NHẬN XÉT CỦA HỘI ĐỒNG XÉT DUYỆT Hà Nội, ngày …… tháng …… năm 2015 Trưởng tiểu ban xét duyệt LỜI CAM ĐOAN Việc đánh giá độ nhám bề mặt chi tiết mài trục dài lớn máy tiện để phục vụ cho sản xuất sản xuất đơn giải pháp mang lại hiệu kinh tế Hiện nước có số sở sản xuất mài trục máy tiện nhằm tận dụng máy tiện công ty, để giảm giá thành, chủ động tiến độ sản suất Dựa yêu cầu thực tiễn sản phẩm, luận văn chọn hướng: “Nghiên cứu ảnh hưởng chế độ cắt đến chất lượng bề mặt mài trục dài lớn máy tiện 1A64 để phục vụ sản xuất đơn chiếc” Mặc dù có nhiều cố gắng việc tìm hiểu nghiên cứu qua khảo sát thực tế luận văn không tránh khỏi điều thiếu sót nhiều điểm cần hoàn thiện bổ sung Tác giả mong trân trọng đóng góp, phê bình thầy cô đồng nghiệp luận văn Em xin trân trọng cám ơn thầy cô giáo Trường Đại học Công nghiệp Hà nội nhiệt tình giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi trình học tập hoàn thành luận văn Xin trân trọng cám ơn thầy giáo, cô giáo Hội đồng bảo vệ Đề cương luận văn góp ý, chỉnh sửa phê duyệt đề cương luận văn em hoàn thành với nội dung tốt Đặc biệt, em xin cám ơn thầy TS Phạm Văn Bổng tận tình hướng dẫn giúp đỡ để em hoàn thành luận văn Xin chân thành cám ơn đồng nghiệp, gia đình bạn bè động viên tinh thần vật chất cho thân trình học tập hoàn thành luận văn Em xin cam đoạn số liệu kết nêu luận văn trung thực chưa công bố công trình khác Tác giả luận văn Trần Kim Tuyến MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 Cơ sở khoa học thực tiễn đề tài Chương1 GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ QUÁ TRÌNH MÀI 1.1 Cơ sở trình mài 1.1.1 Đặc điểm, mô hình trình mài Hình 1.1 Sơ đồ mài tròn Hình 1.2 : Mô hình trình mài tròn tiến dao dọc 1.1.2 Quá trình tạo phoi mài .7 Hình 1.3 Quá trình tạo phoi mài hạt mài Hình 1.4 Sơ đồ mô tả trình tạo phoi hạt mài có bán kính đỉnh cắt p 1.1.3 Biến đổi cấu trúc lớp bề mặt kim loại mài .9 1.2 Cấu tạo đá mài 12 1.2.1 Vật liệu hạt mài 12 1.2.2 Vật liệu dính kết 13 1.2.3 Độ hạt đá mài 14 Bảng 1.1 Độ hạt mài phạm vi sử dụng 15 1.2.4 Cấu trúc đá mài 16 Bảng 1.2 Thể tích hạt mài phân bố theo cấp cấu trúc 17 Hình 1.5 Cấu trúc đá mài 17 1.2.5 Độ cứng đá mài .17 Bảng 1.3 Kí hiệu độ cứng đá mài 18 1.3 Động học trình mài 19 1.3.1 Quỹ đạo cắt hạt mài 19 Hình 1.6 Sơ đồ tính toán quỹ đạo cắt hạt mài 19 1.3.2 Chiều dài cung tiếp xúc 20 Hình 1.7 Chiều dài cung tiếp xúc phương pháp mài .21 1.3.3 Lưỡi cắt 21 Hình 1.8 Lưỡi cắt tĩnh lưỡi cắt động .22 1.3.4 Chiều dày lớp cắt 22 Hình 1.9 Chiều dày hình dạng phoi 24 1.4 Động lực học trình mài 24 1.4.1 Lực cắt mài .24 Hình 1.10 Sơ đồ lực cắt mài tròn 