Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu sự ảnh hưởng của góc sau, chiều sâu cắt, tốc độ cắt đến chi phí năng lượng riêng và độ nhám bề mặt khi tiện trơn gang trên máy tiện EER1330

Chia sẻ: Tri Lộ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:79

Thêm vào BST

Báo xấu

17
lượt xem 1
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Trên cơ sở xác định được mối quan hệ giữa các thông số chế độ cắt như góc sau, tốc độ cắt,chiều sâu cắt đến chi phí năng lượng riêng và độ nhám bề mặt khi tiện trơn gang trên máy tiện EER1330, xác định được giá trị hợp lý của góc sau, chiều sâu cắt, tốc độ cắt đảm bảo được yêu cầu chi phí năng lượng riêng và độ nhám bề mặt là nhỏ nhất.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu sự ảnh hưởng của góc sau, chiều sâu cắt, tốc độ cắt đến chi phí năng lượng riêng và độ nhám bề mặt khi tiện trơn gang trên máy tiện EER1330

BỘ NÔNG NGHIỆP & PTNT BỘ GIÁO DỤC & ĐÀOTẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP LÊ HỒNG THANH NGHIÊN CỨU SỰ ẢNH HƯỞNG CỦA GÓC SAU, CHIỀU SÂU CẮT, TỐC ĐỘ CẮT ĐẾN CHI PHÍ NĂNG LƯỢNG RIÊNG VÀ ĐỘ NHÁM BỀ MẶT KHI TIỆN TRƠN GANG TRÊN MÁY TIỆN EER1330 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT HÀ NỘI - 2012
BỘ NÔNG NGHIỆP & PTNT BỘ GIÁO DỤC & ĐÀOTẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP LÊ HỒNG THANH NGHIÊN CỨU SỰ ẢNH HƯỞNG CỦA GÓC SAU, CHIỀU SÂU CẮT, TỐC ĐỘ CẮT ĐẾN CHI PHÍ NĂNG LƯỢNG RIÊNG VÀ ĐỘ NHÁM BỀ MẶT KHI TIỆN TRƠN GANG TRÊN MÁY TIỆN EER1330 Chuyên ngành: Kỹ thuật máy và thiết bị cơ giới hóa nông lâm nghiệp Mã số: 60 52 14 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS. LÊ TẤN QUỲNH HÀ NỘI - 2012
i LỜI CẢM ƠN Sau hơn sáu tháng làm việc khẩn trương với tinh thần trách nhiệm cao cộng với sự quan tâm, giúp đỡ nhiệt tình của Thầy giáo hướng dẫn khoa học TS Lê Tấn Quỳnh và chỉ dẫn của các tập thể, cá nhân tôi đã hoàn thành bản luận văn tốt nghiệp này. Nhân dịp này, cho phép tôi được bày tỏ lòng biết ơn chân thành 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. Tập thể cán bộ, giáo viên Khoa Sau đại học, Trung tâm thí nghiệm, thực hành Khoa Cơ điện và Công trình trường Đại học Lâm nghiệp, Trường Cao đẳng nghề LILAMA đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi thực hiện đề tài. Xin cảm ơn tới gia đình, bạn bè đã động viên giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện đề tài Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc vì những giúp đỡ quý báu đó. Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Những kết quả trong luận văn này được tính toán chính xác, trung thực và chưa có tác giả nào công bố. Những nội dung tham khảo, trích dẫn trong luận văn đều được chỉ dẫn nguồn gốc. Hà Nội, tháng năm 2012 Tác giả Lê Hồng Thanh
ii MỤC LỤC Trang phụ bìa Trang Lời cảm ơn .......................................................................................................... i Mục lục .............................................................................................................. ii Danh mục ký hiệu, chữ viết tắt ......................................................................... iv Danh mục các bảng .......................................................................................... ivi Danh mục các hình ........................................................................................... vii ĐẶT VẤN ĐỀ ................................................................................................... 1 Chương 1 ........................................................................................................... 3 TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU .................................................... 3 1.1. Tình hình sử dụng và nghiên cứu máy tiện trên thế giới ....................... 3 1.2. Tình hình sử dụng và nghiên cứu máy tiện ở nước ta.......................... 10 Chương 2 ......................................................................................................... 