Luận văn thạc sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu ảnh hưởng của một số yếu tố đến chi phí năng lượng riêng và chất lượng gia công một số chi tiết trên máy tiện

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:84

Thêm vào BST

Báo xấu

27
lượt xem 2
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu nghiên cứu của luận văn nhằm xác định được mối quan hệ giữa một số yếu tố đến chất lượng bề mặt gia công và chi phí năng lượng riêng khi tiện thép, làm cơ sở cho việc xác định chế độ làm việc tối ưu của máy tiện. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Luận văn thạc sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu ảnh hưởng của một số yếu tố đến chi phí năng lượng riêng và chất lượng gia công một số chi tiết trên máy tiện

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP ----------***--------- VÕ HỒNG PHÚC NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ YẾU TỐ ĐẾN CHI PHÍ NĂNG LƯỢNG RIÊNG VÀ CHẤT LƯỢNG GIA CÔNG MỘT SỐ CHI TIẾT TRÊN MÁY TIỆN LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT Hà Nội - 2011
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP ---------***--------- VÕ HỒNG PHÚC NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ YẾU TỐ ĐẾN CHI PHÍ NĂNG LƯỢNG RIÊNG VÀ CHẤT LƯỢNG GIA CÔNG MỘT SỐ CHI TIẾT TRÊN MÁY TIỆN Chuyên ngành: Kỹ thuật máy và thiết bị cơ giới hoá nông lâm nghiệp Mã Số: 60.52.14 LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS. Lê Tấn Quỳnh Hà Nội - 2011
i LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành được bản luận văn này, trong suốt thời gian qua tôi đã nhận được sự quan tâm, giúp đỡ của nhiều tập thể và cá nhân. Nhân dịp này cho phép tôi được bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc tới thầy giáo hướng dẫn khoa học TS. Lê Tấn Quỳnh đã dành nhiều thời gian chỉ bảo tận tình và cung cấp nhiều tài liệu có giá trị cho tôi trong suốt thời gian thực hiện luận văn tốt nghiệp của mình. Tôi trân trọng cảm ơn Ban giám hiệu cùng cán bộ giáo viên, công nhân viên chức Trường Đại học Lâm nghiệp đã giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi nhất để tôi hoàn thành nhiệm vụ; Chân thành cảm ơn lãnh đạo trường Cao đẳng Cơ điện và NN Nam Bộ, Khoa Cơ khí chế tạo, Bộ môn gia công kim loại nơi tôi công tác. Tôi trân trọng cảm ơn Trung tâm thí nghiệm thực hành khoa Cơ điện và công trình, Trường Đại học Lâm nghiệp, cùng các đồng nghiệp đã tạo điều kiện giúp đỡ tôi hoàn thiện các kết quả luận văn. Cuối cùng, tôi xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu nặng đến Bố, Mẹ cùng gia đình đã thường xuyên quan tâm, động viên, tạo mọi điều kiện tốt nhất về tinh thần cũng như vật chất cho tôi trong suốt thời gian vừa qua. Tôi xin cam đoan các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác.Những nội dung tham khảo, trích dẫn trong luận văn đều đã được chỉ rõ nguồn gốc. Xin trân trọng cảm ơn! Hà Nội, ngày 10 tháng 9 năm 2011 Tác giả Võ Hồng Phúc
