Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ cắt đến lực cắt khi gia công thép c45 trên máy phay CNC

1 NGUYỄN VĂN SÁNG BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGÀNH : CÔNG NGHỆ CƠ KHÍ CÔNG NGHỆ CƠ KHÍ CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CHÊ ĐỘ CẮT ĐẾN LỰC CẮT KHI GIA CÔNG THÉP C45 TRÊN MÁY PHAY CNC NGUYỄN VĂN SÁNG 2008 - 2010 Hà Nội 2011 HÀ NỘI 2011 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CHÊ ĐỘ CẮT ĐẾN LỰC CẮT KHI GIA CÔNG THÉP C45 TRÊN MÁY PHAY CNC NGÀNH : CÔNG NGHỆ CƠ KHÍ 3898 NGUYỄN VĂN SÁNG Người hướng dẫn khoa học : PGS.TS NGUYỄN TRỌNG BÌNH HÀ NỘI 2011 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan nội dung luận văn “Nghiên cứu ảnh hưởng thông số công nghệ đến lực cắt gia công thép C45 máy phay CNC” nghiên cứu riêng hoàn toàn không chép từ công trình khoa học Trong luận văn có tham khảo số tài liệu liệt kê phần tài liệu khảo Tôi cam đoan lời cam kết hoàn toàn Nếu sai xin hoàn toàn chịu trách nhiệm Người cam đoan Nguyễn Văn Sáng DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU CHÍNH Ký hiệu Ý nghĩa V Vận tốc cắt Sz Lượng chạy dao B Chiều sau cắt đo theo phương dọc trục dao phay t a Chiều sâu cắt đo theo phương vuông góc với trục dao phay Đơn vị m/phút mm/răng mm mm Chiều dày cắt mm amax Chiều dày cắt lớn mm amin Chiều dày cắt nhỏ mm Chiều dày cắt trung bình mm b Chiều rộng cắt mm F Diện tích cắt mm2 Diện tích cắt trung bình mm2 atb Ftb z Số dao phay D Đường kính dao phay mm r Bán kính đỉnh lưỡi dao phay mm γ Góc trước lưỡi cắt độ α Góc sau lưỡi cắt độ β Góc sắc lưỡi cắt độ φ Góc nghiêng độ φ1 Góc nghiêng phụ độ ψ Góc tiếp xúc độ Pt Lực cắt tiếp tuyến N Pr Lực cắt hướng kính N Py Lực cắt theo phương chuyển động dao N Px Lực cắt theo phương vuông góc với phương chuyển động dao N Pz Lực cắt theo phương dọc trục dao Kn Lực cắt đơn vị pháp tuyến N/mm2 Kf Lực cắt đơn vị ma sát N/mm2 Nc Công suất cắt Kw Pdc Công suất động Kw Ra Sai lệch profil trung bình bề mặt chi tiết µm Rz Chiều cao nhấp nhô trung bình bề mặt chi tiết µm T Tuổi bền dao Phút hs Chiều cao mài mòn theo mặt sau dao mm Chiều cao mòn thep mặt sau cho phép mm Thời gian gia công Phút [hs] τ Hệ số thực nghiệm xét đến ảnh hưởng điều kiện gia A0 công xây dựng mô hình lực cắt phụ thuộc vào thông số chế độ cắt A1,A2,A3 Số mũ thực nghiệm tương ứng với thông số chế độ cắt Hệ số thực nghiệm xét đến ảnh hưởng điều kiện gia C0Px,y,z công xây dựng mô hình lực cắt phụ thuộc thời gian gia công lực Px,y,z C1Px,y,z Số mũ thực nghiệm tương ứng lực