Luận án Nghiên cứu tiện thép hợp kim 9xc sau tôi có gia nhiệt bằng laser

 Các thông số hình học mảnh dao tiêu chuẩn của hãng Mitsubishi được thể 
hiện trên bảng 3.2 và hình 3.12. 
 Hình 3.12 Thông số hình học mảnh dao DCMT11T304VP15TF 
 Bảng 3.2. Thông số hình học mảnh dao DCMT11T304VP15TF 
 Thông số mảnh dao Giá trị 
 Chiều dài l 10,8mm 
 Bán kính mũi dao r 0,4mm 
 Chiều cao s 3,97mm 
 Đường kính lỗ d1 4,4mm 
3.3.4. Phôi tiện 
 Vật liệu phôi có thành phần hoá học theo % khối lượng như bảng 3.3 
 Bảng 3.3 Thành phần hoá học (%) của thép 9XC 
 Thành phần hoá học (%) 
 C Si Mn S P Cr W V Mo 
 0,92 1,4 0,62 0,024 0,018 1,28 - - 0,11 
 58 
 Bảng 3.4 Các đặc tính của thép 9XC [12] 
 Các điểm tới hạn (oc): 
 - A1 tương ứng với nung nóng 770 
 - A3 tương ứng với nung nóng 870 
 Cơ tính: 
 - Giới hạn bền kéo, B [MPa] 790 
 - Giới hạn chảy, T [MPa] 445 
 - Độ giãn dài,  [%] 26 
 - Độ giảm tiết điện,  [%] 54 
 - Bền va đập [kJ/m2] 390 
 - Độ cứng Brinell, HB [MPa] 241 
 Ứng dụng của thép 9XC: Dùng làm bạc lót, con lăn dẫn hướng, puli, các chi 
tiết trong khuôn đột dập, khuôn ép phun, 
 Phôi tiện có hình trụ, kích thước chiều dài là 350mm, được tiện thô đạt kích 
thước đường kính 31,8 0,4mm. Sau đó đem đi tôi thể tích đạt độ cứng từ 61 - 63HRC, 
hình 3.13. 
 Hình 3.13 Phôi thép 9XC 
3.3.5. Các thiết bị đo dùng cho thực nghiệm tiện vật liệu cứng có gia nhiệt 
bằng laser 
3.3.5.1. Thiết bị đo công suất laser 
 Hình 3.14 Thiết bị đo công suất laser FieldMaster 
 59 
 Bảng 3.5 Thông số kỹ thuật thiết bị đo công suất laser FieldMaster 
 Thông số Giá trị 
 Tốc độ cao, độ tương phản cao, màn 
 Loại hiển thị: 
 hình tinh thể lỏng (240 x 200 pixel) 
 Hiển thị kỹ thuật số: Tốc độ cập nhật < 3 Hz 
 Tín hiệu hiển thị: Tốc độ cập nhật 10 Hz 
 Độ chính xác hiển thị: ±1% 
 Hiển thị trung bình: 1 – 200 
 Tín hiệu ra: 0-1 V, ±2%, 5 Hz 
 Tốc độ chụp xung: Lớn nhất 10Hz 
 Số lần lấy mẫu CW trong một giây Lớn nhất 10Hz 
 Kích thước 190x117x46mm 
 Nhiệt độ hoạt động: 5° C đến 40° C 
 Trọng lượng 784g 
3.3.5.2. Thiết bị đo lực và thiết kế bộ gá thiết bị đo lực cắt 
 Bảng 3.6 Thông số thiết bị đo lực cắt FUTEK 
 Thông số Giá trị 
 Khoảng đo (Fx, Fz) 250lb/1134N 
 Khoảng đo (Fz) 500lb/2268N 
 Quá tải an toàn (tải trọng) 150% 
 Độ cân bằng 3% 
