NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC THÔNG SỐ CÔNG NGHỆ SỬA ĐÁ ĐẾN NĂNG SUẤT VÀ ĐỘ NHÁM BỀ MẶT KHI MÀI LỖ NHỎ VẬT LIỆU 9XC QUA TÔI

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ CẤP ĐẠI HỌC NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC THÔNG SỐ CÔNG NGHỆ SỬA ĐÁ ĐẾN NĂNG SUẤT VÀ ĐỘ NHÁM BỀ MẶT KHI MÀI LỖ NHỎ VẬT LIỆU 9XC QUA TÔI Mã số: ĐH2013-TN02-05 Chủ nhiệm đề tài: ThS Lưu Anh Tùng Thái Nguyên, tháng 12/2018 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ CẤP ĐẠI HỌC NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC THÔNG SỐ CÔNG NGHỆ SỬA ĐÁ ĐẾN NĂNG SUẤT VÀ ĐỘ NHÁM BỀ MẶT KHI MÀI LỖ NHỎ VẬT LIỆU 9XC QUA TÔI Mã số: ĐH2013-TN02-05 Xác nhận tổ chức chủ trì KT HIỆU TRƯỞNG PHĨ HIỆU TRƯỞNG Chủ nhiệm đề tài PGS.TS Vũ Ngọc Pi ThS Lưu Anh Tùng Thái Nguyên, tháng 12/2018 i DANH SÁCH NHỮNG THÀNH VIÊN THAM GIA NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI VÀ ĐƠN VỊ PHỐI HỢP CHÍNH DANH SÁCH THÀNH VIÊN THAM GIA NGHIÊN CỨU i PGS TS Vũ Ngọc Pi, trường ĐH Kỹ thuật Công nghiệp ii ThS Lê Xuân Hưng, trường ĐH Kỹ thuật Công nghiệp ĐƠN VỊ PHỐI HỢP CHÍNH Doanh nghiệp tư nhân khí xác Thái Hà ii MỤC LỤC DANH SÁCH NHỮNG THÀNH VIÊN THAM GIA NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI VÀ ĐƠN VỊ PHỐI HỢP CHÍNH i 1.DANH SÁCH THÀNH VIÊN THAM GIA NGHIÊN CỨU i 2.ĐƠN VỊ PHỐI HỢP CHÍNH i DANH MỤC HÌNH VẼ iii DANH MỤC HÌNH VẼ v THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU vi INFORMATION ON RESEARCH RESULTS .viii PHẦN MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết đề tài Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài Mục tiêu nghiên cứu Kết đạt Phương pháp nghiên cứu CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN MÀI LỖ 1.1 Đặc điểm trình mài lỗ 1.2 Các thông số ảnh hưởng đến trình mài 1.3 Trị số độ nhám bề mặt mài 1.4 Giới thiệu, phân loại đá mài 1.5 Mòn tuổi bền đá mài 12 1.6 Topography đá mài 15 CHƯƠNG ẢNH HƯỞNG CỦA CƠNG NGHỆ SỬA ĐÁ TỚI Q TRÌNH MÀI 20 2.1 Giới thiệu sửa đá mài 20 2.2 Các phương pháp sửa đá dụng cụ sửa đá 21 2.3 Chế độ công nghệ sửa đá 22 2.5 Kết luận chương 26 iii CHƯƠNG THỰC NGHIỆM XÁC ĐỊNH ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC THÔNG SỐ CÔNG NGHỆ SỬA ĐÁ ĐẾN NHÁM BỀ MẶT, NĂNG SUẤT VÀ CHẾ ĐỘ SỬA ĐÁ HỢP LÝ KHI MÀI LỖ VẬT LIỆU 9XC QUA TÔI 28 3.1 Mục đích thí nghiệm 28 3.2 Chuẩn bị thí nghiệm 28 3.3 Phương pháp quy hoạch thực nghiệm 30 3.4 Tiến trình thí nghiệm 34 3.5 Kết đo thực nghiệm 34 3.6 Đánh giá kết thực nghiệm 35 3.7 Tối ưu hóa đa mục tiêu 45 3.8 Kết luận chương 54 KẾT LUẬN CHUNG VÀ HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO 56 TÀI LIỆU THAM KHẢO 57 iv DANH MỤC HÌNH VẼ Hình Mài lỗ có tâm Hình Ảnh hưởng thơng số đầu vào đến tham số q trình mài Hình Sự hình thành trị số độ nhám bề mặt mài [10] Hình Nhiệt phân bố lượng mài [10] Hình Các dạng mòn đá mài [2] 13 Hình Quá trình mòn đá [2] 14 Hình Biên dạng bề mặt đá mài [2] 15 Hình Ảnh hưởng dụng cụ sửa đá đến chiều cao biên dạng 17 Hình Ảnh hưởng Ssđ sửa đá đến topography đá [2, 10] 17 Hình 10 Ảnh hưởng chế độ sửa đá đến độ nhấp nhô tế vi bề