Px,y,z thời gian gia công N DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU TT Ký hiệu Tên bẳng biểu Bảng 3.1 Tổng hợp thông số công nghệ gia công: Bảng 3.2 Tổng hợp kết đo lực cắt Px, Py, Pz phụ thuộc vào chế độ cắt Bảng 3.3 Bảng tổng hợp kết thí nghiệm điểm P01 Bảng 3.4 Bảng tổng hợp kết thí nghiệm điểm P02 Bảng 3.5 Bảng tổng hợp kết thí nghiệm điểm P03 Bảng 3.6 Bảng tổng hợp kết thí nghiệm điểm P04 Bảng 3.7 Bảng tổng hợp kết thí nghiệm điểm P05 Bảng 3.8 Bảng tổng hợp kết thí nghiệm điểm P06 Bảng 3.9 Bảng tổng hợp kết thí nghiệm điểm P07,09,10 10 Bảng 3.10 Bảng tổng hợp kết thí nghiệm điểm P08 11 Bảng 3.11 Bảng tổng hợp kết thí nghiệm điểm P11 12 Bảng 3.12 Bảng tổng hợp kết thí nghiệm điểm P12 13 Bảng 3.13 Bảng tổng hợp kết thí nghiệm điểm P13 14 Bảng 3.14 Bảng tổng hợp kết thí nghiệm điểm P14 15 Bảng 3.15 Bảng tổng hợp kết thí nghiệm điểm P15 16 Bảng 3.16 Bảng tổng hợp kết thí nghiệm điểm P16 17 Bảng 3.17 Bảng tổng hợp kết thí nghiệm điểm P17,18,19,20 18 Bảng 3.18 Bảng trị số C0Px C1Px 19 Bảng 3.19 Bảng trị số C0Py C1Py 20 Bảng 3.20 Bảng trị số C0Pz C1Pz 21 Bảng 3.21 Phương trình quan hệ lực cắt Px thời gian gia công τ 22 Bảng 3.22 Phương trình quan hệ lực cắt Py thời gian gia công τ 23 Bảng 3.23 Phương trình quan hệ lực cắt Pz thời gian gia công τ 24 Bảng 3.24 Tổng hợp kết hệ số C0 C1 phương trình lực cắt (Px, Py, Pz) phụ thuộc vào thời gian gia công τ 25 Bảng 3.25 26 Bảng 3.26 Phương trình lực cắt (Px, Py, Pz) phụ thuộc vào thông số chế độ cắt (V, Sz, B) thời gian gia công τ Phương trình lực cắt (Px, Py, Pz) phụ thuộc vào thông số chế độ cắt (V, Sz, B) DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ ĐỒ THỊ TT Ký hiệu Tên hình vẽ, đồ thị Hình 1.1 Các loại dao phay Hình 1.2 Lực cắt phay Hình 1.3 Thành phần lực cắt phay dao phay trụ xoắn Hình 1.4 Điều khiển điểm – điểm Hình 1.5 Điều khiển đường thẳng máy phay Hình 1.6 Điều khiển 2D máy phay Hình 1.7 Điều khiển 2D1/2 Hình 1.8 Điều khiển 3D máy phay Hình 1.9 Vùng gia công phay 10 Hình 1.10 Sơ đồ bước phay 11 Hình 1.11 Sơ đồ ăn dao vào chi tiết 12 Hình 1.12 Bù chiều dài dao phay 13 Hình 1.13 Mô hình hóa trình cắt phay 14 Hình 2.1 Lực cắt phay dao phay ngón 15 Hình 2.2 Chiều dày cắt phay dao phay ngón sử dụng mảnh cắt xoay 16 Hình 2.3 Kích thước hình học mảnh cắt 17 Hình 2.4 Mối quan hệ lực cắt thời gian gia công 18 Hình 3.1 Mô hình thí nghiệm phay 19 Hình 3.2 Dao phay ngón sử dụng mảnh cắt xoay 20 Hình 3.3 Kích thước phôi sơ đồ gia công 21 Hình 3.4 Sơ đò gá đặ thí nghiệm 22 Hình 3.5 Sơ đồ đo