 Nguồn ra (Fx, Fz) 1,5mV/V nom 
 Nguồn ra (Fz) 0,75mV/V nom 
 Điện trở vào/ra 760 
 Nhiệt độ hoạt động -60200oF/-5093oC 
 60 
 Hình 3.15 Bộ gá thiết bị đo lực cắt 
 Hình 3.16 Hệ thống đo lực cắt 
3.3.5.3. Thiết bị đo nhiệt độ 
 Hình 3.17 Thiết bị đo nhiệt IR-AHS 
 61 
 Bảng 3.7 Thông số kỹ thuật máy đo nhiệt độ IR-AHS 
 Nhãn hiệu IR-AHS (Dùng để đo nhiệt độ trung bình và cao) 
 Hệ thống đo lường Nhiệt kế bức xạ dải hẹp 
 Khoảng cách đo Từ 0,5 m 
 Nhiệt độ tối đa đo được 3000°C 
 Dải quang phổ 0.96µm 
 Nhiệt độ thấp hơn 1500°C: ±0.5% 
 Độ chính xác Nhiệt độ từ 1500 đến 2000°C: ±1% 
 Nhiệt độ lớn hơn 2000°C: ±2% 
 Sai lệch nhiệt độ 0.015% giá trị đọc /°C 
 Thời gian đáp ứng 0.5 giây 
 Hệ thống quang học Thấu kính hội tụ 
 Đường kính của thấu kính 30mm 
 Hiển thị Màn hình LCD 4 chữ số 
 Chức năng lưu trữ dữ liệu Tối đa 1000 dữ liệu 
 Độ phát xạ Từ 0.10 đến 1.00 (bước 0.01) 
 Cổng truyền RS-232C 
 Nhiệt độ hoạt động 0 to 50°C 
 Khối lượng 700g 
3.3.5.4. Thiết bị đo mòn dao 
 Sử dụng thiết bị đo mòn dao Mitutoyo MF series 176 (xuất sứ từ Nhật Bản) 
của Viện công nghệ Quân đội Việt Nam. 
 Hình 3.18 Thiết bị đo mòn dao Mitutoyo MF Series 176-Measuring Microscopes 
 62 
* Thông số kỹ thuật: 
 - Độ phóng đại: 2000X. 
 - Độ chính xác chiều dài: (2.2+0,02.L)µm – L là chiều dài đo 
 - Giới hạn di chuyển theo trục X: 0÷300mm. 
 - Giới hạn di chuyển theo trục Y: 0÷170mm. 
 - Độ phân giải: 0,001mm/0,0005mm. 
 - Kích thước bàn soi: 510X342mm 
 - Trọng lượng chi tiết lớn nhất: 20kg. 
 - Chiều cao chi tiết lớn nhất: 220mm. 
 - Đơn vị đo: mm hoặc inch. 
3.3.5.5. Thiết bị kiểm tra tổ chức tế vi 
 Sử dụng thiết bị kiểm tra tổ chức tế vi Axio Observer D1M của Viện công 
nghệ Quân đội Việt Nam. 
 Hình 3.19 Thiết bị kiểm tra tổ chức tế vi Axio Observer D1M 
 Thông số kỹ thuật: 
 - Độ phóng đại: từ 12,5 – 1500X. 
 - Chuyển động trục X/Y trong phạm vi tối thiểu: 130X85mm 
 - Hiển thị: Màn hình LCD. 
 - Đèn chiếu sáng: nguồn sáng halogen 12/100W 
 63 
3.3.5.6. Thiết bị đo nhám bề mặt 
 Sử dụng thiết bị đo độ nhám đầu dò theo phương tiếp xúc Hommel tester 
t1000 của Viện đo lường Quân đội Việt Nam. 
 Hình 3.20 Thiết bị đo độ nhám bề mặt 
 * Thông số kỹ thuật: 
 - Phạm vi đo: 40µm 
 - Độ phân giải: 0,001 µm. 
 - Độ chính xác: 1%. 
