Nghiên cứu thực nghiệm và mô phỏng xác định hệ số co rút phoi khi tiện hợp kim đồng trên máy tiện vạn năng 1k62

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - TẠ THỊ HƯƠNG ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ DẬP THỦY TĨNH PHƠI TẤM ĐỂ TẠO HÌNH CHI TIẾT CÓ BIÊN DẠNG PHỨC TẠP Chuyên ngành: Kỹ thuật khí LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT KỸ THUẬT CƠ KHÍ NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS LÊ TRUNG KIấN H NI - 2016 Luận văn Thạc Sĩ MC LỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU PHẦN MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài: Mục đích, đối tượng phạm vi nghiên cứu luận văn Ý nghĩa khoa học thực tiễn luận văn 4 Nội dung luận văn 5 Phương pháp nghiên cứu CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ PHƯƠNG PHÁP TIỆN VÀ VẬT LIỆU ĐỒNG 1.1 Tổng quan phương pháp tiện 1.2 Nguồn gốc sinh lực thành phần lực cắt 1.3 Tổng quan đồng hợp kim đồng: 12 1.3.1 Đồng 12 1.3.2 Hợp kim đồng 12 1.3.2.1 Latông 12 1.3.2.2 Brông 13 CHƯƠNG 14 CƠ SỞ VẬT LÝ QUÁ TRÌNH CẮT GỌT KIM LOẠI 14 2.1 Quá trình cắt gọt kim loại việc tạo phoi 14 2.2 Các dạng phoi 17 2.3 Hiện tượng lẹo dao 20 2.3.1 Hiện tượng 20 2.3.2 Cơ chế hình thành lẹo dao 20 2.3.3 Các loại lẹo dao 20 2.3 Hiện tượng nhiệt cắt 20 2.3.1 Nguồn sinh nhiệt 21 2.3.2 Phân bố nhiệt cắt 22 2.4 Vấn đề rung động cắt 23 Trần Văn Hòa Kỹ thuật Cơ khí Luận văn Thạc Sĩ 2.5 S co rút phoi nhân tố ảnh hưởng đến hệ số co rút phoi 25 2.5.1 Sự co rút phoi 25 2.5.2 Các nhân tố ảnh hưởng đến hệ số co rút phoi 26 2.5.2.1 Ảnh hưởng vật liệu gia công đến hệ số co rút phoi 26 2.5.2.2 Ảnh hưởng góc cắt đến hệ số co rút phoi 28 2.5.2.3 Ảnh hưởng góc nghiêng φ 28 2.5.2.4 Ảnh hưởng chế độ cắt 29 CHƯƠNG 3: MÔ PHỎNG VÀ THỰC NGHIỆM VỀ HỆ SỐ CO RÚT PHOI 34 3.1 Mô trình tạo phoi tiện đồng C1100 34 3.2 Giới thiệu sơ lược phần mềm Abaqus/Explicit 35 3.3 Thiết lập q trình mơ phỏng: 36 3.2 Thực nghiệm xác định hệ số co rút phoi máy tiện gia công vật liệu C1100 45 3.2.1 Yêu cầu hệ thống thí nghiệm 45 3.3.2 Mơ hình thí nghiệm 46 3.2.3 Điều kiện thực nghiệm 46 3.2.4 Kết thí nghiệm 50 CHƯƠNG 53 NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA THÔNG SỐ CÔNG NGHỆ ĐẾN HỆ SỐ CO RÚT PHOI TRÊN MÁY TIỆN 53 4.1 Đặt vấn đề 53 4.2 Nghiên cứu thực nghiệm ảnh hưởng thông số công nghệ (t, s) đến hệ số co rút phoi 53 KẾT LUẬN 59 TÀI LIỆU THAM KHẢO 61 Trần Văn Hòa Kỹ thuật Cơ khí Luận văn Thạc Sĩ PHN M U Tính cấp thiết đề tài: Để thực mục tiêu “Cơng nghiệp hố, đại hố Đất nước” việc phát triển khoa học cơng nghệ nói chung khoa học cơng nghệ khí nói riêng trở nên quan trọng cấp thiết hết Từ cuối thập niên 80 kỷ XX đến nay, nhiều doanh nghiệp nước đă trang bị nhiều loại máy, thiết bị sử dụng kỹ thuật CNC nhằm nâng cao suất, chất lượng sản phẩm Tuy nhiên giá thành thiết bị cao, chủ yếu trang bị cho dạng sản xuất vừa nhỏ, việc chuyển giao công nghệ chưa đầy đủ, chưa chủ động cơng tác sửa chữa bảo trì máy… nên cịn nhiều hạn chế Do máy công cụ truyền thống trang bị nhà máy khí chiếm số