Nghiên cứu độ nhám bề mặt gia công trên máy tiện cnc khi trục chính truyền động bằng động cơ thủy lực

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

NGUYỄN THƢỢNG LÝ

NGHIÊN CỨU ĐỘ NHÁM BỀ MẶT GIA CÔNG
TRÊN MÁY TIỆN CNC KHI TRỤC CHÍNH
TRUYỀN ĐỘNG BẰNG ĐỘNG CƠ THỦY LỰC
Chuyên ngành : Kỹ thuật Cơ khí
Mã số
: 8.52.01.03

TÓM TẮT
LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

Đà Nẵng - Năm 2018


Công trình được hoàn thành tại
TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS TRẦN XUÂN TÙY

Phản biện 1: PGS.TS LƢU ĐỨC BÌNH

Phản biện 2: PGS.TS PHẠM ĐĂNG PHƢỚC

Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận văn tốt
nghiệp thạc sĩ kỹ thuật họp tại Trường Đại học Bách Khoa vào
ngày ….. tháng …… năm 2018.

Có thể tìm hiểu luận án tại:
- Trung tâm Học Liệu & Truyền thông, Trường Đại học
Bách Khoa, Đại học Đà Nẵng.
- Thư viện Khoa Cơ khí, Trường Đại học Bách Khoa
ĐHĐN


1
NGHIÊN CỨU ĐỘ NHÁM BỀ MẶT GIA CÔNG TRÊN
MÁY TIỆN CNC KHI TRỤC CHÍNH TRUYỀN ĐỘNG
BẰNG ĐỘNG CƠ THỦY LỰC
Học viên: Nguyễn Thượng Lý
Chuyên ngành: Kỹ thuật cơ khí
Mã số: 60520103
Khóa: 2015
Trường Đại học Bách khoa – ĐHĐN
Tóm tắt– Hiện nay, các máy công cụ CNC đang được
sử dụng rộng rãi ở nước ta. Sử dụng máy công cụ CNC giúp
ta dễ dàng gia công được các bề mặt phức tạp, các chi tiết
yêu cầu về độ chính xác bề mặt, kích thước, hình dáng và vị
trí tương quan, mặt khác dễ dàng tự động hoá quá trình gia
công. Trong quá trình gia công việc ổn định tốc độ khi
chuyển từ tốc độ này sang tốc độ khác là một trong những
vấn đề cần quan tâm khi nghiên cứu trục chính máy tiện
cũng như các loại máy công cụ khác.
Với các lựa chọn khác nhau đó sẽ có các bài toán động
lực học khác nhau nên đề tài này là hết sức cần thiết cho
nghiên cứu thiết kế chế tạo máy công cụ ứng dụng hệ truyền
động thủy lực.
Ở Việt Nam hệ truyền động và điều khiển tự động thủy

lực - tin - điện tử là một lĩnh vực mới, chưa được nghiên cứu
sâu về mặt lý thuyết cũng như nghiên cứu ứng dụng vào
thực tiễn sản xuất. Hơn nữa ngày nay các trục chính và bàn
dao của máy công cụ ứng dụng hệ truyền động và điều
khiển tự động thủy lực đang là hướng nghiên cứu ứng dụng
của thế giới. Trong máy công cụ nói chung đặc biệt là máy
tiện thì hệ thống động lực học là một hệ đàn hồi phức tạp.
Vấn đề đặt ra là rất lớn, nhưng trong giới hạn của đề tài
này tôi chỉ nghiên cứu độ nhám bề mặt của chi tiết gia công
khi trục chính truyền động bằng động cơ thủy lực.
Từ khóa – Trục chính máy tiện CNC– Chế độ cắt – Độ nhám
bề mặt


2
MỞ ĐẦU
I. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
Trục chính máy tiện là một trong những cụm chi tiết
quan trọng trong máy công cụ nói chung. Độ chính xác, độ
cứng vững của trục chính sẽ ảnh hưởng đến chất lượng sản
phẩm gia công, đặc biệt là máy có tốc độ cắt lớn nên yêu
cầu về chất lượng của trục
chính càng cao.
II. MỤC ĐÍCH NGHIÊN
CỨU
Nghiên cứu độ nhám bề
mặt chi tiết gia công trên
máy tiện CNC khi trục chính
truyền động bằng động cơ
thủy lực.

