Nghiên cứu ảnh hưởng của các thông số công nghệ đến độ nhám bề mặt chi tiết khi mài tròn ngoài

TR Đ IăH CăĐÀăN NG NGăĐ IăH CăBỄCHăKHOA NGUY NăVĔNăTRÖC NGHIểNăC Uă NHăH NGăC AăCỄCăTHỌNGăS ă CỌNGăNGH ăĐ NăĐ ăNHỄMăB ăM TăCHIăTI Tă KHI MÀI TRỊN NGỒI ChunăngƠnh:ăK ăthu tăC ăkhí Mƣăs :ă8.52.01.03 LU NăVĔNăTH CăSƾăK ăTHU T Đà N ng ậ Nĕmă2018 TR Đ IăH CăĐÀăN NG NGăĐ IăH CăBỄCHăKHOA NGUY NăVĔNăTRÖC NGHIểNăC Uă NHăH NGăC AăCỄCăTHỌNGăS ă CỌNGăNGH ăĐ NăĐ ăNHỄMăB ăM TăCHIăTI Tă KHI MÀI TRỊN NGỒI ChuyênăngƠnh:ăK ăthu tăC ăkhí Mƣăs : 8.52.01.03 LU NăVĔNăTH CăSƾăK ăTHU T Ng iăh ngăd năkhoaăh c:ăPGS.TS.ăL uăĐ căBình ĐƠăN ng ậ Nĕmă2018 i M CăL C Trang DANHăM CăCỄCăCH ăVI TăT T iii DANHăM CăCỄCăB NGăă iv DANHăM CăCỄCăHÌNHă v L IăCAMăĐOAN vi M ăĐ U CH NGă1:ăT NGăQUAN V ăMĨIăB NGăĐỄăMĨI 1.1 Gia công mài .3 1.2 Đáămài .4 1.2.1 Cấu t o đá mài 1.2.2 Ký hiệu đá mài 1.2.3 Vật liệu làm đá mài 1.3 Máy mài 1.3.1 Công dụng phân lo i 1.3.2 Máy mài trịn ngồi 1.3.3 Máy mài tròn 1.3.4 Máy mài không tâm 1.3.5 Máy mài phẳng 10 1.4 TổngăquanăvềămáyămàiătrịnăngồiăhiệuăFullăMarkăG27-55A 11 1.4.1 Thông số kỹ thuật máy mài Ả27-55A 11 1.4.2 Các phận c a máy mài Ả27-55A 13 1.5ăTổngăquanăvềămộtăsốăcơngătrìnhănghiênăc uătrongăvàăngồiănướcăliênăquanăđếnăđềă tài 14 CH NGă2:ăC ăS ăLụăTHUY TăNGHIểNăC Uă NHăH NGăC AăCỄCă THỌNGăS ăQUỄăTRÌNHăMĨI 15 2.1.ăCácăđặcătrưngăc aăquáătrìnhămài .15 2.1.1 Quá trình cắt gọt mài 15 2.1.2 Phương pháp mài 15 2.1.3.ăNhữngăyếuătốăảnhăhư ngăđếnăchấtălư ngăbềămặtămài 16 2.2ăLýăthuyếtăvềăquiăho chăthựcănghiệm .18 2.2.1 Các khái niệm b n qui ho ch thực nghiệm 18 2.2.2 Các nguyên tắc thiết kế thực nghiệm 19 2.2.3 Các d ng thiết kế thực nghiệm 19 2.2.4 Trình tự thực thiết kế thực nghiệm 20 ii 2.2.5 Xử lý số liệu thực nghiệm .20 2.2.6 Một số qui ho ch thực nghiệm yếu tố 24 2.2.7 Qui ho ch thực nghiệm bề mặt tiêu 26 CH NGă3:ăNGHIểNăC Uă NHăH NGăC AăCỄCăTHỌNGăS ăCỌNGă NGH ăKHIăMĨIăĐ NăĐ ăNHỄMăB ăM T 29 3.1ăPh măviănghiênăc uăthôngăsốăcôngănghệ: 29 3.2ăKhảoăsát thựcănghiệmăcácăyếuătốăS,ătăđếnăđộănhámăbềămặtăkhiăgiaăcôngăvậtăliệuă SKD11ătrênămáyămàiătrịnăngồiăsốăhiệuăG27-55A 29 3.2.1 Vật liệu SKD11 29 3.2.2 Tiến hành thực nghiệm 30 3.2.3 Kết qu thực nghiệm 33 IV.