Nghiên cứu, tính toán và lựa chọn chế độ cắt khi gia công hợp kim nhôm trên máy tiện CNC

LỜI CAM ĐOAN Tên là: Phạm Ngọc Thƣởng MSHV: CB130522; Học viên cao học lớp: CĐT-13B; Chuyên ngành: Kỹ thuật Cơ điện tử Viện Cơ khí - Đại học Bách Khoa Hà Nội Sau hai năm học tập nghiên cứu, đƣợc giúp đỡ thầy cô giáo đặc biệt giúp đỡ PGS.TS Hoàng Vĩnh Sinh, thầy giáo hƣớng dẫn tốt nghiệp tôi, đến cuối chặng đƣờng để kết thúc khóa học Tôi định chọn đề tài ―Nghiên gi u t nh to n h n h ông hợp kim nhôm m y tiện CNC “ Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng dƣới hƣớng dẫn PGS.TS Hoàng Vĩnh Sinh, tài liệu tham khảo có nguồn gốc xuất xứ rõ ràng, không chép dƣới hình thức Nếu có vấn đề nội dung luận văn xin hoàn toàn chịu trách nhiệm Hà Nội, ngày tháng năm 2015 Ngƣời cam đoan Phạm Ngọc Thƣởng - MỤC LỤC Lời cam đoan Mục lục Các ký hiệu chữ viết tắt Danh mục bảng biểu Danh mục hình vẽ đồ thị MỞ ĐẦU 10 Chƣơng TỔNG QUAN VỀ QUÁ TRÌNH CẮT 12 1.1 Các loại vật liệu dụng cụ thƣờng dùng ngành chế tạo máy 12 1.1.1 Yêu cầu- Các đặc tính chung vật liệu dụng cụ .12 1.1.1.1 Độ cứng 12 1.1.1.2 Độ bền học 12 1.1.1.3 Tính chịu mòn 12 1.1.1.4 Tính chịu nhiệt 13 1.1.1.5 Tính công nghệ 13 1.1.2 Các loại vật liệu dụng cụ 13 1.1.2.1 Thép cacbon dụng cụ 13 1.1.2.2 Thép hợp kim dụng cụ .13 1.1.2.3 Thép gió .14 1.1.2.4 Hợp kim cứng .17 1.1.2.5 Vật liệu sứ 19 1.1.2.6 Vật liệu tổng hợp 19 1.2 Cơ sở vật lý trình cắt kim loại 20 1.2.1 Quá trình cắt tạo phoi 20 1.2.2 Các dạng phoi 23 1.2.2.1 Phoi xếp 24 1.2.2.2 Phoi dây 24 1.2.2.3 Phoi vụn .24 1.2.3 Nhiệt cắt 25 1.2.3.1 Nhiệt lƣợng sinh cắt 25 1.2.3.2 Nhiệt độ cắt .26 1.2.3.3 Ảnh hƣởng nhân tố đến nhiệt cắt .26 1.2.4 Sự co rút phoi yếu tố ảnh hƣởng đến hệ số co rút phoi 30 1.2.4.1 Ảnh hƣởng vật liệu gia công .30 1.2.4.2 Ảnh hƣởng góc cắt δ 31 1.2.4.3 Ảnh hƣởng góc nghiêng υ 32 1.2.4.4 Ảnh hƣởng chế độ cắt 33 1.2.5 Hiện tƣợng lẹo dao 34 1.2.6 Kết luận 39 Chƣơng 2: TỔNG QUAN VỀ ĐỘ NHÁM BỀ MẶT GIA CÔNG CƠ KHÍ 40 2.1 Tổng quan công trình nghiên cứu xác lập quan hệ độ nhám bề mặt với thông số công nghệ .40 2.2 Khái niệm độ nhám bề mặt 41 2.3 Các yếu tố ảnh hƣởng đến độ nhám bề mặt 43 2.3.1 Ảnh hƣởng thông số hình học dụng cụ cắt chế độ cắt tới độ nhám bề mặt 43 2.3.2 Các yếu tố phụ thuộc biến dạng dẻo lớp bề mặt 45 2.3.3 Ảnh hƣởng rung động hệ thống công nghệ đến chất lƣợng bề mặt gia công 47 2.4 Ảnh hƣởng nhám bề mặt tới khả làm việc chi tiết máy 48 2.4.1 Ảnh hƣởng độ nhám bề mặt đến tính chống mòn .48 2.4.2.