Nghiên cứu mối quan hệ giữa chế độ cắt và tuổi bền của mũi khoan 12 phủ tin sau khi mài lại sau mặt

Bui Anh Tuan MỤC LỤC Nội dung Trang Trang 1 Lời cam đoan Mục lục Danh mục bảng số liệu Danh mục hình vẽ, đồ thị, ảnh chụp 11 PHẦN MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài 11 Mục đích nghiên cứu 12 Đối tƣợng nghiên cứu 12 Phƣơng pháp nghiên cứu 12 Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài 12 CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ DỤNG CẮT PHỦ 1.1 Phun phủ dụng cụ cắt 13 1.1.1 Khái niệm chung phủ bay 13 1.1.1.1 Cơng nghệ phủ bay hóa học (CVD) 14 1.1.1.2 Công nghệ phủ bay lý học (PVD) 15 1.1.2 Đặc tính lớp phủ 16 1.1.3 Ảnh hƣởng lớp phủ đến dụng cụ cắt 19 1.1.3.1 Ảnh hƣởng lớp phủ đến tƣơng tác ma sát 19 1.1.3.2 Ảnh hƣởng lớp phủ đến tƣơng tác ma sát cắt kim loại 21 1.2 Các dạng vật liệu phủ 22 1.3 Ứng dụng phủ dụng cụ cắt 23 1.3.1 Ứng dụng phủ CVD 23 a Phủ CVD để chống mòn 24 b Phủ CVD cho ứng dụng chống ma sát, mòn ăn mịn 25 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn c Phủ CVD ứng dụng làm việc nhiệt độ cao 25 1.3.2 Ứng dụng phủ PVD 26 1.4 Mũi khoan phủ 26 1.4.1 Đặc tính mũi khoan phủ 26 1.4.2 Các loại mũi khoan phủ 27 1.4.3 Các chế tác động đến mũi khoan phủ trình cắt 30 1.4.3.1 Cơ chế mòn 31 1.4.3.2 Cơ chế mài mòn 33 1.4.3.3 Cơ chế mịn bám dính 34 1.4.3.4 Cơ chế mòn nhiệt 36 1.5 Mũi khoan phủ sau mài sắc lại 37 1.6 Kết luận chƣơng 39 CHƢƠNG TUỔI BỀN CỦA DỤNG CỤ CẮT PHỦ 2.1 Mịn dụng cụ cắt phủ 40 2.1.1 Q trình mịn 41 2.1.1.1 Mịn dụng cụ cắt 41 2.1.1.2 Q trình mòn dụng cụ cắt 42 2.1.1.3 Cách xác định mòn dụng cụ cắt 42 2.1.1.4 Mòn dụng cụ cắt phủ 44 2.1.2 Các dạng mòn 45 a Mài mòn theo mặt sau 46 b Mài mòn theo mặt trƣớc 46 c Mài mòn mặt trƣớc mặt sau 47 d Mòn tù lƣỡi cắt 47 2.1.3 Cơ chế mòn 48 2.1.3.1 Cơ chế mòn dao mối quan hệ lƣợng mòn thời gian cắt 48 a Mịn cào xƣớc 48 b Mịn chảy dính 48 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn c Mòn khuyếch tán 49 d Mịn hạt mài 49 e Mịn ơxy hố 49 f Mịn nhiệt 50 2.1.3.2 Cơ chế phá hủy lớp phủ 50 2.2 Tuổi bền dụng cụ cắt phủ 51 2.2.1 Khái niệm chung tuổi bền dụng cụ cắt 51 2.2.2 Các nhân tố ảnh hƣởng đến tuổi bền dụng cụ cắt 53 2.2.3 Vai trò lớp phủ cứng việc tăng tuổi bền dụng cụ 53 2.3 Phƣơng pháp xác định tuổi bền dụng cụ cắt 55 2.4 Kết luận chƣơng 58 CHƢƠNG NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM MỐI QUAN HỆ GIỮA CHẾ ĐỘ CẮT VÀ TUỔI BỀN CỦA MŨI KHOAN 12 PHỦ TiN KHI MÀI LẠI MẶT SAU 3.1 Cơ sở lý thuyết xác định tuổi bền dao 59 3.1.1 Cơ sở xác định tuổi bền dao thực nghiệm 59 3.1.2 Lựa chọn tiêu xác định tuổi bền dao 59 3.2 Thiết kế thí nghiệm 60 3.2.1 Các giới hạn thực nghiệm 60 3.2.2 Mơ hình thí nghiệm 60 3.2.3 Mơ hình