Luận văn thạc sĩ kĩ thuật: Nghiên cứu ảnh hưởng của một số thông số đến chất lượng và chi phí điện năng riêng khi tiện trục trên máy tiện Pinacho S-90/200

Bên cạnh đó, ch độ sỉcông và các thông số góc của dao cắt ảnh hưởng rất lớn đến nhám bé mặt, một chỉtiêu quan trọng đánh giá chất lượng gia công chỉ tiết máy trên máy tiện "Với những lý

NGHIÊN CỨU ANH HUGNG CUA MOT SO THONG SO DEN CHAT LƯỢNG VA CHI PHÍ ĐIỆN NANG RIÊNG KHI

TIEN TRUC TREN MAY TIEN PIACHO S-90/200

LUAN VAN THAC SI KY THUAT

Đồng Nai, 2016

BỘ GIÁO DỤC VA ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

LÊ VĂN CƯỜNG

NGHIÊN CỨU ANH HUONG CUA MOT SO THONG SỐ.

DEN CHAT LƯỢNG VA CHI PHI ĐIỆN NANG RIÊNG KHI

N TRUC TREN MAY TIEN PIACHO S-90/200

CHUYEN NGÀNH: KY THUAT CƠ KHÍ

MA SO: 60520103

LUẬN VĂN THẠC SĨ KY THUẬT

NGƯỜI HƯỚNG DAN:

PGS.TS DƯƠNG VAN TÀI

Đồng Nai, 2016

LỜI CAM ĐOAN

Tôi cam đoan, đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi Cúc sổ liệu, kết quảnêu trong luận văn là trung thực và chia từng được ai công bổ trong bat kỳ công

trình nghiên cửu nào khác,

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

nào đã công bổ, ôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm và tân thủ kết luận đánh giá luận văn của Hội đồng khoa học.

dy 14 thắng 05 năm 2016

‘cam doan (Ti giả ký và ghỉ rõ họ tên)

Lê Văn Cường

LỜI CẮM ON

Nhân dip hoàn thành luận văn này cho phép tôi được bày tỏ lòng biết ơn

chin thành và sâu sic tới Thấy giáo hướng dẫn khoa học PGS.TS Dương Văn Tải,

.đã đành rất nhiều thi gian chỉ bảo tận tinh và giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn này.

“Trân trọng cảm ơn lãnh đạo nhà trường, phòng sau Đại học, khoa Cơ điện và Công trình trường Đại học Lâm nghiệp đã giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi cho tôi hoàn thành nhiệm vụ học tập và nghiên cứu của mình.

Trân rong cảm ơn lãnh đạo trường Cao đẳng nghề Đồng Nai, khoa Cơ khí

chế tạo đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi hoàn thành khóa học và luận văn tốt

nghiệp này.

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

éu ý kiến quý báu trong suốt quá ình làm và hoàn chỉnh luận vin

1 1 1

n mặt phẳng đầu (dao xén mt) 1.2.5 Dao tiện đứt và tiện rãnh.

1.2.6 Dao tiện ren 1.2.7 Dao tiện din hình

Tình hình sử dụng và nghiên cứu máy tin trên thé giới

Tình hình sử dụng và nghiên cứu máy tiện ở Việt Nam:

"Những vẫn đề tồn tại cân nghiên cứu giải quyết

MỤC TIỂU, NỘI DUNG, ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG

PHÁP NGHIÊN CỨU

"Mục tiêu nghiên cứu

Nội dung nghiên cứu

3.2 Nghiên cứu lý thư

3.2.2 Nghiên cứu thực nghiệm,

Đối tượng và thết bị nghiên cầu

2.31 Cấu tạo và thông số ky thuật của máy tiện Pinacho

S.90/200

2.32 Thông s

23.3, Dao tiện

2.34 Đối lượng gia công

Phuong pháp nghiên cứu.

2.4.1 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết.

2.4.2 Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm

ÿ thuật của máy tiện Pinacho $-90/200.

18 20

20 20 20 20 20 20

21 2 25 25 25 25

2.42.12 Kiếm ta tinh đồng nhất của phư

2.42.13 Kiểm tra gi tj cỏ nghia của hệ số hồi qu

2.42.14 Kiểm tra tính tương thích của phương trình

qui

2.4.2.1.5, Kiểm tra khả năng làm việc của m6 hình hồi

qui

2.42.1.6, Chuyển phương nh hồi qui về dang thực

2.4.22 Phương pháp giải it toám tôi ưu da mục iêu

2.4.2.1 Phương php thứ tự ưu tiên

2.4.2.2.2, Phương pháp ham trọng lượng

2.4.2.2.3 Phương pháp trao đổi giá trị phụ (Phương pháp.

nhân tử Lagringio),

2.4.2.2.4, Phương pháp ham tông quát

CƠ SỞ LÝ LUẬN CUA ĐÈ TÀI

Cơ sở lý thuyết lực tác dung của phần tử ct lên phôi

Cơ sở ý thuyết quá tình tiện

3⁄21 Các yêu tổ chế độ cất

3⁄22 Chiều dày, bé rộng và tiết điện lớp cắt

3⁄2 3 Lực cắt và các thành phan lực cắt khi tiện

3231 Lực cit

32.32 Các thành phin lực cất khi tiện

Xác định chế độ hợp lý rong quá tình tiện

3.31 Xác định tốc độ cắt

3.32 Chọn chiều sâu cắt t

3.33 Tỉnh lượng chạy đao S

3.344 Kiểm nghiệm công suất mí

3.35 Tĩnh thời gian máy

NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM

Phương pháp nghiên cửu thực nghiệm.

4.1.1 Chọn phương pháp nghiên cứu

4.1.2 Chọn hàm mục tiêu nghiên cứu

4.1.3 Chọn tham số ảnh hưởng đến hàm mục tiêu

"Phương pháp xác định hầm mục tiêu

442.1 Phương pháp xác định chỉ phí điện năng riêng

4.2.2 Phương pháp xác định độ nhám bề mặt gia công

Thiết bị thí nghiệm và dụng cụ đo.

28 28 29 29 29

30

32

32 34

34 35 36 36 37 39 39

42 4 44 4 4 4 46 47

4

49

49 49

49 49 49 sỊ

Kết qua thực nghiệm da yêu tổ

4.6.1 Chọn vùng nghiên cứu và các giá trị biển thiên của.

thông số đầu vào

4.62 Xây dựng ma tein thực nghiệm

4.6.3 Kết quả thí nghiệm da yêu tổ

4.6.3.1, Tiến hành th nghiệm thâm đồ

4.6.3.2 Kết quả thi nghiệm theo ma trận đã lập

4.6.3.3 Chuyên phương trinh hồi qui về dang thực

Xác định giá tr tôi ưu của tham số ảnh hưởng

47.1 Lựa chọn phương pháp giải bà toán tôi ưu

4:72 Xác định giá thông số si dụng hợp lý của mấy tiện

3 5 55

% 37

58 59 60 60 60 61 6

65 67 67 67 68

72

DANH MỤC KÝ HIỆU,

| Chiphi năng lượng riêng lwMm'

Ny — | Công suit chi phi của động cơ kw

T “Thời gian làm việc để thực hiện được khối lượng công việc giây

M

M | Khối lượng công việc hực hiện trong thời gian T mà

No | Công sud cia mấy kw

Tia — Higu suit eta máy

K, _ | H@ sd qua tai cho phép

P| Lue tgp tyén N

P, | Lye hing inh N

P| Luc chay dao N

V, | Theda cit vongiph

Va “Tốc độ chạy dao mip

C, | Hệ số phụ thuộc tinh chat của vậLliệu gia công |

| HG số phụ thuộc vào vit liga gia công

R, | Sailệch trung bình số học của profin (độ nhám bề mặt gia cng) jum.

R, | Chiều cao nhấp nhô trung bình của profin |

Xwanon | THi số thu nhập lớn nhất be nhất của đại lượng nghiên cứu

Ss, | Sai tiêu chuẩn.

