Luận văn thạc sĩ nghiên cứu ảnh hưởng của một số yếu tố chế độ cắt đến chi phí năng lượng riêng và chất lượng bề mặt gia công trên máy tiện LD 134 OE​

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNTTRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP ---TRẦN TUẤN ANH NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ YẾU TỐ CHẾ ĐỘ CẮT ĐẾN CHI PHÍ NĂNG LƯỢNG RIÊNG VÀ CHẤT LƯỢNG BỀ M

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP

-TRẦN TUẤN ANH

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ YẾU TỐ CHẾ ĐỘ CẮT ĐẾN CHI PHÍ NĂNG LƯỢNG RIÊNG VÀ CHẤT LƯỢNG BỀ MẶT GIA CÔNG TRÊN MÁY TIỆN LD 134.OE

LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

Hà Nội - 2012

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP

-TRẦN TUẤN ANH

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ YẾU TỐ CHẾ ĐỘ CẮT ĐẾN CHI PHÍ NĂNG LƯỢNG RIÊNG VÀ CHẤT LƯỢNG BỀ MẶT GIA CÔNG TRÊN MÁY TIỆN LD 134.OE

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

Mã Số: 60.52.14

LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

TS HOÀNG VIỆT

Hà Nội - 2012

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành được bản luận văn này, trong suốt thời gian qua tôi đãnhận được sự quan tâm, giúp đỡ của nhiều tập thể và cá nhân Nhân dịp nàycho phép tôi được bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc tới thày giáohướng dẫn khoa học TS Hoàng Việt đã dành nhiều thời gian chỉ bảo tận tình

và cung cấp nhiều tài liệu có giá trị cho tôi trong suốt thời gian thực hiện luậnvăn tốt nghiệp của mình

Tôi trân trọng cảm ơn Ban giám hiệu cùng cán bộ giáo viên, công nhânviên chức Trường Đại học Lâm nghiệp đã giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợinhất để tôi hoàn thành nhiệm vụ;

Chân thành cảm ơn lãnh đạo trường Cao đẳng nghề Cơ Giới Ninh Bình,Khoa CNPTNT, Bộ môn gia công kim loại nơi tôi công tác

Tôi trân trọng cảm ơn Trung tâm thực nghiệm khoa Chế biến Lâm sản Trường Đại học Lâm nghiệp, Công ty cổ phần cơ khí lắp máy LILAMA, NinhBình, Trung tâm thực nghiệm Khoa Cơ khí chế tạo- Trường cao đẳng nghề cơgiới Ninh Bình,cùng các đồng nghiệp đã tạo điều kiện giúp đỡ tôi hoàn thiện cáckết quả luận văn Cuối cùng, tôi xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu nặng đến Bố,

-Mẹ cùng gia đình đã thường xuyên quan tâm, động viên, tạo mọi điều kiện tốtnhất về tinh thần cũng như vật chất cho tôi trong suốt thời gian vừa qua

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu khoa học của tôi

Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được

ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác

Những nội dung tham khảo, trích dẫn trong luận văn đều đã được chỉ rõnguồn gốc

Xin trân trọng cảm ơn!

Hà Nội, ngày 11 tháng 08 năm 2012

Tác giả

Trần Tuấn Anh

MỤC LỤC

Trang

Trang phụ bìa

Lời cảm ơn i

Mục lục ii

Danh mục các chữ viết tắt iv

Danh mục các bảng vi

Danh mục các hình vii

ĐẶT VẤN ĐỀ 1

Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 3

1.1 Tình hình nghiên cứu gia công cắt gọt bằng phương pháp tiện và máy tiện trên thế giới 3

1.2 Tình hình sử dụng và nghiên cứu máy tiện ở trong nước 9

1.3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của vấn đềnghiên cứu 12

Chương 2 MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 14

2.1 Mucc̣ tiêu nghiên cứu 14

2.2 Đối tương,c̣ phaṃ vi nghiên cứu 14

2.3 Nội dung/ nhiệm vụ nghiên cứu 15

2.4 Phương pháp nghiên cứu 15

2.4.1 Các phương pháp nghiên cứu chung 15

2.4.2 Nội dung và phương pháp luận nghiên cứu thực nhiệm 16

Chương 3 CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 30

3.1 Khả năng công nghệ và các thông số kỹ thuật của máy tiện LD 134.OE 30 3.2 Động học và động lực học quá trình cắt 31

3.2.1 Động học của quá trình cắt 31

3.2.2 Động lực học của quá trình cắt 36

3.3 Chất lượng gia công 39

3.3.1 Chất lượng bề mặt gia công 39

3.3.2 Độ nhám bề mặt gia công 41

3.3.3 Các chỉ tiêu đánh giá độ nhám bề mặt gia công 42

3.3.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến độ nhám bề mặt gia công 43

Chương 4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM 51

4.1 Mục tiêu thực nghiệm và các tham số điều khiển 51

4.1.1 Mục tiêu thực nghiệm 51

4.1.2 Các tham số điều khiển và khoảng giới hạn của chúng 51

4.2 Thiết bị đo và phương pháp đo 52

4.3 Kết quả thực nghiệm đơn yếu tố 53

4.3.1 Ảnh hưởng của vận tốc cắt đến chi phí năng lượng riêng và độ nhám bề mặt 53

4.3.2 Ảnh hưởng của lượng chạy dao đến chi phí năng lượng riêng và độ nhám bề mặt 56

4.4 Kết quả thực nghiệm đa yếu tố 61

4.4.2 Xác định mô hình toán của hàm chi phí năng lượng riêng N r 62

4.4.3 Xác định mô hình toán của hàm độ nhám bề mặt R a 64

4.4.4 Chuyển phương trình hồi quy của các hàm mục tiêu về dạng thực 65 4.4.5 Xác định giá trị tối ưu của các thông số V, S. 66

4.5.6 Gia công chi tiết với các thông số tối ưu V, S 67

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 70 TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC

nx

maxx

minN

δ

lΔL

xy

YS

DANH MỤC CÁC BẢNG

riêng khi vận tốc cắt thay đổi

vận tốc cắt thay đổi

riêng khi lượng chạy dao thay đổi

lượng chạy dao thay đổi

Máy tiêṇ LD134 taịtrương Cao đẳng nghề Cơ Giới Ninh

Bình

năng lượng riêng

năng lượng riêng Nr

mặt Ra

phí năng lượng riêng Nr

độ nhám bề mặt

ĐẶT VẤN ĐỀ

Trong xu thế toàn cầu hóa, để nâng cao sức cạnh tranh trong quá trìnhhội nhập chúng ta cần phát triển sản xuất theo hướng tối giảm chi phí gia côngtrên cơ sở đảm bảo và nâng cao chất lượng sản phẩm