ăK TăLU N 39 TĨIăLI UăTHAMăKH O 43 iii CBN R.P.M MT DOE TNT TNR DANHăM CăCỄCăCH ăVI TăT T Cubic Boron Nitride - Boănitritălậpăphương Tốcăđộăquayă(Rotationăspeedăperăminute) Mũiătâm Design of Experiments Thựcănghiệmăyếuătốătoànăphần Thựcănghiệmăyếuătốăriêngăphần iv DANHăM CăCỄCăB NG Sốăhiệuă bảng Tênăbảng Trang 1.1 Cácălo iăvậtăliệuămài 1.2 Độăc ngăc aăđáămài 1.3 Độăh tăc aăđáămài 1.4 Hìnhăd ngăbánhămàiăphổăbiếnăvàăcácă ngăd ng 1.5 ThơngăsốăkỹăthuậtămáyămàiăG27-55A 11 2.1 Đặcăđiểmăvàăphươngăphápămài 16 2.2 Giáătr ăchuẩnăkhiămàiăthépăvàăgang 16 2.3 MaătrậnăthựcănghiệmăTNTăvớiă2ăyếuătố 2.4 Giáătr ă  n0 quiăho chăBoxă– Hunter 25 2.5 Giáătr ăcácăhệăsốăa 27 3.1 Thànhăphầnăhóaăh căthépăSKD11 29 3.2 Điềuăkiệnăxửălýănhiệtătiêuăchuẩn 30 3.3 Maătrậnăquiăho chăquayăđềuăbậcă2ăvớiă2ăyếuătố 31 3.4 Cácăm c,ăkhoảngăbiếnăthiênăc aăcácăyếuătố 32 3.5 Sốălư ngăthíănghiệm 32 3.6 Kếtăquảăđo 33 27 v DANHăM CăCỄCăHÌNH Sốăhiệuăhìnhă Tên hình Trang 1.1 Mơătảăvùngămàiăc aăqătrìnhămài 1.2 Hìnhăảnhăđáămài 1.3 Cácăchuyểnăđộngăc aămáyămàiătrịnăngồi 1.4 Máy mài trịn ngồi model MW1320B 1.5 Các chuyểnăđộngăc aămáyămàiătrịnătrong 1.6 Hìnhăảnhămáyămàiătrịnătrong 1.7 Hìnhăảnhămáyămàiăkhơngătâm 10 1.8 Máyămàiăbằngăchuăviăđá 10 1.9 Chuyểnăđộngăc aăđáămàiădùngămặtăđầuăđểămài 10 1.10 MáyămàiăhiệuăFullăMarkăG27-55A 11 2.1` Mơ hình hóa q trình,ăđốiătư ngănghiênăc u 18 2.2 Sơăđồăcấuătrúcăcóătâmăquayăđềuăcấpă2 26 3.1 HìnhăảnhăthépăSKD11 30 3.2 Phôiăđãăquaăgiaăcôngătiện 31 3.3 Đồăth ăđoănhámăbềămặt 37 3.4 Bảngăgiáătr ă Ra 38 5.1 MẫuăthíănghiệmăvớiăvậtăliệuăSKD11 41 5.2 Đầuădị 41 5.3 MáyăđoăđộănhámăhiệuăMitutoyo 41 5.4 Thựcăhiệnăđoătrênăchiătiếtăsốă3 42 5.5 Kếtăquảăthuăđư căthểăhiệnătrênămáyăđoăđộănhámăhiệuăMitutoyo 42 vi L IăCAMăĐOAN Tơi cam đoan cơng trình nghiên c u c a riêng Các số liệu, kết qu nêu luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Tác gi NguyễnăVĕnăTrúc vii TịMăT T NGHIểNăC Uă NHăH NGăC AăCỄCăTHỌNGăS ăCỌNGăNGH ăĐ NăĐ ă NHỄMăB ăM TăCHIăTI TăKHIăMĨIăTRọNăNGOĨI H căviên:ăNguy năVĕnăTrúc Mãăsố:ă8.52.01.03.ă Chunăngành:ăKỹăthuậtăcơăkhíă Khóa:34 Trư ngăĐ iăh căBáchăkhoaă– ĐHĐN Tómăt t: Quaă qă trìnhă nghiênă c uă đềă tàiă “Nghiên cứu ảnh hưởng thông số công nghệ đến độ nhám bề mặt chi tiết mài trịn ngồi”,ăquaănghiênăc uăcơăs ălýă thuyếtăvềămàiăđếnănghiênăc uăkhảănĕngăcơngănghệătrênămáyămàiătrịnăhiệuăFull Mark G27-55A,ăápăd ngăphươngăphápăquyăho chăthựcănghiệmăbậcă2ăhỗnăh păquayăđều Box Hunter,ătrênăcơăs ăđoăcácăgiáătr ăđộănhámăbềămặtăc aă26ămẫuăthíănghiệmăđãăxácăđ nhă đư căphươngătrìnhăhồiăquyăbiểuădiễnămốiăquanăhệăgiữaăcácăthơngăsốăcơngănghệăchiềuă sâuăcắtă t vàătốcăđộăch yădaoăd că Sd đếnăđộănhámăbềămặtăchiătiếtă Ra mài máy màiătrịnăngồiăbằngăvậtăliệuăthépăSKD11 Sửă d ngă phầnă mềmă Matlabă giảiă phươngă trìnhă hồiă quyă vàă tìmă