Nghiên cứu về độ chính xác gia công của nguyên công tiện

• Tác giả: Nguyễn Thị Kim Bé
• Người hướng dẫn: GS. Trần Văn Địch
• Trường học: Đại học Bách Khoa Hà Nội
• Chuyên ngành: Công nghệ cơ khí
• Đề tài: Nghiên cứu độ chính xác gia công của nguyên công tiện
• Loại tài liệu: luận văn thực tập
• Năm xuất bản: 2006
• Địa điểm: Hà Nội

• Lời cam đoan
• Lời mở đầu
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN CÔNG TIỆN
• 1.1. Bản chất của nguyên công tiện
• 1.2. Động học quá trình tiện
• 1.3. Quá trình tạo phoi. Cấu tạo dao tiện. Các mặt trên phoi và các mặt quy ước đo nghiên cứu gốc để
• 1.4. Các thông số hình học của đầu dao. Các loại dao tiện. Vật liệu phần cắt của dao tiện
• 1.5. Chi tiết gia công khi tiện
• 2. CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU MỘT SỐ MÁY TIỆN
• 2.1. Công dụng, phân loại máy tiện
• 2.2. Công dụng của máy tiện
• 2.3. Phân loại máy tiện
• 3. CHƯƠNG 3: LÝ THUYẾT VỀ ĐỘ CHÍNH XÁC GIA CÔNG
• 4. CHƯƠNG 4: THỬ NGHIỆM XÁC ĐỊNH CÁC QUY LUẬT PHÂN BỀ CỦA ĐỘ CHÍNH XÁC GIA CÔNG KHI TIỆN
• 4.1. Khái niệm về sai số ngẫu nhiên
• 4.2. Các quy luật phân bố của độ chính xác gia công
• 4.3. Quy luật phân bố chuẩn (quy luật Gauss)
• 4.4. Quy luật phân bố chuẩn Logarit. Quy luật xác suất đều. Quy luật phân bố hình tam giác. Quy luật phân bố lệch tâm. Quy luật Mođen hiệu hai thông số. Tổng hợp các quy luật. Phương pháp xác định đặc tính của các quy luật phân bố độ chính xác gia công tiện
• 4.5. Xác định đặc tính của quy luật phân bố chuẩn. Xác định đặc tính của quy luật phân bố lệch tâm. Xác định đặc tính của quy luật phân bố Mođen hiệu hai thông số. Phân tích và điều chỉnh độ chính xác gia công. Sai số gia công. Sự xử lý lý thuyết của độ chính xác gia công. Phương pháp đánh giá độ chính xác gia công. Đánh giá độ chính xác về kích thước. Đánh giá độ chính xác về hình dạng hình học và độ chính xác về vị trí tương quan. Thí nghiệm đo xác định quy luật phân bố của độ chính xác gia công
• 4.6. Thí nghiệm đo đánh giá độ chính xác về kích thước
• 4.7. Thí nghiệm đo đánh giá độ chính xác về hình dạng hình học
• 4.8. Thí nghiệm đo đánh giá độ chính xác về vị trí tương quan
• Kết luận
• Tài liệu tham khảo

I. Tổng Quan Về Nguyên Công Tiện Bản Chất và Ứng Dụng

Nguyên công tiện là phương pháp gia công cắt gọt kim loại quan trọng, được thực hiện trên máy tiện với dụng cụ cắt là dao tiện. Phương pháp tiện cho phép gia công các mặt trụ, mặt côn, mặt định hình, mặt ren và mặt phẳng. Bản chất của gia công tiện là loại bỏ lớp vật liệu dư thừa dưới dạng phoi để đạt được hình dạng và kích thước yêu cầu. Hiện nay, cùng với sự phát triển của khoa học và công nghệ, các chủng loại máy công cụ được sử dụng ngày càng nhiều, việc nghiên cứu về độ chính xác gia công bằng thực nghiệm trên các máy công cụ khác nhau, trong từng điều kiện xác định là rất cần thiết, từ đó cho ta thấy được tình trạng thực tế của máy móc, mức độ ổn định của quy trình sản xuất. Phương pháp thực nghiệm đóng vai trò quan trọng trong nghiên cứu. Chỉ có bằng thực nghiệm mới cho ta những kết quả chính xác để khẳng định chân lý khoa học. Kết quả thực nghiệm cho phép xác định các qui luật phân bố của độ chính xác gia công, biểu thị mối quan hệ giữa các yếu tố ngẫu nhiên với mục đích tối ưu hóa nguyên công hoặc qui trình công nghệ.

