BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP NGUYỄN THỊ THUỶ NGHIÊN CỨU SỰ ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ YẾU TỐ CHẾ ĐỘ CẮT ĐẾN CHI PHÍ NĂNG LƯỢNG RIÊNG VÀ CHẤT LƯỢNG GIA CÔNG TRÊN MÁ[.]
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP NGUYỄN THỊ THUỶ NGHIÊN CỨU SỰ ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ YẾU TỐ CHẾ ĐỘ CẮT ĐẾN CHI PHÍ NĂNG LƯỢNG RIÊNG VÀ CHẤT LƯỢNG GIA CÔNG TRÊN MÁY TIỆN CNC - CTX 310 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 NGUYỄN THỊ THUỶ NGHIÊN CỨU SỰ ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ YẾU TỐ CHẾ ĐỘ CẮT ĐẾN CHI PHÍ NĂNG LƯỢNG RIÊNG VÀ CHẤT LƯỢNG GIA CƠNG TRÊN MÁY TIỆN CNC - CTX 310 Chuyên ngành: 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 LÊ VĂN THÁI Hà Nội - 2012 i LỜI CẢM ƠN Trong trình thực luận văn nhận quan tâm giúp đỡ tạo điều kiện tổ chức, cá nhân; xin gửi lời cám ơn chân thành tới: - TS Lê Văn Thái - Chủ nhiệm mơn Kỹ thuật khí - Trường đại học lâm nghiệp người hướng dẫn trực tiếp, dành nhiều thời gian, bảo tận tình cung cấp tài liệu khoa học - Tập thể cán bộ, thầy cô giáo khoa sau đại học, khoa điện cơng trình trường Đại học lâm nghiệp góp ý tạo điều kiện thuận lợi cho thực đề tài Tôi xin gửi lời cám ơn tới Ban lãnh đạo nhà trường, cán khoa khí, bạn đồng nghiệp trường Cao đẳng nghề LILAMA tạo điều kiện giúp đỡ tơi q trình thực đề tài Tơi xin cam đoan, cơng trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố cơng trình nghiên cứu khác Tất tài liệu tham khảo có nguồn gốc xuất xứ rõ ràng Hà Nội, ngày tháng năm 2012 Tác giả Nguyễn Thị Thủy ii MỤC LỤC Trang Trang phụ bìa Lời cảm ơn i Mục lục ii Danh mục bảng v Danh mục hình vi ĐẶT VẤN ĐỀ Chương TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU .3 1.1.Tình hình sử dụng nghiên cứu máy tiện nước 1.2.Tình hình nghiên cứu gia công cắt gọt phương pháp tiện máy tiện giới 1.3.Kết luận chương .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 nghiên cứu .15 2.4 Phương pháp nghiên cứu 15 2.4.1 Các phương pháp nghiên cứu 15 2.4.2 Nội dung phương pháp luận nghiên cứu thực nhiệm 17 2.4.3 Phương pháp giải toán tối ưu đa mục tiêu 31 Chương CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 34 3.1 Khả công nghệ thông số kỹ thuật máy tiện CTX 310 34 3.2 Động học động lực học trình cắt .35 3.2.1 Động học trình cắt 35 3.2.2 Động lực học trình cắt 40 iii 3.3 Chất lượng gia công 42 3.3.1 Chất lượng bề mặt gia công 42 3.3.2 Độ nhám bề mặt gia công 44 3.3.3 Các tiêu đánh giá độ nhám bề mặt gia công 45 3.3.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến độ nhám bề mặt gia cơng chi phí lượng riêng 47 3.3.5 Các yếu tố ảnh hưởng đến chi phí lượng riêng gia cơng máy tiện 51 3.3.6 Xác định suất gia công tiện 54 3.3.7 Chi phí lượng riêng: 55 Chương KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM 58 4.1 Mục tiêu thực nghiệm tham số điều khiển 58 4.1.1 Mục tiêu thực nghiệm 58 4.1.2 Các tham số điều khiển khoảng giới hạn chúng 58 4.1.3 Lập trình gia cơng máy tiện CNC CTX 310 59 4.2.Thiết bị đo phương pháp điều khiển yếu tố ảnh hưởng 63 4.3 Kết thí nghiệm thăm dò 63 4.3.1 Trường hợp hàm mục