BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - Nguyễn Đức Chuông NGHIÊN CỨU ẢNH HUỞNG CỦA MỘT SỐ YẾU TỐ CÔNG NGHỆ TỚI CHẤT LƢỢNG CỦA BỀ MẶT KHI PHAY KHUÔN LÀM BẰNG THÉP AS 3678-250 TRÊN MÁY PHAY Chuyên ngành : Chế tạo máy – Cơ khí xác quang học LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS Nguyễn Thị Phƣơng Mai Hà Nội – Năm 2012 MỤC LỤC Trang LỜI CAM ĐOAN……………………………………………………… DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU……………………………………… DANH MỤC CÁC BẢNG…………………………………………… DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ………………………………… MỞ ĐẦU ……………………………………………………………… 13 Chương I TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 1.1 Khuôn kim loại vật liệu làm khuôn……………………………… 15 1.1.1 Khuôn kim loại………………………………………………………… 15 1.1.2 Vật liệu làm khuôn…………………………………………………… 16 1.2 Giới thiệu công nghệ phay……………………………………… 18 1.2.1 Công nghệ phay…………………………………………………… 18 1.2.2 Dao phay………………………………………………………… 19 1.3 Khái niệm chất lượng bề mặt…………………………………… 21 1.3.1 Khái niệm độ nhám (hình học tế vi, độ bóng)……………………… 22 1.3.2 Tính chất lý lớp bề mặt gia công……………………………… 26 1.3.3 Phương pháp đánh giá chất lượng bề mặt…………………………… 27 1.3.4 Một số thông số công nghệ ảnh hưởng đến chất lượng bề mặt… 28 Chương II ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ THÔNG SỐ CÔNG NGHỆ TỚI CHẤT LƯỢNG CỦA BỀ MẶT 2.1 Ảnh hưởng chất lượng bề mặt tới tính chất sử dụng chi tiết máy………………………………………………………………………… 30 2.1.1 Ảnh hưởng tới độ mòn chi tiết……………………………… 30 2.1.2 Ảnh hưởng đến tính ăn mòn hóa học lớp bề mặt chi tiết……… 33 2.1.3 Ảnh hưởng đến độ bền mỏi chi tiết máy………………… 34 2.1.4 Ảnh hưởng đến độ xác mối ghép………………………… 34 2.2 Ảnh hưởng số thông số công nghệ tới chất lượng bề mặt chi tiết phay khuôn………………………………………………………… 35 2.2.1 Ảnh hưởng dụng cụ cắt………………………………………… 35 2.2.1.1 Ảnh hưởng thông số hình học phần cắt dao phay…… 35 2.2.1.2 Ảnh hưởng mòn dao lẹo dao……………………………… 43 2.2.2 Ảnh hưởng chế độ cắt V, S, t0…………………………………………………… 44 2.2.2.1 Ảnh hưởng tốc độ cắt V (m/phút)…………………………… 44 2.2.2.2 Ảnh hưởng lượng chạy dao S (mm/vòng)…………………… 44 2.2.2.3 Ảnh hưởng chiều sâu cắt t0 (mm)……………………………… 47 2.2.3 Ảnh hưởng đường chạy dao, phay thuận phay nghịch…… 47 2.2.4 Ảnh hưởng vật liệu gia công…………………………………… 51 2.2.5 Ảnh hưởng rung động hệ thống công nghệ (máy – dao - đồ gá chi tiết gia công)…………………………………………………………… 51 2.3 Phương pháp đảm bảo chất lượng bề mặt…………………………… 52 2.4 Phương pháp Taguchi lựa chọn thông số tối ưu……………………… 56 2.4.1 Phương pháp Taguchi……………………………………………………… 56 2.4.2 So sánh phương pháp Taguchi phương pháp tối ưu hóa…… 60 Chương III NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM ẢNH HƯỞNG CỦA CHẾ ĐỘ CẮT VÀ HÌNH DẠNG MŨI DAO ĐẾN CHẤT LƯỢNG BỀ MẶT KHI PHAY KHUÔN 3.1 Mục đích, yêu cầu……………………………………………………… 62 3.2 Thực thí nghiệm………………………………………………… 63 3.2.1 