Thiết kế chế tạo cơ cấu tạo rung động trợ giúp gia công cơ (Phan Văn Nghị) Full

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

NỘI DUNG:

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 công có rung động trợ giúp ............................................... 21

1.3.1. Phƣơng pháp cắt tích hợp siêu âm kiểu truyền thống (CUVC) .................... 21

1.3.2. Phƣơng pháp cắt tích hợp rung siêu âm kiểu elip (UEVC) .......................... 22

1.3.3. So sánh giữa các phƣơng pháp: cắt truyền thống (CC), CUCV và UECV... 23

1.4. Các phƣơng pháp tạo rung động trợ giúp gia công .............................................. 24

1.4.1. Tạo rung động bằng li tâm cơ khí ................................................................. 24

1.4.3. Tạo rung động bằng truyền dẫn lệch tâm ..................................................... 27

1.4.4. Tạo rung động bằng truyền dẫn khí nén hay thủy lực .................................. 28

1.4.5. Tạo rung động bằng việc ứng dụng hiệu ứng áp điện ................................... 28

1.4.5.1. Hiệu ứng áp điện trong vật liệu gốm .............................................. 28

1.4.5.2. Các tính toán cơ bản về các cơ cấu PZT ......................................... 30

1.4.5.3. Các cơ cấu PZT với độ bền thấp và tải nhỏ ........................................... 31

1.5. So sánh, lựa chọn phƣơng pháp tạo rung để thiết kế, chế tạo và thử nghiệm . 34

1.6. Kết luận chƣơng .............................................................................................. 35

Chƣơng 2 ........................................................................................................................ 37

CÁC KHÓ KHĂN KHI KHOAN LỖ NHỎ .................................................................. 37

TRÊN HỢP KIM NHÔM ............................................................................................... 37

2.1. Giới thiệu ............................................................................................................. 37

2.2. Các ứng dụng của nhôm và hợp kim nhôm ......................................................... 37

2.1.2. Tính gia công của hợp kim nhôm ................................................................. 41

2.3. Các vấn đề khi gia công hợp kim nhôm .............................................................. 42

2.3.1. Các vấn đề chung .......................................................................................... 42

2.3.1.1. Lực cắt khi gia công hợp kim nhôm ...................................................... 42

2.3.1.2. Sự hình thành và tách phoi..................................................................... 42

2.3.2. Các vấn đề khi khoan nhôm và hợp kim nhôm ............................................ 44

2.3.2.1. Biến dạng phoi khi khoan ............................................................... 45

2.3.2.2. Lực di chuyển phoi cho phoi xoắn ốc .................................................... 48

2.3.2.3. Lực di chuyển phoi cho phoi dải............................................................ 50

2.3.2.4. Ảnh hƣởng của thông số hình học mũi khoan đến sự tạo thành phoi xoắn

ốc ......................................................................................................................... 51

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

Luận văn Thạc sỹ Kỹ thuật Chuyên ngành: CN-CTM

Thực hiện: Phan Văn Nghị 5

2.3.2.5. Ảnh hƣởng của thông số mũi khoan đến sự hình thành phoi dạng dải .. 53

2.4. Ứng dụng rung động cho nguyên công khoan các loại vật liệu dẻo .................... 54

2.4.1. Mô hình toán cho khoan rung ................................................................. 54

2.4.2. Khả năng bẻ phoi khi khoan có rung động trợ giúp ..................................... 56

2.5. Kết luận chƣơng .............................................................................................. 57

Chƣơng 3 ........................................................................................................................ 58

THIẾT KẾ, CHẾ TẠO CƠ CẤU TẠO RUNG ĐỘNG TRỢ GIÚP KHOAN ............. 58

3.1. Giới thiệu ............................................................................................................. 58