tiêu chi phí lượng riêng 63 4.3.2 Trường hợp hàm mục tiêu độ nhám Ra 65 4.4 Kết thực nghiệm đơn yếu tố 67 4.4.1 Ảnh hưởng lượng chạy dao đến chi phí lượng riêng độ nhám bề mặt 67 4.4.2 Ảnh hưởng vận tốc đến chi phí lượng riêng độ nhám bề mặt 71 4.4.3 Ảnh hưởng chiều sâu cắt tới chi phí lượng riêng Q độ nhám bề mặt Ra 76 4.5 Kết thực nghiệm đa yếu tố .82 iv 4.5.1 Vùng nghiên cứu giá trị biến thiên yếu tố ảnh hưởng 82 4.5.2 Thành lập ma trận thí nghiệm 83 4.5.3 Tiến hành thí nghiệm theo ma trận Harley với số lần lặp lại thí nghiệm m = 84 4.5.4 Xác định mơ hình tốn hàm chi phí lượng riêng Q 84 4.5.5 Xác định mơ hình tốn hàm độ nhám bề mặt R a 85 4.5.6 Chuyển phương trình hồi quy hàm mục tiêu dạng thực 87 Giải toán tối ưu đa mục tiêu : 87 4.5.7 Gia công chi tiết với thông số tối ưu V, S,t 89 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .90 Kết luận 90 Kiến nghị 91 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC v DANH MỤC CÁC BẢNG TT Tên bảng Trang 4.1 Tổng hợp kết phân bố thực nghiệm Q 64 4.2 Các đặc trưng phân bố thực nghiệm 64 4.3 Tổng hợp kết phân bố thực nghiệm Ra 65 4.4 Các đặc trưng phân bố thực nghiệm 66 4.5 Kết thí nghiệm xác định ảnh hưởng lượng chạy dao đến chi phí lượng riêng Q độ nhám bề mặt Ra 67 Tổng hợp giá trị tính tốn hàm chi phí lượng riêng Q lượng chạy dao thay đổi 68 Tổng hợp giá trị tính tốn hàm độ nhám bề mặt lượng chạy dao thay đổi 70 Kết thí nghiệm xác định ảnh hưởng vận tốc đến chi phí lượng riêng Q độ nhám bề mặt Ra 72 Tổng hợp giá trị tính tốn hàm chi phí lượng riêng vận tốc cắt thay đổi 73 4.10 Tổng hợp giá trị tính tốn hàm độ nhám bề mặt vận tốc thay đổi 75 4.11 Kết thí nghiệm xác định ảnh hưởng chiều sâu cắt đến chi phí lượng riêng Q độ nhám bề mặt Ra 77 4.12 Tổng hợp giá trị tính tốn hàm chi phí lượng riêng Q chiều sâu cắt thay đổi 78 4.13 Tổng hợp giá trị tính tốn hàm độ nhám bề mặt Ra chiều sâu cắt thay đổi 80 4.14 Mã hố thơng số đầu vào 83 4.15 Ma trận thí nghiệm Hartley 83 4.16 Tổng hợp giá trị xử lý chi phí lượng riêng 84 4.17 Tổng hợp giá trị xử lý hàm độ nhám bề mặt Ra 86 4.6 4.7 4.8 4.9 vi DANH MỤC CÁC HÌNH TT Tên hình Trang 1.1 Chuyển động cắt gọt 1.2 Máy tiện CNC CJK1640 10 3.1 Máy tiện CTX 310 eco 34 3.2 Chuyển động chuyển động chạy dao tiện 35 3.3 Dịch chuyển dao cắt 36 3.4 Dao tiện mặt 37 3.5 Các yếu tố chế độ cắt lượng chạy dao dọc 39 3.6 Hệ thống lực cắt tiện 40 3.7 Ảnh hưởng chiều sâu cắt lượng chạy dao đến tỷ lệ lực tiện thép 45 41 3.8 Các dạng bề mặt gia công 43 3.9 Độ nhám bề mặt gia công 44 3.10 Sơ đồ phân tích lực tác dụng lên dao cắt tiện 52 4.1 Bản vẽ chi tiết 59 4.2 Khởi tạo phôi 59 4.3 Khỏa mặt đầu - Các tham số 60 4.4 Cont.turn – Gia công 60 4.5 Gia công thô theo Cont.turn 61 4.6 Gia công tinh theo Cont.turn 61 4.7 Chương trình gia cơng 62 4.8 Mơ gia công 62 4.9 Đồ thị ảnh hưởng lượng chạy dao đến chi phí lượng riêng 69 4.10 Đồ thị ảnh hưởng lượng chạy dao đến độ nhám bề mặt 71 4.11 Đồ thị ảnh hưởng vận tốc cắt đến chi phí lượng riêng 74 4.12 Đồ thị ảnh hưởng vận tốc cắt đến độ nhám bề mặt 76 4.13 Đồ thị ảnh hưởng chiều sâu cắt tới chi phí lượng riêng 79 4.14 Đồ thị ảnh hưởng chiều sâu cắt