Đặt vấn đề Trong quá trình gia công cơ khí, chất lượng bề mặt của sản phẩm là một yếu tố quan trọng quyết định đến tính năng và tuổi thọ của chi tiết. Đặc biệt, độ nhám bề mặt là một trong những chỉ tiêu kỹ thuật quan trọng phản ánh trực tiếp chất lượng gia công. Trong thực tế sản xuất, việc sử dụng các công cụ tiện truyền thống thường gặp phải vấn đề rung động, ảnh hưởng tiêu cực đến độ nhám bề mặt của sản phẩm. Nhằm nâng cao chất lượng gia công, việc nghiên cứu và áp dụng các giải pháp kỹ thuật mới là cần thiết.
Một trong những giải pháp tiềm năng là sử dụng cán dao tiện có gắn cơ cấu biến dạng nhằm giảm chấn. Cơ cấu này có khả năng giảm thiểu rung động trong quá trình gia công, từ đó cải thiện độ nhám bề mặt. Vì vậy, đề tài “Khảo sát độ nhám bề mặt khi dùng cán dao tiện trụ có dùng cơ cấu tạo biến dạng ban đầu" sẽ tập trung nghiên cứu, đánh giá hiệu quả của cơ cấu giảm chấn đối với độ nhám bề mặt sản phẩm. Mục tiêu của nghiên cứu là đưa ra các thông số kỹ thuật tối ưu và quy trình vận hành hợp lý, nhằm áp dụng hiệu quả trong thực tế sản xuất, góp phần nâng cao chất lượng sản phẩm và hiệu quả kinh tế.2 Tính cấp thiết của đề tài Trong ngành cơ khí chính xác, độ nhám bề mặt của sản phẩm là một yếu tố quyết định đến tính năng, độ bền và hiệu suất hoạt động của chi tiết máy.
Các sản phẩm cơ khí chất lượng cao đòi hỏi bề mặt phải mịn màng, đảm bảo các thông số kỹ thuật chặt chẽ. Tuy nhiên, rung động trong quá trình gia công tiện thường gây ra các vấn đề về độ nhám bề mặt, dẫn đến sản phẩm không đạt yêu cầu kỹ thuật, gây lãng phí vật liệu và thời gian gia công. Việc sử dụng cán dao tiện có gắn cơ cấu biến dạng nhằm giảm chấn là một trong những giải pháp kỹ thuật hiện đại, hứa hẹn mang lại hiệu quả cao trong việc giảm thiểu rung động và cải thiện chất lượng bề mặt gia công. Cơ cấu tạo biến dạng giúp ổn định quá trình cắt, từ đó nâng cao độ chính xác và giảm thiểu sai số gia công.
Điều này không chỉ giúp cải thiện chất lượng sản phẩm mà còn tăng hiệu quả sản xuất, giảm chi phí bảo trì và sửa chữa. Ngoài ra, trong bối cảnh cạnh tranh gay gắt và yêu cầu ngày càng cao về chất lượng sản phẩm, các doanh nghiệp cơ khí cần liên tục cải tiến công nghệ và quy trình sản xuất. Nghiên cứu về ứng dụng cơ cấu tạo biến dạng trong gia công tiện không chỉ có ý nghĩa lý thuyết mà còn mang tính thực tiễn cao, góp phần đưa ra các giải pháp kỹ thuật tiên tiến, đáp ứng nhu cầu của thị trường. Từ những lý do trên, có thể thấy rằng việc nghiên cứu và khảo sát độ nhám bề mặt khi 1 sử dụng cán dao tiện có gắn cơ cấu tạo biến dạng là rất cần thiết và cấp bách.
