Tóm tắt Luận án Nghiên cứu nâng cao độ chính xác profile răng của bánh răng trụ thân khai khi phay lăn răng bằng điều chỉnh độ đảo hướng kính và dùng dầu bôi trơn làm mát có hạt nano

Tóm tắt Luận án Nghiên cứu nâng cao độ chính xác profile răng của bánh răng trụ thân khai khi phay lăn răng bằng điều chỉnh độ đảo hướng kính và dùng dầu bôi trơn làm mát có hạt nano trang 1

Trang 1

Tóm tắt Luận án Nghiên cứu nâng cao độ chính xác profile răng của bánh răng trụ thân khai khi phay lăn răng bằng điều chỉnh độ đảo hướng kính và dùng dầu bôi trơn làm mát có hạt nano trang 2

Trang 2

Tóm tắt Luận án Nghiên cứu nâng cao độ chính xác profile răng của bánh răng trụ thân khai khi phay lăn răng bằng điều chỉnh độ đảo hướng kính và dùng dầu bôi trơn làm mát có hạt nano trang 3

Trang 3

Tóm tắt Luận án Nghiên cứu nâng cao độ chính xác profile răng của bánh răng trụ thân khai khi phay lăn răng bằng điều chỉnh độ đảo hướng kính và dùng dầu bôi trơn làm mát có hạt nano trang 4

Trang 4

Tóm tắt Luận án Nghiên cứu nâng cao độ chính xác profile răng của bánh răng trụ thân khai khi phay lăn răng bằng điều chỉnh độ đảo hướng kính và dùng dầu bôi trơn làm mát có hạt nano trang 5

Trang 5

Tóm tắt Luận án Nghiên cứu nâng cao độ chính xác profile răng của bánh răng trụ thân khai khi phay lăn răng bằng điều chỉnh độ đảo hướng kính và dùng dầu bôi trơn làm mát có hạt nano trang 6

Trang 6

Tóm tắt Luận án Nghiên cứu nâng cao độ chính xác profile răng của bánh răng trụ thân khai khi phay lăn răng bằng điều chỉnh độ đảo hướng kính và dùng dầu bôi trơn làm mát có hạt nano trang 7

Trang 7

Tóm tắt Luận án Nghiên cứu nâng cao độ chính xác profile răng của bánh răng trụ thân khai khi phay lăn răng bằng điều chỉnh độ đảo hướng kính và dùng dầu bôi trơn làm mát có hạt nano trang 8

Trang 8

Tóm tắt Luận án Nghiên cứu nâng cao độ chính xác profile răng của bánh răng trụ thân khai khi phay lăn răng bằng điều chỉnh độ đảo hướng kính và dùng dầu bôi trơn làm mát có hạt nano trang 9

Trang 9

Tóm tắt Luận án Nghiên cứu nâng cao độ chính xác profile răng của bánh răng trụ thân khai khi phay lăn răng bằng điều chỉnh độ đảo hướng kính và dùng dầu bôi trơn làm mát có hạt nano trang 10

Trang 10

Tải về để xem bản đầy đủ

pdf 27 trang nguyenduy 25/02/2024 420
Bạn đang xem 10 trang mẫu của tài liệu "Tóm tắt Luận án Nghiên cứu nâng cao độ chính xác profile răng của bánh răng trụ thân khai khi phay lăn răng bằng điều chỉnh độ đảo hướng kính và dùng dầu bôi trơn làm mát có hạt nano", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên.

Tóm tắt nội dung tài liệu: Tóm tắt Luận án Nghiên cứu nâng cao độ chính xác profile răng của bánh răng trụ thân khai khi phay lăn răng bằng điều chỉnh độ đảo hướng kính và dùng dầu bôi trơn làm mát có hạt nano

