Luận văn thạc sĩ xây dựng cơ sở dữ liệu Để xác Định chế Độ cắt khi Ứng dụng hệ số tính gia công của vật liệu và Ứng dụng Để giảng dạy thực hành nghề cắt gọt kim loại

~ Phần phụ lục: Bao gầm các hãng tra chế độ cẮt cha vật liệu chuẪn về các bảng íra hệ sỗ khi điêu kiện làm việc thay đôi của từng phương phán gia công: Để thực hiện được mục đích nghiê

PHẠV THỊ TINH

XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIÊU DE XAC BINA CHE DO CAT

KIII ỨNG DỤNG IIỆ SÓ TÍNH GIA CONG CUA VAT LIEU

VÀ ỨNG DỤNG ĐỂ GIẢNG DẠY THỰC HẢNH

NGHE CAT GOT KIM LOAT

Chuyên ngành: LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢNG DẠY

LUẬN VĂN THẠC SỈ SƯ PHẠM KỸ THUẬT Chuyên sâu: SƯ PHẠM KỸ THUẬT CƠ KHÍ CHẾ TẠO

NGƯỜI TƯỞNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS NGUYEN VIET TIEP

HÀ NỘI - 2011

1.1 Khải quát về tính gia công và các phương pháp đánh giá tính gia 10

công của vật liệu

1.1.1 Khải quát vẻ tính gia công của vật liệu 10 1.1.2 Đánh giá tỉnh gia công và xếp nhóm vật ligu theo tinh gia cong 12 1.2 Xây dụng phương pháp đánh giá tính gia công của vật liệu 14 1.31 Đảnh giá tỉnh gia công cũa vật liệu cho các phương pháp gia 14

câng cắt gạt bằng daa cả lưỡi

1.3.1.1 Đảnh giá tính gia công của vật liên cho các phương pháp gia 15

công bằng liện 1.2.1.3 Đánh giá tính gia công của vật liệu cho các phương pháp 37

gia công bằng khoan

4.22 Đánh giá tính gia công của vật liệu cho các phương pháp gia 31

công bằng mai

CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU ĐỀ XÁC ĐỊNH CHẾ ĐỘ CẮT KHI 36

UNG DUNG HỆ 86 TINH GIA CONG CTIA VAT LIEU

2.2 Xây dựng cơ sở dũ liệu để xác định chế độ cất cho các phương 59

pháp gia công khi ứng dụng hệ số tính gia công của vât liệu

2.3.1.1 Xác đình chế độ cắt theo bảng tra

2.2.1.3 Xác định chế độ cắt theo công thức

3.22 Phurtng pháp gia công phay

23.3 Phương pháp gia công khaan, khoẻ, đoa

2.2.3.1 Xác đình chế độ cắt theo bảng tra

2.2.3.2 Xác đình chế độ cắt theo công thức

( Phương pháp gia công mài

8 2.4.1 Phuong pháp mài phẳng bằng mặt trụ của đá, bàn máy đi lại

2.2.4.2 Phương pháp mài phẳng bằng mặt trụ của đá, bản máy quay tròn

2.4.3 Phuong pháp mài phẳng bằng mặt đầu của đá, bàn máy đi lại

p 2.4.4 Phương pháp mài phẳng bẳng mặt đâu của da, ban may quay tròn

2.3.4.5 Mài tron ngoài ăn đao ngang

Đ 2.4.6 Mài tròn ngoái ăn đao đọc

Đ 2.4.7 Mài trên trong ăn đao dọc

3.4.8 Mải vô tâm ăn dao ngang

CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG CƠ SỞ DỮ LIỆU XÁC ĐỊNH CHẾ ĐỘ

CẮT VÀO GIẢNG DẠY TẠI TRƯỜNG CAO ĐẲNG

NGHỀ VIỆT - ĐỨC VĨNH PHÚC

3.1 Tầm quan trạng của cơ sỡ dữ liệu xác định chế độ cắt đối với hạc

sinh - sình viên trong các trường đảo tạo nghề

3.2 Cách sử dụng Cơ sử dữ liệu

3.2.1 Bản chất của cơ sở đữ liệu "-

3.3.2 Yêu cần để xây dựng được cơ sở dữ liệu

3.2.3 [Hướng dẫn sử đụng cơ sở đữ liệu

LOI CAMDOAN

Luận văn thạc sỹ: “Xếp đựng cơ sử dữ liệu để xác định chế độ cắt khi ứng

dụng hệ số tính gia công của vật liệu và ứng dụng để giảng dạy trực hành nghề

cất gọt Kim loại” đuọc thực hiện bởi tác giả Phạm Thị Linh - học viên lớp Cao học

Su phạm kỹ thuật khóa 2009, cùng với sự giúp đỡ của PGS.TS Nguyễn Viết Tiếp —

Viện Cơ khi Trường Dại học Bách khoa Hà Nội

Tải xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi TẤT cả các kết

quâ đạt được chưa được ai công bỏ trong bat kỳ công trình nghiên cứu nào khác

Tà nội, ngày tháng năm 2011

Tác piả luận văn

Phạm Thị Linh

Bige vita: Pham Thi Link 4 Lip: CHEPRF 2009 - 2077

DANH MỤC CÁC BẰNG

1 | Bảng11 | Vật liệu mẫu thí nghiệm họ thép — phương pháp tiện 17

2 | Bang 12 | Vật liệu mẫu thí nghiệm họ gang- phương pháp tiện 17

3 | Bang 1.3 | Bễ liệu đo de 6 lân cho các mẫu vật liệu 19

4 | Bang 14 | Vậtliệu mẫu chuẩn cho các họ vật liệu 21

3 [Bảng15 | Kết quả nh Ve; Vet, K của các mẫu vật liệu 22

6 | Bang 16 | Hệ số tỉnh gia công cho các nhóm vật liệu +

7 | Bang 1.7 | Giả trị hệ số tính gia công K với từng nhóm vật liệu 23

8 | Bang 18 | Két qua thi nghiém damh gid tính gia công củavậtliện | 24

9 [Bang 19 | Ký hiệu vật liệu thép ở một số nước 25

\0 | Băng L.1o | FỘ hiệu vất liện gang của Viet Nam, Lien X@, Tigp 26

Khắc

11 | Bảng I.11 | Dặc tỉnh của mẫu thí nghiệm Phương pháp Khoan 28

12 | Bảng 1.12 | Kết quả đo lực và mỗ men khi Khoan 29

13 | Bảng 1.13 | Hệ số tỉnh gia sông theo chí tiêu lực vả mỗ men cắt 29

14 | Bảng I.14 | 8o sảnh hệ số tính gia công với Liên XO 30

15 | Bảng I.1% | So sánh hệ số tính gia công với Tiệp Khắc 30

16 | Bảng 1.16 | 8o sánh hệ số tính gia công với Liên Xô và Tiệp 31

17 | Bảng 1.17 | Vật liệu mẫu thí nghiệm — phương pháp Mái 37

19 | Bang 1.19 | Lực mài qua ede thai điểm phát tia lửa 42

20 | Bảng 1.20 | Kết quả tĩnh toán theo các tiêu chuẩn đánh giá Mài 51

21 | Bảng 1.21 | Nhóm tính gia công cho vật liệu họ gang và thép - Mãi | 53

22 | Bang 1.22 | Hệ số tỉnh gia công theo chỉ liêu độ dốc của công (U) %

23 | Bảng 123 | Kết quả phân nhóm vật liện theo tính gia công 5

34 | Bảng 1.24 | Xếp thứ tự thích hợp cặp đả mài — vật liệu 55

Bige vita: Pham Thi Link 3 Lips CHE PRT 2009 - 2077

1 |Hình 1.Ị | Sơ đồ thí nghiệm đánh giá tỉnh gia công vật hệu 15

bằng phương pháp tiện mat đầu

2 | Hình 1.2 |_ Quá trình mài phằng bằng mặt trụ của đá mài 32

3 [Binh 13 | Dé thị đuờng cong phải tỉa lửa Khi mài phống 33

4 |Hinh14 | Sơ để thí nghiệm đánh giá tỉnh gia công củavậtliệu | 36

MỠ BẦU

Củng với sụ phát triển không ngừng của khoa học và công nghệ, cơ khi chế

tạo máy đã có những bước phát triển đảng kế Khi mới ra đời với những máy móc, thiết bị gia công thỏ sơ, kết quả và chất lượng của quả trình gia công phụ thuộc nhiều vào khả năng và sức lao động của con người, hiện nay đã được thay thé bang

những my móc hiện đại (máy CNC), qua trình sản xuất là một quá trinh khép kín

và tự động hoản toàn từ khâu chuẩn bị gia công đến khâu tạo ra sản phẩm cudi củng,

(CAD/CAM/CNC), làm cho quá trình sản xnất đạt năng suất cao, chất lượng tốt

Mãi khác xét (rong khuôn khổ hệ thẳng đảo tạo Nghề Ihi hiện nay cơ khí CẮI gọi kim loại cừng với Cơ điện tử, Điện tử, và Công nghệ thông tin là một trong 4 nghé

trọng điểm thuộc chương trình mục tiểu Quốc gia giai đoạn 2011 — 2015 Điều này

đã khẳng định Cơ khi chế tạo máy nói chung và Cắt gọt kim loại nói riêng đóng một vai trò quan trọng vả không thể thiểu đối với sự phát triển của xã hội

