Nghiên cứu xây dựng phương pháp tối ưu hóa chế độ cắt cho gia công phay và thực nghiệm áp dung

LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu luận văn khoa học Các kết nghiên cứu luận văn hoàn toàn trung thực, thông số, kết đo hoàn toàn xác chưa công bố công trình nghiên cứu khác Tác giả Nguyễn Đăng Dũng DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT Ký hiệu Nội dung Thứ nguyên Ra Sai lệch prophin trung bình cộng m Rz Chiều cao nhấp nhô tế m t0 Chiều sâu cắt mm t Độ sâu phay mm B Chiều rộng phay mm S Lượng chạy dao mm/vg Sz Lượng chạy dao mm/răng Sph Lượng chạy dao phút mm/ph Z Số dao phay n Số vòng quay v/ph D Đường kính dao phay mm v Vận tốc cắt m/ph Pz Lực cắt M Mô mem xoắn trục N Công suất cắt phay KG KGm KW DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1 Cấp nhẵn bóng theo TCVN 2511- 95 Bảng 2.2 Cấp độ nhẵn ứng với phương pháp gia công Bảng 2.3 Mức độ biến cứng ứng với phương pháp gia công Bảng 3.1 Bảng quy hoạch thực nghiệm Bảng 4.1 Thông số kỹ thuật máy phay CNC – 180 FANUC Bảng 4.2 Thành phần hóa học thép C45 Bảng 4.3 Bảng tính toán Bảng 4.4 Quy hoạch thực nghiệm Bảng 4.5 Các giá trị tính toán DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Hình 1.1 Mô hình tác động trình tạo phoi Hình 1.2 Các bề mặt gia công và1 số loại dao máy phay Hình 1.3 So sánh dao tiện dao phay Hình 1.4 Các rạng dao phay Hình 1.5 Các thành phần dao phay Hình 1.6 Sơ đồ hình thành đường xoắn ốc Hình 1.7 Hướng rãnh xoắn ốc Hình 1.8 Dao phay kiểu Hình 1.9 Các loại dao phay mặt đầu Hình 1.10 Cấu tạo dao phay mặt đầu Hình 1.11 Thông số lớp cắt phay dao mặt đầu Hình 1.12 Lực cắt phay dao phay mặt đầu Hình 1.13 Các dạng mài mòn phần cắt dụng cụ Hình 1.14 Sơ đồ mòn dao phay mặt đầu Hình 1.15 Máy phay đứng Hình 1.16 Máy phay đứng điều khiển theo chương trình số Hình 1.17 Chiều quay dao phay mặt đầu Hình 1.18 Phay mặt phẳng nghiêng dao phay mặt đầu Hình 1.19 Đầu dao đứng phụ Hình 1.20 Sơ đồ phay hốc Hình 1.21 Phay rãnh then Hình 1.22 Sơ đồ phay rãnh chữ T Hình 2.1 Các yếu tố hình học lớp bề mặt Hình 2.2 Các tiêu đánh giá độ nhám bề mặt Hình 2.3 Các giai đoạn mài mòn cặp ma sát Hình 2.4 Quá trình mài mòn cặp chi tiết ma sát (tiếp xúc với Hình 2.5 Quan hệ lượng mòn ban đầu Ra Hình 2.6 Quá trình ăn mòn hóa học lớp bề mặt cho tiết máy Hình 2.7 Quan hệ chiều cao nhấp nhô lượng tiến dao tiện Hình 2.8 Ảnh hưởng hình dáng hình học dụng cụ cắt chế độ cắt đến nhấp nhô bề mặt tiện Hình 2.9 Ảnh hưởng lượng chạy dao S chiều sâu biến cứng