mặt Ra [2] 19 Hình 11 Mơ hình trình sửa đá với phương pháp sửa đá tiếp xúc [2] 20 Hình 12 Dụng cụ sửa đá kim cương [10] 21 Hình 13 Cách gá mũi sửa đá kim cương hạt [21, 29] 22 Hình 14 Ảnh hưởng lượng chạy dao sửa đá đến lực mài độ nhám bề mặt mài [13] 23 Hình 15 Biểu đồ Schmitt mơ tả ảnh hưởng tốc độ bóc tách lượng tiến dao mài lỗ đến nhám bề mặt 8 24 Hình 16 Ảnh bề mặt đá mài CBN trước (phải) sau (trái) sửa đá [8 25 Hình 17 Đá mài 28 Hình 18 Hình ảnh máy đo nhám Mitutoyo SV-3100 cơng ty FUTU 29 Hình 19 Phơi thép 9XC 29 Hình 20 Mũi sửa đá kim cương 29 Hình 21 Sơ đồ sửa đá 30 Hình 22 Ảnh hưởng thông số đến Ra 37 Hình 23 Topography đá mài 38 Hình 24 Ảnh hưởng thông số đến tỷ số S/N Ra 40 v Hình 25 Ảnh hưởng thông số công nghệ sửa đá đến MRR trung bình 43 Hình 26 Ảnh hưởng thơng số đến tỷ số S/N MRR 45 Hình 27 Đồ thị ảnh hưởng thơng số 51 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng Bảng cỡ hạt đá mài 12 Bảng Chế độ sửa đá sử dụng đầu sửa đá kim cương nhiều hạt [23] 25 Bảng Chế độ sửa đá với đầu sửa đá kim cương Winter [29] 26 Bảng Mức thông số đầu vào 31 Bảng Sơ đồ thí nghiệm theo thiết kế Taguchi L18 32 Bảng Đặc trưng đầu cho thông số 34 Bảng Kết trị số độ nhám Ra, MRR tỉ số S/N tiêu 35 Bảng Thứ tự ảnh hưởng thông số đến trị số độ nhám trung bình 36 Bảng Phân tích ANOVA cho giá trị trị số độ nhám trung bình 36 Bảng 10 Thứ tự ảnh hưởng thông số đến tỷ số S/N trị số độ nhám 39 Bảng 11 Phân tích ANOVA cho tỷ số S/N trị số độ nhám 39 Bảng 12 Thứ tự ảnh hưởng thông số đến MRR 42 Bảng 13 Phân tích ANOVA cho tỷ số S/N MRR 42 Bảng 14 Trị số SN, giá trị chuẩn hóa trị số sai lệch dãy tham chiếu 47 Bảng 15 Trị số quan hệ xám mục tiêu trị số quan hệ xám trung bình 49 Bảng 16 Mức độ ảnh hưởng thông số đến hệ số quan hệ xám 50 Bảng 17 Kết ANOVA trị số quan hệ xám 52 Bảng 18 Kết so sánh tính tốn thực nghiệm 54 vi ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU Thông tin chung: - Tên đề tài: Nghiên cứu ảnh hưởng thông số công nghệ sửa đá đến suất độ nhám bề mặt mài lỗ nhỏ vật liệu 9XC qua - Mã số: ĐH2013-TN02-05 - Chủ nhiệm đề tài: ThS Lưu Anh Tùng - Tổ chức chủ trì: Trường Đại học Kỹ thuật Cơng nghiệp - Đại học Thái Nguyên - Thời gian thực hiện: 2013-2014 Mục tiêu: Nghiên cứu ảnh hưởng thông số công nghệ sửa đá đến suất độ nhám bề mặt mài lỗ nhỏ vật liệu thép 9XC qua tơi Tính sáng tạo: Chế độ sửa đá qua bước: Thô, tinh chạy khơng ăn dao Ứng dụng phân tích quan hệ xám lý thuyết Taguchi Kết nghiên cứu: Đã xác định chế độ công nghệ sửa đá đảm bảo hợp lý suất cao nhám bề mặt thấp Sản phẩm: 5.1 Sản phẩm khoa học: 01 Bài báo tạp chí quốc tế có số Scopus Le Xuan Hung, Tran Thi Hong, Le Hong Ky, Luu Anh Tung, Nguyen Thi Thanh Nga, Vu Ngọc Pi (2018), “Optimum Dressing Parameters for Maximum Material Removal Rate When Internal Cylindrical Grinding Using Taguchi vii Method”, International Journal of Mechanical Engineering and Technology (IJMET), Volume 9, Issue 12 (Acceptance) 5.2 Sản phẩm đào tạo: 01 luận văn thạc sĩ bảo vệ - Phạm Tuấn Hiệp (2017), Nghiên cứu ảnh hưởng công nghệ sửa đá đến nhám bề mặt mài lỗ nhỏ vật liệu 9XC