Luận văn Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ cắt đến độ nhám bề mặt chi tiết gia côngkhi tiện thép không gỉ SUS304 trên máy tiện CNC mã hiệu HASS ST-20
BỘ LAO ĐỘNG - THƢƠNG BINH VÀ XÃ HỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT NAM ĐỊNH
ĐỚI MINH TIẾN
NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CHẾ ĐỘ CẮT
ĐẾN ĐỘ NHÁM BỀ MẶT TIẾT GIA CÔNG
KHI TIỆN THÉP ÔNG GỈ SUS304
TRÊN MÁY TIỆN C MÃ HIỆU HASS – ST20
LVĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
NAM ĐỊNH – NĂM 2021
BỘ LAO ĐỘNG - THƢƠNG BINH VÀ XÃ HỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT NAM ĐỊNH
ĐỚI MINH TIẾN
NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA CHẾ ĐẮT ĐẾN ĐỘ NHÁM
BỀ MẶT CHI TIẾT GIA CÔNG KHI TIHÉP KHÔNG GỈ SUS304
TRÊN MÁY TIỆN CNC IỆU HASS – ST20
Cngành: KỸ THUẬT CƠ KHÍ
số: 8520103
LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC
TS. TRẦN VĂN KHIÊM
Nam Định – Năm 2021
LỜI CAM ĐOAN
Tôi tên là: Đới Minh Tiến, học viên lớp cao học chuyên ngành kỹ thuật
cơ khí – khóa 3 trƣờng Đại học Sƣ phạm kỹ thuật Nam Định.
Tôi đã tiến hành thực hiện đề tài "Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ
cắt đến độ nhám bề mặt chi tiết gia côngkhi tiện thép không gỉ SUS304 trên
máy tiện CNC mã hiệu HASS ST-20" dƣới sự giúp đỡ, hƣớng dẫn khoa học
của TS. Trần Văn Khiêm.
Tôi xin cam đoan rằng ngoại trừ các số liệu, bảng biểu, đồ thị ....đã đƣợc
trích dẫn trong các tài liệu tham khảo thì nội dung cônrong luận văn này
là công trình nghiên cứu của cá nhân tôi, không sap của bất kỳ ai.
Tôi xin chịu trách nhiệm về lời cam đomình!
Nịnh, ngày 10 tháng 8 năm 2021
Ngƣời cam đoan
Đới Minh Tiến
i
LỜI CẢM ƠN
Trong quá trình học tập, làm luận văn tôi đã nhận đƣợc nhiều sự giúp
đỡ chỉ bảo của các thầy cô giáo giảng dạy, hƣớng dẫn giúp tôi hoàn thành tốt
chƣơng trình cao học và hoàn thiện đƣợc luận văn này.
Trƣớc hết tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo Trƣờng Đại học
sƣ phạm kỹ thuật Nam Định, Trƣờng Đại học Bách Khoa Hà Nội, Học viện
Kỹ thuật Quân sự... đã giảng dạy, giúp đỡ, chỉ bảo tận tình giúp tôi có thêm
đƣợc nhiều kiến thức bổ ích, nâng cao trình độ năng lực của bản thân.
Tôi xin cảm ơn TS. Trần Văn Khiêm – Hiệu trtrƣờng Đại học Sƣ
phạm Kỹ thuật Nam Định đã định hƣớng đề tài, dẫn tận tình tôi trong
việc tiếp cận, khai thác tài liệu tham khảo cũchỉ bảo tôi trong suốt quá
trình thực hiện luận văn.
Tôi xin cảm ơn các thầy cô Bám hiệu, Khoa cơ khí Trƣờng Cao
đẳng cơ điện xây dựng Việt Xô mọi điều kiện thuận lợi, nhiệt tình giúp
đỡ tôi về cơ sở vật chất, trant bị, công nghệ, kỹ thuật trong quá trình làm
thực nghiệm.
Cuối cùng tôảm ơn tất cả bạn bè, đồng nghiệp và gia đình đã ủng
hộ tôi trong suốtrình học tập và thực hiện luận văn này.
