BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP NGUYỄN THỊ THUỶ NGHIÊN CỨU SỰ ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ YẾU TỐ CHẾ ĐỘ CẮT ĐẾN CHI PHÍ NĂNG LƯỢNG RIÊNG VÀ CHẤT LƯỢNG GIA CÔNG TRÊN MÁY TIỆN CNC - CTX 310 LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT Hà Nội - 2012 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP NGUYỄN THỊ THUỶ NGHIÊN CỨU SỰ ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ YẾU TỐ CHẾ ĐỘ CẮT ĐẾN CHI PHÍ NĂNG LƯỢNG RIÊNG VÀ CHẤT LƯỢNG GIA CÔNG TRÊN MÁY TIỆN CNC - CTX 310 Chuyên ngành: Máy thiết bị giới hoá Nông - Lâm nghiệp Mã Số: 60.52.14 LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS LÊ VĂN THÁI Hà Nội - 2012 i LỜI CẢM ƠN Trong trình thực luận văn nhận quan tâm giúp đỡ tạo điều kiện tổ chức, cá nhân; xin gửi lời cám ơn chân thành tới: - TS Lê Văn Thái - Chủ nhiệm môn Kỹ thuật khí - Trường đại học lâm nghiệp người hướng dẫn trực tiếp, dành nhiều thời gian, bảo tận tình cung cấp tài liệu khoa học - Tập thể cán bộ, thầy cô giáo khoa sau đại học, khoa điện công trình trường Đại học lâm nghiệp góp ý tạo điều kiện thuận lợi cho thực đề tài Tôi xin gửi lời cám ơn tới Ban lãnh đạo nhà trường, cán khoa khí, bạn đồng nghiệp trường Cao đẳng nghề LILAMA tạo điều kiện giúp đỡ trình thực đề tài Tôi xin cam đoan, công trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố công trình nghiên cứu khác Tất tài liệu tham khảo có nguồn gốc xuất xứ rõ ràng Hà Nội, ngày tháng năm 2012 Tác giả Nguyễn Thị Thủy ii MỤC LỤC Trang Trang phụ bìa Lời cảm ơn i Mục lục ii Danh mục bảng v Danh mục hình vi ĐẶT VẤN ĐỀ Chương TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU .3 1.1.Tình hình sử dụng nghiên cứu máy tiện nước 1.2.Tình hình nghiên cứu gia công cắt gọt phương pháp tiện máy tiện giới 1.3.Kết luận chương .12 Chương MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 14 2.1 Mu ̣c tiêu nghiên cứu .14 2.2 Đố i tươ ̣ng, pha ̣m vi nghiên cứu 14 2.3 Nội dung nghiên cứu .15 2.4 Phương pháp nghiên cứu 15 2.4.1 Các phương pháp nghiên cứu 15 2.4.2 Nội dung phương pháp luận nghiên cứu thực nhiệm 17 2.4.3 Phương pháp giải toán tối ưu đa mục tiêu 31 Chương CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 34 3.1 Khả công nghệ thông số kỹ thuật máy tiện CTX 310 34 3.2 Động học động lực học trình cắt .35 3.2.1 Động học trình cắt 35 3.2.2 Động lực học trình cắt 40 iii 3.3 Chất lượng gia công 42 3.3.1 Chất lượng bề mặt gia công 42 3.3.2 Độ nhám bề mặt gia công 44 3.3.3 Các tiêu đánh giá độ nhám bề mặt gia công 45 3.3.