Luận văn thạc sĩ kỹ thuật nghiên cứu ảnh hưởng của một số yếu tố chế độ cắt đến chất lượng gia công trên máy tiện t18a

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP *** NGUYỄN VĂN CHIẾN NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ YẾU TỐ CHẾ ĐỘ CẮT ĐẾN CHẤT LƯỢNG GIA CÔNG TRÊN MÁY TIỆN T18A LUẬN VĂN THẠC[.]

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP *** - NGUYỄN VĂN CHIẾN NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ YẾU TỐ CHẾ ĐỘ CẮT ĐẾN CHẤT LƯỢNG GIA CÔNG TRÊN MÁY TIỆN T18A LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT Hà Nội - 2011 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP -*** - NGUYỄN VĂN CHIẾN NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ YẾU TỐ CHẾ ĐỘ CẮT ĐẾN CHẤT LƯỢNG GIA CÔNG TRÊN MÁY TIỆN T18A Chuyên ngành: Kỹ thuật máy thiết bị giới hoá nông lâm nghiệp Mã Số: 60.52.14 LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS Hoàng Việt Hà Nội - 2011 ĐẶT VẤN ĐỀ Trong xu tồn cầu hố, để nâng cao sức cạnh tranh trình hội nhập cần phát triển sản xuất theo hướng tối giảm chi phí gia cơng sở đảm bảo nâng cao chất lượng sản phẩm Tối ưu hố q trình sản xuất công cụ hữu hiệu để đạt mục tiêu Tuy nhiên tối ưu hố tồn q trình sản xuất nói chung, chế tạo khí nói riêng tốn lớn giải sau thực nhiệm vụ tối ưu hố ngun cơng q trình gia cơng Nghiên cứu tối ưu hố ngun công nâng cao hiệu kinh tế - kỹ thuật ngun cơng mà cịn tạo liệu quan trọng phục vụ việc tự động hố q trình chuẩn bị cơng nghệ, rút ngắn thời gian khối lượng lao động chuẩn bị sản xuất, đồng thời tạo điều kiện cho việc điều khiển nguyên công tiến tới tự động hố q trình sản xuất Khi tớ i ưu hoá các chế đô ̣ của các quá trình công nghê ̣, cũng các chế đô ̣ làm viê ̣c của máy gia công sẽ diễn viê ̣c giải nhiề u bài toán Các bước bản hoàn thành chúng đươ ̣c tổ ng quát la ̣i sau: Xác đinh ̣ mục đích và phân tích tở ng quát bài toán tối ưu; Luâ ̣n chứng và lựa cho ̣n các chỉ tiêu tố i ưu hoá; Lựa cho ̣n các yế u tố tham số điề u khiể n và phân tích ảnh hưởng chúng tới tiêu chuẩ n tố i ưu; Tính toán và phân tích tấ t cả các thông tin, thiế t lâ ̣p và cho ̣n lo ̣c các điề u kiê ̣n giới ̣n; Xây dựng mô hình toán ho ̣c của quá trình, kiể m tra sự thích hơ ̣p của nó đố i với viêc̣ bao hàm các yế u tố quan tro ̣ng nhấ t, các yế u tố này ảnh hưởng tới quá trình công nghê ̣; Thiế t lâ ̣p thuâ ̣t toán giải tố i ưu của quá trình; Tố i ưu hoá quá trình mô hình; Nghiên cứu triǹ h mô hình, đánh giá các kế t quả, thiế t lâ ̣p và trình bày kiế n nghị Nhiều vấn đề từ thực tiễn sản xuất nước đặt ra: Với qui mô sản xuất vừa nhỏ loại hình thiết bị phù hợp? Hầu hết thiết bị nhập từ nước ngoài, thiếu nhiều tài liệu sử dụng, để có suất, chất lượng giá thành sản phẩm gia công tối ưu cần giải nhiệm vụ cụ thể nào? Như vậy, tối ưu hố q trình gia cơng cắt gọt yêu cầu tất yếu khách quan Một vấn đề mấu chốt cần phải giải để nâng cao hiệu kinh tế - kỹ thuật q trình gia cơng chế tạo khí phải xác định chế độ cắt tối ưu cho ngun cơng khác nhau, thích ứng với điều kiện sản xuất cụ thể Máy tiện T18A - thiết bị chủ đạo phục vụ đào tạo sản xuất Trường Cao đẳng Cơ điện PTNT Nam Bộ, máy với tính