Xem xột và phõn tớch kỹ thực hiện thiết kế mụ hỡnh thực nghiệm. Sự xem xột bao gồm lựa chọn cỏc điều kiện cắt, ý tƣởng thớ nghiệm đƣợc sử dụng để tiến hành cỏc thớ nghiệm, thiết kế và lắp đặt đồ gỏ sử dụng để định vị và kẹp chặt trờn lực kế và hệ thống thu thập dữ liệu sử dụng để thu thập cỏc thụng số giỏ trị lực cắt và phổ lực cắt trong quỏ trỡnh gia cụng. Vị trớ đặt gia tốc kế và hệ thống thu thập dữ liệu về tần số, biờn độ rung động và phổ tần số rung động trong quỏ trỡnh gia cụng cắt gọt. Thớ nghiệm bao gồm bỳa và gia tốc kế để phõn tớch và xỏc định hàm đỏp ứng tần số của dụng cụ cắt, của cơ hệ phụi và đồ gỏ.
Xột điều kiện liờn quan đến quỏ trỡnh gia cụng thớ nghiệm, lựa chọn điều kiện cắt để thực nghiệm. Trong nghiờn cứu này điều kiện cắt của quỏ trỡnh gia cụng biờn dạng bằng dao phay ngún giới hạn bởi sự thay đổi 3 thụng số chế độ cắt: Tốc độ vũng quay trục chớnh (v/phỳt), lƣợng chạy dao f (mm/phỳt) và chiều sõu cắt ar(mm). Một phần của cỏc thụng số cắt khỏc đƣợc cố định trong quỏ trỡnh khảo sỏt bao gồm chiều sõu cắt theo phƣơng dọc trục ap, thụng số hỡnh học dụng cụ cắt, gúc xoắn của lƣỡi cắt , số răng của dụng cụ cắt N và đƣờng kớnh dao cắt. Dụng cụ cắt đƣợc sử dụng thớ nghiệm là dao phay ngún liền khối sử dụng trong phay cao tốc của hóng Sandvik. Mụ tả thực nghiệm cắt là dao phay ngún nhƣ
Hỡnh 3.1 Mụ tả túm tắt thớ nghiệm
a) Dụng cụ cắt dừng khoảng 3 giõy đạt tốc độ thớ nghiệm b) Dung cụ cắt tiếp cận với tốc độ tiến dao trước khi cắt c) Cắt phụi thực nghiệm
d) Dụng cụ dịch chuyển quỏ phần cắt với tốc độ tiến dao thực nghiệm
b) a)
d) c)
Đầu mỏy gia cụng Đầu mỏy gia cụng
Đầu mỏy gia cụng Đầu mỏy gia cụng
Bàn mỏy Bàn mỏy
Bàn mỏy Bàn mỏy
Phụi
Phụi Phụi
71
thể hiện trong hỡnh 3.1. Mỏy cụng cụ đƣợc sử dụng thớ nghiệm là mỏy phay cao tốc Super MC500 của Đài Loan, đồ gỏ và thiết bị đo gắn cố định lờn bàn mỏy. Với mỗi lần thớ nghiệm tốc độ quay của trục chớnh dừng một vài giõy để đạt đƣợc tốc độ theo bảng thớ nghiệm thỡ mới tiếp cận và gia cụng thớ nghiệm. Dụng cụ cắt di chuyển khoảng chạy tới và khoảng chạy quỏ khi cắt thực nghiệm để khụng ảnh hƣởng đến dữ liệu đƣợc thu thập nhƣ hỡnh 3.1.
Trƣớc mỗi thớ nghiệm bề mặt của phụi đƣợc gia cụng (mặt cạnh), đƣợc làm sạch, sử dụng dụng cụ cắt khỏc để đảm bảo dụng cụ thớ nghiệm đảm bảo đỳng yờu cầu.
Đồ gỏ đó đƣợc lắp lờn lực kế và gỏ đặt lực kế lờn bàn mỏy. Trong quỏ trỡnh lắp ghộp, bề mặt giữa cỏc bộ phận khỏc nhau phải đƣợc làm sạch để đảm bảo khụng cú bụi và mảnh vỡ khụng rơi vào bề mặt gỏ kẹp và lắp ghộp.
Chỳ ý khi gỏ lực kế và phụi lờn bàn mỏy sử dụng đồng hồ so đảm bảo độ chớnh xỏc rà song song theo phƣơng điều khiển
dịch chuyển của trục X, Y.
Đồng hồ so đảm bảo độ chớnh xỏc để quỏ trỡnh rà đạt đƣợc yờu cầu thớ nghiệm. Đồng hồ so đƣợc sử dụng để xỏc định chớnh xỏc vị trớ yờu cầu của phụi và lực kế cú sai số cho phộp 10μm hỡnh 3.2.
Quỏ trỡnh này thực hiện khụng tốt sẽ ảnh hƣớng đến kết quả đo và khả năng thu thập dữ liệu kết quả đo khụng chớnh xỏc.
Trờn cơ sở phõn tớch và yờu cầu cần thiết trong thực nghiệm tỏc giả đó tớnh toỏn và
Hỡnh 3.2 Rà độ song song của đồ gỏ và
thiết bị đo đảm bảo độ chớnh xỏc
72
xõy dựng mụ hỡnh thớ nghiệm để thực nghiệm nhƣ hỡnh 3.3 với cỏc thụng số xỏc định đƣợc đo và đỏnh giỏ đồng thời trờn cựng một mụ hỡnh thực nghiệm.
Sau khi tiến hành gỏ đặt đồ gỏ, thiết bị đo lực và phụi xong tiến hành gắn cảm biến gia tốc 3 chiều lờn đồ gỏ (chỳ ý hƣớng của gia tốc kế theo hệ trục tọa độ của mỏy), sau đú kết nối lực kế và gia tốc kế với thiết bị thu thập dữ liệu, mỏy tớnh và phần mềm xử lý tớn hiệu. Sau đú thử nghiệm mức độ ổn định và thu thập dữ liệu chớnh xỏc theo cỏc tiờu chuẩn cỏc hóng sản xuất thiết bị đƣa ra. Sau khi thiết bị thớ nghiệm đảm bảo ổn định và chớnh xỏc tiến hành lập chƣơng trỡnh thực nghiệm và cắt thử đỏnh giỏ trƣớc khi tiến hành thớ nghiệm. Chuẩn bị chƣơng trỡnh với cỏc thụng số chế độ cắt đƣợc lựa chọn theo phƣơng phỏp quy hoạch thực nghiệm.