lượng lớn Trong gia cơng phương pháp tiện gọt thơng dụng nhất, chiếm tỷ trọng lớn gia công cắt gọt kim loại (khoảng 25-50%) ngồi ngun cơng tiện thơng thường máy tiện cịn có khả khoan, kht, doa, tarơ nhà máy khí máy tiện chiếm khoảng 20 – 35% tổng số thiết bị phân xưởng Tiện phương pháp gia cơng có phoi thực phối hợp hai chuyển động gọi chuyển động tạo hình gồm chuyển động chuyển động quay trịn chi tiết chuyển động chạy dao Hiện nước giới đă có nhiều đề tài nghiên cứu máy tiện như: Nghiên cứu ảnh hưởng thơng số cơng nghệ đến chế mịn dụng cụ gia công máy tiện với nhiều loại đối tượng vật liệu dao phôi khác Nghiên cứu ảnh hưởng chế độ công nghệ đến chất lượng bề mặt thông qua thông số độ nhám, độ bóng bề mặt Nghiên cứu yếu tố rung động ảnh hưởng đến chất lượng bề mặt sản phẩm… Các nghiên cứu để tối ưu hóa chế độ cắt, xây dựng biểu đồ n nh ca mỏy Trần Văn Hòa Kỹ thuật Cơ khí Luận văn Thạc Sĩ Cỏc nghiờn cu ny thể thông qua đề tài nghiên cứu cấp, luận văn, luận án báo đăng tạp chí khoa học, kết số nghiên cứu đă phổ biến vào giáo trình để đào tạo trường cao đẳng đại học Một tượng vật lý trình cắt hệ số co rút phoi, tượng có ảnh hưởng mật thiết đến thơng số q trình cắt suất chất lượng hiệu gia công lực cắt, nhiệt cắt, biến dạng chi tiết chất lượng bề mặt gia công…Đây thông số quan trọng định tiến triển trình cắt Trong q trình gia cơng kim loại màu đồng, hợp kim đồng yếu tố vật liệu có ảnh hưởng lớn đến hệ số co rút phoi đặc trưng đồng loại vật liệu dễ biến dạng có tính dẫn nhiệt cao Hiện hợp kim đồng sử dụng nhiều sản phẩm dạng bạc, chế tạo điện cực…Từ phân tích tác giả nhận thấy việc nghiên cứu hệ số co rút phoi đối vật liệu đồng cần thiết nên lựa chọn đề tài ‘‘Nghiên cứu thực nghiệm mô xác định hệ số co rút phoi tiện hợp kim đồng máy tiện vạn 1K62’’ để thực luận văn thạc sỹ Mục đích , đối tượng phạm vi nghiên cứu luận văn Nghiên cứu tượng vật lý trình cắt kim loại tiện Nghiên cứu yếu tố ảnh hưởng đến hệ số co rút phoi vật liệu đồng gia công máy tiện Phạm vi nghiên cứu mơ q trình tạo phoi phần mềm thực nghiệm hệ số co rút phoi vật liệu đồng thực máy tiện 1K62 trường Đại học công nghiệp Vinh Ý nghĩa khoa học thực tiễn luận í ngha khoa hc Trần Văn Hòa Kỹ thuật Cơ khí Luận văn Thạc Sĩ Lun xác định mối quan hệ xây dựng công thức thực nghiệm biểu thị mối quan hệ hệ số co rút phoi với thông số công nghệ tiện vật liệu đồng C1100 máy 1K62 Mô trình tiện đồng phần mềm Abaqus/Explicit để xác định hệ số co rút phoi Ý nghĩa thực tiễn Kết luận văn ứng dụng đào tạo, thực tiễn sản xuất Kết nghiên cứu có giá trị việc lựa chọn chế độ công nghệ hợp lý gia công vật liệu đồng máy tiện để đạt chất lượng sản phẩm tốt Nội dung luận văn Luận văn trình bày chương, phần mở đầu, phần kết luận phụ lục Sau nội dung tóm lược chương: Chương I: Tổng quan phương pháp tiện vật liệu đồng Chương tổng hợp vấn đề chung phương pháp gia cơng tiện vật liệu đồng tính chất lý đặc điểm khác, ứng dụng vật liệu đồng… Chương II: Nghiên cứu sở lý thuyết tượng vật lý trình gia cơng tiện Chương sâu tìm hiểu tượng