i ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP -   NGUYỄN HỮU HẢI NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA CHẾ ĐỘ CẮT ĐẾN QUÁ TRÌNH CẮT KHI PHAY THÉP 60C2 QUA TÔI BẰNG DAO PHAY HỢP KIM CỨNG PHỦ PVD Chuyên ngành: Kỹ thuật khí Mã số : LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC TS TRẦN MINH ĐỨC THÁI NGUYÊN – NĂM 2015 Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ ii LỜI CAM ĐOAN Tôi là: Nguyễn Hữu Hải - Học viên cao học lớp K14 chuyên ngành Kỹ thuật Cơ khí, khóa 2011- 2013 trƣờng Đại học Kỹ thuật Công nghiệp - Đại học Thái Nguyên Sau hai năm học tập, rèn luyện nghiên cứu trƣờng, lựa chọn thực đề tài tốt nghiệp “Nghiên cứu ảnh hưởng chế độ cắt đến trình cắt phay thép 60C2 qua dao phay hợp kim cứng phủ PVD” Đƣợc giúp đỡ hƣớng dẫn tận tình Thầy giáo TS Trần Minh Đức nỗ lực thân, đề tài đƣợc hoàn thành Tôi xin cam đoan số liệu kết nêu Luận văn trung thực chƣa đƣợc công bố công trình khác, trừ phần tham khảo đƣợc ghi rõ Luận văn Thái Nguyên, ngày 18 tháng 11 năm 2014 Học viên Nguyễn Hữu Hải Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ iii LỜI CẢM ƠN Lời xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới TS Trần Minh Đức- Thầy tận tình hƣớng dẫn suốt trình nghiên cứu hoàn thành luận văn Tác giả xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu trƣờng Đại học Kỹ thuật Công nghiệp, Phòng quản lý đào tạo sau đại học, Khoa Cơ khí môn Chế tạo máy tạo điều kiện thuận lợi cho trình học tập, nghiên cứu thực luận văn Cuối muốn bày tỏ lòng cảm ơn gia đình tôi, thầy cô giáo, bạn đồng nghiệp ủng hộ động viên suốt trình làm luận văn Mặc dù cố gắng song kiến thức kinh nghiệm hạn chế nên chắn luận văn không tránh khỏi thiếu sót, tác giả mong muốn nhận đƣợc dẫn từ thầy cô giáo bạn đồng nghiệp để luận văn đƣợc hoàn thiện có ý nghĩa thực tiễn Xin trân trọng cảm ơn! Tác giả Nguyễn Hữu Hải Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ iv MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN LỜI CẢM ƠN i iii MỤC LỤC iv DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT vii BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ ix DANH MỤC BẢNG BIỂU x PHẦN MỞ ĐẦU -1- Tính cấp thiết đề tài -1- Mục đích phƣơng pháp nghiên cứu -2- Đối tƣợng nghiên cứu -3- Ý nghĩa khoa học ý nghĩa thực tiễn -3- Nội dung luận văn -3- Chƣơng TỔNG QUAN VỀ GIA CÔNG CẮT GỌT KHI PHAY - 1.1 Các thông số trình cắt -4- 1.1.1 Quá trình hình thành phoi -4- 1.1.1.1 Khái niệm phân loại phoi -4- 1.1.1.2 Quá trình hình thành phoi cắt vật liệu dẻo - 1.1.1.3 Quá trình hình thành phoi phay cứng -5- 1.2 Lực cắt -6- 1.2.1 Cơ sở lý thuyết lực cắt gọt -6- 1.2.2 Ảnh hƣởng điều kiện cắt đến lực cắt -7- 1.3 Nhiệt -9- 1.3.1 Nhiệt cắt -9- 1.3.2 Ảnh hƣởng dung dịch trơn nguội đến nhiệt cắt - 12 1.4 Khái quát tình hình nghiên cứu phay cứng Số hóa Trung tâm Học liệu - 12 http://www.lrc-tnu.edu.vn/ v 1.4.1 Tình hình nghiên cứu Thế giới - 12 1.4.2 Tình hình nghiên cứu Việt Nam - 12 1.5 Kết luận - 13 Chƣơng PHAY CỨNG THÉP 60C2 QUA