Luận văn:Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ cắt đến độ nhám bề mặt khi gia công trên máy phay CNC

Chia sẻ: Nhung Thi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:13

Thêm vào BST

Báo xấu

275
lượt xem 69
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tham khảo luận văn - đề án 'luận văn:nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ cắt đến độ nhám bề mặt khi gia công trên máy phay cnc', luận văn - báo cáo, thạc sĩ - tiến sĩ - cao học phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn:Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ cắt đến độ nhám bề mặt khi gia công trên máy phay CNC

1 2 B GIÁO D C VÀ ĐÀO T O Công trình ñư c hoàn thành t i Đ I H C ĐÀ N NG Đ I H C ĐÀ N NG TRƯƠNG TH NG C THƯ Ngư i hư ng d n khoa h c: TS. Đinh Minh Di m NGHIÊN C U NH HƯ NG C A CH Đ C T Đ N Ph n bi n 1: PGS. TS: Nguy n Văn Y n Đ NHÁM B M T KHI GIA CÔNG TRÊN MÁY PHAY CNC Ph n bi n 2: PGS. TS: Lê Vi t Ngưu Chuyên ngành : Công ngh ch t o máy Mã ngành : 60.52.04 Lu n văn s ñư c b o v trư c H i ñ ng ch m Lu n văn t t nghi p th c sĩ K thu t h p t i Vi n Công ngh Cơ khí và T ñ ng hóa, Trư ng Đ i h c Bách khoa - Đ i h c Đà N ng vào ngày 29 tháng 08 năm 2011. TÓM T T LU N VĂN TH C SĨ K THU T Có th tìm hi u lu n văn t i: - Trung tâm Thông tin-H c li u, Đ i h c Đà N ng Đà N ng - Năm 2011 - Thư vi n trư ng Đ i h c Bách khoa, Đ i h c Đà N ng
3 4 m t trong nh ng yêu c u quan tr ng ñư c ñ t ra là ch ñ c t c n ñư c chú tr ng, tính toán và l a ch n m t cách h p lý khi gia công ñ ñ m b o tăng năng su t, nâng cao ch t lư ng b m t, ñ chính xác M Đ U c a chi ti t… V n ñ này hi n nay v n còn ít công trình nghiên c u 1. TÍNH C P THI T C A Đ TÀI và chưa ñư c ph bi n r ng nên vi c kh o sát nó là h t s c c n thi t, M t trong nh ng thành t u quan tr ng nh t c a ti n b khoa h c giúp cho vi c s d ng máy CNC ñ t hi u qu hơn. k thu t là t ñ ng hóa s n xu t. Phương th c cao c a t ñ ng hóa Xu t phát t nh ng nhu c u như v y, ngư i nghiên c u ch n ñ s n xu t là s n xu t linh ho t. Trong dây chuy n s n xu t linh ho t tài: “Nghiên c u nh hư ng c a ch ñ c t ñ n ñ nhám b m t thì máy ñi u khi n s CNC ñóng m t vai trò r t quan tr ng. S d ng khi gia công trên máy phay CNC”. máy công c ñi u khi n s CNC cho phép gi m kh i lư ng gia công 2. M C ĐÍCH NGHIÊN C U chi ti t, nâng cao ñ chính xác gia công và hi u qu kinh t , ñ ng Nghiên c u th c nghi m xác ñ nh quy lu t nh hư ng c a ch ñ th i cũng rút ng n ñư c chu kì s n xu t. Chính vì v y, hi n nay c t ñ n ñ nhám b m t gia công khi phay tinh trên máy CNC. nư c ta và nhi u nư c trên th gi i ñã và ñang ng d ng r ng rãi các 3. PH M VI VÀ N I DUNG NGHIÊN C U máy ñi u khi n s vào lĩnh v c cơ khí ch t o ñ ch t o các chi ti t + Ph m vi nghiên c u: Nghiên c u nh hư ng ñ ng th i c a 2 cơ khí, ñ c bi t là các