Tối ưu hóa quá trình sản xuất là một công cụ hữu hiệu để đạt được mụctiêu đó Tuy nhiên tối ưu hóa toàn bộ quá trình sản xuất nói chung, trong chếtạo cơ khí nói riêng là một bài toán rất lớn và chỉ có thể giải quyết được saukhi đã thực hiện được nhiệm vụ tối ưu hóa các nguyên công của quá trình giacông cơ khí

Nghiên cứu tối ưu hóa nguyên công chẳng những nâng cao hiệu quảkinh tế - kỹ thuật của từng nguyên công mà còn tạo ra các dữ liệu quan trọngphục vụ việc tự động hóa quá trình chuẩn bị công nghệ, rút ngắn thời gian vàkhối lượng lao động khi chuẩn bị sản xuất, đồng thời còn tạo ra các điều kiện

cơ bản cho việc điều khiển nguyên công tiến tới tự động hóa quá trình sảnxuất

Khi tối ưu hóa các chếđô c̣của các quátrình công nghê,c̣cũng như các chếđô c̣làm viêcc̣ của máy gia công sẽ diễn ra việc giải nhiều bài toán Các bước

cơ bản hoàn thành chúng đươcc̣ tổng quát laịnhư sau: Xác đinḥ mucc̣ đích

vàphân tích tổng quát bài toán tối ưu; Luâṇ chứng vàlưạ chọn các chỉtiêu tối

ưu hoá; Lựa chọn các yếu tốtham sốđiều khiển vàphân tích ảnh hưởng của chúng tới tiêu chuẩn tối ưu; Tinh́ toán vàphân tích tất cảcác thông tin, thiết lâpc̣ vàchọn locc̣ các điều kiêṇ giới han;c̣ Xây dựng mô hình toán hocc̣ của quá trinh,̀

kiểm tra sư c̣thích hơpc̣ của nóđối với viêcc̣ bao hàm các yếu tốquan trongc̣ nhất, các yếu tốnày ảnh hưởng tới quátrình công nghê;c̣Thiết lâpc̣ thuâṭtoán giải tối ưucủa quátrình; Tối ưu hóa quátrình trên mô hinh;̀ Nghiên cứu quá trinh̀ trên mô hiǹh, đánh giá các kết qủa, thiết lâpc̣ và trình bày các kiến nghi.c̣

Như vậy, tối ưu hóa quá trình gia công cắt gọt là một yêu cầu tất yếukhách quan Một trong những vấn đề mấu chốt cần phải giải quyết để nângcao hiệu quả kinh tế - kỹ thuật của quá trình gia công chế tạo cơ khí là phảixác định được chế độ cắt tối ưu cho từng nguyên công khác nhau, thích ứngvới điều kiện sản xuất cụ thể

Máy tiện LD 134.OE - thiết bị phục vụ đào tạo và sản xuất tại Cao đẳngnghề Cơ Giới Ninh Bình, máy với tính năng gia công tạo các mặt trụ ngoài,mặt côn, tiện lỗ, tiện ren, tiện mặt đầu, tiện cắt đứt, tiện các bề mặt định hìnhtrong và ngoài…Tuy nhiên quá trình sản xuất các chi tiêt, sản phẩm cơ khí ởcác cơ sở còn có nhiều bất cập như chất lượng, năng suất thấp, giá thành caolàm hạn chế tính cạnh tranh của sản phẩm, gây không ít khó khăn trong khâutiêu thụ Có nhiều nguyên nhân làm cho chi phí sản xuất cao, chất lượng sảnphẩm thấp nhưng trong đó có nguyên nhân chính là chưa có nghiên cứu tạolập cơ sở khoa học xác định ảnh hưởng của các yếu tố đến chất lượng giacông, thiết lập mô hình toán học bài toán tối ưu hóa qúa trình và nghiên cứu

sử dụng hiệu quả thiết bị nhập nội trong điều kiện Việt Nam

Từ những luận điểm khoa học và yêu cầu thực tiễn nêu trên chúng tôi

tiến hành thực hiện luận văn tốt nghiệp với đề tài "Nghiên cứu ảnh hưởng của một số yếu tố chế độ cắt đến chi phí năng lượng riêng và chất lượng bề mặt gia công trên máy tiện LD 134.OE ” Kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ là

tài liệu cần thiết cho tính toán thiết kế, cải tiến và sử dụng hiệu quả các thiết

bị phục vụ đào tạo cán bộ kỹ thuật và thực tiễn sản xuất, góp phần nâng caochất lượng sản phẩm, hiệu quả sản xuất

Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Tình hình nghiên cứu gia công cắt gọt bằng phương pháp tiện và máy tiện trên thế giới

Tiện là phương pháp gia công cắt gọt được thực hiện nhờ chuyển độngchính thông thường do phôi quay tròn tạo thành chuyển động cắt Vc kết hợpvới chuyển động tiến dao là tổng hợp của hai chuyển động tiến dao dọc Sd vàtiến dao ngang Sng do dao thực hiện Theo nguyên liệu và sản phẩm được giacông có thể phân ra gia công cơ khí và gia công vật liệu phi kim

Gia công tiện cơ khílà quá trình gia công kim loại bằng cơ học - một trong những quá trình chế tạo sản phẩm thông dụng nhất của ngành chếtaọmáy Cùng với sự phát triển của gia công kim loại bằng cơ học, lý thuyết cắtgọt kim loại đã ra đời và phát triển không ngừng

Nhiều công trình khoa học trong việc xây dựng và phát triển lý thuyếtcắt gọt kim loại phải kể đến các nhà bác học Xô Viết (Liên Xô cũ) như giáo

sư viện sĩ V.A Arsinop, giáo sư G.C Andrev, V.F Bobrov, C.H.Philonenko, Iacốp Bachisep, Paven Dakhaba, Lép Sôbakin, các nhàbác hocc̣

Mỹ như Boston O.W., Ernst H., Merchant M.E.,…

Lý thuyết cắt gọt kim loaịđi sâu nghiên cứu về quá trình tạo phoi, cáclực phát sinh trong quá trình gia công bằng cơ giới, công suất của thiết bị, chấtlượng sản phẩm khi gia công… những đại lượng này rất cần thiết, chúng làm

cơ sở cho việc lựa chọn hình dáng, tính toán kích thước của các công cụ cắt,tính toán thiết kế và sử dụng hợp lý các thiết bị và các công cụ gia công

Nhiều công trình đi sâu nghiên cứu cắt gọt chuyên dùng như: phay, tiệncủa G.C Andrev, A.V Rudnev, V.F Bobrov; cơ sở lý thuyết mài nhẵn của E

H Maclov…đã đưa ra những phân tích cụ thể về động học các quá trình cắtgọt Đó là những công trình lớn bao gồm các vấn đề về lý thuyết và những

về các sơ đồ cắt động học, sự tạo phoi, các yếu tố ảnh hưởng tới lực cắt.

