Thư viện tri thức trực tuyến
Kho tài liệu với 50,000+ tài liệu học thuật
© 2023 Siêu thị PDF - Kho tài liệu học thuật hàng đầu Việt Nam
Nghiên Cứu Ảnh Hưởng Của Chế Độ Cắt S T V Đến Độ Nhám Bề Mặt Và Chi Phí Điện Năng Riêng Khi Phay Vật Liệu C 45 Trên Máy Phay Vạn Năng Acra
Nội dung xem thử
Mô tả chi tiết
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT
TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP
NGUYỄN THÀNH SƠN
NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CHẾ ĐỘ CẮT (S,T,V)
ĐẾN ĐỘ NHÁM BỀ MẶT VÀ CHI PHÍ ĐIỆN NĂNG RIÊNG
KHI PHAY VẬT LIỆU C45 TRÊN MÁY PHAY VẠN NĂNG
ACRA
LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT
HÀ NỘI - 2018
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT
TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP
NGUYỄN THÀNH SƠN
NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CHẾ ĐỘ CẮT (S,T,V) ĐẾN
ĐỘ NHÁM BỀ MẶT VÀ CHI PHÍ ĐIỆN NĂNG RIÊNG KHI
PHAY VẬT LIỆU C45 TRÊN MÁY PHAY VẠN NĂNG ACRA
CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ
MÃ SỐ: 8520103
LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS. TS. VŨ KHẮC BẢY
Đồng Nai, 2018
i
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Những kết
quả trong luận văn này đã được tính toán chính xác, trung thực và chưa có tác
giả nào công bố.
Tôi xin cam đoan những nội dung tham khảo, trích dẫn trong luận văn
đều được chỉ rõ nguồn gốc.
Tác giả luận văn
Nguyễn Thành Sơn
ii
LỜI CẢM ƠN
Trong quá trình nghiên cứu và thực hiện luận văn cao học, tôi đã nhận
được sự quan tâm, giúp đỡ của nhiều tập thể và cá nhân. Hoàn thành luận văn,
tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc nhất.
Tôi xin chân thành cảm ơn PGS.TS. Vũ Khắc Bảy đã trực tiếp hướng dẫn
tận tình cùng tôi trong suốt thời gian thực hiện luận văn cao học của mình;
Chân thành cảm ơn các Thầy Cô giáo, các nhà khoa học trong và ngoài trường
đã tạo điều kiện giúp đỡ, đóng góp những ý kiến bổ ích và cung cấp những tài
liệu quan trọng để tôi có thể hoàn thành luận văn này.
Chân thành cảm ơn Ban giám hiệu cùng cán bộ giáo viên Trường Cao
Đẳng Nghề Cần Thơ, Trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật Vĩnh Long, đã giúp
đỡ, tạo điều kiện thuận lợi nhất để tôi hoàn thành luận văn của mình đúng thời
gian và đảm bảo nội dung.
Cuối cùng tôi xin bày tỏ lòng biết ơn đến gia đình cùng bạn bè, đồng
nghiệp đã động viên, giúp đỡ và tạo mọi điều kiện tốt nhất về tinh thần và vật
chất cho tôi trong suốt thời gian thực hiện đề tài.
Tác giả luận văn
Nguyễn Thành Sơn
iii
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ...................................................................................................... i
LỜI CẢM ƠN........................................................................................................... ii
MỤC LỤC................................................................................................................ iii
DANH MỤC BẢNG................................................................................................ vi
DANH MỤC HÌNH................................................................................................ vii
MỞ ĐẦU ....................................................................................................................1
Chương 1 TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ........................................3
1.1 Khái quát về máy phay..........................................................................................3
1.2 Tổng quan về tình hình nghiên cứu máy công cụ .................................................3
1.3 Tổng quan nghiên cứu về máy phay .....................................................................7
1.3.1 Các dạng dao phay chủ yếu ............................................................................................7
1.4 Những vấn đề tồn tại cần nghiên cứu giải quyết...................................................8
CHƯƠNG 2 MỤC TIÊU, NỘI DUNG, ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU.........................................................................................................11
2.1. Mục tiêu nghiên cứu...........................................................................................11
2.2. Nội dung nghiên cứu..........................................................................................11
2.2.1. Nghiên cứu lý thuyết. ...................................................................................................11
2.2.2. Nghiên cứu thực nghiệm..............................................................................................12
2.3. Đối tượng và thiết bị nghiên cứu .......................................................................12
2.3.1. Đối tượng nghiên cứu...................................................................................................12
2.3.2. Thiết bị nghiên cứu.......................................................................................................12
2.4. Phương pháp nghiên cứu sử dụng trong đề tài...................................................13
2.4.1. Quy hoạch thực nghiệm với xử lý số bằng phương pháp bình phương nhỏ nhất
(BPNN).....................................................................................................................................13
2.4.1.1. Cơ sở của lý thuyết Quy hoạch thực nghiệm. ..............................................13
2.4.2. Đánh giá kết quả nhận được bằng BPNN ................................................................16
2.4.2.1 Kiểm sự bằng nhau của phương sai
2
D(y )i
......................................16
2.4.2.2 Kiểm sự phù hợp của hàm hồi quy .............................................................17
iv
2.4.2.3z Tìm khoảng sai lệch của yi .......................................................................18
2.4.3. Khảo sát hàm mục tiêu để tìm điểm có giá trị lớn nhất (Max) và nhỏ nhất (min)
trong miền xác định.................................................................................................................18
