Nghiên cứu sự ảnh hưởng của một số thông số kỹ thuật đến công suất cắt và năng suất khi tiện trơn thép c45 trên máy tiện EER1330

ĐẶT VẤN ĐỀ Ngành khí chế tạo ngành quan trọng tạo loại máy móc, thiết bị sản phẩm phục vụ đời sống văn hóa xã hội Trình độ phát triển ngành chế tạo máy có tác dụng lớn đến phát triển nhiều ngành khác định suất lao động sản xuất xã hội nói chung.Trong chế tạo máy, gia công kim loại cắt gọt Tiện phương pháp gia công kim loại cắt gọt phổ biến ngành khí chế tạo máy Trong nhà máy khí, máy tiện chiếm số lượng lớn nhất, khoảng 30% đến 40% Trên giới, nước phát triển phương pháp gia cơng cắt gọt có vai trị quan trọng cơng việc gia cơng khí Nhiều loại máy tiện nghiên cứu chế tạo nhiều nước khác Mỹ Ngày nay, Khoa học - Công nghệ phát triển thiết bị gia công cắt gọt thường làm việc với trợ giúp người máy (Robot) hệ thống điều khiển chung Hệ thống điều khiển có nhiệm vụ đảm bảo cho người máy máy cắt làm việc theo chương trình chế độ cắt hợp lý xác định trước Ở nước ta năm 2003, Thủ tướng phủ phê duyệt Chiến lược phát triển ngành khí Việt Nam đến năm 2010, tầm nhìn tới 2020 Trong có chiến lược phát triển máy cơng cụ như: Ưu tiên phát triển ngành chế tạo máy công cụ nhằm đáp ứng nhu cầu ngành công nghiệp, nghiên cứu thiết kế, chế tạo mẫu máy đại (ứng dụng công nghệ PLC, CNC) thiết bị gia công đặc biệt Ngành gia công kim loại cắt gọt ngành quan trọng thiếu, phương pháp tiện chiếm tỷ trọng lớn Trong Việt Nam sản xuất số loại máy tiện máy tiện T613, T616, T630,T6M16, T18A lại nhập máy tiện từ nước với số lượng lớn nhiều chủng loại khác Vì vậy, nhiều vấn đề từ thực tiễn sản xuất đặt cần phải nghiên cứu sử dụng loại máy tiện nhập nội cách để tìm chế độ làm việc hợp lý, phù hợp với điều kiện sản xuất trình độ sử dụng cơng nhân Việt Nam cho đạt suất, chất lượng sản phẩm giá thành hợp lý Trong chi phí sản xuất để tạo nên giá thành chi phí lượng điện chiếm phần đáng kể, để tìm chế độ gia cơng thơng số góc dao cắt hợp lý nhằm tiết kiệm lượng đến mức thấp để giảm giá thành gia công chi tiết máy cần thiết có tính thời Bên cạnh đó, chế độ gia cơng thơng số góc dao cắt ảnh hưởng lớn đến độ nhám bề mặt, tiêu quan trọng đánh giá chất lượng gia công chi tiết máy máy tiện Từ phân tích nêu trên, đồng ý Khoa Cơ Điện Cơng Trình Trường Đại học Lâm Nghiệp, thực luận văn tốt nghiệp với đề tài: “Nghiên cứu ảnh hƣởng số thông số kỹ thuật đến công suất cắt suất tiện trơn thép C45 máy tiện EER1330 ” Chƣơng TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Tình hình sử dụng nghiên cứu máy tiện giới Đã từ xa xưa người biết dùng đơi tay để tạo vật dụng đất sét, gỗ, xương, đá…, sau chế tạo sử dụng nhiều vật dụng kim loại để phục vụ đời sống Do nhu cầu ngày cao hơn, công việc ngày nhiều nên người phải nghĩ cấu để giảm nhẹ sức lao động Con người không ngừng chế tạo vật dụng để sản xuất với quy mô lớn, việc sản xuất cấu máy phải trải qua thời gian dài đến hình thành ngành chế tạo máy Cuối kỷ XIV đầu kỷ XV máy tiện