 - Xuất xứ: Đức. 
 Hình 3.21 Thí nghiệm tiện có gia nhiệt bằng laser 
 64 
3.4. Thiết kế thực nghiệm khi tiện vật liệu cứng có gia nhiệt bằng 
laser 
3.4.1. Thiết kế thực nghiệm xác định nhiệt độ bề mặt phôi khi có gia nhiệt 
bằng laser 
 Nhiệt độ bề mặt phôi được kiểm soát là rất quan trọng để đảm bảo quá trình 
tiện được tiến hành thuận lợi hơn và sau khi tiện tính chất vật liệu của chi tiết không 
thay đổi. Nghiên cứu này sẽ giải quyết vấn đề đặt ra ở trên bằng phương pháp quy 
hoạch thực nghiệm trực giao để xây dựng mô hình toán học mô tả ảnh hưởng của 
việc gia nhiệt bằng laser đến nhiệt độ bề mặt phôi thép 9XC sau tôi (62 HRC). Từ 
đó nhiệt độ bề mặt sẽ được điều khiển và kiểm soát, là cơ sở cho nghiên cứu tiện vật 
liệu cứng có gia nhiệt bằng laser. 
 Khi gia nhiệt bằng laser, nhiệt độ bề mặt phôi phụ thuộc vào các thông số 
laser như: công suất laser P(W), khoảng cách từ đầu laser đến bề mặt phôi h(mm), 
vị trí điểm đặt laser (o) và phụ thuộc vào tốc độ dịch chuyển tương đối giữa đầu 
laser và bề mặt phôi. Để đánh giá mức độ ảnh hưởng của các thông số này đến nhiệt 
độ bề mặt phôi, tác giả đã sử dụng phương pháp thực nghiệm Taguchi (phụ lục I) và 
kết quả cho thấy rằng các thông số công suất laser, tốc độ dịch chuyển của vết laser 
(v) và bước tiến vết laser (s) có ảnh hưởng mạnh mẽ đến nhiệt độ bề mặt (trong điều 
kiện thí nghiệm). Do đó giá trị biến thiên trong miền thực nghiệm xác định nhiệt độ 
tại vị trí sẽ đặt mũi dao trên bề mặt phôi khi gia nhiệt bằng laser được cho trong 
bảng 3.8. 
 Bảng 3.8 Giá trị biến thiên trong miền thực nghiệm xác định nhiệt độ bề mặt phôi 
 Đặc tính P (w) v (m/ph) s (mm/vg) 
 Giá trị cơ sở (0) 265 62,5 0,12 
 Khoảng biến động 65 37,5 0,06 
 Giá trị trên (+1) 330 100 0,18 
 Giá trị dưới (-1) 200 25 0,06 
 Nghiên cứu tiến hành thực nghiệm ảnh hưởng đồng thời của công suất laser 
P, tốc độ dịch chuyển vết laser v và bước tiến vết laser s theo mô hình toán học sau: 
 TBM bo b1P b2v b3s (3.6) 
 65 
 Chuyển từ biến tự nhiên sang biến mã hoá không thứ nguyên lựa chọn được 
bảng quy hoạch thực nghiệm các thông số đầu vào khi gia nhiệt bằng laser như 
bảng 3.9. Bảng này gồm 8 thí nghiệm ứng với 3 biến đầu vào (P, v,s), ngoài ra còn 
có các thí nghiệm tại tâm. Yếu tố đầu ra là nhiệt độ bề mặt phôi đo tại vị trí sẽ đặt 
mũi dao khi tiện. Nghiên cứu sử dụng phương pháp quy hoạch thực nghiệm và phân 
tích phương sai ANOVA để đánh giá, xây dựng các hàm hồi quy thực nghiệm. 
