(LUẬN văn THẠC sĩ) nghiên cứu ảnh hưởng của một số thông số đến chi phí năng lượng riêng và chất lượng sản phẩm khi gia công lỗ bậc trên máy phay CNC DMG 635​

CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Đơc lập — Tự — Hạnh phúc LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan, cơng trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chƣa đƣợc công bố cơng trình nghiên cứu khác Nếu nội dung nghiên cứu trùng lặp với cơng trình nghiên cứu cơng bố, tơi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm tuân thủ kết luận đánh giá luận văn Hội đồng khoa học Hà Nội, ngày tháng năm Người cam đoan (Tác giả kỷ ghi rõ họ tên) download by : skknchat@gmail.com LỜI CẢM ƠN Qua trình học tập, nghiên cứu hồn thành luận văn, em xin kính gửi lời cảm ơn chân thành sâu sắc đến: Thầy PGS TS Đặng Thiện Ngôn - Thầy hƣớng dẫn thực luận văn tận tình dạy, tạo điều kiện động viên em suốt trình thực Quý thầy cô tham gia công tác giảng dạy hƣớng dẫn em nhƣ lớp cao học kỹ thuật khí K22 Q thầy, giảng dạy khoa Cơ khí Chế tạo máy, phịng Đào tạo – phận sau đại học – Trƣờng Đại học Lâm Nghiệp giúp đỡ ngƣời thực thời gian học tập nghiên cứu trƣờng Kính gửi lời cảm tạ tới BGH trƣờng Đại học Lâm Nghiệp tạo điều kiện thuận lợi cho cho học viên trƣờng đƣợc học tập nghiên cứu Kính chúc Quý thầy, cô dồi sức khỏe Học Viên Thực Hiện Nguyễn Văn Hiếu download by : skknchat@gmail.com BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƢỜNG ĐAI HOC LÂM NGHIỆP Đôc Ỉâp - Tự - Hạnh phúc BẢN NHẬN XÉT Của ngƣời hƣớng dẫn luận văn thạc sĩ Họ tên ngƣời hƣớng dẫn: Họ tên học viên: Chuyên ngành: Khóa học: Nội dung nhận xét: Tinh thần, thái độ làm việc, ý thức tổ chức kỷ luật: Về lực trình độ chuyên môn: Về trình thực đề tài kết luận văn: Đồng ý cho học viên bảo vệ luận văn trƣớc Hội đồng: □ Có □ Khơng Hà Nội, ngày tháng năm Người nhận xét (Người hướng dẫn ký ghi rõ họ tên) download by : skknchat@gmail.com MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI ĐỐI TƢỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA LUẬN VĂN KẾT QUẢ DỰ KIẾN ĐẠT ĐƢỢC CHƢƠNG : TỔNG QUAN 1.1 LÝ THUYẾT TỔNG QUAN VỀ VẬT LIỆU SKD61: 1.2 VAI TRÒ THÉP SKD 61 1.3 PHAY CỨNG VẬT LIỆU SKD61 VÀ NHỮNG LƢU Ý VỀ CHẾ ĐỘ CẮT .6 1.4 CƠ SỞ LÝ THUYẾT CẮT GỌT KIM LOẠI .7 1.5 CƠ SỞ LÝ THUYẾT CÔNG NGHỆ PHAY 1.6 ĐỘ NHÁM BỀ MẶT CHI TIẾT MÁY 15 1.7 CÁC KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU NGOÀI NƢỚC ĐÃ CƠNG BỐ 25 1.8 TÌNH HÌNH SỬ DỤNG VÀ NGHIÊN CỨU MÁY PHAY KIM LOẠI Ở TRONG NƢỚC .31 CHƢƠNG 37 CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA ĐỀ TÀI 37 2.1 CƠ SỞ LÝ THUYẾT LỰC TÁC DỤNG CỦA PHẦN TỬ CẮT LÊN PHÔI .37 2.2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT QUÁ TRÌNH PHAY .39 2.2.1 Các yếu tố chế độ cắt 39 