Đồ án Nghiên cứu hoàn thiện quy trình đánh bóng phục vụ thí nghiệm nhiễu xạ X-Quang (Phần 1)

Nội dung text: Đồ án Nghiên cứu hoàn thiện quy trình đánh bóng phục vụ thí nghiệm nhiễu xạ X-Quang (Phần 1)

1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ TỰ ĐỘNG NGHIÊN CỨU HOÀN THIỆN QUY TRÌNH ĐÁNH BÓNG PHỤC VỤ THÍ NGHIỆM NHIỄU XẠ X - QUANG GVHD: PGS.TS LÊ CHÍ CƯƠNG SVTH: NGUYỄN VĂN NHỰT MSSV: 09112060 S K L 0 0 3 7 4 4 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 8/2015
2. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH  KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đề tài: :“NGHIÊN CỨU HOÀN THIỆN QUY TRÌNH ĐÁNH BÓNG PHỤC VỤ THÍ NGHIỆM NHIỄU XẠ X - QUANG” GVHD: PGS.TS LÊ CHÍ CƢƠNG SVTH: NGUYỄN VĂN NHỰT MSSV: 09112060 Lớp: 091121A Khóa: 2006 -2017 Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 08 năm 2015
3. Đồ án tốt nghiệp GVHD: PGS.TS Lê Chí Cƣơng TRƢỜNG ĐH SƢ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCMCỘNG HÒA XÃ HỘICHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁYĐộc lập – Tự do – Hạnh phúc   Bộ môn Công Nghệ Tự Động NHIỆM VỤ CỦA ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ và tên:NGUYỄN VĂN NHỰT MSSV: 09112060 Ngành:Công Nghệ Tự Động NIÊN KHÓA: 2009-2017 Tên đề tài: “Nghiên cứu hoàn thiện quy trình đánh bóng mẫu thử phục vụ thí nghiệm nhiễu xạ X-quang” Số liệu cho trƣớc: 1. Nội dung thiết kế: - Tìm hiểu về khái niệm, nguyên lý, sơ đồ và quy trình đánh bóng cơ khí và đánh bóng điện hóa - Tìm hiểu các đối tƣợng thực hiện đánh bóng điện hóa trong thí nghiệm - Tìm hiểu, thiết kế ,thiết bị và các cơ cấu đánh bóng phục vụ thí nghiệm - Tìm hiểu những phƣơng pháp nhiễu xạ mẫu đã đƣợc đánh bóng 2. Các bản vẽ: 3. Ngày giao nhiệm vụ: 21/04/2015 4. Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 03/08/2015 5. Giáo viên hƣớng dẫn: PGS.TS LÊ CHÍ CƢƠNG 6. Giáo viên phản biện : CHỦ NHIỆM BỘ MÔN GIÁO VIÊN HƢỚNG DẪN (Ký, ghi rõ họ tên) (Ký, ghi rõ họ tên) SVTH: Nguyễn Văn Nhựt i
4. Đồ án tốt nghiệp GVHD: PGS.TS Lê Chí Cƣơng QUY TRÌNH THỰC HIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tìm hiểu thông tin về thiết bị Chuẩn bị 10 mẫu thép CT3 và đem đi ủ ở 600 ℃,t =15 phút,làm nguôị cùng lò. skjnknk Đánh bóng 10 mẫu trên giấy nhám:180,320,400,600 Chưa đạt đo Đánh bóng trên vải nỉ Đánh bóng điện hóa Đo nhiễu xạ SVTH: Nguyễn Văn Nhựt ii
5. Đồ án tốt nghiệp GVHD: PGS.TS Lê Chí Cƣơng NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƢỚNG DẪN I ) Tinh thần thái độ làm việc: II) Nội dung đồ án: III) Hình thức: IV) Kết luận: □ Đƣợc phép bảo vệ □ Không đƣợc phép bảo vệ Điểm đánh giá: Bằng số : Bằng chữ : TP. HCM, ngày tháng 07 năm 2015. GVHD ký tên: SVTH: Nguyễn Văn Nhựt iii