So sánh chất lượng bề mặt
gia công khi trục chính
truyền động bằng động cơ
Hình 1.2 Trục chính máy tiện
điện ba pha, điều khiển tốc
CNC
độ bằng biến tần.
III. ĐỐI TƢỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU
Đối tượng: Đối tượng nghiên cứu là cụm trục chính máy
tiện CNC.
Phạm vi nghiên cứu
Đề tài chủ yếu nghiên cứu các vấn
đề sau:
Nghiên cứu về trục chính máy
công cụ CNC.
Nghiên cứu về vật liệu dao và chế
độ cắt trên máy tiện CNC.
Các chỉ tiêu về độ nhám bề mặt.
Khảo sát thực nghiệm, đo độ
nhám bề mặt chi tiết gia công.
So sánh độ nhám bề mặt chi tiết

Hình 1.4 Mô hình cụm
trục chính


3
gia công trên máy tiện CNC có trục chính truyền động bằng
động cơ thủy lực với máy tiện CNC có trục chính truyền
động bằng động cơ điện 3 pha (điều khiển bằng bộ biến tần).

Từ đó, đề xuất hướng ứng dụng hệ truyền động và điều
khiển thủy lực vào trục chính máy công cụ.
IV. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Đề tài nghiên cứu về lý thuyết kết hợp với khảo sát thực
nghiệm.
V. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN
Độ nhám bề mặt là một trong những chỉ tiêu quan trọng
khi đánh giá chất lượng của chi tiết gia công trên máy công
cụ CNC.
Mặt khác, ứng dụng hệ truyền động và điều khiển tự
động thủy lực cho trục chính máy công cụ CNC là một
hướng đi mới khi thiết kế, chế tạo máy CNC tại Việt Nam.
Ngoài ra, kết quả nghiên cứu góp phần khai thác các số
liệu thực nghiệm đề tài khoa học & công nghệ cấp bộ của
chủ nhiệm đề tài Trần Ngọc Hải, Khoa Cơ khí.
VI. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
Nội dung dự kiến:
 Nghiên cứu tổng quan;
 Nghiên cứu lý thuyết;
 Nghiên cứu thực nghiệm;
 Kết luận và kiến nghị.
VII. CẤU TRÚC LUẬN VĂN
 Trang phụ bìa
 Lời cam đoan
 Phụ lục
 Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt
 Danh mục các bảng
 Danh mục các hình vẽ, đồ thị

4
Chƣơng 1: TỔNG QUAN VỀ CẮT GỌT KIM LOẠI VÀ
ĐỘ BÓNG BỀ MẶT CHI TIẾT GIA CÔNG
1.1 Giới thiệu về máy công cụ
1.1 Lịch sử phát triển của máy công cụ
1.1.1 Các máy tiện CNC là các máy công cụ chủ yếu được
dùng để chế tạo các chi tiết tròn xoay.

Hình 1.5 Trung tâm tiện Meteor (kiểu để bàn) của hãng
Denford
1.1.2 Đặc trƣng cơ bản của máy CNC
a) Tính năng tự động cao
b) Tính năng linh hoạt cao
c) Tính năng tập trung nguyên công
d) Tính năng chính xác, đảm bảo chất lượng cao
e) Gia công biên dạng phức tạp
f) Tính năng hiệu quả kinh tế và kỹ thuật cao


5
1.2 Độ bóng bề mặt chi tiết gia công
1.2.1. Nghiên cứu về vật liệu dao và chế độ cắt khi gia công
trên máy tiện CNC;

Hình 1.10 kết cấu hình dáng lưỡi dao tiện

Hình 1.11 các góc tiếp xúc mũi dao

Hình 1.12 Góc công nghệ của dao tiện
Dụng cụ sau khi mài sắc có các góc nghiêng chính và