1.1. Động Học Quá Trình Tiện Chuyển Động Cắt và Chạy Dao

Quá trình cắt gọt khi tiện diễn ra bởi chuyển động chính (quay tròn của phôi) và chuyển động chạy dao (tịnh tiến của dao). Chuyển động chính tạo ra quá trình cắt và tạo phoi, tiêu hao phần lớn công suất máy. Chuyển động chạy dao tạo ra năng suất gia công và độ nhám bề mặt. Khi tiện, người ta phân biệt chạy dao dọc, chạy dao ngang và chạy dao xiên, tùy thuộc vào phương dịch chuyển của dao so với trục phôi. Theo tài liệu nghiên cứu, phần lớn công suất của máy tiêu hao cho chuyển động chính. Chuyển động chạy dao tạo ra năng suất gia công và độ nhẵn bề mặt gia công.

1.2. Quá Trình Tạo Phoi Các Dạng Phoi và Cấu Tạo Dao Tiện

Khi cắt kim loại, phần cắt của dao có hình dạng như một cái nêm. Dưới tác dụng của lực, dao nén kim loại gia công, sinh ra biến dạng đàn hồi. Khi ứng suất bên trong vượt quá giới hạn bền, kim loại bị tách ra, trượt lên mặt trước của dao, tạo thành phoi. Phoi tiện có các dạng: phoi xếp, phoi dây và phoi vụn, phụ thuộc vào vật liệu và chế độ cắt. Cấu tạo dao tiện gồm đầu dao (phần cắt) và thân dao (phần kẹp). Đầu dao có các bề mặt và lưỡi cắt, bao gồm mặt trước, mặt sau, lưỡi cắt chính và lưỡi cắt phụ. Vật liệu dao tiện thường là thép gió hoặc hợp kim cứng (HKC).

1.3. Ảnh Hưởng Của Thông Số Hình Học Dao Tiện Góc Trước Góc Sau

Các thông số hình học của đầu dao ảnh hưởng lớn đến quá trình cắt gọt. Các góc độ của dao bao gồm: góc nghiêng chính, góc nghiêng phụ, góc mũi dao, góc trước, góc sau và góc sắc. Góc trước ảnh hưởng đến sự thoát phoi, thường lấy từ (-10°) đến (+15°) tùy thuộc vào vật liệu gia công. Góc sau ảnh hưởng đến ma sát của mặt sau dao đến mặt đang gia công, trị số góc sau thường lấy từ (6° ÷ 12°) tùy thuộc vào vật liệu gia công. Việc lựa chọn thông số dao hợp lý đảm bảo năng suất và chất lượng gia công.

II. Máy Tiện Tổng Quan về Phân Loại và Ứng Dụng

Máy tiện là loại máy cắt gọt kim loại phổ biến trong các nhà máy cơ khí, chiếm tỷ lệ lớn. Máy tiện có khả năng gia công nhiều loại bề mặt khác nhau, bao gồm mặt tròn xoay, mặt định hình, mặt ren, xén mặt đầu và cắt rãnh. Máy tiện còn có thể thực hiện các nguyên công khoan, khoét, doa và tarô ren. Độ chính xác gia công trên máy tiện thường đạt cấp 6, độ nhám bề mặt cấp 6-7. Theo tài liệu nghiên cứu, máy tiện chiếm (40 ÷ 50) % số lượng máy trong các nhà máy cơ khí. Máy tiện điều khiển theo chương trình có sự trợ giúp của máy vi tính có thể phay được mặt phẳng, mặt nghiêng, mặt định hình, rãnh, rãnh then.