2.4.4. Tìm điểm tối ưu cho hàm đa mục tiêu.......................................................................21
Chương 3 CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA ĐỀ TÀI.........................................................23
3.1. Các hiện tượng cơ học trong quá trình phay......................................................23
3.1.1. Các nhân tố ảnh hưởng đến nhiệt cắt:.........................................................................24
3.1.2. Hiện tượng rung động khi cắt:.....................................................................................24
3.1.3. Sự mài mòn dao:...........................................................................................................26
3.1.3.1. Hiện tượng và phương thức mài mòn dao khi cắt kim loại: ........................26
3.1.3.2. Các dạng mài mòn dao:................................................................................27
3.1.4. Chất lượng bề mặt gia công.........................................................................................29
3.1.4.1. Khái niệm.....................................................................................................29
3.1.4.2. Chỉ tiêu dánh giá ..........................................................................................29
3.1.4.3. Ký hiệu nhám bề mặt trên bản vẽ ................................................................32
3.1.5. Gia công cắt gọt khi phay.............................................................................................32
3.1.5.1 Khái niệm chung ...........................................................................................32
3.1.5.2 Phân loại dao phay ........................................................................................34
3.1.6 Vật liệu chế tạo dao phay..............................................................................................35
3.1.7 Các yếu tố của lớp cắt....................................................................................................37
3.1.8 Lực cắt khi phay.............................................................................................................39
Chương 4 NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CHẾ ĐỘ CẮT (S,V,T) ĐẾN
ĐỘ NHÁM BỀ MẶT VÀ CHI PHÍ ĐIỆN NĂNG RIÊNG KHI PHAY VẬT
LIỆU C45 TRÊN MÁY PHAY ACRA .................................................................40
4.1. Xây dựng mô hình thực nghiệm.........................................................................40
4.1.1. Máy gia công................................................................................................................40
4.1.2. Vật liệu thí nghiệm........................................................................................................42
4.1.3. Dụng cụ đo, kiểm tra ....................................................................................................44
4.1.3.1 Dụng cụ đo, kiểm tra độ nhám......................................................................44
v
4.2. Quá trình thực hiện..........................................................................................46
4.2.1. Mô tả thí nghiệm..........................................................................................................46
4.2.2. Kết quả thực nghiệm.....................................................................................................49
4. 3. Xử lý kết quả thực nghiệm - kiểm tra kết quả tính toán và mô hình hàm hồi
quy.............................................................................................................................50
4.3.1 Mô hình xử lý kết quả thực nghiệm.............................................................................50
4.3.2. Quy hoạch thực nghiệm đa thức hồi quy bậc 1 ........................................................50
4.3.2.1. Xác định các hệ số aj và bj ...........................................................................51
4.3.2.2. Kiểm tra mô hình hồi quy bậc 1...................................................................52
4.3.3. Quy hoạch thực nghiệm với hàm hồi quy là đa thức bậc 2 ......................................55
4.3.3.1. Xác định các hệ số aj và bj ..........................................................................56
4.3.3.2. Kiểm định mô hình hồi quy đa thức bậc 2..................................................57
4.4. Khảo sát hàm hồi quy thực nghiệm....................................................................60
4.5. Giải bài toán tối ưu đa mục tiêu .........................................................................69
KẾT LUẬN..............................................................................................................72
TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................74
PHẦN PHỤ LỤC.....................................................................................................76
PHỤ LỤC1...............................................................................................................76
PHỤ LỤC2...............................................................................................................77
PHỤ LỤC3...............................................................................................................78
PHỤ LỤC4...............................................................................................................79
PHỤ LỤC 5.............................................................................................................80
PHỤ LỤC 6..............................................................................................................81
PHỤ LỤC 7..............................................................................................................82
vi
DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1. Thành phần hóa học thép C45...................................................................12
