Luận văn thạc sĩ: Nghiên cứu ảnh hưởng của một số thông số đến chất lượng và chi phí năng lượng riêng khi gia công bánh răng bằng phương pháp lăn răng trên máy Y3150/3

CONG HOA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

"Độc lập - Tự do- Hạnh phúc

LỜI CAM ĐOAN

Tôi cam đoan, đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi Các số liệu,

kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong.bắt kỳ công trình nghiên cứu nào.

Nếu nội dung nghiên cứu của tôi trùng lặp với bắt kỳ công trình nghiên

cứu nào đã công bố, tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm và tuân thủ kết luận

đánh giá luận văn của Hội đồng khoa học.

Cần Thơ, ngày 24 thang 5 năm 2018

Người cam đoạn( Tác giả ký và ghi rõ họ tên)

‘Tran Quân Em

dành rất nhiều thời gian chỉ bảo tn tỉnh và giáp đỡ ôi hoàn thành luận văn này

“Trân trọng cảm ơn lãnh đạo nhà trường, phòng sau Đại học, khoa Cơ điện và.

Cong tinh trường Đại học Lâm nghiệp đã giáp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi cho tôi

hoàn thành nhiệm vụ họ tập và nghiên cứu của mình,

Tran trong cảm ơn lãnh đạo phân hiệu va ban khoa học công nghệ Phần hiệu"Đại học Lâm nghiệp Miễn Nam đã tạo mọiXiện thuận lợi cho tôi hoàn thành.

khóa học và luận văn tốt nghiệp này.

“Trân trong cảm ơn lãnh đạo Thường Cao Đẳng Cơ Điện Nam Bộ ( Ô MônCần Thơ), Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Vĩnh Long đã giúp đỡ, tạo điều kiện

thuận lợi cho tôi hoàn thành nhiệ ên cứu của mình.n vụ học tập và ngh

Trân trọng cảm ơn các Nhà khoa học, các bạn đồng nghiệp đã đóng góp,

bu ý kiến quý bin trong đốt quẦ trình dậm và hoàn chỉnh luận văn.

"Tôi xin cam đoan đây l cống tình nghiên cứu của riêng tôi, các số liệu, kết

“quả trong luận văn là trùng thực và chưa từng được công bổ trong bắt kỳ công trình

nào khác

Cain Thơ, ngày 20 thắng 5 năm 2018“Tác giả luận văn

Trần Quân Em

LOI CAM DOAN

LOI CAM ON

MỤC LUC son

DANH MỤC BANG BIEU

DANH MỤC HÌNH ANH viii

MO ĐÀU — _— : "

Chương 1.TÓNG QUAN VAN ĐÈ NGHIÊN CỨU 41.1.Téng quan vé gia công bánh răng 41.1.1.Phương pháp chép hình soa

1.1.2.Phuong pháp bao hình 3

1.1.3.Đặc điểm của quá trình cất răng 51.2 Tinh hình sử dung và nghiên cứu thiết bị gia công bánh răng _

1.2.1 Tinh hình sử dụng thiết bị gia công bánh răng, 5

1.2.2 Các công trình nghiên cứu vẻ thiết bị gia công bánh răng 61.23 Trong nước "1.2.4 Những vấn đề tôn tại cần nghiên cứu giải quyết ¬-Chương 2.MYC TIỂU, BOI TƯỢNG PHAM VI VÀ PHƯƠNG PHÁPNGHIÊN CỨU cceeeseeeiroao 13

2.1 Mục tiêu nghiên eit „132.2 Nội dung nghiên cứu 132.2.1 Nội dung nghiên cứu lý thuyết 13

2.2.2 Nội dung nghiên cứu thực nghiệm _ „13

2.3, Đồi tượng nghiên cứu 132.3.1 Thiết bị nghiên cứu - es.cse 132.3.2 Đối tượng gia công 7 ¬ "¬

2.4 Phạm vi nghiên cứu 1

2.5 Phuong pháp nghiên cứu : oT2.5.1 Phương pháp nghiên cứu thực nại 12.5.3 Thực nghiệm thăm dd 182.5.3 Phương pháp quy hoạch thực nghiệm đa yé

2.5.4 Phương pháp xử lý số liệu thí nghiệm,

2.6 Phương pháp lập và giải bài toán tối ưu da mục tiêu,

CHƯƠNG 3.CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA ĐỀ TÀI.

3.1 Cơ sở lý thuyết quá trình phay lăn ring 26

3.3.4 Ảnh hưởng của vật liệu dao tới lực cắt : 35

3.2.5 Ảnh hưởng của vận tốc độ cắt đến lực cắt - sa 36,

3.2.6 Ảnh hưởng của các thông số hình học của dao đến lực cất 38

3.3 Chat lượng gia công : 433.3.1 Chất lượng bề mặt gia công, ses ses 433.3.2 Độ nhám bề mặt gia công 45

3.3,3 Các chỉ tiêu đánh giá độ nhám bề mặt gia công 46

3.3.4 Các yêu tổ ảnh hưởng đến độ nhám bể mặt gia công -41Chương 4.NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM — von SI4.1 Mục tiêu thực nghiệm và các tham số điều khiển s1

4.1.1, Mục tiêu thực nghiệm _- _- sen SL

4.1.2 Các tham số điều khién và khoảng giới hạn của chúng 51

4.2 Thiết bị đo và phương pháp đo.

4.3 Kết qua thí nghiệm thăm dò

43.1 Xét đại lượng nghiên cứu là ðộ nhám bề mặt R

4.3.2 Xét đại lượng nghiên cứu là chi phí điện năng riêng N

4.4, Kết quả thực nghiệm đơn yếu tố.

4.4.1 Ảnh hưởng của tốc độ cắt đến độ nhám bé mat gia công,4.4.2 Ảnh hưởng của tốc độ cắt đến chi phi điện năng riêng

4.44, Anh hưởng của lượng chạy dao đến chỉ phí điện năng riêng 4.4.5 Ảnh hưởng của chiều sâu cắt tới độ nhám bé mặt gia công 4.4.6 Ảnh hưởng của chiều sâu cắt đến chỉ phí điện năng riêng

4.5 Kết quả thực nghiệm đa yếu tố

4.5.1 Vùng nghiên cứu và các giá trị biển thiên của các yếu 16 ảnh hưởng

DANH MỤC BANG Bì

Bảng 2.1 Thông số kỹ thuật của máy lăn rin Y3150/3 15

Bảng 3.1: Xác định hệ số c, : „35Bang 4.1 Tổng hợp kết qua phân bé thực nghiệm của R 53Bảng 4.2 Các đặc trưng của phân bổ thực nghiệm “Bang 4.3 Tổng hợp kết qua phân bố thực nghiệm của N, 5sBảng 4.4 Các đặc trưng của phân bé thực nghiệm 55Bảng 4.5 - Kết quả thí nghiệm xác định ảnh hưởng của tốc độ cất đến độ.