6. Đồ án tốt nghiệp GVHD: PGS.TS Lê Chí Cƣơng NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN I) Tinh thần thái độ làm việc: II) Nội dung đồ án: III) Hình thức: IV) Kết luận: □ Đƣợc phép bảo vệ □ Không đƣợc phép bảo vệ Điểm đánh giá: Bằng số : Bằng chữ : TP. HCM, ngày tháng 07 năm 2015. GVPB ký tên: SVTH: Nguyễn Văn Nhựt iv
7. Đồ án tốt nghiệp GVHD: PGS.TS Lê Chí Cƣơng NHẬN XÉT CỦA HỘI ĐỒNG BẢO VỆ Tp.HCM, ngày tháng 07 năm 2015 HỘI ĐỒNG BẢO VỆ SVTH: Nguyễn Văn Nhựt v
8. Đồ án tốt nghiệp GVHD: PGS.TS Lê Chí Cƣơng LỜI CAM KẾT - Tên đề tài:“Nghiên cứu hoàn thiện quy trình đánh bóng mẫu thử phục vụ thí nghiệm nhiễu xạ X-quang” - GVHD:PSG.TS LÊ CHÍ CƢƠNG - Họ tên sinh viên: NGUYỄN VĂN NHỰT MSSV: 09112060 Lớp: 091121A Số điện thoại: 01682258273 Email: nhutmourinhoronaldo@gmail.com - Ngày nộp khóa luận tốt nghiệp (ĐATN): 16/7/2015 - Lời cam kết: “Tôi xin cam đoan khóa luận tốt nghiệp (ĐATN) là công trình do chính tôi nghiên cứu và thực hiện. Tôi không sao chép từ bất kỳ một bài viết nào đã đƣợc công bố mà không trích dẫn nguồn gốc. Nếu có bất kỳ một sự sai phạm nào tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm”. Tp. Hồ Chí Minh, ngày 16 tháng 07 năm 2015 Ký tên SVTH: Nguyễn Văn Nhựt vi
9. Đồ án tốt nghiệp GVHD: PGS.TS Lê Chí Cƣơng LỜI CẢM ƠN Trong thời gian thực hiện đề tài khóa luận tốt nghiệp, dƣới sự hƣớng dẫn tận tình của giáo viên hƣớng dẫn và đƣợc phía nhà trƣờng tạo điều kiện thuận lợi, chúng em đã có một quá trình nghiên cứu, tìm hiểu và học tập nghiêm túc để hoàn thành đề tài. Kết quả thu đƣợc không chỉ do nỗ lực của cá nhân, của nhóm sinh viên làm đề tài mà còn có sự giúp đỡ của quý thầy cô, gia đình và các bạn. Chúng em xin chân thành cảm ơn! Các thầy cô khoa Cơ khí chế tạo máy và khoa Sƣ phạm trƣờng Đaị Hoc̣ Sƣ Ph ạm Kỹ Thuật TP.HCM đã truyền đạt những kiến thức quý báu để từ đó chúng em phát triển thêm vốn hiểu biết của mình vận dụng trong công việc sau này . Ban giám hiêụ trƣờng Đaị Hoc̣ Sƣ Ph ạm Kỹ Thuật TP.HCM đa ̃ taọ moị điều kiêṇ thuâṇ lơị giúp đỡ chúng em trong quá trình học tập và hoàn thành luận văn. Đặc biệt chúng em xin chân thành cảm ơn thầy, PGS.TS Lê Chí Cƣơng, thầy trực tiếp hƣớng dẫn đề tài. Trong quá trình làm luận văn, các thầy đã tận tình hƣớng dẫn thực hiện đề tài, giúp chúng em giải quyết các vấn đề nảy sinh trong quá trình làm luận văn và hoàn thành luận văn đúng định hƣớng ban đầu. Trong quá trình thực hiện khoá luận tốt nghiệp, em đã đƣợc sự giúp đỡ, hỗ trợ và động viên từ gia đình cùng các bạn. Nhờ đó mà chúng em đã hoàn thành đƣợc luận văn nhƣ mong muốn, nay xin cho phép chúng em đƣợc gửi lời cám ơn sâu sắc. Xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong hôị đồng chấm luâṇ văn đa ̃ cho chúng em nhƣ̃ng đóng góp quý báu để luận văn thêm hoàn chỉnh. Một lần nữa xin chân thành cảm ơn. Chúc tất cả mọi ngƣời sức khỏe và thành đạt! Trong quá trình thực hiện và trình bày khóa luận không thể tránh khỏi những sai sót và hạn chế, do vậy chúng em rất mong nhận đƣợc sự góp ý, nhận xét phê bình của quý thầy cô và các bạn. SVTH: Nguyễn Văn Nhựt vii
10. Đồ án tốt nghiệp GVHD: PGS.TS Lê Chí Cƣơng TÓM TẮT ĐỒ ÁN Đánh bóng kim loại ra đời và phát triển hàng trăm năm nay. Ngày nay có rất nhiều phƣơng pháp đánh bóng kim loại và nó đã trở thành một ngành kỹ thuật phát triển mạnh mẽ ở hầu hết các nƣớc trên thế giới, phục vụ một cách đắc lực cho mọi ngành khoa học kỹ thuật sản xuất và đời sống văn minh con ngƣời. Từ nhu cầu thực tiễn trong sản xuất, cũng nhƣ sự yêu thích về lĩnh vực này, nhóm xác định việc nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu hoàn thiện quy trình đánh bóng mẫu thử phục vụ thí nghiệm nhiễu xạ X-quang” nhằm xây dựng một mô hình mô phỏng thí nghiệm hoàn chỉnh về kỹ thuật đánh bóng điện hóa và rút ra kết luận từ việc làm thực nghiệm. Luận văn gồm có ba phần, trong đó: Phần mở đầu: Nêu rõ lý do, mục tiêu, nhiệm vụ, đối tƣợng nghiên cứu, phƣơng pháp nghiên cứu, giả thuyết nghiên cứu, giới hạn nội dung và ý nghĩa đóng góp của đề tài. Phần nội dung: Trình bày trong 5 chƣơng, tập trung vào những vấn đề sau: Giới thiệu chung về kỹ thuật đánh bóng, đánh bóng điện hóa, thực nghiệm đánh bóng bằng cơ khí và đánh bóng điện hóa, quá trình nhiễu xạ. Phần kết luận và khuyến nghị: Trình bày những kết quả đạt đƣợc của quá trình nghiên cứu. SVTH: Nguyễn Văn Nhựt viii
11. Đồ án tốt nghiệp GVHD: PGS.TS Lê Chí Cƣơng ABSTRACT Polished Metal born and developed hundreds of years. Today there are many methods of metal polish and it became an engineering strong growth in most countries in the world, serving an effective way to all branches of science and technology production and life civilized man. From the practical needs of production, as well as the favorite in this field, the research team identified the theme: "Research finishing polish process service laboratory prototype X- ray diffraction"to build a model complete simulation experiment on electrochemical polishing techniques and draw conclusions from experimental work. The dissertation consists of three parts, in which: Preamble stating the reasons, objectives and tasks, the object of study, research methodology, research hypotheses, limiting the contribution and significance of topics. Content: Presented in five chapters, focusing on the following issues: Introduction of technical polishing, electrochemical polishing, polishing experimental mechanical and electrochemical polishing, the process of diffraction. Conclusion and recommendations: Presenting the results of the research process. MỤC LỤC SVTH: Nguyễn Văn Nhựt ix