chi ti t yêu c u ñ chính xác cao và ñ m b o y u t (S, t) c a ch ñ c t ñ n ñ nhám b m t khi gia công nhôm ñư c ch t lư ng b m t. 6061 trên máy phay CNC MILL 155 t i Vi n công ngh Cơ khí và Th c t cho th y ch t lư ng c a b m t gia công c a chi ti t T ñ ng hóa - trư ng Đ i h c Bách khoa Đà N ng, b ng dao phay không ch ph thu c vào tính ch t cơ lý c a v t li u, mà còn ph ngón thép gió, trong ñi u ki n không có bôi trơn làm ngu i. thu c vào tr ng thái c a l p b m t, các chi ti t ñư c ch t o t m t + N i dung nghiên c u: lo i v t li u như nhau nhưng theo các phương pháp công ngh và ch - Tìm hi u v máy phay CNC MILL 155 t i vi n ñ c t khác nhau s có tính ch t c a l p b m t khác nhau. Và ñ CNCK&TĐH. nhám b m t là m t trong các ch tiêu ñ ñánh giá ch t lư ng b m t - Nghiên c u lý thuy t cơ s c t g t kim lo i và lý thuy t ñ c trưng cho tính ch t hình h c c a b m t gia công. Tính ñ n nay, nhám b m t. nh hư ng c a ch ñ c t ñ n ñ nhám b m t chi ti t gia công trên - Nghiên c u cơ s công ngh gia công trên máy CNC. các máy v n năng ñã có nhi u công trình nghiên c u và ñã ñư c ñúc - Xây d ng phương trình mô t nh hư ng c a ch ñ c t ñ n k t thành sách, giáo trình, các s tay tra c u… Nhưng dư i s phát ñ nhám b m t khi phay. tri n không ng ng c a khoa h c k thu t v t ñ ng hóa trong s n 5. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN C U xu t, ñ gi i quy t v n ñ v công ngh , khi gia công trên máy CNC,
5 6 Đ tài nghiên c u ñư c th c hi n theo phương pháp k t h p gi a lý thuy t và th c nghi m. CHƯƠNG 1 - CƠ S C T G T KIM LO I - Nghiên c u lý thuy t cơ s c t g t kim lo i, cơ s k thu t VÀ CH T LƯ NG B M T GIA CÔNG CNC và lý thuy t nhám b m t. 1.1. CƠ S LÝ THUY T C T G T - Nghiên c u nh hư ng c a ch ñ c t ñ n ñ nhám b m t 1.1.1. Chuy n ñ ng cơ b n khi c t g t khi phay b ng dao phay ngón trên máy phay CNC thông qua ño ñ c Nh ng chuy n ñ ng tương ñ i nh m hình thành b m t gia và x lý s li u th c nghi m công g i là chuy n ñ ng c t g t, bao g m 2 lo i: 5. Ý NGHĨA TH C TI N - Chuy n ñ ng chính: n (vg/ph) , v (m/ph) ng d ng công ngh t ñ ng gia công s n ph m cơ khí ñ t các - Các chuy n ñ ng ph : s (mm/vong ho c mm/răng), t (mm) c p ñ bóng theo yêu c u, góp ph n nâng cao ch t lư ng b m t s n 1.1.2. B m t ñư c hình thành trên chi ti t trong quá trình ph m. c t 6. C U TRÚC LU N VĂN B t kỳ phương pháp gia công nào, quá trình h t b d n l p - Ngoài ph n m ñ u và k t lu n, lu n văn bao g m 3 lư ng dư gia công cơ (quá trình c t) ñ u hình thành trên chi ti t ba b chương : m t có ñ c ñi m khác nhau: M t s gia công, m t ñang gia công, m t - CHƯƠNG 1: CƠ S C T G T KIM LO I VÀ CH T ñã gia công M t s gia công LƯ NG B M T GIA CÔNG t M t ñã gia công - CHƯƠNG 2: CƠ S CÔNG NGH GIA CÔNG TRÊN MÁY CNC n M t ñang gia công - CHƯƠNG 3: NGHIÊN C U TH C NGHI M V NH s HƯ NG CH Đ C T Đ NĐ NHÁM B M T KHI Phoi PHAY. Hình 1.1: B m t ñư c hình thành trên chi ti t trong quá trình c t 1.1.3. D ng c c t g t 1.1.3.1. K t c u c a d ng c c t kim lo i a) b) Hình 1.2. K t c u c a dao
