
2.11. Kết luận chương 2 ................................................................................................93
CHƯƠNG 3. NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM MÀI RĂNG TRỤC VÍT VÀ GIA CƠNG BÁNH
VÍT ........................................................................................................................................................ 94
3.1. Quá trình nghiên cứu thực nghiệm .........................................................................94
3.1.1. Lựa chọn bộ truyền trục vít – bánh vít Acsimet ..............................................94
Hình 3.1. Biên dạng ren Acsimet, góc ren 30o ................................................................................. 94
Hình 3.2. Q trình cắt bánh vít........................................................................................................ 95
Hình 3.3: Điều chỉnh dao phơi .......................................................................................................... 95
Bảng 3.1. Thành phần hoá học của thép .......................................................................................... 96


9
Bảng 3.2. Thơng số hình học của trục vít ......................................................................................... 99
Hình 3.4. Trục vít Acsimet................................................................................................................ 101
3.1.2. Thiết kế hộp tốc độ kiểm tra vết tiếp xúc. ....................................................101

Hình 3.5. Hộp tốc độ......................................................................................................................... 101
3.2. Phương pháp xác định vết tiếp xúc ...................................................................101
Bảng 3.2. Tiêu chuẩn bảng vết tiếp xúc .......................................................................................... 101
Bảng 3.3. Tiêu chuẩn vết tiếp xúc.................................................................................................... 101
Bảng 3.4. Tiêu chuẩn độ chính xác lắp ghép của bộ truyền trục vít (khơng điều chỉnh) .......... 102
3.3. Lượng tiêu hao đá (ktd) .........................................................................................102
Hình 3.6. Chiều dày và hình dạng phoi .......................................................................................... 103
- Lượng đá tách ra khi mài......................................................................................103
3.4. Tiêu chuẩn về nhám bề mặt khi mài .....................................................................103
Bảng 3.5. Cấp nhẵn bóng bề mặt khi mài ...................................................................................... 104
3.5. Xây dựng quá trình thực nghiệm. .........................................................................104
Hình 3.7. Sơ đồ khối quá trình thực nghiệm .................................................................................. 105
3.6. Phương pháp xây dựng công thức thực nghiệm................................................................. 105
3.6.1. Lấy mẫu và trang thiết bị sử dụng trong thực nghiệm ...............................105
Hình 3.8. Mẫu trục vít thí nghiệm .................................................................................................. 105
Hình 3.9. Máy tiện CNC gia cơng trục vít Acsimet ....................................................................... 107
Hình 3.10. Máy mài trục vít Acsimet............................................................................................... 109
Hình 3.11. Đồng hồ so kiểm tra hành trình.................................................................................... 109
Hình 3.12. Biến tần điều chỉnh ........................................................................................................ 110
3.6.2. Trình tự thí nghiệm: ......................................................................................110
3.7. Cơ sở lấy các điểm thí nghiệm. ..........................................................................110
3.8. Quy trình chế tạo trục vít Acsimet Gia cơng trục vít trên máy CNC............111
Hình 3.13: Trục vít sau gia cơng ..................................................................................................... 112
3.9. Gia cơng bánh vít ..................................................................................................112
Hình 3.14: Bánh vít sau gia cơng.................................................................................................... 113
Hình 3.15: Mẫu thí nghiệm.............................................................................................................. 114
Hình 3.16: Hộp giảm tốc.................................................................................................................. 114


10


Hình 3.17: Trục vít kiểm nghiệm ban đầu...................................................................................... 114
Hình 3.18: Đo vết tiếp xúc ............................................................................................................... 115
Hình 3.19: Quá trình mài trục vít.................................................................................................... 115
CHƯƠNG 4. THỰC NGHIỆM MÀI TRỤC VÍT ACSIMET VÀ TỐI ƯU HĨA ...................... 117
4.1. Mơ hình và kế hoạch thí nghiệm ..........................................................................118
Bảng 4.1. Giá trị các mức của thơng số khi thí nghiệm khởi đầu................................................ 120
Bảng 4.2. Giá trị các mức của thơng số khi thí nghiệm bề mặt chỉ tiêu...................................... 120
Bảng 4.3. Ma trận thí nghiệm và giá trị của các yếu tố khi thí nghiệm....................................... 121
4.2. Tối ưu hóa chế độ cơng nghệ mài trục Acsimet thép 35CrMo, 38CrMo và 40Cr
122
4.2.1. Thép 35CrMo ................................................................................................122
Bảng 4.4. Ma trận thực nghiệm và kết quả tính tốn sau khi đo của các chỉ tiêu...................... 122
Bảng 4.5. Kết quả phân tích phương sai đối với hàm mục tiêu Ra ............................................. 123
Hình 4.1. Đồ thị ảnh hưởng bậc nhất của các thông số chế độ cắt đến độ nhám khi mài trục vít
Acsimet thép 35CrMo....................................................................................................................... 125
Hình 4.2. Đồ thị ảnh hưởng bậc hai của các thông số chế độ cắt đến độ nhám khi mài trục vít
Acsimet thép 35CrMo....................................................................................................................... 125
Hình 4.3. Đồ thị ảnh hưởng chéo của các thông số chế độ cắt đến độ nhám khi mài trục vít
Acsimet thép 35CrMo....................................................................................................................... 125
Hình 4.4. Biểu đồ ảnh hưởng của các thơng số chế độ cắt đến độ nhám Ra khi mài thép 35CrMo
............................................................................................................................................................. 127
Hình 4.5. Đồ thị 3D biểu diễn ảnh hưởng của các thông số n, S tới độ nhám Ra khi mài thép
35CrMo.............................................................................................................................................. 128
Hình 4.6. Đồ thị 3D biểu diễn ảnh hưởng của các thông số n, v tới độ nhám Ra khi mài thép
35CrMo.............................................................................................................................................. 128