A% | Sai s6 tương đối

Ỹ Giá trị trung bình của đại lượng nghiện cứu.

Gy | Tính đồng nhất theo tiêu chuẩn Kohren

‘Sto | Phương sai lim nhất trong N thí nghiệm

Bảng Ten bang Trang

21 _ | Các thông số kỹ thuật của mấy tiện Pinacho S-90/200 2

4.1 | Mức thi nghigm của các thông số đầu vào

42 Bang ma trận thí nghiệm Boks - Benken 3 thông số dầu vào

“43 | Kếtquathínghiệm iện tục theo chế độtổi ưu |

DANH MỤC HÌNH VE VÀ ĐÔ THỊ

Tình “Tên hình Trang

TI [Cáclogidhotiệnngoài 3

12 | Daotgald 3

13 | Dao tiga vai 5

14 Í Dao tiện mặt phẳng đầu (dao xén mặt đầu) 5

16 | Bao tiga ren 6 L7 — | Cie loại daotiệnđịnh hình 7

TS [Kẹp chất dao tiện định hình 5

21 Ï May tiện van năng Pinacho 5.902200 DI

22 |Thông sốhìnhhọc của dao tiện 2

2.3 | Gốc nghiêng 2 của lưỡi cất chính =

31 | Sod® tic dung của lực khi edt do 3

32 | Cie you 8 lap oft Khi gn 3

33 | Sod tinh chiều sâu cất vã lượng chạy dao 3

34 [ Hãnh dang tiết điện ngang của lớp cắt khi gia công bằng 36

các dao có g6e nghiêng chính ọ khác nhau

35 [S0 đồ lực tie dung lên lõi cắt của dao tiện 3ĩ

36 | Sods các thành phần lực cắt khi tiện 3

37 | Anh hưởng của gốc trước ý và góc sau œ độn tốc độ cắt 38

khi tiện

39 [Dưỡng di cba dio Kh tim a

41 Sơ đỏ xác định độ nhấp nhô tế vi 4

42 | Thiếtbị do Fluke nổi may tinh 50

43 Máy đo nhám TR200 50

44 |ÃnhhưởngciagúccitocnhŠ đếnchỉph năng lượng êng | 58

5 | Ảnh hưởng của gốc cắt chính & đến độ nhám bé một 5

46 [Ảnh hưởng của lượng chạy dao đến chỉ phi điện năng 5

riéng

-37._— Ảnh hưởng củn lượngchạy dao dn độ him BE mặt 56

48 | Ảnh hướng của chiều sâu cất đến chỉ phí điện nâng riệng | —_ S7

49 [nhường ein chu sâu c đến độnhâm bE mặt 5

4.10 | Quá trinh thí nghiệm đa yêu tổ 6

MỞ ĐÀU

1 Tính cắp thiết của vấn dé nghiên cứu

Thủ tướng Chính phủ đã phê duyệt CÍ

Nam đến năm 2(

lược phát triển ngành cơ khi Việt

1m nhìn tới 2030 Trong đó có chiến lược phát triển máy công

cụ như: Ưu tiên phát triển ngành chế tạo máy công cụ nhằm đáp ứng nhu cầu của

các ngảnh công nghiệp, nghiên cứu thiết kế, chế tạo các mẫu máy hiện đại (img

dụng công nghệ PLC, CNC) và các thiết bị gia công đặc biệt

Thực hiện nghị quyết đại hội lẫn thứ 12 của Đảng, phin đầu đến năm 2020

dura nước ta trở thành nước công nghiệp theo hướng hiện dai, Để thực hiện được

nhiệm vụ này Chính phủ đã có nhiều chính sách khuyến kích các doanh nghiệp đầu

tự xây đụng các nhà may chế tạo máy, dé có thé chế tạo ra các sin phẩm cơ khí có

chất lượng cao đáp ứng nhu cầu trong nước và xuất khẩu

Hiện nay ở Việt Nam rất nhiều doanh nghiệp đầu tư các máy công cụ như

máy phay, máy tiện, máy đập, máy cắt, máy mai để phục vụ cho công nghệ chế

tạo máy Các máy trên chủ yếu được sản xuất ở nước ngoài và nhập khẩu vào Việt Nam để thực hiện một số nguyên công trong chế tạo mây

Các máy công cụ phục vụ cho chế tạo máy hiện nay chủ yêu là máy đa năng

loại vật liga khác nhau, song mỗi

loại vật liệu, mỗi một loại công dung đều có chế độ sử dụng khác nhau

Ở Việt Nam việc nghiền cứu chế độ sử dụng hợp lý cho từng đổi tượng vật

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

công trình, tai liệu được công bổ để khuyến cáo các đơn vị sử dụng các máy công cụthực hiện nhằm mang lại năng suất chất lượng và giảm chỉ phí iều thụ điện năng

góp phần nâng cao hiệu quả kinh té trong sản xuất chế tạo máy.

May tiện được sử dụng khá phổ biến hiện nay ở các dãy chuyển ch tạo máy,

công dụng chủ yếu là tiện trục, tiện bạc, tiện mat bích, tiện ren, tiện côn trong và

côn ngoài mỗi một nguyên công khác nhau, mỗi một loi vật liệu khác nhau đều

có chế độ tiện khác nhau Việc xác định chế độ tiện sao cho năng suất cao, chất

“rong các chỉ phi sin xuất dé tạo nên giá thành thì chỉ phi năng lượng điện

chiém một phan đáng kẻ, vì vậy để tìm ra chế độ gia công, và các thông số góc của

dao cắt hợp lý nhằm tiết kiệm năng lượng đến mức thấp nhất để giảm giá thành gia

công chỉ tit máy art cần thiết và có tính thời sự hiện nay Bên cạnh đó, ch độ sỉcông và các thông số góc của dao cắt ảnh hưởng rất lớn đến nhám bé mặt, một chỉtiêu quan trọng đánh giá chất lượng gia công chỉ tiết máy trên máy tiện

"Với những lý do đã được trình bay ở trên chúng tôi chọn và thực hiện đề tải

“Nghiên cứu ảnh hưởng của một số thông số dén chất lượng và chỉ phí điện

Pinacho S-90/2001

"năng riêng khi tiện trực trên máy

Do thời gian nghiên cứu có hạn, trong để ti này chỉ giới han các nội dung sau

Thiết bị nghiên cứu là máy tiện Pinacho S-90/200, vật liệu tiện là thép chế tạo

máy sau nguyên công cán C45, công nghệ tiện là tiện trục, các thông số ảnh hưởng,

được lựa chọn để nghiên cứu là những thông số ảnh hưởng chính đến chất lượng

sản phẩm và chỉ phí điện năng riêng.

3, Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận vin

~ Ý nghĩa khoa học: Kết quả nghiên cứu của luận văn đã xác định được qui

luật ảnh hưởng của gốc cắt chính chiễu sâ cắt, lượng chạy dao đến chất lượng sản

phẩm và chỉ phí điện năng riêng, từ qui luật ảnh hưởng này là cơ sở khoa học cho

máy tiện Pinacho việc xác định chế độ sử dung hợp lý của máy kh iện trục

S-90/200

~ Ý nghĩa thực tiễn: Kết quả nghiên cứu của luận văn đã xác định được thông

số sử dụng hợp lý của máy tiện Pinacho S-90/200 để ning cao chất lượng sản phẩm

và giảm chỉ phí điện năng, từ đó giúp cho đơn vj sử dụng máy tiện trên nẵng cao hiệu quả kinh

Tiện là nguyên công để tao hình các bé mặt tròn xoay trong và ngoài (các bé

mặt trụ, mặt côn, mặt định hình, ren vít ), các mặt phẳng, các rãnh và cắt được

các phin chỉ tết Nguyên công tiện được thực hiện trên các may tiền vạn năng,

chuyên dùng tự động và bán tự động, các máy tiện CNC Trong các nhà máy cơ

khí công việc tiện chiểm khoảng 40 + 50% vả máy tiện chiếm khoảng 50 + 60%tổng số máy cắt kim loại

1.1.2 Cúc dang dao tiện chủ yẫu

Các loại dụng cụ cất khi tiên gọi tt là dao tiện đã được tiều chuẩn hóa

'TCVN 3011-79; 3013-79; 3025-79

1.1.2.1 Dao tiện ngoài

8) Dao tiện ngoài đầu thẳng; b) Dao tiện ngoài đầu cong

1.1.2.3 Dao tiện vai

Loại dao này có góc ọ = 90" dùng tiện vai tru bậc hoặc các trụ vai có đường

kính D nhỏ và chỉ đài lớn, ¢ > D, độ cứng vững kém.

