BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP TRẦN TUẤN ANH NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ YẾU TỐ CHẾ ĐỘ CẮT ĐẾN CHI PHÍ NĂNG LƯỢNG RIÊNG VÀ CHẤT LƯỢNG BỀ MẶT GIA CÔNG TRÊN[.]
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP TRẦN TUẤN ANH NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ YẾU TỐ CHẾ ĐỘ CẮT ĐẾN CHI PHÍ NĂNG LƯỢNG RIÊNG VÀ CHẤT LƯỢNG BỀ MẶT GIA CÔNG TRÊN MÁY TIỆN LD 134.OE LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT Hà Nội - 2012 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP TRẦN TUẤN ANH NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ YẾU TỐ CHẾ ĐỘ CẮT ĐẾN CHI PHÍ NĂNG LƯỢNG RIÊNG VÀ CHẤT LƯỢNG BỀ MẶT GIA CÔNG TRÊN MÁY TIỆN LD 134.OE Chuyên ngành: Kỹ thuật máy thiết bị giới hố nơng lâm nghiệp Mã Số: 60.52.14 LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS HOÀNG VIỆT Hà Nội - 2012 i LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận văn này, suốt thời gian qua nhận quan tâm, giúp đỡ nhiều tập thể cá nhân Nhân dịp cho phép bày tỏ lòng biết ơn chân thành sâu sắc tới thày giáo hướng dẫn khoa học TS Hoàng Việt dành nhiều thời gian bảo tận tình cung cấp nhiều tài liệu có giá trị cho tơi suốt thời gian thực luận văn tốt nghiệp Tơi trân trọng cảm ơn Ban giám hiệu cán giáo viên, công nhân viên chức Trường Đại học Lâm nghiệp giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi để tơi hồn thành nhiệm vụ; Chân thành cảm ơn lãnh đạo trường Cao đẳng nghề Cơ Giới Ninh Bình, Khoa CNPTNT, Bộ mơn gia cơng kim loại nơi công tác Tôi trân trọng cảm ơn Trung tâm thực nghiệm khoa Chế biến Lâm sản Trường Đại học Lâm nghiệp, Cơng ty cổ phần khí lắp máy LILAMA, Ninh Bình, Trung tâm thực nghiệm Khoa Cơ khí chế tạo- Trường cao đẳng nghề giới Ninh Bình,cùng đồng nghiệp tạo điều kiện giúp đỡ tơi hồn thiện kết luận văn Cuối cùng, tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu nặng đến Bố, Mẹ gia đình thường xuyên quan tâm, động viên, tạo điều kiện tốt tinh thần vật chất cho suốt thời gian vừa qua Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu khoa học tơi Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khác Những nội dung tham khảo, trích dẫn luận văn rõ nguồn gốc Xin trân trọng cảm ơn! Hà Nội, ngày 11 tháng 08 năm 2012 Tác giả Trần Tuấn Anh ii MỤC LỤC Trang Trang phụ bìa Lời cảm ơn i Mục lục .ii Danh mục chữ viết tắt iv Danh mục bảng vi Danh mục hình vii ĐẶT VẤN ĐỀ Chương TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Tình hình nghiên cứu gia cơng cắt gọt phương pháp tiện máy tiện giới 1.2 Tình hình sử dụng nghiên cứu máy tiện nước 1.3 Ý nghĩa khoa học thực tiễn vấ n đề nghiên cứu 12 Chương MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 14 2.1 Mu ̣c tiêu nghiên cứu 14 2.2 Đố i tươ ̣ng, pha ̣m vi nghiên cứu 14 2.3 Nội dung/ nhiệm vụ nghiên cứu 15 2.4 Phương pháp nghiên cứu 15 2.4.1 Các phương pháp nghiên cứu chung 15 2.4.2 Nội dung phương pháp luận nghiên cứu thực nhiệm 16 Chương CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 30 3.1 Khả công nghệ thông số kỹ thuật máy tiện LD 134.OE 30 3.2 Động học động lực học trình cắt 31 3.2.1 Động học trình cắt 31 iii 3.2.2 Động lực học trình cắt 36 3.3 Chất lượng gia công 39 3.3.1 Chất lượng bề mặt gia công 39 3.3.2 Độ nhám bề mặt gia công 41 3.3.3 Các tiêu đánh giá độ nhám bề mặt gia công 42 3.3.