Nghiên cứu phương pháp xác định độ cứng vững động của máy phay đứng

Trần quang Bộ giáo dục đào tạo Trường đại học bách khoa hà nội - c«ng nghệ khí Luận văn thạc sỹ khoa học Ngành: Công nghệ khí Nghiên cứu phương pháp xác định độ cứng vững động máy phay đứng Trần quang 2007 - 2009 Hµ néi 2009 Hµ néi 2009 Bộ giáo dục đào tạo Trường đại học bách khoa hµ néi - Luận văn thạc sỹ khoa học Nghiên cứu phương pháp xác định độ cứng vững động máy phay đứng Ngành: Công nghệ khí M· sè: TrÇn quang Ng­êi h­íng dÉn khoa häc: GS.TS Trần Văn Địch Hà nội 2009 Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Bộ môn CNCTM Lời cam đoan Tôi xin cam đoan rằng, số liệu kết thực nghiệm nghiên cứu luận văn hoàn toàn thực tế khách quan Những kết tương tự chưa sử dụng để bảo vệ học vị Tôi xin cam đoan rằng, giúp đỡ việc thực luận văn đà rõ nguồn gốc Tác giả luận văn Trần Quang Thanh Luận văn cao học HV: Trần Quang Thanh - Chí Linh - Hải Dương Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Bộ môn CNCTM Lời cảm ơn Tôi xin trân trọng cảm ơn thày GS-TS Trần Văn Địch đà tạo điều kiện, hướng dẫn giúp đỡ tận tình suốt trình nghiên cứu viết luận văn Tôi xin cảm ơn thày cô Khoa Cơ Khí trường ĐHBK Hà Nội cung cấp cho kiến thức cần thiết suốt thời gian học trình thực luận văn Tôi xin cảm ơn thày cô trường Cao đẳng công nghiệp Sao Đỏ bạn đồng nghiệp đà tạo điều kiện giúp đỡ, đóng góp ý kiến để hoàn thành phần thực nghiệm Tác giả luận văn Trần Quang Thanh Luận văn cao học HV: Trần Quang Thanh - Chí Linh - Hải Dương Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Bộ môn CNCTM Mục lục Trang Lời cam đoan.1 Lời cảm ơn .2 Mở đầu Chương 1: Tổng quan nguyên công phay 1.1 Khái niệm qúa trình cắt kim loại 1.2 Một số vấn đề gia công phay.8 1.2.1 Khái niệm chung cấu tạo dao phay 10 1.2.2 Các loại dao phay 12 I.2.3 Dao phay mặt đầu Các đặc trưng gia công 13 1.2.4 Lực cắt trình phay dao phay mặt đầu20 1.2.5 Xác định công suất cắt .23 1.2.6 ảnh hưởng yếu tố khác đến lực cắt phay 24 1.2.7 Hiện tượng mài mòn dao phay mặt đầu cắt .26 1.3 Những tượng vật lý xảy trình phay 34 1.3.1 Nhiệt cắt 34 1.3.2 Hiện tượng rung động trình cắt.35 1.3.3 Hiện tượng cứng nguội trình gia công 36 1.3.4 Tuổi bền tốc độ cắt phay 36 Chương 2: Giới thiệu máy phay38 2.1 Các loại máy phay38 2.2 Giói thiệu máy phay đứng39 2.2.1 Máy phay đứng vạn 39 2.2.2 Máy phay đứng điều khiển theo chương trình số 40 2.3 Thông số kỹ thuật số loại máy phay41 2.4 Khả công nghệ máy phay đứng 46 2.4.1 Phay mặt phẳng dao phay mặt đầu46 2.4.2 Phay mặt phẳng nghiêng góc nghiêng .47 Luận văn cao học HV: Trần Quang Thanh - Chí Linh - Hải Dương Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Bộ môn CNCTM 2.4.3 Phay hèc, bËc, r·nh b»ng dao phay ngãn…………………….48 2.4.4 Phay r·nh then dao phay ngón máy phay rÃnh then tự động 49 2.4.5 Phay rÃnh chữ T50 Chương 3: Nghiên cứu độ cứng vững hệ thông công nghệ 51 3.1 Lý thuyết độ cứng vững 51 3.2 ảnh hưởng biến dạng hệ thống công nghệ đến sai số gia công số trường hợp 56 3.2.1 ảnh hưởng biến dạng hệ thống công nghệ tiện 56 3.2.2.