Do kghiệm của bản thân còn hạn chế nên luận văn không tránh
khỏi thiếu sót. Tôi rất mong nhận đƣợc ý kiến nhận xét, góp ý của quý thầy cô
và bạn bè đồng nghiệp để luận văn của tôi đƣợc hoàn thiện hơn./.
Tôi xin chân thành cảm ơn!
Nam Định, ngày......tháng ...... năm 2021
Tác giả
Đới Minh Tiến
ii
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN .............................................................................................. i
LỜI CẢM ƠN ...................................................................................................ii
MỤC LỤC........................................................................................................iii
PHẦN MỞ ĐẦU............................................................................................... 1
1. Lý do chọn đề tài........................................................................................... 1
2. Mục đích nghiên cứu............................................................................... 2
3. Nội dung nghiên cứu............................................................................ 2
4. Phạm vi nghiên cứu............................................................................. 2
6.1. Ý nghĩa khoa học ............................................................................. 2
6.2. Ý nghĩa thực tiễn.............................................................................. 3
1.1.1. Khái niệm...................................................................................... 4
1.1.2. Đặc điểm ........................................................................................ 4
1.2.2. Tiện trụ trơn ............................................................................................ 5
1.2.3. Tiện trục bậc............................................................................................ 5
1.2.4. Tiện trục lệch tâm ................................................................................... 6
1.2.5. Gia công mặt côn .................................................................................... 6
1.2.6. Tiện chép hình......................................................................................... 8
1.2.7. Tiện ren ................................................................................................... 9
1.3. Thông số chế độ cắt ............................................................................... 10
1.3.1. Vận tốc cắt V ........................................................................................ 10
iii
1.3.2. Lƣợng chạy dao S ................................................................................ 10
1.3.3. Chiều sâu cắt a ..................................................................................... 11
1.4. Máy tiện CNC ......................................................................................... 11
1.4.1. Cấu tạo của máy tiện CNC.................................................................... 11
a. Hệ thống cơ khí .......................................................................................... 12
b. Hệ thống điều khiển điện, điện tử............................................................... 14
1.4.2. Đặc điểm của máy tiện CNC................................................................. 16
1.5.1. Các loại dao tiện .............................................................................. 18
1.5.4. Thân dao tiện................................................................................ 22
a. Độ nhám bề m..................................................................................... 26
b. Độ sóng b............................................................................................ 28
c. Sự biến g của lớp bề mặt ...................................................................... 29
d. Ứng suất dƣ của lớp bề mặt ........................................................................ 30
gia công khi tiện.............................................................................................. 30
a. Tốc độ cắt V ................................................................................................ 31
b. Lƣợng chạy dao S ....................................................................................... 32
c. Chiều sâu cắt a............................................................................................. 32
iv
d. Thông số hình học của dụng cụ cắt............................................................. 33
a. Phƣơng pháp đo bằng quang học ................................................................ 36
b. Phƣơng pháp đo bằng máy đo..................................................................... 36
c. Phƣơng pháp so sánh................................................................................... 37
3.1.1. Khái niệm .................................................................................... 44
a. Phƣơng pháp truyền g .......................................................................... 44
3.1.3. Phƣơng Taguchi ........................................................................... 45
a. Sai lệch profin trung bình cộng Ra ............................................................. 47