Vào thập kỷ 70 của thế kỷ XX, lý thuyết cắt gọt kim loaịngày càngđược hoàn chỉnh với những công trình nghiên cứu mới về các lực phát sinhtrong quá trình gia công kim loại bằng cơ học được nghiên cứu đầy đủ hơn vàchính xác hơn về những cơ sở vật lý của quá trình cắt, hiện tượng nhiệt trongquá trình cắt Lực cắt đơn vị và các qui luật của lực cắt được xác định thôngqua công thức lý thuyết [5, 15, 31, 42, 47]

Chế độ cắt được đặc trưng bởi ba thông số: vận tốc cắt, lượng chạy dao

và chiều sâu cắt Chế độ cắt ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng gia công, tiêuhao năng lượng và năng suất các máy Nhiều công trình của các nhà khoa học

đã tập trung nghiên cứu ảnh hưởng của các thông số chế độ cắt đến lực cắt, sựhao mòn của công cụ cắt, rung động của hệ thống công nghệ “ Máy - Dao cắt

- Đồ gá - Chi tiết gia công” cũng như các hiện tượng lý - hóa xảy ra trongvùng cắt Điển hình là công trình của nhà bác học Nga Granôpxki về phânnhóm các sơ đồ cắt động học, công trình của Zorev N.N về các lực cắt trêncác bộ phận của dao cắt, các công trình của các nhà khoa học ĐứcKronenberg, Friedrich, Hippler… về các qui luật cơ bản của lực cắt, các côngtrình lý thuyết và thực nghiệm của các nhà khoa học Sokolovski, Kasirin,Tlusty, Tolias, Bhattacharya … đã đi sâu và chính xác hóa nhận thức vềnguyên lý và qui luật tự rung khi gia công, hay các công trình của các nhà

Năm 1933, giáo sư tiến sĩ M A Đesevôi đã tổng hợp và xây dựng hoànchỉnh lý thuyết cắt gọt gỗ Năm 1939, ông cho ra đời cuốn sách “Kỹ thuật giacông gỗ”, đó là một công trình lớn bao gồm các vấn đề về lý thuyết và nhữngkinh nghiệm thực tế trong gia công gỗ mà trên thế giới lúc đó chưa có côngtrình nghiên cứu tương tự nào ra đời [17].

Tỷ suất lực cắt và theo đó tính toán lực cắt, công suất cắt, công suất đẩykhi tiện gỗ gỗ đã được giáo sư tiến sĩ A L Bersatski xác định bằng công thứcthực nghiệm [17, 41]

Nghiên cứu quá trình cắt gỗ theo hướng kết hợp lý thuyết và thựcnghiệm đã được các nhà khoa học Mỹ tiến hành như C Fraz [37], với nhữngkết luận quan trọng về sự tạo phoi, các yếu tố ảnh hưởng tới lực cắt, chấtlượng gia công GS B.M.Buglai đã nghiên cứu độ nhẵn phần lớn các dạng giacông gỗ Theo khả năng của máy, dao cắt và theo yêu cầu của các khâu côngnghệ Ông đã phân thành 10 cấp độ nhẵn bề mặt gia công, độ nhẵn cao nhất

có thể đạt là 16 m và thấp nhất là 1600 m [17,25]

Nguyên lý cấu tạo, tính năng công nghệ của các máy công cụ, máy cắtkim loại nói chung, các máy gia công tiêṇ nói riêng đa ̃đươcc̣ các nhàkhoa hocc̣nghiên cứu từ khá sớm Năm 1712 ông Nartôp, một thợ cơ khí người Nga[6,28] đã chế tạo được máy tiện chép hình để tiện các chi tiết định hình Việcchép hình theo mẫu được thực hiện tự động Chuyển động dọc của bàn dao do

bánh răng - thanh răng thực hiện Cho đến năm 1798 (86 năm sau) ông HenryNandsley người Anh mới nghiên cứu thay thế chuyển động này bằng chuyểnđộng của vit me - đai ốc Năm 1873 Spender đã chế tạo được máy tiện tựđộng có ổ tiếp phôi và trục phân phối mang các cam Năm 1880 nhiều hãngtrên thế giới như Pittler Ludnig Low (Đức), RSK (Anh) đã chế tạo được máytiện rơvônve dùng phôi thép thanh

Nghiên cứu về máy và thiết bị cắt kim loại, vật liệu phi kim loại các nhàkhoa học Spirindonov A.A, Fedorov V.B., Molchanov G.I., Aliabiev V.I.,Manjốt F.M , Makovski N V ,… [5,18, 20, 41, 42, 48] đã chỉ rõ chất lượnggia công bao gồm chất lượng bề mặt gia công và độ chính xác gia công lànhững chỉ tiêu quan trọng đánh giá chất lượng máy và thiết bị, biểu thị sựhoàn thiện kỹ thuật trong việc sử dụng chúng để tạo ra các sản phẩm Chấtlượng gia công phụ thuộc vào nhiều yếu tố, với từng điều kiện sản xuất cụ thểsẽ có các chỉ tiêu đánh giá định lượng thông qua những biểu thức toán họcmiêu tả sự tác động tương hỗ của những yếu tố ảnh hưởng tới chúng

Nhằm không ngừng nâng cao khả năng làm việc của các công cụ cắt,nhiều công trình đã đi sâu nghiên cứu động học, động lực học quá trình giacông Điển hình là các công trình của G.I.Granovski, A.M Danielian; A.S.Kondratiev [15,38, 40]

