- Kiểm tra mức độ ảnh hưởng của yếu tố đầu vào theo Fisher:
S2= 0,305; S2= 0,036; Ftt= 8,3 > Fb= 4,1;
y e
Như vậy, ảnh hưởng của tốc độ cắt đến Nr là đáng kể.
- Xác định mô hình thực nghiệm đơn yếu tố
Từ số liệu thí nghiệm xác định được phương trình tương quan:
Nr = 17,52 – 0,11v + 0,00026v2 (4.1)
- Kiểm tra tính tương thích của mô hình
Tính tương thích của hai mô hình trên được kiểm tra theo tiêu chuẩn Fisher thoả mãn Ftt< Fb: Ftt= 0,012 < Fb= 4,1
Mô hình trên là tương thích.
Từ kết quả xử lý ở bảng 4.5, ta xây dựng được đồ thị ảnh hưởng của tốc độ cắt đến chi phí năng lượng riêng:
Hình 4.2. Đồ thị ảnh hưởng của tốc độ cắt đến chi phí năng lượng
riêng
Nhận xét: Ta thấy tốc độ cắt càng tăng, chi phí năng lượng riêng càng tăng. Như phân tích ở chương 3, khi tốc độ cắt tăng, lực cắt tăng, làm cho công suất tăng, dẫn đến chi phí năng lượng riêng tăng lên.Ảnh hưởng của tốc độ cắt dến chi phí năng lượng riêng là hàm phi tuyến.
+ Độ nhám bề mặt gia công
- Tính đồng nhất của phương sai được kiểm tra theo Kohren:
Các giá trị Ra: Gtt = 0,4475 < Gb = 0,7885.
Phương sai của các thí nghiệm được coi là đồng nhất
- Kiểm tra mức độ ảnh hưởng của các yếu tố đầu vào theo Fisher:
S2= 0,10418; S2= 0,0098; Ftt= 10,63 > Fb= 4,1;
y e
Như vậy, ảnh hưởng của tốc độ cắt đến Ra là đáng kể.
- Xác định mô hình thực nghiệm đơn yếu tố
Từ số liệu thí nghiệm xác định được phương trình tương quan:
Ra = 27,72 – 0,165v – 0,00028v2 (4.2)
- Kiểm tra tính tương thích của mô hình
Ftt= 3,816 < Fb= 4,1
Mô hình trên là tương thích.
Từ kết quả xử lý ở bảng 4.5, ta xây dựng được đồ thị ảnh hưởng của tốc độ cắt đến độ nhám bề mặt gia công:
Hình 4.3. Đồ thị ảnh hưởng của tốc độ cắt đến độ nhám bề mặt gia
công
Nhận xét: Đồ thị thể hiện khi tốc độ cắt càng tăng thì độ nhám bề mặt càng giảm. Khi ta tăng tốc độ thì nhiệt độ và lực cắt tăng lên, lớp kim loại bề mặt biến dạng dẻo mạnh vì thế mà độ nhấp nhô bề mặt giảm và sự ảnh hưởng của tốc độ cắt đến độ nhám là hàm phi tuyến.
4.3.2. Ảnh hưởng của góc mài tới chi phí năng lượng riêng và độ nhám bề mặt gia công
Kết quả thí nghiệm ảnh hưởng của góc mài đến chi phí năng lượng riêng và độ nhám bề mặt được thể hiện ở bảng 4.6
+ Chi phí năng lượng riêng
- Tính đồng nhất của phương sai được kiểm tra theo Kohren:
Gtt = 0,5714 < Gb = 0,7885.
Phương sai của các thí nghiệm được coi là đồng nhất
- Kiểm tra mức độ ảnh hưởng của các yếu tố đầu vào theo Fisher:
S2= 0,05104; S2= 0,01106; Ftt= 4,615 > Fb= 4,1;
y e
Như vậy, ảnh hưởng của góc mài đến Nr là đáng kể.
Bảng 4.6. Kết quả thí nghiệm ảnh hưởng của góc mài
β (độ) | Nr (Wh/m3) | Ra (μm) | t (s) | V (m3) | |
1 | 40 | 6.50 | 4.326 | 56.47 | 1.56 |
40 | 6.18 | 4.863 | 55.78 | 1.56 | |
40 | 6.09 | 4.428 | 56.21 | 1.56 | |
2 | 45 | 5.67 | 4.022 | 57.09 | 1.56 |
45 | 5.89 | 4.041 | 56.84 | 1.56 | |
45 | 5.60 | 4.019 | 56.62 | 1.56 | |
3 | 50 | 5.83 | 3.333 | 57.34 | 1.56 |
50 | 5.75 | 4.269 | 57.77 | 1.56 | |
50 | 5.89 | 3.592 | 58.20 | 1.56 | |
4 | 55 | 5.94 | 4.117 | 57.88 | 1.56 |
55 | 6.69 | 4.175 | 56.73 | 1.56 | |
55 | 6.44 | 4.061 | 56.76 | 1.56 | |
5 | 60 | 7.00 | 4.929 | 56.91 | 1.56 |
Có thể bạn quan tâm!