TÔI BẰNG DAO PHAY HKC PHỦ PVD - 14 2.1 Đặc điểm trình phay cứng thép qua - 14 2.2 Các đặc tính thép lò xo - 15 2.3 Gia công cắt gọt phay - 16 2.3.1 Khái niệm chung - 16 2.3.2 Phân loại dao phay - 16 2.3.3 Vật liệu chế tạo dao phay - 17 2.3.4 Dao phay hợp kim cứng phủ PVD - 172.3.5 Các thông số hình học dao phay - 18 2.3.6 Các yếu tố lớp cắt - 20 2.3.7 Lực cắt phay - 22 2.3.8 Độ mòn tuổi bền dao phay - 23 2.4 Ứng dụng phay cứng thép 60C2 qua giới hạn vấn đề nghiên cứu - 24 2.4.1 Ứng dụng - 24 2.4.2 Giới hạn vấn đề nghiên cứu - 24 Chƣơng 3: NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM - 26 3.1 Phƣơng pháp nghiên cứu thực nghiệm - 26 3.1.1 Các nguyên tắc quy hoạch thực nghiệm - 26 3.1.2 Quy hoạch thực nghiệm mô hình hồi quy thực nghiệm - 27 3.2 Giới thiệu hệ thống thực nghiệm - 30 3.2.1 Yêu cầu hệ thống thí nghiệm - 30 3.2.2 Hệ thống thí nghiệm: - 30 - Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ vi 3 Thiết bị thí nghiệm - 31 3.4 Xử lý số liệu thực nghiệm - 34 3.4.1.Sơ đồ quy hoạch thực nghiệm - 34 3.4.2 Mục đích thí nghiệm - 35 3.4.3 Trình tự tiến hành thí nghiệm: - 35 3.4.4 Xử lý số liệu: - 37 3.5 Thảo luận kết - 41 3.6 Kết luận chƣơng - 42 KẾT LUẬN CHUNG VÀ HƢỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO - 43 TÀI LIỆU THAM KHẢO - 45 - Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ vii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT KÍ HIỆU γ Ý NGHĨA Góc trƣớc Góc tác động Góc trƣợt Góc cắt t Ciều sâu cắt S Lƣợng chạy dao V Vận tốc cắt Ra Độ nhám bề mặt L Chiều dài phoi Lo Chiều dài cắt Chiều dầy phoi thực tế a1 a Chiều dầy phoi lý thuyết R Tổng hợp lực tác dụng lên dao Ro R1 N Fo N' F o Lực tổng hợp pháp tuyến Tổng hợp lực tác dụng lên mặt sau Lực pháp tuyến tác dụng lên mặt trƣớc Lực ma sát phoi lên mặt trƣớc Lực pháp tuyến tác dụng lên mặt sau Lực ma sát phoi lên mặt sau Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ viii Px P y Pz n Thành phần lực cắt theo phƣơng X Thành phần lực cắt theo phƣơng Y Thành phần lực cắt theo phƣơng Z Số vòng quay trục A Công hớt phoi A Công sinh biến dạng đàn hồi biến dạng dẻo A2 A3 Ps Q o Công sinh để thắng lực ma sát mặt trƣớc dao Công sinh để thắng lực ma sát mặt sau dao Lực mặt phẳng trƣợt Nhiệt lƣợng tỏa trình cắt Độ mòn dao Thời gian làm việc dao ϕ Góc nghiêng dao Góc sau D Đƣờng kính dao phay P Lực vòng Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ ix BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Hình 1.1 Các loại phoi - Hình 1.2 Sơ đồ trình hình thành phoi cắt vật liệu dẻo - Hình 1.3 Sơ đồ tác dụng lực cắt tự - Hình 1.4 Sơ đồ hình thành lan tỏa nhiệt - 11 Hình 2.1 Các loại dao phay - 17 Hình 2.2 Các thông số hình học phần cắt dao phay mặt đầu - 19 Hình 2.3 Sơ đồ cắt phoi dao phay - 20 Hình 2.4 Sơ đồ tính góc tiếp xúc - 21 Hình 2.5 Sơ đồ xác định chiều dày cắt diện tích lớp cắt dao phay chúng đồng thời tham gia vào trình cắt - 21 Hình 2.6 Sơ đồ lực cắt tác dụng lên dao phay trụ - 22 Hình 2.7 Các dạng mài mòn dao phay - 23 