Nghiên cứu hiệu ứng từ nhiệt lớn trên một số hợp kim Heusler và nguội nhanh

1 MỞ ĐẦU Lý do chọn đề tài Mài là một phương pháp gia công tinh có thể đạt độ chính xác cấp 67 và cấp độ nhám bề mặt 810. Do đặc điểm như vậy nên mài thường được chọn làm phương pháp gia công tinh lần cuối cho các chi tiết sau nhiệt luyện và nó quyết định đến chất lượng bề mặt sản phẩm. Trong những năm gần đây, mài được đánh giá là một quá trình chiến lược và là chìa khóa để đạt được chất lượng bề mặt cho các sản phẩm công nghệ cao. Trong các sản phẩm công nghệ cao đó có sự góp mặt của rất nhiều các chi tiết bằng thép hợp kim được gia công bằng phương pháp mài tròn ngoài. Với yêu cầu cạnh tranh ngày càng cao về chất lượng sản phẩm và giá thành thì việc ứng dụng các thành tựu trong các lĩnh vực công nghệ thông tin, điều khiển, nhất là trí tuệ nhân tạo để xây dựng mô hình đa mục tiêu với mục đích lựa chọn chế độ cắt tối ưu nhằm thỏa mãn đồng thời về chất lượng sản phẩm và năng suất gia công có một ý nghĩa rất lớn. Ngoài ra việc xây dựng và giải được bài toán tối ưu hóa đa mục tiêu sẽ đóng góp một phần vào việc điều khiển thích nghi quá trình mài các loại thép hợp kim, giúp người điều khiển máy có thể linh hoạt trong việc điều chế độ cắt sao cho phù hợp với mỗi công đoạn của quá trình gia công. Do đó, tác giả đã lựa chọn đề tài “Tối ưu hóa đa mục tiêu quá trình mài thép hợp kim trên máy mài tròn ngoài” làm đề tài Luận án tiến sỹ. Mục đích nghiên cứu Xây dựng bài toán tối ưu đa mục tiêu cho quá trình mài tròn ngoài thép hợp kim với mục đích tìm ra được chế độ cắt tối ưu nhằm đảm bảo cả về năng suất và độ nhám, tiến đến điều khiển thích nghi quá trình mài tròn ngoài. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu của luận án là quá trình mài tròn ngoài thép hợp kim được nhiệt luyện với những độ cứng khác nhau. Phạm vi nghiên cứu: Có rất nhiều thông số ảnh hưởng đến chất lượng của sản phẩm cuối cùng khi mài. Trong luận án, tác giả chỉ tập trung nghiên cứu về ảnh hưởng của chế độ cắt và vật liệu gia công 2 đến một số đại lượng trung gian của quá trình mài như lực cắt, rung động và phân tích sự ảnh hưởng đến độ nhám bề mặt của chi tiết. Phương pháp nghiên cứu Kết hợp nghiên cứu lý thuyết với thực nghiệm. Những đóng góp mới - Ứng dụng phương pháp Taguchi vào việc xác định mức độ ảnh hưởng của các thông số đến hàm mục tiêu của quá trình mài tròn ngoài. - Xây dựng được các mô hình toán học của lực cắt, rung động và độ nhám bề mặt khi mài tròn ngoài. - Tối ưu hóa đa mục tiêu cho quá trình mài thép hợp kim trên máy mài tròn ngoài ứng dụng giải thuật di truyền. Cấu trúc của luận án Phần mở đầu. Chương 1: Tổng quan về phương pháp mài tròn ngoài và tối ưu hóa khi mài tròn ngoài thép hợp kim Chương 2: Cơ sở lý thuyết về mối quan hệ của một số đại lượng trong quá trình mài tròn ngoài Chương 3: Trang thiết bị, vật liệu thí nghiệm và nghiên cứu thực nghiệm Chương 4: Xây dựng một số mô hình toán học khi mài tròn ngoài thép hợp kim Chương 5: Tối ưu hóa đa mục tiêu quá trình mài tròn ngoài một số loại thép hợp kim Kết luận và kiến nghị. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn Ý nghĩa khoa học: Đã xây dựng được một số mô hình toán học khi mài thép hợp kim trên máy mài tròn ngoài. Xây dựng và giải thành công bài toán tối ưu hóa đa mục tiêu cho quá trình mài thép hợp kim trên máy mài tròn ngoài. Ý nghĩa thực tiễn: Việc hoàn thành luận án sẽ là cơ sở khoa học cho việc nghiên cứu áp dụng vào thực tế sản xuất để điều khiển quá trình mài tròn ngoài nhằm mục đích đạt được chất lượng sản phẩm tốt với mức chi phí sản xuất nhỏ khi mài thép hợp kim. 3 CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ PHƯƠNG PHÁP MÀI TRÒN NGOÀI VÀ TỐI ƯU HÓA KHI MÀI TRÒN NGOÀI THÉP HỢP KIM 1.1 Giới thiệu về phương pháp mài tròn ngoài 1.2 Quá trình cắt gọt khi mài 1.3 Hình học, động học quá trình mài tròn ngoài 1.4 Động lực học quá trình mài tròn ngoài 1.5 Đá mài 1.6 Tối ưu hóa khi mài tròn ngoài thép hợp kim Trình tự giải quyết một bài toán tối ưu nói chung như sau: 1. Đặt vấn đề công nghệ: xem xét vấn đề công nghệ cần được giải quyết và chọn ra những yếu tố ảnh hưởng chính. 2. Xây dựng được mối quan hệ giữa các yếu tố ảnh hưởng và hàm mục tiêu. 3. Tìm thuật giải 4. Phân tích và đánh giá kết quả thu được. 1.7 Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước 1.7.1 Tình hình nghiên cứu ngoài nước Ngày nay với sự phát triển về công nghệ thông tin và tự động hóa đã mang đến những hướng nghiên cứu mới. M. Sedighi, D. Afshari trong công trình nghiên cứu [29] đã sử dụng phương pháp trí tuệ nhân tạo mạng nơron vào việc xác định mối quan hệ thực nghiệm, các tác giả R.Saravanan, P.Asokan, M.Sachidanandam [34] đã sử dụng giải thuật di truyền trong bài toán tối ưu hóa quá trình mài phẳng hay Vishnupad. P, Shin. Y C [39] đã sử dụng mạng logic mờ giải bài toán tối ưu hóa quá trình mài. 1.7.2 Tình hình nghiên cứu trong nước Tại Việt Nam thì việc ứng dụng các phương pháp mới như trí tuệ nhân tạo vào công nghệ mài còn hạn chế. Trong những năm gần đây, có một số công trình nghiên cứu về mài như công trình [9] của tác giả Nguyễn Huy Ninh nghiên cứu phương pháp đánh giá tính cắt gọt của đá mài. Trong công trình nghiên cứu [15] của tác giả Trần Minh Đức đã xây dựng được các chỉ tiêu để xác định tuổi bền của đá. Tác giả Trần Đức Quý trong công trình nghiên cứu [16] đã xây dựng được 4 hàm toán học mô tả một số mối quan hệ thực nghiệm khi mài tròn ngoài thép 45 giữa độ nhám R a, tuổi bền của đá mài T và lực cắt P với các thông số chế độ cắt. Khi nghiên cứu về quá trình mài phẳng thép 45, tác giả Hoàng Văn Điện trong công trình [2] đã xây dựng được hàm toán học mô tả các mối quan hệ thực nghiệm giữa độ mòn, lực cắt và độ nhám bề mặt với chế độ cắt. Tác giả Phùng Xuân Sơn trong công trình nghiên cứu [5] đã thiết lập được các mối quan hệ thực nghiệm của rung động với chế độ cắt, độ nhám, lực cắt và thời gian mài trong quá trình mài