Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu xác định đường kính tối ưu của đá khi thay trong gia công mài lỗ thép 9XC bằng thực nghiệm

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:64

Thêm vào BST

Báo xấu

33
lượt xem 5
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Luận văn đã kiểm nghiệm tính chính xác của công thức toán học đưa ra so với thực tế gia công; đề tài sẽ bổ sung được một số kết quả nghiên cứu cơ bản về mài lỗ thép 9XC trong điều kiện kỹ thuật và công nghệ cụ thể ở Việt Nam. Mời các bạn cùng tham khảo.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu xác định đường kính tối ưu của đá khi thay trong gia công mài lỗ thép 9XC bằng thực nghiệm

i ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP ĐẶNG THỊ THANH NGA NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH ĐƯỜNG KÍNH TỐI ƯU CỦA ĐÁ KHI THAY KHI MÀI LỖ BẰNG PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Thái Nguyên, tháng 8/2018
ii LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan những kết quả có được trong luận văn là do bản thân tôi thực hiện dưới sự hướng dẫn của thầy giáo PGS.TS Vũ Ngọc Pi, TS. Hồ Ký Thanh và NCS Lê Xuân Hưng. Ngoài thông tin trích dẫn từ các tài liệu tham khảo đã được liệt kê, các kết quả và số liệu thực nghiệm là do tôi thực hiện và chưa được công bố trong bất cứ công trình nào khác. Thái Nguyên, tháng 8 năm 2018 Tác giả Đặng Thị Thanh Nga
iii LỜI CẢM ƠN Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới giáo viên hướng dẫn khoa học, thầy giáo - PGS.TS. Vũ Ngọc Pi và TS. Hồ Ký Thanh đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo và tạo mọi điều kiện giúp đỡ tôi hoàn thành công trình nghiên cứu này. Tôi xin chân thành cảm ơn NCS. Lê Xuân Hưng - Trường Đại học kỹ thuật công nghiệp, đã giúp đỡ tôi trong việc lắp đặt các thiết bị và thực hiện thí nghiệm cho đề tài này. Tôi xin cảm ơn các chú, các anh đang làm việc tại xưởng cơ khí chính xác Thái Hà đã tạo điều kiện về máy móc, trang thiết bị thí nghiệm giúp thực hiện quá trình thực nghiệm được thuận lợi. Tôi xin chân thành cảm ơn sự động viên khích lệ của gia đình, bạn bè, đồng nghiệp trong suốt thời gian tôi học tập và làm luận văn. Thái Nguyên, tháng 8 năm 2018 Tác giả
iv MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN ........................................................................................................ i LỜI CẢM ƠN ........................................................................................................... iii MỤC LỤC .................................................................................................................. iv DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU CHÍNH VÀ VIẾT TẮT ............................................ vi DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ...................................................................................vii DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU .............................................................................. ix PHẦN MỞ ĐẦU ......................................................................................................... 1 CHƯƠNG 1 : GIỚI THIỆU VỀ MÀI VÀ MÀI LỖ ................................................... 5 1.1. Giới thiệu về gia công mài. ............................................................................. 5 1.1.1 Đặc điểm cơ bản của mài ........................................................................... 5 1.1.2. Khả năng công nghệ của mài .................................................................... 6 1.1.3. Quá trình tách phoi của hạt mài ................................................................ 