Ảnh hƣởng nhám bề mặt đến độ bền mỏi chi tiết máy 50 2.4.3.Ảnh hƣởng nhám bề mặt tới tính chống ăn mòn hóa học lớp bề mặt chi tiết 50 2.4.4: Ảnh hƣởng nhám bề mặt đến độ xác mối lắp ghép .51 Chƣơng 3: NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM VỀ ẢNH HƢỞNG CỦA CHẾ ĐỘ CẮT ĐẾN ĐỘ NHẤP NHÔ BỀ MẶT VÀ ĐỘ MÒN 53 3.1 Thiết bị thực nghiệm 53 3.1.1 Máy tiện CNC CK6240ZX .53 3.1.2 Máy đo độ nhám Mitutoyo, ký hiệu 178–954-3E 55 3.1.3 Vật liệu làm dao 56 3.1.4.Vật liệu gia công 56 3.2 Thiết kế thí nghiệm 57 3.3 Tiến hành thực nghiệm chọn dao cắt .57 3.4 Thực nghiệm tính toán lựa chọn chế độ cắt .59 3.4.1 Mô hình toán học xác định mối quan hệ độ nhám bề mặt với chế độ cắt 60 3.4.2 Tiến hành thực nghiệm 62 3.4.3 Kiểm tra tính đồng thí nghiệm cần xác định tỷ số phƣơng sai lớn tổng phƣơng sai 63 3.4.4 Tính hệ số phƣơng pháp hồi quy 64 3.5 Thực nghiệm tính toán độ mòn dao 67 3.5.1 Mô hình toán học xác định mối quan hệ độ mòn với chế độ cắt 67 3.5.2 Tiến hành thực nghiệm 67 3.5.3 Kiểm tra tính đồng thí nghiệm cần xác định tỷ số phƣơng sai lớn tổng phƣơng sai 68 3.5.4 Tính hệ số phƣơng pháp hồi quy 69 3.6 Xây dựng đồ thị : 72 3.6.1 Đồ thị biểu diễn mối quan hệ Ra với V t S= 0,1 mm/vg 72 3.6.2 Đồ thị biểu diễn mối quan hệ Ra với V S t= 0,5 mm 73 3.6.3 Đồ thị biểu diễn mối quan hệ Ra với S t V= 60 m/ph 73 3.7 Kết luận chƣơng 74 Chƣơng4 : KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 75 4.1 Kết luận 75 4.2 Kiến nghị 75 TÀI LIỆU THAM KHẢO 76 CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT Thống số hình học dụng cụ cắt : góc trƣớc : góc sau  góc nghiêng i góc nghiêng phụ  góc mũi dao  góc sắc  góc cắt  góc trƣợt r bán kính mũi dao (mm) Chế độ cắt v: vận tốc cắt (m/ph) s: lƣợng chạy dao (mm/vg) t: chiều sâu cắt (mm) ap : chiều dày phoi (mm) b: chiều rộng phoi (mm) hmin: chiều dày phoi (mm) hi : chiều cao nhấp nhô tế vi (m) : góc trƣợt phoi Lực cắt thông số khác Px: lực chiều trục tiện (Kg) Py: lực hƣớng kính tiện (Kg) Pz lực tiếp tuyến tiện (Kg) kf: mức độ biến dạng phoi kbd: mức độ biến dạng phoi miền tạo phoi kms: mức độ biến dạng phoi ma sát với mặt sau dao K: hệ số co rút phoi Ra, Rz: độ nhám bề mặt (m) T: tuổi thọ dao (ph) hs: độ mòn tới hạn (m) c: nhiệt dung riêng A: biên độ dao động (m) Hv: độ biến cứng bề mặt Hm : độ mòn dụng cụ cắt DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng Thành phần hóa học số loại thép gió (%) 15 Bảng Công dụng thép gió theo ký hiệu ISO số