=

Hình 1.3 Dao tiện vai

Khi dùng loại dao này lực hưởng kính Py nhỏ sẽ trinh gây ra độ võng chỉ tết lớn

1.1.24 Dao tiện mặt phẳng đầu (dao xén mat)

Loại dao này có thể chế ạo với gốc @ > 90"

wl

Hình 1.5 Dao tiện rãnh và cất đứt

1.1.2.6 Dao tiện ren

Dao tiện ren được dùng để tiện ren ngoài (hình 1.6) hoặc tiện ren trong,

1.1.2.7 Dao tiện định hình:

Dao tiện định bình được đùng để gia công các bE mặt định hình tròn xoay

trong sản xuất hàng loạt, hàng khối trên các máy tiệ tự động, bản te động

Hình 1.7 Các loại dao tiện định hình

Gia công bằng dao tiện định hình có một số ưu điểm sau

- Đảm bảo độ đồng nhất p fin chỉ tết trong quá trình gia công vì không phụ

thuộc vào tay nghề công nhân mà chỉ phụ thuộc vào độ chính xc khi thết kế và chế

tạo đao tiện định hình.

~ Tuổi thọ lớn vì mài sắc được nhiều lần

Dao tiện định hình có nhiễu loại

~ Theo hinh dang da dao hình tm tình 17a), dao bình lăng ry hin 1.7)

= Theo phương chạy đao: dao bướng kinh (hình 1.73, b), dao tiếp tuyển

thình LT©)

~ Theo các góc dao: dao gá thẳng (hình 1.74), dao gá nghiêng (hình 1.74).

Dao gá nâng À >0 (hình 1.76)

Dao tiện định hình lãng trụ được kẹp chặt bằng mang cá và ví gitt được dling để tiện các bê mặt ngoài định hình (hình 1.80) Dao tiện định hình bình tồn

“được lip các trục gi và chẳng xoay bằng khía mặt đầu hoặc chốt thỉnh 1.84).

Dao tiện định hình hình tròn được dùng để gia công các mặt định hình ngoài

và trong (các lỗ định hình)

Dao tiện định hình hướng kính ác loại được gã sao cho định dao nằm ngang

tâm chi tiết (hình 1.88, b)

Hình 1.8 Kẹp chặt dao tiện định hình a) Dao hình tròn; b) Dao lăng trụ.

Tạo in din hình tgp tuyển được gi sao cho mặt sau tgp xúc với đường tn bé

nhất của chỉ tiết và hướng chạy dao tiếp tuyến với bề mặt chỉ tiết (hình 1.7c).

Dao tiện định hình g nghiêng được ding khi gia công ác chi ite phn prfin

.đặc biệt, phải gá nghiêng để ay ở các phần đó khác không (cin> 0) hình 1.74),

Dao tiện dinh hình tròn chế tạo dễ hơn hình lãng trụ, nhưng độ chính xác và

độ cứng vững kém hơn Prôfin lười cắt của dao tiện định hình được tính toán và.thiết kế dựa vào préfin của chi ti gia công (định hình) và khi dao man được mai

sắc lại theo mặt trước (mặt phẳng) dé đảm bảo Profin lưỡi cắt không thay đổi.

1.2 Tình hình sử dụng và nghiên cứu máy tiệ trên thé giới.

Gia công kim loại bằng phương pháp tiện xuất hiện từ lâu nhưng mai tới nửa.cuối của thể ky XIX may tiện mới được sử dụng rộng rãi thực sự nhờ những phát

minh làm cho máy tiện có kết cấu hoàn chỉnh gần như các máy đang dùng hiện nay

như cơ giới hóa được các thao tắc công nghệ khi gia công điều chỉnh tự động lượng

an dao; có cơ ed kẹp dao, kẹp phối hoàn chỉnh; chế độ gia công thay đổi đ ding,

nhanh và không tốn sức Từ đó đến nay, trai qua một thời gian dài phát triển,

nhiều loại máy tiện khác nhau được nghiên cit, ché tạo và sử dụng ở nhiễu nước trên thé giới như Mỹ, Đức, Nhật, Anh, Pháp Những nước công nghiệp tiên tiền nay

cung cắp chủ yếu máy tiện cho toàn thé giới

Mỹ là nước có nhiều nhà máy sản xuất máy công cụ nhất thé giới với trên

1300 don vi, hing năm, sản xuất được trên 350 nghin máy công cụ Máy công cụ do

Mỹ sin xuất được các nước châu Âu a chuộng vì nó hiện đại và bin cho nênkhoáng 45% sản phẩm máy của Mỹ được xuất khẩu sang Châu Âu Nhiều hãng sản.xuất may tiện nỗi ng th giới như hãng như Gridley, Kliben, Kent đã sản xuất

các loại máy tiện tự động và bán tự động nhiều trục Một số loại máy tiện vạn năng.

do hãng Kent sản xuất đồng kinh té mang nhãn hiệu KL.Š-T340A, KSL-1440,

KLS-180G, KI 280C có đường kính trục chính 1.5 + 4.2 inch, công suất động cơ

3 + 1OHP, tốc độ trục chính 32 + 2000 vòng/phút Các loi máy tiện dòng chính xác

mang nhãn higu TLR-1340, MRL-1440VT, MRIL-1640T, ML-260T có đường

kinh trục chính 1.56 + 6inch, công suất động cơ 3 + 30HP, tốc độ trục chính 40 =

2000 vòng/phút, [23], [25], [26].

Mặc di, mấy tiện ở Mỹ được nghiên cứu và sản xuất muộn hơn ở Châu Âu

rất nhiều, mãi cho tới nửa đầu thé ky XIX bệ máy tiện do Mỹ sản xuất vẫn còn làm

bằng gỗ nhưng đến năm 1873, H.Spencer đã chế tạo mẫu máy tiện tự động dau tiêntrên thé giới Việc nghiên cứu và chế tạo máy tiện tự động đánh dấu giai đoạn phát

triển mới của ngành chế tạo máy đó là kỷ nguyên phát triển máy công cụ tự động.

Hiện nay, nhiều hãng sản xuất máy công cụ hang đầu của Mỹ cho ra đời các máycông cụ kỹ thuật số như hãng Milltronic với các mã hiệu máy: SL6, SL10 có một số

thông số kỹ thuật cơ bản như đường kính phôi lớn nhất gia công được $10mm,

chiéu dai phôi 500mm, công suất động cơ 19kW; các mác máy tiện với mã hiệu:

MLI6, MLIS, ML22, ML26, ML3S, MLA0 có đường kính phôi gia công được

tir 440mm đến 1010mm, chiều dài phôi từ 1220mm đến 6200mm, công suất động

Nhat Bản, nước công nghiệp phát triển đứng thứ hai thé giới sau Mỹ về sản

xuất máy công cụ với hơn 280 hãng sản xuất cho ra đời khoảng 280 nghìn máy công cụ trong một năm Hãng Washino đã sản xuất các loại may tiện vạn năng có

mã hiệu LEO-80A, LEO-125A, LEO-19J , có đường kính trục chỉnh 50 + 54mm,

công suất động cơ 3HP, tốc độ trục chính từ 50 + 1500 vòng/phút Hãng

TAKISAWA sản xuất các loại máy tiện vạn năng có mã hiệu TLS-130, TLS-550, LL-100, LLA-1000, TAC360, TACS00, TACSI0 có đường kinh trục chỉnh

190mm, công suất động cơ 3HP, tốc độ trục chính 83 + 1800 vòng/phút, [27].

