1 B GIÁO D C ĐÀO T O Đ I H C ĐÀ N NG HOÀNG TR NG HI U NGHIÊN C U NÂNG CAO CH T LƯ NG B M T CHI TI T MÁY KHI PHAY TINH Chuyªn ngành: Công nghệ Chế tạo máy MÃ số: 60.52.04 TểM T T LU N VĂN TH C SĨ K THU T Đà N ng - Năm 2011 Cơng trình ñư c hoàn thành t i Đ I H C ĐÀ N NG Ngư i hư ng d n khoa h c: TS Nguy n Xuân Hùng Ph n bi n 1: PGS TS Tr n Xuân Tuỳ Ph n bi n 2: PGS TS Lê Vi t Ngưu Lu n văn s ñư c b o v t i H i ñ ng ch m Lu n văn t t nghi p th c sĩ k thu t h p t i Đ i h c Đà N ng vào ngày 28 tháng năm 2011 Có th tìm hi u lu n văn t i: - Trung tâm Thông tin - H c li u, Đ i h c Đà N ng - Trung tâm H c li u, Đ i h c Đà N ng M Đ U Tính c p thi t c a ñ tài Ngày trình ñ s n xu t đư c t đ ng hóa m c đ cao, lĩnh v c công ngh hi n ñ i ñư c t h p v i đ hình thành m t cơng ngh m i cao t ch c khí, n, n t , tin h c…thì khoa h c gia cơng v t li u có nh ng bư c phát tri n m i, ví d gia công v t li u s n xu t t h p ñi u n b ng máy vi tính CAD/CAM-CIMCNC đem l i hi u qu kinh t c i thi n ñư c ch t lư ng b m t chi ti t V i s ti n b c a khoa h c k thu t, s bùng n thông tin n cho công ngh cao tr thành cu c cách m ng th i ñ i v i lo i máy Phay hi n ñ i, máy t h p, máy u n theo chương trình Nhưng b y kỳ m t phương án công ngh , m t phương án k t c u, m t phương án t đ ng hóa q trình gia cơng hay m t phương án t ch c làm vi c ñ u ph i ñư c ñánh giá quan ñi m hi u qu kinh t ch t lư ng s n ph m Ch t lư ng b m t c a chi ti t ñư c hình thành trình th c hi n ngun cơng có tính đ n y u t di truy n cơng ngh (tính in đ p) Tuy nhiên, quan tr ng nh t nguyên công gia cơng tinh, b i ngun cơng đ c tính ch t lư ng c a l p b m t đư c hình thành rõ nét Đi u nói lên t m quan tr ng c a phương pháp gia công tinh quy trình cơng ngh s c n thi t ph i xác đ nh phương pháp gia cơng h p lý v i ch ñ c t t i ưu Trong s n xu t ñã ñang ng d ng nhi u phương pháp gia công tinh khác Các phương pháp có th t p trung l i thành b n nhóm là: gia cơng b ng d ng c c t có lư i, gia công b ng h t mài k t dính, gia cơng b ng h t mài t gia công b ng bi n d ng d o b m t Đ nâng cao hi u qu c a nguyên công gia công tinh c n ph i đ y m nh cơng tác nghiên c u đ tìm nh ng u ki n gia công t i ưu s d ng thi t b h p lý Đ tài “ Nghiên c u nâng cao ch t lư ng b m t chi ti t máy phay nh hư ng ñ n ch t lư ng b m t chi ti t máy tinh” nh m tìm y u t t đưa bi n pháp ñ nâng cao ch t lư ng b m t chi ti t máy phay tinh M c tiêu - Phân tích y u t nh hư ng ñ n ch t lư ng b m t chi ti t - Đ xu t bi n pháp nâng cao ch t lư ng b m t phay tinh N i dung ph m vi nghiên c u 3.1 N i dung nghiên c u - Nghiên c u nh hư ng c a ch ñ c t ñ n ch t lư ng b m t chi ti t - Nghiên c u nh hư ng c a dao c t rung ñ ng c a h th ng cơng ngh đ n ch t lư ng b m t chi ti t 3.2 Ph m vi nghiên c u - Nghiên c u gi i pháp nâng cao ch t lư ng b m t chi ti t gia cơng: đ nhám tính ch t lý - Ti n hành th c nghi m v i chi ti t m u gia công máy phay CNC MILL 155 có t i vi n Cơng Ngh Cơ Khí T Đ ng hóa (Trư ng Đ i h c Bách Khoa- Đà N ng) Phương pháp nghiên c u - Xây d ng s lý thuy t - Th c nghi m nguyên công phay tinh máy phay CNC MILL 155 cho chi ti t m u - T k t qu th c nghi m ti n hành so sánh, tìm quy lu t nh hư ng ñưa bi n c i thi n D ki n k t qu ñ t ñư c hư ng phát tri n c a ñ tài 5.1 D ki n k t qu ñ t ñư c - Tìm đư c quy lu t nh hư ng c a t ng y u t ñ n ch t lư ng b m t phay tinh - Đưa bi n pháp ñ nâng cao ch t lư ng b m t chi ti t 5.2 Hư ng phát tri n c a ñ tài - Nghiên c u nâng cao ch t lư ng b m t chi ti t gia công tinh b ng bi n pháp công ngh khác C u trúc c a lu n văn Ngoài ph n m ñ u, k t lu n, tài li u, tham kh o ph l c lu n văn g m có chương sau : Chương 1: T NG QUAN V CH T LƯ NG B M T CHI TI T MÁY Chương 2: NH HƯ NG C A CH Đ C T, V T LI U, D NG C C T VÀ H TH NG CÔNG NGH Đ N CH T LƯ NG B M T CHI TI T MÁY Chương 3: NH NG HI N TƯ NG X Y RA TRONG QUÁ TRÌNH C T VÀ CH N CH Đ C T H P LÝ THEO Đ C TÍNH S N XU T C A MÁY Chương 4: TH C NGHI M XÁC Đ NH Đ NHÁM B M T KHI PHAY TINH VÀ CÁC BI N PHÁP C I THI N CH T LƯ NG B M T CHƯƠNG 1: T NG QUAN V CH T LƯ NG B M T CHI TI T MÁY Ch t lư ng s n ph m m t ch tiêu quan tr ng ph i ñ c bi t quan tâm chu n b công ngh ch t o s n ph m Ch t lư ng s n ph m ngành ch t o máy bao g m ch t lư ng ch t o chi ti t máy ch t lư ng l p r p chúng thành s n ph m hoàn ch nh Đ i v i chi ti t máy ch t lư ng ch t o chúng ñư c ñánh giá b ng thơng s b n sau đây: - Đ xác v kích thư c c a b m t - Đ xác v hình d ng b m t - Đ xác v v trí tương quan gi a b m t - Ch t lư ng b m t Trong ñ tài ch ñi sâu nghiên c u y u t ñ c trưng c a ch t lư ng b m t, nh hư ng c a ch t lư ng b m t t i kh làm vi c c a chi ti t máy, y u t nh hư ng ñ n ch t lư ng b m t phương pháp ñ m b o ch t lư ng b m t trình ch t o chi ti t máy 1.1 Các y u t ñ c trưng c a ch t lư ng b m t Kh làm vi c c a chi ti t máy ph thu c r t nhi u vào ch t lư ng c a l p b m t Ch t lư ng b m t t p h p nhi u tính ch t quan tr ng c a l p b m t, c th là: - Hình dáng l p b m t (đ sóng, đ nhám v.v…) - Tr ng thái tính ch t lý c a l p b m t (ñ c ng, chi u sâu bi n c ng, ng su t dư, v.v…) - Ph n ng c a l p b m t đ i v i mơi trư ng làm vi c (tính ch ng mịn, kh ch ng xâm th c hóa h c, đ b n m i,v.v…) Ch t lư ng b m t chi ti t máy ph thu c vào phương pháp u ki n gia cơng c th Ch t lư ng b m t m c tiêu ch y u c n ñ t bư c gia công tinh b m t chi ti t máy 1.1.1 Tính ch t hình h c c a b m t gia công a Đ nh p nhô t vi Trong trình c t, lư i c t c a d ng c c t s hình thành phoi kim lo i t o nh ng v t xư c c c nh b m t gia công Như v y b m t gia cơng có đ nhám (đ nh p nhơ t vi) Đ nh p nhô t vi c a b m t gia cơng đư c đo b ng chi u cao nh p nhô (Rz) sai l ch profin trung bình c ng (Ra) c a l p b m t Hình 1.1 – Sơ đ xác đ nh đ nh p nhơ t vi c a b m t chi ti t máy Sai l ch profin trunng bình c ng (Ra) tr s trung bình c a kho ng cách t đ nh đư ng nh p nhơ t vi t i ñư ng tr c t a ñ Ox: b Đ sóng B m t chu kỳ khơng b ng ph ng c a b m t chi ti t máy ñư c quan sát ph m vi l n ñ nhám b m t (t ñ n 10mm) Ngư i ta d a vào t l g n ñúng gi a chi u cao nh p nhơ bư c sóng đ phân bi t đ nh p nhơ t vi (đ nhám) b m t đ sóng c a b m t chi ti t máy (hình 1.2) Hình 1.2 – T ng quát v đ nhám đ sóng b m t chi ti t máy Trong đó:h – chi u cao nh p nhô t vi l – kho ng cách gi a hai đ nh nh p nhơ t vi H – chi u cao c a sóng L – kho ng cách gi a hai đ nh sóng Đ nhám b m t ng v i t l l/h = ÷ 50 Đ sóng b m t ng v i t l L/H = 50 ÷ 1000 1.1.2 Tính ch t lý c a b m t gia cơng Tính ch t lý c a l p b m t chi ti t máy ñư c bi u th b ng ñ c ng b m t, s bi n ñ i v c u trúc m ng tinh th l p b m t, ñ l n d u c a ng su t l p b m t, chi u sâu l p bi n c ng b m t a Hi n tư ng bi n c ng c a l p b m t b ng su t dư l p b m t 1.2 nh hư ng c a ch t lư ng b m t t i kh làm vi c c a chi ti t máy: Ch t lư ng b m t có nh hư ng nhi u ñ n kh làm vi c c a chi ti t máy, ñ n m i l p ghép c a chúng k t c u t ng th c a máy Trong ph m vi ñ tài s ch kh o sát m t s nh hư ng b n c a ch t lư ng b m t (ñ nh p nhô t vi, l p bi n c ng b m t) ñ i v i kh làm vi c c a chi ti t máy (tính ch ng mịn, đ b n m i, tính ch ng ăn mịn hóa h c, đ xác m i l p ghép) 1.2.1 nh hư ng ñ n tính ch ng mịn a nh hư ng đ n ñ nh p nhô t vi (ñ nhám b m t) b nh hư ng c a l p bi n c ng b m t c nh hư ng c a ng su t dư b m t 1.2.2 nh hư ng ñ n ñ b n m i c a chi ti t máy a nh hư ng c a ñ nhám b m t b nh hư ng c a l p bi n c ng b m t c nh hư ng c a ng su t dư b m t 1.2.3 nh hư ng t i tính ch ng ăn mịn hóa h c c a l p b m t chi ti t a nh hư ng đ n đ nh p nhơ t vi b m t b nh hư ng c a l p bi n c ng b m t 1.2.4 nh hư ng đ n đ xác m i l p ghép 1.3 Các y u t nh hư ng ñ n ch t lư ng b m t chi ti t gia công 1.3.1 nh hư ng c a ñ nhám b m t 1.3.2 nh hư ng ñ n ñ bi n c ng b m t 1.3.3 nh hư ng ñ n ng su t dư b m t CHƯƠNG 2: NH HƯ NG C A CH Đ C T, V T LI U, D NG C C T VÀ H TH NG CÔNG NGH Đ N CH T LƯ NG B M T CHI TI T MÁY 2.1 nh hư ng c a ch ñ c t ñ n ch t lư ng b m t chi ti t máy 2.1.1 nh hư ng c a t c ñ c t T c ñ c t y u t quan tr ng nh hư ng ñ n ñ nhám b m t chi ti t máy Khi c t thép cacbon v n t c c t th p, nhi t c t không cao, phoi kim lo i tách d , bi n d ng c a l p b m t khơng nhi u, v y đ nh p nhơ t vi b m t th p, ñ nhám b m t th p Khi tăng v n t c c t đ n kho ng 15 ÷ 20 m/ph nhi t c t, l c c t ñ u tăng có giá tr l n, gây bi n d ng d o m nh, ch t m t trư c m t sau dao kim lo i ch y d o Khi l p kim lo i b nén m t trư c dao nhi t ñ cao làm tăng h s ma sát vùng c t s hình thành l o dao L o dao làm tăng ñ nhám b m t gia công N u ti p t c tăng v n t c c t, l o dao b nung nóng nhanh hơn, vùng kim lo i bi n d ng b phá h y, l c dính c a l o dao không th ng n i l c ma sát c a dịng phơi l o dao b cu n ñi L o dao bi n m t ng v i v n t c c t kho ng t 30 đ n 60 m/ph l o dao khơng hình thành đư c; nên đ nhám b m t gia cơng gi m, đ nh n bóng b m t gia cơng tăng 2.1.2 nh hư ng c a lư ng ti n dao Khi gia công thép cacbon, v i giá tr c a lư ng ti n dao S = 0,02 ÷ 0,15mm/vịng m t gia cơng có đ nh p nhơ t vi th p nh t, n u gi m S < 0,02 mm/vịng đ nh p nhơ t vi s tăng lên, đ nh n bóng b m t gi m nh hư ng c a bi n d ng d o l n nh hư ng c a y u t hình h c N u tr s c a lư ng ti n dao S > 0,15 mm/vịng bi n d ng đàn h i s nh hư ng đ n s hình thành nh p nhô t vi, k t h p v i nh hư ng c a y u t hình h c, làm cho đ nhám b m t tăng lên 2.1.3 nh hư ng c a chi u sâu c t Chi u sâu c t có nh hư ng