vật lý gia công tiện, ảnh hưởng thông số công nghệ đến hệ số co rút phoi Là tiền đề để tiến hành nghiên cứu thực nghiệm mô cho chương Chương III: Mơ q trình tạo phoi thực nghiệm kiểm chứng xác định độ tin cậy mô Chương IV: Nghiên cứu ảnh hưởng thông số công nghệ đến hệ số co rút phoi đồng Từ kết thực nghiệm thu xây dựng công thức thực nghiệm biểu thị mối quan hệ kết luận ảnh hưởng thông số công nghệ đến hệ số co rút phoi Phương pháp nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu kết hợp nghiên cứu lý thuyết với mô thực nghiệm kiểm chứng Tiến hành thực nghiệm kết hợp phương pháp quy hoch Trần Văn Hòa Kỹ thuật Cơ khí Luận văn Thạc Sĩ thc nghim, ng dng tin hc để tìm quy luật, thơng số xây dựng công thức thực nghiệm Các thực nghiệm tiến hành với thiết bị có Việt Nam như: máy tiện 1K62, cân phân tích CPA124S hăng Sartorios Khoa Công nghệ – Trường Đại học Công nghiệp Vinh CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ PHƯƠNG PHÁP TIỆN VÀ VẬT LIỆU ĐỒNG 1.1 Tổng quan phương pháp tiện Tiện phương pháp gia công cắt gọt thực nhờ chuyển động thơng thường phơi quay trịn tạo thành chuyển động cắt Vc kết hợp với chuyển động tiến dao tổng hợp hai chuyển động tiến dao dọc Sd tiến dao ngang Sng dao thực (hình 1.1) Khi tiện trục trơn chuyển động tiến dao ngang Sng = 0, chuyển động tiến dao dọc Sd  Khi tiện mặt dầu cắt đứt chuyển động tiến dao dọc Sd =0 chuyển động tiến dao ngang Sng  Khả cơng nghệ tiện: Tiện gia công nhiều loaị bề mặt khác mặt trịn xoay ngồi, loại ren, bề mặt cơn, mặt định hình v.v…(hình 1.1) a- Tiện mặt b- Tiện lổ c- Tiện mặt đầu d- Tiện cắt đứt e- Tiện ren f- Tiện ren g- Tin cụn ngoi Trần Văn Hòa Kỹ thuật Cơ khí Luận văn Thạc Sĩ h- Tin i- Tiện định hình Hình 1.1 Khả cơng nghệ tạo hình phương pháp tiện 1.2 Nguồn gốc sinh lực thành phần lực cắt Mặt trước dao chịu tác dụng lực R0, lực R0 tổng hợp lực pháp tuyến N lực ma sát phoi lên mặt trước F0, có nghĩa R0 = N  F0 Mặt sau dao gần lưỡi cắt chịu tác dụng lực pháp tuyến N’ lực ma sát lên mặt sau Trong trình cắt, tác dụng dao kim loại gia công bị biến dạng đàn hồi biến dạng dẻo Cùng lúc biến dạng lớp cắt, dao chịu tác dụng lên mặt trước mặt sau lực tương ứng Ngoài ra, cắt phoi trượt mặt trước dao nên phoi mặt trước có lực ma sát T Đồng thời q trình cắt, dao có chuyển động tương đối so với bề mặt đă gia cơng có lực ma sát T1 Tổng hợp tất lực tác động lên dao, xác định lực cản cắt gọt (gọi tắt lực cắt) - thể trình chống lại kim loại bị phá hy ( to phoi ) Trần Văn Hòa Kỹ thuật Cơ khí Luận văn Thạc Sĩ Lc ct tác dụng từ phía lớp bị cắt lên mặt trước dao, hợp lực biến dạng đàn hồi Pđh, lực biến dạng dẻo Pdt lực ma sát T Lực cắt, tác dụng từ phía bề mặt đă gia công lên bề mặt sau dao – hợp lực tương ứng Pđs , Pds lực ma sát T1 Trị số lực ma sát T, T1 xác định sau: T=  (Pđt+Pdt) ; T1= 1 (Pđs+Pds) Trong  , 1 - hệ số ma sát tương ứng bề mặt trước sau với phoi với kim loại đă gia công R- hợp lực tất lực PT, PS Do ảnh hưởng tượng vật lý xảy trình cắt nên trị số phương lực cắt R luôn thay đổi Để tiện nghiên