Trong lĩnh vực máy tự động CNC, hãng TAKISAWA (Nhit) sản xuất các

loại máy tiện CNC mang mã hiệu TMM-200, TMM250, TY-2000, TY-200CS có.

công suất 20 + 30HP, tốc độ trụ chính 20 + 6000 vòng/phút

Hãng Okuma là một trong những hãng sản xuất may công cụ lớn ở Nhật Bản

cho ta đời mấy tiện với các mác máy: LT300, T2000, GENOS L200-M, GENOS

1250, GENOS L300-M, GENOS L400 có các thông số kỹ thuật cơ bản như đườngkính phôi gia công được 200mm, chiều dai phôi 225mm, tốc độ quay của trục dao

3000 viphiit, công suất động cơ 7,Skw; các mác máy LU300, LY400, LU35, LU4

có cic thông sổ kỹ (huật cơ bản như đường kính phi gi công được 3700mm, chiềudải phôi từ 350mm + 1000mm, tốc độ quay của trục dao từ 3000 viphút + 6000

viphit, công suất động cơ 22kw, [33]

Trong số các nước dang phát triển thì Trung Quốc là nước đúng đầu về chếtạo máy với hơn 800 xí nghiệp đang hoạt động Trong số đó, 45% là xí nghiệp sản.xuất may cất kim loại côn lại là xí nghiệp sin xuất máy gia công kim loại Mặc đà

hàng năm ngành chế tạo máy của Trung Quốc có tốc độ phát iển tương đối nhanh

khoảng 28% nhưng từ năm 2002 Trung Quốc là nước nhập khẩu máy lớn nhất thểgiới gần 20% sản phẩm chế tụo máy của thé giới Trung Quốc nhập khẩu máy chủ

yếu từ các nước tư bản như Mỹ, Nhật, Tây Đức, Ý, Hàn Quốc, Dai Loan, Năm 2010

Chính phù Trung Quốc đã lập kế hoạch phát triển ngành chế tạo máy, theo đó tiên

hành xây dựng các xí nghiệp chế tạo máy với qui mô lớn được đầu tư công nghiệp

hiện đ cô khả năng cạnh tranh trên thị trường quốc tế và đáp ứng được nhu

tiêu thụ trong nước về các loại máy và thiết bị công nghiệp Một số hãng chế tạo

máy hàng đầu Trung Quốc như Bejing Nort Hong, ChangChun CNC, China Czechoslovakia, China Qigihar, Jnan Hil, Qinghia No,, Shandong Lunan, Dalian

đã có sản phẩm xuất khẩu đến nhiều nước trên thé giới trong đó có các nước công

nghiệp phát tiển như Mỹ, Canada, Anh, Pháp, Đức, Tây Ban Nha, [29]

Hãng Libong sản xuất các loại máy tiện với các mã hiệu như QKI313A, QKI313B, QK1520; máy tiện CNC như CKE 6136Z, CKE 6150Z, CKE 61802, CKE 61632, Hãng Dezhou Long sản xuất các loại may tiện vạn năng mã hiệu (CUSS0M, CU630/1000, CU680/1500, CU630/2000, CU630/3000, CU730/1500, (CU730/500, CA6150B/1000, CA61308/2000, CA61508/3000, CW61308/1500, CW6130/3000 , có đường kính trục chỉnh 50 - 70mm, công suất động cơ 2.5 =

3.0 HP, tốc độ trục chính từ 70 + 1400 vòng/phút, hãng Zeng Zhou sản xuất các loại

indy tiện vạn năng có mã hiệu FL-400B, PL-450B, FL-5008, FL-6OOR, có đường

kính trục chính 65 + 80mm, công suất động cơ 6 + 10HP, tốc độ trực chính 22 +

1800 vòng/phút, 35], 139]

Trong vai năm gin diy, ngành chế tạo máy ở Đài Loan không ngừng phát

tiễn cc loại mây công cụ sản xuất tại Dit Loan dip ứng được nhủ cầu sử đụng của

nhiều nước trên th giới tong đồ cổ các nước phát tiễn như Mỹ, Nhật, các nước

Châu Âu Một số nhà sản xuất máy công cụ lớn như: Hãng Leadwell thành lập

năm 1990, sản phim máy công cụ của hãng đảm bảo được yêu cầu tiêu chuẩn

ISO-9001, có tốc độ cất cao, độ bin và độ chính xác tương đương với các may cùng cắpsản xuất ở Châu Âu; hing FEELER thank lập năm 1979 là một trong những hãng

sản xuất máy hàng đầu ở Đài Loan, sản phẩm của hãng xuất khâu đến các nước như

My, Nhật, Châu Âu Hãng Force one, tuy mới thành lập vào năm 1997 nhưng đãsản xuất được các sản phim được biết đến ở nhiều nước đỏ là máy tiện CNC mang

các mã hiệu như FCL-20TS, FCL-ISTS, FCL-30TS, FCL-20TT, 3508,

TC-3515, TC-3523, TC-3530 có các thông số kỹ thuật cơ bản: Đường kính phối660mm, chiều dai phôi 820mm, tốc độ quay của trục chính 625v/phút + 2500v/phú

công suất động cơ chính 26kw, [30|, [37]

Từ những phân tích ở trên cho thấy rằng chế tạo máy là một ngành quan trọng quyết định sự phát triển chung kinh tế của một nước vi vậy, dù là một nước dang phát tí tiến th việc đầu tư hay là nước công nghiệ lê cho ngành chế tạo may phát triển cũng được quan tâm ĐỂ phục vụ nhu cầu của sản xuất ở trong

nước và xuất khẩu ở nhiều nước đã sin xuất nhiều loại mấy tiện Khe nhau và chúng

không ngừng được hoàn thiện nhờ p dung những thành tựu nghiên cứu, phát minh

của các nhà khoa học và những sáng kiến trong quá trình sản xuất ở các công ty, xí

nghiệp Gia công kim loại bằng phương tiện là phương pháp cit gọt kim loi được

sử dụng rộng tãi trong thực tẾ sản xuất của ngành chế tạo máy đã thu hút sự chủ ý

của nhiễu học giả.

Nhigu công trinh khoa học trong việc xây dựng va phát tiển lý thuyết cất gọt

kim loại phải kể đến là các nhà bác học Xô Viết như giáo sư LA Time, K.LZvontkin, G.C.Andrev, V.E.Bobrov, C.HPhilomenko., Các nhà bác học Mỹ như O.W.Boston, MerchantMLE, [34]

Lý thuyết cit gọt kim loại đi sâu nghiễn cứu vỀ quả tỉnh lạo phôi, các lực

phát sinh trong quả tình gia công bằng cơ giới, công suất của thiết bị, chất lượngsin phẩm khi gia công, những đại lượng này rit cần thiết, chúng làm cơ sở cho việc

lựa chọn hình dáng, tính toán kích thước của công cụ c:

dụng hợp lý các thiết bị và công cụ gia công.