lực cắt phay 23 Hình 3.6 Các kiểu hiệu ứng áp điện 24 Hình 3.7 Cấu tạo cảm biến đo lực cắt 25 Hình 3.8 Cấu tạo lực kế kiểu áp điện 26 27 28 Hình 3.9 Sơ đồ quy hoạch thực nghiệm 10 MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN .1 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU CHÍNH .4 DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU .6 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ ĐỒ THỊ MỤC LỤC .10 1.1 TỔNG QUAN VỀ PHAY 16 1.1.1 1.1.2 1.1.3 1.1.4 1.1.5 Định nghĩa phay 16 Các chuyển động cắt phay 16 Phân loại dao phay .17 Đặc điểm gia công cắt gọt phay .20 Các tượng xảy trình cắt 20 1.2 CÔNG NGHỆ GIA CÔNG TRÊN MÁY PHAY CNC 26 1.2.1 Các dạng điều khiển máy phay CNC 26 1.2.2 Quy trình công nghệ gia công máy CNC 31 1.2.3 Phương pháp thực nguyên công phay máy phay CNC .32 1.2.4 Lập trình gia công máy phay CNC 38 1.3.1 Mô hình 40 1.3.2 Nội dung nghiên cứu mô hình hóa trình cắt phay .42 1.4.1 Đối tượng nghiên cứu 42 1.4.2 Nội dung nghiên cứu 43 2.1 ĐẶC TRƯNG CƠ BẢN VỀ LỰC CẮT KHI PHAY BẰNG DAO PHAY NGÓN SỬ DỤNG MẢNH CẮT XOAY 45 2.1.1 Mô hình lực cắt .45 2.1.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến lực cắt 49 2.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐO LỰC CẮT 50 2.2.1 Đo gián tiếp 50 2.2.2 Đo trực tiếp 51 2.3 XÂY DỰNG MÔ HÌNH LỰC CẮT PHỤ THUỘC VÀO THỜI GIAN GIA CÔNG 51 2.3.1 Sự biến đổi lực cắt theo thời gian gia công 51 2.3.2 Mô hình thành phần lực cắt 52 2.3.3 Mô hình tổng quát thành phần lực cắt phụ thuộc vào thông số chế độ cắt .53 2.4 KẾT LUẬN CHƯƠNG 53 3.1 ĐẶT VẤN ĐỀ 54 3.2 MÔ HÌNH THÍ NGHIỆM 55 97 >> X=[1 4.4427 -2.5257 1.3324; 4.3175 -2.6593 0.8154; 4.4427 -2.5257 1.3324; 5.0434 -2.6593 0.8154; 4.4427 -2.5257 0.8154; 4.6821 -3.1011 0.8154; 4.6821 -2.9004 0.2776; 4.6821 -2.3539 0.8154; 4.9273 -2.9004 0.2776; 4.6821 -2.6593 0.0000; 4.9273 -2.9004 0.8154; 4.6821 -2.6593 1.6094; 4.9273 -2.6593 0.2776; 4.6821 -2.6593 0.8154; 4.4427 -2.6593 1.3324; 4.6821 -2.6593 0.8154; 4.9273 -2.6593 0.2776; 4.6821 -2.6593 0.8154; 4.9273 -2.6593 0.2776; 4.6821 -2.6593 0.815] X= 1.0000 4.4427 -2.5257 1.3324 1.0000 4.4427 -2.5257 1.3324 1.0000 4.4427 -2.5257 0.8154 1.0000 4.6821 -2.9004 0.2776 1.0000 4.9273 -2.9004 0.2776 1.0000 4.9273 -2.9004 0.8154 1.0000 4.9273 -2.6593 0.2776 1.0000 4.4427 -2.6593 1.3324 1.0000 4.9273 -2.6593 0.2776 1.0000 4.9273 -2.6593 0.2776 1.0000 4.3175 -2.6593 0.8154 1.0000 5.0434 -2.6593 0.8154 1.0000 4.6821 -3.1011 0.8154 1.0000 4.6821 -2.3539 0.8154 1.0000 4.6821 -2.6593 1.0000 4.6821 -2.6593 