(Luận văn) nghiên cứu ảnh hưởng của góc nghiêng chính, lượng ăn dao, tốc độ cắt đến chi phí năng lượng riêng và độ nhám bề mặt khi tiện trơn thép trên máy tiện eer1330

BỘ NÔNG NGHIỆP & PTNT BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP PHẠM NGỌC HẠNH lu an n va tn to p ie gh NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA GĨC NGHIÊNG CHÍNH, LƯỢNG ĂN DAO, TỐC ĐỘ CẮT ĐẾN CHI PHÍ NĂNG LƯỢNG RIÊNG VÀ ĐỘ NHÁM BỀ MẶT KHI TIỆN TRƠN THÉP TRÊN MÁY TIỆN EER1330 d oa nl w ll u nf va an lu oi m z at nh LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT z m co l gm @ an Lu n va HÀ NỘI, 2012 ac th si BỘ NÔNG NGHIỆP & PTNT BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP PHẠM NGỌC HẠNH lu NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA GĨC NGHIÊNG CHÍNH, LƯỢNG ĂN DAO, TỐC ĐỘ CẮT ĐẾN CHI PHÍ NĂNG LƯỢNG RIÊNG VÀ ĐỘ NHÁM BỀ MẶT KHI TIỆN TRƠN THÉP TRÊN MÁY TIỆN EER1330 an n va p ie gh tn to d oa nl w Chuyên ngành: Kỹ thuật máy thiết bị giới hóa nơng lâm nghiệp Mã số: 60 52 14 u nf va an lu ll LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT oi m z at nh z m co l gm @ NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS LÊ TẤN QUỲNH an Lu n va HÀ NỘI, 2012 ac th si i LỜI CẢM ƠN Bằng phấn đấu nỗ lực giúp đỡ nhiệt tình thầy giáo hướng dẫn khoa học TS Lê Tấn Quỳnh với động viên giúp đỡ tập thể, cá nhân tơi hồn thành luận văn tốt nghiệp Nhân dịp này,cho phép bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới: Thầy giáo hướng dẫn khoa học TS Lê Tấn Quỳnh dành nhiều thời gian bảo tận tình cung cấp nhiều tài liệu có giá trị Tập thể cán bộ, giáo viên Khoa Sau đại học, Trung tâm thí nghiệm, lu an thực hành Khoa Cơ điện Cơng trình trường Đại học Lâm nghiệp, Trường n va Cao đẳng nghề LILAMA Ninh Bình tạo điều kiện thuận lợi cho tn to thực đề tài gh Xin cảm ơn tới gia đình, bạn bè động viên giúp đỡ tơi q p ie trình thực đề tài w Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc giúp đỡ q báu oa nl Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng Những kết d luận văn tính tốn xác, trung thực chưa có tác lu dẫn nguồn gốc ll u nf va an giả công bố Những nội dung tham khảo, trích dẫn luận văn m oi Hà Nội, tháng năm 2012 z at nh Tác giả z m co l gm @ Phạm Ngọc Hạnh an Lu n va ac th si ii MỤC LỤC Trang phụ bìa Trang LỜI CẢM ƠN i MỤC LỤC ii DANH MỤC CÁC BẢNG vi DANH MỤC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT vii ĐẶT VẤN ĐỀ Chương TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU lu an 1.1 Tình hình sử dụng nghiên cứu máy tiện giới n va 1.2 Tình hình sử dụng nghiên cứu máy tiện nước ta 13 tn to Chương 22 gh MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG, PHƯƠNG PHÁP p ie NGHIÊN CỨU 22 w 2.1 Mục tiêu nghiên cứu 22 oa nl 2.2 Đối tượng, phạm vi nghiên cứu 22 d 2.3 Nội dung nghiên cứu 22 lu va an 2.3.1 Nghiên cứu lý thuyết 22 u nf 2.3.2 Nghiên cứu thực nghiệm 23 ll 2.4 Phương pháp nghiên cứu 23 m oi 2.5 Nội dung phương pháp luận phương pháp nghiên cứu thực z at nh nghiệm 24 2.5.1 Chọn mục tiêu thực nghiệm 24 z gm @ 2.5.2 Chọn tham số điều khiển 24 l 2.5.3 Chọn thiết bị đo 24 m co 2.5.4 Tiến hành công tác chuẩn bị 25 an Lu 2.5.6 Thực nghiệm đơn yếu tố 27 2.5.7 Thực nghiệm đa yếu tố 31 va n 2.5.8 Xác định giá trị hợp lý 38 ac th si iii Chương 41 CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA ĐỀ TÀI 41 3.1 Cấu tạo nguyên lý hoạt động máy tiện EER 1330 41 3.1.1 Cấu tạo 41 3.1.2 Nguyên lý hoạt động 41 3.