Dé đáp ứng được yêu cầu của sản xuất nhằm đạt được mục tiêu chiến lược phát triển của Nhà nuỏc về Nghệ Cắt gọt kim loại, hàa nhập được với sụ phát triển

về Cơ khi chế tạo của các nước trên thế giới, Việt Nam cần phải khai thác và sử

dụng hiệu quả đổi với các máy móc thiết bị cơ khí hiện có, tạo ra được những sản phẩm đại yêu cầu về chất lượng cũng như số lượng từ các máy cải gọi kim loại Điền này cần phải xét đến nhiều yếu lỗ nhưng quan trạng và không thể thiểu đó là xác định được các (hỏng số chế độ căi một cách chính xác và nhanh nhát,

Hiện nay việc xác định chế độ cắt có thẻ thực hiện bằng 2 cách lả: Xác định

chế độ cắt theo bảng tra và xác định chế độ cắt theo công thức Trong thực tề tốn tại

hàng trăm loại vật liêu gia cảng và hàng chục phương pháp gia công khác nhau Đổi

với mỗi loại vật liệu ứng với mỗi phương pháp gia công đều cân có một chế độ cắt

nhất định Như vậy để xác định được chế độ cắt cho tất cả các loại vật liện ửng với các phương pháp gìa công thì cần có một khối lượng bảng tra cũng như tỉnh tnản khếng lô mả không dễ thực hiện đối với một cả nhân hay tập thể nào

Để khắc phục khó khăn trên nhằm đưa ra cách để xác định được chế độ cất

một cách nhanh và chỉnh xác nhất cho tắt cã các loại vật liệu ửng với các phương,

Bige vita: Pham Thi Link 7 Lip: CHEPRF 2009 - 2077

pháp gia công cụ thẻ, tải đã chọn đề tài “Xây đựng cơ sở đữ liệu để xác định chế độ

cất khi ứng dụng hệ 36 tính gia công cúa vật liệu và ứng dụng đẻ giảng dạy thực hanh nghé Ct got kim loại”

Hiện nay trong nước và trên thế giới cũng đã có những cả nhân và tập thể nghiền cứu và xây dựng được các phần mẻm tra chế độ cất trong gia công cơ khí, nhưng vẫn để này vẫn còn mới bởi việc sử dụng phần mềm thi không khó nhưng việc xây dụng phần mềm thì không đơn giản Hến cạnh đó sự bùng nổ của công

nghệ thông tin nhu hiện nay sế giúp ích rất nhiễn cho việc phát triển các phần mềm

với nhiễu loại ngôn ngũ lập trình khác nhau Khi có phân mềm mài số công việc

trong quả trình học lập và sản xuât sẽ được rút ngắn, đông thời vẫn đảm bảo được

năng suất vả chất lượng của sản phẩm

Mục địch nghiên cứu, đềi tượng và phạm vi nghiên cứu của để tải bao gồm:

- Nghiên cửu phương pháp đánh giá tính gia công, của vật liện vả ửng dụng

nó để xác định chế độ cắt

- Xây dựng cơ sở dữ liệu để xác định chế độ cắt bằng máy tính (sử dụng ngôn ngữ VISUA STUDIO 2010 để lập trình tính toán và tra chế độ cắt) khi ứng

đụng hệ số tính gia công của vật liệu

- Ứng dụng cơ sở đữ liệu đã xây dựng được để giảng dạy thực hành nghề cắt gol kim loại

Với để lài này chủng ta có thể xác định chế đỏ cắt cho tất cả các loại vật liệu

kim loại và phủ kim loại đối với tắt câ các phương pháp gia công cắt gọt Như vậy

đổi tượng và phạm vi nghiên cứn của để tải tương đôi rộng nhưng do những luận chứng mà bản thân tôi có được chỉ đủ để xây dựng được cơ sở dữ liệu xác định chế

độ cắt bằng tra bảng và tỉnh theo công thức cho 02 họ vật liêu chỉnh trong ngành cơ

khi là gang và thép ứng với 04 phương pháp gia còng cơ bản 1a tiện, phay, khoan (bao gồm cá khoái, doa), mãi

Toàn bộ nội dung của luận văn bao gồm 03 chương nội đung chính và phẩn

phụ lục

Bige vita: Pham Thi Link § Lip: CHEPRF 2009 - 2077

~ Chương 1: Tổng quan về xây dựng phurang pháp đành giá tính gia công

của vội liệu

~ Chương 2: Xâp dựng cơ sử dữ liệu để xác định chế độ cắt khi ứng dựng

kệ số tính gia câng của vật liệu (Có phần mềm và nội đụng chương trình của việc

xây dựng phẩn mm viết bằng ngôn ngữ VISUA STUDIO 2010 kèm theo)

- Chương 3: Ứng dụng cơ sở dữ liệu xác định chế độ cắt vào giảng dẹp (ại

Truừng Cao đẳng nghề Liệt — Dức Vĩnh Thúc

~ Phần phụ lục: Bao gầm các hãng tra chế độ cẮt cha vật liệu chuẪn về các

bảng íra hệ sỗ khi điêu kiện làm việc thay đôi của từng phương phán gia công:

Để thực hiện được mục đích nghiên cửu chỉnh của để lải là xây dựng cơ sở,

đữ liêu để xác định chế dô cắt khi ủng dụng hệ số tính gia công của vật liêu bản thâu tôi đã nghiền cửu theo hướng sau

+ Tim hiểu phương pháp đánh giá tính gia công của vật liệu trên cơ sở kết

quả nghiên cứu thực nghiệm của các nhà chuyên môn trong nước Cụ thể là để tải B15/91 của nhóm tác giả: PGS.PTS Nguyễn Viết Tiếp (Chủ trì): Th§ Nguyễn

Thanh Mai, KS Nguyễn IIy Ninh; K8 Phi Trọng Lão; K5 Lê Hữu Hà

| Sit đụng kết quá nghiên cửu tính gìa công và phân nhóm vất liệu theo tính gia công của Tiệp Khắc để thực hiện xây dựng cơ sở dữ liệu xác định chế độ cắt bằng tra bảng và tính theo công thức cho 2 họ vật liệu (gang, thép), với 4 phương pháp gia công cơ bản (liên, phay, khoan, mải)

+ Sa dung kết quả nghiên cứu của để tải để giảng dạy thực thực bành nghé

cắt gọt kim loại (cụ thể tại Trường Cao đẳng Nghề Việt — Dúc Vĩnh Phúc)

Trên đây là hướng nghiên cửu tổng quát của đề tài, trong phần xây dựng co

sở đít liệu (mụe 2.1, chương 2) hướng nghiên cửu sẽ được trình bày cụ thê

Bige vita: Pham Thi Link 9 Lip: CHEPRF 2009 - 2077

CHƯƠNG 1: TONG QUAN VE XAY DỰNG PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ

TÍNH GIA CÔNG CUA VAT LIEU

11 KHÁI QUÁT VÉ TÍNH GIA CÔNG VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ TINII GIA CONG CUA VAT LIEU:

1.1.1 Khái quát về tính gia công của vật liệu:

Trong ngành cơ khú chế tạo máy việc đánh giá tỉnh gia công của vật liệu lá

rất cần thiết Khi lảm việc trên các máy cân phải xác định thời gian gia công trên từng loại máy khác nhau, vỉ thời gian gia công là một thông số đầu vào quan trọng

để tính toán kinh tế cho quá trinh câng nghẽ Muốn xác định được thời gian gia

công phải cần tính toán được chế độ cất cho từng bước hoặc nguyên công Chế độ

ci được xác định lớn hay nhỏ tùy thuộc vào nhiều yếu tố, một trong những yếu tổ không thẻ bỏ qua đó là vật liệu gia công và chất lượng bể mặt của chỉ tiết máy

Ảnh hưởng tương hỗ giữa tỉnh chất vật lý vá thành phan hỏa học của vật liệu kim loại đến kết quả của quả trình cắt gọt đuợc đặc trưng bởi khái niệm tính gia

công

Một số nhà chuyên môn của một số nước đã đưa ra khát niệm về tỉnh gia công của vật liệu như sau: Tính gia công của vật liệu lä tập hợp những tỉnh chất của

vật liệu gia công từ quan điểm sự thích hợp của nó đối với việc sản xuất các chỉ tiết

máy bằng một phương pháp gia công cụ thể,

Qua kính nghiêm sản xuất, cũng có thễ hiểu tính gia công của vậi liệu theo nghĩa khát quát là tập hợp những tính chất của vật liệu gia công xác định múc khó hay đễ trong việc gìa công

Tỉnh gia công của vật liệu không thể đặc trung bằng một chỉ tiêu theo một số

đo tuyệt đổi nào đó như độ bên, độ cứng, của vật liệu vi cần phải xác định nó với

một điều kiện cụ thể nào đó, trên một mảy nảo đó Vì vậy tính gia công của vật liệu

là hoàn toàn tương đối song lại hoàn toàn có thê so sánh tính gia công của các vật

liệu khác nhau khi tinh Loan theo cùng một chỉ tiêu nào đó (một vậi liệu này có tính

gia cdng hon vat ligu khác khi thời gian liêu tốn cho cắt gọi của nó cảng ngắn, tiểu