19 MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................................................................................................ 19 2.1. Mục tiêu nghiên cứu............................................................................. 19 2.2. Đối tượng, phạm vi nghiên cứu ........................................................... 19 2.3. Nội dung nghiên cứu ............................................................................ 19 2.3.1. Nghiên cứu lý thuyết ..................................................................... 19 2.3.2. Nghiên cứu thực nghiệm ............................................................... 19 2.4. Phương pháp nghiên cứu...................................................................... 20 2.5. Nội dung của phương pháp qui hoạch thực nghiệm ............................ 20 2.5.1. Thí nghiệm thăm dò....................................................................... 20 2.5.2. Thực nghiệm đơn yếu tố ................................................................ 23 2.5.3. Thực nghiệm đa yếu tố .................................................................. 27 2.5.4. Xác định các giá trị hợp lý ............................................................ 35 Chương 3 ......................................................................................................... 38 CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA ĐỀ TÀI.................................................................... 38
iii 3.1. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của máy tiện EER 1330.................... 38 3.1.1. Cấu tạo .......................................................................................... 38 3.1.2. Nguyên lý hoạt động .................................................................... 38 3.2. Chi phí năng lượng riêng ..................................................................... 40 3.3. Ảnh hưởng của các yếu tố đến lực cắt khi tiện .................................... 42 3.4. Độ nhám bề mặt gia công .................................................................... 45 Chương 4 ......................................................................................................... 48 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU .............................................................................. 48 4.1. Chuẩn bị thực nghiệm .......................................................................... 48 4.2. Kết quả thí nghiệm thăm dò ................................................................. 48 4.3. Kết quả thí nghiệm đơn yếu tố ............................................................. 51 4.3.1. Ảnh hưởng của góc cắt sau tới chi phí năng lượng riêng và độ nhám bề mặt ............................................................................................ 51 4.3.2. Ảnh hưởng của chiều sâu cắt tới chi phí năng lượng riêng và độ nhám bề mặt gia công ............................................................................. 53 4.3.3. Ảnh hưởng của tốc độ cắt tới chi phí năng lượng riêng ............... 56 4.4. Kết quả nghiên cứu đa yếu tố ............................................................... 59 4.4.1. Chọn vùng và các khoảng biến thiên của các yếu tố ảnh hưởng.. 59 4.4.2. Xác lập ma trận thí nghiệm ........................................................... 59 4.4.3. Tiến hành thí nghiệm theo ma trận Harley .................................. 60 4.2.4. Xác định mô hình toán và thực hiện các phép tính kiểm tra ........ 60 4.2.5. Chuyển phương trình hồi quy của các hàm mục tiêu về dạng thực63 4.2.6. Xác định giá trị tối ưu của các thông số v, u và  ........................ 63 4.5. Các trị số công nghệ hợp lý khi tiện trơn gang bằng máy tiện EER1330 64 KẾT LUẬN - KIẾN NGHỊ .............................................................................. 65 Kết luận ....................................................................................................... 65 Kiến nghị ..................................................................................................... 67 TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................... PHỤ LỤC