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến chi phí lượng riêng 43 3.3 Ảnh hưởng yếu tố đến lực cắt tiện 45 3.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến độ nhám bề mặt chi tiết 48 Chương 56 lu an KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 56 n va 4.1 Chuẩn bị thí nghiệm 56 4.1.2 Chọn tham số điều khiển 56 4.1.3 Chuẩn bị thí nghiệm 56 p ie gh tn to 4.1.1 Chọn mục tiêu nghiên cứu 56 w 4.2 Kết thí nghiệm thăm dị 56 oa nl 4.3 Kết thí nghiệm đơn yếu tố 57 d 4.3.1 Ảnh hưởng yếu tố đến chi phí lượng riêng 57 lu va an 4.3.2 Ảnh hưởng yếu tố đến độ nhám bề mặt gia công 61 u nf 4.4 Kết nghiên cứu đa yếu tố 64 ll 4.4.1 Chọn vùng nghiên cứu giá trị biến thiên thông số m oi đầu vào 64 z at nh 4.4.2 Thành lập ma trận thí nghiệm 64 4.4.3 Xác định mơ hình tốn thực phép tính kiểm tra 65 z @ 4.5 Các trị số công nghệ hợp lý tiện kim loại máy tiện gm l EER1330 67 PHỤ LỤC an Lu TÀI LIỆU THAM KHẢO m co KẾT LUẬN - KHUYẾN NGHỊ 69 n va ac th si iv DANH MỤC CÁC HÌNH an n va 1.1 Mẫu máy tiện H.Maudslay 1.2 Mẫu máy tiện R.Robert 1.3 Máy tiện CDS 6266C 1.4 Máy tiện EAGLE 1000 1.5 Máy tiện mã hiệu 16K20 1.6 Máy tiện 1A 670 1.7 Máy tiện mã hiệu OPTI D320×920 1.8 Máy tiện mã hiệu SPA 700 PROMA 1.9 Máy tiện CNC mã hiệu CTX 300 10 1.10 Máy tiện mã hiệu TAC510 11 Máy tiện mã hiệu TMM200 16 1.12 Máy tiện mã hiệu CW6130/3000 16 1.13 Máy tiện STANKO 1100/5000 17 1.14 Máy tiện TONGIL TIPL 4SP 1.15 Máy tiện FM 1330 1.16 Máy tiện T616 1.17 Máy tiện vạn Việt chuẩn 5m5 1.18 Máy tiện CNC GENOS L200H 17 1.19 Máy tiện CNC CRL-1640 18 3.1 Cấu tạo máy tiện EER-1330 40 3.2 Các thành phần lực cắt tiện 3.3 Ảnh hưởng góc  đến lực Px, Py, Pz 3.4 Ảnh hưởng góc  đến thành phần lực căt Px gh tn to Tên hình w lu TT 1.11 Trang p ie oa nl 17 d an lu 15 u nf va 16 16 ll oi m z at nh z gm @ 44 l 47 m co an Lu Py 3.5 45 Ảnh hưởng bán kính đỉnh dao đến thành phần n va lực căt 47 ac th si v 3.6 Các dạng bê mặt gia công 49 3.7 Độ nhám bề mặt 51 4.1 Đồ thị ảnh hưởng góc nghiêng đến chi phí 58 lượng riêng Đồ thị ảnh hưởng lượng ăn dao đến chi phí 4.2 59 lượng riêng Đồ thị ảnh hưởng tốc độ cắt đến chi phí lượng 4.3 60 riêng Hình 4.4 Đồ thị ảnh hưởng góc nghiêng đến 4.4 61 lu an độ nhám bề mặt gia công Đồ thị ảnh hưởng lượng ăn dao đến độ nhám bề mặt gia công 62 4.6 Đồ thị ảnh hưởng tốc độ cắt đến độ nhám bề mặt gia 63 n va 4.5 tn to p ie gh công d oa nl w ll u nf va an lu oi m z at nh z m co l gm @ an Lu n va ac th si vi DANH MỤC CÁC BẢNG TT Tên bảng biểu Trang 3.1 Một số thông số kỹ thuật máy tiện EER-1330 42 4.1 Tổng hợp kết phân bố thực nghiệm 57 4.2 Các đặc trưng phân bố thực nghiệm 57 4.3 Mã hố thơng số đầu vào 64 4.4 Ma trận thí nghiệm kế hoạch trung tâm hợp thành 64 4.5 Tổng hợp giá trị xử lý hàm Nr 66 4.6 Tổng hợp giá trị xử lý hàm Ra 67 