Bige vita: Pham Thi Link 10 Lip: CHEPRF 2009 - 2077

tốn đụng cụ, năng lượng và thiết bị sản xuất cảng nhỏ với việc cng đảm bảo yêu

câu kỳ thuật về độ chính xác kích thước, hình đáng sản phẩm vả chất lượng, bẻ mặt

Qua tải liệu chuyên môn thấy rằng giá trị trong đối mức độ tỉnh gia công có thể xác định bằng các phương pháp sau:

+ Độ lớn năng lượng cần thiết để bóc đi một lớp kim loại đã cho của vật liệu

chỉ tiết máy Từ quan điểm này có thể đánh giá tính gia công theo độ lớn của các thành phần lực cắt IFx; Fy; Fz hoặc độ lớn của mô ren xoắn MK

¡ Cường đô mòn của lưỡi cắt: Đây lả phương pháp cơ bản xác định mức độ tỉnh gia công của vật liệu Un việt của phương pháp này là có tính khách quan tốt với kết quả đại được nhưng không thỉeh hợp ở chỗ là mắt nhiễu thời gian Theo phương pháp này tiêu chuẩn để đánh giá là độ lớn của tốc độ cắt phù hợp với tuổi bên cho trước của dao cắt (V60, V45; V30)

+ Chất lượng đạt được của bể mặt chỉ tiết gia công: Đây là phương pháp đánh giá mức độ tỉnh gia công theo độ nhám bể mặt dat được Tiêu chuẩn này không thẻ là một tiêu chuẩn độc lập mà chỉ lả tiêu chuẩn bổ xung,

¡ Độ lớn của nhiệt độ cất: Theo các tài liệu chưyên môn thì đánh giá theo

phương pháp này được đắc trưng bói mức độ hầu như không khách quan đáng kể

Các thí nghiệm này thuộc vào phạm Irủ thí nghiệm lính gia công với các thông số năng lượng của quá trình cải Thương pháp này chỉ dùng để phân biết mức độ linh gia công của vật liệu ở trơng cùng một nhóm như: Khỏm thép các bon, nhóm hợp kim nhôm

+ Loạt phơi được tạo ra: Theo phương pháp này hình dạng loại phơi được tạo

ra cũng là một chỉ tiên để phân loại tính gia công của vật liện Tuy nhiên cũng chỉ là

tiêu chuẩn hỗ trợ để đánh giá tỉnh gia công chứ không phải lả tiêu chuẩn độc lập

! Ngoài các phương pháp ca ban néu trên thực tế cũng cỏ nhiều phương pháp khác nữa như đánh giá linh gia công thông qua độ bên, độ cứng, độ giãn đài,

độ dẫn nhiệt của vậI liệu Gần dây người ta cũng để xuất một phương pháp đánh giả tính gia cộng không, phả hủy vật liệu mả thông qua đo tân số đao động của mẫu vật

liệu

Bige vita: Pham Thi Link ir Lip: CHEPRF 2009 - 2077

Mức độ tinh gia công của một vật liệu nhất định thường là khác nhau khi gia công bằng các phương pháp khác nhau như: Tiện, phay, mải, khoan Nên các phương pháp thí nghiệm tính gia công phải được tiến hảnh đặc biệt cho từng, phương pháp gia công riêng,

Thí nghiệm tính gia công có 2 loại: Thí nghiệm với thời gian dài và thí nghiệm với thời gian ngắn Trong đó các thí nghiệm tính gia công với thời gian ngắn là thích hợp cho sự phân chia nhanh nhóm vật liệu theo mức độ tính gia công

thích hợp cho sự kiểm chứng sự thay đẫi mức độ tính gia công ở từng lô hàng riêng,

của loại vậi liện gia còng giỗng nhan hoặc ở các nhà máy luyện kim cẩn xác định nhanh mức độ tỉnh gia công tương đổi của thép từ các mé nâu riêng hoặc tử loại thép mới sản xuất

1.1.2 Đảnh giá tính gìa công và xép nhóm vật liệu theo tỉnh gia công:

a Đảnh giả tỉnh gia công:

Có nhiều cách đánh giả tính gia công của vật liệu, tùy theo chỉ tiêu được

chọn và chủ yếu được đảnh giả theo các cách sau:

¡ Tỉnh gia công tuyệt đổi: Lá mức độ tính gia công của vật liện được đánh

giá theo một chỉ tiêu nào đó thu nhận được một số đo nhất định trong một điều kiện

nhất định rào đó Nến điều kiện thay đổi thi số đo mức độ linh gia công này sẽ thay đối theo Vi vậy mà không thể nói Linh gia công của vật Hiệu là số nào đó,

+ Tỉnh gia công tương đổi: Lá múc độ tỉnh gia công được đánh giá (heo một chỉ tiêu nảo đỏ sau đó đem so sảnh các vật liệu với vật liệu chọn lảm chuẩn để xem:

mức độ khó hay để, hơn hay kém nhau vẻ tính gia công thông qua hệ số tính gia

công K theo công thúc:

Giá tị chỉ tiêu vật liệu nghiên

Ks oat

Giá trị chỉ tiêu vật liệu chuẩn

Các vật liệu phải được thục hiện với cùng một điểu kiên lhí nghiệm như nhan nhự: Chiểu sâu cät và độ lớn chay dao, tình học lưỡi cỗt cha đao, kich thước

Bige vita: Pham Thi Link 12 Lip: CHEPRF 2009 - 2077

và dạng dao, loại vật liệu làm đao, độ mòn của đao, kÍch thude va hinh dang mu thí nghiệm, phương pháp pá đặt mẫu, độ cứng vững của hệ thống công nghệ

Nếu như thay đổi điểu kiện thí nghiệm thi gia tri chi tiéu đánh giả sẽ khác

Nhung cac vat liệu cỏ cùng nhóm tính gia công luôn được thực hiện trong cùng một

điều kiện thì hệ số tỉnh gia công K sẽ phải là như nhau hoặc gần như nhau

b, Xếp nhàm vật liệu theo tính gia công:

Dựa trên giả trị của hệ số tính gia công K có thể phân loại và xếp nhóm tính

gia công của vật liệu Những vật liệu đuợc xếp vào cùng một nhóm khi có giá trị hệ

số tính gia công K nắm trong cing một khoảng Khi gia còng những vật liệu trong, cùng một nhỏm được phép sứ đụng cùng một chế độ cắt với bắt kỳ vật liệu ấy thuộc quốc gia nào và trạng thải ảo (đã gia công nhiệt hay không gia công nhiệt)

Khoảng cách giữa cáo nhóm được xác định bởi hệ số q theo công thức

Tuy nhiễn cần nhận thấy rằng những giá trị này chỉ là giá trị trung bình của

cả một nhóm vật liêu Chắc chắn răng khi tỉnh toán ra hệ số tính gia công sẽ khó

Trong thực tế tổn tại một số họ vật liệu kim loại khác nhau (họ pang, họ thép,

họ kim loại không chúa sắt, họ kim loại nhẹ ), trong mỗi họ vật liệu lại có đến hang trăm vật liệu voi mac (ky hiệu) khác nhau,

Bige vita: Pham Thi Link 13 Lip: CHEPRF 2009 - 2077

Trên các máy cắt kim loại hiện cỏ số cấp tắc đô và sẽ cấp chạy đao cũng chỉ

có đến hàng chục Độ phân giải vẻ mức độ tính gia công của vật liệu phải theo độ

phân giải của số cấp chạy dao và tốc độ của máy Nên tắt cả các loại vật liện như

thép, gang, kim loại nhẹ, kim loại nặng được chia thành 20 nhóm tính gia công

'hững vật liệu nhóm 1 khó gia công nhất, vật liệu nhórn 20 để gia công nhật

Dé phan biệt ra các họ vật liệu, mỗi nhóm vật liệu được ký hiệu bằng chữ cái

cụ thể

Ifo gang: 1a; 2a: 3a; :20a

To thép: Ih; 2b; 3b; .20b

Đông (kim loai khéng chit sat): Lc: 2c; 2c, .; 20c

‘Nhém (kim loai nhe): 1d, 2d; 34; .20d

Trong mỗi họ vật liệu này phải chọn một vật liệu lam mẫu chuẩn đề xàc định

hệ số tỉnh gia công và sơ sánh chủng với nhau

1.2 XÂY DUNG PITUGNG PITAP DANII GIA TINTE GEA CÔNG

Dựa trên chỉ tiêu đánh giá trên, nhóm tác giả đề tài B15/91 do PGS PTS

Nguyễn Viết Tiếp chủ trì, đã thực hiện đánh giả tính gia công của vật liệu bằng thực

nghiệm tại phòng thí nghiệm - Khoa Công nghệ chế tạo máy - Trường Đại học Tiách Khoa Là Nội Trình tự tục hiện thí nghiệm vả các kết qua đại được như sau

1.2.1 Đánh giả tính gia công của vật liệu cho các phương nháp gia công cất gol

bằng dao có lưỡi

Thực tế tổn tại rất nhiều phương pháp gia công cất gọt bằng dao cd Indi

nhưng qua phản tich ở phần trên có thể chọn một phương pháp đánh giá nào đỏ để

có thể làm đại điện, điều này cũng hoản toàn phủ hợp với tải liệu của các nước khác trên thể giới Phương pháp được chọn fam đại điện phải thỏa mãn các điều kiện sau:

- Phải đạt được độ tin cậy và khách quan

- Phải dễ chế tạo và đễ thực hiện

~ Các kết quả phải lái hiện lại được

- Phương pháp thí nghiệm phải nhanh và đơn giản

Bige vita: Pham Thi Link 14 Lip: CHEPRF 2009 - 2077

- Phải thich hợp sử đụng với các mẫu vật liệu khác nhau

~ Chỉ cân đỏi hỏi một lượng nhỏ vật liệu

1.2.1.1 Danh giá tỉnh gia công của vật liệu cho các phương pháp gia công bằng

tiện:

a Phương pháp th nghiệm :

Qua cáo tài liệu chuyên môn của nước ngoái, qua sự thâm nhập thực tế tại

Tiệp Khắc nhóm táo giả đề tài B1/01 nghiên cứu chọn phương phán thí nghiệm với

thời gian ngắn Phương pháp nay hoàn toàn có thể thỏa mãn tất cả các yêu cân đã

nêu lrên

Phuong pháp đánh giá tính gia công của vật liệu cho các phương pháp gìa công bằng tiện đùng phương pháp “Tiện mat dau”

Bản chất của phương pháp này là tiện mặt đầu một vật có đường kinh khá

lớn (khoảng 300mm) tù tâm ra chu vị, quả trình cất dao sẽ bị mòn dan G tai ban kính Rn đủ lớn dao sẽ bị cùn Từ bán kính Rn trở ra ngoài đo dao bị củn nên cả vào mit gia công làm cho độ nhám bể mặt khác hoàn toàn so với tir dé trở vào tâm Do bán kính In này ta hoàn toản xác định được mức độ tỉnh gia công của vật liện ứng,

với một loại dao và một chế đô cắt nhất định

Thục chất của phương pháp nảy là đánh giá tỉnh gia công của vật liệu đựa vào lốc độ cắt trên cơ sở đo độ mòn của dao một cách gián tiếp

So dé thi nghiém (hinh 1.1):

Hinh 1.1: Sử đề thí nghiệm đánh giả tình gia công rật liệu hằng tiện mặt đầu

Mẫu thi nghiệm 2 đuợc gả vào mâm cặp 3 châu số 1 của máy tiện 1E-62, tiên hanh cắt bằng dao số 3 tử trong ra ngoài với số vòng quay n, lượng chạy đao s vả

Bige vita: Pham Thi Link 15 Lip: CHEPRF 2009 - 2077

chiên sâu cắt † nhất định Cắt cho đến Khí xây ra sụ phá hủy lưỡi cắt của đao biểu

hiệu trên bê mặt mẫn xuất hiệu vết nhẫn bóng không bình thưởng với bản kinh Rn Dũng máy, do bán kinh Rn (hoặc đường kinh Dn = 2Rn) Mải lại dao tiến hành cắt

lân khác và lại đo En, lặp lại số lần cắt it nhất là 3 lần Tiếp tục tiền hành như vay

với mẫu vật liệu khác

Mẫu thí nghiệm có kết câu như một đĩa tròn có lỗ ở grữa (để trảnh cắt ở tâm),

có một bậc to và một bậc nhỏ (bậc nhỏ để định vị vào mâm cặp, bậc fo để cắt thí

nghiệm), bậc to cảng đây thì càng thí nghiệm được lần han vi cắt được nhiên lân

hơn

b Chụn và thiết kế cho thí nghiệm:

Để thì nghiệm với thỏi gian ngắn bằng cách tiên mặt đâu phải chọn vặt liệu lam dao cat sao cho bảo đảm cắt được nhưng cũng phải mòn nhanh một chút để thoi gian cắt không quá lâu mả vẫn đảnh giá được tính gia công của vật liệu

Vi vậy vật liệu làm dao được chọn là thép gió P18 (cỏ thành phần hóa học: C-08220/85%,W 18,2 = 18,8%; Mo 08+ 1,2%,Cr 43+48W⁄,V l5+

25x25mm Sau khi cắt đoạn đem mềm rồi thực hiện phay bằng đao thép gió cha

đại kích thước yêu cân Sau đó thực hiện gia công nhiệt cho đạt độ cửng theo qny định

Thông số hình học của đao đuợc chọn như sau:

Góc trước: y= 12°+ 0,3”, Gác sau: œ = 1%, Góc sau phụ: œ = 5`, Góc nâng:

^ 0043 Góc mũi đao ø 90% Bán kinh mĩ dao:R 04mm; Lưỡi cải chính

được mải vát: œ = 259, Lưỡi cốt phụ được mái vát: œ = 15”, Độ nhám bẻ mặt lưỡi cắt Ra = 0,2mm + 0,4mm

© Chon vét liga mén thi nghiém:

Để xây đựng được phương pháp đảnh giá tính gia công của vật liên một cách nhanh chóng và khách quan, chơn 2 họ vật liệu (hông dựng nhải trong chế tan cơ

Bige vita: Pham Thi Link 16 Lip: CHEPRF 2009 - 2077

khí là gang và thép để thí nghiêm (trong mỗi họ phải chọn một số vật liệu có mác

khác nhau), Vật liệu mẫu thi nghiệm được chọn như bảng (1 L) vả (1.23

Bang 1.1: Vét liệu mẫu thí nghiệm hp thép — phương nháp tiện

Bang 1.2: Vật tiệu mẫu Hư nghiệm họ gang— phương pháp Hện

- Máy thí nghiệm: Máy tiện [K62

- Dao thí nghiệm: Dao thép gió P18

á Cách tién hanh thi nghiém va théng sé do dank gid:

* Cách tiền hành thú nghiệm:

Các mẫn vật liệu thí nghiệm phải đuợc chế tạo theo bản vẽ mẫu thí nghiệm

Dây lá giai đoạn chuẩn bị cho thi nghiệm nên đề tránh nhằm lẫn với mỗi mẫn thị nghiệm cần được đánh dâu ngáy từ lúc tạo ra cho đến lúc thí nghiệm xong Tắt cả

các mẫu thi nghiệm đều được đo độ bền, độ cửng,

Gá mẫu thí nghiệm lên mâm cặp máy tiện 1K62, rả sao cho mặt đầu mẫu

vuông góc với tam may

Giả đao đã được mãi đúng góc độ lên 6 ga dao

Điều chỉnh mảy với chế độ cắt như Irên

Tiền hành cắt từ tâm đỗ mẫu thỉ nghiệm) ra ngoài

* Thông số đo để đánh giá

- Đưởng tròn sảng bóng trên bể mặt gia công đặc trưng cho đao bị cùn, điều

đó có nghĩa là mũi dao đã bị thay đổi, bị cim do quá tải nhiệt,

- Vắt sáng bóng này hoàn toàn có thể quan sát thầy băng mắt thường Cứ cho tiếp tục cắt ra cm vi ngoài của mẫu rồi mới đừng máy

- Dùng thước cấp hoặc thước lá đo đường kinh vết sáng bóng ô thời điểm bắt

đầu xuất hiện và gọi đường kính đỏ lä đe

- Tháo đao đem mãi lại (Nếu cẻ sẵn I loạt đao như nhau thi chi việc thay con đao khác)

- Lap lại các công việc như trên 6 lần cho một mẫu vật liệu

- Lặp lại các công việc cắt vả đo đường kinh vết sáng bóng đối với các mẫn

Bang 1.3: 84 liéu do de 6 tan cho các mẫu vật liệu

& Tĩnh toán giá trị trung bình de về đánh giá kết quả thí nghiệm:

Mỗi mẫu vật liện được đo đường kinh de 6 lẫn Giá trị trung binh đe được

tinh: # = J4 (13)

an

Trong đó: n— Số lần đo, de - đường kính vệt sảng qua các lần đo (6 lần)

Sau Khi tỉnh toán được giá trí trung bình của đường kinh đe ta tính tắc độ cắt

(oi han Ve khi xảy ra cùn mnữi đao:

Fe “NT (niphút (I-4) Các kết quả tinh loán được đưa vào bảng l.5

Bige vita: Pham Thi Link 19 Lip: CHEPRF 2009 - 2077

Với giá trị Ve nây hoàn toàn cỏ thể so sánh tỉnh gia công của các vật liệu khác nhau

Trong tài liệu “Tối ưu hỏa quy trình công nghệ và chế độ cắt” của Tiệp Khắc xuât bản năm 1995 có đưa ra công thức thục nghiệm chuyển đổi từ tốc độ cắt khi tiện mặt đầu sang tốc độ cắt khu tiện mặt trụ tương đương nnhư sau:

+ Dồi với thép: V„ = 0,2575.de(da - dạ)?!" (1-5)

¡ Đối với gang: Vạ = 0,2136.de(de - dạ)*!® (1-6)

Trong đỏ:

Vạ; Tốc độ cái tới hạn khi tiện mặt trụ được chuyển đổi tương đương khi liện

mat dau Ve

de: Đường kính của vớt sảng bóng Khi tiện mắt dau

dị: Đường kinh lỗ của mẫu thí nghiệm Khi tiện mặt đầu (Mẫn thí nghiệm cỏ

18 30)