tốn học 60 3.2.4 Điều kiện thí nghiệm 61 3.2.4.1 Máy 61 3.2.4.1 Dao 62 3.2.4.3 Phôi 62 3.2.4.4 Dụng cụ thực nghiệm 63 3.3 Thực nghiệm mối quan hệ chế độ cắt tuổi bền mũi khoan phủ TiN sau mài lại mặt sau Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 63 http://www.lrc-tnu.edu.vn 3.3.1 Nội dung 63 3.3.2 Các thông số đầu vào 63 3.3.3 Thực nghiệm xác định tuổi bền 64 3.3.3.1 Tính hệ số phƣơng trình hồi quy 66 3.3.3.2 Kiểm định tham số aj 66 3.3.3.3 Đồ thị biểu diễn mối quan hệ v, s T t = 12 69 3.3.3.4 So sánh tuổi bền lớp phủ mặt sau mài sắc lại không lớp phủ mặt sau 70 3.3.3.5 Một số hình ảnh dao phơi q trình thực nghiệm 70 3.4 Kết luận chƣơng 72 CHƢƠNG KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO 4.1 Kết luận 73 4.2 Hƣớng nghiên cứu 73 Tài liệu tham khảo 74 Phụ lục lực cắt gia cơng 76 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn DANH MỤC CÁC BẢNG SỐ LIỆU TT Bảng số Nội dung Trang Bảng 1.1 16 Bảng 1.2 Bảng 1.3 Một số đặc tính lớp phủ hai phƣơng pháp phủ Một số tính chất lý hố số hợp chất phủ Một số tiêu chuẩn vật liệu phủ tối ƣu Bảng 1.4 So sánh đặc tính mũi khoan phủ khơng phủ 27 Bảng 1.5 Trích bảng thơng số kích thƣớc mũi khoan phủ 30 Bảng 3.1 Thông số kỹ thuật máy Bảng 3.2 Thành phần hoá học thép 45 Bảng 3.3 Bảng 3.4 10 Bảng 3.5 Giá trị tính tốn thơng số chế độ cắt v, s cho thực nghiệm Bảng quy hoạch kết thực nghiệm xác định tuổi bền dao Bảng kết đo lực 11 Bảng 3.6 Các giá trị logarit 12 Bảng 3.7 Bảng kết tính tốn giá trị (yi- yˆ i )2 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 22 24 http://www.lrc-tnu.edu.vn DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ - ĐỒ THỊ - ẢNH CHỤP Nội dung TT Hình Trang Hình 1.1 Sơ đồ trình phủ 13 Hình 1.2 Quan hệ ứng suất dƣ theo chiều sâu 17 Hình 1.3 19 Hình 1.4 Phủ phƣơng pháp CVD nhiều lớp lên dụng cụ cắt hợp kim cứng Mơ hình cắt gọt dao phủ khơng phủ Hình 1.5 Sự nâng lên lƣỡi cắt 31 Hình 1.6 Phân tích EDAX phoi thép bon trung bình 31 Hình 1.7 32 Hình 1.8 Sự nâng lên lƣỡi cắt phân tích EDAX lƣỡi cắt mũi khoan phủ TiAlN Cơ chế lớp vảy Hình 1.8(a) Hình thái SEM 32 10 11 Hình 1.8(b) Hình 1.9 Hàm phổ EDAX Sự phá huỷ chế mài mòn học 32 12 Hình 1.10 Sự mịn khốc liệt chảy dính bề mặt 33 16 17 Hình 1.13(b) Dạng lớp chuyển tiếp 18 Hình 1.13(c) Dạng đa lớp 14 15 19 Hình 1.11 Hình 1.14 Ảnh SEM vùng mịn 20 Hình 1.14(a) Mũi khoan phủ TiAlN 21 Hình 1.14(b) Mũi khoan phủ TiCN 22 Hình 1.14(c) Mũi khoan phủ TiN 23 Hình 1.15 Phân tích EDAX vùng tiếp xúc 24 Hình 1.15(a) Ảnh SEM vùng tiếp xúc 25 Hình 1.15(b) Hàm phổ EDAX Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 32 33 Ảnh SEM mài mòn bề mặt mũi khoan phủ TiN Hình 1.12 Đỉnh nhấp nhô bị san ép chặt bề mặt bị mịn của mũi khoan