24 1.4.2 Phương trình để xác định lực cắt .26 1.4.3 Xác định lực cắt thực nghiệm 27 1.4.4 Rung động mài .28 1.5 Mòn đá mài tuổi bền đá mài 29 1.5.1 Mòn đá mài 29 Hình 1.11: Mối quan hệ lượng mòn dao với thời gian cắt Tiện 29 OA: giai đoạn mòn ban đầu; 29 Hình 1.12: Cơ chế mòn đá 31 Hình 1.13 Các dạng mòn đá mài 32 Hình 1.14 Hạt mài cắt chịu lực tiếp tuyến lực pháp tuyến 34 1.5.2 Tuổi bền đá mài .35 Chương 2: NGHIÊN CỨU LÝ THUYẾT VỀ SỰ ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC YẾU TỐ ĐẾN CHẤT LƯỢNG BỀ MẶT CHI TIẾT KHI MÀI 42 2.1 Chất lượng bề mặt chi tiết yếu tố ảnh hưởng 42 2.2 Ảnh hưởng số yếu tố công nghệ đến nhấp nhô tế vi bề mặt chi tiết gia công 45 2.2.1 Ảnh hưởng lượng chạy dao 45 Hình 2.2 Độ nhám bề mặt phụ thuộc vào chế độ công nghệ 45 2.2.2 Ảnh hưởng tốc độ quay chi tiết 46 2.2.3 Ảnh hưởng chiều sâu mài 46 2.2.4 Ảnh hưởng tốc độ cắt đá mài 47 Hình 2.3 Mối quan hệ độ nhám bề mặt tốc độ mài [14] 48 2.2.5 Ảnh hưởng dung dịch tưới nguội mài 49 2.3 Ảnh hưởng độ hạt đá đến nhấp nhô tế vi bề mặt chi tiết gia công 50 Hình 2.4 Độ nhấp nhô tế vi bề mặt phụ thuộc vào độ hạt 51 2.4 Ảnh hưởng mòn đá đến độ nhám, sóng đặc trưng lý lớp bề mặt chi tiết mài 52 Hình 2.5:Sơ đồ hình thành sóng bề mặt mài 54 Hình 2.6 Sơ đồ tạo không đồng có quy luật nhám bề mặt chi tiết mài [15] 54 2.5 KẾT LUẬN CHƯƠNG 55 Chương 3: NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM SỰ ẢNH HƯỞNG CỦA CHẾ ĐỘ CẮT ĐẾN CHẤT LƯỢNG BỀ MẶT KHI MÀI TRÊN MÁY TIỆN 56 3.1 Sơ đồ nghiên cứu chung 56 Hình 3.1:Sơ đồ mài thực nghiệm sau 56 3.2 Trình tự thí nghiệm 56 3.3 Trang thiết bị thí nghiệm 57 3.3.1 Mẫu thí nghiệm 57 Hình 3.2 Trục động 500kw - 1500v/p 58 3.3.2 Máy đo độ nhám 59 3.3.3 Máy gia công .59 3.3.4 Đá mài 60 3.3.4 Dung dịch bôi trơn làm nguội 61 3.4 Kết thực nghiệm 61 Bảng 3.1 Kết đo nhám bề mặt 61 Bảng 3.2 Số liệu quy đổi 62 3.5 Kiểm nghiệm tồn tham số 63 5.1 Đánh giá độ tin cậy hàm hồi quy thực nghiệm 63 Bảng 3.3 Kết đánh giá độ tin cậy 63 3.5.2 Kiểm tra tồn tham số .64 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 65 Kết luận 65 Khuyến nghị hướng nghiên cứu .66 TÀI LIỆU THAM KHẢO 67 DANH MỤC HÌNH MỞ ĐẦU 1 Cơ sở khoa học thực tiễn đề tài Chương1 GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ QUÁ TRÌNH MÀI 1.1 Cơ sở trình mài 1.1.1 Đặc điểm, mô hình trình mài Hình 1.1 Sơ đồ mài tròn Hình 1.2 : Mô hình trình mài tròn tiến dao dọc 1.1.2 Quá trình tạo phoi mài .7 Hình 1.3 Quá trình tạo phoi mài hạt mài Hình 1.4 Sơ đồ mô tả trình tạo phoi hạt mài có bán kính đỉnh cắt p 1.1.3 Biến đổi cấu trúc lớp bề mặt kim loại mài .9 1.2 Cấu tạo đá mài 12 1.2.1 