 Bảng 3.9 Các thông số đầu vào xác định nhiệt độ bề mặt khi gia nhiệt bằng laser 
 Biến mã hoá P v s 
 TT 
 X1 X2 X3 (W) (m/ph) (mm/vg) 
 1 - - - 200 25 0,06 
 2 + - - 330 25 0,06 
 3 - + - 200 100 0,06 
 4 + + - 330 100 0,06 
 5 - - + 200 25 0,18 
 6 + - + 330 25 0,18 
 7 - + + 200 100 0,18 
 8 + + + 330 100 0,18 
3.4.2. Thiết kế thực nghiệm xác định chiều sâu thấm nhiệt khi có gia nhiệt 
bằng laser 
 Sau quá trình thí nghiệm xác định nhiệt độ bề mặt phôi, tác giả đã đem các 
chi tiết đi kiểm tra tổ chức tế vi của lớp bề mặt vật liệu phôi kết quả cho thấy với 
công suất laser nhỏ hơn 270W thì tổ chức tế vi của lớp bề mặt sau khi chiếu tia laser 
là không đổi. Điều này có nghĩa là với công suất laser nhỏ hơn 270W trong điều 
kiện thí nghiệm này, không hiệu quả trong quá trình gia công tiện. 
 Bảng 3.10 Giá trị biến thiên trong miền thực nghiệm xác định chiều sâu thấm nhiệt 
 Đặc tính P (w) V (m/ph) 
 Giá trị cơ sở (0) 300 62,5 
 Khoảng biến động 30 37,5 
 Giá trị trên (+1) 330 100 
 Giá trị dưới (-1) 270 25 
 66 
 Mặt khác tác giả đã sử dụng phương pháp thực nghiệm Taguchi để đánh giá 
ảnh hưởng của các thông số đến chiều sâu thấm nhiệt (phụ lục II), cho thấy rằng 
trong điều kiện của thí nghiệm có hai thông số công suất laser và tốc độ vết laser là 
có ảnh hưởng mạnh mẽ nhất. Vì vậy, giá trị biến thiên trong miền thực nghiệm xác 
định chiều sâu thấm nhiệt khi gia nhiệt bằng laser được cho trong bảng 3.10. 
 Mặt khác tác giả đã sử dụng phương pháp thực nghiệm Taguchi để đánh giá 
ảnh hưởng của các thông số đến chiều sâu thấm nhiệt (phụ lục II), cho thấy rằng 
trong điều kiện của thí nghiệm có hai thông số công suất laser và tốc độ vết laser là 
có ảnh hưởng mạnh mẽ nhất. Vì vậy, giá trị biến thiên trong miền thực nghiệm xác 
định chiều sâu thấm nhiệt khi gia nhiệt bằng laser được cho trong bảng 3.10. 
 Nghiên cứu tiến hành thực nghiệm ảnh hưởng đồng thời của công suất laser 
P, tốc độ dịch chuyển vết laser v theo mô hình toán học sau: 
 tth btho bth1P bth2v (3.7) 
 Chuyển từ biến tự nhiên sang biến mã hoá không thứ nguyên lựa chọn được 
bảng quy hoạch thực nghiệm các thông số đầu vào khi gia nhiệt bằng laser như 
bảng 3.11. Bảng này gồm 4 thí nghiệm ứng với 2 biến đầu vào (P, v), ngoài ra còn 
có các thí nghiệm tại tâm. Yếu tố đầu ra là chiều sâu thấm nhiệt tth. Nghiên cứu sử 
dụng phương pháp quy hoạch thực nghiệm và phân tích phương sai ANOVA để 
đánh giá, xây dựng các hàm hồi quy thực nghiệm. 