phủ TiN Hình 1.13 Ảnh SEM chế mịn dính mũi khoan phủ TiN Hình 1.13(a) Giai đoạn đầu trình khoan 13 21 34 34 35 35 36 http://www.lrc-tnu.edu.vn 27 Ảnh SEM vết nứt nhiệt tế vi sinh lớp phủ TiAlN mũi khoan Hình 1.16(a) Vùng tiếp xúc bị giãn nở nhiệt 28 Hình 1.16(b) Bƣớc ban đầu vết nứt tế vi 29 Hình 1.16(c) Sự tổ hợp vết nứt tế vi nhiệt 26 Hình 1.16 37 Quan hệ số dạng mòn dụng cụ hợp kim cứng với thể tích Vc t10,6 , V tính m/ph; t1 tính mm/vg Các thơng số đặc trƣng cho mòn mặt trƣớc mặt sau – ISO3685 Quan hệ độ mịn số lỗ gia cơng loại lớp phủ Quan hệ mòn thời gian cắt phủ đa lớp 42 45 Hình 2.8 Quan hệ mòn thời gian cắt phủ đa lớp gia cơng thép gió Ảnh hƣởng vận tốc cắt đến chế mòn cắt liên tục Ảnh hƣởng vận tốc cắt đến chế mòn cắt gián đoạn Mịn mặt sau 38 Hình 2.9 Mịn mặt trƣớc 46 39 Hình 2.10 Mịn đồng thời mặt trƣớc mặt sau 47 40 Hình 2.11 Cùn lƣỡi cắt 47 41 Hình 2.12 Quan hệ chiều sâu mịn hệ số λ 47 42 Hình 2.13 Sơ đồ thể giai đoạn mòn mặt trƣớc dụng cụ thép gió phủ TiN 51 43 Hình 2.14 30 Hình 2.1 31 Hình 2.2 32 Hình 2.3 33 Hình 2.4 34 Hình 2.5 35 Hình 2.6 36 Hình 2.7 37 44 45 Ảnh hƣởng vận tốc cắt đến mòn mặt trƣớc mặt sau dao thép gió S 12-1-4-5 dùng tiện thép AISI C1050, với t = 2mm Thơng số hình học dụng cụ: =80, =100, =40, =900, = 600, r=1mm, thời gian cắt T =30 phút [4] Hình 2.15 Quan hệ V.T-V V.T.a cắt thép 40Cr dao T15K6 với hs = 0,6 mm.(1) s = 0,037 mm/v: (2) s = 0,3 mm/v (3) s = 0,1 mm/v; (4) s = 0,5 mm/v Hình 2.16(a) Quan hệ tuổi bền dao thép gió phủ PVD theo vận tốc cắt dao tiện Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 43 44 44 45 46 46 53 54 55 http://www.lrc-tnu.edu.vn 46 47 Hình 2.16(b) Dao phay mặt đầu dùng để phay thép cácbon tơi cải thiện Hình 2.17 Quan hệ thời gian, tốc độ độ mòn dao 55 56 48 Hình 2.18 Quan hệ tốc độ cắt V tuổi bền T dao 56 49 Hình 2.19 Quan hệ V T (đồ thị lơgarit) 57 50 Hình 3.1 Đồ thị quan hệ lƣợng mịn thời gian 59 51 Hình 3.2 Đồ thị mối quan hệ v, s T 69 52 Hình 3.3 Máy, dao, phơi thiết bị đo lực 70 53 Hình 3.4 Sơ đồ gia cơng 70 54 Hình 3.5 Thiết bị chuyển đổi tín hiệu 71 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn PHẦN MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Ngày với phát triển khoa học, cơng nghệ Dụng cụ cắt có bước tiến đáng kể chất lượng kết cấu Cụ thể chất lượng chế tạo vật liệu mới, phun phủ bề mặt, cải tiến kết cấu Phun phủ phương pháp tạo bề mặt dụng cụ cắt có vật liệu bít thép gió nhiều lớp chức có giá trị sử dụng cao nhằm: - Nâng cao khả chống ăn mịn hố học - Cải thiện tính chất ma sát, nâng cao khả chống mài mòn - Điều chỉnh tính chất vật lý hố học đặc biệt - Các lớp phủ thường có chiều dày 1-4μm - Có loại vật liệu phủ sau: TiN, TiCN, TiAlN, CrN … TiN