gia cơng tạo mặt trụ ngồi, mặt cơn, tiện lỗ, tiện ren, tiện mặt đầu, tiện cắt đứt, tiện bề mặt định hình ngồi…Tuy nhiên q trình sản xuất chi tiêt, sản phẩm khí sở cịn có nhiều bất cập chất lượng, suất thấp, giá thành cao làm hạn chế tính cạnh tranh sản phẩm, gây khơng khó khăn khâu tiêu thụ Có nhiều ngun nhân làm cho chi phí sản xuất cao, chất lượng sản phẩm thấp có ngun nhân chưa có nghiên cứu tạo lập sở khoa học xác định ảnh hưởng yếu tố đến chất lượng gia công, thiết lập mô hình tốn học tốn tối ưu hố qúa trình nghiên cứu sử dụng hiệu thiết bị nhập nội điều kiện Việt Nam Từ luận điểm khoa học yêu cầu thực tiễn nêu tiến hành thực luận văn tốt nghiệp với đề tài "Nghiên cứu ảnh hưởng số yếu tố chế độ cắt đến chất lượng gia công máy tiện T18A ” Kết nghiên cứu đề tài sẽ tài liệu cần thiết cho tính tốn thiết kế, cải tiến sử dụng hiệu thiết bị phục vụ đào tạo cán kỹ thuật thực tiễn sản xuất, góp phần nâng cao chất lượng sản phẩm, hiệu sản xuất 3 Chương TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Tình hình nghiên cứu gia công cắt gọt phương pháp tiện máy tiện giới Tiện phương pháp gia cơng cắt gọt thực nhờ chuyển động thơng thường phơi quay trịn tạo thành chuyển động cắt V c kết hợp với chuyển động tiến dao tổng hợp hai chuyển động tiến dao dọc Sd tiến dao ngang Sng dao thực Theo ngun liệu sản phẩm gia cơng phân gia cơng khí gia cơng vật liệu phi kim Gia công tiện khí q trình gia cơng kim loại học - q trình chế tạo sản phẩm thơng dụng ngành chế ta ̣o máy Cùng với phát triển gia công kim loại học, lý thuyết cắt gọt kim loại đời phát triển khơng ngừng Nhiều cơng trình khoa học việc xây dựng phát triển lý thuyết cắt gọt kim loại phải kể đến nhà bác học Xô Viết (Liên Xô cũ) giáo sư viện sĩ V.A Arsinop, giáo sư G.C Andrev, V.F Bobrov, C.H Philonenko, Iacố p Bachisep, Paven Dakhaba, Lép Sôbakin, nhà bác ho ̣c Mỹ Boston O.W., Ernst H., Merchant M.E.,… Lý thuyết cắt gọt kim loa ̣i sâu nghiên cứu trình tạo phoi, lực phát sinh q trình gia cơng giới, cơng suất thiết bị, chất lượng sản phẩm gia công… đại lượng cần thiết, chúng làm sở cho việc lựa chọn hình dáng, tính tốn kích thước cơng cụ cắt, tính tốn thiết kế sử dụng hợp lý thiết bị cơng cụ gia cơng Nhiều cơng trình sâu nghiên cứu cắt gọt chuyên dùng như: phay, tiện G.C Andrev, A.V Rudnev, V.F Bobrov; sở lý thuyết mài nhẵn E H Maclov…đã đưa phân tích cụ thể động học trình cắt gọt Đó cơng trình lớn bao gồm vấn đề lý thuyết kinh nghiệm thực tế gia công kim loại mà giới lúc có cơng trình nghiên cứu tương tự đời Nghiên cứu trình cắt vật theo hướng kết hợp lý thuyết thực nghiệm nhà khoa học giới tiến hành như: M.P Semko, E.M.Trent; Granôpxki (Nga);V Gazda (Tiệp Khắc (cũ); P Korecky (Pháp); J Shinozuka (Nhật); Bhattacharya A (Ấn Độ) với kết luận quan trọng sơ đồ cắt động học, tạo phoi, yếu tố ảnh hưởng tới lực cắt Vào thập kỷ 70 kỷ XX, lý thuyết cắt gọt kim loa ̣i ngày hồn chỉnh với cơng trình nghiên cứu lực phát sinh trình gia công kim loại học nghiên cứu đầy đủ xác sở vật lý trình cắt, tượng nhiệt trình cắt Lực cắt đơn vị qui luật lực cắt xác định thông qua công thức lý thuyết [5, 15, 31, 42, 47] Chế độ cắt đặc trưng ba thông số: vận