cứu, người ta thường phân hợp lực R theo hướng tọa độ đề ta có : R = Px+Py+Pz Hình 1.2: Sơ đồ tác dụng lực cắt tự Về trị số : R = Px  Py  Pz 2 (1.1) Trong ú: Trần Văn Hòa Kỹ thuật Cơ khí Luận văn Thạc Sĩ Pz lc ct chớnh (lực tiếp tuyến), tác động theo hướng chuyển động cắt Có giá trị lớn thành phần lực cắt Thường dùng thành phần để tính tốn độ bền dao, máy để tính cơng suất máy PY – lực hướng kính, tác dụng mặt phẳng nằm ngang có phương vng góc với đường tâm chi tiết Py thường gây cong chi tiết, ảnh hưởng đến độ xác gia cơng Pz – lực chạy dao tác dụng ngược với hướng chạy dao nên cản trở chuyển động chạy dao Lực Py cần thiết để tính độ bền cấu chạy dao, công suất tiêu hao cấu chạy dao Góc hợp lực Pz R , thường nằm khoảng 250 đến 400 Khi cắt thép 45 dao tiện có góc  =450;  = 00;  = 150 Pz, Px,Py có mối quan hệ sau: Py : Pz = (0,4  0,5) ; Px : Pz = (0,3  0,4) Thay trị số Py, Px vào (1.1) có: R= (1.1-1.18)Pz  Tổng hợp Px +Py = Pn Pn có phương pháp tuyến với lưới Hình 1.3 Các thành phần lực cắt tiện mặt trụ cắt chính, có : Px = Pn.sin  Py = Pn.cos  Để tính gần lực Pz, dùng lực cắt đơn vị: Pz = p.Fc Trần Văn Hòa Kỹ thuật Cơ khí Luận văn Thạc Sĩ Hỡnh 3.18: Mnh dao tin hp kim BK8 Với L = 12,7mm, h = 5mm, lỗ Φ5, r = 1,2 mm, φ1 = φ1 = 45o, α = 6o, γ = 0o Có hàm lượng Coban chiếm 8% 92% Cacbit Vonlfram với tốc độ cắt đạt 200m/phút Hình 3.19 : Dụng cụ cắt sử dụng thực nghiệm - Phôi: Hợp kim C1100 (đồng đỏ) có kích thước 40 x 400, có độ cứng từ 80 – 100 HV Hệ số Poisson 0,34 Khối lượng riêng ξ = 8,9 g/mm3 Với thành phần hóa học : Là hợp kim có khả dẫn điện dẫn nhiệt tốt, khả gia công, kéo sợi hàn tốt Chống gỉ chống ăn mòn thời tiết Được ứng dụng để chế tạo chi tiết dẫn điện, bạc lót, điện cực gia cơng tia la in 48 Luận văn Thạc Sĩ Phụi sử dụng thí nghiệm hợp kim đồng C1100 có 99.90% Cu 0.04% O ; phơi có chiều dài L = 400mm ; đường kính D = 40mm - Thiết bị đo: Cân phân tích CPA124S hăng Sartorios (do Đức chế tạo) với thông số kỹ thuật: - Khả cân lớn nhất:120g, kích thước đĩa cân:  80 mm - Chức năng: thay đổi nhiều đơn vị trọng lượng, tự động điều chỉnh chuẩn đo Hình 3.20 Cân phân tích CPA124S kết cân khối lượng phoi - Điều kiện gia công: Không sử dụng dung dịch trơn nguội Bước công nghệ: Gia công thô: Phôi đồng C1100 sau tiện thô dao tiện hợp kim cứng BK8 đảm bảo độ côn không vượt 0,05 mm/100 mm chiều dài phôi Gia công tinh: Sử dụng mảnh dao NC320 tiện tinh qua lượt trước tiến hành thí nghiệm trước lần thay dao Q trình thí nghiệm tiến hành sau : Đánh số thứ tự mảnh dao từ số đến số 4, sau gia công xong chế độ cắt tiến hành xoay mũi dao để giảm thiểu yếu tố mòn dao Gá phôi vào chấu cặp cho đảm bảo độ đồng tõm cao 49 Luận văn Thạc Sĩ Gỏ mnh dao số vào thân dao máy phải đảm bảo thẳng góc, ngang tâm đảm bảo lực kẹp chặt 3.2.4 Kết thí nghiệm Sau thực xong 12 thí nghiệm chọn mẫu phoi tương đối thẳng thí nghiệm có chiều dài từ đến 10 mm Tiến hành đo chiều dài 12 đoạn phoi đánh số thứ tự từ Lf1 đến Lf12 xác định 12 kết Sử dụng cân phân tích CPA324S để đo khối lượng 12 đoạn