Nghiên cứu xác định chế độ cắt cho máy tiện cnc

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐  VŨ THỊ NGỌC NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH CHẾ ĐỘ CẮT CHO MÁY TIỆN CNC Chuyên ngành: CHẾ TẠO MÁY LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT CHẾ TẠO MÁY NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS NGUYỄN TRỌNG DOANH   HÀ NỘI - 2012 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan số liệu kết nêu Luận văn thân thực hướng dẫn TS Nguyễn Trọng Doanh Viện Cơ khí, Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Ngồi phần tài liệu tham khảo liệt kê, số liệu kết thực nghiệm trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Tác giả Vũ Thị Ngọc LỜI CẢM ƠN Tác giả xin chân thành cảm ơn TS Nguyễn Trọng Doanh Viện Cơ khí, Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, người hướng dẫn giúp đỡ tận tình từ định hướng đề tài đến trình viết hồn chỉnh Luận văn Tác giả bày tỏ lịng biết ơn Ban lãnh đạo Viện đào tạo Sau đại học, Viện Cơ khí Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội tạo điều kiện thuận lợi để hoàn thành Luận văn Tác giả chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo khoa Cơ Khí – Vũ khí Trường Cao đẳng Cơng nghiệp Quốc Phịng giúp đỡ tác giả thực thí nghiệm trung tâm công nghệ cao trường Do lực thân nhiều hạn chế nên Luận văn khơng tránh khỏi sai sót, tác giả mong nhận đóng góp ý kiến Thầy, Cơ giáo, nhà khoa học bạn đồng nghiệp Tác giả Vũ Thị Ngọc MỤC LỤC TRANG PHỤ BÌA LỜI CAM ĐOAN 1  LỜI CẢM ƠN 2  CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT .6  DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU .8  DANH MỤC HÌNH VẼ 9  PHẦN MỞ ĐẦU 10  PHẦN NỘI DUNG 14  CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ PHƯƠNG PHÁP TIỆN VÀ KỸ THUẬT GIA CÔNG CNC .14  1.1 Khái quát phương pháp tiện 14  1.1.1 Đặc điểm công dụng tiện 14  1.1.2 Khả công nghệ tiện 16  1.2 Khái quát chung kỹ thuật gia công CNC .18  1.2.1 Định nghĩa điều khiển số 18  1.2.2 Lịch sử phát triển điều khiển số 19  1.2.3 Chương trình CNC 20  1.2.4 Khái niệm đặc trưng máy gia công CNC .22  1.3 So sánh máy công cụ thông thường máy CNC 25  1.3.1 So sánh cấu trúc 25  1.3.2 So sánh chức 25  1.3.3 So sánh tính kinh tế 27  CHƯƠNG 2: ẢNH HƯỞNG CỦA CHẾ ĐỘ CẮT ĐẾN LỰC CẮT, SỰ PHÁT SINH NHIỆT CẮT, TUỔI BỀN CỦA DAO VÀ ĐỘ NHÁM BỀ MẶT 29  2.1 Các yếu tố chế độ cắt .29  2.1.1 Chiều sâu cắt t .29  2.1.2 Lượng chạy dao S 29  2.1.3 Tốc độ cắt 30  2.2 Ảnh hưởng chế độ cắt đến số yếu tố công nghệ 38  2.2.1 Ảnh hưởng chế độ cắt đến lực cắt 38  2.2.2 Ảnh hưởng chế độ cắt đến nhiệt cắt .41  2.2.3 Ảnh hưởng chế độ cắt đến tuổi bền dao 44  2.2.4 Ảnh hưởng chế độ cắt đến độ nhám bề mặt 45  CHƯƠNG 3: CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH CHẾ ĐỘ CẮT CHO MÁY TIỆN VẠN NĂNG THÔNG THƯỜNG .50  3.1 Khái niệm chung .50  3.2 Trình tự tra chế độ cắt tiện 51  3.2.1 Chiều sâu cắt t, mm 51  3.2.2 Tra lượng chạy dao S, mm/vg 51  3.2.3 Tính vận tốc cắt V, m/ph 51  3.2.4 Tính lực cắt 52  3.2.5 Công suất cắt: 53  3.2.6 Tính thời gian gia cơng Tm 54  3.2.7 Cơng suất cắt hiệu dụng tính theo cơng thức sau: 54  3.2.8 Lập bảng chế độ cắt 54  3.3 Xác định chế độ cắt theo công thức 54  3.3.1 Cơng thức tổng qt tính tốc độ cắt 54  3.3.2 Xác định chiều sâu cắt t 55  3.3.3 Xác định lượng chạy dao S 56  3.3.4 Tính lực cắt tiện 56  3.3.5 Tính cơng suất cắt tiện 57  3.3.6 Kiểm nghiệm chế độ cắt 58  3.3.7 Tính thời gian máy 58  3.4 Xác định chế độ cắt theo phương pháp tối ưu hóa 59  3.4.1 Lập mơ hình tốn học 59  3.4.2 điều kiện giới hạn thông số chế độ cắt 60  3.4.3 - Phương pháp giải 70  CHƯƠNG 4: XÂY DỰNG THUẬT TOÁN CHO PHẦN MỀM XÁC ĐỊNH CHẾ ĐỘ CẮT CHO MÁY TIỆN CNC 72  4.1 Đường lối tính tốn chung cho máy tiện CNC 72  4.2 Thuật toán 79  4.2.1 Nhập liệu 80  4.2.2 Tính tốn vận tốc .80  4.3 Màn hình ứng dụng .81  4.3.1 Màn hình 82  4.3.2 Màn hình nhập liệu 82  4.3.3 Màn hình tính vận tốc cắt .83  KẾT LUẬN 84  TÀI LIỆU THAM KHẢO 85  CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT NC (Number Control) – Điều khiển số CNC (Computer Numerical Control) – Điều khiển số có trợ giúp máy tính CAD (Computer Aided Design) – Thiết kế có trợ giúp máy tính CAM (Computer Aided Manufacturing) – Chế tạo có trợ giúp máy tính CIM ( Computer Integrated Manufacturing ) – Gia cơng tích hợp APT ( Automatically Programed Tools) – Máy cơng cụ lập trình tự động CRT (Cathode Ray Tube ) – Ống tia Catốt IGES (Initial Graphics Exchange Specification ) – Kỹ thuật mơ hình khung dây CGM (Computational Geometric Model) – Mơ hình hình học số CW (Counter clockwise) - Chiều quay thuận chiều kim đồng hồ DNC (Direct Numerical Control) - Hệ điều khiển DNC FMS (Flexible Manufacturing System ) - Hệ thống sản xuất linh hoạt FMS Ký hiệu Ý nghĩa Đơn vị V Vận tốc cắt m/phút S Lượng chạy dao t Chiều sâu cắt mm D Đường kính phơi mm d Đường kính chi tiết sau lần cắt mm Z Số dao v Tốc độ cắt m/ph a Chiều dày lớp cắt mm b Chiều rộng lớp cắt mm mm/vòng γ Góc trước lưỡi cắt mm α Góc sau lưỡi cắt Độ β Góc sắc lưỡi cắt Độ φ Góc nghiêng Độ φ1 Góc nghiêng phụ Độ Px Thành phần lực cắt theo phương vng góc với N phương chuyển động dao Py Thành phần lực cắt theo phương chuyển động dao N Pz Thành phần lực cắt theo phương dọc trục dao N Ra Sai lệch profin trung bình bề mặt chi tiết µm Rz Chiều cao nhấp nhơ trung bình bề mặt chi tiết µm Rt Chiều cao nhấp nhơ lớn bề mặt chi tiết µm T Tuổi bền dao Phút DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Các địa lệnh theo