Research in designing and experimenting of joints for router structure

l ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA  NGUYỄN PHƯỚC HƯNG NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ VÀ THỰC NGHIỆM CÁC MỐI GHÉP KẾT CẤU THÂN MÁY PHAY GỖ RESEARCH IN DESIGNING AND EXPERIMENTING OF JOINTS FOR ROUTER STRUCTURE Ngành: Kĩ thuật khí Mã số : 60520103 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HCM, tháng năm 2019 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA –ĐHQG -HCM Cán hướng dẫn khoa học: PGS.TS Nguyễn Hữu Lộc (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị chữ ký) Cán chấm nhận xét 1: …………………………………………… (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị chữ ký) Cán chấm nhận xét 2: …………………………………………… (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị chữ ký) Luận văn thạc sĩ bảo vệ Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp.HCM ngày tháng năm Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị Hội đồng chấm bảo vệ luận văn thạc sĩ) …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… Xác nhận Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV Trưởng Khoa quản lý chuyên ngành sau luận văn sửa chữa (nếu có) CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG TRƯỞNG KHOA CƠ KHÍ NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ VÀ THỰC NGHIỆM CÁC MỐI GHÉP KẾT CẤU THÂN MÁY PHAY GỖ ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: NGUYỄN PHƯỚC HƯNG MSHV:1770002 Ngày, tháng, năm sinh: 09/11/1994 Nơi sinh: Cần Giuộc, Long An Chuyên ngành: Kỹ thuật Cơ khí Mã số : 60520103 I TÊN ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ VÀ THỰC NGHIỆM CÁC MỐI GHÉP KẾT CẤU THÂN MÁY PHAY GỖ II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: Tính tốn mơ mối ghép hàn - Phân tích chọn mối ghép tiêu độ bền cắt độ cứng động - Khảo sát ảnh hưởng mối ghép đến đặc độ cứng độ bền kết cấu So sánh kết cấu dùng mối ghép hàn với mối ghép bu lơng - Phân tích độ bền cắt độ cứng dạng mối ghép mô hình thân máy phay gỗ Thực nghiệm ảnh hưởng chế độ công nghệ đến rung động máy phay gỗ có kết cấu hàn - Dùng phương pháp quy hoạch thực nghiệm để xây dựng phương trình hồi qui biểu diễn mối quan hệ tốc độ quay trục n, chiều sâu cắt t, lượng chạy dao s biên độ rung động A trục mơ hình máy phay CNC với thân máy sử dụng mối ghép hàn III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : (Ghi theo QĐ giao đề tài)………………… IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: (Ghi theo QĐ giao đề tài)……… V CÁN BỘ HƯỚNG DẪN (Ghi rõ học hàm, học vị, họ, tên) : ………………… PGS.TS Nguyễn Hữu Lộc Tp HCM, ngày tháng năm 20 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN (Họ tên chữ ký) CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO (Họ tên chữ ký) TRƯỞNG KHOA CƠ KHÍ (Họ tên chữ ký) GVHD: PSG.TS Nguyễn Hữu Lộc A HVTH: Nguyễn Phước Hưng NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ VÀ THỰC NGHIỆM CÁC MỐI GHÉP KẾT CẤU THÂN MÁY PHAY GỖ LỜI CÁM ƠN Lời đầu tiên, xin phép gửi lời cảm ơn chân thành đến