tương t lư ng ti n dao S ñ n ñ nhám b m t gia công, th c t ngư i ta thư ng b qua nh hư ng Nói chung không nên ch n giá tr c a chi u sâu c t nh c t lư i dao s b trư t nên m t gia công c t không liên t c Hi n tư ng gây trư t dao thư ng ng v i giá tr c a chi u sâu c t kho ng 0,02 ÷ 0,03 mm 2.2 nh hư ng c a v t li u gia công ñ n ch t lư ng b m t chi ti t máy Khi v t li u b m t chi ti t máy b bi n d ng d o m nh, c u trúc tinh th nh bi n thành c u trúc s i làm thay đ i r t nhi u hình d ng tr s 10 c a nh p nhô t vi (thay ñ i tr s Rz Ra) kim lo i giịn, gia cơng, h t tinh th cá bi t b bóc r i làm thay đ i hình d ng nh p nhơ t vi làm tăng kích thư c nh p nhô t vi 2.3 nh hư ng c a d ng c c t ñ n ch t lư ng b m t chi ti t máy 2.3.1 Thông s hình h c c a ph n c t dao phay 2.3.2 Các thành ph n c a l p kim lo i b c t a Phay b ng dao phay tr b Phay b ng dao phay m t ñ u 2.3.3 Ti t di n ngang th tích c a l p kim lo i b c t 2.3.4 Các thành ph n c a l c c t công su t c t phay 2.3.5 V t li u ch t o dao phay 2.3.6 Đ mòn tu i b n c a dao phay 2.4 nh hư ng rung ñ ng c a h th ng cơng ngh đ n ch t lư ng b m t gia công Quá trình rung đ ng h th ng cơng ngh t o chuy n ñ ng tương ñ i có chu kỳ gi a d ng c c t chi ti t gia cơng, làm thay đ i ñi u ki n ma sát, gây nên ñ sóng nh p nhô t vi b m t gia công CHƯƠNG 3: NH NG HI N TƯ NG X Y RA TRONG QUÁ TRÌNH C T VÀ CH N CH Đ C T H P LÝ THEO Đ C TÍNH S N XU T C A MÁY Quá trình c t phay ph c t p ti n Khi ti n, dao luôn ti p xúc v i chi ti t c t phoi v i ti t di n khơng thay đ i Trong t t c trư ng h p phay, phoi ñư c c t r i t ng m nh có chi u dày thay đ i Ngồi ra, phay, m i vòng quay c a dao, m i c a dao phay lúc vào ch ti p xúc v i chi ti t gia công cịn lúc khơng ti p xúc Lúc ăn vào chi ti t gia cơng có x y hi n tư ng va ñ p Như v y, ñi u ki n làm vi c c a dao phay n ng r t nhi u so v i ñi u ki n làm vi c c a dao ti n Cho nên c n ph i bi t qui lu t b n 12 3.2.2 Xác ñ nh lư ng ch y dao c c ñ i cho phép Khi xác ñ nh lư ng ch y dao c c ñ i, c n l y giá tr g n b ng giá tr làm cho dao b g y Đ i v i dao phay tr dao phay ñĩa, ch n lư ng dao c c ñ i c n xu t phát t chi u dày c t khơng đ i l n nh t, nghĩa amax = const T ta có th xác ñ nh lư ng ch y dao răng: C sz = (3.1) t t2 − D D2 Công th c bi u th s ph thu c gi a lư ng ch y dao v i chi u sâu c t đư ng kính dao phay Giá tr chi u dày c t c c ñ i (giá tr h s c khơng đ i ph thu c vào tính ch t lý c a v t li u gia cơng (đ i v i t ng lo i k t c u dao phay) 3.2.3 Xác ñ nh t c ñ c t Do t c ñ c t nh hư ng l n nh t ñ n tu i b n c a dao, ngư i ta ch n t c ñ c t xu t phát t tu i b n c a dao T c ñ c t ñư c xác ñ nh sau: v= C T a xb y (3.2) m Khi thay vào công th c liên quan ñ i v i trư ng h p phay b ng dao phay hình tr dao phay đĩa, ta có cơng th c tính t c ñ c t qua thông s công ngh : CD v= m x x+ y y z y T s B z t x+ y (3.3) Cũng tương t ta có cơng th c tính ch đ c t gia công b ng dao phay m t ñ u là: v= z (3.4) CD r T m s x B y z yt r 13 T công th c (3.3) (3.4) ta th y t c đ c t tăng đư ng kính dao phay tăng gi m tu i b n, lư ng ch y dao răng, chi u sâu c t, chi u r ng phay tăng M c