lu an n va p ie gh tn to d oa nl w ll u nf va an lu oi m z at nh z m co l gm @ an Lu n va ac th si vii DANH MỤC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT Ký hiệu Tên Đơn vị Nr Chi phí lượng riêng kWh/m3 Nđ Cơng suất chi phí động kW T Thời gian làm việc để thực khối lượng h công việc M lu an n va Khối lượng công việc thực thời gian T m3 Nc Công suất máy kW ηm Hiệu suất máy Kt Hệ số tải cho phép Pz Lực tiếp tuyến N Py Lực hướng kính N Px Lực chạy dao N Tốc độ cắt m/p Tốc độ chạy dao m/p Vz nl w Hệ số phụ thuộc tính chất vật liệu gia cơng d oa Cp Vx p ie gh tn to M Hệ số phụ thuộc vào vật liệu gia công Ra Sai lệch trung bình số học profin Rz Chiều cao nhấp nhơ trung bình profin v Tốc độ cắt s Lượng ăn dao t Chiều sâu cắt hz Mức độ mòn mặt sau dao cắt φ Góc nghiêng φ1 Góc nghiêng phụ ε Góc mũi dao γ Góc trước α Góc sau ll u nf va an lu Cv oi m m/p z at nh mm/v Mm z @ l gm Độ Độ m co Độ an Lu Độ n va Độ ac th si viii δ Góc cắt Độ β Góc sắc Độ c Số lượng nhóm K Khoảng chia nhóm a Số tổ chia n Số lần thí nghiệm k Cự ly tổ xmax, Trị số thu thập lớn nhất, bé đại lượng nghiên cứu lu an Sai tiêu chuẩn S% Hệ số biến động R Phạm vi biến động Sk Độ lệch n va S ie gh tn to Độ nhọn p Ex Số tổ hợp nl Số lần lặp d oa m w l Sai số tương đối Y Giá trị trung bình đại lượng nghiên cứu Gtt Tính đồng theo tiêu chuẩn Kohren S2max Phương sai lớn N thí nghiệm F Giá trị tính tốn theo tiêu chuẩn Fisher N Tổng số thí nghiệm e Khoảng biến thiên R Hệ số đơn định T Giá trị chuẩn Student ll u nf va an lu ∆% oi m z at nh z m co l gm @ an Lu n va ac th si 60 4.31.3 Ảnh hưởng tốc độ cắt Số liệu thí nghiệm ghi phụ lục phần phụ lục - Tính đồng phương sai kiểm tra theo Kohren: Gtt = 0,7603 < Gb = 0,7885 Phương sai thí nghiệm coi đồng - Kiểm tra mức độ ảnh hưởng yếu tố đầu vào theo Fisher: S 2y = 0,12035; S2e = 0,0072; Ftt= 16,72 > Fb= 4,1 Như vậy, ảnh hưởng tốc độ cắt đến chi phí lượng riêng đáng kể lu an - Xác định mơ hình thực nghiệm đơn yếu tố n va Từ số liệu thí nghiệm xác định phương trình tương quan: tn to Nr = 13,637 + 0,00024.v – 0,0000016.v2 (4.4) Tính tương thích hai mơ hình kiểm tra theo tiêu chuẩn p ie gh - Kiểm tra tính tương thích mơ hình nl w Fisher Ftt= 0,6032 < Fb= 4,1 Mơ hình tương thích oa Từ kết xử lý phụ lục ta xây dựng đồ thị ảnh hưởng d lượng ăn dao đến chi phí lượng riêng (hình 4.3) va 14 u nf 12 ll m 10 oi z at nh z @ 0 500 1000 1500 Tốc độ cắt v (v/p) 2000 2500 m co l gm Chi phí lượng riêng Nr (Wh/m3) an lu 16 an Lu Hình 4.3 Đồ thị ảnh hưởng tốc độ cắt đến chi phí lượng n va riêng ac th si 61 4.3.2 Ảnh hưởng yếu tố đến độ nhám bề mặt gia cơng 4.3.2.1 Ảnh hưởng góc nghiêng Số liệu thí nghiệm thu thập trình bày phụ lục phần phụ lục - Tính đồng phương sai kiểm tra theo Kohren: Gtt = 0,4484 < Gb = 0,7885 Phương sai thí nghiệm coi đồng - Kiểm tra mức độ ảnh hưởng yếu tố đầu vào theo Fisher: S2y = 0,0741; S e2 = 0,00558; Ftt= 13,28 > Fb= 4,1 Như vậy, ảnh hưởng góc nghiêng đến độ nhám bề mặt gia lu an công đáng kể n va - Xác định mơ hình thực nghiệm đơn yếu tố tn to Từ số liệu thí nghiệm xác định phương trình tương quan: (4.5) ie gh Ra = 6,384 – 0,0716.