Nghiên cứu ảnh hưởng của các thông số chế độ cắt đến chất lượng và độ chính xác gia công khi tiện cứng thép hợp kim đã qua tôi bằng dụng cụ CBN trên trung tâm tiện CNC

i I HC THI NGUYấN TRNG I HC K THUT CễNG NGHIP NG TH HNG NGHIấN CU NH HNG CA CC THễNG S CH CT N CHT LNG V CHNH XC GIA CễNG KHI TIN CNG THẫP HP KIM QUA TễI BNG DNG C CBN TRấN TRUNG TM TIN CNC LUN VN THC S K THUT Chuyờn ngnh: K thut c khớ KHOA CHUYấN MễN NGI HNG DN KHOA HC TS:NGUYN VN HNG PHềNG O TO ii LI CAM OAN Tụi l ng Th Hng, hc viờn lp Cao hc K15 K Thut C Khớ Sau hai nm hc nghiờn cu, c s giỳp ca cỏc thy cụ giỏo v c bit l s giỳp ca TS Nguyn Vn Hựng, thy giỏo hng dn tt nghip ca tụi, tụi ó i n cui chng ng kt thỳc khoỏ hc Tụi ó quyt nh chn ti tt nghip l: Nghiờn cu nh hng ca cỏc thụng s ch ct n cht lng v chớnh xỏc gia cụng tin thộp hp kim ó qua tụi bng dng c CBN trờn trung tõm tin CNC Tụi xin cam oan õy l cụng trỡnh nghiờn cu ca cỏ nhõn tụi di s hng dn ca TS.Nguyn Vn Hựng v ch tham kho cỏc ti liu ó c lit kờ Tụi khụng chộp cụng trỡnh ca cỏc cỏ nhõn khỏc di bt c hỡnh thc no Nu cú tụi xin hon ton chu trỏch nhim Ngi cam oan ng Th Hng iii LI CM N Li u tiờn tụi xin c cm n TS.Nguyn Vn Hựng - Thy hng dn khoa hc ca tụi v s nh hng ti, s hng dn ca thy vic tip cn v khai thỏc cỏc ti liu tham kho cng nh nhng ch bo quỏ trỡnh tụi vit lun Tụi mun by t lũng bit n n cụ giỏo V Nh Nguyt v thy giỏo Hong Anh Ton v s giỳp tn tỡnh ca thy, cụ quỏ trỡnh tụi lm thớ nghim v vit lun Tụi cng mun cm n ụng giỏm c, cỏn b cụng nhõn viờn cụng ty trỏch nhim hu hn Vn Xuõn (Thnh ph Sụng Cụng), c khớ mỏy v ph tựng s (Thnh ph Sụng Cụng) cỏc cỏn b ph trỏch trung tõm thớ nghim trng i hc k thut cụng nghip Thỏi Nguyờn, trng i hc bỏch khoa H Ni ó dnh cho tụi nhng iu kin thun li nht, giỳp tụi hon thnh nghiờn cu ca mỡnh Cho tụi c gi li cm n ti cỏc cỏn b, nhõn viờn Xng c khớ ni tụi tin hnh thc nghim Cui cựng tụi mun by t lũng cm n i vi gia ỡnh tụi, cỏc thy cụ giỏo, cỏc bn ng nghip ó ng h v ng viờn tụi sut quỏ trỡnh lm lun ny! Tỏcgi ng Th Hng iv MC LC LI CAM OAN .ii LI CM N iii MC LC iv DANH MC CC Kí HIU V CH VIT TT vi DANH MC CC BNG vii DANH MC CC HèNH V V TH viii PHN M U 1 Lí DO CHN TI MC CH, I TNG V PHM VI NGHIấN CU 2.1 Mc ớch 2.2 i tng v phm vi nghiờn cu 3.PHNG PHP NGHIấN CU í NGHA KHOA HC V í NGHA THC TIN CA TI 4.1 í ngha khoa hc 4.2 í ngha thc tin NI DUNG CC VN S I SU NGHIấN CU Chng I:NGHIấN CU TNG QUAN V PHNG PHP TIN V TIN CNG TRấN TRUNG TM TIN CNC 1.1 Khỏi nim chung v tin cng 1.2.Cỏc yu t cụng ngh ca ch