Nghiên cứu ảnh hưởng của một số thông số công nghệ đến năng suất và độ nhám bề mặt khi gia công thép không gỉ sus 304 trên máy cắt dây gs2532b

LƯU QUỲNH TRANG BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - LƯU QUỲNH TRANG CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ THÔNG SỐ CÔNG NGHỆ ĐẾN NĂNG SUẤT VÀ ĐỘ NHÁM BỀ MẶT KHI GIA CÔNG THÉP KHÔNG GỈ SUS 304 TRÊN MÁY CẮT DÂY GS2532B LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY 2011 - 2012 HÀ NỘI - 2012 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI LƯU QUỲNH TRANG NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ THÔNG SỐ CÔNG NGHỆ ĐẾN NĂNG SUẤT VÀ ĐỘ NHÁM BỀ MẶT KHI GIA CÔNG THÉP KHÔNG GỈ SUS 304 TRÊN MÁY CẮT DÂY GS2532B LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: GS.TS.TRẦN VĂN ĐỊCH HÀ NỘI - 2012 Luận văn thạc sĩ khoa học GVHD: GS.TS.Trần Văn Địch LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan: Đây luận văn riêng tơi Các thí nghiệm luận văn thực nghiêm túc máy đạt tiêu chuẩn, số liệu luận văn đo đạc trung thực, xác phịng thí nghiệm có uy tín, kết luận văn chưa công bố tài liệu Hà Nội, ngày 28 tháng năm 2012 Người cam đoan Lưu Quỳnh Trang Học Viên: Lưu Quỳnh Trang Lớp : Cao học Công nghệ chế tạo máy KH – 2011B Luận văn thạc sĩ khoa học GVHD: GS.TS.Trần Văn Địch LỜI CẢM ƠN Tôi xin chân trọng cảm ơn Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy – Viện Cơ khí – Trường Đại học Bách khoa Hà Nội, Trung tâm Cơ khí xác, Bộ mơn Thiết bị Dụng cụ cơng nghiệp – Trường đại học Công nghiệp Hà Nội tạo điều kiện thuận lợi, giúp đỡ suốt q trình học tập nghiên cứu Tơi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến GS.TS.Trần Văn Địch, người hướng dẫn khoa học cho Tôi xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo, bạn đồng nghiệp đóng góp nhiều ý kiến quý báu giúp đỡ tận tình để luận văn hoàn thành Hà Nội, ngày 28 tháng năm 2012 Học viên Lưu Quỳnh Trang Học Viên: Lưu Quỳnh Trang Lớp : Cao học Công nghệ chế tạo máy KH – 2011B Luận văn thạc sĩ khoa học GVHD: GS.TS.Trần Văn Địch MỤC LỤC DANH MỤC CÁC THUẬT NGỮ VÀ CÁC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ MỞ ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ GIA CÔNG TIA LỬA ĐIỆN 13 1.1 SỰ XUẤT HIỆN PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG TIA LỬA ĐIỆN 13 1.2 ĐẶC ĐIỂM CỦA PHUƠNG PHÁP GIA CÔNG TIA LỬA ĐIỆN 13 1.3.KHẢ NĂNG CÔNG NGHỆ CỦA PHUƠNG PHÁP GIA CÔNG TIA LỬA ĐIỆN 14 1.4 CÁC PHUƠNG PHÁP GIA CÔNG TIA LỬA ĐIỆN 17 1.4.1 Gia công tia lửa điện xung định hình (EDM – Die sinking) 17 1.4.2 Gia công tia lửa điện cắt dây (EDM – Wire Cutting) 18 1.4.3 Các phương pháp khác 19 1.5 CƠ SỞ CÔNG NGHỆ CỦA PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG TIA LỬA ĐIỆN ��i quy thực nghiệm có dạng: y = 3,5528 + 0,8187.z + 0,2641.z Chuyển phương trình hồi quy thực nghiệm biến x x theo công thức đổi sau: zi = Trong đó: – Giá trị trung bình giá trị x i Δx i – Khoảng chênh lệch giá trị x i Phương trình hồi quy chuyển biến x x sau: y = 3,5528 + 0,8187 + 0,2641 y = 1,3157 + 0,8187.x + 0,2641.x Vậy ta có hệ số a, b, c sau: lna = 1,3157 ⇒ a = 3,7274 b = 2,2676 c = 1,3023 Vậy phương trình thể quan hệ suất cắt điện áp đánh lửa U i dịng phóng tia lửa I e là: V = 3,7274.U z 2,2676.I e 1,3023 Lập trình phần mềm Matlab R2008b để vẽ đồ thị phương trình quan hệ V với U i , I e : Đoạn chương trình lập trình sau: U z = : 0.25 : 20; % khai bao gia tri U z Học Viên: Lưu Quỳnh Trang Lớp : Cao học Công nghệ chế tạo máy KH – 2011B 101 Luận văn thạc sĩ khoa học GVHD: GS.TS.Trần Văn Địch I e = 1.5 : 0.025 : 4; % khai bao gia tri I e [x,y] = meshgrid(U z ,I e ) % Tao ma tran gia tri V=3.7274*(x.^2.2676).*(y.^1.302); surf(x,y,V); title('Anh huong cua U z va I e den V'); xlabel('U z (V)'); ylabel('I e (A)'); zlabel('V(mm2/phut)'); Vậy đồ thị biểu diễn đường cong lý thuyết mô tả ảnh hưởng đồng thời điện áp đánh lửa U z cường độ dịng phóng tia lửa điện I e đến suất cắt hình 3.22 Hình 3.22 Đồ thị mô tả quan hệ V với U z , I e Học Viên: Lưu Quỳnh Trang Lớp : Cao học Công nghệ chế tạo máy KH – 2011B 102 Luận văn thạc sĩ khoa học GVHD: GS.TS.Trần Văn Địch 3.2.7.2 Xác định ảnh hưởng đồng thời Uz đến Ie độ nhám bề mặt thép SUS 304 Từ 3.6 ta có bảng 3.13 mơ tả ảnh hưởng đồng thời U z I e đến độ nhám bề mặt thép SUS 304 Bảng 3.13 Ảnh hưởng tổng hợp U i I e R a Mẫu TN U i (V) I e (A) R a (µm) 16,98 1,5 7,00 20 19,16 20 1,5 7,16 Dựa vào kết nghiên cứu trước đây, ta có phương trình quan hệ độ nhám bề mặt R a với điện áp đánh lửa U i dịng phóng tia lửa điện I e sau: R a = a.U i b.I e c Trong đó: a,b,c – hệ số số mũ cần xác định Để áp dụng phương pháp quy hoạch thực nghiệm trực giao, ta phải biến phương trình dạng đa thức bậc nhiều biến Do ta sử dụng phương pháp logarit hóa vế Phương trình sau lograrit hóa có dạng: lnR a = lna + b.lnU i + c.lnI e Đặt: y = lnR a x = lnU i x = lnI e Khi phương trình trở thành dạng tuyến tính bậc nhất: y = lna + b.x + c.x Ta có bảng thơng số thí nghiệm logarit hóa bảng 3.14 Học Viên: Lưu Quỳnh Trang Lớp : Cao học Công nghệ chế tạo máy KH – 2011B 103 Luận văn thạc sĩ khoa học GVHD: GS.TS.Trần Văn Địch Bảng 3.14 Bảng logarit hóa thơng số ảnh hưởng tới R a Mẫu TN x = lnU i x = lnI e y = lnR a 1,6094 1,3862 2,8320 1,6094 0,4054 1,945 2,9957 1,3862 2,9528 2,9957 