1.6094 1.0000 4.6821 -2.6593 0.8154 1.0000 4.6821 -2.6593 0.8154 98 1.0000 4.6821 -2.6593 0.8154 1.0000 4.6821 -2.6593 0.8150 Vậy nghịch đảo ma trận M = XT*X là: >> M-1 = inv(XT*X) M-1 = 49.6121 -7.8383 4.0117 -2.6379 -7.8383 1.8604 0.4543 0.4243 4.0117 0.4543 2.2555 -0.1252 -2.6379 0.4243 -0.1252 0.4089 >> (nhập ma trận Y) >> Y=[6.8442; 6.7560; 5.4090; 6.8516; 5.7535; 6.9700; 6.4481; 5.7484; 6.2515; 5.5699; 6.2584; 6.2471; 5.5584; 6.0624; 6.2536; 6.1442; 5.9920; 6.2446] 5.7519; 6.4206; 5.7519 6.4206 6.8442 6.7560 5.4090 6.8516 5.7535 6.9700 6.4481 5.7484 6.2515 5.5699 6.2584 6.2471 5.5584 6.0624 6.2536 6.1442 5.9920 6.2446 Y= * Tính ma trận hệ số at = M-1XT*X >> = M-1*XT*Y 99 at = 7.7788 -0.1563 0.5869 0.9318 >> Ta thu phương trình hồi quy thực nghiệm sau: $y = 7.7788 - 0.1563x1 + 0.5869 x2 + 0.9318 x3 * Xác định tồn phương trình hồi quy: Ứng dụng phần mềm MicroSoft EXCEL ta thu bảng tổng hợp sau: Điểm TN yi yi P1 6.8442 6.8436 0.0000004 P2 6.8516 6.8436 0.000065 P3 6.4481 6.3618 0.007444 P4 5.5699 5.6034 0.001126 P5 5.5584 5.5651 0.000045 P6 6.1442 6.0662 0.006087 P7 5.7519 5.7066 0.002051 P8 6.7560 6.7652 0.000084 P9 5.7535 5.7066 0.002197 P10 5.7484 5.7066 0.001746 P11 6.2584 6.3030 0.001987 P12 6.0624 6.1895 0.016170 P13 5.9920 5.9867 0.000028 P14 6.4206 6.4252 0.000021 P15 5.4090 5.4863 0.005975 P16 6.9700 6.9859 0.000255 (y i - y i )2 100 P17 6.2515 6.2460 0.000030 P18 6.2471 6.2460 0.000001 P19 6.2536 6.2460 0.000058 P20 6.2446 6.2460 0.000002 S (a ) = 20 å (y i - y i ) 0.045374 i =1 * Xác định phương sai dư: Sdö = S (a ) 0.04574 = = 0.053253 20 - - n- k - Sử dụng bảng phân vị Student với mức ý nghĩa cho trước (độ tin cậy γ = 0.95) Tính: t tính = aj = Sdö mij aj 0.05698 mij mij: giá trị đường chéo ma trận M-1 = (XT.X)-1 So sánh với bảng Student: tbảng(20-3-1), α = 0.05) => tbảng = 1.753 J mij ttính tbảng Kết luận 7.7788 49.6098 20.74 1.753 Tồn -0.1563 1.8603 2.15 1.753 Tồn 0.5869 2.2553 7.34 1.753 Tồn 0.9318 0.4089 27.36 1.753 Tồn Ta thu phương trình biểu diễn mối quan hệ lực cắt Py với thông số chế độ cắt sau: PY = 2389,46.V-0.1563.SZ0.5569.B0.9318 * Xác định hệ số R2: Hệ số R2 xác định theo công thức: n R2 = åi= (yi - y)2 åi= (yi - y)2 n với y = n y n åi= i 101 Ứng dụng phần mềm EXCEL ta có bảng tổng hợp kết sau: Điểm TN yi yi ( y i - y )2 ( yi - y ) P1 6.8442 6.8436 0.4446 0.4454 P2 6.8516 6.8436 0.4446 0.4554 P3 6.4481 6.3618 0.0342 0.0736 P4 5.5699 5.6034 0.3288 0.3684 P5 5.5584 5.5651 0.3742 0.3825 P6 6.1442 6.0662 0.0122 0.0011 P7 5.7519 5.7066 