12. Đồ án tốt nghiệp GVHD: PGS.TS Lê Chí Cƣơng NHẬN XÉT CỦA HỘI ĐỒNG BẢO VỆ v LỜI CAM KẾT vi DANH MỤC BẢNG BIỂU xi DANH MỤC HÌNH ẢNH xii CHƢƠNG 1 : TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU 1 1.1 Đặt vấn đề 1 1.2 Tầm quan trọng của đề tài 2 1.3 Mục đích nghiên cứu đề tài 2 1.4 Đối tƣợng nghiên cứu và phạm vi nghiên cứu 2 1.4.1 Đối tƣợng nghiên cứu 2 1.4.2 Phạm vi nghiên cứu 2 1.5 Phƣơng pháp nghiên cứu 2 1.5.1 Cơ sở phƣơng pháp nghiên cứu cụ thể 2 1.5.2 Phƣơng tiện nghiên cứu 3 1.6 Kết cấu đồ án 3 CHƢƠNG 2 : GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ĐÁNH BÓNG 4 2.1 Tổng quan về đánh bóng. 4 2.1.1 Khái niệm 4 2.1.2 Bản chất độ bóng bề mặt 4 2.1.3 Tầm quan trọng của độ bóng bề mặt 5 2.1.4 Các cách làm bóng bề mặt kim loại 5 2.2 Phƣơng pháp đánh bóng bằng cơ khí 7 2.2.1 Mài thô 7 2.2.2 Mài tinh 8 CHƢƠNG 3 : ĐÁNH BÓNG ĐIỆN HÓA 11 3.1 Sơ đồ điện hóa 11 3.2 Các thông số của quá trình đánh bóng điện hóa 14 3.2.1 Mật độ dòng anôt 14 3.2.2 Những tham số khác có ảnh hƣởng lên quá trình đánh bóng điện hóa 14 3.2.3 Đánh bóng điện hóa các loại thép 15 SVTH: Nguyễn Văn Nhựt x
13. Đồ án tốt nghiệp GVHD: PGS.TS Lê Chí Cƣơng CHƢƠNG 4 : THỰC NGHIỆM ĐÁNH BÓNG BẰNG CƠ KHÍ VÀ ĐÁNH BÓNG ĐIỆN HÓA 21 4.1 Mô tả mẫu làm thí nghiệm 21 4.1.1 Chuẩn bị mẫu,đo đạc mẫu 21 4.1.2 Vật liệu và cơ tính của mẫu 21 4.2 Quá trình thí nghiệm đánh bóng 22 4.2.1 Quá trình đánh bóng cơ 22 4.2.2 Quá trình đánh bóng cơ→điện hóa 22 4.2.3 Kiểm tra sau khi đánh bóng 24 4.3 Quá trình nhiễu xạ X trên mạng tinh thể 26 4.3.1 Hiện tƣợng nhiễu xạ tia X trên tinh thể 26 4.3.2 Phƣơng trình Bragg 27 4.3.3 Quá trình nhiễu xạ 29 4.3.4 Kết quả nhiễu xạ và thảo luận 31 CHƢƠNG 5 : KẾT LUẬN - KIẾN NGHỊ 37 5.1 Kết luận 37 5.2 Khuyến nghị 37 DANH MỤC BẢNG BIỂU BảNG 2. 1 THÀNH PHầN HỗN HợP ĐÁNH BÓNG THÔNG DụNG 9 SVTH: Nguyễn Văn Nhựt xi
14. Đồ án tốt nghiệp GVHD: PGS.TS Lê Chí Cƣơng BảNG 3. 1 THÀNH PHầN DUNG DịCH VÀ CÁC THAM Số ĐÁNH BÓNG ĐIệN HÓA THÉP CACBON. 16 BảNG 4. 1 KếT QUả ĐO Độ NHÁM Bề MặT 25 BảNG 4. 2 KếT QUả ĐO Độ DÀY MẫU SAU KHI ĐÁNH BÓNG ĐIệN HÓA 26 DANH MỤC HÌNH ẢNH HÌNH 3. 1 SƠ Đồ ĐIệN PHÂN 11 HÌNH 3. 2 Bộ BIếN ĐổI CủA HÃNG MATRIX 12 SVTH: Nguyễn Văn Nhựt xii