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến độ nhám bề mặt gia công chi phí lượng riêng 47 3.3.5 Các yếu tố ảnh hưởng đến chi phí lượng riêng gia công máy tiện 51 3.3.6 Xác định suất gia công tiện 54 3.3.7 Chi phí lượng riêng: 55 Chương KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM 58 4.1 Mục tiêu thực nghiệm tham số điều khiển 58 4.1.1 Mục tiêu thực nghiệm 58 4.1.2 Các tham số điều khiển khoảng giới hạn chúng 58 4.1.3 Lập trình gia công máy tiện CNC CTX 310 59 4.2.Thiết bị đo phương pháp điều khiển yếu tố ảnh hưởng 63 4.3 Kết thí nghiệm thăm dò 63 4.3.1 Trường hợp hàm mục tiêu chi phí lượng riêng 63 4.3.2 Trường hợp hàm mục tiêu độ nhám Ra 65 4.4 Kết thực nghiệm đơn yếu tố 67 4.4.1 Ảnh hưởng lượng chạy dao đến chi phí lượng riêng độ nhám bề mặt 67 4.4.2 Ảnh hưởng vận tốc đến chi phí lượng riêng độ nhám bề mặt 71 4.4.3 Ảnh hưởng chiều sâu cắt tới chi phí lượng riêng Q độ nhám bề mặt Ra 76 4.5 Kết thực nghiệm đa yếu tố .82 iv 4.5.1 Vùng nghiên cứu giá trị biến thiên yếu tố ảnh hưởng 82 4.5.2 Thành lập ma trận thí nghiệm 83 4.5.3 Tiến hành thí nghiệm theo ma trận Harley với số lần lặp lại thí nghiệm m = 84 4.5.4 Xác định mô hình toán hàm chi phí lượng riêng Q 84 4.5.5 Xác định mô hình toán hàm độ nhám bề mặt R a 85 4.5.6 Chuyển phương trình hồi quy hàm mục tiêu dạng thực 87 Giải toán tối ưu đa mục tiêu : 87 4.5.7 Gia công chi tiết với thông số tối ưu V, S,t 89 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .90 Kết luận 90 Kiến nghị 91 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC v DANH MỤC CÁC BẢNG TT Tên bảng Trang 4.1 Tổng hợp kết phân bố thực nghiệm Q 64 4.2 Các đặc trưng phân bố thực nghiệm 64 4.3 Tổng hợp kết phân bố thực nghiệm Ra 65 4.4 Các đặc trưng phân bố thực nghiệm 66 4.5 Kết thí nghiệm xác định ảnh hưởng lượng chạy dao đến chi phí lượng riêng Q độ nhám bề mặt Ra 67 Tổng hợp giá trị tính toán hàm chi phí lượng riêng Q lượng chạy dao thay đổi 68 Tổng hợp giá trị tính toán hàm độ nhám bề mặt lượng chạy dao thay đổi 70 Kết thí nghiệm xác định ảnh hưởng vận tốc đến chi phí lượng riêng Q độ nhám bề mặt Ra 72 Tổng hợp giá trị tính toán hàm chi phí lượng riêng vận tốc cắt thay đổi 73 4.10 Tổng hợp giá trị tính toán hàm độ nhám bề mặt vận tốc thay đổi 75 4.11 Kết thí nghiệm xác định ảnh hưởng chiều sâu cắt đến chi phí lượng riêng Q độ nhám bề mặt Ra 77 4.12 Tổng hợp giá trị tính toán hàm chi phí lượng riêng Q chiều sâu cắt thay đổi 78 4.13 Tổng hợp giá trị tính toán hàm độ nhám bề mặt Ra chiều sâu cắt thay đổi 80 4.14 Mã hoá thông số đầu vào 83 4.15 Ma trận thí nghiệm Hartley 83 4.16 Tổng hợp giá trị xử lý chi phí lượng riêng 84 4.17 Tổng hợp giá trị xử lý hàm độ nhám bề mặt Ra 86 4.6 4.7 4.8 4.9 vi DANH MỤC CÁC HÌNH TT Tên hình Trang 1.1 Chuyển động cắt gọt 1.2 Máy tiện CNC CJK1640 10 3.1 Máy tiện CTX 310 eco 34 3.2 Chuyển động chuyển động chạy dao tiện 35 3.3 Dịch chuyển dao cắt 36 3.4 Dao tiện mặt 37 3.5 Các yếu tố chế độ cắt lượng chạy dao dọc 39 3.6 Hệ thống lực cắt tiện 40 3.7 Ảnh hưởng chiều sâu cắt lượng chạy dao đến tỷ lệ lực tiện thép 45 41 3.8 Các dạng bề mặt gia công 43 3.9 Độ nhám bề mặt gia công 44 3.10 Sơ đồ phân tích lực tác dụng