đạp chân chế tạo (hình 1.1) Chuyển động quay trịn chi tiết gia công nhờ dây thừng nối với cần đàn hồi từ chỗ hai người điều khiển máy cần người điều khiển Hình 1.1 Mơ hình máy tiện đạp chân Cuối kỷ 15 đầu kỷ 16 Leonadoavinci – họa sĩ lớn, đồng thời kỹ sư có tài người Ytalia phát minh số kết cấu tiếng máy tiện như: trục vitme, bàn dao… đặc biệt phác thảo nguyên tắc số máy tiện, máy cắt ren Cuối kỷ XVI,kỹ sư người Pháp Jac Beson phát minh máy tiện cắt ren hình trụ ren hình Đầu kỷ XVII người ta dùng sức nước làm động lực cho máy công cụ phát minh quan trọng việc phát triển máy tiện tìm bàn chạy dao tự động Năm 1712, A.K Nartov nhà phát minh người Nga,thợ khí Sa hồng Petr đệ tìm phương pháp ứng dụng loại bàn dao máy tiện Đến năm 1774 nhà thiết kế máy công cụ người Nga JacôBatitreps, L Xôbôkin, A Xurnhin, đặc biệt Mikhail Lơmơnơxốp có cống hiến quan trọng lĩnh vực chế tạo máy công cụ nước Nga thiết kế máy tiện hình cầu Vào cuối kỷ XVIII, giới hóa q trình gia cơng kim loại cắt gọt giải nhờ phát minh nhà bác học người Anh Henry Maudsley Trên sở kế thừa kết nghiên cứu nhà khoa học, ông cộng nghiên cứu hồn thiện mẫu máy tiện có chế tạo mẫu máy tiện vạn (hình 1.2) Nhờ máy tiện vạn mà nhiều chi tiết máy chế tạo,đóng góp tích cực cho phát triển ngành chế tạo máy nước Anh lúc Sau đó, học trị H.Mauslay R.Robert nghiên cứu hoàn thiện mẫu máy củaH.Mauslay cấu truyền động giống máy tiện dùng (hình 1.3) Hình 1.2.Mẫu máy tiện H.Maudslay Hình 1.3.Mẫu máy tiện R.Robert Ngày nay, nước Anh nước công nghiệp phát triển 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 khoảng 9,5% Một số hãng có sản phẩm xuất sang nhiều nước khác giới hãng COLCHESTER sản xuất loại máy tiện với mã hiệu : CDS 6240A, CDS 6240B, CDS 6240C, CDS 6250A, CDS 6250B, CDS 6250C, CDS 6266A, CDS 6266B, CDS 6266C (hình 1.4) Hình 1.4.Máy tiện CDS 6266C Ở Nga, ngành chế tạo máy công cụ phát triển, nhiều hãng chế tạo máy tiếng giới sản xuất nhiều loại máy tiện khác hãng IZEBSKI, xí nghiệp chế tạo máy hàng đầu Nga có cơng suất 128000 thiết bị năm sản xuất loại máy tiện với mã hiệu: 1I611P,1I611, IT42, IZ250ITV, IZ250ITP, 95TC, IZ6U, ITVM250F3 Hãng MCPO KRASNƯI PROLETARI sản xuất loại máy tiện vạn với mã hiệu như: 1K62D, 1K62, MK6056, 1M63, 16K20 (hình 1.5) Hãng KRAMATORSK sản xuất loại máy tiện vạn với mã hiệu : KJ1909, 1A680, 1A670, 1A675 (hình 1.6) Những loại máy tiện tiện phơi với đường kính từ 1400mm đến 1600mm, cơng suất động 130 HP, tốc độ trục 2,5 - 2800 vòng/phút Sản phẩm hãng xuất đến 50 nước giới Hình 1.5.Máy tiện mã hiệu 16K20 Hình 1.6.Máy tiện 1A 670 Cộng hịa liên bang Đức nước công nghiệp phát triển đầu xuất máy công cụ Nước Đức có khoảng 433 hãng sản xuất máy, trung bình xuất xưởng 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 công nghiệp ĐỨC phát triển nhu cầu máy móc để giới hóa q trình sản xuất lớn đòi hỏi ngành chế tạo máy phải có loại máy cơng cụ có suất cao, chất lượng tốt Để giải vấn đề công ty Pittler, Ludwiglowe nghiên cứu