Tóm tắt Luận án Nghiên cứu nâng cao độ chính xác profile răng của bánh răng trụ thân khai khi phay lăn răng bằng điều chỉnh độ đảo hướng kính và dùng dầu bôi trơn làm mát có hạt nano
ong nƣớc và ngoài nƣớc về quá trình 
phay lăn răng 
1.5.1 Tình hình nghiên cứu trong nước 
1.5.2 Tình hình nghiên cứu ngoài nước 
1.6. Khảo sát độ chính xác profile răng của bánh răng khi phay lăn 
răng trong điều kiện Việt Nam 
Qua khảo sát sai số profile răng của bánh răng trụ thân khai khi 
phay lăn răng trong thực tế sản xuất, có thể thấy sai số profile răng tăng 
dần trong quá trình gia công và thường xuất hiện 3 dạng sai số: sai số 
profile răng có dạng sóng hình sin, có thể xuất hiện khi trục dao phay lăn 
răng bị đảo hướng kính hoặc sai số bước răng của dao lớn; Sai số profile 
răng có dạng nhấp nhô bề mặt cũng khá phổ biến, thường xuất hiện ở các 
bánh răng cuối của loạt khi lượng mòn lưỡi cắt của dao phay lăn răng 
vượt quá giới hạn cho phép. Dạng thứ 3 là sai số profile răng xuất hiện 
vết lồi/lõm bất thường, có thể xuất hiện khi có lẹo dao hoặc phoi bị kẹt. 
KẾT LUẬN CHƢƠNG 1 
Nghiên cứu ở chƣơng 1 cho thấy phay lăn răng là một phƣơng 
pháp gia công răng của bánh răng trụ theo phƣơng pháp bao hình với độ 
chính xác và năng suất gia công cao. Phƣơng pháp phay lăn răng đƣợc 
sử dụng khá phổ biến trong các nhà máy xí nghiệp và đặc biệt trong 
điều kiện sản xuất của Việt Nam. Chất lƣợng truyền động của bộ truyền 
bánh răng phụ thuộc chủ yếu vào độ chính xác của bánh răng. Có nhiều 
thông số đƣợc sử dụng để đánh giá độ chính xác của bánh răng. Độ 
chính xác profile là một thông số quan trọng cần phải kiểm tra khi gia 
công bánh răng có yêu cầu độ chính xác từ cấp 9 trở lên. Tuy nhiên, 
trong điều kiện sản xuất thực tế của Việt Nam, do thiếu thiết bị đo và 
kiểm tra răng chuyên dụng nên độ chính xác profile răng chƣa đƣợc 
quan tâm đúng mức. 
 5 
Các nghiên cứu trong nƣớc và quốc tế cho thấy quá trình tạo hình 
bề mặt răng khi phay lăn răng rất phức tạp, có nhiều răng cắt tham gia 
vào quá trình tạo hình. Độ chính xác profile răng của bánh răng phụ 
thuộc vào nhiều yếu tố của hệ thống công nghệ nhƣ độ chính xác dao, 
máy, gá đặt và phụ thuộc vào các yếu tố động lực học của quá trình cắt. 
Đã có nhiều nghiên cứu cải tiến thiết kế của dao phay lăn răng, từ đó 
nâng cao độ chính xác profile răng của bánh răng. Tuy nhiên, chƣa có 
công trình nghiên cứu nâng cao độ chính xác profile răng bằng cách 
điều chỉnh nhằm bù trừ các dạng sai số sinh ra trong quá trình gia công. 
Đồng thời cũng chƣa có công trình nào nghiên cứu ứng dụng dầu nano 
vào quá trình phay lăn răng nhằm giảm mòn và sai số profile răng của 
bánh răng khi phay lăn răng trong điều kiện sản xuất ở Việt Nam. 
Khảo sát sai số profile răng của bánh răng trụ thân khai trong 
điều kiện phay lăn răng thực tế ở Công ty Cổ phần phụ tùng máy số 1 