nƣớc tƣơng ứng 17 Bảng Giá trị hệ số co rút phoi 31 Bảng 4: Các giá trị Ra, Rz chiều dài chuẩn l ứng với cấp độ nhám bề mặt 43 Bảng 5: Thông số máy tiện CNC CK6240ZX 54 Bảng 6: Thông số máy đo độ nhám 56 Bảng 7: Thành phần hóa học dao cắt 56 Bảng 8: Thành phần hóa học hợp kim nhôm ADC12 56 Bảng Bảng thông số độ mòn dao sở tiến hành thực nghiệm 59 Bảng 10 Bảng tính toán thông số công nghệ 59 Bảng 11 Bảng thông số công nghệ đầu vào 61 Bảng 12 Kết đo độ nhám với mẫu thực nghiệm nhôm ADC12 62 Bảng 13 Bảng kiểm tra tính đồng thực nghiệm nhôm ADC12 63 Bảng 14 Hệ số phƣơng trình hồi quy mẫu nhôm ADC12 64 Bảng 15 Giá trị hàm số vật liệu nhôm ADC12 66 Bảng 16 Kết đo độ mòn với mẫu thực nghiệm nhôm ADC12 68 Bảng 17 Bảng kiểm tra tính đồng thực nghiệm 68 Bảng 18 Hệ số phƣơng trình hồi quy mẫu nhôm ADC12 69 Bảng 19 Giá trị hàm số 71 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ Hình 1.1 Sơ đồ ram thép gió 16 Hình 1.2 Sơ đồ hóa miền tạo phoi 20 Hình 1.3 Miền tạo phoi ứng với tốc độ cắt khác 22 Hình 1.4 Tính góc trƣợt 22 Hình 1.5 Các dạng phoi 23 Hình 1.6 Các vùng sinh nhiệt 26 Hình 1.7 Ảnh hƣởng tốc độ cắt v đến θ 0C 27 Hình 1.8 Ảnh hƣởng chiều sâu cắt t 27 Hình1 Ảnh hƣởng chiều rộng cắt b đến nhiệt cắt 28 Hình 1.10 Ảnh hƣởng góc cắt δ đến nhiệt cắt 28 Hình1 11 Ảnh hƣởng góc  đến nhiệt cắt , v= 100 m/ph, S= 0,5 mm/vòng 29 Hình 1.12 Sơ đồ tính toán co rút phoi 32 Hình 1.13 a) Ảnh hƣởng góc υ đến hệ số co rút phoi 32 Hình1 13 b) Phƣơng thoát phoi lƣỡi cắt cong 33 Hình 1.14 Quan hệ chế độ cắt hệ số co rút phoi 34 Hình 1.15 Dạng lẹo dao 35 Hình 1.16 Quan hệ tốc độ cắt chiều cao lẹo dao 36 Hình 1.17 Quan hệ độ dẻo vật liệu gia công với chiều cao lẹo dao 36 Hình1 20 Điều kiện hình thành lẹo dao 38 Hình 2.1:Độ nhám bề mặt 41 Hình 2.2 Quan hệ chiều cao nhấp nhô tế vi lƣợng tiến dao tiện 44 Hình 2.3 Biểu thị ảnh hƣởng hình dạng hình học chế độ cắt tới độ nhám 45 bề mặt tiện 45 Hình 2.4 Ảnh hƣởng tốc độ cắt đến chiều cao nhấp nhô tế vi Rz 46 Hình 2.6 Quá trình mài mòn cặp chi tiết ma sát(tiếp xúc) với nhau.48 Hình 2.7 Quan hệ lƣợng mòn ban đầu (U) sai lệch profin trung bình Ra 49 Hình 2.8 Quá trình ăn mòn hóa học lớp bề mặt chi tiết máy 51 Hình 3.1.Máy tiện CNC CK6240ZX 53 Hình 3.2.Máy đo độ nhám SJ301 55 Hình 3.3.Sơ đồ gá đặt phôi máy tiện CNC 58 Hình 3.4.Quy ƣớc chiều dài dao tiện 58 Hình 3.5 Đồ thị quan hệ Ra – V – t gia công nhôm dao thép gió 72 Hình 3.6 Đồ thị quan hệ Ra – S – V gia công nhôm dao thép gió 73 Hình 