tiêu chuẩn ISO .21  Bảng 1.2 Bảng so sánh chức máy công cụ thông thường, máy công cụ NC máy công cụ CNC 25  Bảng 3.1 Bảng chế độ cắt cho trình tiện 54  Bảng 3.2 Giá trị số số mũ để tính lực Fz tiện vật liệu chuẩn 61  Bảng 3.3: hệ số điều chỉnh Km gia công thép thép hợp kim 63  Bảng 3.4: Hệ số điều chỉnh Km gia công gang 63  Bảng 3.5: Hệ số điều chỉnh Km gia công đồng nhôm hợp kim .64  Bảng 3.6: Ảnh hưởng góc trước dao KF 64  Bảng 3.7 :Ảnh hưởng góc nghiêng Kφ F 64  Bảng 3.8 : Ảnh hưởng bán kính đầu dao KrF 65  Bảng 3.9 : Ảnh hưởng độ mòn dao KF 65  Bảng 3.10 : Ảnh hưởng tốc độ cắt KvFz 65  Bảng 3.11 Ảnh hưởng dạng dao KtFz .66  Bảng 3.12 : Ảnh hưởng chất làm lạnh KkFz .66  Bảng 3.13 Giá trị Ra lượng chạy dao bán kính mũi dao: 69  Bảng 3.14 Giá trị (Ra ) (S) (V ) khác 69  Bảng 4.1 Hệ số trở suất cắt vật liệu: 73  Bảng 4.2 Các số mũ 75  Bảng 4.3 Xác định hệ số Kmv 76  Bảng 4.4 Xác định hệ số Kkv 76  Bảng 4.5 Xác định hệ số Kφ V Kφ 1V 77  Bảng 4.6 Xác định ảnh hưởng bán kính đầu dao r .77  Bảng 4.7 Xác định ảnh hưởng Profil cán dao 77  Bảng 4.8 Xác định ảnh hưởng chiều rộng mòn lưỡi cắt 77  Bảng 4.9 Xác định hệ số mũ công thức (4.1)khi tiện dao thép gió 77  Bảng 4.10 Xác định hệ số mũ công thúc (4.1) cắt dao hợp kim cứng .78  Bảng 4.11 Bảng xác định hệ số tuôit thọ dao phụ thuôc vào vật liệu dao 79  DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Máy tiện ngang vạn 14  Hình 1.2 Máy tiện đứng 15  Hình 1.3 Bản chất trình tiện .15  Hình 1.4 Các kiểu dao tiện thông dụng .16  Hình 1.5 Dao tiện gắn mảnh hợp kim .16  Hình 1.6 Khả cơng nghệ phương pháp tiện 17  Hình 1.7 Vị trí chương trình CNC .20  Hình 1.8 Máy tiện CNC 22  Hình 1.9 Màn hình bàn phím máy FTC – 10 24  Hình 1.10 Bàn phím máy FTC – 10 24  Hình 1.11 Phạm vi ứng dụng máy tiện CNC 28  Hình 2.1 Các yếu tố chế độ cắt 30  Hình 2.2 Quan hệ tốc độ cắt tuổi bền dao 32  Hình 2.3 Quan hệ tốc độ cắt góc trước 34  Hình 2.4 Dao tiện có cạnh vát 34  Hình 2.5 Quan hệ góc sau tốc độ cắt 35  Hình 2.6 Sự thay đổi a, b,  thay đổi góc  36  Hình 2.7 Ảnh hưởng tốc độ cắt V đến lực cắt .40  Hình 2.8 ảnh hưởng S đến  43  Hình 2.9 Quan hệ nhiệt độ chiều sâu cắt .44  Hình 2.10 Quan hệ T V tiện thép dao tiện hợp kim cứng 44  Hình 2.11 Quan hệ T - S (a) T - t (b) 45  Hình 2.12 Mối quan hệ vận tốc cắt với độ nhấp nhô tế vi lớp bề mặt .46  Hình 4.1 Màn hình 82  Hình 4.2 Màn hình nhập liệu .83  Hình 4.3 Màn hình tính tốc độ cắt 83  UFz n S YFz lim (1000)UFz Ymax E.D UFz  0,85 CFz t XFz UFz A.L3 K Fz (3.46) -Đảm bảo chất lượng bề mặt ( Có điều kiện gang thép): 1, 42  R r 0,5  0,3  0, 25  Slim   max 0, 0, 25 0, 25   78.t  1  1,88  R r 0,  0,31. 