Luận văn thạc sĩ nghiên cứu Ảnh hưởng của chế Độ cắt Đến Độ chính xác gia công khi gia công vật liệu nhôm trên máy phay cnc

hư ta đá biết, khả năng làm việc của chỉ tiết máy quyết định bởi chất lượng, cắt V, S, Q, thông số hình học của dao ...Vừ mỗi quan hệ đỏ thi người làm công nghệ có thé điền khiển các thâ

NGHIÊN CỨU ÁNH HƯỚNG CỦA CHẾ ĐỘ CÁT DÉN DỘ CHÍNH XÁC

GIÁ CÔNG KHI GIA CÔNG VẬT LIỆU NHỒM TRÊN MÁY PHAY CNC

LUAN VAN THAC SI KHOA HOC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

HàNội Năm 2011

BO GIAO DUC VA DAO TAO TRUONG DAI HOC BACH KHOA HA NOI

TRAN VIET HOL

NGHIEN CUU ANH HUGNG CUA CHE BO CAT DEN ĐỘ CHÍNH

XAC GIA CONG KHI GIA CONG VAT LIEU NHOM TREN MAY

THAY CNG

Chuyên ngành : Công nghệ Chế tạo máy

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

CONG NGHE CHR TAO MAY

NGUGI HUGNG DAN KHOA HOC

TS: PHAM YAN BONG

THả Nội - Năm 2011

LOI CAM BOAN

Tôi xin cam doan các số liệu và kết quả niêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bỗ trong bất kỳ một công trình nào khác trừ các phân

tham khảo đã dược nêu rổ trong luận văn

"Tac gia

Tran Vide Hoi

LOI CAM ON

‘Tac gia xin chan thanh cam on T'S Pham Van Bỏng, người đã hưởng dẫn và giúp đỡ tận tình từ định hướng để t

tổ chức thực nghiệm đến quá trình viết và

hoàn chữnh luận văn

'Táo giá bảy tố lỏng biết ơn các thấy cô trong bộ môn Công nghệ Chế tạo máy,

Viện Cơ khí trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Xin cảm on Ban lãnh đạo Viện

đảo tạo Sau dạt học và Viện Cơ khi trường Đại học Bách Khoa Hà Nội dã tạo diều, kiện thuận lợi để hoàn thành bản luận văn này

Tác giả cũng chân thành cảm ơn Bộ muôn Gia công cơ kìủ - TT Việt — Nhật

trường Dại bọc Công nghiệp Llá Nội đã tạo điều kiện giúp đỡ tác giá thực hiện dé

tài

Do năng lực bãn thân côn hạn chế nên luận văn không tránh khỏi những thiếu

sót, tác giá rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của các thầy giáo, cô giáo, các nhà khoa học và các bưn đẳng nghiệp

Tác giả

Trần Viết Hồi

'Tác piả luận văn: Trần Viết Hồi Khóa: 2009 -2011

Người hướng dẫn: TS Phạm Van Béng

b) Mục đích nghiên cứu của luận văn, đối tượng, phạm vĩ nghiên cứu

+ Dai teong va phạm vì nghiên cứu

- Chất lượng bẻ mặt khi gia công hợp kim nhôm trên máy phay CNC

©) Tóm tắt cô đọng các nội dung chính và đóng gốp mới của tác giả

+ Nội dung gôm bốn chương cơ bắn

Chương 1: Tổng quan về gia công trên máy phay CNC, cdc tmp dung và công

nghệ CAI/CAM CNC dược sử dụng trên máy phay khi gia công chỉ tiết Lỗng quan

về hệ thống máy phay CNC được sử dựng,

Chương 2: Nghiên cứu cơ sở lý thuyết về môi quan hệ giữa chế đệ cắt va chat lượng bề mặt Bao gồm các hiện tượng vật lý xấy ra trong, quá trình cắt Mỗi quan hệ

giữa chất luong bé mal khi gia công phay Từ những phân tích do lim ra ndi dung nghiên cửu phù hợp với khuôn khổ của luận văn thạc sĩ

Chương 3: Để cập đến hop kim nhêm, khái niệm, đặc điểm, tính gia công của hợp kim nhôm Từ đó nghiền cứu xây dựng mô hình toán học biểu điễn mỗi quan hệ giữa

các yêu tả của chế độ cắt khi phay hợp kim nhôm Dưa ra các vấn đề khi xử lý khi

+ Đông góp mới của tác giả

Từ cơ sở lý thuyết kết hợp với thục nghiệm, luận văn đưa ra được hàn toán học

mô tá mỗi quan hệ giữa độ nhàm bê mặt và thông số chế độ cắt dễ làm cơ sở cho các nha công nghệ chọn ché độ cắt sau dé điều khiến no theo yêu cau cia minh va cimg lam cơ sở cho các quá Hình nghiên cứu khác cũng như hỗ trợ thiết kế các phan mém trợ giúp cho điều khiển chế độ cắt

d) Phương pháp nghiên cứu

Thực hiện bằng phương pháp nghiên cửu lý thuyết kết hợp với thực nghiệm:

- Nghiôi ứu cơ số lý thuyết về gia công trên máy phay ƠNC và các hiện tượng xây ra

trong quá trình cắt gọt

- Tiến hành thí nghiệm và xử lý số liệu thí nghiệm khi phay hợp kừm nhôm:

- Phân tích và đánh giá kết quả

e) Kết luận

Với ba yếu tổ của chế độ cắt là (V, S, t), đua ra các kết quả thí nghiệm cho thấy

ảnh hưởng của chế độ cắt đến độ nhám bê mặt khủ gia công hợp kim nhôm trên máy phay CNC Tu ea sở lỏng hợp giữa ly thuyết và thực nghiệm, đề tải đã xác lập được mỗi quan hệ giữa độ nhám bề mặt với các thông số công nghệ là:

Ry cố 79478 s9711 4941 Lối quả này phù hợp với cơ sở nghiên cứu lý thuyết về

mỗi quan hệ giữa ché độ cắt với dộ nhằm bẻ mặt

11 Ủng dụng kỹ thuật CAD/CAM._CNC trong máy phay hiện nay sed

11.2 May phay CNC va ting dung CAD/CAM trong gia céng phay CNC 16 1.E.21 Tổng quan về máy phay CNC ¬— ¬— ven

1.1.3.2 Ung dung CAD/CAM trong gia céng phay CNC

CHƯƠNG II: NGHIÊN CỬU CƠ SỞ LÝ THUYÉT VẺ MỎI QUAN HE GIA CHE

2.1 Quá trình cắt và tạo phoi khi phay sexy sexy c8

2.1.2 Một số hiện tượng xây ra trong quá trình cắt và ảnh hưởng của nó dẫn chất lượng

bề mặt, cu re "— "— "— 76

2.1.2.2 Hiện tượng nhiệt phát sinh trong quá trình cất sexy ¬ 2.1.2.3 Rung động xây ra trong quá trình cắt sexy seen BA

2.3 Mối quan hệ giữa chế độ cắt và chất lượng bề mặt khi gia công phay —-

2.2.1 Khái niệm về chât lượng bê mặt 37

3.4.3 Sự ảnh hưởng của chế độ cắt đến chải lượng bề mặt 40 2.2.2.1 8ư ảnh hưởng của vận tốc cắt V đến độ nhám bẻ mặt e Al