Dễ so sánh tính gia sông của cáo vật liệu khác nhan, trong mỗi họ vật liệu

phải chọn ra một vật liệu làm mẫu chuẩn và xác định hệ số tính gia công K theo

V¿„ Tốc độ cắt tor hạn tương đương khi tiện mặt trụ của vật liệu bắt kỳ

Vạ„„ Tốc độ cắt tới hạn tương đương khi tiện mặt trụ của vật liệu chọn lắm

chuẩn

V„„: Tắc độ cắt lới hạn tương đương khi tiện mặt đân của vật liệu bắt kỳ:

Vạ; Tốc độ cắt tới hạn tương đương khi tiện mặt đấu của vật liệu chọn lâm

chuẩn

Việc chọn vật liệu làm mẫu chuẩn tủy theo mỗi quốc gia, thậm chí tủy theo

mỗi người nghiên cửu hoàn toàn có thể chọn một vật liệu nảo đỏ trong số các vật liệu cần nghiên cửu làm vật liện chuẩn

Bige vita: Pham Thi Link 20 Lip: CHEPRF 2009 - 2077

Để đâm bảo mức độ chỉnh xác cũng như tỉnh khách quan của phương pháp thực hiện nghiên cứu, vật liệu chọn làm chuẩn trùng vỏi nước đã thục hiện phân loại nhỏm tỉnh gia công dó là nước Tiệp Khắc Vật liệu được chọn làm chuẩn thể hiện ở bảng (1.4)

_Bảng 1.4: Vật liệu mẫu chuẩn chơ các họ vật liệu

Thép và thế | p đúc |1pzz0b hóa ơy = 60kg/mmˆ piste 78 ab 10

Kim loại e |1lez2oe | DôHMĐ49BẮP 1 | lo

độ bên 220MPa, độ cửng 205,2HP (rong họ vật liệu gang) làm vậI liệu chuẩn Vì 2

vật liệu này có trạng thái tương đuơng với vật liệu mã theo báng(1.4)Tiệp Khắc da

chon lam chuẩn

Bằng cách do đường kính de khi xảy ra củn đao, tính toán tốc độ cắt Ve, tốc

độ cắt Vet của tất cả cáo vật liệu thi nghiệm, sau đỏ tính toản hệ số tính gia công K

theo tỷ số tắc độ cắt Ve hoặc Vet của vật liệu bắt kỳ so với vật liệu chuẩn trong họ vật liệu

Kết quả tỉnh toán được đưa vào bảng (1.5)

Bige vita: Pham Thi Link 21 Lip: CHEPRF 2009 - 2077

Bang 1.3: Két qud tink tde a clit toi han(Ve); Téc a6 cit ti han khi tién mat tre

(Vel; hệ số tính gia công (K) của các mẫu vật liệu

San khi đã có hệ số tính gia công của từng vật liệu cản phải phân loại và sắp

xếp nhóm vật liệu trên cơ sở hệ số tính gia công của chủng Vật liệu làm mẫu chuẩn được coi oó hệ số tinh gia công K = 1, khoảng cách giữa các nhỏm được cho bởi hệ

số q theo công thức (1-2) Tuy nhiên khi tính toán hệ số K sẽ lả một số cụ thế nào

đỏ Do vậy rất cần một giá trị khoảng của E (giá trị Max : min) để xếp nhỏm vật

liệu tho tỉnh gia công

Theo số tay gia công cắt gọt của Tiệp Khắc đã chía khoảng cho 20 nhóm vật

Bang 1.6: LIệ sổ tânh gìa công cíto các nhóm vật Hiện

liéo

Kth 0,50 | 0,63 | 080 | 1,0 1,26 | 1,60] 20 | 28 3,15] ao

Kmn | 045 | 057 | 072 | 090 113 | 142] 1,79 | 225 2,83] 3,50 Kmex | 055 | 01 | 089 | LI2 li |128|2/24|382 3,55|447

Theo các tải liệu chuyên môn thú mmặc dù vật liệu kim loại được chia thành 20 nhóm theo tính gia công nhưngvậi liệu được đùng trong ngành chế tạo máy thường chỉ từ nhỏm 7 đến nhóm 18

Căn cứ vào bâng 1.4 và Lế ta có thê hoàn toàn lập được bảng mỏi thể hiện

giá trị hệ số linh gia công cho các nhỏm vài liệu của tất cả các họ vật liệu kim loại

Kết quả được Thẻ hiện ở bảng (1.7)

Bang 1.7: Gid tri hệ số tink gia công K véi từng nhóm vit lieu

Thép | éb | Th | 8b | 9b 1b 1th] 12h 13b | 14] 15h lếp | 17h | 18b | 19 20» | Gang | 3a | 4a | $a | 62 7a 8a | 9a 102 |11a|12a 13a | 14a | 15a | 16a thị

KL

| 4c] Sc | 6] Te Sc Ge | kOe Me] 1c] t3c Ie | 1$¢ | lốc | 17c | 186 màu

KL

whe | 47 | 58] 6474 84 9d tod Ina] 12d] 134 14d) 184 | 16d | 174 | 18d

he

Khi có hệ số tính gia cảng K của tất cả các vật liệu đem đổi chiến với

bảng(1.7) ta có thế hoàn Loàn xếp nhóm vật liện theo tính gia công của chúng Kết

quả được thể hiện ở bảng (1.8)

Lips CHE PRT 2009 - 2077

Bang 1.8: Két qua thi nghiém danh git tinh gia công của vật liệu

ƒ Dánh giá độ chính xác và tính khácit quan của phương pháp đã thực tiện:

Phương phảp đánh giá tỉnh gia công bằng cách tiên mặt đầu mẫu thí nghiệm

đã được thực hiện như trên mặc đủ số mẫu thí nghiệm chi là hữu hạn của 2 họ vật liệu là gang và thép nhưng từ kết quả này có thể khẳng định:

+ Đối với Việt Nam có thể nói: Có phương pháp đảnh giá tính gia công của

vật liện kim loại và cỏ cách sắp xếp nhóm vật liệu theo tính gia công của chúng,

+ Từ kết quả thu nhận được thầy rõ lợi ích của vid ặt liệu theo

liệu bắt kỳ có trạng thái bất kỳ, nếu có hệ số tỉnh gia công Kv như nhau(hoặc gần như nhau) đều được xếp vào một

ip nhom

tính gia công trong cùng một họ vật ligu, mat va

nhóm có cùng tỉnh gia công và kđu gia công cắt gọt được phép áp dụng cùng một

chế độ cắt Điển này có ý nghĩa rất lớn cho việc thiết lập số tay công nghệ chế tạo

máy, đó là chỉ cần xác định chế độ cảt cho cả nhóm vật liệu chử không phải xác

24 Lips CHE PRT 2009 - 2077

định cho từng vật liệu riêng biệt Chẻ độ cắt cho các nhóm vật liệu được đủng khi

gia công hơn kém nhau bởi hệ số E tìm được

Ví dụ: Chẻ độ cẢt của thép ĐXRI" (nhóm 11b) và những vật liệu khác trong nhóm

11b được sử dựng chỉ bằng 0,511 so với chế độ cắt cho thép CT6 (nhám 14b) vả

những vật liệu khác trong cùng nhóm 14b

¡ Có phương pháp đề đánh giá tính gia công và xếp nhóm cho những vật liệu

không rố mác hoặc đã qua nâu luyện tạo ra I vật liệu mới

Ký hiệu vật liệu của Tiệp Khắc căn bản ao với lắt cả các nước khác Một vật liệu được mã hóa hoàn toàn bằng những con số Muốn biết vật liệu ta thí nghiệm tuong đương với vật liệu nào của Tiệp Khắc cần có bảng quy đổi mã vật liệu của tit

cả các nước Trong, “Số tay vật liệu kim loại” Nhả xuất bản Khoa học Kỹ thuật đã

có báng quy đổi mã vật liệu nay.Theo bảng này vật liệu cỏ mác nhất định của Liên

Xô sẽ tương đương với vật liệu nào đó với ký hiệu nhất định của Trung Quốc, Tnén

'TTiên, Tiện Khắc, Hung Ga Ri, Ba Lan, Dông Dức,Tây Đức, Mỹ, Nhật

Ví dụ: Nhu bang (1.9)

Bảng 1.9: Ký kiệu vột liệu thép ở một sỐ nước

Đổi với vật liên gang thủ trong “Số tay vật liệu kim loại” không có sự quy đổi

tương đương giữa các nước

Đổ thực hiện việc quy đổi tương đương ký hiều vật liệu gang giữa 3 nước: Việt Mam, Liên Xö, Tiệp Khắc cản phải tim hiểu cách kỹ hiệu vật liệu của Tiệp

Khảc và sự chuyển đổi tương đương như bảng (1.10):

tạ a

Bảng 1.16: Kỹ hiệu vật liệu gang của Việt Na, Liên Xô, Tiệp Khắc

có một vị trí nhóm nhất định

Đưa kết quả này đối chiếu với kết quả nghiên cứn của Tiệp Khắc thấy Irùng

nhỏm Nhn vậy chứng tỏ việc phân nhỏm đã hợp với người di trước (vì Tiệp Khắc

là nước đã thục hiện phân loại và xếp nhóm vật liệu theo tỉnh gia công)