Vật liệu hạt mài 12 1.2.2 Vật liệu dính kết 13 1.2.3 Độ hạt đá mài 14 1.2.4 Cấu trúc đá mài 16 Hình 1.5 Cấu trúc đá mài 17 1.2.5 Độ cứng đá mài .17 1.3 Động học trình mài 19 1.3.1 Quỹ đạo cắt hạt mài 19 Hình 1.6 Sơ đồ tính toán quỹ đạo cắt hạt mài 19 1.3.2 Chiều dài cung tiếp xúc 20 Hình 1.7 Chiều dài cung tiếp xúc phương pháp mài .21 1.3.3 Lưỡi cắt 21 Hình 1.8 Lưỡi cắt tĩnh lưỡi cắt động .22 1.3.4 Chiều dày lớp cắt 22 Hình 1.9 Chiều dày hình dạng phoi 24 1.4 Động lực học trình mài 24 1.4.1 Lực cắt mài .24 Hình 1.10 Sơ đồ lực cắt mài tròn 24 1.4.2 Phương trình để xác định lực cắt .26 1.4.3 Xác định lực cắt thực nghiệm 27 1.4.4 Rung động mài .28 1.5 Mòn đá mài tuổi bền đá mài 29 1.5.1 Mòn đá mài 29 Hình 1.11: Mối quan hệ lượng mòn dao với thời gian cắt Tiện 29 OA: giai đoạn mòn ban đầu; 29 Hình 1.12: Cơ chế mòn đá 31 Hình 1.13 Các dạng mòn đá mài 32 Hình 1.14 Hạt mài cắt chịu lực tiếp tuyến lực pháp tuyến 34 1.5.2 Tuổi bền đá mài .35 Chương 2: NGHIÊN CỨU LÝ THUYẾT VỀ SỰ ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC YẾU TỐ ĐẾN CHẤT LƯỢNG BỀ MẶT CHI TIẾT KHI MÀI 42 2.1 Chất lượng bề mặt chi tiết yếu tố ảnh hưởng 42 2.2 Ảnh hưởng số yếu tố công nghệ đến nhấp nhô tế vi bề mặt chi tiết gia công 45 2.2.1 Ảnh hưởng lượng chạy dao 45 Hình 2.2 Độ nhám bề mặt phụ thuộc vào chế độ công nghệ 45 2.2.2 Ảnh hưởng tốc độ quay chi tiết 46 2.2.3 Ảnh hưởng chiều sâu mài 46 2.2.4 Ảnh hưởng tốc độ cắt đá mài 47 Hình 2.3 Mối quan hệ độ nhám bề mặt tốc độ mài [14] 48 2.2.5 Ảnh hưởng dung dịch tưới nguội mài 49 2.3 Ảnh hưởng độ hạt đá đến nhấp nhô tế vi bề mặt chi tiết gia công 50 Hình 2.4 Độ nhấp nhô tế vi bề mặt phụ thuộc vào độ hạt 51 2.4 Ảnh hưởng mòn đá đến độ nhám, sóng đặc trưng lý lớp bề mặt chi tiết mài 52 Hình 2.5:Sơ đồ hình thành sóng bề mặt mài 54 Hình 2.6 Sơ đồ tạo không đồng có quy luật nhám bề mặt chi tiết mài [15] 54 2.5 KẾT LUẬN CHƯƠNG 55 Chương 3: NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM SỰ ẢNH HƯỞNG CỦA CHẾ ĐỘ CẮT ĐẾN CHẤT LƯỢNG BỀ MẶT KHI MÀI TRÊN MÁY TIỆN 56 3.1 Sơ đồ nghiên cứu chung 56 Hình 3.1:Sơ đồ mài thực nghiệm sau 56 3.2 Trình tự thí nghiệm 56 3.3 Trang thiết bị thí nghiệm 57 3.3.1 Mẫu thí nghiệm 57 Hình 3.2 Trục động 500kw - 1500v/p 58 3.3.2 Máy đo độ nhám 59 3.3.3 Máy gia công .59 3.3.4 Đá mài 60 3.3.4 Dung dịch bôi trơn làm nguội 61 3.4 Kết thực nghiệm 61 3.5 Kiểm nghiệm tồn tham số 63 5.1 Đánh giá độ tin cậy hàm hồi quy thực nghiệm 63 3.5.2 Kiểm tra tồn tham số .64 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 65 Kết luận 65 Khuyến nghị hướng nghiên cứu .66 TÀI LIỆU THAM KHẢO 67 DANH MỤC CÁC BẢNG MỞ ĐẦU 