ct tin 1.3 Lc ct, mũn v tui bn tin cng 1.3.1 Lc ct tin cng 1.3.2 Mũn v tui th dng c CBN 1.4.Cht lng b mt v chớnh xỏc gia cụng 1.4.1.Cht lng b mt 1.4.2 chớnh xỏc gia cụng 20 1.5.Quỏ trỡnh tin cng 24 Kt lun chng I 25 CHNG II: C S Lí THUYT V THC NGHIM TI U HO QU TRèNH CT KHI TIN CNG 26 v 2.1.Mụ hỡnh hoỏ quỏ trỡnh nghiờn cu 26 2.2 Nhng nh hng nghiờn cu ti u hoỏ ch ct tin cng vt liu thộp hp kim ó qua tụi(c th l thộp20CrMoNi) bng dng c ct CBN trờn trung tõm tin CNC 27 2.3.Mụ hỡnh hoỏ toỏn hc quỏ trỡnh nghiờn cu 28 2.4.Phng phỏp nghiờn cu thc nghim 30 2.4.1 Lý thuyt thc nghim 30 2.4.2 C s lý thuyt 31 2.4.3 Mụ hỡnh quy hoch thc nghim 33 2.4.4 Quy hoch v x lý s liu thc nghim trờn mỏy tớnh 35 Kt lun chng II 36 CHNG III: TH NGHIM TIN CNG 37 3.1 Cỏc gii hn ca thớ nghim 37 3.2 Cỏc thụng s u vo ca thớ nghim 37 3.3 Cỏc hm mc tiờu 38 3.4 Xac inh gia tri tụ i u cua cac yờ u tụ ham mu c tiờu 38 3.5 Xõy dng ma trn thớ nghim 38 3.6 Xõy dng h thng thit b thớ nghim 39 3.6.1 Mụ hỡnh v trang thit b thớ nghim 39 3.6.2 Tin hnh thớ nghim 44 3.7 Kt qu quỏ trỡnh thớ nghim 47 3.7.1 Mũn dng c CBN v nhỏm b mt 47 3.7.2 X lý kt qu thớ nghim 54 3.8 ng dng gia cụng chi tit rụtuyn: 70 KT LUN CHNG III 79 PHN KT LUN CHUNG V HNG NGHIấN CU 80 TIP THEO CA TI 80 Kt lun chung 80 Hng nghiờn cu tng lai 80 TI LIU THAM KHO 81 PH LC 85 vi DANH MC CC Kí HIU V CH VIT TT a: chiu dy lp kim loi b ct ap: chiu dy phoi Kbd: mc bin dng ca phoi to phoi Kms: mc bin dng ca phoi ma sỏt vi mt trc ca dao : gúc trt r: bỏn kớnh mi dao (hay n) : gúc trc ca dao Pz (hay Pc): lc tip tuyn tin Py (hay Pp): lc hng kớnh tin Px: lc chiu trc tin S: lng chy dao(mm/vũng) t: chiu sõu ct(mm) V: tc ct(m/phỳt) As: din tớch ca mt phng ct Vs: tc ca vt liu ct trờn mt phng ct : gúc to phoi m: tc bin dng ca cỏc lp phoi gn mt trc t: chiu dy ca vựng bin dng th hai VBave: chiu cao trung bỡnh ca vựng mũn mt sau s: ng sut tip trờn vựng mũn mt sau à: h s ma sỏt trờn vựng ma sỏt thụng thng ca mt trc àf: h s ma sỏt trờn mt sau 1: gúc nghiờng ph hs: mũn gii hn Ra, Rz: nhỏm b mt tin vii DANH MC CC BNG Bng 3.1:Cỏc mc giỏ tr ca bin thớ nghim 37 Bng 3.2:Ma trn quy hoch thc nghim 39 Bng 3.3: Thnh phn hoỏ hc ca phụi thộp 20CrMoNi (%) 42 Bang 3.4: Nhõ p cac thụng sụ thc nghiờ m vao Minitab 55 Bang 3.5: Nhõ p cac thụng sụ thc nghiờ m vao Minitab 61 Bng 3.6:Bng thụng s ng kớnh trc sau 10 ln ct ca phụi s 65 Bng 3.7: ng kớnh trc ti v trớ khỏc phụi s2 85 Bng 3.8: ng kớnh trc ti v trớ khỏc phụi s3 85 Bng 3.9: ng kớnh trc ti v trớ khỏc phụi s 86 Bng 3.10: ng kớnh trc ti v trớ khỏc phụi s 86 viii DANH MC CC HèNH V V TH Hỡnh 1.1 Chiu sõu ct tin Hỡnh 1.2 Lng chy dao - s Hỡnh 1.3 é nhỏm b mt 10 Hỡnh 1.4 Quan h gia bỏn kớnh mi dao v chiu sõu lp bin cng vi cỏc lng chy dao khỏc ( dao cha b mũn ) 13 Hỡnh 1.5 Quan h gia tc ct vi chiu sõu lp bin cng ng vi cỏc lng mũn mt sau khỏc ca dao tin[34] 14 Hỡnh 1.6 nh hng ca hỡnh dng li ct v lng chy dao n nhỏm b mt ( 54,7 HRC, chiu di 101,6 mm ) 16 Hỡnh 1.7 nh hng ca hỡnh dng li ct v lng chy dao n nhỏm b mt ( 51,3 HRC, chiu di 101,6 mm ) 16 Hỡnh 1.8.nh hng ca tc ct n nhỏm b mt gia cụngthộp 17 Hỡnh 1.9 nh hng ca lng chy dao n nhỏm b mt gia cụng thộp 18 Hỡnh 1.10 nh hng ca cng phụi v hỡnh dng li ct n nhỏm b mt gia cụng thộp ( lng chy dao = 0.2 mm/vũng, chiu di l = 203.2 mm ) 20 Hỡnh 1.11: H thng lc ct tin 21 Hỡnh 1.12 Quan h gia lng tng bỏn kớnh r1 v X 22 Hỡnh 1.13 S bin i v kớch thc v hỡnh dỏng chi tit trc tin 22 Hỡnh 1.14 : a) Trng phõn b nhit tin 23 Hỡnh 2.1 Mụ hỡnh ti u hoỏ quỏ trỡnh ct tin 26 Hỡnh 2.2: S thớ nghim CCD bin 34 Hỡnh 3.1 Mụ hỡnh thớ nghim 39 Hỡnh 3.2 Thit b v s thớ nghim 40 Hỡnh 3.3: Mnh dao CBN s dng nghiờn cu 41 Hỡnh 3.4: Thõn dao gn mnh CBN s dng nghiờn cu 41 Hỡnh 3.5: Phụi thớ nghim 42 Hỡnh 3.6: Thit b o nhỏm 43 Hỡnh 3.7: Mnh dao CBN c ỏnh s gia cụng 44 Hỡnh 3.8:Mt s hỡnh nh kt qu o nhỏm 46 Hỡnh 3.9: Kớnh hin vi in t TM - 1000 46 ix Hỡnh 3.10:Hỡnh nh o mũn dao CBN 47 Hỡnh 3.11: Hỡnh nh mũn mt trc ca dng c thớ nghim 49 Hỡnh 3.12: Hỡnh nh mũn mt sau ca dng c thớ nghim 50 Hỡnh 3.13: 51 a Mũn mt sau ca mnh dao CBN sau tin 12,15 phỳt cho thy hỡnh nh g gh ca vựng mũn 51 b Hỡnh nh phúng to ca(a) 51 Hỡnh 3.14 Mt hi qui v th ng mc ca lng mũn dng c hs theo cỏc thụng s ch ct: tc ct v lng chy dao 58 a) Thit b v ch thc nghim 59 Hỡnh 3.15 Mt hi qui v th ng mc ca nhỏm Ra theo cỏc thụng s ch ct: tc ct v lng chy dao 63 Hỡnh 3.16 Trng sai lch hỡnh dng ng kớnh trc ti v trớ s 1(L=33) 68 Hỡnh 3.17 Trng sai lch hỡnh dng ng kớnh trc ti vớ trớ (L = 66) 69 Hỡnh 3.18 Trng sai lch hỡnh dng trc ti vớ trớ (L = 99) 69 PHN M U Lí DO CHN TI Tin cng l phng phỏp gia cụng tin s dng dao bng vt liu siờu cng nh: Nitrit bo, kim cng hoc gm tng hp thay th cho nguyờn cụng mi gia cụng thộp hp kim ó qua tụi t cng t 45 ữ 65 HRC [15],[18],[30] So vi mi tin cng cú nhiu u th vt tri v khớa cnh kinh t v sinh thỏi [23,24] Tin cng cú th s dng mt dng c ct gia cụng nhiu chi tit khỏc cũn ỏ mi ta phi thay ỏ hoc sa ỏ c bit hn tin cng cú th gia cụng nhiu biờn dng phc tp, cp chớnh xỏc ca tin cng t IT 5ữ7 v nhỏm b mt Rz l 2ữ4àm iu kin gia cụng c bit tin cng cú th t c cp chớnh xỏc IT 3ữ5 v nhỏm b mt Rz[...]