Bang 4.6 - Đánh giá đồng nhất của phương sai : 58

Bang 4.7 Tổng hợp các giá trị tính toán của ham độ nhám bẻ mặt khi tốc độcắt thay đổi 59Bang 4.8 - Kết quả thí nghiệm xác định ảnh hưởng của tốc độ cắt đến chi phí

điện năng Fi€ngN, ¬ : 60Bảng 4.9 Tông hợp các giá tri inh toán của him chỉ phi điện năng riêng khi

tốc độ cắt thay đôi , - 61Bảng 4.10 - Kết qua thi nghiệm xác định ảnh hưởng của lượng chạy dao 62đến độ nhám bé mặt gia công R 62Bảng 4.11 - Đánh giá đồng nhất của phương sai 63

Bảng 4.12 Tổng hợp các giá trị tính toán của him độ nhám bề mại 64khi lượng chạy dao thay đổi 6

Bảng 4.12 - Kết quả thí nghiệm xác định ảnh hưởng của lượng chạy dao 65

đến chi phí diện năng riêng N, : : „65Bang 4.13 - Đánh giá đồng nhất của phương sai so 66,

Bảng 4.14 Tổng hợp các giá trị tính toán của hàm chỉ phí điện năng riêng khi67lượng chạy dao thay đổi :

Bảng 4.15 - Kết quả thí nghiệm xác định ảnh hưởng của chiểu sâu cắt 68

Bang 4.16 - Đánh giá đồng nhất của phương sai : 169

Bảng 4.17 Tổng hợp các giá trị tinh toán của him độ nhám bi 70

khi chiều sâu cắt thay đôi „T0,Bang 4.18 - Kết quả thi nghiệm xác định ảnh hưởng của chiều sâu cắt mWđến chi phi điện năng riêngN, mWBang 4.19 - Đánh giá đồng nhất của phương sai 72

Bảng 4.20 Tổng hợp các giá trị tính toán của him chỉ phí điện năng riêngkhi

chiều sâu cắt thay đổi " T3Bảng 4.21-

Bảng 4.22

ä hoá và giá trị của các thông số ôẫu vào T5Ma trận thí nghiệm theo Hartley : 16

Bang 4.23 - Đánh giá đồng nhất phương sai

Bảng 4.24 - Tổng hợp các giá trị xử lý được của hàm chỉ phí điện năng riêng19

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1.2 - Sơ đồ cắt răng bằng phương pháp xọc răng soos

Hình 2.2- Dao tan rang 15Hình 3.1 Vận tốc độ cắt khi phay ` 26

Hình 3.3 Thông số lớp cắt khi phay (phay bằng dao trụ) _ 27

Hình 3.4 Chiểu day cắt khi phay lan ring bằng dao phay lăn răng trụ 28

Hình 3.6 - Các thành phần lực cắt khi phay lăn răng 31

Hình 3.7 Ảnh hưởng của vật liệu dao tới lực cắt 36

Hình 3.8 Lực cắt Pz phụ thuộc vào tốc độ cắt v và góc trước y khi gia công.thép 40X với chiều day cắt a = 0,2 mm và bề rộng cắt b= 4mm -„37

Hình 3.9 Lực cắt Pz phụ thuộc vào khi gia công gang 238

Hình 3.10 Chiều dai đoạn tiếp xúc của dao va chi tiết theo mặt sau, «38

Hình 3.11 Ảnh hưởng của góc nghiêng i đến các lực cắt Pz, Py, Px 1

Hình 3.12 Ảnh hưởng của vật liệu dao đến lực cắt 4Hình 3.8 Các dạng bề mặt gia công: 44Hình 3.9 Độ nhám bé mặt ae 45

Hình 4.1 - Thiết bi do độ nhám TR200 32

Hình 4.2- Thiết bj do điện năng 52

Hình 4.3 - Dé thị biểu điễn sự ảnh hưởng của tốc độ cắt 59đến độ nhám bề mặt — sHình 4.4 - D6 thị biểu diễn sự ảnh hưởng của tốc độ cắt „62đến chỉ phí điện năng sess ses 62Hình 4.5 - Đồ thị sự ảnh hưởng của lượng chạy dao đến độ nhám bề mặt 5Hình 4.6 - Đồ thị sự ảnh hưởng của lượng chạy dao đến chỉ phí điện năng.

riêng 67Hình 4.7 - Đồ 1 70

Hình 4.8 - Đỗ thị sự ảnh hưởng của chiều sâu T3

chỉ phí điện năng riêng 73

MỞ DAU

1.Tính cấp thiết của vấn dé nghiên cứu

Chế tạo máy là một trong những lĩnh vực được Đảng và nhà nước quantâm, đầu tư và phát triển, theo báo cáo thống kê của bộ Công Thương tăng.trưởng của ngành công nghiệp ch tạo là 9%4,trong đó nhiều cơ sở sin xuất đãchế tao ra các thiết bị có giá trị kinh kế lớn như: Dàn khoan tự nâng phục vụ.cho khai thác dầu khí, Cần trục có sức nâng 1500 tắn, các thiết bị phục vụ chocác nhà máy thủy điện, khai thác khoáng sản Ngành chế tạ máy đã tạo ra

hàng triệu việc làm cho xã hội, đóng góp quan trọng vào phát triển kinh tế xãhội của đất nước.

Thực hiện nghị quyết đại bội lần thứ 11 của Đảng, phan đấu đến nam

2020 đưa nước ta trở thành nước công nghiệp theo hướng hiện đại Để thực

hiện được nhiệm vụ này Chính phủ đã có nhiều chính sách khuyến kích cácdoanh nghiệp đầu tư xây dựng các nhà máy chế tạo, đầu tư phát triển công.nghiệp phụ trợ dé Việt Nam có thể chế tao ra các sản phẩm cơ khí có chấtlượng cao đáp ứng như cầu trong nước và xuất khẩu.

Hiện nay ở Việt Nam rất nhiều doanh nghiệp đầu tư các máy công cụnhư máy phay, máy tiện, máy dập, máy cắt, máy mài để phục vụ cho côngnghệ chế tạo máy Các máy trên chủ yếu được sản xuất ở nước ngoài và nhập.khẩu vào Việt Nam để thục hiện một số nguyên công trong chế tạo máy.