iv DANH MỤC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT Ký hiệu Tên Đơn vị Nr Chi phí năng lượng riêng kWh/m3 Nđ Công suất chi phí của động cơ kW T Thời gian làm việc để thực hiện được khối lượng h công việc M M Khối lượng công việc thực hiện trong thời gian T m3 Nc Công suất của máy kW ηm Hiệu suất của máy Kt Hệ số quá tải cho phép Pz Lực tiếp tuyến N Py Lực hướng kính N Px Lực chạy dao N Vz Tốc độ cắt m/p Vx Tốc độ chạy dao m/p Cp Hệ số phụ thuộc tính chất của vật liệu gia công Cv Hệ số phụ thuộc vào vật liệu gia công Ra Sai lệch trung bình số học của profin Rz Chiều cao nhấp nhô trung bình của profin v Tốc độ cắt m/p s Lượng ăn dao mm/v t Chiều sâu cắt Mm hz Mức độ mòn mặt sau của dao cắt φ Góc nghiêng chính Độ φ1 Góc nghiêng phụ Độ ε Góc mũi dao Độ γ Góc trước Độ
v α Góc sau chính Độ δ Góc cắt Độ β Góc sắc Độ c Số lượng nhóm K Khoảng chia nhóm a Số tổ được chia n Số lần thí nghiệm k Cự ly tổ xmax, min Trị số thu thập lớn nhất, bé nhất của đại lượng nghiên cứu S Sai tiêu chuẩn S% Hệ số biến động R Phạm vi biến động Sk Độ lệch Ex Độ nhọn l Số tổ hợp m Số lần lặp ∆% Sai số tương đối Y Giá trị trung bình của đại lượng nghiên cứu Gtt Tính đồng nhất theo tiêu chuẩn Kohren S2max Phương sai lớn nhất trong N thí nghiệm F Giá trị tính toán theo tiêu chuẩn Fisher N Tổng số thí nghiệm e Khoảng biến thiên R Hệ số đơn định T Giá trị chuẩn Student
vi DANH MỤC CÁC BẢNG TT Tên bảng Trang 2.1 Mã hoá các yếu tố ảnh hưởng 29 2.2 Ma trận thí nghiệm theo kế hoạch Hartley 30 3.1 Một số thông số kỹ thuật chính của máy tiện EER-1330 39 4.1 Tổng hợp kết quả phân bố thực nghiệm 49 4.2 Các đặc trưng của phân bố thực nghiệm 49 4.3 Tổng hợp kết quả phân bố thực nghiệm 50 4.4 Các đặc trưng của phân bố thực nghiệm 50 4.5 Kết quả thí nghiệm ảnh hưởng của góc cắt 45 4.6 Kết quả thí nghiệm ảnh hưởng của chiều sâu cắt 54 4.7 Kết quả thí nghiệm ảnh hưởng của tốc độ cắt 56 4.8 Giá trị mã hoá của X1, X2, X3 59 4.9 Ma trận thí nghiệm Hartley 60 4.10 Tổng hợp các giá trị xử lý được của hàm Nr 61 4.11 Tổng hợp các giá trị xử lý được của hàm Ra 62
vii DANH MỤC CÁC HÌNH TT Tên hình Trang 1.1 Mô hình máy tiện gỗ đầu tiên của loài người 3 1.2 Mô hình máy tiện đạp chân 3 1.3 Máy tiện mã hiệu IZ250ITV01 4 1.4 Máy tiện mã hiệu TNA 400 6 1.5 Máy tiện CNC CTX600E 6 1.6 Máy tiện mã hiệuTAC510 7 1.7 Máy tiện mã hiệuTMM200 7 1.8 Máy tiện mã hiệuYCL1440 8 1.9 Máy tiện STANKO 1100/5000 11 1.10 Máy tiện TONGIL TIPL 4SP 12 1.11 Máy tiện FM 1330 12 1.12 Máy tiện T616 13 1.13 Máy tiện vạn năng Việt chuẩn 5m5 13 1.14 Máy tiện CNC GENOS L200H 14 1.15 Máy tiện CNC CRL-1640 15 3.1 Cấu tạo của máy tiện EER-1330 38 3.2 Các thành phần lực cắt khi tiện 41 3.3 Ảnh hưởng của góc  đến các lực Px, Py, Pz 43 3.4 Ảnh hưởng của góc  đến các thành phần lực căt Px và Py 44 3.5 Ảnh hưởng của bán kính đỉnh dao đến các thành phần lực cắt 44 4.1 Đồ thị ảnh hưởng của góc cắt sau đến chi phí năng lượng riêng 52 4.2 Đồ thị ảnh hưởng của góc cắt sau đến độ nhám bề mặt gia công 53 4.3 Đồ thị ảnh hưởng của chiều sâu cắt đến chi phí năng lượng riêng 55 4.4 Đồ thị ảnh hưởng của chiều sâu cắt đến độ nhám bề mặt gia công 56 4.5 Đồ thị ảnh hưởng của tốc độ cắt đến chi phí năng lượng riêng 57 4.6 Đồ thị ảnh hưởng của tốc độ cắt đến độ nhám bề mặt 58
