Luận văn thạc sĩ nghiên cứu ảnh hưởng của một số yếu tố chế độ cắt đến chi phí năng lượng riêng và chất lượng bề mặt

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP LÊ ĐỨC MẬU NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ YẾU TỐ CHẾ ĐỘ CẮT ĐẾN CHI PHÍ NĂNG LƯỢNG RIÊNG VÀ CHẤT LƯỢNG BỀ MẶT GIA CÔNG TRÊN MÁY PHAY X6332Z LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT Hà Nội – 2012 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP LÊ ĐỨC MẬU NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ YẾU TỐ CHẾ ĐỘ CẮT ĐẾN CHI PHÍ NĂNG LƯỢNG RIÊNG VÀ CHẤT LƯỢNG BỀ MẶT GIA CÔNG TRÊN MÁY PHAY X6332Z Chuyên ngành: Kỹ thuật máy thiết bị giới hố nơng lâm nghiệp Mã Số: 60.52.14 LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS HOÀNG VIỆT Hà Nội - 2012 i LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận văn này, suốt thời gian qua nhận quan tâm, giúp đỡ nhiều tập thể cá nhân Nhân dịp cho phép tơi bày tỏ lịng biết ơn chân thành sâu sắc tới thầy giáo hướng dẫn khoa học TS Hoàng Việt dành nhiều thời gian bảo tận tình cung cấp nhiều tài liệu có giá trị cho tơi suốt thời gian thực luận văn tốt nghiệp Tơi trân trọng cảm ơn Ban giám hiệu cán giáo viên, công nhân viên chức Trường Đại học Lâm nghiệp giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi để tơi hồn thành nhiệm vụ; Chân thành cảm ơn lãnh đạo trường Cao đẳng nghề LILAMA.1, nơi công tác, nhiệt tình giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi cho chúng tơi tiến hành thí nghiệm, khảo nghiệm máy ứng dụng kết nghiên cứu vào sản xuất Tôi trân trọng cảm ơn CBVC Công ty cổ phần khí lắp máy LILAMA, Ninh Bình, Trung tâm thực nghiệm Khoa Cơ khí chế tạo- Trường cao đẳng nghề giới Ninh Bình, đồng nghiệp tạo điều kiện giúp đỡ, đóng góp ý kiến bổ ích việc gia cơng khảo nghiệm thực tế, hồn thiện kết luận văn Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu khoa học Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khác Những nội dung tham khảo, trích dẫn luận văn rõ nguồn gốc Xin trân trọng cảm ơn! Hà Nội, ngày 12 tháng 08 năm 2012 TÁC GIẢ LUẬN VĂN Lê Đức Mậu ii MỤC LỤC Trang Lời cảm ơn i Mục lục ii Danh mục chữ viết tắt iv Danh mục ký hiệu sử dụng luận văn iv Danh mục bảng vii Danh mục hình viii ĐẶT VẤN ĐỀ Chương TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU .3 1.1 Tình hình nghiên cứu gia cơng cắt gọt phương pháp phay máy phay giới 1.2 Công nghệ thiết bị gia công phay sản xuất Việt Nam 1.3 Ý nghĩa khoa học thực tiễn vấn đề nghiên cứu 12 Chương MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .13 2.1 Mu ̣c tiêu nghiên cứu 13 2.2 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 13 2.3 Nội dung/ nhiệm vụ nghiên cứu 14 2.4 Phương pháp nghiên cứu 14 2.4.1 Các phương pháp nghiên cứu chung 14 2.4.2 Nội dung phương pháp luận nghiên cứu thực nhiệm 16 Chương CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 29 3.1 Khả công nghệ thông số kỹ thuật máy phay X6332Z 29 3.2 Động học động lực học trình phay 30 3.2.1 Động học trình phay 30 3.2.2 Động lực học trình cắt 35 iii 3.