- Bằng phương pháp quy hoạch thực nghiệm ựã xác ựịnh ựược ảnh hưởng của chế ựộ cắt ựến ựộ nhám bề mặt khi tiện có va ựập thép 45 qua tôi bằng mảnh carbide phủ TiAlN thông qua hàm hồi quy thực nghiệm:
LnRa = 11,288 Ờ 0,138lnV + 13,723lnS Ờ 0,142lnV.lnS + 95,177(lnS)2
- Xác ựịnh ựược các thông số V, S tối ưu ựể ựạt ựộ nhám Ra nhỏ nhất: V = 160,3263 m/ph, S = 0,0493 mm/vg.
- Xác ựịnh ựược tuổi bền mảnh dao (khoảng 25 phút).
KẾT LUẬN CHUNG VÀ HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO
Tối ưu hoá chế ựộ gia công cắt gọt là xác ựịnh các thông số của quá trình cắt nhằm ựạt ựược các mục tiêu của thông số ựầu ra. Thực tế, tối ưu hoá chế ựộ gia công cắt gọt là một bài toán lớn và phức tạp, các mục tiêu tối ưu phụ thuộc vào nhiều thông số xuất hiện trong quá trình gia công như: lực cắt, nhiệt cắt, rung ựộng, mòn, ựộ chắnh xác của máy và hệ thống công nghệ... Trong giới hạn nghiên cứu với nội dung: ỘXác ựịnh chế ựộ cắt hợp lý khi tiện có va ựập thép 45 qua tôi bằng mảnh hợp kim cứng phủ TiAlNỢ, ựề tài ựã hoàn thành và ựạt ựược những kết quả như sau:
- Nghiên cứu và ựánh giá tổng quan về quá trình tiện cứng, các yếu tố ảnh hưởng ựến mòn và tuổi bền dụng cụ cắt.
- Xác ựịnh ựược các thông số chế ựộ cắt (V, S) tối ưu bằng quy hoạch thực nghiệm và tuổi bền của mảnh dao theo chỉ tiêu mòn công nghệ là cơ sở khoa học cho người kĩ sư công nghệ lựa chọn ựược chế ựộ cắt hợp lý.
Kết quả nghiên cứu của ựề tài chỉ dừng lại ở ựánh giá ảnh hưởng của chế ựộ cắt ựến chất lượng bề mặt gia công (chủ yếu là nhám bề mặt) và xác ựịnh tuổi bền mảnh dao ở chế ựộ cắt tối ưu. Do vậy sẽ còn nhiều vấn ựề còn bỏ ngỏ cần tiếp tục ựược nghiên cứu và phát triển, ựó là vấn ựề tối ưu thông số hình học dụng cụ cắt, vấn ựề nhiệt cắt, lực cắt, rung ựộng, mòn dụng cụ, tắnh chất cơ lý lớp bề mặt sau gia công, tắnh kinh tế, năng suất,Ầ trong tiện cứng có va ựập thép 45 nói riêng cũng như các vật liệu gia công có ựộ bền, ựộ cứng cao hơn ựang ựược sử dụng phổ biến trong ngành chế tạo máy ở nước ta hiện nay.
Vì vậy, tác giả rất mong nhận ựược sự chỉ bảo, ựóng góp ý kiến của các thầy cô và các bạn ựồng nghiệp ựể ựề tài này ựược hoàn thiện hơn và có triển vọng phát triển trong tương lai.
TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt
[1] Nguyễn đăng Bình, Phan Quang Thế (2006), Ma sát, mòn và bôi trơn trong kỹ thuật, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội.
[2] Nguyễn Thị Quốc Dung (2012), Nghiên cứu quá trình tiện thép hợp kim qua tôi bằng dao PCBN, Luận án tiến sĩ kỹ thuật, Trường đại học Kỹ thuật Công nghiệp Thái Nguyên.
[3] Nguyễn Văn Dự, Nguyễn đăng Bình (2011), Quy hoạch thực nghiệm trong kỹ thuật,Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội.
[4] Trần Văn địch, Nguyễn Trọng Bình, Nguyễn Thế đạt, Nguyễn Viết Tiếp, Trần Xuân Việt (2003), Công nghệ chế tạo máy, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội.