đư că giáă tr ă độă nhám Ra tốiăưuănhấtăđốiăvớiămốiăquanăhệăgiữaăcácăthôngăsốăcôngănghệă( t, Sd )ăsửăd ngă phươngăphápătốiăưuăc căbộ,ăchúngătaăđ tăđư căgiáătr ăđộănhámătốiăưuă(giáătr ăđộănhámă nhỏă nhất)ă Ra ă Mặcă khácă trênă cơă s ă phươngă trìnhă hồiă quyă taă sẽă xácă đ nhă đư că baă thôngăsốătốiăưuă t , Sd Ra  khiătaăbiếtătrướcă(ch nătrướcămộtătrongăbaăthơngăsốăđó),ăthơngă thư ngăkhiăgiaăcơngătaăchoătrướcăgiáătr ă Ra vàătìmăch năchếăđộăcắtătốiăưuănhất viii STUDY ON THE EFFICIENCY OF THE TECHNOLOGY DATA SHEET TO DETAIL SURFACE WHEN EXTRACTION Abstracts: Through researching the topic "Studying the influence of technological parameters on surface roughness when grinding the outer edge", based on the theoretical basis of grinding to study the technological ability on the grinding machine Full Mark G27-55A, Box-Hunter experiment was applied on the basis of measuring the surface roughness values of 26 specimens which determined the regression equation showing the relation between pine technology of cutting depth t and longitudinal running speed to the surface roughness Ra when grinding on the outer grinding machine with steel material SKD11 Using the Matlab software to solve the regression equation and find the optimal roughness value Ra for the relationship between the parameters ( t, Sd ) of the technology using the local optimization method, we obtain the roughness value optimal (minimum value of roughness) Ra On the other hand, on the basis of the regression equation we will determine the three optimal parameters ( t , Sd Ra  when we first know (select one of the three parameters first), usually when we give the value ( Ra ) and find the cut mode optimal 39 IV K TăLU N Quaă quáă trìnhă nghiênă c uă đềă tàiă “Nghiên cứu ảnh hưởng thông số công nghệ đến độ nhám bề mặt chi tiết mài trịn ngồi”, qua nghiênăc uăcơăs ălýă thuyếtăvềămàiăđếnănghiênăc uăkhảănĕngăcơng nghệătrênămáyămàiătrịn hiệuăFull Mark G27-55A,ăápăd ngăphươngăphápăquyăho chăthựcănghiệm bậcă2ăhỗnăh păquayăđềuăBoxăHunter,ătrênăcơăs ăđoăcácăgiáătr ăđộănhámăbềămặtăc aă26 mẫu thíănghiệmăđãăxácăđ nhă đư căphươngătrìnhăhồiăquyăbiểuădiễnămốiăquanăhệăgiữaăcác thơngăsốăcơngănghệăchiềuă sâuăcắtă t vàătốcăđộăch yădaoăd că Sd đếnăđộănhámăbềămặtăchi tiếtă Ra mài máy mài trịn ngồi bằngăvậtăliệuăthépăSKD11 Sửă d ngă phầnă mềmă Matlabă giải phương trìnhă hồiă quyă vàă tìmă đư că giáă tr ă độă nhám Ra tốiăưuănhấtăđốiăvớiămốiăquanăhệăgiữaăcác thôngăsốăcôngănghệă( t, Sd ) sửăd