15. Đồ án tốt nghiệp GVHD: PGS.TS Lê Chí Cƣơng HÌNH 3. 3 MÁY QUAY BÓNG MộT THÙNG QUAY 19 HÌNH 3. 4 Bể RửA DầU Mỡ BằNG SIÊU ÂM 20 HÌNH 4. 1 HÌNH HộP CHữ NHậT 21 HÌNH 4. 2 Tổ CHứC Tế VI CủA THÉP CT3 22 HÌNH 4. 3 DUNG DịCH ĐIệN PHÂN THÉP CT3 23 HÌNH 4. 4 MÁY ĐO Độ NHÁM Bề MặT MITUTOYA SURFTEST SJ -210 24 HÌNH 4. 5 THƢớC KẹP PANME MICROMASTER 25 HÌNH 4. 6 NHIễU Xạ CủA TIA X TRÊN TINH THể 26 HÌNH 4. 7 ĐƢờNG ĐI CủA TIA X TRONG TINH THể 27 HÌNH 4. 8 Hệ MÁY NHIễU Xạ TIA X X’PERT PRO 30 HÌNH 4. 9 BIểU Đồ ĐO NHIễU Xạ MẫU ĐÁNH BÓNG CƠ KHÍ 31 HÌNH 4. 10 ĐƢờNG NHIễU Xạ MẫU ĐÁNH BÓNG CƠ KHÍ ở SIN2휃= 0 32 HÌNH 4. 11 ĐƢờNG NHIễU Xạ MẫU ĐÁNH BÓNG CƠ KHÍ ở SIN2휃= 0.03 32 HÌNH 4. 12 ĐƢờNG NHIễU Xạ MẫU ĐÁNH BÓNG CƠ KHÍ ở SIN2휃= 0.09 33 HÌNH 4. 13 BIểU Đồ ĐO NHIễU Xạ MẫU ĐÁNH BÓNG ĐIệN HÓA 34 HÌNH 4. 14 ĐƢờNG ĐO NHIễU Xạ MẫU ĐÁNH BÓNG ĐIệN HÓA ở SIN2휃= 0 34 HÌNH 4. 15 ĐƢờNG ĐO NHIễU Xạ MẫU ĐÁNH BÓNG ĐIệN HÓA ở SIN2휃= 0.03 35 HÌNH 4. 16 ĐƢờNG NHIễU Xạ MẫU ĐÁNH BÓNG ĐIệN HÓA ở SIN2휃=0.09 35 SVTH: Nguyễn Văn Nhựt xiii
16. Đồ án tốt nghiệp GVHD: PGS.TS Lê Chí Cƣơng CHƢƠNG 1 : TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU 1.1 Đặt vấn đề Hiện nay, cùng với sự phát triển của ngành vật liệu.Ngƣời ta đã nghiên cứu và chế tạo ra nhữngloại vậtliệu mới có tính năng vƣợt trội hơn so với vật liệu truyền thống sử dụng trong công nghiệp. Tuy nhiên các chi tiết máy đƣợc làm từ các loại vật liệu mới đó, trong quá trình làm việc vẫn chƣa đáp ứng đƣợc hết các yêu cầu kỹ thuật đặt ra, qua nghiên cứu ngƣời ta thấy rằng hầu hết các chi tiết máy bị hƣ hỏng đều bắt đầu từ việc phá huỷ bề mặt ngoài, do sự tác động phá huỷ của môi trƣờng làm việc và môi trƣờng tự nhiên, bề mặt ngoài của chi tiết máy thƣờng bị cào xƣớc, bị mòn, biến dạng bề mặt và thay đổi kích thƣớc, bị ăn mòn hoá học bề mặt Để khắc phục những vấn đề đó ngƣời ta đã nghiên cứu thành công và ứng dụng công nghệ đánh bóng để sau đó phủ bề mặt chi tiết vào trong việc phục hồi các chi tiết bị hƣ hỏng, tạo nên một lớp kim loại có độ bền cao trên bề mặt của chi tiết, bảo vệ bề mặt các chi tiết không bị xƣớc, bị mòn, chống lại sự ăn mòn hoá học.Muốn cộng nghệ mạ đạt chất lƣợng tốt nhất thì ta cần xử lý bề mặt mạ tốt thì lớp mạ mới chất lƣợng vì thế công nghệ đánh bóng cực kỳ quang trọng trong quá trình mạ. Đặc biệt, trong công nghệ đánh bóngđƣợc ứng dụng rộng rãi trong hoạt động cơ khí, song nó chỉ đƣợc vận dụng cũng nhƣ truyền đạt lại kinh nghiệm tại các xƣởng – nhà máy sản xuất hay những ngƣời trong nghề. Việc nghiên cứu chúng một cách tỉ mỉ tại trƣờng ở nƣớc tahoặc phát triển đề tài khoa học khó khăn bởi lẽ chúng chỉ đƣợc miêu tả bao quát qua rất ít tài liệu và những mô hình thí nghiệm tự chế đơn giản, độ chính xác không cao.Việc chọn cách đánh bóng phù bề mặt phù hợp với từng loại vật liệu khác nhau,mục đích khác nhau là rất quang trọng. Từ nhu cầu thực tiễn trong sản xuất,cũng nhƣ sự yêu thích về lĩnh vực này, nhóm xác định việc nghiên cứu đề tài:“Nghiên cứu hoàn thiện quy trình đánh bóng mẫu thử phục vụ thí nghiệm nhiễu xạ X-quang” SVTH: Nguyễn Văn Nhựt 1
