Nghiên ứu ảnh hưởng ủa á thông số ông nghệ đến hất lượng bề mặt hi tiết máy khi gia ông trên máy phay cnc

Bộ giáo dục đào tạo Trờng đại học bách khoa hµ néi -**** luận văn thạc sĩ khoa học ngành : công nghệ khí Nghiên cứu ảnh hởng thông số công nghệ đến chất lợng bề mặt chi tiết máy gia công máy phay CNC phan công trình hà nội 2006 Tai ngay!!! Ban co the xoa dong chu nay!!! 17061131407701000000 Môc lôc Môc lôc Më ®Çu C¸c ký hiƯu sư dơng luận văn Chơng : Tổng quan đề tài đ thực Chơng : Chất lợng bề mặt chi tiết máy 11 2.1 Các yếu tố đặc trng chất lợng bề mặt 11 2.1.1 Chất lợng hình học bề mặt gia công 11 2.1.2 Tính chất lý lớp bề mặt gia c«ng 15 2.2 ảnh hởng chất lợng bề mặt tới khả làm việc chi tiết máy 17 2.2.1 ¶nh hëng tíi tÝnh chèng mßn 17 2.2.2 ảnh hởng đến tính ăn mòn hoá học lớp bề mặt chi tiết 20 2.2.3 ảnh hởng đến độ bền mỏi chi tiết máy 22 2.2.4 ảnh hởng đến độ xác mối lắp ghép 23 2.3 Các nhân ảnh hởng đến chất lợng bề mặt chi tiết 24 2.3.1 Các nguyên nhân ảnh hởng đến độ nhám bề mặt 24 2.3.2 Các nguyên nhân ảnh hởng ®Õn ®é biÕn cøng líp bỊ mỈt 30 2.3.3 ảnh hởng đến ứng suất d bề mặt 32 2.4 Ph¬ng pháp đảm bảo chất lợng bề mặt 32 2.4.1 Phơng pháp đạt độ nhẵn bề mỈt 32 2.4.2 Phơng pháp đạt độ cứng bề mặt 33 2.4.3 phơng pháp đạt ứng st d bỊ mỈt 34 2.5 phơng pháp đánh giá chất lợng bề mặt 35 2.5.1 Đánh giá độ nhám bỊ mỈt 35 2.5.2 Đánh giá mức độ chiều sâu biến cứng 35 2.5.3 Đánh giá ứng suất d bề mặt 35 2.6 NhËn xÐt 36 Ch¬ng : C¬ së lý thuyÕt quy hoạch thực nghiệm 38 3.1 Sai số khö sai sè 38 3.1.1 Sai sè hÖ thèng 38 3.1.2 Sai sè ngÉu nhiªn 38 3.1.3 Sai sè th« 39 3.2 KiĨm tra tÝnh ®ång nhÊt cđa c¸c thÝ nghiƯm 41 T 62 T 62 T 62 T 62 T 62 T 62 T 62 T 62 T 62 T 62 T 62 T 62 T 62 T 62 T 62 T 62 T 62 T 62 T 62 T 62 T 62 T 62 T 62 T 62 T 62 T 62 T 62 T 62 T 62 T 62 T 62 T 62 T 62 T 62 T 62 T 62 T 62 T 62 T 62 T 62 T 62 T 62 T 62 T 62 T 62 T 62 T 62 T 62 T 62 T 62 T 62 T 62 T 62 T 62 T 62 T 62 T 62 T 62 T 62 T 62 T 62 T 62 T 62 T 62 3.3 Chän công thức thực nghiệm phép làm trơn 42 3.3.1 Chän bËc tèi thiĨu cđa ®a thøc 42 3.3.2 Chän công thức khác 44 3.3.3 Làm trơn số liệu thùc nghiÖm 45 3.4 Xác định tham số công thức thực nghiệm phơng pháp bình phơng nhỏ 45 3.4.1 Xác định tham sè cđa hµm tun tÝnh 47 3.4.2 Kiểm định tham số a j khoảng xác định sai lệch chúng 52 3.5 NhËn xÐt 53 Ch¬ng : Kết thực nghiệm xử lý kết 55 4.1 §iỊu kiƯn thùc nghiƯm 55 4.2 KÕt qu¶ thùc nghiƯm víi thÐp 45 56 4.2.1 Khư sai sè th« 57 4.2.2 Kiểm tra tính đồng thực nghiƯm 57 4.2.3 Chän c«ng thøc thùc nghiÖm 58 4.2.4 KiĨm tra c¸c tham sè a j khoảng sai lệch chúng 65 4.2 KÕt qu¶ thùc nghiƯm víi thÐp 40X 67 4.2.1 Khö sai sè th« 68 4.2.2 KiĨm tra tÝnh ®ång nhÊt cđa c¸c thùc nghiƯm 68 4.2.3 Xác định công thức thực nghiệm 69 4.2.4 KiĨm tra c¸c tham sè a j khoảng sai lệch chúng 76 4.3 KÕt luËn ch¬ng 77 Ch¬ng : Kết luận kiến nghị 78 Tóm tắt luận văn 80 Tài liệu tham khảo 832 T 62 T 62 T 62 T 62 T 62 T 62 T 62 T 62 T 62 T 62 T 62 T 62 T 62 T 62 R R T 62 T 62 T 62 T 62 T 62 T 62 T 62 T 62 T 62 T 62 T 