7 8 1.1.3.2. Thông s hình h c dao khi thi t k 1.1.4.2. Các lo i phoi Đ xác ñ nh v trí các b m t và lư i c t c a dao, ngư i ta Tùy theo v t li u gia công, thông s hình h c c a dao và thông dùng các thông s hình h c: góc trư c γ, góc sau α, góc s c β, góc s c t, phoi c t ra có th có nhi u d ng khác nhau: Phoi x p, phoi c t δ, góc trư c ph γ1, góc sau ph α1, góc nghiêng chính ϕ, góc dây, phoi v n nghiêng ph ϕ1 và góc nâng λ (xem hình 1.3) 1.1.5. V t li u ch t o dao c t g t 1.2. CH T LƯ NG B M T GIA CÔNG 1.2.1. Khái ni m v ch t lư ng b m t gia công Các y u t ñ c trưng c a ch t lư ng b m t gia công - Tr ng thái c a l p b m t: - Tính ch t cơ lý c a l p b m t (ñ c ng, bi n c ng, ng su t dư, ph n ng hoá h c l p b m t…). 1.2.2. Nhám b m t 1.2.2.1. Khái ni m Như ta ñã bi t, b m t chi ti t sau khi gia công không b ng Hình 1.3: Các góc dao bi u di n trên các m t ti p xúc ph ng m t cách lí tư ng mà có nh ng nh p nhô. Tuy v y, không ph i 1.1.4. S hình thành phoi và các lo i phoi toàn b nh ng nh p nhô trên b m t ñ u thu c nhám b m t. Nhám 1.1.4.1. S hình thành phoi b m t là t p h p nh ng nh p nhô có bư c tương ñôi nh và ñư c xét - S t o thành phoi ch phát sinh khi l c P ñ l n ñ t o ra trong gi i h n chi u dài chu n L (hình 1.5) trong l p c t m t ng su t vư t quá gi i h n b n c a v t li u gia 1.2.2.2. Ch tiêu ñánh giá ñ nhám b m t công. Đ nhám b m t gia công ñư c ño b ng sai l ch profin trung bình c ng Ra và chi u cao nh p nhô Rz c a l p b m t. Theo tiêu chu n nhà nư c thì ñ nhám b m t ñư c chia làm 14 c p ng v i các giá tr Ra và Rz. Đ nhám b m t th p nh t (hay ñ nh n bóng b m t cao nh t) ng v i c p 14. 1.2.2.3. nh hư ng c a ñ nhám ñ n kh năng làm vi c c a chi ti t Hình 1.4: Mi n t o phoi
9 10 1) nh hư ng ñ n tính ch ng mài mòn b) nh hư ng c a lư ng ch y dao: Đ ñ m b o ñ nh n bóng R v t li u M t ph ng áp b m t và năng su t gia công nên ch n giá tr lư ng ch y dao S trong M t ph ng c t kho ng t 0,05÷0,12 mm/vòng ñ i v i thép cacbon. c) nh hư ng c a chi u sâu c t: Chi u sâu c t nhìn chung không có nh hư ng ñáng k ñ n ñ nhám b m t. d) nh hư ng c a v t li u gia công: V t li u d o và dai (thép ít cacbon) d bi n d ng d o s làm cho ñ nhám b m t tăng hơn so v i v t li u c ng và giòn. 3. nh hư ng c a rung ñ ng c a h th ng công ngh . Đ nh p nhô b m t 1.2.2.5. Phương pháp ñ t ñ bóng b m t. Đ sóng b m t Có th ch n phương pháp gia công khác nhau v i ch ñ c t S, Đ nhám b m t V, t h p lý ñ t o ra ñ bóng b m t theo yêu c u. 1.2.2.6. Phương pháp ñánh giá ñ nhám b m t Hình 1.5: Profin khu ch ñ i c a b m t chi ti t 1) Phương pháp quang h c 2) nh hư ng ñ n ñ b n m i c a chi ti t 2) Phương pháp