Công nghệ và thiết bị sản xuất gia công các loại vật liệu phục vụ sản xuất đã được các nước phát triển trên thế giới như Nga, Mỹ, Đức, Nhât,c̣ Thuỵ Điển, Úc… nghiên cứu sâu rộng với các dây chuyền sản xuất hiện đại [6, 28] Nhiều hãng nổi tiếng như: MAC (Đức) sản xuất các loại máy tiện CNC mã hiệu CJK1640 (hình 1.1) với khả năng gia công linh hoạt, đường kính chi tiết gia công có thể tới 410 mm, chiều dài chi tiết 800mm, dải vận tốc vô cấp 8 – 2000 rpm; Hãng Fanuuc (Mỹ) chế

tạo các máy tiện, khoan liên hợp mã hiệu PDL-T6/8 (hình 1.2), máy có thiết kế hiện

đại, đặc biệt cho phép gia công nhiều chủng loại sản phẩm tinh xảo, vận

hành an toàn, tiếng ồn nhỏ, năng suất cao và vận hành dễ dàng hơn, bộ điềukhiển FAGOR có giao diện thân thiện sử dụng ngôn ngữ ISO cùng với hệthống Simulation hiện đại, dễ hiểu, độ an toàn đáng tin cậy, cổng truyền ProRS-232 thích ứng với Windows 98/ 2000/ XP; Hãng Hyundai (Hàn quốc) đãthiết kế, chế tạo

Hình 1.1 Máy tiện CNC CJK1640

Hình 1.2 Máy tiện CNC PDL-T6/8

Hình 1.3 Trung tâm gia công tiện CNC- HYUNDAI

Trung tâm gia công tiện CNC- HYUNDAI WIA (hình 1.3), trung tâm với

10 dao, vận tốc trục chính đạt 3000 rpm, đường kính tiện 410mm, chiều dài tiệnđạt tới 1070 mm, quá trình gia công với điều khiển chương trình tối ưu

Do tiến bộ của khoa học - công nghệ, các trang thiết bị dùng cho quá trình gia công cắt gọt ngày càng hiện đại dẫn tới vốn đầu tư cho sản xuất ngày càng tăng Nếu chế độ công nghệ không hợp lý sẽ không khai thác hết khả năng của thiết bị, gây lãng phí lớn và hiệu quả thu được sẽ không đủ bù cho chi phí sản xuất đặc biệt là khấu hao thiết bị Vì vậy, một trong những vấn đề mấu chốt cần giải quyết để giảm chi phí gia công là phải nghiên cứu xác định chế độ cắt tối ưu cho từng nguyên công ứng với các điều kiện gia công cụ thể để cung cấp dữ liệu cho việc chuẩn bị công nghệ.

Vấn đề mô hình hóa và tối ưu hóa quá trình công nghệ gia công cùng vớinhững phương pháp luận hiện đại, nghiên cứu cắt gọt kim loại đã được cácnhà khoa học, giáo sư C.C Rudnik, E.I Pheldstein, G Spur, W Koenig, F.Klocke, … tập trung nghiên cứu vàphát triển mở rôṇg với nhiều công trìnhnổi tiếng về tối ưu hóa các quá trình gia công cắt gọt [1, 5, 34]

Chế độ cắt gọt - tổ hợp của 3 thông số cơ bản vận tốc cắt, lượng chạydao và chiều sâu cắt là một trong những vấn đề có tầm quan trọng, đặc biệt làtrong nghiên cứu sử dụng thiết bị công nghệ Chế độ cắt hợp lý đa ̃góp phầnquyết định đến chất lượng và năng suất gia công Tối ưu hóa quá trình cắt gọtđược nghiên cứu và phát triển rất mạnh ở các nước công nghiệp tiên tiến nhưĐức, Mỹ, Nhật, Nga, Pháp, Thuỵ Sĩ, Pháp, Ở những nước này song song vớiviệc nghiên cứu tối ưu hóa chế độ cắt người ta tiến hành xây dựng ngân hàng

dữ liệu về chế độ gia công cơ để tạo lập cơ sở cho việc tự động hóa chuẩn bịcông nghệ Điển hình về lĩnh vực này có các công trình nghiên cứu của C.C.Rudnik, F Lierath, W Koenig, K Essen, và trong gia công gỗ có A.A.Pizurin,M.S.Rozenblit [ 1, 5, 45]

1.2 Tình hình sử dụng và nghiên cứu máy tiện ở trong nước

Trong nền kinh tế quốc dân, ngành Cơ khí đóng một vai trò rất quantrọng Ngay từ khi mới ra đời, ngành công nghiệp cơ khí ở nước ta đã đượcĐảng và Nhà nước xác định là ngành có vai trò then chốt và luôn được ưu tiênphát triển, đã có nhiều nhà máy cơ khí lớn được xây dựng, có nhiều trung tâmđào tạo, nghiên cứu ra đời Theo số liệu thống kê hiện nay, sốlươngc̣ cơ sởcơ

khíchiếm khoảng 12% lao đôngc̣ công nghiệp của cảnước, góp phần đáng kểtrong công cuộc Công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước

Lĩnh vực cơ khí chế taọ nói chung vàngành Tiêṇ nói riêng cónhữngbước phát triên đáng kể vềsốlươngc̣ và chất lươngc̣ như đa ̃đươcc̣ giới thiêụ trong

tài liệu “Giáo trinh̀ Tiêṇ” của các nhàkhoa học Nguyêñ Thi c̣Quỳnh, PhạmMinh Đạo, Trần Sy ̃Tuấn, năm 2009 Máy tiện chiếm khoảng 25% đến 35%tổng số thiết bị trong phân xưởng gia công cắt gọt

Máy tiện được chế tạo ở trong trong nước nhờ sự giúp đỡ của Liên Xô(cũ) từ những thập niên 60 của thế kỷ 20 Trải qua thời kỳ dài phát triểnchúng ta đã có khá nhiều loại máy tiện được chế tạo trong nước và nhập khẩu

từ các nước tiên tiến.Trong lĩnh vực nghiên cứu cơ bản và ứng dụng về gia công vật liệu kỹ thuật chúng ta đã có những thành tựu đáng kể như:

Những nghiên cứu về sự tác động tương hỗ giữa công cụ (máy gia công)

và đối tượng gia công là kim loại của các tác giả: Bành Tiến Long, Trần ThếLục, Trần Sỹ Tuý với công trình “Nguyên lý gia công vật liệu”, [15] Các tácgiả đã đưa ra những cơ sở lý luận khoa học về gia công kim loại bằng cắt got,c̣gia công các vật liệu khác và các phương pháp gia công mới

Về các thiết bị gia công kim loại nói chung, các máy cắt, tiện kim loạinói riêng đã được các nhà khoa học Nguyễn Anh Tuấn, Nguyễn Đức Lộc,Phạm Đắp giới thiệu trong tài liệu “ Máy cắt kim loại” [20]

Những nghiên cứu chi ra phương phap tinh toan va tra cưu chếđộ cắt

̀̉

hơpc̣ lýhỗtrơ c̣cho viêcc̣ học tâp,c̣ sử dụng và điều khiển

được các tác giảNguyêñ Ngọc Đào, Trần Thế San, HồViết Bình giới thiêụ trong tài liêụ “Chếđộ cắt gia công cơ khi”

Động học và động lực học quá trình tiện vật liệu gỗ đã được tác giả HoàngNguyên giới thiệu trong giáo trình “Nguyên lý cắt gọt gỗ” năm 1980 [17]

Nguyên lý cấu tạo, tính năng công nghệ và phân loại các máy tiện gỗ đãđược tác giả Hoàng Việt đề cập nhiều trong giáo trình “ Máy và thiết bị chếbiến gỗ” năm 2003 [22]

Trong tài liệu “Tối ưu hóa các quá trình gia công cắt gọt” PGS.TS.Nguyễn Trọng Bình [1] đã đưa ra nhiều công trình nghiên cứu của GS.Friedhelm Lierath Viện trưởng Viện công nghệ và đảm bảo chất lượng, trườngĐại học tổng hợp kỹ thuật Magdeburg Cộng hòa liên bang Đức - giáo sư danh

dự của nhiều trường đại học trên thế giới, về các phương pháp tối ưu hóa quátrình gia công cắt gọt Trong đó khẳng định vai trò của nghiên cứu mô tả toánhọc sự ảnh hưởng của các yếu tố chế độ cắt đến chất lượng gia công, giáthành sản phẩm có vai trò quyết định để tạo lập các mô hình toán học của bàitoán tối ưu hóa

Vấn đề miêu tả toán học các quá trình gia công gỗ bằng cơ giới cũng đãđược T.S Hoàng Việt đề cập trong các chuyên đề nghiên cứu, các bài giảng dành cho học viên cao học [23, 24, 25]

Nghiên cứu về ảnh hưởng của các thông số công nghệ khi sửa đá tớiTopografie của đá mài tác giả Trần Minh Đức trong tài liệu [1] đã đưa ra kếtluận quan trọng: thông số công nghệ của quá trình sửa đá bao gồm chiều sâusửa đá và tốc độ tiến dao dọc là một trong những yếu tố có ảnh hưởng quyếtđịnh tới khả năng cắt và tuổi bề của đá

Liên quan tới mô tả toán học ảnh hưởng của các thông số chế độ giacông khi cắt vật liệu thép xây dựng đã được đề cập trong các tài liệu[15,27,28] Kết quả nghiên cứu cho thấy dạng lưỡi cắt, vận tốc cắt, vận tốcđẩy ảnh hưởng lớn đến hai chỉ tiêu chi phí năng lượng riêng và năng suất cắtvật liệu thép xây dựng

Thiết bị công nghệ và các quá trình gia công cơ vật liệu kỹ thuật trong đó

có các loaịmáy tiêṇ đã được nghiên cứu tương đối hoàn chỉnh Đó là những cơ

sở và luận chứng khoa học nền tảng cho các nghiên cứu phát triển và ứngdụng Tuy nhiên, cùng với sự phát triển không ngừng của khoa học kỹ thuậtnói chung, kỹ thuật máy và thiết bị cơ giới hóa nông lâm nghiệp nói riêng,

việc nghiên cứu sử dụng các thiết bị công nghệ một cách có năng suất và chấtlượng cao, tối giảm chi phí năng lượng là một trong những nhiệm vụ cấp thiết

và quan trọng hàng đầu trong mọi quá trình sản xuất

Vấn đề nghiên cứu tối ưu hóa các quá trình gia công cắt gọt vật liệu ởnước ta cho tới nay chưa được đặt ra Phần lớn trong quá trình chuẩn bị sảnxuất các nhà công nghệ vẫn phải dựa vào các sổ tay để tra cứu Số liệu trongcác sổ tay là các số liệu kinh nghiệm thu được trong các điều kiện sản xuất vàcông nghệ cụ thể, vì thế chúng không phải là các thông số công nghệ tối ưu.Máy tiện LD 134.OE tại xưởng thực hành Cao đẳng nghề Cơ Giới NinhBình đươcc̣ sản xuất taịĐài Loan Máy tiện LD 134.OE với cấu tạo đơn giản,

dễ sử dụng nên cũng rất phổ biến trên các xưởng gia công của các nhàmáychếtao,c̣ xưởng thưcc̣ tâpc̣ cho hocc̣ sinh, sinh viên trong các trường đào tạo nghề

cơ khí Tuy nhiên qua khảo sát chung và thực tế sử dụng chúng tôi thấy trongđiều kiện sản xuất cụ thể vấn đề cấp thiết đặt ra là phải nghiên cứu sử dụnghiệu quả nhất các tính năng kỹ thuật của máy, xác lập chế độ gia công hợp lý,đảm bảo yêu cầu chất lượng sản phẩm, tối giảm chi phí điện năng, nguyên vậtliệu, tạo cơ sở tối ưu hóa khâu sản xuất

Vì vậy, cần phải có những công trình nghiên cứu cụ thể về sự ảnh hưởngcủa các yếu tố đến chất lươngc̣ sản phẩm gia công, năng suất … khi gia côngchi tiết máy để tạo lập cơ sở tính toán thiết kế, cải tiến thiết bị, lựa chọn chế

độ gia công tối ưu, góp phần nâng cao hiệu quả kinh tế thích ứng với các điềukiện sản xuất cụ thể

Từ những phân tích trên một lần nữa cho thấy vấn đề mà luận văn cầngiải quyết là thời sự và cấp thiết

