tóm tắt luận văn thạc sĩ kỹ thuật tối ưu CHẾ độ cắt KHI GIA CÔNG RÃNH vằn TRỤC cán GANG cầu hợp KIM sản PHẨM d18 TRÊN máy PHAY CNC XK9350FA để THỜI GIAN GIA CÔNG NHỎ NHẤT

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP

******

BÁO CÁO TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ

ĐỀ TÀI:

TỐI ƯU CHẾ ĐỘ CẮT KHI GIA CÔNG RÃNH VẰN
TRỤC CÁN GANG CẦU HỢP KIM SẢN PHẨM D18
TRÊN MÁY PHAY CNC XK9350FA ĐỂ THỜI GIAN GIA
CÔNG NHỎ NHẤT

Học Viên: Nguyễn Trường Thọ
Lớp: CHK11 CTM
Chuyên ngành: Công nghệ Chế tạo máy
HDKH: PGS.TS. Nguyễn Phú Hoa

THÁI NGUYÊN - 2010


ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP

******
BÁO CÁO TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ

ĐỀ TÀI:

TỐI ƯU CHẾ ĐỘ CẮT KHI GIA CÔNG RÃNH VẰN

TRỤC CÁN GANG CẦU HỢP KIM SẢN PHẨM D18
TRÊN MÁY PHAY CNC XK9350FA ĐỂ THỜI GIAN GIA
CÔNG NHỎ NHẤT

Học Viên: Nguyễn Trường Thọ
Lớp: CHK11 CTM
Chuyên ngành: Công nghệ Chế tạo máy
HDKH: PGS.TS. Nguyễn Phú Hoa

HƯỚNG DẪN KHOA HỌC

PGS.TS. Nguyễn Phú Hoa

HỌC VIÊN

Nguyễn Trường Thọ

THÁI NGUYÊN - 2010


-11. Tính cấp thiết của đề tài
Máy gia cơng rãnh vằn trục cán CNC XK9350FA [1] nhà máy
cán thép Lưu Xá, Công ty Cổ phần Gang thép Thái Nguyên sử dụng
để gia công rãnh vằn trục cán, khắc chữ và tạo lôgô các sản phẩm từ
D6 đến D50 [2].
Qua quá trình sử dụng Máy gia cơng rãnh vằn trục cán CNC
XK9350FA tại Nhà máy Cán thép Lưu Xá còn gặp nhiều hạn chế, cụ
thể khi gia công rãnh vằn cho trục cán làm bằng vật liệu Gang cầu
Hợp kim [3] của sản phẩm thép cán thanh vằn D18 (R=8,4mm;
Đường kính trục cán D = 334mm; L Lv= 700mm x 20 rãnh x 84 gai

vằn; Chiều sâu gai: h= 1,2mm; Góc nghiêng: 35o):
-

Năng suất gia cơng thấp: Bình qn 1 ca (8 giờ) gia cơng
được: (6÷7) rãnh.

-

Tiêu hao dao cắt và thời gian mài sửa lại mất nhiều thời
gian: Bình quân 1 ca (8 giờ) từ 2 đến 3 lần mài sửa lại dao
(mỗi lần tháo mài sửa dao và lắp lại bình qn 10÷15 phút).

-

Chưa xác định được chính xác bộ thông số chế độ cắt tối ưu
(không cho kèm theo lý lịch máy): Chiều sâu cắt t, vận tốc
cắt V.
Vấn đề đặt ra: Hiện nay chưa có nghiên cứu nào về tối ưu chế

độ cắt để khắc phục những hạn chế kể trên. Vấn đề đặt ra là: Tối ưu
chế độ cắt khi gia công rãnh vằn trục cán Gang cầu Hợp kim sản
phẩm D18 trên máy CNC XK9350FA tại Nhà máy Cán thép Lưu Xá
để đảm bảo thời gian gia cơng nhỏ nhất (τm min).
2. Mục đích, đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài
Phạm vi nghiên cứu của đề tài là đánh giá ảnh hưởng của chế
độ cắt đến thời gian gia công khi gia công rãnh vằn trục cán Gang
cầu Hợp kim sản phẩm D18 trên máy CNC XK9350FA tại Nhà máy


