MỤC LỤC

Nội dung

Trang

Lời cam đoan 2

Mục lục 3

Danh mục các bảng số liệu 6

Danh mục kí hiệu và chữ viết tắt 6

Danh mục các hình vẽ, đồ thị, ảnh chụp 7

Phần mở đầu 10

1. Tính cấp thiết của đề tài 10

2. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 10

3. Phương pháp nghiên cứu 11

4. Nội dung nghiên cứu 11

CHƯƠNG 1: NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN VỀ PHAY TINH CÁC BỀ 12

MẶT HÌNH HỌC PHỨC TẠP

1.1. Giới thiệu quá trình gia công tinh các bề mặt phức tạp 12

1.1.1. Các thông số kỹ thuật cần thiết 12

1.1.1.1. Các thông số hình học của bề mặt chi tiết gia công 14

1.1.1.2. Các thông số hình học của dao phay đầu cầu 23

1.1.2. Đặc điểm quá trình phay tinh các bề mặt phức tạp 26

1.1.2.1. Vận tốc cắt khi phay 26

1.1.2.2. Lực cắt khi phay 28

1.2. Một số đặc điểm bề mặt chi tiết sau khi gia công 29

1.3. Kết luận 33

CHƯƠNG 2: CƠ CHẾ TẠO HÌNH BỀ MẶT CHI TIẾT GIA CÔNG 36

2.1. Mô hình hình học bề mặt chi tiết gia công 36

2.2. Mối quan hệ hình học giữa profin của dao và phôi 37

2.3. Mô hình lực cắt khi phay 45

2.4. Kết luận 53

CHƯƠNG 3: CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN CHẤT LƯỢNG BỀ

55

MẶT CHI TIẾT KHI PHAY TINH

3.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng bề mặt chi tiết gia công khi

