Nghiên cứu ảnh hưởng của một số yếu tố đến chi phí năng lượng riêng và chất lượng gia công một số chi tiết trên máy tiện

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP *** - VÕ HỒNG PHÚC NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ YẾU TỐ ĐẾN CHI PHÍ NĂNG LƯỢNG RIÊNG VÀ CHẤT LƯỢNG GIA CƠNG MỘT SỐ CHI TIẾT TRÊN MÁY TIỆN LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT Hà Nội - 2011 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP -*** - VÕ HỒNG PHÚC NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ YẾU TỐ ĐẾN CHI PHÍ NĂNG LƯỢNG RIÊNG VÀ CHẤT LƯỢNG GIA CÔNG MỘT SỐ CHI TIẾT TRÊN MÁY TIỆN 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 Lê Tấn Quỳnh Hà Nội - 2011 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 Lê Tấn Quỳnh 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 Tôi 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 Cơ điện NN Nam Bộ, Khoa Cơ khí chế tạo, Bộ mơn gia công kim loại nơi công tác Tôi trân trọng cảm ơn Trung tâm thí nghiệm thực hành khoa Cơ điện cơng trình, Trường Đại học Lâm nghiệp, đồng nghiệp tạo điều kiện giúp đỡ hồn thiện kết luận văn Cuối cùng, tơi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu nặng đến Bố, Mẹ gia đình thường xuyên quan tâm, động viên, tạo điều kiện tốt tinh thần vật chất cho suốt thời gian vừa qua Tôi xin cam đoan số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố công trình khác.Những nội dung tham khảo, trích dẫn luận văn rõ nguồn gốc Xin trân trọng cảm ơn! Hà Nội, ngày 10 tháng năm 2011 Tác giả Võ Hồng Phúc ii MỤC LỤC Trang Trang phụ bìa………………………………………………………………… Lời cảm ơn i Mục lục ii Danh mục bảng biểu iv Danh mục hình vẽ v Đặt vấn đề Chương 1: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Tình hình nghiên cứu sử dụng máy tiện giới 1.2 Tình hình nghiên cứu, sử dụng máy tiện việt nam 12 Chương 2: MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 19 2.1 Mục tiêu nghiên cứu 19 2.2 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 19 2.3 Phương pháp nghiên cứu 19 2.4 Nội dung nghiên cứu 20 2.4.1 Thí nghiệm thăm dị 21 2.4.2 Thực Nghiệm đơn yếu tố 23 2.4.3 Thực nghiệm đa yếu tố 27 Chương 3: CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA ĐỀ TÀI 33 3.1 Cấu tạo nguyên lý hoạt động máy tiện eer - 1330 33 3.2 Chi phí lượng riêng 35 3.3 Chất lượng (độ nhám) bề mặt gia công 40 4.1 Mục tiêu thực nghiệm lựa chọn tham số điều khiển 42 4.2 Vật liệu gia công 42 4.3 Dao cắt làm thí nghiệm 44 iii 4.3.1 Những phận dụng cụ cắt 44 4.3.2 Các thơng số hình học dao tiện trạng thái tĩnh 45 4.3.3 Vật liệu làm dao tiện 48 4.3.4 Xác định thơng số góc độ dao tiện 50 4.4 Xác định số vịng quay trục 50 4.5 Tiến hành thí nghiệm 51 4.6 Kết thí nghiệm thăm dị 52 4.7 Thực nghiệm đơn yếu tố 54 4.7.1 Chi phí lượng riêng tiện thơ 54 4.7.2 Chất lượng (độ nhám) bề mặt gia công tiện thô 56 4.7.3 Chi phí lượng riêng tiện tinh 58 4.7.4 Chất lượng (độ nhám) bề mặt gia công tiện tinh 60 4.8 Thực nghiệm đa yếu tố tiện thô 62 4.8.1 Chọn vùng nghiên cứu giá trị