- Lực cắt Pz khi phay có thể được xác định bằng công thức thực nghiệm:
z: Lượng chạy dao răng (mm/răng)
4.1.2. Chọn hàm mục tiêu nghiên cứu
Để đánh giá chất lượng và khả năng làm việc của thiết bị thường căn cứ vào một số chỉ tiêu như năng suất lao động, chi phí điện năng riêng, chất lượng sản phẩm và ảnh hưởng đến sức khoẻ của người lao động. Đối với máy phay chỉ tiêu quan trọng là chất lượng sản phẩm và chi phí điện năng riêng. Theo các tài liệu [8], [18], [20], trong gia công kim loại bằng phay khi lực cắt nhỏ sẽ cho chi phí năng lượng thấp, dẫn đến chi phí sản xuất giảm, từ đó hiệu quả kinh tế cao, mặt khác khi chi phí năng lượng riêng nhỏ cũng có điều kiện để nâng cao năng suất lao động. Do vậy chi phí điện năng riêng là chỉ tiêu quan trọng ảnh hưởng đến nhiều chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật khác.
Từ những phân tích ở trên chúng tơi chọn hàm mục tiêu để nghiên cứu là: Hàm chi phí điện năng riêng ký hiệu Nr, hàm chi phí điện năng riêng được xác định như sau: Chi phí điện năng riêng là tiêu hao cơng suất trên một đơn vị thể tích cắt trong một khoảng thời gian và được tính theo cơng thức sau:
V T N Nr (4.1) Trong đó: Nr - Chi phí điện năng riêng, wh/cm3
N - Công suất cắt, W V - Thể tích cắt, cm3 T - Thời gian phay, h
Chất lượng sản phẩm sau khi gia công là chỉ tiêu quan trọng cần được quan tâm trong gia công các chi tiết máy. Chất lượng sản phẩm được đánh giá bằng hai chỉ tiêu đó là độ chính xác về kích thước và độ nhám bề mặt sau gia cơng. Đối với chi tiết gia cơng bằng phay mặt phẳng thì chỉ tiêu về độ nhám bề mặt được coi trọng, nó phản ánh chất lượng của sản phẩm.
Từ phân tích ở trên chúng tơi chọn hàm mục tiêu nghiên cứu là hàm độ nhám bề mặt gia công ký hiệu: Ra, đơn vị tính là m.
Độ nhám được xác định như sau: Trong quá trình cắt, lưỡi cắt của dụng cụ cắt tác động vào bề mặt gia công tạo thành phoi đồng thời hình thành những vết xước cực nhỏ trên bề mặt gia công là độ nhám bề mặt gia công, độ nhám được đánh giá thông qua độ nhấp nhơ tế vi hình 4.1.
- Chiều cao nhấp nhơ ( Rz): là trị số trung bình 5 khoảng từ 5 đỉnh cao nhất đến 5 đáy thấp nhất của nhấp nhơ tế vi tính trong phạm vi chiều dài chuẩn & được đo song song với đường trung bình. Rz = [( H1 + H3 + … + H9) – ( H2 + H4 +…+ H10)] / 5.
- Sai lệch profin trung bình cộng ( Ra): là trị số trung bình của khoảng cách (h 1, h2 ,…,hn) từ h các đỉnh trên đường nhấp nhơ tế vi đến đường trung bình của nó (m).
Ra = ∑ hi / n (i=1,n)
- Khoảng cách từ đáy thấp nhất đến đỉnh cao nhất của lớp bề mặt (Rt).
Độ nhám bề mặt là một trong các chỉ tiêu quan trọng nhất dùng để đánh giá chất lượng bề mặt chi tiết gia cơng, qua đó đánh giá được chất lượng nguyên cơng. Độ nhám bề mặt có ảnh hưởng lớn đến tính chống mịn, độ bền mỏi, tính chống ăn mịn hóa học và độ chính xác các mối lắp ghép của chi tiết gia công. Thông qua sự thay đổi đột ngột của độ nhám bề mặt chi tiết ta có thể đánh giá được tuổi bền của dao. Do đó, xây dựng được các mơ hình độ nhám bề mặt của q trình phay chính là xây dựng các điều kiện ràng buộc về chất lượng bề mặt chi tiết gia công nhằm xây dựng cơ sở giải bài tốn tối ưu khi phay. Các thơng số ảnh hưởng đến chiều cao nhấp nhô tế vi bề mặt được nghiên cứu chủ yếu là lượng chạy dao, thơng số hình học của dụng cụ và độ đảo của dao trong q trình gia cơng.
Tóm lại: từ phân tích ở trên chúng tơi chọn hai hàm mục tiêu nghiên cứu là
hàm chi phí điện năng riêng ký hiệu (Nr) và hàm độ nhám bề mặt gia công ký hiệu (Ra).