Mô hình hoá quá trình cắt nhiều dao khi gia công lòng khuôn ba chiều trên máy CNC

Bộ công thơng
Viện máy và dụng cụ công nghiệp
^]




Báo cáo tổng kết Đề tài

M số: 134.10.RD/HĐ-KHCN

Tên đề tài:
Mô hình hoá quá trình cắt nhiều dao khi gia công
lòng khuôn ba chiều trên máy CNC




Cơ quan chủ trì Chủ nhiệm đề tài

TS. Nguyễn Đức Minh ThS. Trần Quang Hng







9067

Hà Nội 10/2011



1
Danh sách các thành viên tham gia
Thực hiện đề tài


TT Họ và tên Học hàm, học vị Cơ quan công tác
1 Trần Quang Hng ThS. Chế tạo máy Viện máy và dụng cụ công nghiệp
2 Nguyễn Quốc Hội KS. Chế tạo máy Viện máy và dụng cụ công nghiệp
3 Nguyễn Anh Thắng KS. Chế tạo máy Viện máy và dụng cụ công nghiệp
4 Phạm Minh Phúc KS. Chế tạo máy Viện máy và dụng cụ công nghiệp
5 Trịnh Quang Hòa KS. Chế tạo máy Viện máy và dụng cụ công nghiệp

2
Bộ công thơng
Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam
Viện máy và dụng cụ công nghiệp
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc


Báo cáo tóm tắt
Thực hiện đề tài 134.10.rd/hĐ-khcn

Tên đề tài: Mô hình hóa quá trình cắt nhiều dao khi gia công lòng khuôn
3 chiều trên máy CNC
Cấp quản lý: Bộ Công Thơng
Cơ quan thực hiện: Viện máy và dụng cụ công nghiệp

Theo tinh thần và nội dung của Hợp đồng nghiên cứu khoa học và phát triển công
nghệ số 134.10.RD/HĐ-KHCN, ký ngày 25/02/2010 với Bộ Công Thơng, Viện máy và
dụng cụ công nghiệp đã hoàn thành đề tài Mô hình hóa quá trình cắt nhiều dao khi gia
công lòng khuôn 3 chiều trên máy CNC.
1. Các nội dung nghiên cứu và tiến trình thực hiện
1.1. Thời gian bắt đầu: 01/2010
1.2. Nghiên cứu lý thuyết tổng quan và các vấn đề có liên quan: 01/2010 ữ 02/2010
1.3. Nghiên cứu lý thuyết về mòn và tuổi bền dụng cụ cắt: 02/2010 ữ 03/2010
1.4. Nghiên cứu lý thuyết tối u hóa chế độ cắt: 03/2010 ữ 04/2010
1.5. Nghiên cứu lý thuyết mô hình hóa chế độ cắt: 04/2010 ữ 05/2010
1.6. Nghiên cứu xây dựng mô hình thực nghiệm: 05/2010 ữ 06/2010
1.7. Tiến hành thực nghiệm và thu thập số liệu: 06/2010 ữ 07/2011 (bị chậm trễ so với dự

kiến ban đầu do các kết quả thực nghiệm không đạt yêu cầu, phải làm lại nhiều lần - đã có
công văn giải trình với Bộ Công Thơng).
1.8. Tổng hợp và xử lý các số liệu thí nghiệm, viết báo cáo: 07/2011 ữ 10/2011
1.9. Nghiệm thu cấp cơ sở và chuẩn bị hồ sơ nghiệm thu cấp Bộ: 07/2011 ữ 10/2011
1.10. Hoàn thiện báo cáo tổng kết đề tài: 12/2011




3
2. Kết quả
Đề tài đã tạo ra đợc bộ sản phẩm theo nh nội dung thuyết minh của đề tài bao
gồm:
- Xây dựng đợc tính toán lý thuyết và mô hình thực nghiệm về mài mòn và tuổi
bền dụng cụ cắt.
- Xây dựng đợc tính toán lý thuyết và mô hình thực nghiệm về tối u hóa chế độ
cắt.
- Thực hiện đợc các nghiên cứu về mô hình hóa quá trình cắt.
- Thực hiện thành công công tác thực nghiệm, so sánh với nghiên cứu lý thuyết để
từ đó rút ra đợc những kết luận và đề xuất các nghiên cứu tiếp theo.

3. Sử dụng kinh phí đề tài
Kinh phí đợc cấp cho đề tài đã đợc sử dụng đúng mục đích theo nh các hạng mục
đã nêu trong dự toán ban đầu. Toàn bộ kinh phí từ nguồn NSNN của đề tài (100.000.000đ
- Một trăm triệu đồng) đã đợc sử dụng hết để:
- Mua vật t, nguyên vật liệu, tài liệu, dụng cụ phục vụ cho các công việc của đề
tài.
- Thuê khoán chuyên môn
- Vật t, văn phòng phẩm, công tác phí,

4. Kết luận và hớng phát triển
Đề tài 134.10.RD/HĐ-KHCN đã hoàn thành và đã đạt đợc một số kết quả nhất định
sau:
- Xây dựng đợc phơng pháp nghiên cứu mô hình hóa quá trình cắt khi phay trên
máy phay CNC trên cơ sở nghiên cứu đồng thời các đại lợng đặc trng. Kết quả là
đã thiết lập đợc các phơng trình biểu diễn mối quan hệ giữa các đại lợng đặc
trng cơ bản nh: lực cắt, độ nhám bề mặt, lợng mòn dụng cụ với các thông số
công nghệ trong quá trình gia công nh: vận tốc cắt, lợng chạy dao, chiều sâu cắt
và thời gian gia công. Mô hình các đại lợng này cho phép tính toán xác định giá trị
các đại lợng đặc trng tại thời điểm bất kỳ, với chế độ cắt bất kỳ của quá trình gia
công, góp phần xây dựng cở sở để giải bài toán xác định chế độ cắt tối u khi phay
trên máy phay CNC. Phơng pháp nghiên cứu này có thể ứng dụng cho các phơng
pháp gia công khác trong gia công cắt gọt nh: Tiện, phay cao tốc, mài,

4
- Đánh giá đợc u điểm, khả năng ứng dụng của dao phay cầu trong việc gia công
các bề mặt phức tạp đồng thời cũng chỉ ra những khó khăn, hạn chế khi sử dụng
chúng để gia công đồng thời xác định đợc điều kiện để đỉnh dao tham gia vào quá
trình cắt gọt.
- Thiết lập đợc các phơng trình biểu diễn mối quan hệ giữa các đại lợng đặc
trng trong quá trình gia công.
- Đã xây dựng đợc phơng pháp đánh giá tuổi bền của dao phay đồng thời bằng
nhiều chỉ tiêu. Trong điều kiện gia công cụ thể ta có thể lựa chọn đợc giá trị tuổi
bền hợp lý, góp phần tiết kiệm chi phí, nâng cao hiệu quả sản xuất
- Thiết kế đợc hệ thống thí nghiệm hiện đại có thể phục vụ cho công tác đào tạo và
nghiên cứu khoa học của Viện IMI. Xây dựng đợc phơng pháp xử lý số liệu hiện
đại, chính xác và tin cậy trên cơ sở ứng dụng các phần mềm ứng dụng mạnh nh
MATLAB R12, EXCEL.