1 Cơ sở khoa học thực tiễn đề tài Chương1 GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ QUÁ TRÌNH MÀI 1.1 Cơ sở trình mài 1.1.1 Đặc điểm, mô hình trình mài Hình 1.1 Sơ đồ mài tròn Hình 1.2 : Mô hình trình mài tròn tiến dao dọc 1.1.2 Quá trình tạo phoi mài .7 Hình 1.3 Quá trình tạo phoi mài hạt mài Hình 1.4 Sơ đồ mô tả trình tạo phoi hạt mài có bán kính đỉnh cắt p 1.1.3 Biến đổi cấu trúc lớp bề mặt kim loại mài .9 1.2 Cấu tạo đá mài 12 1.2.1 Vật liệu hạt mài 12 1.2.2 Vật liệu dính kết 13 1.2.3 Độ hạt đá mài 14 Bảng 1.1 Độ hạt mài phạm vi sử dụng 15 1.2.4 Cấu trúc đá mài 16 Bảng 1.2 Thể tích hạt mài phân bố theo cấp cấu trúc 17 Hình 1.5 Cấu trúc đá mài 17 1.2.5 Độ cứng đá mài .17 Bảng 1.3 Kí hiệu độ cứng đá mài 18 1.3 Động học trình mài 19 1.3.1 Quỹ đạo cắt hạt mài 19 Hình 1.6 Sơ đồ tính toán quỹ đạo cắt hạt mài 19 1.3.2 Chiều dài cung tiếp xúc 20 Hình 1.7 Chiều dài cung tiếp xúc phương pháp mài .21 1.3.3 Lưỡi cắt 21 Hình 1.8 Lưỡi cắt tĩnh lưỡi cắt động .22 1.3.4 Chiều dày lớp cắt 22 Hình 1.9 Chiều dày hình dạng phoi 24 1.4 Động lực học trình mài 24 1.4.1 Lực cắt mài .24 Hình 1.10 Sơ đồ lực cắt mài tròn 24 1.4.2 Phương trình để xác định lực cắt .26 1.4.3 Xác định lực cắt thực nghiệm 27 1.4.4 Rung động mài .28 1.5 Mòn đá mài tuổi bền đá mài 29 1.5.1 Mòn đá mài 29 Hình 1.11: Mối quan hệ lượng mòn dao với thời gian cắt Tiện 29 OA: giai đoạn mòn ban đầu; 29 Hình 1.12: Cơ chế mòn đá 31 Hình 1.13 Các dạng mòn đá mài 32 Hình 1.14 Hạt mài cắt chịu lực tiếp tuyến lực pháp tuyến 34 1.5.2 Tuổi bền đá mài .35 Chương 2: NGHIÊN CỨU LÝ THUYẾT VỀ SỰ ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC YẾU TỐ ĐẾN CHẤT LƯỢNG BỀ MẶT CHI TIẾT KHI MÀI 42 2.1 Chất lượng bề mặt chi tiết yếu tố ảnh hưởng 42 2.2 Ảnh hưởng số yếu tố công nghệ đến nhấp nhô tế vi bề mặt chi tiết gia công 45 2.2.1 Ảnh hưởng lượng chạy dao 45 Hình 2.2 Độ nhám bề mặt phụ thuộc vào chế độ công nghệ 45 2.2.2 Ảnh hưởng tốc độ quay chi tiết 46 2.2.3 Ảnh hưởng chiều sâu mài 46 2.2.4 Ảnh hưởng tốc độ cắt đá mài 47 Hình 2.3 Mối quan hệ độ nhám bề mặt tốc độ mài [14] 48 2.2.5 Ảnh hưởng dung dịch tưới nguội mài 49 2.3 Ảnh hưởng độ hạt đá đến nhấp nhô tế vi bề mặt chi tiết gia công 50 Hình 2.4 Độ nhấp nhô tế vi bề mặt phụ thuộc vào độ hạt 51 2.4 Ảnh hưởng mòn đá đến độ nhám, sóng đặc trưng lý lớp bề mặt chi tiết mài 52 Hình 2.5:Sơ đồ hình thành sóng bề mặt mài 54 Hình 2.6 Sơ đồ tạo không đồng có quy luật nhám bề mặt chi tiết mài [15] 54 2.5 KẾT LUẬN CHƯƠNG 55 Chương 3: NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM SỰ ẢNH HƯỞNG CỦA CHẾ ĐỘ CẮT ĐẾN CHẤT LƯỢNG BỀ MẶT KHI MÀI TRÊN MÁY