ñ nh hư ng c a t ng thông s (D, B, t, sz, z T) t i t c ñ c t ñư c xác ñ nh b ng tr s d u c a s mũ 3.2.4 Xác đ nh cơng su t c t hi u d ng Công su t c t hi u d ng Ne theo b ng tiêu chu n theo công th c Ne = vT Pz v 6120 kW r i so sánh v i công su t c a máy N u th y cơng su t c a đ ng máy khơng ñ , nghĩa NCT < Ne trư c h t ph i gi m t c ñ c t (mà không ph i gi m chi u sâu c t hay lư ng ch y dao) theo công th c sau ñây: vN = vT N CT Ne (3.5) 3.2.5 Xác đ nh s vịng quay g n nh t c a tr c D a theo t c ñ c t ñã ch n (ve hay vN) xác đ nh s vịng quay g n nh t c a tr c t s vịng quay máy theo cơng th c ho c theo đ th (hình 3.1) T m ng v i t c đ c t ch n (ví d m/phút) ta v đư ng n m ngang, cịn t m ng v i đư ng kính ch n c a dao phay ta v ñư ng th ng ñ ng Hai ñư ng c t t i m t m, s vịng quay g n nh t c a tr c Ch ng h n hình 3.1 dùng dao phay có đư ng kính D = 110 mm v i t c đ c t 42 m/phút s vịng quay c a tr c s 125 vịng/phút 14 Hình 3.1 – Tốn đ s vịng quay c a dao phay 3.2.6 Xác ñ nh lư ng ch y dao phút Xác ñ nh lư ng ch y dao phút theo công th c ho c theo đ th (hình 3.2) Ví d : Khi gia cơng b ng dao phay có D = 110 mm, z = 10, sz = 0,2 mm/răng có n = 125 vịng/phút, lư ng ch y dao phút theo đ th ñư c xác ñ nh sau T ñi m ng v i lư ng ch y dao sz = 0,2mm/răng ta v ñư ng th ng ñ ng cho đ n c t đư ng n m nghiêng ng v i s dao phay z = 10 T m c t đó, ta s ñư ng n m ngang cho ñ n c t đư ng nghiêng ng v i s vịng quay tr c n =125/phút T m c t ta l i v ti p ñư ng th ng ñ ng Đi m c t c a ñư ng th ng v i thang lư ng ch y dao phút có máy giá tr lư ng ch y dao phút g n nh t 15 Hình 3.2 – Tốn đ lư ng ch y dao phút S d ng nh ng đ c tính s n xu t c a máy ñ ch n ch ñ c t t i ưu Vi c tăng su t lao ñ ng gia công máy c t kim lo i b gi i h n b i y u t chính: Kh s n xu t c a máy tính ch t c t c a dao N u kh s n xu t c a máy th p không cho phép s d ng h t tính ch t c t c a dao su t c a máy ñó ch m t ph n c a su t s d ng tính ch t c t c a dao ñ n c c ñ i N u kh s n xu t c a máy vư t tính ch t c t c a dao máy s đ t đư c su t c c ñ i (ñ i v i dao đó), trư ng h p khơng s d ng h t kh c a máy t c công su t máy, l c c t cho phép c c ñ i v v Theo quan ñi m s n xu t kinh t c a vi c s d ng máy dao trư ng h p t i ưu trư ng h p công su t c a máy tính ch t c t c a dao trùng ho c g n b ng Đ c tính s n xu t c a máy ñ th ph thu c gi a kh c a máy dao Đ c tính s n xu t cho phép làm ñơn gi n nhanh vi c xác ñ nh ch ñ c t t i ưu c a m i lo i máy cho trư c 16 CHƯƠNG 4: TH C NGHI M XÁC Đ NH Đ NHÁM B M T KHI PHAY TINH VÀ CÁC BI N PHÁP C I THI N CH T LƯ NG B M T 4.1 Th c nghi m xác ñ nh ñ nhám b m t th c hi n nguyên công phay tinh máy phay CNC MILL 155 4.1.1 Đi u ki n th c nghi m a Đ c tính c a máy phay CNC MILL 155 Hình 4.1 – Máy phay CNC MILL 155 - Vùng làm vi c (Working area) + Kho ng d ch chuy n theo phương X: 300 (mm) + Kho ng d ch chuy n theo phương Y: 200 (mm) + Kho ng d ch chuy n theo phương Z: 300 (mm) - Bàn máy (Milling table) + Kích thư c bàn máy: 520x180 (mm) + T i tr ng máy: 20 (kg) - H p t c ñ (Milling spindle drive) + Công su t ñ ng cơ: 2,5 (kW) + Dãi t c ñ tr c chính: 150-5000 (v/ph) + Mơmen xo n c c đ i: 20 (N.m) - H p ch y dao (Feed drive) + Đ ng cơ: 0,2 (kW) 17 + L c c t: 2500 (N) + Lư ng ch y dao l n nh t theo phương X, Y, Z (0÷ 4) m/ph + Lư ng ch y dao nhanh theo phương X, Y, Z 7,5 (m/ph) - H th ng dao c (Tool system) + S dao: 10 + Đư ng kính l n nh t c a dao: Ø70 (mm) + Chi u dài l n nh t c a dao: 200 (mm) + Kh i lư ng l n nh t c a dao: 0,8 (kg) + L c vòng 1100 (N) b D ng c c t (Dao phay) Dao phay tinh m t đ u có g n m nh h p kim c ng có s hi u: APGT1135PDFR-G2 v i thơng s sau: Hình 4.2 – M nh dao c t L1= 11 (mm) L2= 6,35 (mm) S1= 3,5 (mm) F1= 1,2 (mm) R1= 0,8 (mm) Các m nh h p kim ñư c g n lên đ u dao b ng vít hãm chun dùng Dao phay có s hi u BAP300-050A07R (Theo tài li u s tay dao c t – Vi n công ngh khí t đ ng hóa – Trư ng Đ i h c Bách khoa Đà N ng) 18 Hình 4.3 – K t c u c a dao cán dao Trong đó: D1 = 50 (mm) L1 = 40 (mm) D9 = 22 (mm) L7 = 20 (mm) D8 = 11 (mm) W1 = 10,4 (mm) L8 = 6,3 (mm) S Z = Kh i lư ng dao 0,4 (kg) c Thi t b ño Máy ño ñ c ng EMCO-TEST N3 (Vi n Cơng ngh khí, t đ ng hóa) Hình 4.4 – Máy ño ñ c ng Máy ño ñ nhám v i thang đo Ra Rz Hình 4.5 – Máy ño ñ nhám b m t 19 d V t li u gia công Thép SKD61 v i thành ph n theo tiêu chu n JIS G4404 (1983) Nh t B n, có thành ph n b ng 4.1 thí nghi m gia cơng đ c ng 32 - 40 HRC B ng 4.1: Thành ph n c a thép SKD61 %C %Mn 0,32-0,42% 0,5% %Si %Cr 0,8-1,2% %Mo 4,5-5,5% 1,5% %V 0,8-1,2% Hình 4.6 – Gia công chi ti t m u e Ch ñ c t Kho ng ch ñ c t nghiên c u đư c xác đ nh thơng qua thí nghi m sơ b b ng thơng s ch ñ c t cho m nh c t APGT1135PDFR-G2, đ ng th i xây d ng mơ hình quy ho ch th c nghi m theo ta ñư c ma tr n thí nghi m b ng 4.2 B ng 4.2: B ng ma tr n thí nghi m G.h n dư i (- α) Thông s t(mm) S(mm/vg) V (m/ph) ae ap 0,246 0,178 261,4 M c dư i (-1) 0,3 0,2 270 M c TB (0) 0,55 0,3 310 M c (+1) 0,8 0,4 350 G.h n (+α) 0,854 0,422 358,6 Các bi n x1 x2 x3 20 4.1.2 K t qu th c nghi m a K t qu th c nghi m Sau gia công chi ti t m u v i ch ñ c t ñã xây d ng ño ñ nhám Ra b m t chi ti t K t qu ñư c th ng kê b ng 4.3 B ng 4.3 - B ng k t qu th c nghi m TT 10 11 12 13 14 15 t mm 0.3 0.8 0.3 0.8 0.8 0.8 0.3 0.8 0.854 0.246 0.55 0.55 0.55 0.55 0.55 S mm/vg 0.2 0.2 0.4 0.4 0.2 0.2 0.4 0.4 0.3 0.3 0.421 0.178 0.3 0.3 0.3 V m/ph 270 270 270 270 350 350 350 350 310 310 310 310 358.6 261.4 310 Ra µm 0.571 0.785 0.516 0.883 0.503 0.508 0.638 0.743 0.563 0.669 0.758 0.554 0.636 0.815 0.711 b Xác ñ nh hàm h i quy t i ưu hoá S d ng ph n m m Matlab ñ quy ho ch th c nghi m gi i toán t i ưu hố, ta đư c hàm h i quy v nhám b m t sau: ln(Ra) = (27.591186 + 8.491366.lnt - 9.752964.lnS - 10.234771.lnV + 0.217090.lnt.lnS - 1.449336.lnt.lnV + 1.647837.lnS.lnV - 0.160584.lnt2 0.284649.lnS2 + 0.936091.lnV2) c Phân tích k t qu nghiên c u nh hư ng c a v n t c c t lư ng ch y dao ñ n nhám b m t đ th hình 4.7 ta th y, v n t c c t lư ng ch y dao có nh hư ng tr c ti p đ n 21 đ nhám b m t gia cơng, lư ng ch y dao nh d n ñ n chi u cao nh p nhô t vi b m t th p Hình 4.7 - nh hư ng c a v n t c c t lư ng ch y dao ñ n nhám b m t nh hư ng c a v n t c chi u sâu c t ñ n nhám b n m t th hi n hình 