0,4054 1,968 Vậy bảng ma trận quy hoạch thực nghiệm trực giao hai yếu tố (3.15) là: Bảng 3.15 Bảng ma trận quy hoạch thực nghiệm cho R a Mẫu z1 z2 x1 x2 y 3.1 -1 +1 1,6094 1,3862 2,8320 3.2 -1 -1 1,6094 0,4054 1,945 3.3 +1 +1 2,9957 1,3862 2,9528 3.4 +1 -1 2,9957 0,4054 1,968 Do đó, theo phương pháp quy hoạch trực giao, phương trình sau tìm có dạng: y = a’ + b’.z + c’.z Trong hệ số a’, b’, c’ tính theo công thức sau: a’ = (2,8320 + 1,945 + 2,9528 + 1,968) a’ = 2,424 b’ = (-2,8320 -1,945 + 2,9528 + 1,968) b’ = 0,036 c’ = (2,8320 - 1,945 + 2,9528 -1,968) c’ = 0,468 Vậy phương trình hồi quy thực nghiệm là: Học Viên: Lưu Quỳnh Trang Lớp : Cao học Công nghệ chế tạo máy KH – 2011B 104 Luận văn thạc sĩ khoa học GVHD: GS.TS.Trần Văn Địch y = 2,424 + 0,036.z + 0,468.z Chuyển phương trình hồi quy thực nghiệm biến x x theo công thức đổi sau: zi = Trong đó: – Giá trị trung bình giá trị x i Δx i – Khoảng chênh lệch giá trị x i Phương trình hồi quy chuyển biến x x sau: + 0,063 y = 2, 24 + 0,036 y = 2,177 + 0,052x +0,128x Vậy ta có hệ số a, b, c sau: lna = 2,177 ⇒ a = 8,819 b = 0,052 c = 0,128 Vậy phương trình thể quan hệ độ nhám bề mặt R a điện áp đánh lửa U i dịng phóng tia lửa I e là: R a = 8,819.U i 0.052.I e 0,128 Lập trình phần mềm Matlab R2009b để vẽ đồ thị phương trình quan hệ R a với U i , I e : Đoạn chương trình lập trình sau: U i = : 0.25 : 20; % khai bao gia tri U i I e = 1.5 : 0.025 : 4; % khai bao gia tri I e [x,y] = meshgrid(U i ,I e ) % Tao ma tran gia tri R a =8.819*(x.^0.052).*(y.^0.128); surf(x,y,R a ); title('Anh huong cua U i va I e den R a '); xlabel('U i (V)'); ylabel('I e (A)'); Học Viên: Lưu Quỳnh Trang Lớp : Cao học Công nghệ chế tạo máy KH – 2011B 105 Luận văn thạc sĩ khoa học GVHD: GS.TS.Trần Văn Địch zlabel('R a (micromet)'); Vậy đồ thị biểu diễn đường cong lý thuyết mô tả ảnh hưởng điện áp đánh lửa U z đến độ nhám bề mặt hình 3.23 Hình 3.23 Đồ thị mơ tả quan hệ R a với U i , I e Học Viên: Lưu Quỳnh Trang Lớp : Cao học Công nghệ chế tạo máy KH – 2011B 106 ...ài " Nghiên cứu ảnh hưởng số thông nghệ đến suất độ nhám bề mặt gia công thép SUS 304 máy cắt dây tia lửa điện GS2532B" , từ tìm phương trình mơ tả mối quan hệ thông số công nghệ với suất cắt độ nh...iả tập trung vào nghiên cứu ảnh hưởng thông số công nghệ tới suất độ nhám bề mặt gia công thép SUS3 04 máy cắt dây tia lửa điện GS2532B – Trung Quốc Cụ thể tác giả xét đến hai thông số công nghệ đi... DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI LƯU QUỲNH TRANG NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ THÔNG SỐ CÔNG NGHỆ ĐẾN NĂNG SUẤT VÀ ĐỘ NHÁM BỀ MẶT KHI GIA CÔNG THÉP KHÔNG GỈ SUS