Một số kiến nghị về những nghiên cứu tiếp theo

- Xây dựng thêm các mô hình các đại lợng đặc trng nh: rung động, nhiệt cắt,
cũng nh mở rộng thêm các thông số đầu vào để quá trình nghiên cứu mô hình hóa
quá trình cắt khi phay nhiều loại dao trên máy CNC càng đầy đủ và toàn diện cũng
nh nâng cao đợc độ chính xác của kết quả nghiên cứu.
- Sử dụng phơng pháp nghiên cứu cũng nh mô hình thực nghiệm để tiếp tục hoàn
thiện cơ sở dữ liệu chế độ cắt khi phay trên máy phay CNC với các sơ đồ phay khác
nhau cũng nh mở rộng nghiên cứu với các nguyên công khác nhau.
- Kết hợp với các kiến thức đo lờng, tự động hóa, tiếp tục xây dựng hệ thống điều
khiển thích nghi bằng sơ đồ điều khiển ngoài với tín hiệu điều khiển là lực cắt hoặc
có thể là các tín hiệu chuyển đổi từ lực cắt nh công suất cắt hoặc các tín hiệu khác
nh: thời gian gia công, lợng mòn dao hay chiều cao nhâp nhô tế vi bề mặt (nếu có
đo lờng chủ động các đại lợng này trong quá trình gia công).


Chủ nhiệm đề tài



ThS. Trần Quang Hng


5
Báo cáo khoa học
đề tài 134.10.rd/hĐ-khcn

Tên đề tài: Mô hình hóa quá trình cắt nhiều dao khi gia công lòng khuôn 3 chiều
trên máy CNC

Nội dung báo cáo

Mở đầu:
- Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nớc
- Mục tiêu đề tài

Nội dung chính của đề tài:
Chơng 1: Các lý thuyết cơ sở
Chơng 2: Xây dựng hệ thống thực nghiệm
Chơng 3: Nghiên cứu và đánh giá kết quả thực nghiệm

Kết luận và hớng phát triển:
- Các kết quả đạt đợc
- Hớng phát triển













6
Mục lục

Nội dung Trang
Mở đầu

8
Chơng 1: Các lý thuyết cơ sở
9
1.1. Mòn và tuổi bền dụng cụ cắt
9
1.1.1. Tổng quan về mòn và tuổi bền của dụng cụ cắt 9
1.1.2. Các phơng pháp xác định sức bền phần cắt của dụng cụ 10
1.1.3. Quan hệ giữa tuổi bền và các yếu tố chế độ cắt 15
1.2. Tối u hoá chế độ cắt
17
1.2.1. Khái niệm và ý nghĩa của tối u hoá 17
1.2.2. Các hình thức tối u hoá 17
1.4. Mô hình hoá
21
1.4.1. Khái niệm chung 21
1.4.2. Khái niệm cơ bản về mô hình hóa hệ thống 23
1.4.3. Phơng pháp mô phỏng 27
1.4.4. Các bớc nghiên cứu mô phỏng 28
Chơng 2: xây dựng hệ thống thực nghiệm
31
2.1. Đặt vấn đề
31
2.2. Xây dựng mô hình thực nghiệm
31
2.2.1. Sơ đồ thí nghiệm tổng quát 31
2.2.2. Các thông số cơ bản của hệ thống thí nghiệm 32
2.2.3. Thiết bị đo 35
2.3. Nội dung thực nghiệm
37
2.2.1. Xác định thành phần lực cắt trong quá trình gia công 37

2.2.2. Xác định độ nhám bề mặt của chi tiết sau gia công 38
2.2.3. Xác định lợng mòn dụng cụ đo 39
2.2.4. Kết nối hệ thống đo lực cắt nhiều thành phần kiểu áp điện 40
2.2.5. Kết quả đo 42
2.2.6. Xây dựng phơng pháp xử lý số liệu 43
Chơng 3: nghiên cứu và đánh giá kết quả th.nghiệm
48

7
3.1. Thực nghiệm với dao phay ngón ghép mảnh cắt xoay
48
3.1.1. Xây dựng phơng pháp thực nghiệm
48
3.1.2. Phơng pháp tiến hành thực nghiệm 51
3.1.3. Các kết quả mô hình hóa quá trình cắt khi phay
70
3.1.4. Thiết lập phơng trình biểu diễn mối quan hệ qua lại giữa các
đại lợng đặc trng cơ bản
76
3.3.5. Xây dựng phơng pháp xác định tuổi bền dao bằng cách sử
dụng đồng thời nhiều chỉ tiêu
78
3.2. Thực nghiệm với dao phay đầu cầu ghép mảnh cắt xoay
80
3.2.1. Mục đích thực nghiệm
80
3.2.2. Các giới hạn của thực nghiệm 80
3.3.3. Mô hình toán học
80
3.2.4. Các thông số đầu vào của thực nghiệm

81
3.3.5. Thực nghiệm xác định tuổi bền
84
Kết luận chung và kiến nghị về những nghiên cứu
tiếp theo
88
Tài liệu tham khảo
90













8
Mở đầu

Hiện nay, việc sử dụng các máy CNC để thay thế cho các máy công cụ thông
thờng trong việc gia công chi tiết đang đợc thực hiện một cách rộng rãi trên thế giới
cũng nh tại Việt Nam, đặc biệt là đối với các chi tiết phức tạp, đòi hỏi độ chính xác cũng
nh chất lợng rất cao. Bên cạnh đó, việc xác định đợc quỹ đạo gia công hợp lý nhằm rút
ngắn thời gian gia công, đảm bảo độ chính xác gia công; xây dựng đợc tuổi bền hợp lý
của các dụng cụ cắt cùng tham gia gia công để tạo ra một quy trình gia công tối u cũng

đang là một đòi hỏi cấp thiết của thực tế.
Một trong những định hớng phát triển của Viện máy và dụng cụ công nghiệp là
nghiên cứu, chế tạo các loại máy CNC có đủ chất lợng và giá cả cạnh tranh với các sản
phẩm của các quốc gia khác đang có mặt trên thị trờng. Việc nghiên cứu mô hình hoá
quá trình cắt nhiều dao trên máy CNC là phù hợp cũng nh để hỗ trợ cho định hớng phát
triển đó.
Nội dung của đề tài bao gồm ba phần chính:
- Nghiên cứu về mài mòn và tuổi bền dụng cụ cắt.
- Nghiên cứu về tối u hoá chế độ cắt.
- Nghiên cứu về mô hình hoá.
Ngoài ra, phần thực nghiệm để phục vụ cho các nghiên cứu lý thuyết cũng đợc
trình bày trong phần nội dung của đề tài.