PGS.TS Nguyễn Hữu Lộc, người vạch hướng đắn cho theo dõi để hoàn thành luận văn tiến độ Nhờ thầy tơi có tảng kiến thức quý giá phục vụ đắc lực cho luận văn cơng việc tơi sau Bên cạnh chúng em xin gửi lời cảm ơn đến ThS Trần Văn Thùy đồng hành tư vấn vấn đề liên quan đến đề tài giúp bổ sung nhiều kiến thức thực tốt nhiệm vụ luận văn Đồng thời cảm ơn TS Bùi Đức Vinh, môn vật liệu xây dựng, khoa Kỹ thuật xây dựng hỗ trợ thiết bị để tơi tiến hành việc thực nghiệm mơ hình máy sau chế tạo Cuối lời cảm ơn gửi đến bạn Nguyễn Hoàng Hiệp hỗ trợ, tư vấn vấn đề thực nghiệm Một lần chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến hai thầy PGS.TS Nguyễn Hữu Lộc thầy ThS Trần Văn Thùy thầy bạn khoa hỗ trợ suốt khoảng thời gian vừa qua TP Hồ Chí Minh, ngày 25 tháng năm 2019 Học viên thực Nguyễn Phước Hưng GVHD: PSG.TS Nguyễn Hữu Lộc B HVTH: Nguyễn Phước Hưng NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ VÀ THỰC NGHIỆM CÁC MỐI GHÉP KẾT CẤU THÂN MÁY PHAY GỖ TÓM TẮT LUẬN VĂN Những sản phẩm mỹ nghệ tạo yêu cầu mức độ thẩm mỹ độ tinh xảo ngày cao để đáp ứng nhu cầu đời sống ngày cao Nhờ hỗ trợ công nghệ CNC ngành mỹ nghệ có bước tiến vượt bậc Năng suất ngày cao chất lượng sản phẩm đồng so với phương pháp truyền thống Khi đề cập đến máy CNC yếu tố độ xác gia cơng quan trọng, định đến chất lượng sản phẩm Độ cứng vững yếu tố then chốt định đến độ xác gia cơng thiết bị Đồng thời, kết cấu khung máy CNC, mối ghép bu lông mối ghép hàn sử dụng phổ biến để ghép nối thành phần với Trước tình hình việc đưa tương quan hai loại mối ghép với việc đưa giải pháp kết nối thành phần nhằm cải thiện độ xác gia cơng vấn đề cần thiết Với lý tơi định chọn đề tài “NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ VÀ THỰC NGHIỆM CÁC MỐI GHÉP KẾT CẤU THÂN MÁY PHAY GỖ” làm đề tài luận văn thạc sĩ Nội dung luận văn bao gồm cơng đoạn: Tổng quan tình hình nghiên cứu nước giới; tính tốn mô mối ghép hàn; so sánh kết cấu mối ghép hàn mối ghép bu lông, thực nghiệm yếu tố ảnh hưởng đến rung động máy phay gỗ dùng mối ghép hàn cuối đưa kết luận cho toàn luận văn Nguyễn Phước Hưng Khoa Cơ khí Trường Đại học Bách Khoa TP Hồ Chí Minh GVHD: PSG.TS Nguyễn Hữu Lộc C HVTH: Nguyễn Phước Hưng NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ VÀ THỰC NGHIỆM CÁC MỐI GHÉP KẾT CẤU THÂN MÁY PHAY GỖ DISSERTATION ABSTRACTS Fine art products create a high level of aesthetic requirements as well as a high level of sophistication to meet the increasing demands of living today Thanks to the support of CNC technology, the fine arts industry has made great progress Productivity is higher and product quality is more uniform than traditional methods When referring to CNC machines, the element of machining accuracy is extremely important, it determines the quality of the product Rigidity is a key factor that determines the machining accuracy of the device Besides, in CNC frame structures, bolt joints and welding joints are commonly used to connect components together Because of that thing, the correlation