góc nghiêng phụ


6
1.2.2 Chế độ cắt
1.2.3 Các chi tiêu đánh giá về độ nhám bề mặt (chủ yếu
nghiên cứu độ nhám bề mặt các chi tiết tròn xoay);
1.2.3.1 Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng bề mặt
a. Đánh giá độ nhám bề mặt.
c. Đo các chỉ tiêu nhám bề mặt bằng phương pháp quang học
(dùng kính hiển vi Linich).
d. Đo các chỉ tiêu nhám bề mặt Ra, Rz , Rmax .v.v. bằng máy
dò profin.
1.2.3.2 Tổng quan về độ nhám bề mặt và phương pháp đo độ
nhám
1.2.3.4 Các thông số nhám bề mặt
1.3 KẾTLUẬN
Qua chương này, một số khái niệm cơ bản và vai trò
quan trọng của nhám bề mặt trong ngành công nghệ chế tạo
cơ khí đh được làm sáng tỏ. Để có thể đánh giá được độ nhám
bề mặt một chi tiết, ta cần có: thông số cần đo, phương pháp
đo
và
phương
tiện
đo.


7
Chương 2 - GIỚI THIỆU VỀ MÁY TIỆN CNC

CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG THỦY
LỰC ỨNG DỤNG TRONG CẮT GỌT KIM LOẠI
2.1 Tổng quan về sự phát triển máy tiện CNC
2.2 Tổng quan về trục chính máy tiện CNC;
2.2.1 Trục chính máy công cụ CNC
2.2 Lý thuyết về điều khiển tự động thủy lực
1.2.1 Giới thiệu về các hệ thống điều khiển
1.2.1 .1 Giới thiệu chung
a) Giới thiệu

Đáp ứng
mong muốn

Bộ điều
khiển

Quá
trình

R
a

Hình 2.5 Hệ thống điều khiển vòng hở

Hình 2.6 Hệ thống điều khiển phản hồi kiểu vòng kín
2.1. Cơ sở lý thuyết về truyền động và điều khiển tự động
thủy lực
2.1.1. Khái niệm về hệ thống điều khiển tự động
2.1.1.1. Khái niệm chung
Các đáp ứng của hệ

Các tác động vào
u(s)
Tín hiệu vào

Hệ thống

y(s)
Tín hiệu ra


8
Hình 2.1 Sơ đồ chức năng của hệ điều khiển tự động
2.2.4 Các phần tử điều khiển cơ bản trong hệ điều khiển tự
động thủy lực
2.2.4.1 Van điều khiển
Van đảo chiều là cơ cấu điều khiển dùng để đóng, 2.2.4.2
Van tỷ lệ và van servo
Van tỷ lệ:

Hình 2.23 Cấu tạo và ký hiệu của van tỷ lệ

Hình 2.24 Cấu tạo của van tỷ lệ hiệu suất cao loại 4 vị trí 4
cửa
Van servo:


9

Hình 2.25 Sơ đồ nguyên lý của bộ phận điều khiển con trượt

của van servo
2.2.4.2. Bộ khuếch đại.

Môđun khuếch
đại
Tín
hiệu
vào

Tín
hiệ
u

Bộ phận
khuếch đại
Tín hiệu

A

vào

phản hồi
a
)Thiết
lập lại
I

S

P

1

B

Van
điều
khiển

+

5

2
S

2

1

3

4

8
7

6

9

Đế
n
va
n

Tín hiệu
b
phản
Hình
2.29hồi
Sơ đồ của
) môđun khuếch đại

a- Sơ đồ khối ký hiệu;b- Sơ đồ khối thể hiện nguyên lý hoạt


10
động.
Điệ
n áp
ra

Hiệ
u
chỉn
h hệ
số
khu
ếch

Tố
c
độ
gia
Điệ
tăn
ng

(
V
/s
)

Hiệ
u
chỉn
h hệ
số
khu
Điện
ếch
áp
hiệu
đại

ápđi
a- Đặcraện
tính của
đại
vào

áp
.
(KI
chỉnh
số KP;
(K hệ(+)
(+)
rahệ số khuếch
Hình 2.30 Đặc tính
của
) đại
b- P)Đặc tính của hiệu
NHẬN XÉT
chỉnh hệ số KI;
Giới thiệu tổng quan các công trình nghiên cứu có liên quan
Đặccủatính
của khiển
hiệu tự động thủy
đến đề tài, khả năng ứngc-dụng
hệ điều
lực vào các máy CNC và
mộtđiện
số cơ
đã ra.
được dùng trong
chỉnh
áp cấu
vào và
bàn máy CNC.
Tổng hợp cơ sở lý thuyết điều khiển tự động: hàm truyền, lý