4.8 Khi gia cơng chi u sâu c t nh , lư i c t c a d ng c trư t cào xư c lên b m t gia công làm tăng ñ nhám b m t Tuy nhiên, tăng chi u sâu c t nhám b m t l i gi m v i trư ng h p gia cơng cao t cđ 22 Hình 4.8 - nh hư ng c a v n t c c t chi u sâu c t ñ n nhám b m t K t qu đ th hình 4.9 cho th y, nh hư ng c a lư ng ch y dao chi u sâu c t t i nhám b m t Khi tăng lư ng ch y dao S nhám b m t tăng nhanh b nh hư ng c a chi u sâu c t Hình - nh hư ng c a v n t c c t chi u sâu c t ñ n nhám b m t 23 4.2 Các bi n pháp công ngh Ch t lư ng b m t chi ti t máy m t ch tiêu r t quan tr ng ñ i v i q trình gia cơng chi ti t máy, nh t giai đo n gia cơng tinh Đ ñ m b o ch t lư ng b m t gia công, trư c h t ph i chu n b h th ng công ngh th t t t, đ c bi t khâu gia cơng tinh M c tiêu ñây xác ñ nh áp d ng có hi u qu bi n pháp công ngh nh m c i thi n ch t lư ng b m t v y u t : ñ nhám, chi u sâu bi n c ng, m c ñ bi n c ng, ng su t dư c a l p b m t chi ti t máy Nh ng bi n pháp công ngh ñã ñư c ki m nghi m có hi u qu nh m c i thi n ch t lư ng b m t chi ti t máy gia công b ng d ng c c t thư ng (d ng c có lư i) đư c t ng k t b ng 4.4 B ng 4.4 - Bi n pháp c i thi n ch t lư ng b m t gia công chi ti t máy b ng d ng c c t thư ng (d ng c có lư i) Bi n pháp làm gi m chi u cao nh p nhô t vi (Rz) gi m chi u sâu bi n c ng (tc) - V t li u gia công - S c b n cao, gi i h n ch y cao, nhi u cacbon, ñ c ng cao - Lư ng ti n dao S, - Giá tr S, Sz nh (giá tr nh nh t kho ng 0,03 Mm/Vòng) Sz - Giá tr c a chi u sâu c t nh ( giá tr nh nh t kho ng - Chi u sâu c t 0,01mm) - Giá tr c a v n t c c t tăng, giá tr nh nh t, tùy c p -V nt cc tv v t li u gia công v t li u d ng c (ví d : ti n tinh thép b ng dao thép gió ho c dao g m vmin kho ng - V t li u d ng c 300 ÷ 500m/ph) - Đ c ng nóng (ch u nhi t) tăng, kh ch u nhi t c t c a d ng c tăng theo th t sau: thép gió, h p kim c ng, g m, kim cương - Dung d ch trơn - Đ nh t tăng theo th t : nư c, d u ngu i - Thơng s hình h c c a d ng c c t: Góc trư c l n d n Góc trư c γ Góc sau l n d n Góc sau α Bán kính mũi dao r Bán kinh mũi dao r nh - Đ mòn d ng c u Đ mòn d ng c ( µ ) nh Y ut nh hư ng 24 4.2 Các bi n pháp v v t li u Đ ñ t ñ nhám b m t th p (đ nh n bóng b m t cao) c t g t ngư i ta thư ng ti n hành thư ng hóa thép cacbon nhi t đ 850 ÷ 870oC trư c c t g t Đ c i thi n ñi u ki n c t nâng cao tu i th d ng c c t ngư i ta thư ng ti n hành thép cacbon nhi t ñ 900oC gi ñ c u trúc kim lo i có h t nh ñ u Đ c ng v t li u gia cơng tăng chi u cao nh p nhơ t vi gi m h n ch nh hư ng c a v n t c c t ñ i v i chi u cao nh p nhô t vi Khi ñ c ng c a v t li u gia cơng đ t t i giá tr HB = 5000N/mm2 nh hư ng c a v n t c c t t i chi u cao nh p nhơ t vi Rz h u khơng cịn M t khác, gi m tính d o c a v t li u gia công b ng bi n c ng b m t làm gi m chi u cao nh p nhô t vi 4.3 Các bi n pháp v d ng c c t K t c u c a dao phay nh hư ng l n t i kh làm vi c c a dao hi u qu s d ng chúng Phương hư ng đ ch t o dao phay h p kim c ng ki u m i dùng k t c u l p ráp t m nh h p kim c ng thay th (khi mòn ta ch vi c thay m nh m i) Phương pháp k p b ng cho phép xoay m nh h p kim c ng nh m thay