 Bảng 3.11 Các thông số đầu vào xác định chiều sâu thấm nhiệt khi gia nhiệt bằng laser 
 Biến mã hoá P v 
 TT 
 X1 X2 (W) (m/ph) 
 1 - - 270 25 
 2 + - 330 25 
 3 - + 270 100 
 4 + + 330 100 
3.4.3. Thiết kế thực nghiệm xác định nhám bề mặt, lực cắt và chiều cao 
mòn dao khi tiện vật liệu 9XC sau tôi có gia nhiệt bằng laser 
 Đối tượng của nghiên cứu là gia công tiện tinh vật liệu thép hợp kim 9XC 
dạng trụ, đã tôi đạt độ cứng từ 62 đến 63 HRC có gia nhiệt bằng laser Nd:YAG; do 
đó khoảng khảo sát của các thông số v, s, t phải phù hợp với điều kiện gia công, 
 67 
đồng thời đủ lớn để tác động làm thay đổi kết quả đầu ra. Cơ sở để lựa chọn dải 
thông số chế độ cắt xuất phát từ tham khảo tài liệu nguyên lí gia công vật liệu [1], 
tài liệu chế độ cắt gia công cơ khí [7] và căn cứ vào điều kiện, khả năng công nghệ 
của trang thiết bị trong phòng thí nghiệm. Ta chọn các thông số thời gian nung nóng 
trước tT=10s, vị trí đặt điểm laser trên phôi là V, khoảng cách từ đầu laser đến bề 
mặt phôi là h=20mm, chiều sâu cắt chọn t=0,2mm được giữ cố định; các thông số 
công suất laser P, vận tốc cắt v, lượng chạy dao dọc s là các thông số thay đổi theo 
bảng giá trị biến thiên trong thực nghiệm cho trên bảng 3.12. 
 Bảng 3.12 Giá trị biến thiên trong miền thực nghiệm 
 Đặc tính P (w) v (m/ph) s (mm/vg) 
 Giá trị cơ sở (0) 300 62,5 0,12 
 Khoảng biến động 30 37,5 0,06 
 Giá trị trên (+1) 330 100 0,18 
 Giá trị dưới (-1) 270 25 0,06 
 Nghiên cứu tiến hành thực nghiệm ảnh hưởng đồng thời của công suất laser 
P, tốc độ cắt v và lượng tiến dao s theo các mô hình toán học sau: 
 Mô hình nhám bề mặt: 
 bn1 bn2 bn3 (3.8) 
 Ra bn0.P .v .s
 Mô hình lực cắt: 
 bF1 bF 2 bF 3 (3.9) 
 F bF0.P .v .s
 Mô hình chiều cao mòn dao: 
 bh1 bh2 bh3 (3.10) 
 hs bh0.P .v .s
 Chuyển từ biến tự nhiên sang biến mã hoá không thứ nguyên lựa chọn được 
bảng quy hoạch thực nghiệm các thông số đầu vào khi tiện vật liệu 9XC sau tôi có 
gia nhiệt bằng laser như bảng 3.13. Bảng này gồm 8 thí nghiệm ứng với 3 biến đầu 
vào (P, v,s), ngoài ra còn có các thí nghiệm tại tâm. Các yếu tố đầu ra bao gồm: 
nhám bề mặt chi tiết sau gia công Ra, lực cắt Fx,Fy, Fz, F và chiều cao mòn dao hs 
được xác định trên cùng một thí nghiệm. Nghiên cứu sử dụng phương pháp quy 
 68 
hoạch thực nghiệm và phân tích phương sai ANOVA để đánh giá, xây dựng các 
hàm hồi quy thực nghiệm. 
 Bảng 3.13 Các thông số đầu vào khi tiện vật liệu 9XC sau tôi gia nhiệt bằng laser 
 Biến mã hoá P v s 
 TT 
 X1 X2 X3 (W) (m/ph) (mm/vg) 
 1 - - - 270 25 0,06 
 2 + - - 330 25 0,06 
 3 - + - 270 100 0,06 
 4 + + - 330 100 0,06 
 5 - - + 270 25 0,18 
 6 + - + 330 25 0,18 
 7 - + + 270 100 0,18 
 8 + + + 330 100 0,18 
Kết luận chương 3 
 Trong chương này đã đi nghiên cứu, phân tích và thiết kế, chế tạo thành công 
hệ thống thí nghiệm tiện vật liệu cứng có gia nhiệt bằng laser. Qua quá trình làm thí 
nghiệm khảo sát cho thấy, hệ thống thí nghiệm đã đáp ứng được các yêu cầu như: 
vết của chùm tia laser hướng vào đúng vị trí tính toán trên phôi, điều chỉnh được 
khoảng cách từ đầu laser đến phôi, vết laser di chuyển bằng với lượng tiến dao và 
tốc độ di chuyển của vết laser bằng tốc độ cắt. 