ño ñ nhám Ra, Rz, Rmax v.v..b ng máy ño 3) nh hư ng ñ n tính ch ng ăn mòn hoá h c c a l p b m t prôfin. chi ti t 3) Phương pháp so sánh 4) nh hư ng ñ n ñ chính xác m i l p ghép 1.2.2.4. Các y u t nh hư ng ñ n ñ bóng b m t 1) Các y u t nh hư ng mang tính ch t hình h c c a ch ñ c t và dao c t. 2) Các y u t nh hư ng ph thu c vào bi n d ng d o c a kim lo i. a) S nh hư ng c a t c ñ c t. Khi c t thép cacbon t c ñ c t th p ñ nhám b m t th p. Khi tăng t c ñ c t lên kho ng 15÷20 m/phút làm tăng ñ nhám b m t gia công do l o dao. Khi t c ñ c t trong kho ng 30÷60 m/phút ho c l n hơn, l o dao không hình thành nhám b m t gia công gi m
11 12 CHƯƠNG 2 - CƠ S CÔNG NGH GIA CÔNG 2.3.2. Ch c năng TRÊN MÁY CNC So sánh nh ng ch c năng cơ b n gi a máy công c thông 2.1. L CH S PHÁT TRI N KĨ THU T CNC thư ng, máy công c NC và máy công c CNC. 2.2. Đ C ĐI M C U TRÚC MÁY CÔNG C CNC VÀ T 2.3.3. Tính kinh t Đ NG HÓA C A MÁY CNC 2.4. PHƯƠNG TH C L P TRÌNH VÀ CÁC L NH CƠ B N 2.2.1. Đ c ñi m c a máy công c CNC hi n ñ i C A CHƯƠNG TRÌNH NC: 2.2.1.1. Các máy ti n CNC 2.4.1. Phương th c l p trình NC 2.2.1.2. Các máy phay CNC 2.4.1.1. L p trình tr c ti p * Đ ñ t ñ chính xác trong quá trình d ch chuy n, các cơ c u 2.4.1.2. L p trình t ñ ng truy n ñ ng thư ng dùng vít me bi. 2.4.2. Các l nh cơ b n c a chương trình 2.2.1.3. Thi t b k p chi ti t 2.5. GI I THI U MÁY PHAY CNC MILL 155 2.2.1.4. Thi t b gá và thay dao 2.5.1. K t c u chung c a máy Bao g m revolve (dùng trên máy ti n) và ch a dao (dùng trên máy phay). Trong ch a dao, vi c thay ñ i dao di n ra do m t h th ng c n g t g i là c n thay dao th c hi n. 2.2.2. Đ c ñi m t ñ ng hóa c a máy NC – CNC 2.2.2.1. Tính t ñ ng hóa cao 2.2.2.2. Tính linh ho t 2.2.2.3. Tính t p trung nguyên công cao 2.2.2.4. Tính chính xác ñ m b o ch t lư ng cao 2.2.2.5. Hi u qu kinh t – k thu t cao 2.3. SO SÁNH MÁY CÔNG C THÔNG THƯ NG V I MÁY CÔNG C CNC 2.3.1. C u trúc Máy công c CNC ñư c thi t k cơ b n gi ng như máy công c thông thư ng. S khác nhau th t s là ch các b ph n liên quan ñ n ti n trình gia công c a máy công c CNC ñư c ñi u khi n b i máy tính. Hinh 2.1: K t câu chung c a máy
13 14 1. Sóng trư t bàn máy theo X/Z 9. B ch a ch t làm mát 2.5.3.2. Đi m chu n c a máy 2. Vùng làm vi c 10. Bơm ch t làm mát 2.5.4. Gi i h n không gian làm vi c c a máy Theo các phương X/Y/Z=300/200/200 (mm) 3. Đèn làm vi c 11. Công t c ngu n 2.5.5. Cơ c u c p và thay th d ng c c t g t 4. H th ng c a b o v 12. T ñi n 2.5.5.1. Các lo i d ng c c t 5. tích dao 13. Phím ñi u kh n 2.5.5.2. B gá d ng c c t 6. Nút t t kh n c p 14. Ngăn kéo phím máy tính B cán dao c a máy có 5 lo i khác nhau: collet holder, shell end 7. Khay h th ng 15. B máy mill arbor, miller support, tap holder and holder MT2. 