1 ĐẶT VẤN ĐỀ Ngành cơ khí chế tạo là ngành quan trọng tạo ra các loại máy móc, thiết bị và các sản phẩm phục vụ đời sống văn hóa của xã hội. Trình độ phát triển của ngành chế tạo máy có tác dụng rất lớn đến sự phát triển của nhiều ngành khác và quyết định năng suất lao động trong sản xuất của xã hội nói chung. Chế tạo máy đầu tiên phát triển ở Anh và các nước Tây Âu, sau đó ở Mỹ vào thế kỷ XVIII. Trong chế tạo máy, gia công kim loại bằng cắt gọt được sử dụng rộng rãi. Tiện là một phương pháp gia công kim loại bằng cắt gọt phổ biến nhất trong ngành cơ khí chế tạo máy. Trong các nhà máy cơ khí, máy tiện chiếm số lượng lớn nhất, khoảng 30% đến 40%. 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 tự động. Hệ thống điều khiển này 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. Năm 2003, ở nước ta 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 như: Ưu tiên phát triển ngành chế tạo máy 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. Gia công kim loại bằng cắt gọt là một trong những lĩnh vực rất quan trọng không thể thiếu mà trong đó gia công bằng 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
2 nhau như máy tiện của Mỹ: KLS-1340A, KSL-1440, KLS-180G, KLS2280C…; của Nga:16k20, 16k20p, 16M63/3000, PC31020/5000, STANKO1100/5000…; của Đức Tongil 0232-0233, Tongil 0235-0236, Tongil TIPL 4/SP 400x1050, Nhật: LEO-80A, LEO- 125A, LE-19J… Vì vậy, nhiều vấn đề từ thực tiễn sản xuất trong nước đặt ra: phải nghiên cứu sử dụng hợp lý các loại máy tiện nhập nội trong điều kiện qui mô sản xuất vừa và nhỏ ở nước ta sao cho chúng đạt được năng suất, chất lượng cao và giá thành sản phẩm gia công thấp . Trong gia công sản phẩm kim loại trên máy tiện, một số thông số kỹ thuật của dao cắt như góc nghiêng chính, góc nghiêng phụ, góc sau ... và các chế độ gia công như tốc độ cắt, lượng ăn dao, chiều sâu cắt, chế độ bôi trơn ảnh hưởng rất lớn đến năng suất, chất lượng và giá thành sản phẩm. Từ những phân tích nêu trên, được sự đồng ý của Khoa sau Đại học trường Đại học Lâm nghiệp, tôi thực hiện luận văn tốt nghiệp với đề tài: “Nghiên cứu sự ảnh hưởng của góc sau, chiều sâu cắt, tốc độ cắt đến chi phí năng lượng riêng và độ nhám bề mặt khi tiện trơn gang trên máy tiện EER1330”.
3 Chương 1 TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1. Tình hình sử dụng và nghiên cứu máy tiện trên thế giới Ngành khảo cổ đã phát hiện ra máy công cụ đầu tiên trong lịch sử loài người được sử dụng ở Ai Cập và Ấn Độ khoảng 650 năm trước công nguyên. 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. Cuối thế kỷ XIV đầu thế kỷ XV máy tiện đạp chân được chế tạo (hình 1.2). Chuyển động quay tròn của chi tiết gia công nhờ dây thừng nối với cần đàn hồi như vậy từ chỗ hai người điều khiển máy này chỉ cần một người điều khiển. Hình 1.1. Mô hình máy tiện gỗ đầu tiên của loài người Hình 1.2. Mô hình máy tiện đạp chân
4 Vào cuối thế kỷ XVI, kỹ sư người Pháp Jac Beson đã phát minh ra máy tiện cắt ren hình trụ và ren hình côn. Đầu thế kỷ XVII 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.K. Nartov nhà phát minh người Nga, thợ cơ khí của Sa hoàng Petr đệ nhất 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. Xurnhin, đặc biệt là Mikhail Lômônôxốp đã có những cống hiến quan trọng trong lĩnh vực chế tạo máy công cụ của nước Nga như thiết kế máy tiện hình cầu. Ngày nay, ở Nga ngành chế tạo máy công cụ rất phát triển, nhiều hãng chế tạo máy nổi tiếng thế giới đã sản xuất nhiều loại máy tiện khác nhau như hãng IZEBSKI, xí nghiệp chế tạo máy hàng đầu của Nga có công suất 128000 thiết bị trong một năm đã sản xuất các loại máy tiện với các mã hiệu: 1I611P,1I611, IT42, IZ250ITV, IZ250ITP, 95TC, IZ6U, ITVM250F3..., (hình1.3). Hình 1.3. Máy tiện mã hiệu IZ250ITV01
5 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 - 2800 vòng/phút. Sản phẩm của hãng được xuất khẩu đến hơn 50 nước trên thế giới. Năm 1880, công ty Pittler, Ludwiglowe ở Đức đã nghiên cứu sản xuất 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 cỡ lớn 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… có đường kính trục chính 38 mm, công suất động cơ 2 HP, tốc độ trục chính 65 - 1800 vòng/phút. Về lĩnh vực máy CNC, hãng Traub sản suất các loại máy tiện CNC như TNA400, TNS30D, TNS60, TND360, TND400…, có công suất 30 - 35 HP, tốc độ trục chính 7 - 4000 vòng/phút (hình1.4), hãng Gildemeister đã sản xuất ra các loại máy tiên CNC có độ chính xác cao như CTX400E, CTX600E, CT60EPL2, CT40EPL… (hình 1.5) có công suất 15 - 33 HP, tốc độ trục chính 20 - 5000 vòng/phút.
