Chế độ cắt ảnh hưởng rất lớn đến độ chính xác và năng suất khi mài, độ mòn và tuổi bền của đá mài. Do đó hiện nay chế độ cắt là đối tượng của rất nhiều các nghiên cứu trong và ngoài nước.
Pereverzev P.P và các cộng sự 1 đã tiến hành nghiên cứu tối ưu hóa các thông số của chu trình tự động mài lỗ. Nghiên cứu đề xuất một phương pháp tính toán tối ưu hóa chu trình mài lỗ: sử dụng phương pháp lập trình tự động dựa vào toán chính xác để thiết kế chu trình mài lỗ tối ưu. Phương pháp này có ưu điểm:
+ Không nhạy cảm với các mô hình toán học (tuyến tính khác biệt) của quá trình và các rằng buộc của hàm mục tiêu.
+ Cung cấp các tham số tối ưu của chương trình điều khiển máy mài lỗ CNC. Kết quả của tối ưu hóa là: các giá trị tối ưu của lượng ăn dao hướng kính Srad và ăn dao dọc trục Vsoc ở tất cả các giai đoạn của chu trình, tối ưu hóa lượng dư trên các bước của chu trình, làm cho thời gian chu trình gia công nhỏ nhất.
+ Cho phép ta mở rộng số lượng các thông số tối ưu và thực hiện tối ưu nhiều biến trong không gian đa chiều
Trong nghiên cứu của I. Inasaki 5 đã sử dụng các cảm biến công suất và cảm biến AE để thiết lập hệ thống giám sát nhằm tối ưu hóa quá trình mài lỗ:
+ Nhờ hệ thống giám sát công suất sẽ tính toán thời gian liên tục cũng như thời gian dừng của quá trình mài từ đó xác định tuổi bền của đá mài. Thêm vào đó, nghiên cứu cho thấy quá trình theo dõi sự tăng đột ngột của công suất mài sẽ phát hiện được hiện tượng cháy khi mài (hình 2.7) 5.
Hình 2.5. Hiện tượng cháy khi mài phát hiện nhờ cảm biến công suất 5
+ Cảm biến AE cùng với thiết bị ghép chất bôi trơn khi mài được sử dụng trong nghiên cứu này có thể phát hiện được sự rung nhiễu
Hình 2.6. Phổ tín hiệu công suất của cảm biến AE 5
Trong [20], Alief Regyan Wisnuadi và các đồng nghiệp đã kết hợp hai phương pháp Taguchi và PCR-TOPSIS để tối ưu hóa cho quá trình mài lỗ của vòng ngoài ổ bi. Nghiên cứu đã chỉ ra rằng:
+ Điều kiện tối ưu đạt được kết hợp có mức trung bình cao nhất. Yếu tố A ở cấp 1(tỷ lệ tốc độ 36), hệ số B ở mức 2 (vị trí tốt 18 μm / s), và hệ số C ở mức 1 (phát ra 0,5 s) có lớn nhất giá trị trung bình so với các mức khác. Sử dụng phương pháp Taguchi và PCR-TOPSIS tạo ra thành phần chi tiết của vòng ngoài với độ nhám, độ trụ và thời gian chu trình đồng thời có thể đạt ở mức kết hợp A1 – B1- C1 đó là tỉ lệ tốc độ 36, vị trí tốt 18µm và thời gian phát ra là 5s. Tham số A B C Cấp độ 1 0.629 0.577 0.724 Cấp độ 2 0.621 0.632 0.602 Cấp độ 3 0.419 0.533 0.416 Khác nhau 0.138 0.100 0.308 Xếp hạng 2 3 1 Cấp độ tối ưu A1 B2 C3
Bảng 2.1. Điều kiện tối ưu 20
Tấn số tín hiệu (kHz) Đ ộ lớ n ngu ồn tí n hi ệu ( m V )
+ Trong 3 yếu tố, chuỗi các yếu tố có ảnh hưởng của thời gian đang phát ra là lớn nhất, sau đó tỉ lệ tốc độ và vị trí tốt. Các kết quả tối ưu thu được cho độ nhám là 0.398µm, độ trụ là 1.78µm và thời gian trụ chính là 8.1s.
Các kết quả này tốt hơn các kết quả trước và đáp ứng yêu cầu tiêu chuẩn do công ty đặt ra độ nhám 0.523µ giảm xuống còn 0.398µm và thời gian trung bình chu trình giảm từ 8.5s xuống còn 8.1s.
Tham số
Kết thí nghiệm công bố ngày 03-
2017
Tiêu chuẩn hiện hành công ty SKF
Indonesia
Kết quả tối ưu Thu được
Nhám bề mặt (µm) 0,319 0,523 0,398
Độ trụ(µm) 1,48 2,57 1,78
Thời gian trung
bình chu trình (s) 8,8 8,5 8,1
Bảng 2.2. So sánh kết quả thử nghiệm với các tiêu chuẩn hiện tại của công ty SKF Indonesia 20
Gần đây, Vũ Ngọc Pi và các cộng sự [10] đã tiến hành nghiên cứu về tối ưu hóa chi phí khi mài tròn trong. Trong nghiên cứu này, các phân tích đánh giá về chi phí mài đã được thực Bên cạnh đó, các tác động của đường kính đá khi thay tới các chi phí thành phần mài và các thông số quá trình mài đã được nghiên cứu. Bằng việc xác định đường kính đá mài tối ưu với mục tiêu chi phí mài tối thiểu nhất, một chương trình máy tính được xây dựng, dựa trên kết quả của chương trình, công thức tính đường kính tối ưu được đề xuất.