Luận văn thạc sĩ nghiên cứu sự ảnh hưởng của một số yếu tố thuộc chế độ cắt đến chi phí điện năng riêng và chất lượng bề mặt gia công tiện lỗ mặt trụ trong trên máy tiện CNC YT 10t​

PHẠM THỊ LAN BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP & PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP - PHẠM THỊ LAN LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC KỸ THUẬT NGHIÊN CỨU SỰ ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ YẾU TỐ THUỘC CHẾ ĐỘ CẮT ĐẾN CHI PHÍ ĐIỆN NĂNG RIÊNG VÀ CHẤT LƯỢNG BỀ MẶT GIA CÔNG TIỆN LỖ MẶT TRỤ TRONG TRÊN MÁY TIỆN CNC YT -10T LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT 2016 Đồng Nai, 2016 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP & PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP - PHẠM THỊ LAN NGHIÊN CỨU SỰ ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ YẾU TỐ THUỘC CHẾ ĐỘ CẮT ĐẾN CHI PHÍ ĐIỆN NĂNG RIÊNG VÀ CHẤT LƯỢNG BỀ MẶT GIA CÔNG TIỆN LỖ MẶT TRỤ TRONG TRÊN MÁY TIỆN CNC YT -10T CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ MÃ SỐ: 60520103 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS LÊ VĂN THÁI Đồng Nai, 2016 `CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc LỜI CAM ĐOAN Tơi cam đoan, cơng trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố cơng trình nghiên cứu khác Nếu nội dung nghiên cứu trùng lặp với cơng trình nghiên cứu cơng bố, tơi xin hồn thành chịu trách nhiệm tn thủ kết luận đánh giá luận văn Hội đồng khoa học Đồng Nai, ngày tháng năm 2016 Người cam đoan Phạm Thị Lan LỜI CẢM ƠN Tác giả xin chân thành cảm ơn Thầy giáo PGS TS Lê Văn Thái hướng dẫn giúp đỡ tận tình từ định hướng đề tài, cách xây dựng đề tài hướng dẫn thực nghiệm đến trình viết hồn thành luận văn Tác giả bày tỏ lịng biết ơn Ban lãnh đạo phòng đào tạo sau đại học trường Đại học Lâm Ngiệp sở tạo điều kiện thuận lợi để hoàn thành luận văn Tác giả xin chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo trường Cao Đẳng nghề Cơ Giới Thủy Lợi giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi suốt trình học tập nghiên cứu luận văn Tác giả bày tỏ lòng biết ơn tập thể nhân viên phịng đo lường Cơng ty TNHH ĐIỆN CƠ SHIHLIN VIỆT NAM Đồng Nai tận tình giúp đỡ trình làm thực nghiệm xử lý kết thí nghiệm Do lực thân nhiều hạn chế nên luận văn không tránh khỏi nh ng sai s t Tác giả mong nhận đ ng g p ý kiến thầy cô giáo bạn đồng nghiệp i MỤC LỤC MỤC LỤC i DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT iv DANH MỤC CÁC ẢNG IỂU D NG TRONG LU N V N vi DANH MỤC CÁC H NH V , H NH ẢNH VÀ Ồ TH viii ẶT VẤN Ề Chƣơng 1: TỔNG QUAN VỀ VẤN Ề NGHIÊN CỨU 1.1 Tổng quan máy CNC dạng điều khiển máy tiện CNC 1.1.1 Tổng quan máy CNC 1.1.2 Các dạng điều khiển máy CNC 1.1.3 Cấu trúc chƣơng trình gia cơng 12 1.2 Tình hình nghiên cứu sử dụng máy tiện 16 1.2.1 Trên giới 16 1.2.2 Ở nước 21 1.3 Kết luận chƣơng 23 Chƣơng 2: MỤC TIÊU, ỐI TƢỢNG, PHẠM VI VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 24 2.1 Mục tiêu nghiên cứu 24 2.2 ối tƣợng, phạm vi nghiên cứu 24 2.2.1 Đối tượng nghiên cứu 24 2.2.2 hạm vi nghiên cứu 26 2.3 Nội dung nghiên cứu 27 2.4 Phƣơng pháp nghiên cứu 27 2.4.1 Các phương pháp chung 27 2.4.2 Nội dung phương pháp nghiên cứu thực nghiệm 28 Chƣơng 3: CƠ SỞ LÝ LU N CỦA VẤN Ề NGHIÊN CỨU 42 ii 3.1 ộng học động lực học trình cắt gọt kim loại 42 3.1.1 Chế độ cắt tiện 42 3.1.2 Động lực học trình cắt 44 3.1.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến chi phí cơng suất gia cơng máy tiện 46 3.2 Chất lƣợng bề mặt gia công 49 3.2.1 Độ nhám bề mặt gia công 51 3.2.2 Các thông số đánh giá độ nhám bề mặt gia công 51 3.2.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến độ nhám bề mặt gia công 53 3.4 Kết luận chƣơng 58 Chƣơng 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM 59 4.1 Mục tiêu nghiên cứu thực nghiệm tham số điều khiển 59 4.1.1 Mục tiêu nghiên cứu thực nghiệm 59 4.1.2 Các tham số điều khiển khoảng giới hạn chúng 59 4.2 Thiết bị đo phƣơng pháp đo 59 4.2.1 Đo độ nhám bề mặt gia công 59 4.2.2 Đo chi phí điện riêng 59 4.3 Kết thí nghiệm thăm dị 61 4.3.1 Xét đại lượng nghiên cứu độ nhám bề mặt Ra 61 4.3.2 Xét đại lượng nghiên cứu sai số gia công Nr 63 4.4 Kết thực nghiệm đơn yếu tố 65 4.4.1 Ảnh hưởng vận tốc cắt đến độ nhám bề mặt gia cơng chi phí điện riêng 70 4.4.2 Ảnh hưởng lượng chạy dao đến độ nhám bề mặt gia công chi phí điện riêng 70 4.4.3 Ảnh hưởng chiều sâu cắt tới độ nhám bề mặt chi phí điện riêng 74 4.4.4 Kết luận 79 4.5 Kết thực nghiệm đa yếu tố 79 iii 4.5.1 Vùng nghiên cứu giá trị biến thiên yếu tố ảnh hưởng 79 4.5.2 Thành lập ma trận thí nghiệm 80 4.5.3 Tiến hành thí nghiệm theo ma trận Harley 81 4.5.4 Ảnh hưởng đồng thời yếu tố đến độ nhám bề mặt gia công Ra 81 4.5.5 Ảnh hưởng đồng thời yếu tố đến chi phí điện riêng Nr 84 4.5.6 Chuyển phương trình hồi quy hàm mục tiêu dạng thực 87 4.5.7 Xác định giá trị tối ưu thông số V, S t 88 4.5.8 Gia công chi tiết với thông số tối ưu Vtư, Stư ttư 90 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 93 Kết luận 93 Kiến nghị 94 TÀI LIỆU THAM KHẢO 95 PHỤ LỤC 98 iv DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT Ký hiệu CNC CAD CAM (Compu có hỗ (Compu máy (Compu trợ giúp NC (Numer V Vận tốc S Lƣợng t Chiều sâ Vc Vận tốc D ƣờng n Số vòng Xmax Trị số th Xmim Trị số th N Công su x Sai số tr P Công su Q Năng su v Nr iện nă Ra ộ nhẵn Rz ộ nhám P Lực cắt Px Thành p Py Thành p Pz Thành p γ Góc trƣ α Góc sau δ Góc cắt ϕ Góc ngh S Sai số ti Giá trị t S2 Phƣơng Sa Phƣơng Sb Phƣơng Phƣơng K* Số hệ số Y1 Hàm biể Y2 Hàm biể bình 106 PHỤ LỤC XỬ LÝ SỐ LIỆU THỰC NGHIỆM THỰC NGHIỆM ĐƠN YẾU TỐ 1.1 Ảnh hƣởng vận t c cắt tới độ nhám bề mặt Ra DANH GIA DONG NHAT PHUONG SAI ┌──────┬─────────┬─────────┬─────────┬─────────┐ │ ├──────┼─────────┼─────────┼─────────┼─────────┤ │ │ │ │ │ └──────┴─────────┴─────────┴─────────┴─────────┘ tieu chuan kohren he so tu he so tu Y = b0,0 b1,0 b1,1 Tieu chuan T student cho cac he so la : ┌──────┬─────────┬─────────┬─────────┬─────────┬─────────┬─────────┐ │ No │ Y1 │ Y2 │ Y3 │ Ytb │ Y_ │ Yost │ ├──────┼─────────┼─────────┼─────────┼─────────┼─────────┼─────────┤ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ 1.96 │ 1.74 │ 1.55 │ 1.750│ 1.843│ 0.093│ └──────┴─────────┴─────────┴─────────┴─────────┴─────────┴─────────┘ ) │ │ │ │ │ 12.395+ -0.101X1+ Phuong sai luong (lap) 0.04625 So bac tu Phuong sai tuong thich So bac tu Tieu chuan FISHER Tam cua mat quy hoach X = ( 210.167 , Ytam = No │ 107 cac he so chinh tac 0.0002 vec to rieng U ( A=UWUt) -1.0000 1.2 Ảnh hƣởng vận t c cắt tới chi phí điện riêng DANH GIA DONG NHAT PHUONG SAI ┌──────┬─────────┬─────────┬─────────┬─────────┐ │ No │ Y1 │ Y2 │ Y3 │ Sj │ ├──────┼─────────┼─────────┼─────────┼─────────┤ │ │ │ │ │ │ 489.070│ 647.130│ 485.490│ 8520.545│ └──────┴─────────┴─────────┴─────────┴─────────┘ tieu chuan kohren he so tu he so tu │ │ │ │ tieu chuan tra Y = 899.168+ -4.308X1+ 0.012X1X1+he so b0,0 b1,0 b1,1 Tieu chuan T student cho cac he so la : Phuong sai luong (lap) So bac tu Phuong sai tuong thich So bac tu Tieu chuan FISHER ┌──────┬─────────┬─────────┬─────────┬─────────┬─────────┬─────────┐ │ No │ Y1 │ Y2 │ Y3 │ Ytb │ Y_ │ Yost │ ├──────┼─────────┼─────────┼─────────┼─────────┼─────────┼─────────┤ │ │ │ │ │ │ │ │ 489.07 │ 647.13 │ 485.49 │ 540.563│ 536.023│ -4.540│ └──────┴─────────┴─────────┴─────────┴─────────┴─────────┴─────────┘ Tam cua mat quy hoach X = ( 181.538 , Ytam = ) 108 cac he so chinh tac 0.0119 vec to rieng U ( A=UWUt) -1.0000 1.3 Ảnh hƣởng lƣợng chạy dao S tới độ nhám bề mặt Ra DANH GIA DONG NHAT PHUONG SAI ┌──────┬─────────┬─────────┬─────────┬─────────┐ │ ├──────┼─────────┼─────────┼─────────┼─────────┤ │ │ │ │ │ └──────┴─────────┴─────────┴─────────┴─────────┘ tieu chuan kohren he so tu he so tu Y = b0,0 b1,0 b1,1 Tieu chuan T student cho cac he so la : No │ │ │ │ │ │ -9.578+106.311X1+-233 Phuong sai luong (lap) 0.01629 So bac tu Phuong sai tuong thich So bac tu Tieu chuan FISHER ┌──────┬─────────┬─────────┬─────────┬─────────┬─────────┬─────────┐ │ No │ Y1 │ Y2 │ Y3 │ Ytb │ Y_ │ Yost │ ├──────┼─────────┼─────────┼─────────┼─────────┼─────────┼─────────┤ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ 2.54 │ 2.36 │ 2.68 │ 2.527│ 2.530│ 0.004│ └──────┴─────────┴─────────┴─────────┴─────────┴─────────┴─────────┘ Tam cua mat quy hoach X = ( 109 Ytam = cac he so chinh tac -233.3333 vec to rieng U ( A=UWUt) -1.0000 1.4 Ảnh hƣởng lƣợng chạy dao S tới chi phí điện riêng DANH GIA DONG NHAT PHUONG SAI ┌──────┬─────────┬─────────┬─────────┬─────────┐ │ No │ Y1 │ Y2 │ Y3 │ Sj │ ├──────┼─────────┼─────────┼─────────┼─────────┤ │ │ │ │ │ │ 256.120│ 214.720│ 231.760│ 432.955│ └──────┴─────────┴─────────┴─────────┴─────────┘ tieu chuan kohren he so tu he so