Nghiên cứu sự ảnh hưởng của một số thông số kỹ thuật đến công suất cắt và năng suất khi phay rãnh thép c45 bằng dao phay ngón trên máy phay TUM20VS

ĐẶT VẤN ĐỀ Ngành chế tạo máy nói riêng ngành khí nói chung giữ vai trị lớn kinh tế quốc dân, ngành cơng nghiệp tảng, có vai trị quan trọng việc phát triển kinh tế, củng cố an ninh, quốc phòng đất nƣớc Trong năm qua, ngành Cơ khí có đóng góp quan trọng cho kinh tế nƣớc ta Hàng năm, Ngành sản xuất 500 danh mục sản phẩm với tổng khối lƣợng hàng trăm ngàn tấn, đáp ứng nhu cầu cho ngành kinh tế quốc dân Báo cáo Hội nghị đánh giá chiến lƣợc phát triển ngành Cơ khí Việt Nam đến năm 2010, tầm nhìn đến năm 2020, cho thấy, nhƣ vào năm đầu thập kỷ 90 kỷ trƣớc, ngành Cơ khí đáp ứng đƣợc khoảng 8-10% nhu cầu nƣớc, đến năm gần đây, số đạt 40%, tốc độ tăng trƣởng bình quân đạt 40%/năm Theo báo cáo Hiệp hội Doanh nghiệp Cơ khí Việt Nam, nƣớc có khoảng 53.000 sở sản xuất khí, thu hút 500.000 lao động, chiếm gần 12% lao động công nghiệp Phần lớn chi tiết máy từ nhiều loại vật liệu khác đƣợc tạo hình phƣơng pháp gia công gia công cắt gọt, đặc biệt trƣờng hợp cần có chi tiết với độ xác cao độ nhám bề mặt thấp Để phƣơng pháp gia công đạt suất cao, giá thành hạ chất lƣợng đạt yêu cầu cần phải biết quy luật q trình cắt gọt, sở điều khiển đƣợc tƣợng xảy vùng cắt lựa chọn đƣợc thông số công nghệ tối ƣu Phay phƣơng pháp gia công phổ biến, phần quan trọng qui trình cơng nghệ gia công kim loại, đồng thời phƣơng pháp gia công cho suất cao Gia công chi tiết máy tiện, máy phay chiếm khoảng 20% khối lƣợng gia công kim loại cắt gọt, vậy, nƣớc ta năm gần nhập đƣa vào sử dụng nhiều loại máy phay khác Để sử dụng hiệu thiết bị nhập nội cần thiết có nghiên cứu tính năng, tác dụng thơng số kỹ thuật thiết bị, xác định đƣợc chế độ làm việc hợp lý nhằm nâng cao suất giảm giá thành sản phẩm nhƣng đảm bảo đƣợc chất lƣợng sản phẩm theo yêu cầu Thực ý tƣởng nêu đƣợc đồng ý khoa Cơ Điện Cơng Trình Trƣờng Đại học Lâm nghiệp tơi thực khóa luận tốt nghiệp: "Nghiên cứu ảnh hưởng số thông số kỹ thuật đến công suất cắt suất phay rãnh thép C45 dao phay ngón máy phay TUM20VS" CHƢƠNG TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Tình hình sử dụng nghiên cứu máy phay kim loại giới Máy phay loại máy gia công kim loại đƣợc dùng phổ biến nhà máy khí Chiếc máy phay giản đơn loài ngƣời đƣợc cha cố ngƣời Bỉ tên Ferdinan Ferbist làm việc cung vua Khang Hy chế tạo để gia công vành quay đồng kính thiên văn theo lệnh vua vào năm 1668 (hình 1.1) Nguyên lý làm việc máy nhƣ sau: Vành quay sau đúc xong đƣợc đặt lên mặt đá phẳng, phía tì lên mặt vành quay dao phay làm kim loại,con dao đƣợc bắt chặt vào đầu gỗ,ngƣời ta đặt lên phía gỗ nặng để tạo lực đẩy dao, nhờ ngựa kéo dao