0,3  Slim   max 0, 23 0,33 0,   C..K1   39Yv.t 1000 v v n.S lim   DT / m t xv (3.47) - Đảm bảo tính kinh tế (3.48) KẾT LUẬN CHƯƠNG Như nói việc xác định chế độ cắt yếu tố quan trọng việc góp phần nâng cao hiệu kinh tế kỹ thuật trình gia công sản phẩm Để xác định chế độ cắt cho máy tiện vạn năng, thơng thường tra bảng, tính theo cơng thức thực nghiệm xác định theo chế độ cắt tối ưu Hai phương pháp đầu thông dụng Phương pháp xác định chế độ cắt tối ưu phức tạp phải xác định điều kiện giới hạn Nhưng thực tế, nhiều người cơng nhân khơng tính tốn tra bảng phức tạp, thời gian nên họ xác định chế độ cắt theo kinh nghiệm Việc xác định chế độ cắt cho máy CNC số sở sản xuất, trung tâm đào tạo sử dụng phương pháp xác định chế độ cắt Cụ thể trường CĐCNQP việc xác đinh chế độ cắt gia công, thầy sử dụng phương pháp lấy theo kinh nghiệm Do không nâng cao tính kinh tế kỹ thuật sản xuất nhiều chủng loại chi tiết với vật liệu khác Qua việc nghiên cứu nội dung chương làm sở để xây dựng phân mềm xác định chế độ cắt cho máy tiện CNC, nhằm mục đích cải thiện tình trạng nói 71 CHƯƠNG XÂY DỰNG THUẬT TOÁN CHO PHẦN MỀM XÁC ĐỊNH CHẾ ĐỘ CẮT CHO MÁY TIỆN CNC 4.1 Đường lối tính tốn chung cho máy tiện CNC Xác định chế độ cắt công thức thực nghiệm phù hợp với thực tế sản xuất Thông thường ta chọn thông số công nghệ : lượng tiến dao s (mm/vg) chiều sâu cắt t (mm) sau tính vận tốc cắt theo công thức : V= Cv K v (m/ph) T t xv S yv (4.1) m Với: m, Xv, Yv số mũ và: Kv - Hế số điều chỉnh kể đến ảnh hưởng tất yếu tố đến tốc độ cắt Kv = Kmv.Knv.Kv.K1v.Krv Kqv.Kov Kmv - Hế số kể đến ảnh hưởng vật liệu gia công Knv - Hệ số kể đến ảnh hưởng vật liệu làm dao Kv - Hệ số kể đến ảnh hưởng góc  K1v - Hệ số kể đến ảnh hưởn góc 1 Krv - Hế số kể đến ảnh hưởng bán kính mũi dao Kqv - Hệ số kể đến ảnh hưởng tiết diện thân dao Từ tốc độ cắt tính ta xác định số vịng quay theo công thức: n= 1000.v π.D (vg/ph) (4.2) với D - Đường kính phơi (mm) Đối với máy vạn ta chọn tốc độ vịng tương ứng có máy với giá trị gần với tốc độ tính tốn Sau kiểm tra lại cơng suất cắt để chọn máy cho phù hợp Công suất máy xác định theo công thức sau: Nđc = Ks.(1-t/D).S.V.t /(6120.s) 72 [kW] (4.3) Trong Ks – hệ số trở suất cắt vật liệu xác định theo bảng 4.1 s – hiệu suất động điện Bảng 4.1 Hệ số trở suất cắt vật liệu: Vật Đố liệu bền Mpa Thép 480 - Hệ số trở suất cắt Ks tương ứng với chiều sâu cắt t (mm) trung bình [Kg/mm2] 0,001 0,01 0,05 0,1 0,25 0,5 0,7 1,0 2,0 3,0 975 496 310 254 195 159 145 130 107 95 1070 456 340 280 214 174 158 143 117 103 1160 590 370 302 232 189 172 155 127 113 1265 643 403 330 255 206 188 169 138 123 1380 700 440 360 286 225 204 184 151 134 1910 1020 652 540 420 347 316 286 2120 1130 725 600 466 386 352 319 500 570 600 680 – 720 820 860 920 – 1020 1200 1300 1450 1600 Độ cứng 0,001 0,01 0,05 0,1 0,25 0,5 0,7 1,0 2,0 3,0 140 