9
Chơng 1: Các lý thuyết cơ sở

1.1. Mòn và tuổi bền dụng cụ cắt
1.1.1. tổng quan về mòn và tuổi bền của dụng cụ cắt
Nh đã nói ở trên, năng suất và chất lợng của sản phẩm bị hạn chế rất nhiều bởi sức

bền và tuổi bền mòn của dụng cụ. Dới tác dụng của các yếu tố: nhiệt, lực cắt,làm phần
cắt của dụng cụ bị mòn nhanh chóng. Khi sức bền phần cắt không đủ thì dụng cụ bị phá
huỷ dòn, gãy do kết quả của quá trình biến dạng phần cắt dụng cụ.
Trong thực tế, để tránh sự phá huỷ phải nâng cao sức bền phần cắt hoặc giảm chế độ
cắt song điều đó lại ảnh hởng trực tiếp tới năng suất. Do đó, phải nghiên cứu cơ chế phá
huỷ phần cắt của dụng cụ, tìm ra quy luật trên cơ sở tính toán để nâng cao sức bền phần
cắt là rất quan trọng, đặc biệt là trong sản xuất tự động.
Dụng cụ cắt thông thờng bị phá huỷ dòn và dẻo. Có hai nguyên nhân chính để dẫn
tới sự phá huỷ này là:
- tiếp xúc trên mặt trớc của dụng cụ với phoi.
- tiếp xúc trên mặt sau của dụng cụ với chi tiết gia công.

Hình 1.1 - Tiếp xúc trên mặt trớc
Bằng phơng pháp chụp ảnh tế vi, ta xác định đợc tiếp xúc trên mặt trớc của dụng
cụ với phoi đợc chia làm 2 phần: phần tiếp xúc dẻo và phần tiếp xúc đàn hồi. Trên phần
tiếp xúc dẻo phoi trợt qua lỡi cắt trên mặt trớc tạo thành hiện tợng chèn đùn. Còn trên
phần tiếp xúc đàn hồi, phoi trợt bên ngoài mặt trớc.

10

Hình 1.2 - Hình dạng vùng chèn ở vùng tiếp xúc giữa dao và phoi
Việc nghiên cứu quá trình tiếp xúc trên mặt sau có ý nghĩa lớn để phân tích độ mòn
của dụng cụ cũng nh để giải thích một số vấn đề liên hệ với tính biến dạng của lớp bề
mặt chi tiết khi gia công. Những nghiên cứu đó chứng tỏ rằng tác dụng của lực cắt lên mặt
sau của dụng cụ chứng tỏ rằng chúng là phản lực đàn hồi của bề mặt cắt. Các nhân tố ảnh
hởng tới lực tác dụng lên mặt sau chủ yếu là chiều rộng cắt b, các nhân tố khác ít có ảnh
hởng hơn.

1.1.2. Các phơng pháp xác định sức bền phần cắt của dụng cụ
Phần cắt của dụng cụ vừa bị phá huỷ dòn, vừa bị phá huỷ dẻo. Trong kỹ thuật, để

tính toán sự phá huỷ này, ta thờng áp dụng phơng pháp tính toán theo ứng suất cho
phép.

1.1.2.1. Phơng pháp xác định sức bền dòn
Để tính toán sức bền dòn, ta dụng điều kiện tình trạng ứng suất giới hạn đợc thể
hiện bới công thức:

tđ
=
1
[
b
/(
-b
)].
3
(1.1)

-b
: giới hạn bền khi nén.
Công thức này sử dụng khi
1
0 và
3
0.
Phá huỷ xảy ra khi
tđmax
=
b
.

Hệ số dự trữ sức bền dòn thờng đợc lấy tuỳ theo giá thành và cấu trúc, độ dòn
đồng nhất, ứng suất d của vật liệu.


11
1.1.2.2. Phơng pháp xác định sức bền dẻo
Qua nghiên cứu thực nghiệm ta nhận thấy rằng chảy dẻo của vật liệu dụng cụ ở lớp
tiếp xúc theo mặt sau. ứng suất tơng đơng đợc xác định theo cùng với tình trạng ứng
suất giới hạn Mize Hucki:
2
yzzy
2
z
2
ytd
.3. ++=
(1.2)

y
,
z
,
yz
tơng ứng với ứng suất pháp và ứng suất tiếp.
Điều kiện chảy dẻo có thể biểu diễn ở dạng:

tđmax
=
T
(1.3)

Hệ số dự trữ sức bền dẻo:
n
T
=
T
/
tđmax
(1.4)
Tình trạng biến dạng lớp tiếp xúc ở mặt sau gần nh là tình trạng trợt đơn. Khi trợt
đơn các đờng trợt là đờng thẳng, ứng suất là hằng số dọc các đờng trợt và bằng giá
trị trung bình ứng suất chính =(
1
+
2
)/2.
ứng suất tiếp
yz
đợc xác định bởi lực ma sát bề mặt tiếp xúc và bằng lực ma sát
đơn vị. Khi xác định ứng suất tiếp của dụng cụ ở mặt sau cần tính đến ứng suất pháp tiếp
xúc trên mặt trớc tác dụng lên lỡi cắt hớng vào mặt sau. Do đó, ứng suất tiếp có thể
viết dới dạng:

yz
=
1
+
x
(1.5)

1

: ứng suất tiếp do ma sát ở mặt sau.

x
: ứng suất tiếp từ ứng suất pháp trên mặt trớc.
Từ đó, ta có:
x1
2
1N
2
yz
2
1Ntd
.(3.3 ++=+=
(1.6)
Mà:
x
= C.
NZ
Hệ số dự trữ sức bền dẻo:
()
2
NZ1
2
1N
T
T
.C.3
n
++

= (1.7)
Do đó, muốn xác định sức bền dòn và sức bền dẻo phần cắt dụng cụ cần phải biết giá
trị ứng suất tiếp xúc, giới hạn bền và giới hạn dẻo của vật liệu dụng cụ.