φ + 0,00042.φ2 p - Kiểm tra tính tương thích mơ hình nl w Tính tương thích hai mơ hình kiểm tra theo tiêu chuẩn oa Fisher: Ftt= 0,7526 < Fb= 4,1 Mơ hình tương thích d Từ kết xử lý phụ lục ta xây dựng đồ thị ảnh hưởng lu va an góc nghiêng đến độ nhám bề mặt gia cơng (hình 4.4) oi m z at nh z 20 40 60 80 l gm @ Độ nhám bề mặt Ra (μm) ll u nf m co Góc nghiêng φ (độ) n va mặt gia cơng an Lu Hình 4.4 Đồ thị ảnh hưởng góc nghiêng đến độ nhám bề ac th si 62 4.3.2.2 Ảnh hưởng lượng ăn dao Số liệu thí nghiệm ghi phụ lục phần phụ lục - Tính đồng phương sai kiểm tra theo Kohren: Gtt = 0,3664 < Gb = 0,7885 Phương sai thí nghiệm coi đồng - Kiểm tra mức độ ảnh hưởng yếu tố đầu vào theo Fisher: S2y = 0,0670; S 2e = 0,0109; Ftt= 6,15 > Fb= 4,1 Như vậy, ảnh hưởng lượng ăn dao đến độ nhám bề mặt gia công đáng kể lu an - Xác định mơ hình thực nghiệm đơn yếu tố n va Từ số liệu thí nghiệm xác định phương trình tương quan: tn to Ra = 7,24 – 152,97.s + 1376,19.s2 (4.6) Tính tương thích hai mơ hình kiểm tra theo tiêu chuẩn p ie gh - Kiểm tra tính tương thích mơ hình nl w Fisher: Ftt= 0,1629 < Fb= 4,1 Mơ hình tương thích oa Từ kết xử lý phụ lục ta xây dựng đồ thị ảnh hưởng d lượng ăn dao đến độ nhám bề mặt gia cơng (hình 4.5) 5.000 oi m 4.000 z at nh 3.000 2.000 z @ Độ nhám bề mặt Ra (μm) ll u nf 6.000 va an lu 7.000 1.000 0.02 0.04 0.06 l gm 0.000 0.08 0.1 0.12 m co Lượng ăn dao s (mm/v) an Lu Hình 4.5 Đồ thị ảnh hưởng lượng ăn dao đến độ nhám bề mặt gia công n va ac th si 63 4.3.2.3 Ảnh hưởng tốc độ cắt Số liệu thí nghiệm ghi phụ lục phần phụ lục - Tính đồng phương sai kiểm tra theo Kohren: Gtt = 0,7115 < Gb = 0,7885 Phương sai thí nghiệm coi đồng - Kiểm tra mức độ ảnh hưởng yếu tố đầu vào theo Fisher: S2y = 0,03273; S 2e = 0,00379; Ftt= 8,636 > Fb= 4,1 Như vậy, ảnh hưởng tốc độ cắt đến độ nhám bề mặt gia công đáng kể lu an - Xác định mơ hình thực nghiệm đơn yếu tố n va Từ số liệu thí nghiệm xác định phương trình tương quan: tn to Ra = 6,859 – 0,0038.v + 0,000001.v2 (4.7) Tính tương thích hai mơ hình kiểm tra theo tiêu chuẩn p ie gh - Kiểm tra tính tương thích mơ hình nl w Fisher: Ftt= 0,1158 < Fb= 4,1 Mơ hình tương thích oa Từ kết xử lý phụ lục ta xây dựng đồ thị ảnh hưởng tốc d độ cắt đến độ nhám bề mặt gia cơng (hình 4.6) 6.000 ll u nf 5.000 oi m 4.000 z at nh 3.000 2.000 z @ Độ nhám bề mặt Ra (μm) va an lu 7.000 1.000 500 1000 1500 Tốc độ cắt v (v/p) 2000 2500 m co l gm 0.000 an Lu Hình 4.6 Đồ thị ảnh hưởng tốc độ cắt đến độ nhám bề mặt gia n va công ac th si 64 4.4 Kết nghiên cứu đa yếu tố Từ kết thực nghiệm đơn yếu tố cho thấy qui luật tương quan hàm mục tiêu hàm phi tuyến ta tiến hành kế hoạch thực nghiệm bậc hai 4.4.1 Chọn vùng nghiên cứu giá trị biến thiên thông số đầu vào Trong trình thực nghiệm đơn yếu tố, ta xác định mức biến thiên yếu tố ảnh hưởng Bảng 4.3 Mã hố thơng số đầu vào lu Các yếu tố an n va Mã hóa +1 -1 70 50 30 20 X2 s (mm/v) 0,1 0,08 0,06 0,02 X3 v (v/p) 2000 1160 320 840 p ie gh tn to Mức biến thiên Mức Mức sở Mức Khoảng biến thiên X1 φ (độ) w Ta có:   50 =0,05.