Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu ảnh hưởng của độ cứng thép X12M đã qua tôi đến chất lượng bề mặt và mòn dụng cụ khi tiện cứng

Luận văn này trình bày nghiên cứu về ảnh hưởng của độ cứng thép X12M đã qua tôi đến chất lượng bề mặt và mòn dụng cụ trong quá trình tiện cứng. Tiện cứng là phương pháp gia công tinh cuối cùng cho các chi tiết có độ cứng cao, đòi hỏi độ chính xác và chất lượng bề mặt cao. Nghiên cứu này nhằm tối ưu hóa quá trình gia công bằng cách tìm ra các thông số phù hợp, đồng thời đóng góp kiến thức về mối quan hệ giữa độ cứng phôi, chất lượng bề mặt và mòn dụng cụ.

Các nhà nghiên cứu, kỹ sư, và sinh viên trong lĩnh vực công nghệ chế tạo máy, khoa học vật liệu và gia công cơ khí, đặc biệt là những người quan tâm đến tiện cứng và tuổi bền dụng cụ.

Luận văn tập trung nghiên cứu ảnh hưởng của độ cứng phôi thép X12M đã qua tôi đến chất lượng bề mặt và mòn dụng cụ trong quá trình tiện cứng. Tiện cứng là một phương pháp gia công tinh cuối cùng cho các chi tiết có độ cứng cao (45 ÷ 70 HRC), sử dụng các loại dao siêu cứng như CBN. Mục tiêu chính là tối ưu hóa quá trình gia công để đạt được chất lượng bề mặt và tuổi bền dụng cụ tốt nhất. Nghiên cứu được thực hiện bằng cách nhiệt luyện thép X12M thành ba dải độ cứng khác nhau (45-47 HRC, 54-56 HRC, 60-62 HRC). Sau đó, các phôi này được gia công tiện cứng trên máy CNC HTC 2050 với dao CBN TPGN 160308 T2001, sử dụng chế độ cắt cố định (V=110 m/ph, S=0.12 mm/vòng, t=0.15 mm). Chất lượng bề mặt được đánh giá thông qua độ nhám bề mặt (Ra, Rz) bằng máy Mytutoyo SJ – 201 và cấu trúc bề mặt (topography) bằng kính hiển vi điện tử SEM TM 1000 Hitachi. Mòn dụng cụ cũng được phân tích chi tiết qua hình ảnh SEM. Kết quả thí nghiệm cho thấy độ cứng phôi có ảnh hưởng đáng kể đến cả mòn dụng cụ và chất lượng bề mặt. Khi độ cứng phôi tăng, độ nhám bề mặt cũng có xu hướng tăng. Các cơ chế mòn chính của dao CBN khi tiện thép X12M bao gồm mòn do dính, mòn do cào xước và mòn do nhiệt. Mòn mặt trước chủ yếu do biến dạng dẻo và bong tróc hạt CBN, trong khi mòn mặt sau là quá trình bong tróc hạt CBN do pha thứ cấp của vật liệu dụng cụ bị yếu đi. Đặc biệt, khi gia công phôi có độ cứng cao (trên 50 HRC), mòn dụng cụ tăng nhanh và chất lượng bề mặt phôi không đạt yêu cầu tốt. Luận văn kết luận rằng không nên sử dụng phôi có độ cứng quá cao với chế độ cắt đã nghiên cứu, và đề xuất các hướng nghiên cứu tiếp theo về ảnh hưởng của hình dạng lưỡi cắt và lực cắt đến chất lượng bề mặt và tuổi bền dụng cụ.