phẳng thép 45. Có thể thấy trong các nghiên cứu trên dừng lại ở việc tìm ra được hàm quan hệ toán học dựa trên một chỉ tiêu nào đó mà chưa có một công trình nghiên cứu nào đề cập đến vấn đề tối ưu hóa đa mục tiêu khi mài các loại thép hợp kim. Việc xây dựng và giải quyết bài toán tối ưu đa mục tiêu có ý nghĩa rất lớn nhằm khắc phục những khó khăn trong việc điều khiển thích nghi quá trình mài tròn ngoài với mục đích kiểm soát đồng thời chất lượng sản phẩm và năng suất gia công. 1.8 Kết luận chương 1 Tổng quan về quá trình mài, bản chất của thép hợp kim và bài toán tối ưu hóa khi mài tròn ngoài thép hợp kim. Thép hợp kim là vật liệu quan trọng và nó có những tính chất đặc biệt khác với thép cacbon thông thường, thép hợp kim được chế tạo nhiều ở các chi tiết dạng trục và thường được gia công lần cuối bằng phương pháp mài tròn ngoài. Chính vì vậy việc nghiên cứu vấn đề mài tròn ngoài thép hợp kim có ý nghĩa thực tiễn cao. Trong luận án này tác giả sẽ tiến hành xây dựng và giải quyết bài toán tối ưu hóa đa mục tiêu thỏa mãn đồng thời về năng suất gia công và độ nhám bề mặt chi tiết nhằm mục đích tiến đến điều khiển thích nghi quá trình mài tròn ngoài thép hợp kim. CHƯƠNG 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ MỐI QUAN HỆ CỦA MỘT SỐ ĐẠI LƯỢNG TRONG QUÁ TRÌNH MÀI TRÒN NGOÀI Sơ đồ dưới đây phân tích sự phụ thuộc lẫn nhau giữa các đại lượng đầu vào, đại lượng trung gian và đại lượng đầu ra [6, 21]. 5 Hình 2.1 Sơ đồ mối quan hệ phụ thuộc giữa các đại lượng trong quá trình mài 2.1 Độ nhám bề mặt chi tiết máy khi mài 2.1.1 Độ nhám bề mặt lý tưởng 2.1.2 Xác định độ nhám bằng thực nghiệm 2.1.3 Phân tích ảnh hưởng của một số yếu tố đến độ nhám bề mặt chi tiết khi mài tròn ngoài a) Ảnh hưởng của chế độ cắt - Ảnh hưởng của lượng chạy dao dọc Khi tăng S d thì biến dạng dẻo và biến dạng đàn hồi sẽ ảnh hưởng lớn hơn do đó nhám bề mặt tăng. - Ảnh hưởng của tốc độ cắt Khi tăng tốc độ cắt thì nhiệt cắt lúc đầu tăng nhanh, sau khi đạt độ lớn nhất định thì cường độ tăng chậm lại. Nhiệt cắt tăng làm tăng nhám bề mặt chi tiết [16]. Đại lượng điều chỉnh Hệ thống Máy: - Loại máy - Tính chất Chi tiết: - Hình dạng - Vật liệu Đá mài: - Hình dạng - Kết cấu Dụng cụ sửa đá Dung dịch trơn nguội: - Chủng loại - Cách dẫn - Chiều sâu cắt - Lượng chạy dao - Tốc độ chi tiết - Tốc độ cắt Các điều kiện sửa đá - Áp lực dẫn - Khối lượng Các đại lượng của quá trình Lấy vật liệu với tác động của cơ và nhiệt Độ mòn cơ học dưới tác động về hóa học, cơ học và nhiệt Lực cắt Các đại lượng nhiễu: Rung động Nhiệt độ Đại lượng đầu vào Quá trình mài Kết quả Tính công nghệ Chi tiết: - Độ chính xác hình dạng - Độ chính xác kích thước - Chất lượng bề mặt - Ảnh hưởng ở khu vực bên cạnh Đá mài: - Mòn - Sự biến đổi cấu trúc Dung dịch trơn nguội: - Bẩn Tính kinh tế - Hiệu suất gia công - Chi phí sản xuất 6 - Ảnh hưởng của chiều sâu cắt Khi tăng chiều sâu cắt thì rung động trong quá trình cắt tăng do đó nhám bề mặt tăng. - Ảnh