Lần đầu | nghiên cứu qui tình ct gọt kim loại ng thực nghiệm được

tiến hành ở nước Pháp do đại úy Kokilia thực hiện năm 1848 với kết quả là xác định.được công cin thết chi phí rong quá tinh khoan kim loi Năm 1780, giáo sơ

trường Đại học Mỏ Địa chất Peterbua đã công bố cuốn sách "Sức bền của kim loại

và của gỗ khi cất lần đầu tiên sự biển dạng của kim loại trong quả trình hình thành

pho được nghiên cứu Công tình này được coi là điểm khởi đầu và là nền móng

của lý (huyết cắt gọt kim loại Năm 1839, giáo sư K,LZvorrkin xuất bản cuỗn sich

Công và lực cần thiết để tach phoi kim loại” Đây li một đồng gp có giá t cho lý

thuyết cắt gọt kim loại của thể giới, [36]

Vio thập kỹ 70 của thé kỹ XX, lý thuyết ft got kim loại ngày cảng được

hoàn chỉnh với những công trinh nghiên cứu mới về lục phát sinh trong quá trình gia công kim loại bằng cơ hoe

Nghiên cứu quá trình gọt kim loại theo hướng kết hợp lý thuyết với thựcnghiệm đã được các nhà khoa học trên thế giới tiến hành như: M.P.Semko,EMTremt, LAlsacvui, Nga, Tiệp Khắc cũ, Pháp, Nhật, An Độ với những kếtluận quan trọng về các sơ đồ động học, sự tạo phoi, các yêu tố ảnh hưởng tới lực

Trên cơ sở nền ting vững chắc của lý thuyết cắt got kim loại những nghiên

cứu hoàn thiện và nâng cao chất lượng máy gia công kim loại nói chung và mây tiện

nói riêng đã được quan tim nghiên cứu ở nhiều nước

Nhằm không ngừng nâng cao khả năng làm việc của các công cụ cắt, nhiều

công trình đã di sâu vào nghiên cứu động học và động lực học quá trình gia công Điển hình là các công trình của G.I.Granovsky, A.M.Danielian, A.S.Kondatriev,

t5]

Nâng cao năng suất lao động và chất lượng sản phẩm được nhiễu nhà khoa.

học quan tâm có một số công trình nổi bật của các tác giả như A.A.Anokhina,

V.A Boguslavsky, A.A Pustov (25,26, 31), [41], [42]

Anokhina A.H da thực hiện việc nghiên cứu nâng cao chất lượng bề mặt giacông khi tiện vật liệu kim loại khó gia công với tốc độ lớn KEL quả nghiên cứu cho

thấy rằng sử dụng loại dao cit làm bằng vật liệu sử có độ cứng 90 HRA rất phủ hợpvới tốc độ cất 600 + 800m phút, lượng ăn dao 0.05 + 0.1mmivdng và chiều sâu cắt

0.15 + 0.25mm cho năng suất cao và dam bảo độ chính xác và chất lượng bé mat khi gia công Tuy nhiên, khi ở chế độ cắt với tốc độ nhỏ dưới 300m/phút, lượng ăn.

dao lớn hơn 0.15mm/vòng và chigu sâu cắt lớn hơn 0.3mm bề mặt gia công đạt chất

lượng không cao

Các tác giả Boguslavsky V.A.,Ivtrenko T.G, đã nghiên cứu tối uw hóa chế

độ cất gọt kh tiện vật liệu khó gia công có tinh én giới hạn của nhiệt độ Trên cơ

sở nghiên cứu qui luật thay đổi của dòng nhiệt và nhiệt độ tại vùng cắt gọt phy

thuộc vào tốc độ cit, lượng ăn dao Sử dụng phương phip nghiên cứu quy hoạch

tuyển tinh đã xác định được chế độ cắt got ti ưu cho năng suất gia công cắt gọt cao

nhất và đảm bảo được nhiệt độ cho phép không làm ảnh hưởng đến chất lượng gia

công tiện Sử dụng phương pháp nghiên cứu trong công trình này cho phép chọn chế độ cắt gọt tối ưu ở các điều kiện khác nhau khi tiện vật liệu khó gia công.

Nghiên cứu hoàn thiện chế độ cắt gọt kh gia công các chỉ tiết ở trong công

trình (40) Tác giả Phômenkô R.N đã nghiên cứu sự ảnh hưởng của các lớp chất

phủ chống mòn cho dao đến thông số kỹ thuật của quá trình cắt gọt khi tiện kimloại Bằng phương pháp ngh cứu thực ngh om, tác giả đã khảo sắt sự ảnh hướng,

của các lớp chất phủ chống mòn dao khác nhau đến thông số kỹ thuật của quá trìnhcắt got như lực cất, hệ số ma sit giữa phôi và mặt trước của dao cắt, nhiệt độ vùngcắt gọt và đưa ra một số kết luận da trên các kết quả nghiên cứu, [46] [47]

Việc xác dịnh được sự ảnh hưởng của các lớp phủ chống mòn của dao cắt

cđến chất lượng cắt và hướng đến nhiệt độ cắt tối ưu, lực cắt cho phép xác định

được các chỉ iêu về b& mặt gia công va ch độtối ưu bằng phương pháp tín toán.

Sử dụng chế độ cắt tối ưu khi sử dụng dao cắt có phủ lớp chống mòn cho

c độ cắt và năng suất gia công vi chat phủ chống mòn cho dao cắt có hệ

phép tăng t

ma sắt nhỏ, có tae dụng lâm giảm lực cản cắt và nhiệt độ,

1.3 Tình hình sử dụng và nghiên cứu máy tiện ở Việt Nam.

© nước ta, ngành cơ khí nói chung và chế tạo máy nói riêng luôn được quan.tâm và tụ tiên đầu tư phát iển vì thé ngay từ thập kỹ 60 của thể kỹ XX một số nhàmáy cơ khí đã được xây dựng đến nay toàn quốc có khoảng 53000 cơ sở cơ khí với

sé lượng công nhân tham gia trực tip sản xuất khoảng 500000 người chiếm khoảng

12% lao động công nghiệp của cả nước.

Ngay từ thập ký 70 của thể kỷ trước nước ta đã chế tạo được máy tiện với

các mã hiệu như T630, T616, T6MI6, TISA Máy tiện do nước ta ch tạo thường

dựa vào các mẫu mày nhập từ Liên Xô cũ cho nên chúng belied có cấu tạo don

giản, dễ sử dụng, công Kénh và độ chính xác không cao cho nên một số cơ sở sin

xuất với quy m6 tương đối ớn thường nhập các máy công cụ từ những nước có nền

p phát tiễn như: Nhật, Mỹ, CHLB Đức Nhiễu hãng máy tệ

Nhật đã có sản phẩm lưu hành trên tị trường cũng nhu trong sản xuất ở nước ta từ

công nel

rit sớm như hãng Howa Sangyo với sin phẩm máy tiện P-860, hing Kobaya

sản phẩm máy tiện A-55, hãng Ikegai với sin phẩm máy tiện A-25, hãng Hamuta

25 có với sản phẩm máy tiện HAT-420X800, hing Howa với sin phẩm máy tiện A-

đặc tỉnh kỹ thuật chỉnh: Chiều dài chống tim 3500mm, đường kinh phôi lớn nh

680mm, tốc độ quay từ 60 + 800v/phút, công suất 5,Skw Một số hãng sản xuất máy, công cụ của Mỹ như Leblond, HAAS đã nhập khẩu vào nước ta các loại máy tiện với các mã hiệu khác nhau như TM-9, NK-873, NK4025 có một số thông số ky thuật chính tốc độ quay của trụ chính 4 + 225v/phút, công suất 20HP Một số công

ty đã nhập máy tiện sin xuất tai Bai Loan như các loại máy iện với mã hiệu 975; DY-860G, DY-8606, DY-860G (hang Ann Yang) có đặc tinh kỹ thuật chính

UPL-như chiễu di chống tim 1000 1600mm đường kính phối 550+790mm, tốc độ trục

chính 9 + 600V/phút

Trong một vài năm gin đây, yêu cầu về chit lượng các sin phẩm cơ khí đồi

hỏi ngày càng cao, một ‘ang ty đã nhập các loại máy tiện hiện dai điều khiễn

bằng kỳ thuật số từ nhiều nước khác nhau như hãng Okuma (Nhật) với các máy tiện

CNC mã hiệu GENOS L200, GENOS L250, GENOS L300, GENOS L400, , sử

dung hệ diều hành FANUC công suất động cơ 7.5K W, tốc độ trục chính 15 + 3000

vòng phút hãng Manford (Dai Loan) các máy tiện CNC với mã hiệu MH-150,

ML-150, ML-200, MH-300, MH-350, MH-200 có các thông số kỹ thuật chính như.