9 1.1.4. Chất lượng bề mặt sau mài. ..................................................................... 11 1.1.4.1. Độ nhám bề mặt gia công sau mài ................................................... 11 1.1.4.2.Các yếu tố ảnh hưởng đến độ nhám bề mặt khi gia công mài. ......... 11 1.1.4.3. Các phương pháp đánh giá độ nhám sau mài .................................. 12 1.1.5. Tuổi bền của đá ....................................................................................... 12 1.1.5.1. Giới thiệu về đá mài. ........................................................................ 12 1.1.5.2. Mòn đá khi mài: ............................................................................... 17 1.1.5.3. Tuổi bền của đá ................................................................................ 19 1.1.6. Các thông số ảnh hưởng đến quá trình mài............................................. 20 1.2. Đặc điểm của mài lỗ ....................................................................................... 20 1.3. Kết luận chương 1. ......................................................................................... 22 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ TỐI ƯU HÓA QUÁ TRÌNH MÀI LỖ ................ 24 2.1. Tổng quan về tối ưu hóa sửa đá khi mài lỗ. ................................................... 24 2.2. Tổng quan về tối ưu hóa chế độ cắt khi mài lỗ. ............................................. 26 2.3. Tổng quan về tối ưu hóa chế độ tưới nguội. .................................................. 29 2.4. Kết luận chương 2. ......................................................................................... 33 CHƯƠNG 3: CƠ SỞ LÝ THUYẾT XÁC ĐỊNH GIÁ THÀNH MÀI LỖ .............. 34
v 3.1. Phân tích giá thành trong mài lỗ. ................................................................... 34 3.2. Thời gian cơ bản khi mài. .............................................................................. 35 3.3. Thời gian mài. ................................................................................................ 36 3.4. Bài toán tối ưu giá thành khi mài lỗ. .............................................................. 37 3.5. Công thức tính đường kính tối ưu của đá khi thay trong mài lỗ. ................... 37 3.6. Kết luận chương 3. ......................................................................................... 38 CHƯƠNG 4: NGHIÊN CÚU XÁC ĐỊNH ĐƯỜNG KÍNH TỐI ƯU CỦA ĐÁ KHI THAY TRONG GIA CÔNG MÀI LỖ THÉP 9XC BẰNG THỰC NGHIỆM ........ 39 4.1. Mục đích của thí nghiệm. ............................................................................... 39 4.2. Thí nghiệm xác định năng suất khi mài. ........................................................ 39 4.2.1.Setup thí nghiệm ...................................................................................... 39 4.2.2.Cách thức tiến hành thí nghiệm. .............................................................. 43 4.2.3.Kết quả và nhận xét .................................................................................. 44 4.2.4. Lợi ích của việc thay đá tại đường kính tối ưu. ...................................... 48 4.2.5. So sánh kết quả đường kính đá tối ưu tìm ra trong thí nghiệm với công thức xác định đường kính tối ưu khi thay đã được chứng minh trên lý thuyết. 49 4.3. Kết luận chương 4. ......................................................................................... 50 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT ...................................................................................... 51 TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................... 52