3.7 Đồ thị quan hệ Ra – S – t gia công nhôm dao thép gió 73 MỞ ĐẦU I T nh ấp thi t ủ ề tài Chất lƣợng bề mặt gia công chủ yếu phụ thuộc vào chế độ cắt Khi công nghệ phát triển chất lƣợng bề mặt đƣợc coi yếu tố chủ chốt công nghệ gia công Chính lẽ mà nay, thiết bị đo đại lần lƣợt đời nhằm đáp ứng nhu cầu kiểm tra chất lƣợng bề mặt chi tiết sau gia công Chất lƣợng bề mặt gia công hàm đa biến yếu tố công nghệ (chế độ cắt, thông số hình học dụng cụ, vật liệu ) chất lƣợng bề mặt nghiên cứu yếu tố liên quan ảnh hƣởng trực tiếp tới chúng Chính tính cấp thiết yếu tố nên chọn đề tài “Nghiên to n h n h gi u t nh ông hợp kim nhôm m y tiện CNC” làm đề tài nghiên cứu II N i dung nghiên u Xuất phát từ đề tài nghiên cứu, luận văn có nội dung sau: - Nghiên cứu lý thuyết chế độ cắt ảnh hƣởng chế độ cắt tới chất lƣợng bề mặt - Tổng quan nghiên cứu độ nhám bề mặt - Nghiên cứu thực nghiệm chế độ cắt (v, s, t) để chọn dao tiện mặt hình dáng hình học ( góc cắt α, γ ) - Nghiên cứu thực nghiệm chế độ cắt (v, s, t) độc lập khác nhau, lần lƣợt thay đổi thông số chế độ cắt - Ghi chép kết quả, phân tích, tổng hợp đánh giá chế độ cắt phù hợp III Đối tượng phạm vi nghiên u: Đối tƣợng nghiên cứu tìm hiểu ảnh hƣởng chế độ cắt độ nhám bề mặt Việc nghiên cứu thực nghiệm đƣợc tiến hành với điều kiện sau: - Máy thực nghiệm: Máy tiện CNCCK6240ZX - Vật liệu gia công Hợp kim nhôm ADC12 - Vật liệu làm dao làthép gió sản xuất CHLB Đức - Đối tƣợng gia công mặt trụ - Thiết bị đo độ nhấp nhô tế vi bề mặt hãng Mitutoyo, ký hiệu 178–9544E IV Phương ph p nghiên u Dùng phƣơng pháp nghiên cứu lý thuyết kết hợp với thực nghiệm 10 Ta thấy giá trị t1p , t 2p , t 3p > t T  Các hệ số b1 , b , b có nghĩa Vì phƣơng trình quy hồi có dạng Y  b0  b1Z1  b Z2  b3 Z3 Thay vào ta đƣợc b b b1 b b b x1  x  x  b0  x10  x 20  x 30 x1 x x x1 x x Y x1   b1 x1 x    0,19102  0,34775 0,5493 x 2max  x 2min ln Smax  ln Smin   0,34657 2 b2 x x   x1max  x1min ln t max  ln t   0,5493 2  0,731242  2,10994 0,34657 x 3max  x 3min lnVmax  lnVmin   0,34657 2  b3 x  0,11145  0,32158 0,34657 Hay Y  0,34775X1  2,10994X  0,32158X3  5, 09688 ln R a  5, 09688  0,34775*lnt  2,10994*lnS 0,32158*lnV R a  e5,09688 t 0,34775 S2,10994 V 0,32158 R a  163,51095.t 0,34775 S2,10994 V 0,32158 Để xác minh phƣơng trình quy hồi có nghĩa hay không cần tính giá trị hàm Phƣơng sai có nghĩa: Sag2  N (Ytb  Ytt )  N  L u 1 65 Ta có : STT Ytb Ytt (Ytb – Ytt)2 0,4219944 0,3829644 0,00390 -0,1109315 0,1467605 0,03582 