... chính xác gia công khi tiện cứng thép hợp kim đã qua tôi bằng dụng cụ CBN trên trung tâm tiện CNC 2 MỤC ĐÍCH, ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 2.1 Mục đích Mục tiêu nghiên cứu của đề tài là nghiên cứu ảnh hưởng của các thông số chế độ cắt đến chất lượng và độ chính xác gia công khi tiện cứng thép hợp kim đã qua tôi trên trung tâm tiện CNC bằng dao tiện CBN Cụ thể là: -Nghiên cứu đồng thời cả chất lượng. .. vậy em chọn hướng nghiên cứu của đề tài Nghiên cứu ảnh hưởng của các thông số chế độ cắt đến chất lượng và độ chính xác gia công khi tiện cứng thép hợp kim đã qua tôi bằng dụng cụ CBN trên trung tâm tiện CNC để góp phần nâng cao chất lượng và độ chính xác gia công cứng thép hợp kim đã qua tôi Qua đó góp phần tạo nên nền sản xuất công nghiệp bền vững 26 CHƯƠNG II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ THỰC NGHIỆM TỐI...2 các loại thép nói trên hay đi nghiên cứu về mòn dụng cụ cắt Chính vì lẽ đó mà đề tài của em muốn nghiên cứu sâu hơn về sự ảnh hưởng của các yếu tố chế độ cắt đến đồng thời cả chất lượng bề mặt và độ chính xác gia công khi tiện cứng bằng dụng cụ CBN và ứng dụng vào thực tiễn chế tạo máy ở Việt nam Vì vậy em chọn đề tài Nghiên cứu ảnh hưởng của các thông số chế độ cắt đến chất lượng và độ chính xác. .. mặt và độ chính xác gia công khi tiện bằng dao tiện CBN trên trung tâm tiện CNC khi tiện thép hợp kim 20XMN(20CrMoNi) đã qua tôi đạt độ cứng 60 HRC để tiện ra chi tiết rotuyn -Xác định được chế độ cắt hợp lý để đạt được chất lượng bề mặt và độ chính xác gia công Để từ đó tối ưu hoá quá trình gia công tiện cứng, tìm ra được sự ảnh hưởng của thông số công nghệ nào là lớn nhất ảnh hưởng đến chất lượng và. .. tiện cứng thép hợp kim đã qua tôi bằng dao cắt CBN 3 +Nghiên cứu ảnh hưởng của các yếu tố khi tiện cứng đến chất lượng và độ chính xác gia công +Ứng dụng kết quả nghiên cứu để chế tạo ra chi tiết rôtuyn 3.PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Nghiên cứu lý thuyết kết hợp với nghiên cứu thực nghiệm .Trên cơ sở nghiên cứu lý thuyết và phân tích các công trình nghiên cứu liên quan đến lĩnh vực của đề tài, kết hợp với... khi tiện như: Độ cứng vững của hệ thống công nghệ, độ chính xác của máy, vật liệu và chất lượng của phôi gia công, chất lượng và thông số hình học của dụng cụ cắt, chế độ cắt s,v,t ,chúng có ảnh