-2Cán thép Lưu Xá. Qua đó đưa ra được thơng số chế độ cắt tối ưu (đề

tài tập trung chủ yếu là xác định chiều sâu cắt và vận tốc cắt tối ưu)
để giảm thời gian gia công, nâng cao năng suất cắt, giảm chi phí gia
cơng.
3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
3.1. Ý nghĩa khoa học của đề tài
Xác định chế độ cắt tối ưu khi gia công rãnh vằn trục cán
Gang cầu Hợp kim sản phẩm D18 trên máy CNC XK9350FA tại
Nhà máy Cán thép Lưu Xá. Kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ góp
phần bổ sung cho cơ sở lý thuyết tối ưu chế độ cắt của phương pháp
gia công rãnh vằn. Đồng thời cũng góp phần nâng cao hiệu quả kinh
tế kỹ thuật của Máy gia công rãnh vằn trục cán CNC XK9350FA tại
Nhà máy Cán thép Lưu Xá.
3.2. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài
Kết quả nghiên cứu của đề tài là xác định được chế độ cắt
tối ưu khi gia công rãnh vằn trục cán Gang cầu Hợp kim sản phẩm
D18 trên Máy gia công rãnh vằn trục cán CNC XK9350FA; Nhằm
giảm thời gian gia công, nâng cao năng suất cắt, giảm chi phí giá
thành gia cơng sản phẩm trục cán tại Nhà máy Cán thép Lưu Xá Công ty Cổ phần Gang thép Thái Nguyên.


-3NỘI DUNG NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI
Chương 1
MÁY CNC XK9350FA VÀ CÔNG NGHỆ GIA CÔNG
RÃNH VẰN TRỤC CÁN GANG CẦU HỢP KIM SẢN PHẨM
D18
1.1. Tổng quan máy CNC XK9350FA.
1.1.1. Thông số kỹ thuật cơ bản của máy CNC XK9350FA.
Máy gia công rãnh vằn trục cán CNC XK9350FA [1] nhà máy
cán thép Lưu Xá, Công ty Cổ phần Gang thép Thái Nguyên sử dụng
để gia công rãnh vằn trục cán, khắc chữ và tạo lôgô các sản phẩm từ

D6 đến D50 [2].
1.1.2. Các trục toạ độ và phương chiều chuyển động.
Máy có 4 chuyển động dùng động cơ servo và một chuyển
động của trục chính đầu khắc chữ dùng động cơ điều chỉnh được tốc
độ.

Hình 1.1: Sơ đồ gia cơng rãnh vằn và khắc chữ
1.2. Công nghệ gia công rãnh vằn trục cán Gang cầu Hợp kim
sản phẩm D18 hiện nay trên máy phay CNC XK9350FA.
1.2.1. Các chuyển động khi gia công rãnh vằn


-41.2.2. Cách khởi động hệ thống CNC và chương trình gia công
rãnh vằn
1.2.2.1. Các bước khởi động hệ thống
1.2.2.2. Cách cài đặt thông số trục cán trên máy và các yêu cầu
1.2.2.3. Cách tạo file chương trình
1.2.2.4. Đưa tâm dao cắt vào tâm rãnh gia công
1.2.2.5. Đặt trục X, A về 0 nhưng không cần thiết phải di chuyển trục
toạ độ
1.2.2.6. Tự động chạy chương trình cắt rãnh vằn
1.2.2.7. Kiểm tra chạm (tiếp xúc)
1.2.2.8. Kiểm tra chạm (tiếp xúc) tâm rãnh gia cơng
1.2.2.9. Khởi động lại chương trình
1.2.3. Cách lắp, tháo và điều chỉnh chuyển chế độ gia công chi tiết
1.2.3.1. Cách lắp và tháo chi tiết gia công
1.2.3.2. Cách điều chỉnh chuyển chế độ gia công chi tiết
1.3. Những vấn đề hạn chế cần nghiên cứu khắc phục.
Hiện nay chưa có nghiên cứu nào về tối ưu chế độ cắt để khắc
phục những hạn chế kể trên. Vấn đề đặt ra: Tối ưu chế độ cắt khi gia

công rãnh vằn trục cán Gang cầu Hợp kim sản phẩm D18 trên máy
CNC XK9350FA tại Nhà máy Cán thép Lưu Xá để đảm bảo thời
gian gia công nhỏ nhất (τm min).