phoi xác định khối lượng từ Q1 đến Q12 (g) bảng 3.3 Hình 3.21 : Phoi hợp kim đồng C1100 Bảng 3.3: Chiều dài phoi Lfi trọng lượng Qi Thí Chiều dài Trọng nghiệm phoi Lf (mm) lượng Qi (g) 13,8 0,2574 0,1458 6,14 0,1408 0,1004 7,1 0,1633 7,62 0,1947 9,4 0,2205 50 Luận văn Thạc Sĩ 6,4 0,1748 6,66 0,2018 10 5,94 0,1556 11 10,2 0,3201 12 0,2696 Thay thông số Q, Lf, S, t, ξ vào công thức K  1000.Q ta hệ số co rút  L f s.t phoi K bảng 3.3 Bảng 3.4: Kết tính hệ số co rút phoi Thí nghiệm Chiều dài Trọng lượng Hệ số co rút số phoi Lf (mm) Qi (g) phoi K 13,8 0,2574 7,7620 0,1458 7,2231 6,14 0,1408 7,1571 0,1004 7,5205 7,1 0,1633 7,1785 7,62 0,1947 7,1772 9,4 0,2205 7,3213 6,4 0,1748 7,1037 6,66 0,2018 7,0927 10 5,94 0,1556 7,0078 11 10,2 0,3201 6,9962 12 0,2696 6,7616 51 Luận văn Thạc Sĩ Simulation Experiment 7.8 7.6 K 7.4 7.2 6.8 6.6 Number 10 12 Hình 3.21: Đồ thị mơ tả số liệu mô thực nghiệm xác định hệ số co rút phoi tiện vật liệu C1100 Nhận xét: Quan sát đồ thị hình ta nhận thấy kết thu sau mơ q trình tạo phoi thực nghiệm gia công để xác định hệ số co rút phoi với chế độ công nghệ khác cho kết mô thực nghiệm tương xứng Kết luận: Bằng việc thiết lập mơ hình thực nghiệm mơ q trình tạo phoi cho vật liệu phương pháp tiện với chế độ công nghệ khác Với kết thu minh chứng cho tin cậy s dng phn mm Abaqus/Explicit 52 Luận văn Thạc Sĩ CHƯƠNG 4:NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA THÔNG SỐ CÔNG NGHỆ ĐẾN HỆ SỐ CO RÚT PHOI TRÊN MÁY TIỆN 4.1 Đặt vấn đề Chi tiết máy có đảm bảo chất lượng bề mặt hay khơng, có xác mặt kích thước hay có đảm bảo suất giá thành hay khơng có nhiều yếu tố định Nhưng chế độ cắt yếu tố quan trọng q trình gia cơng cắt gọt kim loại,nó định đến thơng số kỹ thuật chi tiết máy Để có chế độ cắt hợp lý, nhà khoa học đă có nhiều nghiên cứu thực nghiệm nhằm tối ưu hóa chế độ cắt cho loại vật liệu, góp phần tạo tiền đề cho ngành Cơ khí chế tạo máy sang bước phát triển vượt bậc Ngoài thơng số (V, s, t) nói hệ số co rút phoi thông số quan trọng định tiến triển trình cắt, thay đổi hệ số co rút phoi kéo theo thay đổi lực cắt, chất lượng bề mặt gia công chi tiết máy 4.2 Nghiên cứu thực nghiệm ảnh hưởng thông số công nghệ (t, s) đến hệ số co rút phoi Mô hình thực nghiệm điều kiện thực nghiệm sử dụng giống thực nghiệm xác định hệ số co rút phoi trình bày chương - Chế độ cắt dùng thí nghiệm: theo bảng 4.1 Trong đó: Vận tốc cắt đặt cố định V = 140m/ph s: lượng chạy dao (mm/phút) t: Chiều sâu cắt đặt cố định (mm) Sau trình thực nghiệm với chế độ cắt khác ta thu kết đo hệ số co rút phoi K: 53 Luận văn Thạc Sĩ Bng 4.1 Kt qu thớ nghim đo hệ số co rút phoi gia công đồng STT Biến mã hóa Biến thực nghiệm x1 t(mm) s(mm/vg) x2 K -1 -1 1.5 0.18 7.7620 +1 -1 0.18 7.1571 -1 +1 1.5 0.28 7.0078 +1 +1 0.28 6.7616 0 1.8 0.24 7.1037 0 1.8 0.24 7.0927 Thông số đầu vào chế độ cắt thông số đầu chiều cao lớn mòn mặt sau dụng cụ cắt Dựa vào số liệu thực nghiệm thu phương pháp đồ thị biểu diễn điểm số liệu thực nghiệm, tác giả xác định hàm hồi quy có dạng hàm số mũ: K = C.ta.sb (4.1) Sử dụng phương pháp bình phương nhỏ để xây dựng hàm hồi quy [2]: Logarit số e hai vế phương trình ta được: lnK = lnC + a.lnt + b.lns (4.2) Đặt ln K = y; a0 = lnC; a = a1; b = a2; c = a3; lnt = x1; lns = x2; Ta có hàm tuyến tính: y = a0 + a1.x1 + a2 x2 (4.3) Ta có phương trình ma trận: [Y] = [A].