ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP ************ ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐHKT CÔNG NGHIỆP Độc lập – Tự – Hạnh Phúc BÙI ĐỨC HÙNG LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT ********** THUYẾT MINH NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CHẾ ĐỘ CẮT, GÓC GHIÊNG CỦA BỀ MẶT GIA CÔNG ĐẾN TUỔI BỀN CỦA DAO PHAY ĐẦU CẦU PHỦ TIAIN KHI GIA CÔNG KHUÔN THÉP R12MOV QUA TÔI NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CHẾ ĐỘ CẮT, GÓC GHIÊNG CỦA BỀ MẶT GIA CÔNG ĐẾN TUỔI BỀN CỦA DAO PHAY ĐẦU CẦU PHỦ TIAIN KHI GIA CÔNG KHUÔN THÉP R12MOV QUA TÔI NGƯỜI HD KHOA HỌC : PGS.TS NGUYỄN QUỐC TUẤN CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT NGƯỜI HD KHOA HỌC: PGS.TS NGUYỄN QUỐC TUẤN KHOA ĐT SAU ĐẠI HỌC : BÙI ĐỨC HÙNG : CHK10 : CHẾ TẠO MÁY : 111207CTM007 : : NGƯỜI HƯỚNG DẪN HỌC VIÊN Thái Nguyên – 2009 Thái Nguyên – 2009 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên HỌC VIÊN LỚP CHUYÊN NGÀNH MÃ NGÀNH NGÀY GIAO ĐỀ TÀI NGÀY HOÀN THÀNH http://www.lrc-tnu.edu.vn Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành: Công nghệ CTM Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật MỤC LỤC Trang 31 1.3.7 Sự hình thành phoi thông số hình học phoi phay dao Trang 1 phay cầu Lời cam đoan 1.4 Các dạng dao phay cầu Mục lục 1.4.1 Dao phay cầu liền khối Danh mục bảng số liệu 1.4.2 Dao phay cầu liền khối không phủ Danh mục hình vẽ, đồ thị, ảnh chụp 10 1.4.3 Dao phay cầu liền khối phủ Phần mở đầu 13 1.4.4 Dao cầu ghép mảnh Tính cấp thiết đề tài 13 1.5 Kết luận chƣơng Mục đích nghiên cứu 13 Đối tƣợng nghiên cứu 14 Phƣơng pháp nghiên cứu 15 Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài 15 5.1 Ý nghĩa khoa học đề tài 5.2 Ý nghĩa thực tiễn đề tài 15 Phƣơng pháp nghiên cứu CHƢƠNG 1: NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN VỀ DAO PHAY CẦU 18 1.1 Ứng dụng dao phay cầu 18 1.2 Sự hình thành bề mặt gia công thông số hình học dao phay cầu 19 1.2.1 Sự hình thành bề mặt gia công 21 1.2.2 Các bề mặt hình thành phần cắt dao phay cầu 23 1.3 Các yếu tố cắt dao phay cầu 25 1.3.1 Chiều sâu cắt ap 1.3.2 Lƣợng chạy dao S 25 1.3.3 Vận tốc cắt phay 1.3.4.Ảnh hƣởng góc nghiêng θy phôi đến điều kiện cắt gọt dao phay cầu 1.3.5 Chiều dày cắt Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Chuyên ngành: Công nghệ CTM 1.3.6 Chiều rộng cắt Nội dung 27 30 http://www.lrc-tnu.edu.vn 32 34 35 36 CHƢƠNG 2: BẢN CHẤT VẬT LÝ CỦA QUÁ TRÌNH CẮT GỌT BẰNG DỤNG CỤ PHỦ 38 2.1 Đặc điểm dụng cụ cắt phủ 2.2 Ma sát mòn dụng cụ phủ 2.2.1 Ma sát dụng cụ phủ 40 2.2.2 Mòn dụng cụ phủ 41 2.3 Độ mòn dao 42 2.3.1 Các dạng mòn dụng cụ cắt 43 a Mòn mặt sau 44 b Mòn mặt trƣớc 44 c Mòn đồng thời mặt trƣớc mặt sau 44 c Cùn lƣỡi cắt 44 2.3.2 Các chế mòn dụng cụ cắt 45 a Mòn cào xƣớc 46 b Mòn dính 46 c Mòn hạt mài 47 d Mòn khuếch tán 47 e Mòn ôxy hoá 48 f Mòn nhiệt 49 2.3.3 Mòn dụng cụ phủ bay Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 49 http://www.lrc-tnu.edu.vn Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành: Công nghệ CTM Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành: Công nghệ CTM 2.3.4 Cách xác định mòn dụng cụ cắt 50 3.3.4.2 Dao 69 2.3.5 Ảnh hƣởng mòn dụng cụ đến chất lƣợng bề mặt gia công 52 3.3.4.3 Phôi 69 3.3.4.4 Dụng cụ đo kiểm 69 2.3.6 Mòn dao phay cầu phủ 2.4 Tuổi bền dụng cụ cắt 52 2.4.1 Khái niệm chung tuổi bền dụng cụ cắt 2.4.2 Các nhân tố ảnh hƣởng đến tuổi bền dụng cụ cắt 2.4.2.1 Ảnh hƣởng chế độ cắt đến tuổi bền dụng cụ cắt 54 2.4.2.2 Vai trò lớp phủ cứng việc tăng tuổi bền dụng cụ 54 2.5 Phƣơng pháp xác định tuổi bền dụng cụ cắt 56 2.6 Tuổi bền dao phay cầu phủ 58 2.7 Kết Luận chƣơng 59 DAO PHAY CẦU 10 PHỦ TiAlN KHI GIA CÔNG THÉP HỢP KIM 60 CR12MOV 3.1 Sơ lƣợc thép hợp kim 60 3.2 Cơ sở xác định tuổi bền dao thực nghiệm 61 3.2.1 Lựa chọn tiêu xác định tuổi bền dao 62 3.2.2 Độ nhám bề mặt phƣơng pháp đánh giá 62 3.2.2.1 Độ nhám bề mặt 62 3.2.2.2 Phƣơng pháp đánh giá độ nhám bề mặt 65 3.3 Thiết kế thí nghiệm 66 3.3.1 Các giới hạn thí nghiệm 66 3.3.2 Mô hình thí nghiệm 67 3.3.3 Mô hình toán học 67 3.3.4 Điều kiện thí nghiệm 68 3.3.4.1.Máy 68 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên gia công thép hợp kim CR12MOV 69 3.4.1 Nội dung: 69 3.4.2 Các thông số đầu vào thí nghiệm: 69 3.4.3 Thực nghiệm xác định tuổi bền: 71 http://www.lrc-tnu.edu.vn 74 3.4.3.1 Tính hệ số phƣơng trình hồi quy 3.4.3.2 Kiểm định tham số aj 3.4.3.3 CHƢƠNG 3: NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM ẢNH HƢỞNG CỦA CHẾ ĐỘ CẮT ,GÓC NGHIÊNG BỀ MẶT GIA CÔNG ĐẾN TUỔI BỀN CỦA 3.4 Thực nghiệm để xác định tuổi bền dao phay cầu 10 phủ TiAlN 74 Kiểm định phù hợp mô hình 76 3.4.3.4 Đồ thị biểu diễn mối quan hệ v, s tuổi bền dao t = 0,5 mm 77 3.4.3.5 Một số hình ảnh chụp lƣỡi cắt dao gia công 78 3.4.3.6 Phân tích kết thí nghiệm 82 3.5 Kết luận chương 82 CHƢƠNG KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 84 4.1 Kết luận 84 4.2 Một số kiến nghị 84 Tài liệu tham khảo Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 86 http://www.lrc-tnu.edu.vn Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành: Công nghệ CTM Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật DANH MỤC CÁC BẢNG SỐ LIỆU TT Bảng số Bảng 3.1 Bảng 3.2 Bảng 3.3 Bảng 3.4 Bảng 3.5 Bảng 3.6 Bảng 3.7 Các giá trị Ra, Rz chiều dài chuẩn l ứng với cấp độ nhám bề mặt Thông số kỹ thuật máy Thành phần nguyên tố hoá học thép Giá trị tính toán giá trị thông số chế độ cắt v,s cho thực nghiệm Bảng quy hoạch kết thực nghiệm xác định tuổi bền dao Bảng kết đo độ nhám theo thời gian chế Bảng kết tính toán giá trị (yi- yˆ i ) Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Trang TT Hình 64 Hình 1.1 68 Hình 1.2 Hình 1.3 Hình 1.4 Hình 1.5 Hình 1.6 Hình 1.7 Hình 1.8 Hình 1.9 10 Hình 1.10 69 CR12MOV Chuyên ngành: Công nghệ CTM DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ - ĐỒ THỊ - ẢNH CHỤP Nội dung độ cắt 71 72 72 Nội dung Trang Sơ đồ nguyên lý gia công siêu âm có hạt mài Sơ đồ nguyên lý gia công điện hoá Sơ đồ nguyên lý gia công xung điện Phƣơng dịch chuyển dao phay mặt cong dao phay cầu Gia công khuôn mẫu dao phay cầu máy CNC Phay mặt cong phức tạp dao phay cầu 18 19 19 20 21 22 76 http://www.lrc-tnu.edu.vn Sự hình thành bề mặt gia công dao phay cầu Các bề mặt đƣợc hình thành phần cắt dao phay cầu Thông số hình học dao phay cầu Thông số tính vận tốc cắt dao phay cầu Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 22 24 24 26 http://www.lrc-tnu.edu.vn Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành: Công nghệ CTM Vị trí lực cắt tác dụng vào dao Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật Hình 2.3 Mòn mặt sau Hình 2.4 Mòn mặt trƣớc 27 27 28 28 Hình 2.5 28 29 Hình 2.6 29 30 Hình 2.7 30 31 Hình 2.8 32 Hình 2.9 Chuyên ngành: Công nghệ CTM 10 44 11 Hình 1.11 12 Hình 1.12.a 