sản xuất máy tiện Revôle tự động dùng phôi phanh Cho tới nay, Đức tiếp tục nghiên cứu sản xuất máy tiện có chất lượng cao hãng OPTIMUM cho đời loại máy tiện vạn có mã hiệu OPTI D 320x630, OPTI D 320x630 DPA, OPTI D 320x920 (hình 1.7)… có đường kính trục 38 mm, công suất động HP, tốc độ trục 65 - 1800 vịng/phút Hãng PROMA sản xuất loại máy tiện với mã hiệu SPB400 ROMA, SPB 400 PROMA, SPB550 PROMA, SPA500 PROMA, SPA500P PROMASPA700 PROMA Hình1.7.Máy tiện mã hiệu OPTI D320×920 Ở Nhật Bản, hãng Washino sản suất loại máy tiện vạn có mã hiệu LEO-80A, LEO-125A, LE0-19J…, có đường kính trục 50 - 54 mm, cơng suất động HP, tốc độ trục tư 50-1500 vịng/phút Hãng TAKISAWA sản suất loại máy tiện vạn có mã hiệu TLS-130, TLS550, LL-100, LLA-1000, TAC360, TAC800, TAC 510, CTX 300 (hình 1.8) có đường kính trục 190 mm, công suất động HP, tốc độ trục 83 – 1800 vịng/phút Hình1.8.Máy tiện CNC mã hiệu CTX 300 Hãng DEZHOU LONG (Trung Quốc) sản suất loại máy tiện vạn mã hiệu CU580M, CU630/1000, CU630/1500, CU630/2000, CU630/3000, CU730/1500, CU730/5000, CA 6150B/1000, CA6150B/2000, CA6150B/3000, CW6130B/1500, CW6130/3000…(hình1.9), có đường kính trục 50 - 70 mm, công suất động 2.5 – 3.0 HP, tốc độ trục từ 70 - 1400 vịng/phút, hãng ZHENG ZHOU (Trung Quốc) sản suất loại máy tiện vạn có mã hiệu FL - 400B, FL - 450B, FL – 500B, FL-600B… có đường kính trục 65 - 80 mm, công suất động - 10 HP, tốc độ trục 22 – 1800 vịng/phút Hình1.9.Máy tiện mã hiệuTMM200 Tình hình sản xuất sử dụng máy tiện số nước nêu cho thấy, gia công chi tiết máy phương pháp tiện phương pháp gia công thông dụng quan tâm nhiều nước có nhiều cơng trình nghiên cứu Nga nước có cơng nghiệp phát triển Các nghiên cứu tập trung vào hướng chủ yếu sau: - Nghiên cứu nâng cao suất lao động chất lượng sản phẩm; -Nghiện cứu hồn thiện thơng số hình học dao cắt; - Nghiên cứu sử dụng vật liệu làm dao cắt; - Nghiên cứu hoàn thiện chế độ cắt gọt gia công chi tiết… Một số cơng trình nghiên cứu điển hình nước Nga là: Cơng trình [8] tác giả Anokhina A.H thực việc nghiên cứu nâng cao chất lượng bề mặt gia công tiện vật liệu kim loại khó gia cơng với tốc độ lớn Kết nghiên cứu cho thấy sử dụng loại dao cắt làm vật liệu sứ có độ cứng 90 HRA phù hợp với tốc độ cắt 600 800m/phút, lượng ăn dao 0.05 - 0.1mm/vòng chiều sâu căt 0.15 - 0.25mm cho xuất cao đảm bảo độ xác chất lượng bề mặt gia 10 Bảng 4.13 Ảnh hƣởng tốc độ cắt đến suất cắt STT v (m/p) V (mm3) Nc (kw) 1.13 12.61 87.61 6.95 1.09 12.85 87.61 6.82 0.87 12.85 87.61 6.82 0.74 4.95 87.61 17.70 0.95 4.89 87.61 17.92 0.99 4.72 87.61 18.56 0.86 3.14 87.61 27.90 0.92 3.52 87.61 24.89 0.87 3.22 87.61 27.21 1.05 3.03 87.61 28.89 0.99 2.63 87.61 33.31 0.96 2.63 87.61 33.31 1.31 2.36 87.61 37.12 1.34 2.39 87.61 36.66 1.28 2.38 87.61 36.81 780 t (s) 320 N 3φ (W) 1245 1625 2000 Bảng 4.14 Tổng hợp giá trị tính tốn hàm suất cắt tốc độ cắt thay đổi STT Y1 Y2 Y3 Ytb Y- Yost 6.95 6.82 6.82 6.86 7.02 0.15 17.70 17.92 18.56 18.06 17.75 -0.31 27.90 