12
1.1.2.3. Hiện tợng mòn và cơ chế mòn của dụng cụ
Khi hai vật thể chuyển động tơng đối với nhau và có sự tiếp xúc thì cả hai vật thể sẽ
bị mài mòn. Mòn của dụng cụ là một tất yếu và là một hiện tợng xảy ra thờng xuyên
đối với dụng cụ cắt. Trên cơ sở nghiên cứu đối với các vật liệu dụng cụ nh thép gió,
HKC, kim cơng, gốm,ngời ta xây dựng cơ chế mòn của dụng cụ cắt và thiết lập cơ
chế mòn theo quy luật của nó.
Để có thể thiết lập đợc một mối quan hệ thay đổi có quy luật của sự mài mòn cần
phải đi sâu vào nghiên cứu bản chất của nó, đó chính là các cơ chế mòn. Có rất nhiều cơ
chế mòn và đợc chia làm các loại mòn chủ yếu sau:

1.1.2.3.1. Mài mòn vì chảy dính
Đây là phơng thức phổ biến hơn cả. Dụng cụ bị mòn do vật liệu dụng cụ bị bám
dính vào chi tiết gia công hay phoi trong quá trình ma sát với chúng. Hiện tợng này xảy
ra mãnh liệt khi áp lực cao và chuyển động liên tục.
Khi các bề mặt tiếp xúc trợt lên nhau trong qúa trình cắt liên tục, xuất hiện các
phần tử chảy dính. Bề mặt dụng cụ theo các điểm riêng biệt tiếp xúc thực, chịu tác dụng
của ứng suất cắt (lực cắt, trợt). Kết quả là các phần tử nhỏ của vật liệu tách ra khỏi bề
mặt, thông thờng từ các loại vật liệu dẻo dễ bị chảy dính hơn.
Trong quá trình cắt, các phần tử chảy dính gắn vào bề mặt, xuất hiện, mất đi có tính
chất chu kỳ trong các phạm vi hẹp trên bề mặt dụng cụ. Kích thớc các phần tử nhỏ dao
động từ vài phần nghìn tới vài phần trăm mm, còn diện tích tiếp xúc thực chịu dính
khoảng 10% ữ 60% diện tích tiếp xúc tiêu chuẩn.
Các nghiên cứu cho thấy khi cắt với tốc độ thấp các vật liệu có sức bền lớn, mòn vì

dính ở dụng cụ thép gió nhỏ hơn nhiều so với HKC còn khi cắt với tốc độ cắt cao và nhiệt
cắt lớn thì ngợc lại. Lợng vật liệu chảy dính tuỳ thuộc cơ tính vật liệu gia công.
Lợng vật liệu dụng cụ tách khỏi bề mặt dụng cụ trên một đơn vị hành trình cắt phụ
thuộc rất nhiều vào cơ tính của vật liệu gia công. Lợng vật liệu chảy dính đó phụ thuộc
vào chỉ số giới hạn bền và độ cứng tiếp xúc của vật liệu dụng cụ và vật liệu gia công:
c
d
H
H
=
(1.8)
- H
d
: độ cứng tiếp xúc dụng cụ.
- H
c
: độ cứng tiếp xúc chi tiết.

13
càng lớn thì khối lợng phần tử dụng cụ chảy dính (lợng mòn dính) càng nhỏ.
Để xác định chiều dài hành trình cắt L đến khi dao mòn, ta có thể sử dụng công thức
sau đây:
y
x
k
z
ma
n
a X
.CT.vL

==
(1.9)
Trong đó: - : giới hạn bền của lớp tiếp xúc vật liệu dụng cụ cắt.
- X
a
: yếu tố xác suất thay đổi vì vật liệu chảy dính (X
a
< 1).
-
m
: thông số cơ học xác suất thay đổi vật liệu (
m
< 1).
- a: chiều dày cắt.
-

: ứng suất tiếp xúc ở mặt trợt.
-
k
: sức bền đứt ở lớp tiếp xúc của vật liệu gia công.
- n, x, y, z: các số mũ (n x 1, y z 1).

1.1.2.3.2. Mòn do hạt mài (do cào xớc)
Một trong những cơ chế mài mòn dụng cụ cắt là mài mòn do hạt mài. Đây là hiện
tợng mòn do phoi của vật liệu gia công cào xớc bề mặt tiếp xúc của dụng cụ tác dụng
nh một hạt mài nhỏ cắt vào bề mặt dụng cụ.
Bề mặt tiếp xúc của dụng cụ càng cứng thì mòn do cào xớc càng giảm. Khi xảy ra

hiện tợng lẹo dao rất dễ gây cào xớc trên mặt sau của chi tiết.
Nh vậy các dụng cụ cắt với tốc độ thấp và nhiệt nhỏ thờng bị mòn do dính và cào
xớc.
Qua nghiên cứu thực nghiệm ta có các kết luận sau:
- Khi gia công bằng dao HKC, các phần tử hoá chất có hoạt tính của HKC sẽ nâng
cao tuổi bền dụng cụ bởi vì mòn dính giảm và mòn do cào xớc hoá học ít.
- Khi gia công bằng các dụng cụ cắt thép gió, các phần tử hoá chất có hoạt tính cao
làm tăng độ mòn cơ hoá, cào xớc và giảm tuổi bền dụng cụ.

1.1.2.3.3. Mòn khuếch tán
Do nhiệt độ cao, biến dạng dẻo lớn nên xảy ra sự khuếch tán của vật liệu dụng cụ
vào phoi và chi tiết gia công trong quá trình cắt gây ra hiện tợng mòn dụng cụ.

14
Trong khoảng 180gy cắt thì thời gian tiếp xúc của các phần tử vật liệu gia công theo
mặt sau dụng cụ là 0.01gy, lợng vật liệu hoà tan vào mặt cắt lớn hơn so với trờng hợp
hai vật ở trạng thái tĩnh.
Nhờ nghiên cứu mòn khuếch tán mà ngời ta có thể tính tuổi bền theo độ mòn mặt
sau dụng cụ.
Khi lớp khuếch tán là dung dich đặc, tuổi bền theo mặt sau đợc xác định theo công
thức:
2/12/1
0
2/1
1
2/3
s
s
K.D.C.v.
m

m
.G).tg.tg1(3
G.h.tg.
T



=
(1.10)
Khi lớp khuyếch tán là vật liệu trung gian:
2/12/1
0
2/1
gs
1
2/3
s
s
K.D.C.v.G.G).tg.tg1(6
G.h.tg.
T


=
(1.11)
Trong đó: - G
1
: mật độ vật liệu dụng cụ (độ đồng nhất).
- G: mật độ vật liệu gia công (độ đồng nhất).
- v: tốc độ cắt.

