Luận án Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ làm lạnh kết hợp với bôi trơn tối thiểu đến quá trình cắt khi phay cứng

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN 
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP 
Phạm Quang Đồng 
NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA CHẾ ĐỘ LÀM LẠNH 
KẾT HỢP VỚI BÔI TRƠN TỐI THIỂU ĐẾN QUÁ TRÌNH 
CẮT KHI PHAY CỨNG 
Chuyên ngành: Kỹ thuật Cơ khí 
Mã số: 9 52 01 03 
LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT 
NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC 
1. PGS.TS. Trần Minh Đức 
2. TS. Nguyễn Trọng Hiếu 
THÁI NGUYÊN – NĂM 2020 
I 
LỜI CAM ĐOAN 
Tôi xin cam đoan nội dung luận án là công trình nghiên cứu của riêng tôi dƣới 
sự hƣớng dẫn khoa học của PGS.TS. Trần Minh Đức và TS. Nguyễn Trọng Hiếu. 
Những kết quả nghiên cứu đƣợc trình bày trong luận án (trừ những nội dung đƣợc 
trích dẫn) là hoàn toàn do bản thân tự nghiên cứu, không sao chép của bất kỳ ai hay 
nguồn nào. 
Thái Nguyên, ngày tháng năm 2020 
 Tác giả luận án 
 Phạm Quang Đồng 
II 
LỜI CẢM ƠN 
Luận án đã đƣợc hoàn thành dƣới sự hƣớng dẫn của PGS.TS. Trần Minh Đức. 
Tôi xin cảm ơn Thầy! 
Xin cảm ơn TS. Nguyễn Trọng Hiếu ngƣời đã hƣớng dẫn và giúp tôi hoàn 
thành luận án. 
Cảm ơn tập thể Bộ môn Chế tạo máy Khoa Cơ khí, trƣờng Đại học Kỹ thuật 
Công nghiệp đã tạo mọi điều kiện, thời gian cho tôi học tập nghiên cứu. 
Cảm ơn các thầy cô giáo trƣờng Đại học Kỹ thuật Công nghiệp đã luôn ủng hộ, 
động viên giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và nghiên cứu. 
Cảm ơn các nhà khoa học, giáo sƣ, phó giáo sƣ, tiến sỹ và thầy cô giáo trong 
ngành cơ khí đã trực tiếp cũng nhƣ gián tiếp giúp đỡ tôi hoàn thành luận án. 
Cảm ơn gia đình bố, mẹ và anh chị em tôi đã đem hết tâm huyết giúp đỡ và 
động viên để tôi hoàn thành luận án. 
Cảm ơn vợ tôi Đào Thị Tuyết Nhung, con gái Phạm Anh Thƣ, con gái Phạm 
Gia Linh, con trai Phạm Quang Dũng đã dành cho tôi tất cả tình yêu thƣơng để tôi có 
động lực vƣợt lên mọi khó khăn. 
Thái Nguyên, ngày tháng năm 2020 
Tác giả luận án 
Phạm Quang Đồng 
III 
MỤC LỤC 
MỞ ĐẦU ......................................................................................................................... 1 
1. Tính cấp thiết ............................................................................................................... 1 
2. Mục tiêu, đối tƣợng nghiên cứu .................................................................................. 2 
3. Phƣơng pháp nghiên cứu ............................................................................................. 2 
4. Nội dung nghiên cứu ................................................................................................... 3 
5. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài ........................................................ 3 
6. Những đóng góp mới của đề tài .................................................................................. 3 
7. Cấu trúc nội dung luận án ............................................................................................ 4 
CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ MQCL VÀ ỨNG DỤNG TRONG GIA CÔNG VẬT 
LIỆU CỨNG.................................................................................................................... 7 
1.1. Bôi trơn tối thiểu ....................................................................................................... 7 
1.1.1. Khái niệm .............................................................................................................. 7 
1.1.2. Phân loại hệ thống MQL ....................................................................................... 7 
1.1.3. Ƣu điểm, nhƣợc điểm và phạm vi ứng dụng ......................................................... 9 
1.2. Bôi trơn tối thiểu phối hợp với làm lạnh tích cực .................................................. 10 
1.2.1. MQL phối hợp với dòng khí lạnh ........................................................................ 10 
1.2.2. Bôi trơn làm nguội tối thiểu ................................................................................ 11 
1.3. Gia công vật liệu cứng ............................................................................................ 12 
1.3.1. Khái niệm ............................................................................................................ 12 
1.3.2. Bôi trơn làm nguội cho quá trình gia công vật liệu cứng .................................... 13 
1.4. Tổng quan về vấn đề nghiên cứu ............................................................................ 14 
1.4.1. Tổng quan về MQL ............................................................................................. 14 
1.4.1.1. Tình hình nghiên cứu ở nƣớc ngoài ................................................................. 14 
1.4.1.2. Tình hình nghiên cứu trong nƣớc ..................................................................... 22 
IV 
1.4.2. Tổng quan về MQCL và ứng dụng cho phay vật liệu cứng ................................ 23 
