Nghiên cứu ảnh hưởng của các thông số chế độ cắt đến chất lượng bề mặt khi tiện khô và tiện ướt thép 40x đã nhiệt luyện

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI DƢƠNG QUANG HƢNG NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA CÁC THÔNG SỐ CHẾ ĐỘ CẮT ĐẾN CHẤT LƢỢNG BỀ MẶT KHI TIỆN KHÔ VÀ TIỆN ƢỚT THÉP 40X ĐÃ NHIỆT LUYỆN LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT CHUYÊN NGÀNH KỸ THUẬT CƠ KHÍ HÀ NỘI - 2015 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI DƢƠNG QUANG HƢNG NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA CÁC THÔNG SỐ CHẾ ĐỘ CẮT ĐẾN CHẤT LƢỢNG BỀ MẶT KHI TIỆN KHÔ VÀ TIỆN ƢỚT THÉP 40X ĐÃ NHIỆT LUYỆN LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT CHUYÊN NGÀNH KỸ THUẬT CƠ KHÍ CÁN BỘ HƢỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS BÙI NGỌC TUYÊN HÀ NỘI - 2015 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu thân thực dƣới hƣớng dẫn PGS TS Bùi Ngọc Tuyên Trừ phần tham khảo đƣợc ghi rõ luận văn, kết quả, số liệu nêu luận văn trung thực chƣa đƣợc công bố công trình khác Ngƣời cam đoan Dƣơng Quang Hƣng -1- LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, xin đƣợc cảm ơn PGS.TS Bùi Ngọc Tuyên, thầy hƣớng dẫn khoa học định hƣớng đề tài, hƣớng dẫn tận tình đóng góp quý báu trình làm thực nghiệm viết luận văn Tôi muốn đƣợc bày tỏ biết ơn đến Ban Giám Hiệu, Viện Đào tạo sau Đại học, Viện Cơ khí, Bộ môn Gia công vật liệu dụng cụ công nghiệp Trƣờng Đại học Bách Khoa Hà Nội dành điều kiện thuận lợi để hoàn thành luận văn Tôi muốn bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy cô giáo – Trƣờng Cao đẳng Công nghiệp Việt Đức, Công ty cổ phần phụ tùng máy số 1, thị xã Sông Công, Thái Nguyên dành điều kiện làm việc tốt cho sở vật chất, dụng cụ, máy móc, giúp hoàn thành đƣợc nghiên cứu Cuối cùng, muốn bày tỏ lòng cảm ơn gia đình bạn bè ủng hộ động viên suốt trình làm luận văn Tác giả Dƣơng Quang Hƣng -2- MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN -1LỜI CẢM ƠN -2DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU -8MỞ ĐẦU -9CHƢƠNG I: NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ TIỆN VÀ TIỆN CỨNG -131.1 Tổng quan công nghệ tiện -13- 1.2 Tìm hiểu công nghệ tiện cứng -221.2.1 Giới thiệu chung -221.2.2 Máy dụng cụ tiện cứng -231.2.3 Các thông số chế độ cắt tiện cứng (V, S, t) -251.2.4 Dụng cụ cắt CBN, cấu trúc mảnh dao -251.2.5 So sánh tiện cứng với tiện thƣờng mài -271.3.Tìm hiểu kết nghiên cứu tiện cứng -28CHƢƠNG II: CÁC YẾU TỐ ẢNH HƢỞNG ĐẾN CHẤT LƢỢNG BỀ MẶT KHI TIỆN CỨNG -302.1 Khái niệm chung lớp bề mặt -302.2 Bản chất lớp bề mặt -302.3 Tính chất lý hoá lớp bề mặt -312.3.1 Lớp biến dạng -322.3.2 Lớp Beilbly -322.3.3 Lớp tƣơng tác hóa