2.2.1.2 Lượng chạy dao S 39 2.2.2 Thơng số hình học lớp cắt phay 40 2.2.2.1 Chiều sâu phay t0 40 2.2.2.2 Chiều rộng phay B (mm) 41 2.2.2.3 Góc tiếp xúc  41 download by : skknchat@gmail.com 2.2.2.4 Số đồng thời tham cắt n .42 2.2.2.5 Chiều dày cắt a (mm) 42 2.2.2.6 Chiều rộng cắt b (mm) 46 2.2.2.7 Diện tích cắt phay 46 2.2.3 Lực cắt phay 46 2.3 CÁC YẾU TỐ ẢNH HƢỞNG ĐẾN LỰC CẮT 49 2.3.1 Ảnh hưởng bề rộng chiều sâu cắt đến lực cắt PZ 49 2.3.2 Ảnh hưởng chiều sâu cắt lượng chạy dao đến lực cắt 50 2.3.3 Ảnh hưởng vật liệu gia công đến lực cắt 51 2.3.4 Ảnh hưởng vật liệu dao tới lực cắt 53 2.3.5 Ảnh hưởng tốc độ cắt đến lực cắt .53 2.3.6 Ảnh hưởng thơng số hình học dao đến lực cắt 55 2.4 XÁC ĐỊNH CHẾ ĐỘ PHAY 59 2.4.1.Xác định chiều sâu cắt t (mm) 59 2.4.2 Xác định lượng chạy dao fz (mm/răng) 59 2.4.3 Xác định tốc độ cắt phay 60 CHƢƠNG 62 CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ PHƢƠNG PHÁP XỬ LÝ SỐ LIỆU THỰC NGHIỆM 62 3.1 PHƢƠNG PHÁP QUI HOẠCH THỰC NGHIỆM 62 3.2 PHƢƠNG PHÁP GIẢI BÀI TOÁM TỐI ƢU ĐA MỤC TIÊU .65 CHƢƠNG 69 NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM KHI GIA CÔNG LỖ BẬC TRÊN MÁY PHAY CNC DMG 635 69 4.1 PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM 69 4.1.1 Chọn phương pháp nghiên cứu .69 4.1.2 Chọn hàm mục tiêu nghiên cứu .69 4.1.3 Chọn tham số ảnh hưởng đến hàm mục tiêu 72 download by : skknchat@gmail.com 4.2 PHƢƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH HÀM MỤC TIÊU 73 4.2.1 Phương pháp xác định chi phí điện riêng 73 4.2.2 Phương pháp xác định độ nhám bề mặt gia công 74 4.3 THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM VÀ DỤNG CỤ ĐO .74 4.3.1 Thiết bị thí nghiệm 74 4.3.2 Dụng cụ đo 77 4.4 PHƢƠNG PHÁP XỬ LÝ SỐ LIỆU THÍ NGHIỆM .78 4.4.1 Kiểm tra số liệu thí nghiệm xác định số lần lặp lại tối thiểu .78 4.4.2 Xác định mơ hình tốn học 79 4.4.3 Kiểm tra tính đồng phương sai 79 4.4.4 Kiểm tra giá trị có nghĩa hệ số hồi qui 80 4.4.5 Kiểm tra tính tương thích phương trình hồi qui .80 4.4.6 Kiểm tra khả làm việc mơ hình hồi qui 81 4.4.7 Chuyển phương trình hồi qui dạng thực 81 4.5 TỔ CHỨC THÍ NGHIỆM .82 4.6 KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM ĐƠN YẾU TỐ 83 4.6.1 Kết thí nghiệm ảnh hưởng vận tốc cắt đến độ nhám chi phí điện riêng 83 4.6.1.1 Ảnh hưởng vận tốc cắt đến chi phí điện riêng 84 4.6.1.2 Ảnh hưởng vận tốc cắt đến độ nhám bề mặt 85 4.6.2 Kết thí nghiệm ảnh hưởng lượng chạy dao đến độ nhám chi phí điện riêng 86 4.6.2.1 Ảnh hưởng lượng chạy dao (fz) đến chi phí điện riêng 86 4.6.2.2 Ảnh hưởng lượng chạy dao (fz) đến độ nhám bề mặt .87 4.6.3 Kết thí nghiệm ảnh hưởng chiều sâu cắt đến độ nhám chi phí điện riêng 88 4.6.3.1 Ảnh hưởng chiều sâu cắt (t) đến chi phí điện riêng .89 4.6.3.2 Ảnh hưởng