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến tiêu chi phí lượng riêng 40 3.4.1 Chất lượng bề mặt gia công 42 3.4.2 Độ nhám bề mặt gia công 44 3.4.3 Các tiêu đánh giá độ nhám bề mặt gia công 45 3.4.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến độ nhám bề mặt gia công 47 Chương KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM 52 4.1 Mục tiêu thực nghiệm tham số điều khiển 52 4.1.1 Mục tiêu thực nghiệm 52 4.1.2 Các tham số điều khiển khoảng giới hạn chúng 52 4.2 Thiết bị đo phương pháp đo 53 4.3 Kết thực nghiệm đơn yếu tố 54 4.3.1 Ảnh hưởng vận tốc cắt đến chi phí lượng riêng độ nhám bề mặt 54 4.3.2 Ảnh hưởng lượng chạy dao đến chi phí lượng riêng độ nhám bề mặt 57 4.4 Kết thực nghiệm đa yếu tố 62 4.4.1 Mã hóa yếu tố ảnh hưởng ma trận kế hoạch thí nghiệm 62 4.4.2 Xác định mơ hình tốn hàm chi phí lượng riêng N r 63 4.4.3 Xác định mơ hình toán hàm độ nhám bề mặt Ra 65 4.4.4 Chuyển phương trình hồi quy hàm mục tiêu dạng thực 66 4.4.5 Xác định giá trị tối ưu thông số V, S 67 4.4.6 Gia công chi tiết với thông số tối ưu V, S 69 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 71 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC iv DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT X6332Z Mã hiệu máy phay CNC Máy gia công cắt gọt điều khiển số MAC Hãng sản xuất máy công cụ Đức PDM-600 Mã hiệu máy phay CNC Đức KDVM1000L Mã hiệu máy phay CNC Nhật OPT Phần mềm xử lí số liệu TCVN 2511-95 Tiêu chuẩn Việt Nam DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU SỬ DỤNG TRONG LUẬN VĂN Ký hiệu Tên gọi Đơn vị Ra Sai lệch profin trung bình cộng (độ nhám bề mặt) µm Rz Chiều cao nhấp nhơ profin theo mười điểm µm Δsm Sai lệch độ song song mặt phẳng chi tiết gia cơng µm V = Vn Vận tốc cắt m/ph Sz Lượng chạy dao mm/răng Sv Lượng chạy dao vòng mm/vòng Sph Lượng chạy dao phút mm/ph Chiều sâu phay chiều sâu cắt mm Z Số dao phay ω Góc nghiêng lưỡi cắt dao phay trụ xoắn  Góc hai kề t = t0 độ radian γ1 ; α Góc trước góc sau đo tiết diện mặt đầu độ γ ; αn Góc trước góc sau đo tiết diện pháp A-A độ D Đường kính dao phay trụ xoắn mm h Chiều cao dao phay trụ xoắn mm f Chiều rộng mặt sau dao phay trụ xoắn mm v A-A Tv Tiết diện pháp dao phay trụ xoắn Khoảng cách hai kề đo theo cung mm trịn đường kính D: Ttr Bước chiều trục dao mm Tn Bước pháp tuyến đo tiết diện pháp A-A mm Q Lực tổng tác dụng lên xoắn kN P Phản lực cắt dao kN Pz, Px, Py Hệ thống lực cắt dao theo hướng tiếp tuyến, kN pháp tuyến theo chiều trục dao Pztb Lực vòng trung bình kN ΔLd Độ giãn dài dao µm Nc Công suất cắt kW J Độ cứng vững hệ thống công nghệ Phk Lực tác dụng theo phương hướng kính bề mặt kN/m kN gia cơng σb Giới hạn bền vật liệu gia công Ld chiều dài công xôn dao mm F Tiết diện dao cắt mm2 xmax Trị số thu thập lớn đại lượng nghiên cứu xmin Trị số thu thập bé đại lượng nghiên cứu x Sai số trung bình mẫu S Sai tiêu chuẩn S2 Phương sai mẫu S% Hệ số biến động R Phạm vi biến động Sk Độ lệch Ek Độ nhọn phân bố χn Xác định luật phân