[5] Bành Tiến Long, Trần Thế Lục, Trần Sĩ Tuý (2001), Nguyên lý gia công vật liệu, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội.
[6] Phan Quang Thế (2002), Nghiên cứu khả năng làm việc của dụng cụ thép gió phủ dùng cắt thép cacbon trung bình, Luận án tiến sĩ kỹ thuật, Trường đại họcBách khoa Hà Nội.
[7] Nguyễn Quốc Tuấn, Nguyễn Văn Hùng, Vũ Ngọc Pi (2008), Các phương pháp gia công tiên tiến, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật.
Tiếng Anh
[8] Arsecularatne J. A., Zhang L. C., Montross C., Mathew P. (2006), ỘOn machining of hardened AISI D2 steel with PCBN toolỢ, Journal of Materials Processing Technology, 171, pp. 244 Ờ 252.
[9] Barry J., Byrne G. (2001), ỘCutting tool wear in the machining of hardened steel Part II: cubic boron nitride cutting tool wearỢ, Wear, 247, pp. 152 Ờ 160.
[10] Bruni C., Forcellese A., Gabrielli F., Simoncini M. (2008), ỘHard turning of an alloy steel on a machine tool with a polymer concrete bedỢ, Journal of Materials Processing Technology, 202(1-3), pp. 493 Ờ 499.
[11] Chen W. (2000), ỘCutting forces and surface finish when machining medium hardness steel using CBN toolsỢ, International Journal of Machine Tools & Manufacture, 40, pp. 455 Ờ 466.
[12] Chou Y. K., Evans C. J., Barash M. M. (2002), ỘExperimental investigation on CBN turning of hardened AISI 52100 steelỢ, Journal of Materials Processing Technology, 124(3), pp. 274 Ờ 283.
[13] Chou Y.K, Hui Song. (2005), ỘThermal modeling for white layer predictions in finish hard turningỢ, International Journal of Machine Tools & Manufacture, 45, pp. 481 Ờ 495.
[14] David A. S., John S. A. (1997), Ộ Metal cutting theory and practiceỢ,
Marcel Dekker, Inc, New York, USA.
[15] Diniza A. E., Ferreira J. R., Filho F. T. (2003), ỘInfluence of Refrigeration/Lubrication Condition on SAE 52100 Hardened Steel Turning at Several Cutting SpeedsỢ, International Journal of Machine Tools and Manufacturing, 43, pp.317Ờ326.
[16] Huang Y., Liang S. Y. (2005), ỘModeling of cutting forces under hard turning condition considering tool wear effect. Trans ASMEỢ, Journal of Manufacturing Science and Engineering, 127, pp. 262 Ờ 270.
[17] Jaspers S. (1999), ỘMetal Cutting Mechanics and Material BehaviourỢ,
Technische Universiteit Eindhoven, Holland. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
[18] Kỏnig W., Klinger M., Link R. (1990), ỘMachining Hard Materials with Geometrically Defined Cutting Edges-Field of Application and LimitationsỢ,
[19] Kỏnig W., Berktold A., Koch K. F. (1993), ỘTurning versus Grinding Ờ A Comparison of Surface Integrity Aspects and Attainable AccuraciesỢ,
Annals of the CIRP, 42(1), pp.39-43.
[20] Li X., Kopalinsky E. M., Oxley P. L. B. (1995), ỘA numerical method for determining temperature distribution in machining with coolantỢ,
Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, 209, pp. 33 Ờ 43. [21] Liu X.L., Wen D.H., Li Z.J., Xiao L., Yan F.G. (2002), ỘExperimental study on hard turning hardened GCr15 steel with PCBN toolỢ, Journal of Materials Processing Technology, 129, pp. 217Ờ221.
[22] Lo Casto S., LoValvo E.,Micari F. (1989), ỘMeasurement of temperature distribution within tool in metal cuting. Experimental tests and numerical analysisỢ, Journal of Mechanical Working Technology, 20, pp. 35 Ờ 46.
[23] Matsumoto Y., Hashimoto F., Lahoti G. (1999), ỘSurface Integrity Generated by Precision Hard TurningỢ, Annals of the CIRP, 48(1), pp. 59-62. [24] MITSUBISHI General catalogue (2008), ỘTurning tool, rotating tool, tooling solutionsỢ.