b. Chiều sâu cắt a ........................................................................................... 48
c. Lƣợng chạy dao S........................................................................................ 49
d. Vận tốc cắt V............................................................................................... 49
3.1.5. Phƣơng pháp xử lý số liệu ................................................................... 49
3.2. Quy mô thực nghiệm................................................................................ 50
3.2.1. Vật liệu dùng trong thực nghiệm .......................................................... 50
3.2.2. Mẫu phôi thực nghiệm .......................................................................... 51
v
3.3. Nội dung thực nghiệm.............................................................................. 53
3.3.2. Dụng cụ cắt ........................................................................................... 55
a. Thân dao...................................................................................................... 55
b. Phần cắt của dao.......................................................................................... 55
3.3.3. Dụng cụ đo kiểm................................................................................... 56
a. Lựa chọn chế độ cắt..................................................................................... 57
nghiệm.................................................................................................... 66
PHỤ LỤC............................................................................................... 74
vi
DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1.1 Gia công trên máy tiện....................................................................... 4
Hình 1.2. Sơ đồ tiện mặt đầu............................................................................ 5
Hình 1.3. Các dạng lỗ tâm tiêu chuẩn............................................................... 5
Hình 1.4. Sơ đồ tiện trụ trơn ............................................................................. 5
Hình 1.5. Sơ đồ tiện trụ bậc .............................................................................. 5
Hình 1.6. Trục lệch tâm..................................................................................... 6
Hình 1.7. Phƣơng pháp tiện côn........................................................................ 7
Hình 1.15. Chiều sâu cắ.......................................................................... 11
Hình 1.16. Máy tiện ............................................................................... 12
Hình 1.19. Hệ tọa độ cực ................................................................................ 17
viii
Hình 2.3. Biên dạng bề mặt chi tiết................................................................. 27
đến độ nhám bề mặt ........................................................................................ 34
cộng . ...................................................................................................... 40
Hình 3.1. Chiều sâu cắt a ....................................................................... 48
ix
PHẦN MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Hiện nay các máy điều khiển số đƣợc sử dụng rộng rãi trong các lĩnh
vực, đặc biệt trong ngành cơ khí chế tạo máy, trong công nghiệp và an ninh
quốc phòng; trong đào tạo nguồn nhân lực.
Các máy CNC hiện nay có 1 máy tính để thiết lập các chƣơng trình điều
khiển các chức năng dịch chuyển của máy để thực hiện quá trình tạo hình chi
tiết.
Với sự hỗ trợ của hệ thống máy tính và các phần mềết kế, tính toán thì
việc tạo hình sản phẩm đã trở nên dễ dàng hơn nhvới trƣớc. Tuy vậy để
tạo ra sản phẩm đạt yêu cầu kỹ thuật và đảm năng suất thì việc tính toán
chế độ công nghệ và lựa chọn dụng cụ ng phù hợp vẫn là yếu tố tiên
quyết cho mọi phƣơng án gia công.
Mặt khác mỗi loại vật liệđiều kiện công nghệ khác nhau thì sẽ
tƣơng ứng với những chế độ nghệ khác nhau. ở đây tác giả chọn vật liệu
là thép không gỉ SUS3hiện nay trên thế giới nói chung và nƣớc ta nói
riêng nhu cầu sử dc loại thép có tính chống ăn mòn vật lý và hóa học
trong điều kiện động của chi tiết máy ngày càng cao, đặc biệt là trong
các ngành nghệ thực phẩm, chế biến thủy hải sản, công nghệ hóa chất...
các nghiên cứu về ảnh hƣởng của chế độ cắt đến độ nhám bề mặt cũng đã có,
tuy nhiên các nghiên cứu đều gắn trong một điều kiện cụ thể nhƣ về địa lý, về
phƣơng tiện, dụng cụ, trang thiết bị thực tế ...
Chính vì vậy tác giả chọn đề tài nghiên cứu luận văn thạc sĩ: "Nghiên
cứu ảnh hưởng của chế độ cắt đến độ nhám bề mặt chi tiết gia công khi
tiện thép không gỉ SUS304 trên máy tiện CNC mã hiệu HASS ST-20".
1
2. Mục đích nghiên cứu
- Nghiên cứu ảnh hƣởng của các thông số chế độ cắt (tốc độ cắt V,
lƣợng chạy dao S, chiều sâu cắt a) đến độ nhám bề mặt chi tiết gia công khi
tiện thép không gỉ SUS304 trên máy tiện CNC mã hiệu HASS ST-20
- Tìm ra chế độ cắt hợp lý nhất trong miền thực nghiệm để đạt đƣợc độ
nhám bề mặt gia công
tốt nhất
3. Nội dung nghiên cứu
- Tổng quan về công nghệ tiện và dụng cụ cắt khi t
- Chất lƣợng bề mặt chi tiết sau gia công cơ
- Thiết kế thực nghiệm và tiến hành thực m
- Xử lý số liệu thực nghiệm
- Đánh giá và kết luận.