qua tôi, Luận văn thạc sĩ kỹ thuật, Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp, ĐHTN 5.3 Sản phẩm ứng dụng Phương pháp chế độ sửa đá hợp lý cho mài lỗ nhỏ sản phẩm 9XC qua Ứng dụng để gia công mài tinh lỗ cối dập viên loại Phương thức chuyển giao, địa ứng dụng, tác động lợi ích mang lại kết nghiên cứu: Đã chuyển giao công nghệ sửa đá mài lỗ cho Doanh nghiệp tư nhân Cơ khí xác Thái Hà, suất cắt gọt tăng lên khoảng 27,34% Ngày Tổ chức chủ trì tháng năm 2018 Chủ nhiệm đề tài KT HIỆU TRƯỞNG PHÓ HIỆU TRƯỞNG ThS Lưu Anh Tùng PGS.TS Vũ Ngọc Pi viii INFORMATION ON RESEARCH RESULTS General information: Project title: Study on the effect of dressing parameters on productivity and surface roughness when grinding small hole 9XC material Code number: ĐH2013-TN02-05 Coordinator: Master Luu Anh Tung Implementing institution: TNU - Thai Nguyen University of Technology Duration: from 2013 to 2014 Objective(s): Study on the effect of dressing parameters on productivity and surface roughness when grinding small hole 9XC material Creativeness and innovativeness: Dressing wheel in steps: Coarse, fine and not run Using Grey Relational Analysis in Taguchi mehtod Research results: Dressing wheel has been determined to ensure high material remove rate while low surface roughness Products: 5.1 Scientific products: 01 paper in a SCOPUS journal Le Xuan Hung, Tran Thi Hong, Le Hong Ky, Luu Anh Tung, Nguyen Thi Thanh Nga, Vu Ngọc Pi (2018), “Optimum Dressing Parameters for Maximum Material Removal Rate When Internal Cylindrical Grinding Using Taguchi Method”, International Journal of Mechanical Engineering and Technology (IJMET), Volume 9, Issue 12 (Acceptance) 5.2 Training products - Pham Tuan Hiep (2017), A study on the effect of dressing parameter to surface roughtness in internal grinding 9XC steel, Master thesis, Thai Nguyen University of Technology, TNU 5.3 Application products Method and parameter for dressing in internal grinding of 9XC harden steel Application for grinding hole 45 Hình 26 Ảnh hưởng thông số đến tỷ số S/N MRR Khoảng tin cậy CI tính sau: (1, ) =± Trong đó, ∝ (1, + = ±0.415 ) = 8.5262 hệ số tra bảng với mức ý nghĩa %=90%, fe =2 bậc tự lỗi, Ve = 0.032125 sai số trung bình lỗi, neff số lần lặp hiệu quả, R = số lần lặp thí nghiệm = 1+ ổ ổ ủ ố ậ ự 54 = = 3.375 + 15 ố ℎí ℎ ệ ế ố í ℎ ℎứ ố Theo đó, với mức ý nghĩa  = 90% nhám bề mặt dự đốn với mức tối ưu thông số đầu vào nCK6/ttho2/ntho1/ttint1/ntinh3/S3 sau: (3.388 − 0.415) ≤ ≤ (3.388 + 0.415) hay 2.973  MRRop  3.803(mm3 / s ) 3.7 Tối ưu hóa đa mục tiêu Mục tiêu tốn tối ưu hóa đa mục tiêu nhám bề mặt thấp đồng thời suất cắt gọt lớn Điều thực thực phương pháp phân tích quan hệ xám (GRA - Grey Relational Analysis) phương pháp Taguchi 46 Các bước thực phân tích quan hệ xám (GRA) phương pháp Taguchi: Bước 1: Xác định tỉ số S/N: Trong thí nghiệm tiến hành ma trận thí nghiệm, Kết mong muốn nhám bề mặt “Nhỏ tốt hơn” Tỉ số xác định sau: ( ∑ = −10 ) (1) Còn suất cắt MRR, mong muốn “lớn tốt hơn” xác định theo cơng thức: ( ∑ = −10 ) (2) Trong đó: n số lần lặp thí nghiệm yi giá