vật liệu phủ thơng dụng cho dụng cụ cắt TiN có độ cứng cao, bền nhiệt cao hệ số ma sát nhỏ Đối với nguyên công khoan loại mũi khoan thông dụng sử dụng thực tế mũi khoan phủ TiN Mặt khác gia công, chế độ cắt ảnh hưởng lớn đến tuổi bền dụng cụ cắt Đặc biệt với nguyên công gia cơng lỗ mũi khoan chịu ảnh hưởng nhiều yếu tố như: chế độ cắt, chế độ bôi trơn, thoát phoi v.v Việc nghiên cứu ảnh hưởng tới tuổi bền mũi khoan quan trọng đưa điều kiện gia công hợp lý để tăng tuổi bền mũi khoan Đối với mũi khoan trình sử dụng phải mài sắc lại theo mặt sau Khi mài lại lớp phủ mặt sau khơng cịn, cịn lớp phủ mặt trước Dẫn đến tuổi bền mũi khoan thay đổi Việc nghiên cứu tuổi bền loại dụng cụ đa lưỡi có phủ nghiên cứu nhiều chưa có nghiên cứu ảnh hưởng chế độ cắt tới tuổi bền dụng cụ sau mài lại mặt sau lớp phủ mặt trước Vậy mũi khoan phủ TiN sau mài lại chế độ cắt ảnh hưởng đến tuổi bền nào? Với ý tưởng chọn đề tài: “Nghiên cứu mối quan hệ chế độ cắt tuổi bền mũi khoan Φ12 phủ TiN sau mài lại mặt sau” Kết đề tài sở để đưa chế độ cắt hợp lý cho mũi khoan phủ TiN sau mài lại mặt sau nhằm nâng cao tuổi bền Việc nâng cao tuổi bền dụng cụ cắt sau hết lớp phủ ban đầu có ý nghĩa Khi tuổi bền tăng đồng thời giảm thời gian phụ, tiết kiệm vật liệu dụng cụ giảm giá thành sản phẩm Mục đích nghiên cứu đề tài Nghiên cứu mối quan hệ chế độ cắt tuổi bền mũi khoan phủ TiN Φ12 sau mài lại mặt sau Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Đối tượng nghiên cứu đề tài * Đối tượng nghiên cứu: - Mũi khoan Φ12 phủ TiN mài lại mặt sau - Gia công lỗ phôi thép 45 Ý nghĩa khoa học đề tài * Ý nghĩa khoa học đề tài: Xây dựng mối quan hệ thông số chế độ cắt tuổi bền mũi khoan phủ TiN sau mài lại mặt sau dạng hàm thực nghiệm Kết đề tài dùng làm sở để tối ưu hóa q trình cắt * Ý nghĩa thực tiễn: Kết đề tài dùng làm sở để chọn thông số s, v với t = 12 trình khoan điều kiện cụ thể Phương pháp nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu lý thuyết kết hợp với nghiên cứu thực nghiệm Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 63 3.2.4.4 Dụng cụ thực nghiệm - Thiết bị đo lực cắt - Kính hiển vi quang học 3.3 Thực nghiệm mối quan hệ chế độ cắt tuổi bền mũi khoan phủ TiN sau mài lại mặt sau 3.3.1 Nội dung  Chuẩn bị trước gia công gồm:  Tạo phôi: Bao gồm việc xác định mác thép 45, đo độ cứng trước gia công  Chuẩn bị đồ gá, phương tiện đo kiểm theo phương án gia công, chọn máy, theo thông số S, V, t dùng để khảo sát  Tiến hành gia công kiểm tra kết quả:  Dùng mũi khoan 12 phủ TiN mài lại mặt sau để gia công, quan sát, ghi chép kết  Sử lý số liệu sau gia công, rút kết luận tương ứng, dẫn cần thiết, dùng làm tài liệu cho nhà sản xuất có quan tâm lĩnh vực 3.3.2 Các thông số