Nghiên cứu ảnh hưởng của một số thông số đến chất lượng sản phẩm và chi phí điện năng riêng khi phay mặt phẳng trên máy phay jen lian UH 1​

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƢỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP HỒNG MINH HỊA NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ THÔNG SỐ ĐẾN CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM VÀ CHI PHÍ ĐIỆN NĂNG RIÊNG KHI PHAY MẶT PHẲNG TRÊN MÁY PHAY JEN LIAN UH-1 LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT Hà Nội, 2016 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƢỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP HỒNG MINH HỊA NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ THÔNG SỐ ĐẾN CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM VÀ CHI PHÍ ĐIỆN NĂNG RIÊNG KHI PHAY MẶT PHẲNG TRÊN MÁY PHAY JEN LIAN UH-1 CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ MÃ SỐ: 60.52.01.03 LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS DƢƠNG VĂN TÀI Hà Nội, 2016 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tôi, số liệu, kết luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khác Nếu nội dung nghiên cứu tơi trùng lặp với cơng trình nghiên cứu cơng bố, tơi xin hồn tồn chụi trách nhiệm tuân thủ kết luận đánh giá luận văn Hội đồng khoa học Biên Hòa, ngày 15 tháng năm 2016 Ngƣời cam đoan Hồng Minh Hịa ii LỜI CẢM ƠN Nhân dịp hoàn thành luận văn cho phép tơi bày tỏ lịng biết ơn chân thành sâu sắc tới Thầy giáo hướng dẫn khoa học PGS.TS Dương Văn Tài, dành nhiều thời gian bảo tận tình giúp đỡ tơi hoàn thành luận văn Trân trọng cảm ơn lãnh đạo nhà trường, phòng sau Đại học, khoa Cơ điện Cơng trình trường Đại học Lâm nghiệp giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi cho tơi hồn thành nhiệm vụ học tập nghiên cứu Trân trọng cảm ơn lãnh đạo trường Trường Đại học Đồng Nai tạo điều kiện thuận lợi cho hồn thành khóa học luận văn tốt nghiệp Trân trọng cảm ơn Nhà khoa học, bạn đồng nghiệp đóng góp nhiều ý kiến quý báu suốt q trình làm hồn chỉnh luận văn Biên Hòa, ngày 15 tháng năm 2016 Tác giả luận văn Hồng Minh Hịa BẢN NHẬN XÉT Của ngƣời hƣớng dẫn luận văn thạc sỹ Họ tên hướng dẫn khoa học: PGS TS Dương Văn Tài Họ tên học viên cao học: Hồng Minh Hịa Chun ngành: Kỹ thuật khí Khóa học 2014-2016 Tên đề tài: : “Nghiên cứu ảnh hưởng số thông số đến chất lượng sản phẩm chi phí điện riêng phay mặt phẳng máy phay Jen Lian UH-1" Nội dung nhận xét Tinh thần, thái độ trình làm luận văn Trong thời gian thực luận văn, học viên Hồng Minh Hịa lao động khoa học cách tích cực, nghiêm túc sáng tạo hoàn thành luận văn yêu cầu đề cương duyệt Mặc dù thời gian nghiên cứu có hạn, để hồn thành luận văn học viên chủ động tích cực nghiên cứu tài liệu thu kết tốt Về lực trình độ chun mơn Học viện có lực độc lập nghiên cứu để giải vấn đề đặt ra, có lực tổ chức thực thí nghiệm, có trình độ chun mơn khí chế tạo máy - Về q trình thực đề tài kết luận văn Học viên phân tích, tổng hợp tài liệu, từ phân tích lực tác dụng dao lên phơi q trình phay, phân tích yếu tố ảnh hưởng đến lực cắt chất lượng sản phẩm iv Học viên tiến hành thực nghiệm thiết lập hàm tương quan ảnh hưởng số thông số máy bao gồm: Vận tốc cắt lượng chạy dao chiều sâu cắt đến chi phí điện riêng độ nhám bề mặt gia cơng - Học viên giải tốn tối ưu tìm số thơng số sử dụng hợp lý máy phay Jen Lian UH-1 phay mặt phẳng dao phay