Độ nhỏm của bề mặt chi tiết gia cụng phụ thuộc vào vận tốc cắt V và lượng chạy dao S theo cỏc cụng thức sau:
Ra = a.Vα (*) và Ra = b. Sγ (**)
Mối quan hệ này cú dạng y = axb. Ta phải xỏc định được cỏc hệ số a và α, b và γ để tỡm ra mối liờn hệ. Để xỏc định được cỏc tham số này ta lấy logarit hai vế
của cỏc phương trỡnh trờn. Khi đú ta cú: (*) ↔ log Ra = log a + α. log V (**) ↔ log Ra = log b + γ. log S
Đặt Y = log Ra; A = log a; B = α; X = log V C = logb; D = γ; Z = log S Khi đú ta cú thể viết lại như sau: (*) ↔ Y = A + B.X (**) ↔ Y = C + D.Z
Ta nhận thấy cỏc phương trỡnh (*) và (**) đều cú dạng y = a+bx. Bài toỏn đặt ra là: Từ dữ liệu thớ nghiệm ta cú cỏc bộ số (Y1, Y2, …, Yn); (X1, X2, X3, … Xn); (Z1, Z2, … Zn). Cần xỏc định cỏc hệ số A và B, C và D để từđú xỏc định ảnh hưởng của cỏc thụng số chếđộ cắt đến độ nhỏm bề mặt của chi tiết gia cụng. Hay núi cỏch khỏc, ở dạng tổng quỏt ta phải xỏc định được cỏc hệ số a và b của phương trỡnh y=a+bx khi biết cỏc bộ số (y1, y2, …, yn); (x1, x2, …, xn). Đõy là bài toỏn nội suy tuyến tớnh. Ta ỏp dụng phương phỏp bỡnh phương cực tiểu. Tức là cần tỡm cỏc bội số a và b sao cho tổng sau:
đạt cực tiểu. Khi đú a, b là nghiệm của hệ phương trỡnh sau đõy:
90 Viết dưới dạng trung bỡnh cộng ta cú: Trong đú: ; ; Giải hệ phương trỡnh trờn ta cú: 3.4.4.Thảo luận kết quả thớ nghiệm
3.4.4.1 Ảnh hưởng của lượng chạy dao và vận tốc cắt đến nhỏm bề mặt chi tiết khi tiện bỏn tinh rónh lăn vũng ngoài 6205-01 trờn mỏy tiện NC TNC-78.
91
Từ kết quả thớ nghiệm thu được ở bảng 3.3thay cỏc số liệu thực nghiệm thu
được vào hệ phương trỡnh (***) ở mục 3.4.2 ta cú: C = 0,621174; D = 0,496074
Vậy sự phụ thuộc của độ nhỏm bề mặt Ra vào lượng chạy dao S (mm/vg) như sau:
Ra = 4,1799. S0,496074 (3.3)
Từ đú ta xõy dựng được đồ thị thể hiện sự ảnh hưởng của lượng chạy dao S
đến độ nhỏm bề mặt Ra khi tiện bỏn tinh rónh lăn vũng ngoài 6205-01 như sau: 2.0 1.5 1.0 0.5 0.0 0.00 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10 0.12 0.14 0.16 S (mm/vg) Ra ( à m)
Hỡnh 3.8Ảnh hưởng của bước tiến dao lờn Ra với nguyờn cụng tiện bỏn tinh rónh lăn vũng ngoài 6205-01
b. Ảnh hưởng của vận tốc cắt:
Từ kết quả thớ nghiệm thu được ở bảng 3.4 thay cỏc số liệu thực nghiệm thu
được vào hệ phương trỡnh (***) ở mục 3.4.2 ta cú: A = 1,450764; B = - 0,59089
92
Vậy sự phụ thuộc của độ nhỏm bề mặt Ra vào vận tốc cắt V (m/ph) như sau: Ra = 28,23348. V-0,59089 (3.4)
Từđú ta xõy dựng được đồ thị thể hiện sựảnh hưởng của vận tốc cắt V đến độ
nhỏm bề mặt Ra khi tiện bỏn tinh rónh lăn vũng ngoài 6205-01 như sau:
300 250 200 150 100 50 0.0 0.00 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 V(m/ph) Ra (àm)
Hỡnh 3.9Ảnh hưởng của vận tốc cắt đến Ra với nguyờn cụng tiện bỏn tinh rónh lăn vũng ngoài 6205-01
3.4.4.2 Ảnh hưởng của lượng chạy dao và vận tốc cắt đến nhỏm bề mặt chi tiết khi tiện bỏn tinh rónh lăn vũng trong 6205-02 trờn mỏy tiện NC TNC-78.