17. Đồ án tốt nghiệp GVHD: PGS.TS Lê Chí Cƣơng 1.2 Tầm quan trọng của đề tài Ngày nay không riêng gì ở nƣớc phát triển mà ngay trong nƣớc ta kỹ thuật đánh bóng điện hóa đã có nhƣng bƣớc phát triển nhảy vọt, thoả mãn yêu cầu kỹ thuật trong sản xuất cũng nhƣ trong kinh doanh. Kỹ thuậtđánh bóng đòi hỏi phải không ngừng phát triển nghiên cứu cải tiến kỹ thuật,máy móc chuyên dùng thiết bị dây chuyền sản xuất đồng bộ tự động hoá với độ tin cậy cao.Điều này sẽ giúp nâng cao chất lƣợng bề mặt sau đánh bóng và hạ giá thành sản phẩm, chống ô nhiễm môi trƣờng. 1.3 Mục đích nghiên cứu đề tài Dựa trên thực tế, đề tài đƣợc ứng dụng nhiều trong sản xuất cơ khí và các ngành sản xuất khác nhƣ y tế, giao thông vận tải, khai thác mỏ địa chất, thông tin liên lạc, kỹ thuật điện- điện tử, dụng cụ phòng thí nghiệm . Nghiên cứu,tiến hành thực nghiệm đánh bóng bằng cơ khí và đánh bóng điện hóa, đề xuất phƣơng hƣớng cải thiện khi đánh bóng chi tiết. Đề tài nghiên cứu chủ yếu trên mẫu thép cacbon CT3. Phạm vi là nghiên cứu đánh giá ứng suất tồn dƣ trong mẫu thép đánh bóng bằng phƣơng pháp cơ khí và phƣơng pháp điện hóa. 1.4 Đối tƣợng nghiên cứu và phạm vi nghiên cứu 1.4.1 Đối tƣợng nghiên cứu Đề tài nghiên cứu chủ yếu trên mẫu thép cacbon CT3. Phạm vi là nghiên cứu đánh giá ứng suất tồn dƣ trong mẫu đƣợc đánh bóng bằng hai phƣơng pháp: cơ khí và điện hóa. 1.4.2 Phạm vi nghiên cứu Thiết bị đánh bóng phục vụ cho thí nghiệm. 1.5 Phƣơng pháp nghiên cứu 1.5.1 Cơ sở phƣơng pháp nghiên cứu cụ thể 1- Phƣơng pháp tham khảo tài liệu. 2- Phƣơng pháp nghiên cứu tài liệu. SVTH: Nguyễn Văn Nhựt 2
18. Đồ án tốt nghiệp GVHD: PGS.TS Lê Chí Cƣơng 3- Phƣơng pháp truy cập Internet. 4- Phƣơng pháp tham quan thực tế, 1.5.2 Phƣơng tiện nghiên cứu Các loại sách giáo khoa, sách giáo trình, sách tham khảo và các nguồn tài liêu khác có liên quan. Máy tính cá nhân. 1.6 Kết cấu đồ án Ngoài ra, đồ án tốt nghiệp bao gồm: o Chƣơng 2: Giới thiệu chung về đánh bóng và quy trình đánh bóng mẫu thử o Chƣơng 3: Đánh bóng bằng điện hóa o Chƣơng 4: Thực nghiệm đánh bóng bằng cơ khí và đánh bóng điện hóa o Chƣơng 5: Kết luận SVTH: Nguyễn Văn Nhựt 3
19. Đồ án tốt nghiệp GVHD: PGS.TS Lê Chí Cƣơng CHƢƠNG 2 : GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ĐÁNH BÓNG 2.1 Tổng quan về đánh bóng. 2.1.1 Khái niệm Xử lý bề mặt kim loại là một khái niệm bao hàm nhiều hoạt động khác nhau: Tẩy rỉ sét,mài phẳng mối hàn, mài thô, mài tinh, hoàn thiện và đánh bóng Tùy vào loại công việc, số lƣợng và chất lƣợng yêu cầu yêu cầu trong xử lý bề mặt, ngƣời ta có thể sử dụng nhiều loại công cụ và phụ kiện mài/đánh bóng khác nhau. .