Hình 3.1: Hệ thống thí nghiệm - 31 Hình 3.2: Trung tâm gia công VMC - 85S - 32 Hình 3.4: Phôi thép lò xo 60C2 - 33 Hình 3.5:Bộ thiết bị đầu đo lực kế Kistler 9257BA - 33 Hình 3.6: Máy đo nhám SJ-201 - 34 Hình 3.7: Sơ đồ quy hoạch thực nghiệm - 34 Hình 3.8:Đồ thị biểu diễn quan hệ S, n Ra - 39 Hình 3.9:Đồ thị biểu diễn quan hệ S, n Fx - 40 Hình 3.10:Đồ thị biểu diễn quan hệ S, n Fy - 41 Hình 3.11:Đồ thị biểu diễn quan hệ S, n Fz - 41 - Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ x DANH MỤC BẢNG BIỂU (Bảng 3.1: Ma trận thực nghiệm điểm) - 35 (Bảng 3.2: Kết thực nghiệm) - 36 - Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ - 32 - (Hình 3.2: Trung tâm gia công VMC - 85S) - Dao: Sử dụng dao phay mặt đầu Ø 80 gắn 04 mảnh HKC phủ PVD hãng LAMINA có Ký hiệu: APMT 1604 PDTR (LT 30 - PVD SUBMICRON) (Hình 3.3: Mảnh dao Hợp kim cứng phủ PVD) - Đồ gá: Sử dụng gá kẹp có Trung tâm Thí nghiệm Trƣờng Đại học Kỹ thuật Công nghiệp - Đại học Thái Nguyên để gá đặt đầu đo lực Kistler 9257 BA - Phôi: Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ - 33 - Thép lò xo 60C2 qua tạo hình dáng - Độ cứng: 35 ÷ 38 HRC - Kích thƣớc: 100 x 80 x (Hình 3.4: Phôi thép lò xo 60C2) - Dụng cụ đo kiểm: - Đầu đo lực kế Kistler 9257BA đƣợc kết nối với máy tính (Hình 3.5:Bộ thiết bị đầu đo lực kế Kistler 9257BA) - Máy đo nhám SJ-201 - Mitutoyo – Nhật Bản Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ - 34 - (Hình 3.6: Máy đo nhám SJ-201) - Thƣớc cặp độ phân giải 0,01 – Mitutoyo – Nhật Bản 3.4 Xử lý số liệu thực nghiệm 3.4.1.Sơ đồ quy hoạch thực nghiệm Sử dụng sơ đồ quy hoạch thực nghiệm, ma trận quy hoạch thực nghiệm thể nhƣ sau: (Hình 3.7: Sơ đồ quy hoạch thực nghiệm) - Bộ thông số thí nghiệm đƣợc xác định thông qua sơ đồ quy hoạch thực nghiệm với ma trận thực nghiệm điểm có 02 thông số công nghệ thay đổi vận tốc Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ - 35 cắt (n) lƣợng chạy dao (S), cụ thể nhƣ sau: Điểm TN P1 S (mm/ph) n (v/ph) (+) (0) 479 80 P2 (+) 80 P3 (0) 64 (-) 398 (-) 398 P4 (-) 48 (0) 479 P5 (-) 48 (+) 560 P6 (0) 64 (+) 560 (Bảng 3.1: Ma trận thực nghiệm điểm) 3.4.2 Mục đích thí nghiệm Khảo sát độ nhám bề mặt chi tiết gia công (Ra) lực cắt (F) thông qua thông số tốc độ cắt (n) lƣợng chạy dao (S) để từ xác định đƣợc thông số chế độ cắt hợp lý cho trình cắt thực gia công phay mặt phẳng thép 60C2 qua dao phay mặt đầu gắn mảnh Hợp kim cứng phủ PVD Các tiêu đánh giá ảnh hƣởng chế độ cắt đến thông số kỹ thuật trình cắt phay cứng thép 60C2 qua dao phay mặt đầu gắn mảnh Hợp kim cứng phủ PVD: - Lực cắt phay - Độ nhám bề mặt chi tiết 3.4.3 Trình tự tiến hành thí nghiệm: * Chuẩn bị trƣớc thí nghiệm: - Tạo phôi: Xác định mác thép lò xo 60C 2, gia công chuẩn bị phôi, để đạt độ cứng 35 ÷ 38 HRC, đo độ cứng trƣớc gia công - Chuẩn bị đồ gá để gá đặt phôi lên máy đo lực kế Kistler 9257BA, sau gá đặt lên máy phay CNC - Chuẩn bị phƣơng tiện đo kiểm theo phƣơng án gia công, Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ - 36 - Chọn