Hình 2.10 Ảnh hưởng vận tốc cắt (V) đến chiều cao nhấp nhô tế vi(Rz) Hình 2.11 Ảnh hưởng lượng tiến dao (S) đến chiều cao nhấp nhô tế v i (Rz) Hình 2.12 Phân tích hệ lực tác dụng bào Hình 2.13 Ảnh hưởng lượng tiến dao (S) bán kính Hình 2.14 Ảnh hưởng góc trước tới biến cứng bề mặt Hình 4.1 Máy phay CNC - 180 Hình 4.2 Máy đo độ nhám SJ.400 Hình 4.3 Dao phay ngón D=25mm Hình 4.4 Thực nghiệm phay thép C45 dao phay ngón D25 Hình 4.5 Kết đo độ nhám máy SJ.400 Hình 4.6 Đồ thị quan hệ Ra, S V Hình 4.7 Đồ thị quan hệ Ra, S t Hình 4.8 Đồ thị quan hệ Ra, t V PHẦN MỞ ĐẦU 1- TÊN ĐỀ TÀI Nghiên cứu xây dựng phương pháp tối ưu hóa chế độ cắt cho gia công phay thực nghiệm áp dụng 2- CƠ SỞ ĐỂ LỰA CHỌN ĐỀ TÀI Để thực mục tiêu “Công nghiệp hóa, đại hóa đất nước” việc phát triển khoa học công nghệ nói chung khoa học công nghệ khí nói riêng trở nên quan trọng cấp thiết hết Trên giới chứng kiến phát triển vũ bão cách mạng “ Công nghiệp hóa, đại hóa” Sự phát triển tất ngành kỹ thuật phải kể đến ngành khí chế tạo Để nâng cao tính cạnh tranh trình hội nhập toàn cầu này, doanh nghiệp khí chế tạo muốn tồn được, cần phải phát triển theo hướng hạ thấp giá thành chi phí gia công sở đảm bảo nâng cao chất lượng sản phẩm Như biết để đảm bảo nâng cao chất lượng sản phẩm, việc lựa chọn chế độ cắt hợp lý cho máy công cụ quan trọng Từ trước đến có nhiều công trình nghiên cứu nhằm tìm chế độ cắt hợp lý gia công máy công cụ nhằm sản xuất sản phẩm khí tối ưu Tuy nhiên tính chất phức tạp loại dụng cụ cắt, máy công cụ nên kết nghiên cứu vấn đề nhiều hạn chế Vì tiếp tục nghiên cứu chế độ cắt hợp lý cho loại dụng cụ cắt, máy công cụ để sản xuất sản phẩm khí có hiệu kinh tế cao cần thiết cho ngành công nghệ chế tạo máy 3- MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU Mục đích nghiên cứu đề tài xác định: Xây dựng phương pháp tối ưu hóa chế độ cắt cho gia công phay, xác định chế độ cắt tối ưu cho trình phay gia công loại vật liệu (Thép C45) từ góp phần nâng cao hiệu khai thác sử dụng máy phay nói chung máy phay đứng nói riêng ngành khí chế tạo 4- NỘI DUNG ĐỀ TÀI Xuất phát từ đề tài nghiên cứu, luận văn có nội dung sau: - Nghiên cứu tổng quan nguyên công phay, loại máy phay - Nghiên cứu chất lượng tiêu đánh giá bề mặt - Phương pháp tối ưu hóa chế độ cắt cho gia công phay theo hàm mục tiêu chất lượng bề mặt - Thực nghiệm tối ưu hóa chế độ cắt cho gia công thép C45 dao phay ngón - Một số kết luận đề tài đề suất cho hướng nghiên cứu 5- PHẠM VI NGHIÊN CỨU Máy phay, dao