- Mục đích nghiên cứu là: mơ hình hóa q trình mài làm cơ sở để phân tích và lựa chọn chế độ cắt hợp lý; xác định chế độ cắt tối ưu; đưa ra một số chỉ dẫn về
2.3.Mơ hình hóa tốn học q trình mài phẳng.
Để thực hiện tối ưu hóa q trình mài phẳng, cần mơ hình hóa tốn học các hàm mục tiêu, các hàm đó có thể là:
- Các đại lượng gián tiếp: lực cắt, nhiệt cắt...
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Các hàm được biểu diễn dưới dạng tổng quát như sau: y = f(x) (2.1) Trong đó:
+/ y - là các chỉ tiêu tối ưu:
1. Giá thành gia công một chi tiết Nhỏ nhất. 2. Thời gian gia công một chi tiết Nhỏ nhất.
3. Sự tổ hợp giữa giá thành và thời gian gia công một chi tiết Nhỏ nhất. 4. Năng suất gia công Lớn nhất.
5. Sự tổ hợp giữa tuổi bền đá mài và năng suất gia công Lớn nhất.
+/ x - là các thông số cần tối ưu:
1. Đá mài: các yếu tố đặc trưng của đá mài gồm (vật liệu hạt mài, độ hạt, độ cứng đá mài, chất dính kết, cấu trúc đá).
2. Vật liệu gia công: các yếu tố ảnh hưởng đến tính gia cơng của vật liệu bao gồm (tính chất cơ, lý của vật liệu: độ cứng, giới hạn bền, giới hạn chảy, tính dẫn nhiệt... thành phần hoá học của vật liệu).
3. Sự phối hợp của cặp đá - vật liệu gia công: sự phối hợp của cặp đá - vật liệu gia công ảnh hưởng rất lớn tới kết quả mài. Tuy nhiên, chưa có mơ hình nào đánh giá được một cách tổng quát ảnh hưởng của sự phối hợp cặp đá - vật liệu gia công tới kết quả mài.
4. Công nghệ sửa đá: các yếu tố liên quan đến sửa đá bao gồm (dụng cụ sửa đá, chế độ sửa đá: chiều sâu sửa đá tsđ, lượng chạy dao dọc Ssđ, vận tốc cắt khi sửa đá d, hình dáng hình học ban đầu của mũi kim cương, độ mòn của mũi kim cương).
5. Công nghệ trơn nguội: các yếu tố liên quan đến công nghệ trơn nguội bao gồm (thành phần dung dịch trơn nguội, lưu lượng tưới, áp suất tưới).
6. Chế độ cắt: các thông số của chế độ cắt gồm (chiều sâu cắt t, vận tốc đá d, vận tốc chi tiết b, lượng chạy dao ngang Sn.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Để tối ưu hố q trình mài cần phải xây dựng các mơ hình thực nghiệm mô tả mối quan hệ giữa các chỉ tiêu tối ưu với các thông số cần tối ưu. Với một số lượng lớn các thông số ảnh hưởng như trên thì khơng thể và cũng khơng cần thiết phải tối ưu tất cả các thông số mà chỉ nên giữ lại các thông số ảnh hưởng mạnh và điều khiển được, bỏ qua các thông số ít ảnh hưởng, các thơng số cố định hoặc không điều khiển được. Giới hạn như vậy sẽ làm cho bài toán đơn giản và dễ áp dụng hơn. Nhưng ngược lại nếu bỏ qua nhiều thông số ảnh hưởng thì mơ hình và kết quả lại kém chính xác.
Các thơng số thường được lựa chọn để tối ưu gồm: - Vật liệu hạt mài.
- Độ hạt.
- Độ cứng đá mài. - Dụng cụ sửa đá. - Chiều sâu sửa đá tsd.
- Lượng chạy dao sửa đá Ssd. - Vận tốc chi tiết b.
- Vận tốc đá d. - Chiều sâu cắt t.
- Lượng chạy dao ngang Sn.
- Thành phần dung dịch trơn nguội. - Lưu lượng tưới.
- Áp suất tưới.
Mặc dù đã được giới hạn nhưng cho đến nay vẫn chưa có mơ hình nào có đủ độ tin cậy mà liên kết được tất cả các thông số ảnh hưởng trên. Hướng giải quyết được đưa ra là tối ưu hoá từng phần các thơng số ảnh hưởng, các thơng số cịn lại sẽ lựa chọn hợp lý trên cơ sở những hiểu biết cơ bản về quá trình mài.
Các thơng số chế độ cắt thường được lựa chọn để tối ưu vì có ảnh hưởng đáng kể đến các thơng số đặc trưng cho q trình mài (qua thơng số chiều dầy phoi tương đương) và có ảnh hưởng nhiều đến kết quả nghiên cứu.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Từ cơ sở của nghiên cứu tổng quan và những định hướng quá trình nghiên cứu như trên, đề tài “nghiên cứu các thông số cơng nghệ để nâng cao chất lượng và
độ chính xác gia cơng của sản phẩm khi mài thép làm khuôn SKD61” thực hiện
trên hệ thống cơng nghệ và điều kiện cụ thể. Vì vậy, cần nghiên cứu và khảo sát các hàm mục tiêu cụ thể như sau: (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Khảo sát mối quan hệ của các thơng số của q trình mài với các đại lượng đặc trưng cho độ chính xác và chất lượng bề mặt.
- Nhám bề mặt: Ra(t, Sn, b) Ramin (2.2) - Độ chính xác: (t, Sn, b) min (2.3)
Ngoài ra, cần chú ý đến độ ổn định của các đại lượng theo thời gian mài, đặc biệt là trạng thái cấu trúc hình học của đá và mịn đá theo thời gian mài.
Để đánh giá chất lượng bề mặt một cách chính xác, ta cần xét và đánh giá hình thái, cấu trúc tế vi lớp bề mặt sau khi mài thơng qua ảnh SEM chụp trên kính hiển vi điện tử và phân tích cấu trúc tế vi lớp bề mặt gia cơng bằng máy hiển vi quang học.