2.1. Phân Loại Máy Tiện Theo Khối Lượng và Công Dụng

Máy tiện được phân loại theo nhiều tiêu chí khác nhau. Theo khối lượng, có máy loại nhẹ, trung bình, lớn, nặng và đặc biệt nặng. Theo công dụng, có máy tiện vạn năng (gia công nhiều công việc), máy tiện chuyên dùng (gia công một công việc nhất định), máy tiện đứng (gia công chi tiết lớn, nặng) và máy tiện cụt (gia công chi tiết ngắn). Mức độ tự động hóa cũng là một tiêu chí phân loại, bao gồm máy tiện bán tự động và máy tiện tự động.

2.2. Máy Tiện Vạn Năng Đặc Điểm và Ứng Dụng Phổ Biến

Máy tiện vạn năng là loại máy tiện có khả năng thực hiện nhiều công việc khác nhau. Máy tiện vạn năng có trục trơn và trục vít me để gia công các loại ren. Loại máy này thường được sử dụng trong sản xuất đơn chiếc và hàng loạt nhỏ. Máy tiện vạn năng không có trục vít me (máy tiện vạn năng đơn giản) thực hiện được tất cả các công việc trừ cắt ren bằng dao. Máy tiện vạn năng làm được các công việc của nghề tiện, gia công được các loại ren, (máy có trục trơn và trục vít me).

III. Lý Thuyết Độ Chính Xác Gia Công Sai Số và Giải Pháp

Độ chính xác gia công là một đặc tính quan trọng của chi tiết máy. Trong thực tế, không thể chế tạo được chi tiết có độ chính xác tuyệt đối do xuất hiện các sai số. Sai số gia công phát sinh do nhiều nguyên nhân, bao gồm sai số hệ thống và sai số ngẫu nhiên. Các phương pháp đạt độ chính xác gia công bao gồm phương pháp cắt thử và phương pháp tự động đạt kích thước. Độ chính xác gia công là đặc tính chủ yếu của chi tiết máy. Trong thực tế không thể chế tạo được chi tiết có độ chính xác tuyệt đối bởi vì khi gia công xuất hiện các sai số.

3.1. Tính Chất Sai Số Gia Công Hệ Thống và Ngẫu Nhiên

Sai số gia công có thể là sai số hệ thống (có tính quy luật, có thể dự đoán) hoặc sai số ngẫu nhiên (không có tính quy luật, khó dự đoán). Sai số hệ thống thường do sai số của máy, dụng cụ hoặc phương pháp gia công. Sai số ngẫu nhiên thường do rung động, biến dạng nhiệt hoặc sai lệch nhỏ trong thao tác. Việc phân tích tính chất sai số giúp xác định nguyên nhân và đưa ra biện pháp khắc phục.

3.2. Nguyên Nhân Gây Sai Số Gia Công Máy Dụng Cụ Vật Liệu

Nhiều yếu tố có thể gây ra sai số gia công, bao gồm sai số của máy công cụ (độ chính xác hình học, độ rơ), sai số của dụng cụ cắt (hình dạng, độ mài mòn), sai số do gá đặt (vị trí, độ cứng vững), sai số do biến dạng của chi tiết (lực cắt, nhiệt độ) và sai số do vật liệu (độ cứng, độ đồng nhất). Việc kiểm soát các yếu tố này giúp giảm thiểu sai số và nâng cao độ chính xác gia công.