ii MỤC LỤC Trang Trang phụ bìa…………………………………………………………………... Lời cảm ơn ......................................................................................................... i Mục lục .............................................................................................................. ii Danh mục các bảng biểu .................................................................................. iv Danh mục các hình vẽ ....................................................................................... v Đặt vấn đề...................................................................................................... 1 Chương 1: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ................................ 3 1.1. Tình hình nghiên cứu và sử dụng máy tiện trên thế giới ....................... 3 1.2. Tình hình nghiên cứu, sử dụng máy tiện ở việt nam ............................ 12 Chương 2: MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU................................................................... 19 2.1. Mục tiêu nghiên cứu ............................................................................. 19 2.2. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ........................................................ 19 2.3. Phương pháp nghiên cứu ...................................................................... 19 2.4. Nội dung nghiên cứu ............................................................................ 20 2.4.1. Thí nghiệm thăm dò ....................................................................... 21 2.4.2. Thực Nghiệm đơn yếu tố ............................................................... 23 2.4.3. Thực nghiệm đa yếu tố .................................................................. 27 Chương 3: CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA ĐỀ TÀI ................................................ 33 3.1. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của máy tiện eer - 1330 .................... 33 3.2. Chi phí năng lượng riêng ...................................................................... 35 3.3. Chất lượng (độ nhám) bề mặt gia công ................................................ 40 4.1. Mục tiêu thực nghiệm và lựa chọn tham số điều khiển ....................... 42 4.2. Vật liệu gia công ................................................................................... 42 4.3. Dao cắt làm thí nghiệm ........................................................................ 44
iii 4.3.1. Những bộ phận chính của dụng cụ cắt .......................................... 44 4.3.2. Các thông số hình học của dao tiện ở trạng thái tĩnh .................... 45 4.3.3. Vật liệu làm dao tiện ...................................................................... 48 4.3.4. Xác định thông số về góc độ dao tiện ............................................ 50 4.4. Xác định số vòng quay của trục chính ................................................. 50 4.5. Tiến hành thí nghiệm ............................................................................ 51 4.6. Kết quả thí nghiệm thăm dò ................................................................. 52 4.7. Thực nghiệm đơn yếu tố ....................................................................... 54 4.7.1. Chi phí năng lượng riêng khi tiện thô ............................................ 54 4.7.2. Chất lượng (độ nhám) bề mặt gia công khi tiện thô ...................... 56 4.7.3. Chi phí năng lượng riêng khi tiện tinh........................................... 58 4.7.4. Chất lượng (độ nhám) bề mặt gia công khi tiện tinh ..................... 60 4.8. Thực nghiệm đa yếu tố khi tiện thô ...................................................... 62 4.8.1. Chọn vùng nghiên cứu và các giá trị biến thiên của thông số đầu vào khi tiện thô ........................................................................................ 