11
Hình 4.7. Đồ thị 3D biểu diễn ảnh hưởng của các thông số S, v tới độ nhám Ra khi mài thép

35CrMo.............................................................................................................................................. 129
Hình 4.8. Biểu đồ so sánh kết quả dự đoán với kết quả thực nghiệm chỉ tiêu Ra khi mài thép
35CrMo.............................................................................................................................................. 130
Hình 4.9. Đồ thị tối ưu hóa hàm mục tiêu độ nhám Ra khi mài thép 35CrMo ........................... 130
Bảng 4.6. Giá trị tối ưu hóa các thơng số chế độ cắt và giá trị hàm mục tiêu Ra khi mài thép
35CrMo.............................................................................................................................................. 131
Hình 4.10. Cân điện tử ..................................................................................................................... 132
Bảng 4.7. Kết quả phân tích phương sai đối với hàm mục tiêu Ra khi mài thép 35CrMo ....... 134
Hình 4.11. Đồ thị ảnh hưởng bậc nhất của các thông số chế độ cắt đến lượng tiêu hao đá khi mài
trục vít Acsimet khi mài thép 35CrMo ............................................................................................ 135
Hình 4.12. Đồ thị ảnh hưởng bậc hai của các thông số chế độ cắt đến lượng tiêu hao đá khi mài
trục vít Acsimet khi mài thép 35CrMo ............................................................................................ 135
Hình 4.13. Đồ thị ảnh hưởng chéo của các thông số chế độ cắt đến lượng tiêu hao đá khi mài
trục vít Acsimet khi mài thép 35CrMo ............................................................................................ 135
Hình 4.14. Biểu đồ ảnh hưởng của các thông số chế độ cắt đến lượng tiêu hao đá khi mài thép
35CrMo.............................................................................................................................................. 137
Hình 4.15. Đồ thị 3D biểu diễn ảnh hưởng của các thông số n, S tới lượng hao đá khi mài thép
35CrMo.............................................................................................................................................. 137
Hình 4.16. Đồ thị 3D biểu diễn ảnh hưởng của các thông số n,v tới lượng hao đá khi mài thép
35CrMo.............................................................................................................................................. 137
Hình 4.17. Đồ thị 3D biểu diễn ảnh hưởng của các thông số S, v tới lượng hao đá thép 35CrMo
............................................................................................................................................................. 138
Hình 4.18. biểu đồ so sánh kết quả dự đốn với kết quả thực nghiệm chỉ tiêu khi mài thép 35CrMo
............................................................................................................................................................. 138
Hình 4.19. Đồ thị tối ưu hóa hàm mục tiêu lượng tiêu hao đá khi mài thép 35CrMo............... 139
Bảng 4.8. Giá trị tối ưu hóa các thơng số chế độ cắt và giá trị hàm mục tiêu ktd khi mài thép
35CrMo.............................................................................................................................................. 139
4.2.2. Thép 38CrMo................................................................................................141
Bảng 4.9: Kết quả đo thực nghiệm trên thép 38CrMo ................................................................. 141
Bảng 4.10. Kết quả đo độ nhám Ra sau thí nghiệm ...................................................................... 142



