Nghiên cứu xây dựng công thức tính chế độ cắt cho mài tròn ngoài

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT CHUYÊN NGÀNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG CÔNGTHỨC TÍNH CHẾ ĐỘ CẮT CHO MÀI TRÒN NGOÀI PHẠM THANH CƯỜNG THÁI NGUYÊN, 2012 Trang ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP -PHẠM THANH CƯỜNG NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG CÔNGTHỨC TÍNH CHẾ ĐỘ CẮT CHO MÀI TRÒN NGOÀI CHUYÊN NGÀNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC HỌC VIÊN Pgs.Ts Vũ Ngọc Pi Phạm Thanh Cường KHOA SAU ĐẠI HỌC BAN GIÁM HIỆU Pgs.Ts Nguyễn Văn Tuấn THÁI NGUYÊN, 2012 Trang LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan số liệu kết nêu luận văn trung thực chưa công bố công trình khác Trừ phần tham khảo nêu rõ luận văn Tác giả Phạm Thanh Cường Trang LỜI CẢM ƠN Tác giả xin chân thành cảm ơn Thầy giáo – PGS.TS Vũ Ngọc Pi, người hướng dẫn giúp đỡ tận tình từ định hướng đề tài, tổ chức thực đến trình viết hoàn chỉnh luận văn Tác giả bày tỏ lòng biết ơn Ban giám hiệu Khoa Sau đại học Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp tạo điều kiện thuận lợi để hoàn thành luận văn Tác giả chân thành cảm ơn Doanh nghiệp tư nhân khí xác Thái Hà giúp đỡ tác giả thực luận văn Do lực thân có hạn chế nên luận văn không tránh khỏi sai sót, tác giả mong nhận đóng góp ý kiến Thầy, Cô giáo, nhà khoa học bạn đồng nghiệp Trân trọng cảm ơn! Tác giả Phạm Thanh Cường Trang MỤC LỤC DANH MỤC KÝ HIỆU VIẾT TẮT DANH MỤC BẢNG BIỂU DANH MỤC HÌNH ẢNH PHẦN MỞ ĐẦU 10 Tính cấp thiết đề tài 10 Ý nghĩa đề tài 11 Phương pháp nghiên cứu mục đích nghiên cứu 11 3.1 Hướng nghiên cứu 11 3.2 Phương pháp nghiên cứu 11 3.3 Mục đích nghiên cứu 11 Nội dung phạm vi nghiên cứu 12 4.1 Nội dung 12 4.2 Phạm vi nghiên cứu đề tài 12 CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU GIA CÔNG MÀI VÀ MÀI TRÒN NGOÀI 13 1.1 Giới thiệu gia công mài 13 1.1.1 Đặc điểm gia công mài 13 1.1.2 Quá trình tạo phoi mài 15 1.1.3 Đá mài 17 1.1.3.1 Vật liệu hạt mài 17 1.1.3.2 Vật liệu dính kết 18 1.1.3.3 Độ hạt đá mài 18 1.1.3.4 Cấu trúc đá mài 19 1.1.3.5 Độ cứng đá mài 19 1.1.4 Chế độ mài 20 1.2 Giới thiệu mài tròn 20 1.3 Kết luận chương 23 Trang CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ TÍNH CHẾ ĐỘ CẮT CHO MÀI TRÒN NGOÀI 24 2.1 Tổng quan tính chế độ cắt mài tròn 24 2.2 Kết luận chương 39 CHƯƠNG 3: XÂY DỰNG CÔNG THỨC TÍNH CHẾ ĐỘ CẮTCHO MÀI TRÒN NGOÀI 40 3.1 Lựa chọn sở liệu để XD công thức tính chế độ cắt cho mài tròn 40 3.2 Lựa chọn dạng hàm hồi quy 42 3.3 Tổ chức sở liệu 42 3.3.1 Tổ chức sở liệu cho mài tròn chạy dao dọc 43 3.3.2 Tổ chức sở liệu cho mài tròn chạy dao ngang 49 3.4 Xây dựng công thức tính chế độ cắt cho mài tròn 53 3.4.1 Xây dựng công thức tính chế độ cắt cho mài tròn chạy dao dọc 53 3.4.2 Xây dựng công thức tính chế độ cắt cho mài tròn chạy dao ngang 55 