62 4.8.2. Thành lập ma trận thí nghiệm khi tiện thô .................................... 62 4.8.3. Xác định các thông số hợp lý khi tiện thô ..................................... 63 4.9. Thực nghiệm đa yếu tố khi tiện tinh..................................................... 66 4.9.1. Chọn vùng nghiên cứu và các giá trị biến thiên của thông số đầu vào khi tiện tinh. ...................................................................................... 66 4.9.2. Thành lập ma trận thí nghiệm khi tiện tinh ................................... 67 4.9.3. Xác định các thông số hợp lý khi tiện tinh .................................... 67 4.9.4. Vận hành tiện tinh với thông số tối ưu .......................................... 70 KẾT LUẬN - KIẾN NGHỊ ..................................................................... 71 TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................ 74 PHỤ BIỂU………………………………………………………………...
iv DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Ký hiệu Tên gọi Trang Bảng 4.1. Phạm vi ứng dụng của các mảnh HKC 49 Bảng 4.2. Tổng hợp kết quả phân bố thực nghiệm 52 Bảng 4.3. Các đặc trưng của phân bố thực nghiệm 53 Bảng 4.4. Tổng hợp kết quả phân bố thực nghiệm 53 Bảng 4.5. Các đặc trưng của phân bố thực nghiệm 54 Bảng 4.6. Tổng hợp kết quả tính toán hàm chi phí lăng lượng 63 theo ma trận của kế hoạch toàn phần Bảng 4.7. Tổng hợp kết quả tính toán hàm chất lượng bề mặt gia 65 công theo ma trận của kế hoạch toàn phần Bảng 4.8. Tổng hợp kết quả tính toán hàm chi phí lăng lượng 68 theo ma trận của kế hoạch toàn phần Bảng 4.9. Tổng hợp kết quả tính toán hàm chất lượng bề mặt gia 69 công theo ma trận của kế hoạch toàn phần
v DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Ký hiệu Tên gọi Trang Hình 1.1. Mô hình máy tiện gỗ đầu tiên của loài người 3 Hình 1.2. Máy tiện vạn năng RT817 4 Hình 1.3. Máy tiện CNC Mã hiệu 16R35F3 5 Hình 1.4. Máy tiện vạn năng KSL-1440 5 Hình 1.5. Máy tiện vạn năng MRL-1640T 6 Hình 1.6. Máy tiện CNC mã hiệu CNL 2000 6 Hình 1.7. Máy tiện vạn năng mà hiệu OPTI D 320x630 7 Hình 1.8. Máy tiện CNC CTX600E 8 Hình 1.9. Máy tiện vạn năng mã hiệu TSL-550 8 Hình 1.10. Máy tiện vạn năng mã hiệu TMM-200 9 Hình 1.11. Máy tiện vạn năng mã hiệu FL-500BS 10 Hình 1.12. Máy tiện vạn năng Sui 32 12 Hình 1.13. Máy tiện vạn năng 660x1200/1700 13 Hình 1.14. Máy tiện vạn năng T18A 14 Hình 1.15. Máy tiện vạn năng G-1264-1 14 Hình 1.16. Máy tiện CNC NL3000MC/3000 15 Hình 1.17. Máy tiện CNC CRL-1640 16 Hình 3.1. Cấu tạo của máy tiện EER-1330 33 Hình 3.2. Phân lực cắt ra các lực thành phần 36 Hình 3.3. Ảnh hưởng của góc  đến các lực Px, Py, Pz 38 Hình 3.4. Ảnh hưởng của góc  đến các thành phần lực căt Px và Py 38
vi Hình 3.5. Ảnh hưởng của bán kính đỉnh dao r đến các thành phần 39 lực căt Hình 4.1. Cấu tạo của dao tiện 44 Hình 4.2. Các góc độ của dao tiện ở trạng thái tỉnh 46 Hình 4.3. Máy đo công suất Fluke 41B và máy đo độ nhám Ra 52 TR200 Hình 4.4. Đồ thị ảnh hưởng của chiều sâu cắt đến chi phí năng 55 lượng riêng khi tiện thô. Hình 4.5. Đồ thị ảnh hưởng của lượng chạy dao đến chi phí năng 56 lượng riêng khi tiện thô Hình 4.6. Đồ thị ảnh hưởng của chiều sâu cắt đến chất lượng (độ 57 nhám) bề mặt gia công khi tiện thô Hình 4.7. Đồ thị ảnh hưởng của lượng chạy dao đến chất lượng bề mặt gia công khi tiện thô Hình 4.8. Đồ thị ảnh hưởng của chiều sâu cắt đến chi phí năng 59 lượng riêng khi tiện tinh Hình 4.9. Đồ thị ảnh hưởng của lượng chạy dao đến chi phí năng 59 lượng riêng khi tiện tinh Hình 4.10. Đồ thị ảnh hưởng của chiều sâu cắt đến chất lượng bề mặt 60 gia công khi tiện tinh Hình 4.11. Đồ thị ảnh hưởng của lượng chạy dao đến chất lượng bề 61 mặt gia công khi tiện tinh