8. H th ng l p 2.5.5.3. H th ng ch a dao (hình 2.3) 2.5.2. Các thông s k thu t và kh năng công ngh 2.5.2.1. Thông s k thu t 2.5.2.2. Kh năng công ngh c a máy: Máy có kh năng th c hi n gia công theo ñư ng th ng, cung tròn, theo ba chi u, khoan, doa, c t ren,… nh 3 tr c X, Y, Z trong h p ch y dao ñư c ñi u khi n ñ c l p. 2.5.3. H t a ñ và các ñi m chu n 2.5.3.1. H to ñ máy (hình 2.2) Hình 2.4: Cơ c u k p Hình 2.3 : Tr ng dao cho 10 dao 2.5.6. Cơ c u gá và k p phôi (hình 2.4) Hình 2.2: H to ñ c a máy phay PC MILL155
15 16 CHƯƠNG 3 - NGHIÊN C U TH C NGHI M V - Ti n hành các thí nghi m: NH HƯ NG CH Đ C T Đ N Đ NH ÁM B Các thí nghi m ñư c b trí theo ma tr n th c nghi m v i s M T KHI PHAY lư ng các thí nghi m ph thu c vào k y u t nh hư ng ñ u vào. S 3.1. CƠ S LÝ THUY T V QUI HO CH TH C NGHI M thí nghi m c n th c hi n N = 2 + 2.k + n0, trong ñó : k 3.2.1. Khái ni m v qui ho ch th c nghi m 2k : S thí nghi m nhân Qui ho ch nghi m là cách t ch c s p x p và x lý các thí 2*k : S thí nghi m các ñi m (*) nghi m và s li u th c nghi m sao cho ngư i nghiên c u nhanh n0 : S thí nghi m nhân phương án, n0 ph thu c vào k. chóng thu ñư c k t qu v i ñ tin c y ñ t ra, v i s lư ng thí nghi m ng v i k = 2, n0 = 5, N=13 ít nh t trong ñi u ki n cho phép. Giá tr các m c c a bi n th c như sau: 3.2.2. Thi t l p mô hình thí nghi m x max + x min x = ; j = 1, 2,..., k 0 j j Trong lu n văn, ngư i nghiên c u ch n mô hình quy ho ch th c j 2 nghi m là mô hình quy ho ch quay Box – Hunter. Trình t các bư c ñ xác l p mô hình th ng kê th c nghi m như V i, x 0 , x max , x min :giá tr j j j sau: c a bi n th c xj m c cơ b n ( 1) Xác ñ nh hàm toán h c mô t m i quan h gi a các y u t tâm phương án); m c cao, th p ñ u vào và ñ u ra ( các ñi m *, là ñi m cách tâm 2) Xác ñ nh các thông s mô hình theo s li u th c nghi m th c m t kho ng b ng cánh tay 3) Ki m tra s tương thích c a mô hình ñòn). 3.1.3. Quy ho ch quay c p II (Quy ho ch Box – Hunter) Dư i ñây là sơ ñ mô t Trình t xác ñ nh m i quan h th c nghi m gi a các y u t theo phương án c u trúc có tâm 2 y u quy ho ch Box – Hunter như sau: t (hình 3.1) Xây d ng mô t toán h c Hình 3.1-Sơ ñ c u trúc có tâm c p II, k = 2 - Mô t toán h c c a phương án quay c p II có d ng như sau: Y = b0 + b1.X1 + … + bk.Xk + b12.X1.X2 + … + b11.X12 + Kho ng bi n thiên c a các bi n th c: +…bkk*Xk2 x max − x min λj = j j ; j = 1, 2,..., k trong ñó, Xk là các bi n mã hóa t các bi n th c xk 2
17 18 Mã hóa các bi n th c hành các bi n không th nguyên: N k N  b0 = a1.∑ X 0 u .Yu − a2 .∑∑ X 2 .Yu  −x  max 0 ju x u =1 j =1 u =1  X max = j j  j λj  N  b j = a3 .∑ X ju .Yu  x min − x 0  j  u =1  Xj = j min  ; j = 1, 2,..., k N  λj  bij = a4 .∑ X iu . X ju .Yu    x0 − x0 u =1  Xj = j 0 j  k N N λj  b jj = a5 .∑ X ju .Yu + a6 .∑∑ X ju .Yu − a7 .