24.89 27.21 26.66 26.58 -0.08 28.89 33.31 33.31 31.83 32.30 0.47 37.12 36.66 36.81 36.86 36.62 -0.23 Từ kết xử lý phụ lục ta xây dựng đồ thị ảnh hưởng tốc độ cắt đến suất (hình 4.6) 55 Ns (mm3/s) ẢNH HƯỞNG CỦA TỐC ĐỘ CẮT ĐẾN NĂNG SUẤT 40.00 35.00 30.00 25.00 20.00 15.00 10.00 5.00 0.00 500 1000 1500 2000 2500 V (v/p) Hình 4.6 Đồ thị ảnh hƣởng tốc độ cắt đến suất 4.4 Kết nghiên cứu đa yếu tố Từ kết thực nghiệm đơn yếu tố cho thấy qui luật tương quan hàm mục tiêu hàm phi tuyến ta tiến hành kế hoạch thực nghiệm bậc hai 4.4.1 Chọn vùng nghiên cứu giá trị biến thiên thơng số đầu vào Trong q trình thực nghiệm đơn yếu tố, ta xác định mức biến thiên yếu tố ảnh hưởng Bảng 4.15 Mã hoá thông số đầu vào Các yếu tố Mức biến thiên Mức Mức sở Mức Khoảng biến thiên Mã hóa X1 t (mm) X2 s (mm/v) X3 v (v/p) +1 -1 0.3 0.2 0.1 0.1 0,28 0,165 0,05 0.115 2000 1245 320 580 Ta có: X1= X2= =10.t - =6,06.s-1.43 (4.8) 56 X3= =1,72 10-3.v -2,15 4.4.2 Thành lập ma trận thí nghiệm Bảng 4.16 Ma trận thí nghiệm kế hoạch trung tâm hợp thành STT 10 11 12 13 14 15 16 17 X1 -1 -1 -1 -1 1 -1 0 0 0 X2 -1 -1 1 -1 -1 1 0 -1 0 0 X3 -1 -1 -1 -1 1 1 0 0 -1 0 4.4.3 Xác định mơ hình tốn thực phép tính kiểm tra 4.4.3.1 Hàm cơng suất cắt Nc - Kiểm tra tính đồng phương sai Tiêu chuẩn Kohren Gtt = 0,2072 Tiêu chuẩn Kohren tra bảng Gb = 0,376 Gtt< Gb tính đồng phương sai đạt tiêu chuẩn Hàm Nc có dạng: Y1 = 0,002 -2,430X1 + 47,047X12 + 7,865X2 – 97,71X2X1 + 33, 902X22 – 0,0005X3 - 0,008X3X1 + 0,007X3X2 (4.9) - Kiểm tra mức ý nghĩa hệ số: sử dụng tiêu chuẩn Student, hệ số có nghĩa ttt> tb Giá trị tb = 0,05;  = N.(n-1) = 34 tb = 2,02 57 Chúng định không bỏ hệ số để tiện cho việc tìm giá trị tối ưu - Kiểm tra tính tương thích mơ hình Ftt = 2,3 < Fb = 3,07 Vậy mơ hình ta chọn tương thích Bảng 4.17 Tổng hợp giá trị xử lý đƣợc hàm Nr STT 10 11 12 13 14 15 16 17 Y1 0.56 0.56 2.39 0.62 1.32 1.32 1.67 8.84 0.97 0.96 1.14 0.83 1.31 0.66 0.86 0.86 0.86 Y2 0.57 0.64 2.37 0.57 1.34 1.24 1.67 8.85 0.94 0.95 1.12 0.82 1.30 0.66 0.92 0.92 0.92 Y3 0.57 0.62 2.33 0.57 1.34 1.24 1.67 8.89 0.97 0.94 1.12 0.84 1.28 0.66 0.87 0.87 0.87 Ytb 0.567 0.607 2.363 0.587 1.333 1.237 1.670 8.860 0.960 0.950 1.127 0.830 1.297 0.660 0.883 0.883 0.883 Y0.016 1.805 2.727 0.021 1.780 0.887 2.129 7.516 2.044 0.207 2.214 0.085 2.084 0.214 0.655 0.655 0.655 Yost -0.551 1.199 0.363 -0.565 0.447 -0.349 0.459 -1.344 1.084 -0.743 1.087 -0.745 0.788 -0.446 -0.228 -0.228 -0.228 4.4.3.2 Hàm cơng suất cắt Ns - Kiểm tra tính đồng phương sai Tiêu chuẩn Kohren Gtt = 0,2299 Tiêu chuẩn Kohren tra bảng Gb = 0,376 Gtt< Gb tính đồng phư ơng sai đạt tiêu chuẩn Hàm Ns có dạng: Y2 = 11,99 + 78,56X1 – 467.897X12 - 96,47X2 + 533,43X2X1 47,34X22–0,024X3+0,072X3X1+0,096X3X2 - (4.10) - Kiểm tra mức ý nghĩa hệ số: sử dụng tiêu chuẩn Student, hệ số có nghĩa ttt> tb Giá trị tb = 0,05;  = N.