I. Tổng quan về nghiên cứu
Nghiên cứu này tập trung vào việc phân tích ảnh hưởng của phương pháp bôi trơn tối thiểu (MQL) đến lực cắt trong quá trình tiện cơ khí. Bôi trơn tối thiểu là một công nghệ mới, được phát triển để giảm chi phí sản xuất, thân thiện với môi trường và bảo vệ sức khỏe người vận hành. Nghiên cứu này nhằm xác định mối quan hệ giữa các thông số bôi trơn như áp suất khí, tỉ lệ emulsive trong dung dịch bôi trơn và góc cao của vòi phun với lực cắt. Kết quả nghiên cứu sẽ góp phần vào việc tối ưu hóa quá trình gia công, nâng cao hiệu quả sản xuất.
1.1. Tính cấp thiết của đề tài
Trong gia công cắt gọt, bôi trơn tối thiểu đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao độ chính xác và chất lượng bề mặt chi tiết. Phương pháp này giúp giảm chi phí sản xuất, thân thiện với môi trường và bảo vệ sức khỏe người vận hành. Tuy nhiên, ảnh hưởng của các thông số bôi trơn đến lực cắt vẫn chưa được nghiên cứu đầy đủ. Do đó, việc nghiên cứu này là cần thiết để xác định mối quan hệ giữa các thông số bôi trơn và lực cắt, từ đó tối ưu hóa quá trình gia công.
1.2. Mục tiêu nghiên cứu
Mục tiêu chính của nghiên cứu là xác định ảnh hưởng của bôi trơn tối thiểu đến lực cắt trong quá trình tiện. Nghiên cứu tập trung vào việc xây dựng mô hình phương trình hồi quy thể hiện mối quan hệ giữa các thông số bôi trơn như áp suất khí, tỉ lệ emulsive và góc cao của vòi phun với lực cắt. Kết quả nghiên cứu sẽ góp phần vào việc tối ưu hóa quá trình gia công, nâng cao hiệu quả sản xuất.
II. Cơ sở lý thuyết
Nghiên cứu dựa trên các lý thuyết cơ bản về cắt gọt kim loại và bôi trơn tối thiểu. Lực cắt trong quá trình tiện được xác định bởi các yếu tố như chiều sâu cắt, vận tốc cắt và lượng tiến dao. Bôi trơn tối thiểu giúp giảm ma sát và nhiệt độ trong quá trình cắt, từ đó giảm lực cắt và kéo dài tuổi thọ dụng cụ. Nghiên cứu cũng đề cập đến các mô hình tính toán lực cắt và ảnh hưởng của các thông số bôi trơn đến quá trình tiện.
2.1. Lý thuyết về cắt gọt kim loại
Quá trình cắt gọt kim loại liên quan đến việc tạo phoi và tạo hình chi tiết. Lực cắt được xác định bởi các yếu tố như chiều sâu cắt, vận tốc cắt và lượng tiến dao. Nhiệt độ sinh ra trong quá trình cắt có thể làm giảm tuổi thọ dụng cụ và ảnh hưởng đến chất lượng bề mặt chi tiết. Bôi trơn tối thiểu giúp giảm ma sát và nhiệt độ, từ đó giảm lực cắt và kéo dài tuổi thọ dụng cụ.
2.2. Lý thuyết về bôi trơn tối thiểu
Bôi trơn tối thiểu (MQL) là phương pháp sử dụng một lượng nhỏ chất bôi trơn được phun vào vùng gia công dưới dạng sương. Phương pháp này giúp giảm ma sát và nhiệt độ trong quá trình cắt, từ đó giảm lực cắt và kéo dài tuổi thọ dụng cụ. Các thông số bôi trơn như áp suất khí, tỉ lệ emulsive và góc cao của vòi phun có ảnh hưởng đáng kể đến hiệu quả của quá trình bôi trơn.
III. Phương pháp nghiên cứu
Nghiên cứu sử dụng phương pháp quy hoạch thực nghiệm để xác định mối quan hệ giữa các thông số bôi trơn và lực cắt. Hệ thống thí nghiệm được thiết kế để đo đạc lực cắt trong các điều kiện bôi trơn khác nhau. Các thông số bôi trơn như áp suất khí, tỉ lệ emulsive và góc cao của vòi phun được thay đổi để đánh giá ảnh hưởng của chúng đến lực cắt. Kết quả thí nghiệm được phân tích bằng phương pháp hồi quy để xây dựng mô hình toán học.
3.1. Thiết kế thí nghiệm
Hệ thống thí nghiệm được thiết kế để đo đạc lực cắt trong các điều kiện bôi trơn khác nhau. Các thông số bôi trơn như áp suất khí, tỉ lệ emulsive và góc cao của vòi phun được thay đổi để đánh giá ảnh hưởng của chúng đến lực cắt. Thiết bị đo lực được sử dụng để ghi lại các giá trị lực cắt trong quá trình tiện.
3.2. Phân tích kết quả
Kết quả thí nghiệm được phân tích bằng phương pháp hồi quy để xây dựng mô hình toán học thể hiện mối quan hệ giữa các thông số bôi trơn và lực cắt. Mô hình này giúp dự đoán lực cắt trong các điều kiện bôi trơn khác nhau, từ đó tối ưu hóa quá trình gia công.
IV. Kết luận và hướng nghiên cứu tiếp theo
Nghiên cứu đã xác định được ảnh hưởng của bôi trơn tối thiểu đến lực cắt trong quá trình tiện. Các thông số bôi trơn như áp suất khí, tỉ lệ emulsive và góc cao của vòi phun có ảnh hưởng đáng kể đến lực cắt. Kết quả nghiên cứu góp phần vào việc tối ưu hóa quá trình gia công, nâng cao hiệu quả sản xuất. Hướng nghiên cứu tiếp theo là khảo sát ảnh hưởng tổng hợp của cả chế độ cắt và chế độ bôi trơn đến lực cắt, nhiệt cắt và chất lượng bề mặt.
4.1. Kết luận
Nghiên cứu đã xác định được ảnh hưởng của bôi trơn tối thiểu đến lực cắt trong quá trình tiện. Các thông số bôi trơn như áp suất khí, tỉ lệ emulsive và góc cao của vòi phun có ảnh hưởng đáng kể đến lực cắt. Kết quả nghiên cứu góp phần vào việc tối ưu hóa quá trình gia công, nâng cao hiệu quả sản xuất.
4.2. Hướng nghiên cứu tiếp theo
Hướng nghiên cứu tiếp theo là khảo sát ảnh hưởng tổng hợp của cả chế độ cắt và chế độ bôi trơn đến lực cắt, nhiệt cắt và chất lượng bề mặt. Nghiên cứu này sẽ cung cấp cái nhìn tổng quan và chính xác hơn về công nghệ bôi trơn tối thiểu trong gia công cơ khí.