Các máy công cụ phục vụ cho chế tạo máy hiện nay chủ yếu là máy đanăng với nhcông dụng, có thé gia công được nhiễu loại vật liệu khác nhau,

song mỗi loại vật liệu, mỗi một loại công dụng đều có chế độ sử dụng khácnhau Máy lăn răng là phương pháp gia công khá phổ biển, là một phan quantrọng trong quy trình công nghệ và gia công kim loại, đồng thời cũng là một

trong những phương pháp gia công cho năng suất cao Trong gia công các chi

tiết, máy lăn răng chiếm khoảng 10% khối lượng gia công kim loại bằng cắt

thiết bị nhập nội cần th có những nghiên cứu về tính năng, tắc dụng và cácthông số kỹ thuật của thiết bị, xác định được chế độ Lim việc hợp lý nhằmnâng cao năng suất và giảm giá thành sản phẩm nhưng vẫn đảm bảo được.chất lượng sản phẩm theo yêu cau,

Ở Việt Nam việc nghiên cứu chế độ sử dụng hợp lý cho từng đối tượng.

vật liệu khi gia công và cho từng loại nguyên công chưa được quan tâm, chưa

có nhiều công trình, tải liệu được công bổ dé khuyến cáo các đơn vị sử dụngcác máy công cụ thực hiện nhằm mang lại năng suất chất lượng và giảm chỉ

phí tiêu thụ điện nang góp phan nâng cao hiệu quả kinh tế trong sản xuất chế

tao máy

Máy lăn răng được sử dụng khá phổ biến hiện nay ở các dây chuyểnchế tạo máy, công dụng chủ yếu là phay bánh răng, phay mặt phẳng, phay

rãnh then, mỗi một nguyên công khác nhau, mỗi một loại vật liệu khác nhau

đều có chế độ phay khác nhau Việc xác định chế độ lăn răng sao cho năngsuất cao, chất lượng đáp ứng yêu cầu và chi phí năng lượng riêng nhỏ nhất là.rất cần thiết và có ít công trình nghiên cứu được công bố.

Với những lý do đã được trình bảy ở trên chúng tôi chọn và thực hiện

Đề tài * Nghién cứu ảnh hưởng của một số thông số đến chất lượng và chỉphi năng lượng riêng khi gia công bánh răng bằng phương pháp lăn rang

trên máy ¥3150/3"

2 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận vẫn

+ Ÿ nghĩa khoa học: Kết quả nghiên cứu của luận văn đã xácđịnh được qui luật ảnh hưởng của tốc độ trục chính , chiéu sâu cắt và lượngchạy dao đến độ nhám bề mặt sản phẩm và chỉ phí điện năng riêng, từ qui luậtảnh hưởng này là cơ sở khoa học cho việc xác định chế độ sử dụng hợp lý của

máy khi lăn bánh răng trên máy lăn răng Y3150/3

cứu của luận văn đã xác định

1.1.Tong quan về gia công bánh răng.

Bánh răng là chỉ tiết quan trọng được dùng phé biến trong truyền độngcơ khí nói chung Phương pháp chủ yếu để tạo răng là gia công cắt gọt Các.bánh răng có độ chính xác thấp có thể được tạo hình bằng phương pháp cán.‘Tao răng bằng dụng cụ cắt có lưỡi có thể thực hiện bằng phương pháp chép.

hình và phương pháp bao hình.1.1-1.Phương pháp chép hình

Bản chất của phương pháp này là prôphin răng của được chép

lại theo prôphin lưỡi cắt của dao.

Hình 1,1 Sơ đồ cắt răng bằng phương pháp chép hình

Ding dao phay đĩa mô dun; b Dùng dao phay ngón mô đun

n xuất nhỏ và vừa hoặc

Phương pháp này thường được dùng trong s

xửa chữa bánh răng vi có thé dùng trên các máy phay vạn năng có đầu phânđộ

1.1.2.Phương pháp bao hình

Gia công răng theo phương pháp này được tiễn hành theo nguyên lý ăn

khớp của hai bánh răng hoặc một bánh răng và một thanh răng, trong đó một

là dụng cụ cắt một là chỉ tiết gia công Phương pháp này dùng chủ yếu trong.sản xuất hàng loạt.

Hình 1.2 - Sơ đồ cắt răng bằng phương pháp xọc răng.1.1.3.Đặc diém của quá trình cắt răng.

~_ Tiết điện lớp cắt của mi

Các phần khác nhau của lưỡi cắt chịu tác dụng lực không như nhau,

tăng thay đổi trong quá tình gia công,

bởi vì chúng có tốc độ khác nhau và cắt những lớp tiết diện khác nhau.

‘Cie dao cắt răng không có thông sé hình học tối ưu, bởi vì chúng có.th dạng, rat phức tạp và một số dao cắt khi gia công thực hiên c: chuyển

động phức tạp.

1.2 Tình hình sử dụng và nghiên cứu thiết bị gia công bánh răng1.2.1 Tình hình sử dụng thiết bị gia công bánh răng

Máy phay là một trong những loại máy gia c1g kim loại được ding

phổ biển trong các nhà máy cơ khí Máy phay được chế tạo từ thé kỷ 16 cho

Các nước phát triển trên thé gi tới như nước Anh là một trong nhữngnước công nghiệp di tiên phong trong lĩnh vực chế tạo máy công cụ 6 Anhcó khoảng hơn 100 hãng chế tạo máy công cụ với năng suất khoảng 30000sản phẩm trong một năm gồm các loại máy sau: Máy tiện chiếm khoảng 27%,máy phay chiếm khoảng 16%, máy mài chiếm khoảng 10% máy CNC chiếm.khoảng 20% Một số hãng có sản phẩm được xuất khẩu sang nhiều nước khác.

nhau trên thé giới như hãng Siemensibản xuất các Thi máy phay với các mã

PC-tốc độ quay 8000v/phút, hành trình bàn máy theo trục X 1020 mm, theo trục

Y 510 mm, theo trục Z 510mm, theo trục Z 510 mm; hệ điều hành

Công hỏa liên bang Đức là một trong những những nước công nghiệp.

phát triển di đầu trong xuất khẩu máy công cụ Nước Đức có khoảng 433.hãng sản xuất máy, trung bình xuất xưởng khoảng 206 nghìn sản phẩm trong.1 năm, bao gồm máy mai, máy doa chiếm 20,1%, máy tiện CNC chiếm16,2%, máy phay chiếm 13,8%, máy tiện thường chiếm 12,35% [21].