phay, vật liệu gia công có nhiều loại Nên việc nghiên cứu xây dựng chế độ cắt tối ưu cho gia công phay cần nhiều thời gian nhiều công trình nghiên cứu Do thời gian điều kiện không cho phép nên đề tài sâu nghiên cứu trình phay mặt phẳng vật liệu thép C45 dao phay ngón gắn mảnh hợp kim máy phay đứng CNC 6- PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Khi nghiên cứu dùng phương pháp xây dựng lý thuyết sở kết hợp với nghiên - cứu thực nghiệm Nghiên cứu lý thuyết để tìm hiểu mối quan hệ yếu tố chế độ cắt với độ - nhám bề mặt gia công Thực nghiệm cắt thử để kiểm chứng sở lý thuyết mối quan hệ chế độ - cắt với độ nhám bề mặt 7- Ý NGHĨA THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI - Kết nghiên cứu xây dựng chế độ cắt tối ưu cho gia công phay có ý nghĩa thực tiễn nghiên cứu khoa học sản xuất sau: + Làm sở cho việc nghiên cứu khía cạnh khác trình cắt + Kết sử dụng để tham khảo, áp dụng nhóm sản phẩm chế tạo thép 45 nhằm góp phần vào việc nâng cao suất hạ giá thành sản phẩm CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ GIA CÔNG PHAY 1.1 PHƢƠNG PHÁP PHAY 1.1.1 Khái niệm trình cắt kim loại: Quá trình phong phú cần thiết cho việc gắn liền nghiên cứu với thực tiễn cho việc trao đổi nhà khoa học nước khác Việc nghiên cứu áp dụng cho tất phương pháp gia công cắt gọt dụng cụ cắt khác nhau, gọi dụng cụ cắt có lưỡi Quá trình tạo phoi liên quan trực tiếp đến lực cắt, nhiệt cắt, mòn dao, chất lượng bề mặt chi tiết gia công Quá trình tạo phoi phân tích kỹ vùng tác động (Hình 1-1) bao gồm: 1- Vùng biến dạng thứ nhất: Là vùng vật liệu phôi nằm trước mũi Phoi dao, giới hạn vùng vật liệu phoi vùng vật liệu phôi Dưới tác h* Mặtph?ng phẳngtru?t trượt M?t dụng lực tác động, trước hết Dao vùng xuất biến dạng h dẻo (còn gọi vùng biến dạng dẻo Vc thứ nhất) Phôi Khi ứng suất lực tác động gây vượt giới hạn cho phép kim loại xuất trượt Hình 1 - Mô hình tác động trình phoi hình thành tạo phoi Vùng tạo phoi di chuyển với dao trình cắt 2- Vùng ma sát trượt thứ nhất: Là vùng vật liệu phoi tiếp xúc với mặt trước dao 3- Vùng ma sát thứ hai: Là vùng vật liệu phôi tiếp xúc với mặt sau dao 4- Vùng tách: Qúa trình cắt kim loại trình hớt lớp phoi bề mặt kim loại để có chi tiết đạt kích thước, hình dạng độ nhẵn bóng theo yêu cầu Các dạng gia công chủ yếu là: Tiện, bào, khoan, phay, mài v.v tất dạng gia công thực máy cắt kim loại dụng cụ cắt khác như: Dao tiện, dao phay, mũi khoan v.v Để thực trình cắt cần thiết phải có hai chuyển động chuyển