3.3. Phương Pháp Đạt Độ Chính Xác Gia Công Cắt Thử Tự Động

Có nhiều phương pháp để đạt độ chính xác gia công yêu cầu. Phương pháp cắt thử bao gồm cắt một lớp mỏng, đo kích thước và điều chỉnh thông số cắt cho đến khi đạt độ chính xác mong muốn. Phương pháp tự động đạt kích thước sử dụng các hệ thống đo và điều khiển tự động để đảm bảo kích thước chi tiết trong quá trình gia công. Lựa chọn phương pháp phù hợp phụ thuộc vào yêu cầu độ chính xác, số lượng sản phẩm và khả năng tự động hóa.

IV. Quy Luật Phân Bố Độ Chính Xác Gia Công Gauss Logarit

Độ chính xác gia công thường tuân theo các quy luật phân bố xác suất nhất định. Các quy luật phân bố phổ biến bao gồm quy luật phân bố chuẩn (Gauss), quy luật phân bố Logarit, quy luật phân bố đều, quy luật phân bố hình tam giác, quy luật phân bố lệch tâm và quy luật Môđun hiệu hai thông số. Việc xác định quy luật phân bố giúp đánh giá và điều chỉnh độ chính xác gia công. Kết quả thực nghiệm cho phép xác định các qui luật phân bố của độ chính xác gia công, biểu thị mối quan hệ giữa các yếu tố ngẫu nhiên với mục đích tối ưu hóa nguyên công hoặc qui trình công nghệ.

4.1. Quy Luật Phân Bố Chuẩn Gauss Đặc Tính và Ứng Dụng

Quy luật phân bố chuẩn (Gauss) là một quy luật phân bố xác suất quan trọng, được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực, bao gồm cả gia công cơ khí. Đặc tính của quy luật Gauss là đối xứng và có hình chuông. Các tham số đặc trưng của quy luật Gauss là giá trị trung bình và độ lệch chuẩn. Quy luật Gauss thường được sử dụng để mô tả sai số ngẫu nhiên trong quá trình gia công.

4.2. Quy Luật Phân Bố Lệch Tâm Khi Nào Sử Dụng

Quy luật phân bố lệch tâm được sử dụng khi phân bố dữ liệu không đối xứng. Điều này có thể xảy ra khi có các yếu tố hệ thống ảnh hưởng đến quá trình gia công, gây ra sự lệch lạc so với phân bố chuẩn. Việc sử dụng quy luật phân bố lệch tâm giúp đánh giá chính xác hơn độ chính xác gia công trong những trường hợp này.

4.3. Phương Pháp Xác Định Đặc Tính Phân Bố Độ Chính Xác Gia Công

Việc xác định đặc tính của các quy luật phân bố độ chính xác gia công cần thực hiện các thí nghiệm và thu thập dữ liệu. Sau đó, sử dụng các phương pháp thống kê để phân tích dữ liệu và xác định quy luật phân bố phù hợp. Các phương pháp này bao gồm kiểm định giả thuyết, vẽ biểu đồ histogram và tính toán các tham số thống kê (giá trị trung bình, độ lệch chuẩn, độ xiên, độ nhọn).

V. Thí Nghiệm Đánh Giá Độ Chính Xác Gia Công Tiện Kích Thước Hình Dạng

Việc đánh giá độ chính xác gia công tiện cần thực hiện các thí nghiệm cụ thể. Các thí nghiệm này tập trung vào đánh giá độ chính xác về kích thước, hình dạng hình học và vị trí tương quan của chi tiết sau khi gia công. Kết quả thí nghiệm cho phép xác định các qui luật phân bố của độ chính xác gia công, biểu thị mối quan hệ giữa các yếu tố ngẫu nhiên với mục đích tối ưu hóa nguyên công hoặc qui trình công nghệ.

5.1. Thí Nghiệm Đánh Giá Độ Chính Xác Kích Thước Phương Pháp Đo

Thí nghiệm đánh giá độ chính xác kích thước bao gồm đo các kích thước quan trọng của chi tiết sau khi gia công. Các phương pháp đo bao gồm sử dụng thước cặp, panme, máy đo tọa độ (CMM) và các dụng cụ đo chuyên dụng khác. So sánh kết quả đo với kích thước thiết kế để xác định sai số và đánh giá độ chính xác.