vi DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU CHÍNH VÀ VIẾT TẮT Ký hiệu Ý nghĩa Đơn vị nw Tốc độ quay của đá mài Vòng/ph Sd Lượng chạy dao dọc mm/htk t Chiều sâu cắt khi mài mm fr Lượng chạy dao ngang mm/htk np Tốc độ quay của chi tiết Vòng/ph vfa Vận tốc cắt của đá mài mm/s Ra Độ nhám bề mặt µm ased,ges Chiều sâu cắt khi sửa đá mm 𝐶𝑠𝑖𝑛 Giá thành mài tròn trong cho một chi tiết Đồng
vii DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1 Sơ đồ nguyên lý mài tròn ngoài chạy dao dọc11 ..................................... 6 Hình 1.2. Sơ đồ nguyên lý mài tròn ngoài chạy dao ngang11 ............................... 6 Hình 1.3. Sơ đồ nguyên lý mài tròn ngoài chạy dao xiên[15] .................................. 7 Hình 1.4. Sơ đồ nguyên lý mài tròn ngoài vô tâm 11 .............................................. 7 Hình 1.5. Sơ đồ nguyên lý mài tròn trong có tâm11 ................................................ 8 Hình 1.6 Sơ đồ nguyên lý mài tròn trong vô tâm 11 ............................................... 8 Hình 1.7. Sơ đồ nguyên lý các phương pháp mài phẳng12...................................... 9 Hình 1.8. Cấu tạo hạt mài 13 .................................................................................. 10 Hình 1.9. Quá trình tách phoi của hạt mài 13......................................................... 10 Hình 1.10. Sự hình thành độ nhám bề mặt khi mài 19 ........................................... 11 Bảng 1.2. Bảng cỡ hạt đá mài ................................................................................... 16 Hình 1.11. Cấu trúc khác nhau của đá mài 16 ........................................................ 17 Hình 1.12. Các trạng thái mòn của đá mài16 ......................................................... 17 Hình 1.13: Quá trình mòn của đá [17] ...................................................................... 18 Hình 1.14. Mô hình hóa quá trình mài 14 ............................................................. 20 Hình 1.15. Chọn đường kính đá theo lỗ gia công 15 ............................................. 21 Hình 1.16. Mài lỗ với chi tiết quay15 .................................................................... 22 Hình 1.17. Mài lỗ trên máy mài hành tinh5 ........................................................... 22 Hình 2.1. Biểu đồ SCHMITT mô tả ảnh hưởng của tốc độ bóc tách và lượng tiến dao khi mài lỗ đến nhám bề mặt 2.......................................................................... 24 Hình 2.2. Ảnh bề mặt của đá mài CBN trước (phải) và sau (trái) sửa đá 2 ........... 24 Hình 2.3. Mối quan hệ giữa lực cắt khi mài lỗ với thời gian gia công 2................ 25 Hình 2.4. Ảnh hưởng của các thông số đến độ nhám trung bình 12 ...................... 26 Hình 2.5. Hiện tượng cháy khi mài phát hiện nhờ cảm biến công suất 5 .............. 27 Hình 2.6. Phổ tín hiệu công suất của cảm biến AE 5 ............................................. 28 Bảng 2.2. So sánh kết quả thử nghiệm với các tiêu chuẩn hiện tại của công ty SKF Indonesia 20............................................................................................................ 29
viii Hình 2.7. Ảnh hưởng của lưu lượng dung dịch tưới nguội tới ứng suất dư bề mặt khi mài bằng đá mài CBN và đá Al2O321 .................................................................... 30 Hình 2.8. Ảnh hưởng của nồng độ dung dịch đến lớp biến cứng bề mặt mài 22... 31 Hình 2.9. .Độ nhám bề mặt gia công khi sử dụng các dung dịch bôi trơn làm nguội khác nhau 23. .......................................................................................................... 32 Hình 2.10. Ảnh hưởng của loại dung dịch tưới nguội và áp suất tưới nguội đến độ nhám bề mặt mài [24] ............................................................................................... 