bố χtt2 Tiêu chuẩn tính toán kG/mm2 vi χ2 b Tiêu chuẩn bảng ∆% Sai số tương đối Y S 2max Giá trị trung bình đại lượng nghiên cứu Phương sai lớn N thí nghiệm S 2u Phương sai thí nghiệm thứ u với số lần lặp lại mu mu Số lần lặp lại điểm thí nghiệm Yui Giá trị thông số điểm u, lần lặp thứ i Yui Giá trị trung bình thơng số điểm u S 2y Phương sai thay đổi thông số vào X gây nên Se2 Ước lượng phương sai nhiễu thực nghiệm gây Y0 Giá trị trung bình chung thơng số tính cho toàn thực nghiệm: K* Số hệ số hồi quy có nghĩa ˆ Y u Giá trị đối số Y K Số yếu tố ảnh hưởng 1; 2 Các hàm tỷ lệ tối ưu  Hàm tối ưu tổng quát nct Dung lươ ̣ng mẫu cần thiế t τ Chỉ tiêu Student Gtt Giá trị tính tốn Gb Giá trị thống kê chuẩn Kohren vii DANH MỤC CÁC BẢNG Tên bảng TT 4.1 4.2 4.3 4.4 Trang Tổng hợp giá trị tính tốn hàm chi phí lượng riêng vận tốc cắt thay đổi 54 Tổng hợp giá trị tính tốn hàm độ nhám bề mặt vận tốc cắt thay đổi 56 Tổng hợp giá trị tính tốn hàm chi phí lượng riêng lượng chạy dao thay đổi 58 Tổng hợp giá trị tính tốn hàm độ nhám bề mặt lượng chạy dao thay đổi 60 4.5 Giá trị mã hóa X1, X2 62 4.6 Ma trận thí nghiệm kế hoạch trung tâm hợp thành 63 viii DANH MỤC CÁC HÌNH TT Tên hình Trang 1.1 Máy phay CNC PDM-600 1.2 Máy phay CNC KDVM 1000L 3.1 Máy phay X6332Z 29 3.2 Các dạng dao phay thông dụng 30 3.3 Thành phần kết cấu dao phay trụ xoắn 31 3.4 Quỹ đạo lưỡi cắt vận tốc cắt phay 34 3.5 Hệ thống lực cắt phay 36 3.6 Thành phần lực phay dao phay trụ xoắn 38 3.7 Các dạng bề mặt gia công 43 3.8 Độ nhám bề mặt 44 4.1 Đồ thị ảnh hưởng vận tốc cắt đến chi phí lượng riêng 55 4.2 Đồ thị ảnh hưởng vận tốc cắt đến độ nhám bề mặt 57 4.3 Đồ thị ảnh hưởng lượng chạy dao S đến chi phí lượng riêng Nr 4.4 Đồ thị ảnh hưởng lượng chạy dao S đến độ nhám bề mặt Ra 59 61 4.5 Ảnh hưởng vận tốc cắt lượng chạy dao chi phí lượng riêng Nr 64 4.6 Ảnh hưởng vận tốc cắt lượng chạy dao hàm độ nhám bề mặt 66 62 0.7 mm/v chi phí lượng riêng tăng với tốc độ chậm Nhưng lượng chạy dao S tăng từ 0.7 ÷ 1.5 mm/v, chi phí lượng riêng tăng với tốc độ nhanh từ 0.15 ÷ 0.203 (Wh/mm2) Lượng chạy dao S ảnh hưởng lớn đến độ nhám bề mặt chi tiết gia công đồng biến theo quy luật hàm bậc Khi lượng chạy dao tăng từ 0.5 ÷ 1.5 mm/v độ nhám bề mặt tăng từ 1.3 tới 3.5 µm Những kết hoàn toàn phù hợp với sở lý thuyết luận văn tổng hợp trình bày chương Đây sở quan trọng để tiến hành nhiệm vụ - quy hoạch thực nghiệm đa yếu tố 4.4 Kết thực nghiệm đa yếu tố Kết thực nghiệm đơn yếu tố cho khẳng định rằng: ảnh hưởng vận tốc cắt V, lượng chạy dao S đến hàm mục tiêu N r Ra hàm phi tuyến Theo [2, 4,19], không tiến hành quy hoạch thực nghiệm bậc mà thực quy hoạch thực nghiệm bậc hai theo kế hoạch trung tâm hợp thành 4.4.1 Mã hóa yếu tố ảnh hưởng ma trận kế hoạch thí nghiệm Sử dụng công thức (2.12) xác định giá trị X1, X2 dạng mã thông số vận tốc cắt V, lượng chạy dao S Kết ghi bảng 4.5 Ma trận thí nghiệm kế hoạch trung tâm hợp thành xếp bảng 4.6 Tiến hành thí nghiệm theo ma trận kế hoạch trung tâm hợp thành với số lần lặp lại m = Kết thí nghiệm ghi phụ biểu 04 Bảng 4.5 Giá trị mã hóa X1, X2 Các yếu tố Mức biến thiên Mức Mức sở Mức Khoảng biến thiên Mã hóa +1 -1 l X1 V(m/ph) 125 75 25 50 X2 S(mm/v) 1.5 1.0 0.5 0.5 63 Bảng 4.6 Ma trận thí nghiệm kế hoạch trung tâm hợp thành STT X1 X2 -1 -1 +1 -1 -1 +1 +1 +1 -1 +1 +1 -1 0 4.4.2 Xác định mơ hình tốn hàm chi phí lượng riêng Nr Trên sở kết thí nghiệm đa yếu tố phụ biểu 04, tổng hợp giá trị xử lý hàm chi phí lượng riêng giới thiệu phụ biểu 05 a Kiểm tra tính đồng phương sai Giá trị chuẩn Kohren tính tốn được: Gtt = 0,1519; Tiêu chuẩn Kohren tra bảng: Gb= 0,5728; Ta thấy Gtt < Gb phương sai thí nghiệm đồng b Xác định mơ hình tốn hàm chi phí lượng riêng Phương trình dạng mã hàm chi phí lượng riêng Nr có dạng: Y1 = 0.177 + 0.012X1 + 0.011X2 + 0.002X1X2 – - 0.002X12 + 0.001X22 c Kiểm tra mức ý nghĩa hệ số Sử dụng tiêu chuẩn Student, hệ số có nghĩa ttt > tb Giá trị tb với  = 0,05;  = N.(n-1) = 18, tb = 2,1 (4.5) 64 Đối chứng với kết phụ biểu 05 hệ số sau có nghĩa b0,0, b1,0, b1,1,b2,1, hệ số cịn lại khơng có nghĩa Nhưng việc bỏ qua hệ số vấn đề cần xem xét Theo [14] định không bỏ hệ số để tiện cho việc tìm giá trị tối ưu d Kiểm tra tính tương thích mơ hình Ftt = 2,9156< Fb = 3,55 Vậy mơ hình ta lựa chọn tương thích e Kiểm tra khả làm việc mơ hình R2 1 m.( N  K* ).S2  N.(m  1).Se2 m yˆ  y  N.(m  1).Se2 N u 1 N = 9; K = 6; Se2 = 0.00035; S2 = 0.085726; R2 = 0,9 Kết R2 > 0,75, mơ hình coi hữu ích sử dụng Đồ thị biểu diễn tương quan vận tốc cắt lượng chạy dao với chi phí lượng riêng hình 4.5 V, m/ph Nr (Wh/mm ) S(mm/v) Hình 4.5 Ảnh hưởng vận tốc cắt lượng chạy dao chi phí lượng riêng Nr 65 4.4.3 Xác định mơ hình tốn hàm độ nhám bề mặt Ra Trên sở kết thí nghiệm đa yếu tố phụ biểu 04, tổng hợp giá trị xử lý hàm độ nhám bề mặt giới thiệu phụ biểu 06 a Kiểm tra tính đồng phương sai Tiêu chuẩn Kohren Gtt = 0,1850; Tiêu chuẩn tra bảng (5%), Gb = 0,5728 So sánh: Gtt < Gb tính đồng phương sai đạt tiêu chuẩn b Xác định mơ hình tốn hàm độ nhám bề mặt Sử dụng phần mềm qui hoạch thực nghiệm ta tính hệ số phương trình dạng mã hàm độ nhám bề mặt Ra: Y2 = 2,356 + 0,029X1 - 0,036X2 + 0,118X1X2 – - 0,841X12 + 0,329X22 (4.6) c Kiểm tra mức ý nghĩa hệ số Sử dụng tiêu chuẩn Student, hệ số có nghĩa ttt > tb Giá trị tb với  = 0,05;  = N.(n-1) = 18 tb = 2,1 Đối chứng với kết xử lý phụ biểu 05 hệ số có nghĩa là: b0,0, b1,0, b1,1, b2,1, b2,2, hệ số cịn lại khơng có nghĩa Nhưng việc bỏ qua hệ số vấn đề cần xem xét Theo [14] định khơng bỏ hệ số để tiện cho việc tìm giá trị tối ưu d Kiểm tra tính tương thích mơ hình Ftt = 2,2892< Fb = 3,55 (Tiêu chuẩn tra bảng (5%)) Vậy mơ hình ta chọn tương thích e Kiểm tra khả làm việc mơ hình R 1 m.(N  K* ).S2  N.(m  1).Se2 ; m yˆ  y  N.