62 T 62 T 62 T 62 T 62 R R T 62 T 62 T 62 T 62 T 62 T 62 T 62 T 62 T 62 T 62 R T 62 T 62 T 62 T 62 T 62 T 62 R T 62 T 62 T 62 T 62 Mở đầu T 62 T 62 Trong kinh tế phát triển gia công khí đóng vai trò quan trọng, gia công khí tạo máy móc cho ngành, nghề khác Chúng ta hòa nhập mạnh mẽ với kinh tế giới, việc gia công đáp ứng tiêu chuẩn quốc tế đảm bảo tính cạnh tranh thị trờng đòi hỏi tất yếu đặt cho nhà công nghệ Việc chọn máy móc chế độ gia công hợp lý yếu tố quan trọng để đảm bảo chất lợng giá thành sản phẩm Trong năm trở lại Việt Nam có xu hớng sử dụng máy gia công CNC để nâng cao chất lợng giảm giá thành sản phẩm Thực tế cho thấy chất lợng đà đợc nâng cao, áp lực công việc ngời thợ giảm, nhng giá thành cha giảm, chí chi phí gia công cao nhiều so với máy vạn Có nhiều nguyên nhân tăng chi phí đó, nhng nguyên nhân nhà công nghệ cha chọn đợc chế độ cắt tối u cho nhóm máy Do việc nghiên cứu để lựa chọn chế độ cắt tối u cho nhóm máy CNC yêu cầu cấp thiết đặt cho nhà ngiên cứu Đề tài Nghiên cứu ảnh hởng thông số công nghệ đến chất lợng bề mặt chi tiết máy gia công máy phay CNC nhánh nhỏ công việc nặng nề Đây loạt đề tài nghiên cứu ứng dụng việc sử dụng hiệu máy CNC Tuy nhiên, theo vấn đề nhất, chất lợng bề mặt yêu cầu v« cïng qua träng cđa chi tiÕt gia c«ng Tõ mối qua hệ chất lợng bề mặt với thông số công nghệ ngời làm công nghệ chọn chế độ cắt tối đa máy dao mà đảm bảo chất lợng, từ tăng suất (khai thác tối đa suất máy), giảm giá thành sản phẩm Thực đề tài hội quý báu để đợc tiếp xúc với thiết bị công nghệ cao, đợc tìm hiểu vấu đề thực tiễn sản xuất, kiểm chứng vấn đề lý thuyết, từ tích lũy thêm kinh nghiệm thực tế cho công việc giảng dạy Để hoàn thành đợc đề tài này, đà có nhiều giúp đỡ quý báu Trớc tiên xin cảm ơn cán hớng dẫn GS.TS Nguyễn Đắc Lộc ngời đà dìu dắt, hớng dẫn suốt trình thực đề tài, xin cảm ơn Trung tâm Đào tạo sau đại học, Khoa Cơ khí, Bộ môn Công nghệ chế tạo máy Trờng đại học Bách khoa Hà Nội Tôi xin chân thành cảm ơn bạn đồng nghiệp Khoa Cơ khí, Trung tâm công nghệ cao, Xởng thực hành cắt gọt, Phòng đo Trờng đại học S phạm kỹ thuật Hng Yên đà giúp đỡ hoàn thành luận văn Hng Yên, tháng 10 năm 2006 Phan Công Trình Các ký hiệu sử dụng luận văn Ký hiệu Nội dung Thứ nguyên Ra - Sai lệch số học trung bình prôfin àm R z - Chiều cao mấp mô theo 10 điểm prôfin àm R R R max - Chiều cao lớn prôfin R àm h - Chiều cao mấp mô àm p - Bớc mấp mô àm S i - Bớc trung bình mấp mô theo đỉnh àm Smi - Bớc trung bình mấp mô theo prôfin àm R R l - Chiều dài chuẩn àm ypmi - Chiều cao đỉnh thứ i đỉnh cao àm yvmi - Chiều cao ®Ønh thø i ®Ønh thÊp nhÊt µm R R n - Sè ®iĨm chia, sè thùc nghiƯm - C - HÖ sè - x, y, z - Sè mũ - ti - Thời gian mòn ban đầu, i = 1:3 Giây (s) T i - Thời gian mòn ổn định, i = 1:3 Giây (s) R R -1 - Giíi h¹n bỊn mái R N/mm2 P σ -1a - Giới hạn bền mỏi ứng suất d N/mm2 Giíi h¹n bỊn mái cã øng st d σ -1b σ d - øng suÊt d lín nhÊt ë líp bỊ mỈt N/mm N/mm2 R R R P P P S - Bíc tiÕn dao mm/vòng V - Vận tốc cắt m/phút r - Bán kÝnh mịi dao hmin - ChiỊu dµy