Phôi chuẩn bị để phay thử………………………………………………… 63 3.2.2 Máy thực hiện……………………………………………………………… 63 3.2.3 Dụng cụ cắt……………………………………………………………… 64 3.2.4 Thiết bị kiểm tra…………………………………………………………… 65 3.2.4 Chế độ gia công……………………………………………………… 69 3.2.5 Dung dịch trơn nguội……………………………………………………… 69 3.2.6 Nhiệt độ môi trường xung quanh………………………………………… 69 3.2.7 Thực gia công………………………………………………………… 69 3.3 Nhận xét đánh giá………………………………………………… 76 3.3.1 Biến đổi độ nhám bề mặt thay đổi thông số cắt………… 76 3.3.2 Biến đổi độ nhám bề mặt thay đổi hành dạng mảnh dao…… 80 3.3.3 Ảnh hưởng góc dao tới việc tạo phoi……………………………… 81 3.3.4 Nhiệt độ tốc độ cắt khác với lượng chạy dao…… 82 3.3.5 Thời gian phay………………………………………………………… 83 3.4 Kết luận chương 3…………………………………………………… 84 Chương IV ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM SO VỚI GIA CÔNG TRÊN KHUÔN ÉP NHỰA MATRIX 4.1 Cấu tạo khuôn ép nhựa…………………………………………… 85 4.1.1 Cấu tạo khuôn ép nhựa…………………………………………………… 85 4.1.2 Vật liệu làm khuôn………………………………………………………… 86 4.1.3 Yêu cầu kỹ thuật khuôn……………………………………………… 86 4.2 Quy trình công nghệ gia công số chi tiết khuôn ………… 87 4.2.1 Quy trình công nghệ gia công nửa khuôn dưới……………… 87 4.2.2 Quy trình công nghệ gia công nửa khuôn trên………………………… 89 4.2.3 Quy trình công nghệ gia công bịt, với lỗ điền đầy………… 91 4.3 Thiết bị máy móc, dụng cụ kiểm tra chất lượng phay…………… 93 4.3.1 Máy phay, dao, dung dịch trơn nguội…………………………………… 93 4.3.2 Thiết bị kiểm tra……………………………………………………… 96 4.4 Công việc thực hiện…………………………………………………… 97 4.4.1 Gia công phay bề mặt lắp ghép khuôn …………………………… 97 4.4.2 Gia công phay bề mặt ghép nửa khuôn …………………………… 99 4.4.3 Gia công phay mặt bịt đầu khuôn………………………………………… 100 4.5 Các kết kiểm tra, đo…………………………………………… 102 4.5.1 Kết đo nhiệt độ………………………………………………………… 102 4.5.2 Đo kiểm tra tốc độ trục chính…………………………………………… 103 4.5.3 Đo độ nhám………………………………………………………………… 103 KẾT LUẬN………………………………………………………………… 106 TÀI LIỆU THAM KHẢO……………………………………………… 107 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan toàn nội dung thí nghiệm trình bày luận văn hoàn toàn trung thực, thực chưa thông báo đăng tải phương tiện thông tin Hà nội, ngày tháng 11 năm 2012 Nguyễn Đức Chuông DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT CNC Computer Numeral Control 3D Dimentions 2D Dimentions DOE Design Of Experiment S/N Sign to Noise OA Orthology Array ANOVA Analysis Of Variance Ra Độ nhám bề mặt Rz Chiều cao nhấp nhô trung bình 10 điểm Rq Độ lệch tiêu chuẩn Hv Độ biến cứng U Lượng mòn tc Chiều sâu biến cứng DANH MỤC CÁC BẢNG TRONG LUẬN VĂN Bảng 1.1 Nhiệt độ rót số kim loại hợp kim Bảng 1.2 Thành phần nguyên tố thép AS 3678 grade 250 (% max) Bảng 1.3 Cấp độ nhám giá trị tương đương theo TCVN2511-95 Bảng 1.4 Mức độ biến cứng chiều sâu biến cứng theo phương pháp gia công Bảng 2.1 Ví dụ xếp trực giao OA cho nhân tố A, B, C, D