ảnh hưởng biến dạng hệ thống công nghệ phay64 Chương 4: Thí nghiệm, xác định độ cứng vững máy phay đứng67 4.1 Mô hình xác định độ cứng vững thực nghiệm67 4.1.1 Xác định độ cứng vững tĩnh 67 4.1.2 Mô hình xác định độ cứng vững động 68 4.2 Thí nghiệm xác định độ cứng vững động máy phay đứng70 4.2.1 Hệ thèng thÝ nghiƯm………………………………………….70 4.2.2 TiÕn hµnh thÝ nghiƯm…………………………………………70 KÕt ln kiến nghị 85 Tài liệu tham khảo 87 Phô lôc: Một số hình ảnh làm thực nghiệm Trường Cao đẳng công nghiệp Sao Đỏ.88 Luận văn cao học HV: Trần Quang Thanh - Chí Linh - Hải Dương Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Bộ môn CNCTM Mở đầu Cùng với lớn mạnh của kinh tế đất nước, ngành khí khí chế tạo khảng định mạnh với vai trò chủ đạo không ngừng đáp ứng việc tạo sản phẩm chất lượng tốt, độ tin cậy cao đủ sức cạnh tranh Nhữmg tiêu tạo sản phẩm định độ xác gia công Độ xác gia công đặc tính chủ yếu chi tiết máy Trong thực tế chế tạo chi tiết có độ xác tuyệt đối gia công xt hiƯn sai sè Cã rÊt nhiỊu u tè ¶nh hưởng tới độ xác gia công như: Độ xác thiết bị công nghệ, kiến thức công nghệ, vật liệu gia công, vật liệu làm dụng cụ cắt, thông số cắt, công nghệ bôi trơn v.v Tất yếu tố phản ánh vào đặc trưng trình gia công là: rung động, chuyển vị tương đối dao với chi tiết gia công biến dạng mà nâng thành lý thuyết độ cứng vững Đà có nhiều lý thuyết độ cứng vững hệ thống công nghệ gia công cắt gọt kim loại, song việc kiểm nghiệm, cách thức tiến hành thực nghiệm đưa số liệu cụ thể lại vấn đề thời nóng hổi cần thiết Trong loại máy công cụ máy phay có vị trí gia công sản phẩm đặc trưng ngành chế tạo máy, em chọn đề tài luận văn Nghiên cứu độ cứng vững máy phay đứng * Cơ sở khoa học đề tài: Lý thuyết cắt gọt kim loại Lý thuyết độ cứng vững * Mục đích đề tài: Xác định độ cứng vững ®éng cđa m¸y phay ®øng b»ng thùc nghiƯm * Néi dụng luận văn bao gồm: Chương 1: Tổng quan nguyên công phay Chương 2: Giới thiệu máy phay Chương 3: Nghiên cứu độ cứng vững hệ thống công nghệ Chương 4: Thí nghiệm, xác định độ cứng vững máy phay đứng Luận văn cao học HV: Trần Quang Thanh - Chí Linh - Hải Dương Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Bộ môn CNCTM Kết luận kiến nghị Trong trình làm luận văn, em đà cố gắng tìm tòi nhiều tài liệu liên quan đến đề tài, nghiên cứu kỹ lý thuyết cắt gọt kim loại trình phay, nghiên cứu lý thuyết độ cứng vững nguyên công khác như: Tiện, phay, Đặc biệt đà tiến hành gia công, thực nghiệm kiểm tra phương pháp khác thiết bị đo đại ®Ĩ ®­a c¸c sè liƯu trung thùc nhÊt KÕt đà chứng minh làm sáng tỏ lý