1.4.2.1. Tình hình nghiên cứu ở nƣớc ngoài ................................................................. 23 
1.4.2.2. Tình hình nghiên cứu trong nƣớc ..................................................................... 29 
1.5. Kết luận chƣơng 1 .................................................................................................. 29 
CHƢƠNG 2 ẢNH HƢỞNG CỦA MQCL ĐẾN QUÁ TRÌNH CẮT KHI GIA CÔNG 
VẬT LIỆU CỨNG ........................................................................................................ 30 
2.1. Gia công vật liệu cứng ............................................................................................ 30 
2.1.1. Quá trình tạo phoi trong gia công vật liệu cứng .................................................. 30 
2.1.2. Nhiệt cắt trong quá trình phay vật liệu cứng ....................................................... 32 
2.1.3. Lực cắt trong gia công vật liệu cứng ................................................................... 36 
2.1.4. Mòn và tuổi bền của dụng cụ cắt trong phay cứng ............................................. 37 
2.1.5. Nhám bề mặt gia công ......................................................................................... 39 
2.2. Ảnh hƣởng của MQCL đến quá trình cắt khi phay vật liệu cứng .......................... 40 
2.2.1. Đặt vấn đề ............................................................................................................ 40 
2.2.2. Ảnh hƣởng của MQCL đến quá trình cắt khi phay cứng .................................... 41 
2.2.2.1. Ảnh hƣởng của loại dung dịch ......................................................................... 41 
2.2.2.2. Ảnh hƣởng của vị trí phun và khoảng cách vòi phun ....................................... 43 
2.2.2.3. Ảnh hƣởng của áp suất và lƣu lƣợng dòng khí ................................................ 44 
2.2.2.4. Ảnh hƣởng của hạt nano trong dung dịch ........................................................ 45 
2.3. Kết luận chƣơng 2 .................................................................................................. 45 
CHƢƠNG 3 NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA MQCL ĐẾN QUÁ TRÌNH CẮT 
KHI PHAY CỨNG THÉP SKD11................................................................................ 49 
3.1. Xây dựng hệ thống thí nghiệm ............................................................................... 49 
3.1.1. Đặt vấn đề ............................................................................................................ 49 
3.1.2. Xây dựng hệ thống thí nghiệm ............................................................................ 49 
V 
3.1.2.1. Hệ thống MQCL ............................................................................................... 50 
3.1.2.2. Máy công cụ, dụng cụ cắt và vật liệu gia công ................................................ 50 
3.1.2.3. Hệ thống đo lƣờng ............................................................................................ 52 
3.1.2.4. Trang thiết bị phụ trợ ........................................................................................ 52 
3.1.3. Nghiên cứu, chế tạo đầu phun MQCL ................................................................. 54 
3.1.3.1. Nghiên cứu, chế tạo thiết bị tạo dòng khí lạnh (đầu phun khí lạnh) ................ 54 
3.1.3.2. Nghiên cứu, chế tạo thiết bị đầu phun MQCL ................................................. 56 
3.2. Nghiên cứu ảnh hƣởng của phƣơng pháp bôi trơn làm nguội, loại dung dịch và chế 
độ trơn nguội đến quá trình cắt khi phay cứng thép SKD11 ......................................... 58 
3.2.1. Nội dung nghiên cứu ........................................................................................... 58 
3.2.2. Phƣơng pháp thiết kế quy hoạch thực nghiệm .................................................... 58 
3.2.3. Hệ thống thí nghiệm ............................................................................................ 59 
3.2.4. Triển khai thí nghiệm và kết quả ......................................................................... 60 
3.2.5. Xử lý kết quả thí nghiệm với các thành phần lực cắt ................................ 61 
3.2.5.1. Xử lý kết quả .................................................................................................... 61 
3.2.5.2. Thảo luận kết quả ............................................................................................. 62 
3.2.6. Xử lý kết quả thí nghiệm với nhám bề mặt Ra ........................................... 65 
3.2.6.1. Xử lý kết quả .................................................................................................... 65 
3.2.6.2. Thảo luận kết quả ............................................................................................. 66 
3.2.6.3. Kết luận............................................................................................................. 68 
3.3. Nghiên cứu xác định áp suất và lƣu lƣợng dòng khí tối ƣu khi phay cứng thép 