- m
s
: trọng lợng nguyên tử của phần tử khuếch tán.
- m: trọng lợng nguyên tử của dung dịch đặc.
- C
0
: mật dộ nguyên tử của phần tử khuếch tán.
- D: hệ số khuếch tán.
- h
s
: độ mòn theo mặt sau.
- K: hệ số vật liệu gia công trong lớp khuếch tán theo
mặt sau.
- : góc sau.
- : góc trớc.
- G
g
: nồng độ của phần tử khuếch tán trong vật liệu
trung gian.



15
1.1.3. Quan hệ giữa tuổi bền và các yếu tố chế độ cắt
Khái niệm tuổi bền dụng cụ đợc xác định bởi thời gian làm việc liên tục của dụng
cụ giữa 2 lần mài lại. Nó quyết định năng suất và giá thành sản phẩm.
Những yêu cầu về chất lợng bề mặt, năng suất và giá thành là các yếu tố cơ bản để
lựa chọn chế độ cắt.
Ta có: V.T
m

= const
Các nghiên cứu chỉ ra rằng phần lớn dụng cụ bị mòn là do các nguyên nhân từ nhiệt.
Khi cắt với tốc độ lớn, nhiệt cắt cao thì công suất tiếp xúc giảm cờng độ dính tăng, xuất
hiện mòn khuếch tán dẫn tới tuổi bền giảm.
Ta lập quan hệ ảnh hởng của nhiệt độ ở mặt tiếp xúc dụng cụ và bề mặt chi tiết gia
công đến độ mòn và độ cứng của hợp kim cứng.
Khi nhiệt cắt cao (tốc độ cắt cao), quan hệ giữa sức bền tế vi cua HKC với công suất
tiếp xúc bắt đầu giảm và cờng độ mòn dính tăng, tiếp tục tăng nhiệt độ bắt đầu xuất hiện
mòn khuếch tán dẫn đến kết quả tổng mòn tăng và tuổi bền giảm.

Hình 1.3 - Quan hệ giữa tốc độ và tuổi bền
(Dao HKC-BK8, cắt thép 40Cr, t = 1 mm, s = 0.1 mm/s)
Một thông số quan trọng khi nghiên cứu tuổi bền của dụng cụ là chiều dài hành trình
(chiều dài hành trình cắt trong tuổi bền dụng cụ là V.T và V.T.a). Các thông số đó cũng là
hàm số của tốc độ cắt và nhiệt độ.
Thực nghiệm ở tốc độ thấp khi tăng tốc độ cắt (tăng nhiệt cắt) thì chiều dài hành
trình cắt V.T.(.m) và diện tích cắt V.T.a tăng lên đến cực đại ở giá trị tốc độ cắt và nhiệt
cắt xác định. Sau đó khi tăng V và t thì V.T và V.T.a giảm.

16

Hình 1.4 - Quan hệ giữa V.T-V và V.T-
(Cắt thép 40Cr bằng dao thép gió P18, t = 1 mm, a = 0.1 mm)
Cách lựa chọn tốc độ cắt hợp lý (tối u)
Tốc độ cắt tối u tơng ứng với tuổi bền hợp lý tuỳ theo yêu cầu sản xuất thực tế.
Phải xác định sao cho năng suất cắt là lớn nhất mà giảm giá thành sản phẩm tới mức
tối thiểu.
Bên cạnh việc sử dụng các vật liệu dụng cụ ngày càng tốt, hoàn thiện kết cấu hình
học của dao về góc trớc, góc sau, góc nghiêng chính,kết hợp với chế độ trơn nguội
hợp lý, phải có một chế độ cắt tối u tơng ứng để dụng cụ có tuổi bền cao nhất. Xuất

phát từ việc đảm bảo diện tích lớp bề mặt gia công của chi tiết lớn nhất và lợng mòn nhỏ
nhất.
Khi năng suất lớn nhất (Q
max
), ta có:
n
0
n
.).1n(
C
v

=
(1.12)
Tuổi bền và tốc độ cho năng suất cao đảm bảo thời gian hao phí cho sản xuất một
chi tiết là nhỏ nhất.
Chế độ cắt cho năng suất cao do vậy mà không lợi về kinh tế.
Chế độ cắt tối u về chi phí sản phẩm đợc xác định nh sau:
n
0
k
).
E
S
).(1n(
C
v
+
=
(1.13)

17
T
k
= (n-1)..(+S/E) (1.14)
Ta thấy tuổi bền dụng cụ khi làm việc với một dụng cụ cho giá thành sản phẩm nhỏ
nhất. Do đó, khi làm việc trên máy nhiều dụng cụ tuổi bền dụng cụ tăng lên rất nhiều.
Điều này phù hợp với nền sản xuất hiện đại với các máy móc tích hợp hệ thống và máy tự
động thay dao với ổ chứa dao lên tới hàng chục dụng cụ.
Để tốc độ và tuổi bền cho hao phí là nhỏ nhất thì ta có thể lập quan hệ giữa diện tích
gia công và tốc độ cắt để có đợc tốc độ cắt tối u. Trên cơ sở xây dựng đồ thị: Q - T, An
- T, S - T và Q - V, An - V, S - V.
Nếu giá thành dụng cụ và hao phí sử dụng nhỏ thì Tk và Vk không khác nhiều so
với Tn, Vn, khác nhiều với T
0
và V
0
.

1.2. tối u hoá chế độ cắt
1.2.1. Khái niệm và ý nghĩa của tối u hoá
Tối u hóa quá trình gia công cắt gọt là phơng pháp nghiên cứu xác định chế độ cắt
tối u thông qua mối quan hệ việc xây dựng mối quan hệ toán học giữa hàm mục tiêu kinh
tế với các thông số của chế độ gia công ứng với một hệ thống giới hạn về mặt chất lợng,
kỹ thuật và tổ chức của nhà máy.
Các bớc cơ bản của việc nghiên cứu tối u hóa quá trình cắt gọt bao gồm:
- Xây dựng hàm mục tiêu của quá trình gia công.
- Xây dựng các giới hạn từ đó xác định miền giới hạn của bài toán
- Khảo sát, biện luận để xác định chế độ công nghệ hợp lý

1.2.2. Các hình thức tối u hoá
Có hai phơng pháp tối u hóa quá trình cắt gọt đó là tối u hóa tĩnh và tối u hóa
động
1.2.2.1. Tối u hóa tĩnh
Tối u hóa tĩnh hay còn gọi là tối u hóa trớc là quá trình nghiên cứu và giải
quyết bài toán tối u dựa trên mô hình tĩnh của quá trình cắt.
Nhợc điểm của tối u hóa tĩnh là không chú ý đến động lực của quá trình cắt,
nghĩa là không chú ý đến các đặc điểm mang tính chất ngẫu nhiên và thay đổi theo thời
gian nh:
- Độ cứng của vật liệu gia công không đồng nhất.