máy, lập trình gia công chi tiết máy phay CNC theo thông số (S), (n) dùng để khảo sát - Xây dựng sơ đồ quy hoạch thực nghiệm, ma trận thực nghiệm với thông số công nghệ thay đổi vận tốc cắt (n) lƣợng chạy dao (S) * Phƣơng pháp tiến hành thực nghiệm: + Lập sơ đồ quy hoạch thực nghiệm: - Quá trình tiến hành thí nghiệm đƣợc thực theo sơ đồ quy hoạch thực nghiệm điểm từ đến với thông số công nghệ (n) (S) theo ma trận tính toán + Tiến hành thí nghiệm: - Thí nghiệm đƣợc tiến hành theo bƣớc từ - với vận tốc cắt, lƣợng chay dao cụ thể theo bảng kê chiều sâu cắt cho toàn trình thí nghiệm t = 0,3mm Mỗi bƣớc thí nghiệm đƣợc tiến hành gia công điều kiện cắt khô hoàn toàn dung dịch tƣới nguội thời gian phút sau tiến hành đo độ nhám bề mặt chi tiết máy đo độ nhám SJ-201 - Mitutoyo – Nhật Bản, đồng thời chi tiết gia công đƣợc gá đặt đầu đo lực Kistler 9257BA cho ta số liệu cụ thể thành phần lực cắt trình gia công thí nghiệm Các bƣớc đƣợc lập lại tƣơng tự hết thí nghiệm cho kết thí nghiện đạt đƣợc nhƣ bảng + Tổng hợp số liệu thí nghiệm: Thứ tự n (v/ph) TN S Nhám bề mặt Lực cắt F(N) (mm/ph) Ra(μm) Fx Fy Fz P1 479 80 0,53 166 191,33 182,6 P2 398 80 0,13 173,33 189,33 220 P3 398 64 0,25 161 178,33 200,67 P4 479 48 0,11 119,67 152,33 160,33 P5 560 48 0,15 104 156,67 212 P6 560 64 0,23 125,67 159 253,33 (Bảng 3.2: Kết thực nghiệm) Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ - 37 3.4.4 Xử lý số liệu: Thực nghiệm trình phay cứng, nghiên cứu chất lƣợng bề mặt gia công dƣới ảnh hƣởng hai thông số chế độ cắt: n(v/ph); S (m/ph) Chỉ tiêu đánh giá chất lƣợng bề mặt gia công là: độ nhám Ra Kết nhiều công trình nghiên cứu thực nghiệm phay cứng cho thấy quan hệ tiêu đánh giá Y (Ra) với chế độ cắt (n, S) có dạng hàm mũ: Ra C.na1 S a2 (3.18) Các số mũ a1, a2 hệ số C phƣơng trình (3.18) đƣợc xác định thực nghiệm Lấy logarit hai vế ta có: (3.19) y = ao + a1x1 + a2x2 Trong đó: y = lnRa; a0 = lnC; x1 = lnt; x2 = lnS Trong phƣơng trình (3.19) y, x1, x2 biết Cần xác định hệ số: ao; a1; a2 Để nhận đƣợc phƣơng trình dạng (3.18), dùng phần mềm Minitab 16 để giải phƣơng trình (3.19) với kết thực nghiệm bảng tổng hợp số liệu thí nghiệm (Bảng 3.2.), ta đƣợc phƣơng trình hồi quy nhƣ sau: a) Hàm hồi quy thực nghiệm Ra Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ - 38 - b) Hàm hồi quy thực nghiệm Fx c) Hàm hồi quy thực nghiệm Fy d) Hàm hồi quy thực nghiệm Fz Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ - 39 Nhƣ hàm hồi quy nhám bề mặt Ra, Fx, Fy Fz có dạng nhƣ sau: lnRa = -19,1 + 1,56lnn + 1,9lnS lnFx = 6,46 – 0,653lnn + 0,604lnS lnFy = 4,89 - 0.189lnn + 0.34lnS lnFz = -5,58 + 1,59lnn + 0,329lnS Sau đổi biến có quan hệ nhám bề mặt Ra, Fx, Fy Fz với vận tốc cắt (n) lƣợng chạy dao (S) theo hàm sau: R 5,07.10 9.n1,56 S1,9 a F 639,06.n 0,653.S 0,604 x F 132,95.n 0,189.S 0,34 y F 3,77.10 3.n1,59 S 0,329 z Đây phƣơng trình hồi quy thực nghiệm quan hệ nhám, lực cắt với vận tốc cắt lƣợng chạy dao Dùng phần mềm Matlab7 để vẽ đồ thị biểu diễn mối quan hệ hàm nhƣ sau: (Hình 3.8:Đồ thị biểu diễn quan hệ S, n Ra ) Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ - 40 - (Hình 3.9:Đồ thị biểu diễn quan hệ S, n Fx ) Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ - 41 (Hình 3.10:Đồ thị biểu diễn quan hệ S, n Fy ) (Hình 3.11:Đồ thị biểu diễn quan hệ S, n Fz ) 3.5 Thảo luận kết - Dựa vào biểu đồ, đồ thị quan hệ vận tốc, lƣợng chạy dao lực cắt ta thấy giá trị lƣợng chạy dao vận tốc cắt tăng lực cắt giảm ta cần cắt với tốc độ cao Nhƣng vận tốc cắt tăng cao tuổi bền giảm, phay cứng điều kiện cắt khó khăn cần cân đối lựa chọn vận tốc cắt hợp lý Còn giá trị vận tốc ta tăng lƣợng chạy dao giá trị thành phần lực cắt tăng lƣợng lớn Tăng lƣợng chạy dao chiều dầy phoi tăng ma sát mặt trƣớc, mặt sau tăng, điều cho thấy tăng lƣợng chạy dao lực cắt tăng nên lƣợng mòn tăng Vậy gia công cần chọn thông số chế độ cắt hợp lý để có lực cắt nhỏ nhằm tăng tuổi bền cho dao nên ta chọn chế độ cắt khoảng 400 n 500 (v/phút) với lƣợng chạy dao S ≤ 48 (mm/phút) - Trên biểu đồ ta thấy vận tốc cắt cao nhám bề mặt thấp (độ nhẵn bóng cao) lƣợng chạy dao lớn nhám bề mặt tăng theo (giảm độ nhẵn bóng) Đồng thời dựa theo bảng kết thực nghiệm ảnh hƣởng chế độ cắt đến độ nhám bề mặt ta nhận thấy ta thấy Ra thí nghiệm P4 bề mặt gia công đạt đƣợc tốt Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ - 42 nhất, đồng thời lực cắt nhỏ lƣợng chạy dao hợp lý cho ta kết mòn dao nhỏ Khi cắt với vận tốc cao, lƣợng chạy dao nhỏ lát cắt sau xóa vết lát cắt trƣớc làm tăng độ nhẵn bóng bề mặt gia công Do muốn dùng dao phay gắn mảnh HKC phủ PVD gia công tinh vật liệu thép 60C2 qua đạt bề mặt chất lƣợng tốt ta chọn cắt vận tốc khoảng 400 n 560 (v/phút) với lƣợng chạy dao S ≤ 48 (mm/phút) Từ kết nhận xét trên, ta nên chọn chế độ cắt để có đƣợc chất lƣợng bề mặt Ra nhỏ với lực cắt hợp lý nhƣng đảm bảo đƣợc suất gia công phay tinh thép 60C2 qua dao phay mặt đầu gắn mảnh Hợp kim cứng phủ PVD khoảng 400 n 560 (v/phút) với lƣợng chạy dao S ≤ 48 (mm/phút) chiều sâu cắt (t) phù hợp với nguyên công phay tinh 3.6 Kết luận chƣơng Đã xây dựng đƣợc hệ thống thí nghiệm (máy, dao, vật liệu gia công, thiết bị đo,…) với điều kiện công nghệ cụ thể để tiến hành nghiên cứu thực nghiệm nhằm xây dựng mô hình thể ảnh hƣởng chế độ cắt tới vài thông số đặc trƣng cho trình cắt phay cứng thép 60C2 qua dao phay mặt đầu gắn mảnh hợp kim cứng phủ PVD Đã tiến hành nghiên cứu thực nghiệm, thu nhận, lƣu trữ, xử lý đƣợc số liệu thực nghiệm đảm bảo độ tin cậy Đã xây dựng đƣợc mối quan hệ hàm số đại lƣợng trình phay cứng nhám bề mặt (Ra) lực cắt (F) đại lƣợng vào chế độ cắt (vận tốc cắt, lƣợng chạy dao S) dƣới dạng hàm số mũ Đã đƣa nhận xét quy luật ảnh hƣởng chế độ cắt đến lực cắt thông số đánh giá chất lƣợng bề mặt điển hình nhám bề mặt Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ - 43 KẾT LUẬN CHUNG VÀ HƢỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO Nội dung đề tài là: “Nghiên cứu ảnh hưởng chế độ cắt đến trình cắt phay thép 60C2 qua dao phay