(m  1).Se2 N u 1 N = 9; K = 3; Se2 = 0,1041; S2 = 1,7702; R2 = 0,89 66 Vậy R2 > 0,75 mơ hình coi hữu ích sử dụng Tương quan vận tốc cắt lượng chạy dao với độ nhám bề mặt Ra dạng đồ thị hình 4.6 V, m/ph Ra,μm S,mm/v Hình 4.6 Ảnh hưởng vận tốc cắt lượng chạy dao hàm độ nhám bề mặt 4.4.4 Chuyển phương trình hồi quy hàm mục tiêu dạng thực Trên sở giá trị mã hóa Xi = (xi - xi0)/ei , ta có: X1 = (V - 75)/50 = 0,02V – 1,5 X2 = (S – 1,0)/0,5 = 2S - (4.7) Sau thay vào phương trình hồi quy (4.7 4.8) giản ước ta nhận được: - Hàm chi phí lượng riêng: Nr ≡ Y1 = 0,1425 + 0,0003V + 0,008S+ 0,0001V.S – - 8.10-7 V2 + ,004S2 - Hàm độ nhám bề mặt gia công: (4.8) 67 Ra ≡ Y2 = 2,1623 + 0,0463V – 3,058S + 0,0047V.S – - 0,0003V2 + 0,316S2 (4.9) 4.4.5 Xác định giá trị tối ưu thông số V, S Bước 1: Tìm giá trị cực trị hàm Y1 theo phương trình (4.7): Thực đạo hàm riêng phương trình (4.7) theo biến X1 X2 ta hệ phương trình: Y1  0,012  0,004 X  0,002 X X Y1  0,011  0,002 X  0,002 X X (4.10) Giải hệ phương trình (4.12) với vế phải khơng, ta có nghiệm sau: X1 = 0,167; X2 = - 3,833 Thay giá trị X1, X2, vào Y1 ta có Y1min = 0,1432 Bước 2: Tìm giá trị cực trị hàm Y2 theo phương trình (4.8): Thực đạo hàm riêng phương trình (4.8) theo biến X 1, X2 ta hệ phương trình: Y2  0,029  1,682X  0,118X X Y2  0,036  0,118X  0,658X X (4.11) Giải hệ phương trình (4.11) với vế phải khơng, ta có nghiệm sau: X1 = 0,0510; X2 = 0,0208 Thay giá trị X1, X2, vào Y2 ta có Y2min = 2,355 Bước 3: Lập hàm tỷ lệ cực trị tối ưu 1  Y1 Y1  Y1 0,1432 (4.12) 1 = 1,236 + 0,084X1 + 0,070X2 + 0,014X1X2 – 0,014X12 + + 0,007X 22 (4.13) 68 2  Y2 Y  Y2 2,355 (4.14) 2 = + 0,012X1 – 0,015X2 + 0,050X1X2 – 0,357X12 + + 0,140X22 (4.15) Hàm tổng quát:  = 1 + 2  = 2,236+ 0,096X1 + 0,055X2 + 0,064X1X2 - 0,371X 12 + + 0,147X22 (4.16) Thực đạo hàm riêng phương trình (4.16) theo biến X1, X2 ta hệ phương trình:   0,096  0,742X  0,064X X   0,055  0,064X  0,294X X (4.17) Giải hệ phương trình (4.17) với vế trái không ta nghiệm sau: X1 = 0,1411; X2 = 0,1353 Thay giá trị X1, X2 vào , 1, 2 ta được: min = 2,2535 1min = 1,2574 2min = 0,9961 1min + 2min = 1,2574+ 0,9961= 2,2535 Bước 4: Xác định giá trị thực thông số ảnh hưởng Từ giá trị X1, X2 nhận ta xác định giá trị thực xi (theo (2.14)): V = 82,06 m/ph; S = 1,07 mm/v Thay giá trị V, S vào phương trình dạng thực (4.8) (4.9) ta được: Nr ≡ Y1min = 0,183 W.h/mm2 Ra ≡ Y2min = 1,510 m 69 4.4.6 Gia công chi tiết với thông số tối ưu V, S Sau chuẩn bị máy, phôi tiến hành gia công chi tiết theo vẽ kỹ thuật tương tự q trình thí nghiệm Khối lượng gia cơng sản phẩm tính tốn đảm bảo u cầu số lượng quan trắc cần thiết để đảm bảo đủ độ tin cậy theo lý thuyết thực nghiệm Theo tài liệu [2, 6, 14] số lượng quan trắc cần thiết để kết tin tưởng xác định công thức n ct  t 2b S2 2 Trong đó: tb- tiêu Student tra bảng phụ thuộc vào độ tin cậy P số lượng quan trắc n (P = 0,95;  = 0,05); S- phương sai thí nghiệm; - sai số tương đối,  = 0,01  0,05; - sai số tuyệt đối, 2 =  Y Với kết thu phụ biểu Số lượng quan trắc cần thiết để kết có độ tin cậy 95% với sai số tương đối 3% a Hàm chi phis nawng luwowngj rieeng Y1 (Nr phụ biểu 07) S  N Y1  Y2 2  4,4 ; 2 =  Y = 0,03 x 72,36 = 2,17  N  i1 Số lượng quan trắc cần thiết với tb = 1,66 n ct  1,66x1,66x4,4x4,4  24,6 , lấy nct = 25 2,17 Số thí nghiệm thực n = 