TIỆN 56 54 thống nhỏ sóng chi tiết lớn Sự phụ thuộc tỉ lệ, bắt đầu tăng biên độ dao động máy mài không gây tăng sóng chi tiết Nguyên nhân tượng hiểu ý đến sơ đồ hình thành sóng bề mặt mài (hình 2.5) Từ sơ đồ thấy rõ biên độ dao động đá mài với tăng tần số dao động độ cao sóng giảm xuống Hình 2.5:Sơ đồ hình thành sóng bề mặt mài Thời điểm đặc biệt trình hình thành sóng chi tiết mối liên kết với độ nhám bề mặt mài xác với không đồng có quy luật độ nhám bề mặt: xuất sóng chi tiết độ nhám bề mặt phần lõm sóng lớn đỉnh (hình 2.6) Hình 2.6 Sơ đồ tạo không đồng có quy luật nhám bề mặt chi tiết mài [15] 55 2.5 KẾT LUẬN CHƯƠNG Trên sở phân tích, đánh giá số yếu tố công nghệ ảnh hưởng đến chất lượng bề mặt chi tiết gia công mài với điều kiện công nghệ cụ thể phạm vi luận văn nghiên cứu ảnh hưởng đồng thời thông số công nghệ chiều sâu cắt t, lượng chạy dao dọc s d , vận tốc chi tiết tới độ nhấp nhô tế vi Ra chi tiết gia công Xây dựng mối quan hệ: Ra = ƒ(sd, v, t) Tiến hành thực nghiệm với điều kiện vật liệu chi tiết gia công thép 45, đá mài CBN hãng EHWA (Korea) có kí hiệu :RB- 1A1, 250D20T-2X-75H, SL80N100BI Xây dựng kết đo hàm thực nghiệm - Nghiên cứu quy luật biến thiên nhấp nhô tế vi bề mặt R a chi tiết mài theo chế độ cắt sd, v, t 56 Chương 3: NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM SỰ ẢNH HƯỞNG CỦA CHẾ ĐỘ CẮT ĐẾN CHẤT LƯỢNG BỀ MẶT KHI MÀI TRÊN MÁY TIỆN 3.1 Sơ đồ nghiên cứu chung Nội dung đề tài nghiên cứu ảnh hưởng chế độ cắt đến chất lượng bề mặt chi tiết mài tròn máy tiện Do hạn chế thời gian, đề tài tập chung nghiên cứu ảnh hưởng chế độ cắt: vận tốc chi tiết, chiều sâu cắt, bước tiến đá dọc đến độ nhám bề mặt chi tiết mài tròn máy tiện 1A64 Hình 3.1:Sơ đồ mài thực nghiệm sau 1- Đá mài; – chi tiết; – mũi tâm quay; – tốc cặp; mâm cặp 3.2 Trình tự thí nghiệm -Thí nghiệm ánh hưởng chế độ cắt đến nhám bề mặt chi tiết (vct, sd, t) -Mài tròn trục động lần, đo dộ nhám -Sửa đá với chế độ sửa đầu sửa kim cương với chế độ sửa t = 0.05mm, s = 0.1mm/vòng -Gá mẫu lên đầu tâm máy tiện -Mài 0.5 – phút để đá mài làm việc ổn định -Thay đổi chiều sâu cắt t = 0,05 - 0,1mm, s = 0,5 – 1,12 mm/vòng, v ct = 15 – 85 m/phút 57 3.3 Trang thiết bị thí nghiệm 3.3.1 Mẫu thí nghiệm Để tiến hành thí nghiệm, chuẩn bị mẫu thí nghiệm trục động 500kw – 1500v/p Có hình vẽ sau: 58 A Hình 3.2 Trục động 500kw - 1500v/p 59 3.3.2 Máy đo độ nhám a Phân loại máy đo độ nhám Hiện chủ yếu sử dụng hai loại máy đo độ nhám máy đo để bàn máy đo xách tay Máy đo nhám để bàn Ưu điểm: Độ xác cao, khoảng đo lớn, khả đo chiều dài thông số nhám khác Nhược điểm:Không động được, đo chi tiết