4.5 Kết quả quá trình thí nghiệm
4.5.2 Kết quả thí nghiệm mòn dụng cụ CBN
4.5.2.2 Xây dựng mô hình hồi quy mô tả mòn dụng cụ
Tiêu chuẩn để đánh giá tuổi thọ dụng cụ cắt rất đa dạng: Dụng cụ cần phải mài lại hoặc thay thế khi hỏng và không còn khả năng cắt gọt, khi nhiệt cắt tăng cao và tạo thành hoa lửa, khi quá trình cắt gây ồn lớn hoặc rung động mạnh, khi kích thước hay độ hoàn thiện của bề mặt gia công thay đổi hoặc khi hình dạng dụng cụ thay đổi một lượng cụ thể. Thông thường, có thể khảo sát tuổi thọ dụng cụ thông qua thời gian gia công ứng với một chế độ cắt xác định. Tuy nhiên, nếu chế độ cắt thay đổi, việc đánh giá bằng chỉ tiêu thời gian gia công trở nên thiếu chính xác vì không phản ánh đúng thực chất hiệu quả làm việc của dao. Trong trường hợp này, tuổi thọ dụng cụ cần được đánh giá qua các chỉ tiêu khác như khối lượng vật liệu cắt được hoặc độ mòn dụng cụ tương ứng với yêu cầu đảm bảo chất lượng bề mặt gia công. Với quá trình gia công tinh có lượng dư nhỏ như tiện cứng chính xác bằng dụng cụ phủ CBN, khối lượng vật liệu cắt đi không ý nghĩa bằng diện tích bề mặt được gia công. Vì vậy, trong nghiên cứu này tuổi thọ dụng cụ được khảo sát thông qua chỉ tiêu chiều cao vùng mòn mặt sau (hs) trên diện tích gia công Sc = 580464,17 mm2 đảm bảo đạt nhám bề mặt theo yêu cầu.
Kết quả đo chiều cao vùng mòn mặt sau (hs) trên diện tích gia công Sc tương ứng với các chế độ cắt tại các điểm thí nghiệm theo quy hoạch như
Hình 4.7: Chiều cao mòn dụng cụ thí nghiệm số 4
Bảng 4.7. Kết quả đo chiều cao vùng mòn mặt sau (hs)
Số TT 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
hs (μm) 120 182 130 160 110 193 126 197 147 210 180
Số TT 12 13 14 15 16 17
hs (μm) 165 167 158 163 157 150
Dựa trên các số liệu đo được từ các thí nghiệm theo quy hoạch ta nhập các thông số thực nghiệm vào Minitab.
Bảng 4.8. Nhập kết quả đo chiều cao mòn mặt sau (hs)vào phần mềm Minitab
Dựa vào Minitab, xác định các hệ số của phương trình hồi quy là:
Ta nhận thấy các hệ số có xác suất rất (p) rất nhỏ so với mức ý nghĩa α. Vì vậy có thể kết luận, các hệ số của mô hình hồi quy này là có ý nghĩa thống kê.
Kết quả phân tích phương sai cho mô hình hồi quy đã dựng (Lack – of – Fit) có giá trị (p) lớn hơn nhiều so với mức ý nghĩa α. Điều này nghĩa là dạng mô hình rất khớp với dữ liệu. Các thành phần riêng rẽ của mô hình hồi quy (Linear, Square , Interaction ). Ta thấy các giá trị (p) của các thành phần này đều rất nhỏ. Nghĩa là sự có mặt của từng thành phần này đều có ý nghĩa cao trong mô hình hồi quy.
Ta được phương trình hồi quy độ mòn dụng cụ với biến mã hóa là:
Y = 8879 - 1697 X1 - 68 X2 + 429 X3 – 451X1X3 - 119 X2 X3 - 746 X21 + 437X22+ 224X23
Vậy phương trình hồi quy độ mòn dụng cụ là:
hs = 8879 - 1697Vc - 68t + 429S – 451Vc.S - 119t.S - 746Vc2 + 437t2+ 224S2 Từ phương trình hồi quy sử dụng phần mềm Minitab ta vẽ được đồ thị của nó như sau:
Hình 4.8. Mặt hồi qui và đồ thị đường mức của diện tích gia công Sc theo các thông số chế độ cắt: vận tốc và chiều sâu cắt (a); vận tốc cắt và lượng chạy dao (b),
chiều sâu cắt và lượng chạy dao (c).
Xác định thông số tối ưu cho chiều cao mòn mặt sau hs
Hình 4.9. Đồ thị tối ưu cho chiều cao mòn mặt sau hs
Như vậy sẽ chọn thông số tối ưu cho chiều cao mòn mặt sau hs = 156.8079 μm với:
+Vận tốc cắt VC = 147,0606 m/ph + Chiều sâu cắt t = 0,1125 mm + Lượng chạy dao S = 0,080 mm/ph
Đồ thị cho thấy mức độ tương hợp của mô hình hồi quy với hệ thống thực nghiệm là rất cao khi các giá trị chiều cao mòn hs tại các điểm thí nghiệm là gần như trùng khít nhau.
Từ phương trình hồi quy và đồ thị cho thấy: Trong vùng khảo sát:
- Tuổi bền dụng cụ giảm khi tăng vận tốc cắt, chiều sâu cắt và lượng chạy dao.
- Vận tốc cắt V có ảnh hưởng lớn nhất tới tuổi bền dụng cụ.
- Việc tăng lượng chạy dao ít có ảnh hưởng tới tuổi bền dụng cụ. Thậm chí ứng với chiều sâu cắt t không thay đổi (t=0,12mm), việc tăng lượng chạy dao làm tăng tuổi bền dụng cụ. Vì vậy trong phạm vi lượng chạy dao S = 0,06 ÷ 0,1, có thể chọn lượng chạy dao lớn để tăng hiệu quả quá trình gia công.