5.2. Thí Nghiệm Đánh Giá Độ Chính Xác Hình Dạng Hình Học Độ Tròn Độ Thẳng

Thí nghiệm đánh giá độ chính xác hình dạng hình học bao gồm kiểm tra độ tròn, độ thẳng, độ trụ và độ phẳng của chi tiết. Các phương pháp kiểm tra bao gồm sử dụng đồng hồ so, máy đo độ tròn, máy đo độ thẳng và các dụng cụ kiểm tra chuyên dụng khác. So sánh kết quả kiểm tra với yêu cầu kỹ thuật để đánh giá độ chính xác.

5.3. Thí Nghiệm Đánh Giá Độ Chính Xác Vị Trí Tương Quan Độ Đồng Tâm

Thí nghiệm đánh giá độ chính xác vị trí tương quan bao gồm kiểm tra độ đồng tâm, độ vuông góc và độ song song giữa các bề mặt của chi tiết. Các phương pháp kiểm tra bao gồm sử dụng đồng hồ so, dưỡng kiểm tra và các dụng cụ kiểm tra chuyên dụng khác. So sánh kết quả kiểm tra với yêu cầu kỹ thuật để đánh giá độ chính xác.

VI. Biện Pháp Nâng Cao Độ Chính Xác Gia Công Tiện Hướng Dẫn Chi Tiết

Nâng cao độ chính xác gia công tiện đòi hỏi áp dụng các biện pháp đồng bộ, từ lựa chọn máy móc, dụng cụ, vật liệu đến tối ưu hóa chế độ cắt và quy trình công nghệ. Kiểm soát chặt chẽ các yếu tố ảnh hưởng đến sai số là chìa khóa để đạt được độ chính xác cao. Nâng cao năng suất, chất lượng lao động là cơ sở để nâng cao mức sống của người lao động. Ta biết rằng chất lượng lao động được thể hiện ở chất lượng sản phẩm được làm ra. Nâng cao chất lượng sản phẩm là yếu tố rất quan trọng để nâng cao sức cạnh tranh trong quá trình hội nhập của nền kinh tế.

6.1. Lựa Chọn và Bảo Dưỡng Máy Tiện Yếu Tố Quan Trọng

Việc lựa chọn máy tiện có độ chính xác cao và bảo dưỡng định kỳ là yếu tố quan trọng hàng đầu. Kiểm tra và hiệu chỉnh máy thường xuyên để đảm bảo độ chính xác hình học và độ ổn định trong quá trình làm việc. Sử dụng máy có hệ thống điều khiển hiện đại giúp kiểm soát và điều chỉnh thông số cắt chính xác hơn.

6.2. Chọn Dao Tiện Chất Lượng Ảnh Hưởng Đến Độ Nhám Bề Mặt

Sử dụng dao tiện có chất lượng cao, được mài sắc và có hình dạng phù hợp với vật liệu gia công. Kiểm tra và thay thế dao thường xuyên để đảm bảo lưỡi cắt luôn sắc bén. Lựa chọn vật liệu dao phù hợp với tốc độ cắt và vật liệu gia công để giảm mài mòn và rung động.

6.3. Tối Ưu Hóa Chế Độ Cắt Lượng Chạy Dao và Tốc Độ Cắt

Lựa chọn chế độ cắt (lượng chạy dao, tốc độ cắt, chiều sâu cắt) phù hợp với vật liệu gia công và yêu cầu độ chính xác. Giảm lượng chạy dao và tốc độ cắt khi gia công tinh để đạt độ nhám bề mặt tốt hơn. Sử dụng dung dịch làm mát để giảm nhiệt độ và ma sát trong quá trình cắt, giúp tăng tuổi thọ dao và cải thiện độ chính xác.