trị đo lần đo thứ i = 1, 2, ….n (n=3) Step 2: Tỉ số S/N lớn cho kết đáng tin cậy bị ảnh hưởng nhiễu Tỉ số chuẩn hóa Zij (0≤Zij≤1) theo cơng thức sau để tránh ảnh hưởng việc sử dụng đơn vị khác để giảm biến đổi = ( , , , , , , ) ( , , , ) (3) Trong đó: j số thí nghiệm (j=18) Tỉ số SN giá trị chuẩn hóa Z ứng với mục tiêu đầu thể bảng 14 47 Bảng 14 Trị số SN, giá trị chuẩn hóa trị số sai lệch dãy tham chiếu SN Zij Ra TT Ra MRR j(k) MRR Trị số tham chiếu 1.000 1.000 Ra MRR 7.840 6.477 0.777 0.232 0.223 0.768 7.998 5.942 0.808 0.093 0.192 0.907 7.402 6.965 0.691 0.360 0.309 0.640 8.979 6.466 1.000 0.230 0.000 0.770 7.666 6.341 0.742 0.197 0.258 0.803 4.938 5.586 0.207 0.000 0.793 1.000 7.294 9.335 0.669 0.978 0.331 0.022 7.095 7.073 0.630 0.388 0.370 0.612 6.133 6.921 0.442 0.348 0.558 0.652 10 4.684 7.455 0.157 0.487 0.843 0.513 11 5.693 9.232 0.355 0.951 0.645 0.049 12 5.256 6.538 0.270 0.248 0.730 0.752 13 3.882 6.875 0.000 0.336 1.000 0.664 14 4.294 8.438 0.081 0.744 0.919 0.256 15 4.131 7.779 0.049 0.572 0.951 0.428 16 4.926 9.373 0.205 0.988 0.795 0.012 17 5.775 9.245 0.371 0.954 0.629 0.046 18 4.282 9.420 0.079 1.000 0.921 0.000 48 Bước 3: Tính tốn hệ số tương tác quan hệ xám tỉ số SN chuẩn hóa: ( )= ∆ ( ) (4) Trong đó: +) j=1, 2,…n; k=1, 2, ….m, n số thí nghiệm, k số mục tiêu đầu ∆oj is the deviation sequence (là trị số sai lệch dãy tham chiếu) Δ = ( )− ( ) giá trị tuyệt đối sai lệch Z0(k) (trị số tham chiếu) Zj(k) (trị số Z thí nghiệm thứ j mục tiêu thứ k) ( )− +) Δmin = min ∀ ∈ ∀ ( )− +) Δmax = max max ∀ ∈ ∀ ( ) ( ) giá trị nhỏ 0j giá trị lớn 0j +)  hệ số phân biệt, xác định khoảng 0≤K≤1 (giá trị điều chỉnh dựa yêu cầu thực tế hệ thống, =0.5 sử dụng tính tốn nghiên cứu này) Bước 4: Xác định mức độ Quan hệ xám theo công thức: = ∑ (5) Đây giá trị trung bình tương tác quan hệ xám xác định bước k số mục tiêu cần tối ưu Bảng 15 thể trị số quan hệ xám ứng với mục tiêu trị số quan hệ xám trung bình 49 Bảng 15 Trị số quan hệ xám mục tiêu trị số quan hệ mờ trung bình Trị số quan hệ mờ j TT  Ra MRR 0.691 0.394 0.543 0.722 0.355 0.539 0.618 0.439 0.528 1.000 0.394 0.697 0.660 0.384 0.522 0.387 0.333 0.360 0.602 0.957 0.780 0.575 0.450 0.512 0.472 0.434 0.453 10 0.372 0.494 0.433 11 0.437 0.911 0.674 12 0.406 0.399 0.403 13 0.333 0.430 0.381 14 0.352 0.661 0.507 15 0.345 0.539 0.442 16 0.386 0.976 0.681 17 0.443 0.916 0.680 18 0.352 1.000 0.676 50 Bước 5: Xác định mức tối ưu yếu tố tối ưu: Trị số quan hệ xám cao hàm ý chất lượng sản phẩm tốt Do đó, dựa mức độ quan hệ xám, ước lượng tác động yếu tố mức độ tối ưu cho yếu tố kiểm sốt Bảng cho thấy trị số quan hệ xám cho thí nghiệm trị số quan hệ xám tương tác Theo đó, thí nghiệm số (Tthơ1, Nthơ2, CK3, Ntinh1, Ttinh3, Ssđ2) có trị số quan hệ xám tương tác lớn Điều thí nghiệm số thu có tỉ số SN tương ứng gần với tỉ số SN chuẩn hóa có nhiều đặc tính tốt số 18 thí nghiệm Tuy nhiên, chưa phải mức độ tối ưu yếu tố Theo phương pháp Taguchi, cần xác định trị số quan hệ xám trung bình cho yếu tố mức khác Trị số quan hệ xám trung bình mức yếu tố xác định bảng 16 hình 27 (sử dụng phần