đến độ nhám bề mặt 81 ĐẶT VẤN ĐỀ Thiết bị cơng nghệ q trình gia cơng khí loại vật liệu kỹ thuật có các loại 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 khơng 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 Ngày máy tiện CNC có mặt hầu hết nghành cơng nghiệp Đây nói lĩnh vực có kết hợp chặt chẽ máy tính máy công cụ, điều khiển hoạt động gia công máy dựa vào việc khai thác thành tựu kỹ thuật số đại, mở nhiều triển vọng sản xuất Tuy mục đích phạm vi ứng dụng loại máy cơng cụ CNC khác, lợi ích mà máy mang lại giống Lợi ích nâng cao mức độ tự động hóa Sự tham gia người trình chế tạo giảm bớt hay loại trừ Nhiều máy CNC hoạt động suốt chu trình gia cơng khơng cần đến có mặt người thợ, giúp làm giảm mệt mỏi, lỗi sai sót gây người Thời gian gia công cho sản phẩm xác định Máy hoạt động tự động theo chương trình nên khơng cần đến bậc thợ cao gia công chi tiết máy phức tạp máy truyền thống Lợi ích thứ công nghệ CNC cung cấp sản phẩm bảo đảm, tin cậy Một chương trình qua kiểm tra đưa vào sản xuất, hàng loạt chi tiết loại tạo cách xác ổn định Một lợi ích khác mà máy CNC mang lại tính linh hoạt Gia công chi tiết khác máy cần thay đổi chương trình Cũng lưu, sửa đổi dùng chương trình cho lần khác cần đến, làm thay đổi mặt hàng Ngoài ra, nhiều thời gian chuẩn bị gia công máy CNC, phù hợp với kỹ thuật sản xuất đại Xuất phát từ vấn đề nghiên cứu tối ưu hố q trình gia công cắt gọt vật liệu nước ta chưa quan tâm nhiều 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 Xuất phát từ lợi ích việc nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu ảnh hưởng số yếu tố chế độ cắt đến chất lượng gia công máy tiện CNC-CTX 310” cần thiết, có ý nghĩa thực tiễn xã hội 3 Chương TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1.Tình hình sử dụng nghiên cứu máy tiện nước Trong kinh tế quốc dân, nghành Cơ khí đóng vai trị quan trọng Ngay từ đời, nghành công nghiệp khí nước ta Đảng Nhà nước xác định nghành có vai trị then chốt ln ưu tiên phát triển, có nhiều cơng trình, trung tâm nghiên cứu, chế tạo đời có nhiều nhà máy khí lớn xây dựng Nếu vào năm đầu thập kỷ 90 kỷ trước, ngành Cơ khí đáp ứng khoảng 8-10% nhu cầu nước, đến năm gần đây, số đạt 40%, tốc độ tăng trưởng bình quân đạt 40%/năm Đây tín hiệu đáng mừng ngành coi ngành cơng nghiệp tảng, có vai trò quan trọng việc phát triển kinh tế - xã hội đất nước Theo báo cáo Hiệp hội Doanh nghiệp Cơ khí Việt Nam, nay, nước có khoảng 53.000 sở sản xuất khí, thu hút 500.000 lao động, chiếm gần 12% lao động cơng nghiệp Các doanh nghiệp khí chủ yếu tập trung thành phố Hà Nội, Hồ Chí Minh, Hải Phòng Vùng đồng Bắc Bộ Nam Bộ chiếm gần 90% giá trị sản xuất công nghiệp ngành Cơ khí nước, tỷ trọng giá trị sản xuất cơng nghiệp khí so với tồn ngành Cơng nghiệp tăng từ 8% lên 12% Trong năm qua, ngành Cơ khí có đóng góp quan trọng cho kinh tế Hàng năm, Ngành sản xuất 500 danh mục sản phẩm với tổng khối lượng hàng trăm ngàn tấn, đáp ứng nhu cầu cho ngành kinh tế quốc dân Đặc biệt, Ngành chế tạo thành cơng dây chuyền thiết bị tồn phục vụ công nghiệp chế biến lương thực, thực phẩm xay xát gạo, mì ăn liền, chế biến chè, chế biến mía đường