học -322.3.4 Lớp hấp thụ hóa học -322.3.5 Lớp hấp thụ vật lý -332.4 Các tiêu đánh giá chất lƣợng bề mặt tiện cứng -332.4.1 Độ nhám bề mặt phƣơng pháp đánh giá -332.4.2 Tính chất lý lớp bề mặt sau gia công -34-3- 2.5 Các nhân tố ảnh hƣởng đến độ nhám bề mặt tiện cứng -402.5.1 Ảnh hƣởng thông số hình học dụng cụ cắt -402.5.2 Ảnh hƣởng tốc độ cắt -422.5.3 Ảnh hƣởng lƣợng chạy dao -422.5.4 Ảnh hƣởng chiều sâu cắt -432.5.5 Ảnh hƣởng vật liệu gia công -432.5.6 Ảnh hƣởng rung động hệ thống công nghệ -442.6 Dung dịch trơn nguội ảnh hƣởng dung dịch trơn nguội -442.6.1 Dung dịch trơn nguội -442.6.2 Vai trò chất bôi trơn làm nguội -452.6.3.Sự làm nguội bôi trơn chất bôi trơn làm nguội -472.6.4 Một số hóa chất thƣờng dùng dung dịch trơn nguội-492.6.5 Phƣơng pháp tƣới nguội -502.6.6 Ảnh hƣởng dung dịch trơn nguội .-51CHƢƠNG III: QUY HOẠCH THỰC NGHIỆM NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA TỐC ĐỘ CẮT, LƢỢNG CHẠY DAO KHI TIỆN KHÔ VÀ TIỆN ƢỚT -563.1 Mục đích nghiên cứu thực nghiệm -563.1.1 Chọn thông số vào -573.1.1.1 Các yêu cầu chọn thông số vào -573.1.1.2 Các sở để chọn thông số vào .-573.1.1.3 Chọn thông số đầu vào .-573.1.2 Chọn tiêu đánh giá -573.1.2.1 Các tiêu động lực học trình cắt -583.1.2.2 Chỉ tiêu độ xác chất lƣợng bề mặt gia công -603.1.2.3 Chỉ tiêu kinh tế -603.1.3 Nhiễu tiện cứng -603.2 Xây dựng quy hoạch thực nghiệm -613.2.1 Các nguyên tắc quy hoạch thực nghiệm -61-4- 3.2.1.1 Nguyên tắc không lấy toàn trạng thái đầu vào -613.2.1.2 Nguyên tắc phức tạp dần mô hình toán học -613.2.1.3 Nguyên tắc đối chứng với nhiễu 613.2.1.4 Nguyên tắc ngẫu nhiên hoá -613.2.1.5 Nguyên tắc tối ƣu quy hoạch thực nghiệm -623.2.2.Chọn loại kế hoạch thực nghiệm mô hình hồi quy thực nghiệm -623.2.2.1 Các đặc trƣng thống kê quan trọng -623.2.2.2 Hàm hồi quy biến -643.2.2.3 Quy hoạch thí nghiệm trực giao toàn phần dạng 2k -653.2.2.4 Quy hoạch thí nghiệm trực giao bậc hai (Quy hoạch Box – Wilson.).-683.3 Thiết kế thí nghiệm -713.3.1 Máy thí nghiệm -713.3.2 Dụng cụ thí nghiệm -723.3.3 Phôi thí nghiệm -733.3.4 Dụng cụ đo kiểm -753.4 Dung dịch trơn nguội -753.5 Điều kiện biên -753.6 Thực nghiệm tiện thép 40X qua mảnh dao PCBN -753.6.1 Nội dung -753.6.2 Các thông số đầu vào thí nghiệm -763.7 Xây dựng ma trận thí nghiệm -78CHƢƠNG IV: XỬ LÝ SỐ LIỆU THỰC NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ -794.1 Kết bôi trơn -804.2 Kết có bôi trơn -86Kết luận chƣơng -89Kết luận chung hƣớng nghiên cứu đề tài .