a.Ảnh hưởng của lượng chạy dao:
Từ kết quả thớ nghiệm thu được ở bảng 3.5 thay cỏc số liệu thực nghiệm thu
được vào hệ phương trỡnh (***) ở mục 3.4.2 ta cú: C = 0,54593; D = 0,46418
Vậy sự phụ thuộc của độ nhỏm bề mặt Ra vào lượng chạy dao S (mm/vg) như
sau:
93
Từ đú ta xõy dựng được đồ thị thể hiện sự ảnh hưởng của lượng chạy dao S
đến độ nhỏm bề mặt Ra khi tiện bỏn tinh rónh lăn vũng trong 6205-02 như sau: 2.0 1.5 1.0 0.5 0.0 0.00 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10 0.12 0.14 0.16 S (mm/vg) Ra (àm)
Hỡnh 3.10Ảnh hưởng của bước tiến dao lờn Ra với nguyờn cụng tiện bỏn tinh rónh lăn vũng trong 6205-02
b. Ảnh hưởng của vận tốc cắt:
Từ kết quả thớ nghiệm thu được ở bảng 3.6 thay cỏc số liệu thực nghiệm thu
được vào hệ phương trỡnh (***) ở mục 3.4.2 ta cú: A = 1,375078; B = - 0,5748
Vậy sự phụ thuộc của độ nhỏm bề mặt Ra vào vận tốc cắt V (m/ph) như sau: Ra = 23,71797. V-0,5748 (3.6)
Từ đú ta xõy dựng được đồ thị thể hiện sựảnh hưởng của vận tốc cắt V đến
94 300 250 200 150 100 50 0.0 0.00 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 V (m/ph) Ra (àm )
Hỡnh 3.11Ảnh hưởng của vận tốc cắt đến Ra với nguyờn cụng tiện bỏn tinh rónh lăn vũng trong 6205-02
Thảo luận: Qua nghiờn cứu ảnh hưởng của lượng chạy dao và vận tốc cắt đến độ
nhỏm bề mặt chi tiết khi tiện bỏn tinh rónh lăn vũng trong và vũng ngoài ổ bi 6205, ta cú thể thấy rằng ở cỏc chếđộ cắt này, ảnh hưởng của tốc độ tiến dao và vận tốc cắt
đến độ nhỏm bề mặt (Ra) rất rừ ràng và hoàn toàn phự hợp với lý thuyết tạo hỡnh. Khi tăng lượng tiến dao S từ 0,02 mm/vg đến 0,15 mm/vg thỡ độ nhỏm của bề mặt cũng tăng theo (Ra tăng từ 0,63 àm lờn 1,9 àm khi tiện bỏn tinh rónh lăn vũng ngoài và Ra tăng từ 0,6 àm lờn 1,61 àm khi tiện bỏn tinh rónh lăn vũng trong. Ngoài ra ta nhận thấy là khi tăng vận tốc cắt từ 50 m/ph lờn 250 m/ph thỡ độ nhỏm bề mặt chi tiết sẽ
giảm xuống tức là độ búng bề mặt chi tiết tăng (Ra giảm từ 2,57 àm xuống cũn 1,08 àm khi tiện bỏn tinh rónh lăn vũng ngoài và Ra giảm từ 2,31 àm xuống cũn 0,96 àm khi tiện bỏn tinh rónh lăn vũng trong). Tuy vậy khi cắt với vận tốc cao thỡ rung động cũng sẽ lớn do đú một vấn đề ta cần phải giải quyết khi tiện cao tốc là ta phải làm giảm rung động trong quỏ trỡnh cắt. Một điều nữa ta thấy đú là với cựng một chếđộ
95
so với khi tiện bỏn tinh rónh lăn vũng ngoài. Đú là do bề mặt rónh lăn vũng ngoài nằm ở bề mặt trụ trong, cũn bề mặt rónh lăn vũng trong nằm ở bề mặt trụ ngoài lờn độ
cứng vững của dao và khả năng tưới dung dịch trơn nguội khi gia cụng rónh lăn vũng ngoài sẽ khú khăn hơn khi gia cụng rónh lăn vũng trong.