động chuyển động chạy dao Chuyển động trình tiện chuyển động quay tròn phôi, phay chuyển động chuyển động quay dao Chuyển động chuyển động tạo tốc độ cắt Chuyển động chạy dao tiện chuyển động tịnh tiến dao theo phương dọc phương ngang Chuyển động chạy dao phay chuyển động tịnh tiến bàn máy mang vật gia công theo phương dọc, ngang thẳng đứng Tốc độ chuyển động lớn tốc độ chuyển động chạy dao Trong trình cắt kim loại, bề mặt hình thành lớp bề mặt biến dạng hớt dần với tạo thành phoi Phôi dao kẹp chặt máy Khi cắt vật liệu dẻo, người ta phân biệt giai đoạn hình thành phoi sau: Khi bắt đầu cắt, dao chi tiết tiếp xúc với nhau, sau lưỡi dao ăn sâu vào kim loại làm vật liệu bị dồn ép Sự lún sâu lưỡi dao vào vật liệu thắng lực liên kết lớp kim loại bị hớt phần kim loại lại Hiện tượng dẫn đến trượt phân tử phoi Sau dao tiếp tục chuyển động tách phân tử phoi khỏi kim loại Từ phoi hình thành thực trình cắt gọt 1.1.2 Một số vấn đề gia công phay: Phay phương pháp gia công cắt gọt, dụng cụ cắt quay tròn tạo chuyển động cắt, chuyển động tịnh tiến dao thường bàn máy đảm nhiệm, có dao máy kết hợp Khác với tiện khoan, lưỡi cắt dao phay không tham gia liên tục nên phoi ngắn hơn, gián đoạn nên xuất va đập mạnh Tuy nhiên trường hợp nhiệt có điều kiện phân tán nên khả chịu bền nhiệt tốt Ở nguyên công phay gia công nhiều bề mặt khác phương pháp khác ứng với loại dao phay khác (Hình 1.2) a, Phay mặt phẳng bậc b Phay mặt phẳng bậc dao phay trụ dao phay mặt đầu c Một vài loại dao phay d Phay bậc dao phay đ Dùng dao phay đĩa ngón đuôi trụ, đuôi côn ngón máy phay đứng phay Để có nhiều thông tin với số thí nghiệm đề tài tác giả chọn phương pháp thí nghiệm trực giao 4.2 Các thông số đầu vào thí nghiệm Cụ thể mẫu thí nghiệm gia công chế độ gia công (với thông số điều khiển) định, thông số điều khiển thay đổi khoảng điều chỉnh cho phép thiết bị ghi chép tính toán để từ đánh giá ảnh hưởng yếu tố tới chất lượng bề mặt Nhóm thí nghiệm thiết kế với tham số có ảnh hưởng chủ yếu tới chất lượng bề mặt vận tốc cắt V(m/ph), bước tiến S (mm/vg) chiều sâu cắt t (mm) Hình 4.3 – Dao phay ngón D=25mm Thí nghiệm tiến hành trung tâm CNC - Trường Cao đẳng Kỹ thuật công nghiệp Bắc Giang, việc sử dụng dao phay ngón với D=25 mm, có lưỡi cắt kí hiệu APMT 1604 PDTR (hãng LAMINA) tham gia cắt gọt với thông số công nghệ sau: + Vận tốc cắt tối ưu: 130 (m/ph) ≤ V ≤ 160 (m/ph)  1700(vòng/ph)  n  2000 (vòng/ph) + Bước tiến S : + Chiều sâu cắt t: - 0,2 mm/vòng ≤ S ≤ 0,4 mm/vòng 0,15 