quy mơ vừa nhỏ, thiết bị xi măng, thiết bị sản xuất VLXD, máy kéo nhỏ, động diezen xăng, thiết bị điện, số sản phẩm tiêu dùng quạt điện, xe đạp, dụng cụ kim khí… Điều đáng nói chất lượng thiết bị toàn Ngành chế tạo sánh ngang chất lượng nước khu vực Tổng công ty Lilama trở thành nhà tổng thầu EPC Việt Nam trúng thầu gói thầu số Nhà máy Lọc dầu Dung Quất, tiếp đến chế tạo lắp đặt phần lớn thiết bị Nhà máy Nhiệt điện Na Dương, Nhiệt điện Phú Mỹ 3, Sau thành công hợp đồng đó, uy tín Lilama khơng ngừng tăng lên Hiện nay, Lilama đảm đương vai trò tổng thầu chế tạo cung cấp thiết bị cho hầu hết dự án đầu tư lớn cho nhà máy như: Nhiệt điện ng Bí mở rộng với cơng suất 300 MW, tổng vốn đầu tư 300 triệu USD; Xi măng Sông Thao 2.500 clanke/ngày, Xi măng Đô Lương 2.500 clanke/ngày, Điện Cà Mau công suất 750MW Điện Nhơn Trạch Hiện nay, Lilama tự đầu tư thực Dự án Nhiệt điện Vũng Đến nay, khối lượng thiết bị chế tạo nội địa hố chiếm 65-70% lần đầu tiên, ngành Cơ khí nước chế tạo lò nung cho nhà máy xi măng 2.500 clanke/ngày, thực nội địa hố tồn kết cấu thép phục vụ xây dựng Trung tâm Hội nghị quốc gia Hà Nội Bên cạnh bước tiến vượt bậc Ngành Đóng tàu, Ngành Công nghiệp ô tô-xe máy ghi nhận với kết đạt khoảng năm trở lại Ngành đáp ứng nhu cầu nước với loại xe buýt có tỷ lệ nội địa hoá khoảng 40%, loại xe tải nhẹ có cơng suất loại xe gắn máy doanh nghiệp nước sản xuất với tỷ lệ nội địa hoá đạt từ 80-90% Công ty Xuân Kiên (Vinaxuki), ô tô Trường Hải, Vinamoto doanh nghiệp mạnh dạn đầu tư chiều sâu vào khâu sản xuất thân vỏ xe, thùng xe, với xưởng khuôn mẫu, dập ép, hàn, sơn tĩnh điện đại, từ làm tăng dần tỷ lệ nội địa hố sản xuất xe tơ Đối với nhà máy thuỷ điện có cơng suất đến 300MW, trước đây, phải nhập hầu hết thiết bị khí thuỷ cơng nay, tồn phần ngành Cơ khí nước đảm nhận Bộ Công Thương đạo liên doanh khí nước chế tạo cung cấp thiết bị khí thuỷ cơng cho nhà máy thuỷ điện A Vương, Pleikrông, Bản Vẽ, Quảng Trị, Sesan 3, Đồng Nai, Hội Quảng, Bản Chát… với tổng trọng lượng thiết bị lên đến hàng chục ngàn Lĩnh vực khí chế tạo nói chung nghành Tiện nói riêng có bước phát triển mạnh số lượng chất lượng giới thiệu tài liệu “Giáo trình tiện” nhà khoa học Nguyễn Thị Quỳnh, Phạm Minh Đạo, Trần Sỹ Tuấn, năm 2009 Máy tiện chiếm khoảng 25% tới 35% tổng số thiết bị phân xưởng gia công cắt gọt Máy tiện sản xuất nước từ năm thập kỷ 60 kỷ 20 với trợ giúp Liên Xô (cũ) Trải qua thời kỳ dài phát triển có nhiều loại máy tiện sản xuất nước nhập từ nước tiên tiến Đức, Nhật 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 Tuý với cơng trình “Ngun lý gia cơng vật liệu”, Các tác giả đưa sở lý luận khoa học gia công kim loại cắt gọt, gia công vật liệu khác phương pháp gia công khác - Về thiết bị gia công kim loại nói chung, máy cắt, tiện, phay kim loại nói riêng nhà khoa học Nguyễn Anh Tuấn, Nguyễn Đức Lộc, Phạm Đắp giới thiệu tài liệu “Máy cắt kim loại” - Những nghiên cứu phương pháp tính tốn tra cứu chế độ cắt hợp lý hỗ trợ cho việc học tập, sử dụng điều khiển thiết bị cắt kim loại tác giả Nguyễn Ngọc Đào, Trần Thế San, Hồ Viết Bình giới thiệu tài liệu “Chế độ cắt gia cơng khí” 6 - Nghiên