mức (1-nhỏ nhất, 2-trung bình, 3-lớn nhất) Bảng 2.2 Một số khác biệt phương pháp Taguchi phương pháp tối ưu hóa Bảng 3.1 Một số đặc tính kỹ thuật thiết bị đo độ nhám bề mặt SJ301 Bảng 3.2 Các mức giá trị thông số S, V, t0 Bảng 3.3 Sắp xếp trực giao tiêu chuẩn kết thí nghiệm Bảng 3.4 Kết đo độ nhám với loại mảnh dao cắt khác Bảng 3.5 ANOVA cho nhám bề mặt trình phay ảnh hưởng S V Bảng 3.6 ANOVA cho nhám bề mặt trình phay ảnh hưởng t0 V Bảng 3.7 ANOVA cho nhám bề mặt trình phay ảnh hưởng S t0 Bảng 3.8 Giá trị  đặc trưng cho tỷ lệ S/N mức khác Bảng 3.9 Nhiệt độ cắt với mức tốc độ cắt khác Bảng 4.1a Quy trình gia công nửa khuôn theo vẽ 760679-100 phần 001 002 Bảng 4.1b Quy trình gia công nửa khuôn theo vẽ 760679-100 phần 003 Bảng 4.1c Quy trình gia công nửa khuôn theo vẽ 760679-100 Bảng 4.2a Quy trình gia công nửa khuôn theo vẽ 760679-104 phần 021 022 Bảng 4.2b Quy trình gia công nửa khuôn theo vẽ 760679-104 phần 023 Bảng 4.2c Quy trình gia công nửa khuôn theo vẽ 760680-101 Bảng 4.2d Quy trình gia công nửa khuôn theo vẽ 760680-101 Bảng 4.3 Quy trình công nghệ gia công bịt đầu với lỗ điền đầy Bảng 4.4 Quy trình công nghệ gia công bịt đầu với lỗ thông phun Bảng 4.5 Quy trình công nghệ gia công lõi bu lông DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ Hình 1.1 Hình dạng 3D bề mặt khuôn mẫu Hình 1.2 Kết cấu dao phay mặt đầu ghép Hình 1.3 Một số hình dạng mảnh dao cắt Hình 1.4 Một số thân dao sử dụng mảnh cắt Hình 1.5 Sơ đồ xác định độ nhám bề mặt Hình 1.6 Sơ đồ tính bán kính cong góc đỉnh nhấp nhô Hình 2.1 Đồ thị mối quan hệ lượng mòn U thời gian t quãng đường ma sát L Hình 2.2 Đồ thị mối quan hệ độ nhám bề mặt Ra lượng mòn U Hình 2.3 Hình vẽ bước tiến ngang dao phay trụ đầu cầu Hình 2.4 Chiều cao nhấp nhô gia công dao đầu cầu Hình 2.5 Sơ đồ xác định chiều cao nhấp nhô phay mặt cong lồi dao đầu cầu Hình 2.6 Sơ đồ xác định chiều cao nhấp nhô phay mặt cong lõm dao đầu cầu Hình 2.7 Vị trí tương quan dao bề mặt gia công Hình 2.8 Phay mặt cong dao phay ngón đầu phẳng Hình 2.9 Lượng dư để lại sau gia công mặt cong dao phay ngón đầu phẳng Hình 2.10 Ảnh hưởng góc trước tới lớp biến cứng bề mặt (độ cứng chiều sâu biến cứng tc ) Hình 2.11 Ảnh hưởng tốc độ cắt tới độ nhám bề mặt gia công thép Hình 2.12 Ảnh hưởng lượng chạy dao chiều sâu biến cứng tc, tùy theo vật liệu gia công vật liệu làm dao cắt Hình 2.13 Ảnh hưởng lượng tiến dao S bán kính lưỡi cắt đến độ biến cứng bề mặt Hình 2.14 Đồ thị mối quan hệ lượng chạy dao chiều cao nhấp nhô Rz Hình 2.15 Một số kiểu đường dụng cụ 2D Hình 2.16 Hình vẽ biểu diễn đường chạy dao theo kiểu gạch mặt cắt Hình 2.17 Quỹ đạo đường chạy dao tối ưu Hình 2.18 Chạy dao theo Contour Hình 2.19 Hình vẽ hướng tiến dao Hình 2.20 Hình vẽ đường chạy dao tối ưu Hình 2.21 So sánh khả làm việc dụng cụ cắt có lớp phủ có thành phần hóa học khác Hình 2.22 So sánh phương pháp bôi