Từ các kết quả nghiên cứu thực nghiệm sự so sánh trên đã khẳng định được

rằng phương pháp đánh giá và phân nhóm vật hệu theo tỉnhgia công như trên là đơn

giản, đủ lý lẽ về mặt khoa học, có thê àp dụng vào nganh công nghệ sản xuất vật

liệu và công nghệ chế tạo máy ở nước ta

& Dénh gid và nhân nhóm vật liệu theo tỉnh gia công với việc sử dụng máy vì

tính:

Để có thể sử dụng máy vi nh vào việc tính toản và xếp nhóm vật liệu theo

tinh gia công, nhóm tác giả dé tải B15/91 đã thiết lập chương trình mang tên

“Chương trinh phân loại theo tỉnh gia công của vật liệt” Theo thứ tự nhu sau:

+ Bước 1: Vẽ mẫu vật liệu thí nghiệm

Bige vita: Pham Thi Link 26 Lip: CHEPRF 2009 - 2077

| Bude 2: Vé dao thí nghiệm

+ Bude 3: Vé so dé thi nghiém

+ Bước 4: Chuyển dộng của dao khi thực hiện thí nghiệm, khí dao can va do được đường kinh đe trên mặt mẫu thí nghiệm

+ Bước 5: Thực hiện 2 chương trình con như sau:

* Chương trình phân loại đã thực hiện: Với việo đùng 2 họ vật liệu gang và thép với các mã vật liệu tương ứng, máy tính thực hiện việc tính toán các số liệu đo

đe như ở bâng 1.8 và xếp nhóm, in ra kết quả nhóm vật liệu đã được xép loại với hệ

số tỉnh gia công K

* Chương trình sử đụng kết quả thỉ nghiệm để phân loại

Với chương trình này có thể giúp cho bắt kỷ ai, bất kỳ một tập thể nào cùng

sử đụng được để xác định hệ sô tỉnh gia công 1 và phản nhỏm chủng

Chỉ cần vào họ vật liệu (thép, sang, đồng, nhôm ), sau đó vào các số liệu đo

đe với 6 lần đo, Máy tính sẽ cho hệ sở tỉnh gia céng Kv, nhóm tính gia công với giá trị lắc độ cất Vee và sai số tỉnh loán

Toản bộ chương trinh tính toán này đã được soạn, đã chạy trên rnáy tính và

in ra kết quả

1.2.1.2 Đánh giá tính gia công của vật liệu cho các phương pháp gia công bang

khoan (Bao gim ca khoét, dos, cat ren bang tare):

a Xéy dung mé hink thi nghiém:

Để đánh giá tính gia công của vặt liệu cho các phương pháp gia công bằng

khoan nhám tac giả để tài B15/01 đã làm một so đồ thí nghiệm bac gồm: dung cụ

đo lực cắt và mô men cắt, các đụng cụ đo điện, máy phi dao động, mẫu thi nghiệm,

lực kế

Để liến hành thí nghiệm phải chọn mẫu thí nghiệm có kích thước bao Max <

70mm, kích thước dày Max < 40mm

Vật liệu mẫu được chọn cho 6 loại thép khác nhau, các mẫu vật liệu này đã được đo độ cứng trước Dễ đảm bảo độ tin cậy về số liệu đo mất loại mẫu vật liệu

được chế tạo 4 chiếc Các đặo tính của mẫn thi nghiệm như bảng (1 11:

tà 8

Bảng 1.11: Dặc tinh cha mau thi nghiém — Phuong phap Khoan

Dụng cụ cắt được chọn loại mũi khoan có chuôi côn với côn mooc sé 1,

đường kính ®10, cỏ chiều đải toàn bộ L = 180mm va chién dai phan cat Ly = 98mm

do Lién X6 ché tao Dé đảm bảo khi cắt mẫu nọ không ảnh hưởng đến mẫu kia thì

méi man

it liéu duoc ding một mữi Khoan hoan toan mdi

Chế độ gia công: Số vòng quay trục chính n àng/phút, lượng chạy dao

tr động s— 0,2mm/vỏng, không dùng đung địch tran nguội

May khoan được sử đụng thí nghiệm là máy E135 đo Liên Xô sẵn xuất

b Xãt quả tí nghiệm, phương phán đảnh giá và xắn nhắm vật liệu:

* Kết quả thí nghiệm:

Ở mỗi mẫu thí nghiệm lây đồng thời 2 tin hiệu là lực chiểu trục P¿ và mô

ấy ảnh đã ghỉ

men cắt Mụ trên máy ảnh nhờ máy ghi đao động (bằng cách chụp lại s

tin hiệu do lực và mồ men lẫy tx may ghi dao

Ở môi mẫu vật liệu thực hiện điển khiến máy ghỉ dao động chựp lại các tín

hiệu, việc tháo giấy ảnh ra khỏi máy chỉ thục hiện sau khu tiến hành thí nghiệm với

tắt oâ các mẫn

Việc lây số liên được thực hiện bằng cách:

+ Giá trị lực (Dạ) Giả trị đo trên giấy ảnh ŒX) hệ số đặc tính (Fe)

+ Giá tị mô men (M,) ~ Gia tri do trén gidy anh (Y) hé số dic tinh (K )

Bằng phương pháp tính toán như vậy giả trí thực của lạc chiêu trục Pạ và mỗ

men cắt Míy khi khoan bằng mi khoan (10 từ thép gió đã được đo ứng với các mẫu

vật liệu khác nhan và kết quả được ghỉ lại theo bang (1.12)

Bige vita: Pham Thi Link 28 Lip: CHEPRF 2009 - 2077

Bang 1.12: Két qud do tec va mé men khi khoan

Tr Vật liện gia VâtHôndao | LM chiều trục | Mé men cat P,

* Phương phúp đành giá và xếp loại vật

Dẻ đánh giá tỉnh gia oông của vật liên có nhiền phương pháp nhưng đánh giá tính gia công của vật liệu cho phuøng pháp gia công bằng khoan chỉ dựa vào chỉ

tiên lực chiều trục và mỗ men cắt đo được

Đề đánh giả lính gia gông của các vật liệu khá nhan cần phái chọn mội vật liệu lắm chuẩn trong môi họ vài liêu San đó tim hệ số tỉnh gia công của cảo vật liệu

theo công thức (1-1)

Vật liệu chọn lắm chuẩn là thép 45 Theo công thức (1-1) sẽ tìm được hệ số

tính gia công cho oác vật liệu còn lại Kết qua duce ght lại theo bảng (1.13)

Bang 1.13: Hé sé tinh gia cong theo chi tiéu twe va mé men cit

Chỉ tiêu lực Chỉ tiêu mô men cắt

công đan Trực Pọ Œ) TH | HệsôK, | cit Py (mm)

Tử kết quá xác định hệ số tỉnh gia công của vật liệu theo 2 chí tiêu là he vA

mỏ men cất khi khoan ta có thể đảnh giả và xếp nhóm vật liệu trong chế tạo máy,

e So sắnh độ chính xác của nhương nhún để xuất:

Dé danh giá độ chính xác của phương pháp đánh gia được để xuất như trên

phải thực hiện việc phân loại vật liệu theo phương pháp phân loại của các nước trên

thể giới đã làm

“So sank véi việc phân loại của Liên Xô:

Theo Liên Xô thì hệ số tính gia công của vật liệu được đặc trưng bằng tỷ số

giữa vận tốc cải cho các vật liện khác nhau và độ cứng của nó cho các phương pháp gia công: Tiên, khoan, phay bằng dụng cụ cắt lá hợp kim cứng hay thép giỏ Vật liệu chọn làm chuẩn là thép 45 có đô cúng 207HB Kết quả so sánh được trình bảy trên bang (1.14):

Bang 1.14: So sinh hésé tinh gia cong voi Lién X6

nh vớt phân laai của Tiệp KÌ

Theo cách phân loại vật liêu ứng với tỉnh gia công cho phương pháp gia công, bằng khoan, khoét, doa khi vật liệu gia công bằng thép, vật liệu được chia thành 20 nhóm ứng với hệ sô tỉnh gia công như bảng (1.15)

Bang 1.15: So sénh hé sé tinh gia cong vai Tigp Khắc

sánh kết quả của phương pháp để xuất so với tất cả của Liên Xã và Tiệp Khắc theo

LiaXô [TiệpKhắc LiênXế TiệpEKhắc| Đểxuất giacông

chính xác về thành phần hóa học và phương, pháp huấn luyện

1.1.2 Dánh giá tỉnh gia công của vật liệu cho các phương pháp gia công bằng mài:

Dễ đánh giá tỉnh gia công của vật liệu cho các phương pháp gia công bằng,

mài, thường sử đụng một hay mật số các chỉ tiêu có ý nghĩa nhất định đổi với điền

kiện gia công đã định, ví dụ như tỉ lệ giữa lượng vật liện mái ra được và lượng mài của đá, công suất mái và lực cäi khí mài, độ thám bể mặt sau khí mài Một vật liệu cỏ lính mãi tốt khí nó chứng tô lực cắt nhỏ, công suất cỗI, độ mòn đả mài nh, nhung cường độ ăn vật liệu vá chất lượng bẻ mặt gia công lại phải cao