32 Hình 4.1. Đá mài Nhật Bản 19A-120L-8 -ASI-V-S-1A; Kích thước: 23x25x8 ....... 39 Hình 4.2. Máy đo độ nhám........................................................................................ 40 Hình 4.3. Dụng cụ sửa đá .......................................................................................... 40 Hình 4.4. Phôi thép 9XC ........................................................................................... 41 Hình 4.5. Máy mài lỗ MACHT - 701 ....................................................................... 41 Hình 4.6. Quan hệ giữa số chi tiết mài với độ nhám bề mặt ..................................... 44 Hình 4.7. Quan hệ giữa đường kính đá mài ban đầu và số chi tiết trung bình mài được sau mỗi lần sửa đá ............................................................................................ 46 Hình 4.8. Quan hệ giữa đường kính đá khi thay và tuổi bền của đá ......................... 46 Hình 4.9. Mối quan hệ giữa đường kính đá khi thay và tổng thời gian mài trung bình một chi tiết ................................................................................................................. 47 Hình 4.10. Quan hệ giữa đường kính đá khi thay và chi phí mài lỗ. ........................ 47
ix DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 1.1. Bảng chia độ cứng tiêu chuẩn TCVN11-64 .........................................15 Bảng 2.1. Điều kiện tối ưu 20.............................................................................28 Bảng 4.1. Chế độ sửa đá khi nghiên cứu mài lỗ ...................................................41 Bảng 4.2. Chế độ mài khi thí nghiệm mài lỗ ........................................................42 Bảng 4.3. Giá trị đường kính khi thay đá mài khi thí nghiệm mài lỗ ...................42 Bảng 4.4. Kết quả thí nghiệm năng suất mài ........................................................44 Bảng 4.5. Kết quả tính toán chi phí mài cho mỗi chi tiết......................................45 Bảng 4.6. Bảng kết quả tính toán của thí nghiệm. ...............................................48
1 PHẦN MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Đá mài đã được sử dụng để tạo hình vật liệu từ cách đây 2000 năm. Ban đầu chúng được sử dụng để mài các dụng cụ như dao và vũ khí.. Ngày nay, gia công mài nói chung và mài lỗ nói riêng được sử dụng rộng rãi trong gia công cơ khí. Đặc biệt, mài được sử dụng để gia công các bề mặt yêu cầu độ chính xác và độ bóng bề mặt cao. Vì thế tối ưu hóa quá trình mài là bài toán được rất nhiều nhà nghiên cứu quan tâm. a. Các nghiên cứu ngoài nước: - Pereverzev P.P, Akintseva A.V [1] đã đề xuất phương pháp tính toán tối ưu hóa chu trình mài lỗ bằng việc sử dụng phương pháp lập trình tự động. Kết quả của nghiên cứu cho phép kể đến các ràng buộc công nghệ đối với hàm mục tiêu và đã xác định được các thông số tối ưu cho chương trình điều khiển máy mài lỗ CNC. Các giá trị tối ưu thu được là các giá trị tối ưu của lượng ăn dao hướng kính và ăn dao dọc trục, lượng dư tối ưu khi mài nhằm đạt thời gian gia công là nhỏ nhất. Kết quả nghiên cứu còn cho phép ta mở rộng số lượng các thông số tối ưu và thực hiện tối ưu hóa nhiều biến trong không gian đa chiều. - A.Daneshia, N. Jandaghi, T. Tawakoli [2] đã tiến hành nghiên cứu về sửa đá khi mài tròn trong với đá mài corundum và tinh thể CBN. Kết quả nghiên cứu đã chỉ ra rằng biểu đồ Schmitt cho kết quả đúng đối với đá mài đường kính nhỏ. - S.J.Pande, S.N.Halder và G.K. Lal [3] đã tiến hành một nghiên cứu thực nghiệm để đánh giá ảnh hưởng của các thông số của đá mài đến khả năng cắt của đá mài khi mài phẳng thép với các độ cứng khác nhau. Kết quả của nghiên cứu cho thấy, tồn tại một giá trị tối ưu của độ hạt đá mài mà tại đó tỉ số mài đạt giá trị lớn nhất. - J. Peters và R.Aerens [4] đã giới thiệu một phương pháp tối ưu nhằm đạt tổng thời gian mài một loạt chi tiết là nhỏ nhất. Trong phương pháp này, tất cả các chi tiết mài phải thỏa mãn yêu cầu về dung sai kích thước và độ nhám bề mặt. Kết quả tối ưu cho thấy, trong giai đoạn mài thô, tốc độ tiến đá ngang cần chọn lớn nhất