trơn làm nguội phay dao phay mặt đầu Hình 2.23 Các đặc điểm cắt tốc độ cao Hình 2.24 So sánh thời gian gia công phương pháp gia công Hình 2.25 So sánh chi phí phương pháp gia công Hình 3.1 Mẫu thử nghiệm Hình 3.2 Máy phay giường CNC-Miyakawa Hình 3.3 Các loại mảnh dao cắt hợp kim Hình 3.4 Đài gá mảnh dao cắt Hình 3.5 Thiết bị đo độ nhám bề mặt SJ-301 Hình 3.6 Sơ đồ nguyên lý đo thiết bị đo nhám bề mặt SJ-301 Hình 3.7 Cần đo thiết bị đo độ nhám bề mặt SJ-301 Hình 3.8 Thiết bị đo nhiệt độ IRtec Microray Xtreme Hình 3.9 Sơ đồ nguyên lý thiết bị đo nhiệt độ IRtec Microray Xtreme Hình 3.10 Phạm vi đo mục tiêu Hình 3.11 Khai báo chọn loại hình gia công Hình 3.12 Khai báo phôi Hình 3.13 Khai báo chế độ gia công Hình 3.14 Khai báo dao phay Hình 3.15 Khai báo chiều sâu cắt Hình 3.16 Mô trình phay 10 Hình 4.8 Một số mảnh dao cắt: a) mảnh dao hình bình hành T15K6; b) mảnh dao hình tròn CAK 7;, c) mảnh dao hình tam giác G10E; d) hộp mảnh dao hình tam giác G10E + Đài gá dao: đài gá dao cho mảnh dao, đài gá dao cho mảnh dao, chuôi dao Hình 4.9 Một số đài gá mảnh dao cắt a) Chuôi gá dao phay ngón; b) đài gá mảnh dao hình tròn (08 mảnh; c) đài gá mảnh dao hình tam giá; d) đài gá mảnh dao hình bình hành; e) đài gá mảnh dao hình tròn (04 mảnh) 95 *) Dung dịch trơn nguội: Sử dụng dung dịch trơn nguội dành cho gia công cắt gọt kim loại: Lactucalt 4.3.2 Thiết bị kiểm tra Thiết bị đo độ nhám, đồng hồ so, thiết bị đo nhiệt, thiết bị đo tốc độ trục chính: Các thông số kỹ thuật máy đo nhám, đồng hồ so, thiết bị đo nhiệt: Đã mô tả chương luận văn +) Một số thông số thiết bị đo tốc độ quay trục chính: - Mã hiệu HT – 5500 - Hãng sản xuất: Ono Sokki - Nhật Bản - Thông số kỹ thuật: +) Đo không tiếp xúc +) Khoảng đo: đến 99.999 ( vòng/phút ) +) Độ xác ± 0,02% Hình 4.10 Thiết bị đo tốc độ trục HT 5500 - Sơ đồ đo nguyên lý đo: Hình 4.11 Sơ đồ nguyên lý đo tốc độ vòng quay Đây thiết bị đo tốc độ vòng quay không tiếp xúc Theo sơ đồ trên, thiết bị đo phát nguồn sáng Lasers LEDs lên bề mặt trục đĩa quay Trên bề mặt 96 trục đĩa quay có gắn miếng phản xạ 12mm x 12mm Ánh sáng dò chiếu vào miếng phản xạ, lần chiếu vào xung quang điện sinh Đồng thời đồng hồ đếm thời gian, tín hiệu qua đếm sử lý thành tín hiệu số đầu Thông thường, thời gian nhận tín hiệu phản xạ 0,2ms Thời gian nhỏ 0,2ms đo tốc độ lớn Khoảng cách đo lớn 30 cm 4.4 Công việc thực 4.4.1 Gia công phay bề mặt lắp ghép khuôn Hình 4.12 Gia công nửa khuôn Nguyên công phay bề mặt lắp ghép nửa khuôn dưới: Thực máy phay giường CNC Bước 1: Gá nửa khuôn bang máy Sau lấy chuẩn thăng bằng đồng hồ so Hình 4.13 Lấy chuẩn gia công nửa khuôn Bước 2: Kẹp chặt 97 Bước 3: Phay - Lượng dư gia công 13 mm - Chế độ gia công: +) Phay bậc 1: V = 479 vòng/ph; t0 = mm; S=0,5 mm/vòng +) Phay bậc 2: V = 479 vòng/ph; t0 = 1,5 mm; S = 0,5 mm/vòng Hình 4.14 Gia công mặt lắp ghép nửa khuôn *) Phay rãnh