410 208 140 119 95 80 74 68 57 52 140 - 445 228 153 130 104 88 81 74 62 56 475 242 163 138 110 93 86 79 66 60 505 278 184 154 121 102 93 85 71 64 540 298 198 165 130 109 100 91 76 69 HB Gang Hệ số trở suất cắt KS tương ứng với chiều sâu cắt t (mm) trung bình [Kg/mm2] 160 160 180 180 200 200 - 73 220 220 - 570 314 208 174 137 115 105 96 80 72 600 330 219 183 144 121 110 101 84 76 240 240 260 Vật Đố liệu cứng HB Đồng 70 - Hệ số trở suất cắt KS tương ứng với chiều sâu cắt t (mm) trung bình [Kg/mm2] 0,001 0,01 0,05 0,1 0,25 0,5 0,7 1,0 2,0 3,0 1225 540 302 234 171 135 120 105 82 72 645 284 160 125 90 71 63 55 43 38 385 165 91 70 50 39 34 29 23 20 435 187 104 81 58 45 40 35 27 24 80 Đồng 100 - thau 140 Hợp kim nhôm Silumin Hợp 58 - kim 60 nhôm Hệ số hiệu suất động phụ thuộc vào động sử dụng, thông số cho sẵn động Bất kể máy tiện vạn hay máy tiện CNC chịu hạn chế công suất cắt (công thức 4.3) Đối với máy tiện CNC có sẵn xưởng ta phải xác định chiều sâu cắt hệ số trở suất cắt tương ứng Từ ta xác định thể tích phoi cực đại bóc Từ ta tính vận tốc cắt giới hạn biết lượng chạy dao S Thay t S vào công thức (4.1); xác định hệ số phụ thuộc, ta tính vận tốc cắt Nếu vận tốc nhỏ vận tốc giới hạn, cơng suất cắt hồn tồn đáp ứng Nếu khơng đáp ứng ta giảm lượng chạy dao S Trong trường 74 hợp giảm lượng chạy dao đến mức tối thiểu mà vận tốc không đáp ứng được, ta phải thay đổi chiều sâu cắt theo hướng giảm dần lặp lại q trình tính Điều ngược với cách tính thiết kế cơng nghệ truyền thống, ta xác định S, t hệ số phụ thuộc sau tính V, tính cơng suất cắt cần thiết xác định công suất động sở chọn máy đáp ứng yêu cầu công suất Trên máy vạn ta phải chọn tốc độ tương ứng với cấp tốc độ cố định có máy Trên máy CNC tốc độ trục điều khiển vô cấp, nên tốc độ giới hạn nằm miền cho phép tốc độ máy CNC thực Để xác định vận tốc cắt ta cần xác định hệ số phụ thuộc để tính hệ số KV Trên bảng 4.2 bảng tra số mũ phụ thuộc vào kiểu tiện, vật liệu lượng tiến dao S Bảng 4.2 Các số mũ Vật liệu dao Vật liệu gia công Thép b = 750Mpa (Làm lạnh) Thép gió Hợp kim cứng Gang xám  160 HB không tưới lạnh Đồng  100140HB không tưới lạnh Hợp kim nhôm b = 10 200Mpa Dura b = 300 400Mpa Thép b = 750Mpa (Khơng làm lạnh) Phương pháp tiện S (mm/vịng), t(mm) Tiện S≤ Tiện dọc 0,25 S>0,25 Xấn rãnh Định hình Tiện ngồi S≤ Tiện dọc 0,25 S>0,25 Xấn rãnh Tiện S≤ 0,2 Tiện dọc S>0,2 Hằng số số mũ Cv Xv Yv 1/m 70 0,25 0,33 0,13 55 14 34,5 0,25 0,15 0,66 0,66 0,5 0,3 0,15 0,17 0,17 0,14 33,5 14,9 270 0,15 0,12 0,4 0,4 0,25 0,16 0,2 0,23 182 0,12 0,5 0,23 Tiện Tiện dọc S≤ 0,2 S>0,2 485 328 0,12 0,12 0,25 0,5 0,23 0,23 T15K6 t ≤ 12, s≤0,3 600 0,18 0,24 0,32 t ≤ 15, s = 0,5-1,2 460 0,18 0,24 0,26 75 T14K8 T8K8 T5K10 Gang BK6 BK5 t≤12, s≤0,3 t≤25, s=0,3-2 