Để việc lựa chọn thiết bị và phụ kiện mài/đánh bóng mang lại hiệu quả kinh tế cao nhất với chất lƣợng phù hợp yêu cầu cho từng ứng dụng hay đối tƣợng khách hàng, ngƣời tƣ vấn cần hiểu rõ về các khái niệm sau: Mài và Đánh bóng là một hình thức gia công, liên quan đến việc loại bỏ một lớp kim loại từ bề mặt bằng hoạt động cắt . Điều này liên quan đến việc sử dụng các hạt mài cứng kết dính với nhau hoặc kết dính với vật mang (giấy, vải, sợi ny lông tổng hợp ). Chất lƣợng bề mặt tạo ra phụ thuộc vào một số yếu tố,bao gồm grit size (độ mịn) của hạt mài đƣợc sử dụng. Mài sẽ đƣợc sử dụng để mô tả việc loại bỏ các vật liệu hàn dƣ và lớp oxit bề mặt. Đánh bóng sẽ đƣợc sử dụng để mô tả hoạt động loại bỏ lớp bề mặt để hoàn thiện bề mặt vật chất. 2.1.2 Bản chất độ bóng bề mặt Bề mặt chi tiết sau khi gia công không bằng phẳng một cách lý tƣởng mà có những mấp mô. Những mấp mô này là kết quả của quá trình biến dạng dẻo của lớp bề mặt chi tiết khi cắt gọt lớp kim loại, là ảnh hƣởng của chuyển động khi cắt, là vết lƣỡi cắt để lại trên bề mặt gia công và của nhiều nguyên nhân khác nữa Tuy vậy, không phải toàn bộ những mấp mô trên bề mặt đều thuộc về nhám bề mặt, mà nó là tập hợp những mấp mô cótƣơng đối nhỏ và đƣợc xét trong giới hạn chiều dài chuẩn (là chiểu dài của phần bề mặt đƣợc chọn để đo nhám bề mặt). - Những mấp mô có tỉ số giữa bƣớc mấp mô (p) và chiều cao mấp mô (h) ≤ 50: thuộc nhám bề mặt. - 50 ≤ p/h ≤ 100: thuộc sóng bề mặt. SVTH: Nguyễn Văn Nhựt 4
20. Đồ án tốt nghiệp GVHD: PGS.TS Lê Chí Cƣơng - p/h> 1000: sai lệch hình dạng. 2.1.3 Tầm quan trọng của độ bóng bề mặt Nhám bề mặt ảnh hƣởng lớn đến chất lƣợng làm việc của chi tiết máy.Đối với những chi tiết trong mối ghép động (ổ trƣợt, sống dẫn, con trƣợt ), bề mặt chi tiết làm việc trƣợt tƣơng đối với nhau, nên khi nhám càng lớn càng khó đảm bảo hình thành màng dầu bôi trơn bề mặt trƣợt. Dƣới tác dụng của tải trọng các đỉnh nhám tiếp xúc với nhau gây ra hiện tƣợng ma sát nửa ƣớt, thậm chí cả ma sát khô, dẫn đến làm giảm hiệu xuất làm việc, tăng nhiệt độ làm việc của mối ghép. Mặt khác tại các đỉnh tiếp xúc, lực tập trung lớn, ứng xuất lớn vƣợt quá ứng xuất cho phép gây biến dạng chảy phá hỏng bề mặt tiếp xúc, bề mặt làm việc nhanh mòn. Do vậy, nhám bề mặt ảnh hƣởng lớn trong quá trình làm việc, gây hƣ hỏng và phá hủy cơ cấu máy. Ngƣợc lại, nhám càng nhỏ thì bề mặt càng nhẵn, khả năng chống lại sự ăn mòn càng tốt. Theo TCVN 2522-95, có 2 chỉ tiêu để đánh giá độ nhám: Ra, Rz - Ra: sai lệch trung bình số học các giá trị tuyệt đối của sai lệnh profin trong khoảng chiều dài chuẩn. Sai lệnh profin là khoản cách giữa các điểm đến đƣờng trung bình.Thƣờng sử dụng phổ biến. - Rz: trung bình của tổng các giá trị tuyệt