đầu vào Gọi x1, x2, x3 Là biến tương đương vói thông số: Vận tốc dài v, lượng chạy dao s, chiều sâu cắt t Trên sở điều kiện biên, kết thí nghiệm sơ trước với chủ ý nhằm tìm chế độ cắt tối ưu với tuổi bền tối ưu mũi khoan phủ TiN sau mài lại mặt sau vimax = 50 (m/phút) simax = 0,3 (mm/vòng) vimin = 30 (m/phút) simin = 0,1 (mm/vòng) Các yếu tố xi thực nghiệm là: Mức : xi(t) = x imax Mức : xi(d) = x imin Mức sở xi(0) = 1/2 (x i max + x i min) Khoảng biến thiên: i = 1/2( x i max - x i min) Các yếu tố x1 x2 Mức 50 0,3 Mức 30 0,1 Mức sở 50 0,2 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 64 Khoảng biến thiên 10 0,1 Bảng 3.3: Giá trị thông số chế độ cắt v, s cho thực nghiệm 3.3.3 Thực nghiệm xác định tuổi bền Trên sở điều kiện thí nghiệm mơ hình tốn học lựa chọn sau: lnT = ao + a1lnv + a2lns Đặt: (3- 1) y = ln(T); x1 = ln(vi); x2 = ln(si); Ta phương trình mới: y = a0 + a1 x1 + a2 x2 (3- 2) Dạng tổng quát: y = a0 + a1 x1 + a2 x2 + .+ anxn (3- 3) Bài toán trở thành xác định hàm hồi quy thực nghiệm n biến số Áp dụng phương pháp bình phương cực tiểu Bố trí thí nghiệm cho có tính chất ma trận trực giao cấp Với thực nghiệm có hai biến đầu vào (chiều sâu cắt t = 12 mm) Vì số thí nghiệm cần làm N = 22 = thí nghiệm đỉnh đơn hình thí nghiệm trung tâm, ta lập bảng quy hoạch tiến hành làm thực nghiệm sau: Biến thực nghiệm Tuổi bền STT x1 x2 n( v/p) s(mm/ph) T (phút) -1 -1 796 79,6 13,6 +1 -1 1327 132,7 12,5 -1 +1 796 238,8 11,3 +1 +1 1327 398,1 10,5 0 1061 212,2 11,6 0 1061 212,2 11,7 Bảng 3.4: Bảng quy hoạch kết thực nghiệm xác định tuổi bền dao Thời v = 30(m/p) Thời Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên v = 50(m/p) http://www.lrc-tnu.edu.vn 65 gian s = 0,1(mm/vòng) gian s = 0,1(mm/vòng) (Phút) Pz(N) (Phút) Pz(N) 1,0 340,0 1,0 420,0 3,0 327,0 3,0 455,5 5,0 255,8 5,0 380,0 6,0 270,5 7,0 495,0 7,0 233,8 9,0 520,0 8,0 272,0 10,0 525,0 8,6 292,4 11,0 519,4 8,7 790,8 11,1 918,7 Thời v = 30(m/p) Thời v = 50(m/p) gian s = 0,3(mm/vòng) gian s = 0,3(mm/vòng) (Phút) Pz(N) (Phút) Pz(N) 1,0 430 1,0 581,7 3,0 392,4 3,0 576,5 5,0 418,3 5,0 502,9 7,0 376,1 7,0 539,5 9,0 357,0 9,0 559,0 10,0 301,1 10,0 551,6 11,5 397,0 10,6 572,1 11,6 796,3 10,7 976,7 Thời v = 40(m/p) Thời V = 40(m/p) gian s = 0,2(mm/vòng) gian s = 0,2(mm/vòng) (Phút) Pz(N) (Phút) Pz(N) 1,0 338,4 1,0 429,7 3,0 425,3 3,0 475,5 5,0 420,4 5,0 409,5 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 66 7,0 295,0 7,0 415,4 9,0 389,0 9,0 496,6 11 365,4 11 306,2 12,5 379,5 12,4 437,4 12,6 893,3 12,5 854,0 Bảng 3.5: Bảng kết đo lực với thời gian chế độ cắt khác 3.3.3.1 Tính hệ số phƣơng trình hồi quy TT V (m/phút) S (mm/vịng) T (phút) Ln(V) Ln(S) Ln(T) 30 0,1 13,6 3,40 -2,30 2,61 50 0,1 