SKD11. .......................................................................................................................... 68 
3.3.1. Nội dung nghiên cứu ........................................................................................... 68 
3.3.2. Triển khai thí nghiệm và kết quả ......................................................................... 69 
3.3.3. Xử lý kết quả thí nghiệm quy hoạch tối ƣu CCD ................................................ 70 
VI 
3.3.4. Thảo luận kết quả thí nghiệm quy hoạch tối ƣu CCD ......................................... 71 
3.3.5. Tối ƣu đa mục tiêu ............................................................................................... 72 
3.4. Nghiên cứu xác định chế độ cắt và nồng độ hạt nano tối ƣu khi phay cứng thép 
SKD11 sử dụng MQCL ................................................................................................. 76 
3.4.1. Mục đích nghiên cứu ........................................................................................... 76 
3.4.2. Mô hình thí nghiệm và hệ thống thí nghiệm ....................................................... 77 
3.4.3. Quy hoạch thực nghiệm xác định ảnh hƣởng của các yếu tố đến lực cắt và nhám 
bề mặt ............................................................................................................................ 77 
3.4.4. Xử lý số liệu thí nghiệm với các thành phần lực cắt ........................................... 79 
3.4.5. Thảo luận kết quả với các thành phần lực cắt ..................................................... 80 
3.4.5.1. Biểu đồ Pareto .................................................................................................. 80 
3.4.5.2. Ảnh hƣởng của nồng độ, vận tốc cắt, độ cứng đến lực cắt .............................. 82 
3.4.5.3. Kết luận............................................................................................................. 86 
3.4.6. Xử lý số liệu thí nghiệm và thảo luận kết quả với nhám bề mặt Ra ................... 88 
3.4.6.1. Xử lý số liệu thí nghiệm ................................................................................... 88 
3.4.6.2. Thảo luận kết quả ............................................................................................. 90 
3.4.6.3. Nhận xét chung ................................................................................................. 92 
3.4.7. Tối ƣu hóa đa mục tiêu ........................................................................................ 92 
3.5. Nghiên cứu ảnh hƣởng của MQCL sử dụng dung dịch nano MoS2 đến chất lƣợng 
bề mặt gia công, đến mòn và tuổi bền của dụng cụ cắt ................................................. 94 
3.5.1. Mục đích .............................................................................................................. 94 
3.5.2. Triển khai thí nghiệm .......................................................................................... 94 
3.5.3. Kết quả thí nghiệm và xử lý kết quả chất lƣợng bề mặt gia công ....................... 95 
3.5.3.1. Kết quả và xử lý kết quả ................................................................................... 95 
3.5.3.2. Thảo luận kết quả ............................................................................................. 97 
VII 
3.5.4. Kết quả, xử lý kết quả mòn và tuổi bền của dụng cụ .......................................... 99 
3.5.4.1. Kết quả và xử lý kết quả ................................................................................... 99 
3.5.4.2. Thảo luận kết quả ........................................................................................... 101 
3.6. Kết luận chƣơng 3 ................................................................................................ 102 
KẾT LUẬN CHUNG .................................................................................................. 104 
TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................... 107 
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA LUẬN ÁN ...................... 113 
PHỤ LUC 1. Kết quả phân tích ANOVA quy hoạch 2k-p ........................................... 114 
PHỤ LỤC 2. Kết quả phân tích ANOVA quy hoạch bề mặt chỉ tiêu CCD ................ 117 
PHỤ LỤC 3. Kết quả phân tích ANOVA quy hoạch Box – Behnken ........................ 120 
PHỤ LỤC 4. Một số kết quả thí nghiệm kiểm chứng ................................................. 123 
PHỤ LỤC 5. Một số hình ảnh quá trình làm thí nghiệm ............................................ 123 
PHỤ LỤC 6. Bản vẽ lắp và bản vẽ chế tạo các chi tiết đầu làm lạnh..................... 127 
VIII 
DANH MỤC BẢNG BIỂU 
Bảng 3.1. Thành phần hóa học thép SKD11 (Wt, %) ................................................... 52 
Bảng 3.2. Các thông số cơ bản của đầu phun khí lạnh .................................................. 55 
Bảng 3.3. Kết quả đo nhiệt độ đầu ra của đầu phun DTNUT ....................................... 55 
Bảng 3.4. Các biến và mức khảo sát trong nghiệm riêng  ... ogy, Vol 209, pp. 5573-5583. 