mm ≤ t ≤ 0,3 mm Qua khảo sát thực tế tác giả nhận thấy thiết bị chọn làm thí nghiệm thực miền chế độ cắt 81 - Theo quy hoạch thực nghiệm, ta chọn miền nghiêm cứu thực nghiệm là: Vmax = 160 m/ph Smax = 0,4 mm/vg tmax = 0,3 mm Vmin = 130 m/ph Smin = 0,2 mm/vg tmin = 0,15 mm Các yếu tố Xi thực nghiệm là: Mức trên: Xi(t) = lnx imax Mức dưới: Xi(d) = lnx imin Mức sở Xi(0) = 1/2 (lnximax + lnximin ) Khoảng biến thiên :ρ = 1/2(lnximax – lnximin) Bảng 4.3 - Bảng tính toán Các y u tố X1 X2 X3 Mức 160 0,4 0,3 Mức 130 0,2 0,15 Mức sở 145 0,3 0,225 Khoảng biến thiên 15 0,1 0,075 Hình 4.4 – Thực nghiệm phay thép C45 dao phay ngón D25 82 Với thực nghiệm có biến đầu vào (S, V, t) ta làm thí nghiệm với thí nghiệm đỉnh đơn hình thí nghiệm trung tâm, ta có bảng qui hoạch thực nghiệm sau: Bảng 4.4 – Quy hoạch thực nghiệm STT Bi n mã hóa Bi n thực nghiệm X1 X2 X3 V(m/ph) S(mm/vg) t(mm) -1 -1 -1 130 0,2 0,15 +1 -1 -1 160 0,2 0,15 -1 +1 -1 130 0,4 0,15 +1 +1 -1 160 0,4 0,15 -1 -1 +1 130 0,2 0,3 +1 -1 +1 160 0,2 0,3 -1 +1 +1 130 0,4 0,3 +1 +1 +1 160 0,4 0,3 0 145 0,3 0,225 10 0 145 0,3 0,225 11 0 145 0,3 0,225 4.3 K t thực nghiệm đo độ nhám Hình 4.5 - K t đo độ nhám máy SJ.400 83 Bảng 4.5 – Các giá trị tính toán STT X1 X2 X3 V(m/ph) S(mm/vg) t(mm) Ra(μm) -1 -1 -1 130 0,2 0,15 0,87 +1 -1 -1 160 0,2 0,15 0,92 -1 +1 -1 130 0,4 0,15 1,35 +1 +1 -1 160 0,4 0,15 1,48 -1 -1 +1 130 0,2 0,3 1,08 +1 -1 +1 160 0,2 0,3 2,96 -1 +1 +1 130 0,4 0,3 1,83 +1 +1 +1 160 0,4 0,3 2,33 0 145 0,3 0,225 1,34 10 0 145 0,3 0,225 1,62 11 0 145 0,3 0,225 1,80 Bi n thực nghiệm STT Các giá trị tính toán V(m/ph) S(mm/vg) t(mm) Ln(V) Ln(S) Ln(t) Ln(Ra) 130 0,2 0,15 4,8675 -1,6094 -1,8971 -0,1392 160 0,2 0,15 5,0751 -0,9162 -1,8971 -0,3147 130 0,4 0,15 4,8675 -1,6094 -1,8971 0,3001 160 0,4 0,15 5,0751 -0,9162 -1,8971 0,3920 130 0,2 0,3 4,8675 -1,6094 -1,2039 0,0769 160 0,2 0,3 5,0751 -0,9162 -1,2039 1,0851 130 0,4 0,3 4,8675 -1,6094 -1,2039 0,8020 160 0,4 0,3 5,0751 -0,9162 -1,2039 0,6043 145 0,3 0,225 4,9767 -1,2039 -1,4916 0,2926 10 145 0,3 0,225 4,9767 -1,2039 -1,4916 0,4824 11 145 0,3 0,225 4,9767 -1,2039 -1,4916 0,5877 84 4.4 Sử lý kiểm tra số liệu thực nghiệm 4.4.1 Tính hệ số phương trình hồi quy Áp dụng tính chất quy hoạch thực nghiệm trực giao cấp ta có hệ số: a0 = N a2 = N N  Yi = 0,3508; a1 = N  X i Yi 1 N N X i1 Yi = 0,7269 1 = 1,3903 ; a3 = N N X i3 Yi = 2,3301 Như ta có hệ số phương trình hồi quy sau a0 = 0,3508 a2 = 1,3903 a1 = 0,7269 a3 = 2,3301 Ta có phương trình hồi