0.2210 0.1805 P8 6.7560 6.7652 0.3462 0.3355 P9 5.7535 5.7066 0.2210 0.1792 P10 5.7484 5.7066 0.2210 0.1835 P11 6.2584 6.3030 0.0159 0.0067 P12 6.0624 6.1895 0.0002 0.0131 P13 5.9920 5.9867 0.0361 0.0342 P14 6.4206 6.4252 0.0617 0.0595 P15 5.4090 5.4863 0.4768 0.5896 P16 6.9700 6.9859 0.6547 0.6291 P17 6.2515 6.2460 0.0048 0.0056 P18 6.2471 6.2460 0.0048 0.0049 P19 6.2536 6.2460 0.0048 0.0059 P20 6.2446 6.2460 0.0048 0.0046 ∑=3.912541 ∑=3.957981 y = -1.9370 n Vậy R2 = åi= (yi - y)2 åi= (yi - y)2 n = 3.912541 = 0.9888519 3.957981 102 Thỏa mãn điều kiện £ R £ Phương trình hồi quy có độ xác cao 3.9.3 Các bảng tổng hợp kết Bảng 3.21: Phương trình quan hệ lực cắt Px thời gian gia công τ Điểm TN Phương trình lực cắt Px Độ tin cậy R2 P1 Px = 360.43τ0.2628 0.9699 P2 Px = 340.41τ0.2932 0.9776 P3 Px = 149.31τ0.4121 0.9741 P4 Px = 74.84τ0.4015 0.7867 P5 Px = 102.34τ0.2878 0.9733 P6 Px = 183.14τ0.2638 0.9871 P7 Px = 121.04τ0.2809 0.9809 P8 Px = 171.44τ0.4363 0.9795 P9 Px = 121.05τ0.2809 0.9809 P10 Px = 121.05τ0.2809 0.9809 P11 Px = 141.19τ0.4217 0.9909 P12 Px = 165.27τ0.2667 0.9858 P13 Px = 132.44τ0.3367 0.9943 P14 Px = 246.45τ0.2736 0.9873 P15 Px = 90.40τ0.3158 0.9842 P16 Px = 381.58τ0.2717 0.9746 P17 Px = 153.56τ 0.3477 0.9568 P18 Px = 153.56τ0.3477 0.9568 P19 Px = 153.56τ0.3477 0.9568 P20 0.3477 0.9568 Px = 153.56τ Bảng 3.22: Phương trình quan hệ lực cắt Py thời gian gia công τ Điểm TN Phương trình lực cắt Py Độ tin cậy R2 P1 Py = 550.60τ0.2285 0.9758 P2 Py = 460.86τ0.2797 0.9517 103 P3 Py = 237.20τ0.3558 0.9814 P4 Py = 157.37τ0.2304 0.9650 P5 Py = 177.12τ0.1659 0.9814 P6 Py = 292.03τ0.1848 0.9769 P7 Py = 153.22τ0.2576 0.9659 P8 Py = 389.37τ0.2943 0.9489 P9 Py = 153.22τ0.2576 0.9659 P10 Py = 153.22τ0.2576 0.9659 P11 Py = 153.56τ0.3477 0.9862 P12 0.2171 Py = 269.56τ 0.9660 P13 Py = 218.61τ0.2362 0.9854 P14 Py = 336.06τ0.2618 0.9839 P15 0.2690 Py = 112.11τ 0.9816 P16 Py = 662.74τ0.1916 0.9876 P17 Py = 298.62τ0.2297 0.9910 P18 0.2297 Py = 298.62τ 0.9910 P19 Py = 298.62τ0.2297 0.9910 P20 Py = 298.62τ0.2297 0.9910 Bảng 3.23: Phương trình quan hệ lực cắt Pz thời gian gia công τ Điểm TN Phương trình lực cắt Py Độ tin cậy R2 P1 Py = 15.84τ0.6016 0.9988 P2 Py = 12.08τ0.7498 0.9321 P3 Py = 11.28τ0.8778 0.9742 P4 Py = 11.90τ0.6085 0.9857 P5 Py = 22.90τ0.4332 0.9439 P6 Py = 20.92τ0.5164 0.9654 P7 Py = 2458τ0.5052 0.8817 P8 Py = 15.70τ0.6757 0.9568 104 P9 Py = 24.58τ0.5052 0.8817 P10 Py = 24.58τ0.5052 0.8817 P11 Py = 13.56τ0.7956 0.9634 P12 Py = 30.20τ0.4604 0.9785 P13 Py = 