I. Góc nghiêng trục dao và ảnh hưởng đến quá trình gia công
Góc nghiêng trục dao là yếu tố quan trọng trong quá trình gia công trên CNC 5 trục. Nó ảnh hưởng trực tiếp đến độ nhám bề mặt và năng suất gia công. Khi góc nghiêng thay đổi, lực cắt và phân bố nhiệt cũng thay đổi, dẫn đến sự khác biệt trong chất lượng bề mặt. Nghiên cứu chỉ ra rằng góc nghiêng tối ưu giúp giảm thiểu lực cắt và tăng tuổi thọ dụng cụ. Điều này đặc biệt quan trọng khi gia công các bề mặt phức tạp như mặt cầu lồi.
1.1. Cơ chế tác động của góc nghiêng trục dao
Khi góc nghiêng trục dao thay đổi, vị trí tiếp xúc giữa dao và phôi cũng thay đổi. Điều này ảnh hưởng đến phân bố lực cắt và nhiệt độ tại vùng gia công. Góc nghiêng tối ưu giúp giảm thiểu hiện tượng mài mòn dao và cải thiện độ chính xác của sản phẩm. Nghiên cứu sử dụng phương pháp thực nghiệm để xác định góc nghiêng phù hợp cho từng loại vật liệu và hình dạng bề mặt.
1.2. Ứng dụng trong gia công mặt cầu lồi
Trong gia công mặt cầu lồi, góc nghiêng trục dao đóng vai trò quyết định đến chất lượng bề mặt. Góc nghiêng không phù hợp có thể gây ra hiện tượng rung động, làm giảm độ nhám bề mặt. Nghiên cứu đề xuất sử dụng góc nghiêng dao thay đổi theo đường dẫn để đảm bảo chất lượng gia công đồng đều trên toàn bộ bề mặt.
II. Chế độ cắt và tối ưu hóa quá trình gia công
Chế độ cắt bao gồm các thông số như vận tốc cắt, lượng tiến dao và chiều sâu cắt. Những yếu tố này ảnh hưởng trực tiếp đến năng suất gia công và độ nhám bề mặt. Nghiên cứu sử dụng phương pháp Taguchi để tối ưu hóa chế độ cắt, giúp đạt được sự cân bằng giữa năng suất và chất lượng. Kết quả cho thấy việc điều chỉnh chế độ cắt phù hợp có thể giảm thiểu lực cắt và tăng tuổi thọ dụng cụ.
2.1. Ảnh hưởng của vận tốc cắt
Vận tốc cắt là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến nhiệt độ và lực cắt trong quá trình gia công. Vận tốc cắt cao có thể làm tăng nhiệt độ, dẫn đến mài mòn dao nhanh hơn. Ngược lại, vận tốc cắt thấp có thể làm giảm năng suất. Nghiên cứu đề xuất sử dụng vận tốc cắt tối ưu để cân bằng giữa năng suất và chất lượng.
2.2. Tối ưu hóa lượng tiến dao và chiều sâu cắt
Lượng tiến dao và chiều sâu cắt ảnh hưởng trực tiếp đến lực cắt và độ nhám bề mặt. Lượng tiến dao lớn có thể làm tăng năng suất nhưng cũng làm tăng lực cắt và giảm chất lượng bề mặt. Nghiên cứu sử dụng phương pháp thực nghiệm để xác định lượng tiến dao và chiều sâu cắt tối ưu, giúp đạt được sự cân bằng giữa năng suất và chất lượng.
III. Ứng dụng công nghệ CNC trong gia công mặt cầu lồi
Công nghệ CNC đóng vai trò quan trọng trong việc gia công các bề mặt phức tạp như mặt cầu lồi. Máy CNC 5 trục cho phép điều khiển chính xác góc nghiêng trục dao và chế độ cắt, giúp cải thiện chất lượng bề mặt và năng suất gia công. Nghiên cứu đề xuất sử dụng các giải thuật tối ưu hóa như PSO để xác định thông số công nghệ tối ưu.
3.1. Tối ưu hóa quy trình gia công
Nghiên cứu sử dụng giải thuật PSO để tối ưu hóa quy trình gia công trên máy CNC 5 trục. Giải thuật này giúp xác định các thông số công nghệ tối ưu, bao gồm góc nghiêng trục dao, vận tốc cắt, lượng tiến dao và chiều sâu cắt. Kết quả cho thấy việc tối ưu hóa quy trình gia công giúp cải thiện đáng kể chất lượng bề mặt và năng suất.
3.2. Ứng dụng thực tiễn trong sản xuất
Kết quả nghiên cứu được ứng dụng trong sản xuất các sản phẩm có bề mặt phức tạp như khuôn mẫu. Việc sử dụng máy CNC 5 trục và các thông số công nghệ tối ưu giúp giảm thời gian gia công và nâng cao chất lượng sản phẩm. Điều này mang lại lợi ích kinh tế đáng kể cho các doanh nghiệp sản xuất.