phay tinh bằng dao phay đầu cầu 55

3.1.1. Ảnh hưởng của điều kiện cắt 55

3.1.2. Ảnh hưởng của kiểu thoát dao 56

3.1.3. Ảnh hưởng của tì dao lên bề mặt gia công 57

3.1.4. Ảnh hưởng của góc nghiêng giữa dao và phôi 58

3.2. Giải pháp tối ưu để nâng cao chất lượng bề mặt khi phay tinh bằng

59

dao phay đầu cầu

3.2.1. Chọn thông số gá đặt tối ưu để tránh cắt ở đỉnh dao 59

3.2.2. Chọn kích thước dụng cụ tối ưu để tạo hình bề mặt của chi tiết

gia công 64

3.3. Kết luận 66

CHƯƠNG 4: THỰC NGHIỆM PHAY TINH BỀ MẶT THEO CÁC KẾT

67

QUẢ NGHIÊN CỨU

4.1. Điều kiện thực nghiệm 67

4.1.1. Máy công cụ CNC 67

4.1.2. Dụng cụ cắt 68

4.2. Tiến hành thí nghiệm 73

4.3. Phân tích các yếu tố kĩ thuật 77

4.3.1. Phân tích bề mặt chi tiết gia công 77

4.3.2. Chế độ cắt 79

4.3.3. Dụng cụ đo kiểm 79

4.4. Kết quả thí nghiệm 79

4.5. Một số hình ảnh thí nghiệm 82

4.6. Đánh giá kết quả 84

CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN 85

5.1. Kết quả nghiên cứu 85

5.2. Hướng phát triển của đề tài 85

TÀI LIỆU THAM KHẢO 86

PHẦN MỞ ĐẦU

Các sản phẩm trong ngành cơ khí có rất nhiều kiểu biên dạng và hình dáng hình học khác nhau như: mặt phẳng, mặt tròn xoay, mặt nón, bề mặt có hình dáng hình học phức tạp. Để chất lượng bề mặt chi tiết đạt yêu cầu phụ thuộc vào nhiều yếu tố kỹ thuật của quá trình gia công chi tiết đó. Khi gia công mặt phẳng, mặt tròn xoay có thể đạt độ bóng, độ chính xác yêu cầu bằng gia công tinh (tiện, phay, mài, đánh bóng…), còn các bề mặt có hình dáng hình học phức tạp ứng dụng nhiều trong thực tế như khuôn mẫu, hay các chi tiết phức tạp khó mài tinh thường sử dụng nguyên công phay bằng dao phay đầu cầu trên máy công cụ CNC. Với nguyên công phay tinh chi tiết gia công đạt được độ bóng, độ chính xác hay không phụ thuộc vào nhiều yếu tố kĩ thuật như: loại dụng cụ cắt, cách gá dao, chế độ cắt, vật liệu dao và phôi… Khi phay tinh các bề mặt hình dáng hình học phức tạp đó thường sử dụng dao phay đầu cầu, gá dao sao cho phương đường tâm dao không đổi so với phương biên dạng cần cắt, vận tốc cắt có phương thay đổi ngẫu nhiên trên bề mặt, lực cắt có phương và các thành phần của lực cắt thay đổi, đồng thời chiều dày lớp cắt cũng thay đổi. Do vậy làm cho quá trình cắt gọt với lực cắt không đều, bị rung động, gây trượt trên bề mặt, lực ma sát thay đổi làm cho độ bóng không đồng đều trên bề mặt chi tiết.

Vì vậy nghiên cứu đánh giá các yếu tố ảnh hưởng đến độ bóng, độ chính xác bề mặt để tối ưu hóa một số yếu tố kỹ thuật của quá trình phay tinh nhằm nâng cao chất lượng bề mặt chi tiết, tăng hiệu quả kinh tế của các chi tiết đó.

2. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

2.1. Ý nghĩa khoa học

Các chi tiết với hình dáng hình học phức tạp có nhiều ứng dụng trong thực tế được nghiên cứu ở đề tài về thông số kĩ thuật của quá trình gia công để đưa ra phương pháp tối ưu mới trong quá trình phay tinh nhằm nâng cao chất lượng bề mặt chi tiết.

2.2. Ý nghĩa thực tiễn

Nghiên cứu ảnh hưởng của một số yếu tố kỹ thuật đến chất lượng bề mặt chi tiết để lựa chọn thông số kĩ thuật tối ưu đó là lựa chọn kiểu dụng cụ, đường chạy dao, thông số gá đặt, vận tốc cắt tối ưu. Vì thế nghiên cứu có ứng dụng để nâng cao chất lượng bề mặt chi tiết khi phay tinh trên máy công cụ CNC.

3. Phương pháp nghiên cứu

Phương pháp nghiên cứu lý thuyết kết hợp với phương pháp nghiên cứu thực nghiệm.

Khảo sát bề mặt chi tiết để biết được thông số hình học: mô hình mặt, các điểm đặc biệt của bề mặt, dạng bề mặt làm cơ sở xác định biến thiên véc tơ pháp tuyến trên bề mặt chi tiết.

Khảo sát hình học của dụng cụ cắt: dạng lưỡi cắt, bán kính cong tại các điểm trên lưỡi cắt làm cơ sở để chọn dao phay phù hợp nhằm nâng cao chất lượng bề mặt. Từ đó nghiên cứu mối quan hệ hình học của cặp biên dạng dao- phôi để xác định góc gá đặt tối ưu.

Nghiên cứu thử nghiệm: Thử nghiệm gia công chi tiết trên máy phay CNC, vớiphôi thép hợp kim CR12MOV đã qua tạo hình dáng và tôi đạt độ cứng: 44 – 45HRC, dụng cụ cắt là dao phay cầu phủ TiAlN hai lưỡi cắt ký hiệu VP15TF của hãngMitsubishi -Nhật Bản và sử dụng các kết quả của phần nghiên cứu lí thuyết.

4. Nội dung nghiên cứu

Các nội dung cụ thể cần nghiên cứu:

a. Khảo sát và mô hình hóa bề mặt chi tiết gia công

b. Khảo sát và mô hình hóa pháp tuyến của bề mặt chi tiết gia công

c. Tính toán, thiết kế kích thước dụng cụ cắt và góc gá đặt tối ưu

d. Thử nghiệm

Thực nghiệm phay tinh chi tiết có bề mặt parabol lồi và sử dụng kết quả của phầnnghiên cứu lí thuyết.