 Đánh giá được các ảnh hưởng của các thông số như: công suất laser, thời 
gian nung nóng ban đầu, lượng tiến dao, tốc độ cắt, điểm đặt laser, để từ đó lựa 
chọn được các thông số hợp lí để gia công, Các thông số được chọn là công suất 
laser P=270-330W; thời gian nung nóng ban đầu từ 10 đến 20 giây, lượng tiến dao 
s=0,06-0,18mm/vg; tốc độ cắt v=25-100m/ph. 
 Khảo sát ảnh hưởng của các thông số đến nhiệt độ bề mặt phôi tại vị trí sẽ đặt 
mũi dao, chiều sâu thấm nhiệt trong trường hợp chưa cắt gọt, tạo cơ sở cho việc 
phân tích lựa chọn chế độ cắt thích hợp. 
 Phân tích xác định được các thông số đầu vào là cơ sở cho việc khảo sát và 
xây dựng mô hình toán học giữa các thông số đầu vào với nhám bề mặt, lực cắt và 
mài mòn dao. 
 69 
 CHƯƠNG 4: NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM TIỆN THÉP 
 HỢP KIM 9XC SAU TÔI CÓ GIA NHIỆT BẰNG LASER 
4.1. Đánh giá ảnh hưởng của các thông số công nghệ đến quá 
trình tiện vật liệu cứng có gia nhiệt bằng laser 
4.1.1. Chọn khí bảo vệ 
 Khí được dùng để làm mát và bảo vệ thấu kính, đầu laser khỏi các bụi bẩn. 
Ngoài ra khí cũng được dùng để bảo vệ bề mặt phôi vì khi chùm laser chiếu lên bề 
mặt phôi, vật liệu phôi hấp thụ năng lượng và chuyển thành nhiệt năng, bề mặt phôi 
lúc đó có nhiệt độ cao. Ở nhiệt độ cao vật liệu phôi tiếp xúc với không khí sẽ bị oxy 
hóa mạnh, dẫn đến làm cháy, rỗ khí, bắn tóe kim loại và hỏng bề mặt. Có nhiều loại 
khí có thể chọn làm khí bảo vệ nhưng ở nghiên cứu này, khí Ar đã được chọn làm 
khí bảo vệ là do khí này là khí trơ, không tác dụng với vật liệu ở nhiệt độ cao và 
khối lượng riêng lớn hơn không khí nên nó chiếm chỗ đẩy không khí ra khỏi vùng 
gia công để hạn chế tác dụng xấu của nó. 
 a) b) 
 Hình 4.1 a) Dùng khí bảo vệ Ar b) Dùng khí bảo vệ O2 
4.1.2. Ảnh hưởng của một số thông số công nghệ đốt nóng đến nhiệt độ 
bề mặt phôi 
4.1.2.1. Ảnh hưởng của công suất laser đến nhiệt độ bề mặt phôi 
 Công suất laser (P) là thông số ảnh hưởng đến nhiệt độ của bề mặt phôi tại vị 
trí sẽ đặt mũi dao (TBM). Việc điều chỉnh và chọn công suất laser cho phù hợp với 
việc gia nhiệt trong quá trình gia công tiện vật liệu cứng là cần thiết. Ảnh hưởng của 
công suất laser đến nhiệt độ bề mặt phôi được cho trong hình 4.2. Trong giới hạn 
của thí nghiệm này, công suất laser thay đổi trong khoảng từ 200-330W, với các 
thông số tốc độ dịch chuyển của vết laser v=62,5m/ph, bước tiến vết laser 
 70 
s=0,12mm/vg, thời gian nung nóng ban đầu tT= 10s, khảng cách từ đầu laser đến bề 
mặt phôi h= 20mm, vị trí đặt đầu laser ở vị trí V (=60-75o) được giữ không đổi. 