-90TÀI LIỆU THAM KHẢO -92- -5- DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ Hình 1.1: Sơ đồ chuyển động tạo hình phƣơng pháp tiện 13 Hình 1.2 Máy tiện vạn 14 Hình 1.3 Máy tiện Rơvônve 15 Hình 1.4 Máy tiện CNC 15 Hình 1.5 Máy tiện đứng CNC 15 Hình 1.6.Kết cấu dao tiện 16 Hình 1.7 Quá trình hình thành phoi 18 Hình 1.8 Các dạng phoi 19 Hình 1.9 Sự co rút phoi 20 Hình 1.10 Máy tiện CNC –Nhật 23 hình 1.11 Máy tiện CNC MaJac Nhật 23 Hình 1.12 Máy EmcoTurn 332 Mcplus Quá trình cắt khô tiện cứng 24 Hình 1.13 Mảnh hợp kim có CBN mũi 26 Hình 1.14 Ký hiệu số mảnh CBN dùng tiện cứng 27 Hình 2.1 Chi tiết bề mặt vật rắn 31 Hình 2.2 Quan hệ bán kính mũi dao chiều sâu lớp biến cứng với lƣợng chạy dao khác (khi dao chƣa bị mòn) 36 Hình 2.3 Quan hệ vận tốc cắt với chiều sâu lớp biến cứng ứng với lƣợng mòn mặt sau khác dao tiện 36 Hình 2.4 Quan hệ bán kính mũi dao, chiều sâu cắt ứng suất dƣ lớp bề mặt 41 Hình 2.5 Ảnh hƣởng thông số hình học dao tiện tới độ nhám bề mặt 41 Hình 2.6 Ảnh hƣởng tốc độ cắt tới nhám bề mặt gia công thép 42 Hình 2.7 Ảnh hƣởng lƣợng chạy dao tới độ nhám bề mặt 43 Hình 3.1 Sơ đồ nghiên cứu thực nghiệm 56 Hình 3.2 Sơ đồ khối kết đo 63 -6- Hình 3.3 Sơ đồ khối xác định hàm hồi quy biến 65 Hình 3.4 Sơ đồ khối xác định hàm hồi quy nhiều biến 70 Hình 3.5 Máy tiện GSKCN980TDb 71 Hình 3.6.Thân dao PDJNR2020K-15 có gắn mảnh PCBN 72 Hình 3.7 Các thông số mảnh dao 73 Hình 3.8 Phôi thí nghiệm 73 Hình 3.9 Máy đo độ nhám 75 Hình 4.1 Đồ thị quan hệ độ nhám với thông số cắt bôi trơn 84 Hình 4.2 Đồ thị quan hệ độ nhám với thông số cắt có bôi trơn 89 -7- DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Nội dung STT Bảng 2.1 Mức độ chiều sâu lớp biến cứng phƣơng pháp gia công Trang 35 Bảng 3.1 Bảng thành phần hóa học thép 40X 75 Bảng 3.2 Giá trị thông số chế độ cắt V, S cho thực nghiệm 78 Bảng 3.3 Ma trận thí nghiệm 79 Bảng 4.1 Kết độ nhám không bôi trơn 80 Bảng 4.2 Kiểm tra tính đồng thực nghiệm 83 Bảng 4.3 Giá trị hàm số thép 40X không bôi trơn 84 Bảng 4.4 Kết đo độ nhám có bôi trơn 86 Bảng 4.5 Kiểm tra tính đồng thực nghiệm có bôi trơn 88 Bảng 4.6 Giá trị hàm số thép 40X có bôi trơn 89 -8- CHƢƠNG XỬ LÝ SỐ LIỆU THỰC NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ Tiến hành gia công, quan sát đo ghi chép kết thí nghiệm Ở đo nhám theo giá trị Ra Rz trung bình cộng ba lần đo ba vị trí khác bề mặt gia công, thí nghiệm thực mảnh dao ảnh hƣởng mòn dao không đáng kể, kết thí nghiệm tin cậy Kết độ nhám bề mặt chi tiết gia công 4.1 Kết không bôi trơn Kết thực nghiệm không bôi trơn đƣợc trình bày bảng 4.1: Bảng 4.1 Kết đo độ nhám không bôi trơn Ra(µm) stt X1 X2 V(m S(mm Lần Lần Lần Trung Lần Lần Lần Trung đo đo đo bình đo đo đo bình /ph) /Vg) -1 Rz(µm) -1 160 0.08 0,345 0,379 0,418 0,380 1,682 1,871 2,401 1,986 +1 -1 200 0.08 0,318 0,315 0,303 0,312 1,897 1,857 1,832 1,862 -1 +1 160 0.12 0,797 0,780 0,697 0,752 3,709 3,810 3,742 3,843 +1 +1 200 0.12 0,689 0,695 0,710 0,698 3,440 3,512 