phoi nhá nhÊt R ϕ - Gãc nghiªng chÝnh cđa dao ϕ - Góc nghiêng phụ dao R mm mm Độ (0) P P §é (0) P P γ - Gãc tríc cđa dao §é (0) α - Gãc sau cđa dao Độ (0) - Góc nâng lỡi cắt chÝnh §é (0) ε - Gãc mịi dao §é (0) - Góc sắc dao Độ (0) tC - ChiỊu s©u biÕn cøng mm R P P P P P HV - §é cøng Vikker - HB - §é cøng Brinell - HRC - §é cøng Rockwell - σ - Sai số bình phơng trung bình - xi - Giá trị gnẫu nhiên dÃy số - x - Giá trị trung bình - x* - Giá trị đột biến - R (t) - Giá trị phân phối chn α - Sai sè cđa ph¸p thư, hƯ sè phơ thc vËt liƯu t - Tû sè so s¸nh - Giá trị t độ tin cậy P yjk - Kết thực nghiệm đo đợc lần ®o thø j, t/P R R P P P P P thông số đo k Y j - Giá trị trung bình yjk , k = : k - S2j - Ph¬ng sai cđa d·y sè yjk , k = : k - R R R R K - Số thí nghiệm song song đợc thùc hiƯn cïng mét ®iỊu kiƯn Gp - ChØ sè Kokren - R R - C¸c hƯ sè hàm mô tả quan hệ đầu vào ®Çu ra, i = : n0 R ξ - Sai số ngẫu nhiên - Phơng sai phân phèi chuÈn P bj R - - Tham sè cña ®a thøc thùc nghiÖm Trebusep, j = : n0 R k - Tỷ trọng đà biết quan trắc - n0 - Bậc đa thức thực nghiệm - N, n - Số thực nghiệm đợc tiến hành - Sn - Tổng bình phơng độ lệch - R R R h, q - C«ng sai, c«ng béi ©i R - - Tham sè cđa hµm håi quy thùc nghiƯm, i = : n0 R S(©0 , â ) - Tổng d bình phơng hàm håi quy R R R R - r xy - Tû sè so s¸nh - y - Ký hiƯu cđa hµm håi quy - R XT P M-1 P - Ma trËn chun vÞ cđa ma trËn X - Ma trận nghịch đảo ma trận M - S du - Phơng sai d, tính theo S(â) - R m - Số thông số cần xác định, trừ thông số a0 - m jj - Số hạng thứ jj cña ma trËn M-1 - P R P α 1+ γ cđa lt ph©n phèi Student víi (n t(n m 1,1 ) - Phân vị 2 – m – 1) bËc tù γ - Độ tin cậy - Chơng Tổng quan đề tài đ thực Trong năm trở lại Việt Nam có xu hớng sử dụng máy CNC ngày nhiều, nên đề tài nghiên cứu máy CNC lớn đề tài nghiên cứu khoa học, luận án tiến sỹ, luận văn thạc sỹ Trong đề tài nghiên cứu ứng dụng nhằm khai thác có hiệu máy CNC chiếm tỷ lệ lớn, kể : Nguyễn Trọng Bình, Hoàng Việt Hồng, ảnh hởng chế độ cắt đến nhấp nhô tế vi bề mặt phay dao phay mặt đầu máy phay CNC, Tạp chí Cơ khí Việt Nam, Số 60 (5/2002) ; ảnh hởng chế độ cắt đến lợng mòn dao phay dao phay mặt đầu máy phay CNC, Tạp chí Cơ khí Việt Nam, Số 61 (6/2002) ; Nguyễn Ngọc ánh, Nghiên cứu ảnh hởng thông số công nghệ đến chất lợng bề mặt chi tiết máy gia công máy phay CNC, Luận văn cao học, ĐHBKHN (2002) ; Nguyễn Đình Thân, Nghiên cứu độ mòn dao tiện gia công vật liệu tính dẻo cao, Luận văn cao học, ĐHBKHN (2003) ; Vũ Đình Thơm, Tính toán bù bán kính mũi dao lập chơng trình NC cho máy tiện CNC, Tạp chí Cơ khí Việt Nam, Số 76 (7/2003) ; Lê Văn Toản, Nghiên cứu ảnh hởng thông số công nghệ mài phẳng tới độ nhám bề mặt số vật liệu có tính dẻo cao, Luận văn cao học, ĐHBKHN (2005) ; Trần Xuân Việt, Phạm Văn Bổng, Khảo sát thực nghiệm ảnh hởng thông số công nghệ V, T, S đến lực cắt máy tiện CNC, Tạp chí Cơ khí Việt Nam, Số 105 (12/2005) Trong nhóm đề tài có hai đề tài trực tiếp nghiên cứu ảnh hởng thông số công nghệ đến độ nhám bề mặt, điều chứng tỏ việc nghiên cứu ảnh