φ – 2,5 20 d oa nl X1= s  0,08 =50.s - 0,02 X3= v 1160 =1,2.10-3.v – 1,38 840 lu X2= ll u nf va an (4.8) oi m z at nh 4.4.2 Thành lập ma trận thí nghiệm Bảng 4.6 Ma trận thí nghiệm kế hoạch trung tâm hợp thành l gm X3 -1 -1 -1 -1 1 1 m co an Lu n va X2 -1 -1 1 -1 -1 1 @ X1 -1 -1 -1 -1 1 z STT ac th si 65 10 11 12 13 14 15 16 17 -1 0 0 0 0 -1 0 0 0 0 -1 0 4.4.3 Xác định mơ hình tốn thực phép tính kiểm tra 4.4.3.1 Hàm chi phí lượng riêng Nr - Kiểm tra tính đồng phương sai lu an Tiêu chuẩn Kohren Gtt = 0,2126 va n Tiêu chuẩn Kohren tra bảng Gb = 0,376 tn to Gtt < Gb tính đồng phương sai đạt tiêu chuẩn Y1 = 10,399 + 0,229X1 + 2,459X12 - 2,671X2 + 0,098X2X1 + 3,439X22 - p ie gh Hàm Nr có dạng: 2,844X3 - 0,218X3X1 + 0,908X3X2 + 1,304X32 nl w (4.9) d oa - Kiểm tra mức ý nghĩa hệ số: sử dụng tiêu chuẩn Student, an lu hệ số có nghĩa ttt > tb va Giá trị tb  = 0,05;  = N.(n-1) = 34 tb = 2,02 ll u nf Chúng định không bỏ hệ số để tiện cho việc tìm giá trị tối ưu oi m - Kiểm tra tính tương thích mơ hình z at nh Ftt = 2,3 < Fb = 3,07 Vậy mơ hình ta chọn tương thích - Kiểm tra khả làm việc mơ hình: m.(N  K * ).S2  N.(m  1).S2e z e ; N = 17; K = 10; Se2 = 0,262; S2 = 5,75; R2 = 0,8 m co l u 1 gm m yˆ  y   N.(m  1).S N @ R   an Lu Vậy R2 > 0,75 mơ hình coi hữu ích sử dụng [10] n va ac th si 66 Bảng 4.7 Tổng hợp giá trị xử lý hàm Nr lu an n va Y1 22.98 24.77 17.86 17.79 16.99 16.62 12.99 13.65 12.18 11.78 10.68 16.38 7.90 14.19 11.75 11.75 11.75 Y2 22.98 24.49 16.88 17.50 16.85 16.28 12.71 13.64 11.50 11.75 9.87 15.28 7.85 13.59 11.69 11.69 11.69 S j2 2.331 0.628 2.467 0.199 0.116 0.063 0.041 0.040 0.254 0.069 0.613 1.065 0.033 0.924 0.021 0.021 0.021 Ytb 23.60 24.94 16.79 17.48 17.05 16.48 12.83 13.73 11.78 11.87 10.06 15.55 7.80 13.54 11.78 11.78 11.78 Y3 24.85 25.57 15.64 17.16 17.32 16.54 12.80 13.89 11.66 12.08 9.62 15.00 7.65 12.84 11.89 11.89 11.89 p ie gh tn to STT 10 11 12 13 14 15 16 17 nl w 4.4.3.2 Hàm độ nhám bề mặt gia công Ra d oa - Kiểm tra tính đồng phương sai an lu Tiêu chuẩn Kohren Gtt = 0,3673 Tiêu chuẩn Kohren tra bảng Gb = 0,376 va m Hàm Ra có dạng: ll u nf Gtt < Gb tính đồng phương sai đạt tiêu chuẩn oi Y2 = 3,925 + 1,09X1 + 0,22X12 + 1,087X2 + 1,086X2X1 + 0,366X22 - z at nh 0,245X3 + 0,036X3X1 - 0,085X3X2 + 0,556X32 (4.10) z - Kiểm tra mức ý nghĩa hệ số: sử dụng tiêu chuẩn Student, gm @ hệ số có nghĩa ttt > tb m co l Giá trị tb  = 0,05;  = N.(n-1) = 34 tb = 2,02 Chúng định không bỏ hệ số để tiện cho việc tìm giá trị tối - Kiểm tra tính tương thích mơ hình an Lu ưu n va Ftt = 2,503 < Fb = 3,07 Vậy mơ hình ta chọn tương thích ac th si 67 Bảng 4.8 Tổng hợp giá trị xử lý hàm Ra lu an n va Y1 3.779 6.659 3.947 8.455 3.687 4.702 3.126 7.929 3.482 5.702 5.729 3.126 3.319 5.898 3.887 3.887 3.887 Y2 2.733 5.452 3.470 7.948 3.420 4.449 2.863 8.898 3.477 4.549 5.698 2.963 3.428 5.747 3.832 3.832 3.832 S j2 0.579 0.761 0.198 0.214 0.087 0.056 0.038 0.615 0.001 0.935 0.001 0.022 0.014 0.027 0.009 0.009 0.009 Ytb 3.183 5.981 3.590 8.321 3.646 4.512 2.972 8.258 3.464 4.913 5.721 3.006 3.337 5.771 3.825 3.825 3.825 Y3 3.038 5.833 3.354 8.560 3.832 4.385 2.928 7.947 3.433 4.489 5.737 2.928 3.263 5.669 3.755 3.755 3.755 p ie gh tn to STT 10 11 12 13 14 15 16 17 nl w - Kiểm tra khả làm việc mơ hình: m.