lên dao cắt tiện 52 4.1 Bản vẽ chi tiết 59 4.2 Khởi tạo phôi 59 4.3 Khỏa mặt đầu - Các tham số 60 4.4 Cont.turn – Gia công 60 4.5 Gia công thô theo Cont.turn 61 4.6 Gia công tinh theo Cont.turn 61 4.7 Chương trình gia công 62 4.8 Mô gia công 62 4.9 Đồ thị ảnh hưởng lượng chạy dao đến chi phí lượng riêng 69 4.10 Đồ thị ảnh hưởng lượng chạy dao đến độ nhám bề mặt 71 4.11 Đồ thị ảnh hưởng vận tốc cắt đến chi phí lượng riêng 74 4.12 Đồ thị ảnh hưởng vận tốc cắt đến độ nhám bề mặt 76 4.13 Đồ thị ảnh hưởng chiều sâu cắt tới chi phí lượng riêng 79 4.14 Đồ thị ảnh hưởng chiều sâu cắt đến độ nhám bề mặt 81 ĐẶT VẤN ĐỀ Thiết bị công nghệ trình gia công khí loại vật liệu kỹ thuật có các loại máy tiê ̣n nghiên cứu tương đối hoàn chỉnh Đó sở luận chứng khoa học, tảng cho nghiên cứu phát triển ứng dụng Tuy nhiên, với phát triển không ngừng khoa học kỹ thuật nói chung, kỹ thuật máy thiết bị giới hoá nông lâm nghiệp nói riêng, việc nghiên cứu sử dụng thiết bị công nghệ cách có hiệu thu sản phẩm theo yêu cầu nhiệm vụ cấp thiết quan trọng hàng đầu trình sản xuất Ngày máy tiện CNC có mặt hầu hết nghành công nghiệp Đây nói lĩnh vực có kết hợp chặt chẽ máy tính máy công cụ, điều khiển hoạt động gia công máy dựa vào việc khai thác thành tựu kỹ thuật số đại, mở nhiều triển vọng sản xuất Tuy mục đích phạm vi ứng dụng loại máy công cụ CNC khác, lợi ích mà máy mang lại giống Lợi ích nâng cao mức độ tự động hóa Sự tham gia người trình chế tạo giảm bớt hay loại trừ Nhiều máy CNC hoạt động suốt chu trình gia công không cần đến có mặt người thợ, giúp làm giảm mệt mỏi, lỗi sai sót gây người Thời gian gia công cho sản phẩm xác định Máy hoạt động tự động theo chương trình nên không cần đến bậc thợ cao gia công chi tiết máy phức tạp máy truyền thống Lợi ích thứ công nghệ CNC cung cấp sản phẩm bảo đảm, tin cậy Một chương trình qua kiểm tra đưa vào sản xuất, hàng loạt chi tiết loại tạo cách xác ổn định Một lợi ích khác mà máy CNC mang lại tính linh hoạt Gia công chi tiết khác máy cần thay đổi chương trình Cũng lưu, sửa đổi dùng chương trình cho lần khác cần đến, làm thay đổi mặt hàng Ngoài ra, nhiều thời gian chuẩn bị gia công máy CNC, phù hợp với kỹ thuật sản xuất đại Xuất phát từ vấn đề nghiên cứu tối ưu hoá trình gia công cắt gọt vật liệu nước ta chưa quan tâm nhiều Phần lớn trình chuẩn bị sản xuất nhà công nghệ phải dựa vào sổ tay để tra cứu Số liệu sổ tay số liệu kinh nghiệm thu điều kiện sản xuất công nghệ cụ thể, chúng thông số công nghệ tối ưu Xuất phát từ lợi ích việc nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu ảnh hưởng số yếu tố chế độ cắt đến chất lượng gia công máy tiện CNC-CTX 310” cần thiết, có ý nghĩa thực tiễn xã hội 84 4.5.3 Tiến hành thí nghiệm theo ma trận Harley với số lần lặp lại thí nghiệm m = Kết thí nghiệm ghi phụ biểu 04.Trong trình thí nghiệm, số liệu bất thường phải kiểm