đường kính phôi tiện 500mm, chiều dải phôi lớn nhất 650mm, tốc độ trục chính 30

+ 4300yiphút, công suất động cơ ]1 + 15kw.

Từ những phan tch trên cho thấy: Mặc di ngành cơ khí nói chung và ngành

chế tạo máy nói riêng đã giành được sự quan tâm lớn lao của Nha nước trong nhiều.năm qua nhưng cho đến nay, ngành công nghiệp ch tạo của chúng ta vẫn còn nằm,

trong tỉnh tang kém phát tiễn, các máy công cụ do ta chế tạo không dp ứng được

hú cầu sin xuất cả về chất lượng cũng như số lượng vì vậy để đáp ứng nhu cầu của

sản xuất chúng ta vẫn phải nhập nhiều loại máy công cụ nhập khẩu sao cho hiệu quả

sẽ

wing cao năng suất, chất lượng gia công và ha giá thành sản phẩm là rất

thiết Ở một số trùng tâm nghiên cứu lớn như trường Đại học Bách khoa Hà Nội Dai học Kỹ thuật công nghiệp Thái Nguyễn, Đại học Bách khoa Thành phố Hỗ Chi Minh các công trình nghiên cứu về may công cụ và qua trình gia công kim loại

trên máy công cụ đã được quan tâm nghiễn cứu trong một vài năm gin đây Trong

số các công trình nghiên cứu về sự tắc động giữa công cụ (máy gia công) và đối

tượng gia công có một số công trình nghiên cứu của tác giả như Banh Tiền Long,

Trần Thể Lực v „ [I6] - Các

cơ sở lý lun khoa học về gia công kim loại bằng ít gọt, gia công các vật liệu khác

iguyén lý gia công vật giả đã đưa ra những

và phương pháp gia công mới Trong số các nghiên cứu về máy tiện và quá trình gia

công kim loại trên máy tiện phải kể đến một số công trình như "Nghiên cứu ảnh.

hưởng của vận tốc cắt tới cơ chế mòn dụng cụ PCBN sử dụng tiện tinh thép 9XC

qua tôi'

= Tie giả Dương Dinh Chiến trong công nh: "Nghiên cứu ảnh hưởng của

lượng ăn dao và chiều sâu cắt ến chỉ phí năng lượng

gn BER 1330 4, kết quả nghiên cứu đã xácđịnh được ảnh hưởng của tốc độ cắt, lượng ăn dao và chiều sâu cắt đến chi phí năng

bể mặt khi tiện trơn thép trên máy

lượng riêng và độ nhám bề mặt khi tign trơn thép trên máy tiện EER 1330

- Tác giả Pham Tai Thing trong công bình: (2005);

độ cắt khi tiện thép 9XC

‘qua tôi" [18], kết quả nghiên cứu đã xác định được quan hệ gia hao môn lưỡi cất

(ghiên cứu mỗi quan

bệ giữa mòn và tuổi bền của dao gắn mảnh PCBN theo cl

với i bên của dao,

- Trin Ngọc Giang (2008); "Ảnh hướng của bôi trơn tố thiểu (MOL) đếnmôn dung cụ cắt và nhắm bề mặt kh tiện tỉnh thép 9CrSi (9XC) đã qua ti" l8], kết

quả nghiên cứu đã xác định được ảnh hưởng của bôi trơn đến mon đụng cụ eit và

chất lượng sản phẩm khi tiện nh thép 9CrSi (9XC) đã qua tôi

- Tác giả NguyỄn Thị Hòa trong công trình: " Nghiên cứu ảnh hưởng của

một số yêu tổ ch độ cắt đến chỉ phí năng lượng riêng và chit lượng bé mặt gia

công trên máy tiện CZ6340A [12], kết quả nghiên cứu đã xác định được ảnh hưởng

của vận tốc + lượng chạy dao đến chỉ phí năng lượng riêng và chất lượng sản phẩm khi gia công trên máy tiện CZ6240A.

- Tác gid Nguyễn Trọng Anh Tuấn trong công trình: ¡ "Nghiễn cửu ảnhhưởng của nhiệt đến chất lượng gia công tiện L21], kết quả nghiên cứu đã xác địnhđược ánh hưởng của nhiệt trong quá trình gia công đến chat lượng bé mặt sản phẩm

- Tác gi Trin Tuấn Anh trong công tinh: " Nghiên cứu ảnh hưởng của một

số yêu 6 chế độ cắt đến chỉ phí năng lượng riêng cà chất lượng bề mặt gia công trên

LD 134.0

mắy ti [1], kết quả nghiên cứu đã xác định được ảnh hường của các

thông số góc của dao tiện đến chỉ phí năng lượng riêng và chất lượng bề mặt sin

phẩm khi tiện lỗ trên máy tiện LD 134.OC.

- Tắc giả Phạm Ngọc Hanh trong công trình: "Nghiễn cứu ảnh hưởng của

góc nghiêng chính, lượng ăn dao và tốc độ cắt đến chỉ phí năng lượng riêng và độ

nhấm b mặt kh tiện trơn thép trên mấy tiện EER 1330” [I4], kết quả nghiền cứu

đã xác định được ảnh hưởng của góc nghiêng chính, lượng ăn dao và tốc độ cắt đếnchỉ phí năng lượng riêng và độ nhắm bE mặt khi tiện trom thép trên my tiện EER

1330

- Tác giả Ngõ Ngọc Tân trong công ình: (1995), "Nghiên cứu năng lượng

tiêu hao khi tiện thép C45 bằng dụng cụ phủ Titan” [19], kết quả nghiên cứu đã xác.định được năng lượng tiêu hao khi tiện thép C45 bằng dao iện có phủ Titan

- Tác giá Lê Hồng Thanh trong công trình: "Nghiên cứu ảnh hưởng của góc

sau, chiễu sâu cắt và tốc độ cắt dn chỉ phi năng lượng riêng và độ nhâm bề mặt khi

tiện trơn gang trên máy tiện EER 1330" [20], kết quả nghiên cứu đã xác định được

nh hưởng của góc sau, chiễu sâu cắt và tốc độ cắt đến chỉ phí năng lượng riêng và

độ nhâm ba mặt khi tiện trom gang trên may tiện EER 1330.

Thị Thanh Vân trong công trình: (2009);

ảnh hưởng loại dụng địch bôi trơn làm nguội tố

- Tác giả Neuy 'Nghiên cứu sự

thiêu đến lực cất và nhám bề mặt

khi tiện thép 9xe"I22], kết quả nghiên cứu đã xác định được anh hưởng của dung, dich bội trơn đến lực c¡

Tóm lại: Có nhiều công trình nghiên cứu đã xây dựng được qui luật ảnh

và độ nhâm bề mặt gia công khi tiện trực

hưởng của các yếu tố đầu vào như vận tốc cắt, loại dung dịch chất bôi tron, chế độ

dén các hàm mục tiêu như tuổi bằn dung cụ, chất lượng gia công hay chỉ phí

năng lượng, lực cắt Từ đó xác định được chế độ cắt hợp lý, xác định được loại

dụng dich bôi tron hợp lý để tuổi bền của dung cụ là cao nhất, chỉ phí điện năng

riêng, lực cắt là nhỏ nhất Kết quả nghiên cứu của các để tải có thể làm tải liệu

tham khảo cho các nhà nghiên cứu, các nhà quản lý sản xuất khi nghiên cứu, sir dụng máy tiện Song quá trình cắt có nhiều yếu tổ ảnh hưởng đến chỉ phí điện năng

riêng và chất lượng sản phẩm, các công trình nghiên cứu trình bẩy ở trên cũng mớichỉ nghiên cứu được một số yéu ổ cho một số trường hợp cụ th, do vậy còn nhiềuyếu tổ khác, trong các trường hợp tiện khác chưa được nghiên cứu