1.2.2 Các công trình nghiên cứu về thiét bị gia công bánh răng.

“Từ đầu của thé ky XIX, sản xuất công nghiệp ở Đức phát triển, nhu cầumáy móc dé cơ giới hóa các quá trình sản xuất rat lớn, đòi hỏi ngành chế tạo.

máy phải có các loại máy có công cụ năng suất cao, chất lượng tốt Cho tới

nay, 6 Đức vin p tục nghiên cứu sản xuất máy công cụ có chất lượng cao

như hãng OPTIMUM đã cho ra đời các loại máy phay có mã hiệu OPTI FIO‘TC, OPTI 100, OPTI BE 30, OPTI BF46, OPTI BE20, có các thông số kỳthuật chinh như hành trình bản máy theo trục X 175mm, theo trục Y280mm,

theo trục Z 120mm, công suất động cơ 850W: tốc độ trục chính 30 +

Hãng Mitsubishi Ở Nhật Bản đã sản xuất các loại máy phay có mã hiệu

MJ- 100C, MH-50, MH-60E, MH-80D, MH-80E, MV-SB, V-65, MVR35,MVR40, có các thông số kỹ thuật chính theo hành trình ban máy theo trục X

6200mm, theo trục Y 3000mm, theo trục Z 701mm, công suất động cơ29KW; tốc độ trục chính 6000w/phút Hãng Takisawa sản xuất

máy phay có mã hiệu VIE, V2E, VI0 I4,

MAC-ic loại

V0 có các thông số kỹ thuật chính theo hành trình bàn máy theo trục X909mm, theo trục Y 500mm, theo trục Z 5001mm, công suất động cơ 7,SKW,tốc độ trục chính 7000v/phút, hệ điều hành Fanuc, [24]

“Tình hình sản xuất và sử dụng máy phay kim loại ở một số nước trên.

cho thấy: Gia công các chỉ tiết máy bằng phương pháp phay là phương pháp

công thông dụng cho nên đã có nhiễu loại máy phay khác nhau được chế

tạo và đưa vào sản xuất, đáp ứng nhu cầu của ngành chế tạo máy ở các nước.khác nhau trên thế giới Cùng với việc chế tạo máy phay thì nghiên cứu hoànthiện, nâng cao chất lượng máy và quá trình sử dụng máy đã được quan tim

nhiều trong công, trình nghiên cứu ở Nga và những nước có nền công nghiệp

phát triển

“Trong quá trình gia công kim loại, chế độ cắt ảnh hưởng rất lớn đến

chất lượng gia công, tiêu hao năng lượng và năng suất của máy gia công vìvay nghiên cứu xác định chế độ cắt tỗi tu nhằm nàng cao năng suất và chất

năng nâng cao năng st chất lượng gia công bẻ mặt của chi tiết may.“Trong quá trình nghiên cứu đã xây dựng được mô hình xác định nhiệt độ cắtgọt khi phay chỉ tiết ở các chế độ cắt khác nhau Xây dựng mô hình toán học.xác định độ nhám bề mặt chỉ tiết phụ thuộc vào chế độ cắt Xác định được chếđộ cit tối ưu bằng phương pháp quy hoạch thực nghiệm phi tuyến Với hàm

cao, Trong công trình tắc giả Kirukhin D.E đã xây dựng được mô hình toán

thể hiện được sự ảnh hưởng của các thông số cắt đến mòn dụng cụ trong đó.

có mòn đặc trưng cho phường pháp phay hợp kim titan tốc độ cao Từ những

kết quả nghiên cứu thu được tác giả đã khuyến cáo áp dụng phương pháp.

phay độ cao tốc để tang nan;

chỉ tiết làm từ hợp kim titan trên các máy phay có độ cứng vững cao.

1.2.3 Trong mước

1.2.3.1 Tình hình sử dung thiết bị gia công bánh răng.

Gia công kim loại bằng phương pháp phay là phương pháp gia công,

phổ biến trong chế tạo máy cho nên ở những nước có nền công nghiệp phát

triển đã ch tạo ra nhiều máy phay khác nhau để đáp ứng cho nhu cầu của sản

xuất trong mỗi nước đồng thời xuất khẩu sang nhiễu nước khác nhau trên thé

“Trong nhiều năm qua, nghiên cứu hoàn thiện và sử dụng hợp lý các

máy công cụ nói chúng và máy phay nói riêng luôn được sự quan tâm nghiên

cứu ở các nước phát triển một cách bài bản và có hệ thống, Những thành tựunghiên cứu của các nước phát triển cả trong lý thuyết cũng như trong thựctiễn đã đóng góp rit lớn vào kho tri thức của nhân loại nói chung và là động

lực thúc diy cho ngành chế tạo máy phat triển rựớYồ, đáp ứng được các yên

cầu nghiên cứu này cũng là bài học kinh nghiệm để cho những nhà nghiêncứu ở các nước đang phát triển như chúng ta tham khảo và học hoi nhằm tìm.ra hướng đi và phương pháp nghiên cứu đúng đắn.

O nước ta, ngành chế tạo máy được coi là ngành công nghiệp then chốtvà đã được quan tâm đầu tư, Chúng ta đã thu được nhữag thành tựu ban đầutrong nghiên cứu, thiết kế, chế tạo máy công cụ Tuy nhiên do nhiều nguyên

nhân khác nhau ngành chế tạo máy chưa đáp ứng được nhu cầu đặt ra của sản

xuất phần lớn máy công cụ trong các xí nghiệp đều được nhập khẩu từ các.nước trên thé giới cho nên việc nghiên cứu dé sử dụng hợp lý các thiết bị nhậpnội trong điều kiện sản xuất của nước ta là cần thiết.

Ở Việt Nam, ngay từ thập kỷ 80, ngành cơ khí chế tạo đã được nhànước đầu tư xây dựng một số nhà máy cơ khí có quy mô tương đối lớn như:

Nhà máy Công cụ số 1, Cơ khí Hà Nội, Cơ khí Cỏ Loa, có nhiều trung tâm

đào tạo nghiên cứu ra đời Theo số liệu thống kê, số lượng cơ sở cơ khí trong.cả nước có khoảng 40.000 đơn vị thu hút số lượng công nhân trực tiếp thamgia sản xuất khoảng 400.000 người, chiếm khoảng 15% lao động côngnghiệp của cả nước Góp phần đáng kẻ _ vào việc đẩy mạnh công nghiệp hóa,hiện đại hóa đất nước,

Máy phay là một trong những thiết bị chủ đạo của ngành chế tạo máy.

do dé đã được tập trung nghiên cứu, thiết kế chế tạo ngay tir thập ky 80 củathé ky XX Một số máy phay van năng đã được chế tạo nhự P623, P613 Tuy

nhiên, do có nhiều nguyên nhân khác nhau như chất lượng không cao độ bền.kém cho nên chúng chưa được sử dụng rộng rãi trong sản xuất Để đáp ứng.nhu cầu của sản xuất, ngay tử thập kỷ 70 chúng ta đã nhập khẩu nhiều may

phay khác nhau từ các nước xã hội chủ nghĩa trước đây dưới dạng viên trợkhông hoàn lại