tra xem xét không đủ độ tin cậy phải kiểm tra tiến hành lại 4.5.4 Xác định mô hình toán hàm chi phí lượng riêng Q Số liệu thực nghiệm tính toán hàm chi phí lượng riêng Q theo ma trận Harley thể phụ biểu 05 Kết xử lý giới thiệu bảng 4.16 Bảng 4.16 Tổng hợp giá trị xử lý chi phí lượng riêng Q STT Y1 Y2 Y3 Ytb Y-_ Yost 0.15 0.17 0.12 0.147 0.255 0.108 2.56 2.56 2.56 2.560 2.299 -0.261 2.53 2.53 2.54 2.533 2.285 -0.248 0.08 0.09 0.08 0.083 0.207 0.124 2.51 2.51 2.51 2.510 2.280 -0.230 0.10 0.10 0.10 0.100 0.243 0.143 0.12 0.13 0.13 0.127 0.283 0.156 2.45 2.45 2.46 2.453 2.240 -0.213 0.37 0.38 0.39 0.380 0.524 0.144 10 0.35 0.35 0.35 0.350 0.489 0.139 11 0.37 0.38 0.38 0.377 0.543 0.166 12 0.40 0.41 0.41 0.407 0.524 0.117 13 0.138 0.137 0.133 0.1360 2.110 0.750 14 0.09 0.10 0.11 0.100 -0.366 -0.466 15 0.16 0.17 0.17 0.167 0.023 -0.144 16 0.16 0.16 0.16 0.160 0.023 -0.137 17 0.17 0.17 0.17 0.17 0.023 -0.147 85 a Kiểm tra tính đồng phương sai Giá trị chuẩn Kohren tính toán được: Gtt = 0,3962 Tiêu chuẩn Kohren tra bảng: Gb = 0,4069 Kết so sánh: Gtt < Gb, tính đồng phương sai đạt tiêu chuẩn b Xác định mô hình toán hàm chi phí lượng riêng Q Sử dụng phần mềm Qui hoạch thực nghiệm ta tính hệ số phương trình dạng mã hàm chi phí lượng riêng Q: Y1 = 0,023 - 0,014X1 + 0,325X12 – 0,008X2 + 0,016X1X2 + 0,343X22 - 1,015X3 – 0,008X1X3 + 0,006X 2X3 + 0,570X32 (4.9) c Kiểm tra mức ý nghĩa hệ số Sử dụng tiêu chuẩn Student, hệ số có nghĩa ttt > tb Giá trị tb với  = 0,05;  = N.(n-1) = 34 tb = 2,02 Đối chứng với kết xử lý phụ biểu 13 hệ số có nghĩa là: b0,0, b1,0, b1,1, b2,0, b2,1, b2,2, b3,3; hệ số lại nghĩa Nhưng việc bỏ qua hệ số vấn đề cần xem xét Theo [10] định không bỏ hệ số để tiện cho việc tìm giá trị tối ưu d Kiểm tra tính tương thích mô hình Ftt = 5,236< Fb = 5038,4492 Vậy mô hình ta chọn tương thích 4.5.5 Xác định mô hình toán hàm độ nhám bề mặt Ra Trên sở tổng hợp kết thí nghiệm đa yếu tố hàm độ nhám bề mặt Ra theo ma trận Harley phụ biểu 06, kết xử lý số liệu thực nghiệm tính toán thể biểu 4.17 86 Bảng 4.17 Tổng hợp giá trị xử lý hàm độ nhám bề mặt Ra STT Y1 Y2 Y3 Ytb Y- Yost 0.60 0.69 0.81 0.700 0.839 0.139 1.27 1.20 1.24 1.237 1.450 0.213 0.74 0.69 0.73 0.720 0.930 0.210 1.54 1.69 1.42 1.550 1.629 0.079 0.84 0.84 0.85 0.843 1.016 0.172 1.52 1.49 1.54 1.517 1.559 0.042 0.74 0.83 0.79 0.787 0.825 0.038 1.32 1.36 1.33 1.337 1.449 0.112 1.16 1.15 1.20 1.170 0.786 -0.384 10 1.73 1.92 1.85 1.833 1.541 -0.292 11 1.84 1.83 1.82 1.830 1.440 -0.390 12 1.67 1.73 1.75 1.717 1.431 -0.286 13 1.36 1.29 1.32 1.323 0.817 -0.506 14 1.02 0.94 1.01 0.990 0.820 -0.170 15 0.76 0.69 0.73 0.727 1.067 0.341 16 0.74 0.69 0.74 0.723 1.067 0.344 17 0.74 0.78 0.67 0.730 1.067 0.337 a Kiểm tra tính đồng phương sai Giá trị chuẩn Kohren tính toán được: Gtt = 0,3356 87 Tiêu chuẩn Kohren tra bảng: Gb = 0,3760 Ta thấy Gtt < Gb, phương sai thí nghiệm đồng b Xác định mô hình toán hàm độ nhám bề mặt Ra Phương trình dạng mã hàm độ nhám bề mặt Ra có dạng: Y2 = 1,067 + 0,310X1 + 0,065X12 – 0,004X2 + 0,021X1X2 + 0,247X22 + 0,001X3 + 0,071X1X3 + 0.018X2X3 – 0,0167X32 (4.10) c Kiểm tra mức ý nghĩa hệ số Sử dụng tiêu chuẩn Student, hệ số có nghĩa ttt > tb Giá trị tb với  = 0,05;  = N.