-5-

Chương 2
CƠ SỞ LÝ THUYẾT TỐI ƯU HOÁ CHẾ ĐỘ CẮT VÀ VẤN ĐỀ
TỐI ƯU HÓA CHẾ ĐỘ CẮT KHI PHAY RÃNH VẰN TRỤC CÁN
2.1. Lý thuyết chung về tối ưu chế độ cắt:
2.1.1. Các vấn đề chung:
2.1.2. Hàm mục tiêu - Chỉ tiêu tối ưu:
Hàm mục tiêu tổng quát có dạng:
Y= f (x)

(2.1)

Trong đó:
+ Y - chỉ tiêu tối ưu - chính là các đại lượng ra
+ x - các thơng số cần cơng nghệ tối ưu - chính là các đại
lượng vào.
Giới hạn về nghiên cứu:
Các đại lượng vào: bộ thông số chế độ cắt S, V, t
Đại lượng ra (mục tiêu tối ưu), các chỉ tiêu về kinh tế như:
+ Năng suất  max (hay thời gian gia công là nhỏ nhất).
+ Giá thành  min
+ Lợi nhuận  max
Các chỉ tiêu về kỹ thuật như: độ chính xác, chất lượng bề mặt .v.v.
2.1.3. Giới hạn và hệ ràng buộc:

*) Giới hạn làm việc của các bộ phận trong hệ thống công nghệ:
*) Giới hạn về chất lượng chi tiết cần đạt được khi gia công như
độ chính xác về hình dạng, kích thước, vị trí tương quan cũng như độ
nhám của bề mặt.
Hiện nay có nhiều phương pháp xác định chế độ cắt tối ưu như:
phương pháp quy hoạch tuyến tính, phương pháp tốn đồ, phương


-6pháp đồ thị, phương pháp GRAPH, phương pháp thực nghiệm,
phương pháp đại số. v.v.
2.1.4. Tối ưu chế độ cắt bằng phương pháp quy hoạch tuyến tính
2.1.5. Phương pháp tối ưu chế độ cắt theo đường biên khả dĩ
2.2. Vấn đề tối ưu hóa chế độ cắt khi phay rãnh vằn trên máy
phay CNC XK9350FA
2.2.1. Chế độ cắt khi phay rãnh vằn trên máy phay CNC
XK9350FA:
Đặc điểm gia công rãnh vằn trục cán Gang cầu Hợp kim sản

h

phẩm D18 trên máy CNC XK9350FA với sơ đồ như hình 2.1:

B1
B2
B3

Hình 2.1: Sơ đồ cắt khi gia công rãnh vằn trục cán Gang cầu Hợp
kim sản phẩm D18 trên máy phay CNC XK9350FA
Trong đó:
+ B1, B2, B3: Chiều rộng lớp cắt ở các bước gia

công, mm.
+ h: Chiều sâu rãnh vằn, mm.
+ Chiều sâu cắt (t):


-7ØD

Ød

t

A

Y
Z

X

Hình 2.2. Chiều sâu cắt (t) khi gia cơng rãnh vằn.
Trong đó:
+ φD: Đường trục cán, mm.
+ φd: Đường kính rãnh vằn, mm.
+ t: Chiều sâu cắt, mm
Khi gia công rãnh vằn trục cán Gang cầu Hợp kim sản phẩm
D18 trên máy CNC XK9350FA, chiều rộng rãnh cắt do dao tạo
thành: b= 4,741mm và chiều sâu cắt t = 1,2 mm [1], [2].
+ Vận tốc cắt (Vdao):
Vdao =
Trong đó:

π .D.ndao
1000

(m/ph)

(2.2)

+ ndao: Số vòng quay của dao phay, v/ph.
Theo [1], 0 < ndao ≤ 500 (v/ph), ta có: 0 < Vdao ≤ 15,07 (m/ph)
Như vậy các thông số chế độ cắt khi phay rãnh vằn trục cán
sẽ là: (t,Vdao).
2.2.2. Phương hướng tối ưu chế độ cắt khi phay rãnh vằn trên
máy phay CNC XK9350FA:
Xác định mục tiêu tối ưu:
τm = τ (V,t)  min

(2.3)

Xác định các giới hạn và hệ ràng buộc:
-

Ràng buộc về công suất cắt gọt cho phép của máy.