Hiện nay, để đáp ứng yêu cầu cáo về chất lượng sản phẩm cơ khí chúng

ta phải nhập khẩu nhiều máy công cụ hiện đại mới mức tự động hóa cao từ

nhiễu nước khác nhau Các loại máy phay thông dụng được nhập từ DaiLoan, Hàn Quốc, các loại máy phay CNC và công nghệ CAD - CAM - CNC

chủ yếu được nhập từ Cộng hòa Liên Bang Đức, Nhật Bản Máy phay củamột số hãng đã được người tiêu dùng Việt Nam tin dùng như: Hãng FullMark, Shanxi, Yuan hang (Dai Loan); hãng Nam sun, Samsung (Hàn Quốc);

lăng Enshu, Moriseki (Nhat Ban); hãng Hermle, Apple Gmh (Cộng hòa LiênBang Đức),

1.2.3.2 Các công trình nghiên cứu vê thiết bị gia công bánh rang

Trong lĩnh vực nghiên cứu về máy công cụ chúng ta đã có một số thànhtựu về nghiên cứu cơ bản và ứng dụng.

Những nghiên cứu về tác động tương hỗ giữa công cụ và đổi tượng gia

côngđược thé hiện ở công tình của các tc giả: Banh Tiến Long, TrầnThể Lục, Tran Si Túy về "Nguyên lý gia công vật liệu", [18] Các tác giả đã.đưa ra những cơ sở lý luận khoa học về gia công kim loại bằng cắt gọt, các

phương pháp gia công mới.

Nghiên cứu về máy phay và quá trình phay kim loại được tiến hành ở

một số trung tâm nghiên cứu lớ như Viện Cơ Khí trường Đại học Bách Khoa,

Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp Thái Nguyên, Trường Đại học lâm.

nghiệp xác định chế độ làm vic nghiên cứu chủ yếu tập trung vào vị

uu cho máy phay ở các điều kiện làm việc khác nhau được thể hiện ở một

công trình.

“Trong công trình nghiên cứu tác giả Phạm Văn Khiêm [9], đã nghiên

cứu ảnh hưởng của một số yếu lộ cắt đến độ nhám bề mặt gia công vàsai số gia công khi phay các chỉ tiết máy từ vật liệu thép C45 trên máy phay.FA3AU Đã xây dựng được mối quan hệ giữa các thông số chế độ cắt (tốc độ.

c lến độ nhám bề mặt và độ chính xácat , lượng chạy dao, chiều sâu phay)kích thước gia công tạo chi tiết máy dạng thanh trên máy phay FA3AU Đãxác định được chế độ cắt hợp lý khi phay chỉ tiết máy trên máy phay FA3AU.bảo đảm yêu cầu chất lượng bề mặt và độ chính xác kích thước gia công cao.với sai số gia công 0,194mm, độ nhám bề mặt gia công: R, =1,415um.

“Trong công trình nghiên cứu, tác giả Đỗ Như Hoàng [14], đã nghiêncứu ảnh hưởng của bôi tron lâm nguội tối thiểu tới mòn dao và độ nhám bémặt chỉ tiết khi phay phẳng bằng thép 65T đã tôi bằng dao phay mặt đầu các.bít Tác giá đã tập trung nghiên cứu các vấn đề chủ yếu như nghiên cứu mòn.

và cơ chế mòn dao khi phay phẳng thép đã tôi bằng dao phay mặt đầu các bit

dưới các điều kiện cắt khô và bôi tron làm nguội tối thiểu; Nghiên cứu ảnh

hưởng của dung địch làm nguội đến độ nhám bề mặt chỉ tiết khi phay phẳng.thép đã tôi bằng dao phay mặt đầu sử dụng công nghệ bôi trơn tối thiểu.

“Tác giả Quyền Dinh Biên trong công trình nghiên ein Nghiên cứu

một số thông số ảnh hưởng đến chi phí năng lượng riêng và độ nhám khi phay.rãnh bằng đao phay đĩa trên máy phay đa năng TUM20VS" [3], bằng nghiên.

cứu thực nghiệm tác giả đã thiết lập được phương trình tương quan gữa tốc độ

sắt chi sâu cắt đến độ nhám bé mặt gia công và chi phí năng lượng riêng,tuy nhiên đề tải chưa xác định được chế độ gia công tối ưu của máy.

1.2.4 Những var tại cần nghiên cứu giải quyết

Chưa có nhiều công trình nghiên cứu về chế độ gia ông trênic máy,

lăn răng khác nhau, loại dao lăn răng khác nhau cho các đôi tượng vật liệu.

gia công khác nhau Đối với mỗi một loi máy lấn răng khác nhau khi giacông cho một đối tượng khác nhau thì cần phải xác định được chế độ gia cônghợp lý Việc xác định chế độ gia công hợp lý góp phần nâng cao năng suất,chất lượng sản phẩm và giảm chỉ phí điện năng, từ đó góp phần nâng cao hiệu‘qua sử dung máy.

Máy lăn răng Y3150/3 là máy lăn răng vạn năng được nhập khẩu tirĐài Loan Đây là loại máy lăn răng chưa được sir dụng rộng rãi trong các nhàmáy cơ khí và trường học ở nước ta đặc biệt trong các doanh nghiệp quy mô.

lớn chưa đầu tư rộng rãi vì giá máy cao

Để sử dụng hiệu quả thiết bị nhập nội này cần thiết phải có cáccông trình nghiên cứu cụ thể về ảnh hưởng của các yếu tố đến chi phí năng.lượng, một chỉ tiêu quan trọng chiếm một phần không nhỏ trong giá thành.gia công sản phẩm trên máy lăn răng và độ nhám bề mặt chỉ tiết, chỉ tiêuquyết định chất lượng gia công.

‘Tir những phân tích ở trên một lần nữa cho thấy van đề mà luận văn cingiải quyết là thời sự và cấp thiết.

Chương 2

I TƯỢNG, PHAM VI VÀ PHƯƠNG PHÁP.

NGHIÊN CỨUMỤC TIÊU, D

2.1 Mục tiêu nghiên cứu.

Xác định quy luật ảnh hưởng của một số thông số đến chất lượng sin

phẩm và chi phí điện năng riêng khi gia công bánh răng trên máy lăn răng

'Y3150/3 làm cơ sở cho việc xác định các thông số công nghệ hợp lý khí sửdụng máy chế tạo bánh răng.

2.2 Nội dung nghiên cứu

Dé đạt được mục tiêu của dé tài chúng tôi tập trung giải quyết những.

nội dung sau:

2.2.1 Nội dung nghiên cứu lý thuyết

Nội dung nghiên cứu lý thuyết cần giải quyết các vấn dé sau:

~ Phân tích lực cắt khi phay, các yếu tố ảnh hưởng đến lực cắt.