chiều sâu cắt( t) đến độ nhám bề mặt 89 4.7 KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM ĐA YẾU TỐ 90 download by : skknchat@gmail.com 4.7.1 Chọn vùng nghiên cứu giá trị biến thiên thông số đầu vào 91 4.7.2 Xây dựng ma trận thực nghiệm .91 4.7.3 Tổ chức thí nghiệm đa yếu tố 92 4.7.3.1 Tiến hành thí nghiệm thăm dị 92 4.7.3.2 Kết thí nghiệm .93 4.7.4 Kết xác định hàm tương quan với thông số ảnh hưởng 94 4.8 XÁC ĐỊNH GIÁ TRỊ TỐI ƢU CỦA THAM SỐ ẢNH HƢỞNG 96 4.8.1 Lựa chọn phương pháp giải toán tối ưu 96 4.8.2 Xác định giá trị thông số sử dụng hợp lý máy phay CNC DGM 635 .99 4.8.3 Thực nghiệm phay theo chế độ tối ưu .99 KẾT LUẬN VÀ TRIỂN VỌNG CỦA ĐỀ TÀI 101 KẾT LUẬN 101 KHUYẾN NGHỊ 101 TÀI LIÊU THAM KHẢO 102 download by : skknchat@gmail.com DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT Ký hiệu Tên Đơn vị Nr Chi phí lƣợng riêng kWh/m3 Nđ Cơng suất chi phí động kW T Thời gian làm việc để thực đƣợc khối lƣợng công việc M giây M Khối lƣợng công việc thực thời gian T m3 Nc Công suất máy kW m Hiệu suất máy Kt Hệ số tải cho phép Pz Lực tiếp tuyến N Py Lực hƣớng kính N Px Lực chạy dao N Vz Tốc độ cắt vòng/ph Vx Tốc độ chạy dao m/p Cp Hệ số phụ thuộc tính chất vật liệu gia cơng Cv Hệ số phụ thuộc vào vật liệu gia công Ra Sai lệch trung bình số học profin (độ nhám bề mặt gia cơng) Rz Chiều cao nhấp nhơ trung bình profin Vc Vận tốc cắt m/phút fz Lƣợng ăn dao mm/răng t Ch�n (1994), Kỹ thuật đo lường đại lượng vật lý, tập I Nxb Giáo dục 13 Đặng Thế Huy (1995), Phương pháp nghiên cứu khoa học khí Nơng nghiệp, Nxb Nơng nghiệp, Hà Nội download by : skknchat@gmail.com 103 14 Lê công Huỳnh (1995), Phương pháp nghiên cứu khoa học phần nghiên cứu thực nghiệm, Nxb Nông nghiệp, Hà Nội 15 Ngô Đức Hạnh (2008), Nghiên cứu thực nghiệm đặc tính rung động tự kích thích ảnh hưởng bước tiến dao đến tăng trưởng q trình cắt kim loại với trợ giúp máy tính, Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật, trƣờng đại học Kỹ thuật Công nghiệp Thái Nguyên, Thái Nguyên 16 Đỗ Nhƣ Hoàng (2009), Ảnh hưởng bơi trơn làm nguội tối thiểu tới mịn dao độ nhám bề mặt chi tiết phay phẳng thép 65G dao phay mặt đầu Cácbít, Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật, trƣờng đại học Kỹ thuật Công nghiệp Thái Nguyên, Thái Nguyên 17 Bùi Đức Hùng (2009), Nghiên cứu ảnh hưởng chế độ cắt, góc nghiêng bề mặt gia cơng đến tuổi bền dao phay đầu cầu phủ Tialn gia công khuôn thép R12MOV qua tôi, Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật, trƣờng đại học Kỹ thuật Công nghiệp Thái Nguyên, Thái Nguyên 18 Đỗ Thị Làn (2009), Nâng cao độ xác biên dạng bề mặt trụ phay trung tâm gia công VMC-85S, Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật, trƣờng đại học Kỹ thuật Công nghiệp Thái Nguyên, Thái