hưởng của tốc độ quay của chi tiết Khi tăng tốc độ quay của chi tiết sẽ làm tăng dao động và dẫn đến nhám bề mặt tăng. b) Ảnh hưởng của độ cứng vật liệu gia công Độ cứng của vật liệu gia công tăng thì chiều cao nhấp nhô tế vi giảm và hạn chế ảnh hưởng của tốc độ cắt đến chiều cao nhấp nhô tế vi [14]. c) Ảnh hưởng của thành phần thép hợp kim. 2.2 Lực cắt khi mài tròn ngoài 2.2.1 Phương trình cơ bản để xác định lực cắt 2.2.2 Xác định lực cắt bằng thực nghiệm 2.2.3 Phân tích ảnh hưởng của một số yếu tố đến lực cắt khi mài tròn ngoài a) Ảnh hưởng của chế độ cắt Chế độ cắt nói chung có ảnh hưởng lớn đến lực cắt, khi tăng các thông số của chế độ cắt (S, v, t) thì lực cắt tăng lên do năng lượng cần phải bóc tách một khối lượng vật liệu lớn hơn [1]. b) Ảnh hưởng của độ cứng vật liệu chi tiết gia công Khi tăng độ bền và độ cứng của vật liệu gia công sẽ làm giảm hệ số co rút phoi và độ lớn trượt tương đối, làm giảm công biến dạng và và công tạo phoi, tức là làm giảm lực cắt. Mặt khác khi tăng độ bền và độ cứng thì tải trọng lên bề mặt trượt tương ứng sẽ tăng làm tăng công biến dạng, công tạo phoi và do đó tăng lực cắt [1]. c) Ảnh hưởng của kích thước chi tiết gia công Khi mài thô, kích thước của chi tiết gia công có ảnh hưởng đến lực cắt. Khi đường kính d 1 < d 2 với cùng một chiều sâu cắt t thì năng Hình 2.6 Mô tả quá trình mài hai chi tiết có đường kính khác nhau t n s n w 2 n w 1 V 1 V 2 Ðá mài Chi tiết 1 Chi tiết 2 7 lượng để hớt bỏ thể tích vật liệu V 2 sẽ lớn hơn, dẫn đến lực cắt khi mài chi tiết 2 lớn hơn so với lực cắt khi mài chi tiết 1. 2.3 Rung động khi mài tròn ngoài 2.3.1 Rung động khi mài tròn ngoài Rung động của một đối tượng là một trạng thái chuyển động qua lại của đối tượng đó quanh một vị trí cân bằng. Rung động bao gồm rung động cưỡng bức và rung động tự kích thích. 2.3.2 Phân tích ảnh hưởng của rung động đến độ nhám bề mặt chi tiết khi mài tròn ngoài Khi hệ thống công nghệ có rung động, độ sóng và độ nhấp nhô tế vi dọc sẽ tăng nếu lực cắt tăng và chế độ cắt tăng [14]. 2.4 Kết luận chương 2 Độ nhám bề mặt khi mài theo lý thuyết và thực nghiệm rất khác nhau và nó phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố. Cơ sở lý thuyết về mối quan hệ giữa một số đại lượng sẽ là những định hướng cho các vấn đề nghiên cứu thực nghiệm, là thông tin tiên nghiệm để thiết kế thực nghiệm và xây dựng bài toán tối ưu. CHƯƠNG 3 TRANG THIẾT BỊ, VẬT LIỆU THÍ NGHIỆM VÀ NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM 3.1 Sơ đồ mô hình thí nghiệm Hình 3.1 Sơ đồ mô hình thí nghiệm Máy mài tròn Đá mài Đo độ cứng Chế độ cắt Đo độ nhám bề mặt Đo lực Mô hình hóa số liệu thí nghiệm Tối ưu hóa thông số chế độ cắt Đo rung Chi tiết gia công 8 1 2 4 3 3.2 Trang thiết bị, vật liệu thí nghiệm 3.2.1 Máy mài tròn - Hãng sản xuất: MAGNUM CUT - Model: MEG - 1120. 