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến độ nhám bề mặt gia công 43 Chương KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM 51 4.1 Mục tiêu thực nghiệm tham số điều khiển 51 4.1.1 Mục tiêu thực nghiệm 51 4.1.2 Các tham số điều khiển khoảng giới hạn chúng 51 4.2 Thiết bị đo phương pháp đo 52 4.3 Kết thực nghiệm đơn yếu tố 53 4.3.1 Ảnh hưởng vận tốc cắt đến chi phí lượng riêng độ nhám bề mặt 53 4.3.2 Ảnh hưởng lượng chạy dao đến chi phí lượng riêng độ nhám bề mặt 56 4.4 Kết thực nghiệm đa yếu tố 61 4.4.2 Xác định mơ hình tốn hàm chi phí lượng riêng N r 62 4.4.3 Xác định mơ hình toán hàm độ nhám bề mặt Ra 64 4.4.4 Chuyển phương trình hồi quy hàm mục tiêu dạng thực 65 4.4.5 Xác định giá trị tối ưu thông số V, S 66 4.5.6 Gia công chi tiết với thông số tối ưu V, S 67 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 70 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC iv DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Ký hiệu Tên gọi Đơn vị V Vâ ̣n tố c cắ t m/phút S Lượng chạy dao mm/v t Chiều sâu cắt Vc Vâ ̣n tố c vòng chi tiế t D Đường kiń h chi tiế t gia cơng n Số vịng quay phôi phút xmax Trị số thu thập lớn của đố i tươ ̣ng đo xmin Trị số thu thập nhỏ của đố i tươ ̣ng đo N Công suấ t cắ t x Sai sớ trung bình mẫu Y Giá trị trung bình đại lượng nghiên cứu P Lực cắt tổ ng hợp Px Thành phầ n Lực chiều trục hay lực chạy dao mm m/phút mm (v/ph) KW KG KG Py Thành phần lực hướng kính KG Pz Thành phần lực tiếp tuyến, lực cắt KG r Bán kinh cong của lưỡi dao mm Ra Đô ̣ nhẵn bề mặt m Rz Đô ̣ nhá m bề mă ̣t m Δd Sai số đường kính chi tiế t gia công Góc trước α Góc sau Góc sắ c δ Góc cắ t của lưỡi dao v Góc nghiêng của lưỡi dao l Chiề u dài phôi ΔLd mm Đô ̣ dãn dài của dao C Hê ̣ số phụ thuộc vào chế đô ̣ cắt Ld Chiều dài công xôn dao mm F Tiết diện dao cắt mm2 σb Giới hạn bền vật liệu gia công nct Dung lươ ̣ng mẫu cần thiế t ηxy Hình chiế u của góc thoát phoi lên mặt xy Y Giá trị trung hình S Sai số tiêu chuẩ n S 2max Phương sai lớn nhấ t thí nghiêp̣ S 2u Phương sai của thí nghiê ̣m thứ u S 2y Phương sai sự thay đổ i thông số đầ u vào Se2 K* J kG/mm2 Phương sai ngẫy nhiên thực nghiê ̣m gây Số hệ số hồi quy có nghĩa Đơ ̣ cứng vững của máy Y1 Hàm biể u thi ̣đô ̣ nhám bề mă ̣t Y2 Hàm biể u thi ̣sai số kích thước kN/m vi DANH MỤC CÁC BẢNG Tên bảng TT 4.1 Tổng hợp giá trị tính tốn hàm chi phí lượng Trang 52 riêng vận tốc cắt thay đổi 4.2 Tổng hợp giá trị tính tốn hàm độ nhám bề mặt 54 vận tốc cắt thay đổi 4.3 Tổng hợp giá trị tính tốn hàm chi phí lượng 56 riêng lượng chạy dao thay đổi 4.4 Tổng hợp giá trị tính tốn hàm độ nhám bề mặt 58 lượng chạy dao thay đổi 4.5 Giá trị mã hóa X1, X2, 60 4.6 Ma trận thí nghiệm kế hoạch trung tâm hợp thành 61 vii DANH MỤC CÁC HÌNH TT Tên hình Trang 1.1 Máy tiện CNC CJK 1640 1.2 Máy tiện CNC PDL-T6/8 1.3 Trung tâm gia công tiện CNC- HYUNDAI WIA 3.1 Máy tiê ̣n LD134 ta ̣i trường Cao đẳ ng nghề Cơ Giới Ninh Bình 30 3.2 Chuyển động chuyển động chạy dao tiện 31 3.3 Dịch chuyển dao cắt 32 3.4 Dao tiện mặt 33 3.5 Các yếu tố chế độ cắt lượng chạy dao dọc: 35 3.6 Hệ thống lực cắt tiện 36 3.7 Ảnh hưởng chiều sâu cắt lượng chạy dao đến tỷ lệ lực tiện thép 45 37 3.8 Các dạng bề mặt gia công 40 3.9 Độ nhám bề mặt 40 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 Đồ thị biểu diễn tương quan vận tốc cắt với chi phí lượng riêng Đồ thị ảnh hưởng vận tốc cắt đến độ nhám bề mặt Đồ thị ảnh hưởng lượng chạy dao S đến chi phí lượng riêng Nr Đồ thị ảnh hưởng lượng chạy dao S đến độ nhám bề mặt Ra Ảnh hưởng vận tốc cắt lượng chạy dao chi phí lượng riêng Nr Ảnh hưởng vận tốc cắt lượng chạy dao hàm độ nhám bề mặt 53 55 57 59 62 64 ĐẶT VẤN ĐỀ Trong xu tồn cầu hóa, 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 hóa trình sản xuất cơng cụ hữu hiệu để đạt mục tiêu Tuy nhiên tối ưu hóa tồn q trình sản xuất nói chung, chế tạo khí nói riêng tốn lớn giải sau thực nhiệm vụ tối ưu hóa ngun cơng q trình gia cơng khí Nghiên cứu tối ưu hóa ngun cơng nâng cao hiệu kinh tế - kỹ thuật nguyên cơng mà cịn tạo liệu quan trọng phục vụ việc tự động hóa q trình chuẩn bị công nghệ, rút ngắn thời gian khối lượng lao động chuẩn bị sản xuất, đồng thời tạo điều kiện cho việc điều khiển ngun cơng tiến tới tự động hóa q trình sản xuất Khi tớ i ưu hóa các chế ̣ của các quá trình công nghê ̣, cũng các chế đô ̣ làm viê ̣c máy gia công sẽ diễn việc giải nhiề u bài toán Các bước bản hồn thành chúng đươ ̣c tở ng quát la ̣i sau: Xác đinh ̣ mu ̣c đích và phân tích tổng quát bài toán tối ưu; Luâ ̣n chứng và lựa chọn các chỉ tiêu tố i ưu hoá; Lựa chọn yếu tố tham số điề u khiển và phân tích ảnh hưởng của chúng tới tiêu chuẩ n tố i ưu; Tiń h toán và phân tích tấ t cả các thông tin, thiế t lâ ̣p và chọn lo ̣c điề u kiê ̣n giới ̣n; Xây dựng mơ hình toán ho ̣c của quá triǹ h, kiể m tra sự thích hơ ̣p nó đố i với viêc̣ bao hàm các yế u tố quan tro ̣ng nhấ t, ́ u tớ này ảnh hưởng tới quá trình công nghê ̣; Thiế t lâ ̣p thuâ ̣t toán giải tối ưu của quá trình; Tớ i ưu hóa quá trình mơ hiǹ h; Nghiên cứu quá trình mô hiǹ h, đánh giá các kế t qủa, thiế t lâ ̣p trình bày các kiế n nghi.̣ Như vậy, tối ưu hóa q trình gia công 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 LD 134.OE - thiết bị phục vụ đào tạo sản xuất Cao đẳng nghề Cơ Giới Ninh Bình, máy với tính gia cơng tạo mặt trụ ngồi, mặt côn, tiện lỗ, tiện ren, tiện mặt đầu, tiện cắt đứt, tiện bề mặt định hình ngồi…Tuy nhiên 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 nguyên nhân làm cho chi phí sản xuất cao, chất lượng sản phẩm thấp có nguyên nhân chưa có nghiên cứu tạo lập sở khoa học xác định ảnh hưởng yếu tố đến chất lượng gia cơng, thiết lập mơ hình tốn học tốn tối ưu hóa 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 chi phí lượng riêng chất lượng bề mặt gia công máy tiện LD 134.OE ” 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 cơng cắt gọt phương pháp tiện máy tiện giới Tiện phương pháp gia công 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 S d tiến dao ngang Sng dao thực Theo nguyên liệu sản phẩm gia cơng phân gia cơng khí gia cơng vật liệu phi kim Gia cơng tiện khí q trình gia công 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, Iacốp 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 trình gia công giới, công 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 công 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 q trình cắt gọt Đó cơng trình lớn bao gồm vấn đề lý thuyết kinh nghiệm thực tế gia cơng 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 hoàn chỉnh với cơng trình nghiên cứu lực phát sinh q trình gia cơng 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 công” tượng lý - hóa 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, công trình lý thuyết thực nghiệm nhà khoa học Sokolovski, Kasirin, Tlusty, Tolias, Bhattacharya … sâu xác hóa nhận thức ngun lý qui luật tự rung gia công, hay công trình nhà khoa học Ostermann, Laladze, Malkin, Smith phương pháp giải tích trường nhiệt độ dụng cụ cắt, phoi chi tiết gia công Trong lĩnh vực gia công vật liệu phi kim loại mà điển hình vật liệu gỗ với đặc tính phức tạp (không 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 Đesevôi tổng hợp xây dựng hoàn 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 công gỗ mà giới lúc chưa có cơng trình nghiên cứu tương tự đời [17] Tỷ suất lực cắt theo tính tốn lực cắt, cơng suất cắt, công suất đẩy tiện gỗ gỗ giáo sư tiến sĩ A L Bersatski xác định cơng thức thực nghiệm [17, 41] Nghiên cứu q 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 yêu cầu khâu cơng nghệ Ơng phân thành 10 cấp độ nhẵn bề mặt gia công, độ nhẵn cao đạt 16 m thấp 1600 m [17,25] Nguyên lý cấu tạo, tính công nghệ máy công cụ, máy cắt kim loại nói chung, các máy gia cơng tiêṇ nói riêng đã đươ ̣c các nhà khoa ho ̣c nghiên cứu từ sớm Năm 1712 ông Nartôp, 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 phơi