18
- Lợng d gia công không đều.
- Lợng mòn của dao thay đổi theo thời gian
- Sau khi xác định đợc chế độ cắt gia công hợp lý ngời ta tiến hành điều chỉnh
máy làm việc theo các thông số của chế độ đó. Trong quá trình làm việc các
thông số này đợc điều chỉnh lại.
Do đặc điểm trên đây tối u hóa tĩnh cha giải quyết vấn đề triệt để. Mặc dù vậy
ngày nay tối u hóa tĩnh vẫn đợc nghiên cứu và ứng dụng rộng rãi vì nó rất đơn giản,
dễ áp dụng và đảm bảo tính hiệu quả.

1.2.2.2. Tối u hóa động
Còn gọi là tối u hóa quá trình cắt gọt là quá trình nghiên cứu tối u hóa dựa
trên mô hình động của quá trình cắt do đó trong quá trình nghiên cứu có chú ý tới các
đặc điểm mang tính ngẫu nhiên và thay đổi theo thời gian
Quá trình cắt hệ thống các đại lợng đo lờng đo các đại lợng thuộc về chi tiết
(nh kích thớc chi tiết, sai số hình dạng của chi tiết) các đại lợng thuộc về dao và hệ
thống công nghệ (nh độ mòn dao, lực cắt, nhiệt cắt, rung động của hệ thống công
nghệ) và chuyển sang hệ thống xử lý nhanh. Sau đó hệ thống xử lý nhanh xác định
ngay chế độ cắt tối u và kết qủa cho bộ phận tiếp theo để tự động điều chỉnh máy làm

việc theo chế độ cắt đã đợc xác định.
Trong qúa trình làm việc mặc dầu xuất hiện yếu tố ngẫu nhiên và thay đổi theo
thời gian nh độ cứng vật liệu không đồng nhất, lợng d gia công không đều, lợng
mòn của dao thay đổi theo thời gian nhng nhờ có các tín hiệu do hệ thống đo lờng
chủ động cung cấp, hệ thống xử lý nhanh và luôn luôn xác định đợc chế độ cắt hợp lý
ở các thời điểm tơng ứng, cung cấp kịp thời cho hệ thống điều khiển tự động đảm bảo
cho máy luôn luôn làm việc với ché độ hợp lý.
Nh vậy khác với tối u hóa tĩnh, ở tối u hóa động chế độ gia công chẳng
những đợc điều chỉnh trớc mà còn đợc tự động điều chỉnh ngay trong quá trình cắt.
Tối u hóa động giải quyết vấn đề triệt để hơn so với tối u hóa tĩnh nhng cũng
phức tạp hơn tối u hóa tĩnh rất nhiều vì tối u hóa động gần gắn liền với đo l
ờng chủ
động và điều khiển thích nghi. Tuy nhiên, do tính hiệu quả của nó, tối u hóa động sẽ
đợc phát triển mạnh mẽ trong thế kỷ 21.


19

1.2.3. Cơ sở kinh tế kỹ thuật của tối u hoá
Muốn thực hiện tối u hóa quá trình gia công cắt gọt phải dựa trên mối quan hệ
kinh tế - kỹ thuật đợc thiết lập đợc xuất phát từ bản chất vật lý của quá trình cắt cũng
nh dựa trên tính chất đặc trng của từng nguyên công. Các mô hình toán học mô tả
mối quan hệ giữa lực cắt, tuổi bền của dụng cụ với các thông số công nghệ cần tối u là
cơ sở để thực hiện tối u hóa quá trình gia công cắt gọt.

1.2.3.1. Mô hình lực cắt
Từ sơ đồ lực cắt đơn vị K đợc xác định nh sau:

2
1

.

k
ZZZ
ak
st
F
ab
F
A
F
K ====
(N/mm
2
) (1.15)

Trong đó: A- tiết diện ngang của phoi (mm
2
)
a- Chiều dày phoi (mm)
a= s.sin
- Góc nghiêng chính của dao (độ)
b- Chiều rộng phoi (mm)

sin
t
b =

t- Chiều sâu cắt (mm)
Giá trị k

1
và số mũ k
2
phụ thuộc vào các điều kiện giữa gia công cụ thể nh vật
liệu gia công, vật liệu dao, kết cấu bộ phận cắt của dụng cụ cắt, chế độ bôi trơn và làm
nguội khi cắt,
F
z
=k
1
.b.a
1+k2
sin
k2
(1.16)
Trong đó: k
1
= k
10.
k
11
k
1i
Với k
1i
là hệ số xét tới ảnh hởng của các yếu tố đặc trng cho điều kiện gia công
cụ thể tới lực cắt, các gia trị k
1i
phải xác định bằng thực nghiệm:
Các thành phần F

x
, F
y
đợc tính theo công thức F
z
F
x
= C
x
.F
z

F
y
= C
y
.F
z


20
F
2
= F
x
2
+F
y
2
+F

z
2

Trong đó C
x
, C
y
là các hệ số mô tả mối quan hệ giữa F
x
, F
y
, với F
z
và đợc xác
định bằng thực nghiệm.