2.3.2.3 Sự ãnh hưởng của chiều sâu cối đứn độ nhám bé mat 43

CHUONG IIL QUA TRINH CAT KHI GIA CONG VAT LIEU CO TINH DEO CAO

VA XAY DUNG MO HIN THUC NGLUEM MOI QUAN LH GIỮA CHỮ ĐỘ CẮT

VOT CHAT LUONG BE MAT KHI GIA COXNG NHOM TREN MAY PHAY CNG 45

3.1 Đặc diễm khi gia công vật liệu có tình dễo cao sexy 45

3.1.1 Nhôm nguyên chất và phân loại hợp kứm nhôm sexy cece AS

3.1.2 Tỉnh gia công của hợp kảm nhôm a7

3.2 Nghiên cửu xây dựng mô hình toán học biểu diễn mỗi quan hệ giữa các yêu tổ chế độ

cắt đến độ nhám bể mặt khi gia công hợp kim nhôm trên máy phay CNC AB

3.21 Nghiên cứu mối quan hệ giữa chế độ cát với độ nhám bể mặt khi gia công hợp

3.3.3 Chẹn công thức thục nghiệm vả phép làm tron 59

3.3.3.1 Chọn bậc tôi thiểu của đa thức ¬— ¬— see dD

3.3.3.2 Chọn giữa cáo công thức khác nhau él

3.4 Xác dịnh tham số công thức thực nghiêm băng phương pháp bình phương, nhỏ

be

3.4.2 Kiểm dịnh các tham số a; và khoảng xác định sai lệch của chúng B

CHƯƠNG IV: THỰC NGHIIM XÁC DỊNH MỖI QUAN 1Iÿ GIỮA CHẾ DỘ CAT

VOT CHAT LUGNG BR MAT KHI GIÁ CÔNG HỢP KIM NHOM TRAN MAY

PHAY ƠNC cceeeieer ¬— ¬— ¬— ven TO

4.1 Tệ thống thí nghiệm "— "— "— seve FO

4.1.2 Dụng cụ cắt và phôi đảng trong, thục nghiệm sexy see TL

411.3 Máy gia công và thiết bi đo đứng treng thịc nghiệm 7”

4.3 Xác định chế độ cắt dùng trong thực nghiệm 74 4.3 Kết quá đo thực nghiệm và xử lý kết quả sexy sexy ¬-

Bảng 4.4: Số liệu xử lý kết quả đo "¬ IG

Bảng 4.5: Giá trị hồi quy thục nghiệm cửa phương trình hàm 4.21 - 78

1Hình 1.1: Quá trình chế tạo sản phẩm nen re 12

Hình 1.3: Quy trình xữ lý thông tin trong kỹ thuật CAD/CAM-CNC 14

TTinh 1.4: Mức tiếp cận CAD/CAM với hệ phần cứng và phản mềm 16 Hình 1.5: Nguyên lý kỹ thuật CAD/ CAM-CNC ¬- Hình 1.6: Kỹ hiệu các trục toa độ trên máy

TTinh 1.7: Các trục trên máy phay CNC - - 19 Hình 1.8: Cách chọn gốc toa độ tén may phay CNC 20 LHình 1.9: Mỗi quan hệ giữa CAD/CAM và ƠNC .c àceiieiiruee 21

Hình 2.3: Miễn tạo phối ứng với tốc độ cắt khác nhau - 33 Hình 2,3: Miễn tạo phoi nen se riec 24

Hình 2.5: Ảnh hưởng của (dc dé cat dén lọo dao eee OY Hinh 2.6; Quan hệ giữa chiêu dày cắt với tổ độ hình thánh vá chiều cao lẹo dao 28

Hình 2.8: Ảnh hưởng của v dến nhiệt cắt "¬

linh 2,9: Ảnh hưởng cửa v đến nhiệt cất với các loại vật ligu oft khac nhau 32

Hình 2.10: ảnh hướng của chiéu day cắt a đến nhiệt cắt - 33

Hình 2,11: Ảnh hưởng của b đến nhiệt cái TH H001 000001801 ee 33 Tlinh 2.12: Các yếu tổ hình học của lớp bể mặt se -

Hình 2.13: Các chỉ tiêu đánh giá độ nhám bể mặt 38 Hình 2.14: Mết quan hệ giữa vận tốc Al

Tình 2.15: Ảnh hưởng của lượng tiền dao (8) dén chiều cao nhấp nhỏ tế vì (R,) 13

Hình 3.16: Mối quan hệ giữa chiều sâu cất 1 và độ nhám bê mặt Ta 44

Hình 3.]: Mối quan hệ giữa vận tốc cắt V và độ nhám Ra .« 5Ö

Hình 3.7: Mái quan hệ giữa hrong tién dao 5 và độ nhám Ra 52

Hình 3.3: Mỗi quan hệ giữa chiều sâu cắt L và độ nhám Ta 54

Hình 4.7: Để thị quan hệ độ nhằm Ra với V, khi gia công hợp kim nhôm:

Tỉnh 4.8: Dé thi quan hé độ nhám Ra với V,t khi gia công hợp kim nhôm

Hình 4.9: Đồ thị quan hệ độ nhắm Ra với 8,Lkhi gia công hợp kim nhôm

PHANMODAU

1 Lý do chợn đề tài:

Hiện nay ở Việt Nam xu hướng sử dụng máy gia công cất gọt hiện đại điều khiển theo chương trinh số (NC, CNC) như mảy tiện, máy phay 3 trục, 4 trục, 5 trục, máy phay tốc độ cao, trung tâm gia công tiện — phay để nàng cao chất lượng

các nhà công nghệ chưa chợn được chế độ cắt phủ hợp cho nhóm máy nảy khi gia

công các loại vật liệu khác nhau Như vậy việc nghiên cứu để lựa chọn chế độ cắt

áp thiết

phù hợp cho máy phay ƠNC khi gia công hợp kim nhôm lả trộ

dit ra cho các nhà nghiên cửu

hư ta đá biết, khả năng làm việc của chỉ tiết máy quyết định bởi chất lượng,

cắt (V, S, Q, thông số hình học của dao .Vừ mỗi quan hệ đỏ thi người làm công

nghệ có thé điền khiển các thâng số công nghệ của máy và đao để đảm bảo chất

lượng bề mặt chủ tiết máy trong quả trình gia cỏng, tăng năng suất và hạ giả thánh sản phẩm đồng thời tiền tới tối ưu hóa quá trình cắt gọt

Với nhóm loại vật liệu có tính đẻo cao thi điển kiện gia công cũng như các

thông số của chế độ cắt ảnh hướng rất lớn tới chất lượng bé mit chi tiết, Xuất phát

từ những đặc điểm và tính hình trên tác giả chon dé tai

“Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ cắt đến độ chính xác gia công khi gia

công vật liệu nhắm trên máy phay CNC”