1 ĐẶT VẤN ĐỀ Nước ta đang trong quá trình thực hiện chương trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa nông nghiệp và nông thôn. Đối với một đất nước nói chung, cũng như đối với một ngành kinh tế nói riêng, việc tiến hành công nghiệp hóa, hiện đại hóa không thể không có quá trình cơ giới hóa và tự động hóa, dựa trên sự phát triển của ngành cơ khí nói chung, cũng như của lĩnh vực cơ khí chuyên ngành nói riêng. Trong lĩnh vực cơ khí, gia công kim loại là khâu rất quan trọng. Gia công bằng cắt gọt là một phương pháp gia công kim loại rất phổ biến trong ngành cơ khí chế tạo máy cũng như các ngành cơ khí chuyên ngành. Quá trình cắt kim loại là quá trình con người sử dụng dụng cụ cắt để hớt bỏ lớp kim loại thừa khỏi chi tiết, nhằm đạt được những yêu cầu cho trước về hình dáng, kích thước, vị trí tương quan giữa các bề mặt và chất lượng bề mặt của chi tiết gia công. Gia công bằng cắt gọt chiếm tới 30% khối lượng công việc gia công cơ khí và trong tương lai có thể nhiều hơn. Trong đó tiện là một trong những phương pháp gia công cắt gọt kim loại thông dụng nhất. Trong các nhà máy cơ khí, máy tiện thường chiếm số lượng lớn nhất, khoảng 30% đến 40% [15]. Trên thế giới, ở các nước phát triển phương pháp gia công bằng cắt gọt có vai trò quan trọng trong công việc gia công cơ khí. Ngày nay, do Khoa học - Công nghệ phát triển, các thiết bị gia công cắt gọt thường làm việc với sự trợ giúp của người máy (Robot) và một hệ thống điều khiển chung. Hệ thống điều khiển có nhiệm vụ đảm bảo cho người máy và máy cắt làm việc theo một chương trình và một chế độ cắt hợp lý đã được xác định trước. Ở nước ta năm 2003 thủ tướng chính phủ đã phê duyệt Chiến lược phát triển ngành cơ khí Việt Nam đến năm 2010, tầm nhìn tới 2020. Trong đó có chiến lược phát triển máy công cụ là: Ưu tiên phát triển ngành chế tạo máy
2 công cụ nhằm đáp ứng nhu cầu của các ngành công nghiệp, nghiên cứu thiết kế, chế tạo các mẫu máy hiện đại (ứng dụng công nghệ PLC, CNC) và các thiết bị gia công đặc biệt. Ngành gia công kim loại bằng cắt gọt là một trong những ngành rất quan trọng không thể thiếu, và phương pháp tiện chiếm tỷ trọng lớn. Trong khi đó Việt Nam chỉ sản xuất được một số loại máy tiện như T613, T616, T630, T6M16, T18A... còn lại là nhập khẩu máy tiện từ nước ngoài với số lượng lớn và nhiều chủng loại khác nhau. Vì vậy nhiều vấn đề từ thực tiễn sản xuất trong nước đang đặt ra là phải nghiên cứu công nghệ và chế độ sử dụng vào lĩnh vực cơ khí nói chung và cơ khí chuyên ngành nói riêng, các loại máy tiện với qui mô sản xuất vừa và nhỏ. Đối với hầu hết các thiết bị được nhập từ nước ngoài, để có được năng suất, chất lượng và giá thành sản phẩm gia công tối ưu cần phải giải quyết tiến hành nghiên cứu đối với từng nhiệm vụ và công nghệ sản xuất cụ thể nhằm không ngừng phát triển, tạo lập những cơ sở khoa học phục vụ cho việc cải tiến, hoàn thiện thiết bị, công nghệ và chế độ sử dụng. Từ những phân tích nêu trên cho thấy sự cần tiếp tục nghiên cứu về công nghệ và chế độ làm việc của máy tiện khi gia công cắt gọt kim loại làm cơ sở khoa học cho việc cải tiến và sử dụng hiệu quả các thiết bị phục vụ thực tiễn sản xuất, góp phần nâng cao chất lượng sản phẩm và hiệu quả sản xuất, đồng thời góp phần nâng cao chất lượng đào tạo cán bộ kỹ thuật và công nhân trong lĩnh vực gia công kim loại bằng máy tiện.