biến thiên thông số đầu vào tiện thô 62 4.8.2 Thành lập ma trận thí nghiệm tiện thô 62 4.8.3 Xác định thông số hợp lý tiện thô 63 4.9 Thực nghiệm đa yếu tố tiện tinh 66 4.9.1 Chọn vùng nghiên cứu giá trị biến thiên thông số đầu vào tiện tinh 66 4.9.2 Thành lập ma trận thí nghiệm tiện tinh 67 4.9.3 Xác định thông số hợp lý tiện tinh 67 4.9.4 Vận hành tiện tinh với thông số tối ưu 70 KẾT LUẬN - KIẾN NGHỊ 71 TÀI LIỆU THAM KHẢO 74 PHỤ BIỂU……………………………………………………………… iv DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Ký hiệu Tên gọi Trang Bảng 4.1 Phạm vi ứng dụng mảnh HKC 49 Bảng 4.2 Tổng hợp kết phân bố thực nghiệm 52 Bảng 4.3 Các đặc trưng phân bố thực nghiệm 53 Bảng 4.4 Tổng hợp kết phân bố thực nghiệm 53 Bảng 4.5 Các đặc trưng phân bố thực nghiệm 54 Bảng 4.6 Tổng hợp kết tính tốn hàm chi phí lăng lượng 63 theo ma trận kế hoạch toàn phần Bảng 4.7 Tổng hợp kết tính tốn hàm chất lượng bề mặt gia 65 công theo ma trận kế hoạch toàn phần Bảng 4.8 Tổng hợp kết tính tốn hàm chi phí lăng lượng 68 theo ma trận kế hoạch toàn phần Bảng 4.9 Tổng hợp kết tính tốn hàm chất lượng bề mặt gia cơng theo ma trận kế hoạch tồn phần 69 v DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Ký hiệu Tên gọi Trang Hình 1.1 Mơ hình máy tiện gỗ lồi người Hình 1.2 Máy tiện vạn RT817 Hình 1.3 Máy tiện CNC Mã hiệu 16R35F3 Hình 1.4 Máy tiện vạn KSL-1440 Hình 1.5 Máy tiện vạn MRL-1640T Hình 1.6 Máy tiện CNC mã hiệu CNL 2000 Hình 1.7 Máy tiện vạn mà hiệu OPTI D 320x630 Hình 1.8 Máy tiện CNC CTX600E Hình 1.9 Máy tiện vạn mã hiệu TSL-550 Hình 1.10 Máy tiện vạn mã hiệu TMM-200 Hình 1.11 Máy tiện vạn mã hiệu FL-500BS 10 Hình 1.12 Máy tiện vạn Sui 32 12 Hình 1.13 Máy tiện vạn 660x1200/1700 13 Hình 1.14 Máy tiện vạn T18A 14 Hình 1.15 Máy tiện vạn G-1264-1 14 Hình 1.16 Máy tiện CNC NL3000MC/3000 15 Hình 1.17 Máy tiện CNC CRL-1640 16 Hình 3.1 Cấu tạo máy tiện EER-1330 33 Hình 3.2 Phân lực cắt lực thành phần 36 Hình 3.3 Ảnh hưởng góc  đến lực Px, Py, Pz 38 Hình 3.4 Ảnh hưởng góc  đến thành phần lực căt Px Py 38 vi Hình 3.5 Ảnh hưởng bán kính đỉnh dao r đến thành phần 39 lực căt Hình 4.1 Cấu tạo dao tiện 44 Hình 4.2 Các góc độ dao tiện trạng thái tỉnh 46 Hình 4.3 Máy đo cơng suất Fluke 41B máy đo độ nhám Ra 52 TR200 Hình 4.4 Đồ thị ảnh hưởng chiều sâu cắt đến chi phí 55 lượng riêng tiện thơ Hình 4.5 Đồ thị ảnh hưởng lượng chạy dao đến chi phí 56 lượng riêng tiện thơ Hình 4.6 Đồ thị ảnh hưởng chiều sâu cắt đến chất lượng (độ 57 nhám) bề mặt gia công tiện thơ Hình 4.7 Đồ thị ảnh hưởng lượng chạy dao đến chất lượng bề mặt gia công tiện thơ Hình 4.8 Đồ thị ảnh hưởng chiều sâu cắt đến chi phí 59 lượng riêng tiện tinh Hình 4.9 Đồ thị ảnh hưởng lượng chạy dao đến chi phí 59 lượng riêng tiện tinh Hình 4.10 Đồ thị ảnh hưởng chiều sâu cắt đến chất lượng bề mặt 60 gia công tiện tinh Hình 4.11 Đồ thị ảnh hưởng lượng chạy dao đến chất lượng bề mặt gia công tiện tinh 61 ĐẶT VẤN ĐỀ Nước ta q trình thực chương trình cơng nghiệp hóa, đại hóa nơng nghiệp nơng thơn Đối với đất nước nói chung, ngành kinh tế