2 có thể. Trong giai đoạn mài tinh, tốc độ tiến đá ngang được xác định bởi chương trình tối ưu. - I. Inasaki [5] đã tiến hành một nghiên cứu về giám sát và tối ưu hóa quá trình mài tròn trong. Nghiên cứu được tiến hành khi mài thép S45C và thép vòng bi SUJ 2 bằng đá mài CBN và quá trình mài được giám sát trực tiếp bằng cảm biến bức xạ âm học. Đặc biệt, chu trình mài lỗ mới đã được đề xuất cho phép giảm thời gian mài. - G. Xiao và S. Malkin [6] cũng thực hiện một nghiên cứu về tối ưu hóa on- line quá trình mài lỗ nhằm giảm thời gian gia công mà vẫn đảm bảo các yêu cầu về chất lượng bề mặt gia công như độ nhám. Việc áp dụng kết quả nghiên cứu cho phép giảm thời gian mài lỗ vòng bi trong thực tế từ 50-70%. b. Các nghiên cứu trong nước: - Ảnh hưởng của các thông số của quá trình mài tròn ngoài như chiều sâu cắt và lượng chạy dao dọc đến chất lượng bề mặt chi tiết gia công cũng đã được nghiên cứu bằng phương pháp thực nghiệm [7, 8, 9]. - Gần đây, Vũ Ngọc Pi và các cộng sự [10] đã tiến hành nghiên cứu về tối ưu hóa chi phí khi mài tròn trong.Trong nghiên cứu này, các phân tích đánh giá về chi phí mài đã được thực Bên cạnh đó, các tác động của đường kính đá khi thay tới các chi phí thành phần mài và các thông số quá trình mài đã được nghiên cứu. Bằng việc xác định đường kính đá mài tối ưu với mục tiêu chi phí mài tối thiểu nhất, một chương trình máy tính được xây dựng, dựa trên kết quả của chương trình, công thức tính đường kính tối ưu được đề xuất. Mài với đường kính tối ưu có thể tiết kiệm rất nhiều cả chi phí mài và thời gian mài. Qua các phân tích trên, ta thấy rằng việc nghiên cứu về quá trình mài lỗ còn rất hạn chế, các bài toán tối ưu chủ yếu tập trung vào nghiên cứu mài phẳng và mài trụ ngoài. Nghiên cứu nói trên [10 mới chỉ dừng lại ở việc đưa ra các công thức tính toán đường kính đá khi thay tối ưu. Thực tế gia công có thể khác với các điều kiện
3 tính toán lý thuyết nên cần thiết phải kiểm nghiệm công thức này. Do vậy “NGHIÊN CÚU XÁC ĐỊNH ĐƯỜNG KÍNH TỐI ƯU CỦA ĐÁ KHI THAY TRONG GIA CÔNG MÀI LỖ THÉP 9XC BẰNG THỰC NGHIỆM” là rất cần thiết. Đặc biệt kết quả của nghiên cứu sẽ kiểm nghiệm công thức tính toán đường kính tối ưu đã được nghiên cứu trên lý so với thực tế sản xuất cụ thể. 2. Mục đích nghiên cứu - Mục đích nghiên cứu là: XÁC ĐỊNH ĐƯỜNG KÍNH TỐI ƯU CỦA ĐÁ KHI THAY TRONG GIA CÔNG MÀI LỖ THÉP 9XC BẰNG THỰC NGHIỆM. - Dùng làm tài liệu tham khảo cho sản xuất, giảng dạy và học tập. 3. Đối tượng nghiên cứu - Nghiên cứu xác định đường kính tối ưu của đá mài Nhật Bản 19A-120L-8 - ASI-V-S-1A khi thay khi mài lỗ thép 9XC qua tôi bằng phương pháp thực nghiệm. 4. Phương pháp nghiên cứu Đề tài được thực hiện bằng phương pháp nghiên cứu lý thuyết kết hợp với thực nghiệm: - Nghiên cứu cơ sở lý thuyết. - Tiến hành thí nghiệm và xử lý số liệu thí nghiệm. - Phân tích và đánh giá kết quả. 5. Ý nghĩa của đề tài 5.1. Ý nghĩa khoa học - Kiểm nghiệm tính chính xác của công thức toán học đưa ra so với thực tế gia công. - Đề tài sẽ bổ sung được một số kết quả nghiên cứu cơ bản về mài lỗ thép 9XC trong điều kiện kỹ thuật và công nghệ cụ thể ở Việt Nam. 5.2. Ý nghĩa thực tiễn - Kết quả nghiên cứu sẽ xác định được giá trị hợp lý của đường kính đá mài Nhật khi mài thép 9XC qua tôi đảm bảo giá thành mài tối thiểu. Ứng dụng để gia công mài tinh sản phẩm các lỗ cối dập viên các loại.