3 Chương 1 TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1. Tình hình nghiên cứu và sử dụng máy tiện trên thế giới Đã từ xa xưa con người đã biết dùng đôi tay của mình để tạo ra những vật dụng như đất sét, bằng gỗ, xương, đá…, sau đó đã chế tạo và sử dụng nhiều vật dụng bằng kim loại để phục vụ đời sống của mình. Do nhu cầu ngày càng cao hơn, công việc ngày một nhiều hơn nên con người phải nghĩ ra các cơ cấu để giảm nhẹ sức lao động. Con người không ngừng chế tạo ra các vật dụng để sản xuất với quy mô lớn, việc sản xuất các cơ cấu máy phải trải qua một thời gian khá dài và đến nay đã hình thành ngành chế tạo máy. Ngành khảo cổ đã phát hiện ra máy công cụ đầu tiên trong lịch sử loài người ở Ai Cập và Ấn Độ khoảng 2000 năm trước. Máy này làm việc do hai người điều khiển, một người kéo dây cung để thực hiện chuyển động của chi tiết gia công và một người điều khiển dao cắt gỗ. Hình 1.1. Mô hình máy tiện gỗ đầu tiên của loài người
4 Cuối thế kỷ 15 đầu thế kỷ 16 Leonadoavinci – một nghệ sĩ lớn, đồng thời là kỹ sư có tài người Ytalia đã phát minh ra một số kết cấu nổi tiếng cơ bản của máy tiện như: trục vitme, bàn dao… đặc biệt là phát thảo nguyên tắc của một số máy tiện, máy cắt ren. Hình 1.2. Máy tiện vạn năng RT817 Đầu thế kỷ 17 người ta đã dùng sức nước làm động lực cho máy công cụ và một phát minh quan trọng trong việc phát triển máy tiện là tìm ra bàn chạy dao tự động. Năm 1712, A. Nator người Nga đã tìm ra phương pháp ứng dụng đầu tiên của loại bàn dao này ở máy tiện. Đến năm 1774 các nhà thiết kế máy công cụ người Nga Jacôbatitreps, L. Xôbôkin, A. Xunrin, đặc biệt là Mikail Lômônôxốp đã có những cống hiến quan trọng trên lĩnh vực chế tạo máy công cụ của nước Nga như thiết kế máy tiện hình cầu. Ngày nay ở Nga sản xuất những loại máy tiện như hãng KRAMATORSK sản xuất các loại máy tiện vạn năng với các mã hiệu như KJ1909, 1A680, 1A670, 1A675…. Những loại máy tiện này có thể tiện phôi với đường kính từ 1400mm đến 1600mm, công suất động cơ 130 HP, tốc độ trục chính 2,5 - 280 vòng/phút. Hãng RYAZAN sản xuất máy tiện vạn năng với các mã hiệu RT817, RT317, 16R25P…, (hình 1.2). Những loại máy tiện này có thể tiện phôi có đường
5 kính từ 1200mm đến 1600mm, công suất động cơ 30 HP, tốc độ trục chính 5 - 500 vòng/phút. Trong những năm gần đây, hãng RYAZAN đã sản xuất những máy tiện CNC với các mã hiệu 16R35F3, 16R50F3, 16R70F3…. (hình 1.3), máy tự động hai trục, có công suất 2 - 30 HP, tốc độ trục chính 5 - 1800 vòng/phút. Hình 1.3. Máy tiện CNC Mã hiệu 16R35F3 Hình 1.4. Máy tiện vạn năng KSL-1440
6 Ở Mỹ năm 1873 hãng Senser đã nghiên cứu cho ra đời máy tiện tự động. Đến đâu thế kỷ 20, các hãng như Gridley, Kliben, Kent… ở Mỹ đã sản xuất các loại máy tiện tự động và nửa tự động nhiều trục. Một số loại máy 1340A, KSL- 1440, KLS-180G, KLS-2280C… (hình 1.4), có đường kính trục chính 1.5 - 4.2 inch, công suất động cơ 2 - 10 HP, tốc độ trục chính 32 - 2000 vòng/phút. Các loại máy tiện dòng chính xác mang nhãn hiệu TLR-1340, MRL-1440VT, MRL- 1640T, ML-260T … (hình 1.5) có đường kính trục chính 1.56 - 6 inch, công suất động cơ 3 - 30 HP, tốc độ trục chính 40 - 2000 vòng/phút. Hình 1.5. Máy tiện vạn năng MRL-1640T Hình 1.6. Máy tiện CNC mã hiệu CNL 2000