hưởng lớn đến thông số đầu ra là các chỉ tiêu về kinh tế và kỹ thuật như: Năng suất, chất lượng và độ chính xác bề mặt gia công, mòn và tuổi bền của dụng cụ cắt Để tối ưu hoá chế độ cắt ta phải xây dựng mối quan... gia công -Sai số của máy công cụ dẫn đến sai số kích thước và hình dạng -Sai số của đồ gá gây lên sai số gia công -Sai số của dụng cụ cắt làm ảnh hưởng đến độ chính xác gia công *Ảnh hưởng do biến dạng nhiệt của hệ thống công nghệ MGDC đến độ chính xác gia công 23 Trong quá trình gia công, hệ thống công nghệ MGDC đều bị nóng lên do ma sát, do nhiệt cắt truyền vào và do ảnh hưởng của môi trường xung quanh... là thép2 0CrMoNi) bằng dụng cụ cắt CBN trên trung tâm tiện CNC Trên cơ sở nghiên cứu tổng quan ở chương 1 và dựa vào điều kiện thiết bị thí nghiệm hiện có ở Việt Nam đề tài xây dựng những điều kiện và nhiệm vụ nghiên cứu lý thuyết và thực nghiệm tối ưu hoá chế độ cắt khi tiện thép hợp kim 20XMN(20CrMoNi) đã qua tôi đạt độ cứng 60 HRC với dụng cụ cắt là vật liệu siêu cứng CBN trên trung tâm tiện CNC. .. ta vẫn có thể gia công mà không cần dùng dưỡng nhưng yêu cầu khi gia công tiện cứng thì đòi hỏi độ cứng vững của hệ thống công nghệ rất khắt khe Trong quá trình gia công cứng dụng cụ cắt sẽ bị mòn điều đó làm ảnh hưởng trực tiếp đến nhám bề mặt chi tiết gia công Nó còn ảnh hưởng trực tiếp đến độ chính xác và chất lượng bề mặt gia công Độ chính xác gia công và chất lượng bề mặt sau gia công cơ luôn là... đồng nghiệp đã chỉ ra rằng ảnh hưởng của độ cứng và hình dạng lưỡi cắt cũng có ảnh hưởng đến nhám bề mặt Dựa trên các phân tích trước ảnh hưởng chính của sự tương tác giữa hình dạng lưỡi cắt và độ cứng phôi được thống kê có ý nghĩa quan trọng với các thông số nhám bề mặt Ra Đặc tính và độ cứng phôi có ảnh hưởng đến chất lượng và độ bền của bề mặt gia công cuối Dụng cụ CBN phải phù hợp với các loại vật ... TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 2.1 Mục đích Mục tiêu nghiên cứu đề tài nghiên cứu ảnh hưởng thông số chế độ cắt đến chất lượng độ xác gia công tiện cứng thép hợp kim qua trung tâm tiện CNC dao tiện CBN. .. ứng dụng vào thực tiễn chế tạo máy Việt nam Vì em chọn đề tài Nghiên cứu ảnh hưởng thông số chế độ cắt đến chất lượng độ xác gia công tiện cứng thép hợp kim qua dụng cụ CBN trung tâm tiện CNC ... khoá học Tôi định chọn đề tài tốt nghiệp là: Nghiên cứu ảnh hưởng thông số chế độ cắt đến chất lượng độ xác gia công tiện thép hợp kim qua dụng cụ CBN trung tâm tiện CNC Tôi xin cam đoan công trình