"

h sử nghiÊn củu

ặc tính của vật liệu là cơ sở điểu khiển các thông số công nghệ dé dam bao chải lượng bể mặt chỉ tiết máy trơng quá trình gia công, xác lập môi quan hệ giữa

dé nham bể mặt (dâu ra) với thông số công nghệ (dâu vảo) sau đỏ dựa vào mỗi quan

hệ đó để lựa chọn chế độ cắt phủ hợp cho máy và đao trong quá trình gia công đạt được yêu câu chất lượng bể mặt

'Từ yêu cầu cấp thiết của thực tế sản xuất, nên những, đẻ tài nghiền cửu ứng,

dụng nhằm khai thác hiệu quả máy CNC là khá lớn trong các để tải nghiên cứu

khoa học, Tuận án tiên sỹ, luận vẫn thạc sỹ, có thể kế đến: Khảo sát thực nghiệm về

ảnh hưởng của các thông số công nghệ L, t, S đến lục cắt trên máy tiện CNC, luận

văn cao học, ĐHBKHN (2005), Tap chi Co khí Việt Nam, Số 105 (13/2005) Trần

Xuan Vidt, Pham Van Bing; Ảnh hưởng của chế độ cắt đến nhấp nh lê vì bề mặt

khi phay bằng đao phay mặt dầu trên máy phay CNU, Nguyễn Trọng, Bình, Hoàng, Việt Hàng: tiểu khiễn các thông số công nghệ dé dam bảo chất lượng bê mặt chỉ

tiết máy kửu gia công vật liệu Nhôm va hop kim Nhôm trên máy phạy CNC,Tqp chỉ

Cơ khi Việt Nam, Số 61 (6/2002), Nguyễn Quốc Tuấn; Aghiên cứu ảnh hướng của

các thông số công nghệ đến chất lượng bề mặt chủ tiết máy khi gia công trên máy

phay ƠNC, luận văn cao học, ĐHBKHN (2002), Nguyễn Ngọc Ảnh; Xghiến cứu

các ảnh hướng của các thông số công nghệ đến chất lượng bề mặt chỉ tiết máy khi

gla công trên máy phay CNC, Tap chi Co khi Viét Nam, Sé 60 (5/2002), Phan Cong

Trình, Anh hurdng cua ché dé cat dén iwong mon dao khi phay bang dao phay mặt đầu trên máy phay CNC, Là Quang Sáng, Ảnh hưởng của chế độ cắt đến lượng mòn dao khi phay bằng dao phay mặt đầu trên máy phay CNC, Tạp chi Cơ khi Việt

Nam, Số 61 (6/2002)

Những đề tài trên có nhiều đê tải trực tiếp nghiên cứu ảnh hưởng của các

thông số công nghệ đến độ nhàm bê mặt

Đôi tượng nghiên cửu của dễ tải là

- Chất lượng bề mặt khi gia công hợp kim nhôm trên máy phay CNC

- Ảnh hưởng của chế độ cắt đến độ nhám bê mặt gia công khi gia công hop kim

nhém trên máy phay CNC

- Ảnh hưởng của các thông số công nghệ dén chat lượng bả mặt chỉ tiết máy gồm nhiêu yêu tố như thông số ché độ cắt, thông số hình học của đao Mục đích nghiên cửu của đề tải là tìm ra môi quan hệ cúa chất lượng bễ mặt chỉ tiết máy (Ra) với các

thông sẻ chế độ cắt (V, 3, t) khi phay hợp kim nhém trén may phay CNC

- Máy thục nghiệm: máy phay CNC Takisawa MAC —V40

- Vật liệu gia công; hợp kim nhỏm 6061

- Dụng cụ cắt: dao phay mặt đầu #60 ; Z — 3 rang

- Đôi tượng gia công: phay mặt phẳng

- Thiết bị đo độ nhấp nhồ tế vị bể mặt Mitutoyo S$] 400 Nhật Hán

4.Tóm tắt những luận điểm cơ bản và đóng góp mới của tác giả

+ Những luận điểm cư bản

Tổng quan gia công trên máy phay ƠNC, ứng dụng của kỹ thuật CAD/CAM

~ƠNC trong hệ thông máy phay CNC Nghiên cứu co sé lý thuyết về mỗi quan hệ

giữa chế độ cắt với chất lượng bé mặt Từ đặc điểm của vật liệu có tình déo cao đưa

ra mô hình thực nghiệm vẻ mỗi quan hệ giữa chẻ độ cắt với chất lượng bẻ mặt khi

gia công hợp kim nhônn trén may phay CNC

- Khải quát vẻ chất lượng bẻ mặt gia công vả các yêu tổ ảnh hướng đến các thông,

số đặc trung cho chất lượng bẻ mặt gia cổng;

~ Nghiên cửu tổng quan về gia công trén may phay CNC

- Banh giá chất lượng bẻ mật khi gia công trên may phay CNC

- Thực nghiệm với điều kiện thực tế, đo và kiểm tra kết quả thực nghiệm Xử lý

số liệu, xây dựng mô hình thực nghiệm về quan hệ giữa dộ nhám bể mặt gia công với chế độ cắt khi khi gia công hợp kim nhôm trên may phay CNC

+ Những đóng gốp mới của tác giả

Các kết quả nghiên cứu trên của tác giả sẽ dóng góp thêm vào ngân háng tra cứu cho các nhá công nghệ trong quá trinh khai thác và sứ dụng máy phay CNC với

triệu quả cao nhật để gia công chỉ liết đêm bão yêu câu của chất lượng bê mặt Tàu

cơ sở cho việc nghiên cứu các khia cạnh khác của quá trình cắt

Từ cơ sở lý thuyết kết hợp với thực nghiệm, luận văn đưa ra được hàm toán học mê tả mỗi quan hệ giữa độ nhám bé mặt và thông số chế độ cắt đế làm cơ sở cho các nhả công nghệ chọn chế độ cất sau đó điều khiến nó theo yêu cầu của mình

và cũng làm co sé cho các quá trinh nghiên cứu khác cũng như hỗ trợ thiết kẻ các

phần mêm trợ giúp cho điều khiển chế độ cắt

Lựa chọn chế độ công nghệ khi lập trinh một chương trình NC cho máy va

khai thác triệt để máy hơn góp phân vào việc nâng cao năng suất và hạ giá thành sản

phẩm

5 Phương phúp nghiên cứu

Đẻ tài được thực hiện bằng phương pháp nghiên cứu lý thuyết kết hợp với thực

nghiệm:

- Nghiên cứu cơ sở lý thuyết về gia công trén may phay CNC và các hiệu tượng xây

Ta trong qua trinh cal gol

- Tién hanh thi nghiệm và xử lý số liệu thí nghiệm khi phay hợp kim nhém

- Phân tích và đảnh giá kết qua.

ché tao ra một máy gia công tự động thục hiện quá trình cắt gọt đã được manh nha

từ đầu thế kỹ trở nên cần thiết hon bao giờ hết Đặc biệt sau đại chiến thể giới lần thử hai (1945), để giảnh được ưu thể mọi rnặt thủ việc thiết kế, chế tạo ra các loại

máy móc, thiết bị, vũ khí mdi đã trở nên cầp bách hơn bao giờ hết Chính vì lẽ đó,

việc nghiên cửu, chế tạo máy gia công tự động đã 06 kết quả bước đầu ngay từ những năm 50 Nhưng phải dến những, năm 70, với sự búng nỏ của khoa học vẻ

công nghệ thêng tin đã thúc đấy và đưa kỹ thuật CAD/CAM — CNC lên một tâm cao mới mn dink cao là năm 1979, khớp nối liên hoàn kỹ thuật CAD/CAM — ƠNC