13 Hình 1.12.b 15 Hình 1.13.a 16 Hình 1.13.b 17 Hình 1.14 Biểu diễn lớp cắt sau lần chạy dao 31 18 Hình 1.15 Chiều rộng lớp cắt 32 dụng cụ thép gió phủ TiN 19 Hình 1.16 Cơ chế tạo phoi 33 Quan hệ số dạng mòn dụng cụ hợp 20 Hình 1.17 21 Hình 1.18 22 Hình 1.19 Phƣơng thức chuyển dao phay dao phay cầu chuyển dao từ dƣới lên Phƣơng thức chuyển dao phay dao phay cầu chuyển dao từ xuống Hình chiếu phoi dao tiến lên với o o o o o o số giá trị θy (0 , 15 , 30 , 45 , 60 , 75 ) Hình chiếu phoi dao tiến xuống với o o o o o o số giá trị θy (0 , 15 , 30 , 45 , 60 , 75 ) Thông số hình học phoi phay dao phay cầu Tiết diện phoi phụ thuộc vào góc  33 34 Hình ảnh phoi biến dạng Hình 2.10 33 Mòn đồng thời mặt trƣớc mặt sau 44 Cùn lƣỡi cắt 44 Ảnh hƣởng vận tốc cắt đến chế mòn cắt liên tục Ảnh hƣởng vận tốc cắt đến chế mòn cắt gián đoạn Sơ đồ thể giai đoạn mòn mặt trƣớc 46 48 49 kim cứng với thể tích, V tính m/ph; 50 t1 tính mm/vg 34 Hình 2.11 Các thông số đặc trƣng cho mòn mặt trƣớc mặt sau – ISO3685 51 Ảnh hƣởng vận tốc cắt đến mòn mặt trƣớc 34 mặt sau dao thép gió S 12-1-4-5 dùng tiện Hình dạng - kích thƣớc chế tạo dao phay cầu 23 Hình 1.20 phủ ký kiệu BZD25G hãng Missubishi - Nhật Bản 34 Hình 2.12 35 Hình 1.21 hiệu SRFT vật liệu VP10MF, VP15TF dao 25 26 Hình 2.1 Hình 2.3 cụ cắt hợp kim cứng Sơ đồ vùng ma sát Shaw,Ber Mamin Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 0 Quan hệ V.T-V V.T.a cắt thép 40Cr 36 35 Hình 2.13 mảnh cắt hãng Mitssubishi - Nhật Bản [7] Phủ phƣơng pháp CVD nhiều lớp lên dụng r=1mm, thời gian cắt T =30 phút [4] Hình dạng - kích thƣớc chế tạo thân dao ký 24 54 dụng cụ: =8 , =10 , =4 , =90 , = 60 , [6] hiệu SRFHSMW, SRFHSLW mảnh ghép ký thép AISI C1050, với t = 2mm Thông số hình học dao T15K6 với hs = 0,6 mm.(1) s = 0,037 mm/v: (2) s = 0,3 mm/v 55 (3) s = 0,1 mm/v; (4) s = 0,5 mm/v 40 36 Hình 2.14 Quan hệ tuổi bền dao thép gió phủ PVD theo (a) vận tốc cắt dao tiện dùng để phay thép bon 56 41 http://www.lrc-tnu.edu.vn Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật 11 Chuyên ngành: Công nghệ CTM cải thiện 37 Hình 2.14 (b) 38 Hình 2.15 39 Hình 2.16 40 Hình 2.17 41 Hình 3.1 42 Hình 3.2 47 Quan hệ tuổi bền dao thép gió phủ PVD theo vận tốc cắt dao phay mặt đầu dùng để phay thép Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật 48 Quan hệ tốc độ cắt V tuổi bền T dao Quan hệ V T (đồ thị lôgarit) gian Độ nhám bề mặt Hình 3.6.c 57 57 58 Đồ thị thể quan hệ lƣợng mòn thời Chuyên ngành: Công nghệ CTM Hình ảnh mặt sau dao sau 9,2 phút gia công với v = 50 (m/phút), θy=100 80 Hình ảnh mặt sau dao sau 14,5 phút gia 56 cácbon cải thiện Quan hệ thời gian, tốc độ độ mòn dao Hình 3.6.b 12 công với v = 110 (m/phút), θy=750 80 Hình ảnh mặt sau dao sau 16,2 phút gia 49 Hình 3.6.d 50 Hình 3.6.e công với v = 50 (m/phút), θy=750 81 Hình ảnh mặt sau dao sau 21,4 phút gia công với v = 80 (m/phút), θy=42,50 81 62 63 Đồ thị biểu thị mối quan hệ vận tốc cắt v, góc nghiêng phôi θy với tuổi bền dao phay cầu 43 Hình 3.3 10 phủ TiAlN gia công thép hợp kim 77 CR12MOV qua đạt độ cứng 40 – 45 HRC chiều sâu cắt không đổi t = 0,5 mm 44 Hình 3.4 45 Hình 3.5 46 Hình 3.6 47 Hình 3.6.a Máy phay CNC-VMC-85S 78 Máy đo độ nhám SJ.201 79 Hình ảnh phôi gia công 79 Hình ảnh mặt sau dao sau 6,4 phút gia công với v = 110 (m/phút), θy=100 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 79 http://www.lrc-tnu.edu.vn Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật 13 Chuyên ngành: Công nghệ CTM Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật 14 Chuyên ngành: Công nghệ CTM cầu Trong nhận thấy toàn biên dạng lưỡi cắt có điều kiện cắt PHẦN MỞ ĐẦU gọt, chế cắt gọt vị trí lưỡi cắt khác Các vị trí phụ thuộc Tính cấp thiết đề tài Phay cứng gia công chi tiết qua (thường thép hợp kim) có độ vào góc nghiêng phôi, độ mòn dao diễn khác dẫn đến tuổi bền lưỡi cứng cao khoảng 40 ÷ 45 HRC Đây chi tiết làm việc điều kiện chịu ma sát, cắt khác Hiện dao phay cầu số nhà nghiên cứu chịu mài mòn cao Phương pháp sử dụng để thay số phương nước quan tâm nhằm nâng cao khả sử dụng dao phay cầu như: pháp gia công khác mài, gia công xung điện Khi chi tiết có hình dạng Nghiên cứu ảnh hưởng bước tiến đến hình thành phoi dao phay cầu gia công tương đối phức tạp Phay cứng cho xuất cao với vốn đầu tư ban đầu thấp máy phay CNC [7] Nghiên cứu ảnh hưởng góc nghiêng đến chất lượng bề nhiều, vật liệu thường sử dụng làm dao phay cứng vật liệu phun phủ mặt gia công dao phay cầu [8] Nghiên cứu ảnh hưởng thông số hình như: TiN, TiAlN, CBN với vật liệu thép gió hợp kim cứng để làm tăng học dao phay cầu đến độ nhám bề mặt gia công thép [9] Nghiên cứu ảnh khả cắt gọt chúng, nghiên cứu chế tạo nhiều chủng loại dụng cụ hưởng lực cắt đến tuổi bền dao phay cầu phủ TiN gia công thép cắt có nhiều tính ưu việt góp phần nâng cao xuất cắt gọt Với CR12MOV [10] Nghiên cứu ảnh hưởng chế độ cắt đến tuổi bền dao phay dụng cụ cắt có kết cấu phức tạp, việc chế tạo khó khăn ứng dụng cầu phủ TiAlN gia công thép CR12MOV [11] giải pháp mang tính đột phá Dao phay đầu cầu phủ TiAlN loại dụng cụ Tuy nhiên ảnh hưởng chế độ cắt góc nghiêng phôi đến tuổi bền dao phay cầu phủ TiAlN gia công vật liệu CR12MOV qua chưa có tài liệu nói Ngày kinh tế đà tăng trưởng mạnh Hệ thống máy công cụ đến Vì vậy, vấn đề cần nghiên cứu để khai thác hiệu CNC góp phần tạo nên linh hoạt hiệu lĩnh vực khí chế tạo việc sử dụng dao phay đầu cầu phủ TiAlN gia công thép hợp kim Trong việc chế tạo khuôn thép hợp kim CR12MOV loại vật liệu CR12MOV là: “Nghiên cứu ảnh hưởng chế độ cắt, góc nghiêng bề thường dùng Thực tế việc gia công thép hợp kim CR12MOV qua cứng mặt gia công đến tuổi bền dao phay đầu cầu phủ TiAlN gia công khuôn dao phay đầu cầu phủ TiAlN giải pháp nhiều nhà máy, sở thép CR12MOV qua tôi” có ý nghĩa khoa học thực tiễn sản xuất áp dụng để gia công nhiều dạng bề mặt phức tạp loại khuôn dập, Mục đích nghiên cứu khuôn ép nhựa trước bề mặt phức tạp gia công Đánh giá ảnh hưởng chế độ cắt góc nghiêng phôi đến tuổi bền phương pháp không truyền thống là: Gia công điện hoá, gia công dao phay cầu phủ TiAlN gia công thép hợp kim CR12MOV qua Trên sở xung điện, gia công siêu âm phương pháp có số nhược đưa chế độ cắt cách hợp lý điểm: Đối tượng nghiên cứu - Giá thành đầu tư cao Xác định mối quan hệ chế độ cắt góc nghiêng phôi đến tuổi bền - Năng suất gia công thấp dao phay cầu phủ TiAlN Vì sử dụng dao phay cầu để gia công tinh khuôn thép CR12MOV qua Vật liệu gia công thép hợp kim CR12MOV giải pháp tối ưu Nhưng trình cắt dao phay cầu có chế gia công Dao phay đầu cầu Ø10 phủ TiAlN hãng MITSUBISHI - Nhật Bản phức tạp cung nối tiếp lưỡi cắt dao phay cầu bố trí mặt Bề mặt gia công mặt định hình Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật 15 Chuyên ngành: Công nghệ CTM Phương pháp nghiên cứu Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật 18 Chuyên ngành: Công nghệ CTM CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ PHAY BẰNG DAO Nghiên cứu lý thuyết kết hợp nghiên cứu thực nghiệm Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài PHAY CẦU 1.1 Ứng dụng dao phay cầu 5.1 Ý nghĩa khoa học đề tài Bề mặt khuôn mẫu thường mặt cong phức tạp Bề mặt gia công Xây dựng quan hệ thông số chế độ cắt, góc nghiêng bề mặt phức tạp mà bề mặt làm vật liệu khó phôi với tuổi bền dao phay cầu phủ TiAlN cắt toàn biên dạng dao để gia công thép hợp kim có độ bền cao, thép chịu nhiệt, thép không gỉ, thép gia công thép hợp kim CR12MOV qua đạt độ cứng 40 ÷ 45 HRC dạng Hiện nay, việc gia công bề mặt phức tạp có số phương pháp hàm thực nghiệm Kết nghiên cứu sở khoa học cho việc tối ưu trình như: Gia công siêu âm (hình 1.1), gia công điện hoá (hình 1.2), gia công phay Đồng thời góp phần đánh giá khả cắt mảnh dao phay cầu phủ xung điện (hình 1.3) [11] Những phương pháp gia công tồn số TiAlN gia công thép hợp kim CR12MOV qua đạt độ cứng 40 ÷ 45 HRC nhược điểm như: 5.2 Ý nghĩa thực tiễn đề tài Kết nghiên cứu đề tài dùng làm sở cho việc lựa chọn thông số v, θy với t = 0,5 mm s = 0.2 mm/răng gia công thép hợp kim CR12MOV qua đạt độ cứng 40 ÷ 45 HRC dao phay cầu phủ TiAlN điều kiện gia công cụ thể Phương pháp nghiên cứu Nghiên cứu lý thuyết kết hợp với nghiên cứu thực nghiệm Hạt mài Tải trọng tĩnh Dụng cụ Rung động siêu âm Dung dịch sệt chứa hạt mài Phôi Hình 1.1 Sơ đồ nguyên lý gia công siêu âm Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật 19 Chuyên ngành: Công nghệ CTM Dụng cụ Dung dịch điện phân Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật 20 Hướng cắt ngang Dụng cụ Chuyên ngành: Công nghệ CTM Hướng cắt dọc Phôi Hình 1.4 Phương dịch chuyển dao phay mặt cong dao phay cầu Phôi Ngày với phát triển mạnh mẽ khoa học kỹ thuật nói chung lĩnh vực dụng cụ cắt kim loại nói riêng Xuất nhiều loại vật liệu dụng cụ cắt Hình 1.2 Sơ đồ nguyên lý gia công điện hoá khả ứng dụng chúng máy công cụ CNC ngày khẳng định Đặc biệt khả gia công với độ xác, xuất cao ngày cải thiện Song song với phát triển lĩnh vực Dụng cụ (katốt) tách rời Đó lĩnh vực dụng cụ cắt máy CNC để đáp ứng Dung dịch điện môi tuổi bền cao ổn định với chế độ cắt lựa chọn Sự đa dạng dụng cụ cắt yêu cầu cao như: Khả nâng cao suất chất lượng gia công, chủng loại, kết cấu xuất nhiều loại dụng cụ cắt với vật Dung dịch bị ôxy hoá liệu cắt có khả cắt với tốc độ cao, chất lượng hiệu gia công cao góp phần tạo cách mạng ngành khí Phôi (anốt) Hình 1.3 Sơ đồ nguyên lý gia công xung điện - Giá thành đầu tư cao - Năng suất gia công thấp dẫn đến giá thành chi tiết gia công cao Hình 1.5 Gia công khuôn mẫu dao phay cầu máy CNC Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật 21 Chuyên ngành: Công nghệ CTM Việc chế tạo Dao phay cầu, đặc biệt sử dụng Dao phay cầu phủ vật liệu CBN, TiAlN, TiN máy CNC nhiều trục cho phép gia công bề mặt Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành: Công nghệ CTM 22 Dao phay cầu Đường chạy dao trước Đỉnh nhấp nhô Bề mặt chưa gia công phức tạp, với suất gia công cao nhiều so với phương pháp gia công không truyền thống Quá trình cắt dao phay cầu có chế gia công phức tạp lưỡi cắt dao phay bố trí mặt cầu Khi gia công bề mặt phức tạp dao phay cầu, bề mặt gia công hình thành hình 1.4 Dao phay quay với tốc độ trục n, chuyển động tiến dao thực theo hai trục liên tục với lượng chạy dao trục gián đoạn, thực theo ba trục Nhưng lưỡi cắt dao xác định chỏm cầu bề mặt gia công dải kim loại không cắt tạo nên hai đường chuyển dao (hình 1.6) Chiều sâu cắt Phôi 1.2 Sự hình thành bề mặt gia công thông số hình học dao phay cầu Lượng dịch dao ngang 1.2.1 Sự hình thành bề mặt gia công Bề mặt mong muốn Khi phay dao phay cầu máy phay CNC trình cắt diễn phức tạp khó khăn việc xác định mô hinh cắt gọt cần thiết Vì để thể Hình 1.6 Phay mặt cong phức tạp dao phay cầu rõ bề mặt hình thành người ta xây dựng mô hình 3D-CAD Quá Bằng phương pháp phân tích hình học đường chuyển dao liên tiếp với lượng dịch trình cắt gia công bề mặt cong góc nghiêng phôi thay đổi chiều rộng chuyển ae gia công mặt phẳng biết giá trị hth (hình 1.7) lưỡi cắt thay đổi theo Một nhược điểm gia công dao D phay cầu nhám bề mặt lớn Bởi việc chịu ảnh hưởng yếu ae tố: Như độ cứng vững hệ thống công nghệ, trình mòn dao….độ nhám bề mặt chi tiết gia công phụ thuộc vào chiều cao phần kim loại bị bỏ lại sau R lần chuyển dao hth kết cấu đầu dao Bề mặt gia công hình thành hth ap (hình 1.7) De/2 Hình 1.7 Sự hình thành bề mặt gia công dao phay cầu Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật 59 Chuyên ngành: Công nghệ CTM kể lớp phủ bề mặt bị mài mòn, bị nứt, bị bong cục Chính coi dụng cụ phủ có tuổi bền tuổi thọ Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật 60 Chuyên ngành: Công nghệ CTM CHƢƠNG 3: NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM ẢNH HƢỞNG CỦA CHẾ ĐỘ CẮT VÀ GÓC NGHIÊNG CỦA PHÔI ĐẾN TUỔI BỀN CỦA DAO PHAY Đối với dao phay cầu phủ tuổi thọ xét riêng cho vùng lưỡi CẦU 10 PHỦ TiAlN KHI GIA CÔNG THÉP HỢP KIM CR12MOV cắt (cung lưỡi cắt có trình cắt gọt diễn gần giống nhau) Vì chế cắt Để chọn chế độ cắt hợp lý gia công thép hợp kim gọt phụ thuộc vào đường kính thực tham cắt Nếu xét cách tổng thể theo CR12MOV dao phay cầu 10 phủ TiAlN chương ta tiến hành việc trình mòn tuổi thọ dao cầu tổng tuổi thọ cung lưỡi cắt có thực nghiệm cách dùng dao phay cầu phủ TiAlN để phay thép hợp kim trình cắt gọt diễn gần giống CR12MOV với chế độ cắt góc nghiêng phôi khác Tiến hành khảo Tuổi thọ dụng cụ phủ thường xác định sau: sát ảnh hưởng đồng thời thông số chế độ cắt (S,V,t,θy) đến tuổi bền dao - Theo chất lượng bề mặt gia công thông qua việc đánh giá độ nhám bề mặt thay đổi chế độ cắt khác lựu - Xác định theo độ xác kích thước chi tiết gia công chọn chế độ cắt hợp lí - Xác định theo lượng mòn mặt sau hs 3.1 Sơ lƣợc thép hợp kim - Xác định theo lực, nhiệt độ cắt Thép hợp kim loại thép mà sắt, cacbon tạp chất ra, người ta - Xác định theo khối lượng… cố ý đưa vào nguyên tố đặc biệt với lượng định để làm thay đổi tổ 2.7 Kết Luận chƣơng chức tính chất thép cho phù hợp với yêu cầu sử dụng Các nguyên tố Nghiên cứu chất vật lý trình cắt gọt dụng cụ phủ cho thấy: Mòn, tuổi bền dụng cụ cắt nói chung dụng cụ phủ nói riêng là: dựa vào cách cố ý gọi nguyên tố hợp kim Các nguyên tố hợp kim thường gặp là:Cr, Ni, Mn, Si,W, V, Mo, Ti, Nb, Zr, Cu, B, N…và ranh giới  Các dạng mòn, chế mòn cách xác định mòn dụng cụ cắt nói chung lượng để phân biệt tạp chất nguyên tố hợp kim sau: Mn: 0,8 - 1,0%;  Mòn dụng cụ phủ Si:0,5-0,8%; Cr:0,2-0,8%; Ni:0,2-0,6%;W:0,1-0,6%; Mo; 0,05-0,2%; Ti, V, Nb, Zr,  Tuổi bền dụng cụ cắt, cách xác định tuổi bền dụng cụ cắt Cu>0,1%; B>0,002%  Tuổi bền dụng cụ phủ Ví dụ: Thép chứa 0,7% Mn coi thép cacbon (nghĩa Mn  Các