mềm Minitab 17 để phân tích) Bảng 16 Mức độ ảnh hưởng thông số đến hệ số quan hệ xám Mức Thông số CK Tthô Nthô Ttinh Ntinh Ssđ 0.5366 0.5858 0.5813 0.5898 0.4798 0.5181 0.5262 0.5722 0.5501 0.5456 0.5508 0.5388 0.5817 0.477 0.5036 0.4996 0.6044 0.5781 0.5033 0.4433 0.6789 Delta 0.2356 0.1089 0.0777 0.0903 0.1245 0.0599 Thứ tự ảnh hưởng Trị số quan hệ mờ trung bình 0.545 51 Hình 27 Đồ thị ảnh hưởng thơng số Trị số quan hệ xám yếu tố mức lớn mức tối ưu yếu tố Do đó, theo bảng 16 hình 27, thơng số tối ưu trình sửa đá mài phẳng đáp ứng nhám bề mặt dung sai độ phẳng nhỏ là: Tthô1/Nthô1/CK6/Ntinh3/Ttinh1/Ssđ3 tương ứng với Tthô=0.02mm, Nthô = lần, CK = lần, Ntinh = lần, Ttinh = 0.005 mm, Ssđ = 1.4 m/ph Bước 6: Thực phân tích hồi quy phương sai (Analysis of Variance – ANOVA) để xác định yếu tố quan trọng Phân tích hồi quy phương sai áp dụng phương pháp thống kê để xác định ảnh hưởng yếu tố Qua xác định tác động yếu tố đến mục tiêu trình Tỉ lệ đóng góp sử dụng ANOVA bù đắp cho việc không đánh giá ảnh hưởng thơng số tồn q trình phương pháp Taguchi Tổng độ lệch bình phương SST (Sum of Squares) phân tách thành hai nguồn: Tổng độ lệch bình phương tham số quy trình tổng bình phương lỗi (the sum of the squared deviations due to each process 52 parameter and the sum of the squared error) Phần trăm đóng góp tham số quy trình tổng số độ lệch bình phương SST sử dụng để đánh giá tầm quan trọng thay đổi tham số Sự thay đổi tham số q trình đánh giá có ảnh hưởng đáng kể đến mục tiêu giá trị F lớn trị số F tra bảng với mức % tương ứng Kết phân tích hồi quy phương sai thể bảng 17 Bảng 17 Kết ANOVA trị số quan hệ xám Thông số DF SS Adj SS MS F C% CK 0.09534 0.09534 0.019068 1.45 36.02 Tthô 0.0422 0.0422 0.0211 1.6 15.94 Nthô 0.01837 0.01837 0.009185 0.7 6.94 Ttinh 0.02445 0.02445 0.012225 0.93 9.24 Ntinh 0.04683 0.04683 0.023415 1.78 17.69 Ssđ 0.01112 0.01112 0.00556 0.42 4.20 Lỗi 0.02637 0.02637 0.013185 Tổng 17 0.26467 9.97 100 Kết ANOVA bảng 17 cho thấy: Số lần chạy không ăn dao CK (36.02%) có ảnh hưởng mạnh nhất, số lần sửa đá tinh ntinh (17.69%), chiều sâu sửa đá thô tthô (15.94%), chiều sâu sửa đá tinh (9.24%), số lần sửa đá thô nthô (6.94%), cuối lượng chạy dao Ssđ (4.2%) Bước 8: Tính tốn tối ưu hóa kiểm nghiệm Xác định trị số quan hệ mờ tối ưu xác định: = +∑ ( ̅− )= ô + ô + + + + đ −5∗ (6) 53 Trong đó: m trị số quan hệ xám trung bình T = 0.545, trị số Tthô1, Nthô1, CK4, Nt3, Tt1, Ssđ1 trị số quan hệ xám thông số ứng với mức tối ưu hóa tương ứng lấy từ bảng 3.7 Theo đó, = 0.8933 Xác định kết tối ưu Căn vào mức tối ưu thông số đầu vào, giá trị tối ưu kết đầu Ra Fl xác định theo công thức sau: ( , MRR) = ô + ô + + + + đ −5∗ Trong đó: ( , Fl) trị số nhám bề mặt dung sai độ phẳng tối ưu trị số trung bình nhám bề mặt suất cắt chiều sâu sửa đá thô mức ô trị số trung bình nhám bề mặt suất cắt số lần sửa đá thô mức ô trị số trung bình nhám bề mặt suất cắt số lần chạy không ăn dao mức trị số trung bình nhám bề mặt suất cắt số lần sửa đá tinh mức trị số trung bình nhám bề mặt suất cắt chiều sâu sửa đá tinh mức trị số trung bình nhám bề mặt