quy sau:  y = 0,3508 + 0,7269.x1 + 1,3903.x2 + 2,3301.x3 (4.1) 4.4.2 Kiểm định tham số aj * Kiểm định = ( có nghĩa ) Ta có thí nghiệm lặp lại tâm với kết sau: y 10 = 0,2926; y0 = y 02 = 0,4824; y 30 = 0,5877 (0,2926 + 0,4824 + 0,5877) = 0,45423 Phương sai tái sinh S ts2 S ts2 = n i  ( y0  y0 ) = 0,02235 n0  i 1 S ts = 0, 02235 = 0,1495 S 2ai = S ts2 {C 1 } ii S = Sts 0,1495  = 0,05187 N t = S 85 t a0 = a0 = 6,763 S t a1 = a1 = 14,013 S t a2 = a2 = 26,803 S t a3 = a3  44,921 S Ta chọn mức độ có nghĩa   0, 05 cho bảng thống kê Với   0, 05 bậc tự n -1 = 3-1 = tra bảng Student ta t  = 2,92 So sánh |t | lớn t  nên có nghĩa Do hệ số phương trình hồi quy (4.1) có nghĩa 4.4.3 Kiểm định phù hợp mô hình  Sau xây dựng mô hình y , ta tính phương sai dư S 2sd =  n    1 = = ( y  y ) ( y  y ) ( yi  yi )    i i i i n  (k  1) i 1  (3  1) i 1 i 1    y1 = - 4,0965 ; y2 = - 2,6427 ; y3 = - 1,3159 ; y4 = 0,1379 ;     y5 = 0,5637 ; y6 = 2,0175 ; y7 = 3,3443 ; y8 = 4,7981 S 2du = Ta có:  ( yi  yi ) = 0,3504  i 1 S 2du = 0,3504 > S ts2 = 0,02235  Sdu2 F   15,6778 Sts  Với   0, 05 hệ số bậc ta có số Fiser F = 19,2 ta có F  F Ta đến kết luận hàm hồi quy thực nghiệm phù hợp, mô hình phù hợp 4.4.4 Đổi biến Ta tiến hành đổi biến đặt biến thực nghiệm 86 Zi  Zi0 ; Xi  Zi = -2,3025; Z 10 = 4,9767; Z 02 = -1,2039; Z 30 = -1,4916; Z1 = 2,708; Z Z = -6,9555 Thay vào phương trình hồi quy (4.1) ta được:  y = -3,1315 + 0,2840Z1 – 0,6038Z2 – 0,3350Z3 Thay vào phương trình (3.18) ta có: Ln(Ra) = -3,1315 + 0,2840Ln(V) – 0,6038Ln(S) – 0,3350Ln(t) Lấy hàm ngược hai vế ta được: Ra = e-3,1315.V0,2840.S-0,6038.t-0,3350 (  m) Là phương trình hồi quy thực nghiệm Từ phương trình hồi quy thực nghiệm thấy: - V ảnh hưởng tới Ra nhiều theo tỷ lệ thuận với V tăng Ra tăng - S t ảnh hưởng tới Ra theo tỷ lệ nghịch S, t tăng Ra giảm 4.4.5 Xây dựng đồ thị biểu diễn mối quan hệ Sử dụng phần mềm minitab 16 vẽ đồ thị biểu diễn mối quan hệ Ra, S, V t 87 4.4.5.1 Đồ thị biểu diễn mối quan hệ Ra với S V t = 0,15(mm) Hình 4.6 - Đồ thị quan hệ Ra, S V Hình 4.6 - Đồ thị quan hệ Ra, S vàV 88 4.4.5.2 Đồ thị biểu diễn mối quan hệ Ra với S t V = 130(m/ph) Hình 4.7 - Đồ thị quan hệ Ra, S t 89 4.4.5.3 Đồ thị biểu diễn mối quan hệ Ra với t V S = 0,2(mm/vg) Hình 4.8 - Đồ thị quan hệ Ra, t V 90 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ K t luận Ảnh hưởng đến độ nhám bề mặt có nhiều yếu tố, số yếu tố trình bày song hạn chế nội dung luận văn nên tác giả gói gọn yếu tố gọi thông số công nghệ gia