3.5 Kết nhận xét chương 58 CHƯƠNG 4: XÂY DỰNG PHẦN MỀM TÍNH TOÁN CHẾ ĐỘ CẮT CHO MÀI TRÒN NGOÀI 60 4.1 Tổng quan ngôn ngữ lập trình 60 4.2 Xây dựng phần mềm tính toán chế độ cắt cho mài tròn 63 CHƯƠNG 5: THÍ NGHIỆM ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ CỦA VIỆC SỬ DỤNG CÔNG THỨC TÍNH CHẾ ĐỘ CẮT CHO MÀI TRÒN NGOÀI 64 5.1 Mục đích thí nghiệm 64 5.2 Chuẩn bị thí nghiệm 64 5.3 Tiến hành thí nghiệm 67 5.4 Kết thí nghiệm 69 5.4.1 Kết thí nghiệm mài tròn chạy dao dọc 69 5.4.2 Kết thí nghiệm mài tròn chạy dao ngang 73 5.5 Kết luận chương 77 Trang CHƯƠNG : KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 78 6.1 Kết luận 78 6.2 Đề xuất hướng nghiên cứu 79 TÀI LIỆU THAM KHẢO 80 PHỤ LỤC 1: BẢNG TRA CHẾ ĐỘ MÀI TRÒN NGOÀI [16] 82 PHỤ LỤC 2: GIẤY CHỨNG NHẬN SẢN PHẨM ĐẠT GIẢI NHÌ TẠI TRIỂN LÃM SÁNG TẠO KHOA HỌC CỦA SINH VIÊN VÀ CÁN BỘ GIẢNG VIÊN TRẺ 91 PHỤ LỤC 3: GIẤY XÁC NHẬN ĐĂNG BÁO TẠP CHÍ CƠ KHÍ VIỆT NAM 92 PHỤ LỤC 4: BÀI BÁO ĐĂNG TRÊN TẠP CHÍ CƠ KHÍ VIỆT NAM 93 Trang DANH MỤC KÝ HIỆU VIẾT TẮT STT KÝ HIỆU NỘI DUNG THỨ NGUYÊN 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 Vđ nđ bđ Tốc độ đá mài Số vòng quay đá mài Chiều rộng đá mài Chiều rộng đá mài tham gia cắt Đường kính đá mài Đường kính lỗ đá mài Đường kính phôi Chiều dài phôi Chiều dài mài Số vòng quay phôi Tốc độ phôi Lượng chạy dao ngang Lượng chạy dao ngang tra bảng Lượng chạy dao thực tế Lượng chạy dao dọc Lượng dư đường kính Lượng dư đường kính mài thô Lượng dư đường kính mài tinh Chiều sâu cắt Thời gian gia công Công suất mài Lực mài Cấp xác Cấp độ nhám Hệ số tỷ lệ tốc độ Số lần cắt Hệ số phụ thuộc vào vật liệu gia công cấp xác cần đạt Hệ số phụ thuộc vào đường kính đá mài vận tốc đá Hệ số phụ thuộc vào dụng cụ đo kiểm Hệ số phụ thuộc vào độ cứng phôi m/s v/ph mm mm mm mm mm mm mm v/ph m/ph mm mm mm mm/ht mm mm mm mm phút KW N bđgc Dđ dđ Df lf L nf Vf Sn Snb St Sd Z Zth Zt a t N F ccx cdn q i K1 28 K2 29 30 K3 K4 Trang DANH MỤC BẢNG BIỂU STT NỘI DUNG TRANG Bảng 1- Các kích thước đặc tính đá mài [12] 23 Bảng 2- Chế độ cắt cho mài tròn [12] 23 Bảng 3- Trị số hệ số số mũ công thức tính công suất mài [12] 23 Bảng 4a- Số vòng quay chi tiết nct lượng chạy dao ngang Sn [12] 23 Bảng 4b- Hệ số phụ thuộc đường kính đá vật liệu gia công mài thô [12] 23 Bảng 4c- Số vòng quay chi tiết nct lượng chạy dao ngang Sn [12] 24 Bảng 4d- Hệ số phụ thuộc đường kính đá vật liệu gia công mài tinh bán tinh [12] Bảng 4e- Hệ số phụ thuộc lượng dư cấp xác gia công công mài tinh bán tinh [12] Bảng 5- Đặc tính đá [13] 24 24 25 10 Bảng 6- Chiều sâu cắt lượng chạy dao [13] 25 11 Bảng 7- Đặc tính đá mài [23] 27 12 Bảng 8- Tốc độ phôi [23] 27 13 Bảng 9- Lượng chạy dao ngang – mài tự động[23] 27 14 Bảng 10- Lượng chạy dao ngang – mài tay[23] 27 15 Bảng 11- Lượng chạy dao mài mặt đầu [23] 27 16 Bảng 12- Hệ số K1 [23] 28 17 Bảng 13- Hệ số K2 [23] 