[X] (*) Vậy nghiệm [A] = [M]-1.[X]T.[Y], với [M]-1 ma trận nghịch đảo ma trận [M]=[X]T.[X] Sử dụng phần mềm Matlab giải hệ phương trình [X].[A] = [Y]: 54 Luận văn Thạc Sĩ Bng 4.2 B s liệu thực nghiệm logarit hóa theo bảng 4.1 STT t(mm) s(mm/vg) K ln t ln s lnK 1.5 0.18 7.7620 0.40546 -1.7148 2.04924 2 0.18 7.1571 0.69314 -1.7148 1.968104 1.5 0.28 7.0078 0.40546 -1.273 1.947023 0.28 6.7616 0.69314 -1.273 1.911259 1.8 0.24 7.1037 0.58778 -1.4271 1.960615 1.8 0.24 7.0927 0.58778 -1.4271 1.959066 - Kết xử lý số liệu hệ số co rút phoi sau tính tốn ta có ma trận A là: 1.8115  A  - 0.2031  - 0.18  Thay A vào phương trình tổng quát (4.1) ta hàm hồi quy thực nghiệm: K = 6,1196.t-0,2031.s-0,18 Đánh giá độ tin cậy hàm hồi quy thực nghiệm với  y2   y,2 r  y2 n    ( yi  y )2  y n   Trong  n  ' y2  ( y i  y i ' )  n 1 55 (4.4) Luận văn Thạc Sĩ Bng 4.3 Kt tính tốn độ tin cậy STT t(mm) s(mm/vg) K K ' i (mm) ( K i - Ktbi )2 ( K i - K ' i )2 1.5 0.18 7.7620 7.673805 0.377631 0.00777831 2 0.18 7.1571 7.238285 9.25E-05 0.0065911 1.5 0.28 7.0078 7.087145 0.019511 0.00629578 0.28 6.7616 6.684921 0.148906 0.00587957 1.8 0.24 7.1037 7.021664 0.001917 0.00672978 1.8 0.24 7.0927 7.021664 0.003001 0.00504601 0.551059 0.03832057 Tổng 2.6501 Trung bình 7.14748 Kết tính toán : r  0,551- 0,0383  0,93 0,551 - Kiểm định tham số ai: * Xác định tồn ai: t tiÝnh  ≥tbảng (n-m-1,1-(/2)) Sd­ m ii Trong đó: Phương sai dư Sdư tính theo cơng thức: S d2­  S ( a) n  m 1 n số thử nghiệm; m số thông số cần xác định, trừ thơng số a0 Tổng dư bình phương: S(â)=(Y-X.â)T.(Y-X.â) = 0,001 Suy S du2  0,001  0,00033 Sdư = 0,0182 - -1 mii số hạng thứ ii ma trận M-1 Với ma trận M  1 176.8855 - 6.7798 - 34.7927   - 6.7798 2.0327  - 34.7927 7.8595 Kết tớnh toỏn c: 56 Luận văn Thạc Sĩ ( 0) t tinh  0,9129  3,7714; 0,0182 176,8855 ( 2) t tinh  - 0,8014  15,7065 ; 0,0182 7,8595 (1) ttinh  0,542  20,8877 0,0182 2,0327 Với độ tin cậy r = 0,968 tra bảng phân bố Student có tbảng(3; 0,975)=3,182 Vậy |titính| > tbảng , i =  Như hệ số thực tồn * Xác định khoảng sai lệch hệ số ai: âi  S du mii t (n  m  1;1   )   âi  S du mii t (n  m  1;1   ) Khoảng sai lệch a0: 0,9129 – 0,242.3,182  a0 < 0,9129 + 0,242.3,182 0,1428  a0 < 1,683 Khoảng sai lệch a1: 0,542 – 0,0259.3,182  a1 < 0,542 + 0,0259.3,182 0,459  a1 < 0,624 Khoảng sai lệch a2: -0,8014 – 0,242.3,182  a2 < -0,8014 + 0,242.3,182 -0,963  a2 < -0,6391 7.8 7.6 K 7.4 7.2 6.8 0.18 1.9 0.2 1.8 1.7 0.22 1.6 1.5 0.24 s(mm/vg) t(mm) Hình 4.1 Đồ thị biểu thị mối quan hệ gia t, s vi K 57 Luận văn Thạc Sĩ Kết luận: Nguyên nhân gây co rút phoi biến dạng vật liệu phơi q trình gia công tác dụng lực cắt, nhiệt cắt gây Quan sát đồ thị hình 4.1 ta thấy: Do gia cơng bước tiến dao s = const bề dày