3.2. Mô hình rung động trợ giúp nguyên công khoan ................................................ 58

3.3. Thiết kế, chế tạo bộ tạo rung động theo hiệu ứng áp điện cho khoan ................. 59

3.3.1. Lựa chọn, tính toán các PZT ......................................................................... 60

3.3.2. Bệ gá cơ sở .................................................................................................... 61

3.3.3. Ống kẹp ......................................................................................................... 62

3.3.4. Ống truyền rung động ................................................................................... 63

3.4. Thiết kế, chế tạo bộ tạo rung động theo nguyên lý li tâm cơ khí cho khoan ....... 65

3.4.1. Động cơ điện một chiều (chi tiết số 1) .......................................................... 67

3.4.2. Bánh lệch tâm (chi tiết số 7) ......................................................................... 68

3.4.3. Quả nặng để thay đổi khối lƣợng lệch tâm (chi tiết số 8) ............................. 69

3.4.4. Bệ gá cơ sở ( chi tiết số 5) ............................................................................ 70

3.4.5. Giá đỡ sống dẫn hƣớng chữ V (chi tiết số 9) ................................................ 71

3.4.6. Sống dẫn hƣớng chữ V (chi tiết số 3) ........................................................... 72

3.4.7. Các lò xo duy trì rung động (chi tiết số 4) .................................................... 72

3.4.8. Tấm gá động cơ - Rãnh dẫn hƣớng chữ V (chi tiết số 2) .............................. 74

3.4.9. Ống gá động cơ ............................................................................................. 75

3.4.10. Đồ gá kẹp phôi gia công (chi tiết 11) .......................................................... 76

3.4.11. Lắp ghép các chi tiết để tạo thành cơ cấu hoàn chỉnh ................................ 76

3.4.12.Tính toán lực quán tính li tâm để tạo ra và duy trì rung động ..................... 77

3.5. Kết luận chƣơng ................................................................................................... 81

Chƣơng 4 ........................................................................................................................ 83

THỰC NGHIỆM ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ CỦA RUNG ĐỘNG TRỢ GIÚP KHOAN

HỢP KIM NHÔM .......................................................................................................... 83

4.1. Giới thiệu ............................................................................................................. 83

4.2. Thiết lập thí nghiệm ........................................................................................ 83

4.2.1. Các trang thiết bị thí nghiệm ......................................................................... 83

4.2.2. Lắp đặt các thiết bị thí nghiệm ...................................................................... 88

4.2.3. Trình tự thực hiện thí nghiệm ....................................................................... 88

4.3. Kết quả thí nghiệm ............................................................................................... 89

4.3.1. Đặc tính của phoi .......................................................................................... 89

4.3.2. Độ lay rộng lỗ khoan .................................................................................... 90

4.3.3. Độ không tròn của lỗ khoan .......................................................................... 93

4.3.4. Độ ổn định của kích thƣớc lỗ khoan ............................................................. 96

4.3.5. Độ xiên của lỗ khoan .................................................................................... 97

4.3.6. Chất lƣợng bề mặt lỗ sau khoan và vấn đề ba via ở mép cuối lỗ khoan ....... 97

4.4. Kết luận chƣơng .............................................................................................. 99

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT ......................................................................................... 100

Các kết quả chính đã đạt đƣợc .................................................................................. 100

Đề xuất các hƣớng nghiên cứu ................................................................................. 100

Tài liệu tham khảo ..

LINK 1 - TÌM KIẾM SÁCH/TÀI LIỆU ONLINE (GIÁ ƯU ĐÃI NHẤT)

LINK 2 - TÌM KIẾM SÁCH/TÀI LIỆU ONLINE (GIÁ ƯU ĐÃI NHẤT)

LINK 3 - TÌM KIẾM SÁCH/TÀI LIỆU ONLINE (GIÁ ƯU ĐÃI NHẤT)

LINK 4 - TÌM KIẾM SÁCH/TÀI LIỆU ONLINE (GIÁ ƯU ĐÃI NHẤT)

LINK DOWNLOAD (TÀI LIỆU VIP MEMBER)