(N  K * ).S  N.(m  1).S2e oa R 1 d m yˆ  y   N.(m  1).S N lu an u 1 ; e u nf va N = 17; K = 10; S2e = 0,105; S2 = 4,15; R2 = 0,89 ll Vậy R2 > 0,75 mơ hình coi hữu ích sử dụng [10] m oi 4.5 Các trị số công nghệ hợp lý tiện kim loại máy tiện EER1330 z at nh Để xác định thông số tối ưu, đề tài lựa chọn phương pháp nhân tử Lagranger Trong hàm mục tiêu hàm chi phí lượng riêng z l gm F(X, λ)=Y1+λ(Y2-ε ) @ Ta có phiếm hàm: λ(1,192 + 1,09X1 an Lu 3,381X3 - 0,189X3X1 + 1,509X3X2 - 3,530X32 + m co =18,976 + 0,051X1 + 0,611X12 - 3,545X2 - 0,242X2X1 + 2,046X22 + 0,22X12 + 1,087X2 + 1,086X2X1 + 0,366X22 - 0,245X3 + 0,036X3X1 - n va 0,085X3X2 + 0,556X32) (4.11) ac th si 68 Với ε=2,733 (Ra = Ramin=2,733μm) Giải hệ phương trình  F  X    F  X    F   X   F     (4.12) Ta được: lu an X1=-0,254; X2=0,606; X3=0,523; λ=4,47 n va Thay X1, X2, X3 vào phương trình 4.8 ta được: tn to φ=44,92 (độ); s=0,37 (mm/v); v=1585,8 (v/p), thay φ, s v vào Vận hành máy với thông số hợp lý p ie gh phương trình 4.9 4.10 ta được: Nr=15,34 (Wh/m3); Ra=3,834 (μm) w Sau xác định thông số hợp lý, tiến hành chạy oa nl máy với thông số góc nghiêng φ=75 độ; lượng ăn dao s=0,08mm/v d tốc độ cắt v=1580 v/p Thực 30 lần phay thu kết an lu sau va m 15,34  14,68 3,932  3,834 100  4,3% ; 100  2,56% 15,34 3,834 oi Vậy sai số không đáng kể z at nh Sai số: ll Ra=3,932 (μm) u nf Chi phí lượng riêng Nr=14,68 (Wh/m3) độ nhám bề mặt z m co l gm @ an Lu n va ac th si 69 KẾT LUẬN - KHUYẾN NGHỊ KẾT LUẬN Sau thời gian làm việc khẩn trương với giúp đỡ nhiệt tình thầy giáo hướng dẫn TS Lê Tấn Quỳnh, ThS Phạm Văn Lý cán thuộc trung tâm thí nghiệm thực hành khoa Cơ điện cơng trình trường Đại học Lâm nghiệp tơi hoàn thành luận văn “Nghiên cứu ảnh hưởng góc nghiêng chính, lượng ăn dao, tốc độ cắt đến chi phí lượng riêng độ nhám bề mặt tiện trơn thép máy tiện EER1330” Từ kết nghiên cứu rút số kết luận sau: lu 1.1 Chi phí lượng riêng Nr độ nhám bề mặt gia công Ra an n va tn to tiện phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: Vật liệu làm lưỡi dao thơng số hình học nó; vật liệu kích thước chi tiết gia cơng; chế độ gia công p ie gh 1.2 Đề tài nghiên cứu ảnh hưởng ba yếu tố góc nghiêng chính, lượng chạy dao tốc độ cắt đến Chi phí lượng riêng N r độ w nhám bề mặt gia cơng Ra thí nghiệm đơn yếu tố cụ thể là: d oa nl - Ảnh hưởng góc nghiêng φ đến chi phí lượng riêng N r độ nhám bề mặt gia cơng thể qua phương trình tốn học: lu va an Nr = 12,18 – 0,0138.φ + 0,0001.φ2 ll u nf Ra = 6,384 – 0,0716.φ + 0,00042.φ2 oi m - Ảnh hưởng lượng ăn dao s đến chi phí lượng riêng độ nhám bề mặt gia cơng thể qua phương trình tốn học: z at nh Nr = 39,32 - 552,467.s + 2599,99.s2 z @ Ra = 7,24 – 152,97.s + 1376,19.s2 Nr = 13,637 + 0,00024.v – 0,0000016.v2 an Lu Ra = 6,859 – 0,0038.v + 0,000001.v2 m co l gm - Ảnh hưởng tốc độ cắt v đến chi phí lượng riêng độ nhám bề mặt gia cơng thể qua phương trình tốn học: n va ac th si 70 1.3 Bằng thí nghiệm đa yêu tố, đề tài xác định quy luật ảnh hưởng đồng thời góc nghiêng φ, lượng chạy dao s tốc độ cắt