12,5 3,91 -2,30 2,53 30 0,3 11,3 3,40 -1,20 2,42 50 0,3 10,5 3,91 -1,20 2,35 40 0,2 11,6 3,69 -1,61 2,45 40 0,2 11,7 3,69 -1,61 2,46 Bảng 3.6: Bảng tính tốn giá trị Logarit Áp dụng phương pháp bình phương nhỏ quy hoạch thực nghiệm, sở hổ trợ phần mềm Matlab, Microsoft excel ta thu kết quả: [X]*[A]=[Y] Trong đó: [X] ma trận biến số đầu vào thực nghiệm [Y] ma trận cột giá trị đo tuổi bền [A] ma trận hệ số tương ứng hệ số ao; a1; a2 Dùng phần mềm Matlab tính tốn ta hệ số: Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 67  a  2,7632  [A] = a1  =  0,1558  a   0,1623 Ta phương trình: T = 2,71822,7632.V-0,1558 S-0,1623 Hay lnT = 2,7632 – 0,1558lnV – 0,1623lnS 3.3.3.2 Đánh giá độ tin cậy hàm hồi quy thực nghiệm r  y2   ' 2y  y2  n   y  y  y  i  n 1 Trong đó:  n ,  ,   yi  yi  y n 1     yi giá trị tuổi bền T theo thực nghiệm y i giá trị trung bình tuổi bền theo thực nghiệm yi’ giá trị tuổi bền theo hàm hồi quy thực nghiệm n số thí nghiệm Lập bảng tính tốn (bảng 3-7) Bảng 3-7: TT V (m/phút) S (mm/vòng) T (phút) Ti ’ (Ti-Ttb)2 (Ti-Ti’)2 30 0,1 13,6 13,720 3,004 0,015 50 0,1 12,5 12,671 0,401 0,029 30 0,3 11,3 11,48 0,321 0,032 50 0,3 10,5 10,602 1,868 0,010 40 0,2 11,6 11,723 0,071 0,015 40 0,2 11,7 11,723 0,028 0,001 5,963 0,102 71,2 Tổng Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 68 11,866 1,139 0,020 Trung bình Ta có: r 1,139  0,020  0,982 1,139 3.3.3.3 Kiểm định tham số aj  Ta có phương sai dư tính theo cơng thức sau: S du  S (a) n  m 1 Trong đó: n số thử nghiệm, m thông số cần xác định Tổng dư bình phương: S(â) = (Y-X.â)T.(Y-X.â)=0.000129 Suy ra: S du  0.000129  0.000043 => Sdu=0.0065  1 - Xác định tồn aj i Ta có: ttính   tbang (n  m  1,1   / 2) S du mii Trong đó: mii số hạng thứ ii ma trận M-1 (ma trận nghịch đảo M=XT.X)  54,1248 - 14,0667 1,4277    Với ma trận M-1= - 14,0667 3,8327 - 0,0155   1,4277 - 0,0155 0,8065  Tính tốn kết quả: ttính  2,7632  57,78 0,0065 54,1248 ttính   0,1558  12,24 0,0065 3,8327 ttính   0,1623  27,80 0.0065 0,8065 Với độ tin cậy P=0,98 tra bảng phân bố Student có tbang =1,997 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 69 i So sánh ta có |t tinh| > tbang hệ số aj thực tồn Vậy phương trình tuổi bền có dạng: T = 15,849.V-0,1558 S-0,1623 3.3.3.4 Đồ thị biểu diễn mối quan hệ v, s tuổi bền dao t = 12 mm 14 13 12 11 10 0.4 0.3 0.2 0.1 30 35 40 45 50 Hình 3.2 Đồ thị mối quan hệ v, s T 3.3.3.5 So sánh tuổi bền mũi khoan lớp phủ mặt sau mài sắc lại không cịn lớp phủ mặt sau Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 70 T (ph) Vẫn cịn lớp phủ mặt sau Khơng lớp phủ mặt sau 20 15 10 v=30 s=0,1 v=30 s=0,3 v=40 s=0,2 v=50 s=0,1 v=50 s=0,3 3.3.3.6 Một số hình ảnh chụp máy, dao, thiết bị đo phôi gia