Mức Thông số
Tốc độ cắt Lượng tiến dao Biên độ rung
1 0,5613 0,6459* 0,4109 2 0,6015* 0,5694 0,5949 3 0,5329 0,4805 0,6899* Delta 0,0685 0,1654 0,2791 Thứ tự ảnh hưởng 3 2 1 Độ xám trung bình: 0.565
Thứ tự ảnh hưởng của các thông số gia công đến độ xám trong bảng 4.12 cho thấy, biên độ rung có ảnh hưởng lớn nhất, lượng tiến dao có thứ tự ảnh hưởng thứ hai, tốc độ cắt có thứ tự ảnh hưởng thứ ba. Ảnh hưởng của các mức thông số đến độ xám trung bình được mơ tả trên biểu đồ hình 4.27b.
(a) (b)
Hình 4.27 Biểu đồ độ xám trung bình (a) và ảnh hưởng của thơng số vào đến độ xám (b)
Dựa vào đồ thị 4.27b có thể phân tích, đánh giá ảnh hưởng của các mức thơng số gia công đến độ xám trung bình như sau: độ xám trung bình tăng và giảm gần tuân theo qui luật bậc nhất với biên độ rung và lượng tiến dao tương ứng. Điều này đồng nghĩa với, lực dọc trục và mô men giảm khi biên độ rung tăng và lượng tiến dao giảm. Tốc độ cắt không ảnh hưởng đáng kể đến lực dọc trục và mô men khi khoan.
Các kết quả trên cũng tương tự kết luận trong một số các công bố về UAD khi khoan vật liệu hợp kim nhôm như: kết luận trong công bố của S. Amini và cộng sự (2012) [20] khi khoan hợp kim nhôm Al2024 và cũng của nhóm tác giả trên khi khoan hợp kim nhôm Al20254-T6 [25], kết luận của Simon S.F. Chang, Gary M. Bone (2005) [39] khi khoan hợp kim nhôm Al100, kết luận của Xiaofeng Li và cộng sự (2016) [48] khi khoan hợp kim nhôm Al7075 v.v.
Từ đồ thị ảnh hưởng của các thông số gia công đến độ xám trung bình cho thấy, mức chênh lệch độ xám trung bình trong khoảng từ 0,53 đến 0,6 (khoảng 11%) khi thay đổi tốc độ cắt. Tuy nhiên, mức chênh lệch này là đáng kể khi thay đổi biên độ rung và lượng tiến dao. Theo đó độ xám thay đổi trong khoảng từ 0,41 đến 0,69 (khoảng 40,5%) tương ứng với mức biên độ 0% và mức 100%, độ xám trung bình thay đổi trong khoảng từ 0,48 đến 0,64 (khoảng 25%) khi thay đổi lượng tiến dao.
Trên biểu đồ hình 4.27, các kí hiệu S1, S2, S3 và F1, F2, F3 tương ứng với 3 mức của tốc độ cắt S (v/ph) và lượng tiến dao F (mm/v). Quan sát cho thấy, độ xám trung bình trong tất cả các thí nghiệm khoan có rung trợ giúp đều lớn hơn so với khoan thường ở cùng một chế độ cắt. Tương tự như vậy, các thí nghiệm có biên độ rung 100% có độ xám trung bình lớn hơn các thí nghiệm có biên độ rung 50%. Điều này đồng nghĩa với việc tăng biên độ rung, cả lực dọc trục và mô men đều giảm.
Quan sát biểu đồ 4.27 và bảng 4.11 cho thấy, độ xám trung bình lớn nhất là 0,911 ở tốc độ cắt 1250 v/ph, lượng tiến dao 0,085 mm/v và biên độ rung lớn nhất trong khoảng khảo sát (A=15µm). Chế độ cắt có độ xám trung bình lớn nhất khi khoan thường là 0,496 ở tốc độ cắt 1000 v/ph và lượng tiến dao 0,05 mm/v. Chế độ cắt có độ xám trung bình nhỏ nhất là 0,506 khi khoan có rung trợ giúp với biên độ rung lớn nhất ở tốc độ cắt 1500 v/ph và 0,085 mm/v. Từ quan sát này cho thấy, UAD cho phép tăng năng suất gia công lên gấp 2,55 lần so với CD trong khi lực dọc trục và mô men là tương đương nhau.
4) Tối ưu hóa bằng phương pháp Taguchi dựa trên cấp quan hệ xám: trị số tối ưu của
cấp quan hệ xám là chỉ số của các kết quả đầu ra và những thông số ảnh hưởng mạnh được sử dụng để tính tốn. Cấp quan hệ xám tối ưu (OP) được xác định theo công thức:
q
OP m i m
i 1
(4.16)
Trong đó: m: giá trị trung bình của cấp quan hệ xám
i
: giá trị trung bình của cấp quan hệ xám ở trạng thái tối ưu
q: là số lượng các thông số ảnh hưởng mạnh đến các kết quả đầu ra. Kết quả tính theo cơng thức (3.16) thu được cấp quan hệ xám tối ưu:
OP
= 0,565 + (0,6899 - 0,565) + (0,6459 - 0,565) + (0,6015 – 0,565) = 0,8073
Tiếp theo, thực nghiệm kiểm chứng sẽ được tiến hành ở mức tối ưu của các thông số đầu vào để xác minh kết quả dự đoán. Theo kết quả ở bước 3, mức thông số đầu vào tối ưu là S2F1A3, tương ứng với tốc độ cắt 1250 v/ph, lượng tiến dao 0,05 mm/v và biên độ rung A=15µm. Bảng 4.13 thống kê các kết quả thực nghiệm kiểm chứng.