(n-1) = 34, tb = 2,02 Đối chứng với kết phụ biểu 14 hệ số sau có nghĩa b 0,0, b1,0, b1,1, b2,1, b2,2, b3,3; hệ số lại nghĩa Nhưng việc bỏ qua hệ số vấn đề cần xem xét Theo [10] định không bỏ hệ số để tiện cho việc tìm giá trị tối ưu d Kiểm tra tính tương thích mô hình Ftt = 168,3177< Fb = 1068,4321 Vậy mô hình ta lựa chọn tương thích 4.5.6 Chuyển phương trình hồi quy hàm mục tiêu dạng thực Sau thay vào phương trình hồi quy (4.9 4.10) giản ước ta nhận được: Phương trình dạng thực hàm chi phí lượng riêng: Q = 4,965 - 25,44S + 130,08S2 - 0,02076V - 0,004514S.V + 0,00007V2 2,674t - 0,1666S.t + 0,000092V.t + 0,7041t2 (4.11) Phương trình dạng thực hàm độ nhám bề mặt: Ra = 1,912 – 1,638S + 25,88S2 - 0,0161V + 0,0061V.S +0,00005045V2+0,254t + 1,584S.t– 0,000284V.t – 0,2063t2 (4.12) Giải toán tối ưu đa mục tiêu : Đặt Q = Y1, Ra = Y2, S = x1, V = x2, t = x3 ta có 88 Y1 = 4,965 - 25,44x1 + 130,08x12 - 0,02076x2 - 0,004514x1.x2 + 0,00007 x22 2,674x3 - 0,1666x1.x3 + 0,000092x2.x3 + 0,7041x32 (4.13) Y2 = 1,912 – 1,638x1 + 25,88x12 - 0,0161x2 + 0,0061x1.x2 +0,00005045x22 + 0,254x3 + 1,584x1.x3– 0,000284x2.x3 – 0,2063x32 (4.14) Áp dụng phương pháp trao đổi giá trị phụ tối ưu theo tiêu chuẩn Y1 ta lập phiếm hàm: F(x1, x2, x3, 1) = Y2 (x1, x2, x3) + 1(Y1- 1) Với 1 lấy theo giá trị nhỏ theo giả thuyết toán miền gới hạn biến: 0.05  x1  0.15 ; 80  x2  220 ; 0.2  x3  1 = 0,083(KW/1sp) Thay (4.13), (4.14) vào phiếm hàm ta có: F(x1, x2, x3, 1) = 1,912 – 1,638x1 + 25,88x12 - 0,0161x2 + 0,0061x1.x2 +0,00005045x22+ 0,254x3 + 1,584x1.x3– 0,000284x2.x3 – 0,2063x32 + 1(4,965 - 25,44x1 + 130,08x12 - 0,02076x2 - 0,004514x1.x2 + 0,00007 x22 - 2,674x3 0,1666x1.x3 + 0,000092x2.x3 + 0,7041x32 - 0,083) Tính đạo hàm riêng lập hệ phương trình ta có:  F   x  1,638  51,76x1  0,0061x2  1,584x3  25,44.1  260,16.x11     0,004514.x2 1  0,1666.x3 1      F  0,0161 0,0061x  0,0010090.x  0,000284.x  0,02076.  0,004514.x   1  x2      0,00014.x2 1  0,000092.x3 1    F   0,254  1,584.x1  0,000284.x2  0,4126.x3  2,674.1  0,1666.x11  0,000092.x2 1    x3   1,4082.x      Y1    4,965  25,44x1  130,08.x12  0,02076.x2  0,004514.x1 x2  0,00007.x22  2,674.x3    0,1666.x1 x3  0,000092.x2 x3  0,7041.x32  0,083   89 Giải hệ phương trình nhờ ngôn ngữ lập trình Matlab ta được: x1 = 0,138 (mm/vòng); x2 = 168 (m/phút); x3 = 1,3 (mm); 1 = -8,12 Như giá trị tối ưu yếu tố thuộc chế độ cắt là: Vtu  168 (m/phút); Stư = 0,138 (mm/vòng); ttư = 1,3 (mm) Ta thấy Vtu, Stu, ttu nằm miền giới hạn - Thay