nói riêng, việc tiến hành cơng nghiệp hóa, đại hóa khơng thể khơng có q trình giới hóa tự động hóa, dựa phát triển ngành khí nói chung, lĩnh vực khí chun ngành nói riêng Trong lĩnh vực khí, gia cơng kim loại khâu quan trọng Gia công cắt gọt phương pháp gia công kim loại phổ biến ngành khí chế tạo máy ngành khí chun ngành Q trình cắt kim loại trình người sử dụng dụng cụ cắt để hớt bỏ lớp kim loại thừa khỏi chi tiết, nhằm đạt yêu cầu cho trước hình dáng, kích thước, vị trí tương quan bề mặt chất lượng bề mặt chi tiết gia công Gia công cắt gọt chiếm tới 30% khối lượng cơng việc gia cơng khí tương lai nhiều Trong tiện phương pháp gia công cắt gọt kim loại thơng dụng Trong nhà máy khí, máy tiện thường chiếm số lượng lớn nhất, khoảng 30% đến 40% [15] Trên giới, nước phát triển phương pháp gia cơng cắt gọt có vai trị quan trọng cơng việc gia cơng khí 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 công cụ là: 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 T613, T616, T630, T6M16, T18A cịn lại nhập máy tiện từ nước ngồi với số lượng lớn nhiều chủng loại khác Vì nhiều vấn đề từ thực tiễn sản xuất nước đặt phải nghiên cứu công nghệ chế độ sử dụng vào lĩnh vực khí nói chung khí chun ngành nói riêng, loại máy tiện với qui mô sản xuất vừa nhỏ Đối với hầu hết thiết bị nhập từ nước ngồi, để có suất, chất lượng giá thành sản phẩm gia công tối ưu cần phải giải tiến hành nghiên cứu nhiệm vụ công nghệ sản xuất cụ thể nhằm không ngừng phát triển, tạo lập sở khoa học phục vụ cho việc cải tiến, hoàn thiện thiết bị, công nghệ chế độ sử dụng Từ phân tích nêu cho thấy cần tiếp tục nghiên cứu công nghệ chế độ làm việc máy tiện gia công cắt gọt kim loại làm sở khoa học cho việc cải tiến sử dụng hiệu thiết bị phục vụ thực tiễn sản xuất, góp phần nâng cao chất lượng sản phẩm hiệu sản xuất, đồng thời góp phần nâng cao chất lượng đào tạo cán kỹ thuật công nhân lĩnh vực gia công kim loại máy tiện 62 4.8 Thực nghiệm đa yếu tố tiện thô 4.8.1 Chọn vùng nghiên cứu giá trị biến thiên thông số đầu vào tiện thơ Dựa vào đặc tính kỹ thuật máy tiện vạn EER-1330 kết thực nghiệm đơn yếu tố, ta chọn vùng nghiên cứu giá trị biến thiên yếu tố ảnh hưởng độ sâu cắt t lượng chạy dao s tiện thô sau: Các yếu tố Mã hóa Mức biến thiên X1 X2 t(mm) s(mm/vịng) Mức +1 0.7 0.28 Mức sở 0.5 0.165 Mức -1 0.3 0.05 Khoảng biến thiên 0,2 0.115 4.8.2 Thành lập ma trận thí nghiệm tiện thơ Trên sở vùng nghiên cứu giá trị biến thiên yếu tố ảnh hưởng chọn, dựa vào lý thuyết quy hoạch thực nghiệm ta lập ma trận thí nghiệm sau: STT X1 X2 0.3 0.05 0.3 0.28 0.7 0.05 0.7 0.28 0.3 0.165 0.7 0.165 0.5 0.05 0.5 0.28 0.5 0.165 63 4.8.3 Xác định thông số hợp lý tiện thô Sau tiền hành thí nghiệm theo kế hoạch ma trận lập, ta kết trình bày phụ lục tiến hành xử lý số liệu thí nghiệm sau: 4.8.3.1 Phương trình hồi quy hàm chi phí lượng riêng + Kiểm tra tính đồng phương sai: Tiêu chuẩn Kohren tính tốn là: Gtt = 0.5000 Giá trị thống kê tra bảng là: Gb = 0.5728 Ta thấy Gtt < Gb, phương sai thí nghiệm đồng + Xác định mơ hình tốn học thực nghiệm: Sử dụng phần mềm OPT để xử lý kết thí nghiệm, ta xác định hệ số phương trình dạng mã hàm chi phí lượng phụ thuộc vào độ sâu cắt lượng chạy dao sau: Y1 = 0.092 - 0.260X1 + 0.208X12 - 0.163X2 + 0.137X2X1 + 0.141X22 (4.12) + Kiểm mức ý nghĩa hệ số hồi qui: Bảng 4.6 Tổng hợp kết tính tốn hàm chi phí lượng theo ma trận kế hoạch toàn phần STT Y1 Y2 Y3 Ytb Y Yost 0.04 03 0.04 0.037 0.027 -0.009 0.01 0.01 0.01 0.010 0.010 0.000 0.01 0.01 0.01 0.010 0.009 0.001 0.00 0.00 0.00 0.000 0.005 0.005 0.01 0.01 0.01 0.010 0.020 0.010 0.01 0.01 0.01 0.010 0.006 -0.004 0.00 0.00 0.00 0.000 0.010 0.010 0.01 0.00 0.00 0.003 -0.001 -0.004 0.01 0.01 0.01 0.010 0.004 -0.006 64 Các giá trị S2bi tính sau: Tiêu chuẩn Student cho hệ số là: T0,0 = 7.3773 T1,0 = -5.2756 T1,1 = 4.3301 T2,0 = -2.5752 T2,1 = 2.3426 T2,2 = 1.8653 Sử dụng tiêu chuẩn Student để đánh giá, hệ số phương trình (4.12) có ý nghĩa Ttt  Tb Với   0.05;  = N(n - 1) giá trị Ttt = 18, giá trị tra bảng Tb = 1.73 Vậy hệ số phương trình (4.12) có ý nghĩa + Chuyển phương trình hồi quy hàm mục tiêu dạng thực: Trên sở lý thuyết quy hoạch thực nghiệm, phương trình hồi quy hàm mục tiêu chuyển dạng thực có dạng sau: Nr = 0.208t2 - 0.260t + 0.137t.s + 0.141s2 - 0.163s + 0.092 (4.13) 4.8.3.2 Phương trình hồi quy hàm chất lượng bề mặt gia cơng + Kiểm tra tính đồng phương sai: Tiêu chuẩn Kohren tính tốn là: Gtt = 0.4565 Giá trị thống kê tra bảng là: Gb = 0.5728 Ta thấy Gtt < Gb, phương sai thí nghiệm đồng + Xác định mơ hình thí nghiệm: Phương trình dạng mã hàm chất lượng (độ nhám) bề mặt gia công phụ thuộc vào độ sâu cắt lượng chạy dao sau: Y2 = - 8.996 + 51.058X1 - 51.153X12 + 38.205X2 + 10.597X2X1 -85.439X22; (4.14) 65 +Kiểm tra mức ý nghĩa hệ số hồi qui: Bảng 4.7 Tổng hợp kết tính tốn hàm chất lượng bề mặt gia cơng theo ma trận kế hoạch tồn phần STT Y1 Y2 Y3 Ytb Y Yost 3.69 3.75 3.02 3.487 3.573 0.086 5.18 6.40 6.59 6.057 6.607 0.550 3.63 3.07 3.20 3.300 3.747 0.447 6.81 7.77 6.46 7.013 7.756 0.743 6.21 6.35 6.31 6.290 5.654 -0.636 7.50 7.22 7.35 7.357 6.167 -1.190 6.32 6.19 6.21 6.240 5.706 -0.534 11.64 9.39 10.53 10.520 9.227 -1.293 5.64 6.41 6.34 6.130 7.956 1.826 Các giá trị S2bi tính sau: Tiêu chuẩn Student cho hệ số là: T0,0 = - 3.5293 T1,0 = 5.0839 T1,1 = - 5.2137 T2,0 = 2.9588 T2,1 = 1.8917 T2,2 = - 2.5730 Sử dụng tiêu chuẩn Student để đánh giá, hệ số phương trình (4.14) có ý nghĩa Ttt  Tb Với   0.05;  = N(n - 1), giá trị Ttt = 18, giá trị tra bảng Tb = 1.73 Vậy hệ số phương trình (4.14) có ý nghĩa + Chuyển phương trình hồi quy hàm mục tiêu dạng thực: 66 Trên sở lý thuyết quy hoạch thực nghiệm, phương trình hồi quy hàm mục tiêu chuyển dạng thực có dạng sau: Ra = - 51.153t2 + 51.058t +10.597s.t - 85.439s2 + 38.205s - 8.996; (4.15) 4.8.3.3 Xác định giá trị hợp lý chiều sâu cắt lượng chạy dao Từ hai phương trình dạng thực (4.13) (4.15), ta tìm cực trị hai phương trình phương pháp tối ưu tổng quát , cụ thể là: Với giá trị tối ưu tìm ta có t = 0.6(mm); s = 0.195 (mm/vịng); Nr = 0.061(kWh/m3); Ra = 8.308( m ) 4.8.4 Vận hành tiện thô với thông số tối ưu + Kết thí nghiệm : Nr = 0.064(kWh/m3); Ra = 8.270( m ) + Kết tính tốn : Sai số: Nr = 0.061(kWh/m3); Ra = 8.308( m ) 0.064  0.061 100 = 4.5% 0.064 Nhận xét: Sự sai lệch không đáng kể, so sánh với kết tra cứu sổ tay nghành tiện Ra tiện thơ Trần Văn Địch từ (5 – 12) m giá trị tối ưu tính tốn thực nghiệm chấp nhận 4.9 Thực nghiệm đa yếu tố tiện tinh 4.9.1 Chọn vùng nghiên cứu giá trị biến thiên thông số đầu vào tiện tinh Vùng nghiên cứu giá trị biến thiên yếu tố ảnh hưởng độ sâu cắt t lượng chạy dao s tiện tinh lựa chọn sau: Các yếu tố Mức biến Thiên Mã hóa X1 X2 t(mm) S(mm/vịng) Mức +1 0.25 0.22 Mức sở 0.15 0.135 Mức -1 0.05 0.05 Khoảng biến thiên 0.1 0.085 67 4.9.2 Thành lập ma trận thí nghiệm tiện tinh STT X1 X2 0.05 0.05 0.05 0.22 0.25 0.05 0.25 0.22 0.05 0.135 0.25 0.135 0.15 0.05 0.15 0.22 0.15 0.135 4.9.3 Xác định thông số hợp lý tiện tinh Sau tiền hành thí nghiệm theo kế hoạch ma trận lập, ta kết trình bày phụ lục tiến hành xử lý số liệu thí nghiệm sau: 4.9.3.1 Phương trình hồi quy hàm chi phí lượng riêng + Kiểm tra tính đồng phương sai: Tiêu chuẩn Kohren tính tốn là: Gtt = 0.4286 Giá trị thống kê tra bảng là: Gb = 0.5728 Ta thấy Gtt < Gb, phương sai thí nghiệm đồng + Xác định mơ hình thí nghiệm: Sử dụng phần mềm quy hoạch thực nghiệm OPT ta tính hệ số phương trình dạng mã hàm chi phí lượng phụ thuộc vào độ sâu cắt t lượng chạy dao s sau: Y1 = 0.214 -1.055X1 + 1.722X12 - 1.165X2 + 1.883X2X1 + 1.973X22; (4.16) 68 + Kiểm mức ý nghĩa hệ số hồi qui: Bảng 4.8 Tổng hợp kết tính tốn hàm chi phí lăng lượng theo ma trận kế hoạch toàn phần STT Y1 Y2 Y3 Ytb Y Yost 0.14 0.13 0.12 0.130 0.117 -0.013 0.02 0.02 0.02 0.020 0.020 0.000 0.03 0.02 0.03 0.027 0.028 0.001 0.01 0.01 0.01 0.010 0.018 0.008 0.05 0.04 0.05 0.047 0.060 0.013 0.01 0.01 0.01 0.010 0.001 -0.009 0.04 0.05 0.04 0.043 0.055 0.012 0.01 0.01 0.01 0.010 0.002 -0.008 0.02 0.01 0.02 0.017 0.013 -0.004 Các giá trị S2bi tính sau: Tiêu chuẩn Student cho hệ số là: T0,0 = 2.1034 T1,0 = - 9.1798 T1,1 = 4.7834 T2,0 = - 2.5795 T2,1 = 8.6344 T2,2 = 6.4755 Sử dụng tiêu chuẩn Student, hệ số có ý nghĩa Ttt  Tb Với   0.05;  = N(n - 1), Giá trị Ttt = 18, giá trị tra bảng Tb = 1.73 Vậy hệ số phương trình (4.16) có ý nghĩa + Chuyển phương trình hồi quy hàm mục tiêu dạng thực: Phương trình dạng thực có dạng sau: 69 Nr = 1.722t2 - 1.055t + 1.883t.s + 1.973s2 - 1.165s + 0.214 (4.17) 4.9.3.2 Phương trình hồi quy hàm chất lượng bề mặt gia công + Kiểm tra tính đồng phương sai: Tiêu chuẩn Kohren tính tốn là: Gtt = 0.2373 Giá trị thống kê tra bảng là: Gb = 0.5728 Ta thấy Gtt < Gb, phương sai thí nghiệm đồng + Xác định mơ hình thí nghiệm: Phương trình dạng mã hàm chất lượng bề mặt gia công tiện tinh có dạng sau: Y2 = 2.227 + 10.250X1 - 27.111X12 + 0.654X2 + 18.299X2X1 + 41.610 X22 (4.18) + Kiểm mức ý nghĩa hệ số hồi qui: Bảng 4.9 Tổng hợp kết tính tốn hàm chất lượng bề mặt gia cơng theo ma trận kế hoạch toàn phần STT Y1 Y2 Y3 Ytb Y Yost 3.78 2.73 3.03 3.180 2.854 -0.326 6.66 5.45 5.83 5.980 6.373 0.393 3.95 3.47 3.35 3.590 3.461 -0.129 7.46 6.95 7.56 7.323 7.821 0.498 3.69 3.42 3.83 3.647 3.579 -0.068 5.70 4.45 4.39 4.847 4.478 -0.369 3.13 2.86 2.93 2.973 3.429 0.455 7.93 8.90 7.95 8.260 7.369 -0.891 3.33 4.67 3.59 3.863 4.300 0.436 Các giá trị S2bi tính sau: Tiêu chuẩn Student cho hệ số là: 70 T0,0 = 2.1052 T1,0 = 1.8969 T1,1 = - 1.7575 T2,0 = 2.0598 T2,1 = 1.8443 T2,2 = 1.3741 Sử dụng tiêu chuẩn Student, hệ số có ý nghĩa Ttt  Tb Với   0.05;  = N(n - 1), giá trị Ttt =18; giá trị tra bảng Tb = 1.73 Vậy hệ số hồi quy có ý nghĩa + Chuyển phương trình hồi quy hàm mục tiêu dạng thực: Phương trình dạng thực hàm chất lượng bề mặt gia cơng tiện tinh có dạng sau: Ra = -27.111t2 +10.250t + 18.299s.t + 41.610s2 + 0.654s + 2.227 ; (4.19) 4.9.3.3 Xác định thông số hợp lý chiều sâu cắt lượng chạy dao Từ hai phương trình dạng thực (4.17) (4.19), ta tìm cực trị hai phương trình phương pháp tối ưu tổng quát , cụ thể : Với giá trị tối ưu tìm ta có: t = 0.17(mm); s = 0.155 (mm/vòng); Nr = 0.0103(kWh/m3); Ra = 4.765( m ) 4.9.4 Vận hành tiện tinh với thơng số tối ưu + Kết thí nghiệm : Nr = 0.0105(kWh/m3); Ra = 4.570( m ) + Kết tính tốn : Nr = 0.0103(kWh/m3); Ra = 4.765( m ) Sai số: 0.0105  0.0103 100 = 2% 0.0105 Nhận xét: Sự sai lệch kết thí nghiệm kết tính tốn khơng đáng kể so sánh với kết tra cứu sổ tay nghành tiện Ra tiện tinh Trần Văn Địch từ (1.25 – 5) m giá trị tối ưu tính tốn thực nghiệm chấp nhận 71 KẾT LUẬN - KIẾN NGHỊ I.Kết luận: Sau thời gian làm việc khẩn trương với giúp đỡ nhiệt tình thầy giáo hướng dẫn TS Lê Tấn Quỳnh cán thuộc trung tâm thí nghiệm thực hành khoa Cơ điện cơng trình trường Đại học Lâm nghiệp tơi hồn thành luận văn “Nghiên cứu ảnh hưởng số yếu tố đến chi phí lượng riêng chất lượng gia công số chi tiết máy tiện” Từ kết nghiên cứu rút số kết luận sau: Chi phí lượng riêng Nr chất lượng (độ nhám) bề mặt gia công Ra tiện phu 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 Trong phạm vi đề tài nghiên cứu ảnh hưởng hai thông số công nghệ chiều sâu cắt t lượng chạy dao s đến Chi phí lượng riêng Nr chất lượng (độ nhám) bề mặt gia công Ra Bằng thí nghiệm đơn yếu tố, đề tài xác định quy luật ảnh hưởng chiều sâu cắt t đến chi phí lượng riêng Nr chất lượng (độ nhám) bề mặt gia công Ra tiện thô tiện tinh trục bậc từ thép C45 máy tiện EER-1330 khoảng nghiên cứu theo quy luật hàm bậc II, cụ thể là: - Ảnh hưởng chiều sâu cắt t đến chi phí lượng riêng N r tiện thơ (phương trình 4.4., hình 4.4) tiện tinh (phương trình 4.8., hình 4.8.) ảnh hưởng lượng chạy dao s đến chi phí lượng riêng Nr tiện thơ (phương trình 4.5., hình 4.5) tiện tinh (phương trình 4.9., hình 4.9.) theo tỷ lệ nghịch khoảng nghiên cứu; - Ảnh hưởng chiều sâu cắt t đến chất lượng (độ nhám) bề mặt gia cơng Ra tiện thơ (phương trình 4.6., hình 4.6) tiện tinh (phương trình 4.10., hình 4.10.) ảnh hưởng lượng chạy dao s đến chất 72 lượng (độ nhám) bề mặt gia công Ra tiện thơ (phương trình 4.7., hình 4.7) tiện tinh (phương trình 4.11., hình 4.11.) theo