v đến chi phí lượng riêng Nr, độ nhám bề mặt gia công Ra tiện trơn thép máy tiện EER-1330, cụ thể là: - Chi phí lượng riêng Y1 = 10,399 + 0,229X1 + 2,459X12 - 2,671X2 + 0,098X2X1 + 3,439X22 2,844X3 - 0,218X3X1 + 0,908X3X2 + 1,304X32 - Độ nhám bề mặt lu Y2 = 3,925 + 1,09X1 + 0,22X12 + 1,087X2 + 1,086X2X1 + 0,366X22 0,245X3 + 0,036X3X1 - 0,085X3X2 + 0,556X32 an n va dao s tốc độ cắt v tiện trơn thép, đề tài xác định trị số tối ưu yếu tố ảnh hưởng, tiến hành thực nghiệm máy tiện cho thấy sai lệch tính tốn lý thuyết với thực nghiệm khơng đáng kể, cụ thể là: p ie gh tn to 1.4 Từ phương trình thể phụ thuộc chi phí lượng riêng Nr độ nhám bề mặt gia cơng Ra vào góc nghiêng φ, lượng chạy nl w φ=44,92 (độ); s=0,37 (mm/v); v=1585,8 (v/p) d oa Sai số tính tốn với thực nghiệm 4,5% lu va an KHUYẾN NGHỊ ll u nf 2.1 Cần tiếp tục nghiên cứu cách tổng thể phụ thuộc chi phí lượng riêng Nr độ nhám bề mặt gia công Ra vào yếu tố ảnh hưởng oi m khác như: Vật liệu làm lưỡi dao thơng số hình học nó; Vật liệu kích thước chi tiết gia cơng; chế độ gia cơng để có kết toàn diện để xác lập chế độ tiện hợp lý z at nh z 2.2 Kết đề tài dùng làm tài liệu tham khảo cho nghiên cứu tiếp theo, cho sản xuất m co l gm @ an Lu n va ac th si TÀI LIỆU THAM KHẢO TIẾNG VIỆT Bộ công nghiệp năm (2002), Chiến lược phát triển ngành khí Việt nam đến năm 2010 tầm nhìn tới năm 2020, Hà Nội Nguyễn Trọng Bình (2003), Tối ưu hố q trình gia cơng cắt gọt, Nxb Giáo dục, Hà Nội Nguyễn Văn Bỉ (2006), Bài giảng Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm, Đại học Lâm nghiệp, Hà Nội Nguyễn Văn Bỉ (2004), "Về việc giải tốn tối ưu cơng nghiệp lu an rừng", Tạp chí Nơng nghiệp phát triển nơng thơn, 2/2004, pp n va 266-268 tn to Đoàn tử Bình (1995), Bài giảng xác suất thống kê, Đại học Lâm nghiệp, gh Hà Nội p ie Đinh Minh Diệm (2003), Bài giảng Kỹ thuật khí, Đại học Đà Nẵng- w Trường đại học kỹ thuật, Đà Nẵng oa nl Trần Văn Địch (2008), Công nghệ chế tạo máy, Nxb Khoa học kỹ thuật, d Hà Nội lu u nf Hà Nội va an Trần Văn Địch (2009), Nguyên lý cắt kim loại, Nxb Khoa học kỹ thuật, ll Trần Ngọc Giang (2008), Nghiên cứu mối quan hệ giữu mòn tuổi bền m oi dao gắn mảnh PCBN theo chế độ cắt tiện thép 9XC qua tôi, z at nh Luận văn thạc sỹ, Đại học Kỹ thuật công nghiệp Thái Nguyên, Thái z Nguyên gm @ 10 Phạm Văn Lang, Bạch Quốc Khang (1998), Cơ sở lý thuyêt quy hoạch m co Nghiệp, Hà Nội l thực nghiệm ứng dụng kỹ thuật nông nghiệp, Nxb Nông an Lu 11 Lê Xuân Lâm (1995), Nghiên cứu ảnh hưởng nhiệt đến chất lượng gia công tiện, luận văn thạc sỹ, Đại học bách khoa Thành phố Hồ n va Chí Minh, Thành phố Hồ Chí Minh ac th si 12 Hoàng Minh Phúc (2008), Xác định trường nhiệt độ dụng cụ PCBN tiện cứng trực giao, luận văn thạc sỹ, Đại học Kỹ thuật công nghiệp Thái Nguyên, Thái Nguyên 13 Phạm Đình Tân (2004), Nguyên lý cắt dụng cụ cắt, Nxb Giáo dục, Hà Nội 14 Ngô Ngọc Tân (2009), Nghiên cứu ảnh hưởng độ cứng thép X12M qua đến chất lượng bề mặt mòn dụng cụ tiện cứng, luận văn thạc sĩ kỹ thuật, Đại học Kỹ thuật công nghiệp Thái nguyên, Thái Nguyên lu an 15 Phạm Tài Thắng (2005), Nghiên cứu lượng tiêu hao tiện thép n