4. Phạm vi nghiên cứu
- Vật liệu gia công: thép g gỉ SUS 304
- Độ nhám bề mặt ết khi gia công trên máy tiện CNC mã hiệu
HASS ST-20;
5. Phƣơng pháp nghu
Đề tài ử dụng phƣơng pháp nghiên cứu lý thuyết kết hợp thực
nghcụ thể:
- Lý thuyết: Nghiên cứu tổng quan về công nghệ tiện, chất lƣợng
bề mặt gia công cơ, thông số chế độ cắt, dụng cụ cắt, máy tiện CNC,
phƣơng pháp quy hoạch thực nghiệm,...
- Thực nghiệm: Chọn mẫu phôi, chế độ cắt, gia công chi tiết,
phân tích, đánh giá ảnh hƣởng của các thông số chế độ cắt (V, S, a) đến
chỉ tiêu độ nhám bề mặt chi tiết gia công khi tiện.
6. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
6.1. Ý nghĩa khoa học
2
Đóng góp vào việc nghiên cứu ảnh hƣởng của chế độ cắt đến độ nhám bề
mặt chi tiết gia công khi tiện thép không gỉ SUS304 trên máy tiện CNC nhằm
đạt đƣợc độ nhám bề mặt tốt nhất, giảm thời gian, chi phí gia công.
6.2. Ý nghĩa thực tiễn
Kết quả nghiên cứu là cơ sở để lựa chọn bộ thông số chế độ cắt hợp lý
khi tiện thép không gỉ SUS304 trên máy tiện CNC nhằm phục vụ tốt cho quá
trình giảng dạy tại các cơ sở đào tạo và trong sản xuất.
3
CHƢƠNG I: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ TIỆN
1.1. Khái niệm, đặc điểm của công nghệ gia công tiện
1.1.1. Khái niệm
Gia công tiện là quá trình gia công cắt gọt kim loại đƣợc thực hiện
bằng sự phối hợp hai chuyển động gọi là chuyển động tạo hình gồm chuyển
động chính là chuyển động quay tròn của chi tiết gia công và chuyển động
chạy dao [11].
Hình 1.1 Gia cônmáy tiện
1.1.2. Đặc điểm [11]
- Gia công tiện cho năng ộ chính xác cao, vận hành đơn giản;
- Có thể gia công đƣdạng bề mặt tròn xoay nhƣ: mặt trụ trơn, trụ
bậc, ren, gia công lỗ và ạng trục đặc biệt nhƣ trục lệch tâm…
- Khó gia côc bề mặt phức tạp đặc biệt là trên mặt phẳng;
- Với cy tiện CNC thì khả năng tạo hình ngày càng đƣợc mở
rộng, do đphẩm của nghề tiện ngày càng đa dạng, phong phú.
1.2. Các phƣơng pháp gia công tiện[11]
1.2.1. Tiện mặt đầu và khoan lỗ chống tâm
Mục đích là để gia công các bề mặt vuông góc với tâm của chi tiết nhƣ
các mặt bích dùng để lắp ghép, các mặt đầu của chi tiết để gia công lỗ tâm.
a
4
Hình 1.2. Sơ đồ tiện mặt đầu
Khoan lỗ chống tâm: Lỗ chống tâm dùng để định vị chi tiết khi gia công, và
đƣợc tiêu chuẩn hóa. lỗ tâm đƣợc gia công bằng phƣơng pháp khoan, mũi
khoan đƣợc gá trên nòng ụ động, dùng mũi khoan chuyên dùng để khoan.