tốc cắt, lượng chạy dao chiều sâu cắt Chế độ cắt ảnh hưởng lớn đến chất lượng gia công, tiêu hao lượng suất máy Nhiều cơng trình nhà khoa học tập trung nghiên cứu ảnh hưởng thông số chế độ cắt đến lực cắt, hao mịn cơng cụ cắt, rung động hệ thống công nghệ “ Máy - Dao cắt - Đồ gá - Chi tiết gia cơng” tượng lý - hố xảy vùng cắt Điển hình cơng trình nhà bác học Nga Granơpxki phân nhóm sơ đồ cắt động học, cơng trình Zorev N.N lực cắt phận dao cắt, cơng trình nhà khoa học Đức Kronenberg, Friedrich, Hippler… qui luật lực cắt, cơng trình lý thuyết thực nghiệm nhà khoa học Sokolovski, Kasirin, Tlusty, Tolias, Bhattacharya … sâu xác hố nhận thức nguyên lý qui luật tự rung gia công, hay cơng trình nhà khoa học Ostermann, Laladze, Malkin, Smith phương pháp giải tích trường nhiệt độ dụng cụ cắt, phoi chi tiết gia công 5 Trong lĩnh vực gia công vật liệu phi kim loại mà điển hình vật liệu gỗ với đặc tính phức tạp (khơng đồng bất đẳng hướng) có nhiều cơng trình tiếng khoa học cắt gọt gỗ, vật liệu từ gỗ Năm 1870, tỷ suất lực cắt lần giáo sư tiến sĩ I A Time xác định cho trường hợp cắt đơn giản phương pháp thực nghiệm [17, 22, 37] Năm 1933, giáo sư tiến sĩ M A Đesevơi tổng hợp xây dựng hồn chỉnh lý thuyết cắt gọt gỗ Năm 1939, ông cho đời sách “Kỹ thuật gia cơng gỗ”, cơng trình lớn bao gồm vấn đề lý thuyết kinh nghiệm thực tế gia cơng gỗ mà giới lúc chưa có cơng trình nghiên cứu tương tự đời [17] Tỷ suất lực cắt theo tính tốn lực cắt, công suất cắt, công suất đẩy tiện gỗ gỗ giáo sư tiến sĩ A L Bersatski xác định công thức thực nghiệm [17, 41] Nghiên cứu trình cắt gỗ theo hướng kết hợp lý thuyết thực nghiệm nhà khoa học Mỹ tiến hành C Fraz [37], với kết luận quan trọng tạo phoi, yếu tố ảnh hưởng tới lực cắt, chất lượng gia công GS B.M.Buglai nghiên cứu độ nhẵn phần lớn dạng gia công gỗ Theo khả máy, dao cắt theo u cầu khâu cơng nghệ Ơng phân thành 10 cấp độ nhẵn bề mặt gia cơng, độ nhẵn cao đạt 16 m thấp 1600 m [17,25] Nguyên lý cấu tạo, tính cơng nghệ máy cơng cụ, máy cắt kim loại nói chung, các máy gia công tiêṇ nói riêng đã đươ ̣c các nhà khoa ho ̣c nghiên cứu từ sớm Năm 1712 ông Nartơp, thợ khí người Nga [6,28] chế tạo máy tiện chép hình để tiện chi tiết định hình Việc chép hình theo mẫu thực tự động Chuyển động dọc bàn dao bánh - thực Cho đến năm 1798 (86 năm sau) ông Henry Nandsley người Anh nghiên cứu thay chuyển động chuyển động vit me - đai ốc Năm 1873 Spender chế tạo máy tiện tự động có ổ tiếp phôi trục phân phối mang cam đĩa cam thùng Năm 1880 nhiều hãng giới Pittler Ludnig Low (Đức), RSK (Anh) chế tạo máy tiện rơvônve dùng phôi thép Nhằm không ngừng nâng cao khả làm việc công cụ cắt, nhiều cơng trình sâu nghiên cứu động học, động lực học q trình gia cơng Điển hình cơng trình G.I.Granovski, A.M Danielian; A.S Kondratiev [15,38, 40] Nghiên cứu máy thiết bị cắt kim loại, vật liệu phi kim loa ̣i nhà khoa học Spirindonov A.A, Fedorov V.B., Molchanov G.I., Aliabiev V.I., Manjốt F.M , Makovski N V ,… [5,18, 20, 41, 42, 48] rõ chất lượng gia công bao gồm chất lượng bề mặt gia công độ xác gia cơng tiêu quan trọng đánh giá chất lượng máy thiết bị, biểu thị hoàn thiện kỹ thuật việc sử dụng chúng