TỐI ƯU HOÁ QUÁ TRÌNH CẮT VÀ LỰA CHỌN DỤNG CỤ CẮT VÀ LỰA CHỌN DỤNG CỤ CẮT CHO MÁY CNC

Tối ưu hóa quá trình gia công cắt gọt là phương pháp nghiên cứu xácđịnh chế độ cắt tối ưu thông qua mối quan hệ việc xây dựng mối quan hệtoán học giữa hàm mục tiêu kinh tế với các thông số của chế độ gia công ứngvới một hệ thống giới hạn về mătỵ chất lượng, kỹ thuật và tổ chức của nhàmáy.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
TỐI ƯU HOÁ QUÁ TRÌNH CẮT VÀ LỰA CHỌN DỤNG CỤ CẮT VÀ LỰA CHỌN DỤNG CỤ CẮT CHO MÁY CNC Nguyªnlýc¾t Chương 3 TỐI ƯU HOÁ QUÁ TRÌNH CẮT VÀ LỰA CHỌN DỤNG CỤ CẮT VÀ LỰA CHỌN DỤNG CỤ CẮT CHO MÁY CNC3.1. Tối ưu hoá quá trình cắt gọt.3.1.1. Khái niệm và ý nghĩa của tối ưu hoá. Tối ưu hóa quá trình gia công cắt gọt là phương pháp nghiên cứu xácđịnh chế độ cắt tối ưu thông qua mối quan hệ việc xây dựng mối quan hệtoán học giữa hàm mục tiêu kinh tế với các thông số của chế độ gia công ứngvới một hệ thống giới hạn về mătỵ chất lượng, kỹ thuật và tổ chức của nhàmáy.Các bước cơ bản của việc nghiên cứu tối ưu hóa quá trình cắt gọt bao gồm:- Xây dựng hàm mục tiêu của quá trình gia công.- Xây dựng các giới hạn từ đó xác định miền giới hạn của bài toán- Khảo sát, biện luận để xác định chế độ công nghệ hợp lý3.1.2. Các hình thức tối ưu hoá.Có hai phương pháp tối ưu hóa quá trình cắt gọt đó là tối ưu hóa tĩnh và tốiưu hóa động1. Tối ưu hóa tĩnh Tối ưu hóa tĩnh hay còn gọi là tối ưu hóa trước là quá trình nghiên cứuvà giải quyết bài toán tối ưu dựa trên mô hình tĩnh của quá trình cắt.Nhược điểm của tối ưu hóa tĩnh là không chú ý đến động lực của quá trìnhcắt, nghĩa là không chú ý đến các đặc điểm mang tĩnh chất ngẫu nhiên và thayđổi theo thời gian như:- Độ cứng của vật liệu gia công không đồng nhất.- Lượng dư gia công không đều.- Lượng mòn của dao thay đổi theo thời gian- Sau khi xác định được chế độ cắt gia công hợp lý người ta tiến hành điềuchỉnh máy làm việc theo các thông số của chế độ đó. Trong quá trình làm việccác thông số này được điều chỉnh lại.Do đặc điểm trên đây tối ưu hóa tĩnh chưa giải quyết vấn đề triệt để. Mặcdù vậy ngày nay tối ưu hóa tĩnh vẫn được nghiên cứu và ứng dụng rộng rãi vìnó rất đơn giản, dễ áp dụng và đảm bảo tính hiệu quả.2. Tối ưu hóa động Còn gọi là tối ưu hóa quá trình cắt gọt là quá trình nghiên cứ tối ưu hóadựa trên mô hình động của quá trình cắt do đó trong quá trình nghiên cứu cóchú ý tới các đặc điểm mang tính ngẫu nhiên và thay đổi theo thới gianBMCNCTM Trang: 92` Nguyªn lý c¾tHình 14.2 Sơ đồ nghiên cứu tối ưu hóa động khi tiện Hệ Hệ thống thống S đo xử lý V lường nhah t Hệ thống tự động điều chỉnh chế độ cắt Theo hình 14.2 quá trình cắt hệ thống các đại lượng đo lường đo cácđại lượng thuộc về chi tiết (như kích thước chi tiết, sai số hình dạng của chitiết)...các đại lượng thuộc về dao và hệ thống công nghệ (như độ mòn dao,lực cắt, nhiệt cắt, rung động của hệ thống công nghệ) và chuyển sang hệthống xử lý nhanh...Sau đfó hệ thống xử lý nhanh xác định ngay chế độ cắttối ưu và kết qủ cho bộ phận tiếp theo để tự động điều chỉnh máy làm viêcjtheo chế độ cắt đã được xác định. Trong qúa trình làm việc mặc dầu xuất hiện yếu tố ngẫu nhiên và thayđổi theo thời gian như độ cứng vật liệu không đồng nhất, lượng dư gia côngkhông đều, lượng mòn của dao thay đổi theo thời gian...nhưng nhờ có các tínhiệu do hệ thống đo lường chủ động cung cấp, hệ thống xử lý nhanh và luônBMCNCTM Trang: 93` Nguyªn lý c¾tluôn xác định được chế độ cắt hợp lý ở các thời điểm tương ứng, cung cấpkịp thời cho hệ thống điều khiển tự động đảm bảo cho máy luôn luôn làmviệc với ché độ hợp lý. Như vậy khác với tối ưu hóa tĩnh, ở tối ưu hóa động chế độ gia côngchẳng những được điều chỉnh trước mà còn được tự động điều chỉnh ngaytrong quá trình cắt.Tối ưu hóa động giải quyết vấn đề triệt để hơn so với tối ưu hóa tĩnh nhưngcũng phức tạp hơn tối ưu hóa tĩnh rất nhiều vì tối ưu hóa động gần gắn liềnvới đo lường chủ động và điều khiển thích nghi. Tuy nhiên, do tĩnh hiệu quảcủa nó tối ưu hóa động sẽ được phát triển mạnh mẽ trong thế kỷ 21.3.1.3. Cơ sở kinh tế kỹ thuật của tối ưu hoá. Muốn thực hiện tối ưu hóa quá trình gia công cắt gọt phải dựa trên mốiquan hệ kinh tế - kỹ thuật được thiết lập được xuất phát từ bản chất vạt lýcủa qúa trình cắtcũng như dựa trên tính chất đặc trưng của từng nguyên công.Các mô hình toán học mô tả mối quan hệ giữa lực cắt, tuổi bền của dụng cụvới các thông số công nghệ cần tối ưu là cơ sở để thực hiện tối ưu hóa quátrình gia công cắt gọt.1/ Mô hình lực cắt Lực cắt tại một điểm M trên lưỡi cắt có thể phân tích thàn ...