- Dụng cụ cắt: Dụng cụ cắt đƣợc sử dụng là dao phay mặt đầu của hãng Sandvik Các thông số của dao đƣợc thể hiện ở bảng 4.2.
4.1.2. Kết quả thực nghiệm.
Tiến hành qui hoạch thực nghiệm, xây dựng mô hình toán học biểu thị quan hệ phụ thuộc giữa thông số đầu vào (V, S, t) và thông số đầu ra là độ nhám bề mặt Ra
Ra = C.Vx1.Sx2.tx3
Mô hình toán học có thể đƣợc viết dƣới dạng:
Y =b0+ b1.X1 +b2.X2 +….+ bnXn +b12.X1.X2+…+X(n-1)n.Xn-1.Xn
Để thuận lợi cho việc tính toán các hệ số bi, tất cả các yếu tố đầu vào quá trình thí nghiệm thay đổi ở 2 mức dƣới và trên (-1 và +1).
Số thí nghiệm N cần tực hiện: N = 2k
(k là số yếu tố ảnh hƣởng). Ở đây là N= 23 = 8
Áp dụng phƣơng pháp qui hoạch thực nghiệm của GS Trần Văn Địch với các mẫu gia công đo mẫu lấy kết quả và tiến hành quy hoạch thực nghiệm, đƣợc kết quả nhƣ sau:
Bảng 4.3: Bảng tính toán thông số công nghệ
Các yếu tố X1(t,mm) X2(S,mm/v) X3(V,m/ph)
Mức trên +1 0.3 0.05 500
Mức dƣới -1 0.2 0.04 400
Mức cơ sở 0 0.25 0.045 450
Khoảng biên thiên 0.2 0.02 200
Bảng 4.4: Ma trận thí nghiệm các thông số đầu vào
TT Biến mã hoá Biến thực nghiệm
X1 X2 X3 t(mm) S(mm/v ) V(m/ph) 1 -1 -1 -1 0.2 0.04 400 2 +1 -1 -1 0.3 0.04 500 3 -1 +1 -1 0.2 0.05 400 4 +1 +1 -1 0.3 0.05 500 5 -1 -1 +1 0.2 0.04 400 6 +1 -1 +1 0.3 0.04 500 7 -1 +1 +1 0.2 0.05 400 8 +1 +1 +1 0.3 0.05 500
Bảng 4.5. Kết quả độ nhám bề mặt Ra
STT Kết quả độ nhám bề mặt Ra(µm)
Phƣơng sai 2
u S
Ra1 Ra2 Ra3 Ratb
1 0.29 0.28 0.29 0.286 0.00041 2 0.27 0.3 0.275 0.278 0.00447 3 0.5 0.4 0.48 0.460 0.014149 4 0.39 0.38 0.37 0.380 0.000696 5 0.31 0.33 0.35 0.33 0.003685 6 0.27 0.28 0.28 0.276 0.00044 7 0.6 0.5 0.55 0.547 0.008389 8 0.43 0.45 0.43 0.440 0.000689
Giá trị phƣơng sai lớn nhất 0.014149
Tổng các giá trị phƣơng sai 0.032933
Phƣơng trình hồi quy có dạng
Y = b0+b1X1+ b2X2+ b3X3 (2)
Sử dụng phần mềm Matlab ta tìm đƣợc các trị hệ số b0, b1, b2, b3,. thay các giá trị vào (2) ta có:
Y = 0.01043 + 0.075794*X1 + 0.22006*X2 – 0.05769*X3
LnRa = 0.01043 + 0.075794*lnt + 0.22006*lnS – 0.05769*lnV Do vậy, mối quan hệ giữa Ra và S, t, v đƣợc thực hiện theo công thức
Ra = e0.0104 + t0.0757 + S0.2200 + V-0.0576
-Kiểm tra tính đồng nhất của thí nghiệm cần xác định tỷ số giữa phƣơng sai lớn nhất và tổng các hƣơng sai: Gp = 2 2 maxSj Sj
Gp : đƣợc gọi là chỉ tiêu Kokren tra bảng phụ lục 22[3]
Với xác suất tin cậy P =0,95, N= 8, Số bậc tự do m=K-1(K số thí nghiệm song song) ta đƣợc GT= 0,438. Thay số: Gp=0.0141490.032933= 0.429612716
Ta thấy Gp < GT . Kết luận các thí nghiệm ổn định
Sử dụng phần mềm Matlab minh họa bằng đồ thị ảnh hƣởng của chế độ cắt s, t, v tới Ra đƣợc thể hiện ở hình 4.6
- Minh họa bằng đồ thị biểu diễn ảnh hƣởng của V, Sz, lên Ra .
4.2. Kết luận
1. Kết luận:
Trong thí nghiệm về ảnh hƣởng của HSM đến độ nhám bề mặt nêu trên, ta thấy khi tăng lƣợng chạy dao Sz và chiều sâu cắt t thì chiều cao nhấp nhô tế vi bề mặt Ra, tăng. Tuy nhiên ảnh hƣởng của chiều sâu cắt t đến độ nhám bề mặt không đáng kể. Còn khi tăng vận tốc cắt thì độ nhám bề mặt giảm đi. Điều này cũng phù hợp với lý thuyết khi ta tăng vận tốc cắt lên thì thời gian tác động ngắn, lực cắt nhỏ (giảm đi khi tăng v), vùng biến dạng ít. Đây chính là ƣu điểm của gia công cao tốc, khi tăng v vừa tăng đƣợc năng suất cắt và lại tăng đƣợc độ bóng bề mặt. Điều này có ý nghĩa rất lớn vì gia công cao tốc đạt đƣợc độ bóng bề mặt rất cao.
Tóm lại mặc dù HSM đã đƣợc biết đến trong thời gian dài thì việc nghiên cứu vẫn đang phát triển hơn nữa về chất lƣợng và tối ƣu hóa việc chi phí khi gia công HSM.
2. Kiến nghị:
Tuy nhiên do thời gian và năng lực bản thân còn hạn chế nên kết quả nghiên cứu còn hạn chế mới dừng lại ở mức nghiên cứu một vật liệu và dụng cụ cắt nhất định. Nhƣng với tầm quan trọng của độ nhám bề mặt đối với khả năng làm việc của chi tiết máy, theo tôi thì nếu phát triển thêm thì đề tài nên phát triển theo hƣớng:
Nghiên cứu chế độ cắt cho nhiều loại dao phay trên nhiều vật liệu khác nhau.
Nghiên cứu ảnh hƣởng của chế độ cắt đến độ nhám bề mặt bằng nhiều phƣơng pháp gia công khác nhƣ tiện, mài, cắt dây, phóng điện.
Nghiên cứu các yếu tố ảnh hƣởng khác nhƣ mòn dao, tính chất vật liệu gia công, độ cứng vững của hệ thống công nghệ...