để tạo sản phẩm Chất lượng gia công phụ thuộc vào nhiều yếu tố, với điều kiện sản xuất cụ thể sẽ có tiêu đánh giá định lượng thơng qua biểu thức tốn học miêu tả tác động tương hỗ yếu tố ảnh hưởng tới chúng Công nghệ thiết bị sản xuất gia công loại vật liệu phục vụ sản xuất nước phát triển giới Nga, Mỹ, Đức, Nhâ ̣t, Thuỵ Điển, Úc…nghiên cứu sâu rộng với dây chuyền sản xuất đại [6, 28] Nhiều hãng tiếng như: MAC (Đức) sản xuất loại máy tiện CNC mã hiệu CJK1640 (hình 1.1) với khả gia cơng linh hoạt, đường kính chi tiết gia cơng tới 410 mm, chiều dài chi tiết 800mm, dải vận tốc vô cấp – 2000 rpm; Hãng Fanuuc (Mỹ) chế tạo máy tiện, khoan liên hợp mã hiệu PDL-T6/8 (hình 1.2), máy có thiết kế đại, đặc biệt cho phép gia công nhiều chủng loại sản phẩm tinh xảo, vận hành an toàn, tiếng ồn nhỏ, suất cao vận hành dễ dàng hơn, điều khiển FAGOR có giao diện thân thiện sử dụng ngơn ngữ ISO với hệ thống Simulation đại, dễ hiểu, độ an toàn đáng tin cậy, cổng truyền Pro RS-232 thích ứng với Windows 98/ 2000/ XP; Hãng Hyundai (Hàn quốc) thiết kế, chế tạo Hình 1.1 Máy tiện CNC CJK1640 Hình 1.2 Máy tiện CNC PDL-T6/8 Hình 1.3 Trung tâm gia công tiện CNC- HYUNDAI WIA Trung tâm gia cơng tiện CNC- HYUNDAI WIA (hình 1.3), trung tâm với 10 dao, vận tốc trục đạt 3000 rpm, đường kính tiện 410mm, chiều dài tiện đạt tới 1070 mm, q trình gia cơng với điều khiển chương trình tối ưu Do tiến khoa học - công nghệ, trang thiết bị dùng cho trình gia cơng cắt gọt ngày đại dẫn tới vốn đầu tư cho sản xuất ngày tăng Nếu chế độ công nghệ không hợp lý sẽ không khai thác hết khả thiết bị, gây lãng phí lớn hiệu thu sẽ khơng đủ bù cho chi phí sản xuất đặc biệt khấu hao thiết bị Vì vậy, vấn đề mấu chốt cần giải để giảm chi phí gia công phải nghiên cứu xác định chế độ cắt tối ưu cho nguyên công ứng với điều kiện gia công cụ thể để cung cấp liệu cho việc chuẩn bị cơng nghệ Vấn đề mơ hình hố tối ưu hố q trình cơng nghệ gia công với phương pháp luận đại, nghiên cứu cắt gọt kim loại nhà khoa học, giáo sư C.C Rudnik, E.I Pheldstein, G Spur, W Koenig, F Klocke, … tập trung nghiên cứu và phát triể n mở rơ ̣ng với nhiều cơng trình tiếng tối ưu hố q trình gia cơng cắt gọt [1, 5, 34] Chế độ cắt gọt - tổ hợp thông số vận tốc cắt, lượng chạy dao chiều sâu cắt vấn đề có tầm quan trọng, đặc biệt nghiên cứu sử dụng thiết bị công nghệ Chế độ cắt hợp lý đã góp phần định đến chất lượng suất gia công Tối ưu hố q trình cắt gọt nghiên cứu phát triển mạnh nước công nghiệp tiên tiến Đức, Mỹ, Nhật, Nga, Pháp, Thuỵ Sĩ, Pháp, Ở nước song song với việc nghiên cứu tối ưu hoá chế độ cắt người ta tiến hành xây dựng ngân hàng liệu chế độ gia công để tạo lập sở cho việc tự động hố chuẩn bị cơng nghệ Điển hình lĩnh vực có cơng trình nghiên cứu C.C Rudnik, F Lierath, W Koenig, K Essen, gia công gỗ có A.A.Pizurin, M.S.Rozenblit [ 1, 5, 45] 10 1.2 Tình hình sử dụng nghiên cứu máy tiện nước Trong kinh tế quốc dân, ngành Cơ khí đóng vai trị quan trọng Ngay từ đời, ngành cơng nghiệp khí nước ta Đảng Nhà nước xác định ngành có vai trị then chốt ln ưu tiên phát triển, có nhiều nhà máy khí lớn xây dựng, có nhiều trung tâm đào tạo, nghiên cứu đời Theo số liệu thống