5. Nội dung của luận văn
3.6. Kết luận chương 3
1. Đó xõy dựng được hệ thống thớ nghiệm (mỏy, dao - vật liệu gia cụng, thiết bị đo…) cựng với cỏc điều kiện cụng nghệ cụ thể để tiến hành nghiờn cứu bằng thực nghiệm nhằm xõy dựng cỏc mụ hỡnh thể hiện ảnh hưởng của chế độ cắt tới một vài thụng số đặc trưng cho quỏ trỡnh cắt khi phay tinh trờn mỏy phay.
Hướng dẫn KH: TS. Trần Minh Đức Học viờn: Bựi Thế Nam
được số liệu thực nghiệm đảm bảo độ tin cậy.
3. Đó xõy dựng được mối quan hệ hàm số giữa cỏc đại lượng ra của quỏ trỡnh phay (nhỏm bề mặt Ra) và đại lượng vào là chế độ cắt (tốc độ trục chớnh n(v/ph), lượng chạy dao S(mm/ph) dưới dạng hàm số mũ. Đó đưa ra nhận xột về quy luật ảnh hưởng của chế độ cắt đến thụng số đỏnh giỏ chất lượng bề mặt (nhỏm bề mặt).
4. Cỏc kết quả nghiờn cứu thực nghiệm phự hợp với cỏc nghiờn cứu lý thuyết.
KẾT LUẬN CHUNG VÀ HƯỚNG NGHIấN CỨU TIẾP THEO
Nội dung của đề tài là: “Nghiờn cứu ảnh hưởng của chế độ cắt đến nhỏm bề mặt khi phay bằng dao phay đầu cầu trờn vật liệu nhụm A 7075“
Qua ba chương luận văn đó nờu được cỏc vấn đề sau:
- Luận văn đó trỡnh bày khỏi quỏt về cỏc loại hợp kim nhụm: Đặc điểm, phõn loại, cũng như vai trũ, khả năng ứng dụng trong cụng nghiệp.
- Đó tổng kết được cỏc lý thuyết cơ bản về cụng nghệ phay, cỏc yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng của bề mặt chi tiết khi phay.
- Đó đặt ra được bài toỏn và đưa ra phương phỏp nghiờn cứu là nghiờn cứu lý thuyết kết hợp với nghiờn cứu thực nghiệm, xõy dựng hệ thống thớ nghiệm đảm bảo yờu cầu nghiờn cứu với cỏc thiết bị đo hiện đại.
- Đó tiến hành thực nghiệm đạt kết quả tốt.
- Đó xõy dựng được quan hệ giữa nhỏm bề mặt và chế độ cụng nghệ gia cụng (tốc độ trục hớnh n, lượng chạy dao S) dưới dạng cỏc hàm thực nghiệm:
2
1.
. a a
a Cn S
R Từ đú đó đỏnh giỏ được ảnh hưởng của cỏc thụng số cụng nghệ (n, S) tới nhỏm bề mặt khi phay loại nhụm này.
- Kết quả nghiờn cứu cú ý nghĩa thực tiễn to lớn: Với cỏc độ nhỏm bề mặt yờu cầu dựa vào hàm thực nghiệm cú thể lựa chọn chế độ gia cụng hợp
Hướng dẫn KH: TS. Trần Minh Đức Học viờn: Bựi Thế Nam
lý, giảm chi phớ gúp phần nõng cao hiệu quả kinh tế, kỹ thuật của quỏ trỡnh sản xuất.
- Kết quả nghiờn cứu cú thể được sử dụng để điều khiển tối ưu húa quỏ trỡnh phay tinh trờn vật liệu nhụm A7075.
Hướng nghiờn cứu tiếp theo
Đề tài đó thu được một số kết quả khỏ tốt nhưng vẫn cũn nhiều hạn chế mà tỏc giả sẽ nghiờn cứu và hoàn thiện trong tương lai để hoàn thiện đề tài của mỡnh. Sau đõy là một số hướng chớnh:
- Nghiờn cứu ảnh hưởng của biến dạng và tốc độ lan truyền biến dạng của vật liệu gia cụng trong quỏ trỡnh cắt đến chất lượng bề mặt và độ chớnh xỏc gia cụng trong quỏ trỡnh phay nhụm hợp kim.