làm kín: - Thiết bị: máy phay giường CNC-Miyakawa - Dụng cụ: Dao phay ngón thép gió đầu D = 11 mm - Các nguyên công: +) Phay thô bề mặt (2 lượt): lượt (V= 439 vòng/ph; chiều sâu cắt t0 = 2,5mm; bước tiến dao 0,3-0,5 mm/vòng); lượt (V= 439 vòng/ph; chiều sâu cắt t0 = 2mm; bước tiến dao 0,3-0,5 mm/vòng) +) Phay bán tinh bề mặt: V= 118 vòng/ph; chiều sâu cắt t0 = 1,5mm; bước tiến dao 0,15 mm/vòng +) Phay tinh bề mặt: V = 300 vòng/ph; chiều sâu cắt t0 = 0,5mm; bước tiến dao 0,07 mm/vòng 98 4.4.2 Gia công phay bề mặt ghép nửa khuôn - Thiết bị thực hiện: máy phay giường CNC - Miyakawa - Dụng cụ: dao phay mặt đầu; D = 100 mm; mảnh dao hợp kim hình tròn Bước 1: Gá nửa khuôn bàn máy Sau lấy chuẩn phẳng đồng hồ so Bước 2: Kẹp chặt Hình 4.15 Gia công nửa khuôn *) Phay mặt lắp ghép khuôn - Phay thô bề mặt: V= 479 vòng/ph; chiều sâu cắt t0 = 1mm; bước tiến dao S = 0,15 mm/vòng - Phay tinh bề mặt: V= 479 vòng/ph; chiều sâu cắt t0 = 0,5mm; bước tiến dao S = 0,15 mm/vòng *) Phay mặt cong khuôn trên: Hình 4.16 Gia công mặt cong 3D nửa khuôn 99 - Phay thô bề mặt: V = 479 vòng/ph; chiều sâu cắt t0 = 1mm; bước tiến dao S = 0,15 mm/vòng - Phay tinh bề mặt: V = 479 vòng/ph; chiều sâu cắt t0 = 0,5mm; bước tiến dao S = 0,15 mm/vòng *) Phay góc lượn có bán kính R = 12,5 mm; dọc theo bề mặt lắp ghép - Dụng cụ: Sử dụng dao phay ngón thép gió hình cầu  25mm Hình 4.17 Gia công mặt lắp ghép nửa khuôn 4.4.3 Gia công phay mặt bịt đầu khuôn a) Gia công hệ lỗ: - Thiết bị: Thực trung tâm gia công CNC-MCV1600-Asia Masima Hình 4.18 Gia công hệ lỗ mặt bên khuôn - Dụng cụ: Mảnh dao cắt hợp kim hình tròn CAK 74; đài gá dao gồm 04 mảnh hợp kim; dao phay ngón đầu 22mm 100 - Phay lỗ 44 mm: V= 800 vòng/phút; t0 = 1mm; S=150mm/vòng - Phay hạ bậc lỗ 48mm: V= 800 vòng/phút; t0 = 2mm; S=350mm/vòng - Phay rãnh 22 mm: V= 360 vòng/phút; t0 = 3mm; S=36 mm/vòng b) Phay hoàn thiện bề mặt đạt độ bóng theo yêu cầu: - Thiết bị: Thực máy phay giường CNC - Dụng cụ: Dao phay mặt đầu đường kính D = 100 mm, mảnh dao hợp kim hình tam giác G10E, mảnh dao hợp kim hình tròn CAK 74, dao phay rãnh mang cá Hình 4.19 Phay mặt phẳng mặt bên khuôn Bước 1: Gá khuôn lên bàn máy, rà phẳng theo mặt phẳng gia công Bước 2: Kẹp chặt Bước 3: Thực phay bề mặt: Chiều dầy phôi PL 35; phay đạt kích thước 29 mm - Phay thô bề mặt (2 lượt): V = 439 vòng/ph; chiều sâu cắt t0 = 2mm; bước tiến dao S = 0,3-0,5 mm/vòng - Phay bán tinh bề mặt: V = 118 vòng/ph; chiều sâu cắt t0 = 1,5mm; bước tiến dao 0,15 mm/vòng - Phay tinh bề mặt: V= 300 vòng/ph; chiều sâu cắt t0 = 0,5mm; bước tiến dao 0,07 mm/vòng Bước 4: Phay rãnh làm kín (phay rãnh mang cá) 101 Hình 4.20 Phay rãnh làm kín mặt bên khuôn Bước5: Phay hạ bậc xuống 0,5mm 4.5 Các kết kiểm tra, đo 4.5.1 Kết đo nhiệt độ Mục đích: So sánh mức độ phân bố nhiệt độ chi tiết gia công nhằm kiểm tra chênh nhiệt độ vùng lân cận vùng cắt Nếu