Những vấn dé tin tại cần nghiên cứu giải quyết

Ngành chế tạo máy nói chung và gia công kim loại bằng phương pháp tiện

nói riêng đã được quan tâm ở nước ta và ở nhiều nước khác nhau trên thé giới Đã

có nhiều loại máy tiện khác nhau được nghiên cứu và chế tạo để đáp ứng cho nhucầu của thực tiễn sản xuất Ở các nước phát triển, các loại máy tiện hiện đại điều

khiển theo chương trình số NC hoặc máy CNC được sử dung rộng rãi côn ở nước ta

cốc máy tiện van năng và các loại máy CNC nhỏ được chọn và sử dụng nhiều hơn

Mic dù, những nghiên cứu đã hú được kết quả bước đổu, nhưng chứng chưa diy đủ

và cố hệ thống, đặc biệt các kết quả nghiên cứu chưa được phổ biển và áp dụng

rộng rã trong sản xuất, nghiên cứu và sin xuất ở nước ta vẫn chưa được gin kếtchặt chế là những nguyên nhân làm giảm ý nghĩa khoa học, thực tiễn của cúc đề ải

nghiên cứu,

Vấn đề nghiên cứu tối ưu hỏa các quá trình gia công cắt gọt chưa được

nghiên cứu một cách bai ban, Phin lớn trong quá trinh chuẩn bị sin xuất, các nhà công nghệ phải đựa vào các loại số tay để tra cứu, Số liệu trong số tay las

thông ké thu được trong diễu kiện sản xuất và công nghệ cụ thể chúng không phải là

liệu

thông số công nghệ tối tu

Cö nhiều công trinh nghiền cửu về chế độ gia công trên các máy tiện khácnhau, loại dao tiện khác nhau cho các đối tượng vật liệu gia công khác nhau Đốivới mỗi một loại máy tiện khác nhau khi gia công cho một đối tượng khác nhau thi

cần phải xác định được chế độ gia công hợp lý, Việc xác định chế độ gia công hợp.

lý gốp phần năng cao năng suit, chit lượng sản phẩm và giảm chỉ phi điện năng, te

đồ góp phần nâng cao hiệu quả sử dụng máy.

Máy tiện Pinacho S-90/200 là máy tiện vạn năng được nhập khẩu từ Tây Ba Nha, Đây là loi máy tiện được sử dung rộng ri trong các nhà máy cơ khí và trong

xí nghiệp sản xuất ở nước ta đặc biệt trong các doanh nghiệp quy mô vừa và nhỏ vì

cu tạo của nó không phúc tạp, dễ sử dung và sửa chữa, giá máy không cao.

Dé sử dụng hiệu quả thiết bị nhập nội nảy cn thiết phải có các công trình.nghiên cứu ou thé về ảnh hưởng của các yéu tổ về chế độ gia công và thông số củadao tiện đến chỉ phí điện năng riêng và độ nhám b& mặt, đó là hai chỉ tiêu quan

trọng ảnh hưởng trong giá thành gia công sản phẩm trên máy tiện và chất lượng sản phẩm sau gia công

Tir những phân tích ở trên một Lin nữa cho thấy van dé ma luận văn cần giảiquyết là thôi sự và cấp thu

Chương 2

MỤC TIÊU, NOI DUNG, DOI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHAP

NGHIÊN COU2.1, Mục tiêu nghiên cứu

Xuất phát từ những lý do thực hiện đề tải đã nêu ở trên chúng tôi đặt mục tiêu

nghiên cứu là

“Xác định được ảnh hưởng của một số thông số đến chất lượng sản phẩm và chỉ phí điện năng riêng khi tiện trục trên máy tiện Pinacho S-90/200, trên cơ sở đó xác dinh được chế độ sử dụng hợp lý của máy.

2.2 Nội dung nghiên cứu

Với phạm vi nghiên cứu đã trình bẫy ở phần trên Dé đạt được mục tiêu của để

tài chúng tôi tập trung giải quyết những nội dung sau:

2.2.1 Nghiên cứu lý thuyết

Nội dung nghiên cứu ý thuyết cin giải quyết các vẫn đề sau:

- Phân tích lực c dung lên các phần từ dao cắt

- Phân tích lực cắt trong quả tình tiện trục

~ Phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tiện trục

- Lựa chọn chế độ gia công hợp lý

2.2.2 Nghiên cứu thực nghiệm

Nghiên cứu thực nghiệm để xác định qui luật anh hưởng của một số thông số

đến chất lượng sản phẩm và chỉ phí năng lượng riêng trong quá trình tiện trục Từkết quả nghiên cứu thực nghiệm giải bài toán tôi ưu để xá định chế độ sử dụng hợp

lý của máy tiện Pinacho S-90/200.

2.3 Bi tượng nghiên cứu.

2.3.1 Cầu tạo và thông số kỹ thuật của máy tiện Pinacho S-90/200

Miy tiện Pinacho S-90/200 là loại máy ti

hình ảnh máy tiện Pinacho S-90/200 được thé hig

vạn năng xuất xứ từ Tây Ba Nha,

trên hình 2.1

"Hình 2.1: May tiện van năng Pinacho S-90/200

23.2 Thông số kỹ thuật của máy tiện Pinacho S-90/200

Bảng 2.1, Các thông số kỳ thuật của máy tiện Pinacho S-90/200

TT “Thông số kỹ thuật Giá trị

1— [Mod $-90/200 N°55027 200x1150mm

2_— | Số cấp tốc độ trục chính 12 cấp

3— | Dãi tốc độ trục chính 40 = 2200 vòng/ph

4 | Khoảng cách giữa hai mũi chẳng tâm 1150 mm

5— | Đường kính lớn nhất của phôi có thé gia công _ 200 mm

14 | Citren he inch (44) 4-60 busevinch

15 | Cit ren hg Modul (44) 0.25-3,75mm

16 — [Cất ren hg Pitch (4) 8-120 inch x

17 — | Lượng an dao ngang (0,025 ~ 0,375 mmfvòng 1S — [Lượng ăn dao dọc 0,05 — 0.752 mmivong

20 — [Công suất của may [4KW

2L — [Kích thước máy 2255x850x1350 mm 2.3.3, Dao tiệm

Dé tiện trục chứng tôi chon dao tiện ngoài để nghiên cứu va th nghiệm, hình

dạng và thông số kỹ thuật của dao được thể hiện trên hình 2.2

» 2

bắt ky (điểm A), Tốc độ cắt được gọi là

so với chỉ tiết gia công

độ dịch chuyển tương đối của lưỡi cắt

Mit phẳng diy 2 là mặt phẳng vuông góc với vectơ tốc độ cắt Khi xem xétcác góc của dao tiện ở trang thái tĩnh thì tốc độ cắt hay vectơ tốc độ cắt là khái niệm.siả định bởi vi không có chuyỂn động các loi dụng cụ trong quả trình cắt Chúng

được ding đễ xác định các góc cất của dao iện và của tt cả các dung cụ trong quảtình cắt

Mat cắt chính A-A là mặt phẳng vuông góc với hình chiếu của lưỡi cắt chính

trên mặt phẳng diy, còn mặt cắt phụ B-B là mặt phẳng vuông góc với hình chiếu của lười cắt phụ trên mặt phẳng diy.

Các góc được do trong mặt cắt chính gọi là các góc chính, còn các góc được

đo trong mặt cắt phụ được gọi là các góc phụ Các góc này được định nghĩa như

chính tại điểm quan sát và Góc sau chính œ là góc giữa tiếp tuyển với mặt s

mặt phẳng cỗ gốc sau dé giảm ma sắt giữa mặt sau của dao và mặt của chỉ

tiết gia công Góc sau thường lấy trong khoảng 2° + 12”,

óc trước là góc trước của dao và mặt phẳng vuông gốc với mặt phẳng cắt

đã qua lưỡi cất chính của dao Góc này cần có để giảm lực cất, đồng thời giảm masát giữa phoi và mặt trước của dao Khi gia công kim loại déo, góc y thường lấy.trong khoảng 10° = 20° hoặc lớn hơn Khi gia công thép, đặc biệt khi dao lâm bằnghợp kim cứng, góc y thường lấy bằng 0 hoặc trị số âm Còn khi gia công bằng cácdao định hình (đao tiện định hình, dao phay định hình, dao phay ren, dụng cụ cắt

răng ) góc rước phải bằng 0 hoặc rắt nhỏ (2° +4

Góc sắc B là góc giữa mặt trước và mặt sau chính của dao, Độ

việc của dao phụ thuộc vào góc này.