1.3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của vấn đềnghiên cứu

+ Xác định được định lượng ảnh hưởng một số yếu tố chế độ cắt đến độnhám bềmăṭvà độ chính xác gia công khi sản xuất các chi tiết trục là cơ sở chothiết lập mô hình toán học bài toán tối ưu hóa quá trình cắt gọt đồng thời là cơ

sở để tính toán thiết kế, cải tiến hoàn thiện các máy tiện

Chương 2 MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI VÀ PHƯƠNG PHÁP

NGHIÊN CỨU 2.1 Mucc̣ tiêu nghiên cứu

Mục tiêu chung:

Xác định mức độ và qui luật ảnh hưởng của chế độ cắt đến chi phí nănglượng riêng và chất lượng gia công trên máy tiêṇ mã hiệu LD 134.OE Từ cơ

sở đó xác lập chế độ cắt tối ưu góp phần xây dựng ngân hàng dữ liệu đảm bảo

sử dụng kỹ thuật hiêụ quả nhất cho các máy tiêṇ

Mục tiêu cụ thể:

- Xây dựng được mối quan hệ giữa các thông số chế độ cắt (vận tốc cắt,lượng chạy dao) đến chi phí năng lượng riêng và độ nhám bề mặt khi gia côngtạo chi tiết máy dạng trục trơn trên máy tiện LD 134.OE

- Xác định chế độ cắt hợp lý khi tiêṇ tạo chi tiết máy trên máy đảm bảo yêu cầu chất lượng bề mặt cao và tối giảm chi phí năng lượng riêng

2.2 Đối tương,c̣ phaṃ vi nghiên cứu

Trong đề tài luận văn giới hạn ở các đối tượng và phạm vi nghiên cứu

cụ thể sau:

Thiết bị gia công: Thiết bị nghiên cứu được sử dụng là máy tiện LD

134OE Đây là loại máy sản xuất tại Đài Loan và hiện đang được sử dụng phổ

biến trong các xưởng gia công cơ khícủa các Công ty, Trường đào tạo nghề ởViệt Nam

Vật liệu, chi tiết gia công và dao cắt: Đề tài không nghiên cứu tất cả

các loại vật liệu kim loại, cũng không nghiên cứu ở nhiều loại dao cắt của cáchãng khác nhau mà chỉ tập trung nghiên cứu loại vật liệu phổ biến trongngành cơ khílà thép C45, sản phẩm là chi tiết trucc̣ trụ trơn

Các chỉ tiêu và tham số nghiên cứu: Các chỉ tiêu đặc trưng cho chất

lượng gia công là độ nhám bề mặt chi tiết và chi phí năng lượng riêng Cáctham số của chế độ cắt được lựa chọn để nghiên cứu sự ảnh hưởng của chúngtơí các chỉ tiêu lựa chọn là vận tốc cắt V, lượng chạy dao S

2.3 Nội dung/ nhiệm vụ nghiên cứu

Để đạt được mục tiêu của đề tài chúng tôi tập trung giải quyết nhữngnội dung sau:

- Nghiên cứu lý thuyết, tổng hợp những cơ sở khoa học quá trình gia côngcắt gọt vật liệu, quá trình tiện và thiết bị công nghệ tiện Xác lập cơ sở lý thuyếtnhững yếu tố ảnh hưởng đến độ nhám bề mặt gia công và chi phí năng lượngriêng trên máy tiện

- Nghiên cứu thực nghiệm: Xác lập mục tiêu, nội dung và tổ chức thínghiệm, thu nhận kết quả thí nghiệm, xây dựng mô hình toán học của các hàmmục tiêu trong mối tương quan với các tham số điều khiển Xác định chế độlàm việc hợp lý khi gia công tạo chi tiết trên máy tiện LD 134.OE

2.4 Phương pháp nghiên cứu

2.4.1 Các phương pháp nghiên cứu chung

Các phương pháp chủ đạo được sử dụng để giải quyết các nội dungnghiên cứu của đề tài là phương pháp nghiên cứu lý thuyết, phương pháp kếthừa và phương pháp thực nghiệm

- Phương pháp nghiên cứu lý thuyết được sử dụng trong nghiên cứu các

công trình khoa học, tổng hợp cơ sở lý luận để giải quyết các nội dung: tổngquan về vấn đề nghiên cứu; tạo lập cơ sở lý luận của đề tài

- Phương pháp kế thừa: được sử dụng trong phân tích lựa chọn, sử

dụng các kết quả đã được nghiên cứu trên thế giới và trong nước có liên quan

phục vụ giải quyết nội dung thực nghiệm, nhận xét đánh giá kết quả

nghiệm đơn

và đa yếu tố để giải quyết các nội dung nghiên cứu thực nghiệm

Quá trình gia công cơ khí nói chung, gia công cắt gọt kim loại nói riêngchịu ảnh hưỏng của nhiều yếu tố khác nhau như: Các yếu tố đặc trưng cho đốitượng gia công (loại kim loại, các tính chất cơ - lý - hóa học của kim loại);Các yếu tố đặc trưng cho công cụ gia công như: các tính chất cơ lý của vậtliệu chế tạo công cụ; các thông số hình học, độ sắc của dao cắt, chất lượng bềmặt các cạnh biên lưỡi cắt, bề dày công cụ, số cạnh cắt tham gia làm việc, độchính xác của công cụ; Các yếu tố đặc trưng cho máy móc thiết bị như: độcứng của hệ "Máy - Công cụ cắt - Thiết bị gá kẹp phôi", động học và động lựchọc của hệ ; Các yếu tố đặc trưng quá trình gia công cơ giới: bề dày phoi cắt,chiều rộng phoi, quỹ đạo mặt phẳng cắt, các góc cắt, vận tốc đẩy và vận tốccắt; lực cắt, sự đốt nóng công cụ và vật liệu gia công, đặc tính của quá trìnhcắt (cắt kín, cắt hở, cắt nửa kín ) Giữa các yếu tố lại có những tác động qualại tương hỗ với nhau Như vậy, để giải quyết đầy đủ nội dung cần có thựcnghiệm đơn và đa yếu tố

Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm mà chúng tôi sử dụng khôngphải là thực nghiệm thuần tuý mà là sự kết hợp hài hoà giữa lý thuyết và thựcnghiệm; lấy lý thuyết làm cơ sở, làm định hướng ban đầu hỗ trợ giảm bớt khốilượng công việc, rút ngắn thời gian nghiên cứu thực nghiệm