Đề tài “Khảo sát độ nhám bề mặt khi dùng cán dao tiện trụ có dùng cơ cấu tạo biến dạng ban đầu” không chỉ góp phần nâng cao chất lượng sản phẩm cơ khí mà còn mở ra hướng đi mới cho các nghiên cứu và ứng dụng trong lĩnh vực gia công cơ khí chính xác.3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 1.1 Ý nghĩa khoa học Nghiên cứu về quá trình tiện lỗ: Đề tài này cung cấp các thông tin và dữ liệu mới về quá trình tiện lỗ, đặc biệt là với sự tập trung vào hai dạng cán dao khác nhau. Điều này làm mở rộng hiểu biết và kiến thức trong lĩnh vực gia công cơ khí. So sánh hiệu suất và chất lượng: Việc so sánh hiệu suất và chất lượng của việc sử dụng của các loại cán dao khác nhau đặc biệt là việc so sánh giữa cán dao thường và cán dao tiện có sử dụng cơ cấu tạo biến dạng trong quá trình tiện lỗ mang lại những thông tin quý giá về hiệu quả và hiệu suất của các phương pháp tiện lỗ khác nhau. Điều này giúp khám phá ưu điểm và hạn chế của mỗi loại cán dao và tạo ra căn cứ khoa học cho sự lựa chọn và ứng dụng trong thực tế.
Phân tích và đánh giá dữ liệu: Qua quá trình thực nghiệm, đề tài này thực hiện việc đo đạc, ghi nhận và phân tích các yếu tố quan trọng như lượng chạy dao, chiều dày cắt, tốc độ tiện, độ rung động và độ nhám bề mặt. Quá trình này đóng góp vào việc phát triển phương pháp phân tích và đánh giá dữ liệu trong lĩnh vực gia công cơ khí.2 Ý nghĩa thực tiễn Cải thiện quá trình sản xuất: Kết quả của đề tài này cung cấp thông tin về hiệu suất và chất lượng của việc sử dụng cán dao thường và cán dao tiện có gắn cơ cấu tạo biến dạng trong quá trình tiện lỗ. Thông tin này sẽ hỗ trợ kỹ sư và nhà sản xuất trong việc áp dụng để cải thiện quá trình sản xuất, tăng năng suất và nâng cao chất lượng sản phẩm. Tiết kiệm tài nguyên và giảm chi phí: Sử dụng cán dao tiện có gắn cơ cấu tạo biến dạng giúp giảm rung, chấn đập và mài mòn của cán dao, từ đó kéo dài tuổi thọ của chúng.
Điều này giúp giảm chi phí sửa chữa, thay thế và tái tạo cán dao, đồng thời tiết kiệm tài nguyên và giảm tác động môi trường. Nâng cao hiệu suất và chất lượng sản phẩm: Việc áp dụng cán dao tiện có gắn cơ cấu tạo biến dạng dựa trên kết quả thực nghiệm sẽ góp phần nâng cao hiệu suất và chất lượng sản phẩm trong quá trình tiện lỗ. Điều này đặc biệt quan trọng trong các ngành công nghiệp cơ khí, nơi chất lượngvà độ chính xác của các chi tiết gia công đóng vai trò quan trọng. Tóm lại, đề tài “Khảo sát độ nhám bề mặt khi dùng cán dao tiện trụ có dùng cơ cấu 2 tạo biến dạng ban đầu” mà điển hình là cán dao thường và cán dao tiện có gắn cơ cấu tạo biến dạng không chỉ mang lại ý nghĩa khoa học trong việc mở rộng kiến thức về quá trình tiện lỗ, mà còn có ý nghĩa thực tiễn trong việc cải thiện quá trình sản xuất, tiết kiệm tài nguyên và nâng cao chất lượng sản phẩm trong ngành công nghiệp cơ khí.4 Mục tiêu nghiên cứu của đề tài Mục tiêu nghiên cứu của đề tài “Khảo sát độ nhám bề mặt khi dùng cán dao tiện trụ có dùng cơ cấu tạo biến dạng ban đầu” có thể được xác định như sau: - Đánh giá hiệu quả và hiệu suất của quá trình tiện lỗ với cán dao tiện lỗ thường: Mục tiêu này nhằm đo lường và đánh giá các yếu tố quan trọng trong quá trình tiện lỗ sử dụng cán dao tiện lỗ thường.