kê nay, sớ lươ ̣ng sở khí có khoảng 53.000 sở và số lươ ̣ng công nhân tham gia trực tiế p khoảng 500.000 lao đô ̣ng, chiế m khoảng 12% lao đô ̣ng công nghiêp̣ của cả nước, góp phần đáng kể cơng Cơng nghiệp hóa, đại hóa đất nước Liñ h vực khí chế ta ̣o nói chung và ngành Tiê ̣n nói riêng có những bước phát triên đáng kể về số lươ ̣ng và chấ t lươ ̣ng đã đươ ̣c giới thiêụ tài liêụ “Giáo trin ̣ của các nhà khoa ho ̣c Nguyễn Thi ̣ Quỳnh, ̀ h Tiên” Pha ̣m Minh Đa ̣o, Trầ n Sỹ Tuấ n, năm 2009 Máy tiện chiếm khoảng 25% đến 35% tổng số thiết bị phân xưởng gia công cắt gọt Máy tiện chế tạo trong nước nhờ giúp đỡ Liên Xô (cũ) từ thập niên 60 kỷ 20 Trải qua thời kỳ dài phát triển có nhiều loại máy tiện chế tạo nước nhập từ nước tiên tiến Trong lĩnh vực nghiên cứu ứng dụng gia cơng vật liệu kỹ thuật có thành tựu đáng kể như: Những nghiên cứu tác động tương hỗ công cụ (máy gia công) đối tượng gia công kim loại tác giả: Bành Tiến Long, Trần Thế Lục, Trần Sỹ T với cơng trình “Ngun lý gia cơng vật liệu”, [15] Các tác giả đưa sở lý luận khoa học gia công kim loại cắt go ̣t, gia công vật liệu khác phương pháp gia công 11 Về thiết bị gia cơng kim loại nói chung, máy cắt, tiện kim loa ̣i nói riêng nhà khoa học Nguyễn Anh Tuấn, Nguyễn Đức Lộc, Phạm Đắp giới thiệu tài liệu “ Máy cắt kim loại” [20] Những nghiên cứu chỉ phương pháp tiń h toán và tra cứu chế đô ̣ cắ t hơ ̣p lý hỗ trơ ̣ cho viêc̣ ho ̣c tâ ̣p, sử du ̣ng và điề u khiể n thiế t bi ̣ cắ t kim loa ̣i đã đươ ̣c các tác giả Nguyễn Ngo ̣c Đào, Trầ n Thế San, Hồ Viế t Bình giới thiêụ tài liêụ “Chế đô ̣ cắ t gia công khi” Động học động lực học trình tiện vật liệu gỗ tác giả Hoàng Nguyên giới thiệu giáo trình “Nguyên lý cắt gọt gỗ” năm 1980 [17] Ngun lý cấu tạo, tính cơng nghệ phân loại máy tiện gỗ tác giả Hồng Việt đề cập nhiều giáo trình “ Máy thiết bị chế biến gỗ” năm 2003 [22] Trong tài liệu “Tối ưu hố q trình gia cơng cắt gọt” PGS.TS Nguyễn Trọng Bình [1] đưa nhiều cơng trình nghiên cứu GS Friedhelm Lierath Viện trưởng Viện công nghệ đảm bảo chất lượng, trường Đại học tổng hợp kỹ thuật Magdeburg Cộng hoà liên bang Đức – giáo sư danh dự nhiều trường đại học giới, phương pháp tối ưu hố q trình gia cơng cắt gọt Trong khẳng định vai trị nghiên cứu mơ tả toán học ảnh hưởng yếu tố chế độ cắt đến chất lượng gia công, giá thành sản phẩm có vai trị định để tạo lập mơ hình tốn học tốn tối ưu hố Vấn đề miêu tả tốn học q trình gia cơng gỗ giới T.S Hồng Việt đề cập chuyên đề nghiên cứu, giảng dành cho học viên cao học [23, 24, 25] Nghiên cứu ảnh hưởng thông số công nghệ sửa đá tới Topografie đá mài tác giả Trần Minh Đức tài liệu [1] đưa kết 12 luận quan trọng: thông số công nghệ trình sửa đá bao gồm chiều sâu sửa đá tốc độ tiến dao dọc yếu tố có ảnh hưởng định tới khả cắt tuổi bề đá Liên quan tới mơ tả tốn học ảnh hưởng thơng số chế độ gia công cắt vật liệu thép xây dựng đề cập đề tài luận văn "Nghiên cứu máy GMC 2400W sử dụng cắt vật liệu thép xây dựng" thạc sĩ Nguyễn Văn Kiều [28] Kết nghiên cứu cho thấy dạng lưỡi cắt, vận tốc cắt, vận tốc đẩy ảnh hưởng lớn đến hai tiêu chi phí lượng riêng suất cắt vật liệu thép xây dựng Nhận xét Liñ h vực khí chế