suất cắt lượng chạy dao sửa đá mức đ trị số trung bình nhám bề mặt suất cắt tồn thí nghiệm Theo đó: ( ) = 0.4929 + 0.4797 + 0.563 + 0.5193 + 0.4929 + 0.4966 − ∗ 0.5045 = 0.522 μ ( ) = 2.446 + 2.45 + 2.937 + 2.577 + 2.591 + 2.445 − ∗ 2.4089 = 3.4 / Để đánh giá độ xác việc tính tốn, tiến hành thực nghiệm kiểm chứng với thơng số tối ưu tìm với số lần lặp lần Bộ thông số 54 thực nghiệm là: Tthô=0.02 mm, Nthô= lần, CK= lần, Ntinh = lần, Ttinh = 0.005 mm, Ssđ = 1.4 m/ph Kết thực nghiệm so sánh với kết tính tốn tối ưu thể bảng 18 Bảng 18 Kết so sánh tính tốn thực nghiệm Thơng số tối ưu Tính tốn Thực nghiệm CK6, Tthơ1, Nthơ1, Ntinh3, Ttinh1, Ssđ3 CK6, Tthô1, Nthô1, Ntinh3, Ttinh1, Ssđ3 % sai Nhám bề mặt Ra (µm) 0.522 0.566 8.43 Năng suất cắt MRR (mm3/s) 3.4 3.1 8.82 Giá trị quan hệ xám 0.8933 0.828 Đặc trưng gia công lệch Kết thực nghiệm cho thấy, sai số lớn so với tính tốn 8,82% ứng với tính tốn suất cắt nên phương pháp tính tốn hồn tồn sử dụng để dự báo xác đồng thời hai đặc trưng nhám bề mặt suất cắt 3.8 Kết luận chương - Đã tiến hành nghiên cứu thực nghiệm Đã thu nhận, lưu trữ xử lý số liệu thí nghiệm Số liệu thí nghiệm phong phú đảm bảo độ tin cậy - Đã xây dựng mơ hình quan hệ trị số độ nhám bề mặt gia công, suất mài MRR với chế độ công nghệ sửa đá mài lỗ thép 9XC qua tơi máy mài trịn vạn Mơ hình cho phép đánh giá mức độ ảnh hưởng chế độ công nghệ sửa đá (chiều sâu sửa thô đá, số lần sửa thô, chiều sâu sửa tinh đá, số lần sửa tinh, lượng chạy dao sửa đá dọc số lần chạy không) tới trị số độ nhám bề mặt gia công, suất mài ứng với điều kiện công nghệ cụ thể sở để lựa chọn chế độ công nghệ sửa đá hợp lý tối ưu góp phần giảm chi phí, nâng cao hiệu kinh tế - kỹ thuật trình sản xuất 55 - Đã đánh giá chất lượng bề mặt gia công, suất mài lỗ thép 9XC qua qua thông số nhám bề mặt, đưa thông số trị số độ nhám tối ưu ứng với thông số sửa đá hợp lý theo đơn mục tiêu Ramin MRRmax - Đã tối ưu hóa đa mục tiêu với nhám bề mặt nhỏ nằn suất cắt lớn 56 KẾT LUẬN CHUNG VÀ HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO * Kết luận chung: Mục tiêu đề tài nghiên cứu ảnh hưởng chế độ công nghệ sửa đá đến chất lượng bề mặt gia công, suất mài lỗ vật liệu 9XC qua - Số lần chạy không ảnh hưởng mạnh mẽ đến trị số độ nhám bề mặt suất mài Không chạy không sửa đá giúp giảm trị số độ nhám việc chạy không ăn dao sửa đá giúp tăng suất mài lên đáng kể - Sửa đá cần thực theo bước sửa thô, sửa tinh sửa không ăn dao giúp tạo ổn định cho Topography đá - Lượng chạy dao sửa đá mài lỗ khơng có ảnh hưởng nhiều đến trị số độ nhám suất mài - Kết nghiên cứu giúp cho việc lựa chọn loại chế độ sửa đá hợp lý mài lỗ nhỏ thép 9XC qua để đạt điều kiện kinh tế, kỹ thuật khác Khi cần đạt trị số độ nhám nhỏ (mài tinh) chế độ công nghệ sửa đá là: CK = lần ; Tthô = 0.025mm;Nthô = 1lần; Ttinh = 0.01mm; Ntinh = 3lần; Ssđ = 1.4m/p; Nhám bề mặt dự đoán Ramin = 0.318µm Khi cần đạt suất mài cao (mài thô) chế độ công nghệ sửa đá là: CK = lần; Tthô = 0.025mm; Nthô = lần; Ttinh = 0.005mm; Ntinh = lần; Ssđ = 1.4m/p; Năng suất cắt dự đoán MRRmax = 3.388 mm3/s Khi cần đạt nhám bề mặt