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 tôi trong suốt quá 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 u 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 CƠNG 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, khơng 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 cơng cơ khí bằng phương pháp mài........................................................... 31
1.3.4. Mài trục vít..................................................................................................... 31


6

Hình 1.4. Phương pháp mài trục vít.................................................................................. 32


7

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 cơng chi tiết................................. 52

2.2.1. Xoắn ốc Acsimet 2D........................................................................................ 52


8
Hình 2.12. Xoắn ốc Acsimet............................................................................................. 53
2.2.2. Xoắn Acsimet 3D............................................................................................ 54
Hình 2.13. Xoắn khơng 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 Δttα / 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


9
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
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. Q 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 hố học của thép............................................................................ 96

các


10
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 q trình thực nghiệm.................................................................... 105
3.6.Phương pháp xây dựng cơng 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


11


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 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
4.2. Tối ưu hóa chế độ công 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 thơng số chế độ cắt đến độ nhám khi mài trục vít
Acsimet thép 35CrMo
...................................................................................................................................
125
Hình 4.4. Biểu đồ ảnh hưởng của các thông 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


12

...................................................................................................................................
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


13
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 thơng 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


14

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 đồso sánh kết quảdựđốn 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


15
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 quá 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. Thơng số đo vết tiếp xúc khi chưa mài............................................................ 158


16

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 CÔNG 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


17
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


18
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

Q trình kỹ thuật được hỗ trợ bằng
máy tính


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

GA
CLTE

Genetic Algorithm
Coefficient of linear thermal
expansion

Hệ thống con điều khiển bộ nhớ

chung
Mạng nơron thích nghi mờ
Giải thuật di truyền
Hệ số tuyến tính giãn nở tuyến tính


19
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 Δttα / 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 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
Bảng 4.4. Ma trận thực nghiệm và kết quả tính toán 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 thơng 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


20

Bảng 4.14. Kết quả tối ưu hoá khi mài thép 40 Cr, 38CrMo và 35CrMo............................. 151