ta ̣o nói chung và ngành Tiê ̣n nói riêng có những bước phát triên đáng kể Tuy nhiên, từ bước sang chế thị trường, ngành khí Việt Nam bộc lộ nhiều yếu kém, vấn đề cộm khả cạnh tranh ngành hạn chế thị trường nước Thị trường tiêu thụ sản phẩm bị thu hẹp, không đủ sức cạnh tranh với hàng hoá ngoại nhập, hoạt động sản xuất kinh doanh gặp nhiều khó khăn nhiều doanh nghiệp đứng trước nguy bị phá sản Có nhiều ngun nhân làm cho chi phí sản xuất cao, chất lượng sản phẩm thấp có ngun nhân chưa có nghiên cứu sử dụng hiệu thiết bị Thiết bị công nghệ q trình gia cơng vật liệu kỹ thuật có các loa ̣i máy tiê ̣n nghiên cứu tương đối hồn chỉnh Đó sở luận chứng khoa học tảng cho nghiên cứu phát triển ứng dụng Tuy nhiên, với phát triển không ngừng khoa học kỹ thuật nói chung, kỹ thuật máy thiết bị giới hố nơng lâm nghiệp nói riêng, việc nghiên cứu sử dụng thiết bị cơng nghệ cách có hiệu thu sản phẩm theo yêu cầu nhiệm vụ cấp thiết quan trọng hàng đầu trình sản xuất 13 Vấn đề nghiên cứu tối ưu hoá trình gia cơng cắt gọt vật liệu nước ta chưa đặt Phần lớn q trình chuẩn bị sản xuất nhà cơng nghệ phải dựa vào sổ tay để tra cứu Số liệu sổ tay số liệu kinh nghiệm thu điều kiện sản xuất cơng nghệ cụ thể, chúng khơng phải thông số công nghệ tối ưu Máy Tiê ̣n T18A xưởng thực hành Trường Cao đẳng Cơ điện và Nông nghiêp̣ Nam Bô ̣ đươ ̣c sản xuấ t ta ̣i Viê ̣t Nam Máy Tiê ̣n T18A với cấu tạo đơn giản, dễ sử dụng nên phổ biến xưởng gia công của các nhà máy chế ta ̣o, xưởng thực tâ ̣p cho ho ̣c sinh, sinh viên các trường đào tạo kỹ thuật khí Tuy nhiên qua khảo sát chung thực tế sử dụng thấy điều kiện sản xuất cụ thể vấn đề cấp thiết đặt phải nghiên cứu sử dụng hiệu tính kỹ thuật máy, xác lập chế độ gia công hợp lý, đảm bảo yêu cầu chất lượng sản phẩm, tối giảm chi phí điện năng, nguyên vật liệu, tạo sở tối ưu hoá khâu sản xuất Vì vậy, cần phải có cơng trình nghiên cứu cụ thể ảnh hưởng yếu tố đến chấ t lươ ̣ng sản phẩm gia công, suất … gia công chi tiế t máy để tạo lập sở tính tốn thiết kế, cải tiến thiết bị, lựa chọn chế độ gia công tối ưu, góp phần nâng cao hiệu kinh tế thích ứng với điều kiện sản xuất cụ thể Từ phân tích lần cho thấy vấn đề mà luận văn cần giải thời cấp thiết 1.3 Ý nghĩa khoa học thực tiễn vấ n đề nghiên cứu - Ý nghĩa lý luận: + Bổ sung liệu khả công nghệ máy tiêṇ T18A, sở để sử dụng loại trình sản xuất gia công chi tiế t các xưởng gia công khí + Xác định định lượng ảnh hưởng số yếu tố chế độ cắt đến độ nhám bề mă ̣t độ xác gia cơng sản xuất chi tiết trục sở 14 cho thiết lập mơ hình tốn học tốn tối ưu hố q trình cắt gọt đồng thời sở để tính tốn thiết kế, cải tiến hồn thiện máy tiện - Ý nghĩa thực tế: + Khẳng định thông số chế độ cắ t hợp lý máy tiê ̣n T18A phục vụ tra cứu áp dụng lựa chọn sử dụng máy + Định hướng cho sở sản xuất tổ chức đạo kỹ thuật khâu gia công đảm bảo nâng cao chất lượng sản phẩm, góp phần nâng cao hiệu sản xuất 15 Chương MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Mu ̣c tiêu nghiên cứu Xác định mức độ qui luật ảnh hưởng số tham số chủ yếu chế độ cắt (vận tốc cắt V, lượng chạy dao S, chiều sâu cắt t) đến chất lượng gia cơng (độ nhám bề mặt, độ xác gia cơng) tạo