1.2.3.2. Mô hình mài mòn dụng cụ cắt
Chiều cao sau mòn mặt sau của dụng cụ cắt đợc dùng làm chỉ tiêu đánh giá quá
trình mòn. Quá trình mòn phu thuộc chủ yếu vào thời gian cắt và tốc độ cắt V
Lợng mòn mặt sau B của dao đợc xác định nh sau:
B = C
1

C2
(1.17)
Trong đó: - Thời gian cắt
C
1
hệ số
C

1
= C
0
.V
C3
.S
C4
.t
C5
(1.18)
Với C
0
, C
3
, C
4
, C
5
là các hệ số và số mũ phụ thuộc vào các điều kiện gia công cụ
thể và đợc xác định bằng thực nghiệm.
Khi lợng mòn B = [B] (lợng mòn cho phép) thì = T (tuổi bền của dao)
Ngời ta cũng có thể biểu diễn tuổi bền T dới các dạng sau:
T= A
1
V
A2

T = A
3
V

A2
S
A4
V = A
5
V
A2
S
A4
t
A6

Trong đó A
1
đến A
6
là các hệ số mũ phu thuộc vào các điều kiện gia công cụ thể
và đợc xác định bằng thực nghiệm. Khi cắt kim loại luôn luôn có
A
1
, A
3
, A
5
> 0
A
2
, A
4
, A

6
> 0
/A
2
/ > /A
4
/ > /A
6
/
Tuy nhiên số mũ A
6
thờng rất nhỏ (A
6
0) t
A6
1, do đó khi tính toán ngời ta
bỏ qua ảnh hởng của chiều sâu cắt tới tuổi bền và thờng lấy T theo biểu thức
Hệ số A
3
đợc biểu diễn nh sau:
A
3
= A
30.
A
31
.A
3i

Trong đó A

3i
là hệ số ảnh hởng của các yếu tố đặc trng cho các điều kiện cắt cụ
thể tới tuổi bền T, ở đây đặc biệt chú ý tới ảnh hởng của cặp vật liệu gia công - vật
liệu dụng cụ cắt.


21
1.4. mô hình hoá
1.4.1. Khái niệm chung
Ngày nay, khó có thể tìm thấy lĩnh vực hoạt động nào của con ngời mà không sử
dụng phơng pháp mô hình hóa ở những mức độ khác nhau. Điều này đặc biệt quan trọng
đối với lĩnh vực điều khiển các hệ thống (kỹ thuật, xã hội). Bởi điều khiển chính là quá
trình thu nhận thông tin từ hệ thống, nhận dạng hệ thống theo một mô hình nào đó và đa
ra quyết định điều khiển thích hợp. Quá trình này đợc tiếp diễn liên tục nhằm đa hệ
thống vận động theo một mục tiêu định trớc.
Quá trình phát triển khoa học kỹ thuật đi theo các bớc cơ bản sau:
- Quan sát- thực nghiệm- nghiên cứu lý thuyết- tổ chức sản xuất
- Mô hình hóa là một phơng pháp khoa học trợ giúp các bớc nói trên.
Phơng pháp mô hình hóa và mô phỏng đợc phát triển từ đại chiến thế giới lần thứ
II vào những năm 40 của thế kỉ XX. Lúc đó ngời ta ứng dụng phơng pháp mô hình hóa
và mô phỏng để nghiên cứu các phản ứng hạt nhân nhằm chế tạo bom nguyên tử. Ngày
nay, nhờ có máy tính điện tử mà phơng pháp mô hình hóa và mô phỏng phát triển nhanh
chóng và đợc ứng dụng vào nhiều lĩnh vực khoa học kỹ thuật cũng nh các ngành khoa
học xã hội khác nhau. Nhờ có phơng pháp mô hình hóa và mô phỏng, ngời ta có thể
phân tích, nghiên cứu các hệ thống phức tạp, xác định các đặc tính, hành vi hoạt động của
hệ thống. Các kết quả mô phỏng đợc dùng để thiết kế, chế tạo cũng nh xác định các chế
độ vận hành của hệ thống.
Đối với các hệ thống phức tạp, phi tuyến, ngẫu nhiên, các tham số biến đổi theo thời
gian, phơng pháp giải tích truyền thống không thể cho ta lời giải chính xác. Lúc này
phơng pháp mô hình hóa và mô phỏng phát huy sức mạnh của mình và trong nhiều

trờng hợp nó là giải pháp duy nhất để nghiên cứu các hệ thống phức tạp trên.
Một số định nghĩa cơ bản:
- Đối tợng (object) là tất cả những sự vật, sự kiện mà hoạt động của con ngời có
liên quan tới.
- Hệ thống (system) là tập hợp các đối tợng( con ngời, máy móc), sự kiện mà giữa
chúng có những mối quan hệ nhất định.
- Trạng thái hệ thống (state of system) là tập hợp các tham số, biến số dùng để mô tả
hệ thống tại một thời điểm và trong điều kiện nhất định.

22
- Mô hình (Model) là một sơ đồ phản ánh đối tợng, con ngời dùng sơ đồ đó để
nghiên cứu, thực nghiệm nhằm tìm ra quy luật hoạt động của đối tợng hay nói cách khác
mô hình là đối tợng thay thế của đối tợng gốc để nghiên cứu về đối tợng gốc.
- Mô hình hóa (Modelling) là thay thế đối tợng gốc bằng một mô hình nhằm thu
thập các thông tin quan trọng về đối tợng bằng cách tiến hành các thực nghiệm trên mô
hình. Lý thuyết xây dựng mô hình và nghiên cứu mô hình để hiểu biết về đối tợng gốc
họi là lý thuyết mô hình hóa.
- Nếu các quá trình xảy ra trong mô hình đồng nhất (theo các chỉ tiêu định trớc) với
các quá trình xảy ra trong đối tợng gốc thì ngời ta nói rằng mô hình đồng nhất với đối
tợng .
- Lúc này, ngời ta có thể tiến hành các thực nghiệm trên mô hình để thu nhận thông
tin về đối tợng.
Mô phỏng (Simulation, Imitation) là phơng pháp mô hình hóa dựa trên việc xây
dựng mô hình số (Numerical model) và dùng phơng pháp số (numerical method) để tìm
các lời giải. Chính vì vậy máy tính số là công cụ hữu hiệu và duy nhất để thực hiện mô
phỏng hệ thống.
Lý thuyết cũng nh thực nghiệm đã chứng minh rằng, chỉ có thể xây dựng đợc mô
hình gần đúng với đối tợng mà thôi. Vì trong quá trình mô hình hóa bao giờ cũng phải
chấp nhận một số giả thiết nhằm giảm bớt độ phức tạp của mô hình, để mô hình có thể
ứng dụng thuận tiện trong thực tế. Mặc dù vậy, mô hình hóa luôn luôn là một phơng

pháp hữu hiệu để con ngời nghiên cứu đối tợng, nhận biết các quá trình, các quy luật tự
nhiên. Đặc biệt, ngày nay, với sự trợ giúp đắc lực của khoa học kỹ thuật, nhất là khoa học
máy tính và công nghệ thông tin, ngời ta đã phát triển các phơng pháp mô hình hóa cho
phép xây dựng các mô hình ngày càng gần với đối tợng nghiên cứu, đồng thời, việc thu
nhận, lựa chọn, xử lí các thông tin về mô hình rất thuận tiện, nhanh chóng và chính xác.
Chính vì vậy, mô hình hóa là một phơng pháp nghiên cứu khoa học mà tất cả những
ngời làm khoa học, đặc biệt là các kỹ s đều phải nghiên cứu và ứng dụng vào thực tiễn
hoạt động của mình.

