Tài liệu NGHIÊN CƢ́ U NÂNG CAO CHẤ T LƢỢ NG BỀ MẶ T CHI TIẾ T GIA CÔNG BẰ NG TỐ I ƢU HÓ A MỘ T SỐ YẾ U TỐ KỸ THUẬ T CỦA QUÁ TRÌNH PHAY TINH TRÊN MÁY CÔNG CỤ CNC

Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật 1 Chuyên ngành: Công nghệ CTM ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY NGHIÊN CƢ́U NÂNG CAO CHẤT LƢỢNG BỀ MẶT CHI TIẾT GIA CÔNG BẰNG TỐI ƢU HÓA MỘT SỐ YẾU TỐ KỸ THUẬT CỦA QUÁ TRÌNH PHAY TINH TRÊN MÁY CÔNG CỤ CNC HỌC VIÊN: VŨ NHƢ NGUYỆT HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. HOÀNG VỊ LỚP: CHK10- CNCTM NĂM HỌC: 2007-2009 THÁI NGUYÊN 2009 Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật 2 Chuyên ngành: Công nghệ CTM Lời cảm ơn Với sự kính trọng và lòng biết ơn sâu sắc, Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới TS. Hoàng Vị- người Thầy đã tận tình hướng dẫn tôi trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận văn. Tiếp theo Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp, Khoa đào tạo sau đại học, Khoa Cơ khí và bộ môn Chế tạo Máy đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong quá trình học tập, nghiên cứu và thực hiện bản luận văn này. Sau hết Tôi xin cảm ơn gia đình, bạn bè và đồng nghiệp đã động viên giúp đỡ tôi trong suốt thời gian qua. Xin trân trọng cảm ơn! Tác giả Vũ Như Nguyệt Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật 3 Chuyên ngành: Công nghệ CTM LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan toàn bộ luận văn này do chính bản thân tôi thực hiện dƣới sự hƣớng dẫn khoa học của TS. Hoàng Vị. Nếu sai tôi xin chịu mọi hình thức kỷ luật theo quy định. Ngƣời thực hiện Vũ Nhƣ Nguyệt Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật 4 Chuyên ngành: Công nghệ CTM 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. Phƣơng pháp nghiên cứu 11 4. Nội dung nghiên cứu 11 CHƢƠNG 1: NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN VỀ PHAY TINH CÁC BỀ MẶT HÌNH HỌC PHỨC TẠP 1.1. 12 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 CHƢƠNG 2: CƠ CHẾ TẠO HÌNH BỀ MẶT CHI TIẾT GIA CÔNG 2.1. Mô hình hình học bề mặt chi tiết gia công 36 36 Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật 5 Chuyên ngành: Công nghệ CTM 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 CHƢƠNG 3: CÁC YẾU TỐ ẢNH HƢỞNG ĐẾN CHẤT LƢỢNG BỀ MẶT CHI TIẾT KHI PHAY TINH 3.1. Các yếu tố ảnh hƣởng đến chất lƣợng bề mặt chi tiết gia công khi phay tinh bằng dao phay đầu cầu 3.2. 55 55 3.1.1. Ảnh hƣởng của điều kiện cắt 55 3.1.2. Ảnh hƣởng của kiểu thoát dao 56 3.1.3. Ảnh hƣởng của tì dao lên bề mặt gia công 57 3.1.4. Ảnh hƣởng của góc nghiêng giữa dao và phôi 58 Giải pháp tối ƣu để nâng cao chất lƣợng bề mặt khi phay tinh bằng dao phay đầu cầu 3.2.1. Chọn thông số gá đặt tối ƣu để tránh cắt ở đỉnh dao 3.2.2. Chọn kích thƣớc dụng cụ tối ƣu để tạo hình bề mặt của chi tiết gia công 3.3. Kết luận CHƢƠNG 4: THỰC NGHIỆM PHAY TINH BỀ MẶT THEO CÁC KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 4.1. Điều kiện thực nghiệm 59 59 64 66 67 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 Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật 87 Chuyên ngành: Công nghệ CTM TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1]. PGS, TS. Nguyễn Trọng Bình (2003), Tối ưu hoá quá trình gia công cắt gọt, NXB Giáo dục. [2]. Trần Hữu Đà, Nguyễn Văn Hùng, Cao Thanh Long (1998), Cơ sở chất lượng của quá trình cắt, Trƣờng ĐH Kỹ thuật Công nghiệp. [3]. TSKH. Bành Tiến Long, PGS.TS. Trần Thế Lục, Trần Sĩ Tuý (2004), Công nghệ tạo hình các bề mặt dụng cụ công nghiệp, NXB Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội. [4]. A.V. Ephimop, B.P. Đemiđovich (1996), Sổ tay toán học cao cấp, NXB Khoa học & Kĩ thuật. [5]. Nguyễn Thế Tranh (2006), Công nghệ CAD/CAM, NXB Khoa học và Kỹ thuật. [6] A.V. Ephimop, B.P. Đemiđovich (1996), Tuyển tập các bài toán cho các trường đại học kỹ thuật, NXB Khoa học & Kĩ thuật, TP Hồ Chí Minh. Tiếng Anh [7]. MITSUBISHI General catalogue (2008), Turning tools, rotating tools, tooling solutions. [8]. SUMITOMO General catalogue (2008), Performance cutting tools. [9]. Sandvik Coromant, Die and Mould making, Application guide. [10]. Athulan Vijayaraghavan, Aaron M.Hoover , Jeffrey Hartnett, DavidA. Dornfeld, Improving endmilling surface finish by workpiece rotation and adaptive toolpath spacing, University of California, 1115 Etcheverry Hall, Berkeley, CA94720-1740, USA. [11] D.K.Aspinwall, R.C.Dewes, E.G.Ng, C.Sage, S.L.Soo, The influence of cutter orientation and workpiece angle on machinability when high-speed milling, Inconel 718 under finishing conditions, International Journal of Machine Tools and Manufacture 47 (2007) 1839- 1846. [12] M.Balasubramaniam, P.Laxmiprasad, S.Sarma, Z.Shaikh, Generating 5-axis NC roughing paths directly from a tesselated representation, Computer-Aided Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật 88 Chuyên ngành: Công nghệ CTM Design 32 (2000) 261 -277. [13] G.Loney, T.Ozsoy, Nc machining of free –form surfaces, Computer-Aided Design 19 (2) (1987) 85 -90. [14] H.K.Tonshoff, J.Hernandez-Camacho, Die manufacturing by 5- and 3-axes milling:influence of surface shape on cutting conditions, Journal of Mechanical Working Technology 20 (1989) 105 -119. [15] Y.Mizugaki, M.Hao, K.Kikkawa, T.Nakagawa, Geometric generating mechanism of machined surface by ball-nosed end milling, CIRPAnnals—Manufacturing Technology 50 (1) (2001) 69- 72. [16]. N. Liu, M. Loftus, A. Whitten, Surface finish visualisation in high speed, ball nose milling applications, International Journal of Machine Tools and Manufacture 45 (10) (2005) 1152–1161. [17]. M. Fontaine, A. Moufki, A. Devillez, D. Dudzinski, Modelling of cutting forces in ball-end milling with tool-surface inclination, Journal of Materials Processing Technology 189 (2007) 73-84.