Hình 1.3. Các dạng lỗ tâm tiêu
1.2.2. Tiện trụ trơn
Hình 1.4. Sơ đồ tiện trụ trơn
1.2.3. Tiệc bậc
Hình 1.5. Sơ đồ tiện trụ bậc
5
Khi tiện thô mặt trụ ngoài ta có thể áp dụng 3 sơ đồ cắt trên. Cụ thể (hình a) là
sơ đồ cắt theo lớp, (hình b) là sơ đồ cắt theo đoạn, (hình c) sơ đồ cắt phối hợp.
1.2.4. Tiện trục lệch tâm
Để tiện các trục lệch tâm ta dựa theo nguyên lý đƣa các bề mặt lệch tâm
về tâm quay trục chính.
Hình 1.6. Trục lệch tâm
Các phƣơng án tiện trục lệch tâm nhƣ sau:
- Nếu trục có đƣờng kính lớn thì trên mta khoan các lỗ tâm, tính toán
hợp lý để đƣa bề mặt lệch tâm về tâm trục chính, sau đó dùng sơ đồ định
vị chống tâm 2 đầu
- Nếu trục có kích thƣớc nhtạo thêm đồ gá, đồ gá là các bạc lệch tâm
không thông và đƣợc chlắp trên 2 đầu trục, trên mặt đầu bạc khoan các
lỗ tâm, tính toán cáâm để đƣa các bề mặt lệch tâm về tâm quay trục
chính sau đấy cng sơ đồ định vị 2 mũi tâm để gia công chi tiết .
- Sử dụng ch tâm có xẻ rãnh dọc bạc (nên chọn vật liệu là thép có độ
đàn hồi cao) lúc này ta sẽ dùng sơ đồ định vị kẹp trụ ngoài .
- Tiện trục lệch tâm bằng mâm cặp 4 chấu: phƣơng án này chỉ sử dụng trong
sản xuất nhỏ, đơn chiếc vì thời gian gá đặt lớn
1.2.5. Gia công mặt côn
Có thể dùng dao bản rộng hoặc xê dịch ngang ụ động hoặc nghiêng bàn
xe dao tùy theo chi tiết yêu cầu mà ta sử dụng cho phù hợp.
6
Hình 1.7. Phƣơng pháp tiện côn
- Gia công mặt côn bằng dao bản rộng: dùng gia công những mặt côn có chiều
dài ngắn nhƣ các mép vát nghiêng.
Hình 1.8. Tbằng dao rộng bản
- Gia công mặt côn bằng cáay nghiêng bàn xe dao phụ: có thể gia công
đƣợc góc côn lớn nhƣnu dài côn phụ thuộc và khoảng dịch chuyển của
bàn xe dao phụ.
Hình 1.9. Tiện côn bằng xoay nghiêng bàn dao phụ
- Gia công mặt côn bằng cách đánh lệch ụ sau: phƣơng án này áp dụng khi
góc côn nhỏ và chiều dài côn lớn
7
Hình 1.10. Tiện côn bằng cách đánh lệch ụ sau
- Gia công mặt côn bằng thƣớc chép hình: cho độ chính xác và năng suất cao,
phù hợp với góc côn và chiều dài côn nhỏ
nh 1.11. Tiện côn bằng thƣớc chép hình
- Gia công ôn bằng máy tiện CNC: cách này cho năng suất và chất
lƣợng tốt nt, có thể gia công góc côn và chiều dài côn bất kỳ tùy thuộc vào
khoảng dịch chuyển của máy.
1.2.6. Tiện chép hình
Để tiện chép hình trên công nghệ tiện truyền thống cũng có các phƣơng
án khác nhau nhƣ dùng dao chép hình tức là biên dạng của chi tiết gia công
đƣợc chép lại nguyên bản biên dạng của dụng cụ cắt. với phƣơng pháp này
chỉ có thể gia công đƣợc những chi tiết nhỏ, có biên dạng đơn giản.
8
Tải về để xem bản đầy đủ
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Luận văn Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ cắt đến độ nhám bề mặt chi tiết gia côngkhi tiện thép không gỉ SUS304 trên máy tiện CNC mã hiệu HASS ST-20", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
luan_van_nghien_cuu_anh_huong_cua_che_do_cat_den_do_nham_be.pdf