cứu mơ tả tốn học, ảnh hưởng yếu tố công nghệ chế độ cắt đến chất lượng gia cơng, giá thành sản phẩm có vai trị định để tạo lập mơ hình tốn học toán tối ưu hoá giới thiệu tài liệu “Tối ưu hố q trình gia cơng cắt gọt” PGS-TS Nguyễn Trọng Bình 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 cơng nghệ phân loại máy tiện gỗ T.S Hoàng Việt đề cập nhiều giáo trình “ Máy thiết bị chế biến gỗ” năm 2003 [22] Vấn đề miêu tả toán 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] Liên quan tới mô 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 ảnh hưởng yếu tố đến chất lượng gia công máy T18A " Th.s Nguyễn Văn Chiến Kết nghiên cứu cho thấy chiều sâu cắt, vận tốc cắt ảnh hưởng lớn đến chi phí lượng riêng 1.2.Tình hình nghiên cứu gia cơng cắt gọt phương pháp tiện máy tiện giới Hình 1.1 Chuyển động cắt gọt Tiện phương pháp gia cơng cắt gọt có phoi thực phối hợp hai chuyển động chuyển động quay tròn chi tiết chuyển động chạy dao (chuyển động chạy dao dọc chuyển động chạy dao ngang) Nhiều cơng trình khoa học việc xây dựng phát triển lý thuyết cắt gọt kim loại phải kể đến nhà khoa học Liên Xô (cũ) giáo sư, viện sĩ V.A Arsinop, giáo sư G.C Andrev, V.F Bobrov , nhà khoa học Mỹ Boston O.W, Ernst H, Merchant M.E Lý thuyết cắt gọt kim loại sâu nghiên cứu trình tạo phoi, lực phát sinh q trình gia cơng 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 công 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 loại 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 - hoá 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 hố 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 (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 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 Tỷ suất lực cắt theo tính tốn lực cắt, công suất cắt, công suất đẩy tiện gỗ giáo sư tiến sĩ A L Bersatski xác định cơng thức thực nghiệm 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 u cầu khâu cơng nghệ Ơng phân thành 10 cấp độ nhẵn bề mặt gia công, độ nhẵn cao đạt 16 m thấp 1600 m Nguyên lý cấu tạo, tính công nghệ máy công cụ, máy cắt kim loại nói chung, máy gia cơng tiêṇ nói riêng đươ ̣c các nhà khoa ho ̣c nghiên cứu từ sớm Năm 1712 ông Nartôp, thợ khí người Nga 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 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 cơng 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 Boley B, Weiner J, Iwamura Y., Rybicki E Johns D., Thermal stress analyses - Pergamon press, First edition, ,… [30, 31, 32, 34] 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 có tiêu đánh giá định lượng thơng qua biểu thức tốn học miêu tả tác động tương hỗ yếu tố ảnh hưởng tới chúng 10 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 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 công kim loại giới lúc có cơng trình nghiên cứu tương tự đời Nghiên cứu máy cắt thiết bị cắt kim loại, vật liệu phi kim loại nhà khoa học Spirindonov A.A, Fedorov V.B, Molchanov G.I rõ chất lượng gia công bao gồm chất lượng bề mặt gia cơng 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 cá tiêu đánh giá định lượng thông qua biểu thức toán học