Nghiêu Cứu Sự Ảnh Hưởng Của Góc Cắt Chính Chiều Sâu Cắt Lượng Ăn Dao Đến Chi Phí Năng Lượng Riêng Và Độ Nhám Bề Mặt Khi Tiện Trơn Thép Trên Máy Tiện Eer 1330

BỘ NÔNG NGHIỆP & PTNT BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP

DƯƠNG ĐÌNH CHIẾN

NGHIÊN CỨU SỰ ẢNH HƯỞNG CỦA GÓC CẮT CHÍNH, CHIỀU SÂU

CẮT, LƯỢNG ĂN DAO ĐẾN CHI PHÍ NĂNG LƯỢNG RIÊNG VÀ ĐỘ

NHÁM BỀ MẶT KHI TIỆN TRƠN THÉP TRÊN MÁY TIỆN EER1330

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

HÀ NỘI, 2012

BỘ NÔNG NGHIỆP & PTNT BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP

DƯƠNG ĐÌNH CHIẾN

NGHIÊN CỨU SỰ ẢNH HƯỞNG CỦA GÓC CẮT CHÍNH, CHIỀU SÂU

CẮT, LƯỢNG ĂN DAO ĐẾN CHI PHÍ NĂNG LƯỢNG RIÊNG VÀ ĐỘ

NHÁM BỀ MẶT KHI TIỆN TRƠN THÉP TRÊN MÁY TIỆN EER1330

Chuyên ngành: Kỹ thuật máy và thiết bị cơ giới hóa nông lâm nghiệp

Mã số: 60 52 14

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC

TS. LÊ TẤN QUỲNH

HÀ NỘI, 2012

i

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành được bản luận án này, trong suốt thời gian vừa qua

ngoài sự cố gắng, nỗ lực của bản thân tôi đã nhận được nhiều sự quan tâm

giúp đỡ, chỉ dẫn của nhiều tập thể và cá nhân. Nhân dịp này cho phép tôi

được bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới:

Thầy giáo hướng dẫn khoa học TS Lê Tấn Quỳnh đã dành nhiều thời

gian chỉ bảo tận tình và cung cấp nhiều tài liệu có giá trị.

Tập thể cán bộ, giáo viên Khoa Sau đại học, Trung tâm thí nghiệm,

thực hành Khoa Cơ điện và Công trình trường Đại học Lâm nghiệp, Trường

cao đẳng nghề LILAMA Ninh Bình đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi

thực hiện đề tài.

Xin cảm ơn tới gia đình, bạn bè đã động viên giúp đỡ tôi trong quá

trình thực hiện đề tài

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc vì những giúp đỡ quý báu đó.

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Những kết

quả trong luận văn này được tính toán chính xác, trung thực và chưa có tác

giả nào công bố. Những nội dung tham khảo, trích dẫn trong luận văn đều

được chỉ dẫn nguồn gốc.

Hà Nội, tháng 05 năm 2012

Tác giả

Dương Đình Chiến

ii

MỤC LỤC

Trang phụ bìa Trang

LỜI CẢM ƠN.....................................................................................................i

MỤC LỤC.........................................................................................................ii

DANH MỤC CÁC HÌNH................................................................................. v

DANH MỤC CÁC BẢNG..............................................................................vii

DANH MỤC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT...................................................viii

Chương 1.......................................................................................................... 3

TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU................................................ 3

1.1. Tình hình sử dụng và nghiên cứu máy tiện trên thế giới ..................... 3

1.2. Tình hình sử dụng và nghiên cứu máy tiện ở Việt Nam .................... 14

Chương 2........................................................................................................ 21

MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG, PHƯƠNG PHÁP

NGHIÊN CỨU............................................................................................... 21

2.1. Mục tiêu nghiên cứu............................................................................... 21

2.2. Đối tượng, phạm vi nghiên cứu............................................................. 21

2.3. Nội dung nghiên cứu .............................................................................. 22

2.3.1. Nghiên cứu lý thuyết.................................................................... 22

2.3.2. Nghiên cứu thực nghiệm............................................................. 22

2.4. Phương pháp nghiên cứu....................................................................... 23

2.5. Nội dung của phương pháp qui hoạch thực nghiệm........................... 23

2.5.1. Thí nghiệm thăm dò..................................................................... 23

2.5.2. Thực nghiệm đơn yếu tố .............................................................. 26

2.5.3. Thực nghiệm đa yếu tố ................................................................ 30

2.5.4. Xác định các giá trị hợp lý........................................................... 38

Chương 3........................................................................................................ 40

CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA ĐỀ TÀI................................................................ 40

iii

3.1. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của máy tiện EER -1330 ............. 40

3.1.1. Cấu tạo.......................................................................................... 40

3.1.2. Nguyên lý hoạt động .................................................................... 40

3.2. Cấu tạo và các thông số hình học của dao tiện................................ 42

3.2.1. Cấu tạo của dao tiện .................................................................... 42

3.2.2. Các thông số hình học của dao tiện............................................ 44

3.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến chi phí năng lượng riêng...................... 48

3.3.1. Ảnh hưởng của lượng chạy dao và chiều sâu cắt ...................... 50

3.3.2. Ảnh hưởng của vật liệu gia công ................................................ 50

