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

222
lượt xem 68
download

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

Mô tả tài liệu

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).