chạy mặt vành quay theo vòng tròn Hình 1.1 Máy phay Ferdinan Ferbist phát minh Cho đến nay, hàng triệu máy phay với nhiều kiểu dáng khác đƣợc chế tạo đƣa vào sản xuất Trong số nƣớc phát triển,nƣớc Anh nƣớc công nghiệp tiên phong lĩnh vực chế tạo máy cơng cụ Ở Anh có khoảng 200 hãng chế tạo máy công cụ với công suất khoảng 60000 sản phẩm năm gồm loại máy sau: Máy tiện chiếm khoảng 38,2%, máy phay chiếm khoảng 11,3%, máy mài chiếm khoảng 15,6%, máy CNC chiếm khống 9,5% Một số hãng có sản phẩm đƣợc xuất sang nhiều nƣớc khác giới nhƣ hãng Colchester sản xuất loại máy phay với mã hiệu: MF-70, FF 500 CNC, FF 500 MICRO (hình 1.2) có kích thƣớc bàn máy 310 x 100mm, công suất 400 w, tốc độ quay trục dao 180 ÷2500 v/phút, VMC 850L/S, VM1020L/S, VMC 1300S, VMC 500L, VMC 610L/S (hình 1.3) có thơng số kỹ thuật nhƣ hành trình bàn theo trục X 610mm theo trục Y 460 mm, theo trục Z 460mm; cơng suất 11 kw; tốc độ trục từ 6000÷12000 v/phút Hãng Axminster sản xuất loại máy phay với mã hiệu ZX 2M2, ZX 25M2,ZX30M,SIEG X2, SIEG X3,SIEG SX2,SIEG SX4.Hãng DUGARD cho đời loại máy phay với mã hiệu: PC-460,EAGLE N 210 Y, EAGLE SMV 600, EAGLE 1000 có cơng suất 7,5 kw, tốc độ quay 8000 v/phút, hành trình bàn máy theo trục X 1020 mm, theo trục Y 510 mm, theo trục Z 510 mm; hệ điều hành Siemen (hình 1.4) Hình 1.2.Máy phay FF500 MICRO Hình 1.3.Máy phay Colchester 610 L/S Hình 1.4.Máy phay EAGLE 1000 Mỹ nƣớc có nhiều nhà máy sản xuất máy cơng cụ nhiều giới với 1200 đơn vị, hàng năm, sản xuất đƣợc 273 nghìn máy cơng cụ Máy công cụ Mỹ sản xuất đƣợc nƣớc châu Âu ƣa chuộng tính đại bền khoảng 40% sản phẩm máy Mỹ đƣợc xuất sang châu Âu Nhiều hãng sản xuất máy công cụ tiếng giới nhƣ Gridley, Kliben, Kent với loại sản phẩm khác nhau, hãng Kent cho đời loại máy phay mã hiệu : KTM-3, KTM-3VS, KTM-3VKF (hình 1.5), KTM-VKF, KTM-4VKF,TW-32QI-ANILAM3300, TW-32MVFANUC, TW-32TRH Các loại máy phay khác nhƣ: BMT1500S (hình 1.6), BMT2000HU, BMT 2500UM, BMT7000V có cơng suất trục từ 27HP, máy phay giƣờng BM460T, BM56T có cơng suất trục (7 - 7,5) HP, tốc độ quay trục 60-4500 v/p Hình 1.5 Máy phay KTM-3VKF Hình1.6.Máy phay mã hiệuTAC510 Cộng hịa liên bang Đức nƣớc công nghiệp phát triển đầu xuất máy công cụ Nƣớc Đức có khoảng 433 hãng sản xuất máy, trung bình xuất xƣởng khoảng 206 nghìn sản phẩm năm bao gồm máy mài, máy doa chiếm 20,1%, máy tiện CNC chiếm 16,2%, máy phay chiếm 13,8%, máy tiện chiếm 12,35% Ngay từ năm đầu kỷ XIX, sản xuất cơng nghiệp Cộng hịa liên bang Đức phát triển nhu cầu máy móc để giới hóa q trình sản xuất lớn địi hỏi ngành chế tạo máy phải có loại máy cơng cụ có suất cao, chất lƣợng tốt Để đáp ứng yêu cầu hãng Hermle cho đời loại máy phay với mã hiệu nhƣ: UVF-1000,UVF-1001, UVF-1200H,UVF-802, UVF-902H,UVF-902, UVF-1001CNC,U-740, hãng Optimum có sản phẩm máy phay với mã hiệu: OPTI F100, OPTI F100TC, BF30, BF30 VARIO,BF46, BF20 (hình 1.7) có đặc tính kỹ thuật hành trình bàn theo trục Y: 175mm, theo trục X: 280mm, theo trục Z:120mm,tốc độ trục từ 30÷3000 v/p, công suất động cơ: 850w, hãng Elumatec Gmh sản xuất loại máy phay với mã hiệu: KF178, AS70/03,AF221, AF 222,AF 223,hãng Apple Gmh sản xuất loại máy phay với mã hiệu: FM 50S DIGI,BSM 150,BFM4PG, UFM100 DIGI, UFM80DIGI (hình 1.8) có thơng số kỹ thuật nhƣ đƣờng kính dao phay mặt dầu 32 mm, đƣờng kính dao phay ngón 100mm, tốc độ quay trục 115÷1750 v/p, hành trình bàn theo trục Y:1120mm, hành trình bàn theo trục X: 1200mm, hành trình bàn theo trục Z:2060 mm, cơng suất động cơ: 1,5 kw Hình1.7.Máy phay mã hiệu BF-20 Hình1.8.Máy phay mã hiệu UFM 80 DIGI Trong số nƣớc phát triển Trung Quốc nƣớc đứng đầu chế tạo máy với 600 xí nghiệp hoạt động.Trong số đó, 40% xí nghiệp sản xuất máy cắt kim loại cịn lại xí nghiệp sản xuất máy gia cơng kim loại Mặc dù hàng năm ngành chế tạo máy Trung Quốc có tốc độ phát triển tƣơng đối nhanh khoảng 28% nhƣng từ năm 2002 Trung Quốc nƣớc nhập máy lớn giới gần 20% sản phẩm chế tạo máy giới.Trung Quốc nhập máy chủ yếu từ nƣớc tƣ nhƣ Mỹ, Nhật, Tây Đức, Ý, Hàn Quốc, Đài Loan Năm 2010 Chính phủ Trung Quốc lập kế hoạch phát triển ngành chế tạo máy, theo tiến hành xây dựng xí nghiệp chế tạo máy với qui mơ lớn đƣợc đầu tƣ cơng nghệ đại, có khả cạnh tranh thị trƣờng quốc tế đáp ứng đƣợc nhu cầu tiêu thụ nƣớc loại máy thiết bị công nghiệp Một số hãng chế tạo máy hàng đầu Trung Quốc nhƣ BeijingNorth Hong, ChangChun CNC, China Czechoslovakia, China Qiqihar, Jinan Huili, Qinghai No.1, Shandong Lunan, Dalian, Anhui chizou household có sản phẩm xuất đến nhiều nƣớc giới có nƣớc cơng nghiệp phát triển nhƣ Mỹ, Canada, Anh, Pháp, Đức, TâyBanNha Các loại máy phay hãng Dalian nhƣ: TX6216E, TX6113 TX 6216 (hình 1.9); máy phay tháp: XW6032 có cơng suất trục 4KW, máy phay X6333A có cơng suất trục 3,75 KW, MW5032, XK6325B, PTDM20, M4 Verticlevàmáy phay giƣờng XL7036, BM360, BM400, BM4 hãng Centre có cơng suất trục 3,5-5,5kW, số vịng quay 30÷3500 v/p Hãng Anhui chizou household sản xuất loại máy phay vạn với mã hiệu: X6036A, X6036B, X6325Z, X6350C, X5032, X5040, X1545, X6140 có kích thƣớc bàn máy1600x400mm;tốc độ quay trục dao 30÷1500 v/p, cơng suất động 11KW; loại máy phay CNC hãng có mã hiệu: VMC550,VMC420L, VMC330L, XK7124, XK7124A, XK7125 (hình 1.10) có thơng số kỹ thuật nhƣ hành trình bàn máy theo trục x: 535mm, trục y: 320mm, trục z: 375mm; tốc độ quay: 4000v/p; cơng suất động chính: 2,2KW; cơng suất động bơm chất làm mát: 370w; hệ điều hành Gsk simen802s Hình 1.9 Máy phay TX 6216 10 Ta thấy