hợp kim cứng phủ PVD” Qua ba chƣơng luận văn nêu đƣợc vấn đề sau: - Luận văn trình bày khái quát trình phay cứng, đặc điểm trình phay cứng thép qua thông số trình cắt nhƣ: trình tạo phoi, lực cắt, nhiệt cắt, Đồng thời khái quát đƣợc tình hình nghiên cứu phay cứng Thế giới nói chung Việt Nam nói riêng, ứng dụng phay cứng sản xuất sản phẩm khí - Đã tổng kết đƣợc lý thuyết công nghệ phay cứng, yếu tố ảnh hƣởng đến chất lƣợng bề mặt chi tiết phay cứng - Đã đặt đƣợc toán đƣa phƣơng pháp nghiên cứu nghiên cứu lý thuyết kết hợp với nghiên cứu thực nghiệm, xây dựng hệ thống thí nghiệm đảm bảo yêu cầu nghiên cứu với thiết bị đo đại - Đã tiến hành thực nghiệm đạt kết tốt - Đã xây dựng đƣợc quan hệ nhám bề mặt lực cắt với chế độ công nghệ gia công (vận tốc cắt, lƣợng chạy dao S) dƣới dạng hàm thực nghiệm Từ đánh giá đƣợc ảnh hƣởng thông số công nghệ vận tốc cắt lƣợng chạy dao tới nhám bề mặt lực cắt phay cứng thép 60C2 qua - Kết nghiên cứu có ý nghĩa thực tiễn to lớn: Với độ nhám bề mặt yêu cầu dựa vào hàm thực nghiệm lựa chọn chế độ gia công hợp lý với lực cắt trình cắt hợp lý để góp phần nâng cao chất lƣợng hiệu kinh tế, kỹ thuật trình sản xuất thực gia công loại vật liệu thép lò xo, thép làm khuôn qua phay cứng Hƣớng nghiên cứu Đề tài thu đƣợc số kết tốt nhƣng nhiều hạn chế mà tác giả nghiên cứu hoàn thiện tƣơng lai để hoàn thiện đề tài Sau số hƣớng chính: - Nghiên cứu ảnh hƣởng đồng thời ba thông số chế độ cắt (S, V, t) đến Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ - 44 chất lƣợng bề mặt độ xác phay cứng thép qua 60C2 - Nghiên cứu ảnh hƣởng chế độ cắt đến tuổi bền dao phay hợp kim cứng phủ PVD phay cứng thông qua đánh giá mòn dao - Nghiên cứu, đánh giá tƣợng vật lý trình cắt để nâng cao độ xác, chất lƣợng bề mặt, mòn tuổi bền dao phay phay cứng Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ - 45 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] PGS, TS Nguyễn Trọng Bình (2003), Tối ƣu hoá trình gia công cắt gọt, NXB Giáo dục [2] Trần Minh Đức (2002), Nghiên cứu ảnh hƣởng thông số công nghệ sửa đá đến tuổi bền đá mài mài tròn ngoài, Luận án tiến sỹ kỹ thuật, Hà Nội [3] Phan Quang Thế (2002), Luận án Tiến sĩ “Nghiên cứu khả làm việc dụng cụ thép gió phủ dùng cắt thép cacbon trung bình”, Trƣờng ĐHBK Hà Nội [4] Trần Văn Địch, Nguyên lý cắt kim loại , Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà nội, 2006 [5] Trần Hữu Đà, Nguyễn Văn Hùng, Cao Thanh Long (1998), Cơ sở chất lƣợng trình cắt, Trƣờng ĐH Kỹ thuật Công nghiệp [6] Bùi Thế Tâm, Trần Vũ Thiệu (1998), Các phương pháp tối ưu hóa, NXB Giao thông vận tải, Hà Nội [7] Bành Tiến Long, Trần Thế Lục, Trần Sĩ Tuý (2001), Nguyên Lý Gia Công Vật Liệu, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội [8] Phạm Quang Lê, Kỹ thuật phay, Nhà xuất Công nhân kỹ thuật, Hà nội, 1979 [9] Trần Thế Lục (1988), Giáo Trình Mòn Tuổi Bền Của Dụng Cụ Cắt, Khoa Cơ Khí - Trƣờng Đại học Bách khoa Hà Nội [10] 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 [11] Trần Văn