thông số tối ưu vào phương trình (4.11), (4.12) ta xác định giá trị nhỏ hàm mục tiêu là: Qmin = 4,965 - 25,44S + 130,08S2 - 0,02076V - 0,004514S.V + 0,00007V2 2,674t - 0,1666S.t + 0,000092V.t + 0,7041t2 = 0,2678 (kW) Ramin = 1,912 – 1,638S + 25,88S2 - 0,0161V + 0,0061V.S +0,00005045V2 + 0,254t + 1,584S.t– 0,000284V.t – 0,2063t2 = 1,9254 (  m) 4.5.7 Gia công chi tiết với thông số tối ưu V, S,t Sau chuẩn bị máy, phôi tiến hành gia công chi tiết theo vẽ kỹ thuật tương tự trình thí nghiệm Kết gia công với thông số tối ưu thu Ra = 1,8391(  m), Q = 0,25671(kW) Với số liệu thu thập đủ đảm bảo với độ tin cậy 95% 90 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Trên sở nghiên cứu lý thuyết thực nghiệm ảnh hưởng số yếu tố chế độ cắt đến độ nhám bề mặt chi phí lượng riêng tiện chi tiết trục từ vật liệu thép C45 máy tiện CNCCTX310, đạt số kết sau: Bằng phương pháp nghiên cứu lý thuyết khoa học cắt gọt vật liệu, phân tích yếu tố tác động tương hỗ chúng trình tiện, từ lựa chọn yếu tố thuộc chế độ cắt ảnh hưởng tới độ nhám bề mặt chi phí lượng riêng vận tốc cắt V, lượng chạy dao S chiều sâu cắt t Bằng nghiên cứu thực nghiệm đơn yếu tố xây dựng công thức thực nghiệm xác định tương quan độ nhám bề mặt Ra chi phí lượng riêng với yếu tố chế độ cắt Kết thực nghiệm thu chứng tỏ yếu tố chế độ cắt ảnh hưởng đáng kể đến hàm mục tiêu lựa chọn mối quan hệ yếu tố thuộc chế độ cắt (V,S,n) với hàm mục tiêu hàm bậc hai Trên sở thực nghiệm với quy hoạch thực nghiệm bậc đa yếu tố xây dựng mô hình toán học biểu thị mối quan hệ hàm độ nhám bề mặt Ra chi phí lượng riêng Q với yếu tố chế độ cắt V,S, t Những kết sở cho xây dựng hàm mục tiêu phục vụ giải toán tối ưu đa mục tiêu trình tiện chi tiết máy Bằng phương pháp nhân tử lagrăng với trợ giúp phần mềm Matlab xác định giá trị tối ưu thông số chế độ cắt khoảng nghiên cứu yếu tố ảnh hưởng là: V = 168 m/ph; S = 0,138 mm/v; t = 1,3 mm Tương ứng giá trị tối ưu yếu tố chế độ cắt thay vào phương trình hồi quy ta có độ nhám bề mặt tối thiểu đạt Ra = 1,9254 91 m chi phí lượng Q = 0,2678 kW để hoàn thành sản phẩm Qua kiểm chứng thực nghiệm cho phép khẳng định độ tin cậy, tính khả thi kết nghiên cứu Kiến nghị Cần mở rộng phạm vi nghiên cứu ảnh hưởng yếu tố khác trình gia công trình bày mục 3.2 đến chất lượng gia công Chất lượng sản phẩm gia công cần bao hàm độ xác kích thước, hình dạng, biến cứng bề mặt Cần mở rộng toán xác định thông số chế độ cắt tối ưu sở luận chứng, lựa chọn hàm mục tiêu bao hàm kinh tế, kỹ thuật xây dựng toán tối ưu dạng tối ưu hoá động để giải vấn đề trọn vẹn hơn, phù hợp với tự động hoá trình gia công sở đo lường chủ động điều khiển tối ưu TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt: Nguyễn Trọng Bình (2003), Tối ưu hoá trình gia công cắt gọt, Nxb Giáo dục, Hà Nội Nguyễn Văn Bỉ (2006), Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm, Trường Đại học Lâm nghiệp, Hà Tây Nguyễn Ngo ̣c Đào, Trầ n Thế San, Hồ Viế t Biǹ h (2002), Chế độ cắ t gia công hợp lý, Nxb Đà Nẵng, Đà Nẵng Trầ n Văn Địch (2005), Kỹ thuật tiê ̣n, Nxb Khoa học kỹ thuật, Hà Nội Trần Văn Địch , Nguyễn Trọng Bình, ….