Tối ưu hóa ảnh hưởng của một số thông số gia công đến nhám bề mặt và tốc độ bóc tách vật liệu khi phay hợp kim nhôm 7075

Bài viết Tối ưu hóa ảnh hưởng của một số thông số gia công đến nhám bề mặt và tốc độ bóc tách vật liệu khi phay hợp kim nhôm 7075 trình bày kết quả nghiên cứu ảnh hưởng và tối ưu hóa một số thông số gia công tới nhám bề mặt (Ra) và tốc độ bóc tách vật liệu (MRR) khi phay hợp kim nhôm 7075 trên máy CNC.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tối ưu hóa ảnh hưởng của một số thông số gia công đến nhám bề mặt và tốc độ bóc tách vật liệu khi phay hợp kim nhôm 7075 TNU Journal of Science and Technology 228(02): 103 - 110 OPTIMIZATION OF THE EFFECT OF PROCESSING PARAMETERS ON SURFACE ROUGHNESS AND MATERIAL REMOVAL RATE IN CNC MILLING OF AL-7075 MATERIAL Tran Cong Chi1*, Luu Van Tuan2 Nguyen Van Tuu1, Tran Van Tuong2 1 Vietnam National University of Forestry, 2Hanoi Mechanical and Electrical College ARTICLE INFO ABSTRACT Received: 22/11/2022 This paper presents the results of the influence and optimization of some machining parameters on the surface roughness (Ra) and material Revised: 26/12/2022 removal rate (MRR) in the milling process of AL-7075 on the CNC Published: 26/12/2022 machine. The signal ratio (S/N) in the Taguchi method and the analysis of variance (ANOVA) were selected to determine which machining KEYWORDS parameters significantly and percentage contribution to Ra and MRR. Then, the response surface method (RSM) was used to optimize the Machining parameter multi-objective Ra and MRR criteria. The results show that machining Optimization parameters directly influence Ra and MRR. Specifically, Ra is significantly affected by spindle speed, feed rate, coolant, and depth of Surface roughness cut with percentages of 37.12%, respectively; 12.56%, 12.07%, and Material removal rate 10.13%, while MRR is mainly affected by feed rate, depth of cut with AL-7075 percentages of 41.68% and 47.29%. Finally, the results of multi-factor optimization analysis by RSM indicate that with the coolant condition (on), the feed rate 450 mm/min, depth of cut 0.369 mm, and spindle speed 5500 r/min obtain the optimum value of Ra and MRR are 0.159 µm and 32.019 g/min, respectively. TỐI ƯU HÓA ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ THÔNG SỐ GIA CÔNG ĐẾN NHÁM BỀ MẶT VÀ TỐC ĐỘ BÓC TÁCH VẬT LIỆU KHI PHAY HỢP KIM NHÔM 7075 Trần Công Chi1*, Lưu Văn Tuân2, Nguyễn Văn Tựu1, Trần Văn Tưởng1 1 Trường Đại học Lâm Nghiệp Việt Nam, 2Trường Cao đẳng Cơ điện Hà Nội THÔNG TIN BÀI BÁO TÓM TẮT Bài báo trình bày kết quả nghiên cứu ảnh hưởng và tối ưu hóa một số Ngày nhận bài: 22/11/2022 thông số gia công tới nhám bề mặt (Ra) và tốc độ bóc tách vật liệu Ngày hoàn thiện: 26/12/2022 (MRR) khi phay hợp kim nhôm 7075 trên máy CNC. Tỷ số tín hiệu nhiễu Ngày đăng: 26/12/2022 (S/N) trong phương pháp Taguchi và phân tích phương sai (ANOVA) được sử dụng để xác định thông số gia công nào ảnh hưởng đáng kể và tỷ TỪ KHÓA lệ phần trăm đóng góp của từng thông số đến Ra và MRR. Sau đó, Ra và MRR đã được tối ưu hóa đa mục tiêu bằng phương pháp mặt đáp ứng Thông số gia công (RSM). Kết quả nghiên cứu cho thấy các thông số gia công có ảnh hưởng Tối ưu hóa trực tiếp đến Ra và MRR. Cụ thể, Ra bị ảnh hưởng đáng kể bởi tốc độ Độ nhám bề mặt trục chính, tốc độ tiến dao, dung dịch trơn nguội và chiều sâu cắt với tỷ lệ phần trăm lần lượt là 37,12%; 12,56%, 12,07% và 10,13%, trong khi Tốc độ bóc tách MRR bị ảnh hưởng chính bởi tốc độ tiến dao, chiều sâu cắt với tỷ lệ phần Hợp kim nhôm 7075 trăm là 41,68% và 47,29%. Cuối cùng, kết quả phân tích tối ưu đa yếu tố bằng RSM khi điều kiện có trơn nguội, tốc độ tiến dao 450 mm/ph, chiều sâu cắt 0,369 mm và tốc độ trục chính 5500 v/ph thì thu được giá trị tối ưu Ra và MRR tương ứng là 0,159 µm và 32,019 g/ph. DOI: https://doi.org/10.34238/tnu-jst.6965 * Corresponding author. Email: trancongchi_bk@yahoo.com http://jst.tnu.edu.vn 103 Email: jst@tnu.edu.vn TNU Journal of Science and Technology 228(02): 103 - 110 1. Giới thiệu Tối ưu hóa ảnh hưởng của các thông số công nghệ khi gia công trên máy phay CNC vẫn là hướng nghiên cứu có ý nghĩa thực tiễn cao nên gần đây vẫn có có nhiều công trình nghiên cứu được công bố. GökhanSur và cộng sự [1] đã áp dụng phương pháp đơn yếu tố và đa yếu tố để tối ưu hóa một số thông số gia công (tốc độ cắt, lượng tiến dao và góc xoắn của dụng cụ cắt) nhằm giảm thiểu lực cắt và độ nhám bề mặt trong quá trình phay Ti6Al4V. Lin và cộng sự [2] đã sử dụng phân tích hồi quy và mô hình ANN để xây dựng mô hình dự báo độ nhám bề mặt chi tiết khi gia công dựa trên các thông số công nghệ và rung động khi gia công trên máy phay CNC. Zhang và cộng sự [3] đã xây dựng phương pháp tối ưu hóa tham số gia công khi phay thô bằng cách kết hợp tối ưu hóa ngoại tuyến và giám sát thời gian thực để cải thiện hiệu quả gia công. Tại Việt Nam, nghiên cứu về tối ưu hóa khi gia công trên máy phay CNC cũng đã thu được nhiều thành tựu cả trong nghiên cứu cơ bản và nghiên cứu ứng dụng. Phạm Thanh Tùng [4] đã nghiên cứu xác định mối quan hệ thực nghiệm giữa thông số chế độ cắt và chất lượng bề mặt chi tiết khi gia công thép hợp kim SKD61 bằng dao phay cầu trên trung tâm gia công CNC 5 trục và xác định bộ thông số chế độ cắt tối ưu bằng phương pháp trí tuệ nhân tạo và giải thuật PSO để giải bài toán tối ưu. T ...