tu Y = 5725.869+-52330.002X1+123793.054X1X1+he so b0,0 b1,0 b1,1 Tieu chuan T student cho cac he so la : Phuong sai luong (lap) So bac tu Phuong sai tuong thich So bac tu Tieu chuan FISHER ┌──────┬─────────┬─────────┬─────────┬─────────┬─────────┬─────────┐ │ No │ Y1 │ Y2 │ Y3 │ Ytb │ Y_ │ Yost │ ├──────┼─────────┼─────────┼─────────┼─────────┼─────────┼─────────┤ │ │ │ │ │ │ │ └──────┴─────────┴─────────┴─────────┴─────────┴─────────┴─────────┘ Tam cua mat quy hoach X = ( │ │ │ │ 110 Ytam = cac he so chinh tac 123793.0544 vec to rieng U ( A=UWUt) -1.0000 1.5 Ảnh hƣởng chiều sâu cắt tới độ nhám bề mặt Ra DANH GIA DONG NHAT PHUONG SAI ┌──────┬─────────┬─────────┬─────────┬─────────┐ │ ├──────┼─────────┼─────────┼─────────┼─────────┤ │ │ │ │ │ └──────┴─────────┴─────────┴─────────┴─────────┘ tieu chuan kohren he so tu he so tu Y = b0,0 b1,0 b1,1 Tieu chuan T student cho cac he so la : T0,0 T1,0 T1,1 Phuong sai luong (lap) 0.03067 So bac tu Phuong sai tuong thich So bac tu Tieu chuan FISHER ┌──────┬─────────┬─────────┬─────────┬─────────┬─────────┬─────────┐ │ No │ Y1 │ Y2 │ Y3 │ Ytb │ Y_ │ Yost │ ├──────┼─────────┼─────────┼─────────┼─────────┼─────────┼─────────┤ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ 3.43 │ 3.67 │ 3.80 │ 3.633│ 3.625│ -0.008│ └──────┴─────────┴─────────┴─────────┴─────────┴─────────┴─────────┘ Tam cua mat quy hoach X = ( -10.151 , ) Ytam = -1.81067 No │ │ │ │ │ │ = = = 111 cac he so chinh tac 0.0324 vec to rieng U ( A=UWUt) -1.0000 1.6 Ảnh hưởng chi u sâu cắt cắt tới chi phí điện n ng riêng DANH GIA DONG NHAT PHUONG SAI ┌──────┬─────────┬─────────┬─────────┬─────────┐ │ No │ Y1 │ Y2 │ Y3 │ Sj │ ├──────┼─────────┼─────────┼─────────┼─────────┤ │ │ │ │ │ 1316.090│ 1467.850│ 1358.660│ 6127.626│ │ │ 1456.530│ 1472.640│ 1512.330│ 824.745│ └──────┴─────────┴─────────┴─────────┴─────────┘ tieu chuan kohren he so he so │ 107 │ 95 tieu chuan tra Y = 1159.737+-241.754X1+132.823X1X1+he so b0,0 b1,0 b1,1 Tieu chuan T student cho cac he so la : Phuong sai luong (lap) So bac tu Phuong sai tuong thich So bac tu Tieu chuan FISHER ┌──────┬─────────┬─────────┬─────────┬─────────┬─────────┬─────────┐ │ No │ Y1 │ Y2 │ Y3 │ Ytb │ Y_ │ Yost │ ├──────┼─────────┼─────────┼─────────┼─────────┼─────────┼─────────┤ │ │1123.33 │ │1072.35 │ │ 956.45 │ │1316.09 │ │1456.53 │1472.64 │1512.33 │ 1480.500│ 1524.156│ 43.656│ └──────┴─────────┴─────────┴─────────┴─────────┴─────────┴─────────┘ Tam cua mat quy hoach X = ( 0.910 , ) 112 Ytam = 1049.73143 cac he so chinh tac 132.8228 vec to rieng U ( A=UWUt) -1.0000 AI KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM ĐA YẾU TỐ ┌──────┬─────────┬─────────┬─────────┬─────────┐ │ ├──────┼─────────┼─────────┼─────────┼─────────┤ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ └──────┴─────────┴─────────┴─────────┴─────────┘ tieu chuan kohren he so tu he so tu tieu chuan tra ban Y = 0.061X2X2+ b0,0 b1,0 b1,1 b2,0 b2,1 b2,2 b3,0 1.901+ 0.056X3+ 0.068X1+ 113 b3,1 b3,2 b3,3 Tieu chuan T student cho cac he so la : T0,0 T1,0 T1,1 T2,0 T2,1 T2,2 T3,0 T3,1 T3,2 T3,3 Phuong sai luong (lap) So bac tu Phuong sai tuong thich So bac tu Tieu chuan FISHER ┌──────┬─────────┬─────────┬─────────┬─────────┬─────────┬─────────┐ │ No │ Y1 │ Y2 │ Y3 │ Ytb │ Y_ │ Yost │ ├──────┼─────────┼─────────┼─────────┼─────────┼─────────┼─────────┤ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ 10 │ │ 11 │ │ 12 │ │ 13 │ │ 14 │ │ 15 │ │ 16 │ │ 17 │ 1.89 │ 1.96 │ 1.88 │ 1.910│ 1.901│ -0.009│ └──────┴─────────┴─────────┴─────────┴─────────┴─────────┴─────────┘ Tam cua mat quy hoach X = ( Ytam = 0.806 , cac he so chinh tac 0.0323 0.1490 0.1979 vec to rieng U ( A=UWUt) 0.2551 0.9669 -0.0046 -4.855 , -1.700 , ) 114 -0.8986 -0.3570 0.2388 0.0898 0.3681 -0.9298 2.2 Ảnh hƣởng yếu t ┌──────┬─────────┬─────────┬─────────┬─────────┐ │ ├──────┼─────────┼─────────┼─────────┼─────────┤ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ 17 │ 432.870│ 417.410│ 448.330│ 239.012│ └──────┴─────────┴─────────┴─────────┴─────────┘ tieu he so tu he so tu tieu chuan chuan Y = 535.055+-49.660X1+ -0.293X1X1+ 57.032X2+-19.477X2X1+-26.850X2X2+ 2.092X3+ -6.933X3X1+-18.851X3X2+ -0.780X3X3+he so b0,0 b1,0 b1,1 b2,0 b2,1 b2,2 b3,0 b3,1 b3,2 b3,3 T0,0 T1,0 T1,1 T2,0 T2,1 T2,2 T3,0 T3,1 T3,2 115 T3,3 = Phuong So bac Phuong So bac Tieu chuan ┌──────┬─────────┬─────────┬─────────┬─────────┬─────────┬─────────┐ │ No │ Y1 │ Y2 │ Y3 │ Ytb │ Y_ │ Yost │ ├──────┼─────────┼─────────┼─────────┼─────────┼─────────┼─────────┤ │ │ 335.89 │ │ 435.41 │ │ 661.41 │ │ 460.29 │ │ 549.74 │ │ 386.72 │ │ 597.13 │ │ 583.86 │ │ 469.59 │ 10 │ 653.66 │ 11 │ 587.86 │ 12 │ 448.33 │ 13 │ 437.90 │ 14 │ 644.64 │ 15 │ 568.15 │ 16 │ 558.15 │ 17 │ 432.87 │ 417.41 │ 448.33 │ 432.870│ 535.055│ 102.185│ └──────┴─────────┴─────────┴─────────┴─────────┴─────────┴─────────┘ Tam cua mat quy hoach X = ( 10.925 , -4.508 , cac he so chinh tac vec to rieng U ( A=UWUt) sai tu sai tu 116 2.3 Kết xử lý chuyển phƣơng trình dạng mã dạng thực ảng 2.3 Ảnh hƣởng đồng thời yếu t tới độ nhám bề mặt gia công ảng 2.4 Ảnh hƣởng đồng thời yếu t tới chi phí điện riêng 117 PHỤ LỤC MỘT SỐ H NH ẢNH NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM 118 119 ... luận văn: ? ?Nghiên cứu ảnh hưởng số yếu tố chế độ cắt đến chi phí lượng riêng chất lượng bề mặt gia công máy tiện CZ6240A” Kết đề tài xác định đƣợc thông số công nghệ tối ƣu tiện mặt trụ máy tiện. .. thực luận văn: Nghiên cứu ảnh hưởng số yếu tố chế độ cắt đến chi phí lượng riêng chất lượng gia công máy tiện CNC – CTX310” ề tài xác định đƣợc mức độ qui luật ảnh hƣởng số yếu tố chủ yếu thuộc chế. .. thực luận văn tốt nghiệp với đề tài: “ Nghiên cứu ảnh hưởng số yếu tố thuộc chế độ cắt đến chi phí điện n ng riêng v ch t ng m t gia c ng tiện ỗ m t trụ máy tiện CNC YT – 10T ” Kết nghiên cứu