~ Phan tích các thông số ảnh hưởng đến lực cắt, công suất cắt

- Chat lượng bề mặt và các thông số ảnh hưởng đến chat lượng bề mặt

gia công,

2.2.2 Nội dung nghiên cứu thực nghiệm

Nghiên cứu thực nghiệm để xác định qui luật ảnh hưởng đồng thời củamột số thông số đến chất lượng sản phẩm và chỉ phí điện năng riêng trong quá.

trình lăn răng, Kết quả nghiên cứu thực nghiệm là cơ sở cho việc lập và giải

bài toán tối ưu dé xác định cÍ độ cắt hợp lý của máy lăn răng Y3150/3 khiia công bánh răng.

2.3 Déi tượng nghiên cứu.2.3.1 Thiết bị nghiên cứ.

a) Máy lăn răng Y3150/3

Máy lăn răng Y3150/3 là loại máy lăn răng van năng xuất xứ từ Dai

Loan, hình anh máy Y3150/3 được thể hiện trên hình 2 L

Bảng 2.1 Thông số kỹ thuật của máy lăn răn Y3150/3

b) Dao lần răng

StL "Thông số kỹ thuật Giá trị

1 | Van téc edt 50-275 mvphiit

2 Đường kính chỉ tiết lớn nha 500 mm

3 | Mudole 28

4 Bước tiến của may > 0,24- 4,25 mmiv

5| Động cơ trục chính 3kW6 | Góc độ nghiên dao 45 độ

7 | Vong quay mrụcchính ` 1420 vip

8| Bom làm mat 0,120 kW9 | Trọng lượng máy 1400 ke

Để lăn bánh răng chúng tôi chọn dao lan răng modun khối để nghiên

cứu và thí nghiệm, hình dang của dao lăn răng modun được thé hiện trên hình22.

Hình 2.2- Dao lăn răng

Các gốc của dao được do trong các tiết diện chính, tiết điện vuông góc.

với trục và tiết diện chiều trụ.

= Góc nâng của lưỡi cắt À = 3° 21"

Tiết diện vuông góc a = 20°2.3.2 Đối tượng gia cong

Đối tượng gia công là thép C45, công nghệ lăn bánh răng bằng

phương pháp chép hình dùng dao lăn răng trụ.

“Thép C45 gồm có:

‘Thanh phần Si pelse| Cr | Nicc Mn cu

hóa học max máy, |max.| max | max

Dao lăn ring M

+ Phương pháp lăn răng chọn phương pháp lăn bánh rang dùng dao kinrăng theo mô dun

Pham vi nghiên cứu

ĐỀ tài giới hạn các nội dung sau:

+ Các thông số ảnh hưởng được lựa chọn để nghiên cứu là những

thông số ảnh hưởng chính đến chất lượng sản phẩm và chi phí điện nang

2.5 Phương pháp nghiên cứu.

Các phương pháp chủ đạo được sử dụng đễ giải quyết các nội dungnghiên cứu của đ tải là phương pháp kế thửa, phương pháp nghiên cứu lýthuyết và phương pháp thực nghiệm.

- Phương pháp kẻ thừa: được sử dụng trong phân tích lựa chọn, sử dụng.

các kết quả đã được nghiên cứu trên thể giới và trong nước có liên quan phục vụ.giải quyết nội dung thực nghiệm, nhận xét đánh giá kết quả.

~ Phương pháp nghiên cứu Ip thuyết: được sit dụng trong nghiên cứu các.công trình khoa học, tổng hợp cơ sở lý luận dé giải quyết các nội dung: Tổng.quan về vấn đề nghiên cứu; tao lập cơ sở lý luận của đề tai,

Dựa vào lý thuyết "Nguyên lý cắt và dụng cụ cất" [7], [18], [20] đểphân tích lực tác dụng lên phần tử cắt, thiết lập công thức lực cắt khi lăn răng

để làm cơ sở cho việc xác định các thông số ảnh hưởng đến công suất cắt (chỉ

phí điện năng riêng) và chất lượng bé mặt gia công (độ nhám) Kết qua đó là

cơ sở cho việc nghiên cứu thực nghiệm nhằm xác định quy luật ảnh hưởng

của các thông số công nghệ đến các ham mục tiêu đã lựa chọn.

2.3.1 Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm.

Sử dụng phương pháp qui hoạch thực nghiệm đơn và đa yếu tổ để giải

quyết các nội dung nghiên cứu thực nghiệm.

ƯA điểm của qui hoạch thực nghiệm là: giảm đáng kể số lượng thínghiệm cần thiết; Giảm thời gian tiến hành thí nghiệm và chi phí phương tiện,vật chất, Hàm lượng thông tin nhiều hơn, rõ rang hơn nhờ đánh giá được vaitrò của sự tác động qua lại giữa các yếu tố và ảnh hưởng của chúng đến himmục tiêu; Nhận được mô hình toán học thực nghiệm, đánh giá được sai số thínghiệm, cho phép ảnh hưởng của các thông số thí nghiệm với mức tin cậy xác

định; Xác định được điều kiện tôi ưu đa yếu tổ củ Qhá trình nghiên cứu một

cách khá chính xác bằng các him toán học, hay cho cách giải gần đúng, tìm

tối tru cục bộ như trong các thực nghiệm thụ động.2.5.2 Thực nghiệm thăm đò

Tiến hành thí nghiệm thăm dò (ở mức cơ sở với số thí nghiệm n = 6 để

xác định qui luật phân bố của đại lượng can nghiên cứu

Để có thể phát hiện ra qui luật phân bố khách quan trong tổng thể dựa

vào những tai liệu thu thập được ở đại lượng nghiên cứu, trước hết ta cần sắp.

xếp các trị số quan sát được của đại lượng theo một trật tự nhất định, rồithống kê các phan tử nằm trong những khoảng xác định.

* Nae định số lần lặp cho các thí nghiệm

'Việc xác định số lần lặp cho các thí nghiệm có ý nghĩa rất quan trọng,nó phải đủ lớn dé đảm bảo mức độ chính xác của luật phân bố chuẩn, nhưng

lại phải tối thiểu để giảm bớt khối lượng thực nghiệm Số lần lặp cho mỗi thí

nghiệm được tính theo kết quả của thí nghiệm thăm dò và theo công thức:

Trong đó:

m- số lần lặp; t- tiêu chuẩn Student tra bảng với mức ý nghĩa @=0,05;Ave sai số tương đối, <5%; F- giá trị trung bình của đại lượng nghiên cứu,

+ Thực nghiệm đơn yếu to

Nhiệm vụ cơ bản của thực nghiệm đơn yếu tố là xác định các thông sốảnh hưởng để xem thông số nảo thực sự ảnh hưởng đến các chỉ tiêu đánh giá,

xác định mức độ và quy luật ảnh hưởng của chúng đến chỉ tiêu quan tâm

Thực nghiệm đơn yếu tố được tiền hành qua các bước sau:

~ Thực hiện thí nghiệm với từng thông số thay đổi với số mức không.

nhỏ hơn 4, khoảng thay đổi lớn hơn 2 lần sai số binh phương trung bình của

phép đo giá trị thông số đó Số thí nghiệm lặp lại ø có thé lay theo kết quả tir

thí nghiệm thăm dò.