cho thấy sai số profile răng của bánh răng khi phay lăn răng chủ yếu tồn 
tại ở hai dạng: Thứ nhất sai số profile răng có dạng sóng hình sin, 
thƣờng xuất hiện trong tất cả các bánh răng của loạt; Thứ hai, sai số 
profile răng dạng nhấp nhô bề mặt, thƣờng xuất hiện từ bánh răng thứ 
300-400 trong loạt. 
Sau khi nghiên cứu tổng quan các công trình nghiên cứu trong và 
ngoài nƣớc, đồng thời khảo sát sai số profile răng trong thực tế sản xuất 
với điều kiện có nhiều hạn chế về thiết bị thực nghiệm, thiết bị đo, đề 
tài tập trung: 
Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng tới sai số profile răng và đưa 
ra biện pháp giảm sai số profile răng của bánh răng khi phay lăn răng. 
Nghiên cứu xác định thông số tối ưu của dầu nano và ứng dụng 
vào quá trình phay lăn răng nhằm giảm ma sát, giảm lẹo dao và mòn 
dao, tăng độ chính xác profile răng. 
CHƢƠNG 2: NGHIÊN CỨU CÁC YẾU TỐ ẢNH HƢỞNG ĐẾN 
ĐỘ CHÍNH XÁC PROFILE RĂNG 
2.1 Cơ sở xác định sai số profile răng của bánh răng khi gia công 
Sai số profile của bánh răng sau khi phay lăn răng sinh ra do sự 
xê dịch của điểm Pki ra khỏi bề mặt thanh răng sinh khởi thủy. Khoảng 
cách ∆ki giữa điểm Pki trên bề mặt cắt và răng cắt tƣơng ứng trên bề mặt 
thanh răng sinh đo theo phƣơng X hay gọi là lƣợng xê dịch điểm tạo 
hình đƣợc xác định theo công thức: 
 6 
 ( ) 
Hình 2. 1 Vị trí của một điểm bất kỳ trên lưỡi cắt thứ k sau khi dao quay 
đi một góc θi 
2.2 Một số thông số ảnh hƣởng tới sai số profile răng khi phay lăn 
răng 
2.2.1 Ảnh hưởng của độ chính xác dao phay lăn răng 
2.2.2 Ảnh hưởng của sai số gá đặt dao phay lăn răng 
2.2.3 Ảnh hưởng của điều kiện cắt tới sai số profile răng 
2.2.4 Ảnh hưởng của chế độ bôi trơn làm mát tới sai số profile răng 
2.3 Nghiên cứu phƣơng pháp giảm sai số profile răng dạng nhấp 
nhô liên tục 
2.3.1 Đặt vấn đề 
2.3.2 Điều kiện và tiến trình khảo sát 
 7 
2.3.3 Xử lý kết quả và thảo luận 
2.3.3.1 Mòn mặt sau 
2.3.3.2 Mòn mặt trước 
2.3.3.3 Sai lệch profile răng 
2.3.3.4 Ảnh hưởng của mòn răng cắt dao phay lăn răng tới sai số 
profile răng khi phay lăn răng 
Hình 2. 22 Quan hệ giữa lượng mòn mặt sau và sai số profile răng của 
bánh răng sau khi gia công 
Từ kết quả đo, sử dụng modul xây dựng hàm hồi quy trong phần 
mềm Minitab, xây dựng đƣợc đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa lƣợng 
mòn mặt sau răng cắt và sai số profile răng bên trái của bánh răng trong 
trƣờng hợp sai số profile răng không có dạng sóng hình sin, khi sử dụng 
dầu công nghiệp VG46 nhƣ hình 2.22. Kết quả cho thấy,với độ tin cậy 
95% và sai số profile răng không có dạng sóng hình sin thì có thể biểu 
diễn quan hệ giữa lƣợng mòn mặt sau và sai số profile răng bằng hàm số: 
Fα=9.99082+0.00829957*e
0.040668.hs
Qua đó có thể dự đoán đƣợc sai số profile răng khi biết lƣợng mòn 
mặt sau răng cắt và ngƣợc lại. Sử dụng kết quả đo mòn mặt sau và sai số 