2,4132316 2,4079496 0,00582 1,2612978 1,2590728 0,00222 0,9913982 0,9837092 0,00768 0,8131499 0,7733209 0,03982 0,0723206 0,0718916 0,00042 1,6983641 1,6980731 0,00028 1,4134230 1,4092167 0,00426 Bảng 15 Giá trị hàm số vật liệu nhôm ADC12 Tổng :  (Y u 1 tb  Ytt )  0, 08872 Sag  0,02218 Ft  0, 02218  6,192935 0, 0035815 Ta chọn mức độ có nghĩa α =0,05 xác suất tin cậy P = 0,95 Tra bảng Fisher FT = 8,89 Nhƣ Ft= 6,192935 < Ft = 8,89 Cho nên phƣơng trình hồi quy hoàn toàn có nghĩa Phƣơng trình thực nghiệm : R a  163,51095.t 0,34775 S2,10994 V 0,32158 Nhận xét : Từ phƣơng trình hồi quy thực nghiệm ta thấy : - Bƣớc tiến S có ảnh hƣởng lớn đến độ nhấp nhô bề mặt (độ nhám bề mặt) chi tiết gia công - Bƣớc tiến S có số mũ dƣơng nên ảnh hƣởng đến độ nhám bề mặt chi tiết gia công theo chiều thuận Nghĩa là, tăng bƣớc tiến dao S lên độ nhám bề mặt Ra tăng theo 66 - Chiều sâu cắt t có số mũ dƣơng nhƣng nhỏ nên nói chiều sâu cắt t ảnh hƣởng đến độ nhám Ra Vì vậy, muốn đạt đƣợc chất lƣợng bề mặt theo mong muốn nhà công nghệ nên quan tâm đến bƣớc tiến dao S vận tốc cắt V chủ yếu Và dựa vào phƣơng trình nhà công nghệ điều chỉnh thông số công nghệ phù hợp để gia công chi tiết đảm bảo chất lƣợng bề mặt theo mong muốn 3.5 Th c nghiệm tính toán mòn dao Trong trình cắt, phoi cắt chuyển động trƣợt ma sát mặt trƣớc dao, mặt gia công chi tiết chuyển động tiếp xúc với mặt sau dao điều kiện áp lực lớn, nhiệt độ cao, ma sát khốc liệt liên tục gây nên tƣợng mài mòn dao Mài mòn dao trình phức tạp, xảy theo tƣợng lý hoá bề mặt tiếp xúc phoi, chi tiết với dụng cụ gia công Khi bị mài mòn, hình dạng thông số hình học phần cắt dao thay đổi gây nên tƣợng vất lý có ảnh hƣởng xấu đến trình cắt chất lƣợng bề mặt gia công 3.5.1 Mô hình to n h x ịnh mối qu n hệ giữ mòn với h Nhƣ nêu trên, chế độ cắt có ảnh hƣởng lớn đến độ mòn ngƣợc lại Nghiên cứu ảnh hƣởng đồng thời yếu tố đó, nghiên cứu trƣớc mối quan hệ độ mòn với chế độ cắt tuân theo quy luật toán học hàm số mũ ( phi tuyến ) H m  K m t a S b V c Giả thiết mối quan hệ độ mòn chế độ cắt tuân theo quy luật hàm số mũ (phi tuyến) Trong : - Km số; - a, b, c số mũ tính đến ảnh hƣởng chế độ cắt đến độ mòn – đƣợc xác định thực nghiệm 3.5.2 Ti n hành th nghiệm * Phôi nhôm ADC12 có kích thƣớc (Ф45, dài 200 mm) * Ta thực gia công cắt gọt với chiều dài 1000 mm Nhƣ với hình vẽ ta thực 05 lƣợt cắt * Bảng kết đo độ mòn 09 dao gia công 09 sản phẩm 67 STT Mẫu Thông số kích thƣớc dao Thông số kích thƣớc dao