4 6. Cấu trúc luận văn Ngoài phần giới thiệu và phần kết luận chung, luận văn được chia thành 4 chương với các nội dung như sau: Chương 1: GIỚI THIỆU VỀ MÀI VÀ MÀI LỖ Chương 2: TỔNG QUAN VỀ TỐI ƯU HÓA QUÁ TRÌNH MÀI LỖ Chương 3: CƠ SỞ LÝ THUYẾT XÁC ĐỊNH GIÁ THÀNH MÀI LỖ Chương 4: NGHIÊN CÚU XÁC ĐỊNH ĐƯỜNG KÍNH TỐI ƯU CỦA ĐÁ KHI THAY TRONG GIA CÔNG MÀI LỖ THÉP 9XC BẰNG THỰC NGHIỆM. Các kết luận và đề xuất nghiên cứu tiếp theo được trình bày trong phần cuối cùng của luận văn.
5 CHƯƠNG 1 : GIỚI THIỆU VỀ MÀI VÀ MÀI LỖ 1.1. Giới thiệu về gia công mài. 1.1.1 Đặc điểm cơ bản của mài Mài là phương pháp cắt gọt vật liệu bằng các hạt mài có độ cứng cao. Các hạt mài được liên kết với nhau bằng chất dính kết tạo nên đá mài. Gia công bằng mài có nhiều đặc điểm khác biệt so với các phương pháp gia công cắt gọt khác. Cụ thể như sau: - Đá mài có thể coi là dụng cụ cắt có rất nhiều lưỡi cắt đồng thời tham gia cắt. Các lưỡi cắt được tạo ra bởi các hạt mài có kích thước rất nhỏ, có hình dáng rất khác nhau và phân bố ngẫu nhiên. Đa số các hạt mài có nhiều lưỡi cắt, có góc lượn ở đỉnh và có góc cắt không thuận lợi cho điều kiện cắt gọt: góc trước  thường âm và góc cắt β thường lớn hơn 900. - Tốc độ cắt khi mài rất cao. Thông thường tốc độ cắt khi mài từ 30 đến 40 m/s. Mài tốc độ cao có thể lên tới 100 m/s hoặc hơn. - Nhiệt độ ở vùng cắt khi mài rất lớn (1000 ÷ 15000C) do góc cắt của các hạt mài không hợp lý và tốc độ cắt cao. Điều đó có thể làm thay đổi cấu trúc tế vi lớp kim loại bề mặt hoặc gây rạn, nứt tế vi bề mặt. - Khi mài, mỗi hạt mài tạo ra một phoi riêng biệt có kích thước rất nhỏ. Số lượng phoi tạo ra trong một đơn vị thời gian rất lớn (hàng nghìn phoi trong một phút). Nhờ đó quá trình mài có thể tạo ra bề mặt gia công có độ bóng và độ chính xác cao. - Hạt mài có độ cứng cao, cắt gọt không liên tục nên có thể gia công được những vật liệu rất cứng mà các dụng cụ khác không cắt được như thép tôi, hợp kim cứng… Tuy nhiên, khi gia công những vật liệu rất mềm lại rất khó khăn hoặc không thể. - Trong quá trình cắt, đá mài có khả năng tự mài sắc: dưới tác dụng của tải trọng cơ, nhiệt các hạt mài đã mòn bật ra khỏi bề mặt đá tạo điều kiện cho những hạt mài mới tham gia vào quá trình cắt, ngoài ra một số hạt mài vỡ tạo thành những lưỡi cắt mới.