đã được khai thông, Quá trinh từ khi có ý tưởng về sản phẩm hay vật mẫu đến khi chế tạo ra sản phẩm được rút ngắn, sẵn phẩm đa đang và phong phú hon bao giờ hết, đáp ứng nên kinh tế thị trường,

Quá trình chẻ tạo sản phẩm nói chưng có thể khái quát qua sơ đồ (hình 1.1)

Quá trình thiết kế sản nhằm trước đây thường rất đải vỉ thiên công cụ thiết kể Quá

trình chế tao san phẩm gặp nhiều khó khăn vi thiết bị không dáp ứng được, có những công đoạn phải làm thủ công nên mất thời gian Quá trình Miarketting thường diễn ra châm Như vậy quá trinh chế tạo sẵn phẩm tử khi có ÿ tưởng đến khi đưa được sản phẩm đến với tay người tiêu dùng là cá một chặng đường đải Chính vì lẽ

đỏ nó khêng thé dap ứng được với cơ chế thị trường,

Quá trình chế lạo sẩn phẩm hiện nay có bước đột phá Ý bưởng về sân phẩm dược thiết kế ngay trên máy tính bang phan mém Autocad hay các phan mềm thiết

kế khảo như SolidWork, Inventor va phan mém hé trợ kiểm tra phủ hợp Việc

thiết kế sẵn phẩm côn được lỗ trợ bởi thiết bị đỏ hình số hoá hay thiết bị tạo rnấu

nhanh 8au khi có thiết kế, clrỗi liên hoàn CAD/CAM dã cho phép chuyên dỗi ban

vẽ sang chương trinh gia công tự động, Quá trình chế tạo sắn phẩm (CAM) đã được

tự động hoá cao, gia công được các bê mặt phức lạp nhờ kỹ thuật ƠNC, hệ thông thông tin cập nhật nhanh Chỉnh vì lẽ dó quả trình chế tạo sắn phâm trở nên ngắn hơn bao giờ hết

`Ý tưởng về sâu Thu thập thông tin én

phẩm hoặc sản phim po} quan để nghiên cửu thiết ké :

QUÁ

mẫu

1Iiệu chỉnh thiết kế Kiểm tra đánh giá chất Chế tạo kh

hoặc đổi mới thiết kế [®——] lượng, thử

Hoạch định quy Chun bi may moc Ché tao chi '

trình công nghệ thiết bị, dụng cụ, vật tư tiết ị

'Tổ chức 'Tổ chức dịch vụ 'Thu thập thông QUÁ TRÌNH

mạng lưới | g| sửa chữa bâo tin về sân phẩm

———_ Đường di của quả tình

— » Dudng phan hdi

Hinh 1.1: Qua trinh ché tao san pham

Đề việc ứng dụng kỹ thuật CAD/CAM-CNC dạt dược kết quả tốt thì việc

hoạch định quy trình công nghệ có sự trợ giứp của máy tinh CAPP (Computer

Aided Process Planting) dong mdt vai trò quan trọng bởi nó là cầu nối giữa thiết kế

vả chế tạo, lả một liên kết trong các hoạt động tổ hợp của hệ thông ché tạo Hơn nữa

việc hoạch định đó còn có lợi ích sau:

- Năng suất tăng, tả hợp nhanh các năng lực sân xuất

- Chỉ phí săn a

có hiệu quả hơn vẻ máy, về nguyên liệu

it giám vì giảm bớt được công chuẩn bị sản xuất Sử dụng,

- Tiết kiệm được thời gian, tăng cường tính lĩnh hoạt đo khả năng đáp ứng nhanh các đời hỏi thay thể về câu hình sản phẩm

- Thể hiện tính nhật quan

Tgày nay, giải pháp lập trình CAD/CAM-CNC đã được nghiên cứu, tạo lập

vả ứng dụng trơng đảo tạo, sản xuất, với ý tưởng ân sâu là sử dụng duy nhất một Ag

cơ sở dữ liệu kỹ thuột (a single techmcal database) cho ca hai khau thiét kế và chế

doanh nghiệp cỏ quy mô sản xuất lớn sang quy mô vừa vá nhỏ, diễu đó đã cho phép

đã dang thực hiện linh hoat hoa Với định hướng này, dây chuyển gia công chỉ tiết

cơ khí có thể thực hiện theo một trong các phương án sau:

+ Phương ản 1: Dùng máy vạn năng kết hợp gá lắp, điều chính theo nhóm:

chỉ tiết

| Phuong áu 2: Dùng máy chuyên dùng đơn giãn có khả năng điêu chỉnh

theo nhỏm chỉ tiết gia công

+ Phương án 3: Dùng các máy hay trung tâm gia công CNC theo giải pháp

tập trung nguyên công, tự động hoá việc điều khiển theo hướng linh hoạt hoá và tự

động hoá

Quả trình từ thiết kế đến chế tạo ra sắm phim cé sw dong góp dắc lực của kỳ

thuật CAD/CAM-CNC nhưng vai trỏ của con người trong đó có ý nghĩa quyết định

Chương trình gia công NC, CHC đủ có được xây đụng từ chuỗi liên thông thì cũng, không thể đáp ứng với mọi loại máy, mọi loại vật liệu, mọi phương, thức gia công

mà thế hiện rõ nhất là việo sử đụng chế độ cắt trên máy

sè Cúc thưết ngữ

- C1M (Computer Intergrated Manufacturing - Céng nghệ chế tạo tích hợp với máy lính) CTM nghĩa là sự kết hợp tất cả các bộ phan phòng bạn từ phòng Kế hoạch, phòng thiết kế, phòng Marketing đến phỏng kiểm tra chất lượng sản phẩm

hon so voi

ở bộ phận khée vi ching sit dung théng lin từ một quỹ chung, Trong hệ thông CIM, các bộ phận khác nhau cỏ hệ thống phần cửng va phan mém phat triển riêng biệt theo sắp đặt trước, tuỳ theo nhu câu của từng bộ phận

- CAD — Computer Aided Design | Tộ phận thiết kẻ

- CAH Computer Aided Enginering,

- CAM — Computer Aided Manufactcring > B6 phân sản xuất

- DNC — Drreet Numerical Control | Bộ phân quân lý đặt hàng

- PPC — Production Planning Control

Tick hep CAD va CAM

=_ Các mức tiếp cận của kỹ thuật CAD/CAM-CNC:

CAD/CAM với hệ phân cứng và phân mềm được kết nội theo sơ đỗ sau (hình

1.4

]