3.2.2 Đá mài - Loại đá mài: Đá mài Hải Dương. - Dụng cụ sửa đá: Đầu sửa đá kim cương loại 3 hạt. 3.2.3 Chi tiết gia công - Vật liệu gia công: Sử dụng các loại thép hợp kim 40X, 65, 9XC, P18 nhiệt luyện đạt các độ cứng 40HRC, 50HRC và 60HRC. - Kích thước chi tiết: Đường kính phần gia công của các chi tiết là 20mm, 30mm và 40mm. 3.2.4 Thiết bị đo độ cứng Các mẫu thí nghiệm sau khi nhiệt luyện sẽ được kiểm tra trên máy đo độ cứng Rockwell JHR- 45C hãng SINOWON, Hàn Quốc. 3.2.5 Thiết bị đo lực Thiết bị đo lực cắt thuộc đề tài nghiên cứu khoa học cấp bộ Công thương [8]. Trong quá trình mài lực dọc trục P x rất nhỏ nên chỉ xét hai thành phần P y và P z : Hình 3.4 Thiết bị đo lực trên máy mài tròn ngoài 1- Đá mài ; 2 - Chi tiết gia công ; 3 - Mũi tâm gắn cảm biến ; 4 - Tốc truyền mô men 3.2.6 Thiết bị đo rung Thiết bị đo rung của hãng Bruel&Kjaer, Đan Mạch: - Mô đun thu thập dữ liệu LAN-XI có 4 đầu vào và 2 đầu ra tần số đến 51.2kHz. - Mô đun phân tích PULSE FFT 7770, 1-3 kênh. Hình 3.3 Hình dạng và kích thước của mẫu thí nghiệm đường kính 40mm 9 - Cảm biến gia tốc 3 phương TEDS Type 4525-B-001. Hình 3.8 Thiết bị đo rung động a) Cảm biến gia tốc 3 phương x, y, z; b) Gắn đồng thời cảm biến lực và cảm biến gia tốc trên máy mài; c) Hiển thị kết quả đo trên màn hình máy tính 3.2.7 Thiết bị đo độ nhám Sử dụng máy đo độ nhám Mitutoyo Surflest SJ-400 – Nhật Bản. Máy và các thiết bị đo đặt tại trường Đại học Công nghiệp Hà Nội 3.3 Phương pháp thực nghiệm Taguchi đánh giá mức độ ảnh hưởng của các thông số Với rất nhiều thông số ảnh hưởng đến độ nhám, lực cắt và rung động, ta không thể điều khiển quá trình mài qua tất cả các thông số mà chỉ điều khiển được qua các thông số có ảnh hưởng chính. Để biết được những thông số nào ảnh hưởng chính đến hàm mục tiêu cần tiến hành đánh giá mức độ ảnh hưởng của các thông số. Để đánh giá mức độ ảnh hưởng của các thông số có thể dùng phân tích phương sai (ANOVA). Khác với phân tích ANOVA, phân tích Taguchi sử dụng sử dụng hệ số tín hiệu SN để đánh giá kết quả, giúp lựa chọn thông số tối ưu với độ phân tán nhỏ, phân tích này xét đến được nhiều yếu tố kể cả các yếu tố nhiễu. Tiến hành đo đồng thời lực cắt và rung động khi mài. Nếu kể đến ảnh hưởng của chế độ cắt và vật liệu gia công, ta có các hàm quan hệ như sau: P = f(S d , n w , t, HRC, d w ) (3.8) A = f(S d , n w , t, HRC, d w ) (3.9) R a = f(S d , n w , t, HRC, d w ) (3.10) 3.3.1 Thiết kế thực nghiệm đo lực cắt a) Đánh giá mức độ ảnh hưởng của các thông số độ cứng vật liệu và đường kính chi tiết gia công đến lực cắt Lực cắt được đo trên thiết bị đo lực cắt 2 thành phần bằng phần mềm Dasy Lab 10.0. Tiến hành sửa đá trước mỗi thí nghiệm. 