-8-

Điều kiện cắt gọt kinh tế (vận tốc cắt kinh tế của dao
(m/phút), có xét đến vận tốc cắt cho phép của đầu dao
theo máy, tuổi bền T của dao và điều kiện cắt gọt cho
phép của vật liệu làm dao).

-

tmin ≤ t ≤ tmax (tmin, tmax : Chiều sâu cắt nhỏ nhất và lớn
nhất cho phép của máy, mm).

-

Độ chính xác gia cơng cần đạt được của chi tiết sau gia
công.

Lựa chọn phương pháp xây dựng và giải bài toán tối ưu
chế độ cắt:
Hai phương pháp xác định chế độ cắt tối ưu ở trên (Tối ưu chế
độ cắt theo phương pháp quy hoạch tuyến tính, tối ưu chế độ cắt theo
phương pháp đường biên khả dĩ), nhận thấy xác định chế độ cắt tối
ưu theo phương pháp đường biên khả dĩ là phương pháp thực hiện
cho kết quả nhanh, chính xác, và đơn giản nhất. Nên ta chọn phương
pháp giải bài toán tối ưu chế độ cắt theo phương pháp đường biên
khả dĩ để xác định chế độ cắt tối ưu.


-9-

Chương 3
XÂY DỰNG VÀ GIẢI BÀI TOÁN TỐI ƯU CHẾ ĐỘ CẮT KHI
GIA CÔNG RÃNH VẰN TRỤC CÁN TRÊN MÁY PHAY CNC
XK9350FA
3.1. Xây dựng bài toán tối ưu hoá chế độ cắt gia công rãnh vằn
trục cán trên máy phay CNC XK9350FA.

Từ nội dung Chương 2, mục 2.2.2 đã xác định bài tốn tối ưu
chế độ cắt gia cơng rãnh vằn trục cán Gang cầu Hợp kim sản phẩm
D18 trên máy CNC XK9350FA là tối ưu chế độ cắt (t, V) đảm bảo
thời gian gia cơng τm nhỏ nhất.
Q trình gia công rãnh vằn trục cán tại Nhà máy Cán thép
Lưu Xá được nhà sản xuất máy phay CNC XK9350FA lập trình sẵn
chia làm 3 bước (thơ, bán tinh và tinh) như hình 3.1:


ØD

-10-

b
Z3

h

Z1

Z2

B1
B2
B3

Hình 3.1: Sơ đồ phân bố lượng dư gia cơng khi gia công một gai
vằn ở bước gia công thô, gia cơng bán tinh và gia cơng tinh.
Ta có tổng lượng dư gia công thô, bán tinh và tinh là:
h = Z 1 + Z2 + Z 3

(3.1)

3.1.1. Xây dựng hàm mục tiêu:
Hàm mục tiêu: tiVi → max

(3.2)

3.1.2. Xây dựng hệ ràng buộc:
ti ≥ 0,01 (mm)

(3.3)

ti ≤ 0,3 (mm)

(3.4)

Vi ≥ 15,77 (m/ph)

(3.5)

Vi ≤ 30,159 (m/ph)

(3.6)

Ni ≤ [Nc] = 1,853 (kW)

(3.7)

3.1.3. Thuật toán tối ưu chế độ cắt khi phay rãnh vằn:

Sử dụng phương pháp tối ưu chế độ cắt theo đường biên khả
dĩ để giải bài toán tối ưu, lưu đồ thuật tốn như hình 3.2.
Trong đó:
+ tmax: Chiều sâu cắt lớn nhất ở bước gia cơng tính tốn, mm
+ tmin: Chiều sâu cắt nhỏ nhất ở bước gia công tính tốn, mm
+ ttối ưu : Chiều sâu cắt tối ưu, mm