trục phân phối mang cam Năm 1880 nhiều hãng giới Pittler Ludnig Low (Đức), RSK (Anh) chế tạo máy tiện rơvônve dùng phôi thép Nghiên cứu máy thiết bị cắt kim loại, vật liệu phi kim loại 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 cơng độ xác gia công 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 Nhằm không ngừng nâng cao khả làm việc cơng cụ cắt, nhiều cơng trình sâu nghiên cứu động học, động lực học trình gia cơng Điển hình cơng trình G.I.Granovski, A.M Danielian; A.S Kondratiev [15,38, 40] 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 ngôn 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 cơng tiện CNC- HYUNDAI 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 hóa tối ưu hóa 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 hóa q trình gia cơng cắt gọt [1, 5, 34] 9 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 hóa 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 hóa chế độ cắt người ta tiến hành xây dựng ngân hàng liệu chế độ gia công để tạo lập sở cho việc tự động hóa chuẩn bị cơng nghệ Điển hình lĩnh vực có cơng trình nghiên cứu C.C Rudnik, F Lierath, W Koenig, K Essen, gia cơng gỗ có A.A.Pizurin, M.S.Rozenblit [ 1, 5, 45] 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, số lươ ̣ng sở khí chiếm khoảng 12% lao đô ̣ng công nghiệp của cả nước, góp phần đáng kể cơng Cơng nghiệp hóa, đại hóa đất nước Lĩnh vực khí chế ta ̣o nói chung và ngành Tiê ̣n nói riêng có những bước phát triên đáng kể về số lươ ̣ng chấ t lươ ̣ng đã đươ ̣c giới thiêụ tài liệu “Giáo trin ̣ các nhà khoa học Nguyễn Thi ̣ Quỳnh, ̀ h Tiên” Phạm Minh Đạo, 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 10 từ nước tiên tiến.Trong lĩnh vực nghiên cứu ứng dụng gia công 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 công 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 Về thiết bị gia cơng kim loại nói chung, máy cắt, tiện kim loại 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 tính toán và tra cứu chế độ cắ t hơ ̣p lý hỗ trơ ̣ cho viêc̣ học tâ ̣p, sử dụng điều khiể n thiế t bi ̣ cắ t kim loại đã tác giả Nguyễn Ngọc Đào, Trầ n Thế San, Hồ Viế t Bình giới thiêụ tài liêụ “Chế độ cắ t gia công khi” Động học động lực học trình tiện vật liệu gỗ tác giả Hồng Ngun giới thiệu giáo trình “Ngun lý cắt gọt gỗ” năm 1980 [17] Nguyên lý cấu tạo, tính công nghệ phân loại máy tiện gỗ tác giả Hoàng Việt đề cập nhiều giáo trình “ Máy thiết bị chế biến gỗ” năm 2003 [22] Trong tài liệu “Tối ưu hóa 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 hòa liên bang Đức - giáo sư danh dự nhiều trường đại học giới, phương pháp tối ưu hóa q trình gia cơng cắt gọt Trong khẳng định vai trị nghiên cứu mơ tả tốn 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 hóa 11 Vấn đề miêu tả tốn học q trình gia cơng gỗ giới T.S Hoàng 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 luận quan trọng: thơng số cơng nghệ q 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 thông số chế độ gia công cắt vật liệu thép xây dựng đề cập tài liệu [15,27,28] 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 Lĩnh 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 hóa 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 hóa nơng lâm nghiệp nói riêng, ... hưởng lượng chạy dao S đến chi phí lượng riêng Nr Đồ thị ảnh hưởng lượng chạy dao S đến độ nhám bề mặt Ra Ảnh hưởng vận tốc cắt lượng chạy dao chi phí lượng riêng Nr Ảnh hưởng vận tốc cắt lượng. .. DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP TRẦN TUẤN ANH NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ YẾU TỐ CHẾ ĐỘ CẮT ĐẾN CHI PHÍ NĂNG LƯỢNG RIÊNG VÀ CHẤT LƯỢNG BỀ MẶT GIA. .. số: vận tốc cắt, lượng chạy dao chi? ??u 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