between the two kinds of joint with the introduction of solutions to connect components to improve machining accuracy is necessary For that reason, I decided to choose the article " RESEARCH IN DESIGNING AND EXPERIMENTING OF JOINTS FOR CNC ROUTER STRUCTURE" as the master thesis The content of the thesis includes the following chapter: Overview of research situation in local and in the world; calculate and simulate welding joint; comparing the properties of welding joints and bolts; experimenting with factors affecting the vibration of wood milling machines using welding joints and finally making conclusions for the whole thesis Nguyen Phuoc Hung The Faculty of Mechanical Engineering, Ho Chi Minh City University of Technology GVHD: PSG.TS Nguyễn Hữu Lộc D HVTH: Nguyễn Phước Hưng NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ VÀ THỰC NGHIỆM CÁC MỐI GHÉP KẾT CẤU THÂN MÁY PHAY GỖ LỜI CAM ĐOAN CỦA TÁC GIẢ Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu tơi Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực, chưa cơng bố cơng trình khác Nếu khơng nêu trên, tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm đề tài Người cam đoan Nguyễn Phước Hưng GVHD: PSG.TS Nguyễn Hữu Lộc E HVTH: Nguyễn Phước Hưng NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ VÀ THỰC NGHIỆM CÁC MỐI GHÉP KẾT CẤU THÂN MÁY PHAY GỖ MỤC LỤC LỜI CÁM ƠN B TÓM TẮT LUẬN VĂN C LỜI CAM ĐOAN CỦA TÁC GIẢ E MỤC LỤC F DANH SÁCH HÌNH VẼ H DANH SÁCH BẢNG BIỂU J CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CHƯƠNG 2: CƠ SỞ TÍNH TỐN VÀ MƠ PHỎNG MỐI GHÉP HÀN Độ bền cắt mối ghép hàn trường hợp tổng quát 2.1.1 Phương pháp giải tích 2.1.2 Phương pháp Phần tử hữu hạn Đánh giá tiêu ảnh hưởng đến độ bền cắt độ cứng mối ghép hàn 15 2.2.1 Phân tích độ nhạy lực cắt Fx 15 2.2.2 Phân tích độ nhạy lực cắt Fy 17 2.2.3 Phân tích độ nhạy lực kéo nén Fz 19 2.2.4 Phân tích độ nhạy momen xoắn T 21 2.2.5 Đánh giá kết 24 CHƯƠNG 3: SO SÁNH KẾT CẤU MỐI GHÉP HÀN VÀ KẾT CẤU MỐI GHÉP BU LÔNG TRONG MÁY PHAY GỖ 25 Xây dựng mơ hình mô 25 Độ bền cắt độ cứng dạng mối ghép mơ hình thân máy phay gỗ 27 GVHD: PSG.TS Nguyễn Hữu Lộc F HVTH: Nguyễn Phước Hưng NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ VÀ THỰC NGHIỆM CÁC MỐI GHÉP KẾT CẤU THÂN MÁY PHAY GỖ CHƯƠNG 4: THỰC NGHIỆM SỰ ẢNH HƯỞNG CỦA CHẾ ĐỌ CÔNG NGHỆ ĐẾN RUNG ĐỘNG CỦA TRỤC CHÍNH MÁY PHAY GỖ CÓ KẾT CẤU HÀN 32 Thiết lập thí nghiệm 32 Thiết kế thí nghiệm 34 Xây dựng phương trình hồi quy 40 4.3.1 Phương pháp quy hoạch bậc hai hỗn hợp đối xứng quay 41 4.3.2 Phương pháp quy hoạch bậc hai hỗn hợp đối xứng dạng B 43 4.3.3 Phương pháp quy hoạch bậc hai hỗn hợp đối xứng dạng Box-Behnken 44 4.3.4 So sánh mức độ phù hợp phương pháp thực nghiệm 46 Đánh giá kết thực nghiệm 49 KẾT LUẬN 53 TÀI LIỆU THAM KHẢO 54 PHỤ LỤC: SỐ LIỆU THỰC NGHIỆM TẠI TÂM 56 GVHD: PSG.TS Nguyễn Hữu Lộc G HVTH: Nguyễn Phước Hưng NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ VÀ THỰC NGHIỆM CÁC MỐI GHÉP KẾT CẤU THÂN MÁY PHAY GỖ DANH SÁCH HÌNH VẼ GVHD: PSG.TS Nguyễn Hữu Lộc H