thuyết Laplace, đại số sơ đồ khối, đáp ứng quá độ, tín hiệu tác
động, phản ứng của hệ và chất lượng của hệ thống điều khiển
tự động…Lý thuyết này nhằm phục vụ nghiên cứu lý thuyết
động lực học máy và phương pháp số để lập chương trình tính
toán trên máy vi tính.
Lý thuyết điều khiển tự động thủy lực giới thiệu về phân
tích, tính toán các thông số chính trong mạch truyền động thủy
lực, các đặc trưng chủ yếu như độ đàn hồi của dầu, độ cứng
thủy lực, tần số dao động riêng,…Ứng dụng lý thuyết này để
xác định hàm truyền của mạch điều khiển vị trí hệ thủy lực
chuyển động quay


11
Chƣơng 3 - NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM
3.1. Xác định mục tiêu thực nghiệm
3.2. Khảo sát trang thiết bị phục vụ thực nghiệm
3.2.1. Hệ truyền động
Máy tiện được thể hiện trên sơ đồ nguyên lý như hình
(H3.1, H3.2):
Động cơ
trục X

Tốc
kế
Ụ
máy
Động cơ
thủy lực

X
Z + Z
- X +
-

Ổ
Da
dao
o

Động cơ trục
X

Ụ
động

Mâm
cặp Động cơ

Tốc
kế
Ụ
máy

Ổ
Da
dao
o

X

Z + Z
- X +
-

Mâm
cặp Động cơ trục
Động cơ điện Z
3pha

trục Z

Ụ
động

Hình 3.1. Sơ đồ nguyên lý của
máy tiện có trục chính truyền
Hình 3.2. Sơ đồ nguyên lý của máy
động bằng động cơ thủy lực
tiện có trục chính truyền động bằng
1) Hệ truyền động cho trục chính
động cơ điện 3pha
a) Hệ truyền động thủy lực:
Trục
chính

N

Động
cơ điện
3pha

M

Inve
rter

Board
mạch
MarchDữ
3
(VM4)
liệu

Máy vi
tính

Nguồn
3 pha

Bộ điều
khiển

Bộ
truyền
đai
thang

N Tốc
t kế

Hình 3.4. Sơ đồ nguyên lý động cơ
điện 3pha truyền động trục chính

Hình 3.5. Mô phỏng 3D hai hệ
truyền động


80

12

547

192

150

392

Hình 3.8. Mô hình và ảnh chụp bàn dao
3.3. Nghiên cứu độ ổn định tốc độ của trục chính truyền
động bằng thủy lực
3.3.1. Thiết lập mô hình nghiên cứu


13
 (Ω, n)

Nt Tốc kế
Bộ truyền

đai thang

N
0(Ω0, n0)
Động cơ
thủy lực

p
Q
Q

Van tỷ lệ
Bộ khuếch đại

KA

Bộ điều khiển
Board mạch
Mach3 VM4

Bộ DAC

Van tràn và
van an toàn

Bơm dầu

Dữ liệu

Máy vi tính

Động cơ
điện
Lọc dầu

Hình 3.16. Sơ đồ nguyên lý thủy lực truyền động
trục chính máy tiện
3.3.2. Mô hình toán
f
1

ML

J1

n1(Ω1, 1)
N

n1
n0

n
in  t  1
n
n (Ω ,1 )

p

t

0

0



0

Dm0

J0

Q, V1
Q, V2

f0

Kn
-F

I
I
ps

C

Controlle
r

E + u0

Hình 3.17. Mô hình phân tích 1

E


14
Từ mô hình toán phân tích ở hình (H3.17), ta có mô
hình thu gọn trên hình (H3.18):
ML
n1(Ω1, 1)
N

n1
n0

p

n0(Ω0, 0)


Dm0

J01
f01

C

Q,
V2

Q,
V1

Hình 3.19
Bảng 3.5. Tổng hợp kết quả khảo sát lý thuyết
Kết quả khảo sát
Sai
số
cận
dưới
(%)
800
800.5
0
2.536 1.5625
0
1200
1201
0
2.54
1.583
0
1600
1601
0
2.539 1.5625
0
2000
2001