-
Cấu Tạo, Nguyên Lý Hoạt Động Máy Phay Vạn Năng Tum20Vs -
Những Nhân Tố Ảnh Hưởng Đến Chi Phí Năng Lượng Riêng Khi Phay -
Ảnh Hưởng Của Tốc Độ Cắt Tới Chi Phí Năng Lượng Riêng Và Độ Nhám Bề Mặt -
Nghiên cứu ảnh hưởng của một số yếu tố đến chi phí năng lượng riêng và độ nhám bề mặt khi phay mặt phẳng bằng dao phay mặt đầu trên máy phay TUM 20VS - 11
Xem toàn bộ 91 trang tài liệu này.
60 | 7.27 | 4.898 | 57.13 | 1.56 |
60 | 6.91 | 4.947 | 56.78 | 1.56 |
- Xác định mô hình thực nghiệm đơn yếu tố
Từ số liệu thí nghiệm xác định được phương trình tương quan:
Nr = 24,37 – 0,79.β + 0,0083.β2 (4.3)
- Kiểm tra tính tương thích của mô hình
Ftt= 0,2167 < Fb= 4,1
Mô hình trên là tương thích.
Từ kết quả xử lý ở bảng 4.6, ta xây dựng được đồ thị ảnh hưởng của góc mài đến chi phí năng lượng riêng:
Hình 4.4. Đồ thị ảnh hưởng của góc mài đến chi phí năng lượng
riêng
Nhận xét: Ta thấy ở các giá trị nhỏ β càng tăng, chi phí năng lượng riêng giảm cho tớigiá trị nhỏ nhất trong khoảng β =45 ÷470 sau đó, βcàng tăng thì chi phí năng lượng riêng càng tăng.Ảnh hưởng củagóc mài dến chi phí năng lượng riêng là hàm phi tuyến.
+ Độ nhám bề mặt gia công
- Tính đồng nhất của phương sai được kiểm tra theo Kohren:
Gtt = 0,73245 < Gb = 0,7885.
Phương sai của các thí nghiệm được coi là đồng nhất
- Kiểm tra mức độ ảnh hưởng của các yếu tố đầu vào theo Fisher:
S2= 0,06378; S2= 0,00589; Ftt= 10,82 > Fb= 4,1.
y e
Như vậy, ảnh hưởng của góc mài đến Ra là đáng kể.
- Xác định mô hình thực nghiệm đơn yếu tố
Từ số liệu thí nghiệm xác định được phương trình tương quan:
Ra = 26,64 – 0,93β + 0,0095β2 (4.4)
- Kiểm tra tính tương thích của mô hình
Ftt = 1,0923 < Fb = 4,1.
Mô hình trên là tương thích.
Từ kết quả xử lý ở bảng 4.6, ta xây dựng được đồ thị ảnh hưởng của góc mài đến độ nhám bề mặt gia công:
Hình 4.5. Đồ thị ảnh hưởng của góc mài đến độ nhám bề mặt gia công Nhận xét: Ta thấy ở các giá trị nhỏ β càng tăng, độ nhám giảm cho tới
giá trị nhỏ nhất trong khi β =500sau đó, βcàng tăng thì độ nhám càng tăng.Ảnh hưởng củagóc mài dến độ nhám bề mặtlà hàm phi tuyến.
4.4. Kết quả nghiên cứu đa yếu tố
Kết quả thực nghiệm đơn yếu tố cho chúng ta khảng định rằng: ảnh hưởng của góc sắc và tốc độ cắt đến hai hàm mục tiêu chi phí năng lượng và độ nhám bề mặt là hàm phi tuyến. Theo [8], chúng tôi không tiến hành quy hoạch thực nghiệm bậc nhất mà thực hiện ngay quy hoạch thực nghiệm bậc hai. Các bước tiến hành như sau:
4.4.1. Chọn vùng và các khoảng biến thiên của các yếu tố ảnh hưởng
Từ các giá trị thực nghiệm đơn yếu tố, tổng hợp các kết quả nghiên cứu như trình bày ở mục 2.5.3, chúng tôi xác định được giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất của các yếu tố đầu vào. Sử dụng công thức (2.26) xác định các giá trị X1, X2, dạng mã của các thông số góc màiβ, tốc độ cắt v. Kết quả được ghi trong bảng 4.7.
Bảng 4.7. Giá trị mã hoá của X1, X2
Mã hoá | X1 v(v/p) | X2 β(độ) | |
Mức trên | +1 | 300 | 60 |
Mức cơ sở | 0 | 260 | 50 |
Mức dưới | -1 | 220 | 40 |
Khoảng biến thiên | 1 | 40 | 10 |
4.4.2. Xác lập ma trận thí nghiệm
Ma trận thí nghiệm được sắp xếp trong bảng 4.8.