tỷ lệ thuận khoảng nghiên cứu; Bằng thí nghiệm đa yêu tố, Luận văn xác định quy luật ảnh hưởng đồng thời chiều sâu cắt t, lượng chạy dao s đến chi phí lượng riêng Nr, chất lượng (độ nhám) bề mặt gia công Ra tiện thô tiện tinh trục bậc từ thép C45 máy tiện EER-1330, cụ thể là: - Sự ảnh hưởng đồng thời chiều sâu cắt t, lượng chạy dao s đến chi phí lượng riêng Nr tiện thô trục bậc từ thép C45 khoảng nghiên cứu thể phương trình dạng mã (4.12) phương trình dạng thực (4.13); - Sự ảnh hưởng đồng thời chiều sâu cắt t, lượng chạy dao s đến chất lượng (độ nhám) bề mặt gia công tiện thô trục bậc từ thép C45 khoảng nghiên cứu thể phương trình dạng mã (4.14) phương trình dạng thực (4.15); - Sự ảnh hưởng đồng thời chiều sâu cắt t, lượng chạy dao s đến chi phí lượng riêng Nr tiện tinh trục bậc từ thép C45 khoảng nghiên cứu thể phương trình dạng mã (4.16) phương trình dạng thực (4.17); - Sự ảnh hưởng đồng thời chiều sâu cắt t, lượng chạy dao s đến chất lượng (độ nhám) bề mặt gia công tiện tinh trục bậc từ thép C45 khoảng nghiên cứu thể phương trình dạng mã (4.18) phương trình dạng thực (4.19) Từ phương trình thể phụ thuộc chi phí lượng riêng Nr chất lượng (độ nhám) bề mặt gia công Ra vào chiều sâu cắt t, lượng chạy dao s tiện tô tiện tinh trục bậc từ thép C45, đề tài xác định trị số tối ưu chiều sâu cắt t, lượng chạy dao s, tiến hành 73 thực nghiệm máy tiện cho thấy sai lệch tính tốn lý thuyết với thực nghiệm khơng đáng kể, cụ thể là: + Trị số tối ưu tiện thơ là: ttư = 0.6(mm); stư = 0.195(mm/vịng) Sai số tính tốn với thực nghiệm 4,5% + Trị số tối ưu tiện tinh là: ttư = 0.17(mm); stư = 0.155(mm/vịng) Sai số tính tốn với thực nghiệm 2% II.Kiến nghị: Từ kết đạt điểm tồn trình nghiên cứu, Đề tài đề xuất số kiến nghị sau: Cần tiếp tục nghiên cứu cách tổng thể phụ thuộc chi phí lượng riêng Nr chất lượng (độ nhám) bề mặt gia công Ra vào yếu tố ảnh hưởng khác như: Vật liệu làm lưỡi dao thơng số hình học nó; Vật liệu kích thước chi tiết gia công; chế độ gia công để có kết tồn diện để xác lập chế độ tiện hợp lý; Phương pháp nghiên cứu đề tài dùng làm tài liệu tham khảo để nghiên cứu đề tài tương tự khác; Kết đề tài dùng làm tài liệu tham khảo cho nghiên cứu tiếp theo, cho sản xuất để lựa chọn chế độ tiện tối ưu máy tiện EER-1330 74 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng việt 1.Trần Vũ An (1992), Tối ưu hoá chế độ cắt, Luận văn thạc sỹ, Đại học Bách khoa Thành phố Hồ Chí Minh Đồn tử Bình (1995) Bài giảng xác suất thống kê, Đại học Lâm nghiệp Đinh Minh Diệm (2003), Kỹ thuật khí, Đại học Đà Nẵng-Trường đại học kỹ thuật Trần Văn Đich (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 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 Nông Nghiệp Lê Xuân Lâm (1995), Nghiên cứu ảnh hưởng nhiệt đến chất lượng gia công tiện luận văn thạc sỹ, Đại học bách khoa Thành phố Hồ Chí Minh Hồng Minh Phúc (2008), Xác định trường nhiệt độ dụng cụ PCBN tiện cứng trực giao , Đại học Kỹ thuật cơng nghiệp Thái Ngun 10 Phạm Đình Tân (2004), Nguyên lý căt dụng cụ căt, NXB