HVTH: Nguyễn Phước Hưng NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ VÀ THỰC NGHIỆM CÁC MỐI GHÉP KẾT CẤU THÂN MÁY PHAY GỖ có có có có có có có có có có Vậy tất hệ số có nghĩa Cuối ta có phương trình hồi quy sau y  238, 62  175,55 x1  46,51x2  8,17 x3  32, 42 x1 x2 (4.14) 2,18 x1 x3  21, 72 x2 x3  190,92 x12  71,19 x22  83, 29 x32 Tiếp theo ta kiểm tra tính thích hợp mơ hình vừa nhận Phương sai thích hợp s2th xác định theo cơng thức 4.8 ta có kết sth2  2768, Hệ số Ftt tính tốn sth2 Ftt   50,8 s { y} (4.15) Tra bảng giá trị phân bố Fisher với q=0.05, fth  N  p  , f y  N (n  1)  98 ta giá trị Fb=4,36 Vì Ftt>Fb nên giả thiết tính thích hợp phương trình hồi quy chấp nhận 4.3.3 Phương pháp quy hoạch bậc hai hỗn hợp đối xứng dạng Box-Behnken Áp dụng cơng thức tính hệ số phương trình hồi quy theo cơng thức 3.2, ta có kết sau tính giá trị hệ số phương trình hồi quy thể bảng 4.14 Bảng 4.14: Giá trị hệ số hệ số thực nghiệm dạng Box-Behnken b0 b1 b2 b3 b12 b13 b23 b11 b22 b33 156.06 -147.85 5.18 6.52 -31.73 2.86 110.22 60.23 59.21 56.04 Theo tiêu chuẩn Cochran ta kiểm tra tính đồn phương sai s max G tt =  0,142 s  s 2   s N GVHD: PSG.TS Nguyễn Hữu Lộc 44 (4.16) HVTH: Nguyễn Phước Hưng NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ VÀ THỰC NGHIỆM CÁC MỐI GHÉP KẾT CẤU THÂN MÁY PHAY GỖ Theo bảng phân phối Cochran, tương ứng với q  0,05 f  n   m  15 ta tìm giá trị tra bảng G b =0,2 Vì Gtt < Gb nên giả thuyết tính đồng phương sai chấp nhận Tiếp theo ta tính tốn phương sai để đánh giá hệ số xác định theo công thức (3.4) với s  y =20,84 Các phương sai tái sau tính tốn trình bày bảng sau: Bảng 4.15: Giá trị phương sai tái thực nghiệm dạng BoxBehnken s2{b0} s2{b1} s2{b2} s2{b3} s2{b12} s2{b13} s2{b23} s2{b11} s2{b22} s2{b33} 1,219 0,298 0,074 0,298 0,298 0,074 0,074 1,21 1,21 1,21 Ta tiếp tục tìm tỉ số ti) Tra bảng phân phối Student, với mức ý nghĩa q=0.05 bậc tự f y  N (n  1)  90 , ta chọn giá trị tb=1,98 Bảng 4.16: Đánh giá ý nghĩa hệ số thực nghiệm dạng Box-Behnken t0 t1 t2 t3 t12 t13 t23 t11 t22 t33 128.0 496.5 17.3 21.9 426.2 38.4 1480.6 49.7 48.9 46.3 có có có có có có có có có có Vậy tất hệ số có nghĩa Cuối ta có phương trình hồi quy sau y  508, 64  118, 28 x1  4,141x2  5, 22 x3  3,17 x1 x2 0, 29 x1 x3  11, 02 x2 x3  103, 77 x12  479, 27 x22  472,92 x32 (4.17) Tiếp theo ta kiểm tra tính thích hợp mơ hình vừa nhận Phương sai thích hợp s2th xác định theo cơng thức 3.7 ta có kết sth2  2903 Hệ số Ftt tính tốn Ftt  GVHD: PSG.TS Nguyễn Hữu Lộc sth2  139, 27 s { y} 45 (4.18) HVTH: Nguyễn Phước Hưng NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ VÀ THỰC NGHIỆM CÁC MỐI GHÉP KẾT CẤU THÂN MÁY PHAY GỖ Tra bảng giá trị phân bố Fisher với q=0.05, fth  N  p  , f y  N (n  1)  90 ta giá trị Fb=3,67 Vì Ftt>Fb nên giả thiết tính thích hợp phương trình hồi quy chấp nhận 4.3.4 So sánh mức độ phù hợp phương pháp thực nghiệm Từ kết thực nghiệm, ta nhận thấy phương pháp đề sử dụng để mơ tả đặc tính rung động mơ hình thí nghiệm Tuy nhiên, có phương pháp phù hợp nhất, để