12
Hình 4.20. Ảnh hưởng của S và v đến Ra khi mài thép 38CrMo.................................................. 143
Hình 4.21. Ảnh hưởng của n và v đến Ra khi mài thép 38CrMo.................................................. 144
Hình 4.22. Ảnh hưởng của n và S đến Ra khi mài thép 38CrMo ................................................. 144
Bảng 4.11. Kết quả đo độ nhám ktd sau thí nghiệm ....................................................................... 144
Hình 4.23. Ảnh hưởng của S và v đến ktd khi mài thép 38CrMo.................................................. 146
Hình 4.24. Ảnh hưởng của n và v đến ktd khi mài thép 38CrMo.................................................. 146
Hình 4.25. Ảnh hưởng của n và S đến ktd khi mài thép 38CrMo ................................................. 147
Bảng 4.12. Kết quả tối ưu hoá khi mài thép 35CrMo và 38CrMo .............................................. 147
4.2.3. Thép 40Cr ......................................................................................................147
Bảng 4.13. Ma trận thực nghiệm và kết quả tính tốn sau khi đo của các chỉ tiêu ................... 147
Hình 4.26. Ảnh hưởng của S và v đến Ra khi mài thép 40Cr ....................................................... 149
Hình 4.27. Ảnh hưởng của n và v đến Ra khi mài thép 40Cr ....................................................... 149
Hình 4.28. Ảnh hưởng của n và S đến Ra khi mài thép 40Cr ...................................................... 150
Hình 4.29. Ảnh hưởng của S và v đến ktd khi mài thép 40Cr........................................................ 150
Hình 4.30. Ảnh hưởng của n và v đến ktd khi mài thép 40Cr........................................................ 151
Hình 4.31. Ảnh hưởng của n và S đến ktd khi mài thép 40Cr ....................................................... 151
Bảng 4.14. Kết quả tối ưu hoá khi mài thép 40 Cr, 38CrMo và 35CrMo .................................. 151
4.3. Thảo luận kết quả ...............................................................................................152
4.4. Thực nghiệm đánh giá kết quả của q trình tối ưu hóa bằng vết tiếp xúc..153
Bảng 4.15: Số liệu đánh giá tối ưu hoá .......................................................................................... 153
4.4.1. Chế tạo mơ hình kiểm tra vết tiếp xúc .........................................................154
4.4.2. Kết quả thực nghiệm ....................................................................................154
Hình 4.32. Quá trình đo vết tiếp xúc ............................................................................................... 155
4.4.3. Đánh giá kết quả quá trình mài bằng vết tiếp xúc ........................................157
Hình 4.33. Mẫu kiểm tra vết tiếp xúc khi chưa mài....................................................................... 157
Hình 4.34. Quá trình hình thành vết tiếp xúc khi chưa mài.......................................................... 157
Hình 4.35. Thông số đo vết tiếp xúc khi chưa mài......................................................................... 158



13

Hình 4.36. Q trình tạo vết trên răng bánh vít
chưa mài............................................................................................................................................. 158
Bảng 4.16. Kết quả vết tiếp xúc của răng trục vít Acsimet trước và sau mài ............................. 159
4.5. Kết luận chương 4 ................................................................................................159
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ........................................................................................................... 160
DANH MỤC CƠNG TRÌNH CƠNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN ........................... 162
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................................................. 163
[92]. Dao-Yang Yu, Zhi Ding - Geometric characteristics analysis and parametric modeling for
screw rotor precision machining - April 2020, The International Journal of Advanced
Manufacturing Technology 107(9–12)........................................................................................... 170


14
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU
Ký hiệu

Đơn vị

Giải thích

A

mm

Khoảng cách tâm


c

mm

Khe hở hướng kính

d1, d2

mm

Đường kính vịng chia của trục vít, bánh vít

de, De

mm

Đường kính vịng đỉnh của trục vít, bánh vít

di, Di

mm

Đường kính vịng đáy của trục vít, bánh vít

h

mm

Chiều cao vòng xoắn (hoặc chiều cao răng)


h’

mm

Chiều cao đầu vòng xoắn (hoặc chiều cao đỉnh răng)

h’’

mm

Chiều cao chân vòng xoắn (hoặc chiều cao chân răng)

ktd

-

Hệ số tiêu hao đá tương đối

ntd

g

Lượng tách kim loại khi mài

m

mm

Modun trục vít


mtd

g

Lượng tách đá khi mài

Ra

µm

Độ nhám bề mặt

re

mm

Bán kính đỉnh ren

rf

mm

Bán kính đáy ren

Sa

mm

Chiều dày vòng xoắn hoặc chiều dày răng theo vòng chia


tB

mm

Bước đường xoắn

ts

mm

Bước dọc trục

U

µm

Độ mịn của đá mài

z

-

Số đầu mối trục vít

𝛾

độ

Góc nâng đường xoắn trên hình trụ khởi xuất


𝜑

rad

Góc cực


15
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
Ký hiệu

Giải thích

CAM

Computer Aided –
Manufacturing

Gia cơng được hỗ trợ bằng máy tính

CAD

Computer Aided – Design

Thiết kế được hỗ trợ bằng máy tính

CNC

Computer Numerical Control


Điều khiển số bằng máy tính

CAE

Computer Aided Engineering

RP

Rapid Prototyping

Phương pháp tạo mẫu nhanh

CCD

Charge Coupled Device

Linh kiện tích điện kép

MMCs

Mass Memory Control
Subsystem

ANFIS

Adaptive neuro fuzzy inference
system

Mạng nơron thích nghi mờ


GA

Genetic Algorithm

Giải thuật di truyền

CLTE

Coefficient of linear thermal
expansion

Hệ số tuyến tính giãn nở tuyến tính

Q trình kỹ thuật được hỗ trợ bằng
máy tính

Hệ thống con điều khiển bộ nhớ
chung


16
DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1. Cơng thức tính trục vít và bánh vít ăn khớp với trục vít Acsimet.................................. 44
Bảng 2.2. Các phương án cắt răng trục vít và bánh vít .................................................................. 46
Bảng 2.3. Lượng dư (mm) mài trục vít hình trụ (lượng dư một phía) ........................................... 50
Bảng 2.4. Tỷ lệ nhỏ nhất của phần gốc vật liệu mài, % ................................................................. 58
Bảng 2.5. Phạm vi sử dụng các dụng cụ hạt mài có độ hạt khác nhau......................................... 58
Bảng 2.6. Độ hạt của các bột mài ..................................................................................................... 60
Bảng 2.7. Sự phụ thuộc của sai số tương đối Δtα / tα vào tỷ số r / τ và góc α ................................ 66
Bảng 3.1. Thành phần hố học của thép .......................................................................................... 96