6 Hình 1.4. Máy tiện mã hiệu TNA 400 Hình 1.5. Máy tiện CNC CTX600E Ở Nhật Bản, hãng Washino 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, TAC360, TAC800, TAC 510…. (hình 1.6) có đường kính trục chính 190 mm, công suất động cơ 3 HP, tốc độ trục chính 83 - 1800 vòng/phút.
7 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 1.7) có công suất 20 - 30 HP, tốc độ trục chính 20 - 6000 vòng/phút. Hình 1.6. Máy tiện mã hiệuTAC510 Hình 1.7. Máy tiện mã hiệuTMM200 Hãng BIRMINGHAM (Trung Quốc) sản suất các loại máy tiện vạn năng mã hiệu YCL-1236, YCL-1340, YCL-1440…(hình1.8), có đường kính
8 trục chính 50 - 70 mm, công suất động cơ 2.5 – 3.0 HP, tốc độ trục chính từ 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… có đường kính trục chính 65 - 80 mm, công suất động cơ 6 - 10 HP, tốc độ trục chính 22 - 1800 vòng/phút. Hình 1.8. Máy tiện mã hiệuYCL1440 Tình hình sản xuất và sử dụng máy tiện ở một số nước nêu ở trên cho thấy rằng: Gia công các chi tiết máy bằng phương pháp tiện là phương pháp gia công thông dụng cho nên đã có nhiều loại máy tiện khác nhau được chế tạo và đưa vào sản xuất, đáp ứng nhu cầu của ngành chế tạo máy ở các nước khác nhau trên thế giới. Cùng với việc chế tạo máy tiện thì nghiên cứu hoàn thiện, nâng cao chất lượng máy và quá trình sử dụng máy đã được quan tâm trong nhiều 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: - Nghiên cứu nâng cao năng suất lao động và chất lượng sản phẩm Công trình [20] 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
9 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 cắt 0.15 - 0.25mm cho năng suất 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. Các tác giả Boguslavski V.A., Ivtrenko T.G. trong công trình [21] 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 qui luật thay đổi của dòng nhiệt và nhiệt độ tại vùng cắt gọt phụ thuộc vào tốc độ cắt, lượng ăn dao. Sử dụng phương pháp nghiên cứu quy hoạch tuyến tính đã xác định được chế độ cắt gọt tối ưu cho năng suất gia công cắt gọt cao nhất và đảm bảo được nhiệt độ cho phép không làm ảnh hưởng đến chất lượng gia công tiện. Sử dụng phương pháp nghiên cứu trong công trình này cho phép chọn chế độ cắt gọt tối ưu ở các điều kiện khác nhau khi tiện vật liệu khó gia công... Trong công trình [26], 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 phương pháp gia công hợp lý và xác định chính xác các thông số kỹ thuật của chúng. - Nghiên cứu sử dụng các vật liệu mới làm dao cắt Tác giả Kuznhesova A.V. trong công trình [23] 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 - Nghiên cứu hoàn thiện các thông số hình học của dao cắt
10 Trong công trình [28] tác giả Skrưnhikov 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. - Nghiên cứu hoàn thiện chế độ cắt gọt khi gia công các chi tiết… Trong công trình [29] 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 dao 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 cắt… cho phép xác định được các chỉ tiêu về bề mặt gia công và chế độ cắt tối ưu bằng phương pháp tính toán. 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 suất gia công vì chất phủ chống mòn cho dao 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 sử dụng và nghiên cứu máy tiện ở nước ta 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 Liên xô cũ và 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
11 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. Một số loại máy tiện được sử dụng rộng rãi ở Việt Nam được nhập từ Liên xô cũ như: 16K20; 16K20P; máy tiện 1M63/3000 có đường kính mâm cặp 630 mm, khoảng cách chống tâm 3000mm, công suất 14KW; máy tiện PC3 1020/5000 có đường kính mâm cặp 1020 mm, khoảng cách chống tâm 5000mm, công suất 22KW; máy tiện STANKO 1100/5000 có đường kính mâm cặp 110 mm, khoảng cách chống tâm 5000mm ,công suất 24 KW... (hình1.9). Một số loại máy tiện được nhập từ Cộng hòa liên bang Đức như máy tiện, Tongil 0232-0233, Tongil 0235-0236, Tongil TIPL 4/SP 400x1050 (hình 1.10)…, có đường kính mâm cặp từ 58 mm, đường kính lỗ trục chính 20 - 50 mm, công suất động cơ 3 - 4.9 Kw, tốc độ trục chính 60 - 1600 vòng/phút, những máy tiện này có chất lượng gia công khá chính xác. Hình 1.9. Máy tiện STANKO 1100/5000