- Nghiờn cứu ảnh hưởng của cỏc thụng số dao phay (vật liệu dao, phủ cỏc loại vật liệu khỏc ....) đến chất lượng bề mặt và độ chớnh xỏc gia cụng khi phay nhụm hợp kim.
- Nghiờn cứu ảnh hưởng của dung dịch trơn nguội và phương phỏp tưới nguội đến độ chớnh xỏc và chất lượng bề mặt khi phay nhụm hợp kim.
Hướng dẫn KH: TS. Trần Minh Đức Học viờn: Bựi Thế Nam
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Nguyễn Trọng Bỡnh; Tối ưu hoỏ quỏ trỡnh gia cụng cắt gọt; NXB Giỏo dục, Hà Nội (2003).
[2]. Nguyễn Đắc Lộc, Lờ Văn Tiến, Ninh Đức Tốn, Trần Xuõn Việt; Sổ tay Cụng nghệ Chế tạo mỏy tập 1,2 – NXB Khoa học kỹ thuật Hà Nội (1999).
[3]. Nguyễn Khắc Xương; Vật liệu kim loại màu – NXB Khoa học kỹ thuật (2003).
[4]. Sỏch tra cứu chế độ cắt vật liệu khú gia cụng – NXB Khoa học và kỹ thuật Hà Nội (1981)
[5]. Nguyễn văn Dự, Nguyễn Đăng Bỡnh – Quy hoạch thực nghiệm trong kỹ thuật – NXB Khoa học và kỹ thuật [2011]
[6]. Ya. L. Gurevits và cỏc tỏc giả; Chế độ cắt cỏc vật liệu khú gia cụng;biờn dịch: Hồng Nguyờn, NXB Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội (1981)
[7]. Bựi Thế Tõm, Trần Vũ Thiệu [1998], Cỏc phương phỏp tối ưu húa, NXB Giao thụng vận tải, Hà Nội.
[8]. Nguyễn Đức Nghĩa [1998], Tối ưu hoỏ, NXB Giỏo dục, Hà Nội.
[9]. Phạm Cường; luận văn thạc sỹ kỹ thuật “Nghiờn cứu tớnh gia cụng của một số loại hợp kim nhụm dựng trong chế tạo khuụn mẫu, ứng dụng xỏc định chế độ cắt cho cỏc vật liệu này”, [2007].
[10]. Nguyễn Thị Quỳnh Nga: Ứng dụng toàn học mụ hỡnh hoỏ bề mặt khi gia cụng bằng dao phay đầu cầu trờn mỏy CNC [2011].
[11]. Mihaela SMEADA; Maria STOICANESCU – Experimental Studies on improving the mechanical properties of Aluminium Alloy
[12]. Yoshio Mizugaki; Kazuki Takafuji; Koichi Kikkawa – Experimental characteristics of Aluminium alloys in Dry End Milling.
Hướng dẫn KH: TS. Trần Minh Đức Học viờn: Bựi Thế Nam
[13]. Jothi Sudagar; K.Venkateswarlu; Jainshe Lian – Dry Sliding Wear Properties of a 7075-T6 Aluminum Alloy Coated with Ni-P (h) in Different Pretreatment Conditions.
[14]. V.Songmene; R.Khettabi; I.Zaghbani; J.Kouam; and A. Djiebara – Mechining and Machinability of Aluminium Alloys.