Bảng 3.2. Thơng số hình học của trục vít ......................................................................................... 99
Bảng 3.2. Tiêu chuẩn bảng vết tiếp xúc .......................................................................................... 101
Bảng 3.3. Tiêu chuẩn vết tiếp xúc.................................................................................................... 101
Bảng 3.4. Tiêu chuẩn độ chính xác lắp ghép của bộ truyền trục vít (khơng điều chỉnh) .......... 102
Bảng 3.5. Cấp nhẵn bóng bề mặt khi mài ...................................................................................... 104
Bảng 4.1. Giá trị các mức của thông số khi thí nghiệm khởi đầu................................................ 120
Bảng 4.2. Giá trị các mức của thơng số khi thí nghiệm bề mặt chỉ tiêu...................................... 120
Bảng 4.3. Ma trận thí nghiệm và giá trị của các yếu tố khi thí nghiệm....................................... 121
Bảng 4.4. Ma trận thực nghiệm và kết quả tính tốn sau khi đo của các chỉ tiêu...................... 122
Bảng 4.5. Kết quả phân tích phương sai đối với hàm mục tiêu Ra ............................................. 123
Bảng 4.6. Giá trị tối ưu hóa các thơng số chế độ cắt và giá trị hàm mục tiêu Ra khi mài thép
35CrMo.............................................................................................................................................. 131
Bảng 4.7. Kết quả phân tích phương sai đối với hàm mục tiêu Ra khi mài thép 35CrMo ....... 134
Bảng 4.8. Giá trị tối ưu hóa các thông số chế độ cắt và giá trị hàm mục tiêu ktd khi mài thép
35CrMo.............................................................................................................................................. 139
Bảng 4.9: Kết quả đo thực nghiệm trên thép 38CrMo ................................................................. 141
Bảng 4.10. Kết quả đo độ nhám Ra sau thí nghiệm ...................................................................... 142
Bảng 4.11. Kết quả đo độ nhám ktd sau thí nghiệm ....................................................................... 144
Bảng 4.12. Kết quả tối ưu hoá khi mài thép 35CrMo và 38CrMo .............................................. 147
Bảng 4.13. Ma trận thực nghiệm và kết quả tính tốn sau khi đo của các chỉ tiêu ................... 147
Bảng 4.14. Kết quả tối ưu hoá khi mài thép 40 Cr, 38CrMo và 35CrMo .................................. 151


17
Bảng 4.15: Số liệu đánh giá tối ưu hoá .......................................................................................... 153
Bảng 4.16. Kết quả vết tiếp xúc của răng trục vít Acsimet trước và sau mài .......... ..136


18
DANH MỤC HÌNH VẼ

Hình 1.1. Bộ truyền trục vít – bánh vít.............................................................................................. 26
Hình 1.2. Trục vít làm bằng thép....................................................................................................... 28
Hình 1.3. Ứng dụng bộ truyền trục vít – bánh vít ............................................................................ 29
Hình 1.4. Phương pháp mài trục vít.................................................................................................. 32
Hình 2.1. Các thơng số của trục vít và bánh vít............................................................................... 43
Hình 2.2. Sơ đồ gá đặt trục vít khi cắt tinh răng.............................................................................. 46
Hình 2.3. Sơ đồ gá dao khi tiện trục vít ............................................................................................ 47
Hình 2.4. Sơ đồ gá dao một phía khi cắt răng trục vít .................................................................... 47
Hình 2.5. Sơ đồ gá dao hai phía để cắt răng trục vít ...................................................................... 47
Hình 2.6. Sơ đồ gá dao phay đĩa khi cắt răng trục vít .................................................................... 48
Hình 2.7. Sơ đồ xốy răng trục vít .................................................................................................... 48
Hình 2.8. Sơ đồ mài trục vít bằng đá mài dạng đĩa......................................................................... 49
Hình 2.9. Sơ đồ mài trục vít bằng đá mài cơn dạng chậu .............................................................. 49
Hình 2.10. Sơ đồ mài trục vít bằng đá mài kiểu chốt ...................................................................... 50
Hình 2.11. Các phương pháp cắt răng bánh vít .............................................................................. 51
Hình 2.12. Xoắn ốc Acsimet............................................................................................................... 53
Hình 2.13. Xoắn khơng gian. ............................................................................................................. 54
Hình 2.14. Sơ đồ xác định biên dạng của rãnh răng, đảm bảo độ ổn định của biên dạng
đá mài .................................................................................................................................................. 62
Hình 2.15: Toạ độ quá trình mài....................................................................................................... 67
Hình 2.16. Cấu trúc 3 chiều của xoắn vít ......................................................................................... 68
Hình 2.17. Sơ đồ cấu tạo đá mài ....................................................................................................... 68
Hình 2.18. Mối quan hệ hình học giữa đá mài và trục vít .............................................................. 69
Hình 2.19. Thơng số bề mặt khơng gian........................................................................................... 72
Hình 2.20. Mơ tả tiếp xúc bề mặt khơng gian .................................................................................. 73
Hình 2.21. Tiếp xúc elip...................................................................................................................... 73
Hình 2.22. Sơ đồ nguyên lý đo theo biên dạng ................................................................................ 75
Hình 2.23. Mơ hình mài trục vít Acsimet.......................................................................................... 77
Hình 2.24. Sơ đồ thuật toán xác định biên dạng đá mài................................................................ 81