∑ X 0u .Yu  2 2   j =1 u =1 u =1  B ng 3.1- Ma tr n thí nghi m v i k = 2 (i ≠ j = 1, 2,…, k; u = 1, 2,…, N) TT X0 X1 X2 X1 X2 X2 X22 Y trong ñó, N: t ng s thí nghi m c a phương án 1 + + + + + + Y1 S thí nghi m n0: s thí nghi m nhân phương án, n0 ∈ k nhân 2 + - + - + + Y2 a1 ÷ a7: các h ng s , ph thu c vào k, N, n0, α 3 + + - - + + Y3 B ng 3.2- Giá tr các h ng s a 4 + - - + + + Y4 5 + +α 0 0 α2 0 Y5 Giá tr các h ng s S thí nghi m k N no α ñi m (*) 6 + -α 0 0 α2 0 Y6 a1 a2 a3 a4 a5 a6 a7 7 + 0 +α 0 0 α2 Y7 2 13 5 1,414 0,2 0,1 0,125 0,25 0,1251 0,0187 0,1 8 + 0 -α 0 0 α2 Y8 3 20 6 1,682 0,1663 0,0568 0,0732 0,125 0,0625 0,0069 0,0568 9 + 0 0 0 0 0 Y9 4 31 7 2,000 0,1428 0,0357 0,0417 0,0625 0,0312 0,0037 0,0357 S thí nghi m 10 + 0 0 0 0 0 Y10 5 52 10 2,378 0,0988 0,0191 0,0231 0,0312 0,0156 0,0015 0,0191 tâm 11 + 0 0 0 0 0 Y11 6 91 15 2,828 0,0725 0,0098 0,0125 0,0156 0,0078 0,0005 0,0098 12 + 0 0 0 0 0 Y12 7 163 21 3,363 0,0396 0,0052 0,0066 0,0078 0,0030 0,0002 0,0052 13 + 0 0 0 0 0 Y13 Xác ñ nh các h s trong phương trình mô t toán h c: - Ki m nghi m s có nghĩa c a các h s b: - Công th c tính toán các h s b: Sau khi tính ñư c giá tr c a các h s b, c n ph i ki m nghi m ý nghĩa c a chúng và lo i b nh ng h s không có nghĩa. N u h s bjj b lo i ta tính l i h s còn l i b ng phương pháp bình phương nh nh t.
19 20 ( ) N 2 Phương sai c a các h s b: S du = ∑ yu − $ u * y Sb20 = a1.Sts 2  u =1  Sb2j = a3 .Sts 2   * Sts : t ng bình phương ñ l ch c a các thí nghi m tâm so  Sbij = a4 .Sts 2 2  v i giá tr trung bình tâm 2 ( ) n0 Sb2jj = (a5 + a6 ).Sts  Sts = ∑ y0i − y0 * 2  i =1 trong ñó, Sts là phương sai tái sinh tính theo các thí nghi m tâm ftt: ñ t do ng v i phương sai tương thích phương án. ftt = N – L – (n0 – 1) ∑( y ) n0 2 0i − y0 v i L: s h s b có nghĩa trong phương trình h i quy S = 2 i =1 - Tính chu n Fisher theo công th c sau: n0 − 1 ts 2 Stt Ftn = 2 Chu n Student ñư c tính như sau: Sts bj Tra b ng giá tr Fisher: Fb = F(P, f1 ,f2) ttn = V i, P: m c ý nghĩa Sb j f1: ñ t do tương thích, f1 = ftt, tính b ng công th c N u x y ra b t ñ ng th c: ttn > tb = t(P, f) thì h s bj có nghĩa ng f2: ñ t do tái sinh, f2 = n0 – 1 v i m c ý nghĩa P và b c t do f = n0 - 1 - So sánh giá tr Ftn và Fb: Ki m nghi m s h i quy c a phương trình th c N u Ftn < Fb: k t lu n phương trình th c nghi m h i quy và nghi m ñư c s d ng ñ tìm t i ưu. N u ngư c l i, phương trình th c - Tính phương sai tương thích theo công th c sau: nghi m không h i quy, c n ph i thu h p kho ng bi n thiên, thay ñ i S * − Sts* S = du 2 tt m c c a các y u t . f tt Đ n ñây, n u phương trình th c nghi m h i quy thì ti n hành * Trong ñó, S du : t ng bình phương ñ dư, t c là t ng bình phương tr v bi n th c theo công th c: gi a hai hi u c a giá tr th c nghi m và giá tr tính theo phương trình x j − x0 Xj = j h i quy λj ñ có ñư c phương trình h i quy th c nghi m bi u di n m i quan h gi a các y u t ñ u vào và ñ u ra.