[15]. Trần Văn Địch, Nguyờn lý cắt kim loại, Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật, Hà nội, 2006
Hướng dẫn KH: TS. Trần Minh Đức Học viờn: Bựi Thế Nam
MỤC LỤC
PHẦN MỞ ĐẦU ... 1
1. Tớnh cấp thiết của đề tài ... 1
2. Mục đớch và phương phỏp nghiờn cứu ... 2
2.1. Mục đớch nghiờn cứu ... 2
2.2. Phương phỏp nghiờn cứu ... 2
3. Đối tượng nghiờn cứu ... 2
4. í nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn ... 2
5. Nội dung của luận văn... 3
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ GIA CễNG VẬT LIỆU NHễM ... 4
1.1 Tổng quan về hợp kim nhụm. ... 4
1.2 Phõn loại và kớ hiệu của hợp kim nhụm ... 5
1.3. Quỏ trỡnh hỡnh thành phoi ... 7
1.3.1 Khỏi niệm và phõn loại phoi ... 7
1.3.2 Sự co rỳt phoi ... 8
1.4. Lực cắt gọt. ... 9
1.4.1. Cơ sở lý thuyết của lực cắt. ... 9
1.4.2. Ảnh hưởng của dung dịch trơn nguội đến lực cắt ... 11
1.5. Hiện tượng nhiệt trong quỏ trỡnh cắt. ... 12
1.6. Sự mài mũn dao ... 14
1.6.1 Biểu hiện ngoài của sự mài mũn dao ... 14
1.6.2. Bản chất vật lý của sự mài mũn dao ... 16
1.6.3. Quy luật mũn của dụng cụ cắt ... 18
1.7. Cỏc thụng số đỏnh giỏ chất lượng bề mặt ... 19
1.7.1. Nhỏm bề mặt ... 19
1.7.2. Tớnh chất cơ lý của bề mặt gia cụng ... 21
Hướng dẫn KH: TS. Trần Minh Đức Học viờn: Bựi Thế Nam
1.9 .Khỏi quỏt về cỏc cụng trỡnh nghiờn cứu và định hướng nghiờn cứu ... 24
1.9.1. Khỏi quỏt về cụng trỡnh nghiờn cứu trong lĩnh vực phay nhụm ... 24
1.9.2. Định hướng nghiờn cứu ... 24
1.9.3. Kết luận chương I ... 25
Chương 2: CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRèNH TẠO PHOI VÀ CHẤT LƯỢNG BỀ MẶT KHI GIA CễNG BẰNG DAO PHAY ĐẦU CẦU... 26
2.1. Tổng quan về vật liệu gia cụng hợp kim nhụm A7075 và tớnh gia cụng của nú. ... 26
2.1.1. Tổng quan về hợp kim nhụm A7075. ... 26
2.1.2. Tớnh gia cụng của hợp kim A7075 ... 28
2.2. Cỏc thụng số hỡnh học của dao phay đầu cầu ... 30
2.2.1. Hiện tượng đảo dao ... 35
2.2.2. Một số đặc điểm bề mặt chi tiết sau khi gia cụng bằng dao phay đầu cầu ... 37
2.3. Cỏc hướng nghiờn cứu về phay và giới hạn vấn đề nghiờn cứu ... 42
2.3.1. Cỏc hướng nghiờn cứu về phay tinh ... 42
2.3.2. Giới hạn vấn đề nghiờn cứu ... 42
2.4. Kết luận chương 2 ... 43
Chương 3 NGHIấN CỨU THỰC NGHIỆM VÀ XỬ Lí SỐ LIỆU ... 44
3.1. Phương phỏp nghiờn cứu thực nghiệm ... 44
3.1.1. Cỏc nguyờn tắc cơ bản của quy hoạch thực nghiệm ... 45
3.1.2. Quy hoạch thực nghiệm và mụ hỡnh hồi quy thực nghiệm ... 46
3.2. Hệ thống thiết bị thớ nghiệm ... 48
3.2.1. Yờu cầu đối với hệ thống thớ nghiệm ... 48
3.2.2. Mụ hỡnh thớ nghiệm ... 49
Hướng dẫn KH: TS. Trần Minh Đức Học viờn: Bựi Thế Nam
3.2.4. Hệ thống cụng nghệ ... 50
3.3. Xỏc định điều kiện biờn ... 52
3.4. Xử lý số liệu thực nghiệm ... 53
3.4.1. Sơ đồ quy hoạch thực nghiệm, quỏ trỡnh thớ nghiệm ... 53
3.4.2. Xử lý số liệu thực nghiệm ... 55