-11+ Vmax: Tốc độ cắt lớn nhất ở bước gia cơng tính tốn, m/ph
+ Vmin: Tốc độ cắt nhỏ nhất ở bước gia cơng tính tốn, m/ph
+ Vtối ưu : Tốc độ cắt tối ưu, m/ph
+ kt: Bước nhẩy theo chiều sâu cắt ở bước gia cơng tính tốn
+ kv: Bước nhẩy theo vận tốc cắt ở bước gia công tính tốn
+ ti: Chiều sâu cắt ở bước gia cơng tính tốn, mm
+ Vi: Tốc độ cắt ở bước gia cơng tính tốn, m/ph
+ Ni: Cơng suất cắt ở bước gia cơng tính tốn, kW
+ [Nc]: Cơng suất cắt cho phép của máy phay, kW
+ Mi (ti, Vi): Điểm thoả mãn điều kiện ràng buộc bài toán.


-12-

Hình 3.2: Sơ đồ thuật tốn


-133.2. Ứng dụng tối ưu chế độ cắt khi gia công rãnh vằn trục cán
ØD

Gang cầu Hợp kim sản phẩm D18:
1,8

Z3=0,04

1,2

Z1=0,91

Z2=0,25

B1=3,09
B2=3,44
B3=3,5

Hình 3.3: Sơ đồ phân bố lượng dư gia cơng khi gia công một
gai vằn trục cán gang cầu sản phẩm D18.
3.2.1 Tối ưu chế độ cắt khi gia công rãnh vằn trục cán Gang cầu
Hợp kim sản phẩm D18 ở bước gia công thô:
ØD

Lượng dư gia công ở bước gia cơng thơ như hình 3.4:

b1

0,91

1,1
2

1,8

3,09

Hình 3.4: Sơ đồ lượng dư gia công khi gia công một
gai vằn ở bước gia công thô.
Hàm mục tiêu:
t1.V1 → max

(3.8)


-14Hệ ràng buộc:
t1 ≥ 0,01 (mm)

(3.9)

t1 ≤ 0,3 (mm)

(3.10)

V1 ≥ 15,77 (m/ph)

(3.11)

V1 ≤ 30,159 (m/ph)

(3.12)

N1 ≤ [Nc] = 1,853 (kW)

(3.13)

Ta thiết lập được mặt phẳng lưới t1 -V1 như sau:
- t1min= 0,01 (mm),
- t1max= 0,3 (mm).
- V1min= 15,77 (m/ph),
- V1max= 30,159 (m/ph).
Ta chia mặt phẳng t1-V1 ra thành lưới 20*20 như hình 3.5.
t1 (mm)

t1max=0,3

M0(0,3 , 15,77)

t1min=0,01
0

V1 (m/ph)
V1min = 15,77

Hình 3.5: Mặt phẳng lưới t1 - V1

V1max = 30,159


-15* Các bước xác định tập các điểm khả dĩ:
Quá trình xác định tập các điểm khả dĩ ở bước gia cơng thơ
được trình bầy ở hình 3.6
t1 (mm)

miỊn kh«ng kh¶ dÜ
M0(0,3 , 15,77)

1

t1max=0,3

2
3
4

5
6

7
8

9
10 11 12
13 14 15
16

17 18
19

20 21
22

23 24
25

26 27 28 29
30

31 32 33
34

M

t1min=0,01

V1 (m/ph)

0

V1max = 30,159

V1min = 15,77
miỊn kh¶ dÜ

Hình 3.6: Q trình xác định tập các điểm khả dĩ t1, V1
Ở hình (3.6), các điểm lưới được ghi nhận đánh dấu trịn có
giá trị (t1, V1) thỏa mãn ràng buộc bài toán tối ưu.
Từ các kết quả tính tốn ở trên ta lập thành bảng có các giá
trị (t1, V1) thỏa mãn ràng buộc bài toán tối ưu chế độ cắt khi gia công
rãnh vằn trục cán trên máy phay CNC XK9350FA ở bước gia công
thô như bảng 3.1:


-16-

Bảng 3.1: Các giá trị (t1, V1) thỏa mãn ràng buộc bài tốn
tối ưu chế độ cắt khi gia cơng rãnh vằn trục cán trên máy phay CNC

XK9350FA ở bước gia công thô
Từ bảng 3.1 ta thấy (t1, V1) = (0,256, 15,77) thỏa mãn.
Vậy giá trị tối ưu chế độ cắt khi gia công rãnh vằn trục cán
trên máy phay CNC XK9350FA ở bước gia công thô là:
(t1, V1) = (0,256, 15,77)

(3.14)


-173.2.2. Tối ưu chế độ cắt khi gia công rãnh vằn trục cán Gang cầu
Hợp kim sản phẩm D18 ở bước gia công bán tinh:
ØD

Lượng dư gia công ở bước gia cơng bán tinh như hình 3.7:
1,8

b2

1,
4

2

0,25

3,44

Hình 3.7: Sơ đồ lượng dư gia công khi gia công một
gai vằn ở bước gia cơng bán tinh.
Bài tốn tối ưu của bước gia công tinh là:

Hàm mục tiêu:
t2.V2 → max

(3.15)

Hệ ràng buộc:
t2 ≥ 0,01 (mm)

(3.16)

t2 ≤ 0,256 (mm)

(3.17)

V2 ≥ 15,77 (m/ph)

(3.18)

V2 ≤ 30,159 (m/ph)

(3.19)

N2 ≤ [Nc] = 1,853 (kW)

(3.20)

Ta thiết lập được mặt phẳng lưới t2 -V2 như sau:
- t2min= 0,01 (mm),
- t2max= 0,256 (mm).
- V2min= 15,77 (m/ph),

- V2max= 30,159 (m/ph).
Ta chia mặt phẳng t2-V2 ra thành lưới 20*20 như hình 3.8.


-18t2 (mm)

t2max=0,256

M0(0,256 , 15,77)

t2min=0,01
0

V2 (m/ph)
V2min = 15,77

V2max = 30,159

Hình 3.8: Mặt phẳng lưới t2 - V2
Quá trình xác định tập các điểm khả dĩ t 2, V2 ở bước gia cơng
bán tinh được trình bầy ở hình 3.9.


-19t2 (mm)

miền không khả dĩ
M0(0,256 , 15,77)
1

t2max=0,256

2
3
4
5

6
7

8

9
10
12 13 14
15 16
17 18 19 20
21 22 23
24 25 26 27
28 29 30 31
32 33 34

M

t2min=0,01
0

miỊn kh¶ dÜ

Hình 3.9: Q trình xác định tập các điểm khả dĩ t2 , V2
Ở hình (3.9), các điểm lưới được ghi nhận đánh dấu trịn có

giá trị (t2, V2) thỏa mãn ràng buộc bài toán tối ưu.
Từ các kết quả tính tốn ở trên ta lập thành bảng có các giá
trị (t2, V2) thỏa mãn ràng buộc bài toán tối ưu chế độ cắt khi gia công
rãnh vằn trục cán trên máy phay CNC XK9350FA ở bước gia công
bán tinh như bảng 3.2:

V2 (m/ph)

V2max = 30,159

V2min = 15,77


-20-

Bảng 3.2: Các giá trị (t2, V2) thỏa mãn ràng buộc bài tốn tối ưu chế
độ cắt khi gia cơng rãnh vằn trục cán trên máy phay CNC
XK9350FA ở bước gia cơng bán tinh.
Hàm mục tiêu của bài tốn tối ưu là t 2.V2→ max để thời gian
gia công rãnh vằn trục cán trên máy phay CNC XK9350FA ở bước
gia công bán tinh là nhỏ nhất.
Từ bảng 3.2 ta thấy (t2, V2) = (0,196, 17,21) thỏa mãn.
Vậy giá trị tối ưu chế độ cắt khi gia công rãnh vằn trục cán
trên máy phay CNC XK9350FA ở bước gia công bán tinh là:
(t2, V2) = (0,196, 17,21)

