Luận văn Thạc sỹ Kỹ thuật: Thiết kế, chế tạo cơ cấu tạo rung động trợ giúp gia công cơ

Nội dung của luận văn trình bày tổng quan về gia công có rung động trợ giúp, các khó khăn khi khoan lỗ nhỏ trên hợp kim nhôm, thiết kế, chế tạo cơ cấu tạo rung động trợ giúp khoan, thực nghiệm đánh giá hiệu quả của rung động trợ giúp khoan hợp kim nhôm.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Luận văn Thạc sỹ Kỹ thuật: Thiết kế, chế tạo cơ cấu tạo rung động trợ giúp gia công cơ ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP PHAN VĂN NGHỊ THIẾT KẾ, CHẾ TẠO CƠ CẤU TẠO RUNG ĐỘNG TRỢ GIÚP GIA CÔNG CƠ 2012 Luận văn Thạc sỹ Kỹ thuật Chuyên ngành: CN-CTM Lời cam đoan Tôi xin cam đoan các kết quả trình bày trong luận văn này là của bản thân thực hiện, chƣa đƣợc sử dụng cho bất kỳ một khóa luận tốt nghiệp nào khác. Theo hiểu biết cá nhân, chƣa có tài liệu khoa học nào tƣơng tự đƣợc công bố, trừ những thông tin tham khảo đƣợc trích dẫn. Phan Văn Nghị Tháng 12 năm 2012 Thực hiện: Phan Văn Nghị 1 Luận văn Thạc sỹ Kỹ thuật Chuyên ngành: CN-CTM Lời cám ơn Trƣớc hết, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến giáo viên hƣớng dẫn khoa học của tôi, thầy giáo - PGS.TS. Nguyễn Văn Dự, ngƣời đã tận tình chỉ bảo, động viên và giúp đỡ cho tôi rất nhiều trong suốt thời gian làm luận văn tốt nghiệp. Thứ đến, tôi xin chân thành cảm ơn thầy giáo, Ths. Lê Duy Hội và Ths. Chu Ngọc Hùng đã giúp đỡ tôi rất nhiều trong quá trình làm luận văn này. Tôi cũng xin cám ơn thầy giáo Cao Thanh Long và các kỹ thuật viên của DNTN Thái Long đã giúp đỡ tôi trong việc gia công, chế tạo các thiết bị thí nghiệm và thực hiện thí nghiệm cho đề tài này. Tôi xin cám ơn Ban giám hiệu, Ban chủ nhiệm khoa Cơ khí cũng nhƣ bộ môn Chế tạo máy, trƣờng Đại học Kỹ thuật Công nghiệp - Đại học Thái Nguyên đã tạo điều kiện để tôi đƣợc tham gia và hoàn thành khóa học này. Lòng biết ơn chân thành tôi xin bày tỏ với vợ và gia đình tôi, vì tất cả những gì mà mọi ngƣời đã dành cho tôi. Mọi ngƣời đã chăm sóc, động viên tôi trong suốt thời gian tôi sống, học tập và làm luận văn. Cuối cùng, tôi xin cám ơn các thầy cô giáo, các bạn bè, đồng nghiệp trong trƣờng Đại học Kỹ thuật Công nghiệp – Đại học Thái Nguyên đã hỗ trợ và giúp đỡ trong thời gian học tập của tôi. Thực hiện: Phan Văn Nghị Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 2 http://www.lrc-tnu.edu.vn Luận văn Thạc sỹ Kỹ thuật Chuyên ngành: CN-CTM Tóm tắt Qua việc phân tích một cách hệ thống các ƣu điểm vƣợt trội của phƣơng pháp gia công có rung động trợ giúp và các nguyên lý tạo rung động, 2 cơ cấu tạo rung động đặt lên phôi khi khoan đã đƣợc mô hình, tính toán, thiết kế và chế tạo. Hai cơ cấu tạo rung này đƣợc thiết kế lần lƣợt theo 2 nguyên lý: Cơ cấu tạo rung theo nguyên lý li tâm cơ khí và cơ cấu tạo rung theo nguyên lý áp điện. Cơ cấu tạo rung tần số thấp (khoảng 50 Hz) theo nguyên lý li tâm cơ khí đã đƣợc chọn để tạo rung động trợ giúp cho quá trình thí nghiệm khoan hợp kim nhôm. Cơ cấu lệch tâm đã chế tạo có thể tạo rung động với tần số từ 26 đến 60 Hz, biên độ từ 2 đến 12 micromet, đƣợc tích hợp vào hệ thống gia công nhằm tạo rung cho phôi theo phƣơng dọc trục mũi khoan. Các lỗ có đƣờng kính 1,5 mm, chiều sâu 13 mm (L/D = 9) đã đƣợc gia công đối chứng cả bằng khoan thƣờng và khoan có bổ sung rung động. Các bộ thí nghiệm đã đƣợc thiết kế nhằm so sánh độ tròn, độ trụ và năng suất giữa hai chế độ gia công khoan truyền thống và khoan có rung động trợ giúp. Vấn đề kẹt phoi, gãy mũi khoan khi khoan nhôm và hợp kim nhôm gần nhƣ đã đƣợc khắc phục hoàn toàn. Số liệu thực nghiệm về độ lay động đƣờng kính và độ tròn lỗ khoan đƣợc phân tích so sánh thông qua kiểm nghiệm so sánh t (2 sample t-test) trên 36 mẫu đo. Kết quả cho thấy khoan có rung có thể làm giảm độ lay rộng đƣờng kính lỗ đến 3 lần, làm giảm độ không tròn của lỗ đến 2 lần so với khoan truyền thống. Trên thế giới, rung động trợ giúp gia công thƣờng đƣợc thực hiện nhờ các bộ tạo rung dùng động cơ servo cồng kềnh hoặc các tinh thể áp điện rất đắt tiền. Kết quả nghiên cứu này đã đem lại khả năng chủ động thiết bị, công nghệ cho phƣơng pháp gia công có rung động trợ giúp trở nên rất hứa hẹn tại Việt Nam, khắc phục đƣợc vấn đề cơ bản về chủ động vật tƣ, thiết bị và giá thành. Thực hiện: Phan Văn Nghị Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 3 http://www.lrc-tnu.edu.vn Luận văn Thạc sỹ Kỹ thuật Chuyên ngành: CN-CTM Mục lục Lời cam đoan .................................................................................................................... 1 Lời cám ơn ........................................................................................................................ 2 Tóm tắt .............................................................................................................................. 3 Các ký hiệu viết tắt ........................................................................................................... 7 Danh mục các hình ảnh ..................................................................................................... 8 Danh mục các bảng, biểu ................................................................................................ 11 GIỚI THIỆU ................................................................................................................... 12 0.1. Vấn đề nghiên cứu .......................................................................................... 12 0.2. Các kết quả nghiên cứu gần đây ..................................................................... 13 0.3. Mục tiêu nghiên cứu ....................................................................................... 16 0.4. Các kết quả đã đạt đƣợc .................................................................................. 16 0.5. Cấu trúc luận văn ............................................................................................ 17 Chƣơng 1 ........................................................................................................................ 19 TỔNG QUAN VỀ GIA CÔNG CÓ RUNG ĐỘNG TRỢ GIÚP ................................... 19 1.1. Giới thiệu ............................................................................................................. 19 1.2. Lịch sử ngành gia công có rung động trợ giúp .................................................... 19 1.3. Các phƣơng pháp gia côn ...