21 22 3.2. TH C NGHI M KH O SÁT S NH HƯ NG Đ NG + Ch ñ c t dùng khi th c nghi m TH I C A CÁC Y U T (S’ t) Đ N Đ NHÁM B M T V n t c c t khi gia công trên máy phay CNC ng v i v t li u KHI GIA CÔNG B NG DAO PHAY NGÓN TRÊN MÁY làm dao và v t li u gia công là V= 100,48 m/phút; PHAY CNC Chi u sâu c t tinh l y trong kho ng : t = 0,2÷ 0,5 mm Bư c ti n dao l y trong kho ng : Sr = 0,06 ÷0,12 mm/răng. 3.2.1. Đi u ki n th c nghi m + Lo i máy : Emco Concept Mill 155 (xem hình 2.1) + Lo i dao: Dao phay ngón HSS-Eco8 Hình 3.2: Dao phay ngón HSS-Eco8 B ng 3.3 Thông s hình h c c a dao phay ngón HSS-Eco8 φ d1 l2 l2 φ d2 lA 15 40 100 16 52 Hình 3.3: Thi t b ño ñ nhám + V t li u gia công : S d ng h p kim nhôm 6061 Surtronic Duo B ng 3.4 : Thành ph n hóa h c h p kim nhôm 6061 3.2.2. K t qu th c nghi m SI FE CU MN MG CR ZN Các thí nghi m ñư c ti n hành theo ma tr n th c nghi m c a 0.15- 0.04- quy ho ch quay c p II c a Box-Hunter v i s bi n ñ u vào là k=2. 0.4-0.8 0.7 0.15 0.8-1.2 0.25 0.4 0.35 G i X1, X2 là các bi n o ñư c mã hóa t các bi n th c sr và t + Kích thư c phôi : 50×50×50 mm tương ng. M c, kho ng bi n thiên c a các y u t như b ng 3.5 sau: + Dùng phương pháp phay m t ph ng, c t không có dung d ch trơn ngu i. + D ng c ño: Máy ñô ñ nhám Surtronic Duo c a hãng Taylor Hobson (hình 3.4)
23 24 B ng 3.5: Các m c, kho n bi n thiên c a các y u t 3.2.3. X lý k t qu th c nghi m K t qu th c nghi m ñư c x lý v i thu t toán quy ho ch ñư c Các m c c a bi n o Kho ng vi t b ng ph n m m Matlap. Bi n bi n Ch n ñ tin c y c a th ng kê là 99%. Tương ng có chu n th c M c +α M c trên M c cơ s M c dư i M c -α thiên λ Student tb=3.767 và chu n Fisher Fb=15.5. (+1.414) (+1) (0) (-1) (-1.414) K t qu ñ t ñư c như sau: s 0.13236 0.12 0.09 0.06 0.04764 0.03 b0 = 1.3423 t 0.5618 0.5 0.35 0.2 0.1382 0.15 b1 = 0.1894 Phương trình h i quy th c nghi m có d ng t ng quát như sau: b2 = 0.1225 Y = b0 + b1.X1 + b2.X2 + b12.X1.X2 + b11.X12+ b22.X22 b12 = lo i K t qu th c nghi m như b ng 3.6 b11 = 0.0506 B ng 3.6: K t qu th c nghi m ño ñ nhám b22 = 0.0431 TT V Sr t Ra Tr v bi n th c, k t qu ñư c phương trình h i quy bi u di n (m/phút) (mm/răng) (mm) (µm) m i quan h gi a lư ng ch y dao răng Sz, chi u sâu c t t và ñ nhám 1 100,48 0,12 0,50 1,80 b m t chi ti t gia công như sau: 2 100,48 0,06 0,50 1,40 Ra = 1,1783 - 3,8066*S – 0,5242*t + 56,2222*S2 +1,9155*t2 3 100,48 0,12 0,20 1,59 Giá tr ñ nhám b m t ñ t nh nh