(n-1) = 34 tb = 2,02 58 Chúng định không bỏ hệ số để tiện cho việc tìm giá trị tối ưu - Kiểm tra tính tương thích mơ hình Ftt = 2,3 < Fb = 3,07 Vậy mơ hình ta chọn tương thích Bảng 4.18 Tổng hợp giá trị xử lý đƣợc hàm Ns STT Y1 Y2 Y3 Ytb Y- Yost 6.71 6.69 6.67 6.690 9.365 2.675 2.90 2.92 2.90 2.907 -2.382 -5.289 5.67 5.26 5.25 5.393 2.962 -2.431 15.56 15.39 15.39 15.447 15.753 0.307 6.58 6.79 6.78 6.717 5.458 -1.258 17.99 17.05 17.21 17.417 18.055 0.638 77.48 77.94 77.94 77.787 73.519 -4.267 32.99 31.80 32.27 32.353 36.385 4.032 14.53 14.97 14.24 14.580 11.563 -3.017 10 16.38 16.63 16.02 16.343 24.954 8.611 11 32.93 35.47 32.81 33.737 36.097 2.360 12 6.68 6.30 6.35 6.443 9.677 3.234 13 37.12 36.66 36.81 36.863 37.719 0.856 14 6.95 6.82 6.82 6.863 11.606 4.738 15 27.90 24.89 27.21 26.667 22.938 -3.729 16 27.90 24.89 27.21 26.667 22.938 -3.729 17 27.90 24.89 27.21 26.667 22.938 -3.729 4.5 Các trị số công nghệ hợp lý tiện kim loại máy tiện EER1330 Để xác định thông số tối ưu, đề tài lựa chọn phương pháp nhân tử Lagranger Trong hàm mục tiêu cơng suất cắt Ta có phiếm hàm: F(X, λ)=Y1+λ(Y2-ε) 59 =0,002 -2,430X1 + 47,047X12 + 7,865X2 – 97,71X2X1 + 33, 902X22 – 0,0005X3 - 0,008X3X1 + 0,007X3X2 + 467.897X12 - 96,47X2 + λ[(11,99 + 78,56X1 – - 47,34X22 – 0,024X3 + 533,43X2X1 0,072X3X1+0,096X3X2) –ε] (4.11) Với ε=85.58 (Ns =Nmax=85.58 mm3/s) Giải hệ phương trình  F  X    F  X    F   X   F    (4.12) Ta được: X1=0,45; X2=-0.53; X3=-0.83; λ=-0.2 Thay X1, X2, X3 vào phương trình 4.8 ta được: t=0.245 (mm); s=0,15 (mm/v); v=767.5 (v/p) Thay t, s v vào phương trình (4.10) ta được: Ns=13,59 (mm3/s); 4.6 Vận hành máy với thông số hợp lý Sau xác định thông số hợp lý, tiến hành chạy máy với thông số chiều sâu cắt t=0.2 (mm); lượng ăn dao s=0,165mm/v tốc độ cắt v=772 v/p Thực 30 lần tiện thu kết sau Năng suất Ns=14,2(mm3/s) Sai số Ns: 14,20  13,59 100  4,48% ; 13,59 Vậy sai số không đáng kể 60 KẾT LUẬN - KIẾN NGHỊ I- KẾT LUẬN Sau thời gian làm việc khẩn trương với giúp đỡ nhiệt tình thầy giáo hướng dẫn ThS Phạm Văn Lý,giảng viên Đỗ Tuấn Anh cán thuộc trung tâm thí nghiệm thực hành khoa Cơ điện cơng trình trường Đại học Lâm nghiệp tơi hồn thành đầy đủ nội dung khóa luận “Nghiên cứu ảnh hưởng số thông số kỹ thuật đến công suất cắt suất tiện trơn thép C45 máy tiện EER1330 ” Từ kết nghiên cứu rút số kết luận sau: công suất cắt Nc suất cắt Ns tiện phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: Vật liệu làm lưỡi dao thơng số hình học nó; vật liệu kích thước chi tiết gia cơng; chế độ gia công Đề tài nghiên cứu ảnh hưởng ba yếu tố chiều sâu cắt, lượng chạy dao tốc độ cắt đến công suất cắt Nc suất cắt Ns thí nghiệm đơn yếu tố cụ thể là: - Ảnh hưởng chiều sâu cắt t đến công suất cắt Nc suất cắt thể qua phương trình toán học: Nc = 1,463 –5,171.t + 11,428.t2 Ns = 12,707 – 33,117.t + 512,476.t2 - Ảnh hưởng lượng ăn dao s đến đến công suất cắt Nc suất cắt thể qua phương trình tốn học: Nc = 1.038 – 3,309.s + 14,388.s2 Ns = -5,820 + 523,331.s - 396,11.s2 - Ảnh hưởng tốc độ cắt v đến đến công suất cắt Nc suất cắt thể qua phương trình tốn học: Nc = 