2.4.2 Nội dung và phương pháp luận nghiên cứu thực nhiệm

Theo [2,14,29] nội dung của nghiên cứu thực nghiệm gồm: xác địnhmucc̣ tiêu thực nghiệm; chọn tham số điều khiển và khoảng biến động củachúng; chọn các thiết bị đo; tiến hành công tác chuẩn bị; tiến hành thí nghiệmthăm dò; tiến hành thực nghiệm đơn yếu tố; tiến hành thực nghiệm đa yếu tố

2.4.2.1 Thí nghiệm thăm dò

Tiến hành thí nghiệm thăm dò (ở mức cơ sở với số thí nghiệm n =50140) để xác định qui luật phân bố của đại lượng cần nghiên cứu [14]

Quy luật phân bố của đại lượng nghiên cứu có thể khái quát hóa thànhphân bố lý thuyết gọi là phân bố thực nghiệm Xây dựng các phân bố thựcnghiệm để khái quát hóa thành các phân bố lý thuyết là một trong nhữngnhiệm vụ quan trọng

Để có thể phát hiện ra qui luật phân bố khách quan trong tổng thể dựavào những tài liệu thu thập được ở đại lượng nghiên cứu, trước hết ta cần sắpxếp các trị số quan sát được của đại lượng theo một trật tự nhất định, rồi thống

kê các phần tử nằm trong những khoảng xác định Để lập được phân bố thựcnghiệm phải tiến hành chia tổ ghép nhóm các trị số thu thập được theo côngthức kinh nghiệm của Brooks và Carruther [13]

Xác định số lần lặp cho các thí nghiệm Việc xác định số lần lặp chocác thí nghiệm có ý nghĩa rất quan trọng, nó phải đủ lớn để đảm bảo mức độchính xác của luật phân bố chuẩn, nhưng lại phải tối thiểu để giảm bớt khốilượng thực nghiệm

Như vậy, mục đích tiến hành thí nghiệm thăm dò chính là để có thể pháthiện ra qui luật phân bố khách quan trong tổng thể dựa vào những tài liệu thuthập được ở đại lượng nghiên cứu và làm cơ sở xác định số lần lặp cho các thínghiệm ở thực nghiệm đơn và đa yếu tố Từ nhiều công trình nghiên cứu cóliên quan [1,14, 15 47] đã cho thấy tương quan giữa các đại lượng đặc trưngcho chi phí năng lượng riêng, chất lượng gia công với các yếu tố công nghệ là

có tính quy luật và có thể khái quát hóa thành phân bố lý thuyết gọi là phân bốthực nghiệm Kế thừa những kết quả trên, luận văn không tiến hành thínghiệm thăm dò mà triển khai luôn thực nghiệm đơn yếu tố Số lần lặp củamỗi thí nghiệm trong các lô thí nghiệm là 3

2.4.2.2 Thực nghiệm đơn yếu tố

Nhiệm vụ cơ bản của thực nghiệm đơn yếu tố là xác định các thông sốảnh hưởng để xem thông số nào thực sự ảnh hưởng đến các chỉ tiêu đánh giá,

- Sau khi thí nghiệm xong, tiến hành xác định độ tin cậy về ảnh hưởngcủa mỗi yếu tố tới chi phí năng lượng riêng và độ nhám bề mặt chi tiết giacông Đánh giá tính thuần nhất của phương sai trong quá trình thí nghiệm, đểchứng tỏ ảnh hưởng khác đối với thông số cần xét là không có hoặc khôngđáng kể.

Thuật toán phân tích phương sai để xác định độ tin cậy và tính thuầnnhất [11, 13, 29] cụ thể như dưới đây

a Đánh giá tính đồng nhất của phương sai

Kiểm tra tính đồng nhất của phương sai theo tiêu chuẩn Kohren

S2

G 

m ax N

mu - Số lần lặp lại ở mỗi điểm thí nghiệm;

Yui - Giá trị của thông số ra tại điểm u, lần lặp thứ i;

Yui - Giá trị trung bình của thông số ra tại điểm u;

(2.1)

(2.2)

(2.3)

b Kiểm tra mức độ ảnh hưởng của các yếu tố

Phương pháp đánh giá này dùng chuẩn Fisher (F) Thực chất là so sánhphương sai thành phần do thay đổi thông số vào gây nên và phương sai donhiễu gây ra Nếu tỷ số giữa hai phương sai này lớn hơn giá trị lý thuyết trabảng của tiêu chuẩn F thì sự khác biệt giữa các giá trị trung bình là đáng kể vàcác thông số vào có ảnh hưởng thực sự đến thông số ra, trội hẳn so với ảnhhưởng ngẫu nhiên

Giá trị tính toán của chuẩn F là tỷ số:

Se2 - ước lượng phương sai do nhiễu thực nghiệm gây ra;

Nếu F > Fb thì ảnh hưởng của các thông số vào là đáng kể.

c Xác định mô hình thực nghiệm đơn yếu tố để tiến hành các phân tích và dự báo cần thiết

Nhờ sự trợ giúp của máy tính với số liệu thu thập được, ta có thể lậpđược phương trình tương quan giữa thông số đầu ra là hai chỉ tiêu quan tâm

và thông số đầu vào là những yếu tố ảnh hưởng ở dạng mô hình hồi quy

d Kiểm tra tính tương thích của mô hình hồi quy

Phép kiểm tra này thực chất là so sánh phương sai tuyển chọn S2 tạonên do sự chênh lệch giữa các giá trị hàm tính theo mô hình và giá trị thựcnghiệm của nó với phương sai Se2 do nhiễu tạo nên theo tiêu chuẩn Fisher

Nếu tỷ số giữa hai phương sai này S2 /Se2 càng nhỏ tính thích ứng của môhình càng mạnh Ngược lại nếu nó càng lớn thì tính thích ứng càng yếu Khi vượtkhỏi ngưỡng của giá trị thống kê Fb thì mô hình bị coi là không tương thích

Phương sai do nhiễu tạo nên Se2 là giá trị trung bình của các bình

phương độ lệch nhiễu của các điểm thí nghiệm S2

x2, …, xn) tính theo mô hình hồi quy khi thay các bộ giá trị các thông số vào

(x1, x2, …, xn) ứng với mỗi điểm thí nghiệm u giá trị tính toán của chuẩn

Fisher

2

(2.10)u

Se2

Bậc tự do 1 = N - K*, 2 = N (mu-1)