xác định ta tiến hành bước sau Trước tiên, ta có bảng tổng hợp giá trị hệ số thực nghiệm dạng mã hóa sau Bảng 4.17: Bảng tổng hợp giá trị hệ số thực nghiệm dạng mã hóa Phương pháp Quay Đều Dạng B Box-Behnken b0 153.7 238.6 156.1 b1 -162.0 -175.5 -147.9 b2 44.6 46.5 5.2 b3 9.2 8.2 6.5 b12 -31.6 -32.4 -31.7 b13 4.0 2.2 2.9 b23 21.2 21.7 110.2 b11 100.7 190.9 60.2 b22 16.2 -71.2 59.2 b33 - -83.3 56.0 Ta nhận thấy, quy hoạch dạng B có hệ số b0 sai lệch với dạng cịn lại khơng có thí nghiệm tâm (tương ứng giá trị mã hóa 0) GVHD: PSG.TS Nguyễn Hữu Lộc 46 HVTH: Nguyễn Phước Hưng NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ VÀ THỰC NGHIỆM CÁC MỐI GHÉP KẾT CẤU THÂN MÁY PHAY GỖ Từ phương trình hồi quy dạng mã hóa, ta có cơng thức chuyển đổi từ dạng mã hóa sang dạng tự nhiên sau: x1  n  n0 n x2  t  t0 t x3  s  s0 s (4.19) Kết sau chuyển đổi sang dạng mã hóa thể bảng 4.19 Bảng 4.18: Bảng tổng hợp giá trị hệ số thực nghiệm dạng tự nhiên Phương pháp Quay Đều Dạng B Box-Behnken b0 812.5 531.2 1522.1 b1 -0.1 -0.2 -0.1 b2 -8.1 627.3 -680.6 b3 -0.1 0.6 -0.9 b12 0.0 0.0 0.0 b13 1.6x10-6 0.9x10-6 1.1x10-6 b23 0.1 0.1 0.4 b11 4.0x10-6 7.6x10-6 2.4x10-6 b22 45.0 197.8 164.5 b33 - -0.3x10-6 0.2x10-3 Tiếp theo ta thay ma trận thực nghiệm để tiến hành tính tốn giá trị y* với hệ số thực nghiệm dạng mã hóa, đồng thời kiểm tra phương sai kết vừa thu thập với số liệu thực nghiệm, bảng 4.18 mô tả thao tác GVHD: PSG.TS Nguyễn Hữu Lộc 47 HVTH: Nguyễn Phước Hưng NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ VÀ THỰC NGHIỆM CÁC MỐI GHÉP KẾT CẤU THÂN MÁY PHAY GỖ Bảng 4.19: Tương quan kết thực nghiệm tính tốn Quay B Box-Bekend No Y Y* Y Y* Y Y* 153.11 156.06 384.95 387.35 216.49 386.44 547.64 535.13 95.88 96.83 255.50 154.21 124.94 87.64 451.46 501.77 233.76 460.26 295.75 340.52 137.03 81.57 171.78 101.11 137.54 87.32 300.45 355.91 177.24 416.52 450.51 482.36 124.40 74.09 227.47 423.84 96.47 103.53 558.16 557.21 264.47 115.10 380.77 372.37 148.12 145.72 211.00 133.87 128.95 166.19 712.25 605.04 324.29 369.82 10 753.04 711.08 146.82 254.04 375.00 159.75 11 266.80 274.57 129.41 120.92 160.54 162.44 12 137.01 124.53 205.44 213.94 138.58 393.23 13 189.22 169.20 145.35 147.16 132.79 156.06 14 147.71 138.17 165.31 163.51 125.74 156.06 15 151.06 153.69 106.58 156.06 16 161.41 153.69 17 149.79 153.69 18 152.57 153.69 19 155.78 153.69 20 150.70 153.69 Sy* 587.79 2643.57 1125.40 Ta nhận thấy, phương sai phương pháp thực nghiệm dạng quay nhỏ đáng kể so với hai phương pháp lại, dạng thực nghiệm phù hợp để mô tả đặc tính rung động máy phay gỗ sử dụng thực nghiệm Vậy phương trình hồi quy dạng tự nhiên phù hợp để mơ tả đặc tính GVHD: PSG.TS Nguyễn Hữu Lộc 48 HVTH: Nguyễn Phước Hưng NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ VÀ THỰC NGHIỆM CÁC MỐI GHÉP KẾT CẤU THÂN MÁY PHAY GỖ y  812, 49  0,101n  8,11t  0, 09s  0, 011nt 1,59  106  ns  0, 071 ts  4, 03  106 n  45, 03t (4.20) Đánh giá kết thực nghiệm Trong trình phay, tham số gia cơng gồm tốc độ cắt, độ sâu cắt, lượng chạy dao