~ Sau khi thí nghiệm xong, tiến hành xác định độ tin cậy về ảnh hưởng.của mỗi yếu tố tới độ nhám bề mặt và sai số kích thước Đánh giá tính thuần

nhất của phương sai trong quá trình thí nghiệm, để chứng tỏ ảnh hưởng khác

đối với thông số cần xét là không có hoặc không đáng kẻ.2.5.3 Phương pháp quy hoạch thực nghiệm đa yếu tố

Phương pháp quy hoạch thực nghiệm đa yếu tố được thực hiện theo các.

Phương pháp đo các đại lượng nghiên cứu trong luận văn được.

thực hiện theo phương pháp đo lường các đại lượng điện

chuyên dụng Nội dung của phương pháp cũng như việc xử lý các kết quảthực nghiệm được trình bay trong các tài liệu [10], [11], [12]

Việc tổ chức và tiến hành thí nghiệm xác định chỉ phí năng lượng

riêng, được tiền hành theo phương pháp thống kê toán học và phương pháp kế.hoạch hoá thực nghiệm, việc lập kế hoạch và tổ chức thực nghiệm cũng như.

xử lý các số liệu thí nghiệm được trình bày rõ trong các tai liệu [11], [12],

[17] Do vay, ở đây cũng chỉ trình bày việc áp dụng các kết luận đó vào các bài

toán cụ thé Việc áp dụng các phương pháp nghiên cứu nêu trên sẽ được trình

bày cụ thể ở các chương tiếp theo khi tiền hành nghiên cứu từng nội dung.

2.5.4 Phương pháp xử lý số liệu thí nghiệm

2.5.4.1 Kiểm tra số liệu thí nghiệm và xác định số lẫn lặp lại tối thiểu

“Trước khi tiến hành thí nghiệm chính thúc, chúng tôi tiến hành thínghiệm thăm dò ở mức cơ sở, mục dich là kiểm tra qui luật phân bổ chuẩncủa đại lượng ra và xác định số lần lặp lại tối thiểu cho mỗi thí nghiệm Dé

kiểm tra số liệu do được có tuấn theo qui luật chuẩn hay không chúng tôi sử

dung chỉ tiêu Person (x?) [17]

Chia các số đo được của đại lượng đầu ra (Y:) thành L nhóm sao chomỗi nhóm có từ 5 đại lượng đầu ra (Y¡) trở lên, số nhóm được tính theo công.

Trong đó: N- số thí nghiệm thăm dé (N= 30 thí nghiệm) Giá trị giữacủa nhóm: Y Ủ= (yi +Y,) /L, k)

Sai tiêu chuẩn thực nghiệm:

Giá trị chuẩn xu được tính theo công thức.

“rong đó: py - xác suất lý thuyết đại lượng ngẫu nhiên của nhóm;

Yor giá trị nhỏ của nhóm; yị giá tị lớn của nhóm ; À= “My

Số lần lặp lại tối thiểu cho mỗi thí nghiệm xác định theo công thức:

Trong đó: m - số lần lặp lại cho mỗi thi nghiệm;

+ chỉ iêu student ta bông;

S - phương sai của thí nghiệm;

‘Ac sai số tuyệt đối

2.5.4.2 Xác định mô hình toán học

Ham mục ti được biểu thi bằng mô hình toán học là phương trình hồi

qui bậc 2 dạng tổng quát như sau [12], [16]

Các hệ số: _bọ

3.4.1 Kiểm tra tính đồng nhất của phương sai

Kiểm tra tính đồng nhất của phương sai theo tiêu chuẩn Kokhren.

Gi =Sta/ b Se 04)

“Trong đó: S3„ - phương sai lớn nhất trong tổng số thí nghiệm;

S%, - phương sai thực nghiệm thứ n vớilan lip lại my,

“Trong đó: m, = lap lai ở mỗi điểm thí nghiệm;

giá trị của thông số ra ở điểm u;

~ giá trị trung bình thông số ra tại điểm u

G6

3.5.4.8 Kiểm tra giá trị có nghĩa của hệ số hồi qui

Các hệ số hồi qui bo; by; bạ; bạ của phương trình (2.5) được kiểm tra mức ý

nghĩa theo tiêu chuẩn Student: t,= bi / Sa,

Trong đó: Sp - Phương sai của hệ số hồi qui, các hệ số chỉ có nghĩa khi t > »,trong đó ty giá trị tra bảng theo tiêu chuẩn Student.

2.5.4.4, Kiểm tra tính tương thích của phương trình hồi qui

Sau khi kiểm tra giá trị có ý nghĩa của hệ số hồi qui ta được phương trình hồicqui thực nghiệm và chúng cần phái được kiểm tra theo tiêu chuẩn Fisher:

an

‘52 phương sai do nhiễu tạo nên va xác định theo công thức:trẻ

3.5.4.5 Kiểm tra khả năng làm việc của mô hình hãi qui

Mô hình hồi qui được xây dựng nhằm mục đích dự báo giá tri ham Y

tại các toa độ được quan sát, phép kiểm tra để khẳng định mô hình có thực.sự phản ánh ảnh hưởng của các yéu tổ đến him mục tiêu hay không Mô hình

có khả năng làm việc khi giá trị dự báo Y ở toạ độ nào đó là chính xác có sai

số nhỏ hơn ít nhất hai lin so với việc wan cho ton độ đó có giá trị trung bình Y

tính theo toàn bộ thí nghiệm.

"Để đánh giá khả năng làm việc của mô hình dùng hệ số đơn định (R2)

và được tính theo công thức:

` @8)

mY, — Y9! + Nứm — DS

Mô hình có khả năng làm việc khi R? > 0,75

2.5.4.6 Chínin phương trình hồi quả về dạng thựcĐỀ mô ta sự ảnh hưởng của các tham số

cứu cần đưa phương trình hỗi qui về dạng thực với các biến là các thông số

tự nhiên có thứ nguyên.