(2003), Công nghệ chế tạo máy, Nxb Khoa học kỹ thuật, Hà Nội Trần văn Địch, Trần Xuân Việt,…(2001), Tự động hoá trình sản xuất, Nxb Khoa học kỹ thuật, Hà Nội 7.Trần Chí Đức (1981), Thống kê toán học, Nxb Nông nghiệp, Hà Nội Nguyễn Hải (2002), Phân tích dao động máy, Nxb KH & kỹ thuật, Hà Nội Nghiêm Hùng (2007), Vật liệu học sở, Nxb Khoa học kỹ thuật, Hà Nội 10 Nguyễn Văn Huyền (2002), Cẩm nang kỹ thuật khí, Nxb Xây dựng, Hà Nội 11 Lê Công Huỳnh (1995), Phương pháp nghiên cứu khoa học, Nxb N nghiệp, Hà Nội 12 Nguyễn Văn Khang (2000), Dao động kỹ thuật, Nxb Khoa học kỹ thuật, Hà Nội 13 Ngô Kim Khôi (1998), Thống kê toán học lâm nghiệp,Nxb Nông nghiệp, Hà Nội 14 Phạm Văn Lang, Bạch Quốc Khang (1998), Cơ sở lý thuyết quy hoạch thực nghiệm ứng dụng kỹ thuật nông nghiệp, Nxb Nông nghiệp, Hà Nội 15 Bành Tiến Long, Trần Thế Lục, Trần Sỹ Túy (2001), Nguyên lý gia công vật liệu, Nxb Khoa học kỹ thuật, Hà Nội 16 Phùng Văn Lư (2005), Giáo trình vật liệu xây dựng, Nxb GD, Hà Nội 17 Hoàng Nguyên (1980), Máy thiết bị gia công gỗ, Tập 1- Nguyên lý cắt gọt gỗ, Nxb Nông nghiệp, Hà Nội 18 Nguyễn thi ̣ Quỳnh, Pha ̣m Minh Đa ̣o, Trầ n Sỹ Tuấ n (2009),Giáo trình tiê ̣n, Nxb Lao đô ̣ng, Hà Nội 19 Nguyễn Văn Tiế p (2004), Giáo trình máy tiê ̣n gia công máy tiê ̣n, Nxb Giáo dục, Hà Nội 20 Nguyễn Anh Tuấn, Nguyễn Đức Lộc, Phạm Đắp (1964), Máy cắt kim loại, Nxb Giáo dục, Hà Nội 21 Nguyễn Anh Tuấn, Phạm Đắp (1983), Thiết kế máy công cụ, Nxb Khoa học kỹ thuật, Hà Nội 22 Hoàng Việt (2003), Máy thiết bị chế biến gỗ, Nxb Nông nghiệp, Hà Nội 23 Hoàng Việt (2006), Nghiên cứu xác lập tương quan đặc tính lực với yếu tố chế độ gia công cắt gọt gỗ, Báo cáo khoa học,Trường ĐHLN, Hà Tây 24 Hoàng Việt (2007), Về luận chứng lựa chọn tiêu chuẩn tối ưu hoá sản xuất gia công gỗ, Báo cáo khoa học, Trường ĐH LN, Hà Tây 25 Hoàng Việt (2007), Nghiên cứu thiết lập mô hình toán học độ xác gia công máy cắt gọt gỗ, Báo cáo KH, Trường ĐHLN, Hà Tây 26 Hoàng Việt, Hoàng Thị Thuý Nga (2010), Cơ sở tính toán thiết kế máy thiết bị gia công gỗ, Nxb Nông nghiệp, Hà Nội 27 Hoàng Việt (2010), Động lực học máy, Bài giảng dành cho cao học, Trường ĐHLN, Hà Nội 28 Hoàng Việt (2011), Tự động hoá Nông lâm nghiệp, Bài giảng dành cho cao học, Trường ĐHLN, Hà Nội 29 Nguyễn Doãn Ý (2003), Giáo trình quy hoạch thực nghiệm, Nxb Khoa học kỹ thuật, Hà Nội Tiếng Anh: 30 Boley B., The determination of temperature, stresses, and deflections in two-dimensional thermoelastic problems - Jour Of the aeronautical sciences, Vol 23, Nr 1, 1956, p 67-75 31 Boley B., Weiner J., Theory of thermal stresses - John