Có nhiều phương pháp khác nhau dé đánh giả tỉnh gia công của vật liệu khi mài Từ cáo tài liện chưyên môn có thể thây rằng đề đánh giá tính gia công của vật

liệu khi mái có thê sử dụng một hoặc một số các chỉ số độc lập hoặc liên quan với

nhan và hao giờ cũng liên quan với loại đá mái nhất định Vì vậy việc nghiên cứu tỉnh gìa công của vật liệu khi mải không những xác định được chế độ cắt hợp lý khi

Bige vita: Pham Thi Link 31 Lip: CHEPRF 2009 - 2077

gia công bằng mnải mà còn xác định được sụ tối ưu trong việc chon cặp đá mài — vat

liệu gia công để từ đó tôi ưu hóa quá trình mài

Điều quan trọng khi xây đựng phương pháp đảnh giá tính gia công của vật liệu khi mài là đánh giá đúng tỉnh cắt gọt của đã mài và xác định tính gia công của vật liệu

Tại Tiệp Khảo các tác giả đã đề xuất tiêu chuẩn đánh giá tính gia công của vật liệu khi mài Tiêu chuẩn này xuất phát từ dạng đường cong phát tia lửa trong

quá trinh mài đổi với cả thành phân lực cắt hướng kinh („) và lượng vật liệu được

mai dan (hzb)

a Mũ tả nhường pháp đánh giú tỉnh gia công của vật liệu Khi mài:

Để đánh gia tính gia công của vặt liệu cho các phương pháp gia công bằng

mai đã chọn phương pháp mài phẳng bằng, mặt trụ của đá làm đại diện Chọn bể mặt rộng của đả lớn hơn bể rộng mẫu vật gia công, chỉ điểu chỉnh chiều sâu cắt một

fin, cho bản máy chạy đao dọc đi lại, không có chạy đao ngang Quả trình phát tia lửa khi mài được thê hiện trên hình sau:

THình 1.2: Quá trình mài phẳng bĂng mặt trụ của đề mài

Sau khi điều chỉnh lấy chiển sâu cắt h, vật mai từ vị trí đầu tiền (A) sẽ dần

tiến tới tiếp xúc với đá mài, thời điểm nảy gọi là mài không khí Từ thời điểm tiếp

xúc với đá mới bất đẫu giai đoạn mái thử nhất (có xuất hiện lực cất) Do độ cứng, vững củn hệ thông công nghệ, do đặc lính của đá mãi cũng như vật liệu gia công mà

đá mài chỉ cắt đi được một lóp vật liệu nhất định là h bé hơu so với chiều dây cắt

Bige vita: Pham Thi Link 32 Lip: CHEPRF 2009 - 2077

điều chỉnh h (le eft thu té véi chiéu su cat h’cting nhé hon so véi luc cat khi cat

véi chiéu sau ct h), Bàn máy mang, vật mài chạy dân tới đâu (B) của bản máy (vật mài đã đi qua khỏi đả mài), Từ vị trí này cho bản máy chạy ngược lại, khi đỏ cũng

xảy ra trường hợp mái không khí và khi vật mải tiếp xúc đá mài sẽ xây ra giai đoạn mài thủ 2 Trong quá tỉnh mải không điều chỉnh thêm chiếu sâu cắt nên chiều sâu

cit ở giai đoạn h` sẽ nhỏ hơn h và lực cắt ở giai đoạn nảy cũng nhỏ hơn giai đoạn 1

Sau kim mài hết chiển dài của vật mài bản máy lại chuyển động theo chiến

ngược lại (không điều chinh thêm chiều sâu cắt) Cứ nứnu vậy cho bản máy chạy đi chay lại Mỗi lẫn đi lại chiến sâu cắt thực và lực cắt thục sẽ giảm dã

„ lượng hoa lửa cũng giám đẫn đo chiểu sâu cắt giãm dẫn Nhìn vào sự phát hoa lửa trong quá trình mai có thể nhận biết lúc nào đá cắt hết chiều sâu cắt đã được điều chỉnh

Kết quả các giả trị lực cắt ở mỗi hành trình cắt đi vả cắt lại được g]ú lại bằng, thiết bị đo điện vá đao động trên giấy ảnh do hãng Kodak sản xuất Tử đó có thể xác

định được đường cong phát tia lửa theo thời gian F, = f(t)

Tử đạng đường cong quan hé (F,) va thdi gian (t) có thể nhận thấy rằng:

Dạng đường cong phát tia lửa biểu hiện khả năng của đá mài tách, bóc vật liệu ra khỏi vật gia công Cường độ cắt vật liệu cảng lớn khi đường cong phát tia lửa càng,

đắc, tức là góc đốc của đường cong cảng lớn

b Xây dựng các tiêu chuẩn đánh giả tính ga công của vội liệu khả mãi:

Căn cử vào sự phân tích và hình đạng của đường cong phái tia lửa F„ = Rt)

khi mài có thể xây đựng một số tiêu chuẩn chủ yêu để đánh giá tính gia công của

vật liên khi mài như sau

gian, tiếp ảnh của góc dé

Với tiên chuẩn này hoàn toàn có thể đánh giá được tính gia công của vật liệu Tuy nhiên tiêu chuẩn này khả bị bạn chế và chỉ cho cái nhìn một phia để đánh giá

Vì nên hằng số C mà lớn, hãng số thời gian T nhỏ thì góc œ lớn —> Sẽ cho tính gia

công tối Nhưng nếu Ở lớn chứng tỏ lực cải Fy lớn —> Tiểu hiện tính gia công của

vật liệu tất (không tốt)

Vì vậy thực tế nếu đánh giá theo tiêu chuẩn nảy thì tắt nếu đứng về độ đốc

của đường cong nhưng không tốt nếu đứng về giá trị lục ở lẫn phát tia lửa đầu tiên

* Tiêu chuẩn diện tích dưới đường cong phái tia lửa:

Trên cơ số phân tích về đường cong phát tia lủa cỏ thể thiết lập một tiêu

chuẩn mới để đành giả Tiêu chuẩn này có xét đến điện tỉch 8 đưới đuờng cong phát

tủa lửa Công thúc biểu hiện điện tích đười đường cong phát tia lita cd dang

Thực nghiệm đã chứng tó rằng với những đá mãi khác nhan khi mái cùng, mệt loại vật liệu trên cùng một máy mài thì mỗi đã mài thể biện khả năng lảm việc khác nhau, cụ thể lả giai đoạn phát tia lửa sẽ Khác nhau Đá mải nào có giai đoạn phát tia lửa nhanh hết thí có tính cắt gọt tốt, ngược lại thì đã mái có tỉnh cắt got

không tốt

Nếu dùng một loại đá mai 48 mai ode loại vật liệu khác nhau trên củng một may mài thỉ giat đoạn phát tia lửa khi mài của các vật liệu nảy cũng khác nhau VẬI

liệu nào có giai đoạn phát tia lửa nhanh hết thì vật liện đó có tính gia câng tốt (đễ

gia công), ngọc lại thủ vật liệu đó có tinh gia công không tết (khó gia công)

Giai đoạn phát tỉa lửa nhanh hết hay chậm hết có liên quan đến độ đốc của đường cong và điện tích đưới đường cong phát tỉa lửa Vi vậy Tiêu chuẩn độ dốc

của công khi mái được xây đựng dựa trên cả 2 yếu tô lá góc dốc của đường cong,

phát tia lita (0) và điện tích đưới đường cong phát tỉa lửa (Sey)

Vật liệu có tính gia công tốt khi phát tia lửa nhanh hết nghĩa là lực cắt giảm

nhanh theo thời gian phát tia Iva (góc đốc ơ lớn; điện tích dưới đường cong Sy, nhỏ) và ngược lại Vì vậy tiêu chuẩn để đánh giá theo công thie:

ữ= % age (1-11)

Trong đó: ơ - Góc đốc của đường cong phái tia lửa

Sgy- Diện tích dưới đường oong phát tia lửa

Hé s6 tinh gia céng Ku duoe tỉnh theo công thúc :

GIÁ trị chỉ tiêu vật liệu nghiên

11ệ số tính gia công của vật liệu mẫu chuẩn bằng 1 nhưng hệ số tính gia công,

Ku sẽ không dỗi khi các vật liệu được đánh giá trong củng một điểu kiện

e Sơ để thí nghiệm đánh giá tít gia công vật liệu đỗi với cúc pinrong pháp gia công bằng mi:

Dé đánh giá được tính gia công của vật liệu theo tiêu chuẩn độ dỗo của công

U cân xác định được thành nhân lực cắt Ey hoặc Fz trang từng hành trình đi lại của

bản máy (rong quả trinh phat tia lửa

Việc đo thành phân lục cắt hưởng kinh Fz và thành phân lực cắt tiếp tuyển

Ty sử dụng lực kể với áp dụng đái Irch điện trở đã giới thiệu ở nhân trước

Sơ đỗ [hi nghiệm thể hiện như sau

TRình 1.4: Sa dé thi nghiệm đánh giá tính gía công của vật liệu khả mài

Mẫu thí nghiệm 2 được kẹp chặt vào lực kế với đát tríc điện trở 3 Lực kế này có thể đo đồng thỏi 2 thành phẩn lực cắt Fz và Fy Lục kế được đặt trực tiếp lên

bản từ của máy mài phẳng, Bề rộng của mẫu vật liệu mài nhỏ hơn bẻ rộng, đả nưải 1