Giáo dục, Hà Nội 11 Ngô Ngọc Tân (2009), Nghiên cứu ảnh hưởng độ cứng thép X12M qua đến chất lượng bề mặt mòn dụng cụ tiện cứng , luận văn thạc sĩ kỹ thuật, Đại học Kỹ thuật công nghiệp Thái nguyên 12 Phạm Tài Thắng (2005), Nghiên cứu lượng tiêu hao tiện thép C45 dụng cụ phủ Titan, Đại học bách khoa TP Hồ Chí Minh 13 Nguyễn Trọng Anh Tuấn (2009), Nghiên cứu ảnh hưởng loại dung dịch bôi trơn làm nguội tối thiểu đến lực cắt nhám bề mặt tiện 75 cứng thép 9XC, luận văn thạc sĩ kỹ thuật, Đại học Kỹ thuật công nghiệp Thái Nguyên 14 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 15 Nguyễn Việt Tiệp (2004), Giáo trình máy tiện gia cơng máy tiện, NXB Giáo dục, HN 16 Nguyễn Thị Thanh Vân (2009), Nghiên cứu ảnh hưởng vận tốc cắt tới chế mòn dụng cụ PCBN sử dụng tiện tinh thép 9XC qua tôi, luận văn thạc sĩ kỹ thuật, Đại học Kỹ thuật công nghiệp Thái Nguyên 17 Hà Văn Vui, Nguyễn Chỉ Sáng, Phạm Đăng Phong (2006), Sổ tay thiết kế có khí tập 1, NXB Khoa học kĩ thuật, HN 18 Nguyễn Thị Yên(2005), Vật liệu khí, NXB Giáo dục, HN TIẾNG NƯỚC NGOÀI Tiếng Anh 19 High speed precision lathe model EER-1330 instruction and spare parts manaul Tiếng Nga 20.Абрамов ф.и, ковалиеико в.в 1983, Справочик по обработке металлов резаниeм, ИЗД Tехника 21.Анохина А.Ю (2009), Исследование качества обработанной поверхиости при скоростном точении, ДонНТУ 22 Богуславский В.А, Ивченко T.T, (2009), Оптимизация режимов резания при точении трудообрабатываемых материаллов с учетом температурных ограничений ДонНТУ 76 23 Домнина B.B (2007), Технологическое обеспечение повышения качества отверсрий при обработке осевым иструментом, ДонНТУ 24 Кузнецова А.В (2007), Повышение эффективности обработки деталей машин с использованием современных инструментальных материаллов, ДонНТУ 25 Малафеев Ю.М., Кирсанов А.О (2000), Исследование шероховатости обработанной поверхности и стойкости при точении сплава 50н , НТУ Киев 26 Мохамед M (2008), Повышение износостойкости деталей машин технологическими методами ДонНТУ 27 Пустова А.А (2009), Технологическое обеспечение качества деталей горных машин с учетом их эксплуатационных свойств ДонНТУ 28 Рудина И.А (2006), Повышение эффективности обработки плоскцх поверхностей деталей засчет выбора рациональных параметров процесса резания ДонНТУ 29 Скрынников В.С токерных (2001), резцов, Усовершенствование оснашенных конструкций минералокерамическими многогранными пластинами для повышения их универсальности 30 Форменко Р.Ч (2009), Исследование влияния износостойких покрытий инструмента на различные параметры процесса резания при точеии Угату ... DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP -*** - VÕ HỒNG PHÚC NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ YẾU TỐ ĐẾN CHI PHÍ NĂNG LƯỢNG RIÊNG VÀ CHẤT LƯỢNG GIA CÔNG MỘT SỐ CHI TIẾT... hành thực đề tài: ? ?Nghiên cứu ảnh hưởng số yếu tố đến chi phí lượng riêng chất lượng gia công số chi tiết máy tiện? ?? 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 chi phí lượng riêng chất lượng gia công tiện trục