6 - Do hiện tượng tự mài sắc cũng như không thể chủ động thay đổi được hình dáng và vị trí của hạt mài trong đá mài cho nên việc nghiên cứu và điều khiển quá trình mài gặp nhiều khó khăn. Do những đặc điểm trên, đặc biệt là khả năng gia công các vật liệu có độ cứng và độ bền cao cho độ chính xác và độ bóng bề mặt cao nên phương pháp mài có vị trí quan trọng trong gia công cơ khí. Mặc dù mài được sử dụng cả trong gia công thô nhưng chỉ trong gia công tinh và bán tinh thì những ưu thế của phương pháp mài mới thực sự được phát huy. Do vậy mài thường được chọn là nguyên công gia công tinh lần cuối các bề mặt quan trọng [7]. 1.1.2. Khả năng công nghệ của mài Mài là phương pháp gia công có khả năng gia công được nhiều dạng bề mặt như mặt trụ ngoài và trong, mặt phẳng, mặt định hình... Một số dạng mài thường gặp được chỉ ra trong các hình sau: * Mài tròn ngoài có tâm: Hình 1.1 Sơ đồ nguyên lý mài tròn ngoài chạy dao dọc11 Phương pháp mài tròn ngoài ăn dao dọc thường sử dụng khi mài các bề mặt có chiều dài lớn hơn so với chiều rộng của đá mài. Hình 1.2. Sơ đồ nguyên lý mài tròn ngoài chạy dao ngang11
7 Phương pháp mài tròn ngoài ăn dao ngang hường dùng phương pháp này khi mài chi tiết có đường kính lớn, chiều dài bề mặt cần mài ngắn hơn chiều rộng đá, sản lượng lớn. Cách mài này đòi hỏi độ cứng vững chi tiết lớn, máy có công suất lớn, đá rộng bản và sửa đá tốt. Hình 1.3. Sơ đồ nguyên lý mài tròn ngoài chạy dao xiên[15] Hình 1.3 là kiểu mài tiến dao xiên, đá được gá nghiêng một góc và có thể mài nhiều bề mặt cùng lúc, kiểu này cho năng suất cao nhưng khó đạt cấp chính xác cao do đá mòn không đều. * Mài tròn ngoài vô tâm: Hình 1.4. Sơ đồ nguyên lý mài tròn ngoài vô tâm 11 Mài vô tâm có ưu điểm là năng suất gia công cao, có thể mài các chi tiết nhỏ, ngắn,…Tuy nhiên lại có nhược điểm là không gia công được các bề mặt không liên tục nên chủ yếu dùng gia công trục trơn
8 * Mài tròn trong có tâm: Hình 1.5. Sơ đồ nguyên lý mài tròn trong có tâm11 Mài tròn trong có tâm có thể gia công được các lỗ trụ, lỗ côn, được thực hiện trên các máy mài lỗ , máy mài tròn ngoài vạn năng. * Mài tròn trong vô tâm: Hình 1.6 Sơ đồ nguyên lý mài tròn trong vô tâm 11 Phương pháp này có khả năng đạt độ chính xác và độ đồng tâm rất cao. Thường dùng gia công các chi tiết có yêu cầu độ đồng tâm cao giữ lỗ và mặt trụ ngoài trong sản xuất loạt lớn và hàng khối, các chi tiết không thể gá trên máy mài tròn trong như các chi tiết thành mỏng, chiều dài ngắn.
9 * Mài phẳng: Hình 1.7. Sơ đồ nguyên lý các phương pháp mài phẳng12 a, b- Mài phẳng bằng chu vi đá c, d, e- Mài phẳng bằng mặt đầu đá * Ngoài ra mài còn có khả năng gia công được những chi tiết khó định vị và kẹp chặt như: Xéc măng, viên bi v.v.... Mài có khả năng gia công được hầu hết các loại vật liệu nhất là các loại vật liệu mới có cơ lý tính cao (độ bền, độ cứng, độ chịu nhiệt, chịu mài mòn). Lĩnh vực ứng dụng khác mà không có phương pháp nào cạnh tranh được với mài là trong gia công tạo hình các loại vật liệu đặc biệt cứng hoặc đặc biệt giòn. Trong sản xuất các chi tiết thép tôi như dụng cụ cắt, ổ lăn… mài có thể gia công khá dễ dàng trong khi các phương pháp gia công truyền thống khác gặp khó khăn. 1.1.3. Quá trình tách phoi của hạt mài Các hạt mài được giữ chặt trong đá mài bằng chất dính kết 13. Hạt mài có nhiều góc cắt và có bán kính tròn  ở đỉnh ( hình 1.1).