31. Ng EG, Aspinwall DK, Brazil D, Monagham J (1999), “Modelling of temperature 
and forces when orthogonally machining hardened steel”,International Journal of 
Machine Tools and Manufacture, Vol 39, pp. 885–903. 
32. N.R. Dhar, M. Kamruzzaman, M. Ahmed (2006), “Effect of minimum quantity 
lubrication (MQL) on tool wear and surface roughness in turning AISI 4340 steel”, 
Journal of Materials Processing Technology, Vol 172, pp. 299-304. 
33. O. Pereira, P. Català, A. Rodríguez, T. Ostra, L. N. López-de-Lacalle (2015), “The 
Use of Hybrid CO2+ MQL in Machining Operations”, Procedia Engineering, Vol 
132, pp. 492-499. 
34. P.S. Sreejith (2008), “Machining of 6061 aluminium alloy with MQL, dry and 
flooded lubricant conditions”, Materials Letters, Vol 62, pp. 276-278. 
35. Poulachon G, Moisan A, Jawahir IS (2001), “On modelling the influence of 
thermomechanical behavior in chip formation during hard turning of 100Cr6 
bearing steel”, CIRP Annals, Vol 50(1), pp. 47–50. 
36. R. Furness, A. Stoll, G. Nordstrom, G. Martini, J. Johnson, T. Loch, and R. 
Klosinski (2006), “Minimum quantity lubrication (MQL) machining for complex 
powertrain components”, Proceedings of 2006 ASME Manufacturing Science and 
Engineering Conference, Paper No. MSEC2006-21112. pp. 965-973. 
111 
37. R.T. Balmer (1988), “Pressure-driven Ranque-Hilsch temperature separation in 
liquids”, Trans. ASME, J. Fluids Engineering, Vol 110, pp. 161-164. 
38. Ranque GJ (1933), “Experiments on expansion in a vortex with simultaneous 
exhaust of hot air and cold air”, Le Journal De Physique et le Radium (Paris), Vol 
4, pp. 112-114. 
39. Shaw MC, Vyas A (1998), “The mechanism of chip formation with hard turning 
steel”, CIRP Annals, Vol 47(1), pp. 77-82. 
40. Sujan Debnath, Moola Mohan Reddy and Qua Sok Yi (2014), “Environmental 
friendly cutting fluids and cooling techniques in machining: A Review” Journal of 
Cleaner Production, Vol 83, pp. 33-47 
41. T. Wakabayashi, H. Sato, and I. lnasaki (1998), “Turning using extremely small 
amount of cutting flids”, JSME Int. J, Vol 41, pp.143-148. 
42. Tamizharasan T, Selvaraj T, Haq AN (2006), “Analysis of tool wear and surface 
finish in hard turning”, The International Journal of Advanced Manufacturing 
Technology, Vol 28, pp. 671-679. 
43. Tran Minh Duc and Tran The Long (2016) “Investigation of MQL-Employed 
Hard-Milling Process of S60C Steel Using Coated-Cemented Carbide Tools”, 
Journal of Mechanics Engineering and Automation, Vol 6, pp. 128-132. 
44. Tran The Long, Tran Minh Duc (2018), “Micro/Nanofluids in Sustainable 
Machining. Book tittle: Microfluidics and Nanofluidics”, Intech Open, pp. 162-
199. 
45. U. Heisel, M. Lutz, D. Spath, R. Wassmer, and U. Walter (1994), “Application of 
minimum quantity cooling lubrication technology in cutting processes”, 
Production Engineering, Vol 2 (1), pp. 49-54. 
46. V.N. Gaitonde, S.R. Karnik, J. Paulo Davim (2008), “Selection of optimal MQL 
and cutting conditions for enhancing machinability in turning of brass”,Journal of 
Materials Processing Technology, Vol 204, pp. 459-464. 
47. Wang X, Wang W, Huang Y, Nguyen N, Krishnakumar K (2008), “Design of 
112 
neural network-based estimator for tool wear modeling in hard turning”, J Intell 
Manuf, Vol 19, pp. 383-396. 
48. Y. Suna, B. Huanga, D.A. Puleob, I.S. Jawahir (2015), “Enhanced Machinability 
of Ti-5553 Alloy from Cryogenic Machining: Comparison with MQL and Flood-
cooled Machining and Modeling”, Procedia CIRP, Vol 31, pp.477-482. 
49. Y.S. Liao, H.M. Lin (2007). “Mechanism of minimum quantity lubrication in high-
speed milling of hardened steel”, International Journal of Machine Tools & 
Manufacture, Vol 47, pp. 1660-1666. 