14.53τ0.5274 0.9736 P14 Py = 19.20τ0.6291 0.9483 P15 Py = 12.68τ0.6034 0.9781 P16 Py = 25.59τ0.5120 0.9685 P17 Py = 15.84τ0.6016 0.9842 P18 Py = 15.84τ 0.6016 0.9842 P19 Py = 15.84τ0.6016 0.9842 P20 Py = 15.84τ0.6016 0.9842 105 Bảng 3.24: Tổng hợp kết hệ số C0 C1 phương trình lực cắt (Px, Py, Pz) phụ thuộc vào thời gian gia công τ Điểm TN V(m/ph) Sz(mm/r) B(mm) t(mm) P01 85 0.08 3.79 P02 85 0.08 P03 85 P04 Px = C0Px t C1Px Py = C0Py t C1 Py Pz = C0Pz t C1 Pz C0Px C1Px C0Py C1Py C0Pz C1Pz 20.00 360.43 0.26 550.60 0.23 15.84 0.60 3.79 20.00 340.71 0.29 460.86 0.28 12.18 0.75 0.08 2.26 20.00 149.31 0.41 237.20 0.36 11.28 0.88 108 0.055 1.32 20.00 74.84 0.40 157.37 0.23 11.90 0.61 P05 138 0.055 1.32 20.00 102.34 0.29 177.13 0.17 22.90 0.43 P06 138 0.055 2.26 20.00 183.31 0.26 292.03 0.18 20.92 0.52 P07,09,10 138 0.07 1.32 20.00 121.05 0.28 153.22 0.26 24.58 0.51 P08 85 0.07 3.79 20.00 171.44 0.44 389.37 0.29 15.70 0.68 P11 75 0.07 2.26 20.00 141.19 0.42 185.58 0.38 13.16 0.80 P12 155 0.07 2.26 20.00 165.27 0.27 269.56 0.22 30.20 0.46 P13 108 0.045 2.26 20.00 132.44 0.34 218.61 0.24 14.53 0.53 P14 108 0.095 2.26 20.00 246.35 0.27 336.06 0.26 19.20 0.63 P15 108 0.07 20.00 90.40 0.32 112.11 0.27 12.68 0.60 P16 108 0.07 20.00 381.58 0.27 662.74 0.19 25.59 0.51 P17,18,19,20 108 0.07 2.26 20.00 153.56 0.35 298.62 0.23 15.84 0.60 106 Bảng 3.25: Phương trình lực cắt (Px, Py, Pz) phụ thuộc vào thông số chế độ cắt (V, Sz, B) thời gian gia công τ TT Các đại lượng Phương trình tổng quát đặc trưng Px,y,z = A0.VA1.SzA2.BA3 Các hệ số đánh giá độ xác Hệ số đánh giá độ tin cậy Hệ số tra bảng γ = 0.95 t0 t1 t2 t3 R2 tbảng C0Px = 73.08.V0.5059.SZ0.8567.B0.9284 3.64 2.22 3.41 8.69 0.8757 1.753 C01Px = 5.35.V-0.7582.SZ-0.3180.B-0.1482 1.98 4.63 1.76 1.93 0.5792 1.753 C0Py = 32.901.V0.4935.SZ0.4548.B1.1240 4.02 2.70 1.88 14.3 0.9265 1.753 C1Py = 30,73.V-0.7691.SZ0.3898.B-0.2322 3.73 4.32 1.99 2.78 0.6347 1.753 C0Pz = 0.02.V1.5746.SZ0.3766.B0.2963 3.84 8.33 1.81 3.34 0.8142 1.753 C01Pz = 56.15.V-0.8206.SZ0.2360.B-0.0997 7.31 7.68 2.01 1.99 0.8463 1.753 C1Px Px= C0Px.τ C1Py Py= C0Py.τ C1Pz Pz= C0Pz.τ 107 Bảng 3.26: Phương trình lực cắt (Px, Py, Pz) phụ thuộc vào thông số chế độ cắt (V, Sz, B) Các đại TT lượng đặc trưng Phương trình tổng quát Các hệ số đánh giá độ xác Px,y,z = A0.VA1.SzA2.BA3 Hệ số đánh giá độ tin cậy Hệ số tra bảng γ = 0.95 t0 t1 t2 t3 R2 tbảng Px Px = 2389.46.V-0.1563.SZ0.5869.B0.9318 20.74 2.15 7.34 27.36 0.9885 1.753 Py Py =8.04.V-0.0357.SZ0.0908.B0.11327 22.57 2.00 4.61 