Lƣợng mòn dao trƣớc gia công(mm) sau gia công (mm) (mm) L3 L3’ ∆L3 = L3-L3’ 1-1 14,855 14,805 0,05 1-2 14,864 14,834 0,03 1-3 14,72 14,555 0,165 1-4 14,885 14,625 0,26 1-5 14,686 14,599 0,087 1-6 14,85 14,78 0,07 1-7 14,62 14,61 0,01 1-8 14,77 14,735 0,035 1-9 14,625 14,59 0,035 Bảng 16 Kết đo độ mòn với mẫu thực nghiệm nhôm ADC12 Nhìn vào bảng kết đo độ nhám bề mặt ta không thấy có kết bất thƣờng 3.5.3 Kiểm tr t nh ồng ủ th nghiệm ần x ịnh tỷ số giữ phương s i ớn tổng phương s i Dựa vào kết đo độ mòn ta có bảng kiểm tra tính đồng thực nghiệm Kết đo độ mòn STT Mẫu dụng cụ cắt (mm) Phƣơng sai L3 Su2 1-1 0,050 0,004351 1-2 0,030 0,002757 1-3 0,165 0,003349 1-4 0,260 0,002925 1-5 0,087 0,003239 1-6 0,070 0,002857 1-7 0,010 0,003400 1-8 0,035 0,003323 1-9 0,035 0,003277 Giá trị phương sai lớn 0,004351 Tổng giá trị phương sai 0,029478 Bảng 17 Bảng kiểm tra tính đồng thực nghiệm 68 Trong đó: Su2  m (Luk  Ltb )  m  k 1 Ta có giá trị phƣơng sai lớn nhất: Sumax2 =0,004351 Tổng giá trị phƣơng sai : S u 1 u =0,029478 Theo công thức (4.8) ta có tiêu Kokrena: Gp  Su2max S u 1  u 0, 004351 =0,14760 0, 029478 Gọi Gp đƣợc gọi tiêu Kokrena để mẫu thí nghiệm đồng Gp ≤ GT Ta chọn mức độ có nghĩa α =0,05 xác suất tin cậy P = 0,95 cho bảng thống kê Với α =0,05 , bậc tự n = ta có GT = 0,438 ta thấy Gp = 0,1476 t T tra bảng với xác suất tin cậy P=0,95 t T = 2,262 69 S02  N  Su  (0, 029478)  0, 0036847 N u 1 S02 0, 0036847 S    0, 00013647 (N=9;n=3) N.n 27 bi Sbi  Sbi2  0,01168 b1 t1p  b2 t 2p  t 3p  Sbi Sbi b3 Sbi  0,57368  48,8238 0,01168  3, 20100  272, 426 0,01168  2, 23069  190,983 0,01168 Ta thấy giá trị t1p , t 2p , t 3p > t T  Các hệ số b1 , b , b có nghĩa Vì phƣơng trình quy hồi có dạng Y  b0  b1Z1  b Z2  b3 Z3 Thay vào ta đƣợc b b b1 b b b x1  x  x  b0  x10  x 20  x 30 x1 x x x1 x x Y x1   b1 x1 x    1, 27932 x 2max  x 2min ln Smax  ln Smin   0,34657 2 b2 x x   x1max  x1min ln t max  ln t   0,5493 2  2,12315 x 3max  x 3min lnVmax  lnVmin   0,34657 2 b3  2, 67548 x Hay Y  1, 27932X1  2,12315X  2, 67548X3  4, 6689 70 H m  e 4,6689 t1,27932 S2,12315 V 2,67548 H m  106,580.t1,27932 S2,12315 V 2,67548 Để xác minh phƣơng trình quy hồi có nghĩa hay không cần tính giá trị hàm Phƣơng sai có nghĩa: Sag2  N (Ytb  Ytt )  N  L u 1 Ta có : STT Ytb Ytt (Ytb – Ytt)2 -0,8596 -0,84698 0,00015 -1,03094 -0,99693 0,00115 -0,70386 -0,66587 0,00144 -0,75572 -0,62326 0,01754 -0,82250 -0,75692 0,00430 -0,90800 -0,80258 0,01111 -1,02841 -0,84532 