Willey and sons Inc., Third print, 1966, Newyork-London-Sidney 32 Iwamura Y., Rybicki E., A transient elastic-plastic thermal stress analysis of flame forming - Trans of the ASME, Journal of eng for ind., Febr 1973, p.163-171 33 Jahanshahi A., Quasi-static stresses due to moving temperature discontinuity on a plane boundary - Trans of the ASME, Jour Of applied mechanics, Dec 1966, p 814-816 34 Johns D., Thermal stress analyses - Pergamon press, First edition, 1965, Oxford-London-Edinburgh-New York-Paris-Frankfurt 35 Landau H., Weiner J., Zwicky E., Thermal stress in a viscoelastic-plastic plate with temperature dependent yield stress - Trans of the ASME, Journal of applied mechanics, June 1960, p.297-302 36 McKee R., Moore R., Boston O., A study of heat developed incylindrical grinding - Transactions of the ASME, January 1951, p.21-34 37 Norman C Franz (1958), An Analysis of the Wood-Cutting Process, Ann arbor, Michigan, United States of America 38 Tarasov L., Some metallurgical aspects of grinding - Reprint from the book "Machining - theory and practice", American Society for metals 39 Weiner J., An elastopic thermal - stress analysis of a free plate - Journal of applied mechanics, September 1956, p.395-402 40 Wheels key to high-speed grinding - Metalworking production, May 1968, p.48-51 PHỤ LỤC Phụ lục 1: Các thông số kỹ thuật máy tiện CNC CTX 310 Đă ̣c tính kỹ thuâ ̣t TT Đơn vi đo ̣ - Đường kính xoay lớn nhấ t 330,02 mm - Đường kính bàn trượt 259,08 mm - Đường kính dịch chuyển lớn 200,66 mm - Hành trình theo trục X 160,02 mm - Hành trình theo trục Z 449,58 mm - Đầu trục 139,7 mm - Băng máy, trượt 50,08 mm - Trục đường kính vật gá 99,06 mm - Ngàm, chấu kẹp 210,82 mm 10 - Mô men xoắn lớn 166,5Nm 11 - Tốc độ quay lớn 5000v/phút 12 - Số lượng trạm công cụ, kho dao 12 13 - Số lượng công cụ điều khiển 14 - Đường kính trục 15 -Vận tốc cắt 16 -Chiều sâu cắt 17 -Lượng chạy dao 18 -Điện áp vào 19 - Tro ̣ng lươ ̣ng máy 30,48 mm Max 220m/ph Min 80m/ph Max 2mm Min 0.2mm Max 0.15mm/vòng Min 0.05mm/vòng 380V 3800 kg Phụ lục 02 Một số thiết bị đo dùng thí nghiệm, hình ảnh thí nghiệm Hình 2.1 Thiết bị đo độ nhám bề mặt Hình 2.2 Thiết bị đo chi phí lượng riêng Hình 2.3 Tiến hành thí nghiệm Hình 2.4 Đo, kiểm tra kết thí nghiệm ... đến độ nhám bề mặt gia công chi phí lượng riêng 47 3.3.5 Các yếu tố ảnh hưởng đến chi phí lượng riêng gia công máy tiện 51 3.3.6 Xác định suất gia công tiện 54 3.3.7 Chi. .. vận tốc cắt, lượng chạy dao chi u sâu cắt Chế độ cắt ảnh hưởng lớn đến chất lượng gia công, tiêu hao lượng suất máy Nhiều công trình nhà khoa học tập trung nghiên cứu ảnh hưởng thông số chế độ cắt. .. Mô gia công 62 4.9 Đồ thị ảnh hưởng lượng chạy dao đến chi phí lượng riêng 69 4.10 Đồ thị ảnh hưởng lượng chạy dao đến độ nhám bề mặt 71 4.11 Đồ thị ảnh hưởng vận tốc cắt đến chi phí lượng riêng