NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CHẾ ĐỘ CẮT ĐẾN ĐỘ NHÁM BỀ MẶT RĂNG VÀ LƯỢNG MÒN DAO KHI CẮT TINH BÁNH RĂNG CÔN CUNG TRÒN BẰNG ĐẦU DAO HỢP KIM CỨNG
Kỹ thuật Cơ Khí
Luận án này tập trung "Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ cắt đến độ nhám bề mặt răng và lượng mòn dao khi cắt tinh bánh răng côn cung tròn bằng đầu dao hợp kim cứng". Bánh răng côn cung tròn được ứng dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp như ô tô, máy kéo, tàu thủy, hàng không nhờ các ưu điểm về hiệu suất cao, khả năng chịu tải lớn, và truyền động êm. Chất lượng của bộ truyền này được đánh giá thông qua độ nhám bề mặt răng và lượng mòn dụng cụ cắt.
Tình hình thực tiễn ở Việt Nam cho thấy chất lượng sản phẩm bánh răng côn cung tròn còn hạn chế, với độ nhám bề mặt và sai số lớn, chủ yếu do nguyên lý tạo hình phức tạp, sự phụ thuộc vào nhiều thông số công nghệ, và dụng cụ cắt nhập khẩu. Đề tài đặt mục tiêu tổng quát là nghiên cứu ảnh hưởng của các yếu tố công nghệ đến độ nhám bề mặt răng và lượng mòn dụng cụ cắt, từ đó tìm ra bộ thông số công nghệ tối ưu nhằm nâng cao chất lượng bề mặt và tuổi bền dụng cụ.
Các mục tiêu cụ thể bao gồm xác định mức độ và mối quan hệ toán học của các thông số chế độ cắt (vận tốc cắt V, lượng chạy dao S, chiều sâu cắt t) đến độ nhám bề mặt răng (Ra) và lượng mòn dụng cụ cắt (U). Luận án cũng hướng đến việc xác định bộ thông số tối ưu và tuổi bền của dụng cụ cắt để chủ động trong quá trình sản xuất.
Đối tượng nghiên cứu là mối quan hệ giữa các thông số chế độ cắt (V, S, t) với độ nhám bề mặt sườn răng của bánh răng côn cung tròn làm từ thép 20XM và lượng mòn dao khi cắt tinh bằng đầu dao hợp kim cứng phủ CVD Ti(C,N)-Al2O3-TiN. Phạm vi nghiên cứu giới hạn trong việc gia công theo phương pháp bao hình trên máy 525, sử dụng dung dịch tưới nguội là dầu công nghiệp 32.
Phương pháp nghiên cứu kết hợp lý thuyết và thực nghiệm. Phần lý thuyết tập trung vào tổng quan công nghệ gia công bánh răng côn cung tròn và cơ sở lý thuyết về chất lượng bề mặt răng, mòn dao. Phần thực nghiệm sử dụng quy hoạch Box-Behnken với 15 thí nghiệm và phần mềm Minitab để phân tích dữ liệu, xác định các mối quan hệ và thông số tối ưu.
Những đóng góp mới của đề tài bao gồm việc xác định mức độ ảnh hưởng của V, S, t đến Ra và U, xây dựng phương trình hồi quy mô tả mối quan hệ này, xác định bộ thông số tối ưu cho từng mục tiêu (Ra, U, đa mục tiêu Ra và U) và tuổi bền của dụng cụ cắt là 180 phút. Kết quả nghiên cứu cho thấy vận tốc cắt (V) có ảnh hưởng lớn nhất đến cả độ nhám bề mặt (25,95% đối với Ra) và lượng mòn dao (23,96% đối với U), tiếp theo là lượng chạy dao (S) và chiều sâu cắt (t).