Y

X; la gia trị thực của tham số đầu vào,

2.6 Phương pháp lập và giải bài toán tối uu đa mục tiêu

Sau khi xác định được các phương trình đạng thực của các hảm mục

tiêu, chúng tôi tiên hành giải bai toán tối ưu.

Mục đích của việc giải bài toán tối ưu là xác định các thông số tối ưu.

của máy, kết quả tính toán đạt được là cơ sở để sử dụng máy hợp lý.

Giải bài toán tối uu đa mục tiêu có nghĩa là cùng một lúc phải xét đồngthời cực trị của nhiều hàm mục tiêu Thông thường các mục tiêu đặt ra trong.

bài toán tối ưu thường dẫn đến kết quả mâu thuẫn nhau Muốn đạt được giá trị

tối ưu của một chỉ tiêu nào đó phải trả giá bằng tổn thất đối với các chỉ tiêukhác Nên vấn để chính cần giải quyết ở bai toán này là làm thế nảo để tìm.

được sự thỏa hiệp giữa các mục tiêu khác nhau Phương pháp thường ding để

giải bài toán đã mục tiêu là chuyển vé bai toán một mục tiêu thông qua mộtphiém hàm mục tiêu (E,u=>min) nào đó cùng với các điều kiện ring buộc Có.các phương pháp chuyển như sau:

~ Phương pháp thứ tự ưu tiên

- Phương pháp trao đổi giá trị phụ (phương pháp nhân tử Lagrängiơ)- Phương pháp hảm trọng lượng.

- Phương pháp him tổng quit.

Van tốc cất chính là tốc độ của chuyển động cắt chính Mc - chuyển

động cất chính M khi phay lăn răng là chuyển động quay tròn được truyền

cho dao phay (hình 3.2),

Trong đó: D - đường kính dao (mm)

n= tốc độ trục chính (vòng/phút)

3.1.2 Lượng chạy đao S

Độ lớn của tốc độ chạy dao Sp(mmip) Chuyển động chạy dao MỸ khỉ

phay được bàn máy mang chỉ tiết thực hiện Khi cất lượng chạy dao được chọn là

3.2.2 Thông số hình học lớp cắt khi phay

it là khoảng giữa bề mặt chưa gia công và b

32.21 Chiều sâu phay to

Chiều sâu phay là kích thước lớp cất đo theo phương vuông góc vớitrục dao phay (phay dao phạt tru hình 3.3) dao phay mặt đầu (hình 3.4, 3.5).

Hình 3.3 Thông số lớp cắt khi phay (phay bằng dao trụ).

3.1.3 Chiều day cắt a (mm)

Chiều dày cắt là chiều dày lớp cắt theo phương vuông góc với lưỡ

và với quỹ đạo chuyển động, có nghĩa là khoảng cách giữa hai vị tr k lếp

của quỹ đạo chuyển động của một điểm trên lưỡi cất ứng với lượng chạy dao.S phay lăn răng bằng dao phay lăn răng hình trụ (hình 3.4).

Hình 3.4 Chiều day cắt khi phay lăn răng bằng dao phay lăn răng trụTai điểm M của lưỡi cắt nằm trên cung tiếp xúc 6, Chiều dày cắt đượcký hiệu là a, có độ góc lớn bằng đoạn MC, gần đúng có thẻ được tính như sau:

a= S,.sin 0; 49)S,: Lượng chạy dao răng.

9, : Góc tiếp xúc tức thời.

9, thay đổi từ 0 > hoặc từ ¥ -> 0, do đó chiều day cắt a, khi phaycũng được thay đồi từ a, nin = 0 đến a gu, = O suy = ,

an = §,sin 8 @.10)HHP An > Aan

Chiều day cắt trung bình ay có thé được tính như sau:

ae=S jD (mm) G12)

Có thé tỉnh chính xác ay bằng cách xắc định hầm số a với biến số là 0, biến

thiên trong Khoảng 0: = (0 + W), Do đólý

Chiều rộng cắt là chiều đải lười cất chính ham gia cắt đo theo mật dy.

- Phay bằng dao phay mặt đầu

b= 24 G.15)

ing ing

3.2.22 Điện tích cắt khi phay lăn rang

Điện tích cắt khi phay lăn răng bằng dao phay lăn răng trụ.fi=a, b= S,sing.cos®,

Diện tích cất của răng đồng thời tham gia cắt:

E=Š 0< Š S Beos4,

E=s,B t0,

Điện tích cắt thay đi

3.2 Lực cắt và công suất cắt khi phay lăn răng.

Khi phay lăn răng bằng dao phay lăn rang trụ có các thành phan sau:

lực tiếp tuyến P, lực hướng kính P, , lực nằm ngang P, lục thẳng đứng Py vàlực chiều trục Py (hình 3.6).

Có thể xác định gần đúng quan hệ giữa các thành phần lực như sau:

-Khi phay đổi xứng (hình 3.6a).

P,= (03 +04),Py = (085 + 0/95) P,

Py = (0.5 +0,55) Py G.18)

- Phay không đối xứng (hình 3.6b).

P, = (0,15 + 0.30) P,Pạ= (09 + L0) Pe

Hình 3.6 - Các thành phan lực cắt khi phay lăn răng.a) Phay đối xứng; b) Phay không đổi xứng.

Lực cắt P, khi phay có thể được xác định bằng công thức thực

P, =C,BZ svn" — (N) (3.20)“Trong dé:

Cp: Hệ số phụ thuộc vào các dạng phay.

B: Chiều rộng phay (mm)

Z: Số răng dao phay lăn ring

Se: Lượng chạy dao răng (mnvrăng)

yạ: Số mũ chi ảnh hưởng của lượng chạy dao S, đến lực P, xp : Số mũ

chi ảnh hưởng của chiều sâu phay to đến lực P,

D: Đường kính dao phay (mm)

ếnP,gp: Số mũ chỉ ảnh hưởng của D

Công suất cắt khi phay cũng có thé tính bằng công thức thực nghiệm khi thay

loạp “Ph.

No: - Công suất cắt

Cy: Hệ số chỉ ảnh hưởng của phương pháp phay đến Ñ B- Chiều rộng

phay (mm)

S, : Số lượng dao (mmirăng)

Z- Số răng

n - Số vòng quay dao n (vg/ph) tạ - Chiều sâu phay (mm).

D- Đường kinh dao phay

xa - Số mũ chỉ ảnh hưởng của t đến N qx- Số mũ chỉ ảnh hưởng của Dđến N,

Từ các công thức trên ta có một số kết luận như sau;

= Lye cất P, và công suất cắt N tăng tỷ lệ thuận với chiều rộng

phay B số răng Z của dao,

~ Khi tăng S, lực vòng tăng nhưng sự tăng P, chậm hơn khi tăng,