Các yếu tố này bao gồm lượng chạy dao, chiều sâu cắt, tốc độ tiện, chất lượng bề mặt. Qua đó, mục tiêu này giúp xác định những điểm mạnh và hạn chế của cán dao tiện lỗ thường. - Đánh giá hiệu quả và hiệu suất của quá trình tiện lỗ với cán dao tiện có gắn cơ cấu tạo biến dạng: Mục tiêu này tương tự như mục tiêu trên, nhưng thay vì sử dụng cán dao tiện lỗ thường, nghiên cứu tập trung vào việc sử dụng cán dao tiện có dùng cơ cấu tạo biến dạng. Cán dao tiện này được thiết kế để giảm thiểu dao động và rung động trong quá trình tiện lỗ, từ đó cải thiện chất lượng bề mặt, tăng độ chính xác và sự ổn định của quá trình tiện lỗ.
- Thực nghiệm và khảo sát các kết quả thu được để đưa ra trường hợp tốt nhất trong quá trình sử dụng cán dao tiện lỗ có sử dụng cơ cấu biến dạng. Hiểu rõ nguyên lý vận hành máy trong quá trình thực hiện. Từ kết quả dựa trên kết quả nghiên cứu được thu thập từ cán dao tiện lỗ thường và cán dao tiện có gắn cơ cấu tạo biến dạng đưa ra các phương án thiến kế phù hợp để cải tiến cơ cấu, đồng thời khắc phục các nhược điểm đang có để làm tăng tính ứng dụng của sản phẩm mang lại 1.5 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 1.1 Đối tượng nghiên cứu - Quá trình tiện lỗ. - Cơ cấu tạo biến dạng để giảm chấn.
- Cán dao tiện lỗ thông thường. - Cán dao tiện lỗ có gắn cơ cấu tạo biến dạng. - Độ nhám bề mặt chi tiết.2 Phạm vi nghiên cứu 3 Do hạn chế về thời gian cũng như trang thiết bị, nhóm tiến hành thực nghiệm với cán dao tiện lỗ nguyên bản và cán dao tiện lỗ có gắn cơ cấu tạo biến dạng bằng phương pháp gia công cơ khí truyền thống. Trong đó, các thành phần tham gia và thông số đầu vào được chọn như sau: - Cán dao tiện lỗ S25S - SCLCR09 - Mãnh insert CCMT09T304 LF6018 DESKAR - Vật liệu gia công: thép C45, kích thước: Ø54 x T7 x L30 (mm) - Các thí nghiệm được tiến hành tại xưởng cơ khí Việt Đức của Trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành phố Hồ Chí Minh trên máy tiện Weiler D 8522.
- Máy đo độ nhám Mitutoyo SJ- 201. - Cảm biến đo rung động Dynamox TcAs. - Nghiên cứu về quá trình tiện lỗ với sự sử dụng cán dao có gắn cơ cấu biến dạng và tác động của các thông số giảm chấn trên cán dao tiện lỗ đến độ nhám bề mặt của chi tiết đã được thực hiện để so sánh các khác biệt.6 Phương pháp nghiên cứu 1.1 Cơ sở phương pháp luận Nghiên cứu sẽ dựa trên cơ sở phương pháp luận khoa học để tiến hành quá trình nghiên cứu. Cơ sở phương pháp luận này bao gồm việc định nghĩa vấn đề, xác định mục tiêu, thiết kế nghiên cứu, thu thập và phân tích dữ liệu, rút ra kết luận và đưa ra những khuyến nghị.2 Phương pháp thu thập thông tin Để đảm bảo tính đa dạng và đa chiều của nội dung nghiên cứu, nhóm thực hiện các hoạt động tìm kiếm, phân tích và biên dịch tài liệu liên quan từ các nguồn tin như tạp chí khoa học, tài liệu chuyên ngành, trang web chính thống và các báo đài uy tín.
Đồng thời, nhóm sẽ tận dụng các kết quả nghiên cứu mới nhất nhằm nâng cao tính thực tiễn và phù hợp với đề tài nghiên cứu của nhóm.3 Phương pháp phân tích số liệu thống kê Sử dụng các phép tính thống kê để phân tích và xác định tính chất và xu hướng của dữ liệu thu thập được từ quá trình tiện lỗ.