45 > nct Với số liệu thu thập đủ đảm bảo với độ tin cậy 95% b Hàm độ nhám bề mặt gia công Y2 (Ra phụ biểu 07) S  N Y1  Y2 2  7,3  N  i1 2 =  Y = 0,03 x 203,38 = 6,1 70 Số lượng quan trắc cần thiết với tb = 1,66 n ct  1,66x1,66x7,3x7,3  24,04 , lấy nct = 25 6,1 Số thí nghiệm thực n = 45 > nct Với số liệu thu thập đủ đảm bảo với độ tin cậy 95% c So sánh kết tính tốn - Kết tính tốn: Nr ≡ Y1min = 0,183 W.h/mm2 Ra ≡ Y2min = 1,510 m - Kết thí nghiệm: Nr = 0,186 W.h/mm2 Ra = 1,530 m Nhận xét: Sự sai lệch giá trị tính tốn lý thuyết giá trị thực nghiệm có sai lệch khơng đáng kể, giá trị tối ưu tính tốn thực nghiệm chấp nhận 71 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận: Nghiên cứu ảnh hưởng thông số chế độ cắt tới tiêu kinh tế - kỹ thuật trình gia cơng cắt gọt vật liệu có vai trị quan trọng đặc biệt việc giải vấn đề tối ưu hóa ngun cơng cơng nghệ Nhằm góp phần nhỏ vào nghiên cứu nâng cao hiệu qủa sản xuất thực tiễn gia công chi tiết máy thông dụng, với khuôn khổ luận văn thạc sĩ kỹ thuật, từ nghiên cứu lý thuyết thực nghiệm ảnh hưởng số yếu tố chế độ cắt đến chi phí lượng riêng độ nhám bề mặt gia công phay chi tiết máy từ vật liệu thép C45 máy phay mã hiệu X6332Z, đạt số kết sau: Bằng phương pháp nghiên cứu khoa học cắt gọt vật liệu, phân tích, tổng hợp yếu tố tác động tương hỗ chúng qúa trình gia cơng phương pháp phay, từ lựa chọn yếu tố ảnh hưởng tới chi phí lượng riêng độ nhám bề mặt sản phẩm gia công để sâu nghiên cứu vận tốc cắt V, lượng chạy dao S Bằng nghiên cứu thực nghiệm sở thực nghiệm đơn yếu tố xây dựng công thức thực nghiệm xác định tương quan định lượng tiêu đặc trưng lượng trình cắt chi phí lượng riêng Nr chất lượng gia cơng độ nhám bề mặt Ra với: vận tốc cắt V theo biểu thức (4.1), (4.2); lượng chạy dao S - biểu thức (4.3), (4.4) Kết tạo lập sở quan trọng cho giải tốn thực tế gia cơng vật liệu khí Kết thực nghiệm với quy hoạch thực nghiệm bậc đa yếu tố luận văn xây dựng công thức thực nghiệm xác định hàm chi phí lượng riêng Nr độ nhám bề mặt Ra với yếu tố quan trọng chế độ cắt V, 72 S: biểu thức (4.8) (4.9) Những kết sở cho xác lập hàm mục tiêu phục vụ giải toán tối ưu hóa qúa trình phay chế tạo chi tiết máy Kết thực nghiệm cho thấy hai yếu tố ảnh hưởng tốc độ cắt V có mức ảnh hưởng lớn đến tiêu độ nhám bề mặt gia công khoảng giá trị từ 25 đến 100 m/ph Lượng chạy dao S ảnh hưởng lớn tới chi phí lượng riêng Đã xác định giá trị tối ưu thông số ảnh hưởng tới chi phí lượng riêng độ nhám bề mặt sản phẩm điều kiện biên mà đề tài giới hạn nghiên cứu là: tốc độ cắt V = 82.0 m/ph, lượng chạy dao S = 1.07 mm/vg Với thông số trên, độ nhám bề mặt gia công Ra = 1,53 m, đạt chất lượng gia công tinh theo yêu cầu công nghệ chế tạo máy đồng thời tối giảm chi phí lượng điện tiêu thụ Qua kiểm chứng thực nghiệm cho phép khẳng định độ tin cậy, tính khả thi kết qủa nghiên cứu Kiến nghị: Cần mở rộng phạm vi nghiên cứu ảnh hưởng yếu tố khác q trình gia cơng trình bày mục 3.3, 3.4 đến chi phí lượng chất lượng gia công cần bao hàm độ xác kích