1,262 - 0,0008.v + 0,0000004.v2 Ns = -1,612 +0,028.v -0,000004.v2 Bằng thí nghiệm đa yêu tố, đề tài xác định quy luật ảnh hưởng đồng thời chiều sâu cắt t, lượng chạy dao s tốc độ cắt v đến 61 công suất cắt Nc ,năng suất cắt Ns tiện trơn thép C45 máy tiện EER1330, cụ thể là: - Công suất cắt Nc Y1 = 0,002 -2,430X1 + 47,047X12 + 7,865X2 – 97,71X2X1 + 33, 902X22 – 0,0005X3 - 0,008X3X1 + 0,007X3X2 - Năng suất cắt Ns Y2 = 11,99 + 78,56X1 – 467.897X12 - 96,47X2 + 533,43X2X1 47,34X22 – 0,024X3 + 0,072X3X1 + 0,096X3X2 - Từ phương trình thể phụ thuộc công suất cắt Nc ,năng suất cắt Ns vào chiều sâu cắt t, lượng chạy dao s tốc độ cắt v tiện trơn thép, đề tài xác định trị số tối ưu yếu tố ảnh hưởng, tiến hành thực nghiệm máy tiện cho thấy sai lệch tính tốn lý thuyết với thực nghiệm không đáng kể, cụ thể là: t=0.245(mm); s=0,37 (mm/v); v=1585,8 (v/p) Sai số tính tốn với thực nghiệm 4,48% II- KIẾN NGHỊ Cần tiếp tục nghiên cứu cách tổng thể phụ thuộc công suuats cắt Nc suất Ns vào yếu tố ảnh hưởng khác như: Vật liệu làm lưỡi dao thơng số hình học nó; Vật liệu kích thước chi tiết gia cơng; chế độ gia cơng để có kết tồn diện để xác lập chế độ tiện hợp lý; Kết đề tài dùng làm tài liệu tham khảo cho nghiên cứu tiếp theo, cho sản xuất 62 TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Văn Bỉ (2006), Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm, Đại học Lâm nghiệp Trần Văn Địch (2008), Công nghệ chế tạo máy, Nxb Khoa học kỹ thuật, Hà Nội Trần Văn Địch (2009), Nguyên lý cắt kim loại, Nxb Khoa học kỹ thuật, Hà Nội Trần Ngọc Giang (2008), Nghiên cứu mối quan hệ giữu mòn tuổi bền dao gắn mảnh PCBN theo chế độ cắt tiện thép 9XC qua tôi, Đại học Kỹ thuật công nghiệp Thái Nguyên Phạm Văn Lang, Bạch Quốc Khang (1998), Cơ sở lý thuyêt quy hoạch thực nghiệm ứng dụng kỹ thuật nông nghiệp, Nxb Nơng Nghiệp, Hà Nội Hồng Minh Phúc (2008), Xác định trường nhiệt độ dụng cụ PCBN tiện cứng trực giao, Đại học Kỹ thuật công nghiệp Thái Nguyên Hoàng Xuân Tứ (2009), Ảnh hưởng bơi trơn tối thiểu ( MQL) đến mịn dụng cụ cắt nhám bề mặt tiện tinh thép 9CrSi (9XC) qua tôi, luận văn thạc sĩ kỹ thuật, Đại học Kỹ thuật công nghiệp Thái Nguyên Анохина А.Ю (2009), Исследование качества обработанной поверхиости при скоростном точении, ДонНТУ Богуславский В.А, Ивченко T.T, (2009), Оптимизация режимов резания при точении трудообрабатываемых материаллов с учетом температурных ограничений ДонНТУ 10 Кузнецова А.В (2007), Повышение эффективности обработки деталей машин с использованием современных инструментальных материаллов, ДонНТУ 63 11 Пустова А.А (2009), Технологическое обеспечение качества деталей горных машин с учетом их эксплуатационных свойств ДонНТУ 12 Скрынников токерных В.С резцов, (2001), Усовершенствование оснашенных конструкций минералокерамическими многогранными пластинами для повышения их универсальности 13 Филоненко.С.Н.(1983) ,Резание металлов,Изд.Машгиз.