Gtt Tb Giá trị: Tb với α =0.05; φ=N(m-1)=8 tra bảng là: Tb=1,73 Vậy phƣơng trình hàm cơng suất có dạng: Y=0,477 – 0,0003X1–11,549X2–0,0003X2X1+ 34,960 X22 +1,868X3 +0,0002 X3X1 + 0,2431 X3X2 – 1,2114.X32 (4.10) Xác định phương trình hồi qui hàm chi phí suất Kiểm tra tính đồng phương sai Giá trị chuẩn Kohren tính tốn đƣợc là: Gtt=0,3042 Giá trị thống kê tra bảng là: Gb=0,3760 Ta thấy Gtt Tb Giá trị: Tb với α =0.05; φ=N(m-1)=8 tra bảng là: Tb=1,73 Trong phƣơng trình tất hệ số có ý nghĩa 4.5 Xác định kiểm tra thông số hợp lý phay 4.5.1 Xác định thông số hợp lý Để xác định thông số tối ƣu, đề tài lựa chọn phƣơng pháp nhân tử Lagranger Trong hàm mục tiêu hàm cơng suất Ta có phiếm hàm: F(X, λ)=Y1+λ(Y2-ε ) =0,477 – 0,0003X1–11,549X2–0,0003X2X1+ 34,960 X22 +1,868X3 +0,0002 X3X1 + 0,2431 X3X2 – 1,2114.X32+ 62 λ(305,933– 0,234X1+3241,379X2+0,694X2X1+6299,462.X22+737.174X3– 0,075X3X1 – 1001,11X3X2 –145,202X23 -307,69 ) Với ε=307,69 (Ns=Nsmax=307,69 (mm/s) ) Thay giá trị vào hệ phƣơng trình ta đƣợc:  F  X    F  X    F   X   F   λ Giải hệ phƣơng trình ta đƣợc: X1=0,07; X2=0,334; X3=-0,848; λ= -0,016 Thay X1, X2 , X3 vào phƣơng trình 4.8 ta đƣợc: v=2070 (m/p); s=0,20(mm/v), t=1,152(mm) thay v; s ;t vào phƣơng trình (4.10) (4.11) ta đƣợc: Nc=4,59 (Wh/cm3); Ns=105,32 (cm3/h) 4.5.2 Vận hành máy với thông số hợp lý Sau xác định đƣợc thông số hợp lý, tiến hành chạy máy với thông số tốc độ cắt v=2100 m/p lƣợng ăn dao s=0,20mm/v; t=1,152mm Thực 30 lần phay thu đƣợc kết nhƣ sau Công suất cắt Nc=4,321 (Wh/cm3) suất Ns=103,09 (cm3/h) Sai số: 4,592  4,431 105,32  103,09 100  0,035% ; 100  2,11% 4,592 105,32 Vậy sai số không đáng kể 63 CHƢƠNG KẾT LUẬN - KIẾN NGHỊ 5.1 Kết luận Sau thời gian làm việc khẩn trƣơng với tinh thần cố gắng hết sức, với hƣớng dẫn sát hiệu thầy giáo, Th.S Phạm Văn Lý, với giúp đỡ tận tình thầy giáo Khoa Cơ điện Cơng trình trƣờng Đại học Lâm nghiệp, đề tài thu đƣợc số kết sau: Bằng phƣơng pháp nghiên cứu lý thuyết, xác định đƣợc thông số ảnh hƣởng tới công suất cắt, bao gồm yếu tố: - Chiều sâu cắt t; - Lƣợng ăn dao Sz; - Chiều rộng cắt B; - Số lƣỡi dao z - Đƣờng kính lƣỡi dao D - Vận tốc cắt v Bằng phƣơng pháp thực nghiệm đơn yếu tố, xây dựng đƣợc phƣơng trình đồ thị tƣơng quan công suất cắt yếu tố ảnh hƣởng tới tốc độ cắt, lƣợng ăn dao, chiều sâu cắt.Với công suất cắt nhỏ mà đạt suất tối đa - Ảnh hƣởng tốc độ cắt đến công suất cắt: Nc=7,37 – 4.095.10-5.v + 3.10-8.v2 - Ảnh hƣởng lƣợng ăn dao đến công suất cắt: Nc = 2,69 – 22,45.s + 62,55.s2 - Ảnh hƣởng chiều sâu cắt đến công suất cắt: Nc = 9,87 – 2.042.t + 1,595.t2 - Ảnh hƣởng tốc độ cắt đến suất: Ns = 826.07 – 0,040.v + 0,000012.v2 - Ảnh hƣởng lƣợng ăn dao cắt đến suất: Ns -2,69 +729,45.s - 1429,56.s2 64 - Ảnh