công a b c d (a, c) vùng mịn lưỡi cắt (b, d) vùng mịn lưỡi cắt ngang Hình 3.2 Ảnh SEM mòn mũi khoan lớp phủ mặt sau (a, b) sau mài sắc lại không cịn lớp phủ mặt sau (c, d) Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 71 Phơi Đồ gá Thiết bị đo lực Hình 3.3 Sơ đồ gia cơng Thiết bị chuyển đổi tín hiệu Hình 3.4 Thiết bị chuyển đổi tín hiệu kết nối với máy tính 3.4 Kết luận chƣơng Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 72 Nội dung chương tập trung vào nghiên cứu ảnh hưởng thông số vận tốc cắt v lượng chạy dao s đến tuổi bền mũi khoan phủ TiN gia công thép 45 Thực điều kiện sản xuất thực tế trung tâm gia công CNC TC 500 trường Đại học Cơng nghiệp Hà Nội Trong tập trung giải số vấn đề sau:  Xây dựng mơ hình định tính q trình gia cơng yếu tố đầu vào đến thực kết thúc trình  Đã tiến hành thí nghiệm thành cơng thu kết đảm bảo độ tin cậy  Xây dựng mối quan hệ thông số công nghệ (v, s) chiều sâu cắt t = 12 mm đến tuổi bền mũi khoan phủ TiN gia công thép 45 cụ thể sau: T = 15,849.V-0,1558 S-0,1623 (phút) Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 73 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO 4.2 Kết luận Trong q trình gia cơng Với nội dung “Nghiên cứu mối quan hệ chế độ cắt tuổi bền mũi khoan Φ12 phủ TiN sau mài lại mặt sau” đề tài giải vấn đề sau:  Đánh giá ưu điểm, khả ứng dụng mũi khoan phủ việc gia công đồng thời khó khăn, hạn chế sử dụng chúng để gia cơng  Q trình mịn mũi khoan phủ phức tạp chúng chịu tác động nhiều yếu tố như: mòn, mài mịn, mịn bám dính, mịn nhiệt Mặt khác với ngun cơng khoan chế độ phoi khó khăn, nhiệt cắt lớn Vì vậy, để sử dụng hiệu mũi khoan phủ cần xác định mối quan hệ tuổi bền dao chế độ cắt đặc biệt sau mài lại mặt sau  Mũi khoan Φ12 phủ TiN lớp phủ mặt sau làm việc tốt có tuổi bền cao khoảng 30 – 35% so với sau mài sắc lại  Đề tài xác định mối quan hệ chế độ cắt tuổi bền mũi khoan phủ TiN sau mài lại mặt sau gia công thép 45 thông qua tiêu lực cắt mơ hình tốn học Mối quan hệ chế độ cắt v, s t = 12 (mm) T cụ thể sau: T = 15,849.V-0,1558 S-0,1623 4.3 Một số hướng nghiên cứu  Nghiên cứu phương pháp phủ lại mặt sau mũi khoan sau mài sắc lại  Từ nghiên cứu mở rộng nghiên cứu thêm ảnh hưởng chế độ cắt đến tuổi bền mũi khoan phủ TiN sau mài lại với đường kính vật liệu khác gia công vật liệu khác  Nghiên cứu ảnh hưởng dung dịch trơn nguội đến tuổi bền mũi khoan phủ Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 76 Phụ lục trích bảng đo lực cắt gia công N N 750 500 250 -250 -500 1000 750 500 250 -250 -500 08 :42 :55 Px 08 :43 :00 Pz N 08 :43 :05 08 :43 :10 08 :43 :15 08 :43 :20 08 :43 :25 08 :43 :30 Py 08 :43 :35 hm : ni :s N 750 500 250 -250 -500 1000 750 500 250 -250 -500 08 :43 :25 