nhỏ, không đo chi tiết dài lớn, giá thành cao vận hành phức tạp Máy đo nhám xách tay Ưu điểm: Nhỏ, nhẹ, động cần đo chi tiết lớn, giá thành thấp, dễ sử dụng Nhược điểm: Độ xác thấp, khoảng đo nhỏ, đo thong số máy để bàn 3.3.3 Máy gia công Tiến hành mài máy tiện 1A64.có thông số kỹ thuật sau - Đường kính lớn chi tiết gia công máy (mm): 800 - Đường kính lớn chi tiết gia công bàn dao (mm): 450 - Khoảng cách lớn hai đầu mũi tâm (mm): 2800 - Khoảng cách lớn từ tâm máy tới mép đài dao(mm): 410 - Đường kính phôi kẹp mâm cặp chấu (mm): 100 – 800 - Đường kính phôi định vị luy nét động (mm): 50 – 180 - Đường kính phôi định vị luy nét cố định (mm): 50 – 370 - Phạm vi tốc độ trục 7,1 – 750v/p - Đường kính lỗ trục (mm): 80 - Đường kính lớn phôi luồn qua lỗ trục (mm): 79 - Độ côn trục chính: côn mooc No6 60 - Độ côn lỗ nòng ụ động: côn mooc No5 - Dịch chuyển lớn bàn dao dọc (mm): 2800 - Dịch chuyển lớn bàn dao ngang (mm): 620 - Dịch chuyển lớn bàn dao (mm): 240 - Góc quay bàn dao (độ): 90 - Phạm vi bước tiến dọc (mm/vòng): 0,2 – 3,05 - Phạm vi bước tiến ngang (mm/vòng): 0,07 – 1,04 - Công suất động 17kw - Kích thước máy (mm): Dài x rộng x cao: 5852 x 2000 x 1660 3.3.4 Đá mài Đá mài CBN hãng EHWA (Korea) có kí hiệu :RB- 1A1, 250D20T-2X-75H, SL80N100BI - Các thông số đá là: - RB - vật liệu hạt mài CBN - 1A1 - kiểu đá mài - 250D - đường kính đá mài - 20T - bề rộng đá mài - 2X - chiều dày lớp hạt mài CBN - 75H - đường kính lỗ đá mài - SL - kí hiệu riêng nhà sản xuất - 80 - độ hạt ( số mắt sàng có tấc Anh) - N - độ cứng đá mài - 100 - nồng độ hạt mài (trong 1mm3 đá mài CBN có 0,878 mg 0.00439 cara hạt mài CBN) - BI - chất dính kết nhựa tổng hợp 3.3.5 Xác định chế độ cắt thực nghiệm Vct max = 85 (m/phút) Vct = 15 (m/phút) 61 Smax = 1.12(mm/vòng) Smin = 0.5(mm/vòng) tmax = 0.1 (mm) tmin = 0.05 (mm) 3.3.4 Dung dịch bôi trơn làm nguội - Dùng dầu Shell Dromus BA Dầu cắt gọt kim loại pha nước Hàm lượng dầu khoáng Đơn vị % Tỉ trọng 20°C kq/m3 Độ pH nhũ 5% (TH0) Phương pháp DIN EN ISO 12185 Shell Dromus BA 80 885 - 892 NFT 60193 Giới hạn chống ăn mòn tối thiểu Chỉ số khúc xạ % 8.5 – 8.8 DIN 51360/2 3.4 Kết thực nghiệm Sau thực nghiệm, đo kết ta có bảng sau: Bảng 3.1 Kết đo nhám bề mặt Thứ tự Vct(m/phút) 15 85 15 85 15 85 15 85 Chế độ cắt S (mm/vòng) 0.5 0.5 1.12 1.12 0.5 0.5 1.12 1.12 t(mm) 0.05 0.05 0.05 0.05 0.1 0.1 0.1 0.1 Ra 0.24 0.36 0.6 0.75 0.3 0.9 1.25 1.45 Từ kết thí nghiệm ta xây dựng hàm nhám bề mặt chi tiết mài phụ thuộc vào chế độ cắt vct, sd, t Giả thiết mối quan hệ độ nhám bề mặt chi tiết mài với chế độ cắt biểu diễn dạng hàm mũ: Ra = A.VaSb.tc (3-1) 62 Xét hàm tuyến tính hoá phương trình phi tuyến cách logarit số e vế phương trình → Ln(Ra)=ln(A)+a.ln(Vct)+b.ln(Sd)+c.ln(t); Đặt Y=ln(Ra)), a0=ln(A), a1=a, a2=b, a3=c, x1=ln(Vct), x2=ln(Sd), x3=ln(t) Suy ra: y=a0 +a1.x1 +a2.x2+a3.x3 → ta có [X].