+8oaner | [+ Auto CAD May céng en CNC | [+ Cimatron

Dea + SolidWorks Robot (TR) + Catia

+ Camera + Designer ‘Trung tam tế báo| | T DENFORD

+Aulo Archiloe | a cone CNC + Master CAM

sx, tiga [—* CAD + CAM * ONC [* 5x (Chi tist,

Hình 1.5: Nguyễn lý kỹ thuật CAD/ CAM-CNC

1.L2 Mày phay CNC va ing dụng CAI/CAM trong gia công phay

1.12.1 Tống quan về máy phay CNC

a Hệ toa độ và các trục chuyển động trên máy phay CNC

Để xác định các tương quan hình học trong vàng lâm việc của máy, trong,

phạm vi chỉ tiết gia c‹ một cách rõ ràng người ta đưa vào các hệ toa độ và cáo

diém géc chuẩn Để thống nhất hoá mối tương quan cho các máy công cụ điều

khiến số khác nhau, người ta tiêu chuân hoá các trục của hệ toa đô vả chiêu chuyên

động của chúng

'Ví dụ theo tiêu chuẩn ISO 841 hay tiéu chuan DIN 66127 thì hệ thông trục toa

độ cho các may điều khiến số được xác định như sau

Các chiều chuyên động của máy công cụ điều khiên số được xác đình bởi hệ toạ độ 3 trục vuông góc với nhau theo qui tắc bản tay phải (hình 1.6) Hé toa dé nay luôn luôn được gán lên chỉ tiết gia công

Khi lập trình, chỉ tiết liôn được coi là đứng yên Các chuyên động luôn thuộc

về dao cụ Trong thực tế trên từng loại máy cụ thẻ thi việc qui định nảy không hoản toản đúng bởi vi có những máy trong quả trình gia công thi chỉ tiết có thẻ tham gia thực hiện một vải chuyên động, điêu nay dé lam cho người vận hành nhìn nhận không chính xác về hướng chuyển đông của các trục

Các trục quay tương ứng với trục X,Y, Z được kí hiệu là A, B, C Chiểu quay dương (positive) tương ứng với chiêu quay thuận chiêu kim đồng hé (CW=Counter clockwise) khi ta nhìn theo chiêu dương của trục tịnh tiền

Hình 1.6: Ký hiệu các trục toa độ trên máy

Đề bổ trí thử tự của các trục toa đố phủ hợp với các chiếu chuyển động của

may, tiêu chuân ISO 841 hay DIN 66127 qui định:

Trục toa độ Z

Nếu các máy có trục chính không xoay nghiễng được thì trục Z nằm song

song với trục chỉnh công tac hoặc chỉnh là đường tâm trục đỏ.

Nếu trục chính của máy xoay nghiêng được và chỉ có một vị trí xoay nghiêng song song với một trục toa độ nào đó thị chỉnh trục toa độ là trục Z

Néu tue chính xoay nghiêng được song sơng với nhiều trục loạ độ khác rau thi trục Z chỉnh là trục vuông góc với bản kẹp chỉ tiết chinh của máy

Nếu trục chính xoay nghiêng được theo một hướng nghiêng với chính nó thì

trục này ký hiệu là W

Nếu mảy có nhiều trục chính công tác thi ta sẽ chọn một trong số trục đỏ làm

trục chính theo cách ưu tiên trục nào có đường tâm vuông góc với bản kẹp chỉ tiết

Con nếu máy không có trục chính công tác Ú trục Z cũng là trục vuông gốc

Thứ nhất Trên các máy có dao quay tron

1 Nếu trục 7 đã năm ngang thì chiêu đương của trục X hướng về lên phải khi ta nhin từ trục chính hướng vào chị tiết

+ Nếu trục # thẳng dứng và máy có một thân máy thì chiều dương, của trục

X hưởng về bên phải khi ta nhân từ trục chính hướng vào chỉ tiết

Nếu máy có hai thân máy thì chiêu dương của trục X huớng về bên phải miêu

†a nhìn từ trụo chính hướng vào thân máy bên phải

Thứ hai 'Trên các mày có chỉ tiết quay trên

+ Trên các máy có chỉ tiết gia công quay trờn Thì trục X năm theo phương

trưởng kính của chỉ tiết và chiều đương của trục đi từ trục tâm chỉ tiết đến bàn kẹp

dao chính

Thứ ba: Trên các máy không có trục chính công tác thì trục X được qui định

là trục song song theo hướng gia công chỉnh

Truc toa dé Y

Vị trí của trục toạ độ Y sé được xác định sau khi đã xác định được hai trục toa

độ Z và X

Nếu ngoài các trục X,Y,Z ma may còn có các trục điều khiển độc lập khác thì

ta cũng kỷ hiệu các trục như sau: Trục U(la true // vai true X), V(la true // voi trục Y) và trục W(à trục // với trục Z)

Các trục song song khác so với trục toạ độ chỉnh sẽ nhận các ký hiệu tiếp theo

là P, Q, R (Hình 1.7 mô tả các trục chính, các trục phụ và các trục quay trên máy

phay CNC)

+Z

Hình 1.7: Các trục trên máy phay CNC

b Các điểm 0 và điểm chuẩn

~M (Machine relerenee zero): Điểm gốc của mấy Máy sẽ đo lường lừ vị trí

này đến các vị trí khác khi làm việc Các điểm MI được nhà sẵn xuất quy định

trước

- R (Machine reference point); Biém chuan cia may Để giảm sát và diểu chỉnh kịp thời quỹ đạo chuyên động cửa dựng cụ, cần thiết phải hố trí một hệ théng để xác định quãng đường thực tế (toa đề thực) so với tọa độ lập trình Khi

‘bat đâu đóng mạch điển khiến tất cã các trục phải chạy về một điểm chuản mả

giá trị tọa độ của nó so với điểm gốc M phái luôn luôn không đổi vả do các nha chế tạo mây quy dịnh Điểm do gọi là điểm chuẩn của máy R

Tình 1.8: Cách chợn gốc toa độ trên máy phay CNC

- Điểm gốc phôi W (Workpiece zero point — Hinh 1.8) Ding làm gắc của hệ tọa độ trong, quả trình gia công, Điểm gốc W của phối có thể được chọn tủy ý bởi người

lập trinh nhung nên chọn 6 điểm nào trên phôi cho thuận tiện khi xác định các

thông số giữa nó với điểm M

-_ Điểm gốc chương trinh P (Program Pomt): Dùng làm gốc của hệ tọa độ

trong quả trình soan thởa chang trình Trong thục tế gia cảng nên chọn điểm gốc

ủa phôi W

- Chuan dao T (Tool Offset): Chuẩn dao Để xảo dịnh vị trí dao cất sau khi lắp dao vao 6 tich dao

chương trình P trùng với điểm

1.1.2.2 Ung dung CAD/CAM trong gia công phay CNC

CAD

NO10 G71 G90 G94, No2z0 MO3 FZ00 S1000 M030 GOO X10.00¥10.00 No40 G00 Z2.00

No50 Gol 210,00 NlO60 Goo Z2.00 Novo Goo x50.00 Nose Gol 210,00 Nose Goa 22.00 N100 GOO Ya0.00 M1z0 Go0 220.00 M130 Goo x00 Yoo N40 Moe