chọn ba yếu tố để nghiên cứu ảnh hưởng đến rung động trục Ảnh hưởng tham số gia cơng đến biên độ rung phân tích, dựa mơ hình tốn học đề xuất GVHD: PSG.TS Nguyễn Hữu Lộc 49 HVTH: Nguyễn Phước Hưng NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ VÀ THỰC NGHIỆM CÁC MỐI GHÉP KẾT CẤU THÂN MÁY PHAY GỖ Đồ thị thể ảnh hưởng tốc độ cắt chiều sâu cắt đến rung động trục (b) GVHD: PSG.TS Nguyễn Hữu Lộc 50 HVTH: Nguyễn Phước Hưng NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ VÀ THỰC NGHIỆM CÁC MỐI GHÉP KẾT CẤU THÂN MÁY PHAY GỖ Đồ thị thể ảnh hưởng tốc độ cắt lượng chạy dao đến rung động trục (c) GVHD: PSG.TS Nguyễn Hữu Lộc 51 HVTH: Nguyễn Phước Hưng NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ VÀ THỰC NGHIỆM CÁC MỐI GHÉP KẾT CẤU THÂN MÁY PHAY GỖ Đồ thị thể ảnh hưởng lượng chạy dao chiều sâu cắt đến rung động trục Trong biểu đồ Hình 4.2 cho thấy mối quan hệ nhân tố tác động đến rung động trục máy phay CNC Có thể thấy xu hướng biên độ dao động trục giảm nhẹ tăng tốc độ cắt thúc đẩy ổn định quay đầu trục chính, dẫn đến triệt tiêu biên độ rung Lượng chạy dao có xu hướng tương tự tốc độ cắt, nhiên nhân tố chiều sâu cắt có ảnh hưởng ngược lại, tức tăng thông số làm việc chúng, rung động trục tăng theo Nhờ vào đồ thị hình 4.2 tính tốn dựa cơng thức 4.20, khoảng thí nghiệm, mơ hình máy phay lựa chọn đạt biên độ rung động nhỏ 64,90nm làm việc với tốc độ cắt 14400 vòng/phút, chiều sâu cắt 1,456mm lượng chạy dao 500mm/ph GVHD: PSG.TS Nguyễn Hữu Lộc 52 HVTH: Nguyễn Phước Hưng NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ VÀ THỰC NGHIỆM CÁC MỐI GHÉP KẾT CẤU THÂN MÁY PHAY GỖ KẾT LUẬN Luận văn trình bày dạng mối hàn thông dụng, đề xuất dạng mối hàn có đặc tính tốt Tiếp theo, ta có so sánh khung máy dùng kết cấu hàn kết cấu bu lông Cuối cùng, trình thực nghiệm chứng minh ảnh hưởng ba thơng số cắt đến rung động trục máy phay gỗ dùng kết cấu hàn Đối với mối ghép hàn, dạng đường hàn dọc theo chiều dài khung kết cấu khuyến cáo sử dụng đảm bảo yếu tố độ cứng độ bền, đồng thời trung hòa yếu tố kinh tế Các kết cấu máy CNC, ta hồn tồn sử dụng phương pháp hàn để ghép nối thành phần khung máy phay gỗ thay cho phương pháp truyền thống dùng bu lông cần gia tăng độ cứng vững máy tăng độ xác gia cơng Phương pháp quy hoạch thực nghiệm dạng bậc hai hỗn hợp đối xứng quay mô tả tốt đặc tính rung động trục ảnh hưởng ba thơng số cắt gồm tốc độ trục chính, lượng chạy dao, chiều sâu cắt Khi tăng tốc độ trục lượng chạy dao, số đo rung động có xu hướng giảm Thơng số làm việc tối ưu mơ hình tốc độ cắt 14400 vịng/phút, chiều sâu cắt 1,456mm lượng chạy dao 500mm/ph GVHD: PSG.TS Nguyễn Hữu Lộc 53 HVTH: Nguyễn Phước Hưng NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ VÀ THỰC NGHIỆM CÁC MỐI GHÉP KẾT CẤU THÂN MÁY PHAY GỖ TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Y Liang, W Chen, Q Bai, Y Sun, G Chen, Q Zhang, et al., "Design and dynamic optimization of an ultraprecision diamond flycutting machine tool for large KDP crystal machining," The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, vol 