3,608 3,520 0 180 0.1 0,591 0,570 0,579 0,580 2,987 2,967 2,977 2,977 0 180 0.1 0,620 0,615 0,618 0,617 2,912 2,935 3,114 2,987 0 180 0.1 0,625 0,642 0,626 0,631 3,112 3,147 2,711 2,990 - 80 - Chương trình Matlab xác định hệ số phương trình hồi quy không bôi trơn: clc % Xoa man hinh disp('Chuong trinh Matlab tim phuong hoi quy, quan he: Do nham voi cac thong so cua che cat khong boi tron') disp('So lieu thi nghiem') X1=[log(160) log(200) log(160) log(200) log(180) log(180) log(180)]'; X2=[log(0.08) log(0.08) log(0.12) log(0.12) log(0.1) log(0.1) log(0.1)]'; Y=[log(0.38) log(0.312) log(0.752) log(0.698) log(0.580) log(0.617) log(0.631)]'; % Tim phuong trinh hoi quy bac nhat dang: Y = a0+a1.X1+a2.X2 M = [ones(size(X1)) X1 X2]; disp('Cac he so cua phuong trinh hoi quy') a = M\Y % Giai tim cac he so chua biet: a0, a1, a2 disp('ve phuong trinh hoi quy'); V=linspace(160,200,15); %Khoang gia tri cua V S=linspace(0.08,0.12,15); %Khoang gia tri cua S [x,y]=meshgrid(V,S); %Tron luoi z=exp(a(1)).*x.^(a(2)).*y.^(a(3)); surf(x,y,z) grid on xlabel('V(m/ph)') ylabel('S(mm/Vg)') zlabel('Ra(um))') CHẠY RA KẾT QUẢ NHƢ SAU: Chuong trinh Matlab tim phuong hoi quy, quan he: Do nham voi cac thong so cua che cat co boi tron So lieu thi nghiem Cac he so cua phuong trinh hoi quy - 81 - a= 6.6948 -0.5738 1.8695 Vậy phương trình hồi quy là: Y = 6,6948 - 0,5738X1 + 1,8695X2 Ln(Ra) = 6,6948 - 0,5738ln(V) + 1,8695ln(S) => Ra = e6,6948e-0,5738ln(V) e1,8695ln(S) => Ra = 808,2V-0,5738S1,8597 *Kiểm tra tính đồng thực nghiệm không bôi trơn Để kiểm tra tính đồng thí nghiệm cần xác định tỷ số phƣơng sai lớn tổng phƣơng sai S u2  m Yuk  Yutb 2  m  k 1 Gp  S u2max S ag  Gp: Chỉ tiêu Cochoran S i 1 S 02  ( S u2 ) : Phƣơng sai N u N  S u2 ; u 1 S bi2  m N Ytb  Yn 2  N  B u 1 S 02 ; N n tip  bi Sbi ; tip: Chỉ tiêu Student Sag2 : Phƣơng sai có nghĩa phƣơng trình hồi quy Fp  S ag S 02 Fb : Chỉ tiêu Fisher Các tiêu để so sánh kiểm nghiệm tính xác thực nghiệm Dựa vào bảng kết đo độ nhám ta có bảng kiểm tra tính đồng thực nghiệm - 82 - Bảng 4.2 Kiểm tra tính đồng thực nghiệm không bôi trơn STT Kết đo độ nhám bề mặt (m) Mẫu Phƣơng Ra1 Ra2 Ra3 Ratb sai S u2 1 0.345 0.379 0.418 0.380 0.000133 2 0.318 0.315 0.303 0.312 0.000063 3 0.797 0.780 0.697 0.752 0.0029 4 0.689 0.695 0.710 0.698 0.00011 5 0.591 0.570 0.579 0.580 0.000111 6 0.620 0.615 0.618 0.617 0.000007 7 0.625 0.642 0.626 Giá trị phƣơng sai lớn 0.631 0.00009 0.0029 Tổng giá trị phƣơng sai Trong : Su2  0.004617 m  Rauk  Ratb m  k 1 m=3 Ta có giá trị phƣơng sai lớn S u2m ax  0.0029 Tổng giá trị phƣơng sai S u 1 u  0.004617 Theo công thức (3.8) ta có tiêu cochoran : Gp  S u2max S u 1 i  0.0029  0.628 0.004617 Gp đƣợc gọi tiêu cochoran