Hinh 1.9: Méi quan hé gitta CAD/CAM va CNC

1.1.3 Các nghiên cứu về mối quan hệ giữa chế độ cắt với chất lượng bề mặt khi gia

công trên máy phay CNC

Trong những năm trở lại đây ở Việt Nam cỏ xu hướng sử dụng máy CNC

ngày cảng nhiều, nên các đề tài nghiên cứu về máy CNC là khả lớn trong các đề tài nghiên cứu khoa học, luận án tiền sỹ, luận văn thạc sỹ Trong đó các đề tài nghiên cứu ứng dụng nhằm khai thác cỏ hiệu quả máy CNC chiêm một tỷ lê khá lớn, có thể

kế là : Nguyễn Trọng Bình, Hoảng Việt Hồng, Anh hwong ctia ché dé cat đến nhấp nhô tế vi bề mặt khi phay bằng dao phay mặt đâu trên máy phay CNC, Tap chi Cơ

khí Việt Nam, số 60 (5/2002) ; Ính hưởng của chế độ cắt đến lượng mòn dao khi

phay bằng dao phay một dầu trên máy phay CNC, Tap chỉ Cơ khi Việt Nam, số 61 (6/2002) ; Nguyễn Ngọc Ánh, Aghiên cứu ảnh hướng của các thông số công nghệ đến chất lượng bê mặt chỉ tiết máy khi gia công trên máy phay CNC, Luận vẫn cao

học, ĐHBKHN (2002) , Nguyễn Đình Thân, Nghiên cứu độ mòn dao tiện khi gia công vật liệu cø tính đếo cao, Luận vin cao hoc, DEEBKIIN (2003) ; Va Dinh Thơm, Tính toán bù bản kinh mũi đao khi lập chương trình NC cho máy tiện CNC, Tạp chí Cơ khí Việt Nam, số 76 (7/2003) ; Lê Văn Toán, Wgbiển cửu ảnh hướng

của các thông số công nghệ khi mài phống tới độ nhám bê mặt bên một số vật liệu

có tính dồo cao, Tuận văn cao học, ĐHBKHN (2005), Trần Xuân Việt, Phạm Văn

Béng, Khdo sét thực nghiệm về ảnh bưởng của các thông số công nghệ V, †, S đến

lực cải trên máy tiện CWC, Tạp chí Cơ khí Việt Nam, số 105 (12/2005)

Trong nhóm để tài trêu có hai để tải trực tiếp nghiên cứu ảnh hướng của các

thông số công nghệ đến dé nhám bể mặt, điều dò chứng to việc nghiền cửu ảnh thưởng của các thông số công nghệ đến chất lượng bể mặt chỉ tiết máy là rất quan

trọng Tuy nhiên các nghiên cứu dõ đều chỉ tập trưng nghiên cứu khi gia ông vật liệu là thép Việc nghiên cứu khi gia công vật liệu có tính dáo cao như nhôm va hop kim nhôm chưa được quan tâm nghiên cửa nhiều

22

NGUIÊN CỨU CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ MỖI QUAN HỆ GIỮA CHẾ DỘ CÁT

VOI CHAT LUQNG BE MAT

3.1 Quá trình cắt va tac phối khi phay

2.11 Biến dạng dẻo và việc tạo phoi

Khi cắt, để có thế tạo ra phoi, lực tác dụng vào đao cân phải đủ lớn để tạo ra trong lớp kừa loại bị cắt một ứng suất lớn hơn sức bên của vật liệu bị gia công đồng,

thời thẳng được lực ma sát giữa đao và vật gia oông

bien dang dan hoi, bien dang nay nhanh chỏng chuyên sang bien dạng dẻo va một lớp phoi có chiêu dây a, duge hinh thanh tir lop kim loai bi cat c6 chéu day a, di chuyên đọc theo mặt trước của dao Việc nghiên cứu kim tương khu vực tạo phoi

chứng tỏ rằng trước khi biên thành phoi, lớp cắt kim loại bị cắt đã trài qua một giai

đoạn biển dạng nhất định, nghĩa lá giữa lớp kim loại bị cắt và phoi có một khu vực

biến dang Khu vue nảy có thể gọi là miễn tạo phoi (hình 2.3) và miền này di chuyên theo dao trong quả trình cắt

Trong miễn này như đã sơ đồ hóa ở hình 2 1 - có những mặt trượt OA, OB,

OC, OD,OE Vật liệu gia công trượt theo những mặt đó (những mặt trên đỏ ứng

suất tiếp cỏ giá trị cực đại) Miễn tạo phoi được giới hạn bởi đường OA- dọc theo đường đó phát sinh những biển dạng déo đầu tiên, và đường OE- đường kết thúc bien dang dẻo và đường AE- đường nói lên khu vực chưa biên dạng của kim loại và

phoi

Ngoài ra lớp kim loại bị cắt sau

khi biên dang trong miền tạo phi, khi

chuyển thanh phoi con chịu thêm các

biên dạng phụ do ma sát với mặt trước

của dao:

Trong những lớp kim loại ở phía

dưới của phoi, kê với mặt trước của dao

chiu biến dạng phụ nhiễu hon so với các

lớp phía trên Mức độ biển dạng của

chúng lớn đến mức các tỉnh thể trong :

chúng bị kéo dải ra theo một hướng nhất Hình 2.3: Miễn tạo phoi

địh Như vậy phoi cắt ra biến dạng

không đều

Kr= Koa + Bias

Kyg - mite d6 bién dang ctia phoi trong mien tao phoi

Kgs - mite dé bién dang cia phoi do ma sát với mặt trước của dạo.

Tốc độ cắt ảnh hưởng lớn nhất dén miễn tạo phơi Tăng tốc độ cắt miễn tạo phoi thu hẹp lại, có thể giải thích hiện tượng sau:

Khi tăng lốc độ cất, truyền qua miễn lạo phối với tốc độ

trong, miễn tạo phơi sẽ là đường OH" chậm hơn sơ với duéng OK

Khi tốc độ cắt rất lớn, miễn tạa phơi co hẹp đến mức mà chiếu rộng cửa nó

chỉ côn vào khoảng vài phần trăm milmel Trong quá trình đỏ sự biến đạng của vật liệu gia công gần như lân cận mặt Ol, Dé cho đơn gián ta có thể xem một cách gần

dung quá trình biển dang déo khi cat xay ra ngay trên mặt phẳng OF đi qua lưỡi cắt

và làm với phương chuyển động một góc bằng góc 0

Mặt OE được gợi là mặt trượi quy ước côn góc 6 là góc rượi Góc này đặc

trưng cho hưởng và giá trị của biến dạng dễo trong miền tạo phơi

Các dạng phối:

Khi gia công vật liệu đẻo và giòn với chế độ cắt (V, S, t) và thông số hình học của dao (y, ø) khác nhau có thể cho các dạng phoi khác nhau (hình 2.4)