profile răng khi phay lăn răng sử dụng dầu có trộn bột nano để kiểm 
nghiệm mô hình hồi quy. Kết quả phân tích bằng phần mềm Minitab cho 
thấy, với độ tin cậy 95% thì mô hình hồi quy hoàn toàn phù hợp. 
2.4 Nghiên cứu phƣơng pháp giảm sai số profile răng dạng sóng 
hình sin của bánh răng sau khi phay lăn răng 
2.4.1 Cơ sở lý thuyết 
Độ chính xác profile răng của bánh răng sau khi phay lăn răng có thể 
cải thiện đƣợc bằng cách giảm sai lệch lƣợng dịch chuyển điểm tạo hình 
Pk ra khỏi bề mặt thanh răng sinh. Khi xuất hiện độ đảo trục dao và sai số 
bƣớc răng, thì lƣợng xê dịch vị trí răng cắt ra khỏi bề mặt thanh răng sinh 
sẽ bị sai lệch một lƣợng : 
 ( 
 ) ( 
 )(2.10) 
 8 
Sai số profile răng sẽ nhỏ nhất khi đạt giá trị nhỏ nhất bằng 
không với mọi k khi và chỉ khi điều chỉnh độ đảo hƣớng kính trục dao 
phay lăn răng đảm bảo:{
 (2.11) 
2.4.2 Thí nghiệm kiểm chứng 
2.4.2.1 Thiết bị thí nghiệm 
2.4.2.2 Phương pháp điều chỉnh 
2.4.3 Kết quả và thảo luận 
Sai số profile răng của bánh răng khi phay lăn răng có dạng sóng 
hình sin khi có độ đảo hƣớng kính của trục dao, kết quả này phù hợp 
với các tài liệu tham khảo. Khi phay lăn răng trên máy CNC, dao có độ 
chính xác cấp AA, có điều chỉnh vị trí đảo trục dao phay lăn răng trùng 
với vị trí răng cắt có sai số bƣớc răng của dao là lớn nhất, có thể giảm 
đáng kể sai số profile răng. Khi có điều chỉnh vị trí đảo và giá trị độ đảo 
sấp xỉ 10 µm (hình 2.27b) sai số profile răng nhỏ nhất. 
a, R(6.8 µm )-L(5.1 µm) 
 b, R(6.0 µm) – L(3.8 µm) 
Hình 2.27 Sai số profile răng khi PLR trên máy GE15, không điều chỉnh 
vị trí đảo của trục dao với e2≈10 µm và e1≈10 µm; b, có điều chỉnh vị 
trí đảo của trục dao với e2≈10 µm và e1≈10 µm 
Khi phay lăn răng trên máy phay lăn răng chuyên dùng 
YBS3120, nếu tiến hành điều chỉnh vị trí đạt độ đảo hƣớng kính của 
trục dao phay lăn răng, thì có thể gia công đƣợc bánh răng có sai số 
profile răng tƣơng đƣơng cấp 8 với giá trị độ đảo hƣớng kính 
16/1000mm, nhƣ hình 2.32b. Và sai số profile cả hai bề mặt răng nhỏ 
nhất khi điều chỉnh độ đảo nhỏ hơn 10/1000mm, kết hợp với điều chỉnh 
vị trí đảo hợp lý, nhƣ hình 2.31b. 
a, R(17.4 µm )-L(10.4 µm) 
b, R(7.8 µm) – L(9.1 µm) 
Hình 2. 31 Sai số profile răng khi PLR trên máy YBS3120: a, không 
điều chỉnh vị trí đảo của trục dao với e2≈10µm và e1≈5µm; b, có điều 
chỉnh vị trí đảo với e2≈10µm và e1≈5 µm 
 9 
a, R(18.1 µm )-L(9.2 µm) 
b, R(7.3 µm) – L(10.6 µm) 
Hình 2. 32 Sai số profile răng khi PLR trên máy YBS3120: a, không 
điều chỉnh vị trí đảo của trục dao với e2≈16µm và e1≈5µm; b, có điều 
chỉnh vị trí đảo với e2≈16 µm và e1≈5µm 
KẾT LUẬN CHƢƠNG 2 
Việc nghiên cứu ảnh hƣởng của các yếu tố tới sai số profile răng 
của bánh răng trụ thân khai khi gia công trên máy phay lăn răng 
cho thấy: 
Sai số profile răng sinh ra là do vị trí của điểm tạo hình trên răng cắt 
bị xê dịch ra khỏi bề mặt thanh răng sinh trong quá trình gia công. 