50. Yaogang Wang, Changhe Li, Yanbin Zhang, Min Yang, Benkai Li, Dongzhou Jia, 
Yali Hou, Cong Mao (2016), “Experimental evaluation of the lubrication 
properties of the wheel/workpiece interface in minimum quantity lubrication 
(MQL) drilling using different types of vegetable oils”, J. Clean. Prod. Vol 127, 
pp. 487-499. 
51. Zhang S, Guo YB (2009), “An experimental and analytical analysis on chip 
morphology, phase transformation, oxidation, and their relationships in finish hard 
milling”, International Journal of Machine Tools and Manufacture, Vol 49, pp. 
805–813. 
52. Pil-Ho Lee, Jung Soo Nam, Chengjun Li and Sang Won Lee (2012), “An 
Experimental Study on Micro-Grinding Process with Nanofluid Minimum 
Quantity Lubrication (MQL)”, International Journal of Precision Engineering and 
Manufacturing, Vol 13, pp. 331-338. 
113 
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA LUẬN ÁN 
1. Trần Minh Đức, Phạm Quang Đồng, Trần Thế Long, Trần Quyết Chiến (2017), 
“Nghiên cứu chế tạo đầu phun dung dịch lạnh cho bôi trơn làm nguội tối thiểu, ứng 
dụng vào phay thép SKD11”, Tạp chí Khoa học Công nghệ Đại học Thái Nguyên, 
tập 173, số 13, tr. 171 - 176. 
2. Tran Minh Duc, Tran The Long, Pham Quang Dong, Tran Bao Ngoc (2017), 
“Applied Research of Nanofluids in MQL to Improve Hard Milling Performance of 
60Si2Mn Steel Using Carbide Tools”, American Journal of Mechanical 
Engineering, Vol. 5, No. 5, 228-233. (DOI:10.12691/ajme-5-5-6) 
3. Pham Quang Dong, Tran Minh Duc, Tran The Long (2019), “Performance 
Evaluation of MQCL HardMilling of SKD11 Tool Steel Using MoS2 Nanofluid”, 
Metals, Volume 9, Issue 6, 658 (SCI-Q2). (https://doi.org/10.3390/met9060658) 
4. Tran Minh Duc, Pham Quang Dong, Tran The Long, Dang Van Thanh, (2019) 
“Evaluation of MQCL Technique Using MoS2 Nanofluids During Hard Milling 
Process of SKD11 Tool Steel”, International Journal of Mechanical Engineering 
and Applications, Vol 7, No 4, pp. 91-100). (DOI: 10.11648/ j.ijmea.20190704.11) 
5. Pham Quang Dong, Tran Minh Duc, Ngo Minh Tuan, Tran The Long, Dang Van 
Thanh and Nguyen Van Truong (2020), “Improvement in the Hard Milling of AISI 
D2 Steel under the MQCL Condition Using Emulsion-Dispersed 
MoS2 Nanosheets”, Lubricants, Volume 8, Issue 6 (ESCI-Q1). 
(https://doi.org/10.3390/lubricants8060062) 
114 
PHỤ LUC 1. Kết quả phân tích ANOVA quy hoạch 2k-p 
Bảng 1.1. Kết quả phân tích ANOVA các thành phần lực cắt Px 
Nguồn DF Adj SS Adj MS Giá trị F Giá trị P 
Mô hình 7 4335.50 619.36 132.00 0.000 
 Mô hình tuyến tính 5 3526.44 705.29 150.32 0.000 
x1 1 1560.65 1560.65 332.61 0.000 
x2 1 324.72 324.72 69.21 0.000 
x3 1 157.38 157.38 33.54 0.000 
x4 1 16.04 16.04 3.42 0.102 
x5 1 1467.66 1467.66 312.80 0.000 