0,03352 -0,86433 -0,73695 0,01622 -0,87546 -0,85986 0,00024 Bảng 19 Giá trị hàm số Tổng :  (Y u 1 Ft  Sag S  tb  Ytt )  0, 08570 Sag  0,02366 0,02366  6, 42114 0,0036847 Ta chọn mức độ có nghĩa α =0,05 xác suất tin cậy P = 0,95 Tra bảng Fisher FT = 8,89 Nhƣ Ft= 6,42114< Ft = 8,89 Cho nên phƣơng trình hồi quy hoàn toàn có nghĩa Nhận xét : - Từ phƣơng trình hồi quy thực nghiệm ta thấy : - Vận tốc cắt V bƣớc tiến S có ảnh hƣởng lớn đến độ mòn dụng cụ cắt - Vận tốc cắt V có ảnh hƣởng đến độ mòn dụng cụ cắt theo chiều nghịch Nghĩa là, tăng vận tốc cắt V lên cao độ mòn Hm giảm 71 - Bƣớc tiến S có số mũ dƣơng lớn nên ảnh hƣởng đến độ mòn dụng cụ cắt theo chiều thuận Nghĩa là, tăng bƣớc tiến dao S lên độ mòn H m tăng theo - Chiều sâu cắt t có số mũ dƣơng nhƣng không lớn nên nói chiều sâu cắt t ảnh hƣởng đến độ mòn Hm Vì vậy, muốn đạt đƣợc sản phẩm có kích thƣớc, chất lƣợng bề mặt theo mong muốn nhà công nghệ nên quan tâm đến bƣớc tiến dao S vận tốc cắt V chủ yếu Và dựa vào phƣơng trình nhà công nghệ điều chỉnh thông số công nghệ phù hợp để gia công chi tiết đảm bảo chất lƣợng hình dáng nhƣ bề mặt chi tiết theo mong muốn 3.6 Xây d ng thị : 3.6.1 Đồ thị biểu diễn mối qu n hệ giữ Ra với V t S= mm/vg Hình 3.5 Đồ thị quan hệ Ra – V – t gia công nhôm b ng dao thép gió 72 3.6.2 Đồ thị biểu diễn mối qu n hệ giữ Ra với V S t= 0,5 mm Hình 3.6 Đồ thị quan hệ Ra – S – V gia công nhôm b ng dao thép gió 3.6.3 Đồ thị biểu diễn mối qu n hệ giữ Ra với S t V= 60 m/ph Hình 3.7 Đồ thị quan hệ Ra – S – t gia công nhôm b ng dao thép gió 73 3.7 K t uận hương * Nội dung chƣơng tập trung vào nghiên cứu ảnh hƣởng chế độ cắt V,S,t đến độ nhám bề mặt Ravà độ mòn Hm tiện vật liệu nhôm ADC12 máy tiện CNC CK6240ZX dao thép gió sản xuất CHLB Đức * Với thông số đầu vào thực nghiệm : - Phạm vi điều chỉnh tốc độ cắt : V= 60-120 m/ph - Phạm vi điều chỉnh bƣớc tiến dao : S= 0,1 ÷ 0,2 mm/vg - Phạm vi điều chỉnh chiều sâu cắt : t = 0,5 ’ 1,5 mm *Thực tiện trụ chi tiết phôi thép tròn Ø50, với 09 thí nghiệm * Thực thí nghiệm thành công, cho kết đáng tin cậy * Lập đƣợc hàm toán học thể mối quan hệ thông số chế độ cắt V, S,t với Độ nhám bề mặt Ra độ mòn Hm Đã kiểm nghiệm độ tin cậy hàm toán học Chỉ tiêu Fisher với độ tin cậy 0,95 * Vẽ đƣợc đồ thị thể mối quan hệ thông số V,S,t đến nhám bề mặt Ra 74 CHƢƠNG : KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 4.1 K t uận Với đề tài “Nghiên u t nh to n h n h gi ông hợp kim nhôm m y tiện CNC “đã cho