đối của 5 đỉnh cao nhất và sâu nhất trong khoảng chiều dài chuẩn. Độ nhám bề mặt cũng có thể căn cứ vào phƣơng pháp gia công để đạt độ nhám. - Gia công bào thô đạt Ra: 12.5 - 25휇 ; cấp chính xác IT12 - IT14. - Gia công bào, phay tinh đạt Ra: 3.2 - 6.3 휇 ; cấp chính xác IT11 - IT13. - Mài tinh đạt Ra: 0.8 - 1.6 휇 ; cấp chính xác IT6 - IT8. - Đánh bóng thƣờng đạt Ra: 0.2 - 1.6 휇 ; cấp chính xác IT6 2.1.4 Các cách làm bóng bề mặt kim loại Để làm bóng bề mặt kim loại ta có thể tiến hành theo các phƣơng pháp: - Đánh bóng bằng phƣơng pháp cơ khí: dùng môtơ có gắn bánh xe đánh bóng hay dùng các loại thùng quay bóng,giấy nhám SVTH: Nguyễn Văn Nhựt 5
21. Đồ án tốt nghiệp GVHD: PGS.TS Lê Chí Cƣơng - Làm bóng bằng điện hóa:Quá trình làm bóng điện hóa dựa trên quá trình hòa tan có định hƣớng những chỗ lồi tế vi của bề mặt chi tiết,cồn chỗ lõm tế vi thì không thay đổi. Quá trình đánh bóng điện hóa thƣờng là giai đoạn sau quá trình đánh bóng cơ khí.Mục đích làm bóng bề mặt kim loại: - Để xi mạ thƣờng dùng đánh bóng cơ khí,bởi vì phƣơng pháp này là phƣơng pháp truyền thống,dễ tiến,có khả năng cho độ bóng cao lại không hình thành màng thụ động trong quá trình gia công.Đa số lớp mạ có thể đƣợc đánh bóng để đạt hiệu quả bảo vệ,trang trí cao hơn. - Làm bóng hóa điện hóa: có thể dùng để làm bóng bề mặt chi tiết hoặc bề mặt lớp mạ với mục đích nâng cao khả năng bảo vệ và trang trí.Nhiều kim loại nhƣ chì,nhôm, inox thƣờng dùng đánh bóng điện hóa để đạt hiểu quả cao.Làm bóng điện hóa,hóa học thƣờng kèm theo quá trình tạo màng thụ động,khó tẩy nên ít dùng trong gia công để mạ. 2.1.5 Quy trình công nghệ đánh bóng mẫu thử phục vụ nhiễu xạ X-Quang  Mài thô bề mặt cho đồng đều, gọi là công đoạn đánh phá bề mặt  Đánh bóng thô ở mức độ trung bình  Đánh bóng bằng vải nỉ kết hợp với bột đánh bóng - đánh bóng tinh  Đánh bóng điện hóa 2.1.6 Phƣơng pháp đánh giá chất lƣợng bề mặt a. Phƣơng pháp đánh giá chất lƣợng bề mặt  Phƣơng pháp so sánh So sánh bằng mắt So sánh bằng kính hiển vi quang học  Đo các chỉ tiêu nhám bề mặt bằng phƣơng pháp quang học (dùng kính hiển viLinich).  Đo các chỉ tiêu nhám bề mặt Ra, Rz , Rmax .v.v. bằng máy dò profin b. Đánh giá mức độ và chiều sâu biến cứng  Để đánh giá mức độ và chiều sâu biến cứng ngƣời ta chuẩn bị một mẫu kim tƣơng rồi đƣa mẫu này lên kiểm tra để đo độ cứng  Để đo chiều sau biến cứng, dùng đầu kim cƣơng tác động lần lƣợng xuống bề mặt mẫu từ ngoài vào trong, từ đó sẽ xác định đƣợc chiều sâu biến cứng c. Đánh giá ứng suất dƣ Để đánh giá (xác định) ứng suất dƣ ngƣời ta thƣờng dùng tia Rơnghen kích thích trên bề mặt mẫu một lớp dày 5 -10 µm và sau mỗi lần kích thích ta chụp ảnh đồ thị Rơnghen. SVTH: Nguyễn Văn Nhựt 6