Mô hình tƣơng tác hai chiều 2 809.07 404.53 86.22 0.000 
x2 * x3 1 222.46 222.46 47.41 0.000 
x2 * x5 1 586.61 586.61 125.02 0.000 
Lỗi 8 37.54 4.69 
Tổng 15 4373.04 
Bảng 1.2. Kết quả phân tích ANOVA các thành phần lực cắt Py 
Nguồn DF Adj SS Adj MS Giá trị F Giá trị P 
Mô hình 7 5504.85 786.41 92.32 0.000 
Mô hình tuyến tính 5 4140.93 828.19 97.22 0.000 
x1 1 104.76 104.76 12.30 0.008 
x2 1 284.26 284.26 33.37 0.000 
x3 1 1569.74 1569.74 184.28 0.000 
x4 1 2161.79 2161.79 253.78 0.000 
x5 1 20.39 20.39 2.39 0.160 
Mô hình tƣơng tác hai chiều 2 1363.92 681.96 80.06 0.000 
x2 * x3 1 1173.06 1173.06 137.71 0.000 
x2 * x5 1 190.85 190.85 22.41 0.001 
115 
Lỗi 8 68.15 8.52 
Tổng 15 5572.99 
Bảng 1.3. Kết quả phân tích ANOVA các thành phần lực cắt Pz 
Nguồn DF Adj SS Adj MS Giá trị F Giá trị P 
Mô hình 7 22737.7 3248.24 266.75 0.000 
Mô hình tuyến tính 5 14264.5 2852.90 234.29 0.000 
x1 1 3.8 3.77 0.31 0.593 
x2 1 479.7 479.72 39.40 0.000 
x3 1 55.7 55.69 4.57 0.065 
x4 1 4292.5 4292.54 352.51 0.000 
x5 1 9432.8 9432.78 774.64 0.000 
Mô hình tƣơng tác hai chiều 2 8473.2 4236.60 347.92 0.000 
x2 * x3 1 762.2 762.17 62.59 0.000 
x2 * x5 1 7711.0 7711.04 633.25 0.000 
Lỗi 8 97.4 12.18 
Tổng 15 22835.1 
Bảng 1.4. Kết quả phân tích ANOVA nhám Ra 
Nguồn DF Adj SS Adj MS Giá trị F Giá trị P 
Mô hình 7 0.000722 0.000103 0.38 0.889 
Mô hình tuyến tính 5 0.000648 0.000130 0.48 0.783 
x1 1 0.000138 0.000138 0.51 0.495 
X2 1 0.000046 0.000046 0.17 0.692 
x3 1 0.000033 0.000033 0.12 0.736 
x4 1 0.000001 0.000001 0.00 0.965 
x5 1 0.000431 0.000431 1.59 0.243 
Mô hình tƣơng tác hai chiều 2 0.000074 0.000037 0.14 0.874 
116 
x2 * x3 1 0.000014 0.000014 0.05 0.825 
x2 * x5 1 0.000060 0.000060 0.22 0.650 
Lỗi 8 0.002164 0.000271 
Tổng 15 0.002886 
117 
PHỤ LỤC 2. Kết quả phân tích ANOVA quy hoạch bề mặt chỉ tiêu CCD 
Bảng 2.1. Kết quả phân tích ANOVA thành phần lực Px 
Nguồn DF Adj SS Adj MS Giá trị F Giá trị P 
Mô hình 5 1200.30 240.061 0.99 0.487 
Mô hình tuyến tính 2 112.34 56.168 0.23 0.799 
p 1 30.81 30.806 0.13 0.732 
Q 1 81.53 81.530 0.34 0.580 
Mô hình bậc hai 2 730.38 365.190 1.50 0.286 
p*p 1 336.64 336.638 1.39 0.277 
Q*Q 1 486.94 486.935 2.01 0.200 
Mô hình tƣơng tác hai chiều 1 357.59 357.588 1.47 0.264 
p*Q 1 357.59 357.588 1.47 0.264 
Lỗi 7 1699.50 242.786 
Mức độ phù hợp 3 1677.20 559.066 100.27 0.000 
Sai số thuần nhất 4 22.30 5.576 
Tổng 12 2899.80 
Bảng 2.2. Kết quả phân tích ANOVA thành phần lực Py 
Nguồn DF Adj SS Adj MS Giá trị F Giá trị P 
Mô hình 5 38649.8 7730.0 2.40 0.143 
Mô hình tuyến tính 2 6577.0 3288.5 1.02 0.409 
p 1 2786.1 2786.1 0.86 0.384 
Q 1 3790.9 3790.9 1.18 0.314 
Mô hình bậc hai 2 20062.8 10031.4 3.11 0.108 
p*p 1 3859.4 3859.4 1.20 0.310 
Q*Q 1 18038.7 18038.7 5.60 0.050 