miêu tả tác động tương hỗ yếu tố ảnh hưởng tới chúng Công nghệ thiết bị sản xuất vật liệu phục vụ sản xuất nước phát triển giới Nga, Mỹ, Đức, Nhật, Thuỵ Điển nghiên cứu sâu rộng với dây chuyền sản xuất đại Hình 1.2.Máy tiện CNC CJK1640 11 Nhiều hãng sản xuất tiếng như: MAC (Đức) sản xuất loại máy tiện CNC mã hiệu CJK1640 (hình 1.2) với khả gia cơng linh hoạt, đường kính chi tiết gia cơng tới 410 mm, chiều dài chi tiết 800 mm, dải vận tốc vô cấp 8- 2000 rpm, 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, điều khiển FAGOR có giao diện thân thiện, sử dụng ngơn ngữ ISO với hệ thống Simulation đại, dễ hiểu, độ an tồn cao, cổng truyền Pro RS-232 thích ứng với Windows 98/2000/XP Do tiến khoa học - công nghệ, trang thiết bị dùng cho trình gia công cắt gọt ngày đại dẫn tới vốn đầu tư cho sản xuất ngày tăng Nếu chế độ công nghệ không hợp lý không khai thác hết khả thiết bị, gây lãng phí lớn hiệu thu không 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 cơng 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 cơng 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 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 cơng 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 12 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 hoá 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] 1.3.Kết luận chương Lĩnh vực khí chế tạo nói chung ngành Tiện nói riêng có phát triển đáng kể Tuy nhiên, từ bước sang chế thị trường, ngành khí nước nhà bộc lộ nhiều yếu kém, vấn đề lớn khả cạnh tranh nghành hạn chế thị trường nước Thị trường tiêu thụ sản phẩm bị thu hẹp, không đủ sức cạnh tranh với hàng ngoại nhập, hoạt động kinh doanh gặp nhiều khó khăn Có nhiều ngun nhân làm cho chi phí sản xuất tăng cao, chất lượng sản phẩm thấp có ngun nhân chưa có nghiên cứu, khai thác, sử dụng hiệu thiết bị Vì muốn có sản phẩm với chất lượng cao cần có máy móc tự động, máy CNC, ngày giới chiến khốc liệt nhà sản xuất việc chinh phục khách hàng việc cung cấp sản phẩm tốt nhất, giá thành thấp nhât, Việt Nam tách rời xu hướng phát giới hội nhập với cộng đồng quốc tế, muốn ta cần nghiên cứu vấn đề tối ưu hố q trình gia cơng cắt gọt vật liệu tr ên máy CNC Tối ưu hóa q trình gia cơng cắt gọt phương pháp nghiên cứu xác định chế độ cắt tối ưu thông qua mối quan hệ việc xây dựng mối quan hệ toán học hàm mục tiêu kinh tế với thông số chế độ gia công ứng với hệ thống giới hạn mặt chất lượng, kỹ thuật tổ chức nhà máy Vấn đề tối ưu hoá q 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 ... tốn học ảnh hưởng thông số chế độ gia công cắt vật liệu thép xây dựng đề cập đề tài luận văn "Nghiên cứu ảnh hưởng yếu tố đến chất lượng gia công máy T18A " Th.s Nguyễn Văn Chi? ??n Kết nghiên cứu. .. DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP NGUYỄN THỊ THUỶ NGHIÊN CỨU SỰ ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ YẾU TỐ CHẾ ĐỘ CẮT ĐẾN CHI PHÍ NĂNG LƯỢNG RIÊNG VÀ CHẤT LƯỢNG GIA CÔNG... Mô gia công 62 4.9 Đồ thị ảnh hưởng lượng chạy dao đến chi phí lượng riêng 69 4.10 Đồ thị ảnh hưởng lượng chạy dao đến độ nhám bề mặt 71 4.11 Đồ thị ảnh hưởng vận tốc cắt đến chi phí lượng riêng