10 Hình 1.8. Cấu tạo hạt mài 13 Trong quá trình làm việc các bán kính này tăng dần lên. Khi đạt đến trị số đủ lớn hạt mài có thể bị phá thành những hạt khác nhau tạo ra những lưỡi cắt mới hoặc làm bật các hạt mài ra khỏi chất kết dính. Vì vậy quá trình mài, sự tách phoi phụ thuộc vào hình dạng của các hạt mài. Quá trình tách phoi của hạt có thể chia làm 3 giai đoạn (hình 1.9) *) Giai đoạn 1 (trượt) : Gọi  là bán kính cong của mũi hạt mài, chiều dày lớp kim loại được bóc đi là a. Ở giai đoạn đầu này mũi hạt mài bắt đầu va đập vào bề mặt gia công, lực va đập này phụ thuộc vào tốc độ mài và lượng tiến của đá vào bề mặt gia công, bán kính cong  của mũi hạt hợp lý thì việc cắt gọt thuận tiện, nếu bán kính  quá lớn so với chiều dày cắt a thì hạt mài sẽ trượt trên bề vật mài làm cho bề mặt gia công bị nung nóng với nhiệt cắt lớn (hình 1.9a). *) Giai đoạn 2 (nén): Áp lực mài tăng lên, nhiệt cắt tăng lên, làm tăng biến dạng dẻo của kim loại, lúc này bắt đầu xẩy ra quá trình cắt phoi (hình 1.9.b). *) Giai đoạn 3 (tách phoi): Khi chiều sâu lớp kim loại a >  thì xảy ra việc tách phoi ((hình 1.9.c) Hình 1.9. Quá trình tách phoi của hạt mài 13
11 Khi bán kính  hợp lý thì hạt mài sắc, cắt gọt tốt và lượng nhiệt giữ nhỏ hơn. Quá trình tách phoi xảy ra trong khoảng thời gian rất ngắn khoảng 0.001-0.00005 (giây). Do đó các giai đoạn của quá trình cắt gọt diễn ra rất nhanh chóng. 1.1.4. Chất lượng bề mặt sau mài. 1.1.4.1. Độ nhám bề mặt gia công sau mài Độ nhám bề mặt mài hình thành chủ yếu bởi các vết cào xước chồng lên nhau của các điểm cắt có chiều cao không bằng nhau (hình 1.10). Hình 1.10. Sự hình thành độ nhám bề mặt khi mài 19 1.1.4.2.Các yếu tố ảnh hưởng đến độ nhám bề mặt khi gia công mài. Độ nhám bề mặt mài chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố: - Sự hình thành nhám bề mặt trước hết là do in dập quỹ đạo chuyển động của các hạt mài. Vết của các hạt mài tạo ra biên dạng hình học tế vi trên bề mặt gia công. Chế độ cắt ảnh hưởng tới quỹ đạo chuyển động của các hạt mài vì vậy ảnh hưởng tới độ nhám bề mặt mài. - Độ hạt và chế độ sửa đá (Ssđ, tsđ) có ảnh hưởng tương tự nhau đến nhám bề mặt mài: hạt mài có kích thước lớn hơn, sửa đá thô dẫn đến độ nhám bề mặt tăng. - Rung động làm tăng độ nhám bề mặt. - Mức độ biến dạng dẻo của vật liệu càng lớn thì độ nhám bề mặt càng cao: khi mài vật liệu dẻo, dai cho độ nhám bề mặt cao hơn so với mài vật liệu cứng, giòn. - Nhiệt độ ở vùng mài càng cao thì vật liệu gia công ở lớp bề mặt càng biến dạng dẻo mạnh đồng thời còn có thể gây cháy, nứt bề mặt: công nghệ tưới nguội, hệ