t =5 -40 s =0,35 -2,5 T=5-45 S=0,5-3 t≤12,s≤0,3 T=14, s>0,3 1250 0,18 0,1 0,5 420 0,18 0,3 0,31 400 0,2 0,48 0,34 500 0,22 0,17 0,4 165 125 0,16 0,25 0,26 0,33 0,26 0,2 Bảng 4.3 Xác định hệ số Kmv Thép Gang Đồng Kmv Kmv b = Mpa Kmv Cứng (HB) Xám Rén Cứng cao Hb140 400500500 600 2,2 1,6 100120 120 140 1,95 1,77 1,29 Cứng vừa HB100-140 0,7 1,0 Silumin HKim đúc có b =20000Mpa,HB>65 Dura b =400-500Mpa, HB>100 0,8 600700700 800 1,25 1,0 140 - 160 160 180 1,52 1,22 1,0 0,8 Đồng chì có tổ chức khơng đồng 800900 0,83 180 200 1,0 0,66 Đòng 1,7 Silumin HKim đúc có b =20000Mpa,HB>65 Dura b =400-500Mpa, >100 900-1000 0,71 200 -220 0,84 Có hàm lượng Pb < 10% 10001100 0,6 220 240 0,72 Đồng 1100 1200 0,53 240 -260 0,62 Có hàm lượng Pb >15% 12 Dura b =200-390Mpa, HB>100 1,2 Ảnh hưởng trạng thái bề mặt phôi thể qua thông số Kkv (Bảng 4.4) Bảng 4.4 Xác định hệ số Kkv Đặc tính bề mặt Thép phơi Trụ cán Gang (HB) Rèn Đúc 200 200 Kkv 0,9 0,75- 0,75- 0,85 0,85 76 0,9 0,8 0,7 Ảnh hưởng góc nghiêng góc nghiêng phụ thể bảng 4.5 Anhe hưởng nhỏ đỗi với q trình tiện Thay đổi góc cắt làm ảnh hưởng đến tốc độ cắt Bảng 4.5 Xác định hệ số Kφ V Kφ 1V Góc nghiêng (độ) Kv 30 45 60 90 Thép, thép hợp kim hợp kim 1,26 0,84 0,6 Gang 1,2 0,88 0,73 Góc nghiêng phụ (độ) 10 15 20 30 45 K1v 1,0 0,97 0,94 0,91 0,87 Bảng 4.6 Xác định ảnh hưởng bán kính đầu dao r Bán kính đầu dao r(mm) 0,5 Krv 0,75- 0,86-0,94 1,03 1,1 0,8 Bảng 4.7 Xác định ảnh hưởng Profil cán dao Profin cán dao Kqv Profin cán dao Kqv 10x10 0,87 10 16x16 16x20 0,93 16 0,93 0,97 20x20 16x25 0,97 20 25 0,98 20x30 25x25 30 30x30 30x45 40x60 60x90 25x40 1,04 1,08 1,12 1,19 40x40 40 1,02 1,04 1,06 1,09 Bảng 4.8 Xác định ảnh hưởng chiều rộng mòn lưỡi cắt Chiều rộng bề mặt mòn lưỡi cắt Kv 0,40 0,50 0,60 0,70 0,80 0 1,4 1,3 1,2 1,1 1,15 Bảng 4.9 Xác định hệ số mũ cơng thức (4.1)khi tiện dao thép gió Tuổi bền T = 60/ Vật liệu gia công S 0,5mm/ vòng 76 56 77 0,25 0,6 1/m 0,15 500-600 84 53 600-700 64 40 700-800 50 32 800-900 40 26 900-1000 26 17 1000-1100 22 14 1100-1200 15 10 Gang cứng 140-160 40 (HB) 160-180 30 29 180-200 25 24 200-220 21 20 220-240 18 17 240-260 10 15 Đồng 0,15 0,3 32 0,15 0,4 0,18 744 0,12 0,25 504 0,12 0,5 0,12 70-110 186 0,15 0,3 126 0,15 0,4 0,18 Nhôm 200-300 300 0,25 0,33 190 0,25 0,66 0,15 (Mpa) 300-400 250 158 400-500 200 125 Đồng thanh(HB) Bảng 4.10 Xác định hệ số mũ công thúc (4.1) cắt dao hợp kim cứng Vật liệu gia công Thép (Mpa) 300-400 400-500 500-600 600-700 700-800 800-900 900-1000 1000-1100 1100-1200 Tuổi bền T = 60/ S 0,5mm/ vòng 378 0,18 0,2 303 0,18 0,35 280 226 219 177 175 141 148 120 135 110 128 103 125 100 122 98 78 1/m 0,3 Gang cứng (HB) 140-160 40 0,13 0,2 103 0,2 0,4 0,25 160-180 30 83 180-200 25 69 200-220 21 58 