nhân tố ảnh hưởng đến mòn tuổi bền dụng cụ cắt tạp chất), lượng Mn≥1,0% đươc coi thép hợp kim Trong cần có≥0,1%Ti (hoặc V, Cu, Zr…) coi thép hợp kim Trong thép hợp kim, lượng chứa tạp chất có hại P,S khí oxy, hyđro, nitơ thấp so với thép cacbon Do việc khử tạp chất triệt để phải cho vào nguyên tố hợp kim, nên nói chung thép hợp kim đắt tiền so với thép cacbon bù lại, thép hợp kim có đặc điểm trội hẳn so với thép cacbon, hay nói khác đi, mục đích việc hợp kim hóa sau:  Về tính: Thép hợp kim nói chung có độ bền cao hẳn so với thép cacbon, thể đặc điểm rõ ràng sau nhiệt luyện (tôi ram), độ Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật 61 Chuyên ngành: Công nghệ CTM thấm thép hợp kim cải thiện nhiều so với thép cacbon, thép hợp kim cao, ưu việt rõ Tuy nhiên cần thấy rằng:  Ở trạng thái không nhiệt luyện, ví dụ: trạng thái ủ, độ bền thép hợp kim không cao nhiều so với thép cacbon Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật 62 Chuyên ngành: Công nghệ CTM 3.2.1 Lựa chọn tiêu xác định tuổi bền dao Tuổi bền dao phay cầu xác định dao bắt đầu cắt bắt đầu diễn giai đoạn phá huỷ ứng với chế độ cắt xác định Trong điều kiện gia công tinh chất lượng bề mặt nhám bề mặt thông số có ý  Sau nhiệt luyện, thép hợp kim đạt độ bền cao, nghĩa đến chất lượng sản phẩm Để đánh giá tuổi bền dao phay cầu phủ với tăng độ bền, độ dẻo độ dai lại giảm đi, phải ý tới TiAlN để gia công thép hợp kim CR12MOV thực theo phương pháp: mối quan hệ để xác định tính thích hợp Dùng tiêu chất lượng bề mặt để xác định giới hạn tuổi bền dao Cụ thể  Cùng với tăng mức độ hợp kim hóa, tính công nghệ thép xấu tiến hành gia công ứng với chế độ cắt tiến hành kiểm tra chất lượng bề mặt  Về tính chịu nhiệt (tính cứng nóng tính bền nóng): theo tiêu độ nhám bề mặt Giới hạn tuổi bền dao xác định thời điểm Thép cacbon có độ cứng cao sau tôi, không giữ làm việc giá trị độ nhám bề mặt gia công thay đổi đột ngột nhiệt độ cao 200ºC, mectenxit bị phân hủy xêmentit kết tụ Nhiệt độ cao hơn, thép bị biến dạng tượng chảy nhão bị oxy hóa mạnh… Các nguyên tố hợp kim cản trở khả khuếch tán cacbon, làm mactenxit phân hóa cacbit kết tụ nhiệt độ cao hơn, giữ độ cứng cao trang thái tính chống nhão tới 600ºC, tính chống oxy hóa tới 800-1000ºC Dĩ nhiên muốn đạt trạng thái này, thép cần hợp kim hóa số lượng tương đối cao Ưu việt thép hợp kim ứng dụng thép dụng cụ thép bền nóng  Về tính chất vật lý hóa học đặc biệt: Như biết, thép cacbon bị gỉ không khí, bị ăn mòn mạnh môi trường axit, bazơ muối… Nhờ hợp kim hóa mà tạo thép không gỉ, thép Hình 3.1 Đồ thị thể quan hệ lượng mòn thời gian có tính giãn nở đàn hồi đặc biệt, thép có từ tính cao thép từ Trong trình gia công dụng cụ cắt trải qua giai đoạn mòn Để xác tính….Trong trường hợp vậy, phải dùng loại thép hợp kim đặc định giới hạn tuổi bền dụng cụ cần phải xác định thời gian từ bắt đầu cắt biệt, với thành phần khống chế chặt chẽ đến thời điểm cuối giai đoạn mòn thứ Như hình 3.1 thời điểm ứng Như nói rằng, nguyên tố hợp kim có tác dụng tốt, thép hợp kim với điểm B Thực chất trình mòn dụng cụ ảnh hưởng trực tiếp đến chất vật liệu thiếu chế tạo máy, dụng cụ, thiết bị nhiệt điện, công lượng bề mặt gia công thể rõ qua thay đổi độ nhám bề mặt nghiệp hóa học… Nó thường làm chi tiết quan trọng điều kiện Chính khẳng định dao tiến đến giai đoạn mòn khốc liệt lúc làm việc nặng, chịu mài mòn, va đập giá trị độ nhám bề mặt có thay đổi lớn Đó sở để xác định tuổi bền dụng cụ 3.2 Cơ sở xác định tuổi bền dao thực nghiệm Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 3.2.2 Độ nhám bề mặt phƣơng pháp đánh giá http://www.lrc-tnu.edu.vn Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật 63 Chuyên ngành: Công nghệ CTM Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật 3.2.2.1 Độ nhám bề mặt Độ nhám bề mặt hay gọi nhấp nhô tế vi tập hợp tất bề lồi, lõm với bước cực nhỏ quan sát phạm vi chiều dài chuẩn ngắn (l) Chiều dài chuẩn l chiều dài dùng để đánh giá thông số độ nhám bề mặt (với l = 0,01 đến 25mm) Độ nhám bề mặt gia công phóng đại lên nhiều lần thể hình 3.2 Theo TCVN 2511 – 1995 nhám bề mặt đánh giá thông qua bảy tiêu Thông thường người ta thường sử dụng hai tiêu Ra Rz, đó: Rz  y i 1 64 Chuyên ngành: Công nghệ CTM  yvmi pmi i 1 (3-2) Ngoài độ nhám bề mặt đánh giá qua chiều cao nhấp nhô lớn Rmax Chiều cao nhấp nhô Rmax khoảng cách hai đỉnh cao thấp độ nhám (prôfin bề mặt giới hạn chiều dài chuẩn l) Cũng theo TCVN 2511 – 1995 độ nhám bề mặt chia thành 14 cấp, từ cấp đến cấp 14 ứng với giá trị Ra Rz Trị số nhám bé bề mặt nhẵn ngược lại Độ nhám bề mặt thấp (hay độ nhẵn bề mặt cao nhất) ứng với cấp 14 (tương ứng với Ra  0,01 m Rz  0,05 m) Việc chọn tiêu Ra hay Rz tuỳ thuộc vào chất lượng yêu cầu bể mặt Chỉ tiêu Ra gọi thông số ưu tiên sử dụng phổ biến cho phép ta đánh giá xác thuận lợi bề mặt có yêu cầu nhám trung bình (độ nhám từ cấp đến cấp 12) Đối với bề mặt có độ nhám thô (độ nhám từ cấp đến cấp 5) tinh (cấp 13, cấp 14) dùng tiêu R z cho ta khả đánh giá xác dùng Ra (bảng 3.1) Bảng 3.1: Các giá trị Ra, Rz chiều dài chuẩn l ứng với cấp độ nhám bề mặt Hình 3.2: Độ nhám bề mặt - Ra: Sai lệch trung bình số học prôfin trung bình số học giá trị tuyệt đối sai lệch prôfin (y) khoảng chiều dài chuẩn Sai lệch prôfin (y) khoảng cách từ điểm prôfin đến đường trung bình, đo theo phương pháp Cấp độ Loại nhám bề Chiều dài Thông số nhám (m) Ra Rz chuẩn (mm) 8,0 mặt - - từ 320 đến 160 cho phạm vi chiều dài chuẩn l tổng diện tích hai phía đường chuẩn - - < 160 – 80 Ra xác định công thức: - - < 80 – 40 - - < 40 – 20 < 20 – 10 tuyến với đường trung bình Đường trung bình m đường chia prôfin bề mặt l Ra  1 n yx d x   yi l 0 l i 1 (3-1) - Rz: Chiều cao mấp mô prôfin theo mười điểm trị số trung bình tổng giá trị tuyệt đối chiều cao năm đỉnh cao chiều sâu năm đáy thấp prôfin khoảng chiều dài chuẩn Rz xác định theo công thức: Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn - - a từ 2,5 đến 2,0 b < 2,0 – 1,6 c < 1,6 – 1,25 a < 1,25 – 1,00 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 2,5 0,8 http://www.lrc-tnu.edu.vn Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật b 10 11 12 13 14 65 Chuyên ngành: Công nghệ CTM Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật 66 Chuyên ngành: Công nghệ CTM a) Phƣơng pháp quang học (dùng kính hiển vi Linich) Phương pháp đo < 1,00 – 0,80 bề mặt có độ nhẵn bóng cao (độ nhám thấp) thường từ cấp 10 đến cấp 14 c < 0,80 – 0,63 a < 0,63 – 0,50 b) Phƣơng pháp đo độ nhám Ra, Rz, Rmax v.v máy đo prôfin Phương b < 0,50 – 0,40 pháp sử dụng mũi dò để đo prôfin lớp bề mặt có cấp độ nhẵn tới cấp 11 Đây c < 0,40 – 0,32 phương pháp tác giả sử dụng để đánh giá độ nhám bề mặt sau a < 0,32 – 0,25 phay cứng b < 0,25 – 0,20 Tuy nhiên bề mặt lỗ thường phải in chất dẻo bề mặt chi tiết đo in máy đo độ nhám bề mặt c < 0,20 – 0,16 a < 