Theo các công trình nghiên cứu [7, 33, 34], chi phí năng lượng riêng là chỉ tiêu quan trọng đánh giá chất lượng của thiết bị và kỹ thuật sử dụng chúng trong sản xuất. Chi phí năng lượng riêng được xác định theo công thức:
Nr W M
(3.20) Trong đó W- chi phí năng lượng để tạo ra một khối lượng sản phẩm sau thời gian làm việc, kW.h; M- lượng sản phẩm tạo ra sau thời gian t. Lượng sản phẩm tùy theo thực tế có thể tính là khối lượng (tấn, m3) hoặc diện tích các bề măt (m2), hay chiều dài sản phẩm (m, km)…
41
Như vậy, những yếu tố nào trong quá trình làm việc ảnh hưởng tới M hoặc W thì ảnh hưởng tới Nr.
Từ nguyên lý làm việc của máy phay X6332Z cho thấy để phay gia công các chi tiết cần có hai chuyển động đồng thời là chuyển động cắt gọt của dao phay và chuyển động đẩy phôi (bàn máy). Công suất tiêu thụ của động cơ dẫn động các cơ cấu được tính theo công thức [23, 31]:
N 3.U.I.cos , (3.21) trong đó: N - công suất của động cơ; U - điện áp dây của động cơ; I - cường độ dòng điện dây; cosφ - hệ số công suất của động cơ.
Như vậy năng lượng điện tiêu thụ được tính theo công thức:
W N.t, (3.22) ở đây: t - thời gian sử dụng điện từ lúc khởi động đến khi hoàn thành công việc và tắt máy.
Nếu không có sự tổn hao năng lượng tại các động cơ, theo định luật bảo toàn năng lượng thì toàn bộ năng lượng điện W được biến thành cơ năng – công cơ học. Thực tế khi hoạt động có mất mát điện năng do điện trở của dây dẫn trong các cuộn dây của động cơ, mất mát từ trong các lõi thép stato và rôto. Sự hao phí năng lượng này được thể hiện qua hệ số hiệu suất của động cơ 0,750,95.
Như vậy chỉ một phần điện năng W’ biến thành cơ năng để thực hiện quá trình cắt gọt:
W'W.. (3.23) Hay:
N'N. (3.24) N’ chính là năng lượng cần thiết để làm quay trục dao, thắng được lực cản do ma sát trong hai ổ bi, lực cản cắt.
42
Năng lượng tổn hao do ma sát trong các ổ đỡ phụ thuộc vào thiết bị còn năng lượng để thắng lực cản cắt - thực hiện quá trình gia công chính là công suất cắt cần thiết (biểu thức (3.19)).
Trở lại với biểu thức (3.20), ta thấy M chính là năng suất gia công. Năng suất gia công tỷ lệ với năng suất thời gian máy hay cường độ quá trình cắt. Theo giáo sư Philonenko S.N.[47], năng suất máy hay cường độ quá trình cắt Q tỷ lệ thuận với tích các thông số chế độ cắt:
Q = A0vts , (3.25) ở đây A0 - hệ số phụ thuộc đặc tính công cụ, kích thước chi tiết và điều kiện kỹ thuật gia công.
Từ những kết quả trên thấy rõ, những yếu tố cơ bản ảnh hưởng tới chi phí năng lượng riêng Nr trong quá trình phay bao gồm:
- Loại vật liệu, các tính chất cơ lý của vật liệu; - Các thông số của lưỡi phay;
- Các thông số chế độ cắt (v, s, t).
Như phạm vi nghiên cứu đã đề cập, luận văn lựa chọn hai thông số để xác định ảnh hưởng của chúng tới chi phí năng lượng riêng Nr đó là V và S.
3.4. Chất lượng gia công
Nói đến chất lượng gia công là nói đến hai nội dung chủ yếu: Chất lượng bề mặt gia công và độ chính xác gia công [5, 17, 25]. Hai nội dung này xét trong phạm vi chính xác cao và kích thước nhỏ - tế vi, chúng có liên quan chặt chẽ với nhau, song với kích thước lớn chúng có khác nhau. Chất lượng gia công có liên quan trực tiếp đến chất lượng thành phẩm, bởi mục tiêu cuối cùng của công nghệ gia công là thành phẩm.