7 Những năm gần đây ở Mỹ tập trung nghiên cứu sử dụng máy tiện tự động như máy CNC như máy CNL-2000, CNL-2040, CNL-2060, CNL- 2080…, Hình (1.6) máy tự động hai trục, có công suất từ 7.5-10 HP, tốc độ trục chính 20-2800 vòng/phút. Ở Đức Năm 1880, công ty Pittler, Ludwiglowe (Đức) đã nghiên cứu sản xuất nhiều loại máy tiện Revôle tự động đầu tiên dùng phôi phanh, cùng lúc hãng Worsley vào năm 1989, hãng Dabenpart đã cho ra đời máy tiện đại hình dọc tự động với bản dao di động dọc. Cho tới nay ở Đức vẫn tiếp tục nghiên cứu sản xuất máy tiện như hãng OPTIMUM đã cho ra đời các loại máy tiện vạn năng có mã hiệu OPTI D 320x630, OPTI D 320x630 DPA, OPTI D 320x920… (hình 1.7) có đường kính trục chính 38 mm, công suất động cơ 2 HP, tốc độ trục chính 65 - 1800 vòng/phút. Hình 1.7. Máy tiện vạn năng mà hiệu OPTI D 320x630 Về lĩnh vực máy CNC, hãng Traub sản suất các loại máy tiện CNC như TNS30D, TNS60, TND360, TND400…, có công suất 30 - 35 HP, tốc độ trục chính 7 - 4000 vòng/phút, hãng Gildemeister (Đức) đã sản xuất ra các loại máy tiên CNC
8 có độ chính xác cao như CTX400E, CTX600E, CT60EPL2, CT40EPL… (hình 1.8) có công suất 15 - 33 HP, tốc độ trục chính 20 - 5000 vòng/phút. Hình 1.8. Máy tiện CNC CTX600E Ở Nhật Bản, hãng Wasino đã sản suất các loại máy tiện vạn năng có mã hiệu LEO-80A, LEO-125A, LE-19J…, có đường kính trục chính 50 - 54 mm, công suất động cơ 3 HP, tốc độ trục chính tư 50-1500 vòng/phút. Hãng TAKISAWA sản suất các loại máy tiện vạn năng có mã hiệu TLS-130, TLS- 550, LL-100, LLA-1000…. (hình 1.9) có đường kính trục chính 190 mm, công suất động cơ 3 HP, tốc độ trục chính 83 - 1800 vòng/phút. Hình 1.9. Máy tiện vạn năng mã hiệu TSL-550
9 Trong lĩnh vực máy tự động CNC, hãng TAKISAWA (Nhật) sản xuất các loại máy tiện CNC mang mã hiệu TMM-200, TMM250, TY-2000, TY-200CS… (hình 1.10) có công suất 20 - 30 HP, tốc độ trục chính 20 - 6000 vòng/phút. Hình 1.10. Máy tiện vạn năng mã hiệu TMM-200 Hãng BIRMINGHAM (Trung Quốc) sản suất các loại máy tiện vạn năng nhã hiệu YCL-1236, YCL-1340, YCL-1440…, có đường kính trục chính 50 - 70 mm, công suất động cơ 2.5 – 3.0 HP, tốc độ trục chính tư 70 - 1400 vòng/phút, hãng ZHENG ZHOU (Trung Quốc) sản suất các loại máy tiện vạn năng có mã hiệu FL – 400B, FL - 450B, FL – 500B, FL-600B… (hình1.11) có đường kính trục chính 65 - 80 mm, công suất động cơ 6 - 10 HP, tốc độ trục chính 22 - 1800 vòng/phút. Tình hình sản xuất và sử dụng máy tiện ở một số nước nêu ở trên cho thấy, gia công các chi tiết máy bằng phương pháp tiện là phương pháp gia công thông dụng cho nên được quan tâm ở nhiều nước và đã có nhiều những công trình nghiên cứu ở Nga và những nước có nền công nghiệp phát triển. Các nghiên cứu tập trung vào các hướng chủ yếu sau:
10 Hình 1.11. Máy tiện vạn năng mã hiệu FL-500BS - Nghiên cứu nâng cao năng suất lao động và chất lượng sản phẩm; -Nghiện cứu hoàn thiện các thông số hình học của dao cắt; - Nghiên cứu sử dụng các vật liệu mới làm dao cắt; - Nghiên cứu hoàn thiện chế độ cắt gọt khi gia công các chi tiết… Một số công trình nghiên cứu điển hình của nước Nga là: Công trình [18] của tác giả Anokhina A.H. đã thực hiện việc nghiên cứu nâng cao chất lượng bề mặt gia công khi tiện vật liệu kim loại khó gia công với tốc độ lớn. Kết quả nghiên cứu cho thấy rằng sử dụng loại dao cắt làm bằng vật liệu sứ có độ cứng 90 HRA rất phù hợp với tốc độ cắt 600 - 800m/phút, lượng ăn dao 0.05 - 0.1mm/vòng và chiều sâu căt 0.15 - 0.25mm cho năng xuất cao và đảm bảo độ chính xác và chất lượng bề mặt khi gia công. Tuy nhiên, khi ở chế độ cắt với tốc độ nhỏ dưới 300 m/phút, lượng ăn dao lớn hơn 0.15mm/vòng và chiều sâu cắt lớn hơn 0.3mm bề mặt gia công đạt chất lượng không cao. Trong công trình [27], tác giả Pustov A.A. đã nghiên cứu việc nâng cao chất lượng sử dụng của các chi tiết máy trong công nghiệp khai thác mỏ nhờ