đƣợc vấn đề: - Qua nghiên cứu tổng quan cho thấy :Các yếu tố chế độ cắt ảnh hƣởng lớn đến độ nhấp nhô bề mặt sau gia công Trong yếu tố tốc độ cắt V, lƣợng S có ảnh hƣớng lớn đến độ nhám bề mặt chi tiết độ mòn dụng cụ cắt - Bằng nghiên cứu thực nghiệm thiết lập đƣợc hàm toán học thể mối quan hệ đồng thời yếu tố chế độ cắt V,S,t đến độ nhám bề mặt (nhấp nhô bề mặt) Ra độ mòn Hm quan hệ hàm lũy thừa nhƣ sau : Hàm độ nhám : R a  163,51095.t 0,34775 S2,10994 V 0,32158 Hàm độ mòn: H m  106,580.t1,27932 S2,12315 V 2,67548 4.2 Ki n nghị Các kết kết luận đƣợc kiểm chứng nơi thực nghiêm, nhƣng áp dụng vào điều kiện sản xuất nơi khác cần đƣợc kiểm chứng lại trƣớc đƣa vào ứng dụng sản xuất Với mong muốn thời gian tới có điều kiện, tác giả nghiên cứu sâu nội dung chuyên đề luận văn loại vật liệu làm dao vật liệu gia công khác Để áp dụng rộng rãi thực tế sản xuất 75 TÀI LIỆU THAM KHẢO Bành Tiến Long ,Nguyễn Duy, Trần Thế Lục ‗‗ guyên lý gia công vật liệu ’’ Trƣờng ĐH Bách Khoa Hà nội-Khoa Cơ khí-Bộ môn gia công vật liệu dụng cụ công nghiệp Nguyễn Trọng Bình ‗‗Tối ưu hóa trình cắt gọt’’ Nhà xuất GD Lê Công Dƣỡng ‗‗Kim loại học’’ Nhà xuất Khoa học kỹ thuật GS.TS Trần Văn Địch ‗‗ guyên lý cắt kim loại‘‘ Nhà xuất khoa học kỹ thuật Hà Nội năm 2006 TS Hoàng Văn Điện, ThS Nguyễn Xuân Chung, ThS Phùng Xuân Sơn ‗‗ guyên lý cắt’’ NXB Giáo Dục Việt Nam Nghiêm Hùng ‗‗Vật liệu học’’ Trƣờng ĐHBK Hà nội – 1999 Bành Tiến Long, Trần Thế Lục, Trần Sỹ Túy ‗‗ guyên lý gia công vật liệu’’ Nhà xuất khoa học kỹ thuật Trƣờng ĐH Bách Khoa Hà Nội, Khoa khí – Bộ môn chế tạo máy ‗‗Cơ sở công nghệ chế tạo máy‘‘ NXB Khoa học Kỹ thuật GS.TS Nguyễn Đắc Lộc, PGS,TS Lê Văn Tiến, PGS.TS Ninh Đức Tốn, PGS.TS Trần Xuân Việt, ‗‗Sổ tay công nghệ CTM T tập 1,2,3‘‘ NXB Khoa học Kỹ thuật 10 Nguyễn Doãn Ý, ‗‗Giáo trình quy hoạch thực nghiệm‘‘, NXB Khoa học Kỹ thuật 76 77 78 79 ... mặt với chế độ cắt làm sở cho việc tối ƣu hóa trình cắt nhƣ cho nghiên cứu khác chế độ cắt Ý nghĩ th tiễn Kết nghiên cứu đề tài làm sở cho việc lựa chọn chế độ cắt hợp lý gia công hợp kim nhôm dao... dung sau: - Nghiên cứu lý thuyết chế độ cắt ảnh hƣởng chế độ cắt tới chất lƣợng bề mặt - Tổng quan nghiên cứu độ nhám bề mặt - Nghiên cứu thực nghiệm chế độ cắt (v, s, t) để chọn dao tiện mặt hình... ( góc cắt α, γ ) - Nghiên cứu thực nghiệm chế độ cắt (v, s, t) độc lập khác nhau, lần lƣợt thay đổi thông số chế độ cắt - Ghi chép kết quả, phân tích, tổng hợp đánh giá chế độ cắt phù hợp III