So sánh Ftt với giá trị lý thuyết tra bảng theo bậc tự do 1, 2 Nếu Ftt <

Fb mô hình là tương thích Nếu Ftt > Fb chứng tỏ sự vượt trội một cách có hệ

thống của thống kê tập hợp được ước lượng bởi S2 so với tham số tương ứng

được ước lượng bởi Se2

Sự khác biệt không còn trong phạm vi sai số ngẫu nhiên nữa vì thế ngoài

sai số theo nhiễu, nguyên nhân khiến tham số thống kê đó vượt trội số hệ

thống là sai lệch bổ sung do sự không tương thích của mô hình so với đối

tượng nghiên cứu

Trong trường hợp này để có mô hình tương thích có thể chọn các giải

pháp sau:

+ Phức tạp hóa mô hình bằng cách nâng bậc cao hơn

+ Lập lại thực nghiệm với khoảng và mức biến thiên của thông số vào

nhỏ hơn

e Xây dựng đồ thị ảnh hưởng của các yếu tố đầu vào đến các thông số đầu ra

Dựa vào mô hình thực nghiệm thu được ta có thể xây dựng đồ thị ảnh hưởng

của các thông số đầu vào X đến các thông số đầu ra là chi phí nănglượng riêng và độ nhám bề mặt

2.4.2.3 Phương pháp quy hoạch thực nghiệm đa yếu tố

Để sử dụng phương pháp quy hoạch thực nghiệm cần có các điều kiệnsau [10]: Kết quả thông số ra phải tập trung cao, nghĩa là khi lặp lại nhiều lầncùng một thí nghiệm thì giá trị thu được không sai lệch quá lớn

Các yếu tố ảnh hưởng phải điều khiển được và chúng phải độc lập vớinhau Mối liên hệ giữa các thông số tối ưu và các yếu tố ảnh hưởng được thểhiện bởi phương trình và đáp ứng các điều kiện:

- Phải là hàm khả vi

- Chỉ có một cực trị trong khoảng các yếu tố biến thiên

Phương pháp quy hoạch thực nghiệm đa yếu tố được thực hiện theo cácbước sau: [2, 14]

+ Chuẩn bị dụng cụ đo, máy móc để thí nghiệm;

+ Chọn phương án thích hợp cho thí nghiệm;

+ Tổ chức thí nghiệm;

+ Xử lý số liệu thí nghiệm;

+ Phân tích và giải thích kết quả nhận được bằng thuật ngữ của các lĩnhvực khoa học tương ứng

a Chọn phương án quy hoạch thực nghiệm và lập ma trận thí nghiệm

Qua tham khảo ý kiến của các chuyên gia và các tài liệu [1,3,5,10,15],chúng tôi thấy rằng ảnh hưởng của các yếu tố vận tốc cắt, lượng chạy dao, đếnhàm mục tiêu là độ nhám bề mặt và chi phí năng lượng riêng có nhiều khảnăng là hàm phi tuyến

Để có kết luận chính xác, ta còn phải căn cứ vào kết quả thực nghiệmđơn yếu tố Nếu kết quả thực nghiệm đơn yếu tố cho ta quy luật tương quan

là phương án ra đời sớm nhưng đòi hỏi số lượng thí nghiệm không nhiều màvẫn đạt độ tin cậy cao.

Theo [14] phương án này có tổng các thí nghiệm cần thực hiện:

N=2k+N+N0 (2.11) Trong đó: 2k - các thí nghiệm ở phần hạt nhân, k - các thông số ảnh hưởng, k = 2 suy ra 22 = 4; N- các thí nghiệm ở mức sao, N = 2.k = 4; N0- các thí nghiệm ở trung tâm, N0=1 Vậy tổng thí nghiệm cần thực hiện là 9

Biến thiên của 2 yếu tố trong vùng thí nghiệm gồm các mức cơ sở, mứctrên và mức dưới, các giá trị này được chọn dựa vào phân tích kết quả đơnyếu tố

Trong các mức khác nhau của yếu tố X i quan trọng nhất là mức cơ sở

Xio được xác định theo công thức:

Ở dạng mã mức dưới của mỗi yếu tố có giá trị (-1), mức cơ sở có giá trị

0, còn mức trên có giá trị (+1)

Để làm cơ sở cho khâu tổ chức thí nghiệm và xử lý số liệu sau này ta lập bảng đối chiếu giữa các giá trị thực và dạng mã cho từng yếu tố và xây

dựng ma trận thí nghiệm theo nguyên tắc các thí nghiêm hoàn toàn độc lập b.

Phương pháp đo đạc và thu thập số liệu

Tiến hành các thí nghiệm theo ma trận đã lập Kết quả các số đo trongkhi làm thí nghiệm luôn được chú ý để đảm bảo giảm thiểu các sai số thô, sai

số hệ thống gây ra do độ nhậy và độ chính xác của dụng cụ và sai số ngẫunhiên

Sau khi thực hiện các thí nghiệm theo ma trận với số lần lặp lại củatừng thí nghiệm m, chúng tôi sử dụng chương trình xử lý số liệu đa yếu tốOPT của Mỹ đã được chép bản quyền và lưu hành tại Viện cơ điện Nôngnghiệp Việt Nam trên máy vi tính

bi  eXiu yu u1

Trong chương trình máy tính các hệ số: a, b, c, d, e, p đã được tính sẵn nhờ đó xác định được b0, bi, bii, bij và mô hình toán học được xác định.

d Kiểm tra tính đồng nhất của phương sai

Kiểm tra tính đồng nhất của phương sai theo tiêu chuẩn Kohren Nếu

Gtt < Gb thì giả thiết H0 không mâu thuẫn với số liệu thí nghiệm Phương sai

ở các thí nghiệm được coi là đồng nhất Điều này cho phép coi cường độnhiễu là ổn định khi thay đổi các thông số trong thí nghiệm

e Kiểm tra mức ý nghĩa của các hệ số hồi quy

Các hệ số hồi quy b0, bi, bii, bij của phương trình sẽ được kiểm tra mức

ýnghĩa theo tiêu chuẩn Student Trước hết phải tính phương sai của các hệ số hồi quy [14]

i

 tb

ij

 tb

ii

Trong đó: t- giá trị chuẩn Student tra bảng thống kê với mức ý nghĩa  = 0,05

và bậc tự do  = N.(m - 1)