(3.21)


-213.2.3. Tối ưu chế độ cắt khi gia công rãnh vằn trục cán Gang

cầu Hợp kim sản phẩm D18 ở bước gia công tinh:
ØD

Lượng dư gia công ở bước gia cơng tinh như hình 3.10:
b3

1,
47

0,04

1,8

3,5

Hình 3.10: Sơ đồ lượng dư gia công khi gia công một
gai vằn ở bước gia cơng tinh.
Bài tốn tối ưu của bước gia cơng tinh là:
Hàm mục tiêu:
t3.V3 → max

(3.22)

Hệ ràng buộc:
t3 = 0,04 (mm)

(3.23)

V3 ≥ 15,77 (m/ph)

(3.24)

V3 ≤ 30,159 (m/ph)

(3.25)

N3 ≤ [Nc] = 1,853 (kW)

(3.26)

Ở bước gia cơng tinh chỉ có một lần chạy dao với t 3 = 0,04
(mm) cho nên ta chỉ cần xác định V3 tối ưu sao cho t3.V3 → max
Để đảm bảo t3.V3 → max, chọn V3 = V3max = 30,159 (m/ph).
Ta chỉ cần kiểm tra điều kiện ràng buộc về cơng suất cắt cho phép:
Tương tự ta có cơng suất cắt N3 được tính theo cơng thức:
N3 =

Pz 3 .V3
60.102

(3.27)


-22y
x
n
Với lực cắt Pz3 : Pz3 = C Pz . t3 pz . b3 pz V3 z . K pz

(3.28)

0,75
-0,15
Pz 3 .V3
3478,2.t 3 .V3 .V3
Thay số: N3=
=
= 0,568.t30,75.V30,85
60.102
60.102

= 0,568.0,040,75 .30,1590,85 = 0,919 (kW).
Vậy N3=

Pz 3 .V3
= 0,919 < [Nc]=1,853(kW)
60.102

Vậy giá trị tối ưu chế độ cắt khi gia công rãnh vằn trục cán
trên máy phay CNC XK9350FA ở bước gia công tinh là:
(t3, V3) = (0,04, 30,159)

(3.29)

3.2.4 Hiệu chỉnh các giá trị thơng số chế độ cắt:
Bằng thuật tốn đã xã xây dựng và tính tốn cho các bước
gia cơng thơ, bán tính và tinh ta xác địch được các thông số chế độ
cắt tối ưu ở các bước là:
Bước gia công thô:
- t1tối ưu = 0,256 (mm)
- V1tối ưu = 15,77 (m/ph)

- n1 = 3
Bước gia công bán tinh:
- t2tối ưu = 0,196 (mm)
- V2tối ưu =17,21 (m/ph)
- n2 = 2
Bước gia công tinh:
- t3tối ưu = 0,04 (mm)
- V3tối ưu = 30,159 (m/ph)
- n3= 1
Do việc chia ô lưới của mặt phẳng t i, Vi sẽ không đạt là ước
số nguyên lần của lượng dư gia công của các bước gia công cho nên


-23phải có sự hiệu chỉnh để đảm bảo: t1.n1 + t2.n2 + t3. n3 =Z = 1,2 mm
Trên nguyên tắc ta giữ nguyên số lần chạy dao n 1 =3, n2 = 2
và n3 = 1 ta điều chỉnh chiều sâu cắt đảm bảo cắt hết lượng dư như
sau: t1.n1 + t2.n2 + t3. n3 = 3 .0,256+ 2 .0,196 + 1 .0,04 = 1,2 mm
Kết luận chương 3: Giá trị tối ưu chế độ cắt khi gia công
rãnh vằn trục cán trên máy phay CNC XK9350FA ở bước gia công
thô, bước gia công bán tinh và bước gia công tinh là:
(t1, V1) = (0,256, 15,77) ;
(t2, V2) = (0,196, 17,21);
(t3, V3) = (0,04, 30,159)