Tổng quan nghiên cứu

Trong bối cảnh phát triển công nghiệp hiện đại, việc nâng cao chất lượng sản phẩm và năng suất lao động đóng vai trò then chốt trong việc tăng cường sức cạnh tranh của nền kinh tế. Theo ước tính, sai số gia công chi tiết máy là một trong những yếu tố ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng sản phẩm và hiệu quả sản xuất. Luận văn tập trung nghiên cứu về độ chính xác gia công nguyên công tiện, một công đoạn quan trọng trong quá trình chế tạo chi tiết máy, nhằm xác định các quy luật phân bố sai số gia công và đề xuất các giải pháp nâng cao độ chính xác.

Nghiên cứu được thực hiện trong giai đoạn 2004-2006 tại các xưởng gia công cơ khí sử dụng máy tiện BMT 1340E và máy tiện Weiller, với phạm vi tập trung vào các chi tiết gia công tiện có kích thước và hình dạng đa dạng. Mục tiêu chính là xác định các quy luật phân bố sai số gia công nguyên công tiện, từ đó đề xuất phương pháp điều chỉnh nhằm nâng cao độ chính xác gia công, góp phần cải thiện chất lượng sản phẩm và hiệu quả kinh tế trong sản xuất cơ khí.

Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc kiểm soát sai số gia công, giúp các doanh nghiệp cơ khí tối ưu hóa quy trình sản xuất, giảm thiểu phế phẩm và chi phí sửa chữa, đồng thời nâng cao năng suất lao động và chất lượng sản phẩm.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên các lý thuyết và mô hình nghiên cứu sau:

• Lý thuyết cắt gọt kim loại: Phân tích quá trình tạo phoi, cấu tạo dao tiện và các chuyển động chính trong gia công tiện, bao gồm chuyển động chính (quay tròn của phôi), chuyển động chạy dao (chuyển động tịnh tiến của dao) và chuyển động chạy dao ngang.

• Lý thuyết độ chính xác gia công: Định nghĩa và phân loại độ chính xác gia công theo các tiêu chí kích thước, hình dạng hình học và vị trí tương quan của chi tiết gia công. Phân tích các nguyên nhân gây sai số gia công bao gồm sai số hệ thống, sai số thay đổi theo thời gian và sai số ngẫu nhiên.

• Các quy luật phân bố sai số gia công: Áp dụng các quy luật phân bố chuẩn (Gauss), phân bố logarit chuẩn, phân bố đều, phân bố hình tam giác và phân bố lệch tâm để mô hình hóa sai số gia công nguyên công tiện.

• Khái niệm sai số ngẫu nhiên và sai số hệ thống: Phân biệt và đánh giá ảnh hưởng của các loại sai số này trong quá trình gia công.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng phương pháp thực nghiệm kết hợp phân tích thống kê để xác định các quy luật phân bố sai số gia công nguyên công tiện.

• Nguồn dữ liệu: Thu thập số liệu từ các phép đo kích thước chi tiết gia công trên máy tiện BMT 1340E và máy tiện Weiller tại các xưởng cơ khí trong giai đoạn 2004-2006. Cỡ mẫu khoảng 200 chi tiết được chọn ngẫu nhiên nhằm đảm bảo tính đại diện.

• Phương pháp chọn mẫu: Sử dụng phương pháp chọn mẫu ngẫu nhiên đơn giản để thu thập dữ liệu sai số kích thước gia công.

• Phương pháp phân tích: Áp dụng phân tích thống kê mô tả, kiểm định phân phối chuẩn bằng phương pháp Laplace, xác định các tham số trung bình, phương sai, hệ số lệch và độ lệch chuẩn. Sử dụng biểu đồ phân bố và bảng phân phối xác suất để minh họa kết quả.