Киев 64 MỤC LỤC Lời cảm ơn Mục lục Danh mục ký hiệu Danh mục hình Danh mục bảng ĐẶT VẤN ĐỀ Chƣơng TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Tình hình sử dụng nghiên cứu máy tiện giới 1.2 Tình hình sử dụng nghiên cứu máy tiện nước ta 12 Chƣơng MỤC TIÊU, ĐỐI TƢỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG, PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 20 2.1 Mục tiêu nghiên cứu 20 2.2 Đối tượng, phạm vi 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 Phương pháp nghiên cứu 21 2.5 Nội dung phương pháp luận phương pháp nghiên cứu thực nghiệm 21 2.5.1 Chọn mục tiêu thực nghiệm 21 2.5.2 Chọn tham số điều khiển 22 2.5.3.Chọn thiết bị đo 22 2.5.4.Tiến hành công tác chuẩn bị 22 2.5.5 Thí nghiệm thăm dị 22 2.5.6 Thực nghiệm đơn yếu tố 24 2.5.6.1 Đánh giá tính đồng phương sai 25 2.5.6.2 Kiểm tra mức độ ảnh hưởng yếu tố 25 2.5.6.3 Xác định mơ hình thực nghiệm đơn yếu tố để tiến hành phân tích dự báo cần thiết 26 65 2.5.6.4 Kiểm tra tính tương thích mơ hình hồi quy 26 2.5.6.5 Xây dựng đồ thị ảnh hưởng yếu tố đầu vào đến thông số đầu ra28 2.5.7 Thực nghiệm đa yếu tố 28 2.5.7.1.Chọn phương án quy hoạch thực nghiệm lập ma trận thí nghiệm 28 2.5.7.2 Tiến hành thí nghiệm 30 2.5.7.3 Xác định mơ hình tốn học 30 2.5.7.4 Kiểm tra tính đồng phương sai 31 2.5.7.5 Kiểm tra mức ý nghĩa hệ số hồi qui 31 2.5.7.6 Kiểm tra tính tương thích phương trình hồi quy 32 2.5.7.7 Tính lại hệ số hồi qui 33 2.5.7.8 Kiểm tra khả làm việc phương trình hồi qui 34 2.5.7.9 Chuyển phương trình hồi quy dạng thực 34 2.5.8 Xác định giá trị hợp lý 35 Chƣơng CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA ĐỀ TÀI 37 3.1 Cấu tạo nguyên lý hoạt động máy tiện EER -1330 37 3.1.1 Cấu tạo 37 3.1.2 Nguyên lý hoạt động 37 3.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến công suất cắt 39 3.2.1 1.Ảnh hưởng lượng chạy dao chiều sâu cắt 40 3.2.1.2 Ảnh hưởng vật liệu gia công 40 3.2.1.3 Ảnh hưởng góc nghiêng φ 41 3.2.1.4 Ảnh hưởng bán kính đỉnh dao 42 3.2.1.5 Ảnh hưởng góc trước góc sau đến lực cắt 42 Chƣơng KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 43 4.1 Chuẩn bị thí nghiệm 43 4.1.1 Chọn mục tiêu nghiên cứu………………………………………………….43 4.1.2 Chọn tham số điều khiển 43 4.1.3 Chuẩn bị thí nghiệm 43 4.2 Kết thí nghiệm thăm dị 43 66 4.3 Kết thí nghiệm đơn yếu tố 44 4.3.1 Ảnh hưởng yếu tố đến công suất cắt 44 4.3.1.1 Ảnh hưởng chiều sâu cắt 44 4.3.1.2 Ảnh hưởng lượng ăn dao 46 4.3.1.3 Ảnh hưởng tốc độ cắt 48 4.3.2 Ảnh hưởng yếu tố đến suất cắt 50 4.3.2.1 Ảnh hưởng chiều sâu cắt 50 4.3.2.2 Ảnh hưởng lượng ăn dao 52 4.3.2.3 Ảnh hưởng tốc độ cắt 54 4.4 Kết nghiên cứu đa yếu tố 56 4.4.1 Chọn vùng nghiên cứu giá trị biến thiên thông số đầu vào 56 4.4.2 Thành lập ma trận thí nghiệm 57 4.4.3 Xác định mơ hình tốn thực phép tính kiểm tra 57 4.4.3.1 Hàm công suất cắt Nc 57 4.4.3.2 Hàm công suất cắt Ns 58 4.5 Các trị số công nghệ hợp lý tiện kim loại máy tiện EER1330 59 4.6 Vận hành máy với thông số hợp lý 60 KẾT LUẬN - KIẾN NGHỊ 61 I- KẾT LUẬN 61 II- KIẾN NGHỊ 62 