cắt a phoi khơng đổi, chiều sâu cắt t tăng kéo theo chiều rộng b của phoi tăng lên làm cho tiết diện ngang phoi tăng lên Từ làm cho nhiệt thoát khỏi phoi nhanh hơn, dẫn tới biến dạng phoi giảm xuống hay hệ số co rút phoi giảm xuống Điều thể thông qua công thức thực nghiệm với số mũ lượng chạy dao v chiu sõu ct l õm 58 Luận văn Th¹c SÜ KẾT LUẬN Sau thời gian nghiên cứu thực hiện, luận văn hoàn thành thu số kết cho dù hạn chế định Luận văn tài liệu lý thuyết tương đối đầy đủ tổng quát tượng vật lý sinh trình cắt gọt Đặc biệt sâu nghiên cứu tượng co rút phoi vật liệu đồng Ngoài luận văn cung cấp công cụ mô trình tạo phoi phần mềm Abaqus cho phép thực mơ q trình tạo phoi cặp tiếp xúc, sử dụng phương pháp mơ cho nhiều tiện ích kinh tế q trình nghiên cứu, kết mơ có độ tin cậy cao so với thực nghiệm kiểm chứng Trong thời gian nghiên cứu, tác giả đă trực tiếp làm thí nghiệm máy tiện Howa để gia cơng tạo mẫu thực nghiệm để qua kiểm chứng độ tin cậy kết mô phỏng, xây dựng công thức thực nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng thông số công nghệ đến hệ số co rút phoi vật liệu chế tạo hợp kim đồng C1100 Người lập quy trình cơng nghệ cơng nhân tham khảo cơng thức thực nghiệm để khai thác tính năng, nâng cao hiệu sử dụng thiết bị, tạo sản phẩm có chất lượng phù hợp với điều kiện làm việc yêu cầu tính kinh tế phục vụ ứng dụng thực tế Phương hướng nghiên cứu tiếp theo: Trong trình làm thực nghiệm nghiên cứu lư thuyết tác giả nhận thấy đề tài cịn mở rộng, cụ thể: Nghiên cứu, tìm hiểu thêm phần mềm Abaqus/Explicit để hồn thiện chi tiết q trình mô tạo phoi kết hợp với phương pháp phân tích phần tử hữu hạn để phân tích biến dạng vật liệu thơng qua mơ hình phá hủy Bao – Wierzbicki (B – W) nguyên nhân hệ số co rút phoi biến dạng vật liệu Từ xây dựng mối quan hệ thông số công nghệ với hệ số co rút phoi rõ ràng tỉ mỉ 59 Luận văn Thạc Sĩ Nghiờn cu v nh hng thông số công nghệ đến chất lượng bề mặt chi tiết gia công hợp kim đồng C1100 máy tiện, từ tìm mối liên hệ hệ số co rút phoi chất lượng bề mặt Nghiên cứu mở rộng nhiều thông số công nghệ, loại vật liệu gia cơng q trình mơ thực nghiệm tạo phoi Trong suốt trình thực hiện, tơi đă nhận nhiều góp ý, giúp đỡ quý báu Tôi xin chân thành cảm ơn thầy cô môn Gia công vật liệu dụng cụ cơng nghiệp, Viện Cơ khí, Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội bạn bè đồng nghiệp trường Đại học Công nghiệp Vinh đă hỗ trợ Đặc biệt xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy giáo hướng dẫn PGS TS Nguyễn Đức Toàn đă tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tơi suốt thi gian qua 60 Luận văn Thạc Sĩ TI LIU THAM KHẢO 1.Bành Tiến Long (chủ biên) (2013) Nguyên lư gia công vật liệu, NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội Nguyễn Doãn Ý (2003) Quy hoạch thực nghiệm, NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội Nguyễn Thị Thanh Vân (2009) Nghiên cứu ảnh hưởng vận tốc cắt đến chế mòn dụng cụ PCBN sử dụng tiện tinh thép 9XC qua Luận văn thạc sỹ kỹ thuật, Trường Đại học Thái nguyên