[25] Nakayama K., Arai M., Kanda T. (1988), ỘMachining characteristics of hard materialsỢ, Annals of the CIRP, 37, pp. 89 Ờ 92.
[26] ỷzel T. (2003), ỘModeling of hard part machining: Effect of insert edge preparation in CBN cutting toolỢ, Journal of Materials Processing Technology, 141, pp. 284 Ờ 293.
[27] Poulachon G., Moisan A., Jawahir I. S. (2001), ỘTool Ờ wear mechanisms in hard turning with polycrystalline cubic boron nitride toolỢ,
Wear, 250, pp. 576 Ờ 586.
[28] Poulachon G., Bandyopadhyay B.P., Jawahir I.S., Pheulpin S., Seguin E. (2004), ỘWear behavior of CBN tools while turning various hardened steelsỢ.
[29] Rech J., Moisan A. (2003), ỘSurface integrity in finish hard turning of case-hardened steelsỢ, International Journal of Machine Tool and Manufacture, 43, pp. 543-550.
[30] Ren X. J., Yang Q.X., James R. D., Wang L. (2004), ỘCutting temperatures in hard turning chromium hardfacings with PCBN toolingỢ,
Journal of Materials Processing Technology, 147, pp.38 Ờ 44.
[31] Rezhicob A.N. (1969), ỘHeat Generation in Metal CuttingỢ, Mosscow. [32] Schwach D.W., Guo Y.B. (2005), ỘFeasibility of producing optimal surface integrity by process design in hard turningỢ, Materials Science and Engineering A, 395, pp. 116-123.
[33] Shaw M. C. (1984), ỘMetals cutting PrinciplesỢ, Oxford University Press, New York, USA.
[34] Shaw M. C., Vyas A. (1993), ỘChip Formation in the Machining of Hardened SteelỢ, Annals of the CIRP, 42(1), pp. 29 Ờ 33.
[35] Shaw M. C., Vyas A. (1998), ỘThe Mechanism of Chip Formation with Hard Turning SteelỢ, Annals of the CIRP, 47(1), pp. 77 Ờ 82.
[36] Strafford K. N., Audy J. (1997), Ộ Indirect monitoring of machinability in carbon steels by measurement of cutting forcesỢ, Journal of Materials Processing Technology, 67, pp.150 Ờ 156.
[37] Takashi Ueda, Mahfudz Al Huda, Keiji Yamada, Kazuo Nakayama (1999), ỘTemperature Measurement of CBN Tool in Turning of High Hardness SteelỢ, Annals of the CIRP, 48(1), pp. 63 Ờ 66.
[38] Thiele J. D., Melkote S. N. (1999), ỘThe effect of tool edge geometry on workpiece subsurface deformation and through thickness residual stresses for hard turning of AISI 52100 steelỢ, Transactions of North American Manufacturing Research Institute, 27, pp. 135-140.
[39] Trent E. M., Paul K. Wright (2000), ỘMetal cuttingỢ, Butterworth Ờ Heinemann, New Delhi, India.
[40] Ty G.Dawson and Dr. Thomas R. Kurfess, ỘWear trends of PCBN cutting tools in hard turningỢ, The George Woodruff School of Mechanical Engineering, Georgi Institute of Technology, Atlanta, Georgia, USA 30332- 0450.
[41] Yan H., Hua J., Shivpuri R. (2005), ỘNumerical simulation of finish hard turning for AISI H13 die steelỢ, Science and Technology of Advanced Materials, 6(5), pp. 540 Ờ 547.
[42] Zhen Bing Hou, Ranga Komanduri (1995), ỘOn a Thermomechanical Model of Shear Instability in MachiningỢ, Annals of the CIRP,44 (1), pp. 69 Ờ 73.
[43] Zhen Bing Hou, Ranga Komanduri (1997), ỘModeling of thermomechanical shear instability in machiningỢ, International Journal of Mechanical Sciences, 39(11), pp. 1273 Ờ 1314.
[44] Zorev N. N. (1963), ỘInterrelationship Between Shear Processes Ocurring Along Tool fave ans on Shear plane in Metal CuttingỢ International Research in Productions Engineering, The American Society of mechanical Engineering, New York, pp. 48 Ờ 57.