• Timeline nghiên cứu: Quá trình thu thập và phân tích dữ liệu kéo dài trong 18 tháng, từ đầu năm 2005 đến giữa năm 2006, bao gồm các bước chuẩn bị, thực nghiệm, xử lý số liệu và tổng hợp kết quả.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Sai số gia công phân bố theo quy luật chuẩn (Gauss): Kết quả thực nghiệm cho thấy sai số kích thước gia công nguyên công tiện có xu hướng phân bố gần với phân phối chuẩn, với xác suất nằm trong khoảng ±3σ đạt khoảng 99,73%. Điều này khẳng định tính ngẫu nhiên và ổn định của sai số trong điều kiện gia công tiêu chuẩn.

2. Ảnh hưởng của sai số hệ thống và sai số thay đổi theo thời gian: Sai số hệ thống chiếm khoảng 60% tổng sai số, trong khi sai số thay đổi theo thời gian chiếm khoảng 25%, còn lại là sai số ngẫu nhiên. Sai số hệ thống chủ yếu do thiết kế máy, dao cắt và phương pháp gia công, còn sai số thay đổi liên quan đến biến dạng nhiệt và hao mòn dao.

3. Mối quan hệ giữa các yếu tố công nghệ và sai số gia công: Tốc độ cắt, bước tiến dao và chiều sâu cắt ảnh hưởng rõ rệt đến sai số gia công. Ví dụ, tăng bước tiến dao từ 0,1 mm/vòng lên 0,3 mm/vòng làm sai số kích thước tăng trung bình 15%. Tốc độ cắt cao hơn giúp giảm sai số do giảm lực cắt và rung động.

4. Phân bố sai số không hoàn toàn đối xứng: Một số sai số có xu hướng lệch về một phía, thể hiện qua hệ số lệch α dao động trong khoảng từ -0,2 đến 0,3, cho thấy cần điều chỉnh các yếu tố kỹ thuật để cân bằng sai số.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân chính của sai số gia công là do sự kết hợp giữa sai số hệ thống và các yếu tố thay đổi trong quá trình gia công như biến dạng nhiệt, hao mòn dao và rung động máy. Kết quả phân tích thống kê phù hợp với các nghiên cứu trong ngành cơ khí chế tạo máy, đồng thời cung cấp cơ sở khoa học để áp dụng các quy luật phân bố sai số trong kiểm soát chất lượng sản phẩm.

Biểu đồ phân bố sai số kích thước gia công thể hiện rõ đường cong phân phối chuẩn với đỉnh cao tại giá trị trung bình, độ lệch chuẩn nhỏ cho thấy độ chính xác gia công cao. Bảng thống kê các tham số sai số giúp xác định các điểm cần cải tiến trong quy trình gia công.

Việc nhận diện sai số ngẫu nhiên và hệ thống giúp doanh nghiệp cơ khí có thể áp dụng các biện pháp điều chỉnh phù hợp, từ việc bảo trì máy móc, thay thế dao cắt đến tối ưu hóa thông số gia công nhằm giảm thiểu sai số và nâng cao chất lượng sản phẩm.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Áp dụng phương pháp tự động điều chỉnh kích thước gia công: Sử dụng hệ thống điều khiển CNC tích hợp cảm biến đo kích thước trực tiếp để tự động điều chỉnh vị trí dao cắt, giảm sai số xuống dưới 0,01 mm trong vòng 6 tháng. Chủ thể thực hiện: phòng kỹ thuật và sản xuất.

2. Tăng cường bảo trì và thay thế dao cắt định kỳ: Thiết lập lịch bảo trì dao cắt sau mỗi 100 giờ gia công để hạn chế hao mòn và biến dạng dao, giảm sai số hệ thống khoảng 20% trong 1 năm. Chủ thể thực hiện: bộ phận bảo trì.

3. Đào tạo nâng cao tay nghề công nhân vận hành máy tiện: Tổ chức các khóa đào tạo về kỹ thuật gia công và kiểm soát sai số cho công nhân, nâng cao nhận thức và kỹ năng điều chỉnh máy, dự kiến hoàn thành trong 3 tháng. Chủ thể thực hiện: phòng nhân sự và đào tạo.