15.82 0.9689 1.753 Pz Pz = 206.90.V-0.1525.SZ0.1378.B0.0995 14.64 2.16 1.77 3.01 0.998 1.753 108 3.10 CÁC KẾT QUẢ MÔ HÌNH HÓA QUÁ TRÌNH CẮT KHI PHAY 3.10.1 Mô hình lực cắt(Px, Py, Pz) phụ thuộc vào thông số chế độ cắt (V, Sz, B) Phương trình tổng quát biểu diễn mối quan hệ thành phần lực cắt với thông số chế độ cắt có dạng: Px,y,z = A0x,y,z.VA1x,y,z.SzA2x,y,z.BA3x,y,z Các kết đo lực cắt (Px, Py, Pz) điểm thí nghiệm (P01 ÷ P20) thời điểm dao bắt đầu gia công tổng hợp bảng 3.2 Sử dụng phương pháp sử lý số liệu lý thuyết quy hoạch thực nghiệm ta thiết lập mối quan hệ thành phần lực cắt chế độ cắt 3.10.1.1 Kết mô hình phần lực cắt (Px, Py, Pz) phụ thuộc vào thông số chế độ cắt (V, Sz, B) Phương trình lực cắt (Px, Py, Pz) phụ thuộc vào thông số chế độ cắt (V, Sz, B) sau: Px = 8.04.V-0.0357.SZ0.0908.B0.11327 Py = 2389.46.V-0.1563.SZ0.5869.B0.9318 Pz = 206.90.V-0.1525.SZ0.1378.B0.0995 3.10.1.2 Nhận xét kết a Ảnh hưởng chế độ cắt (V, Sz, B) đến lực cắt (Px, Py, Pz) - Khi tăng lượng chạy dao Sz chiều sâu cắt B lực cắt tăng - Khi tăng vận tốc cắt V lực Px Py giảm b Ý nghĩa mô hình Px,y,z = f(V, Sz, B) Mô hình lực cắt phụ thuộc chế độ cắt cho phép xác định giá trị lực cắt, công suất cắt gia công chế độ cắt 3.10.2 Mô hình lực cắt (Px, Py, Pz) phụ thuộc vào chế độ cắt thời gian gia công τ Phương trình tổng quát biểu diễn mối quan hệ thành phần lực cắt với thông số chế độ cắt thời gian gia công có dạng: Px,y,z = C0Px,y,z t C1Px , y , z 109 Tại điểm thí nghiệm phương trình lức cắt (Px, Py, Pz) phụ thuộc vào thời gian gia công theo dạng tổng quát lập bảng từ 3.21 đến 3.23 Giá trị hệ số mũ C0 C1 phương trình tổng hợp bảng 3.24 3.10.2.1 Kết mô hình phần lực cắt (Px, Py, Pz) phụ thuộc vào thông số chế độ cắt (V, Sz, B) thời gian gia công τ Kết tổng hợp theo bảng 3.25: Px = C0Px t C1Px Py = C0Py t C1 Py Pz = C0Pz t C0Px = 73.08.V0.5059.SZ0.8567.B0.9284 C1Px = 5.35.V-0.7582.SZ-0.3180.B-0.1482 C0Py = 32.901.V0.4935.SZ0.4548.B1.1240 C1Py = 30,73.V-0.7691.SZ0.3898.B-0.2322 C1 Pz C0Pz = 0.02.V1.5746.SZ0.3766.B0.2963 C1Pz = 56.15.V-0.8206.SZ0.2360.B-0.0997 3.10.2.2 Nhận xét kết a Ảnh hưởng chế độ cắt (V, Sz, B) thời gian gia công τ đến lực cắt (Px, Py, Pz) - Thời gian gia công τ tăng giá trị lực cắt (Px, Py, Pz) tăng - Tốc độ biến thiên lực (Px, Py, Pz) theo thời gian gia công τ khác điểm thí nghiệm b Ý nghĩa mô hình Px,y,z = f(V,Sz,B,τ) Từ phương trình lực cắt (Px, Py, Pz) phụ thuộc chế độ cắt (V, Sz, B) thời gian gia công τ cho phép xác định giá trị lực cắt (Px, Py, Pz) thời điểm với