Mô hình tƣơng tác hai chiều 1 12010.0 12010.0 3.73 0.095 
p*Q 1 12010.0 12010.0 3.73 0.095 
118 
Lỗi 7 22567.1 3223.9 
Mức độ phù hợp 3 22520.7 7506.9 647.47 0.000 
Sai số thuần nhất 4 46.4 11.6 
Tổng 12 61216.9 
Bảng 2.3. Kết quả phân tích ANOVA thành phần lực Pz 
Nguồn DF Adj SS Adj MS Giá trị F Giá trị P 
Mô hình 5 39293 7858.6 0.85 0.555 
Mô hình tuyến tính 2 2595 1297.3 0.14 0.871 
p 1 2244 2243.7 0.24 0.637 
Q 1 351 350.9 0.04 0.851 
Mô hình bậc hai 2 28361 14180.3 1.54 0.280 
p*p 1 1960 1960.4 0.21 0.659 
Q*Q 1 24124 24123.8 2.61 0.150 
Mô hình tƣơng tác hai chiều 1 8338 8337.5 0.90 0.373 
p*Q 1 8338 8337.5 0.90 0.373 
Lỗi 7 64586 9226.5 
Mức độ phù hợp 3 64567 21522.5 4717.69 0.000 
Sai số thuần nhất 4 18 4.6 
Tổng 12 103878 
 Bảng 2.4. Kết quả phân tích ANOVA thành phần lực Ra 
Nguồn DF Adj SS Adj MS Giá trị F Giá trị P 
Mô hình 5 0.001016 0.000203 3.50 0.067 
Mô hình tuyến tính 2 0.000914 0.000457 7.87 0.016 
p 1 0.000009 0.000009 0.15 0.710 
Q 1 0.000906 0.000906 15.59 0.006 
Mô hình bậc hai 2 0.000098 0.000049 0.84 0.471 
119 
p*p 1 0.000001 0.000001 0.01 0.907 
Q*Q 1 0.000093 0.000093 1.60 0.247 
Mô hình tƣơng tác hai chiều 1 0.000004 0.000004 0.07 0.801 
p*Q 1 0.000004 0.000004 0.07 0.801 
Lỗi 7 0.000407 0.000058 
Mức độ phù hợp 3 0.000356 0.000119 9.34 0.028 
Sai số thuần nhất 4 0.000051 0.000013 
Tổng 12 0.001422 
Bảng 2.5. Mô hình tóm tắt 
Thông số S R2 R2adj R
2
pred 
Px 15.5816 41.39% 0.00% 0.00% 
Py 56.7791 63.14% 36.80% 0.00% 
Pz 96.0548 37.83% 0.00% 0.00% 
Ra 0.0076212 71.41% 51.00% 0.00% 
120 
PHỤ LỤC 3. Kết quả phân tích ANOVA quy hoạch Box – Behnken 
Bảng 3.1. Kết quả phân tích ANOVA thành phần lực cắt Px 
Nguồn DF Adj SS Adj MS Giá trị F Giá trị P 
Mô hình 9 1313,87 145,986 2,25 0,042 
Mô hình tuyến tính 3 580,91 193,638 2,98 0,044 
x1 1 0,00 0,001 0,00 0,997 
x2 1 37,70 37,700 0,58 0,451 
x3 1 543,21 543,211 8,37 0,007 
Mô hình bậc hai 3 552,73 184,244 2,84 0,052 
x1 * x1 1 62,22 62,218 0,96 0,334 
x2 * x2 1 59,71 59,706 0,92 0,344 
x3 * x3 1 415,56 415,558 6,40 0,016 
Mô hình tƣơng tác hai chiều 3 180,23 60,076 0,93 0,439 
x1 * x2 1 3,52 3,521 0,05 0,817 
x1 * x3 1 152,23 152,226 2,34 0,135 
x2 * x3 1 24,48 24,482 0,38 0,543 
Lỗi 35 2272,16 64,919 
Mức độ phù hợp 3 5,71 1,902 0,03 0,994 
Sai số thuần nhất 32 2266,45 70,827 
Tổng 44 3586,03 
Bảng 3.2. Kết quả phân tích ANOVA thành phần lực cắt Py 
Nguồn DF Adj SS Adj MS Giá trị F Giá trị P 
Mô hình 9 13192,1 1465,78 5,86 0,000 
Mô hình tuyến tính 3 2569,2 856,40 3,42 0,028 
x1 1 1748,0 1747,97 6,99 0,012 
x2 1 352,4 352,36 1,41 0,243 
x3 1 468,9 468,87 1,87 0,180 
121 
Mô hình bậc hai 3 9986,9 3328,96 13,31 0,000 
x1 * x1 1 3557,1 3557,09 14,22 0,001 
x2 * x2 1 1682,2 1682,19 6,72 0,014 
x3 * x3 1 4069,9 4069,94 16,27 0,000 
