Tối ưu hóa chế độ bôi trơn làm nguội tối thiểu sử dụng hạt nano Al2O3 trong phay cứng thép hợp kim AISI H13
Từ khóa:
Phay cứng, Phương pháp Taguchi, MQL, Hạt nano Al2O3, Độ nhám bề mặt, AISI H13Tóm tắt
Bôi trơn làm nguội tối thiểu (MQL) sử dụng hạt rắn với kích thước nano đã được ứng dụng thành công trong gia công cắt gọt kim loại thay thế cho phương pháp bôi trơn làm nguội truyền thống. Trong đó, việc lựa chọn tham số của quá trình bôi trơn làm nguội đóng vài trò quan trọng trong việc cải thiện chất lượng gia công. Trong nghiên cứu này, ảnh hưởng của các thông số MQL sử dụng hạt nano bao gồm nồng độ hạt nano, áp suất khí nén và lưu lượng dung dịch trơn nguội tới độ nhám bề mặt đã được khảo sát. Hạt nano được thêm vào dung dịch cắt là hạt nano Al2O3. Việc thiết kế quá trình thí nghiệm cũng như phân tích số liệu được thực hiện bởi sử dụng phương pháp tối ưu Taguchi. Tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu (S/N) và phân tích phương sai (ANOVA) đã được sử dụng để tìm ra điều kiện MQL tối ưu nhằm đạt được độ nhám bề mặt là tốt nhất. Kết quả cũng chỉ ra yếu tố nồng độ hạt nano có ảnh hưởng rất lớn tới độ nhám bề mặt gia công.
Tài liệu tham khảo
S. Senevirathne and H. Punchihewa, "Comparison of tool life and surface roughness with MQL, flood cooling, and dry cutting conditions with P20 and D2 steel," in IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 2017, p. 12006.
T. V. Do and T. D. Phan, "An empirical investigation of SIO2 nano concentration under MQL on surface roughness in hard milling of jis SKD61 steel," Journal of Applied Engineering Science, vol. 18, 2020.
P. Sreejith and B. Ngoi, "Dry machining: machining of the future," Journal of materials processing technology, vol. 101, pp. 287-291, 2000.
T.-V. Do and Q.-C. Hsu, "Optimization of minimum quantity lubricant conditions and cutting parameters in hard milling of AISI H13 steel," Applied Sciences, vol. 6, p. 83, 2016.
T. V. Do, Q. M. Nguyen, and M. T. Pham, "Optimization of Cutting Parameters for Improving Surface Roughness during Hard Milling of AISI H13 Steel," in Key Engineering Materials, 2020, pp. 35-39.
F. Klocke and G. Eisenblätter, "Dry cutting," Cirp Annals, vol. 46, pp. 519-526, 1997.
M. K. Gupta, P. Sood, and V. S. Sharma, "Optimization of machining parameters and cutting fluids during nano-fluid based minimum quantity lubrication turning of titanium alloy by using evolutionary techniques," Journal of Cleaner Production, vol. 135, pp. 1276-1288, 2016.
T.-V. Do, "Empirical Model for Surface Roughness in Hard Milling of AISI H13 Steel Under NanofluidMQL Condition Based on Analysis of Cutting Parameters," Journal of Mechanical Engineering Research and Developments, vol. 43, pp. 89-94, 2020.
T. Walker, "The handbook A guide to machining with Minimum Quantity Lubrication, V 1.0. 3. Unist," ed: Inc, 2013.
T.-V. Do and N.-A.-V. Le, "Optimization of surface roughness and cutting force in MQL hard-milling of AISI H13 steel," in Advances in Engineering Research and Application: Proceedings of the International Conference, ICERA 2018, 2019, pp. 448-454.
B. Boswell, M. N. Islam, I. J. Davies, Y. Ginting, and A. K. Ong, "A review identifying the effectiveness of minimum quantity lubrication (MQL) during conventional machining," The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, vol. 92, pp. 321-340, 2017.
K. Weinert, I. Inasaki, J. Sutherland, and T. Wakabayashi, "Dry machining and minimum quantity lubrication," CIRP annals, vol. 53, pp. 511-537, 2004.
N. R. Dhar, S. Islam, and M. Kamruzzaman, "Effect of Minimum Quantity Lubrication (MQL) on Tool Wear, Surface Roughness and Dimensional Deviation in Turning AISI-4340 Steel," Gazi University Journal of Science, vol. 20, 2007.
M. Sayuti, A. A. Sarhan, and F. Salem, "Novel uses of SiO2 nano-lubrication system in hard turning process of hardened steel AISI4140 for less tool wear, surface roughness and oil consumption," Journal of Cleaner Production, vol. 67, pp. 265-276, 2014.
M. Sayuti, A. A. Sarhan, and M. Hamdi, "An investigation of optimum SiO 2 nanolubrication parameters in end milling of aerospace Al6061-T6 alloy," The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, vol. 67, pp. 833-849, 2013.
T.-V. Do, N.-C. Vu, and Q.-M. Nguyen, "Optimization of cooling conditions and cutting parameters during hard milling of AISI H13 steel by using Taguchi method," in 2018 IEEE International Conference on Advanced Manufacturing (ICAM), 2018, pp. 396-398.