Nguyên 19 Phạm Văn Lang, Bạch Quốc Khang (1998), Cơ sở lý thuyết quy hoạch thực nghiệm ứng dụng kỹ thuật nông nghiệp, NXB Nông nghiệp Hà Nội 20 Trần Lực tác giả (2009), Nguyên lý dụng cụ cắt, NXB Giáo dục Việt Nam 21 Đặng Nguyệt Minh (2009), Nghiên cứu lựa chọn chế độ cắt tối ưu phay mặt phẳng dao phay mặt đầu gang cầu có bôi trơn tối thiểu, Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật, trƣờng đại học Kỹ thuật Công nghiệp Thái Nguyên, Thái Nguyên 22 Phạm Đình Tân (2004), Nguyên lý cắt dụng cụ cắt, NXB Giáo dục, Hà Nội Tiếng anh download by : skknchat@gmail.com 104 23 Landau H., WeinerJ., Zwicky E., Thermal stress in a viscoelastic-plastic plate with tempeture dependent yield stress – Trans of the ASME Journal of applied mechanics, june 1960, p297-302 24 McKee R., Moore R., Boston O., A study of heat developed incylindrical grinding – Transactions of the ASME , Jannuary 1951, p.21-34 25 Norman C Fraz (1958) , An Analysis of the wood – Cutting process , Annarbor, Michigan, United States of America 26.Tarasov L., Some metallurgical aspects of grinding – Repring from the book “Machining – theory and practice”, American Society for metals Tiếng Nga 27 Гурии В Д (2004), ПовъIIIение надежности фрезернования сталей засчет диагностирования состояния иннструмента по снловъм диагнотическим признакам, Диссертация К Т Н Москва 28 Гурии В Д (2011), ПовъIIIениe эффективности настанках с чпу путём комлексного фрезернования диагнотирования состояния инструмента в реалъном времени, МГТУ 29 Жиляев Е В (2009), Влияние конструктивно-технологических факторов порцесса фрезерования на качество обработки деталей низа обуви, диссертация К Т Н ГОУ ВОП ЮРГУЭС 30 Кирилии Ю.В(2006), СоверIIIенствование несуIIIих систем фрзернъ хIстанков диссертация Д Т Н Ульяновск 31 Кирюшин.Д.Е(2007), Повьшение производительности торцевого фрезе рования титановых сплавов за счёт применения высокоскоросного резания, СГТУ 32 Ковалевский А.В(2010), Фрезерование деталей из жаропрочных сплавов на никелевой основе Омский ПТУ 33.Лобаиов.А.А (2006), Исследование процесса фрезерования закаленной стали Диссертация К Т Н Москва download by : skknchat@gmail.com ... nghiệm ảnh hưởng lượng chạy dao đến độ nhám chi phí điện riêng 86 4.6.2.1 Ảnh hưởng lượng chạy dao (fz) đến chi phí điện riêng 86 4.6.2.2 Ảnh hưởng lượng chạy dao (fz) đến độ nhám... thí nghiệm ảnh hưởng chi? ??u sâu cắt đến độ nhám chi phí điện riêng 88 4.6.3.1 Ảnh hưởng chi? ??u sâu cắt (t) đến chi phí điện riêng .89 4.6.3.2 Ảnh hưởng chi? ??u sâu cắt( t) đến độ nhám... 2.3.1 Ảnh hưởng bề rộng chi? ??u sâu cắt đến lực cắt PZ 49 2.3.2 Ảnh hưởng chi? ??u sâu cắt lượng chạy dao đến lực cắt 50 2.3.3 Ảnh hưởng vật liệu gia công đến lực cắt 51 2.3.4 Ảnh hưởng