hƣởng chiều sâu cắt đến suất: Ns = 623,2 – 72,735.t + 86,261.t2 Đề tài vận hành máy với thông số hợp lý, kết thu đƣợc sai khác so với kết tính tốn khơng đáng kể 5.2 Kiến nghị Từ kết thu đƣợc đề tài, xin có số kiến nghị: - Cần sử dụng máy phay cách hợp lý để chi phí cơng suất cắt nhỏ mà vấn đảm bảo suất chất lƣợng gia công - Cần nghiên cứu thêm số yếu tố ảnh hƣởng khác để hoàn thiện nghiên cứu cắt gọt kim loại nói chung phay kim loại nói riêng - Kết đề tài phục vụ cho việc sử dụng hợp lý máy phay 65 TÀI LIỆU THAM KHẢO TIẾNG VIỆT Trần Vũ An (1992), Tối ưu hoá chế độ cắt, Luận văn thạc sỹ kỹ thuật, Trƣờng đại học Bách khoa Thành phố Hồ Chí Minh Nguyễn Văn Bỉ (2004), "Về việc giải tốn tối ƣu cơng nghiệp rừng", Tạp chí Nơng nghiệp phát triển nông thôn,(2) pp 266-268 Đinh Minh Diệm (2003), Kỹ thuật khí, Trƣờng đại học kỹ thuật Đại học Đà Nẵng Trần Văn Địch (2008), Công nghệ chế tạo máy, Nxb khoa học kỹ thuật Trần Văn Địch (2009), Nguyên lý cắt kim loại, Nxb Khoa học kỹ thuật Phạm Văn Khiêm(2011),Nghiên cứu ảnh hưởng số yếu tố chế đọ cắt đến chất lượng gia công máy phay FA3AU, Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật, Trƣờng Đại học Lâm nghiệp, Hà Nội Đỗ Thị Làn (2009), Nâng cao độ xác biên dạng bề mặt trụ phay trung tâm gia công VMC-85S, Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật, Trƣờng Đại học Kỹ thuật Công nghiệp Thái Nguyên, Thái Nguyên Đặng Nguyệt Minh (2009), Nghiên cứu lựa chọn chế độ cắt tối ưu phay mặt phẳng dao phay mặt đầu gang cầu có bơi trơn tối thiểu, Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật, Trƣờng Đại học Kỹ thuật Công nghiệp Thái Nguyên Ngô Đức Hạnh (2008), Nghiên cứu thực nghiệm đặc tính rung động tự kích thích ảnh hưởng bước tiến dao đến tăng trưởng q trình cắt kim loại với trợ giúp máy tính, Luận văn thạc sỹ kỹ thuật, Trƣờng Đại học Kỹ thuật Công nghiệp Thái Nguyên 10 Đỗ Nhƣ Hồng (2009), Ảnh hưởng bơi trơn làm nguội tối thiểu tới mòn độ nhám bề mặt chi tiết phay phẳng thép 65G dao phay mặt đầu Cácbít, Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật, Trƣờng Đại học Kỹ thuật Công nghiệp Thái Nguyên 66 11 Bùi Đức Hùng (2009), Nghiên cứu ảnh hưởng chế độ cắt, góc nghiêng bề mặt gia công đến tuổi bền dao phay đầu cầu phủ Tialn gia công khuôn thép R12MOV qua tôi, Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật, Trƣờng Đại học Kỹ thuật Cơng nghiệp Thái Ngun 12 Phạm Đình Tân (2004), Ngun lý cắt dụng cụ cắt, Nxb Giáo dục, Hà Nội TIẾNG NGA 13.АНТОНЮК.B.C ДАЦЕНКО М А УСАЧЕВ П А (2009) Моделирование сил резания при контурном фрезеровании концевыми фрезами, Н Т.У УКРАИНЫ 14 БАГРАМОВ.В.П,КОЛОКАТОВ.А.М (2000),Расчет режимов резания при фрезеровании, МГАУ, МОСКВА 15.ГНИТЬКO А.H НЕЧЕПАЕВ В Г (2007),Эффективность применения устроиствУдаления стужки при фрезеровании закрытых профильных пазов, Труды О П У 16 ГОРОДЕЦКИЙ.Ю.И,СТРЕБУЛЯЕВ.С.Н(2009),Исследование автоколебаний Динамической системы фрезерного станка с нелинейным элементом,ННГУ 17 ГУРИН В Д (2004),Повышение надежности фрезернования сталей за счет диагностирования состояния инструмента по силовым диагнотическим признакамДиссертация, К Т Н МОСКВА 18.ЖИЛЯЕВ Е В (2009),Влияние конструктивно-технологических факторов процесса фрезерования на качество обработки деталей низа обуви Диссертация, К Т Н ГОУ ВПО ЮРГУЭС 19.КИРИЛИН.Ю.В.(2006),Совершенствование несуших систем фрезерных станков Диссертация, Д Т Н Ульяновск 20 ЛОБАНОВ А А (2006),Исследование процесса фрезерования закаленной сталиДиссертация, К Т Н Москва 67 21 Рудина.И.А (2006), Повышение эффективности обработки плоских поверхностей деталей машиндисертация, К.Т.Н.ДонНТУ 22 Кирилин.Ю.В(2006), Совершенствование несуших систем фрезерных станков Диссертация Д Т Н Ульяновск 23 Рудина.И.А (2006), Повышение эффективности обработки плоских поверхностей деталей машин дисертацияК.Т.Н.ДонНТУ 24 ПОЛЯКОВА Е В (2010),Технологические воможности повышения производительности и качества обработки плоских поверхностей деталей машин Диссертация, К Т НТула 25 РЕЗНИЦКИЙ Л М (1958),Механическая обработка закалённых сталей, МАШГИЗ 26 ХАСАН АЛЬ-ДАБАК (2011),Повышение качества обработки за счет разработки применения сверлильно-фрезерных Автореферат диссертаций, К Т НМОСКВА 68 патронов LỜI CẢM ƠN Sau năm nghiên cứu học tập trƣờng Đại học Lâm Nghiệp Việt Nam, đồng thời bƣớc đầu làm quen với công việc thực tiễn, đƣợc đồng ý mơn kỹ thuật khí – khoa Cơ Điện Cơng Trình, tơi tiến hành thực đề tài: "Nghiên cứu ảnh hưởng số thông số kỹ thuật đến công suất cắt suất phay rãnh thép C45 dao phay ngón máy phay TUM20VS" Sau gần tháng làm việc nghiêm túc khẩn trƣơng, với tinh thần nghiên cứu học hỏi đến đề tài tơi hồn thành Qua đây, cho phép tơi đƣợc bày tỏ lịng cảm ơn chân thành tới thầy, cô giáo mơn, bạn đồng nghiệp nhiệt tình giúp đỡ tơi q trình thực hồn thành đề tài khóa luận, đặc biệt thầy giáo hƣớng dẫn ThS Phạm Văn Lý, trực tiếp hƣớng dẫn Tôi xin gửi lời cảm ơn tới Ban quản lý cán công nhân viên trung tâm thí nghiệm thực hành khoa Cơ Điện Cơng Trình giúp tơi hồn thành đề tài Mặc dù thân cố gắng, song bƣớc đầu làm quen thời gian có hạn nên khóa luận tơi khơng tránh khỏi thiếu sót.Vì vậy, tơi mong nhận đƣợc góp ý thầy cô giáo bạn bè đồng nghiệp để khóa luận đạt kết cao Tơi xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 30 tháng 05 năm 2013 Sinh viên thực Nguyễn Văn Luân MỤC LỤC Trang phụ bìa Trang LỜI CẢM ƠN MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH DANH MỤC BẢNG DANH