Lƣợng xê dịch này phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố nhƣ độ chính xác của 
máy, dao, gá đặt và điều kiện công nghệ. 
Độ đảo hƣớng kính và sai số bƣớc răng là nguyên nhân chính trực 
tiếp gây ra sai số profile răng có dạng sóng hình sin khi phay lăn răng. 
Mòn dao là một nguyên nhân gián tiếp gây ra sai số profile răng có 
dạng nhấp nhô bề mặt khi phay lăn răng, do mòn ảnh hƣởng tới sai số 
profile răng, ảnh hƣởng tới rung động trong quá trình cắt. 
Qua khảo sát mòn dao và sai số profile răng khi phay lăn răng 
sử dụng dầu công nghiệp VG46 và dầu công nghiệp có trộn 0,3% 
bột Al2O3-80nm cho thấy: 
Mặt sau răng cắt chủ yếu xảy ra hiện tƣợng mòn, bong lớp phủ và 
sau đó mòn lớp vật liệu nền. Mặt trƣớc răng cắt chủ yếu xảy ra hiện 
tƣợng nứt, vỡ, bong tróc vết phủ, sau đó mòn lớp vật liệu nền và khi sử 
dụng dầu VG46 thì có quan sát thấy các vết mòn sâu do lẹo dao sinh ra. 
Nghiên cứu cũng cho thấy khi sử dụng dầu bôi trơn làm mát có trộn 
0,3% bột nano Al2O3 thì giảm đáng để mòn răng cắt dao phay lăn răng 
(giảm 24% lƣợng mòn mặt sau), do đó giảm đáng kể sai số profile răng 
so với khi sử dụng dầu VG46. 
Khi profile răng có dạng sóng hình sin thì lƣợng mòn mặt sau ảnh 
hƣởng rất ít tới giá trị sai số profile răng và tồn tại trong cả loạt bánh răng 
đƣợc gia công. Sai số profile có dạng nhấp nhô bề mặt chỉ xuất hiện ở 
những bánh răng cuối của loạt khi dao đã mòn. 
 10 
Khi profile răng không có dạng sóng hình sin, quan hệ giữa lƣợng 
mòn mặt sau răng cắt và sai số profile răng lớn nhất khi phay lăn răng 
có thể biểu diễn theo phƣơng trình: 
 Fα=9.99082+0.00829957*e 0,040668.hs 
Giảm sai số profile răng dạng sóng hình sin bằng cách điều chỉnh 
độ đảo hƣớng kính trục dao phù hợp với sai số bƣớc răng dao PLR. Sai 
số profile răng của bánh răng sau khi PLR sẽ nhỏ nhất khi điều chỉnh độ 
đảo hƣớng kính trục dao phay lăn răng đảm bảo: 
{
Kết quả thí nghiệm cho thấy: Khi phay lăn răng trên máy CNC GE15 
có độ chính xác cao, nếu có điều chỉnh vị trí đảo trục dao thì có thể phay 
bánh răng có độ chính xác cấp 5. Khi phay lăn răng trên máy phay lăn 
răng chuyên dùng (máy YBS3210 – Trung Quốc sản xuất), có thể gia 
công bánh răng có độ chính xác cấp 7. 
CHƢƠNG 3: NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM XÁC ĐỊNH 
THÔNG SỐ TỐI ƢU CỦA DẦU CÔNG NGHIỆP CÓ TRỘN BỘT 
NANO 
3.1 Đặt vấn đề 
3.2. Hệ thống thí nghiệm 
3.2.1.1 Trang thiết bị thí nghiệm 
Hệ thống thí nghiệm đƣợc thiết kế nhƣ sơ đồ hình 3.1. Trong thí 
nghiệm sử dụng dao phay có một răng cắt đƣợc chế tạo từ dao phay lăn 
răng sử dụng trong dây truyền sản xuất của nhà máy FUTU1 (chỉ để lại 
một răng cắt), nhƣ hình 3.3. 
Hình 3. 1 Mô hình thí nghiệm sử dụng dao phay một răng cắt 
 11 
Hình 3.2 Dao phay có một răng cắt 
3.2. 2 Chế độ công nghệ 
3.3 Thiết kế thí nghiệm Taguchi 
3.3.1 Xây dựng ma trận thí nghiệm 