19
Hình 2.25. Biên dạng răng khi mài ................................................................................................... 82
Hình 2.26. Mặt phẳng giao tuyến của phương trình cân bằng...................................................... 82
Hình 2.27. Biên dạng đá mài ............................................................................................................. 83
Hình 2.28. Kích thước của biên dạng đá mài .................................................................................. 83
Hình 2.29. Đá mài để gia cơng.......................................................................................................... 84
Hình 2.30. Biên dạng đá mài bên trái............................................................................................... 84
Hình 2.31. Trục vít thân khai ............................................................................................................. 85
Hình 2.32. Trục vít có Acsimet .......................................................................................................... 86
Hình 2.33. Sơ đồ cắt trục vít .............................................................................................................. 87
Hình 2.34. Hệ tọa độ chung chuyển động tương đối giữa trục vít và dụng cụ cắt ...................... 88
Hình 2.35. Biên dạng trục vít ............................................................................................................. 88
Hình 2.36. Sơ đồ thay đổi trạng thái hạt do mài mòn các cạnh cắt .............................................. 91
Hình 3.1. Biên dạng ren Acsimet, góc ren 30o ................................................................................. 94
Hình 3.2. Q trình cắt bánh vít........................................................................................................ 95
Hình 3.3: Điều chỉnh dao phơi .......................................................................................................... 95
Hình 3.4. Trục vít Acsimet................................................................................................................ 101
Hình 3.5. Hộp tốc độ......................................................................................................................... 101
Hình 3.6. Chiều dày và hình dạng phoi .......................................................................................... 103
Hình 3.7. Sơ đồ khối quá trình thực nghiệm .................................................................................. 105
Hình 3.8. Mẫu trục vít thí nghiệm .................................................................................................. 105
Hình 3.9. Máy tiện CNC gia cơng trục vít Acsimet ....................................................................... 107
Hình 3.10. Máy mài trục vít Acsimet............................................................................................... 109
Hình 3.11. Đồng hồ so kiểm tra hành trình.................................................................................... 109
Hình 3.12. Biến tần điều chỉnh ........................................................................................................ 110
Hình 3.13: Trục vít sau gia cơng ..................................................................................................... 112
Hình 3.14: Bánh vít sau gia cơng .................................................................................................... 113
Hình 3.15: Mẫu thí nghiệm.............................................................................................................. 114
Hình 3.16: Hộp giảm tốc.................................................................................................................. 114

Hình 3.17: Trục vít kiểm nghiệm ban đầu...................................................................................... 114
Hình 3.18: Đo vết tiếp xúc ............................................................................................................... 115
Hình 3.19: Q trình mài trục vít.................................................................................................... 115


20
Hình 4.1. Đồ thị ảnh hưởng bậc nhất của các thông số chế độ cắt đến độ nhám khi mài trục vít
Acsimet thép 35CrMo....................................................................................................................... 125
Hình 4.2. Đồ thị ảnh hưởng bậc hai của các thông số chế độ cắt đến độ nhám khi mài trục vít
Acsimet thép 35CrMo....................................................................................................................... 125
Hình 4.3. Đồ thị ảnh hưởng chéo của các thông số chế độ cắt đến độ nhám khi mài trục vít
Acsimet thép 35CrMo....................................................................................................................... 125