Bảng 2.2. Cơ tính của thép C45 ................................................................................12
Bảng 3.1. Các giá trị thông số độ nhám bề mặt (TCVN 2511 - 78) .........................31
Bảng 4.1. Bảng thông số kỹ thuật của máy Phay vạn năng ACRA..........................40
Bảng 4.1.1. Khoảng các thông số lựa chọn trong nghiên cứu thực nghiệm .............42
Bảng 4.1.2. Các bộ thông số được thực nghiệm. .....................................................42
Bảng 4.1.3. Thành phần hoá học thép C45...............................................................43
Bảng 4.2.1 Kết quả thực nghiệm giá trị độ nhám bề mặt và chi phí điện năng riêng
tại các chế độ cắt khác nhau của S, t, V ....................................................................49
Bảng 4.3.1 .................................................................................................................51
Bảng 4.3.3. Ma trận F và
Y , Y 1 2 - giá trị trung bình của Y1 và Y2 sau 3 lần thí
nghiệm :.....................................................................................................................51
Bảng 4.3.4. Ma trận M = FT
.F và các vế phải
T
F .Y1 ,
T
F .Y2 ..............................52
Bảng 4.3.5. Ma trận nghịch đảo M-1 và các hệ số của hàm .....................................52
Bảng 4.3.6. ................................................................................................................53
Bảng 4.3.7 .................................................................................................................54
Bảng 4.3.8 Ma trận F trong quy hoạch đa thức bậc 2 với 3 biến.............................56
Bảng 4.3.9 Ma trận M = FT
.F.................................................................................56
Bảng 4.3.10. Ma trận nghịch đảo M-1
......................................................................57
Bảng 4.3.11. Ma trận cột
T
F .Y1
,
T
F .Y2
và ma trận các hệ số aj , bj .......................57
Bảng 4.3.11 ...............................................................................................................58
Bảng 4.3.11 ...............................................................................................................59
Bảng 4.3.12 Kết quả khảo sát tìm giá trị lớn nhất (Max) và nhỏ nhất (min) của hai
hàm
1
ˆ
Y ......................................................................................................................61
Bảng 4.3.12 Kết quả khảo sát tìm giá trị lớn nhất (Max) và nhỏ nhất (min) của
hàm
2
ˆ
Y ....................................................................................................................65
Bảng 4.3.13. Bảng tọa độ các điểm (S, t, V) mà tại đó hàm
Y Y 1 2
đạt giá trị
nhỏ nhất.....................................................................................................................70
vii
DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1a Dao phay trụ răng xoắn .............................................................................8
Hình 1.1b Dao phay mặt đầu......................................................................................8
Hình 1.1c Dao phay ngón...........................................................................................8
Hình 1.1d Dao phay đĩa..............................................................................................8
Hình 3.1....................................................................................................................23
Hình 3.2 Dao cắt phoi ..............................................................................................23
Hình 3.3. Hiện tượng mài mòn dao..........................................................................26
Hình 3.4. Mài mòn mặt sau ......................................................................................27
Hình 3.5. Mài mòn mặt trước...................................................................................28
Hình 3.6. Các dạng mài mòn khác ...........................................................................28
Hình 3.7. Bề mặt của chi tiết đã gia công sau khi đuợc phóng đại ..........................29
Hình 3.8. Prôphin bề mặt .........................................................................................30
Hình 3.9. Prôphin bề mặt .........................................................................................30
Hình 3.10. Kí hiệu độ bóng theo Ra và Rz................................................................30
Hình 3.11. Các loại dao phay ...................................................................................34
Hình 3.12. Các thông số hình học phần cắt của dao phay mặt đầu..........................35
Hình 3.13. Sơ đồ cắt phoi của răng dao phay ..........................................................37
Hình 3.14. Sơ đồ tính góc tiếp xúc...........................................................................38
Hình 3.15. Sơ đồ xác định chiều dày cắt và diện tích lớp cắt của các răng dao phay
khi chúng đồng thời tham gia vào quá trình cắt........................................................38
Hình 3.16. Sơ đồ lực cắt tác dụng lên dao phay trụ .................................................39
Hình 4.1. Máy Phay vạn năng ACRA......................................................................40
Hình 4.2 Mẫu phôi thép C45...................................................................................43
Hình 4.3 bản vẽ chi tiết kích thước phôi C45 (120x40)..........................................44
Hình 4.4. Máy đo độ nhám bề mặt SJ-210...............................................................44
Hình 4.5. Sử dụng các phím chức năng ...................................................................45
Hình 4.6. phôi đang gia công ...................................................................................46
Hình 4.7. Gá và đo bề mặt thực tế............................................................................47