Bảng 4.8. Ma trận thí nghiệm
X1 | X2 | |
1 | -1 | -1 |
2 | +1 | -1 |
3 | -1 | +1 |
4 | +1 | +1 |
5 | 1 | 0 |
-1 | 0 | |
7 | 0 | 1 |
8 | 0 | -1 |
9 | 0 | 0 |
4.4.3. Tiến hành thí nghiệm theo ma trận thí nghiệm
Kết quả thí nghiệm được ghi ở phụ biểu 5. Trong quá trình thí nghiệm, những số liệu bất thường phải được kiểm tra xem xét nếu không đủ độ tin cậy đã kiểm tra và tiến hành lại.
4.4.4. Xác định mô hình toán và thực hiện các phép tính kiểm tra
- Hàm chi phí năng lượng riêng Nr :
Tiêu chuẩn Kohren Gtt = 0,2810
Tiêu chuẩn Kohren tra bảng Gb = 0,376
Gtt< Gb tính đồng nhất của phương sai đạt tiêu chuẩn. Hàm Nrcó dạng:
Y1 = 6,665-0,131X1-0,854X12-0,231X2+0,577X2X1-0,427X22 (4.7)
+ Kiểm tra mức ý nghĩa của các hệ số: sử dụng tiêu chuẩn Student, những hệ số có nghĩa khi ttt> tb.
Giá trị tb = 0,05; = N.(n-1) = 18 vậy tb = 1,73.
Để tiện cho việc tìm giá trị tối ưu, tôi quyết định không bỏ hệ số nào.
+ Kiểm tra tính tương thích của mô hình.
Ftt = 2,44 < Fb = 3,07. Vậy mô hình ta chọn tương thích.
Bảng 4.9.Tổng hợp các giá trị xử lý được của hàm Nr
Y1 | Y2 | Y3 | Ytb | Y_ | Yost | Sj | |
1 | 8.68 | 8.34 | 7.89 | 8.30 | 6,321 | -0.649 | 0.3144 |
2 | 4.84 | 4.18 | 4.39 | 4.47 | 4,907 | 0.437 | 0.2260 |
3 | 8.58 | 8.09 | 8.50 | 8.39 | 4,707 | -0.016 | 0.1380 |
4 | 4.75 | 4.31 | 4.53 | 4.53 | 5,599 | 1.069 | 0.0961 |
5 | 7.68 | 6.98 | 6.90 | 7.19 | 5,68 | -1.506 | 0.3716 |
5.19 | 5.35 | 5.29 | 5.28 | 5,941 | 0.665 | 0.0130 | |
7 | 7.00 | 7.27 | 6.91 | 7.06 | 6,007 | -1.053 | 0.0703 |
8 | 6.50 | 6.18 | 6.09 | 6.26 | 6,468 | 0.211 | 0.0938 |
9 | 5.83 | 5.75 | 5.89 | 5.82 | 6,665 | 0.841 | 0.0109 |
+ Kiểm tra khả năng làm việc của mô hình:
m.(N K* ).S2 N.(m 1).S2
N
R2 1 e;
e
myˆ y2 N.(m 1).S2
u1
e
N = 17; K* = 10; m=3; S2= 0,07282; S2 = 6,32761
Vậy R2 =0,87> 0,75 mô hình được coi là hữu ích trong sử dụng [8].
- Hàm độ nhám bề mặt gia công:
Tiêu chuẩn Kohren Gtt = 0,3176. Tiêu chuẩn Kohren tra bảng Gb = 0,376. Gtt< Gb tính đồng nhất của phương sai đạt tiêu chuẩn.
Hàm Ra có dạng:
2 2
Y2 = 4,601-0,577X1-0,861X1 -0,066X2-0,099X2X1-0,304X2 (4.8)
+ Kiểm tra mức ý nghĩa của các hệ số: sử dụng tiêu chuẩn Student, những hệ số có nghĩa khi ttt> tb. Giá trị tb = 0,05; = N.(n-1) = 18, vậy tb = 1,73.
Để tiện cho việc tìm giá trị tối ưu, tôi quyết định không bỏ hệ số nào.
+ Kiểm tra tính tương thích của mô hình.
Ftt = 2,02 < Fb = 3,07. Vậy mô hình ta chọn tương thích.
Bảng 4.10. Tổng hợp các giá trị xử lý được của hàm Ra
Y1 | Y2 | Y3 | Ytb | Y_ | Yost | Sj | |
1 | 3.779 | 3.733 | 3.838 | 3.78 | 3.918 | 0.198 | 0.0055 |
2 | 3.359 | 2.852 | 2.933 | 3.05 | 3.025 | -0.022 | 0.1484 |
3 | 3.947 | 3.47 | 3.354 | 3.59 | 4.057 | 0.475 | 0.1975 |
4 | 2.455 | 2.348 | 2.56 | 2.45 | 2.695 | 0.238 | 0.0225 |
5 | 3.257 | 3.504 | 3.385 | 3.38 | 3.164 | -0.216 | 0.0305 |