220-240 18 50 240-260 10 42 Bảng 4.11 Bảng xác định hệ số tuôit thọ dao phụ thuôc vào vật liệu dao Tuổi bền T (phút) 30 60 90 120 Dao thép gió Kv 1,24 1,08 0,94 30 Góc nghiêng  (độ) Dao thép gió Krv Thép, hợp kim nhôm 1,26 Gang 1,2 Hợp kim đồng 1,26 Dao hợp kim Kv 1,13 4.2 Thuật toán 150 240 360 0,91 45 0,82 60 0,76 90 1 1.13 0,84 0,88 0,33 0,73 0,83 0,92 0,81 Ngôn ngữ lập trình lựa chọn Visual Basic 2010 Đây ngơn ngữ lập trình mạnh cho tạo lập hệ thống sở liệu Trong phần mềm chức chia thành mô đun liên kết với chương trình Dữ liệu đầu vào cho q trình tính tốn nhập vào qua cửa sổ tương ứng với thông tin đầu vào thông tin lưu vào tệp liệu Access Tệp chứa tất thông tin liên quan đến q trình tính tốn liên kết với q trình tính tốn 79 Khởi động CT Nạp liệu sai Dữ liệu có ? Đúng Hiển thị liệu có Khơng Sửa đổi liệu ? có Lưu dũ liệu vào sở liệu Nạp tiếp liệu Chờ 4.2.1 Nhập liệu 4.2.2 Tính tốn vận tốc Khi gọi chương trình tính tốn ta có hai phần phải tính Tính vận tốc theo cơng thức (4.1) tính vận tốc giới hạn theo công thức (4.3) So sánh hai vận tốc cho ta biết công suất cắt có đảm bảo hay khơng Nếu cơng suất cắt không đủ, ta phải nhập lại liệu cách giảm chiều sâu cắt t giảm lượng chạy dao S 80 Mở tệp liệu Tính vận tốc giới hạn VGH Lưu Tính vận tốc cắt V V < VGH Sai Nhập lại S, t, Ks Lưu liệu Lưu liệu, In S, V, t Kết thúc CT 4.3 Màn hình ứng dụng Trong Visual Basic tạo điều khiển, ta ấn chuột vào điều khiển này, cửa sổ kích hoạt Chức vừa kích hoạt trạng thái hoạt động Khi ta đóng cửa sổ khỏi chương trình chương trình ngừng hoạt động Ở ta chia thành hình hình tương ứng với chương trình chương trình 81 4.3.1 Màn hình Trên hình có chức (hình 4,1): Nhập liệu mới, Tính vận tốc cắt, Lưu liệu In kết Khi ta ấn vào điều khiển chức kích hoạt chương trình tương ứng gọi thực Hình 4.1 Màn hình 4.3.2 Màn hình nhập liệu Khi ấn vào hình nhập liệu cửa sổ tương ứng với liệu mở Ta nhập liệu vào Các giữ liệu nằm giới hạn định, Nếu nhập sai, có thông báo để nhập lại Sau nhập đủ liệu, liệu lưu vào tệp sở liệu Một thông báo hiển thị: “Bạn nhập xong liệu, chuyển sang bước tính vận tốc cắt” Trên hình 4.2 tất liệu cần thiết cho q trình tính tốn Các bảng liệu lập trình để ta nạp thơng tin hệ số truy cập tự động 82 Hình 4.2 Màn hình nhập liệu 4.3.3 Màn hình tính vận tốc cắt Trên hình 4.3 tính vận tốc cắt ta có ba cửa sổ điều khiển Ta thực cách ấn cửa sổ q trình tính thực Khi vận tốc cắt vướt vận tốc giới hạn cửa sổ thơng báo với thông tin: “ Công suất cắt không đáp ứng, giảm S, t nhập Ks lại Tính lại” Hình 4.3 Màn hình tính tốc độ cắt Sau thực xong qua trình tính tốn ta quay trở hình ấn nút lưu để lưu liệu vào sở liệu in kết Các kết sau thực nghiệm đánh giá lại nằng hệ số hiệu chỉnh Như sau lần gia công liệu lưu lại để khơng cần phải lặp lại q trình tính tốn có 83 KẾT LUẬN Trong thời gian làm luận văn em tìm hiểu đạt nội dung sau: - Tìm hiểu chất trình tiện - Nghiên cứu ảnh hưởng thông số công nghệ, dụng cụ lên trình tiện, - Nghiên cứu phương pháp xác định chế độ cắt truyền thống - Xây dựng thuật tốn phần mềm tính tốn chế độ cắt cho máy tiện CNC, Trong phương pháp tính chưa xét đến độ bóng bề mặt gia cơng Ta bổ xung hệ số điều chỉnh vào cơng thức (4.1) sau tiến hành thực nghiệm máy tiện CNC cụ thể Do thời gian có hạn, nên luận văn em cịn khơng tránh khỏi sai sót, xin thầy giáo Em xin chân thành cám ơn ! 84 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Duy, Trần Sỹ Túy, Trịnh Văn Tự: “Nguyên lý cắt gọt kim loại”; NXB Khoa học & Kỹ thuật, Hà Nội - 1977 [2] Trần Văn Địch, Trần Xuân Việt, Nguyễn Trọng Doanh, Lưu Văn Nhang: “ Tự động hóa q trình sản xuất”; NXB Khoa học & Kỹ thuật - 2001 [3] Nguyễn Đắc Lộc, Nguyễn Trọng Bình, : “ Cơng nghệ chế tạo máy”; NXB Khoa học & Kỹ thuật [4] Trần Văn Địch: “ Số tay công nghệ chế tạo máy”; ĐHBK Hà Nội - 2000 [5] Trần Văn Địch: “ Kỹ thuật tiện”; NXB Khoa học & Kỹ thuật - 2002 [6] Bành Tiến Long, Trần Thế Lực: “ Nguyên lý gia công vật liệu” [7] Phạm Văn Bổng: “ Nghiên cứu xác định chế độ cắt tối ưu gia công mặt trụ máy tiện CNC”; Luận án Tiến sĩ - BK - 2007 [8] Lưu Quang Huy: “Nghiên cứu đặc trưng trình cắt gọt tiện suất cao dùng lượng chạy dao lớn ; Luận án Tiến sĩ kỹ thuật - BK - 2004 [9] King R.I, Turkovich B.F.Von, Tlusty J, Barch C.F: “Handbook of High speed Machining Technology, Chapman and Hall - London - 1985 [10] Tlusty J, Smith S: “Current trends in high speed Machining” - 1997 [11] Paul H.Black: “Theory of Melal Cutting, McGraw - Hill” Book Company New York - 1977 [12] Trần Xuân Việt, Phạm Văn Bổng: “ Sự ảnh hưởng bán kính dao đến chất lượng bề mạt gia cơng” [13] “Nghiên cứu sụ ảnh hưởng chế độ cắt đến độ nhám bề mặt gia công máy tiện CNC” [14] Phan Gia Lạc: “ Ứng dụng hệ số tính gia cơng vật liệu vào việc tính chế độ cắt cho phương pháp gia công tiện”; Luận văn Thạc sĩ – BK – 2004 [15] J Bekes and al: “Obrabanie Kovov”, SVTL, 1982 85 ... trình cắt: Lực cắt, phát sinh nhiệt cắt, tuổi bền dao độ nhám bề mặt - Nghiên cứu tìm hiểu xác định chế độ cắt cho máy tiện vạn thông thường làm sở để xác định chế độ cắt cho máy tiện CNC - Nghiên. .. toán cho phần mềm xác định chế độ cắt cho máy tiện CNC Nội dung nghiên cứu Xuất phát từ đề tài nghiên cứu, luận văn có nội dung sau: - Nghiên cứu tổng quan CNC 12 - Nghiên cứu ảnh hưởng chế độ cắt. .. đối tượng phạm vi nghiên cứu 2.1 Mục đích nghiên cứu - Nghiên cứu xác định chế độ cắt cho máy tiện CNC, xây dựng phần mềm xác định chế độ cắt cho máy tiện CNC ngôn ngữ Visual Basic Nhằm góp phần