Địch (2003), Nghiên cứu độ xác gia công thực nghiệm, NXB Khoa học Kỹ thuật [12] Nguyễn Doãn Ý (2003), Giáo trình Quy hoạch thực nghiệm, NXB Khoa học Kỹ thuật [13] Nguyễn Tiến Thọ, Nguyễn Thị Xuân Bẩy, Nguyễn Thị Cẩm Tú (2001), Kỹ thuật đo lƣờng kiểm tra chế tạo khí, NXB Giáo dục [14] Ivett Viktória BANA (2006), thesis, Manufacturing of high precision bores Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ - 46 [15] MITSUBISHI General catalogue (2008), Turning tools, rotating tools, tooling solutions [16] SUMITOMO General catalogue (2008), Performance cutting tools [17] 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 th specialists in industrial systems edition, pp 49-54 [18] 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 th end milling, International multidisciplinary conference, Baia Mare, Romania, May 17-18, 2007 ISSN-1224-3264, pp115-120 [19] 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 + + [20] Ching – Chih Tai and Kuang – hua Fuh (1995), Model for cutting forces prediction in ball end milling, Int J Mach Tools Manufact Vol 35 No pp 511-534.1995 Printed in Great Britain [21] EE Meng Lim, His – Yung Feng, Chia-Hsiang Menqhi-Hang Lin (1995), The prediction of dimenional error for sculptured surface producctions using the ball end milling process Part 1: Chip geometry analysis and cutting force prediction, Int J Mach Tools Manufact Vol 35 No pp 1149-1169.1995 Printed in Great Britain [22] EE Meng Lim, His – Yung Feng, Chia-Hsiang Menqhi-Hang Lin (1995), The prediction of dimenional error for sculptured surface producctions using the ball end milling process Part 2: Surface generration model and exrerimental verification, Vol 35 No pp 1171-1185.1995 Printed in Great Britain Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ [...]... số chế độ cắt hợp lý để đạt chất lƣợng bề mặt tốt nhất cho quá trình này đang là yêu cầu cần thiết của các nhà sản xuất Xuất phát từ lý do nêu trên, tác giả đã chọn đề tài Nghiên cứu ảnh hƣởng của chế độ cắt đến quá trình cắt khi phay thép 60C2 qua tôi bằng dao phay hợp kim cứng phủ PVD ” là cần thiết và cấp bách 2 Mục đích và phƣơng pháp nghiên cứu 2.1 Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu ảnh hƣởng của chế. .. tuổi thọ của chi tiết máy Quá trình tạo lớp bề mặt gia công có chất lƣợng bằng phƣơng pháp gia công cơ chịu ảnh hƣởng của nhiều yếu tố công nghệ Việc nghiên cứu ảnh hƣởng của chế độ cắt khi phay cứng ảnh hƣởng đến chất lƣợng bề mặt gia công là cần thiết đối với ngành cơ khí Việc nghiên cứu ảnh hƣởng của chế độ cắt khi phay cứng đến quá trình cắt, đến độ nhám bề mặt khi phay thép 60C2 đã qua tôi và xác... nó ảnh hƣởng trực tiếp đến khả năng làm việc, độ bền, độ bền mòn cũng nhƣ tuổi thọ của chi tiết máy Quá trình tạo lớp bề mặt gia công có chất lƣợng bằng phƣơng pháp gia công cơ chịu ảnh hƣởng của nhiều yếu tố công nghệ Việc nghiên cứu ảnh hƣởng của chế độ cắt khi phay cứng đến quá trình cắt, đến độ nhám bề mặt khi phay thép đã qua tôi và xác định đƣợc bộ thông số chế độ cắt hợp lý để đạt chất lƣợng... 