ñ i lư i c t cho phép s d ng dao phay không c n ph i mài l i Sau m nh b mòn h t ta ch vi c thay nhanh m nh m i Vì th th i gian ñ ph c h i dao phay gi m xu ng r t nhi u S d ng m nh thay th có nh ng ưu m sau ñây so v i m nh hàn ph i mài: - Tu i b n cao (cao 30%) không ph i hàn mài l i (q trình mài l i làm gi m tính ch t c t c a h p kim c ng); - Thay đ i nhanh; - Có th s d ng h p kim c ng có kh ch ng mòn cao (lo i h p kim d b n t hàn mài); - Có kh m m t l p h p kim ch ng mòn (cacbit titan, nitrit titan…) 25 - Tăng nhanh ph n trăm hoàn l i mài c a h p kim (t 15-20% ñ i v i d ng c hàn, lên t i 90% ñ i v i d ng c dùng m nh h p kim thay th ); - Gi m th i gian ph c n thi t ñ thay ñ i ñi u ch nh dao mòn; - Gi m s lo i dao, ñơn gi n vi c trang b d ng c ; - Có kh t p trung s n xu t b ph n thay th cho lo i d ng c khác (dao ti n, dao phay, dao chu t…) - Có kh mài t p trung s khí hóa t đ ng hóa; - Các kích thư c thơng s hình h c c a dao ñư c c ñ nh, ñi u ñ c bi t quan tr ng ñ i v i máy u n theo chương trình s … Nh ng ưu m nói xác đ nh hi u qu kinh t s d ng dao phay b ng nh ng m nh h p kim c ng nhi u m t 26 K T LU N VÀ TRI N V NG C A Đ TÀI Qua th i gian tìm tịi nghiên c u ti n hành thí nghi m, kh o sát q trình gia cơng chi ti t máy ñ hoàn thành lu n văn K t qu ñ t ñư c c a lu n văn sau: - Phân tích đư c y u t đ c trưng cho ch t lư ng b m t chi ti t máy (hình dáng c a l p b m t, tr ng thái tính ch t lý c a l p b m t) - Phân tích rõ nh hư ng c a ch t lư ng b m t t i kh làm vi c c a chi ti t máy - Phân tích đư c y u t nh hư ng ñ n ch t lư ng b m t chi ti t máy gia cơng - Phân tích đư c nh hư ng c a ch ñ c t, v t li u gia công, d ng c c t rung ñ ng c a h th ng cơng ngh đ n ch t lư ng b m t chi ti t máy - L a ch n ñư c ch ñ c t h p lý ñ ti n hành thí nghi m kh o sát ñ t k t qu , ñ m b o an tồn cho ngư i máy móc, thi t b - Xây d ng ñư c hàm th c nghi m bi u ñ v m i quan h gi a ch ñ c t nhám b m t (sai l ch prơfin trung bình c ng Ra) - So sánh ñư c gi a k t qu thu ñư c bi u ñ k t qu th c nghi m thu ñư c qua phép ño ñ nhám b m t - Đưa đư c bi n pháp v cơng ngh , bi n pháp v v t li u bi n pháp v d ng c c t ñ c i thi n ch t lư ng b m t chi ti t máy phay tinh - Các k t qu ñây thu ñư c ti n hành th c nghi m v i m t lo i v t li u m t ñi u th c nghi m nh t ñ nh Tuy nhiên ñây ñã trình bày ñư c m t phương pháp ñ nâng cao ñư c ch t lư ng b m t chi ti t máy Có th áp d ng cách xây d ng gia công lo i v t li u ñi u ki n th c nghi m khác ñ nâng cao ñư c ch t lư ng b m t gia công tinh ... c a máy Thông thư ng, chi u sâu c t phay thô không – mm Khi phay thô b ng dao phay m t ñ u h p kim c ng nh ng máy có cơng su t l n, chi u sâu c t có th đ t t i 20 – 25 mm l n Khi phay tinh chi. .. cao ch t lư ng b m t chi ti t máy phay nh hư ng ñ n ch t lư ng b m t chi ti t máy tinh? ?? nh m tìm y u t t đưa bi n pháp ñ nâng cao ch t lư ng b m t chi ti t máy phay tinh M c tiêu - Phân tích y... ñ n ch t lư ng b m t phay tinh - Đưa bi n pháp ñ nâng cao ch t lư ng b m t chi ti t 5.2 Hư ng phát tri n c a ñ tài - Nghiên c u nâng cao ch t lư ng b m t chi ti t gia công tinh b ng bi n pháp