3.5. Đỏnh giỏ kết quả ... 59
3.6. Kết luận chương 3 ... 60
KẾT LUẬN CHUNG VÀ HƯỚNG NGHIấN CỨU TIẾP THEO ... 61
Hướng nghiờn cứu tiếp theo ... 62
TÀI LIỆU THAM KHẢO ... 63
Hướng dẫn KH: TS. Trần Minh Đức Học viờn: Bựi Thế Nam
Ký hiệu í nghĩa Đơn vị
n Tốc độ quay của trục chớnh mỏy phay Vũng/ph
S Lượng chạy dao ngang mm/ph
e Vộc tơ lệch tõm
bz Chiều rộng phoi cắt mm
Ra, Rz, Rt Thụng số đỏnh giỏ độ nhỏm bề mặt gia cụng m Kp = Py/Pz Hệ số lực cắt
Pz lực cắt tỏc dụng theo phương tốc độ cắt N
Py Thành phần lực cắt phỏp tuyến N
Ps trong mặt phẳng trượt hay lực trượt kG Ra, Rz, Rt Thụng số đỏnh giỏ độ nhỏm bề mặt gia cụng m
A Cụng sinh ra trong quỏ trỡnh búc phoi KGM L quóng đường mà dụng cụ đi qua hay chiều dài cắt m
G V: tốc độ cắt m/phỳt
Vs Tốc độ trượt m/phỳt
Hướng dẫn KH: TS. Trần Minh Đức Học viờn: Bựi Thế Nam
Hỡnh 1.1. Sơ đồ quỏ trỡnh hỡnh thành phoi khi cắt vật liệu dẻo ... 7
Hỡnh 1.3. Sơ đồ co rỳt phoi ... 9
Hỡnh 1.4. Sơ đồ xỏc định hệ số co rỳt phoi ... 9
Hỡnh 1.5. Sơ đồ tỏc dụng của lực khi cắt tự do ... 10
Hỡnh 1.6. Sơ đồ hỡnh thành và lan tỏa nhiệt ... 13
Hỡnh 1.8. Cỏc dạng mũn của dụng cụ cắt ... 15
Hỡnh 1.9. Mũn của dụng cụ cắt dọc theo lưỡi cắt ... 15
Hỡnh 1.10. Quan hệ giữa độ mũn và thời gian làm việc của dao ... 18
Hỡnh 2.1 a): Hỡnh học của dao phay đầu cầu ... 32
Hỡnh 2.1 b). Hỡnh học của lưỡi cắt ... 32
Hỡnh 2.1 c). Hỡnh học của lưỡi cắt ... 33
Hỡnh 2.2. Thụng số hỡnh học của lưỡi cắt ... 35
Hỡnh 2.4: cỏc thụng số đảo hướng tõm: (a) mụ tả hiện tưởng đảo hướng tõm; (b) bỏn kớnh tương đương Re(zp) của dao phay tại điểm P ... 36
Hỡnh 2.5. Khi bỏn kớnh dao lớn hơn bỏn kớnh cong chi tiết. ... 38
Hỡnh 2.6. Tiếp xỳc ngoài ... 39
Hỡnh 2.7. Tiếp xỳc trong ……… 39
Hỡnh 2.10. Thay đổi kớch thước và thụng số kết cấu của dụng cụ. ... 39
Hỡnh 2.11 a). Độ nhấp nhụ bề mặt chi tiết ... 40
Hỡnh 2.11 b). Độ nhấp nhụ bề mặt chi tiết ... 40
Hỡnh 2.12. Sự hỡnh thành bề mặt khi gia cụng bằng dao phay cầu ... 41
Hỡnh 2.13 Mụ hỡnh nghiờn cứu tổng quỏt ... 43
Hỡnh 3.1 Mụ hỡnh hệ thống thớ nghiệm ... 50
Hỡnh 3.2 Hỡnh ảnh dao phay đầu cầu 10; P18... 51
Bảng 3.1 Tỷ lệ cỏc nguyờn tố của nhụm hợp kim A7075 ... 51
Hướng dẫn KH: TS. Trần Minh Đức Học viờn: Bựi Thế Nam
Hỡnh 3.4 Ảnh Mỏy đo nhỏm Mittutoyo SJ-201 ... 52 Hỡnh 3.6 Sơ đồ quy hoạch thực nghiệm ... 54 Bảng 3.2 Ma trận thực nghiệm và kết quả thực nghiệm ảnh hưởng của chế độ cắt đến độ nhỏm bề mặt khi phay nhụm hợp kim A7075 bằng dao phay đầu cầu 10-P18. ... 54 Hỡnh 3.7 Thớ nghiệm gia cụng trờn trung tõm gia cụng Mazak 530C ... 55 Hỡnh 3.8 Biểu đồ ảnh hưởng của tốc độ trục chớnh n(v/ph) và lượng chạy dao S(mm/ph) đến độ nhỏm Ra ... 58 Hỡnh 3.9 Biểu đồ biểu thị sự tương tỏc của việ thay đổi thiết lập giữa tốc độ trục chớnh n(v/ph) và lượng chạy dao S(mm/ph) đến độ nhỏm Ra ... 59