~ Phai xếp: Được tạo thành khi gia công các loại vật hiện có độ cứng trung

bình với tốc độ cất thập, chiều đày cắt lớn và góc cắt của đao có giá trị lương đối lớn Phoi kéo đài thành từng đoạn ngắn, mặt dối diện với mặt trước của dao rất bóng mặt trên gon nề không bằng phắng Hay nhìn chung phoi có dang từng đốt

xếp lại

~ Phơi đầy: 'Thu được khi gia công vật liệu đếo với tốc độ cắt cao, chiêu dây

cắt bé, phơi kéo đải liên tục mặt trước của đao rất bóng còn mặt sau bei gon nẻ

Như vậy khi cất ra phoi dây năng lượng tiêu bao ít, lực cắt it thay đổi nên dộ nhẫn

bề mặt khả cao

Khi cắt ra phoi xép và phoi đây, phơi tiếp xúc với mặt trước của đao một

doạn Ì trước khi rời khối dao Sau doạn tiếp xúc đó tách ra khối doạn trước và cuộn lại theo hình xoăn ốc Sở dĩ như vậy là vì phoi ở phân tiếp xúc ở phần tiếp xúc với

dao day thêm, đề lảm cho các yếu tô của phoi có dang hinh thang Nêu giữ nguyên các điều kiên cắt khác vả tăng tốc độ cắt thì sự biến dang của phoi giảm đi, khiến

cho bán kính cuộn phoi tăng lên [13]

~ Phoi vụn: Được tạo thành khi gia công vật liệu giòn như gang, đồng thau

Khi cắt ra phoi vụn nhiệt tập trung nhiêu ở mũi dao, lực cắt thay đôi liên tục gây ra rung động lên độ nhẫn bê mặt không cao Điều này được giải thích như sau:

Khi gia công lớp km loại bị cắt không qua giai đoạn biến dạng dẻo Do tac dụng của đao, trong vật liệu phát sinh ra biên dạng đàn hỏi vả ứng suất nẻn theo phương chuyên động của dao, mặt khác theo phương thẳng góc với chuyên động xuất hiện ứng suất kẻo Các yếu tổ của phoi bị tách ra chủ yêu do tác dụng của ứng suất kẻo, bởi vi vật liệu giòn là loại vật liệu cỏ ứng suất kéo kém hơn ứng suất nén rắt nhiều

cụ vả tham gia vào quả trình cắt như một mũi dao Hiện tượng nảy được gọi lả leo

dao (phoi bam) [13]

b Cơ chế hình thành lẹo dao

Cơ chế của quá trình hình thành leo dao có thể giải thích như sau: do chiu ap lực lơn và nhiệt độ cao, mặt khác vì mặt trước của dao không tuyệt đối nhẫn nên các

lớp km loại bị cắt nam ke sal voi mal trước của đáo có tốc độ ch chuyển chậm và

trong những diễu kiện nhất dịnh, khú lục cản thẳng dược lực ma sắt trong nội bộ

*im loại thì lớp kim loại sẽ nằm lại ở mặt trước †ạo thành Jeo dao Vì biển dang rất

lớn nên độ cứng của lẹo dao lớn hơn độ cứng của vật liệu gia công từ 2,5-3,5 lần và

do đó có thê thay thể vật liệu làm dao đề thực hiện quả trình cắt,

c Các loại lẹo dao

Thiễu công trình nghiên cứu đã chứng lô rằng có 2 loại leo đao

- bẹo dao ổn định: nằm dọc theo lười cắt trong suất quá trình cắt, Loại này gồm một

số lớp gân như song sang với mặt trước và thường hình thành khi cắt thép với chiêu

dây cất nhỏ

- Leo dao chu ky: Loa nay g6m 2 phan: phan nén nim sắt với mặt trước của dao, vé

cơ bản gọi là lẹo đao loại 1 Trên nên đó hình thành phân thứ 2, phan nay sinh ra lớn lên và mắt di nhiều lân trong một đơn vị thời gián Sự xuất hiện va mat di cia leo dao làm cho các góc cắt của dao trong, quả trình cắt luôn luôn biến đổi

d Các nhân tổ ảnh hướng đến lẹo dao

+ Tốc độ cắt

Chilly ego

bạ 3

ứng suất tăng sẽ làm xuất hiện sự chảy dẻo cục bộ ở vùng tiếp xúc nên sẽ xuất hiện

sụ đính kết Nhung khi cat với vận tốc vượt quá vận tốc tới hạn thì mg suát nén gần

bằng giới hạn chây của phối, lớp oxi hỏa sẽ bị tải mởn, mnặt của dụng cụ trổ tiên

nhẫn bóng và khó hình thành phoi bảm Thực nghiệm gia công cắt thép TM 19 thi thấy vận tốc tới hạn là 100 m/phút Cũng bằng két quá thực nghiệm của các tác giá cũng chỉ ra rằng khi cắt với tốc độ cắt từ 8O m/phút trở lên thị hầu như không xuất

hiện phoi bám vị khi dỏ lực cản đo ma sát giữa dao và lớp kưn loại không thắng,

được luc liên kết giữa lớp kim loại đó và phơi Chỉ khi cắt với vận tốc cắt trang bình

(khoảng 20 dén 40m/phúÐ) thì dễ hình thành phoi bám nhật

Hình 2.5 mô tâ sự ảnh hưởng cỉ tắc độ cắt đến sự hình thành phoi bám

Ở khu vực 1 khi tốc dỗ cắt thấp, phơi cắt ra là phoi vụn không có hiện tượng,

lạo dao

- Khu vực II khi tạo ra phoi day leo dao bắt đầu xuất hiện Tăng tốc độ cắt

thì chiều cao lẹo dao tăng Giới bạn giữa khu vực I và II là lẹo dao xảy ra cao nhất

- Khu vực II khi tiếp tục tăng tốc độ cắt thị lẹo dao giám Giới hạn khu vực nay Ung với thời điểm leo dao bat dau bién mat

- Khu vực IV khi tốc dộ cắt tăng lên khá cao, không có hiện tượng lẹo dao

Hinh 2.6: Quan hệ giữa chiêu day cắt với tô độ

bình thành và chiều cao lạo đao,

— Chiều dày cắt a

Chiểu đây cắt a cảng lớn thị tốc độ cất hình thành lẹo dao cảng thấp và chiều cao

Tạo đao cao (hình 2.6)

3.1.3.2 Hiện tượng nhiệt phát sinh trong quá trình cắt

a-Nguỗn sinh nhiệt

Quá trình cắt là do công tiêu hao đề:

- Biến dạng đản hỏi vả biến dạng đéo lớp bị cắt và các lớp tiếp xúc giữa bẻ

mặt đã gia công và hẻ mặt cắt với đao

-_ Đề khắc phục ma sát trên mặt trước của đao với phơi và mặt sau của đạo

với phối

Khi cất kim loại có 3 vùng phát sinh nhiệt

- Khu vực 1: liên vị trí tiếp xúe giữa phối và mặt trước của đao

- Khu vực 2: trên vị tri tiếp xúc giữa phôi và mặt sau của dao

- Khu vực 3: Trên raiễn tạo phoi

Nhiét phát sinh từ 3 khu vực trên và được truyền vào phối, phôi và dao, có thể xác

định qua phương trình

Q~ Qáa ¡ Qua ' Quá [13]

Trong dé:

Q: Nhiệt sinh ra khi cất kim loại

Qu¿ lượng nhiệt phát sinh tương đương với cảng làm biến đạng vật liệu

trong, vùng tạo phơi

Qa«c lượng nhiệt sinh ra tương đương với công ma sát của phơi với mặt

Qạ : lượng nhiệt sinh ra tương đương với công ma sát giữa mặt sau của

đụng cụ cắt với bẻ mặt đã gia công của chỉ tiết

h, Phân bố nhiệt cắt

Đề diễu khiển tác đông, của nhiệt cắt nhằm giảm tác động xâu Căn cứ vào

quy hiật truyền nhiệt có:

Q Qt OetQa~ Ane U3

Tổng nhiệt lượng phát sinh trong vùng cất dược truyền vao phoi, chỉ tiết, đao và

môi trường (hinh 2.7)

Q —nhiệt lượng ưruyển vào phơi (khoảng SỐ %4 - 808%)

Qạ nhiệt lượng truyền vào chỉ tiết (3% - 10%)

Sa — nhiệt lượng truyền vào đao (LŨ % - 40% )

Qạ¡ — nhiệt lượng truyền vào môi trường (1% -5%)

'Thực tế: nhiệt lượng do biển dạng ở vúng tạo phoi cơ bản là lâm nóng phơi Phản

nhã hơn trưyền vào mặt trước của đao Mặt trước của đao bị nmg nóng đến nhiệt độ

cao còn do ma sát giữa nộ với phối Ma sát ở mặt sau của đáo với bê mặt đã gia công sinh nhiệt Nhiệt lượng nay truyền vào dao và chỉ tiết nhiều hay ít phụ thuộc

vào độ dẫn nhiệt của chúng Nhiệt lượng truyền vào môi trường lớn làm giảm nhiệt d6 ving cit, Do 46 dimy dung dich trơn nguội vừa lòm giảm ma si, giảm lượng

nhiệt phát sinh và dân nhiệt ra khỏi vùng cắt làm giảm nhiệt độ vùng cất

Whiét cắt được phân bố không đêu trên dao, phoi và phôi Ở trên khu vực,

© Ảnh hưởng của Lắc độ cảt đến nhiệt

Trong các yếu tổ cắt thì tốc độ cắt là nhân tổ ánh hưởng nhất tới nhiệt Khi

1 lúc đầu Lăng, sau khi đạt được độ lớn nhất định thì cường độ

khang đối Hỏi vậy khi tăng tốc độ cắt thì nhiệt tăng trong khi đó nhiệt cắt tăng tờ lệ

tighich vai hé 86 co rid phoi

Có thẻ biểu hiện sự phụ Hiuộc Ð — [{v) nhụ sau

Hình 2.8: Ảnh hưởng của V đến nhiệt Hinh 29: Ảnh hưởng của v đến nhiệt

cát cắt với các loại vật liệu cắt khác nhau

1 Thép auslcml mangan 2 Thép cácbơn 3 Gang 4 Nhâm

Khi đạt được tốc độ cắt nhất định thí nhiệt cất đạt giá trị cực đại, nêu tiếp tục

tăng tốc độ cắt thì nhiệt oắt không tăng nữa Nhiệt cắt trong vũng này bằng nhiệt

nong cl của vật liệu gia công va dẫn đến hiện tượng khuếch tn Tin nhau giữa hai loại vật liệu và đụng cụ của chủ tiết

Từ độ lớn của số mũ (0<%<1) đẫn đến tăng nhiệt cắt chậm hơm sa với tăng tốc

đồ cất Thực tê này liên quan đến ảnh hưởng của tốc độ cắt đến khối lượng nhiệt xuất hiện tổng thẻ và dến sự thu phát nhiệt của quả trình cắt,

Ngoài ra tăng tốc độ cắt thì táng su chênh lệch nhiệt độ giữa các lớp bể mặt

trước và sau và khối lượng dụng cụ, điều dó có hận quả là tặng phần Q„ được dẫn dĩ bằng thân dao và nó không tham gia vào việc làm tăng khối lượng nhiệt của các bề

mặt lưỡi

cốt và nhiệt cất

c Ảnh hưởng của lượng chạy dao và chiều sâu cắt

khi tăng lượng chạy dao, áp lực lên của phoi lên dao tăng, công ma sát trén

mặt trước tăng, nhiệt cất ở vùng biển dạng bậc nhất tăng hệ số co rút phi giảm,

tổng công biển dạng trong một don vị thẻ tích giảm, diễu kiện truyền nhiệt tốt hơn

vi chiều dày phoi lớn nên điện tích tiếp xúc giữa dao và phoi được mỡ rộng (hình 2.10), nhiệt cắt táng nhưng không táng nhanh như tăng tốc độ cắt

Khi tăng chiều sâu cắt, một mặt tải trọng trên một đơm vị chiều dải lưỡi cắt không đổi, mặt khác khi tăng Ldo góc không đối lên chiều dải phân làm việc của lưỡi cắt tuy có tăng nhưng điều kiện truyền nhiệt tốt hơn (hình 2.11) Kết quả nhiệt cắt it thay dồi

2.1.2.3 Rung động xảy ra trong quá trình cắt

a Khái niệm về rung động trong quá trình cắt

nêu kiện kiên quyết để đạt độ chính xác và độ bóng bể mặt gia công cao là

ôn dịnh của chuyển động trong quả trình cất Eiể dạt dược diễu kiện này thị hệ thống,

công nghệ (máy — đao - đề gá) phải có độ chẳng rưng tốt và không gây ra dao động (rung động) của chỉ tiết gia công và dung cụ cắt Eung động có thế có tấn số lớn hoặc nhớ, xuất hiện đồng thời hoặc xuất hiện riêng biệt, Về nguyên tắc, dao động

của chỉ tiết có tần số nhỏ, còn đao động của dụng cụ có tắn số lớn Chat lượng gia

công giảm do dao động có thể đồng thời giảm tuổi bên của dụng cụ cắt

lrong quả trình gia công tồn tại hai loại dao động: dao động cuðng bức và tự

dao động,

ung động cưỡng bức

Rung déng cưỡng bức xuất hiện do hai nguyễn nhàn sau dây:

- Cắt không liên tục (cắt gián doan),

- Cất các chỉ liế, máy, chỉ tiết gia công và dụng cụ cất quay nhanh nhưng không được cân bằng tốt

- Sai số chế độ các bộ phận máy (bánh răng, hệ truyền đại, hệ thống thủy lực, v v }

- Lượng dư gia công và độ cứng của vật liệu không đều

- Rưng động cúa các máy xung quanh

Khử rang động cưỡng bức có thế đạt được bằng cánh khử các nguyên nhẫn gây ra rung động,

Tự rung động (hay là tự rung) lả rang động sinh ra bởi quá trình cắt và nó được đuy trì bởi lực cắt Khi ngừng cắt thi hiện tượng tự rung cfing kết thúc

khi nghiên cửa rung động cần quan tâm đến những vẫn dé sau:

- Lệ thêng công nghệ có độ cúng vững nhất định

- Khi lực động vào hệ thống thay đổi thì gây rụng động,

- Thông sẻ đặc trưng của rung đông là: biên độ Á và tân số Ÿ

- Hiện tượng công hưởng khi có rung động cản được lưu ý

34