Điều chỉnh sao chơ trực đổi xửng của bê rộng mẫu vật liệu trùng tương đổi

với trục đổi xửng của bề

Với một lần điều chỉnh chiêu sân cắt t cho ban máy đi lại nhiền lần đề cắt

Mỗi lần đi lại của bản máy đả mài đều cất vào mẫu vật liệu, đẻu phát ra tia lửa và

xuất hiện lực cắt Fy, Fz Các thành phần lực cắt này tác động lên lực kế 3, thông,

qua đầu đo ƯM131 số 4, qua bộ khuyếch đại tín hiệu 5 và tín hiệu được ghỉ lại nhờ

dao động ký tự § kênh số 6 trên giấy ảnh do KODAK sản xuất Mỗi lần đi lại của

bàn máy đá mài sẽ cắt đi một lớp kim loại nhất định, lực cắt sẽ giảm dần đến 0 khi

không còn lượng dư cắt

á Chạn vật liệu mẫu thủ nghiệm:

Các phương pháp gia còng bằng mái có đặc thù đụng cụ cắt là đá mài được cin tạo bởi các hại mái khác hoàn toàn so với dụng cụ cất của các phương pháp gia công bằng đao có lưỡi Nên cân có phương pháp đánh gid tính gia công riêng

Vật liệu thí nghiệm được chọn bao gồm 2 họ vật liệu phổ biến trong ngành chế tạo máy là sang và thép có trạng thói gia công nhiệt khác nhau

ỞỞ mỗi loại vật liệu được tiến hành đo độ cứng Vicker (HV) trén may HPO

250 An vao bé mat vat én một mũi kim crơng hình chóp có góc ở đỉnh bằng 136”

với lực F = 300N trong thời gian 10 — 180 giấy Sau khi tác dụng lự đo chiền dài của vết lõm d trên vật liệu Độ cứng vật liệu được tính theo công thức: IIV =

18544124

Tất cả các vật liêu thí nghiệm với đô cứng đo được thế hiện 6 bang (1.17)

Bảng 1.17: Vật liệu mẫn tí nghiệm — piurong pháp Ni

4 | Thép khong gi X18H9 | Khỏng gia công nhiệt 231 T4

6 Gang xam GX24-44 Không gia công nhiệt 170 G

Bige vita: Pham Thi Link 37 Lip: CHEPRF 2009 - 2077

Tất cả vật liệu thí nghiệm được chế tạo trước với kích thước phù hợp với rãnh kẹp phôi của lực kế và phải nhỏ hơn bể rộng của đá mài theo quy chuẩn, chiêu

đải phủ hợp với thời gian cân thiết để cắt ổn định quá trình mài Trên cơ sở đó mẫu thí nghiệm được thiết kế là (60x15x40) bằng cách cắt, phay sau đó gia công nhiệt

đạt yêu cầu

e Chụn đã mùi để thí nghiệm:

Nếu sử dụng một loại đá mài để thực hiện thí nghiệm cho các vật liệu mẫu

thị sẽ đánh giá và xếp nhóm được vật liệu theo tính gia công Nếu đùng nhiều loại

đá mài để cắt một loại vật liệu thì sẽ đánh giá được khả năng cất gọt của các loại đã mải Vi vậy để kiểm chứng kết quả thi nghiệm và tỗi um hóa trong việc chọn cặp đá mai — vat liêu các nhà nghiên cứu đã chọn một số loại đá mài đễ tiến hành thí nghiệm với các vật liệu mẫu ở trên

Để đánh giá vá xếp nhỏm tính gia công của vật liệu cho các phương pháp gia

công bằng mài về cơ bản chỉ cần chọn một loại đả mái và các mẫu vật liệu là cỏ thể thí nghiệm được Nhưng với ý tưởng xem xét cả khả năng cất gợi và chọn cặp đá

mài — vật liệu tôi ưu, các nhả nghiên cửu đã chọn một số loại đá mải da Liên Xô

san xuất, với cùng một vật liệu hạt mài là Corund điện (Liên Xô), độ hạt 25, mat 46 cin tric 8, chất đính kết keramik, đô cứng khác nhau, phân dải trong 5 cấp: Mễm

(M3), Mềm vừa (CM2), Trung bình (C1 và G2), cứng vừa (CT2)

Tất cả các đá đều là đã trụ có kích thước 250x20x76mm, độ cửng của đá

chọn theo kỷ hiệu của nơi sản xuất vì không có thiết bị kiểm tra độ cúng đá nuải

Các loại đá mài chon lam thí nghiệm theo bảng (1.18)

Bảng 1.18: Các loại đá mài thi nghiém

May để thí nghiêm là máy rnài phẳng do Lién X6 san xuat c6 ky hiéu 3071

thực hiện mài bằng mặt trụ của đá Thông số kỹ thuật chính của máy rửur sau

Đường kính lớn nhất của đá: 250mm

Ban may tử hinh chữ nhật

Bản làm việc có chuyển động bằng thủy lục 'Tếc độ chạy đao dọc của bàn: 5 — 20m/phút Chay dao có thê bằng tay hoặc tự đông

Téc đô quay của đá: 2740 vòng/phút

Tốc độ vòng của đá đối với đường kính 250mm lả 35,8m/s

- Céng sual động cơ điện ụ đá mài P - 2,3KW

Lực kế đặt trén ban may từ, chuyển đông chay dao được diểu khiển bằng

thủy lục nên tốc độ chạy dao có thể điều chỉnh vô cấp được

Trước khí bắt đầu đo máy cần được chạy không tải khoảng 20 phút để các ổ

trượt được bởi trơn đây đủ và đảm bão nóng đều ở các bộ phận máy,

& Chế độ cắt cho thí nghiệm:

Thí nghiệm được tiền hành đối với tắt cả cáo mẫu vật Hệu và các đá mài:

- Téc 46 cat vong ciia d4 mai: Vx = 35,8m/s

- Téc dé chay dao doc cia ban may: Vo — 0,3m/s

- Chiéu sau lal eM: t 0,0S5mm

Quá trình mái không dùng dung địch làm lạnh vì lực kể với đái tríc điện trở không cho phép ẩm và nước tưới vào Lắm như vậy sẽ không giống với điểu kiện gia công thật nhưng việc đảnh giá, so sinh tinh gia công của vật liệu sẽ không có gỉ

thay đổi vi tất cả chứng chịu một sai số hệ thống như nhau

b Phương pháp tiễn hành thí nghiệm :

Đề tiến hành thí nghiệm lốt và có kết quả chỉnh xác cân tuân thủ một số công việc theo trình tự sau

* Khắc vạch thiệu chuẳn) cho lực kế :

Sau klú nổi lực kế với các thiết bị đe điện, lắp giây ảnh do Kodak: san xuat,

Vấn để hiệu chuẩn lực kế được Thục hiện trục tiếp trên máy mài phẳng Lực

kế đặt lên bản máy mài phẳng, hiệu chuẩn lực Py bằng cách đặt tải trọng đã biết

trước tăng dần lên, mỗi lân tăng tải lại ghỉ tin hiệu Tương tự hiệu chuẩn cho lực Pz

Tải trọng lác dụng được ghi lại tín hiệu trên giây ảnh, dùng thước đo độ cao

của tín hiệu (mm) và xây dựng đường chuẩn thê hiện quan hệ về lực tác dụng Py, Pz

và độ cao của tín hiện

Ở mỗi đường hiệu chuẩn sẽ có hệ số góe khác nhau

- Với lực Py có teœ, gọi la Ky

- Với lực Pz có tgd„ gọi là KZz

San khi hiệu chuẩn cho lực kể, không được phép điểu chỉnh các thiết bị đo điện

Khi tiền hảnh thí nghiệm, lực cắt chỉ thể hiện bằng đỏ cao (mm) của tín hiện

trên giấy ảnh Muôn xáe định giá trị thực của lục thì thực hiện theo công thức sau

Giả trị lực (N)= Độ cao tín hiệnnm)/Ky hoặc Kz (1-15)

* Chuẩn bị đó mài và sữa đủ mài

Trước khi tiến hành đo, mỗi đã mài đểu được cân bằng lrên gả cân bằng sau

đó được lắp trên trục chính máy mài và sửa đá bằng mũi kun cương

* Trình tự tiên hành thủ nghiệm :

- Gá mẫu mài vào lực kế, mài qua để đạt đỏ phẳng và đô sạch bề mặt

- Cho máy chạy không tải, nếi các thiết bị đo, lắp giấy ảnh vào vị trí của

may, theo đối và hiệu chỉnh vị trí của các tín hiệu ỏ máy ghỉ

- Điều chỉnh chiều sâu cỗ! 0,05mm

- Điều chỉnh cho bàn máy chạy đạc đi lại đẳng thời bằm mảy cho giấy ảnh chay

- Đêm số hành trình đi lại của bản máy khoảng trên 10 lản thì bam may cho giấy ảnh dùng chạy Khi đó vẫn để chơ bàn máy đi lại đến khi không phát tia lửa