0
2.54
1.55
0
Kết quả khảo sát độ ổn định tốc độ của trục chính máy tiện
khi truyền động bằng động cơ thủy lực, điều khiển bằng van tỷ
lệ ở trên chứng tỏ rằng có thể ứng dụng hệ truyền động thủy
lực cho trục chính tiện.
Tốc độ cài
đặt
(vòng/phút)

Tốc độ thực
tế
(vòng/phút)

Độ
vượt
lố
(%)

Thời
gian
xác
lập (s)

Sai số
cận
trên
(%)

15
3.3.4. Nghiên cứu thực nghiệm
Mâm
cặp Ổ
Dao
dao

Tốc
kế
Ụ
Bộ
máy
truyền
đaiBộ
răng
truyền
đai
thang
Động
cơ
thủy
lực

Ụ
động

X
Z + Z

- X +
-

Nguồn thủy lực

Hình 3.25. Ảnh chụp máy thực nghiệm
Tiến hành thực
nghiệm với các tốc
độ khảo sát tương
ứng lý thuyết:
Trên hình 3.26 là
đáp ứng quá độ tốc
độ của trục chính
800(vòng/phút):
Kết quả mô
phỏng là: tốc độ thực
tế là 800(vòng/phút),
thời gian đáp ứng là
2.48(giây), độ vượt
Hình 3.26. Đáp ứng tốc độ của trục
lố 0(%) và sai số cận
chính 800 (vòng/phút)
trên ở chế độ xác lập
3.75(%), cận dưới là 2.75(%);
900

X: 429
Y : 830

X: 248

Y : 800

800

X: 971
Y : 778

Toc do truc chinh (vong/phut)

700
600
500
400
300
200
100

0

Toc do thuc nghiem
Toc do cai dat

0

100

200

300

400
500
600
Thoi gian = so*0.01 (giay)

700

800

900

1000


16
Trên hình 1.27
là đáp ứng quá độ
tốc độ của trục
chính
1200(vòng/phút):
Kết quả mô
phỏng là: tốc độ
thực
tế
là
1200(vòng/phút),
thời gian đáp ứng
là 3.83(giây), độ
vượt lố 0(%) và
Hình 3.28. Đáp ứng tốc độ của trục chính 1600

sai số cận trên ở
(vòng/phút)
chế độ xác lập
2.66(%), cận dưới là 3.16(%);
Trên hình 3.28 là đáp ứng quá độ tốc độ của trục chính
1600(vòng/phút):
Kết quả mô phỏng là: tốc độ thực tế là 1600(vòng/phút),
thời gian đáp ứng là 2.85(giây), độ vượt lố 0(%) và sai số cận
trên ở chế độ xác lập 2.75(%), cận dưới là 1(%);
Trên hình 3.29 là
đáp ứng quá độ tốc độ
của
trục
chính
2000(vòng/phút):
Kết quả mô phỏng
là: tốc độ thực tế là
2000(vòng/phút), thời
gian đáp ứng là
4.42(giây), độ vượt lố
0(%) và sai số cận trên
ở chế độ xác lập 1.9(%),
cận dưới là 2.1(%);
Hình 3.29. Đáp ứng tốc độ của trục
Bảng 3.6. Tổng hợp
chính 2000 (vòng/phút)
kết quả khảo sát thực
1800

X: 643

Y : 1644

X: 285
Y : 1600

1600

X: 606
Y : 1584

1200
1000

800
600
400
200

0

Toc do thuc nghiem
Toc do cai dat

0

100

200

300

400
500
600
Thoi gian = so*0.01 (giay)

700

800

900

1000

2500

X: 814
Y : 2038

X: 442
Y : 2000

2000

Toc do truc chinh (vong/phut)

Toc do truc chinh (vong/phut)

1400

X: 776
Y : 1958

1500

1000

500

Toc do thuc nghiem
Toc do cai dat

0

0

100

200

300

400
500
600
Thoi gian = so*0.01 (giay)

700

800

900

1000


17
nghiệm
Tốc độ cài
đặt
(vòng/phút)

Tốc độ thực
tế
(vòng/phút)

800
1200
1600
2000

800
1200
1600
2000

Kết quả khảo sát
Độ
Thời
Sai số

vượt
gian
cận trên
lố
xác lập
(%)
(%)
(s)
0
2.48
3.75
0
3.83
2.66
0
2.85
2.75
0
4.42
1.9