Bảng 3. 5 Các thông số khảo sát và mức giá trị tương ứng 
TT Yếu tố khảo sát 
Ký 
hiệu 
Mức giá trị 
1 2 3 
1 Vận tốc cắt (m/phút) A 38 50 - 
2 Cỡ hạt (nm) B 20 80 135 
3 Tỷ lệ hạt (%) C 0,1 0,3 0,5 
3.3.2 Chỉ tiêu đánh giá 
a, Lực cắt 
Hình 3. 12 Sơ đồ phân tích lực cắt 
Mô hình lực cắt mô tả sơ đồ phân tích lực cắt khi phay bằng dụng 
cụ một răng cắt với góc trƣớc bằng 0. Sử dụng cảm biến lực 3 thành 
phần sẽ đo đƣợc hai thành phần lực Fz, Fy và tính đƣợc lực tổng hợp R. 
Và năng lƣợng cần thiết để bóc tách phoi đƣợc đánh giá bởi thành phần 
lực cắt tổng R, lực cắt tổng này giảm sẽ góp phần làm giảm mòn dụng 
cụ cắt. 
Ngoài ra, tỷ số F/N đại diện cho hệ số ma sát giữa phoi và mặt 
trƣớc của dao. Manuel San-Juan (2012) đã đƣa ra công thức tính hệ số 
ma sát giữa phoi và mặt trƣớc dao khi chiều dày phoi lớn nhất nhƣ sau: 
 ( (
)) (3.5) 
 12 
Nhƣ vậy hệ số ma sát phụ thuộc vào thành phần lực Fz và Fy, hệ số 
ma sát giảm khi tỷ số lực cắt Fz/Fy tăng. Do dó có thể sử dụng tỷ số 
Fz/Fy để đánh giá điều kiện ma sát khi gia công (Fz/Fy tăng đồng nghĩa 
với ma sát giảm). 
 Vì vậy, trong phạm vi nghiên cứu của luận án, Tác giả lựa chọn 
hai thông số liên quan tới các thành phần của lực cắt để khảo sát là lực 
cắt tổng R và tỷ lệ lực cắt Fz/Fy. 
b, Nhiệt độ cắt 
c, Độ nhám bề mặt 
3.3.3 Phân tích kết quả 
3.3.4 Kết quả và thảo luận 
a, Kết quả thí nghiệm 
b, Ảnh hưởng của các yếu tố khảo sát tới lực cắt tổng R 
Hình 3. 20 Ảnh hưởng của các 
thông số tới tỷ số S/N của các giá 
trị lực cắt tổng R 
Hình 3. 21 Ảnh hưởng tương tác 
của các thông số tới tỷ số S/N của 
lực cắt tổng R 
c, Ảnh hưởng của các yếu tố khảo sát tới tỷ lệ lực cắt Fz/Fy 
Hình 3. 24 Ảnh hưởng của các 
thông số tới tỷ số tín hiệu nhiễu 
S/N của tỷ lệ Fz/Fy 
Hình 3. 25 Ảnh hưởng tương tác 
của các thông số tới tỷ số S/N của 
tỷ lệ Fz/Fy 
 13 
d, Ảnh hưởng của các yếu tố khảo sát tới nhiệt cắt 
Hình 3. 28 Ảnh hưởng của các 
thông số tới tỷ số tín hiệu nhiễu 
S/N của giá trị nhiệt độ cắt T 
Hình 3. 29 Ảnh hưởng tương tác 
của các thông số tới tỷ số S/N của 
giá trị nhiệt độ cắt T 
e, Ảnh hưởng của các yếu tố khảo sát tới độ nhám 
Hình 3. 32 Ảnh hưởng của các 
thông số đầu vào tới tỷ số S/N 
của Ra 
Hình 3.33 Ảnh hưởng tương tác 
giữa các thông số tới tỷ số S/N 
của Ra 
Nhận xét: Như vậy sử dụng phương pháp Taguchi đã đánh giá được 
ảnh hưởng của các thông số khảo sát (vận tốc cắt, cỡ hạt và tỷ lệ bột) 
tới các thông số cơ bản của quá trình gia công bao gồm lực cắt, nhiệt 
độ cắt và độ nhám. Trong đó: Tỷ lệ hạt là thông số ảnh hưởng lớn nhất 
tới giá trị lực cắt tổng R, lực cắt R sẽ đạt giá trị nhỏ nhất khi gia công 
với vận tốc cắt 38m/phút, cỡ hạt 20nm và tỷ lệ bột 0.5%. Tác giả cũng 
đánh giá được hệ số ma sát thông qua tỷ số lực cắt, hệ số ma sát nhỏ 
nhất khi sử dụng vận tốc cắt 38m/ph, cỡ hạt nhỏ hơn 20nm với tỷ lệ 
0.5%. Ngoài ra, nhiệt độ cắt đo trên phôi và độ nhám bề mặt gia công 