chi tiết trục máy tiện T18A Từ sở xác lập chế độ cắt hợp lý góp phần xây dựng ngân hàng liệu đảm bảo sử dụng kỹ thuật hiệu cho máy tiện 2.2 Đố i tươ ̣ng, pha ̣m vi nghiên cứu Trong đề tài luận văn giới hạn đối tượng phạm vi nghiên cứu cụ thể sau: Thiết bị gia công: Thiết bị nghiên cứu sử dụng máy tiêṇ mã hiệu T18A Đây loại máy sản xuất Viê ̣t Nam sử dụng phổ biến các xưởng gia công khí của các Công ty, Trường đào tạo chuyên ngành kỹ thuật đào tạo nghề khí nước ta Vật liệu, chi tiết gia công dao cắt: Đề tài không nghiên cứu tất loại vật liệu kim loại, không nghiên cứu nhiều loại dao cắt hãng khác mà tập trung nghiên cứu loại vật liệu phổ biến ngành khí thép C45, sản phẩm chi tiết tiện phục vụ làm trục hay đưa đến công đoạn gia công chế tạo trục vit me, hoàn thiện bề măt… Dao tiện lựa chọn chủng loa ̣i Các tiêu tham số nghiên cứu: Các tiêu đặc trưng cho chất lượng gia công độ nhám bề mặt chi tiết sai số kích thước đường kính chi tiết Các tham số chế độ cắt lựa chọn để nghiên cứu ảnh hưởng chúng tới tiêu chất lượng gia công vận tốc cắt V, lượng chạy dao S chiều sâu cắt t 16 2.3 Nội dung/ nhiệm vụ nghiên cứu Để đạt mục tiêu đề tài tập trung giải nội dung sau: - Nghiên cứu lý thuyết, tổng hợp sở khoa học q trình gia cơng cắt gọt vật liệu, q trình tiện thiết bị cơng nghệ Xác lập sở lý thuyết yếu tố ảnh hưởng đến độ nhám bề mặt độ xác gia cơng máy tiện - Nghiên cứu thực nghiệm: Xác lập mục tiêu, nội dung tổ chức thí nghiệm, thu nhận kết thí nghiệm, xây dựng mơ hình tốn học hàm mục tiêu mối tương quan với tham số điều khiển Xác định chế độ làm việc hợp lý gia công tạo chi tiết máy tiện T18A 2.4 Phương pháp nghiên cứu 2.4.1 Các phương pháp nghiên cứu chung Các phương pháp chủ đạo sử dụng để giải nội dung nghiên cứu đề tài phương pháp nghiên cứu lý thuyết, phương pháp kế thừa phương pháp thực nghiệm - Phương pháp nghiên cứu lý thuyết sử dụng nghiên cứu cơng trình khoa học, tổng hợp sở lý luận để giải nội dung: tổng quan vấn đề nghiên cứu; tạo lập sở lý luận đề tài - Phương pháp kế thừa: sử dụng phân tích lựa chọn, sử dụng kết nghiên cứu giới nước có liên quan phục vụ giải nội dung thực nghiệm, nhận xét đánh giá kết - Phương pháp thực nghiệm sử dụng qui hoạch thực nghiệm đơn đa yếu tố để giải nội dung nghiên cứu thực nghiệm Q trình gia cơng khí nói chung, gia cơng cắt gọt kim loại nói riêng chịu ảnh hưỏng nhiều yếu tố khác như: Các yếu tố đặc trưng cho đối tượng gia công (loại kim loại, tính chất - lý - hố học kim loại); Các yếu tố đặc trưng cho công cụ gia cơng như: tính chất lý vật 17 liệu chế tạo cơng cụ; thơng số hình học, độ sắ c dao cắt, chất lượng bề mặt cạnh biên lưỡi cắt, bề dày công cụ, số cạnh cắt tham gia làm việc, độ xác cơng cụ; Các yếu tố đặc trưng cho máy móc thiết bị như: độ cứng hệ "Máy - Công cụ cắt - Thiết bị gá kẹp phôi", động học động lực học hệ ; Các yếu tố đặc trưng q trình gia cơng giới: bề dày phoi cắt, chiều rộng phoi, quỹ đạo mặt phẳng cắt, góc cắt, vận tốc đẩy vận tốc cắt; lực cắt, đốt nóng cơng cụ vật liệu gia cơng, đặc tính q trình cắt (cắt kín, cắt hở, cắt nửa kín ) Giữa yếu tố lại có tác động qua lại tương hỗ với Như vậy, để giải đầy đủ nội dung cần có