nhỏ đồng thời suất cắt gọt cao, chế độ công nghệ sửa đá là: CK=5 lần, Tthô=0.02mm, Nthô=1 lần, Ttinh = 0.005 mm, Ntinh = lần, Ssđ = 1,4 m/ph Nhám bề mặt dự đoán Ra = 0.522 m suất cắt gọt MRR = 3,4 mm3/s * Hướng nghiên cứu - Nghiên cứu ảnh hưởng thông số công nghệ sửa đá tới nhám bề mặt mài lỗ với loại vật liệu khác - Nghiên cứu tối ưu hóa tuổi bền đá mài tối ưu hóa đa mục tiêu để đạt đồng thời Ramin, MRRmax tuổi bền đá mài 57 TÀI LIỆU THAM KHẢO I Tài liệu tham khảo tiếng việt [1] Đỗ Mạnh Cường (2010), Nghiên cứu ảnh hưởng chế độ công nghệ sửa đá đến độ nhám bề mặt mài thép không gỉ máy mài trịn ngồi, Luận văn thạc sĩ kỹ thuật, Đại học Kỹ thuật Công nghiệp – ĐH Thái Nguyên [2] Trần Minh Đức (2002), Nghiên cứu ảnh hưởng thông số công nghệ sửa đá đến tuổi bền đá mài mài trịn ngồi, Luận án tiến sỹ Kỹ thuật, Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội [3] Trần Minh Đức (2010), “Ảnh hưởng chế độ công nghệ sửa đá đến tính cắt đá mài”, Tạp chí Khoa học Công nghệ, Đại học Thái nguyên, 64(2), tr 75-78 [4] Vũ Ngọc Pi (2015), Nghiên cứu chế độ sửa đá hợp lý mài nhằm tăng độ xác tuổi bền mài, Đề tài NCKH cấp Bộ mã số B2012-TN01-01, Bộ Giáo dục Đào tạo II Tài liệu tiếng Anh [5] Brinksmeier E., Heinzel C., Wittmann M (1999), “Friction, Cooling and Lubrication in Grinding”, CIRP Annals - Manufacturing Technology, Volume 48, Issue 2, pp 581-598 [6] Brinksmeier E., Werner F (1992), “Monitoring of Grinding Wheel Wear”, CIRP Annals - Manufacturing Technology, Volume 41, Issue 1, pp 373-376 [7] Chen X, Allanson D R., Rowe W B (1998), “Life cycle model of the grinding process”, Computers in Industry, Volume 36, Issues 1-2, 30 April, pp 5-11 [8] Daneshia A., Jandaghi N., Tawakoli T (2014), “Effect of Dressing on Internal Cylindrical Grinding”, Applied 6th CIRP International Conference on High Performance Cutting, HPC2014: Procedia CIRP 14, pp 37 – 41, [9] Doman D A., Warkentin A., Bauer R (2009), “Finite element modeling approaches in grinding”, International Journal of Machine Tools and Manufacture, Volume 49, Issue 2, February, pp 109-116 [10] Fritz Klocke (2009), Manufacturing processes – Grinding, honing, lapping, Springer 58 [11] Hamid Baseri (2012), “Simulated annealing based optimization of dressing conditions for increasing the grinding performance”, Int J Adv Manuf Technol, No 59, pp 531–538 [12] Inasaki I (1991), “Monitoring and Optimization of Internal Grinding Process”, CIRP Annals - Manufacturing Technology, Volume 40, Issue 1, pp 359-362 [13] Ioan D Marinescu, Mike Hitchiner, EckartUhmann, W.Brian Rowe, Ichiro Inasaki (2007), Handbook of Machining with Grinding Wheels, CRC Press [14] Jae-Seob Kwak, Man-Kyung Ha (2002), “Evaluation of Wheel Life by Grinding Ratio and Static Force”, KSME International Journal, Vol 16, No 9, pp 1072-1077 [15] Jae-Seob Kwak, Sung-Bo Sim, Yeong-Deug Jeong (2006), “An analysis of grinding power and surface roughness in external cylindrical grinding of hardened SCM440 steel using the response surface method”, International Journal of Machine Tools and Manufacture, Volume 46, Issues 