cũng được sử dụng để đánh giá hiệu quả của quá trình gia công. Tuy 
nhiên, chưa đưa ra được bộ thông số tổng hợp đánh giá nhằm thỏa mãn 
nhiều yếu tố. 
 14 
3.4 Tối ƣu hóa nhiều mục tiêu sử dụng Fuzzy logic kết hợp với 
phƣơng pháp Taguchi 
3.4.1 Chuẩn hóa dữ liệu đầu vào 
3.4.2 Thiết lập hàm mờ và các quy luật mờ 
Quá trình thiết lập mô hình tập mờ và giải mờ đƣợc thực hiện trên 
phần mềm Matlab với 04 dữ liệu đầu vào đại diện cho 04 thông số khảo 
sát trong quy hoạch thực nghiệm Taguchi (lực cắt tổng, tỷ lệ lực cắt, 
nhiệt cắt và độ nhám bề mặt) và một hệ số mờ duy nhất (FRTS). Trong 
nghiên cứu, mô hình mờ đƣợc thiết lập trên phần mềm matlab 9, nhƣ 
hình 3.36. 
Hình 3. 35 Mô hình mờ với 4 thông số đầu vào và 1 thông số đầu ra 
3.4.3 Kết quả và thảo luận 
Sử dụng phần mềm matlab, giải mờ và thu đƣợc hệ số mờ (bảng 
3.28), là chỉ tiêu tổng hợp đánh giá hiệu quả của quá trình gia công. Từ 
đó xếp hạng thứ tự ƣu tiên lựa chọn các bộ thông số công nghệ. Bộ 
thông số thí nghiệm thứ 3 (vận tốc cắt 38 m/ph, cỡ hạt 20nm và tỷ lệ 
0,5%) cho hệ số mờ FRTS lớn nhất (0,899) và bộ thông số thứ 02 (vận 
tốc cắt 38 m/ph, cỡ hạt 20nm và tỷ lệ 0,3%) có hệ số mờ FRTS đứng 
thứ 2 (0.726). 
Hình 3. 1 Ảnh hưởng của các thông số tới hệ số mờ 
FRTS 
 15 
KẾT LUẬN CHƢƠNG 3 
Mô hình phay với dao phay một răng cắt sử dụng chế độ cắt tƣơng 
ứng với chế độ cắt của quá trình phay lăn răng đã đƣợc xây dựng để 
khảo sát hiệu quả của việc sử dụng bột nano trong dung dịch bôi trơn 
làm mát. Một bộ thông số khảo sát đƣợc sử dụng bao gồm lực cắt, điều 
kiện ma sát, nhiệt độ cắt và độ nhám bề mặt. Trong đó, điều kiện ma sát 
trong quá trình cắt đƣợc đánh giá thông qua tỷ lệ lực cắt Fz/Fy. 
Phƣơng pháp thiết kế thí nghiệm TAGUCHI đƣợc sử dụng để 
đánh giá ảnh hƣởng của các thông số công nghệ tới từng thông số 
khảo sát. Thông qua đánh giá giá trị trung bình và tỷ số tín hiệu 
nhiễu cho thấy: 
- Tỷ lệ hạt và cỡ hạt ảnh hƣởng mạnh tới sự thay đổi của lực cắt 
và lực cắt nhỏ nhất khi gia công với cỡ hạt 20nm và với tỷ lệ 0,5% bột 
Al2O3. Đồng thời, tỷ lệ hạt và cỡ hạt cũng ảnh hƣởng mạnh tới tỷ lệ lực 
cắt, hay điều kiện ma sát. Tỷ lệ lực cắt lớn nhất (ma sát nhỏ nhất) khi 
gia công với cỡ hạt 20nm và với tỷ lệ 0,5% bột Al2O3. 
- Vận tốc cắt, Tỷ lệ hạt, cỡ hạt và tƣơng tác giữa chúng ảnh 
hƣởng đáng kể tới tỷ số lực cắt hay điều kiện ma sát. Khi cắt với vận 
tốc 38m/ph thì cỡ hạt ảnh hƣởng lớn đến tỷ số lực cắt, đạt giá trị lớn 
nhất khi sử dụng hạt 20nm. Trong khi với vận tốc 50m/ph thì cỡ hạt gần 
nhƣ không ảnh hƣởng tới tỷ số này. 
- Vận tốc cắt, tỷ lệ hạt, cỡ hạt và tƣơng tác giữa chúng cũng ảnh 
hƣởng đáng kể tới nhiệt cắt đo đƣợc. Cỡ hạt lớn (80nm và 135nm) gần 
nhƣ ảnh hƣởng nhỏ tới nhiệt cắt, cỡ hạt 20nm ảnh hƣởng lớn nhất tới 
giá trị nhiệt cắt. Nhiệt cắt nhỏ nhất khi gia công với vận tốc 38m/ph, cỡ 
hạt 20nm và 0,5% bột. 