0,160 – 0,125 b < 0,125 – 0,100 - So sánh mắt: Trong phân xưởng sản xuất người ta mang vật mẫu so c < 0,100 – 0,080 sánh với bề mặt gia công kết luận xem bề mặt gia công đạt cấp độ bóng Tuy a < 0,080 – 0,063 b < 0,063 – 0,050 c < 0,050 – 0,040 a < 0,040 – 0,032 b < 0,032 – 0,025 c < 0,025 – 0,020 c) Phƣơng pháp so sánh, so sánh theo hai cách 0,25 có độ xác thấp, phụ thuộc nhiều vào kinh nghiệm người thực - So sánh kính hiển vi quang học 3.3 Thiết kế thí nghiệm Mục đích: - Thông qua thực nghiệm tiến hành dùng dao phay cầu phủ TiAlN phay a từ 0,100 đến 0,080 b < 0,080 – 0,063 c < 0,063 – 0,050 a < 0,050 – 0,040 b < 0,040 – 0,032 c < 0,032 – 0,025 thép hợp kim CR12MOV (phay mặt nghiêng) với chế độ cắt khác đưa nhận xét kết luận tương ứng - Xác định giới hạn tuổi bền dao theo thông số chế độ cắt khác 0,08 Trong thực tế sản xuất nhiều người ta đánh giá độ nhám theo mức độ: thô (cấp  4), bán tinh (cấp  7), tinh (cấp  11) siêu tinh (cấp 12  14) 3.2.2.2 Phƣơng pháp đánh giá độ nhám bề mặt Để đánh giá độ nhám bề mặt người ta thường dùng phương pháp sau đây: Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên nhiên phương pháp cho phép xác định cấp độ bóng từ cấp đến cấp http://www.lrc-tnu.edu.vn Từ đưa mối quan hệ chúng Các sở sản xuất dùng kết cho việc gia công với điều kiện tương tự - Mục tiêu việc xây dựng thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng yếu tố thông số chế độ cắt góc nghiêng phôi đến tuổi bền dao phay cầu phủ TiAlN gia công thép CR12MOV 3.3.1 Các giới hạn thí nghiệm - Nghiên cứu ảnh hưởng vận tốc cắt góc nghiêng phôi đến tuổi bền dao phay cầu phủ TiAlN gia công thép CR12MOV - Vận tốc cắt v = 50  110 (m/phút) Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật 67 Chuyên ngành: Công nghệ CTM Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật 68 Chuyên ngành: Công nghệ CTM - Lượng chạy dao không đổi s = 0.2 (mm/răng) giải với điều kiện dùng để tạo nên liệu thực nghiệm Trong trường hợp - Chiều sâu cắt không đổi t = 0,5 (mm) vận tốc cắt, lượng chạy dao, chiều sâu cắt, góc nghiêng phôi sử dụng - Góc nghiêng phôi θy=10 ÷75 thông số độc lập, mô hình toán học bậc hai có dạng sau: - Tổng hợp nhiễu ảnh hưởng đến chất lượng bề mặt gia công ổn định LnT = bo + b1lnv + b2lnθy + b12lnvlnθy +b11 (lnv)2 + b22 (lnθy)2 - Độ cứng phôi ổn định suốt trình gia công khoảng 40÷45 Đây mô hình toán học lựa chọn để xác định tuổi bền dao 3.3.4 Điều kiện thí nghiệm HRC - Gia công tưới tràn với dung dịch Emusil: Mira EM40 5% 3.3.4.1.Máy Thực nghiệm tiến hành trung tâm gia công VMC - 85S hãng 3.3.2 Mô hình thí nghiệm Maximart sản xuất năm 2003 với hệ điều khiển Fanuc OMD, máy có khả tích Vận tốc cắt Gócnghiêng phôi θy Tuổi bền dụng cụ Quá trình gia công hợp CAD/CAM qua cổng RS 232 Trường Đại học Kỹ Thuật Công Nghiệp – Thái Nguyên Bảng 3.2 Thông số kỹ thuật máy 3.3.3 Mô hình toán học Mô hình toán học xác định tuổi bền dao phay cầu phủ TiAlN gia công thép hợp kim CR12MOV nghiên cứu lựa chọn sở phương trình tuổi bền Taylor: V.T n  C t Trong đó: - T thời gian (phút) - V vận tốc cắt (m/phút) - Ct số thực nghiệm Phương trình Taylor mở rộng bao gồm ảnh hưởng lượng chạy dao chiều sâu cắt viết sau phương trình (2 - 4), (2 – 5), (2 - 6) sau: T = A1 V A T = A3 V A S A 4 Các mô hình toán học khai triển bậc bậc hai loga tuổi bền dường phù hợp với liệu cho dao composite Khác với phương trình tổng quát (2- 3), (2- 4), (2-5), (2- 6) mô hình toán học hạn chế Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Đơn vị Kích thước Kích thước bàn làm việc mm 515 x 1050 Hành trình theo trục X mm 850 Hành trình theo trục Y mm 560 Hành trình theo trục Z mm 520 Đường kính trục mm 65 Tốc độ cắt (chạy dao) mm/ph - 5000 Tốc độ dịch chuyển nhanh theo X, Y mm/ph 12000 Tốc độ dịch chuyển nhanh theo Z mm/ph 10000 Công suất động Kw 3.7 - 5.5 Động secvo X, Y, Z Kw 0.5 - 3.5 Trọng lượng T = A5 V A S A t A Thông số http://www.lrc-tnu.edu.vn Tốc độ quay trục Kg 4200 Vg/ph 60 - 8000 16 đầu dao Kích thước tổng thể Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên BT 40 mm 3500 x 3020 x 2520 http://www.lrc-tnu.edu.vn Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành: Công nghệ CTM 69 Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật 70 Chuyên ngành: Công nghệ CTM  Tạo phôi: Bao gồm việc xác định mác thép hợp kim CR12MOV, gia 3.3.4.2 Dao - Mảnh dao phay cầu phủ TiAlN hai lưỡi cắt ký hiệu VP15TF hãng công chuẩn bị phôi, đo độ cứng trước gia công Mitsubishi -Nhật Bản có thông số sau:  Chuẩn bị đồ gá, phương tiện đo kiểm theo phương án gia công, chọn + Độ cứng mảnh dao 91.5 HRA máy, lập phương trình gia công chi tiết máy máy CNC theo + Độ bền nén 2.5 GPa thông số S, V, t, θy dùng để khảo sát + Đường kính mảnh dao: 10 mm  Tiến hành gia công kiểm tra kết quả:  Dùng dao phay cầu 10 phủ TiAlN để gia công, quan sát, ghi chép + Chiều dài phần cắt: 8.5 mm + Số lưỡi cắt: z = kết + Góc độ: Góc trước  = 0; góc sau  = 5  Tiến hành đo lấy kết - Thân dao ký hiệu SRFH10S12M hãng Mitsubishi - Nhật Bản có thông dùng làm tài liệu cho nhà sản xuất có quan tâm lĩnh vực số sau: 3.4.2 Các thông số đầu vào thí nghiệm: + Đường kính chuôi dao: 12h6 mm Gọi x1, x2, x3, x4 Là biến tương đương với thông số: Vận tốc dài v, + Chiều dài thân dao: 120 mm góc nghiêng phôi θy, lượng chạy dao s chiều sâu cắt t Trên sở điều kiện 3.3.4.3 Phôi Thép hợp kim CR12MOV qua tạo hình dáng biên xác định xác góc nghiêng phôi ảnh hưởng đến tuổi bền Giá trị Độ cứng: 44 ÷ 45 HRC chế độ cắt tối ưu nhà sản xuất MITSUBISHI MATERIALS cung cấp gia Kích thước: 300 x 150 x 40 công thép hợp kim CR12MOV dao phay cầu phủ TiAlN Bằng phương pháp Thành phần hoá học: quy hoạch thực nghiệm thí nghiệm thông số đầu vào có giá trị chọn theo giá trị định Giá trị thông số đầu vào lấy giá trị: lớn Bảng 3.3: Thành phần nguyên tố hoá học thép CR12MOV nhỏ (thông thường giá trị mã hoá ký hiệu +1; -1) Các giá trị phụ Nguyên tố hoá học C Si P Mn Cu V Hàm lượng % 1.57 0.29 0.020 0.25 0.19 0.19 3.3.4.4  Sử lý số liệu sau gia công, rút kết luận tương ứng dẫn cần thiết, Cr Mo thuộc vào điều kiện gia công cụ thể vimax = 110 (m/phút) 11.46 0.44 vimin = 50 (m/phút) s = 0,2 (mm/răng) t = 0.5 mm o θymin = 10 , θymax = 75o Mã hoá biến phần tử ma trận X +1 -1.Nhưng Dụng cụ đo kiểm Máy đo nhám bề mặt SJ 201 Mitutoyo, kính hiển vi điện tử khoảng biến thiên biến mà ta nghiên cứu nói chung khác với [-1,+1] 3.4 Thực nghiệm để xác định tuổi bền dao phay cầu 10 phủ TiAlN bố trí thí nghiệm cho X trực giao đơn giản lấy giá trị xj = ± Bằng gia công thép hợp kim CR12MOV cách gọi biến thực tế Zj, j= 1, k , ta thu được: 3.4.1 Nội dung:  Chuẩn bị trước gia công gồm: Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật Z0j  Zj  Zj ; Z j  Chuyên ngành: Công nghệ CTM 71 (chiều sâu cắt chọn cố định t = 0,5 mm lượng chạy dao s = 0.2 mm/răng) Lúc số thí nghiệm