3-4, March, pp 304-312 [16] Kozuro L M., Panov A A., Remizovski E I., Tristosepdov P S (1981), Handbook of Grinding (in Russian), Publish Housing of High-education, Minsk [17] Krajnik P., Kopac J., Sluga A (2005), “Design of grinding factors based on response surface methodology”, Journal of Materials Processing Technology, Volumes 162-163, 15 May, pp 629-636 [18] Kruszyński B.W., Lajmert P (2005), “An Intelligent Supervision System for Cylindrical Traverse Grinding”, CIRP Annals - Manufacturing Technology, Volume 54, Issue 1, pp 305-308 [19] Malkin S (1989), Grinding technology: Theory and Applications of Machining with abrasives, Ellis Horwood Limited, Endland [20] Milton C Shaw (1996), Principles of Abrasive Processing, Oxford University Press [21] Norton Catalog, Diamond tools, http://www.nortonabrasives.com/ (truy cập 8/10/2015) 59 [22] Peters J., Aerens R (1980), “Optimization Procedure of Three Phase Grinding Cycles of a Series without Intermediate Dressing”, CIRP Annals Manufacturing Technology, Volume 29, Issue 1, pp 195-200 [23] Ramesh Babu N., Radhakrishnan V (1989), “Investigations on Laser Dressing of Grinding Wheels—Part II: Grinding Performance of a Laser Dressed Aluminum Oxide Wheel”, Journal of Engineering for Industry, Vol 111/253, AUGUST, pp 253-261 [24] Salje E., Mackensen H G (1984), “Dressing of Conventional and CBN Grinding Wheels with Diamond Form Rollers”, Annals of the ClRP, Vol 33/1, pp 205-209 [25] Shen J Y., Xu X P., Lin B and Xu Y S (2001), “Lap-grinding of Al2O3, ceramics assisted by Waterjet Dressing metal bond diamond wheel”, Key Engineering Marerial, Vols 202-203, pp.171-176 [26] Tönshoff H K., Peters J., Inasaki I., Paul T (1992), “Modelling and Simulation of Grinding Processes”, CIRP Annals - Manufacturing Technology, Volume 41, Issue 2, pp 677-688 [27] Trmal G J., Zhu C B., Midha P S (1992), “An expert system for grinding process optimization”, Journal of Materials Processing Technology, Volume 33, Issue 4, September, pp 507-517 [28] Warnecke G., Barth C (1999), “Optimization of the Dynamic Behavior of Grinding Wheels for Grinding of Hard and Brittle Materials Using the Finite Element Method”, CIRP Annals - Manufacturing Technology, Volume 48, Issue 1, pp 261-264 [29] Winter Sain-Gobain (2015), Catalogue No.5 Dressing Tools: WINTER diamond tools for dressing grinding wheels, Full-Line Industrial Market III Tài liệu tiếng Nga [30] Наерман М.С (1985), Справчник молодого шлифовщика, М Высшая школа ... Độ cứng cao (chỉ sau kim cương, enbo cacbit bo); + Do có hình dánh sắc nhọn nên khả cắt cao; + Độ chịu nhiệt cao, chịu nhiệt độ 2050oC Cacbit bo: Là hợp chất Bo với bon BrC Nó có khả cắt cao, chịu... huỳnh Bao gồm 70% cao su 30% lưu huỳnh Đá mài chế tạo chất dính kết Vunkanit có độ bền mịn cao, thường dùng làm đá dẫn máy mài vô tâm Đá mài Vunkanit cho phép dùng với tốc độ cao tới 75m/s Thường... đến mật độ lưỡi cắt, đến chiều cao biên dạng đá ha, đến quy luật phân bố lưỡi cắt theo chiều cao biên dạng.v.v…Sự thay đổi số lưỡi cắt bề mặt làm việc đá theo chiều cao biên dạng phụ thuộc vào dụng