- Cỡ hạt là thông số ảnh hƣởng lớn nhất tới độ nhám bề mặt, vận 
tốc cắt và tỷ lệ hạt ảnh hƣởng nhỏ tới độ nhám và không có ảnh hƣởng 
tƣơng tác giữa các thông số khảo sát. 
Phƣơng pháp tối ƣu sử dụng Fuzzy logic kết hợp với phƣơng 
pháp Taguchi đã đƣợc xây dựng, đã đƣa ra hệ số mờ (FRTS) là chỉ tiêu 
tổng hợp dùng để đánh giá ảnh hƣởng của các thông số thí nghiệm. Quá 
trình phay sử dụng dao một lƣỡi cắt có lực cắt tổng nhỏ, nhiệt cắt nhỏ, 
độ nhám nhỏ và tỷ lệ Fz/Fy tăng khi sử dụng dầu bôi trơn làm có trộn 
bột nano Al2O3 với kích thƣớc 20nm (hệ số mờ FRTS lớn) và đạt giá trị 
tối ƣu khi tỷ lệ trộn đạt 0,5%. 
 16 
CHƢƠNG 4: ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG KẾT QUẢ 
NGHIÊN CỨU VÀO QUÁ TRÌNH PHAY LĂN RĂNG TRONG 
THỰC TẾ SẢN XUẤT 
4.1 Đặt vấn đề 
Nghiên cứu ở chƣơng 2 đã cho thấy, điều chỉnh độ đảo dao phù 
hợp với sai số bƣớc răng có thể giảm sai số profile dạng sóng hình sin 
và sử dụng dầu nano có khả năng giảm mòn dao phay lăn răng cải thiện 
quá trình thoát phoi, giảm sai số profile răng có dạng nhấp nhô bề mặt 
của răng bánh răng sau khi phay lăn răng. Đồng thời, nghiên cứu trong 
chƣơng 3 đã cho thấy dầu nano đƣợc tạo ra bằng cách trộn bột nano 
Al2O3 20nm vào dầu công nghiệp VG46 với tỷ lệ 0,5% (Al2O3-20nm-
0,5%) có thể giảm tối thiểu lực cắt, nhiệt độ cắt và cải thiện điều kiện 
ma sát của quá trình cắt sử dụng dao phay một răng cắt. Do đó, dầu 
nano Al2O3-20nm-0,5% có thể ứng dụng vào quá trình phay lăn răng, 
giảm mòn dao phay lăn răng và giảm sai số profile răng sau khi phay 
lăn răng. Vì vậy thực nghiệm kiểm chứng đƣợc thực hiện nhằm đánh 
giá khả năng giảm sai số profile dạng sóng hình sin bằng phƣơng pháp 
điều chỉnh độ đảo phù hợp với sai số bƣớc răng của fao PLR và khả 
năng giảm sai số profile răng dạng nhấp nhô bề mặt bằng cách sử dụng 
dầu công nghiệp có trộn bột Al2O3 kích thƣớc nano vào quá trình phay 
lăn răng trong thực tế sản xuất. 
4.2 Điều kiện thực nghiệm và chỉ tiêu đánh giá 
4.2.1 Điều kiện thực nghiệm 
Với mục đích ứng dụng kết quả nghiên cứu ở chƣơng 2 và 
chƣơng 3 vào quá trình gia công bánh răng trụ trên dây truyền sản xuất 
tại phân xƣởng cơ khí 2, công ty cổ phần phụ tùng máy số 1, TP Sông 
Công, tỉnh Thái Nguyên. Quá trình thực nghiệm sử dụng máy phay lăn 
răng bán tự động YBS3120 và dao phay lăn răng DTR nhƣ đã sử dụng 
ở chƣơng 2. 
Dao phay lăn răng đƣợc gá lên máy và điều chỉnh độ đảo trục dao 
đảm bảo: 
- Độ đảo trục dao nhỏ hơn 16,5 µm (nhƣ trong chƣơng 2) 
- Vị trí đảo trục dao lớn nhất trùng với vị trí có sai số bƣớc răng 
lớn nhất. 
Từ kết quả nghiên cứu ở chƣơng 3 cho thấy sử dụng chế độ gia 
công có chỉ số đánh giá tổng hợp tốt nhất để khảo sát trong điều kiện 
thực tế. Đồng thời so sánh hiệu quả so với chế độ gia công thông 
thƣờng của nhà máy. Do đó lự

File đính kèm:

  • pdftom_tat_luan_an_nghien_cuu_nang_cao_do_chinh_xac_profile_ran.pdf