thước, hình dạng để vấn đề nghiên cứu trọn vẹn Cần mở rộng tốn xác định thơng số chế độ cắt tối ưu sở luận chứng, lựa chọn hàm mục tiêu bao hàm kinh tế, kỹ thuật xây dựng toán tối ưu dạng tối ưu hóa động để giải vấn đề trọn vẹn hơn, phù hợp với tự động hóa qúa trình gia công sở đo lường chủ động điều khiển tối ưu TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Nguyễn Trọng Bình (2003), Tối ưu hóa q trình gia công cắt gọt, Nxb Giáo dục, Hà Nội Nguyễn Văn Bỉ (2006), Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm, Trường Đại học Lâm nghiệp, Hà Tây Nguyễn Ngo ̣c Đào, Trầ n Thế San, Hồ Viế t Biǹ h (2002), Chế độ cắt gia công hợp lý, Nxb Đà Nẵng, Đà Nẵng Trầ n Văn Địch (2005), Kỹ thuật tiê ̣n, Nxb Khoa học kỹ thuật, Hà Nội Trần Văn Địch , Nguyễn Trọng Bình, … (2003), Công nghệ chế tạo máy, Nxb Khoa học kỹ thuật, Hà Nội Trần văn Địch, Trần Xn Việt, … (2001), Tự động hóa q trình sản xuất, Nxb Khoa học kỹ thuật, Hà Nội Trần Chí Đức (1981), Thống kê tốn học, Nxb Nơng nghiệp, Hà Nội Nguyễn Hải (2002), Phân tích dao động máy, Nxb KH & kỹ thuật, Hà Nội Nghiêm Hùng (2007), Vật liệu học sở, Nxb Khoa học kỹ thuật, Hà Nội 10 Nguyễn Văn Huyền (2002), Cẩm nang kỹ thuật khí, Nxb Xây dựng, Hà Nội 11 Lê Công Huỳnh (1995), Phương pháp nghiên cứu khoa học, Nxb N nghiệp, Hà Nội 12 Nguyễn Văn Khang (2000), Dao động kỹ thuật, Nxb Khoa học kỹ thuật, Hà Nội 13 Ngô Kim Khôi (1998), Thống kê tốn học lâm nghiệp, Nxb Nơng nghiệp, Hà Nội 14 Phạm Văn Lang, Bạch Quốc Khang (1998), Cơ sở lý thuyết quy hoạch thực nghiệm ứng dụng kỹ thuật nông nghiệp, Nxb Nông nghiệp, Hà Nội 15 Bành Tiến Long, Trần Thế Lục, Trần Sỹ Túy (2001), Nguyên lý gia công vật liệu, Nxb Khoa học kỹ thuật, Hà Nội 16 Phùng Văn Lư (2005), Giáo trình vật liệu xây dựng, Nxb GD, Hà Nội 17 Hoàng Nguyên (1980), Máy thiết bị gia công gỗ, Tập 1- Nguyên lý cắt gọt gỗ, Nxb Nông nghiệp, Hà Nội 18 Nguyễn thi ̣ Quỳnh, Pha ̣m Minh Đa ̣o, Trầ n Sỹ Tuấ n (2009), Giáo trình tiê ̣n, Nxb Lao đô ̣ng, Hà Nội 19 Nguyễn Văn Tiế p (2004), Giáo trình máy tiê ̣n và gia công máy tiê ̣n, Nxb Giáo dục, Hà Nội 20 Nguyễn Anh Tuấn, Nguyễn Đức Lộc, Phạm Đắp (1964), Máy cắt kim loại, Nxb Giáo dục, Hà Nội 21 Nguyễn Anh Tuấn, Phạm Đắp (1983), Thiết kế máy công cụ, Nxb Khoa học kỹ thuật, Hà Nội 22 Hoàng Việt (2003), Máy thiết bị chế biến gỗ, Nxb N nghiệp, Hà Nội 23 Hoàng Việt (2006), Nghiên cứu xác lập tương quan đặc tính lực với yếu tố chế độ gia cơng cắt gọt gỗ, Báo cáo khoa học, Trường ĐHLN, Hà Tây 24 Hoàng Việt (2007), Về luận chứng lựa chọn tiêu chuẩn tối ưu hóa sản xuất gia công gỗ, Báo cáo khoa học, Trường ĐHLN, Hà Tây 25 Hoàng Việt (2007), Nghiên cứu thiết lập mơ hình tốn học độ xác gia cơng máy cắt gọt gỗ, Báo cáo KH, Tr.