3.3.3. Ảnh hưởng của góc nghiêng chính φ......................................... 51

3.3.4. Ảnh hưởng của bán kính đỉnh dao ............................................. 52

3.3.5. Ảnh hưởng của góc trước và góc sau đến lực cắt ...................... 52

3.4. Độ nhám bề mặt gia công .................................................................. 53

Chương 4........................................................................................................ 56

KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ........................................................................... 56

4.1. Kết quả thí nghiệm thăm dò.............................................................. 56

4.1.1. Chuẩn bị thí nghiệm .................................................................... 56

4.1.2. Kết quả thí nghiệm thăm dò ........................................................ 56

4.2. Kết quả thí nghiệm đơn yếu tố.......................................................... 59

4.2.1. Ảnh hưởng của góc cắt chính đến chi phí năng lượng riêng.... 59

4.2.2. Ảnh hưởng của góc cắt chính đến độ nhám bề mặt gia công ... 60

4.2.3. Ảnh hưởng của chiều sâu cắt chính đến chi phí năng lượng

riêng ........................................................................................................ 61

4.2.4. Ảnh hưởng của chiều sâu cắt đến độ nhám bề mặt gia công.... 62

4.2.5. Ảnh hưởng của lượng ăn dao đến chi phí năng lượng riêng.... 64

4.2.6. Ảnh hưởng của lượng ăn dao đến độ nhám bề mặt gia công ... 65

4.3. Kết quả nghiên cứu đa yếu tố ........................................................... 66

iv

4.3.1. Chọn vùng nghiên cứu và các giá trị biến thiên của các thông số

đầu vào.................................................................................................... 66

4.3.2. Thành lập ma trận thí nghiệm .................................................... 67

4.3.3. Xác định mô hình toán và thực hiện các phép tính kiểm tra..... 68

4.4. Các trị số công nghệ hợp lý khi tiện kim loại bằng máy tiện EER￾1330............................................................................................................. 70

4.4.1. Xác định các thông số hợp lý....................................................... 70

4.4.2. Vận hành máy với các thông số hợp lý ....................................... 71

KẾT LUẬN - KHUYẾN NGHỊ ................................................................... 73

TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC

v

DANH MỤC CÁC HÌNH

TT Tên hình Trang

1.1 Máy tiện vạn năng KSL-1440 4

1.2 Máy tiện vạn năng MRL-1640T 4

1.3 Máy tiện CNC mã hiệu SL10 5

1.4 Máy tiện CNC HAAS TL-3W 6

1.5 Máy tiện mã hiệuTAC510 7

1.6 Máy tiện mã hiệuTMM200 7

1.7 Máy tiện mã hiệu GENOS L400 8

1.8 Máy tiện mã hiệu LU400 8

1.9 Máy tiện mã hiệu CW6130/3000 10

1.10 Máy tiện mã hiệu TC-3530 11

1.11 Máy tiện mã hiệu T 18ª 16

1.12 Máy tiện mã hiệu NK4025 16

1.13 Máy tiện CNC GENOS L200H 17

1.14 Máy tiện CNC ML-200 17

3.1 Cấu tạo của máy tiện EER-1330 40

3.2 Các bộ phận cơ bản của dao tiện 43

3.3 Các mặt phẳng tọa độ 44

3.4 Các thông số hình học của dao tiện 47

3.5 Góc nghiêng của lưỡi cắt chính 47

3.6 Các thành phần lực cắt khi tiện 49

3.7 Ảnh hưởng của góc



đến các lực Px, Py, Pz 51

3.8

Ảnh hưởng của góc



đến các thành phần lực căt Px và

Py

51

3.9 Ảnh hưởng của bán kính đỉnh dao đến các thành phần 52

vi

4.1

Máy đo công suất Fluke 41B, máy đo tốc độ HT3100 và

máy đo độ nhám TR200

56

4.2

Đồ thị ảnh hưởng của góc cắt chính đến chi phí năng

lượng riêng

60

4.3

Đồ thị ảnh hưởng của góc cắt chính đến độ nhám bề mặt

gia công

61

4.4

Đồ thị ảnh hưởng của chiều sâu cắt đến chi phí năng

lượng riêng

62

4.5

Đồ thị ảnh hưởng của chiều sâu cắt đến độ nhám bề mặt

gia công

63

4.6

Đồ thị ảnh hưởng của lượng ăn dao đến chi phí năng

lượng riêng

65

4.7

Đồ thị ảnh hưởng của lượng ăn dao đến độ nhám bề mặt

gia công

66

vii

DANH MỤC CÁC BẢNG

TT Tên bảng biểu Trang

3.1 Một số thông số kỹ thuật chính của máy tiện EER-1330 41

4.1 Tổng hợp kết quả phân bố thực nghiệm 57

4.2 Các đặc trưng của phân bố thực nghiệm 57

4.3 Tổng hợp kết quả phân bố thực nghiệm 58

4.4 Các đặc trưng của phân bố thực nghiệm 58

4.5 Mã hoá các thông số đầu vào 67

4.6 Ma trận thí nghiệm kế hoạch trung tâm hợp thành 67

4.7 Tổng hợp các giá trị xử lý được của hàm Nr 68

4.8 Tổng hợp các giá trị xử lý được của hàm Ra 70