chênh lệch nhiệt độ vùng lân cận vùng cắt lớn cần phải xử lý nhiệt dung dịch làm nguội Kết đo Sơ đồ bố trí điểm đo Hình 4.21 Kết đo nhiệt độ a) Nhiệt độ bề mặt thép sau gia công vành b) Nhiệt độ bề mặt thép sau gia công vành 102 c) Nhiệt độ điểm tiếp xúc đầu mảnh cắt chi tiết d) Nhiệt độ chuôi dao Nhiệt độ chuôi dao cao, lên tới 194 0C Nhiệt độ điểm tiếp xúc đầu mảnh cắt chi tiết 1310C giảm dần vùng phía điểm tiếp xúc đầu mảnh cắt chi tiết Nguyên nhân nhiệt độ cắt truyền sang phoi chuôi dao Mặt khác vật liệu kháng nhiệt tốt nên sau gia công nhiệt độ thép tương đối thấp Sự chênh lệch nhiệt độ từ 350C đến 960C Sự chênh lệch không lớn lắm, không thiết phải dùng dung dịch trơn nguội 4.5.2 Đo kiểm tra tốc độ trục Mục đích: Đo tốc độ quay n (vòng/phút) để kiểm tra độ ổn định tốc độ quay thực tế trục so với tốc độ đưa vào chương trình gia công cắt Đồng nghĩa với việc kiểm tra thay đổi vận tốc cắt thực với vận tốc cắt đưa vào chương trình Tốc độ cắt tính theo công thức 1.17 đường kính dao D = 100 mm 131,5 m/phút Hình 4.22 Đo kiểm tra tốc độ trục máy phay giường CNC Trong tốc độ quay đo thiết bị 419 (vòng/phút) ứng với tốc độ cắt dao tốc độ quay hiển thị hình điều khiển máy phay 420 (vòng/phút) ứng với tốc độ cắt dao 131,8 m/phút Sự chênh lệch không đánh kể chứng tỏ máy phay hoạt động bình thường 4.5.3 Đo độ nhám Điều kiện đo: 103 - Nhiệt độ nơi làm việc t0 = 280C - Chi tiết tháo khỏi bang máy, bề mặt chi tiết giữ nguyên trạng vừa gia công máy, đảm bảm môi trường xung quanh - Kiểm tra thiết bị đo trước đo: độ nhám mẫu chuẩn Ra= 2,94 µm; Rz=9,3µm so với kết hiển thị hình thiết bị Ra=2,96 µm; Rz=9,5 µm Kết nằm sai số cho phép 5% Vậy thiết bị hoạt động bình thường Hình 4.23 Đo độ nhám bề mặt Sau kiểm tra thiết bị đo, đảm bảo thiết bị đo hoạt động bình thường Tiến hành đo nhám bề mặt bề mặt lắp ghép khuôn bề mặt bên khuôn Kết đo độ nhám bề mặt lắp ghép khuôn măt bên khuôn in dán nhãn chi tiết Hình 4.24 Kết đo độ nhám mặt bên khuôn 104 Nhận xét: Kết đo độ nhám bề mặt lắp ghép bề mặt bên khuôn Ra = 2,39 µm So sánh với kết nhám sử dụng với thông số tối ưu theo phương pháp Taguchi Ra = 2,18 µm, kết nhám thực tế thô Sự chênh lệch 0,11 µm Kết luận chƣơng 4: - Trong điều kiện gia công nhà máy khí xác Vinashin, với thiết bị cụ thể máy phay giường Miyakawa sử dụng mảnh cắt hợp kim hãng Mitsubishi, phay bề mặt lắp ghép mặt bên khuôn làm thép AS 3678-250 kết độ nhám bề mặt với thông số tối ưu sử dụng phương pháp Taguchi 2,18 µm thô so với yêu cầu hãng Matrix-Ốtxtrâylia 1,6 µm Sự chênh lệch 0,58 µm - Các thông số công nghệ chế độ gia công (V = 479 vòng/phút; S = 0,07 mm/vòng; t = 1,5 mm) nằm khoảng lân cận giá trị thông số công nghệ tối ưu (V = 610 vòng/phút; S = 0,07mm/vòng; t=1,5mm) - Trong điều kiện thực nghiệm hạn chế: chưa kể tới ảnh hưởng máy, độ rung động hệ thống, độ mòn đồ gá, độ mòn mảnh cắt 105 KẾT LUẬN Nội