để mẫu thí nghiệm đồng G p  GT Ta chọn mức độ có nghĩa = 0,05 xác suất tin cậy P = 0.95 cho bảng thống kê Với  = 0,05, bậc tự n=3 theo (phụ lục 22 [5]) ta có GT = 0,798 ta thấy G p  0.628  GT  0.798 thí nghiệm đồng ổn định Trong phƣơng trình hồi quy tồn số hệ số nghĩa (có giá trị nhỏ) - 83 - Để xác định xem phƣơng trình hồi quy có nghĩa hay không cần tính N  Ytb  Yn  N  B u 1 giá trị hàm Phƣơng sai có nghĩa: S ag2  S 02  S bi2  N N S u 1 u  0.004617   0.000659 S 02 0.000659   0.00003138 N n 21 (N=7 n=3) S bi  S bi2  0.0056 Bảng 4.3:Giá trị tham số phương trình hồi quy không bôi trơn Tổng stt Ytb Ytt (Ytb-Ytt)2 0.380 0.400 0.0004 0.312 0.352 0.0016 0.752 0.851 0.0098 0.698 0.749 0.0026 0.580 0.567 0.00016 0.617 0.567 0.0025 0.631 0.567 0.004  Ytb  Ytt  u 1 N Ytb  Yn 2  N  B u 1  0.02106: S ag2  S ag  0.0052 Fp  S ag S  0.0052  7.989 0.000659 N: số lƣợng thí nghiệm(N=7) B : số hệ số phƣơng trình hồi quy (B=3) Chọn mức ý nghĩa =0,05, xác suất tin cậy P=0,95, tra bảng Fisher (phụ lục 21[5]) FT = 8,89 Nhƣ Fp = 7.989 < FT = 8,89 ; Vậy phƣơng trình hồi quy hoàn toàn có nghĩa - 84 - Đồ thị quan hệ nhám Ra với thông số S,V không bôi trơn đƣợc vẽ Matlab trình bày hình 4.1 Hình 4.1- Đồ thị quan hệ độ nhám với V S bôi trơn - 85 - 4.2 Kết có bôi trơn Kết thực nghiệm có bôi trơn đƣợc trình bày bảng 4.4 Bảng 4.4 Kết đo độ nhám có bôi trơn Ra(µm) stt Rz(µm) X1 X2 V(m S(mm Lần Lần Lần Trung Lần Lần Lần Trung /ph) /Vg) đo đo đo bình đo đo đo bình -1 -1 160 0.08 0,411 0,444 0,461 0,438 1,884 2,364 2,360 2,202 +1 -1 200 0.08 0,471 0,476 0,457 0,468 2,390 2,438 2,385 2,404 -1 +1 160 0.12 0,848 0,858 0,860 0,855 4,847 4,783 4,729 4,786 +1 +1 200 0.12 0,874 0,842 0,635 0,783 4,765 4,620 3,326 4,237 0 180 0.1 0,475 0,661 0,644 0,593 2,508 3,064 3,043 2,871 0 180 0.1 0,666 0,658 0,661 0,662 3,050 3,044 2,957 3,017 0 180 0.1 0,657 0,666 0,657 0,660 2,883 2,855 2,929 2,889 Chương trình matlab xác định hệ số phương trình hồi quy có bôi trơn: clc % Xoa man hinh disp('Chuong trinh Matlab tim phuong hoi quy, quan he: Do nham voi cac thong so cua che cat co boi tron') disp('So lieu thi nghiem') X1=[log(160) log(200) log(160) log(200) log(180) log(180) log(180)]'; X2=[log(0.08) log(0.08) log(0.12) log(0.12) log(0.1) log(0.1) log(0.1)]'; Y=[log(0.438) log(0.468) log(0.855) log(0.783) log(0.593) log(0.662) log(0.660)]'; % Tim phuong trinh hoi quy bac nhat dang: Y = a0+a1.X1+a2.X2 - 86 - M = [ones(size(X1)) X1 X2]; disp('Cac he so cua phuong trinh hoi quy') a = M\Y % Giai tim cac he so chua biet: a0, a1, a2 disp('ve phuong trinh hoi quy'); V=linspace(0,200,100); %Khoang gia tri cua V S=linspace(0,0.12,100); %Khoang gia tri cua S [x,y]=meshgrid(V,S); %Tron luoi z=exp(a(1)).