Hình 4.4. Biểu đồ ảnh hưởng của các thơng số chế độ cắt đến độ nhám Ra khi mài thép
35CrMo ....................................................................................................................................... 127
Hình 4.5. Đồ thị 3D biểu diễn ảnh hưởng của các thông số n, S tới độ nhám Ra khi mài thép
35CrMo.............................................................................................................................................. 128
Hình 4.6. Đồ thị 3D biểu diễn ảnh hưởng của các thông số n, v tới độ nhám Ra khi mài thép
35CrMo.............................................................................................................................................. 128
Hình 4.7. Đồ thị 3D biểu diễn ảnh hưởng của các thông số S, v tới độ nhám Ra khi mài thép
35CrMo.............................................................................................................................................. 129
Hình 4.8. Biểu đồ so sánh kết quả dự đoán với kết quả thực nghiệm chỉ tiêu Ra khi mài thép
35CrMo.............................................................................................................................................. 130
Hình 4.9. Đồ thị tối ưu hóa hàm mục tiêu độ nhám Ra khi mài thép 35CrMo ........................... 130
Hình 4.10. Cân điện tử ..................................................................................................................... 132
Hình 4.11. Đồ thị ảnh hưởng bậc nhất của các thông số chế độ cắt đến lượng tiêu hao đá khi mài
trục vít Acsimet khi mài thép 35CrMo ............................................................................................ 135
Hình 4.12. Đồ thị ảnh hưởng bậc hai của các thông số chế độ cắt đến lượng tiêu hao đá khi mài
trục vít Acsimet khi mài thép 35CrMo ............................................................................................ 135
Hình 4.13. Đồ thị ảnh hưởng chéo của các thông số chế độ cắt đến lượng tiêu hao đá khi mài

trục vít Acsimet khi mài thép 35CrMo ............................................................................................ 135
Hình 4.14. Biểu đồ ảnh hưởng của các thông số chế độ cắt đến lượng tiêu hao đá khi mài thép
35CrMo.............................................................................................................................................. 137
Hình 4.15. Đồ thị 3D biểu diễn ảnh hưởng của các thông số n, S tới lượng hao đá khi mài thép
35CrMo.............................................................................................................................................. 137
Hình 4.16. Đồ thị 3D biểu diễn ảnh hưởng của các thông số n,v tới lượng hao đá khi mài thép
35CrMo.............................................................................................................................................. 137


21
Hình 4.17. Đồ thị 3D biểu diễn ảnh hưởng của các thông số S, v tới lượng hao đá thép
35CrMo ............................................................................................................................................. 138

Hình 4.18. biểu đồ so sánh kết quả dự đoán với kết quả thực nghiệm chỉ tiêu khi mài thép
35CrMo ....................................................................................................................................... 138
Hình 4.19. Đồ thị tối ưu hóa hàm mục tiêu lượng tiêu hao đá khi mài thép 35CrMo............... 139
Hình 4.20. Ảnh hưởng của S và v đến Ra khi mài thép 38CrMo.................................................. 143
Hình 4.21. Ảnh hưởng của n và v đến Ra khi mài thép 38CrMo.................................................. 144
Hình 4.22. Ảnh hưởng của n và S đến Ra khi mài thép 38CrMo ................................................. 144
Hình 4.23. Ảnh hưởng của S và v đến ktd khi mài thép 38CrMo.................................................. 146
Hình 4.24. Ảnh hưởng của n và v đến ktd khi mài thép 38CrMo.................................................. 146
Hình 4.25. Ảnh hưởng của n và S đến ktd khi mài thép 38CrMo ................................................. 147
Hình 4.26. Ảnh hưởng của S và v đến Ra khi mài thép 40Cr ....................................................... 149
Hình 4.27. Ảnh hưởng của n và v đến Ra khi mài thép 40Cr ....................................................... 149
Hình 4.28. Ảnh hưởng của n và S đến Ra khi mài thép 40Cr ...................................................... 150
Hình 4.29. Ảnh hưởng của S và v đến ktd khi mài thép 40Cr........................................................ 150
Hình 4.30. Ảnh hưởng của n và v đến ktd khi mài thép 40Cr........................................................ 151
Hình 4.31. Ảnh hưởng của n và S đến ktd khi mài thép 40Cr ....................................................... 151
Hình 4.32. Quá trình đo vết tiếp xúc ............................................................................................... 155
Hình 4.33. Mẫu kiểm tra vết tiếp xúc khi chưa mài....................................................................... 157

Hình 4.34. Quá trình hình thành vết tiếp xúc khi chưa mài.......................................................... 157
Hình 4.35. Thơng số đo vết tiếp xúc khi chưa mài......................................................................... 158
Hình 4.36. Quá trình tạo vết trên răng bánh vít chưa nhiệt luyện ............................................... 158