Phạm Văn Bổng (2007) Nghiên cứu tối ưu hóa gia cơng bề mặt trụ ngồi máy tiện CNC Luận án Tiến sỹ, Trường Đại học Bách Khoa Hà nội Md Anayet U Patwari ,A K M Nurul Amin1, Waleed F Faris (2011), Influence of chip serration frequency on chatter formation during end milling of Ti6A14V, JOURNAL OF MANUFACTURING SCIENCE AND ENGINEERING 2011, Vol 133/011013-1 Md Anayet U Patwari, A K M Nurul Amin,Waleed F Faris, John Barry, Gerald Byrne (2002) The Mechanisms of Chip Formation in Machining Hardened Steels JOURNAL OF MANUFACTURING SCIENCE AND ENGINEERING Natasha A Raof, Hazreen Othman,Jaharah A Ghani,Junaidi Syarif (2014) Chip Formation and Coefficient of Friction in Turning S45C Medium Carbon Steel, International Journal of Mechanical & Mechatronics Engineering Vol:14 No:06 Pham Thi Hoa, Banh Tien Long, Nguyen Duc Toan, (2014) FEM Study on the Chip Shrinkage Coefficient at High-Speed Machining of Aluminum Alloy A6061, RCMME 2014 - 9th & 10th October 2014, HUST, Hanoi, Vietnam Amin, A K M N., Hakim, I., and Venkatesh, V C., (2004), Investigations of the Primary Causes of Chatter During End Milling on Vertical Machining Centre VMC , Proceedings of the International Conference ICAMT 2004, pp 179186 61 Luận văn Thạc Sĩ 10 Sulaiman, Syidatul Akma; Amin, AKM Nurul (2014) Development of Mathematical Equation for Chip Serration Frequency in End Milling of Titanium Alloy (Ti6AI4V) Under the Influence of Magnetic Field from Permanent Magnets,Applied Mechanics & Materials 2014, Issue 554, p170-174 5p 11 Poulachon.G, Bandyopadhyay.B.P, Jawahir.I.S, Pheulpin.S, Seguin.E, (2004), “Wear Behavior of CBN while Turning Various Hardened Steels”, Wear, Vol 256, pp.302-310 12 Kevin Chou Y, Evans C.J, Barash M.M (2002), “Experimental Investigation on CBN Turning ơf Hardened AIAI 52100 Steel”,Journal of Materials Processing Technology, Vol 124, pp 274 – 283 13 Varadarajan A.S, Philip P.K, Ramamoorthy B, (2002), “Investigastion of Hard Turning with Minimal Cutting Fluid Application (HTMF) and its Comparison with Dry and Wet Turning”, International Journal of Machine Tools and Manufacturing, Vol 42, pp 1993-2000 14 Stephenson D.A and Agapiou J.S (1997), Metal Cutting Theory and Practice, Marcel Dekker, Inc, USA 15 Ren.X.J, Yang.Q.X, James.R.D, Wang.L, (2004), “Cutting Temperature in Hard Turning Chromium Hardfacings with PCBN Tooling”, Journal of Materials Processing Technology, Vol 147, pp 38-44 62 ... loại tiện Nghiên cứu yếu tố ảnh hưởng đến hệ số co rút phoi vật liệu đồng gia công máy tiện Phạm vi nghiên cứu mô trình tạo phoi phần mềm thực nghiệm hệ số co rút phoi vật liệu đồng thực máy tiện. .. thực nghiệm mô xác định hệ số co rút phoi tiện hợp kim đồng máy tiện vạn 1K62? ??’ để thực luận văn thạc sỹ Mục đích , đối tượng phạm vi nghiên cứu luận văn Nghiên cứu tượng vật lý trình cắt kim. .. thực nghiệm biểu thị mối quan hệ hệ số co rút phoi với thông số công nghệ tiện vật liệu đồng C1100 máy 1K62 Mơ q trình tiện đồng phần mềm Abaqus/Explicit để xác định hệ số co rút phoi Ý nghĩa thực