đầy đủ Số thí nghiệm với k = 2; Zj = Z 0j  xj = Điều kiện để k cột cuối trực giao với nhau: α = 32,5 Tính xj’ = xj2 – Bảng 3.4: Giá trị tính toán giá trị thông số chế độ cắt v, θy cho thực nghiệm: Các yếu tố N = 2k + n0 + 2k = Ta có n1= 22 =4; n0 =1; n2 = 2.2= Giá trị mã hoá ma trận thí nghiệm là: ln   42,5 ln V  80 ; ; x2  x1  30 Chuyên ngành: Công nghệ CTM 72 Với thực nghiệm có hai biến đầu vào: Vận tốc cắt v, góc nghiêng phôi θy Z j  Z0j Zj  Zj ; xj  ; Z j Zj = Z j  xj = -1; Zj = Z j  xj = +1, Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật N k   k 1 =1 k (2  2 ) = xj – 2/3 Ta lập bảng quy hoạch tiến hành N làm thực nghiệm sau: x1 (m/phút) x2 (độ) Mức lớn 110 75 Mức lớn 100 65 No x0 x1 x2 x1.x2 x1, x2, v(m/p) θy(độ) T(phút) Mức trung bình 80 42.5 + - - + 1/3 1/3 50 10 9.2 Mức nhỏ 60 20 + + - - 1/3 1/3 110 10 6.4 10 + - + - 1/3 1/3 50 75 16.2 + + + + 1/3 1/3 110 75 14.5 Để xác định tuổi bền cực đại ta phải hồi quy số liệu thực nghiệm Trên + 0 -2/3 -2/3 80 42.5 20 sở nghiên cứu Phan Quang Thế [4] sử dụng làm phương trình hồi qui + 0 1/3 -2/3 110 42.5 18.6 + -1 0 1/3 -2/3 60 42.5 21.4 + -2/3 1/3 80 65 19.5 + -1 -2/3 1/3 80 20 8.2 Mức nhỏ 50 Bảng 3.5: Bảng quy hoạch kết thực nghiệm xác định tuổi bền dao 3.4.3 Thực nghiệm xác định tuổi bền: nghiên cứu tác giả LnT = bo + b1lnv + b2lnθy + b12lnv.lnθy+ b11(lnv)2 + b22(lnθy)2 (3- 1) Đặt: y = ln(T); x1 = ln(vi); x2 = ln(θyi); Thay vào ta có: y = bo + b1x1 + b2x2 + b12x1x2 + b11(x1)2 + b22(x2)2 Bảng 3.6: Bảng tổng hợp kết thí nghiệm Đây phương trình hồi quy phi tuyến bậc phương pháp xây dựng quy trình thí nghiệm sử lý số liệu dựa số tiêu chí giống quy hoạch trực giao cấp 1, ta nhận mô hình hồi quy dạng đa thức bậc đủ, mô tả phụ thuộc vào hàm y vào thông số ảnh hưởng x1,x2 , xk Vấn đề đặt ra: Phải quy hoạch thí nghiệm để mô hình thống kê y biểu diễn gần tốt yˆ Xét mô hình bậc đầy đủ sau: yˆ = bo + b1x1 + b2x2 + b12x1x2 + b11(x1) + b22(x2) Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên (3-2) http://www.lrc-tnu.edu.vn v = 50(m/p) Thời θy = 10 gian (Phút) o Ra(m) Rz(m) 6,0 1,22 5,25 7,0 1,25 8,0 1,74 Thời v = 110(m/p) gian θy = 10o (Phút) Ra(m) Rz(m) 4,5 0,85 4,36 5,58 5,0 0,87 4,67 5,85 5,5 0,95 4,72 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành: Công nghệ CTM 73 Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành: Công nghệ CTM 74 8,5 1,87 6,25 5,8 1,15 5,29 19,8 2,0 6,47 20,6 2,1 6,46 8,8 2,25 6,95 6,0 1,35 5,62 20,0 2,25 7,15 20,8 2,25 7,15 9,0 2,29 7,85 6,2 1,50 5,81 20,2 3,35 11,8 20,9 3,34 11,5 9,2 2,35 8,75 6,4 1,75 6,25 9,4 3,85 14,20 6,6 3,65 15,0 v = 50(m/p) Thời θy = 75 gian (Phút) Ra(m) o Rz(m) Thời v = 110(m/p) gian (Phút) θy =75 Ra(m) o (m) 3,35 10,0 0,75 3,10 14,0 1,20 4,65 11,0 0,86 4,36 15,0 1,54 5,85 12,0 0,90 3,65 15,6 1,65 5,96 13,0 1,05 4,86 15,8 1,85 6,35 14,0 1,25 5,54 16,0 2,15 6,72 14,3 1,55 5,86 16,2 2,45 8,85 14,5 1,95 6,75 16,4 3,65 12,26 14,7 2,74 12,25 Thời v = 80(m/p) Thời V = 80(m/p) gian θy =42,5o gian θy =42,5o Rz(m) 15,0 0,75 3,15 17,0 1,15 18,0 (Phút) thức (3.1.3) [25] Ta có: N b0= 0,82 Ra(m) Áp dụng tính chất quy hoạch trực giao cấp ta tính hệ số theo công x Rz(m) 12,0 (Phút) 3.4.3.1 Tính hệ số phƣơng trình hồi quy N N y u 1 u , bj = u 1 N uj x u 1 yu với số hạng bậc j  1, k uj N  (x bij = u 1 N xuj ) y u ui  (x u 1 với số hạng chéo ui xuj ) N x bjj = u 1 N , ui  (x u 1 yu với số hạng bậc , uj )2 Dựa vào công thức (3.1.3) tính hệ số bj: b0 = 14,8 b1 = -1,2 b2 = 4,35 b12 = 0,18 b11= -1,35 b22 = -7,7 Thay vào phương trình (3 - 2) ta được: Ra(m) Rz(m) 15,0 0,73 3,12 5,28 17,0 1,14 5,29 * Kiểm định bj = hay không phải tính phương sai 1,45 5,76 18,8 1,45 5,81 Ta có thí nghiệm lặp lại tâm với kết sau: 19,0 1,60 5,85 20,0 1,65 5,87 19,5 1,85 6,35 20,4 1,84 6,34 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 2 yˆ = 14,8 – 1,2 x1 + 4,35 x2 + 0,18 x1x2 – 1,35(x1) – 7,7(x2) (3- 4) 3.4.3.2 Kiểm định tham số bj y 01 = 20,0; y 02 = 20,8; Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật y0 = 75 Chuyên ngành: Công nghệ CTM Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật (20,0+20,8) =20,4 t11 = b11 - 1,35 = = 3,37 s jj 0,4 t22 = b22 - 7,7 = = 19,25 0,4 s jj Phương sai tái sinh s2ts  ( y i0  y ) n  i1 n s 2ts = Ta chọn mức độ có nghĩa  = 0,05 cho bảng thống kê   Với  = 0,05, bậc tự n0 = tra bảng Student ta t = 0,142 s 2ts = (20,0  20,4)  (20,8  20,4) = 0,32 1 So sánh |tbi| lớn t nên có nghĩa sts= 0,32 = 0,56 Do phương trình hồi quy có dạng 2 yˆ = 14,8 – 1,2 x1 + 4,35 x2 + 0,18 x1x2 – 1,35(x1) – 7,7(x2) -1 sbi2 = s {c }jj ts sb20 = s bj2 = s ts 0,32 = 0,035  N s x u 1 s bij =  ts N uj s  (x s = xuj ) s ts N  (x u 1 tbi =  ts ui , ui ) 3.4.3.3 Kiểm định phù hợp mô hình => sb = 0,59 0,32 =0,053 N u 1 bjj 2 0,32 = 0,08 0,32  = 0,16 => => Sau xây dựng mô hình yˆ ta tính phương sai dư s bj = 0,23 s bij = 0,28 => s bjj = 0,4 bi sbi b 14,8 tb0 = = = 25,0 sb 0,59 tb1 = tb2 = t12 Chuyên ngành: Công nghệ CTM 76 b1 - 1,2 = = -5,2 sbi 0,23 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên ( yi  yˆ i )   (2  1) i 1 yi x1 x2 b0 b1 9,2 - - 14,8 -1,2 6,4 + - 14,8 b22 yˆ i (yi- yˆ i )2 4,35 0,18 -1,35 -7,7 10,8 2,5 -1,2 4,35 0,18 -1,35 -7,7 8,0 2,5 -7,7 19,1 2,9 b2 b12 b11 16,2 - + 14,8 -1,2 4,35 0,18 -1,35 14,5 + + 14,8 -1,2 4,35 0,18 -1,35 -7,7 16,5 -7,7 19,6 0,8 20 0 14,8 -1,2 4,35 0,18 -1,35 18,6 14,8 -1,2 4,35 0,18 -1,35 -7,7 16,8 3,2 -1,2 4,35 0,18 -1,35 -7,7 19,4 -1,2 4,35 0,18 -1,35 -7,7 17,7 3,2 -1,2 4,35 0,18 -1,35 -7,7 9,0 0,6 http://www.lrc-tnu.edu.vn s du  T T b 0,18 = 12 = = 0,64 0,28 s ij N  ( yi  yˆ i ) N  (k  1) i 1 Bảng 3.7 Bảng kết tính toán giá trị (yi- yˆ i )2 b2 4,35 = = 18,9 sbi 0,23 s du  21,4 19,5 8,2 -1 0 -1 14,8 14,8 14,8 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật 77 Chuyên ngành: Công nghệ CTM Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật 78 Chuyên ngành: Công nghệ CTM 3.4.3.5 Một số hình ảnh chụp phôi, lƣỡi cắt dao gia công ( yi  yˆ i )  3,95   (2  1) i 1 Ta có: s du  Xét tỷ số: s2 3,95 Fˆ  du2   12,3 sts 0,32 Chọn mức ý nghĩa  = 0,05, tra bảng Fisher ta f = 98,5  Fˆ < f mô hình phù hợp Chuyển biến thực nghiệm ta có phương trình hồi quy sau: LnT=1,7–0,192lnv+0,474lnθy+0,00018lnv.lnθy–0,0015(lnv)2–0,0072(lnθy)2 (3-5) 3.4.3.4 Đồ thị biểu diễn mối quan hệ v, θy tuổi bền dao t = 0,5 mm Hình 3.4 Máy phay CNC-VMC-85S T (phút) 22 20 18 16 14 12 10 80 120 60 θy(độ) 100 40 80 20 60 40 V(m/ph) Hình 3.3: Đồ thị biểu thị mối quan hệ vận tốc cắt v, góc nghiêng phôi θy với tuổi bền dao phay cầu 10 phủ TiAlN gia công thép hợp kim CR12MOV Hình 3.5 Máy đo độ nhám SJ.201 qua đạt độ cứng 40 ÷ 45 HRC chiều sâu cắt không đổi t = 0,5 mm Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật 79 Chuyên ngành: Công nghệ CTM Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật 80 Chuyên ngành: Công