thuyết biến dạng hệ thông công nghệ Em tin tiền đề để tiếp tục nghiên cứu ảnh hưởng khác đến độ xác gia công Do thời gian có hạn kiến thức nhiều hạn chế nên chắn thiếu sót, em mong bảo thày, đóng góp ý kiến bạn đồng nghiệp, để luận văn hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn Chí Linh, tháng năm 2009 Tác giả Trần Quang Thanh Luận văn cao học HV: Trần Quang Thanh - Chí Linh - Hải Dương Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Bộ môn CNCTM Chương 1: Tổng quan nguyên công phay 1.1 Khái niệm qúa trình cắt kim loại Quá trình phong phú cần thiết cho việc gắn liền nghiªn cøu víi thùc tiƠn cịng nh­ cho viƯc 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 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 dao, giới hạn vùng vật liệu phoi vùng vật liệu phôi Dưới tác dụng lực tác động, trước hết vùng xuất biến dạng dẻo (còn gọi vùng biến dạng dẻo thứ nhất) Khi ứng suất lực tác Hình 1-1Mô hình tác động động gây vượt giới hạn cho trình tạo phoi phép kim loại xuất trượt phoi hình thành Vùng tạo phoi luôn di chuyển với dao qúa trình cắt 2- Vùng ma sát trượt thứ nhất: Là vùng vật liƯu phoi tiÕp xóc víi mỈt tr­íc cđa dao 3- Vùng ma sát thứ hai: Là vùng vật liệu phôi tiếp xúc với mặt sau dao 4- Vùng tách: Quá trình cắt kim loại qúa trình hớt lớp phoi bề mặt kim loại để có chi tiết đạt kích thước, hình dạng độ nhẵn bóng theo yêu cầu Luận văn cao học HV: Trần Quang Thanh - Chí Linh - Hải Dương Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Bộ môn CNCTM 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 : dao tiện, dao phay, l­ìi khoan v.v §Ĩ thùc hiƯn mét trình cắt cần thiết phải có hai chuyển động chuyển động chuyển động chạy dao Chuyển động trình tiện chuyển động quay tròn cuả phôi, phay chuyển động chuyển động quay dao Chuyển động chuyển động tạo tốc độ cắt Chuyển động động chạy dao tiện tịnh tiến dao theo phương dọc 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 1.2 Một số vấn đề gia công phay: Là 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 lực va đập Tuy nhiên trường hợp nhiệt có điều kiện phân tán nên khả chịu bền nhiệt tốt nguyên công phay gia công nhiều bề mặt khác phương pháp ứng với loại dao phay khác (Hình 1-2) Hình 1-2 Các bề mặt gia công số loại dao máy phay Luận văn cao học HV: Trần Quang Thanh - Chí Linh - Hải Dương 75 Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Bộ môn CNCTM Hình 4-4 Đồ thị quan hệ Y P0; (t = 2,0 mm) Chi tiÕt thø ba B¶ng 5: Quan hƯ lùc P0 với thông số cắt cố định t = 1,5 mm c z a x aX fz 3750 1.52 1.52 0.08 y fzy B v Bv D q Dq P P0 0.8 0.13 40 1.1 57.85 120 1.1 194 225.69 176.89 3750 2.90 2.9 0.08 0.8 0.13 40 1.1 57.85 120 1.1 194 430.59 337.48 3750 4.40 4.4 0.08 0.8 0.13 40 1.1 57.85 120 1.1 194 653.31 512.04 3750 6.12 6.12 0.08 0.8 0.13 40 1.1 57.85 