thực nghiệm đơn đa yếu tố Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm mà sử dụng thực nghiệm tuý mà kết hợp hài hoà lý thuyết thực nghiệm; lấy lý thuyết làm sở, làm định hướng ban đầu hỗ trợ giảm bớt khối lượng công việc, rút ngắn thời gian nghiên cứu thực nghiệm Trong nghiên cứu thực nghiệm, tiến hành thí nghiệm phương pháp cổ điển Nhà thực nghiệm dựa vào kinh nghiệm trực giác để chọn hướng nghiên cứu Các thí nghiệm tiến hành với thay đổi thông số giữ nguyên yếu tố lại Phương pháp cổ điển cho phép tìm kiếm phụ thuộc đơn định tiêu đánh giá yếu tố ảnh hưởng cách riêng biệt làm thực nghiệm cách riêng rẽ theo yếu tố Mặc dù có tay tập hợp phương trình thực nghiệm đơn yếu tố chúng trường hợp riêng nên không cho kết chặt chẽ mức độ ảnh hưởng yếu tố mối tác động qua lại chúng, khơng thể tìm kiếm phương án phối hợp tối ưu yếu tố ảnh hưởng Với tốn tìm kiếm điều kiện tối ưu phương pháp khơng cho thấy hướng chuyển dịch tương quan Các thực nghiệm thuộc dạng 18 thụ động Từ phân tích cho thấy việc áp dụng phương pháp qui hoạch thực nghiệm để thực đề tài luận văn cần thiết qui hoạch thực nghiệm sở phương pháp luận nghiên cứu thực nghiệm đại Đó phương pháp nghiên cứu mới, cơng cụ tốn học giữ vai trị tích cực Cơ sở toán học, tảng lý thuyết qui hoạch thực nghiệm toán học thống kê với hai lĩnh vực quan trọng phân tích phương sai phân tích hồi qui Theo nghĩa rộng, qui hoạch thực nghiệm tập hợp tác động nhằm đưa chiến thuật làm thực nghiệm từ giai đoạn đầu đến giai đoạn kết thúc trình nghiên cứu đối tượng (từ nhận thông tin mô đến việc tạo mô hình tốn, xác định điều kiện tối ưu) Trong điều kiện chưa hiểu biết đầy đủ chế đối tượng Ưu điểm qui hoạch thực nghiệm là: Giảm đáng kể số lượng thí nghiệm cần thiết; Giảm thời gian tiến hành thí nghiệm chi phí phương tiện, vật chất; Hàm lượng thơng tin nhiều hơn, rõ ràng nhờ đánh giá vai trò tác động qua lại yếu tố ảnh hưởng chúng đến hàm mục tiêu; Nhận mơ hình tốn học thực nghiệm, đánh giá sai số thí nghiệm, cho phép ảnh hưởng thơng số thí nghiệm với mức tin cậy xác định; Xác định điều kiện tối ưu đa yếu tố q trình nghiên cứu cách xác hàm toán học, hay cho cách giải gần đúng, tìm tối ưu cục thực nghiệm thụ động 2.4.2 Nội dung phương pháp luận nghiên cứu thực nhiệm Theo [2,14,29] nội dung nghiên cứu thực nghiệm gồm: xác định mu ̣c tiêu thực nghiệm; chọn tham số điều khiển khoảng biến động chúng; chọn thiết bị đo; tiến hành cơng tác chuẩn bị; tiến hành thí nghiệm thăm dị; tiến hành thực nghiệm đơn yếu tố; tiến hành thực nghiệm đa yếu tố  ... NGUYỄN VĂN CHIẾN NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ YẾU TỐ CHẾ ĐỘ CẮT ĐẾN CHẤT LƯỢNG GIA CÔNG TRÊN MÁY TIỆN T18A Chuyên ngành: Kỹ thuật máy thiết bị giới hoá nông lâm nghiệp Mã Số: 60.52.14 LUẬN VĂN THẠC... Nam Từ luận điểm khoa học yêu cầu thực tiễn nêu tiến hành thực luận văn tốt nghiệp với đề tài "Nghiên cứu ảnh hưởng số yếu tố chế độ cắt đến chất lượng gia công máy tiện T18A ” Kết nghiên cứu đề... số: vận tốc cắt, lượng chạy dao chiều sâu cắt Chế độ cắt ảnh hưởng lớn đến chất lượng gia công, tiêu hao lượng suất máy Nhiều cơng trình nhà khoa học tập trung nghiên cứu ảnh hưởng thông số chế