*x.^(a(2)).*y.^(a(3)); mesh(z) xlabel('V(m/ph)') ylabel('S(mm/Vg)') zlabel('Ra(um))') CHẠY RA KẾT QUẢ NHƢ SAU: Chuong trinh Matlab tim phuong hoi quy, quan he: Do nham voi cac thong so cua che cat co boi tron So lieu thi nghiem Cac he so cua phuong trinh hoi quy a= 3.1432 -0.0451 1.4631 Vậy phương trình hồi quy là: Y = 3,1432 - 0,0451X1 + 1,4631X2 Ln(Ra) = 3,1432 - 0,0451ln(V) + 1,4631ln(S) => Ra = e3,1432e-0,0451ln(V) e1,4631ln(S) => Ra = 22,9198V-0,0451S1,4631 - 87 - Dựa vào bảng kết đo độ nhám ta có bảng kiểm tra tính đồng thực nghiệm Bảng 4.5 Kiểm tra tính đồng thực nghiệm có bôi trơn STT Kết đo độ nhám bề mặt (m) Mẫu Phƣơng Ra1 Ra2 Ra3 Ratb sai S u2 1 0.411 0.444 0.461 0.438 0.00064 2 0,471 0.476 0.457 0.468 0.000097 3 0.848 0.858 0.860 0.855 0.00004 4 0.874 0.842 0.635 0.783 0.0168 5 0.475 0.661 0.644 0.593 0.0105 6 0.666 0.658 0.661 0.662 0.00001 7 0.657 0.666 0.657 Giá trị phƣơng sai lớn 0.660 0.00005 0.0168 Tổng giá trị phƣơng sai Trong : 0.02815 m Rauk  Ratb2  m  k 1 Su2  m=3 Ta có giá trị phƣơng sai lớn S u2m ax  0.0168 Tổng giá trị phƣơng sai S u 1 u  0.02815 Theo công thức (3.8) ta có tiêu cochoran : Gp  S u2max S u 1 i  0.0168  0.596 0.02815 Gp đƣợc gọi tiêu cochoran để mẫu thí nghiệm đồng G p  GT Ta chọn mức độ có nghĩa = 0,05 xác suất tin cậy P = 0.95 cho bảng thống kê Với  = 0,05, bậc tự n=3 theo (phụ lục 22 [5]) ta có GT = 0,798 ta thấy G p  0.596  GT  0.798 thí nghiệm đồng ổn định - 88 - Để xác định xem phƣơng trình hồi quy có nghĩa hay không cần tính N  Ytb  Yn  N  B u 1 giá trị hàm Phƣơng sai có nghĩa: S ag2  S 02  S bi2  N N S u 1 u  0.02815   0.00402 S 02 0.000402   0.000191 N n 21 (N=7 n=3) S bi  S bi2  0.0138 Bảng 4.6 Giá trị tham số phương trình hồi quy có bôi trơn stt Ytb Ytt (Ytb-Ytt)2 0.438 0.488 0.0025 0.468 0.459 0.000081 0.855 0.819 0.0012 0.783 0.811 0.00078 0.593 0.624 0.00096 0.662 0.624 0.0014 0.660 0.624 0.0012 Tổng  Y u 1 tb  Ytt   0.0081: S ag  S ag N Ytb  Yn 2  N  B u 1  0.002 Fp  S ag2 S  0.002  0.5 0.00402 N:số lƣợng thí nghiệm(N=7) B số hệ số phƣơng trình hồi quy (B=3) Chọn mức ý nghĩa =0,05, xác suất tin cậy P=0,95, tra bảng Fisher (phụ lục 21[5]) FT =0.5 Nhƣ Fb = 0.5< FT = 8,89 ; Vậy phƣơng trình hồi quy hoàn toàn có nghĩa * Đồ thị quan hệ nhám Ra với thông số S,V có bôi trơn đƣợc vẽ Matlab trình bày hình 4.2 - 89 - Hình 4.2- Đồ thị quan hệ độ nhám với V S có bôi trơn Kết luận chƣơng: Trong chƣơng tác giả trình bày kết xử lý số liệu thực nghiệm xây dựng phƣơng trình hồi quy quan hệ độ nhám bề mặt với tốc độ cắt lƣợng chạy dao tiện cứng thép 40X dao PCBN cho hai trƣờng hợp bôi trơn không bôi trơn Tác giả sử dụng phƣơng pháp quy hoạch thực nghiệm với trợ giúp chƣơng trình viết phần mềm Matlab xây