dung thực luận văn nghiên cứu ảnh hưởng số yếu tố công nghệ tới chất lượng bề mặt khuôn làm thép AS 3678 grade 250 máy phay, kết đạt sau: + Trong trình gia công phay khuôn, thông số công nghệ S, V, t0 có ảnh hưởng nhiều tới độ nhám bề mặt, đặc biệt thông số V, thông số S Ở tốc độ cắt lớn 30 m/phút, khoảng (V = 110 ÷ 190 m/phút) tăng tốc độ cắt độ nhám giảm Khi giảm lượng chạy dao khoảng (S = 0,07 ÷ 0,5 mm/vòng), tăng chiều sâu cắt (t0 = 0,5 ÷ 1,5 mm), tăng bán kính mũi cắt (r = 0,4 ÷ mm) độ nhám giảm + Phương pháp Taguchi phương pháp tiếp cận mới, đơn giản, có hệ thống, sử dụng việc tối ưu hóa thông số công nghệ Trong luận văn này, thông số cắt tối ưu vận tốc cắt 190 m/phút; chiều sâu cắt 1,5mm; lượng chạy dao 0,07 mm/vòng; độ nhám đạt 2,18 µm Đây coi bước đầu sử dụng phương pháp cho công trình nghiên cứu áp dụng vào sản xuất điều kiện thực tế nhà máy chế tạo nước ta + Giữa việc nghiên cứu lý thuyết, thí nghiệm, thực nghiệm kết có thay đổi Khi phay thực tế tốc độ cắt 150 m/phút; chiều sâu cắt mm; lượng chạy dao 0,5 mm/vòng phay thô Khi phay tinh sử dụng thông số cắt tối ưu Ngoài có thay đổi loại mảnh cắt từ phay thô sang phay tinh, cụ thể thay loại mảnh cắt hình tam giác sang loại mảnh cắt hình tròn Do thực tế gia công sản phẩm, có nhiều yếu tố ảnh hưởng Những yếu tố khó kiểm soát độ mòn mảnh dao cắt theo thời gian, độ rung động máy, lực kẹp chặt chi tiết với bàn máy, độ mòn đồ gá ảnh hưởng cặp vật liệu dao chi tiết gia công + Hướng phát triển: nghiên cứu sâu để có kết độ nhám bề mặt nhỏ tốt (Ra  2,18 µm) cho suất gia công cao Trong trình chế tạo, vừa gia công vừa kiểm soát chất lượng cách điều chỉnh tự động thông số công nghệ V, S, t0 106 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng Việt [1] Nguyễn Thị Phương Mai Công nghệ bề mặt xác Đại học Bách Khoa Hà Nội (2012) [2] Hoàng Tùng, Nguyễn Thúc Hà, Bùi Văn Hạnh Cơ khí đại cương NXB KHKT 2008 [3] Trần Văn Địch, Nguyễn Trọng Bình, Nguyễn Thế Đạt, Nguyễn Viết Tiếp, Trần Xuân Việt Công nghệ chế tạo máy NXB Khoa học Kỹ Thuật 2008 [4] Bành Tiến Long Lý thuyết tạo hình bề bề mặt khí Đại học Bách Khoa Hà Nội 2012 [5] Nguyễn Anh Tuấn, Phạm Văn Hùng Ma sát học NXB KHKT (2007) [6] Tiêu chuẩn Việt Nam độ nhám TCVN 2511-1995 [7] Bành Tiến Long, Trần Thế Lục, Trần Sỹ Túy Nguyên lý gia công vật liệu NXB KHKT 2001 [8] Dương Phúc Tý (2002) Nghiên cứu chế độ cắt hợp lý để ổn định trình gia công phay Luận án tiến sỹ ĐH Bách Khoa Hà Nội [9] Nguyễn Trọng Bình Tối ưu hóa trình gia công cắt gọt NXB Giáo Dục 2003 [10] Trần Văn Địch Các phương pháp xác định độ xác gia công NXB KHKT 2011 [11] Nguyễn Tiến Thọ, Nguyễn Thị Xuân Bẩy, Nguyễn Thị Cẩm Tú Kỹ thuật đo lường, kiểm tra chế tạo khí (2006) ĐH Bách Khoa Hà Nội [12] Hoàng Việt Hồng (2002) Mô hình hóa trình cắt phay máy CNC Luận án tiến sỹ ĐH Bách Khoa Hà Nội [13] Mai Văn Hồng: Nghiên cứu ảnh hưởng thông số