120 1.1 194 908.70 712.19 3750 4.50 4.5 0.08 0.8 0.13 40 1.1 57.85 120 1.1 194 668.16 523.67 3750 3.06 3.06 0.08 0.8 0.13 40 1.1 57.85 120 1.1 194 454.35 356.10 3750 1.49 1.49 0.08 0.8 0.13 40 1.1 57.85 120 1.1 194 221.24 173.39 Luận văn cao học HV: Trần Quang Thanh - Chí Linh - Hải Dương 76 Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Bộ môn CNCTM Bảng 6: Quan hệ lực cắt Po, chuyển vị y độ cứng vững Jy Δt = 1,5 mm Th«ng sè Ký hiƯu bề mặt A B C D E F G a 1.52 2.9 4.4 6.12 4.5 3.06 1.49 P0 176.9 337.5 512.0 712.2 523.7 356.1 173.4 0,012 Y 0,018 0,013 0,018 0,012 0,017 14741 JTB = 0,036 0,026 0,02 0,028 0,036 18962 19783 0,014 0,019 0.036 0.027 18750 0,029 0,035 0,027 0.018 0.012 J 0,027 0.029 0,029 0,015 0,019 18058 0.014 0.020 0,014 17805 12385 14741 + 18750 + 18962 + 19783 + 18058 + 17805 + 12385 = 17212 N /mm Căn vào kết thực nghiệm ta vẽ đồ thị Y-Po (t = 1,5 mm) Y 0.04 712.2 0.035 523.7 0.03 0.025 356.1 0.02 173.4 0.015 512.0 337.5 0.01 P0 176.9 0.005 - 200.0 400.0 600.0 800.0 Hình 4-5 Đồ thị quan hệ Y P0 (t = 1,5 mm) Luận văn cao học HV: Trần Quang Thanh - Chí Linh - Hải Dương 77 Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Bộ môn CNCTM Chi tiết số Bảng 7: Quan hệ lực P0 với thông số cắt cố định Δt = 1,0 mm c z a x aX fz y fzy B 3750 1.1 1.1 0.08 0.8 0.13 40 3750 1.9 1.9 0.08 0.8 0.13 3750 3.0 3750 3.9 3750 2.8 3750 3750 v Bv D q Dq P P0 1.1 57.85 120 1.1 194 163.33 128.01 40 1.1 57.85 120 1.1 194 282.11 221.11 0.08 0.8 0.13 40 1.1 57.85 120 1.1 194 445.44 349.12 3.9 0.08 0.8 0.13 40 1.1 57.85 120 1.1 194 579.07 453.85 2.8 0.08 0.8 0.13 40 1.1 57.85 120 1.1 194 415.75 325.84 2.1 2.1 0.08 0.8 0.13 40 1.1 57.85 120 1.1 194 311.81 244.38 1.2 1.2 0.08 0.8 0.13 40 1.1 57.85 120 1.1 194 178.18 139.65 Bảng 8: Quan hệ lực cắt Po, chuyển vị y độ cứng vững Jy t = 1,0 mm Thông số Ký hiệu bề mặt A B C D E F G a 1.1 1.9 3.9 2.8 2.1 1.2 P0 128.0 221.1 349.1 453.8 325.8 244.4 139.6 0.01 Y JTB = 0.023 0.020 0.016 0.011 0.01 0.01 0.014 0.014 0.018 0.018 0.023 0.023 0.020 0.020 0.016 0.016 0.011 0.011 0.01 J 0.018 0.014 12800 0.014 0.018 15792 19394 0.023 19730 0.020 16290 0.011 15275 12690 12800 + 15792 + 19394 + 19730 + 16290 + 15275 + 12690 + =15995N/ mm Căn vào kết thực nghiệm ta vẽ đồ thị Y-Po (t = 1,0 mm) Luận văn cao học HV: Trần Quang Thanh - Chí Linh - Hải Dương 78 Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Bộ môn CNCTM Y 0.025 453.8 325.8 0.02 244.4 0.015 139.6 349.1 221.1 0.01 128.0 0.005 P0 - 100.0 200.0 300.0 400.0 500.0 Hình 4-6 Đồ thị quan hệ Y P0 (Δt = 1,0 mm) Chi tiÕt sè B¶ng 9: Quan hệ lực P0 với thông số cắt cố định t = 0,5 mm c z a x aX fz y fzy B v Bv D q Dq P P0 3750 0.49 0.49 0.08 0.8 0.13 40 1.1 57.85 120 1.1 194 72.76 57.02 3750 1.00 1 0.08 0.8 0.13 40 1.1 57.85 120 1.1 194 148.48 116.37 3750 1.48 1.48 0.08 0.8 0.13 40 1.1 57.85 120 1.1 194 219.75 172.23 3750 2.20 2.2 0.08 0.8 0.13 40 1.1 57.85 120 1.1 194 326.66 256.02 3750 1.52 1.52 0.08 0.8 0.13 40 1.1 57.85 120 1.1 194 225.69 176.89 3750 1.10 1.1 0.08 0.8 0.13 40 1.1 57.85 120 1.1 194 163.33 128.01 3750 0.60 0.6 0.08 0.8 0.13 40 1.1 57.85 120 1.1 194 89.09 69.82 Luận văn cao học HV: Trần Quang Thanh - Chí Linh - Hải Dương 79 Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Bộ môn CNCTM Bảng 10: Quan hệ lực cắt Po, chuyển vị y độ cứng vững Jy t = 0,5 mm Thông số Ký hiệu bề mặt A B C D E F G a 0.49 1.48 2.2 1.52 1.1 0.6 P0 57.0 116.4 172.2 256.0 176.9 128.0 69.8 0,008 Y 0,01 0,008 0.008 0,01 0,009 J 0,015 0,013 0,01 0,010 0.01 0,012 0.012 0,016 0.016 0,014 0.013 0,011 0.011 0,009 0.009 0,01 7125 JTB = 0,012 0,013 11640 0,016 12333 0,013 16000 0,011 13607 0.009 11636 7755 7125 + 11640 + 12333 + 16000 + 13607 + 11636 + 7755 = 11441 N/mm Căn vào kết thực nghiệm ta vẽ đồ thị Y-Po (Δt = 0,5 mm) Y 0.02 256.0 176.9 0.015 128.0 69.8 172.2 0.01 116.4 57.0 0.005 P0 - 50.0 100.0 150.0 200.0 250.0 300.0 Hình 4-7 Đồ thị quan hệ Y P0 (t = 0,5 mm) Luận văn cao học HV: Trần Quang Thanh - Chí Linh - Hải Dương 80 Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Bộ môn CNCTM b Trên máy phay đứng F250X 900 nhà máy khí Hải Phòng Nhằm đánh giá khác biệt độ cứng vững máy phay phay đứng F250X 900 nhà máy khí Hải Phòng với máy UF-222 số liệu giữ nguyên cách làm tương tự Chi tiết thứ Bảng 11: Quan hệ lực P0 với thông số cắt cố định t = 1,5 mm c z a x aX fz y fzy 3750 1.50 1.5 0.08 0.8 0.13 3750 2.90 2.9 0.08 3750 4.60 4.6 3750 6.00 3750 4.40 3750 3750 B v Bv D q Dq P P0 40 1.1 57.8 120 1.1 193.7 222.7 174.6 0.8 0.13 40 1.1 57.8 120 1.1 193.7 430.6 337.5 0.08 0.8 0.13 40 1.1 57.8 120 1.1 193.7 683.0 535.3 0.08 0.8 0.13 40 1.1 57.8 120 1.1 193.7 890.9 698.2 4.4 0.08 0.8 0.13 40 1.1 57.8 120 1.1 193.7 653.3 512.0 3.20 3.2 0.08 0.8 0.13 40 1.1 57.8 120 1.1 193.7 475.1 372.4 1.70 1.7 0.08 0.8 0.13 40 1.1 57.8 120 1.1 193.7 252.4 197.8 B¶ng 12: Quan hƯ lực cắt Po, chuyển vị y độ cứng vững Jy t = 0,5 mm Thông số Ký hiệu bề mặt A B C D E F G a 1.5 2.9 4.6 4.4 3.2 1.7 P0 174.6 337.5 535.3 698.2 512.0 372.4 197.8 0.016 Y 0.042 0.060 0.048 0.030 0.020 0.016 0.016 0.027 0.027 0.042 0.042 0.060 0.06 0.048 0.048 0.030 0.03 0.020 0.020 0.016 J 0.027 10875 Luận văn cao học 0.027 0.042 12481 12750 0.060 11633 0.048 10666 0.030 12400 0.020 9890 HV: TrÇn Quang Thanh - Chí Linh - Hải Dương 81 Trường Đại học Bách khoa Hà Nội JTB = Bộ môn CNCTM 10875 + 12481 + 12750 + 11633 + 10666 + 12400 + 9890 = 11527 (N/m) Căn vào kết thực nghiệm ta vẽ đồ thị Y-Po (Δt = 1,5 mm) Y 0.07 0.06 0.06 0.048 0.05 0.04 0.042 0.027 0.03 0.03 0.02 0.02 0.016 P 0.01 0 - 200 400 800 600 H×nh 4-8 Đồ thị quan hệ Y P0 (t = 1,5mm) Chi tiÐt