Mô hình tƣơng tác hai chiều 3 636,0 212,00 0,85 0,477 
x1 * x2 1 421,5 421,50 1,68 0,203 
x1 * x3 1 141,9 141,87 0,57 0,456 
x2 * x3 1 72,6 72,62 0,29 0,593 
Lỗi 35 8755,8 250,17 
Mức độ phù hợp 3 1562,1 520,71 2,32 0,094 
Sai số thuần nhất 32 7193,7 224,80 
Tổng 44 21947,9 
Bảng 3.3. Kết quả phân tích ANOVA thành phần lực cắt Pz 
Nguồn DF Adj SS Adj MS Giá trị F Giá trị P 
Mô hình 9 12675,2 1408,36 4,54 0,001 
Mô hình tuyến tính 3 7035,7 2345,25 7,55 0,001 
x1 1 1684,4 1684,38 5,43 0,026 
x2 1 379,6 379,61 1,22 0,276 
x3 1 4971,7 4971,75 16,01 0,000 
Mô hình bậc hai 3 5245,4 1748,48 5,63 0,003 
x1 * x1 1 3453,8 3453,81 11,13 0,002 
x2 * x2 1 298,5 298,51 0,96 0,334 
x3 * x3 1 1094,3 1094,35 3,53 0,069 
Mô hình tƣơng tác hai chiều 3 394,0 131,34 0,42 0,738 
x1 * x2 1 286,7 286,75 0,92 0,343 
x2 * x3 1 99,2 99,19 0,32 0,576 
X2 * x3 1 8,1 8,09 0,03 0,873 
122 
Lỗi 35 10865,9 310,45 
Mức độ phù hợp 3 1883,9 627,98 2,24 0,103 
Sai số thuần nhất 32 8981,9 280,69 
Tổng 44 23541,1 
Bảng 3.4. Kết quả phân tích ANOVA nhám bề mặt Ra 
Nguồn DF Adj SS Adj MS Giá trị F Giá trị P 
Mô hình 6 0.030316 0.005053 4.63 0.001 
Mô hình tuyến tính 3 0.006987 0.002329 2.14 0.112 
x1 1 0.004056 0.004056 3.72 0.061 
x2 1 0.000368 0.000368 0.34 0.565 
x3 1 0.002563 0.002563 2.35 0.134 
Mô hình bậc hai 3 0.023329 0.007776 7.13 0.001 
x1* x1 1 0.008849 0.008849 8.12 0.007 
x2* x2 1 0.000085 0.000085 0.08 0.782 
x3 * x3 1 0.012607 0.012607 11.56 0.002 
Lỗi 38 0.041433 0.001090 
Mức độ phù hợp 6 0.003599 0.000600 0.51 0.798 
Sai số thuần nhất 32 0.037834 0.001182 
Tổng 44 0.071750 
Bảng 3.5. Mô hình tổng quát 
Thông số S R2 R2adj R
2
pred 
Px 8,05722 36,64% 20,35% 0,00% 
Py 15,8166 60,11% 49,85% 29,65% 
Pz 17,6197 53,84% 41,97% 18,28% 
Ra 0.0330205 42.25% 33.13% 19.16% 
123 
PHỤ LỤC 4. Một số kết quả thí ảnh hƣởng của MQCL sử dụng dung dịch nano 
MoS2 đến CLBM; mòn và tuổi bền của dụng cụ 
Bảng 4.1. Số liệu đo nhám bề mặt Ra trong thí nghiệm kiểm chứng 
Hình 4.1. Sơ đồ chụp cấu trúc bề mặt trên kính hiển vi kỹ thuật số V X – 6000 
TT Dry MQL MQCL 
MQCL 
MoS2 0,2% 
MQCL 
MoS2 0,5% 
MQCL 
MoS2 
0,8% 
1 0,280 0,211 0,188 0,147 0,131 0,171 
2 0,289 0,208 0,162 0,140 0,140 0.186 
3 0,307 0,222 0,167 0,147 0,121 0,183 
4 0,211 0,164 0,129 0,136 0,171 
5 0,247 0,177 0,152 0,131 0,219 
6 0,287 0,170 0,151 0,224 
7 0,183 0,143 0,262 
8 0,189 
Trung bình 0,231 0,231 0,175 0,144 0,130 0,202 
124 
PHỤ LỤC 5. Một số hình ảnh quá trình làm thí nghiệm 
Hình 5.1. Đo nhiệt độ dòng khí lạnh 
Hình 5.2. Đo nhiệt độ dòng dung dịch lạnh MQCL 
Hình 5.3. Thí nghiệm gia công phay cứng dùng MQCL + Nano MoS2 
125 
Hình 5.4. Đo mòn dao bằng kính hiển vi VX -6000-KEYENCE 
Hình 5.5. Kiểm tra nhiệt độ vùng gia công 
126 
Hình 5.6. Phòng thí nghiệm