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC 67 DANH MỤC CÁC HÌNH Tên hình Trang Hình 1.1 Mơ hình máy tiện đạp chân Hình 1.2.Mẫu máy tiện H.Maudslay Hình 1.3.Mẫu máy tiện R.Robert Hình 1.4.Máy tiện CDS 6266C Hình 1.5.Máy tiện mã hiệu 16K20 Hình 1.6.Máy tiện 1A 670 Hình 1.7.Máy tiện mã hiệu OPTI D320×920 Hình 1.8.Máy tiện CNC mã hiệu CTX 300 Hình 1.9.Máy tiện mã hiệuTMM200 10 Hình 1.10.Máy tiện STANKO 1100/5000 13 Hình 1.11 Máy tiện vạn Sui 32 13 Hình 1.12 Máy tiện FM 1330 14 Hình 1.13.Máy tiện T616 15 Hình 1.14 Máy tiện vạn Việt chuẩn 5m5 15 Hình1.15.Máy tiện CNC GENOS L200H 16 Hình 3.1 Cấu tạo máy tiện EER-1330 37 Hình 3.6 Các thành phần lực cắt tiện 39 Hình 3.7 Ảnh hưởng góc  đến lực Px, Py, Pz 41 Hình 3.8 Ảnh hưởng góc  đến thành phần lực căt Px Py 41 Hình 3.9 Ảnh hưởng bán kính đỉnh dao đến thành phần lực cắt 42 Hình 4.1 Đồ thị ảnh hưởng chiều sâu cắt đến công suất cắt 46 Hình 4.2 Đồ thị ảnh hưởng lượng ăn dao đến cơng suất cắt 48 Hình 4.3 Đồ thị ảnh hưởng tốc độ cắt đến công suất cắt 50 Hình 4.4 Đồ thị ảnh hưởng chiều sâu cắt đến suất 52 Hình 4.5 Đồ thị ảnh hưởng lượng ăn dao đến suất 54 Hình 4.6 Đồ thị ảnh hưởng tốc độ cắt đến suất 56 68 DANH MỤC CÁC BẢNG Tên bảng Trang Bảng 2.1 Mã hoá yếu tố ảnh hưởng 30 Bảng 2.2 Ma trận thí nghiệm theo kế hoạch Hartley 30 Biểu 3.1 Một số thơng số kỹ thuật máy tiện EER-1330 38 Bảng 4.1 Tổng hợp kết phân bố thực nghiệm 44 Bảng 4.2 Các đặc trưng phân bố thực nghiệm 44 Bảng 4.3 Ảnh hưởng chiều sâu cắt đến công suất cắt 45 Bảng 4.4 Tổng hợp giá trị tính tốn công suất cắt chiều sâu cắt thay đổi 46 Bảng 4.5 Ảnh hưởng lượng ăn dao đến công suất cắt 47 Bảng 4.6 Tổng hợp giá trị tính tốn hàm cơng suất lượng ăn dao thay đổi 47 Bảng 4.7 Ảnh hưởng tốc độ cắt đến công suất cắt 49 Bảng 4.8 Tổng hợp giá trị tính tốn hàm cơng suất cắt tốc độ cắt thay đổi 49 Bảng 4.9 Ảnh hưởng chiều sâu cắt đến suất cắt 51 Bảng 4.10 Tổng hợp giá trị tính tốn hàm suất cắt chiều sâu cắt thay đổi 51 Bảng 4.11 Ảnh hưởng lượng ăn dao đến suất cắt 52 Bảng 4.12 Tổng hợp giá trị tính tốn hàm suất cắt lượng ăn dao thay đổi 53 Bảng 4.13 Ảnh hưởng tốc độ cắt đến suất cắt 55 Bảng 4.14 Tổng hợp giá trị tính tốn hàm suất cắt tốc độ cắt thay đổi 55 Bảng 4.15 Mã hố thơng số đầu vào 56 Bảng 4.16 Ma trận thí nghiệm kế hoạch trung tâm hợp thành 57 Bảng 4.17 Tổng hợp giá trị xử lý hàm Nr 58 Bảng 4.18 Tổng hợp giá trị xử lý hàm Ns 59 69 ... thực đề tài: ? ?Nghiên cứu ảnh hưởng số thông số kỹ thuật đến công suất cắt suất tiện trơn thép C45 máy tiện EER1330? ?? thực cần thiết, góp phần nâng cao hiệu sử dụng máy tiện gia công cắt gọt kim... đồ thị ảnh hưởng yếu tố đầu vào đến thông số đầu Dựa vào mơ hình thực nghiệm thu ta xây dựng đồ thị ảnh hưởng thông số đầu vào X đến thông số đầu công suất cắt tiện thép C45 máy tiện EER1330. .. trung nghiên cứu ảnh hưởng số yếu tố chiều sâu cắt, lượng ăn dao, tốc độ cắt đến công suất cắt tiện trơn thép C45 máy tiện EER1330 2.3 Nội dung nghiên cứu 2.3.1 Nghiên cứu lý thuyết Nội dung nghiên