28 18 Bảng 14- Hệ số K3 [23] 28 19 Bảng 15- Thời gian sửa tinh cổ trục trơn [23] 28 20 Bảng 16- Thời gian sửa tinh [23] 29 21 Bảng 17- Chiều dày cắt sửa tinh [23] 29 22 Bảng 18- Hạt mài, kích thước, độ cứng hạt, cấu trúc đá [24] 23 Bảng 19- Đường kính đá, chiều rộng đá [24] 32 32 24 Bảng 20- Lượng chạy dao [24] 33 25 Bảng 21- Chiều sâu cắt [24] 33 26 Bảng 22- Tốc độ đá, tốc độ phôi, hệ số tỷ lệ tốc độ [24] 33 27 Bảng 23- Hệ số λKe [24] 33 28 Bảng 24- Hệ số K [24] 33 29 Bảng 25- Trích bảng tra đặc tính đá mài[5] 38 Trang 30 Bảng 26-Trích bảng tra số vòng quay phôi lượng chạy dao dọc [5] 39 31 Bảng 27- Trích bảng tra số vòng quay phôi lượng chạy dao ngang [5] 39 32 Bảng 28-Dạng bảng số liệu cho công thức hồi quy 41 33 Bảng 29- Số vòng quay phôi với thép nhiệt luyện có HRC50 ; thép bền nhiệt 42 36 Bảng 32- Lượng chạy dao dọc với cấp xác 42 37 Bảng 33- Lượng chạy dao dọc với cấp xác 43 38 Bảng 34- Lượng chạy dao dọc với cấp xác 43 39 Bảng 35- Lượng chạy dao ngang bảng Snb 44 40 Bảng 36- Hệ số phụ thuộc nhóm vật liệu Thép cacbon kết cấu, Cr, Ni, mangan, thép cacbon dụng cụ 41 Bảng 37- Hệ số phụ thuộc nhóm vật liệu Thép Vonfram, silic, molipden kết cấu 45 42 Bảng 38- Hệ số phụ thuộc nhóm vật liệu Thép bền nhiệt, thép không gỉ 45 43 Bảng 39- Hệ số phụ thuộc nhóm vật liệu Thép gió, thép hợp kim titan bền nhiệt 44 Bảng 40- Hệ số phụ thuộc nhóm vật liệu Gang hợp kim đồng 45 46 45 Bảng 41- Hệ số phụ thuộc đường kính vận tốc đá mài 46 46 Bảng 42- Số vòng quay phôi với thép nhiệt luyện HRC50 ; thép bền nhiệt Bảng 45- Lượng chạy dao ngang tra bảng Bảng 46- Hệ số K1 phụ thuộc nhóm vật liệu thép cacbon kết cấu, Cr, Ni, mangan, cacbon dụng cụ nhóm vật liệu thép vonfram, silic, molipden kết Bảng 47-thép Hệ số K1 phụ thuộc cấu 48- Hệ số K1 phụ thuộc nhóm vật liệu thép bền nhiệt, thép không gỉ Bảng Bảng 49- Hệ số K1 phụ thuộc vật liệu thép gió, thép hợp kim titan bền nhiệt Bảng 50- Hệ số K1 phụ thuộc nhóm vật liệu gang hợp kim đồng Bảng 51- Hệ số K2 hệ số phụ thuộc vào đường kính đá vận tốc đá Bảng 52- Tổng hợp công thức xác định chế độ cắt cho mài tròn Bảng P1- Chọn đặc tính đá mài [5] Bảng P2 - Số vòng quay chi tiết nct lượng chạy dao ngang Sd [5] Bảng P3 - Hệ số điều kiện làm việc ảnh hưởng đến lượng chạy dao ngang [5] Bảng P4 - Số vòng quay chi tiết nct, lượng chạy dao dọc Sd [5] Bảng P5 - Lượng chạy dao ngang tra bảng Snb bàn máy [5] Bảng P6- Hệ số điều kiện làm việc ảnh hưởng đến lượng chạy dao ngang [5] 45 Trang STT 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 DANH MỤC HÌNH ẢNH Nội dung hình ảnh Hình 1.1: Sơ đồ trình mài [3] Hình 1.2: Quá trình tạo phoi mài hạt mài [7] Hình 1.3: Sơ đồ mô tả giai đoạn tạo phoi hạt mài [8] Hình 1.4: Sơ đồ mài tròn Hình 1.5: Mài tròn có tâm Hình 1.6: Mài tròn không tâm Hình 1.7: Mô hình mài tròn chạy dao dọc Hình 2.1: Quan hệ chiều sâu cắt tốc độ quay phôi [22] Hình 2.2: Quan hệ tuổi bền tốc độ đá [22] Hình 2.3: Quan hệ tốc độ bóc tách kim loại tốc độ cắt đá [22] Hình 4.1: Phần mềm tra chế độ cắt cho mài tròn Hình 5.1 Bản vẽ phôi mài tròn chạy dọc Hình 5.2 Bản vẽ phôi mài tròn chạy dao ngang Hình 5.3 Phôi chế tạo Hình 5.4 Mô hình thí nghiệm mài tròn chạy dao dọc Hình 5.5 Mô hình thí nghiệm mài tròn chạy dao ngang Hình 5.6 Máy đo nhám Hình 5.7 Kính hiển vi quang học Hình 5.8 Thí nghiệm mài tròn chạy dao dọc Hình 5.9 Thí nghiệm mài tròn chạy dao ngang Hình 5.10 Mẫu thí nghiệm mài tròn chạy dao dọc Hình 5.11 Ảnh chụp bề mặt chi tiết mài tròn chạy dao dọc Hình 5.12 Biểu đồ so sánh độ nhám bề mặt mài tròn chạy dao dọc theo tính toán theo kinh nghiệm Hình 5.13 Biểu đồ so sánh thời gian gia công mài tròn chạy dao dọc theo tính toán theo kinh nghiệm Hình 5.14 Mẫu thí nghiệm mài tròn chạy dao dọc thu Hình 5.15 Ảnh chụp bề mặt chi tiết mài tròn chạy dao ngang Hình 5.16 Biểu đồ so sánh độ nhám bề mặt mài tròn chạy dao ngang theo tính toán theo kinh nghiệm Hình 5.17 Biểu đồ so sánh thời gian gia công mài tròn chạy dao ngang theo tính toán theo kinh nghiệm Trang 11 13 14 18 19 19 20 35 36 36 61 62 63 63 63 64 65 65 66 66 67 68 69 69 70 71 72 72 Trang [...]... độ của đá [22] Hình 2.3: Quan hệ giữa tốc độ bóc tách kim loại và tốc độ cắt của đá [22] Hình 4.1: Phần mềm tra chế độ cắt cho mài tròn ngoài Hình 5.1 Bản vẽ phôi mài tròn ngoài chạy dọc Hình 5.2 Bản vẽ phôi mài tròn ngoài chạy dao ngang Hình 5.3 Phôi đã được chế tạo Hình 5.4 Mô hình thí nghiệm mài tròn ngoài chạy dao dọc Hình 5.5 Mô hình thí nghiệm mài tròn ngoài chạy dao ngang Hình 5.6 Máy đo nhám... nghiệm mài tròn ngoài chạy dao dọc Hình 5.9 Thí nghiệm mài tròn ngoài chạy dao ngang Hình 5.10 Mẫu thí nghiệm mài tròn ngoài chạy dao dọc Hình 5.11 Ảnh chụp bề mặt chi tiết mài tròn ngoài chạy dao dọc Hình 5.12 Biểu đồ so sánh về độ nhám bề mặt giữa mài tròn ngoài chạy dao dọc theo tính toán và theo kinh nghiệm Hình 5.13 Biểu đồ so sánh về thời gian gia công giữa mài tròn ngoài chạy dao dọc theo tính. .. đồ quá trình mài [3] Hình 1.2: Quá trình tạo phoi khi mài của một hạt mài [7] Hình 1.3: Sơ đồ mô tả các giai đoạn tạo phoi của hạt mài [8] Hình 1.4: Sơ đồ mài tròn ngoài Hình 1.5: Mài tròn ngoài có tâm Hình 1.6: Mài tròn ngoài không tâm Hình 1.7: Mô hình mài tròn ngoài chạy dao dọc Hình 2.1: Quan hệ giữa chiều sâu cắt và tốc độ quay của phôi [22] Hình 2.2: Quan hệ giữa tuổi bền và tốc độ của đá [22]... toán và theo kinh nghiệm Hình 5.14 Mẫu thí nghiệm mài tròn ngoài chạy dao dọc thu được Hình 5.15 Ảnh chụp bề mặt chi tiết mài tròn ngoài chạy dao ngang Hình 5.16 Biểu đồ so sánh về độ nhám bề mặt giữa mài tròn ngoài chạy dao ngang theo tính toán và theo kinh nghiệm Hình 5.17 Biểu đồ so sánh về thời gian gia công giữa mài tròn ngoài chạy dao ngang theo tính toán và theo kinh nghiệm Trang 11 13 14 18 19