3.4.4.3 Ảnh hưởng của lượng chạy dao và vận tốc chi tiết đến nhỏm bề mặt chi tiết khi mài tinh rónh lăn vũng ngoài 6205-01 trờn mỏy mài CNC 3MK-147B
a. Ảnh hưởng của lượng chạy dao:
Từ kết quả thớ nghiệm thu được ở bảng 3.7 thay cỏc số liệu thực nghiệm thu
được vào hệ phương trỡnh (***) ở mục 3.4.2 ta cú: C = 0,743998; D = 0,508266
Vậy sự phụ thuộc của độ nhỏm bề mặt Ra vào lượng chạy dao S (mm/vg) khi mài tinh rónh lăn vũng ngoài như sau:
Ra = 5,546231. S0,508266 (3.7) Từđú ta xõy dựng được đồ thị như sau:
0.000 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.001 0.002 0.003 0.004 0.005 0.006 0.007 0.008 0.009 0.01 S (mm/vg) Ra (àm)
Hỡnh 3.12Ảnh hưởng của bước tiến dao lờn Ra với nguyờn cụng mài tinh rónh lăn vũng ngoài 6205-01
96
b. Ảnh hưởng của vận tốc chi tiết:
Từ kết quả thớ nghiệm thu được ở bảng 3.8 thay cỏc số liệu thực nghiệm thu
được vào hệ phương trỡnh (***) ở mục 3.4.2 ta cú: A = - 0,82007; B = 0,274682
Vậy sự phụ thuộc của độ nhỏm bề mặt Ra vào vận tốc chi tiết Vct (m/ph) khi mài tinh rónh lăn vũng ngoài như sau:
Ra = 0,151333. V0,274682 (3.8)
Từđú ta xõy dựng được đồ thị thể hiện sựảnh hưởng của vận tốc chi tiết Vct
đến độ nhỏm bề mặt Ra khi mài tinh rónh lăn vũng ngoài 6205-01 như sau: 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0.0 0 10 20 30 40 50 60 V (m/ph) Ra (àm)
Hỡnh 3.13Ảnh hưởng của vận tốc chi tiết lờn Ra với nguyờn cụng mài tinh rónh lăn vũng ngoài 6205-01
3.4.4.4 Ảnh hưởng của lượng chạy dao và vận tốc chi tiết đến nhỏm bề mặt chi tiết khi mài tinh đường kớnh lỗ vũng trong 6205-02 trờn mỏy mài lỗ NC M-66.
a.Ảnh hưởng của lượng chạy dao:
Từ kết quả thớ nghiệm thu được ở bảng 3.9 thay cỏc số liệu thực nghiệm thu
97 C = - 0,1192; D = 0,360258
Vậy sự phụ thuộc của độ nhỏm bề mặt Ra vào lượng chạy dao S (mm/ph) khi mài tinh đường kớnh lỗ vũng trong như sau:
Ra = 0,759983. S0,360258 (3.9)
Từ đú ta xõy dựng được đồ thị thể hiện sự ảnh hưởng của lượng chạy dao S
đến độ nhỏm bề mặt Ra khi mài tinh đường kớnh lỗ vũng trong 6205-02 như sau:
0.00 0.00 0.10 0.20 0.30 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.05 0.15 0.25 S (mm/ph) Ra (àm) n
Hỡnh 3.14Ảnh hưởng của lượng chạy dao ngang lờn Ra với nguyờn cụng mài tinh
đường kớnh lỗ vũng trong 6205-02 b. Ảnh hưởng của vận tốc chi tiết:
Từ kết quả thớ nghiệm thu được ở bảng 3.10thay cỏc số liệu thực nghiệm thu
được vào hệ phương trỡnh (***) ở mục 3.4.2 ta cú: A = - 1,29395; B = 0,433191
Vậy sự phụ thuộc của độ nhỏm bề mặt Ra vào vận tốc chi tiết Vct (m/ph) khi mài tinh rónh lăn vũng ngoài như sau:
98
Từđú ta xõy dựng được đồ thị thể hiện sựảnh hưởng của vận tốc chi tiết Vct đến độ nhỏm bề mặt Ra khi mài tinh đường kớnh lỗ vũng trong 6205-02 như sau:
0.0 0 10 20 30 40 50 60 0.1 0.2 0.3 0.4 V (m/ph) Ra (àm)
Hỡnh 3.15Ảnh hưởng của vận tốc chi tiết lờn Ra với nguyờn cụng mài tinh đường kớnh lỗ vũng trong 6205-02
Thảo luận: Qua nghiờn cứu ảnh hưởng của lượng chạy dao và vận tốc của chi tiết khi mài tinh rónh lăn vũng ngoài 6205-01 và mài tinh đường kớnh lỗ vũng trong 6205-02 ta thấy khi tăng lượng chạy dao và tăng vận tốc của chi tiết thỡ độ nhỏm bề
mặt của chi tiết tăng lờn (tức là độ búng bề mặt chi tiết giảm đi) nhưng lượng tăng lờn của độ nhỏm là khụng đỏng kể. Và ta thấy là khi mài tinh rónh lăn vũng ngoài thỡ độ búng đạt được nằm trong khoảng ∇8-∇9. Cũn khi mài tinh đường kớnh lỗ thỡ
độ búng bề mặt chi tiết đạt được cao hơn nằm trong khoảng từ cấp ∇9-∇10. Theo lý thuyết cắt gọt truyền thống thỡ khi tăng bước tiến dao thỡ độ nhỏm bề mặt chi tiết sẽ
tăng lờn. Nhưng trong quỏ trỡnh mài thỡ đặc biệt hơn, do đặc trưng của quỏ trỡnh tạo phoi khi mài khỏc với quỏ trỡnh tạo phoi truyền thống, đú là trong một lần hạt mài tương tỏc vào vật liệu chi tiết gia cụng sẽ cú hai quỏ trỡnh xảy ra. Quỏ trỡnh thứ nhất
99
được vào trong vật liệu chi tiết được một chiều sõu đủ lớn để tạo phoi. Đõy là quỏ trỡnh cày xước của hạt mài trờn bề mặt chi tiết mài khụng tạo phoi. Quỏ trỡnh thứ hai diễn ra sau đú là quỏ trỡnh tạo phoi để búc đi một lượng kim loại khỏi bề mặt chi tiết mỏy. Khi lượng chạy dao càng lớn thỡ khả năng xõm nhập của hạt mài vào trong bề
mặt chi tiết mỏy càng thuận lợi, quỏ trỡnh tạo phoi chiếm phần lớn trong một lần cắt của hạt mài nờn độ nhỏm bề mặt chi tiết sẽ khụng thay đổi nhiều so với khi bước tiến dao nhỏ, mà ở đú diễn ra phần lớn sự cày xước trong một lần cắt của hạt mài. Do vậy trong cỏc nguyờn cụng mài nờn thực hiện mài với chế độ lượng chạy dao lớn để tăng năng suất.
Ngoài ra ta cũng nhận thấy là độ nhỏm bề mặt chi tiết khi mài tinh đường kớnh lỗ vũng trong 6205-01 đạt được là cao hơn so với khi mài tinh rónh lăn. Nguyờn nhõn đú là do khi mài tinh rónh lăn ta thực hiện phương phỏp mài định hỡnh lờn độ búng bề mặt chi tiết đạt được khụng cao lắm. Vỡ vậy đểđảm bảo độ búng bề
mặt rónh lăn của chi tiết vũng trong và vũng ngoài ổ bi ta phải thực hiện nguyờn cụng đỏnh búng rónh lăn sau nguyờn cụng mài tinh rónh lăn.