 Hình 4.2 Ảnh hưởng công suất laser đến nhiệt độ bề mặt phôi 
 Nhiệt độ bề mặt phôi tại vị trí sẽ đặt mũi dao tăng khi công suất laser tăng, với vật 
liệu là thép 9XC được nung lên nhiệt độ nhỏ hơn 749OC tương ứng với công suất laser nhỏ 
hơn 270W thì vật liệu phôi chưa có chuyển biến, chiều sâu thấm nhiệt rất nhỏ (hình 4.3). 
 Hình 4.3 Tổ chức tế vi vật liệu sau khi gia nhiệt bằng laser (P= 255W) 
 Tuy nhiên chiều sâu thấm nhiệt lại tăng lên rõ rệt từ công suất 270-330W. 
Điều này chứng tỏ rằng công suất laser có ảnh hưởng đến sự hấp thụ năng lượng 
của vật liệu. Trong điều kiện thí nghiệm này ta chọn công suất laser từ 270-330W 
để gia nhiệt trong quá trình gia công. 
4.1.2.2. Ảnh hưởng của thời gian nung nóng ban đầu đến nhiệt độ bề mặt phôi 
 Nếu đồng thời chiếu chùm tia laser vào bề mặt phôi và cắt gọt, thì thời gian 
để vật liệu hấp thụ năng lượng laser chưa đủ, dẫn đến nhiệt độ bề mặt còn thấp, 
chiều sâu thấm nhiệt nhỏ. Vì vậy, phương pháp này có một khoảng thời gian nung 
 71 
nóng ban đầu được ký hiệu là tT nhằm để vật liệu phôi hấp thụ năng lượng laser và 
truyền nhiệt vào sâu bên trong phôi, cũng như truyền nhiệt ra vùng trên phôi chưa 
được chiếu laser. Đánh giá ảnh hưởng của thời gian nung nóng ban đầu tới nhiệt độ 
bề mặt tại vị trí sẽ đặt mũi dao được thực hiện với các thông số v=62,5m/ph, 
s=0,12mm/vg, h= 20mm, P= 330W, vị trí đặt đầu laser ở vị trí V(=60-75o). 
Khoảng thời gian nung nóng ban đầu thay đổi từ 5-25s. 
 Bảng 4.4 Ảnh hưởng của thời gian nung nóng ban đầu đến nhiệt độ bề mặt phôi 
 Thời gian nung nóng ban đầu dài, nhiệt độ bề mặt phôi cao có thể làm nóng 
chảy bề mặt phôi, giảm chất lượng bề mặt cắt gọt. Trong trường hợp này chọn thời 
gian nung nóng ban đầu từ 5-10s. 
4.1.2.3. Ảnh hưởng của khoảng cách từ đầu laser tới bề mặt phôi đến nhiệt độ bề 
mặt phôi 
 Hình 4.5 Ảnh hưởng của khoảng cách từ đầu laser đến bề mặt phôi 
 72 
 Các thông số v=62,5m/ph, s = 0,12mm/vg, tT=10s, vị trí đặt đầu laser ở vị trí 
 o
VI(=60-75 ), PL = 330W được giữ không đổi. Khoảng cách từ đầu laser đến bề 
mặt phôi h thay đổi, ta có kết quả như hình 4.5. 