công như: Vận tốc cắt (V), lượng tiến dao (S), chiều sâu cắt (t) Ở ảnh hưởng yếu tố hình học dụng cụ cắt không đề cập đến chúng theo tiêu chuẩn phù hợp với điều kiện thí nghiệm Các yếu tố khác như: dao mòn, độ cứng vững hệ thống công nghệ ta coi đảm bảo Đề tài giải vấn đề đưa mối quan hệ thông số công nghệ độ nhám bề mặt, đưa loại vật liệu chưa tổng quan Trong đề tài có tính kê thừa số công trình nghiên cứu trước Đề tài Nghiên cứu xây dựng phương pháp tối ưu hóa chế độ cắt cho gia công phay thực nghiệm áp dụng đề tài có tính thực tế, ứng dụng sở sản xuất Trên sở lý thuyết thực nghiệm với điều kiện thực tế sở kết hợp với điều kiện đo kiểm phòng thí nghiệm QC trung tâm BKCNC - trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội kết hợp với kết sử lý số liệu Đề tài đưa kết phù hợp với lý thuyết thực nghiệm Đề tài sử dụng phương pháp toán học quy hoạch thực nghiệm quan hệ S,V,t Ra, từ thấy cách điều chỉnh để độ nhám đạt yêu cầu phù hợp với điều kiện thực tế Về mặt toán học kết đạt hoàn toàn tin cậy Ki n nghị - Các kết nghiên cứu cần kiểm chứng sản xuất trước khẳng định tính sát thực 91 - Cần nghiên cứu sâu mở rộng nghiên cứu với nhiều loại vật liệu khác để áp dụng rộng rãi sản xuất./ 92 MỤCLỤC LỜI CAM ĐOAN DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ PHẦN MỞ ĐẦU 1- TÊN ĐỀ TÀI 2- CƠ SỞ ĐỂ LỰA CHỌN ĐỀ TÀI 3- MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU 4- NỘI DUNG ĐỀ TÀI 5- PHẠM VI NGHIÊN CỨU 6- PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 7- Ý NGHĨA THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ GIA CÔNG PHAY 1.1 PHƢƠNG PHÁP PHAY 1.1.1 Khái niệm trình cắt kim loại: 1.1.2 Một số vấn đề gia công phay: 1.1.3 K t cấu dao phay 1.1.4 Các phƣơng pháp phay 11 1.1.5 Các y u tố ch độ cắt phay 11 1.1.6 Ảnh hƣởng y u tố khác đ n lực cắt phay 13 1.1.7 Quá trình mòn dụng cụ cắt: 15 1.1.8 Tiêu chuẩn mòn dụng cụ: 16 1.1.9 Những tƣợng vật lý xảy trình phay 17 1.2 CÁC LOẠI DAO PHAY 20 1.2.1 Dao phay mặt đầu - Các đặc trƣng gia công 22 1.2.2 Lực cắt trình phay dao phay mặt đầu 27 1.2.3 Hiện tƣợng mài mòn dao phay mặt đầu cắt 30 1.3 GIỚI THIỆU VỀ MÁY PHAY 35 1.3.1 Các loại máy phay: 35 1.3.2 Giới thiệu máy phay đứng 36 1.3.3 Khả công nghệ máy phay đứng 39 CHƢƠNG 2: CHẤT LƢỢNG CHỈ TIÊU ĐÁNH GIÁ BỀ MẶT CỦA CHI TIẾT GIA CÔNG 44 2.1.CÁC YẾU TỐ ĐẶC TRƢNG CỦA CHẤT LƢỢNG BỀ MẶT 44 2.1.1 Chất lƣợng hình học bề mặt gia công 44 2.1.2 Tính chất lý lớp bề mặt gia công 47 2.2 ẢNH HƢỞNG CỦA CHẤT LƢỢNG BỀ MẶT TỚI KHẢ NĂNG LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT MÁY 48 2.2.1 Ảnh hƣởng tới tính chống mòn 49 2.2.2 Ảnh hƣởng tính ăn mòn hóa học lớp bề mặt chi ti t 52 2.2.3.