công nghệ đến chất lượng bề mặt số loại thép dùng làm khuôn rèn dập gia công máy phay CNC (2009) Luận văn thạc sỹ khoa học ĐH Bách Khoa Hà Nội [14] Nguyễn Tiến Hùng: Nghiên cứu chế độ cắt hợp lý để ổn định trình gia công phay (2009) Luận văn thạc sỹ khoa học ĐH Bách Khoa Hà Nội 107 Tài liệu nƣớc [15] John A schey: International Edition of manufactuaring Processes- New York – London (2000) [16] E Pau Decarmo: Materials and Processes in manùactuaring, Pritice-Hall Internition 11th Editor (2011) [17] Simpson, T.W Manufacturing Process: Integrated product and process design McGraw Hill, New York, 2000 [18] Sanjiv Sarin Teaching Taguchi’s approach to parameter design ABI/INFORM global, May 1997 [19] J.S.Senthilkrumaar, P.Selvarani, RM Arunachalam Selection of machining parameter based on the analysis of surface roughness and flank wear in finish turning and facing in Inconel 718 using Taguchi technical Emirates journal for engineering research, 15(2), 7-14(2010) [20] Nguyen Bao Trung, Tskamoto Ryo, Noguchi Yuuki Effect of Ultrasonic vibration aided turning for Inconel 718 ICPMT 2012 [21] General catalogue C005B, milling Mitsubishi 2012 [22] Influence of die geometry on tool life in end milling of hardnened steel Kyoto University, Sakyo-ku Kyoto, 606-8501, Japan [23] Surface finish metrology tutorial T.V Vorburge Supervisory physicst Center of manufacturing engineering National institute of standards and technology J.Raja Assistant professor Mechanical engineering and engineering mechanics department Michigan technology University [24] Fast, accurate contour milling with high surface definition Dr Johannes 83301-Traunreat, Germany www.heidenhain.de [25] Variation cutting speed on the five axis milling Volume 21, issue 2, April, 2007 Journal of Achievements in Material and manufacturing engineering [26] Influence of milling strategy on the surface roughness in end ball milling of the aluminum alloy Al 7075T6 www.elsevier.com/locate/measurment 108 [27] Performance of coated cutting tools in machining hardened steel International journal of engineering science and technology Vol 2(10), 2010, 57325735 [28] Australia/ New Zealand Standard AS/NZS 1554.1:2000 [29] www.mitutoyo.de 109 ... liệu thép làm khuôn thông thường khác 29 CHƢƠNG ẢNH HƢỞNG CỦA MỘT SỐ THÔNG SỐ CÔNG NGHỆ TỚI CHẤT LƢỢNG CỦA BỀ MẶT Vấn đề đặt chất lượng bề mặt chi tiết sau gia công có ảnh hưởng đến chất lượng làm. .. xuất công nghiệp Bản luận văn Nghiên cứu ảnh hưởng số yếu tố công nghệ tới chất lượng bề mặt phay khuôn làm thép AS 3678-250 máy phay , gồm phần sau: +) Chương 1: Tổng quan đề tài +) Chương 2: Ảnh. .. ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ THÔNG SỐ CÔNG NGHỆ TỚI CHẤT LƯỢNG CỦA BỀ MẶT 2.1 Ảnh hưởng chất lượng bề mặt tới tính chất sử dụng chi tiết máy ……………………………………………………………………… 30 2.1.1 Ảnh hưởng tới độ mòn chi