dựng đƣợc hai phƣơng trình sau: +Khi tiện khô phƣơng trình : Ra = 808,2V-0,5738S1,8597 +Khi tiện ƣớt phƣơng trình: Ra = 22,9198V-0,0451S1,4631 Qua phƣơng trình rút số nhận xét nhƣ sau: - Ảnh hƣởng V đến độ nhám hai trƣờng hợp nghịch biến tức tăng V Ra giảm Khi tiện khô mức độ ảnh hƣởng V đến độ nhám lớn nhiều so tiện ƣớt - Ảnh hƣởng S đến độ nhám hai trƣờng hợp đồng biến tức S tăng Ra tăng Khi tiện khô mức độ ảnh hƣởng S đến độ nhám lớn so với tiện ƣớt - Nói chung chế độ cắt tiện khô có ảnh hƣởng nhiều so với tiện ƣớt.Do việc lựa chọn hợp lý, xác chế độ cắt tiện khô yêu cầu cấp thiết - 90 - KẾT LUẬN CHUNG VÀ HƢỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO Trong giới hạn nghiên cứu với nội dung: “Nghiên cứu ảnh hƣởng thông số chế độ cắt đến chất lƣợng bề mặt tiện khô tiện ƣớt thép 40X nhiệt luyện”,đề tài hoàn thành đạt đƣợc kết nhƣ sau: - Nghiên cứu đánh giá tổng quan trình tiện cứng, yếu tố ảnh hƣởng đến chất lƣợng bề mặt tiện - Đƣa đƣợc phƣơng trình hồi quy cho hai trƣờng hợp tiện khô tiện ƣớt thép 40X dao PCBN: + Khi tiện khô: Ra = 808,2V-0,5738S1,8597 (µm) + Khi tiện ƣớt: Ra = 22,9198V-0,0451S1,4631 (µm) -Từ phƣơng trình hồi quy thực nghiệm ta thấy: S có số mũ dƣơng lớn nên ảnh hƣởng đến Ra nhiều theo chiều thuận, nghĩa S tăng Ra tăng V ảnh hƣởng tới Ra theo chiều nghịch nghĩa tăng V Ra giảm, Vì muốn đạt đƣợc chất lƣợng bề mặt theo mong muốn nhà công nghệ quan tâm đến bƣớc tiến dao S chủ yếu Chỉ cần điều chỉnh tăng S lƣợng nhỏ ảnh hƣởng rõ rệt đến nhám bề mặt Cũng dựa vào phƣơng trình trên, ta điều khiển thông số công nghệ phù hợp để gia công chi tiết đảm bảo chất lƣợng bề mặt theo mong muốn - Sau làm thực nghiệm tiến hành đo kiểm độ nhám bề mặt cách xác cho tiện khô tiện ƣớt ta thấy từ kết tiện khô cho kết nhám bề mặt thấp so với tiện ƣớt, S, V ,t Còn thí nghiệm tâm nhám gần nhƣ không thay đổi cho hai trƣờng hợp Trong điều kiện nghiên cứu đề tài xét đến chất lƣợng bề mặt mà chƣa xét đến yếu tố mòn dao, tiện cứng có va đập thấy tiện khô ƣu việt tiện ƣớt độ nhám bề mặt thấp tiết kiệm đƣợc chi phí bôi trơn làm mát, không ảnh hƣởng đến môi trƣờng chất tƣới nguội gây - 91 - Kết nghiên cứu đề tài dừng lại đánh giá ảnh hƣởng chế độ cắt đến chất lƣợng bề mặt gia công (chủ yếu nhám bề mặt) xác định đƣợc tiện cứng không bôi trơn có tốt Còn nhiều vấn đề bỏ ngỏ cần tiếp tục đƣợc nghiên cứu phát triển Đó vấn đề tối ƣu thông số hình học dụng cụ cắt, vấn đề nhiệt cắt, lực cắt, rung động, tính chất lý lớp bề mặt sau gia công, tính kinh tế, suất,… đặc biệt vấn đề mòn dụng cụ tiện cứng Vì vậy, tác giả mong nhận đƣợc bảo, đóng góp ý kiến thầy cô bạn đồng nghiệp để đề tài đƣợc hoàn thiện có triển vọng phát triển tƣơng lai Xin trân trọng cảm ơn! - 