Luận án Nghiên cứu ảnh hưởng của các thông số công nghệ đến chất lượng bề mặt và mòn dụng cụ khi phay cao tốc thép SKD61 đã nhiệt luyện

Tên luận án:

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC THÔNG SỐ CÔNG NGHỆ ĐẾN CHẤT LƯỢNG BỀ MẶT VÀ MÒN DỤNG CỤ KHI PHAY CAO TỐC THÉP SKD61 ĐÃ NHIỆT LUYỆN

Ngành:

Kỹ thuật Cơ Khí

Tóm tắt nội dung tài liệu:

Luận án tiến sĩ này tập trung nghiên cứu ảnh hưởng của các thông số công nghệ đến chất lượng bề mặt và mòn dụng cụ khi phay cao tốc thép SKD61 đã nhiệt luyện. Đề tài xuất phát từ nhu cầu gia công các chi tiết có độ cứng cao, vốn gặp nhiều thách thức như biến cứng nhanh, mòn dụng cụ, và chất lượng bề mặt thấp do nhiệt độ cắt cao và phoi cứng. Phương pháp phay cao tốc (HSM) được đánh giá là giải pháp phù hợp, đặc biệt trong chế tạo khuôn mẫu, nhưng các nghiên cứu về thép SKD61 đã nhiệt luyện còn hạn chế và chưa có tính hệ thống.

Mục tiêu nghiên cứu bao gồm việc xác định mức độ ảnh hưởng của các thông số công nghệ (vận tốc cắt V, chiều sâu cắt t, lượng tiến dao fz) đến các đặc trưng của quá trình phay cao tốc như độ nhám bề mặt (Ra), lực cắt (Fxyz), rung động (Axyz) và lượng mòn mặt sau dụng cụ (VB) trong cả điều kiện phay khô và phay ướt. Trên cơ sở đó, luận án xây dựng mô hình thực nghiệm, các hàm hồi quy biểu diễn mối quan hệ giữa các thông số công nghệ với các chỉ tiêu đầu ra, và xác định tập hợp các thông số tối ưu. Đồng thời, một mô hình dự đoán mòn dụng cụ cắt dựa trên phân tích rung động, lực cắt và âm thanh cũng được phát triển.

Phương pháp nghiên cứu bao gồm nghiên cứu lý thuyết để tổng quan về vật liệu cứng, phay cao tốc và các phương pháp tối ưu hóa; nghiên cứu thực nghiệm được tiến hành tại Trường Đại học Công nghiệp Hà Nội với vật liệu thép SKD61 có độ cứng 52.7 ÷ 53.1 HRC, sử dụng dao phay ngón hợp kim cứng trên máy phay CNC HS Super MC500; và phương pháp tối ưu đa mục tiêu sử dụng thuật toán FGRA-PSO. Các thông số đầu vào là vận tốc cắt, chiều sâu cắt, lượng tiến dao, và các thông số đầu ra là độ nhám bề mặt, lực cắt, rung động, lượng mòn dao.

Luận án mang lại ý nghĩa khoa học bằng việc bổ sung cơ sở lý thuyết về phay cao tốc vật liệu cứng và làm căn cứ cho các hướng dẫn công nghệ, ứng dụng trong chế tạo khuôn mẫu. Về thực tiễn, nghiên cứu giúp xác định mức độ ảnh hưởng của các thông số công nghệ trong điều kiện gia công khô và ướt, từ đó nâng cao năng suất và giảm giá thành sản phẩm tại các nhà máy cơ khí ở Việt Nam. Đóng góp mới của đề tài là đánh giá chi tiết ảnh hưởng của thông số công nghệ đến các đặc trưng gia công và ứng dụng thành công phương pháp tối ưu hóa đa mục tiêu và dự đoán mòn dụng cụ cho thép SKD61 đã nhiệt luyện.

Mục lục chi tiết:

• MỞ ĐẦU
• KẾT LUẬN
• HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO
• CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ QUÁ TRÌNH GIA CÔNG VẬT LIỆU CÓ ĐỘ CỨNG CAO.
• CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT QUÁ TRÌNH PHAY CAO TỐC VẬT LIỆU CÓ ĐỘ CỨNG CAO.
• CHƯƠNG 3. THIẾT LẬP THỰC NGHIỆM THÉP SKD61 BỞI QUY TRÌNH PHAY CAO TỐC.
• CHƯƠNG 4. TỐI ƯU HÓA ĐA MỤC TIÊU VÀ DỰ ĐOÁN MÒN DỤNG CỤ KHI PHAY CAO TỐC THÉP SKD61 ĐÃ NHIỆT LUYỆN.