4.1.2.4. Ảnh hưởng của điểm đặt laser đến nhiệt độ bề mặt phôi 
 Điểm đặt laser có thể đặt ở các vị trí khác nhau trên chu vi của phôi bằng 
cách di chuyển đầu laser (hình 4.6). Nghiên cứu ảnh hưởng của điểm đặt laser đến 
nhiệt độ trên bề mặt phôi tại vị trí sẽ đặt dao, với các thông số v=62,5m/ph, s = 
0,12mm/vg, tT=10s, h = 20mm, PL = 330W được giữ không đổi. Kết quả thu được 
cho trong bảng 4.1 
 Hình 4.6 Vị trí đặt điểm laser lên bề mặt phôi 
 Bảng 4.1 Ảnh hưởng điểm đặt laser đến nhiệt độ bề mặt phôi tại vị trí sẽ đặt mũi dao 
 Vị trí điểm đặt tT v s h TBM 
 đầu laser 
 (s) (m/ph) (mm/vg) (mm) (oC) 
 I 10 62,5 0,12 20 916-943 
 II 10 62,5 0,12 20 890-916 
 III 10 62,5 0,12 20 879-890 
 IV 10 62,5 0,12 20 874-879 
 V 10 62,5 0,12 20 872-874 
 VI 10 62,5 0,12 20 868-872 
 73 
 Điểm đặt laser càng xa vị trí sẽ đặt mũi dao thì diện tích tản nhiệt càng lớn; 
mặt khác do phôi quay tạo ra luồng khí thổi làm cho nhiệt lượng đi vào không khí 
càng lớn, dẫn đến nhiệt độ bề mặt tại vị trí sẽ đặt mũi dao càng nhỏ. Điểm đặt laser 
tại vị trí I, II, III, IV ta nhận được nhiệt độ bề mặt phôi cao, nhưng quá trình gá đặt 
đầu laser phức tạp và gây khó khăn khi thao tác, vận hành, điều chỉnh dao tiện. Do 
đó vị trí đặt vết laser được chọn là vị trí V và VI. 
4.1.2.5. Ảnh hưởng của tốc độ dịch chuyển vết laser tới nhiệt độ bề mặt phôi 
 Các thông số P = 330W, s = 0,12mm/vg, tT=10s, h=20mm, vị trí đặt đầu laser 
ở vị trí V(=60-75o), được giữ không đổi. Thay đổi vận tốc cắt, ta có kết quả sau: 
(hình 4.7) 
 Hình 4.7 Ảnh hưởng của tốc độ dịch chuyển vết laser tới nhiệt độ bề mặt phôi 
 Khi tăng tốc độ dịch chuyển vết laser từ 25m/ph đến 62,5m/ph, nhiệt độ bề 
mặt phôi giảm đều; tăng tốc độ dịch chuyển vết laser từ 62,5m/ph đến 100m/ph 
nhiệt độ bề mặt phôi giảm mạnh. 
4.1.2.6. Ảnh hưởng của bước tiến vết laser tới nhiệt độ bề mặt phôi 
 Hình 4.8 Ảnh hưởng của bước tiến vết laser đến nhiệt độ bề mặt phôi 
 74 
 Các thông số PL = 330W, v = 62,5m/ph, tT=10s, h=20mm, vị trí đặt đầu laser 
ở vị trí VI(=60-75o), được giữ không đổi. Thay đổi bước tiến vết laser, ta có kết 
quả trên hình 4.8. 
4.1.3. Ảnh hưởng của thông số công nghệ đốt nóng đến chiều sâu thấm 
nhiệt và độ cứng tế vi khi gia nhiệt bằng laser. 
 Nghiên cứu này sử dụng chùm tia laser để nung nóng phôi trong quá trình tiện. 
Các công bố trước đã cho kết quả khi chùm laser chiếu lên bề mặt phôi đã qua tôi, đạt 
độ cứng 62 HRC với điều kiện chưa thực hiện quá trình cắt gọt, sau khi phôi nguội 
đem đi kiểm tra tổ chức tế vi t