thø hai B¶ng 13: Quan hƯ lùc P0 với thông số cắt cố định t = 1,0 mm c z a x aX fz 3750 1.00 1 0.08 3750 2.09 3750 3.10 3750 3750 B v Bv 0.8 0.13 40 1.1 57.8 120 1.1 193.7 148.5 116.4 2.09 0.08 0.8 0.13 40 1.1 57.8 120 1.1 193.7 310.3 243.2 3.1 0.08 0.8 0.13 40 1.1 57.8 120 1.1 193.7 460.3 360.8 4.00 0.08 0.8 0.13 40 1.1 57.8 120 1.1 193.7 593.9 465.5 3.00 0.08 0.8 0.13 40 1.1 57.8 120 1.1 193.7 445.4 349.1 3750 1.90 1.9 0.08 0.8 0.13 40 1.1 57.8 120 1.1 193.7 282.1 221.1 3750 0.90 0.9 0.08 0.8 0.13 40 1.1 57.8 120 1.1 193.7 133.6 104.7 Luận văn cao học y fzy D q Dq P P0 HV: TrÇn Quang Thanh - Chí Linh - Hải Dương 82 Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Bộ môn CNCTM Bảng 14: Quan hệ lực cắt Po, chuyển vị y độ cứng vững Jy t = 1,0 mm Thông Ký hiệu bề mặt số A B C D E F G a 1.50 2.90 4.60 6.00 4.40 3.20 1.70 P0 174.6 337.5 535.3 698.2 512.0 372.4 197.8 0.013 Y 0.023 0.039 0.055 0.042 0.024 0.012 0.013 0.013 0.023 0.023 0.039 0.039 0.055 0.055 0.042 0.042 0.024 0.024 0.012 0.012 0.013 J 0.023 13430 JTB = 0.039 14674 13725 0.055 12694 0.042 12190 0.024 0.012 15516 16483 13430 + 14674 + 13725 + 12694 + 12190 + 15516 + 16483 = 14101 (N/m) Căn vào kết thực nghiệm ta vẽ đồ thị Y-Po (t = 1,0mm) Y 0.06 0.055 0.05 0.042 0.023 0.04 0.039 0.03 0.013 0.027 0.02 0.015 0.01 P0 0.0 200.0 400.0 600.0 800.0 Hình 4-9 Đồ thị quan hệ Y P0 ( t = 1,0mm) Luận văn cao học HV: Trần Quang Thanh - Chí Linh - Hải Dương 83 Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Bộ môn CNCTM Chi tiÕt thø ba B¶ng 15: Quan hƯ lùc P0 víi thông số cắt cố định t = 0,5 mm c z a x aX fz y fzy B v Bv D q Dq P P0 3750 0.50 0.5 0.08 0.8 0.13 40 1.1 57.8 120 1.1 193.7 74.2 58.2 3750 1.10 1.1 0.08 0.8 0.13 40 1.1 57.8 120 1.1 193.7 163.3 128.0 3750 1.50 1.5 0.08 0.8 0.13 40 1.1 57.8 120 1.1 193.7 222.7 174.6 3750 2.10 2.1 0.08 0.8 0.13 40 1.1 57.8 120 1.1 193.7 311.8 244.4 3750 1.60 1.6 0.08 0.8 0.13 40 1.1 57.8 120 1.1 193.7 237.6 186.2 3750 1.05 1.05 0.08 0.8 0.13 40 1.1 57.8 120 1.1 193.7 155.9 122.2 3750 0.65 0.65 0.08 0.8 0.13 40 1.1 57.8 120 1.1 193.7 96.5 75.6 B¶ng 16: Quan hệ lực cắt Po, chuyển vị y độ cứng vững Jy t = 0,5mm Thông số Ký hiệu bề mặt A B C D E F G a 0.50 1.10 1.50 2.10 1.60 1.05 0.65 P0 58.2 128.0 174.6 244.4 186.2 122.2 75.6 0.012 Y 0.018 0,035 0.029 0.020 0.014 0.012 0.012 0.018 0.018 0.027 0.027 0,036 0.036 0.029 0.029 0.020 0.020 0.014 0.014 0.012 J 0.027 0.018 4850 J TB = 0.027 7111 6466 0.037 6605 0.029 6420 0.020 6110 0.014 5400 4850 + 7111 + 6466 + 6605 + 6420 + 6110 + 5400 = 6137 (N/m) Căn vào kết thực nghiệm ta vẽ đồ thị Y-Po (t = 0,5mm) Luận văn cao học HV: Trần Quang Thanh - Chí Linh - Hải Dương 84 Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Bộ môn CNCTM Y 0.04 0.035 0.03 0.025 0.02 0.015 0.01 0.005 0.036 0.029 0.02 0.027 