[A]=[Y] → [X]T.[X].[A]= [X]T.[Y] Đặt [M] = [X]T.[X], suy ta có nghiệm hệ [A]=[M]-1 [X]T.[Y] Bảng 3.2 Số liệu quy đổi Thứ tự ln(vct) 2.7 4.44 2.7 4.44 2.7 4.44 2.7 4.44 ln(s) -0.693 -0.693 0.113 0.113 -0.693 -0.693 0.113 0.113 ln(t) -2.99 -2.99 -2.99 -2.99 -2.30 -2.30 -2.30 -2.30 1 2.7 - 0.693 1 4.44 - 0.693  1 2.7 0.113  4.44 0.113 Từ bảng trên, ta có ma trận [ X ] =  1 2.7 - 0.693  1 4.44 - 0.693 1 2.7 0.113  0.113 1 4.44  ln(Ra) -1.42 -1.02 -0.51 -0.28 -1.20 -0.10 0.22 0.37 - 2.99  - 1.42   - 1.02  - 2.99    - 0.51  - 2.99     - 2.99  - 0.28  ; [Y ] =  - 2.3  - 1.20     - 2.3  - 0.10   0.22 - 2.3     - 2.3   0.37    63 Dùng phần mềm matlab 7.0 [12] giải hệ phương trình ta có nghiệm: 1.2766  0.2701  [ A] =  1.098    0.913  →Ra= e1.2766.V0.2701S1,098.t0,913= 3,58 V0.2701S1,098.t0,913 (3-2) 3.5 Kiểm nghiệm tồn tham số 5.1 Đánh giá độ tin cậy hàm hồi quy thực nghiệm Độ tin đánh giá công thức: ^2 r= σ y −σ y (3-3) σy σy = Trong đó: n ^2 ^ n ∑ ( y i − y i ) ∑ ( y i − y ) , σ y = n − i =1 n − i =1 n: Số thí nghiệm, yi: Giá trị thí nghiệm, ^ y i : Giá trị hàm hồi quy thực nghiệm, yi : Giá trị trung bình thí nghiệm n Suy ra: r = n ^ ∑ ( y i − y ) − ∑ ( yi − y i ) i =1 i =1 (3-4) n ∑ ( yi − y ) i =1 Bảng 3.3 Kết đánh giá độ tin cậy TT Vct (m/phút) 15 85 15 S (mm/vòng t(mm) ) 0.5 0.5 1.12 0.05 0.05 0.05 -1.4271 -1.4894 -1.0216 -1.0210 -0.5108 -0.6040 3.6576 2.2876 1.0050 0.0038 0.000036 0.0086 64 Tổng 85 15 85 15 85 1.12 0.5 0.5 1.12 1.12 0.05 0.1 0.1 0.1 0.1 -0.2876 -0.1353 -1.2039 -0.8566 -0.1053 -0.3880 0.2231 0.0289 0.3715 0.4974 -3.94 0.5967 2.8645 0.3510 0.0742 0.0150 10.8516 0.0231 0.1206 0.0799 0.0377 0.0158 0.2888 = Trung bình 0.4925 σy = ^ σy = n 10.8516 ∑ ( y i − y itb ) = = 1.5502 n − i =1 −1 ^ n 0.2888 ∑ ( y i − y i ) = = 0.0412 n − i =1 −1 Vậy độ tin cậy r là: ^ r σ − y σ y = σ y Suy Độ tin cậy r = 97% 3.5.2 Kiểm tra tồn tham số Ta có phương sai dư tính theo công thức: (3-5) [1] (3-6) [1] 65 Nên Suy = 0.014 Xác định tồn hệ số Có (3-7) [1] mii ma trận thứ ii cuả ma trận nghịch đảo M-1 (ma trận nghịch đảo ma trận M = XT.X ) Với ma trận M-1 = Kết tính được: Với độ tin cậy P = 0.97 tra bảng phân phối student [1] có ti > hệ số thực tồn tại, phương trình hồi quy tồn nên mối quan hệ độ nhám bề mặt với chế đọ cắt sau: Ra= 3,58 V0.2701S1,098.t0,913 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ Kết luận