chế độ cắt 110 TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Trọng Bình (1997), Tối ưu hóa trình cắt gọt, Bài giảng cao học nghiên cứu sinh Đại hoạc Bách khoa Hà nội, Hà nội Nguyễn Trọng Bình, Trương Hữu Chí, Hoàng Việt Hồng (2002), “Ảnh hưởng chế độ cắt đến lực cắt phay dao phay mặt đầu máy phay CNC”, Tạp chí khoa học công nghệ trường đại học kỹ thuật, 36, pp Bùi Công Cường, Bùi Minh Trí (1997), Giáo trình xác xuất thống kê ứng dụng, Nhà xuất giao thông vận tải – Hà nội Trần Văn Địch (2000), Công nghệ máy CNC, Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà nội Trần Văn Địch (2003), Nghiên cứu độ xác gia công thực nghiệm, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật, Hà nội Trần Văn Địch (2006), Nguyên lý cắt kim loại, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật, Hà nội Nguyễn Duy, Trần Sỹ Túy, Trịnh Văn Tự (1997), Nguyên lý cắt kim loại, Nhà xuất Đại học Trung học chuyên nghiệp, Hà nội Phạm Thượng Hàn, Nguyễn Trọng Quế, Nguyễn Văn Hòa (1996), Kỹ thuật đo lường đại lượng vật lý, Nhà xuất giáo dục, Hà nội Tăng Huy (1997), Điều khiển số lập trình máy CNC, Bài giảng cao học nghiên cứu sinh Đại học Bách khoa Hà nội, Hà nội 10 Tạ Duy Liêm (1999), Hệ thống điều khiển số cho máy công cụ, Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà nội 11 Nguyễn Đắc Lộc, Lê Văn Tiến, Ninh Đức Tốn, Trần Xuân Việt (2000), Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập I II, Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà nội 12 Nguyễn Tiến Thọ, Nguyễn Thị Xuân Bảy, Nguyễn Thị Cẩm Tú (2001), Kỹ thuật đo lường – kiểm tra chế tạo khí, Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà nội 13 Bùi Minh Trí, Bùi Thế Tâm (1996), Giáo trình tối ưu hóa, Nhà xuất giao thông vận tải, Hà nội 111 14 Trường đại học Bách khoa hà nội – Khoa công nghệ chế tạo máy máy xác (1998), Công nghệ chế tạo máy tập I II, Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà nội ... cứu ảnh hưởng thông số công nghệ đến lực cắt phay máy phay CNC điều kiện gia công cụ thể sau: Máy phay CNC vạn DMU – 60T Dao phay ngón gắn mảnh cắt quay Vật liệu gia công: thép C45 Phương pháp nghiên. .. dao thép gió Tính chất lý vật liệu gia công có ảnh hưởng nhiều đến lực cắt đơn vị Khi gia công vật liệu giòn lực cắt đơn vị nhỏ gia công vật liệu dẻo • Ảnh hưởng điều kiện cắt đến lực cắt Khi gia. .. - LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CHÊ ĐỘ CẮT ĐẾN LỰC CẮT KHI GIA CÔNG THÉP C45 TRÊN MÁY PHAY CNC NGÀNH : CÔNG NGHỆ CƠ KHÍ 3898 NGUYỄN VĂN SÁNG Người hướng