Góc cắt ð là góc giữa mặt trước của dao và mặt phẳng cắt

Các góc phụ của dao như a), 7; do trong mat cắt phụ và cũng được xác định tường tự như các góc chính của dao (hình 2.24).

inh cl

óc nghiêng chính @ là góc giữa của lưỡi cắt chính trên mặt diy

và chiều chạy dao,

Góc nghiêng phụ là góc giãn hình chiếu của lười cắt phụ trên mặt đầy và

chiễu ngược với phương chạy dao,

Góc đỉnh đao e là góc giữa các hình chiếu của lưỡi cắt chính và phụ trên mặt

phẳng đáy.

Giữa các gĩc a, y, 8 và cĩ mỗi quan hệ sau: 8 + y = 90” và ø +P +

=90),

nếu gĩc y dưỡng, cịn néu gĩc y âm ta cố: 8 —

"Gĩc nghiêng của lời cắt chính là gĩc lưỡi cất chính và đường thẳng đi

qua đỉnh dao song song với mặt phẳng đáy 4 (hình 2.34)

Hình 2.3 Gĩc nghiêng A của lười cắt chính.

1,2 — lưới cất chính; 3, 4 mặt cắt và mặt phẳng đấy G6e A được do trong mặt phẳng di qua lười cắt chính vuơng gĩc với mặt

phẳng đầy tình 2.12), cổ nghĩ l trong mặt cất 3 và cĩ th bằng 0, âm hoặc dương

(đình 2.36), Gĩc i xác định hướng thốt phoÏ Khi A = 0 phơi thốt theo hướng

vuơng gĩc với lưỡi cắt chính, khi 4 > 0 phoi thốt theo hướng bé mặt đã gia cơng,cịn khi À < 0 phơi thốt theo hướng bề mặt đang gia cơi

"Nếu lười cắt chính song song với mặt phẳng đáy thì gĩc 2= 0, nếu định dao làđiểm cao nhất của lỡ cắt chính thì gĩc 2 < 0, cịn nếu dinh dao là điểm thấp nhất

của lười cắt chính thì gĩc  > 0.

Tắt cả các gốc trên đây của dao được xác định trong những điều kiện sau đầy:

+ Đỉnh dao được gi rên tim quay của chỉ tết gia cơng.

® Tam hình bọc của thân dao được gá vuơng gĩc với tâm quay của chỉ tiết gia cơng

"Nếu hai điều kiện trên đây khơng được thỏa mãn thi cúc gĩc sẽ thay đổi

2.34, ĐẤT tượng gia cơng

Đối tượng gia cơng là thép C45, cơng nghệ tiện là tiện trục.

2.4.1 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết

Dựa vào lý thuyết: "Nguyên lý vi dung cụ cắt" [7], [16], [17], để tính toán

lực tác dụng của phôi lên các phản tử cắt, lập công thức tính lực cắt trong quá trình.tiện, phân tích ảnh hưởng của các yếu tổ đến lực cất và chất lượng ch độ gia công

hợp lý trên máy tiện

2.4.2 Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm

- Sử dụng phương pháp nghiên cứu qui hoạch thực nghiệm để xác định him

mục tiêu, trên cơ sở đỏ thiết lập được tương quan giữa hàm mục tiêu với tham số

ảnh hưởng

~ Sử dụng phương pháp giải bài toán tối ưu để tìm ra chế độ sử dụng hợp lý

của mấy tiện

2.4.2.1 Phương pháp qui hoạch thực nghiệm

Phương pháp quy hoạch thực nghiệm là cơ sở lý luận của nghiên cứu thực nghiệm hiện đại có nhiều ưu điểm, trong đó công cụ toán học giữ vai trò tích cục.

là toán học thống kê với hai

Cơ sở toán học của lý thuyết quy hoạch thực nại

Tĩnh vực quan trong là phân tích phương sai và phân tích hồi qui [15] Nội dung của phương pháp quy hoạch thực nghiệm được trình bày trong các tải liệu [10], [11], [15], đưới đây chỉ ứng dụng phương pháp này vào bài toán cụ thé

3.4.2.1.1 Xúc định mồ hình toán học

Ham mục tiêu được biểu thi bằng mô hình toán học li phương trình hồi qui bậc

2 dạng tổng quát như sau [10], [15]

by Sexy, adE xy, oy,

Trong đó: K - số yếu tổ ảnh hưởng; bo, bụ by bụ, - hệ số hồi qui

tel; N-sốthínghiệm: i chisé của yéu tb

24.2.1.2 Kiểm tra tính đồng nhất của phương sai

Kiểm tr tính đồng nhất của phương sai theo tiêu chuẳn Kokhren

22)

“Trong đó: $*,,- phương sai lớn nhất trong tổng số thi nghiệm;

S°, - phương sai thực nghiệm thứ n với số lẫn lặp lại mụ,

Šw,-E) G3

m

Trong đó: mụ - số lần lặp lại ở mỗi điểm thí nghiệm;

Y, = giá trị của thông số ra ở điểm u;

Ya gi trì trông bình thông số ti điểm

Thay công thức (2.3); (2.4) vào ( |, xác định được giá trị Kokhren theo tính toán Gy, so sánh với giá trị Kokhren tra bảng Gy,

Nếu Gy < Gạ

sai ở các thí nghiệm coi là đồng nhất cường độ nhiễu là én định khi thay đổi các

giả tiết Hạ không mâu thuẫn với số liệu thi nghiệm, phương

thông số thí nghiệm,

24.2.1.3 Kiên ta gi tì có nghĩa của hệs hồi qui

Các hệ s hồi qui bo: bys bạ; by của phương trình (2.1) được kiểm tra mức ý nghĩa theo tiêu chuẩn Student: t,=b,/ Sy,

“Trong đó: Sự, - Phương sai của hệ số hồi qui, các hệ số chỉ có nghĩa khi {>t

trong dé t, giá trị tra bảng theo tiêu chuẩn Student,

24.2.1.4 Kiém tra tinh tương thích của phương trình hải qui

Sau khi kiểm tra giá tr có ý nghĩa của hệ số hồi qui ta được phương trình hồiqui thực nghiệm và chúng edn phải được kiếm tra theo tiêu chuẩn Fisher:

as

5 )

Trong đó: $* - phương sai tuyển chọn được tính theo công thức sau:

Sev)

'S}- phương sai do nhiễu tạo nên và xác định theo công thức:

Sau khi xác định được tiêu chuẩn Fisher theo công thức (2.5) sơ sánh giá

tí ta bảng Fy, nếu Fy < Fy, tì mô hình tương thích và ngược lại mô hình không tương thích.

3⁄42.L5 Kiên tra khả năng lim việc của mổ hình hỗi qui

Mô hình hồi qui được xây dựng nhằm mục đích dự báo giá trị hàm Y tại các.

tog độ được quan sát, phép kiểm tra dé khẳng định mô hình có thực sự phản ánh ảnh hưởng của các yê tú đến him mục iu hay không Mô ình ó khả nàng lâm việc

khi giá trị dự báo Y ở toạ độ nào đó là chính xác có sai số nhỏ hơn ít nhất hai lần so.với việc gắn cho tog độ 46 có giá tr trung bình Ÿ tính theo toàn bộ thí nghiệm

Lee 1a.

yard Sy,

dSvu-L3%.

Nm Sei