MỤC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT ĐẶT VẤN ĐỀ CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Tình hình sử dụng nghiên cứu máy phay kim loại giới 1.2 Tình hình sử dụng nghiên cứu máy phay kim loại Việt Nam 14 CHƢƠNG 2: MỤC TIÊU, ĐỐI TƢỢNG, PHẠM VI GIỚI HẠN, NỘI DUNG, PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI 20 2.1 Mục tiêu nghiên cứu đề tài 20 2.2 Đối tƣợng, phạm vi giới nghiên cứu 20 2.3 Nội dung nghiên cứu 20 2.3.1 Nghiên cứu lý thuyết 20 2.3.2 Nghiên cứu thực nghiệm 20 2.4 Phƣơng pháp nghiên cứu 21 2.5 Nội dung phƣơng pháp luận phƣơng pháp nghiên cứu thực nghiệm 21 2.5.1 Thí nghiệm thăm dò 21 2.5.2 Thực nghiệm đơn yếu tố 23 2.5.3 Thực nghiệm đa yếu tố 26 2.5.4 Xác định giá trị hợp lý 33 CHƢƠNG 3: CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA ĐỀ TÀI 36 3.1 Cấu tạo, nguyên lý hoạt động máy phay TUM20VS 36 3.1.1 Cấu tạo máy phay TUM20VS 36 3.1.2 Nguyên lý hoạt động máy phay TUM20VS 38 3.2 Lực cắt công suất cắt phay rãnh dao phay ngón 39 3.3 Các nhân tố ảnh hƣởng đến công suất cắt suất phay 43 CHƢƠNG 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI 46 4.1 Chuẩn bị thí nghiệm 46 4.1.1 Chọn mục tiêu nghiên cứu 46 4.1.2 Chọn tham số điều khiển 46 4.1.3 Chọn thiết bị thí nghiệm 46 4.2 Kết thí nghiệm thăm dị 48 4.3 Kết thực nghiệm đơn yếu tố 49 4.3.1 Ảnh hưởng tốc độ cắt đến công suất cắt 49 4.3.2 Ảnh hưởng lượng ăn dao đến công suất cắt 51 4.3.3 Ảnh hưởng chiều sâu cắt đến công suất cắt 53 4.3.5 Ảnh hưởng lượng ăn dao đến suất 55 4.3.6 Ảnh hưởng chiều sâu cắt đến suất 57 4.4 Kết thực nghiệm đa yếu tố 59 4.5 Xác định kiểm tra thông số hợp lý phay 62 4.5.1 Xác định thông số hợp lý 62 4.5.2 Vận hành máy với thông số hợp lý 63 CHƢƠNG 5: KẾT LUẬN - KIẾN NGHỊ 64 5.1 Kết luận 64 5.2 Kiến nghị 65 TÀI LIỆU THAM KHẢO DANH MỤC HÌNH TT Tên hình Trang 1.1 Máy phay Ferdinan Ferbist phát minh 1.2 Máy phay FF500 MICRO 1.3 Máy phay Colchester 610 L/S 1.4 Máy phay EAGLE 1000 1.5 Máy phay KTM-3VKF 1.6 Máy phay mã hiệuTAC510 1.7 Máy phay mã hiệu BF-20 1.8 Máy phay mã hiệu UFM 80 DIGI 1.9 Máy phay TX 6216 10 1.10 Máy phay XK7125 11 1.11 Máy phay VMC 65 15 1.12 Máy phay GSVM-8050 16 3.1 Sơ đồ cấu tạo máy phay TUM20VS 28 3.2a Một số loại dao phay ngón 40 3.2b Q trình cắt lƣỡi dao phay 41 3.3 Sơ đồ lực tác dụng lên dao phay 41 4.1 Lƣỡi dao phay ngón 46 4.2 Máy phay TUM20VS 47 4.3 Dao phay phôi đƣợc lắp đặt máy phay TUM20VS 47 4.4 Đồ thị ảnh hƣởng tốc độ cắt đến công suất cắt 51 4.5 Đồ thị ảnh hƣởng lƣợng ăn dao dao đến công suất cắt 52 4.6 Đồ thị ảnh hƣởng chiều sâu cắt đến công suất cắt 54 4.7 Đồ thị ảnh hƣởng tốc độ cắt tới suất 55 4.8 Đồ thị ảnh hƣởng lƣợng ăn dao tới suất 57 4.9 Đồ thị ảnh hƣởng chiều sâu cắt tới suất 59 DANH MỤC