92 - TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] Nguyễn Đăng Bình, Phan Quang Thế (2006),Ma sát, mòn bôi trơn kỹ thuật, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội [2] Nguyễn Thị Quốc Dung (2012), Nghiên cứu trình tiện thép hợp kim qua dao PCBN,Luận án tiến sĩ kỹ thuật, Trƣờng Đại học Kỹ thuật Công nghiệp Thái Nguyên [3] Nguyễn Văn Dự, Nguyễn Đăng Bình (2011),Quy hoạch thực nghiệm kỹ thuật,Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội [4] Trần Văn Địch, Nguyễn Trọng Bình, Nguyễn Thế Đạt, Nguyễn Viết Tiếp, Trần Xuân Việt (2003),Công nghệ chế tạo máy, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật,Hà Nội [5] Trần Văn Địch (2011) Các phƣơng pháp xác định độ xác gia công,Nhà xuất khoa học kỹ thuật,Hà Nội [6] Bành Tiến Long, Trần Thế Lục, Trần Sĩ Tuý (2001),Nguyên lý gia công vật liệu,Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội [7] Phan Quang Thế (2002), Nghiên cứu khả làm việc dụng cụ thép gió phủ dùng cắt thép cacbon trung bình,Luận án tiến sĩkỹ thuật, Trƣờng Đại họcBách khoa Hà Nội Tiếng Anh [8] Arsecularatne J A., Zhang L C., Montross C., Mathew P (2006), “On machining of hardened AISI D2 steel with PCBN tool”, Journal of Materials Processing Technology, 171, pp 244 – 252 [9] Barry J., Byrne G (2001), “Cutting tool wear in the machining of hardened steel Part II: cubic boron nitride cutting tool wear”, Wear, 247, pp 152 – 160 [10] Chen W (2000), “Cutting forces and surface finish when machining medium hardness steel using CBN tools”, International Journal of Machine Tools & Manufacture, 40, pp 455 – 466 - 93 - [12] Chou Y K., Evans C J., Barash M M (2002), “Experimental investigation on CBN turning of hardened AISI 52100 steel”, Journal of Materials Processing Technology, 124(3), pp 274 – 283 [13] Chou Y.K, Hui Song (2005), “Thermal modeling for white layer predictions in finish hard turning”, International Journal of Machine Tools & Manufacture, 45, pp 481 – 495 [14] David A S., John S A (1997), “ Metal cutting theory and practice”,Marcel Dekker, Inc, New York, USA - 94 - ...BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI DƢƠNG QUANG HƢNG NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA CÁC THÔNG SỐ CHẾ ĐỘ CẮT ĐẾN CHẤT LƢỢNG BỀ MẶT KHI TIỆN KHÔ VÀ TIỆN ƢỚT THÉP 40X ĐÃ NHIỆT LUYỆN... lƣợng bề mặt tiện khô tiện ƣớt thép 40X nhiệt luyện” cần thiết có tính ứng dụng trực tiếp MỤC ĐÍCH VÀ ĐỐI TƢỢNG NGHIÊN CỨU Nghiên cứu ảnh hƣởng tốc độ cắt ,lƣợng chạy dao đến độ nhám bề mặt tiện. .. rõ rệt đến bề mặt gia công cuối, nghiên cứu ảnh hƣởng chế độ cắt đến chất lƣợng bề mặt gia công tiện tinh thép X12M qua dao gắn mảnh PCBN [1] Tuy nhiên đề tài nghiên cứu chủ yếu tập trung vào khảo