1.4.2. KHáI NIệM CƠ BảN Về MÔ HìNH HóA Hệ THốNG
1.4.2.1.Khái niệm chung
Ngày nay, để phân tích và tổng hợp các hệ thống lớn, ngời ta thờng sử dụng
phơng pháp tiếp cận hệ thống. Khác với phơng pháp truyền thông trớc đây đi phân tích

23
từ phần tử đến hệ thống, phơng pháp tiếp cận hệ thống đi từ phân tích chung toàn hệ
thống đến cấu tạo từng phần tử, đi từ xác định mục tiêu toàn hệ thống đến chức năng,
nhiệm vụ của từng phần tử cụ thể, xác định mối tơng quan giữa các phần tử trong hệ
thống, giữa hệ thống đang xét với các hệ thống khác và với môi trờng xung quanh. Ngời
ta định nghĩa hệ thống (system) S là tập hợp các phần tử có quan hệ với nhau, đó chính là
đối tợng cần nghiên cứu. Môi trờng (Environment) E. Tùy thuộc vào mục đích nghiên
cứu mà ngời ta xác định hệ thống S và môi trờng E tơng ứng.
Khi tiến hành mô hình hóa, điều quan trọng là xác định mục tiêu mô hình hóa, trên
cơ sở đó xác định hệ thống S, môi trờng E và mô hình (model) M. Bớc tiếp tho là xác
định cấu trúc của hệ thống, tức là tập các phần tử và mối quan hệ giữa chúng trong hệ
thống.
Cấu trúc của hệ thống có thể đợc xem xét trên hai phơng diện: từ phía ngoài và từ
phía trong. Từ phía ngoài tức là xem xét các phần tử cấu thành hệ thống và mối quan hệ
giữa chúng hay nói cách khác đó là phơng pháp tiếp cận cấu trúc. Từ phía trong, tức là
phân tích đặc tính chức năng của các phần từ cho phép hệ thống đạt đợc mục tiêu đã định

hay nói cách khác đó là phơng pháp tiếp cận chức năng. Khi xem xét sự vận động của hệ
thống theo thời gian S(t) có nghĩa là hệ thống chuyển từ trạng thái này sang trạng thái
khác trong không gian trạng thái Z, ngời ta quan tâm đến chức năng hoạt động của hệ
thống. Để đánh giá chức năng của hệ thống, ngời ta phải xác định các chỉ tiêu đánh giá,
tập các chỉ tiêu riêng hoặc chỉ tiêu tổng hợp cho toàn bộ hệ thống. Tiếp cận hệ thống cho
phép ta xây dựng đợc mô hình hệ thống lớn có tính đến nhiều yếu tố tác động trong nội
bộ hệ thống S cũng nh giữa S với môi trờng E.
Ngời ta có thể chia quá trình mô hình hóa làm hai giai đoạn: Giai đoạn thiết kế
tổng thể hay thiết kế ở tầm vĩ mô (Macro design) và giai đoạn thiết kế cụ thể hay thiết kế
ở mức độ vi mô (Micro design). Trong giai đoạn thiết kế tổng thể, trên cơ sở các dữ liệu
của hệ thống thực và của môi tr
ờng E ngời ta xây dựng mô hình hệ thống và mô hình
môi trờng thỏa mãn các chỉ tiêu đánh giá định trớc. Còn trong giai đoạn thiết kế cụ thể,
trên cơ sở mô hình đã đợc lựa chọn, ngời ta xác định các điều kiện rang buộc, xây dựng
các chơng trình mô phỏng trên máy tính và thực hiện mô phỏng để xác định các đặc tính
kinh tế kỹ thuật của hệ thống thực.




24
1.4.2.2. Đặc điểm của mô hình hóa hệ thống
Cùng với sự phát triển của các phơng pháp lý thuyết, các phơng pháp thực nghiệm
để nghiên cứu, phân tích, tổng hợp hệ thống ngày càng đợc hoàn thiện. Đối với một hệ
thống thực nghiệm có hai phơng pháp cơ bản để nghiên cứu thực nghiệm: nghiên cứu hệ
thực và nghiên cứu trên mô hình của nó. Nghiên cứu thực nghiệm trên hệ thực cho ta số
liệu khách quan, trung thực. ở đây phải giải quyết vấn đề lấy mẫu thống kê, ớc lợng
tham số, phân tích và xử lí dữ liệu, Tuy nhiên, việc nghiên cứu trên hệ thực trong nhiều
trờng hợp rất khó khăn, khi đó, nghiên cứu trên mô hình là phơng pháp có nhiều triển
vọng.

Nhìn chung các đối tợng thực có cấu trúc phức tạp và thuộc loại hệ thống lớn, vì
vậy mô hình của chúng cũng đợc liệt vào các hệ thống lớn và có những đặc điểm cơ bản
sau:
Tính mục tiêu
Tùy theo yêu cầu nghiên cứu có thể mô hình chỉ có một mục tiêu là để nghiên cứu
một nhiệm vụ cụ thể nào đó hoặc mô hình đa mục tiêu nhằm khảo sát một số chức năng,
đặc tính của đối tợng thực tế.
Độ phức tạp
Độ phức tạp thể hiện ở cấu trúc phân cấp của mô hình, các mối quan hệ qua lại giữa
các hệ con với nhau và giữa hệ thống S với môi trờng E.
Hành vi của mô hình
Hành vi của mô hình là con đờng để mô hình đạt đợc mục tiêu đề ra. Tùy thuộc
vào việc có yếu tố ngẫu nhiên tác động vào hệ hay không mà ta có mô hình tiền định hay
mô hình ngẫu nhiên. Theo hành vi của hệ thống có thể phân ra mô hình liên tục hoặc mô
hình gián đoạn. Nghiên cứu hành vi của mô hình có thể biết đợc xu hớng vận động của
đối tợng thực.
Tính thích nghi
Tính thích nghi là đặc tính của hệ thống có tổ chức cấp cao, hệ thống có thể thích
nghi với sự thay đổi của các tác động vào hệ thống. Tính thích nghi của mô hình thể hiện
ở khả năng phản ánh đợc các tác động của môi trờng tới hệ thống và khả năng giữ ổn
định mô hình khi các tác động đó thay đổi.
Tính điều khiển đợc
Ngày nay nhiều phơng pháp tự động hóa đã đợc ứng dụng trong mô hình hóa hệ
thống. Sử dụng các biện pháp lập trình ngời ta có thể điều khiển theo mục tiêu đã định