ngă phươngăphápătốiăưuăc căbộ,ăchúngătaăđ tăđư căgiá tr ăđộănhámătốiăưuă(giáătr ăđộănhámă nhỏ nhất) Ra ă Mặcă khácă trênă cơă s ă phương trìnhă hồiă quyă taă sẽă xácă đ nhă đư că baă thôngăsốătốiăưuă t , Sd Ra  khiătaăbiếtătrướcă(ch n trướcămộtătrongăbaăthơngăsốăđó),ăthơngă thư ngăkhiăgiaăcơngătaăchoătrướcăgiáătr ă Ra tìmăch năchếăđộăcắtătốiăưuănhất Từă ă phươngă trìnhă hồiă quyă (3.2) vàă đồă th ă (hình 3.3, 3.4) taă nhậnă thấy hai thôngăsốăchiềuăsâuăcắtă t vàătốcăđộăch yădaoăd că Sd đềuăảnhăhư ngăđếnăđộănhámăbềămặtă chiătiết giaăcôngănhưngă ăcácăm căđộăkhácănhau.ăKhiăchiềuăsâuăcắt (mài)ătĕngăsẽ sinh raăcácăyếuătốăăảnhăăhư ngănhưăbiếnăd ngădẻoălớpăvậtăliệuăbềăămặt,ărungăđộngămáy,ănhiệtă cắt,ălựcăcắtătĕngălên,ă ăĐâyăchínhălàăcácăyếuătốă ảnhăhư ngătrựcătiếpăđếnăđộănhám bề mặtăchiătiếtăkhiăgiaăcơng,ămặcăkhácăkhiăgiảmăchiềuăsâuăcắtăqănhỏăsẽălàmăcácăh tămàiă khơngăcắtăg tăđư c,ăt iăvùngăcắtăsẽăxảyăraăhiệnătư ngătrư tăvàălàmăđộănhámăbề mặtăchi tiếtătĕngălên Khiătĕngătốcăđộăch yădaoăd că Sd sẽălàmăgiảmăcácăvếtăxướcăvàăđộ nhấpănhôă khiăgiaăcơngăđểăl iăvàăsẽălàmăgiảmăđộănhámăbềămặtăchiătiếtăgiaăcơng,ănếuătaăgiảmătốcăđộă ch yădaoă Sd qănhỏăsẽădẫnăđếnăbềămặtăchiătiếtăb ăbiếnăc ngădẫnăđếnăcácăh tămàiănhanhă mịnăvàăsẽălàmătĕngăđộănhámăc aăbềămặtăgiaăcơng Đâyălàăđềătàiăvừaămangătínhăchấtănghiênăc uălýăthuyếtăvàănghiênăc uă ngăd ngă thựcă tiễn,ă bằngă phươngă phápă quyă ho chă thựcă nghiệmă đãă xácă đ nhă đư că ảnhă hư ng đồngăth iăc aă2ăyếuătốă t, Sd , c aăchếăđộăcắtăđếnăđộănhámăbềămặtăkhiămàiătrịn ngồi tốiă ưuă hóaă cácă thơngă sốă côngă nghệă nhằmă ngă d ngă côngă nghệ màiă đểă giaă cơngă sảnă phẩmăcơăkhíăđ tăcácăcấpăđộ bóngătheoăuăcầu,ăgópăphầnănângăcaoăchấtălư ngăbề mặtă sảnăphẩm.ă Mặcăkhácăđãăthiếtălậpăđư cădãyăchếăđộ cắtătốiăưuă t, Sd đểăph căv ăchoăviệcălậpă quy trình gia cơng máy mài trịn ngồi G27-55A vàă đưaă raă bảngă hướngă dẫnă sửăă 40 d ngăđể ch năchếăđộăcắtătrênămáyămàiătrịnăngồiănhằmăkhaiăthácăkhả nĕngăcôngănghệăă đápă ngă cho sinh viên thựcă hànhă t iă Trư ngă Đ iă h că Ph mă Vĕnă Đồngă Quảngă Ngãi Trênăcơăs ăkếtăquả nghiênăc uăc aăđềătàiăsẽăgiúp choăqătrìnhănghiênăc uătiếpă theoăchoămộtăsốăthơngăsố công nghệăkhácănhưătốcăđộăcắtă v ,ătốcăđộ ch yădaoăngangă Sn , độ rungăđộngăc aămáy,ănhiệtăcắt,ălựcăcắt,ăvậtăliệuăđáămài,ădungăd chălàmămát,ă ăảnhă hư ngăđếnăđộănhámăbềămặtăchiătiếtăkhiăgiaăcơngăvàăcũngălàăcơăs ăđể nhânărộngăvàătiếpă t cănghiênăc uătrênăcácămáyămàiătrịn ngồi khácăthuộcăcácăhãngăsảnăxuấtăkhácănhauă nhằmăđ tăđư căm cătiêuălàăsảnăphẩmăđ tăđư căcácăcấpăđộ bóngătheoăuăcầu,ănângăcaoă chấtălư ngăbềămặt làmăviệcăc aăchiătiết,ătĕngănĕngăsuấtăvàăgiảmăgiáăthànhăsảnăphẩm 41 V PH ăL C 5.1ăV tăli uăthíănghi m Hình 5.1 Mẫu thí nghiệm với vật liệu SKD11 5.2ăMáyăđoăđ ănhámăb ăm tăc a hãng Mitutoyo ảình 5.2 Đầu dị Hình 5.3 Máy đo độ nhám hiệu Mitutoyo 42 ảình 5.4 Thực đo chi tiết số ảình 5.5 Kết qu thu thể máy đo độ nhám hiệu Mitutoyo 43 TĨIăLI UăTHAMăKH O [1] TS NguyễnăTiếnăLưỡng, PGS TS TrầnăSỹăTúy,ăTSăBùiăQăLực Ảiáo trình Cơ sở kỹ thuật cắt gọt kim loai, NXB Giáoăd c, 2007 [2] TrầnăThếăSan, HồngăTrí,ăNguyễnăThếăHùng,ăKhoaăcơăkhíăchếăt oămáyăĐ iăh căsưă ph mă kỹă thuậtă TPă Hồă Chíă Minh, Thực hành khí Tiện, Phay, Bào, Mài, NXB Đàă N ng, 2002 [3] PGS.TSă Nguyễnă Tr ngă Bình,ă TSă Nguyễnă Tr ngă Hiếu,ă Cơng nghệ chế t o máy, NXB Giáoăd căViệtăNam, 2011 [4] PGS.TS.ă Lưuă Đ că Bình,ă Qui ho ch thực nghiệm khí, NXBă Xâyă dựng,ă 2013 [5] PGS.TSKH.ăNguyễnăMinhăTuyển,ăQui ho ch thực nghiệm, Nhàăxuấtăbảnăkhoaăh că vàăkỹăthuật,ăHàănội,ă2005 [6] PGS.ăTS.ăNguyễnăDoãnăụ,ăQui ho ch xử lý số liệu thực nghiệm, Nhàăxuấtăbảnă Xâyădựng,ăHàăNội,ă2006 [7] NguyễnăHữuăLộc, Qui ho ch phân tích thực nghiệm, NhàăxuấtăbảnăĐHăQuốcăgiaă TP HCM, 2011 [8] PGS.ăTS.ă Trầnă Vĕn Đ ch, Nghiên c u độ xác gia cơng thực nghiệm, NhàăxuấtăbảnăKhoaăh căvàăKỹăthuật, HàăNội,ă2003 [9] Klaus Hinkeman - Oscar Kempthorne, Design and Analysis of Expeeriments, Volum 1: Introduction to Experiments Design, A John Wiley and Sons, Inc, Publication, United State of America, 2007 [10] Klaus Hinkeman - Oscar Kempthorne, Design and Analysis of Expeeriments, Volum 1: Advanced Experiments Design, A John Wiley and Sons, Inc, Publication, United State of America, 2005 ... uă đềă tàiă ? ?Nghiên cứu ảnh hưởng thông số công nghệ đến độ nhám bề mặt chi tiết mài trịn ngồi”,ăqua? ?nghiên? ?c uăcơăs ălýă thuyếtăvề? ?mài? ?đến? ?nghiên? ?c uăkhảănĕngăcơng? ?nghệ? ?trênămáy? ?mài? ?trịnăhiệuăFull... hai thông? ?số? ?chi? ??uăsâuăcắtă t vàătốc? ?độ? ?ch yădaoăd că Sd đều? ?ảnh? ?hư ng? ?đến? ?độ? ?nhám? ?bề? ?mặt? ? chi? ?tiết gia? ?công? ?nhưngă ? ?các? ?m c? ?độ? ?khácănhau.? ?Khi? ?chi? ??uăsâuăcắt (mài) ătĕngăsẽ sinh ra? ?các? ?yếuătốă? ?ảnh? ?ăhư... iăvàăsẽălàmăgiảm? ?độ? ?nhám? ?bề? ?mặt? ?chi? ?tiết? ?gia? ?công, ănếuătaăgiảmătốc? ?độ? ? ch yădaoă Sd qănhỏăsẽădẫn? ?đến? ?bề? ?mặt? ?chi? ?tiết? ?b ăbiếnăc ngădẫn? ?đến? ?các? ?h t? ?mài? ?nhanhă mịnăvàăsẽălàmătĕng? ?độ? ?nhám? ?c a? ?bề? ?mặt? ?giaăcơng