11 phương pháp gia công hợp lý và xác định chính xác các thông số kỹ thuật của chúng. Tác giả Kuznhesova A.V. trong công trình [24] đã nghiên cứu việc nâng cao hiệu quả gia công các chi tiết máy nhờ việc sử dụng vật liệu làm dao mới, tác giả cũng đưa được phương pháp chọn chế độ cắt, phương pháp gia công hợp lý để đạt được hiệu quả gia công cao nhất và nâng cao chất lượng bề mặt gia công. Trong công trình [29] tác giả Skrưnphikov V.C. đã nghiên cứu hoàn thiện kết cấu của dao tiện gắn các mảnh gồm nhiều cạnh để tăng tính vạn năng của nó. Các tác giả Boguslavski V.A., Ivtrenko T.G. trong công trình [22] đã nghiên cứu tối ưu hóa chế độ cắt gọt khi tiện vật liệu khó gia công có tính đến giới hạn của nhiệt độ. Trên cơ sở nghiên cứu thay đổi qui luật của dòng nhiệt và nhiệt độ phụ thuộc vào tốc độ cắt, lượng ăn dao. Sử dụng phương pháp nghiên cứu quy hoạch tuyến tính xác định được chế độ cắt gọt tối ưu cho năng xuất gia công cắt gọt cao nhất và đảm bảo được nhiệt độ cho phép không làm ảnh hưởng đến chất lượng gia công tiện. Trong công trình [30] Tác giả Phômenkô R.N. đã nghiên cứu sự ảnh hưởng của các lớp chất phủ chống mòn cho dao đến thông số kỹ thuật của quá trình cắt gọt khi tiện kim loại. Bằng phương pháp nghiên cứu thực nghiệm, tác giả đã khảo sát sự ảnh hưởng của các lớp chất phủ chống mòn dao khác nhau đến thông số kỹ thuật của quá trình căt gọt như lực cắt, hệ số ma sát giữa phôi và mặt trước của giao cắt, nhiệt độ vùng cắt gọt…. và đưa ra một số kết luận dựa trên các kết quả nghiên cứu. Việc xác định được sự ảnh hưởng của các lớp phủ chống mòn của dao cắt đến chất lượng cắt và hướng đến nhiệt độ cắt tối ưu, lực căt … cho phép xác định được các chỉ tiêu về bề mặt gia công và chế độ cắt tối ưu bằng phương pháp tính toán.
12 Sử dụng chế độ cắt tối ưu khi sử dụng dao cắt có phủ lớp chống mòn cho phép tăng tốc độ cắt và năng xuất gia công vì chất phủ chống mòn cho giao cắt có hệ số ma sát nhỏ, có tác dụng làm giảm lực cản cắt và nhiệt độ vùng cắt gọt. 1.2. Tình hình nghiên cứu, sử dụng máy tiện ở việt nam Hiện nay, cả nước có khoảng 40.000 máy công cụ đang được sử dụng trong các doanh nghiệp cơ khí, trong đó 30% là máy tiện, góp phần rất lớn vào quá trình sản xuất các loại máy móc, thiết bị đơn lẻ hoặc đồng bộ, phục vụ cho ngành cơ khí chế tạo máy cũng như các lĩnh vực cơ khí chuyên ngành khác. Phần lớn các loại máy tiện này đều được sản xuất ở các nước Đông Âu từ những năm 60 - 70 của thế kỷ XX và được nhập về Việt Nam dưới dạng viện trợ, hoặc theo các nguồn vốn vay dài hạn. Các loại máy tiện này đều có một đặc điểm chung là độ bền cao, vận hành dễ dàng, mạch điện điều khiển của máy đều sử dụng rơle, công tắc, sử dụng các loại hộp số, các cơ cấu, bộ truyền động truyền thống để điều khiển các chuyển động của máy. Thế hệ máy tiện này thường chưa được trang bị các hệ thống đo gắn liền với máy. Hình 1.12. Máy tiện vạn năng Sui 32 Một số loại máy tiện được sử dụng rộng rãi ở Việt Nam được nhập tư nước Đức như máy tiện Tongil TIPL 4/SP 400x1050, Tongil 0232-0233,