22
MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài.
Việc ứng dụng mài là một nguyên công gia công lần cuối đã xuất hiện trước đây
khoảng 2 triệu năm, khi mà những dụng cụ thời tiền sử được sản xuất bằng quá trình mài
(chipping-abrade). Các hạt mài tự nhiên được sử dụng cho tới những năm 1980, khi mà
các quặng được phát hiện và khai thác để chế tạo Al2O3 và SiC. Các hạt mài nhân tạo tỏ
ra có nhiều ưu điểm vượt trội so với hạt mài tự nhiên vì có thể khống chế lượng tạp chất
trong đó, có thể điều khiển chất lượng của hạt mài trong quá trình sản xuất. Công nghiệp
sản xuất hạt mài đã điều khiển được các tính chất như kích thước hạt, độ bền của hạt phù
hợp với các ứng dụng mài khác nhau.
Cho đến nay đã có nhiều các cơng trình nghiên cứu về mài được thực hiện bởi các
nhà khoa học ở các trường đại học, viện nghiên cứu và các doanh nghiệp trong nước
cũng như trên thế giới. Khi nghiên cứu về mài các nhà nghiên cứu tập trung giải quyết
các vấn đề liên quan đến máy mài, đá mài, chi tiết mài cũng như chế độ cắt khi mài,
nhiệt cắt khi mài và dung dịch tưới nguội. Tuy nhiên các nghiên cứu trước đây chủ yếu
thực hiện nghiên cứu với trường hợp mài phẳng hoặc mài trịn ngồi, mài định hình như:
ren vít, rãnh trịn xoay, … mà chưa có nhiều những nghiên cứu chuyên sâu đối với
trường hợp mài trục vít Acsimet. Trong khi mài trục vít Acsimet có những đặc điểm
khác biệt so với các phương pháp mài thông thường
Hiện nay ngành Chế tạo máy nước ta đang phát triển rất mạnh mẽ không những tăng
về số lượng mà cả về chất lượng, trong đó chất lượng sản phẩm là tiêu chí rất quan trọng
cho việc phát triển bền vững là cơ sở quyết định đến giá thành sản phẩm. Thiết bị, máy
móc đảm bảo chất lượng, đảm bảo độ bền trong quá trình hoạt động thì yêu cầu từng chi
tiết của thiết bị, máy móc đó phải đảm bảo chất lượng theo đúng yêu cầu của người thiết

kế đặt ra. Tuy nhiên để đánh giá chất lượng chi tiết máy gồm nhiều tiêu chí như độ chính
xác về kích thước, hình dáng hình học, tính chất cơ lý, chất lượng bề mặt, trong đó chất
lượng bề mặt chi tiết máy là một chỉ tiêu rất quan trọng để nâng cao độ bền chi tiết máy.
Quan trọng nhất là các ngun cơng gia cơng tinh, bởi vì ở các ngun cơng này các đặc
tính chất lượng của lớp bề mặt được hình thành rõ nét. Điều này nói lên tầm quan trọng
của các phương pháp gia công tinh trong quy trình cơng nghệ và sự cần thiết phải xác định
phương pháp gia công hợp lý với chế độ cắt tối ưu. Trong gia công chi tiết máy đang ứng
dụng nhiều phương pháp gia công tinh khác nhau và thường tập trung lại thành bốn nhóm
chính là: Gia cơng bằng dụng cụ cắt có lưỡi; gia cơng bằng các hạt mài kết dính; gia cơng
bằng các hạt mài tự do và gia công bằng biến dạng dẻo bề mặt. Chất lượng của bề mặt gia


23
cơng của chi tiết khơng chỉ phụ thuộc vào tính chất cơ lý của vật liệu mà còn phụ thuộc
vào trạng thái của lớp bề mặt, các chi tiết được chế tạo từ một loại vật liệu như nhau nhưng
theo các phương pháp công nghệ và chế độ cắt khác nhau sẽ có tính chất của lớp bề mặt
khác nhau. Nói đến chất lượng bề mặt chi tiết khi gia cơng là nói đến độ nhám bề mặt chi
tiết, đó là một trong các tiêu chí để đánh giá chất lượng bề mặt đặc trưng cho tính chất
hình học của bề mặt gia cơng. Hiện nay có rất nhiều cơng trình nghiên cứu đến ảnh hưởng
của chế độ cắt trên các máy công cụ như máy tiện, máy phay, máy doa, máy tiện CNC,
máy phay CNC, ... Tuy nhiên thực tế có rất nhiều chi tiết máy địi hỏi có độ bóng bề mặt
cao và thường được gia cơng bằng phương pháp mài. Một trong những yêu cầu quan trọng
khi gia công bằng phương pháp mài, mài là phải chọn chế độ cắt hợp lý, cần phải tính tốn
và lựa chọn một cách hợp lý khi gia công để đảm bảo tăng năng suất, nâng cao chất lượng
bề mặt, độ chính xác của chi tiết, ...
Đối với trục vít nói chung và trục vít Acsimet nói riêng mài để đạt được yêu cầu kỹ
thuật cần xác định được biên dạng của đá để mài, với các chi tiết định hình như trục vít
thì đá mài chưa được phổ biến dạng thương mại để sử dụng.
Trong đề tài tác giả sử dụng các mác thép hợp kim có hàm lượng các bon trung bình
là 40Cr, 35CrMo và 38CrMo là Các loại thép phổ biến hiện nay trong sản xuất và chế tạo