ĐHLN, Hà Tây 26 Hoàng Việt, Hoàng Thị Thuý Nga (2010), Cơ sở tính tốn thiết kế máy thiết bị gia cơng gỗ, Nxb Nơng nghiệp, Hà Nội 27 Hồng Việt (2010), Động lực học máy, Bài giảng dành cho cao học, Trường ĐHLN, Hà Nội 28 Hoàng Việt (2011), Tự động hóa Nơng lâm nghiệp, Bài giảng dành cho cao học, Trường ĐHLN, Hà Nội 29 Nguyễn Doãn Ý (2003), Giáo trình quy hoạch thực nghiệm, Nxb Khoa học kỹ thuật, Hà Nội Tiếng Anh 30 Boley B., The determination of temperature, stresses, and deflections in two-dimensional thermoelastic problems - Jour Of the aeronautical sciences, Vol 23, Nr 1, 1956, p 67-75 31 Boley B., Weiner J., Theory of thermal stresses - John Willey and sons Inc., Third print, 1966, Newyork-London-Sidney 32 Iwamura Y., Rybicki E., A transient elastic-plastic thermal stress analysis of flame forming - Trans of the ASME, Journal of eng for ind., Febr 1973, p.163-171 33 Jahanshahi A., Quasi-static stresses due to moving temperature discontinuity on a plane boundary - Trans of the ASME, Jour Of applied mechanics, Dec 1966, p 814-816 34 Johns D., Thermal stress analyses - Pergamon press, First edition, 1965, Oxford-London-Edinburgh-New York-Paris-Frankfurt 35 Landau H., Weiner J., Zwicky E., Thermal stress in a viscoelastic-plastic plate with temperature dependent yield stress - Trans of the ASME, Journal of applied mechanics, June 1960, p.297-302 36 McKee R., Moore R., Boston O., A study of heat developed incylindrical grinding - Transactions of the ASME, January 1951, p.21-34 37 Norman C Franz (1958), An Analysis of the Wood-Cutting Process, Ann arbor, Michigan, United States of America 38 Tarasov L., Some metallurgical aspects of grinding - Reprint from the book "Machining - theory and practice", American Society for metals 39 Weiner J., An elastopic thermal - stress analysis of a free plate - Journal of applied mechanics, September 1956, p.395-402 40 Wheels key to high-speed grinding - Metalworking production, May 1968, p.48-51 Tiếng Nga 41 Бершадский А.Л.(1967),Расчёт режимов резания древесины, Изд “Лесная промышленность”, Москва 42 Зорев Н.Н (1956), Вопросы механики резание металлов, Изд.Машгиз, Москва 43 Зорев Н.Н (1958), Расчет проекций силы резания, Изд Машгиз, Москва 44 Манжос Ф М (1963), Деревообрабатывающие станки, Изд “Гослебумиздат”, Москва 45 Пижурин А.А.(1975), Оптимизация теxнологических процессов деревообработки, Изд “Лесная промышленность”, Москва 46 Спиридонов А.А., Федоров В.Б.(1982), Металлорежущие станки с программным управлением, Изд “Машиностроение”, Москва 47 Филоненко С.Н (1983), Резание металлов, Изд Машгиз, Киев 48 Черпаков Б.И и др (1999), Металлорежущие станки и деревообрабатываю щего оборудования, Том IV-7, Изд “Машиностроение”, Москва ... GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP LÊ ĐỨC MẬU NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ YẾU TỐ CHẾ ĐỘ CẮT ĐẾN CHI PHÍ NĂNG LƯỢNG RIÊNG VÀ CHẤT LƯỢNG BỀ MẶT GIA... chi phí lượng riêng 55 4.2 Đồ thị ảnh hưởng vận tốc cắt đến độ nhám bề mặt 57 4.3 Đồ thị ảnh hưởng lượng chạy dao S đến chi phí lượng riêng Nr 4.4 Đồ thị ảnh hưởng lượng chạy dao S đến độ nhám bề. .. (Ấn Độ) với kết luận quan trọng sơ đồ cắt động học, tạo phoi, yếu tố ảnh hưởng tới lực cắt Chế độ cắt đặc trưng ba thông số: vận tốc cắt, lượng chạy dao chi? ??u sâu cắt Chế độ cắt ảnh hưởng lớn đến