va C45 dụng cụ phủ Titan, luận văn thạc sỹ, Đại học bách khoa TP tn to Hồ Chí Minh, Thành phố Hồ Chí Minh gh 16 Nguyễn Trọng Anh Tuấn (2009), Nghiên cứu ảnh hưởng loại dung p ie dịch bôi trơn làm nguội tối thiểu đến lực cắt nhám bề mặt tiện w cứng thép 9XC, luận văn thạc sĩ kỹ thuật, Đại học Kỹ thuật công oa nl nghiệp Thái Nguyên, Thái Nguyên d 17 Hoàng Xuân Tứ (2009), Ảnh hưởng bôi trơn tối thiểu (MQL) đến mòn lu va an dụng cụ cắt nhám bề mặt tiện tinh thép 9CrSi (9XC) qua u nf tôi, luận văn thạc sĩ kỹ thuật, Đại học Kỹ thuật công nghiệp Thái ll Nguyên, Thái Nguyên m oi 18 Nguyễn Việt Tiệp (2004), Giáo trình máy tiện gia công máy tiện, z at nh Nxb Giáo dục, Hà Nội z 19 Nguyễn Thế Tranh, Trần Quốc Việt (2010), Giáo trình sở cắt gọt kim gm @ loại, Trường Đại học Bách Khoa - Đại học Đà Nẵng, Đà Nẵng l 20 Nguyễn Thị Thanh Vân (2009), Nghiên cứu ảnh hưởng vận tốc cắt tới m co chế mòn dụng cụ PCBN sử dụng tiện tinh thép 9XC qua tôi, luận Thái Nguyên an Lu văn thạc sĩ kỹ thuật, Đại học Kỹ thuật công nghiệp Thái Nguyên, n va ac th si 21 Hà Văn Vui, Nguyễn Chỉ Sáng, Phạm Đăng Phong (2006), Sổ tay thiết kế có khí, tập 1, Nxb Khoa học kĩ thuật, Hà Nội 22 Nguyễn Thị Yên (2005), Vật liệu khí, Nxb Giáo dục, Hà Nội TIẾNG ANH 23 High speed precision lathe model EER-1330 instruction and spare parts manaul TIẾNG NGA 24 Абрамов ф.и, ковалиеико в.в 1983, Справочик по обработке металлов резаниeм, ИЗД Tехника lu 25 Анохина А.Ю (2009), Исследование an качества обработанной n va поверхиости при скоростном точении, ДонНТУ tn to 26 Богуславский В.А, Ивченко T.T, (2009), Оптимизация режимов gh резания при точении трудообрабатываемых материаллов с p ie учетом температурных ограничений ДонНТУ w 27 Домнина B.B (2007), Технологическое обеспечение повышения иструментом, oa nl качества отверсрий при обработке осевым d ДонНТУ lu машин с u nf деталей va an 28 Кузнецова А.В (2007), Повышение эффективности обработки использованием современных ll инструментальных материаллов, ДонНТУ Кирсанов А.О oi Ю.М., m 29 Малафеев (2000), Исследование z at nh шероховатости обработанной поверхности и стойкости при z точении сплава 50н , НТУ Киев gm @ 30 Мохамед M (2008), Повышение износостойкости деталей машин Оптимизация тенологических процессов m co 31 Пижурин.А.А.(1975), l технологическими методами ДонНТУ an Lu деревообработки, Изд.Госле-бумиздат, Москва n va ac th si 32 Пустова А.А (2009), Технологическое обеспечение качества деталей горных машин с учетом их эксплуатационных свойств ДонНТУ 33 Рудина И.А (2006), Повышение эффективности обработки плоскцх поверхностей деталей засчет выбора рациональных параметров процесса резания ДонНТУ 34 Скрынников В.С токерных (2001), резцов, многогранными Усовершенствование оснашенных пластинами конструкций минералокерамическими для повышения их lu универсальности an n va 35 Филоненко.С.Н.(1983) ,Резание металлов, Изд.Машгиз.Киев tn to 36 Форменко Р.Ч (2009), Исследование влияния износостойких gh покрытий инструмента на различные параметры процесса p ie резания при точеии Угату d oa nl w ll u nf va an lu oi m z at nh z m co l gm @ an Lu n va ac th si