nghệ CTM Hình 3.6 Hình ảnh phôi gia công Hình 3.6.b Hình ảnh mặt sau dao sau 9,2 phút gia công với v = 50 (m/phút), θy=100 Hình 3.6.a Hình ảnh mặt sau dao sau 6,4 phút gia công với v = 110 (m/phút), θy=100 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Hình 3.6.c Hình ảnh mặt sau dao sau 14,5 phút gia công với v = 110 (m/phút), θy=750 http://www.lrc-tnu.edu.vn Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật 81 Chuyên ngành: Công nghệ CTM Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật 82 Chuyên ngành: Công nghệ CTM 3.4.3.6 Phân tích kết thí nghiệm Từ kết thí nghiệm hình ảnh chụp máy SEM phòng thí nghiệm Vật lý trường Đại học Sư phạm Thái Nguyên thấy mặt trước dụng cụ chia thành vùng rõ rệt theo phương thoát phoi thông qua mức độ dính vật liệu gia công với mặt trước mặt sau Hình 3.6(a) thể rõ vùng Chiều dài vết tiếp xúc phôi mặt trước thay đổi tăng dần từ mũi dao đến vùng tiếp xúc bề mặt tự phoi mặt trước Vùng nằm sát lưỡi cắt với vết biến dạng dẻo bề mặt hạt cứng vật liệu gia công gây Theo kết nghiên cứu Tren [3] vùng sát lưỡi cắt vùng mà lớp bề mặt gia công sát mặt trước dính dừng mặt trước tạo nên vùng biến dạng thứ hai phoi Tuy nhiên, hình ảnh bề mặt cho thấy tượng biến dạng dẻo bề mặt cào xước theo hướng thoát phoi gây mòn tạo mặt trước phụ với góc trước phụ âm Như biết vật liệu gia công có hạt cứng Hình 3.6.d Hình ảnh mặt sau dao sau 16,2 phút gia công với v = 50 (m/phút), θy=750 hạt cứng di chuyển qua vùng ma sát vừa lăn, vừa trượt tác dụng ứng suất pháp lớn vùng lưỡi dao nguyên nhân tạo rãnh biến dạng dẻo cào xước bề mặt vùng Sự mòn bề mặt tạo mặt trước phụ góc trước phụ âm tự nhiên Từ hình 3.6.b Khi phay 9,2 phút vận tốc 50 m/phút mặt trước dao xuất vết bám dính vật liệu gia công bề mặt mòn bắt đầu xuất lưỡi cắt Khi tăng vận tốc 110 m/phút vật liệu gia công bám dính mặt trước dao tăng lên vết mòn dao tăng lên Từ phân tích thí nghiệm thấy tuổi bền dao cầu phụ thuộc vào vận tốc góc nghiêng phôi 3.5 Kết luận chƣơng Nội dung chương tập trung vào nghiên cứu ảnh hưởng thông số vận tốc cắt v góc nghiêng phôi θy bước tiến s = 0.2 mm/vòng, chiều sâu cắt t = 0,5 mm đến tuổi bền dao phay cầu phủ TiAlN gia công thép hợp kim CR12MOV qua đạt độ cứng 40 – 45 HRC Thực Hình 3.6.e Hình ảnh mặt sau dao sau 21,4 phút gia công với v = 80 (m/phút), θy=42,50 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn điều kiện sản xuất thực tế máy phay CNC trường Đại học Kỹ Thuật Công Nghiệp Thái Nguyên Trong tập trung giải số vấn đề sau: Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật 83 Chuyên ngành: Công nghệ CTM Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật  Xây dựng mô hình định tính trình gia công yếu tố đầu vào đến thực kết thúc trình 84 Chuyên ngành: Công nghệ CTM CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 4.1 Kết luận  Đã tiến hành thí nghiệm thành công thu kết đảm bảo độ tin cậy  Xây dựng mối quan hệ thông số công nghệ (v, θy) chiều sâu cắt t = 0,5 mm đến tuổi bền dao phay cầu phủ TiAlN gia công thép hợp kim CR12MOV qua đạt độ cứng 40 ÷ 45 HRC Với nội dung “Nghiên cứu ảnh hưởng chế độ cắt góc nghiêng phôi đến tuổi bền dao phay cầu phủ TiAlN gia công thép hợp kim CR12MOV” qua ba chương đề tài giải vấn đề sau:  Đánh giá ưu điểm, khả ứng dụng dao phay cầu việc gia công bề mặt phức tạp đồng thời khó khăn, hạn chế sử dụng chúng để gia công  Cơ chế cắt gọt dao cầu phức tạp, vị trí lưỡi cắt tham cắt thực thay đổi phụ thuộc vào vị trí tương đối dao phôi, trình mòn dao vị trí lưỡi cắt khác Vì vậy, để sử dụng hiệu dao phay cầu cần xác định mối quan hệ tuổi bền dao chế độ cắt góc nghiêng phôi cho vị trí chiều dài lưỡi cắt  Xác định điều kiện để đỉnh dao tham vào trình cắt gọt  Đề tài xác định mối quan hệ chế độ cắt góc nghiêng phôi đến tuổi bền dao phay cầu phủ TiAlN cắt toàn biên dạng dao để gia công thép hợp kim CR12MOV qua đạt độ cứng 40 ÷ 45 HRC thông qua tiêu nhám bề mặt, mô hình toán học mối quan hệ chế độ cắt v, góc nghiêng phôi θy t = 0,5 (mm), s = 0,2 mm/răng tuổi bền dao phay cầu phủ TiAlN gia công thép hợp kim CR12MOV qua đạt độ cứng 40 ÷ 45 HRC  Dao phay cầu phủ TiAlN có khả gia công thép tôi, sử dụng tốt để gia công bề mặt phức tạp lĩnh vực chế tạo máy, đặc biệt lĩnh vực khuôn mẫu vật liệu gia công cứng 4.2 Hướng nghiên cứu  Nghiên cứu ảnh hưởng chế độ cắt đến tuổi bền dao phay cầu phủ TiAlN gia công thép hợp kim CR12MOV vật liệu khác cắt đỉnh dao Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật 85 Chuyên ngành: Công nghệ CTM Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật  Nghiên cứu ảnh hưởng chế độ cắt đến tuổi bền dao phay cầu phủ 86 Chuyên ngành: Công nghệ CTM TÀI LIỆU THAM KHẢO TiAlN gia công thép hợp kim CR12MOV vị trí khác lưỡi căt [1] PGS, TS Nguyễn Trọng Bình (2003), Tối ưu hoá trình gia công cắt gọt, Khi bước tiến s chiều sâu cắt t thay đổi NXB Giáo dục  Nghiên cứu ảnh hưởng dung dịch trơn nguội biện pháp tưới dung dịch [2] Bành Tiến Long, Trần Thế Lục, Trần Sĩ Tuý (2001), Nguyên Lý Gia Công Vật trơn nguội đến tuổi bền dao phay cầu phủ TiAlN gia công thép hợp Liệu, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội kim CR12MOV [3] PGS TS Nguyễn Đăng Bình, PGS TS Phan Quang Thế (2006), Một số vấn đề  Tối ưu hóa thông số hình học, chế độ cắt dao phay đầu cầu phủ TiAlN gia công gia công thép hợp kim CR12MOV  Trên sở nghiên cứu mở rộng để tối ưu chế độ cắt loại dao cầu có đường kính, vật liệu khác gia công vật liệu khác ma sát, mòn bôi trơn kỹ thuật Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội [4] Phan Quang Thế (2002), Luận án Tiến sĩ “Nghiên cứu khả làm việc dụng cụ thép gió phủ dùng cắt thép cacbon trung bình”, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội [5] MITSUBISHI General catalogue (2008), Turning tools, rotating tools, tooling solutions [6] SUMITOMO General catalogue (2008), Performance cutting tools [7] Marius Cosma , Assist Eng., North University Baia Mare, Dr V Babeş 62A street, Romania (2006), Geometrc method of undeformed chip study in ball nose end milling, The international conference of the Carpathian EURO – Region specialists in industrial systems 6th edition, pp 49-54 [8] Marius Cosma, Assist Eng North University of Baia Mare, Romania (2007), Horizontal path strategy for 3D-CAD analysis of chip area in – axes ball nose end milling, 7th International multidisciplinary conference, Baia Mare, Romania, May 17-18, 2007 ISSN-1224-3264, pp115-120 [9] Hiroyasu Iwabe and Kazufumi Enta (2008), Tool Life of Small Diameter Ball End Mill for High Speed Milling of Hardened Steel – Effects of the Machining Method and the Tool Materials –, Graduate School of Science and Technology, Niigata University 8050, Ikarashi 2-nocho, Nishi-ku, Niigata 950-2181, Japan, pp 425-426 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật 87 Chuyên ngành: Công nghệ CTM Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật 88 Chuyên ngành: Công nghệ CTM [10] Ching – Chih Tai+ and Kuang – hua Fuh+ (1995), Model for cutting forces [21] Tạ Văn Đĩnh (1998), Phương pháp tính, NXB Giáo dục prediction in ball end milling, Int J Mach Tools Manufact Vol 35 No pp [23] Lê Công Dưỡng (1996), Vật liệu học, NXB Khoa học kỹ thuật 511-534.1995 Printed in Great Britain [24] GS, TSKH Phan Quốc Khánh - TS Trần Huệ Nương (2003), Quy hoạch [11] EE Meng Lim, His – Yung Feng, Chia-Hsiang Menqhi-Hang Lin (1995), The tuyến tính, NXB Giáo dục prediction of dimenional error for sculptured surface producctions using the ball end [25] PGS, TS Bùi Minh Trí (2005), Xác suất thống kê quy hoạch thực nghiệm, milling process Part 1: Chip geometry analysis and cutting force prediction, Int J NXB Khoa học kỹ thuật Mach Tools Manufact Vol 35 No pp 1149-1169.1995 Printed in Great [26] Phạm Quang Đồng (2007), Nghiên cứu ảnh hưởng thông số công nghệ Britain bôi trơn – làm nguội tối thiểu đênd độ mòn dao chất lượng bề mặt phay rãnh [12] EE Meng Lim, His – Yung Feng, Chia-Hsiang Menqhi-Hang Lin (1995), The dao phay ngón, Trường ĐH Kỹ thuật Công nghiệp prediction of dimenional error for sculptured surface producctions using the ball end [27] Nguyễn Mạnh Cường (2007), Nghiên cứu ảnh hưởng chế độ cắt đến chất milling process Part 2: Surface generration model and exrerimental verification, lượng bề mặt gia công tiện tinh thép X12M qua dao gắn mảnh PCBN, Vol 35 No pp 1171-1185.1995 Printed in Great Britain Trường ĐH Kỹ thuật Công nghiệp [13] Trần Thế Lục (1988), Giáo Trình Mòn Tuổi Bền Của Dụng Cụ Cắt, Khoa Cơ Khí - Trường Đại học Bách khoa Hà Nội [14] Trần Văn Địch, Nguyễn Trọng Bình, Nguyễn Thế Đạt, Nguyễn Viết Tiếp, Trần Xuân Việt (2003), Công Nghệ Chế Tạo Máy, NXB Khoa học Kỹ thuật [15] Trần Hữu Đà, Nguyễn Văn Hùng, Cao Thanh Long (1998), Cơ sở chất lượng trình cắt, Trường ĐH Kỹ thuật Công nghiệp [16] Trần Văn Địch (2003), Nghiên cứu độ xác gia công thực nghiệm, NXB Khoa học Kỹ thuật [17] Nguyễn Doãn Ý (2003), Giáo trình Quy hoạch thực nghiệm, NXB Khoa học Kỹ thuật [18] Nguyễn Văn Hùng (2003), Luận án Tiến sỹ: “Nghiên cứu tối ưu thông số trình mài điện hoá mài kim cương gia công hợp kim cứng, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội [19] Nguyễn Tiến Thọ, Nguyễn Thị Xuân Bẩy, Nguyễn Thị Cẩm Tú (2001), Kỹ thuật đo lường kiểm tra chế tạo khí, NXB Giáo dục [20] Bùi Công Cường, Bùi Minh Trí, (1997), Giáo trình xác suất thống kê ứng dụng, NXB Giao thông vận tải Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn [...]... mối quan hệ giữa chúng Các cơ sở sản xuất có thể dùng kết quả đó cho việc gia công với các điều kiện tương tự - Mục tiêu của việc xây dựng thí nghiệm là nghiên cứu ảnh hưởng của các yếu tố thông số chế độ cắt và góc nghiêng của phôi đến tuổi bền của dao phay cầu phủ TiAlN khi gia công thép CR12MOV 3.3.1 Các giới hạn của thí nghiệm - Nghiên cứu ảnh hưởng của vận tốc cắt và góc nghiêng của phôi đến tuổi. .. sử dụng dao (tuổi bền dao lớn nhất) khi dùng đỉnh dao gia (2- 2) công một loại vật liệu trong một điều kiện cụ thể là rất cần thiết và đem lại hiệu quả cho quá trình gia công Đó cũng chính là cơ sở để tác giả lựa chọn nội dung: Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ cắt, góc nghiêng của phôi đến tuổi bền của dao phay cầu phủ TiAlN khi gia công thép hợp kim CR12MOV qua tôi Để tăng hiệu quả sử dụng dao trong... dùng dao phay cầu phủ TiAlN để phay thép hợp kim quá trình cắt gọt diễn ra gần giống nhau CR12MOV với các chế độ cắt và góc nghiêng của phôi khác nhau Tiến hành khảo Tuổi thọ của dụng cụ phủ thường được xác định như sau: sát ảnh hưởng của đồng thời các thông số chế độ cắt (S,V,t,θy) đến tuổi bền của dao - Theo chất lượng bề mặt gia công thông qua việc đánh giá độ nhám bề mặt khi thay đổi chế độ cắt... Chuyên ngành: Công nghệ CTM Như trên đã nói, đoạn lưỡi cắt của dao phay cầu tham gia cắt phụ thuộc vào vị trí tương quan giữa trục dao và bề mặt gia công Để xác định điều kiện tránh cắt ở cầu Góc nghiêng của phôi ảnh hưởng trực tiếp đến tuổi bền của dao phay cầu khi đỉnh dao, bằng phương pháp phân tích hình học khi xem xét trường hợp dao gia gia công các bề mặt phức tạp vị trí của điểm bắt đầu vào cắt... dao phay cầu được xác định bắt đầu từ khi dao bắt đầu cắt cho đến khi bắt đầu diễn ra giai đoạn phá huỷ ứng với mỗi chế độ cắt xác định Trong điều kiện gia công tinh thì chất lượng bề mặt trong đó nhám bề mặt là thông số có ý  Sau nhiệt luyện, thép hợp kim có thể đạt được độ bền rất cao, nhưng cùng nghĩa đến chất lượng sản phẩm Để có thể đánh giá tuổi bền của dao phay cầu phủ với sự tăng độ bền, độ. .. ngành: Công nghệ CTM kể khi lớp phủ trên bề mặt bị mài mòn, bị nứt, bị bong cục bộ Chính vì vậy có thể coi dụng cụ phủ có tuổi bền bằng tuổi thọ Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật 60 Chuyên ngành: Công nghệ CTM CHƢƠNG 3: NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM ẢNH HƢỞNG CỦA CHẾ ĐỘ CẮT VÀ GÓC NGHIÊNG CỦA PHÔI ĐẾN TUỔI BỀN CỦA DAO PHAY Đối với dao phay cầu phủ tuổi thọ sẽ được xét riêng cho từng vùng của lưỡi CẦU 10 PHỦ... việc đỉnh dao tham ra vào quá trình cắt gọt Do kết cấu của chi tiết gia công có thể có phần chuyển tiếp (đáy khuôn, đáy hốc…) Vì thế việc khảo sát tuổi thọ của dao theo góc nghiêng của phôi để xác chế độ cắt hợp lí cũng là một nhiệm vụ cần thiết khi nghiên cứu tuổi thọ của dao phay cầu Như vậy có thể kết luận rằng bề mặt gia công nghiêng cũng là một trong những yếu tố ảnh hưởng đến tuổi thọ của dao Hình... tuổi bền của dao giảm Để làm sáng tỏ điều này khi làm thí nghiệm tác giả cho biến là góc nghiêng phôi thay đổi và đưa ra được thông số công nghệ với chế độ cắt tối ưu khi gia công trên máy CNC Mặt Trụ 1.4 Các dạng dao phay cầu 1.4.1 Dao phay cầu liền khối Khi đường kính dao nhỏ (Ddao < 10 mm) thì hầu hết dao cầu được chế tạo liền khối Để thuận lợi cho việc chế tạo và hạ giá thành của dao, với dạng dao. .. kính dao θy (0o, 15o, 30o, 45o, 60o, 75o) Lƣỡi cắt Từ hình vẽ trên càng khẳng định rằng sự thay đổi tốc cắt dẫn đến tuổi bền của dao thay đổi phụ thuộc vào góc nghiêng θy của phôi.Như vậy góc nghiêng θy ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình hình thành phoi và tuổi bền của dao, đỉnh dao là nơi Đỉnh dao quá trình cắt gọt diễn ra khó khăn, nặng nhọc nhất và đây là nơi tuổi bền thấp nhất Chiều quay của dao. .. trong sản xuất 2.4 Tuổi bền dụng cụ cắt 2.4.1 Khái niệm chung về tuổi bền của dụng cụ cắt Tuổi bền của dụng cụ là thời gian làm việc liên tục của dụng cụ giữa hai lần mài sắc, hay nói cách khác tuổi bền của dụng cụ là thời gian làm việc liên tục của dụng cụ cho đến khi bị mòn đến độ mòn giới hạn (hs) [2] Tuổi bền là nhân tố quan Hình 2.11 Các thông số đặc trưng cho mòn mặt trước và mặt sau – ISO3685