Px Pz N 08 :43 :30 08 :43 :35 08 :43 :40 08 :43 :45 08 :43 :50 08 :43 :55 08 :44 :00 Py hm : ni :s N 750 500 250 -250 -500 1000 750 500 250 -250 -500 08 :43 :35 Px Pz 08 :43 :40 08 :43 :45 08 :43 :50 08 :43 :55 Py Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 08 :44 :00 08 :44 :05 08 :44 :10 08 :44 :15 hm : ni :s http://www.lrc-tnu.edu.vn 77 N N 750 500 250 -250 -500 1000 750 500 250 -250 -500 08 :43 :55 Px N Pz 08 :44 :00 08 :44 :05 08 :44 :10 08 :44 :15 08 :44 :20 08 :44 :25 08 :44 :30 Py hm : ni :s N 750 500 250 -250 -500 1000 750 500 250 -250 -500 08 :44 :10 Px N Pz 08 :44 :15 08 :44 :20 08 :44 :25 08 :44 :30 08 :44 :35 08 :44 :40 Py 08 :44 :45 hm : ni :s N 750 500 250 -250 -500 1000 750 500 250 -250 -500 08 :44 :20 08 :44 :25 Px Pz 08 :44 :30 08 :44 :35 08 :44 :40 Py Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 08 :44 :45 08 :44 :50 08 :44 :55 08 :45 :00 hm : ni :s http://www.lrc-tnu.edu.vn 78 N N 750 500 250 -250 -500 1000 750 500 250 -250 -500 08 :44 :30 08 :44 :35 Px N Pz 08 :44 :40 08 :44 :45 08 :44 :50 08 :44 :55 08 :45 :00 08 :45 :05 08 :45 :10 Py hm : ni :s N 750 500 250 -250 -500 1000 750 500 250 -250 -500 08 :44 :45 Px N Pz 08 :44 :50 08 :44 :55 08 :45 :00 08 :45 :05 08 :45 :10 08 :45 :15 08 :45 :20 Py hm : ni :s N 750 500 250 -250 -500 1000 750 500 250 -250 -500 08 :44 :55 Px 08 :45 :00 Pz 08 :45 :05 08 :45 :10 08 :45 :15 Py Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 08 :45 :20 08 :45 :25 08 :45 :30 08 :45 :35 hm : ni :s http://www.lrc-tnu.edu.vn 79 N N 750 500 250 -250 -500 1000 750 500 250 -250 -500 08 :45 :10 Px Pz N 08 :45 :15 08 :45 :20 08 :45 :25 08 :45 :30 08 :45 :35 08 :45 :40 08 :45 :45 Py hm : ni :s N 750 500 250 -250 -500 1000 750 500 250 -250 -500 08 :45 :20 Px N 08 :45 :25 Pz 08 :45 :30 08 :45 :35 08 :45 :40 08 :45 :45 08 :45 :50 08 :45 :55 Py 08 :46 :00 hm : ni :s N 750 500 250 -250 -500 1000 750 500 250 -250 -500 08 :45 :35 Px Pz 08 :45 :40 08 :45 :45 08 :45 :50 Py Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 08 :45 :55 08 :46 :00 08 :46 :05 08 :46 :10 hm : ni :s http://www.lrc-tnu.edu.vn ... độ cắt ảnh hưởng đến tuổi bền nào? Với ý tưởng chọn đề tài: ? ?Nghiên cứu mối quan hệ chế độ cắt tuổi bền mũi khoan ? ?12 phủ TiN sau mài lại mặt sau? ?? Kết đề tài sở để đưa chế độ cắt hợp lý cho mũi. .. cứu tuổi bền loại dụng cụ đa lưỡi có phủ nghiên cứu nhiều chưa có nghiên cứu ảnh hưởng chế độ cắt tới tuổi bền dụng cụ sau mài lại mặt sau lớp phủ mặt trước Vậy mũi khoan phủ TiN sau mài lại chế. .. tuổi bền mũi khoan Đối với mũi khoan trình sử dụng phải mài sắc lại theo mặt sau Khi mài lại lớp phủ mặt sau khơng cịn, cịn lớp phủ mặt trước Dẫn đến tuổi bền mũi khoan thay đổi Việc nghiên cứu