MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của vấn đề nghiên cứu. Thủ tướng Chính phủ đã phê duyệt Chiến lược phát triển ngành cơ khí Việt Nam đến năm 2020, tầm nhìn tới 2030. Trong đó có chiến lược phát triển máy công cụ như: Ưu tiên phát triển ngành chế tạo máy công cụ nhằm đáp ứng nhu cầu của các ngành công nghiệp, nghiên cứu thiết kế, chế tạo các mẫu máy hiện đại (ứng dụng công nghệ PLC, CNC) và các thiết bị gia công đặc biệt.
Thực hiện nghị quyết đại hội lần thứ 12 của Đảng, phấn đấu đến năm 2020 đưa nước ta trở thành nước công nghiệp theo hướng hiện đại. Để thực hiện được nhiệm vụ này Chính phủ đã có nhiều chính sách khuyến kích các doanh nghiệp đầu tư xây dựng các nhà máy chế tạo máy, để có thể chế tạo ra các sản phẩm cơ khí có chất lượng cao đáp ứng nhu cầu trong nước và xuất khẩu Hiện nay ở Việt Nam rất nhiều doanh nghiệp đầu tư các máy công cụ như máy phay, máy tiện, máy dập, máy cắt, máy mài … để phục vụ cho công nghệ chế tạo máy. Các máy trên chủ yếu được sản xuất ở nước ngoài và nhập khẩu vào Việt Nam để thực hiện một số nguyên công trong chế tạo máy. Các máy công cụ phục vụ cho chế tạo máy hiện nay chủ yếu là máy đa năng với nhiều công dụng, có thể gia công được nhiều loại vật liệu khác nhau, song mỗi loại vật liệu, mỗi một loại công dụng đều có chế độ sử dụng khác nhau.
Ở Việt Nam việc nghiên cứu chế độ sử dụng hợp lý cho từng đối tượng vật liệu khi gia công và cho từng loại nguyên công chưa được quan tâm, chưa có nhiều công trình, tài liệu được công bố để khuyến cáo các đơn vị sử dụng các máy công cụ thực hiện nhằm mang lại năng suất chất lượng và giảm chi phí tiêu thụ điện năng góp phần nâng cao hiệu quả kinh tế trong sản xuất chế tạo máy. Máy tiện được sử dụng khá phổ biến hiện nay ở các dây chuyền chế tạo máy, công dụng chủ yếu là tiện trục, tiện bạc, tiện mặt bích, tiện ren, tiện côn trong và côn ngoài. mỗi một nguyên công khác nhau, mỗi một loại vật liệu khác nhau đều có chế độ tiện khác nhau. Việc xác định chế độ tiện sao cho năng suất cao, chất LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 2 lượng đáp ứng yêu cầu và chi phí điện năng riêng nhỏ nhất là rất cần thiết và ít có công trình nghiên cứu.
Trong các chi phí sản xuất để tạo nên giá thành thì chi phí năng lượng điện chiếm một phần đáng kể, vì vậy để tìm ra chế độ gia công, và các thông số góc của dao cắt hợp lý nhằm tiết kiệm năng lượng đến mức thấp nhất để giảm giá thành gia công chi tiết máy là rất cần thiết và có tính thời sự hiện nay. Bên cạnh đó, chế độ gia công và các thông số góc của dao cắt ảnh hưởng rất lớn đến nhám bề mặt, một chỉ tiêu quan trọng đánh giá chất lượng gia công chi tiết máy trên máy tiện Với những lý do đã được trình bầy ở trên chúng tôi chọn và thực hiện đề tài: “Nghiên cứu ảnh hưởng của một số thông số đến chất lượng và chi phí điện năng riêng khi tiện trục trên máy tiện Pinacho S-90/200" 2. Phạm vi nghiên cứu. Do thời gian nghiên cứu có hạn, trong đề tài này chỉ giới hạn các nội dung sau: Thiết bị nghiên cứu là máy tiện Pinacho S-90/200, vật liệu tiện là thép chế tạo máy sau nguyên công cán C45, công nghệ tiện là tiện trục, các thông số ảnh hưởng được lựa chọn để nghiên cứu là những thông số ảnh hưởng chính đến chất lượng sản phẩm và chi phí điện năng riêng.
Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận văn - Ý nghĩa khoa học: Kết quả nghiên cứu của luận văn đã xác định được qui luật ảnh hưởng của góc cắt chính, chiều sâu cắt, lượng chạy dao đến chất lượng sản phẩm và chi phí điện năng riêng, từ qui luật ảnh hưởng này là cơ sở khoa học cho việc xác định chế độ sử dụng hợp lý của máy khi tiện trục trên máy tiện Pinacho S- 90/200 - Ý nghĩa thực tiễn: Kết quả nghiên cứu của luận văn đã xác định được thông số sử dụng hợp lý của máy tiện Pinacho S-90/200 để nâng cao chất lượng sản phẩm và giảm chi phí điện năng, từ đó giúp cho đơn vị sử dụng máy tiện trên nâng cao hiệu quả kinh tế. LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 3 Chƣơng 1 TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. Tổng quan về tiện 1. Khái quát về tiện Tiện là nguyên công để tạo hình các bề mặt tròn xoay trong và ngoài (các bề mặt trụ, mặt côn, mặt định hình, ren vít …), các mặt phẳng, các rãnh và cắt được các phần chi tiết … Nguyên công tiện được thực hiện trên các máy tiện vạn năng, chuyên dùng tự động và bán tự động, các máy tiện CNC … Trong các nhà máy cơ khí công việc tiện chiếm khoảng 40 50% và máy tiện chiếm khoảng 50 60% tổng số máy cắt kim loại.2 Các dạng dao tiện chủ yếu Các loại dụng cụ cắt khi tiện gọi tắt là dao tiện đã được tiêu chuẩn hóa TCVN 3011-79; 3013-79; 3025-79 … 1.1 Dao tiện ngoài.
Các loại dao tiện ngoài a) Dao tiện ngoài đầu thẳng; b) Dao tiện ngoài đầu cong LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 4 Dao tiện ngoài có hai loại: Dao tiện ngoài đầu thẳng và doa tiện ngoài đầu cong.2 Dao tiện lỗ Dao tiện lỗ có hai dạng: dao tiện lỗ thông (hình 1.2a) và dao tiện lỗ không thông (hình 1. Dao tiện lỗ Hình 1.2: Dao tiện lỗ a) Lỗ thông; b) Lỗ không thông LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.3 Dao tiện vai Loại dao này có góc = 900 dùng tiện vai trụ bậc hoặc các trụ vai có đường kính D nhỏ và chiều dài lớn, > D, độ cứng vững kém. Dao tiện vai Khi dùng loại dao này lực hướng kính Py nhỏ sẽ tránh gây ra độ võng chi tiết lớn.4 Dao tiện mặt phẳng đầu (dao xén mặt) Loại dao này có thể chế tạo với góc > 900. Dao tiện mặt phẳng đầu (dao xén mặt đầu) LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.
Dao tiện đứt và tiện rãnh. Dao tiện này được dùng để cắt hoặc cắt rãnh trên các mặt trụ ngoài. Dao tiện rãnh và cắt đứt 1. Dao tiện ren Dao tiện ren được dùng để tiện ren ngoài (hình 1.6) hoặc tiện ren trong.
Dao tiện ren LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Dao tiện định hình Dao tiện định hình được dùng để gia công các bề mặt định hình tròn xoay trong sản xuất hàng loạt, hàng khối trên các máy tiện tự động, bán tự động. Các loại dao tiện định hình Gia công bằng dao tiện định hình có một số ưu điểm sau: - Đảm bảo độ đồng nhất prôfin chi tiết trong quá trình gia công vì không phụ thuộc vào tay nghề công nhân mà chỉ phụ thuộc vào độ chính xác khi thiết kế và chế tạo dao tiện định hình. - Năng suất gia công cao vì giảm được thời gian máy và thời gian phụ.