0,4)Pz 1.2.2 Ảnh hƣởng của điều kiện cắt đến lực cắt Điều kiện cắt gọt bao gồm nhiều yếu tố nhƣ chế độ cắt S, V, t, độ cứng vững của hệ thống công nghệ; có hay không tƣới dung dịch trơn nguội vào vùng cắt, …Ở đây ta chỉ khảo sát ảnh hƣởng của chế độ cắt đến lực cắt Khảo sát ảnh hƣởng của các thông số S, V, t đến lực cắt trong quá trình cắt Sử dụng nguyên lý cộng tác dụng, khi nghiên cứu ảnhs hƣởng của một... phay cắt đứt Theo khả năng công nghệ: - Dao phay mặt phẳng - Dao phay rãnh - Dao phay định hình - Dao phay bánh răng và ren - Dao phay các chi tiết tròn xoay - Dao phay cắt đứt Theo đặc điểm cấu tạo: - Theo phƣơng của răng: dao phay răng thẳng, dao phay răng nghiêng, dao phay răng xoắn - Theo kết cấu của răng: dao phay răng nhọn, dao phay răng tù (phay hớt lƣng) - Theo kết cấu: dao phay liền, dao phay. .. nghệ của quá trình cắt khi phay mặt phẳng thép 60C2 đã qua tôi bằng dao phay mặt đầu HKC phủ PVD trong điều kiện cụ thể của nƣớc ta Trong khuôn khổ của đề tài, tác giả tập trung nghiên cứu các vấn đề sau: - Nghiên cứu ảnh hƣởng của thông số lƣợng chay dao S, vận tốc cắt tới chất lƣợng bề mặt gia công trong điều kiện cắt khô hoàn toàn và đƣợc đánh giá qua yếu tố về độ nhám bề mặt chi tiết - Nghiên cứu ảnh. .. hình nghiên cứu thực nghiệm nhƣ sau: Đầu vào: các thông số chế độ cắt (cắt khô hoàn toàn) Lượng chạy dao S Tốc độ cắt V - Chiều sâu cắt t Quá trình cắt: Phay cứng (cắt khô hoàn toàn) Phay phẳng thép 60C2 qua tôi bằng dao phay mặt đầu HKC phủ PVD Số hóa bởi Trung tâm Học liệu Đầu ra: đánh giá thông - qua các chỉ tiêu: Lực cắt khi phay Nhám bề mặt chi tiết (Ra) http://www.lrc-tnu.edu.vn/ - 26 Chƣơng 3: NGHIÊN... yêu cầu cấp thiết của các nhà sản xuất cơ khí Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ - 14 Chƣơng 2 PHAY CỨNG THÉP 60C2 QUA TÔI BẰNG DAO PHAY HKC PHỦ PVD 2.1 Đặc điểm quá trình phay cứng thép qua tôi Phay cứng là nguyên công phay các chi tiết đã qua tôi (thƣờng là thép hợp kim) có độ cứng cao khoảng từ 40 ÷ 65 HRC đƣợc sử dụng rộng rãi trong công nghiệp ô tô, tàu hỏa, chế tạo bánh răng,... ghép, dao phay răng chắp, đầu dao lắp ghép - Theo phƣơng pháp kẹp chặt: dao phay có lỗ, dao phay chuôi trụ hay côn 2.3.3 Vật liệu chế tạo dao phay Hợp kim cứng thƣờng đƣợc sử dụng cho chế tạo dao phay mặt đầu, dao phay có kích thƣớc lớn Ít khi đƣợc sử dụng để chế tạo dao phay ngón cắt rãnh Hợp kim cứng có độ cứng cao, có thể đạt HRA = 86 ÷ 92, chịu nhiệt độ khoảng 0 1000 C, do đó có thể tăng vận tốc cắt. .. http://www.lrc-tnu.edu.vn/ - 26 Chƣơng 3: NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM 3.1 Phƣơng pháp nghiên cứu thực nghiệm Phƣơng pháp thực nghiệm là một phần quan trọng của việc nghiên cứu quy luật ảnh hƣởng của các thông số chế độ cắt đến chất lƣợng bề mặt, rung động và lực khi phay cứng thép 60C2 đã qua tôi bằng dao phay mặt đầu gắn mảnh hợp kin cứng phủ PVD Cần có phƣơng pháp thực nghiệm tiên tiến và phù hợp để kiểm chứng các giả thuyết