100
KẾT LUẬN CHUNG VÀ HƯỚNG NGHIấN CỨU TIẾP THEO Kết luận:
Vũng bi là một trong những sản phẩm rất quan trọng và phổ biến của ngành cụng nghiệp núi chung và ngành cơ khớ chế tạo mỏy núi riờng. Vỡ vậy việc nghiờn cứu chế tạo sản xuất vũng bi vừa đảm bảo chất lượng tốt vừa cú giỏ thành hợp lý với điều kiện sản xuất ở Việt Nam là một trong những vấn đề cấp thiết hiện nay. Cỏc nghiờn cứu cho thấy, Việt Nam hiện nay hoàn toàn cú thể sản xuất và chế tạo vũng bi khụng những cú thểđỏp ứng nhu cầu trong nước mà cũn cú thể xuất khẩu. Nhưng với sản phẩm vũng bi là một sản phẩm đũi hỏi độ chớnh xỏc rất cao. Cỏc thiết bị sản xuất vũng bi đều là thiết bị chuyờn dựng, cú độ chớnh xỏc cao, đũi hỏi cụng nghệ gia cụng khụng phải dễ dàng. Chớnh vỡ vậy chỳng ta một mặt cần phải tiến hành đầu tư cỏc mỏy múc hiện đại, nhưng mặt khỏc trong quỏ trỡnh sản xuất chỳng ta cũng cần phải lựa chọn được một chếđộ cắt hợp lý vừa đảm bảo độ chớnh xỏc của chi tiết vừa cú thể nõng cao được năng suất. Đặc biệt là khi thực hiện gia cụng trờn cỏc mỏy CNC.
Khi thực hiện gia cụng tiện rónh lăn trờn mỏy tiện NC ta thấy:
+ Khi tăng lượng tiến dao Sn thỡ độ nhỏm của bề mặt cũng tăng theo.
+ Khi tăng vận tốc cắt thỡ độ nhỏm bề mặt chi tiết sẽ giảm xuống tức là độ
búng bề mặt chi tiết tăng. Vỡ vậy trong cỏc nguyờn cụng tiện bỏn tinh lờn ỏp dụng thực hiện tiện cao tốc để vừa đảm bảo độ nhỏm bề mặt chi tiết vừa đảm bảo nõng cao năng suất.
Khi thực hiện gia cụng trờn mỏy mài CNC ta thấy: khi tăng lượng chạy dao và tăng vận tốc của chi tiết thỡ độ nhỏm bề mặt của chi tiết tăng lờn (tức là độ búng bề
mặt chi tiết giảm đi) nhưng lượng tăng lờn của độ nhỏm là khụng đỏng kể. Do đú khi mài nờn tiến hành mài với tốc độ tiến dao lớn để tăng năng suất khi mài.
Cỏc kiến nghị cho nghiờn cứu tiếp theo:
Để sản xuất được cỏc vũng bi cú độ bền và độ chớnh xỏc cao với giỏ thành hợp lý thỡ khụng chỉ nghiờn cứu ảnh hưởng của chế độ cắt tới độ nhỏm bề mặt chi tiết
101
mà cũn phải tiến hành nghiờn cứu ảnh hưởng đến cỏc yếu tố khỏc như tuổi bền của dụng cụ cắt, độ chớnh xỏc hỡnh dỏng hỡnh học của chi tiết, độ biến cứng bề mặt và
ứng suất dư gõy ra trong quỏ trỡnh gia cụng ở cỏc nguyờn cụng nhất là cỏc nguyờn cụng tiện bỏn tinh và mài tinh. Đặc biệt ở cỏc nguyờn cụng mài, thỡ việc hiểu cỏc
đặc tớnh của đỏ mài để ỏp dụng một cỏch cú hiệu quả là điều rất cần thiết. Do điều kiện nghiờn cứu cũn hạn chế nờn chưa thểđỏnh giỏ một cỏch chớnh xỏc đặc tớnh mài của đỏ. Để đỏnh giỏ một cỏch toàn diện khả năng mài của đỏ và ảnh hưởng của cỏc thụng số của đỏ mài tới độ chất lượng bề mặt chi tiết vũng bạc của ổ bi khi mài cần cú cỏc nghiờn cứu toàn diện hơn, cụ thể là:
+ Nghiờn cứu lực mài được sinh ra trong quỏ trỡnh mài và ảnh hưởng của chỳng đến chất lượng bề mặt mài khi thực hiện mài tinh rónh lăn vũng bạc của ổ bi trờn mỏy mài CNC.
+ Nghiờn cứu cơ chế mũn của đỏ mài để xỏc định khả năng búc kim loại của
đỏ mài.