BẢNG TT Tên bảng Trang 2.1 Mã hoá yếu tố ảnh hƣởng 28 2.2 Ma trận thí nghiệm theo kế hoạch Hartley 28 3.1 Thông số kỹ thuật máy phay TUM20VS 37 4.1 Tổng hợp kết phân bố thực nghiệm 48 4.2 Các đặc trƣng phân bố thực nghiệm 48 4.3 Ảnh hƣởng tốc độ cắt đến công suất cắt 50 4.4 Ảnh hƣởng lƣợng ăn dao đến công suất cắt 51 4.5 Ảnh hƣởng chiều sâu cắt đến công suất cắt 53 4.6 Ảnh hƣởng tốc độ cắt đến suất 54 4.7 Ảnh hƣởng lƣợng ăn dao đến suất 56 4.8 Ảnh hƣởng chiều cắt đến suất 57 4.9 Mã hóa yếu tố ảnh hƣởng 59 4.10 Ma trận thí nghiệm trung tâm hợp thành 60 DANH MỤC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT Ký hiệu Tên Đơn vị Pz Lực vòng N Py Lực hƣớng kính N PH Lực nằm ngang N PV Lực thẳng đứng N p Lực cắt đơn vị N/mm2 f Tiết diện cắt ngang dao thực thời điểm tính tốn mm2 A Hệ số tính đến điều kiện cắt phụ thuộc vào tính chất vật liệu gia công n Số mũ đặc trƣng cho ảnh hƣởng a đến lực p ax Chiều dày cắt tức mm Sz Lƣợng chạy dao mm/răng D Đƣờng kính dao mm η Hiệu suất máy Kn Hệ số tải tức thời cho phép Ns Năng suất cm3/s W Chi phí lƣợng để làm khối lƣợng sản phẩm M kWh M Khối lƣợng sản phẩm mà thiết bị làm m3 Nd Công suất động cần thiết máy phay hoạt động thời gian T làm khối lƣợng sản phẩm kW T Thời gian máy phay tạo khối lƣợng sản phẩm M H l Chiều dài lƣợt phay mm Ra Sai lệch profin trung bình cộng giá trị trung bình cộng chiều cao h tính từ đƣờng trung bình phạm vi chiều dài chuẩn mm, μm Rz Chiều cao nhấp nhô profin theo mƣời điểm mm sm Bƣớc trung bình nhấp nhơ profin mm S Bƣớc trung bình nhấp nhơ profm theo đỉnh mm Rmax Chiều cao lớn nhấp nhô profin mm c Số lƣợng nhóm K Khoảng chia nhóm a Số tổ đƣợc chia n Số lần thí nghiệm k Cự ly tổ xmax, Trị số thu thập lớn nhất, bé đại lƣợng nghiên cứu S Sai tiêu chuẩn S% Hệ số biến động R Phạm vi biến động Sk Độ lệch Ex Độ nhọn l Số tổ hợp m Số lần lặp ∆% Sai số tƣơng đối Y Giá trị trung bình đại lƣợng nghiên cứu Gtt Tính đồng theo tiêu chuẩn Kohren S2max Phƣơng sai lớn N thí nghiệm F Giá trị tính tốn theo tiêu chuẩn Fisher N Tổng số thí nghiệm e Khoảng biến thiên R Hệ số đơn định T Giá trị chuẩn Student ... nghiệp: "Nghiên cứu ảnh hưởng số thông số kỹ thuật đến công suất cắt suất phay rãnh thép C45 dao phay ngón máy phay TUM20VS" CHƢƠNG TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Tình hình sử dụng nghiên cứu máy. .. trung nghiên cứu ảnh hƣởng số yếu tố nhƣ , lƣợng ăn dao, tốc độ cắt, chiều sâu cắt Đến công suất cắt phay rãnh thép C45 dao phay ngón máy phay TUM20VS 2.3 Nội dung nghiên cứu 2.3.1 Nghiên cứu. .. máy máy phay, vấn đề đƣợc quan tâm nƣớc ta giới Chính vậy, với ý tƣởng nêu trên, tiến hành nghiên cứu đề tài: "Nghiên cứu ảnh hưởng số thông số kỹ thuật đến công suất cắ suất phay rãnh thép C45 dao