Ảnh hƣởng đ n độ bền mỏi chi ti t máy 53 2.4 Ảnh hƣởng đ n độ xác mối lắp ghép 54 2.3 CÁC NHÂN TỐ ẢNH HƢỞNG ĐẾN CHẤT LƢỢNG BỀ MẶT CHI TIẾT 54 2.3.1 Các nguyên nhân ảnh hƣởng đ n độ nhám bề mặt 55 2.3.2 Các nguyên nhân ảnh hƣởng đ n độ bi n cứng lớp bề mặt 60 2.3.2 Ảnh hƣởng đ n ứng suất dƣ bề mặt 61 2.4 PHƢƠNG PHÁP ĐÁM BẢO CHẤT LƢỢNG BỀ MẶT 61 2.4.1 Phƣơng pháp đạt độ nhẵn bề mặt 61 2.4.2 Phƣơng pháp đạt độ cứng bề mặt 62 2.4.3 Phƣơng pháp đạt ứng suất dƣ bề mặt 63 2.5 PHƢƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ CHẤT LƢỢNG BỀ MẶT 63 2.5.1 Đánh giá độ nhám bề mặt 63 2.5.2 Đánh giá mức độ chiều sâu bi n cứng 64 2.5.3 Đánh giá ứng suất dƣ bề mặt: 64 2.6 NHẬN XÉT: 64 CHƢƠNG 3: TỐI ƢU HÓA CHẾ ĐỘ CẮT CHO GIA CÔNG PHAY THEO HÀM MỤC TIÊU CHẤT LƢỢNG BỀ MẶT 66 3.1 Đặt vấn đề 66 3.2 Chỉ tiêu tối ƣu hóa hàm mục tiêu 67 3.2.1 Đặt vấn đề 67 3.2.2 Hàm mục tiêu 68 3.2.3 Hàm giới hạn 73 3.2.4 Xây dựnh toán tối ƣu hóa ch độ cắt phay máy phay CNC theo hàm mục tiêu độ nhám bề mặt 76 CHƢƠNG : THỰC NGHIỆM TỐI ƢU HÓA CHẾ ĐỘ CẮT CHO GIA CÔNG THÉP C45 BẰNG DAO PHAY NGÓN 78 4.1 Thi t k thí nghiệm 78 4.1.1 Các giả thi t thí nghiệm 78 4.1.2 Điều kiện thực thí nghiệm 78 4.2 Các dụng cụ đo kiểm 80 4.3 Thí nghiệm với vật liệu thép C45 80 4.2 Các thông số đầu vào thí nghiệm 81 4.3 K t thực nghiệm đo độ nhám 83 4.4 Sử lý kiểm tra số liệu thực nghiệm 85 4.4.1 Tính hệ số phương trình hồi quy 85 4.4.2 Kiểm định tham số aj 85 4.4.3 Kiểm định phù hợp mô hình 86 4.4.4 Đổi biến 86 4.4.5 Xây dựng đồ thị biểu diễn mối quan hệ 87 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 91 K t luận 91 Ki n nghị 91 PHỤ LỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO ... công nghệ chế tạo máy 3- MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU Mục đích nghiên cứu đề tài xác định: Xây dựng phương pháp tối ưu hóa chế độ cắt cho gia công phay, xác định chế độ cắt tối ưu cho trình phay gia công. .. phay - Nghiên cứu chất lượng tiêu đánh giá bề mặt - Phương pháp tối ưu hóa chế độ cắt cho gia công phay theo hàm mục tiêu chất lượng bề mặt - Thực nghiệm tối ưu hóa chế độ cắt cho gia công thép... ĐẦU 1- TÊN ĐỀ TÀI Nghiên cứu xây dựng phương pháp tối ưu hóa chế độ cắt cho gia công phay thực nghiệm áp dụng 2- CƠ SỞ ĐỂ LỰA CHỌN ĐỀ TÀI Để thực mục tiêu Công nghiệp hóa, đại hóa đất nước” việc