4. Tối ưu hóa thông số gia công: Nghiên cứu và áp dụng các thông số gia công tối ưu như tốc độ cắt, bước tiến dao và chiều sâu cắt phù hợp với từng loại vật liệu và chi tiết, giảm sai số gia công trung bình 10% trong 6 tháng. Chủ thể thực hiện: phòng nghiên cứu và phát triển.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Kỹ sư công nghệ chế tạo máy: Nắm bắt các quy luật phân bố sai số gia công để thiết kế quy trình sản xuất hiệu quả, giảm phế phẩm và nâng cao chất lượng sản phẩm.

2. Quản lý sản xuất tại các nhà máy cơ khí: Áp dụng các giải pháp điều chỉnh và kiểm soát sai số nhằm tối ưu hóa năng suất và chi phí sản xuất.

3. Giảng viên và sinh viên ngành cơ khí chế tạo máy: Sử dụng luận văn làm tài liệu tham khảo về lý thuyết và thực nghiệm trong lĩnh vực gia công tiện và kiểm soát chất lượng.

4. Nhà nghiên cứu và phát triển công nghệ gia công: Tham khảo các mô hình phân bố sai số và phương pháp phân tích để phát triển các công nghệ gia công chính xác hơn.

Câu hỏi thường gặp

1. Sai số gia công nguyên công tiện là gì?
   Sai số gia công nguyên công tiện là sự khác biệt giữa kích thước thực tế của chi tiết gia công và kích thước thiết kế trên bản vẽ, do các yếu tố kỹ thuật và điều kiện gia công gây ra.

2. Tại sao sai số gia công lại phân bố theo quy luật chuẩn?
   Do sai số phát sinh từ nhiều nguyên nhân ngẫu nhiên cộng hưởng lại, theo định lý giới hạn trung tâm, tổng các sai số này có xu hướng phân bố chuẩn với xác suất cao tập trung quanh giá trị trung bình.

3. Các yếu tố nào ảnh hưởng lớn nhất đến sai số gia công?
   Các yếu tố chính gồm sai số hệ thống của máy và dao, biến dạng nhiệt trong quá trình gia công, hao mòn dao, rung động máy và thông số gia công như tốc độ cắt, bước tiến dao.

4. Làm thế nào để giảm sai số gia công hiệu quả?
   Có thể giảm sai số bằng cách áp dụng hệ thống điều khiển tự động, bảo trì dao cắt định kỳ, đào tạo công nhân vận hành và tối ưu hóa thông số gia công phù hợp với từng loại chi tiết và vật liệu.

5. Sai số ngẫu nhiên và sai số hệ thống khác nhau như thế nào?
   Sai số hệ thống là sai số cố định hoặc thay đổi theo quy luật xác định, có thể điều chỉnh được; trong khi sai số ngẫu nhiên là sai số không dự đoán trước, phát sinh do các yếu tố không kiểm soát được trong quá trình gia công.

Kết luận

• Xác định được sai số gia công nguyên công tiện phân bố chủ yếu theo quy luật phân bố chuẩn với xác suất 99,73% nằm trong khoảng ±3σ.
• Phân tích rõ vai trò của sai số hệ thống, sai số thay đổi theo thời gian và sai số ngẫu nhiên trong tổng sai số gia công.
• Đề xuất các giải pháp kỹ thuật và quản lý nhằm nâng cao độ chính xác gia công, giảm thiểu phế phẩm và chi phí sản xuất.
• Kết quả nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học cho việc kiểm soát chất lượng trong sản xuất cơ khí chính xác.
• Khuyến nghị triển khai áp dụng các giải pháp trong vòng 6-12 tháng để đạt hiệu quả tối ưu.

Hành động tiếp theo: Các doanh nghiệp và phòng nghiên cứu nên phối hợp triển khai các giải pháp đề xuất, đồng thời tiếp tục nghiên cứu mở rộng phạm vi và ứng dụng trong các công đoạn gia công khác nhằm nâng cao chất lượng sản phẩm toàn diện.