- Tuổi thọ lớn vì mài sắc được nhiều lần. Dao tiện định hình có nhiều loại: - Theo hình dạng dao: dao hình tròn (hình 1.7a), dao hình lăng trụ (hình 1. - Theo phương chạy dao: dao hướng kính (hình 1.7a, b), dao tiếp tuyến (hình 1. - Theo các góc dao: dao gá thẳng (hình 1.7d), dao gá nghiêng (hình 1.
LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 8 - Theo vị trí mặt trước: Mặt trước không nâng = 0 (hình 1. Dao gá nâng > 0 (hình 1. Dao tiện định hình lăng trụ được kẹp chặt bằng mang cá và vít giữ được dùng để tiện các bề mặt ngoài định hình (hình 1. Dao tiện định hình hình tròn được lắp các trục gá và chống xoay bằng khía mặt đầu hoặc chốt (hình 1.
Dao tiện định hình hình tròn được dùng để gia công các mặt định hình ngoài và trong (các lỗ định hình). Dao tiện định hình hướng kính các loại được gá sao cho đỉnh dao nằm ngang tâm chi tiết (hình 1. Kẹp chặt dao tiện định hình a) Dao hình tròn; b) Dao lăng trụ Dao tiện định hình tiếp tuyến được gá sao cho mặt sau tiếp xúc với đường tròn bé nhất của chi tiết và hướng chạy dao tiếp tuyến với bề mặt chi tiết (hình 1. Dao tiện định hình gá nghiêng được dùng khi gia công các chi tiết có phần prôfin đặc biệt, phải gá nghiêng để N ở các phần đó khác không (N > 0) (hình 1.
Dao tiện định hình tròn chế tạo dễ hơn hình lăng trụ, nhưng độ chính xác và độ cứng vững kém hơn. Prôfin lưỡi cắt của dao tiện định hình được tính toán và thiết kế dựa vào prôfin của chi tiết gia công (định hình) và khi dao mòn được mài sắc lại theo mặt trước (mặt phẳng) để đảm bảo Prôfin lưỡi cắt không thay đổi. LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Tình hình sử dụng và nghiên cứu máy tiện trên thế giới.
Gia công kim loại bằng phương pháp tiện xuất hiện từ lâu nhưng mãi tới nửa cuối của thế kỷ XIX máy tiện mới được sử dụng rộng rãi thực sự nhờ những phát minh làm cho máy tiện có kết cấu hoàn chỉnh gần như các máy đang dùng hiện nay như cơ giới hóa được các thao tác công nghệ khi gia công, điều chỉnh tự động lượng ăn dao; có cơ cấu kẹp dao, kẹp phôi hoàn chỉnh; chế độ gia công thay đổi dễ dàng, nhanh và không tốn sức … Từ đó đến nay, trải qua một thời gian dài phát triển, nhiều loại máy tiện khác nhau được nghiên cứu, chế tạo và sử dụng ở nhiều nước trên thế giới như Mỹ, Đức, Nhật, Anh, Pháp. Những nước công nghiệp tiên tiến này cung cấp chủ yếu máy tiện cho toàn thế giới. Mỹ là nước có nhiều nhà máy sản xuất máy công cụ nhất thế giới với trên 1300 đơn vị, hàng năm, sản xuất được trên 350 nghìn máy công cụ. Máy công cụ do Mỹ sản xuất được các nước châu Âu ưa chuộng vì nó hiện đại và bền cho nên khoảng 45% sản phẩm máy của Mỹ được xuất khẩu sang Châu Âu.
Nhiều hãng sản xuất máy tiện nổi tiếng thế giới như hãng như Gridley, Kliben, Kent … đã sản xuất các loại máy tiện tự động và bán tự động nhiều trục. Một số loại máy tiện vạn năng do hãng Kent sản xuất dòng kinh tế mang nhãn hiệu KLS-1340A, KSL-1440, KLS- 180G, KLS-2280C … , có đường kính trục chính 1.