10 Thí nghiệm được tiến hành với thép hợp kim 9XC và kiểm nghiệm lại với các loại thép hợp kim: 40X, 65 và P18 nhiệt luyện đạt độ cứng 40, 50, 60HRC. Đường kính của chi tiết thí nghiệm với 3 mức là 20mm, 30mm, 40mm. Cố định chế độ cắt ở mức S d = 0.5m/p; n w = 150v/p; t = 0.01mm [8]. Với 2 thông số đầu vào thay đổi với 3 mức thí nghiệm, chọn bảng trực giao Taguchi L9 như sau: Bảng 3.4 Bảng trực giao Taguchi L9 với các thông số thí nghiệm TN Độ cứng HRC Đường kính d w (mm) Lần đo P y1 (N) Lần đo P y2 (N) Lần đo P y3 (N) Lần đo P z1 (N) Lần đo P z2 (N) Lần đo P z3 (N) 1 40 20 15.53 15.45 15.46 4.95 4.92 4.96 2 40 30 16.55 16.22 16.34 5.23 5.21 5.25 3 40 40 17.21 17.11 17.15 5.54 5.55 5.55 4 50 20 16.92 16.89 16.90 5.35 5.31 5.34 5 50 30 17.89 17.90 17.88 5.90 5.85 5.86 6 50 40 18.99 19.01 19.12 6.23 6.22 6.31 7 60 20 19.96 19.99 20.05 6.22 6.22 6.25 8 60 30 20.50 20.45 20.55 6.89 6.92 6.91 9 60 40 21.23 21.22 21.31 7.37 7.41 7.40 Để xét ảnh hưởng của các yếu tố đầu vào, sử dụng hệ số tín hiệu SN (Signal to noise ratio): 2 1 10log( )    i N u i u i y SN N (3.5) Bảng 3.5 Hệ số SN i tính toán cho lực P y và P z TN Độ cứng (HRC) Đường kính d w (mm) P y P z Hệ số SN i Hệ số SN i 1 40 20 -23.7954 -13.8804 2 40 30 -24.2813 -14.3701 3 40 40 -24.6887 -14.8806 4 50 20 -24.5594 -14.54 5 50 30 -25.0522 -15.3728 6 50 40 -25.5934 -15.9224 7 60 20 -26.0206 -15.8898 8 60 30 -26.2351 -16.7854 9 60 40 -26.5486 -17.3768 Hệ số SN được tính toán cho mỗi chỉ số và cấp độ như sau: 1 2 3 1,1 () 3 P SN SN SN SN   456 1,2 () 3 P SN SN SN SN   7 8 9 1,3 () 3 P SN SN SN SN   1 4 7 2,1 () 3 P SN SN SN SN   [...]... rung động và độ nhám với các thông số chế độ cắt và vật liệu gia công khi mài tròn ngoài thép hợp kim với những độ cứng khác nhau 5 Ứng dụng giải thuật di truyền lập trình tiến hóa kết hợp với phương pháp trọng số và sử dụng phần mềm Matlab như một công cụ hữu hiệu để xây dựng và giải quyết bài toán tối ưu hóa đa mục tiêu quá trình mài thép hợp kim trên máy mài tròn ngoài đảm bảo cả năng suất và độ nhám... kiện biên của biến đầu vào và các ràng buộc về lực cắt, rung động 6 Kết quả nghiên cứu này cho phép xác định chế độ cắt tối ưu khi mài tròn ngoài một số loại thép hợp kim, làm cơ sở lựa chọn chế độ cắt cho một số loại thép hợp kim với những độ cứng khác nhau Đặc biệt là điều khiển thích nghi trong quá trình mài nhằm mục tiêu đảm bảo cả năng suất và chất lượng sản phẩm Kiến nghị và hướng phát triển của... lực cắt và rung động với các thông số chế độ cắt và vật liệu gia công Kết quả này sẽ giúp xây dựng bài toán tối ưu hóa quá trình mài tròn ngoài các loại thép hợp kim nhằm đạt độ chính xác và nâng cao năng suất gia công, cho phép lựa chọn một chế độ cắt tối ưu khi gia công các loại thép hợp kim trên máy mài tròn ngoài CHƯƠNG 5 TỐI ƯU HÓA ĐA MỤC TIÊU QUÁ TRÌNH MÀI TRÒN NGOÀI MỘT SỐ LOẠI THÉP HỢP KIM 5.1... trị độ cứng của vật liệu vào các hàm phụ thuộc Điều này cho phép lựa chọn một chế độ cắt hợp lý khi gia công thép hợp kim với những độ cứng khác nhau KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận 1 Nghiên cứu lý thuyết về bài toán tối ưu hóa đa mục tiêu quá trình mài thép hợp kim trên máy mài tròn ngoài 24 2 Đã kết nối hệ thống trang thiết bị giữa máy mài tròn ngoài với các thiết bị đo đảm bảo tính khoa học và độ... với thực tế là do sai số đo, sai số ngẫu nhiên và sai số khi chọn quy luật và bậc của phương trình hồi quy thực nghiệm 5.4 Kết luận chương 5 - Trong các công trình nghiên cứu trước đây về quá trình mài tròn ngoài, khi giải các bài toán tối ưu thường chỉ xây dựng hàm đơn mục tiêu dựa trên cơ sở năng suất hoặc chất lượng mà chưa có công trình nghiên cứu nào đề cập đến việc xây dựng và giải quyết bài toán...  ( SN 2  SN5  SN8 ) 3 SN P 2 , 3  ( SN3  SN 6  SN 9) Bảng 3.6 Hệ số SN tính toán 3 cho mỗi chỉ số và cấp độ của độ cứng và đường kính Py Mức Hệ số SN của Hệ số SN của Hệ số SN của độ độ cứng đường kính độ cứng 1 -24.2551 -24.7918 -14.3771 2 -25.0683 -25.1895 -15.2784 3 -26.2681 -25.6102 -16.684 R 2.013 0.8184 2.3069 Pz Hệ số SN của đường kính -14.7701 -15.5094 -16.06 1.2899 Với R = SNcao - SNthấp... cắt và rung động, các biến ràng buộc là các thông số chế độ cắt và độ cứng vật liệu gia công Các bước chọn lọc, lai ghép và đột biến là các bước thực hiện của giải thuật di truyền Số lần lặp để tạo được cá thể tốt nhất trong số cá thể được lựa chọn và mục đích là đưa ra thông số tối ưu a) Hàm đa mục tiêu Quá trình mài được chia thành mài thô và mài tinh Với mài thô, thông thường mục tiêu năng suất lớn. .. máy và tham khảo thực tiễn sản xuất c) Trọng số w1 và w2 là các trọng số [26], giá trị nằm trong khoảng (0, 1), cho phép xác định ảnh hưởng tương ứng của Ra và Q' Tổng của các trọng số này bằng 1: w1 + w2 = 1 (5.18) Nếu mức độ ưu tiên của các biến không giống nhau, trọng số của biến nào lớn hơn sẽ cho thấy biến đó quan trọng hơn Tùy vào mục đích của bài toán, có thể yêu cầu đạt năng suất mài cao và. .. Taguchi để đánh giá mức độ ảnh hưởng của các thông số chế độ cắt và vật liệu gia công đến độ nhám bề mặt, đến lực cắt và rung động của quá trình mài tròn ngoài và đưa ra được các hàm phụ thuộc vào các thông số ảnh hưởng chính Các hàm này sẽ là cơ sở để xây dựng các mô hình toán học ở chương 4 CHƯƠNG 4 XÂY DỰNG MỘT SỐ MÔ HÌNH TOÁN HỌC KHI MÀI TRÒN NGOÀI THÉP HỢP KIM 4.1 Xây dựng mô hình toán học độ nhám bề... cần điều khiển lực cắt để tần số của lực kích động không trùng với tần số dao động riêng Để xác định tần số dao động riêng của hệ trục chính, ta cho máy mài chạy không tải Cảm biến gia tốc được gắn cho hai trường hợp trên trục đá mài và trục phôi để đo rung động trong trường hợp chạy không tải Để xác định được phạm vi của dải tần số dao động riêng này có thể sử dụng một số phương pháp như: Thử bằng . SN SN   Bảng 3.6 Hệ số SN tính toán cho mỗi chỉ số và cấp độ của độ cứng và đường kính Mức độ P y P z Hệ số SN của độ cứng Hệ số SN của đường kính Hệ số SN của độ cứng Hệ số SN của đường. nghiệm và nghiên cứu thực nghiệm Chương 4: Xây dựng một số mô hình toán học khi mài tròn ngoài thép hợp kim Chương 5: Tối ưu hóa đa mục tiêu quá trình mài tròn ngoài một số loại thép hợp kim Kết. suất và độ nhám, tiến đến điều khiển thích nghi quá trình mài tròn ngoài. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu của luận án là quá trình mài tròn ngoài thép hợp kim được nhiệt