Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

การสืบหาเงือนไขการตัดโลหะที่เหมาะสมสำหรับกระบวนการตัดแบบแห้ง

Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)

Investigation of suitable cutting conditions for dry metal cutting

Year (A.D.)

2009

Document Type

Thesis

First Advisor

สมเกียรติ ตั้งจิตสิตเจริญ

Faculty/College

Faculty of Engineering (คณะวิศวกรรมศาสตร์)

Degree Name

วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต

Degree Level

ปริญญาโท

Degree Discipline

วิศวกรรมอุตสาหการ

DOI

10.58837/CHULA.THE.2009.1614

Abstract

สืบหาเงื่อนไขการตัดโลหะที่เหมาะสมของเหล็กกล้าคาร์บอน S45C กับมีดตัดคาร์ไบด์เคลือบผิวภายใต้เงื่อนไขการตัดที่แตกต่างกัน โดยศึกษาความสัมพันธ์ของเงื่อนไขการตัดที่มีผลต่ออัตราการสึกหรอของมีดตัด ความเรียบผิวของชิ้นงาน แรงตัด และอุณหภูมิที่เกิดขึ้นโดยพิจารณา ถึงค่าตัวแปรต่างๆที่มีอิทธิพลต่อการตัด ด้วยวิธีการออกแบบการทดลอง แรงตัดและอุณหภูมิในการตัด ถูกนำมาประยุกต์ใช้เพื่อการตรวจติดตามในกระบวนการตัดโดยไดนาโมมิเตอร์ และ Pyrometer ซึ่งติดตั้งบนเครื่องซีเอ็นซีเพื่อใช้วัดแรงและอุณหภูมิในขณะตัด การออกแบบการทดลองแบบ Box-Behnken Design ถูกนำมาประยุกต์ใช้สำหรับหารูปแบบสมการแบบจำลอง ซึ่งมีความสัมพันธ์กับค่าพารามิเตอร์ในการตัด โดยแสดงในเทอมของค่าพารามิเตอร์ในการตัดซึ่งได้แก่ ความเร็วตัด อัตราการป้อน และความลึกในการตัดเพื่อพยากรณ์ถึงความหยาบผิวที่น้อยที่สุด จากผลการทดลองแสดงให้เห็นว่า อัตราการป้อนตัดส่งผลมากที่สุดต่อความหยาบผิว โดยใช้เทคนิค พื้นผิวผลตอบ แบบ Box-Behnken Design ทำให้ได้สมการถดถอยของพารามิเตอร์ความหยาบผิวเฉลี่ย Ra =10.3042 - 0.0129570v - 147.417f + 8.03630d - 0.0000158954(v[superscript 2]) + 525.4(f[superscript 2] ) - 1.69720(d[superscript 2]) + 0.125340(v.f) + 0.00217600(v.d) - 33.0560(f.d) สัดส่วนแรงตัดF[subscript y]/ F[subscript z] = 3.371 - 0.00383v 22.652f + 0.6935d + 0.000031(v[superscript 2]) + 47.27 (f[superscript 2]) + 0.2498(d[superscript 2]) + 0.01199(v.f) + 0.000166(v.d) + 2.2616(f.d) และอุณหภูมิในการตัด T = -3.21875 + 0.2075v + 3640f + 278d0.000113(v[superscript 2] ) - 7400(f[superscript 2]) - 174(d[superscript 2]) - 0.90(v.f) + 0.18(v.d) 480(f.d) จากผลการทดลองพบว่าด้วยความเชื่อมั่นที่ระดับ 95% อัตราป้อนตัดและความเร็วตัด มีผลต่อผลตอบทั้ง 3 ตัว ซึ่งได้แก่ความหยาบผิวชิ้นงานสัดส่วนแรงตัด และอุณหภูมิในการตัด ส่วนความลึกตัดไม่มีผลต่อผลตอบทั้ง 3 ตัว เงื่อนไขการตัดที่ดีที่สุด คือ ความเร็วตัด 350 เมตร/นาทีอัตราการป้อนตัด 0.15 มิลลิเมตร/รอบ และความลึกการตัด 0.5 มิลลิเมตร และสมการความสัมพันธ์ที่หาได้จากการทดลองนี้ใช้เป็นแนวทางในการประยุกต์ต่อไป โดยใช้กำหนดค่าของปัจจัยต่างๆ ของกระบวนการกลึงจากสมการความสัมพันธ์นี้ เพื่อควบคุมความหยาบผิวของชิ้นงานให้ได้ตามเป้าหมายที่กำหนด.

Other Abstract (Other language abstract of ETD)

To investigate and prediction of surface roughness model in order to obtain the proper cutting condition for plain carbon steel (S45C) with the coat carbide tools under various cutting conditions.The cutting force and temperature are utilized to monitor the cutting process. The dynamometer and pyrometer are employed and installed on the turret of CNC turning machine in order to measure the in-process cutting force and cutting temperature. Box-Behnken design was employed in developing the surface roughness model in relation to primary cutting parameters for minimizing the surface roughness.The surface roughness (Ra) were found to be filled by a regression model Ra = 10.3042 - 0.0129570v - 147.417f + 8.03630d - 0.0000158954(v[superscript 2]) + 525.4(f[superscript 2]) -1.69720(d[superscript 2]) + 0.125340(v.f) + 0.00217600(v.d) - 33.0560(f.d), Cutting force Ratio F[subscript y]/ F[subscript z] = 3.371 - 0.00383v - 22.652f + 0.6935d + 0.000031 (v[superscript 2]) + 47.27 (f[superscript 2]) + 0.2498 (d[superscript 2]) + 0.01199(v.f ) + 0.000166(v.d) + 2.2616(f.d) and Temperature T = -3.21875 + 0.2075v + 3640f + 278d-0.000113(v[superscript 2]) - 7400(f[superscript 2]) - 174(d[superscript 2]) 0.90(v.f) + 0.18(v.d) - 480(f.d ). From the experimental at 95% confident level, the proper cutting condition obtained at the cutting speed 350 m/min, the feed rate 0.15 mm/rev and the depth of cut 0.5 mm. From the experimental results, the model of relation between effective factors and response variables can be used for the continuous improvement by using the defined factors in turning process to control the surface roughnes.

Link to Full Text

Share

COinS