69, pp 237-244, 2013 [2] S W Lee, R Mayor, and J Ni, "Dynamic analysis of a mesoscale machine tool," Journal of Manufacturing Science and Engineering, vol 128, pp 194-203, 2006 [3] Biermann, D., Baschin, A (2009) Influence of cutting edge geometry and cutting edge radius on the stability of micromilling processes Production Engineering, 3(4-5), 375, [4] Du, H., Zhao, C (2014) Stability criteria based on argument principle of a general dynamical system in cutting process The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 70(1-4), 747-753, [5] Do Suh, J (2008) Design and manufacture of hybrid polymer concrete bed for high-speed CNC milling machine International Journal of Mechanics and Materials in Design, 4(2), 113-121, [6] Fansen, K., Junyi, Y (1999) Fuzzy dynamic response analysis of machine tool structure International Journal of Machine Tools and Manufacture, 39(12), 1993-2002, [7] Albertelli, P., Cau, N Bianchi, G Monno, M (2012) The effects of dynamic interaction between machine tool subsystems on cutting process stability The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 58(9), 923-932, [8] G Zhang, Y Huang, W Shi, and W Fu, "Predicting dynamic behaviours of a whole machine tool structure based on computer-aided engineering, International Journal of Machine Tools and Manufacture, vol 43, pp 699-706, 2003 [9] Cichański, A., Tomaszewski, T (2010) Numerical verification of quasistatic strength of the horizontal bicycle welded frame Journal of Polish CIMAC, 5(3), 13-17, [10] Đỗ Kiến Quốc, Giáo trình Sức bền vật liệu, NXB Đại học Quốc Gia TpHCM [11] Nguyễn Hữu Lộc (2016) Cơ sở Thiết kế máy, NXB Đại học Quốc Gia TpHCM [12] Nguyễn Hữu Lộc (2011) Quy hoạch phân tích thực nghiệm, NXB Đại học Quốc Gia TpHCM GVHD: PSG.TS Nguyễn Hữu Lộc 54 HVTH: Nguyễn Phước Hưng NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ VÀ THỰC NGHIỆM CÁC MỐI GHÉP KẾT CẤU THÂN MÁY PHAY GỖ [13] Nguyễn Hữu Lộc, Trần Văn Thùy (2017) Ảnh hưởng hình dạng mối ghép hàn đến đặc tính động học kết cấu máy CNC Hội nghị Cơ học toàn quốc 2017, Hà Nội GVHD: PSG.TS Nguyễn Hữu Lộc 55 HVTH: Nguyễn Phước Hưng NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ VÀ THỰC NGHIỆM CÁC MỐI GHÉP KẾT CẤU THÂN MÁY PHAY GỖ PHỤ LỤC: SỐ LIỆU THỰC NGHIỆM TẠI TÂM Bảng số liệu đo n = 10000v/ph, t = 1.3mm, s = 1000 (đơn vị: nm) -77.19 -80.22 -65.07 112.15 -92.40 -5.55 8.55 -35.34 153.28 -38.02 85.59 -64.24 2.43 -91.40 6.99 9.68 -55.17 9.91 -39.05 72.63 69.56 46.51 199.92 60.30 81.16 -74.22 -2.69 -7.15 -97.58 152.18 -57.28 -4.08 -69.59 -149.82 152.09 -181.08 -51.68 -181.11 -6.46 -94.45 60.90 -16.20 -63.98 50.88 63.32 229.43 -188.32 140.23 23.85 -5.21 -53.11 -153.30 182.36 -46.49 25.34 98.95 -22.92 146.52 -215.91 -4.57 -45.26 170.33 -25.89 -7.67 -11.59 -7.44 165.14 -20.94 -110.52 218.47 -147.18 -46.46 26.66 45.26 -30.28 -3.19 -18.63 -18.96 211.46 38.45 -134.05 -214.99 -57.90 128.68 -32.84 84.92 -204.91 4.72 35.87 -1.75 145.49 66.92 62.38 -92.40 188.09 -47.64 37.26 -23.05 -18.83 -106.91 68.49 178.83 -38.87 6.99 -37.54 -99.54 228.01 -54.85 -29.24 25.97 81.16 -200.54 25.54 11.77 61.61 -50.83 182.94 120.98 -20.80 1.11 -50.44 -131.76 -68.55 -157.74 19.90 -134.69 49.71 10.69 -66.13 -69.59 19.90 205.72 -4.81 94.79 -6.35 86.83 -94.45 196.63 -23.48 -70.31 -72.09 -31.14 104.67 50.88 43.98 -38.29 6.63 -16.43 62.66 118.96 -103.40 -81.85 -93.19 140.23 -29.78 149.89 -2.83 177.43 107.36 99.97 29.13 -140.81 12.46 -30.28 -5.68 -22.00 -185.76 24.85 184.26 105.35 85.76 -32.84 -30.77 -160.86 -65.07 112.15 -5.53 188.09 -67.19 51.45 146.94 -37.54 -129.10 143.17 2.43 -91.40 -133.61 87.41 -255.51 -28.77 -146.43 -0.97 -99.29 -2.58 -17.91 197.00 -66.68 289.86 -6.54 109.57 -64.33 -66.85 -54.23 93.46 -77.00 -4.62 7.13 -29.45 127.73 -31.69 71.33 -53.54 2.03 -76.17 5.83 8.07 -45.97 8.26 -32.54 60.52 57.96 38.76 166.60 50.25 67.64 -61.85 -2.24 -5.96 -81.32 126.82 -47.73 -3.40 -57.99 -124.85 126.75 -150.90 -43.07 -150.93 -5.39 -78.71 50.75 -13.50 -53.32 42.40 52.76 191.19 -156.93 116.86 19.87 -4.34 -44.26 -127.75 151.97 -38.74 21.11 82.46 -19.10 122.10 -179.93 -3.81 -37.72 141.95 -21.58 -6.39 -9.66 -6.20 137.62 -17.45 -92.10 182.06 -122.65 -38.71 22.21 37.72 -25.24 -2.66 -15.53 -15.80 176.21 32.04 -111.71 -179.16 -48.25 107.23 -27.37 70.77 -170.76 3.93 29.89 -1.46 121.24 55.77 51.99 -77.00 156.74 -39.70 31.05 -19.20 -15.70 -89.09 57.07 149.02 -32.39 5.83 -31.28 -82.95 190.01 -45.71 -24.37 21.64 67.64 -167.12 21.28 9.81 51.34 -42.36 152.45 -19.57 -58.59 -42.03 -109.80 -57.12 -131.45 78.99 16.58 -112.24 -5.29 72.36 -78.71 GVHD: PSG.TS Nguyễn Hữu Lộc 163.86 56 HVTH: Nguyễn Phước Hưng NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ VÀ THỰC NGHIỆM CÁC MỐI GHÉP KẾT CẤU THÂN MÁY PHAY GỖ Biểu đồ đường thể số liệu n = 10000v/ph, t = 1.3mm, s = 1000 GVHD: PSG.TS Nguyễn Hữu Lộc 57 HVTH: Nguyễn Phước Hưng PHẦN LÝ LỊCH TRÍCH NGANG Họ tên: NGUYỄN PHƯỚC HƯNG Ngày, tháng, năm sinh: 09/11/1994 Nơi sinh: Cần Giuộc, Long An Địa liên lạc: ấp Trị Yên, xã Tân Kim, huyện Cần Giuộc, tỉnh Long An QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO - 2012 – 2017 : học Đại học Trường ĐH Bách Khoa TPHCM, chuyên ngành Kỹ thuật Cơ Khí 2017 – 2019: học Cao Học trường ĐH Bách Khoa TpHCM, chun ngành Kỹ thuật Cơ Khí Q TRÌNH CÔNG TÁC - 2016 – 2019: Kĩ sư Thiết kế - Cơng ty TNHH Kĩ thuật Cơng Nghiệp Ơtơ Việt - 2019 – nay: Kĩ sư Kiểm thử - Công ty TNHH Sản Xuất Kinh Doanh VinFast ... calculate and simulate welding joint; comparing the properties of welding joints and bolts; experimenting with factors affecting the vibration of wood milling machines using welding joints and finally... DESIGNING AND EXPERIMENTING OF JOINTS FOR CNC ROUTER STRUCTURE" as the master thesis The content of the thesis includes the following chapter: Overview of research situation in local and in the world;... that determines the machining accuracy of the device Besides, in CNC frame structures, bolt joints and welding joints are commonly used to connect components together Because of that thing, the