t Ra min=1,0888 khi 4 100,48 0,06 0,20 1,21 S=0,0476 và t=0,1382 trong ñi u ki n thí nghi m trên, ng v i: 5 100,48 0,13236 0,35 1,64 - Máy: Mill 155 6 100,48 0,04764 0,35 1,12 - Dao phay ngón: HSS Eco8 φ16 7 100,48 0,09 0,5618 1,57 - V t li u gia công: Nhôm 6061 8 100,48 0,09 0,1382 1,16 - C t không tư i ngu i. 9 100,48 0,09 0,35 1,34 - Kích thư c phôi : 50×50×50 mm 10 100,48 0,09 0,35 1,30 - V= 100,48 m/phút 11 100,48 0,09 0,35 1,34 - Sr = 0,06 ÷0,12 mm/răng 12 100,48 0,09 0,35 1,36 - t = 0,2÷ 0,5 mm 13 100,48 0,09 0,35 1,37
25 26 3.2.4. Đánh giá k t qu th c nghi m 2) Qua phương pháp th c nghi m, xây d ng ñư c phương trình Hình 3.5 là ñ th bi u di n m i quan h gi a bư c ti n dao Sr, mô t nh hư ng c a ch ñ c t ñ n ñ nhám b m t khi phay b ng chi u sâu c t t và ñ nhám Ra. T ñ th ta th y r ng: Đ nhám Ra dao phay ngón thép gió HSS-Eco8. Nêu ñư c m i quan h nh gi m khi lư ng ch y dao S và chi u sâu c t t gi m ho c S và t ñ ng hư ng c a ch ñ c t (S, t) t i ñ nhám b m t. th i cùng gi m. Phương trình nh hư ng c a ch ñ c t ñ n ñ nhám b m t: Ra = 1,1783 - 3,8066*S – 0,5242*t + 56,2222*S2 +1,9155*t2 Giá tr nhám b m t ñ t nh nh t Ra min = 1,0888 khi S=0,0476 và t=0,1382. 3) K t qu nghiên c u trên ch ñư c xác ñ nh trong ñi u ki n th c nghi m nh t ñ nh, c th , chưa xét ñ n y u t nh hư ng khác như mòn dao, tính v t li u gia công khác nhau, ñ c ng v ng c a h th ng công ngh …Do ñó khi s d ng c n tham kh o v m t s y u t liên quan. Tuy nhiên, v i cách thi t k th c nghi m này là ti n ñ cho các nghiên c u ti p theo có liên quan. B. HƯ NG NGHIÊN C U TI P THEO Hình 3.4: Đ th bi u di n quan h gi a S, t và Ra - Ti p t c nghiên c u nh hư ng ch ñ c t g m 3 bi n ñ c K T LU N VÀ TRI N V NG C A Đ TÀI l p (V, S, t) ñ n ñ nhám b m t b ng các bi n pháp gia công khác A. K T LU N nhau như ti n, phay, mài... V i n i dung “Nghiên c u nh hư ng c a ch ñ c t ñ n ñ - Nghiên c u ñ l a ch n ch ñ c t cho nhi u lo i dao phay nhám b m t khi gia công trên máy phay CNC”, qua ba chương ñ trên nh ng v t li u khác nhau. tài ñã gi i quy t ñư c các v n ñ sau: - Nghiên c u nh hư ng c a các thông s ch ñ c t ñ n ñ 1) Tìm hi u các ki n th c chung v nhám b m t, s nh hư ng mòn c a dao phay. c a ch ñ c t ñ n ñ nhám b m t, các phương pháp ki m tra, ñánh giá nhám b m t, lý thuy t cơ s công ngh gia công CNC, t ñó l a ch n mô hình th c nghi m xác ñ nh nh hư ng c a ch ñ c t ñ n nhám b m t v i các bi n ñ c l p (S, t).