0.014 0.018 0.012 P 0.0 50.0 100.0 150.0 200.0 250.0 300.0 Hình 4-10 Đồ thị quan hệ Y P0 (t = 0,5mm) Luận văn cao học HV: Trần Quang Thanh - Chí Linh - Hải Dương 85 Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Bộ môn CNCTM Kết luận kiến nghị Phần kết luận Nghiên cứu độ cứng vững hệ thống công nghệ thực nghiệm máy công cụ nói chung máy phay nói riêng, vấn đề nhiều nhà kỹ thuật quan tâm, nhằm đảm bảo tiêu vỊ kinh tÕ kü tht cđa s¶n phÈm Trong sè nguyên nhân gây sai số gia công thông số chiều sâu cắt có ảnh hưởng lớn đến độ cứng vững hệ thống công nghệ Phần thực nghiệm xác định độ cứng vững cuả máy phay đứng mục tiêu luận văn Một số nội dung mà luận văn đễ thể hiện: Phần tổng quan Do mục tiêu nghiên cứu độ cứng vững máy phay đứng mà nguồn gốc lực tác dụng, nên luận văn đà tập trung vào tìm hiểu phân tích nguyên nhân yếu tố liên quan đến lực như: Dao phay, chất trình tạo phoi, chế độ cắt, hình thành lực cắt, hịện tượng vật lý cắt, mòn tuổi bền dao Các phần đề cập khả công nghệ loại máy phay đứng Khi nghiên cứu lý thuyết độ cứng vững đà tìm hiểu sâu quan hệ chuyển vị với lực, sơ đồ định vị Một số ví dụ, tính lượng chuyển vị lý thuyết Phần thực nghiệm đà sử dụng hai loai máy phay đứng UF -222 F250x900 nhà máy khí Hải Phòng Cơ sở tiến hành thực nghiệm dựa vào lý thuyết độ cứng vững Tất bước thực thí nghiệm rõ ràng, từ thực hành cắt gọt đến đo kiểm tuân theo quy trình chặt chẽ Trọng tâm thí nghiệm thay đổi chiều sâu cắt giữ nguyên thông số khác Thí nghiệm tiến hành máy loại máy khác thay đổi chiều sâu cắt lần Kết cho thấy: Thông số độ cứng vững hệ thống công nghệ đồ thị dựng số liệu thực, sai lệch nhiều lý thuyết thực nghiệm Chiều sâu lớn J lớn chứng tỏ độ cứng vững (nghịch đảo độ mềm dẻo) xuất theo thø tù ­u tiªn cđa tõng bé phËn Cïng chiỊu sâu cắt đà có khác biệt lớn máy MUP-320 máy Phay Hải phòng JUF-222> JF 260 X 900 Luận văn cao học HV: Trần Quang Thanh - Chí Linh - Hải Dương 86 Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Bộ môn CNCTM Chiều sâu cắt có thay đổi lớn độ nhám tăng theo Với kết đà thu từ thí nghiệm, đà làm sáng tỏ sở lý thuyết độ cứng vững hệ thống công nghệ Kết thực nghiệm tương đối sát, đảm bảo tính khoa học xác Đà chứng minh tính đắn lý thuyết thông qua trị số đồ thị quan hệ Với kết đà soi sáng lý thuyết tác giả muốn đưa lời bàn: gia công tinh, cần đạt độ xác cao lần gia công cuối lượng dư phải nhỏ Phần kiến nghị Trên sở đà nghiên cứu ảnh hưởng chiều sâu cắt đến độ cứng vững hệ thống công nghệ, nên thông số khác bước tiến, vận tốc, vật liệu làm dao, vật liệu gia công tiếp tục nghiên cứu Trong tương lai thực đề tài sâu với chủ đề tìm chế độ cắt tối ưu mà mục tiêu độ xác gia công kinh tế giá thành Luận văn cao học HV: Trần Quang Thanh - Chí Linh - Hải Dương 87 Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Bộ môn CNCTM Tài liệu tham khảo Ngun Ngäc Anh - Sỉ tay c«ng nghƯ chÕ tạo máy - Tập 1- Nhà Xuất Khoa học kỹ thuật Thạc sỹ Nguyễn Ngọc ánh - Luận văn cao học Nghiên cứu ảnh hưởng thông số công nghệ đến chất lượng bề mặt chi tiết gia công máy phay CNC ĐHBK Hà Nội 2002 PGS -TS Nguyễn Trọng Bình-Tối ưu hoá trình gia công cắt gọt - Nhà xuất Giáo dục 2003 Thạc sỹ Vũ Xuân Cúc - Luận văn cao học Nghiên cứu ảnh hưởng biến dạng hệ thống công nghệ tác dụng lực cắt đến sai số gia công - ĐHBK Hà Nội 1997 5.Tạ Văn Đĩnh- Phương pháp tính dùng cho trường đại học kỹ thuật- Nhà Xuất Giáo dơc 1997 Φ.Α.Барбамов Kü tht phay - Nhµ xt Mir - AXCOVA 1980 Người dịch Trần Văn Địch - Nhà xuất công nhân kỹ thuật - Hà Nội 1984 GS-TS Trần Văn Địch - Báo cáo khoa học hội khí Việt Nam GS-TS Trần Văn Địch; PGS-TS Nguyễn Trọng Bình; PGS-TS Nguyễn Thế Đạt; PGS-TS Nguyễn Viết Tiếp; PGS-TS Trần Xuân Việt - Công nghệ chế tạo máy- Nhà Xuất Khoa học kỹ thuật Hà Nội 2003 GS-TS Trần văn Địch - Nghiên cứu độ xác gia công thực nghiệmNhà Xuất Khoa học kỹ thuật Hà Nội 2003 10.Thạc Sỹ Nguyễn Tiến Đông-Luận văn cao học Nghiên cứu mối quan hệ rung động chế độ cắt, khả gÃy dụng cụ cắt trình gia công kim loại máy phay CNC - ĐHBK Hà Nội - 2004 11 Nguyễn Duy, Trần Sỹ Tuý, Trịnh Văn Tự - Nguyên lý cắt kim loại - NXB Đại học trung học chuyên nghiệp -1977 12 PGS-TS Tạ Duy Liêm - Hệ thống điều khiển số cho máy công cụ- Nhà Xuất Khoa häc vµ kü thuËt - Hµ Néi 1999 13 Bµnh Tiến Long, Trần Sỹ Túy, Trần Thế Lục - Nguyên lý gia công vật liệu Nhà Xuất Khoa học vµ kü tht - Hµ Néi 2001 14 PGS-TS Ngun Tất Tiến - Lý thuyết biến dạng dẻo kim loại - Nhà Xuất Giáo dục 2004 Luận văn cao học HV: Trần Quang Thanh - Chí Linh - Hải Dương 88 Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Bộ môn CNCTM Phụ lục Một số hình ảnh làm thực nghiệm Trường Cao đẳng công nghiệp Sao Đỏ ảnh Thí nghiệm đo chuyển vị máy F250x900 ảnh Các sản phẩm chuẩn bị kiểm tra Luận văn cao häc HV: TrÇn Quang Thanh - ChÝ Linh - Hải Dương 89 Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Bộ môn CNCTM ảnh Gia công thực nghiệm máy F250x900 ảnh Đo sản phẩm trực tiếp máy F250x900 Luận văn cao học HV: Trần Quang Thanh - Chí Linh - Hải Dương ... nghệ phay6 4 Chương 4: Thí nghiệm, xác định độ cứng vững máy phay đứng6 7 4.1 Mô hình xác định độ cứng vững thực nghiệm67 4.1.1 Xác định độ cứng vững tĩnh 67 4.1.2 Mô hình xác định độ cứng vững động. .. động quay tròn cuả phôi, phay chuyển động chuyển động quay dao Chuyển động chuyển động tạo tốc độ cắt Chuyển động động chạy dao tiện tịnh tiến dao theo phương dọc ngang Chuyển động chạy dao phay. .. phay gia công bánh lệch tâm - Máy phay nửa tự động gia công trục khuỷu - Máy phay tự động nửa tự động gia công rÃnh khoan, dao doa, tarô 2.2 Giới thiệu máy phay đứng 2.2.1 Máy phay đứng vạn máy