chi tiết máy [19], [2] và để xem xét sự ảnh hưởng của hàm lượng hợp kim ảnh hưởng đến
quá trình mài trục vít vì vậy sử dụng thép 40Cr, 35CrMo và 38CrMo
Từ những yêu cầu trên việc thực hiện đề tài “Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ mài
trục vít acsimet thép hợp kim đến nhám bề mặt và lượng tiêu hao đá” mang tính cấp thiết,
khơng chỉ phục vụ cho việc giảng dạy ở nhà trường mà còn đáp ứng cho q trình gia cơng
chế tạo hiện nay tại các doanh nghiệp
2. Mục đích nghiên cứu.
- Nghiên cứu ảnh hưởng của vận tốc đá, vận tốc quay phôi và lượng chạy dao hướng
trục đến nhám bề mặt khi mài trục vít Acsimet thép 40Cr, 35CrMo và 38CrMo.
- Nghiên cứu ảnh hưởng của vận tốc đá, vận tốc quay phôi và lượng chạy dao hướng
trục đến lượng tiêu hao đá tương đối khi mài trục vít Acsimet thép 40Cr, 35CrMo và
38CrMo.
- Tối ưu hóa chế độ cắt: Vận tốc quay phôi, vận tốc đá và lượng chạy dao hướng trục
đến nhám bề mặt khi mài trục vít Acsimet thép 40Cr, 35CrMo và 38CrMo
- Tối ưu hóa chế độ cắt: Vận tốc quay phôi, vận tốc đá và lượng chạy dao hướng trục
đến hệ số tiêu hao đá tương đối khi mài trục vít Acsimet thép 40Cr, 35CrMo và 38CrMo


24
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu.
Nghiên cứu quá trình mài răng trục vít Acsimet thép 40Cr, 35CrMo và 38CrMo,
đo độ nhám vết tiếp xúc bề mặt răng trục vít Acsimet thép 38CrMo sau khi đã mài bằng
đá mài cho thép sau nhiệt luyện. Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ cắt đến nhám bề mặt
khi mài và lượng tiêu hao đá.
4. Nhiệm vụ nghiên cứu
- Nghiên cứu tổng quan về q trình mài, các cơng trình nghiên cứu đã được cơng
bố trong và ngồi nước. Nghiên cứu cơ sở lý thuyết về mài và những vấn đề cơ bản của
công nghệ mài; ảnh hưởng của các thông số cơng nghệ, các đặc trưng của đá mài và q
trình mịn của nó đến chất lượng bề mặt chi tiết gia cơng trên máy mài.
- Xây dựng mơ hình thí nghiệm: Xác định chi tiết để thí nghiệm, xác định phương

pháp thí nghiệm, lựa chọn thiết bị gia cơng, xác định biên dạng đá, thiết bị đo kiểm từ đó
xây dựng các bước tiến hành thí nghiệm.
- Nghiên cứu thực nghiệm mài bề mặt răng: Đo các thông số cần thiết phục vụ cho
quá trình nghiên cứu, đánh giá kết quả đo kiểm, xử lý và hoàn thiện số liệu.
5. Phương pháp nghiên cứu:
Kết hợp nghiên cứu lý thuyết và sử dụng phần mềm chuyên dụng để xử lý kết quả
thực nghiệm và thực nghiệm chế tạo để kiểm chứng cơ sở lý thuyết.
6. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài.
a. Ý nghĩa khoa học
- Nghiên cứu thực nghiệm để làm sáng tỏ các quy luật cơ lý của q trình mài, góp
phần làm phong phú thêm cơ sở lý thuyết về mài.
- Xây dựng được mối quan hệ giữa các thông số công nghệ gia công trục vít với độ
nhám bề mặt răng.
- Việc thiết kế, tính tốn thiết bị đo sử dụng các kỹ thuật tiên tiến, các phần mềm
chuyên dụng, hệ thống thí nghiệm làm việc ổn định và độ tin cậy cao.
b. Ý nghĩa thực tiễn
- Kết quả nghiên cứu được dùng làm tài liệu tham khảo cho giảng dạy, nghiên cứu,
làm cơ sở cho các nghiên cứu tiếp theo và ứng dụng vào thực tế sản xuất: Xác định được
chế độ cắt tối ưu khi mài trục vít thép hợp kim và lượng tiêu hao đá tương đối tại vị trí tối
ưu.
7. Cấu trúc của luận án.


25
Kết cấu của luận án gồm 4 chương và phần kết luận:
- Chương 1. Tổng quan về mài ren trục vít và gia cơng bánh vít.
- Chương 2. Cơ sở lý thuyết về mài răng trục vít Acsimet và phương pháp đánh giá
chất lượng sau khi mài.
- Chương 3. Nghiên cứu thực nghiệm mài răng trục vít và gia cơng bánh vít.
- Chương 4. Thực nghiệm mài trục vít Acsimet và tối ưu hóa.

Kết luận và kiến nghị.
8. Các kết quả mới của luận án.
- Đề xuất được chế độ cắt tối ưu khi mài trục vít Acsimet thép 40Cr, 35CrMo và
38CrMo theo độ nhám.
- Xây dựng được biên dạng đá mài trục vít Acsimet theo phương pháp kỹ thuật số.
- Xác định được chế độ mài tối ưu hoá lượng tiêu hao đá khi mài trục vít Acsimet
thép 40Cr, 35CrMo và 38CrMo.
- Thực nghiệm vết tiếp xúc giữa trục vít và bánh vít để đánh giá kết quả tối ưu hóa
bằng phương pháp tâm xoay.