Sai số
cận
dưới
(%)
2.75
3.16
1
2.1

2500

Toc do truc chinh (vong/phut)

2000

1500

1000

500

0
Toc do cai dat
Dap ung ly thuyet
Dap ung thuc nghiem
-500

0

100

200

300

400
500
600
Thoi gian = so*0.01 (giay)

700

800

900

1000

Hình 3.30. Đáp ứng tốc độ của trục chính tổng hợp lý
thuyết và thực nghiệm (vòng/phút)
Trên thực nghiệm ta thấy tốc độ của trục chính có dao
động, sai lệch so với giá trị cần điều khiển trong phạm vi lớn
nhất ±46(vòng/phút) ( từ 0 đến 3.75%), với dao động này là
nhỏ và nằm trong phạm vi cho phép.


18
3.3.5. Nhận xét:
Kết quả nghiên cứu lý thuyết được tổng hợp trên bảng (B3.7),
ta thấy rằng:
- Thời gian đáp ứng nhanh, không có độ vượt lố, thời gian
trể rất nhỏ (từ 0.01 đến 0.02 giây), sai lệch giữa tốc độ cài đặt
và tốc độ khảo sát không đáng kể (từ 0 đến 1 vòng/ph);
- Sai số ở cận trên và cận dưới giá trị cài đặt nằm trong
phạm vi cho phép [e(t)]≤5%;
- Kết quả khảo sát thực nghiệm hoàn toàn phù hợp với kết
quả khảo sát lý thuyết;
Với những nhận xét trên là cơ sở để ứng dụng trục chính
truyền động bằng động cơ thủy lực.

3.4. Nghiên cứu độ nhám bề mặt chi tiết gia công trên máy
khi trục chính truyền động bằng thủy lực
3.4.1. Lựa chọn chi tiết
Bảng 3.17. Tổng hợp kết quả gia công
Truyề
n động

Thông số
công nghệ

Mẫu
gia
công

1

BẰNG
ĐỘNG
CƠ
ĐIỆN
03
PHA

ntc = 1400
(rpm)
t =0,2(mm)
s = 25(mm/ph)

2

3
ntc =1400
(rpm)
t = 0,2(mm)
s = 30
(mm/ph)

4

5

Ảnh chụp chi tiết gia công


19

6

7

ntc =1400(rpm)
t=0,2(mm)
s=35(mm/ph)

8

9

10

11
BẰNG
ĐỘNG
CƠ
THỦY
LỰC

ntc =
1400(rpm)
t=0,2(mm)
s =25(mm/ph)
12

ntc =1400(rpm)
t=0,2(mm)

13


20
s=35(mm/ph)
14

15

16

17
ntc =1400(rpm)
t=0,2(mm)

s=35(mm/ph)
18

3.4.4. Đo độ nhám bề mặt

Hình 3.35. Ảnh chụp quá trình đo
3.4.5. Nhận xét
a) Hệ truyền động trục chính bằng động cơ điện 3 pha:
Từ các kế quả trên, ta thấy rằng với phạm vi thay đổi lượng


21
chạy dao S=25÷35(mm/ph) cùng một vận tốc trục chính là
1400(rpm) thì độ nhám bề mặt thay đổi không đang kể và vẫn
nằm trong một cấp độ nhám (cấp 5).
b) Hệ truyền động trục chính bằng động cơ thủy lực:
Từ các kế quả trên, ta thấy rằng với phạm vi thay đổi lượng
chạy dao S=25÷35(mm/ph) cùng một vận tốc trục chính là
1400(rpm) truyền động từ động cơ thủy lực thì độ nhám bề mặt
thay đổi không đang kể và vẫn nằm trong một cấp độ nhám
(cấp 5).
c) So sánh độ nhám với 2 hệ truyền động trục chính
Qua so sánh trên, sai lệnh độ nhám giữa 2 hệ truyền động rất
nhỏ, kết quả đo độ nhám hoàn toàn phù hợp với cơ sở lý
thuyết. Với kết quả này, có thể ứng dụng hệ truyền động bằng
động cơ thủy lực cho trục chính máy tiện công cụ có công suất
lớn hoặc trong các máy tiện CNC chuyên dụng.
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
Kết luận
Luận văn đã hoàn thành với các nội dung sau:

1. Nghiên cứu độ ổn định tốc độ của trục chính máy tiện
khi truyền động bằng thủy lực
Từ kết quả nghiên cứu lý thuyết được tổng hợp trên bảng
(B3.7), ta thấy rằng:
- Thời gian đáp ứng nhanh, không có độ vượt lố, thời gian trể
rất nhỏ (từ 0.01 đến 0.02 giây), sai lệch giữa tốc độ cài đặt và
tốc độ khảo sát không đáng kể (từ 0 đến 1 vòng/ph);
- Sai số ở cận trên và cận dưới giá trị cài đặt nằm trong phạm vi
cho phép [e(t)]≤5%;
- Kết quả nghiên cứu thực nghiệm hoàn toàn phù hợp với kết
quả khảo sát lý thuyết;
Với những nhận xét trên là cơ sở để ứng dụng trục chính
truyền động bằng động cơ thủy lực.
2. Nghiên cứu thực nghiệm kết hợp với nghiên cứu lý
thuyết bằng vật liệu CT38, C45 và kim loại màu khi gia


22
công trên cùng một máy với 02 cơ cấu truyền động: động
cơ điện 03 pha và động cơ thủy lực, kết quả nhƣ sau
- Chọn vật liệu gia công, vật liệu gia công được chọn để gia
công trên máy là CT38, C45 và kim loại màu. Tuy nhiên, khi
nghiên cứu độ nhám bề mặt chỉ đo và nghiên cứu trên vật liệu
thép CT38 (đây là vật liệu khó đạt độ nhám bề mặt). Chọn dao,
chế độ cắt và viết chương trình gia công trên cùng một máy với
2 phương án truyền động trục chính (trục chính truyền động
bằng động cơ điện 3 pha và trục chính truyền động bằng động
cơ thủy lực). Kết quả gia công 18 mẫu với 3 chế độ cắt khác
nhau khi xét đến ảnh hưởng của lượng chạy dao S và được thể
hiện trên bảng (B3.17).

Qua các kết quả và nhận xét trên ta thấy rằng với cùng vận
tốc trục chính, chiều sâu cắt ở 2 hệ truyền động trục chính khi
thay đổi lượng chạy dao S thì độ nhám bề mặt cùng nằm trong
một cấp nhám (cấp 5). Với các bề mặt gia công có cùng prôfin
sóng sin, biên độ nhấp nhô trong một chế độ cắt với 2 phương
án truyền động trục chính tương đối giống nhau và giá trị biên
độ nhỏ. Tuy nhiên, lượng chạy dao càng nhỏ thì độ nhám Rz ở
2 phương án truyền động trục chính tăng, điều này hoàn toàn
phù hợp với nghiên cứu lý thuyết (vì xảy hiện tượng trượt của
mũi dao trên bề mặt gia công).
3. Tính công nghệ và thao tác vận hành
Qua các kết quả thực nghiệm đã thực nghiệm, ta thấy rằng
có thể ứng dụng hệ truyền động và điều khiển động cơ thủy lực
cho trục chính máy tiện, vì có một số ưu điểm nổi bật là kết cấu
nhỏ gọn, điều khiển tốc độ trục chính vô cấp với thao tác đơn
giản mà không cần phải có hộp tốc độ.
Kết quả của đề tài là hướng nghiên cứu ứng dụng mới và
cần thiết cho phát triển lĩnh vực thiết kế, chế tạo máy công cụ ở
trong nước.


23
Kiến nghị
1. Trên cơ sở kết quả đạt được, tiếp tục nghiên cứu về góc
cắt của dao, chế độ cắt trên máy với các vật liệu gia công khác
nhau. Từ đó, thiết lập chế độ cắt tham khảo trên máy chế tạo
với người sử dụng.
2. Tiếp tục nghiên cứu độ cứng vững của cụm trục chính, vị
trí tương quan đến các chuyển động tạo hình ảnh hưởng đến độ
chính xác hình dáng hình học của chi tiết gia công.

3. Có thể phát triển kết quả nghiên cứu để ứng dụng hệ
truyền động và điều khiển thủy lực cho trục chính các máy
công cụ vạn năng, Cũng có thể phát triển kết quả nghiên cứu để
ứng dụng trong các máy CNC chuyên dụng có công suất lớn.