Kết thực nghiệm phù hợp với sử lý thuyết đề tài 66 Kết nghiên cứu, thực nghiệm xử lý số liệu thực nghiệm xác định mối quan hệ toán học độ nhám bề mặt chi tiết sau gia công (Ra) với thong số công nghệ chế độ cắt (vct, sd, t) gia công chi tiết trục động 500kw – 1500v/p máy tiện A64 Ra= 3,58 V0.2701S1,098.t0,913 Từ kết giúp cho người cán kỹ thuật tính toán, lựa chọn chế độ cắt hợp lý, nâng cao xuất, chất lượng bề mặt độ xác gia công Khuyến nghị hướng nghiên cứu Nghiên cứu ảnh hưởng thông số công nghệ đến tính chất lý bề mặt chi tiết gia công (ứng suất dư, độ cứng tế vi, chiều sâu biến cứng, vết cháy bề mặt) Nghiên cứu ảnh hưởng thay đổi Topography bề mặt đá đến chất lượng bề mặt chi tiết gia công Nghiên cứu ảnh hưởng rung động đến chất lượng bề mặt chi tiết gia công Nghiên cứu ảnh hưởng hình dáng hình học đến chất lượng bề mặt chi tiết gia công 67 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn trọng Bình, Nguyễn Thế Đạt, Trần Văn Địch, Công nghệ chế tạo máy, NXB Khoa học kỹ thuật,Hà Nội 2002 [2] Nguyễn Đắc Lộc (2000), Công nghệ chế tạo máy theo hướng ứng dụng tin học, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật [3] Nguyễn Huy Ninh (1996), Nghiên cứu xây dựng phương pháp đánh giá tính cắt gọt đá mài, MS.02.01.09 [4] Hà Nghiệp (1980), Mài sắc dụng cụ cắt, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật [5] Lưu Văn Nhang (2003), Kỹ Thuật mài kim loại, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật – Hà Nội [6] Trần Đức Quý, Nguyễn Văn Thiện, Tăng Huy, Nguyễn Huy Ninh, Nghiên cứu ảnh hưởng chế độ cắt đến nhám bề mặt chi tiết mài tròn ngoài, tạp chí Cơ khí Việt Nam – Tháng 10 năm 2007 [7] Phan Thanh Tao Giáo trình Matlab, Nhà xuất Đà nẵng [8] Nguyễn Văn Tính (1978), Kỹ Thuật mài, Nhà xuất công nhân kỹ thuật – Hà Nội [9] Trần Sỹ Túy, Nguyễn Duy, Trịnh Văn Tự, Nguyên lý cắt gọt kim loại, NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội 1997 [10] Nguyễn Doãn Ý, Xử lý số liệu thực nghiệm kỹ thuật, NXB Khoa học kỹ thuật,Hà Nội 2009 [11] Iotech, Inc, (1998), DASYLab User’s manual (Data dequisition system laboratory version 5.0 for 16 bit and 32 bit Widows system), United States of America [12] S.Markin (1989), “Grinding technology theory and applycation machining with abrasive” , Massachusetts 68 [13] Е Н Маслов (1974), Теория шлифования материал, Машиностроение Москва [14] В И ОсТровсий (1981), Теореические основы процесса шлифования, ИэцаТельсТво ЛенинГраДскоГо универсиТеТа, ЛенинГраД [15] Kenvin Thomas Ritchie, Investigation of Wheel Wear and its Effect on Rorces Encountered in Grinding of Silicon Nitride (1996)