mặt đầu Kết luận chung Luận văn mà học viên Hồng Minh Hịa thực đảm bảo tính khoa học, xác đáp ứng với yêu cầu khoa học thực tiễn sản xuất Những kết nghiên cứu đạt có độ xác, có ý nghĩa khoa học thực tiễn Trong điều kiện khó khăn học viên thực nội dung với kết nêu nỗ lực cố gắng lớn Tuy số hạn chế, song đánh giá chung, luận văn thạc sĩ học viên Hồng Minh Hịa cơng trình có chất lượng, có tính khoa học thực tiễn, đáp ứng yêu cầu luận văn thạc sĩ kỹ thuật, đề nghị học viên bảo vệ trước Hội đồng chấm luận văn thạc sĩ Hà Nội, ngày 15 tháng năm 2016 Ngƣời hƣớng dẫn khoa học PGS TS Dƣơng Văn Tài v MỤC LỤC Trang TRANG PHỤ BÌA LỜI CAM ĐOAN i lỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC v DANH MỤC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT viii DANH MỤC HÌNH x DANH MỤC BẢNG xii MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết vấn đề nghiên cứu Ý nghĩa khoa học thực tiễn luận văn Chƣơng 1: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Tổng quan phay 1.1.1 Định nghĩa phay 1.1.2 Các dạng dao phay chủ yếu 1.1.3 Đặc điểm gia công cắt gọt dao phay 1.1.4 Các phương pháp phay 1.2 Tình hình sử dụng nghiên cứu máy phay kim loại giới 1.3 Tình hình sử dụng nghiên cứu máy phay kim loại nước 11 1.4 Những vấn đề tồn cần nghiên cứu giải 15 Chƣơng 2: MỤC TIÊU, NỘI DUNG, ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP 17 2.1 Mục tiêu nghiên cứu 17 2.2 Phạm vi nghiên cứu 17 2.3 Nội dung nghiên cứu 17 2.3.1 Nghiên cứu lý thuyết: 17 2.3.2 Nghiên cứu thực nghiệm: 17 2.4 Đối tượng nghiên cứu 17 2.4.1 Cấu tạo thông số kỹ thuật máy phay Jen Lian UH-1 17 2.4.2 Thông số kỹ thuật máy phay Jen Lian UH-1 18 2.4.3 Dao phay 19 2.4.4 Đối tượng gia công 20 2.5 Phương pháp nghiên cứu 20 vi 2.5.1 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết 20 2.5.2 Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm 20 2.5.3 Phương pháp giải toám tối ưu đa mục tiêu 20 Chƣơng 3: CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA ĐỀ TÀI 24 3.1 Cơ sở lý thuyết lực tác dụng phần tử cắt lên phôi 24 3.2 Cơ sở lý thuyết trình phay 25 3.2.1 Các yếu tố chế độ cắt 25 3.2.2 Thơng số hình học lớp cắt phay 27 3.2.3 Lực cắt phay dao phay mặt đầu 32 3.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến lực cắt 34 3.3.1 Ảnh hưởng bề rộng chiều sâu cắt đến lực cắt PZ 34 3.3.2 Ảnh hưởng chiều sâu cắt lượng chạy dao đến lực cắt 35 3.3.4 Ảnh hưởng vật liệu dao tới lực cắt 36 3.3.5 Ảnh hưởng tốc độ cắt đến lực cắt 37 3.3.6 Ảnh hưởng thông số hình học dao đến lực cắt 38 3.4 Xác định chế độ phay 42 3.4.1 Xác định chiều sâu cắt t (mm) 42 3.4.2 Xác định lượng chạy dao Sz (mm/răng) 42 3.4.3 Xác định tốc độ cắt phay 43 Chƣơng 4: NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM 44 4.1 Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm 44 4.1.1 Chọn phương pháp nghiên cứu 44 4.1.2 Chọn hàm mục tiêu nghiên cứu 44 4.1.3 Chọn tham số ảnh hưởng đến hàm mục tiêu 46 4.2 Phương pháp xác định hàm mục tiêu 47 4.2.1 Phương pháp xác định chi phí điện riêng 47 4.2.2 Phương pháp xác định độ nhám bề mặt gia công 48 4.3 Thiết bị thí nghiệm dụng cụ đo 48 4.3.1 Thiết bị thí nghiệm 48 4.3.2 Dụng cụ đo 49 4.4 Phương pháp xử lý số liệu thí nghiệm 50 4.4.1 Kiểm tra số liệu thí nghiệm xác định số lần lặp lại tối thiểu 50 4.4.2 Xác định mơ hình tốn học 51 vii 4.4.3 Kiểm tra tính đồng phương sai 51 4.4.4 Kiểm tra giá trị có nghĩa hệ số hồi qui 52 4.4.5 Kiểm tra tính tương thích phương trình hồi qui 52 4.4.6 Kiểm tra khả làm việc mơ hình hồi qui 53 4.4.7 Chuyển phương trình hồi qui dạng thực 53 4.5 Kết thí nghiệm đơn yếu tố 54 4.5.1 Ảnh hưởng vận tốc cắt đến chi phí điện riêng 54 4.5.2 Ảnh hưởng vận tốc cắt đến độ nhám bề mặt 55 4.5.3 Ảnh hưởng lượng chạy dao (S) đến chi phí điện riêng 56 4.5.4 Ảnh hưởng lượng chạy dao (S) đến độ nhám bề mặt 57 4.5.5 Ảnh hưởng chiều sâu cắt (t) đến chi phí điện riêng 58 4.5.6 Ảnh hưởng chiều sâu cắt( t) đến độ nhám bề mặt 59 4.6 Kết thực nghiệm đa yếu tố 60 4.6.1 Chọn vùng nghiên cứu giá trị biến thiên thông số đầu vào 61 4.6.2 Xây dựng ma trận thực nghiệm 61 4.6.3 Kết thí nghiệm đa yếu tố 62 4.7 Xác định giá trị tối ưu tham số ảnh hưởng 65 4.7.1 Lựa chọn phương pháp giải toán tối ưu 65 4.7.2 Xác định giá thông số sử dụng hợp lý máy phay Jen Lian UH-1 .65 4.7.3 Thực nghiệm tiện theo chế độ tối ưu 66 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 68 Kết luận 68 Kiến nghị 68 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC viii DANH MỤC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT Ký hiệu Nr Chi phí Nđ T Công s Thời gi M M Khối lư Nc Công s m Hiệu su Kt Pz Hệ số q Lực tiế Py Lực hư Px Lực ch Vz Vx Tốc độ Tốc độ Cp Hệ số p Cv Hệ số p Ra Sai lệch Rz v Chiều c Tốc độ S Lượng t Chiều s hz  Mức độ Góc ng 1 Góc ng  Góc mũ  Góc trư  Góc sa  Góc cắ PHẦN PHỤ LỤC PHỤ LỤC KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM THĂM DỊ với vận tốc cắt V = 1000 vòng/ phút, lượng chạy dao S= 40 mm/ phút chiều sâu cắt t= 1mm STT 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 PHỤ LỤC ẢNH HƯỞNG CỦA VẬN TỐC CẮT ĐẾN CHI PHÍ NĂNG LƯỢNG RIÊNG VÀ ĐỘ NHÁM Với S = 40mm/phút ; t = 1,5mm STT Vận tốc cắt) 600 800 1000 1200 1400 PHỤ LỤC ẢNH HƯỞNG CỦA LƯỢNG CHẠY DAO ĐẾN CHI PHÍ NĂNG LƯỢNG RIÊNG VÀ ĐỘ NHÁM Với v = 1000 vòng /ph, t = 1,5mm Lượng STT chạy Lần dao đo (s) 20 40 3 60 80 100 PHỤ LỤC 04 ẢNH HƯỞNG CỦA CHIỀU SÂU CẮT ĐẾN CHI PHÍ NĂNG LƯỢNG STT Chiều sâu cắt (t) Lần đo 0,5 2 3 1,5 2 2,5 PHỤ LỤC KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM ĐA YẾU TỐ STN Lần TN V 1400 1400 1400 600 600 600 1400 1400 1400 600 600 600 1400 1400 1400 600 600 600 1400 1400 1400 600 600 600 10 11 12 13 14 15 PHỤ LỤC HÌNH ẢNH THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH CHI PHÍ ĐIỆN NĂNG RIÊNG VÀ ĐỘ NHÁM BỀ MẶT GIA CƠNG Lắp mẫu thí nghiệm Kiểm tra mẫu thí nghiệm PHỤ LỤC HÌNH ẢNH THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH CHI PHÍ ĐIỆN NĂNG RIÊNG VÀ ĐỘ NHÁM BỀ MẶT GIA CÔNG PHỤ LỤC DỤNG CỤ ĐO VÀ SẢN PHẨM SAU KHI PHAY Dụng cụ đo trường Sản phẩm sau phay ... VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƢỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP HỒNG MINH HỊA NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ THÔNG SỐ ĐẾN CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM VÀ CHI PHÍ ĐIỆN NĂNG RIÊNG KHI PHAY MẶT PHẲNG TRÊN MÁY... PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Mục tiêu nghiên cứu Xuất phát từ lý thực đề tài nêu đặt mục tiêu nghiên cứu là: Xác định ảnh hưởng số thông số đến chất lượng sản phẩm chi phí điện riêng phay mặt phẳng máy phay. .. ảnh hưởng đến chi phí lượng riêng độ nhán phay mặt phẳng dao phay mặt đầu máy phay TUM20VS" [6], xác định ảnh hưởng tốc độ phay chi? ??u sâu cắt đến chi phí lượng riêng chất lượng sản phẩm, nhiên