Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ cắt và tối ưu hóa sai số biên dạng mặt cầu khi tiện siêu chính xác sử dụng Box-Berken và thuật toán Di truyền

Tóm tắt

Tiện kim cương siêu chính xác là phương pháp gia công quan trọng trong chế tạo quang học và linh kiện cơ khí chính xác, đặc biệt trong việc tạo hình bề mặt cầu. Tuy nhiên, sai số biên dạng của bề mặt gia công bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố như tốc độ trục chính, chiều sâu cắt và lượng chạy dao. Nghiên cứu này phân tích ảnh hưởng của các thông số cắt đến sai số hình dạng khi gia công bề mặt cầu trên máy tiện siêu chính xác. Mười lăm thí nghiệm đã được thực hiện với các thông số gia công, bao gồm tốc độ trục chính, lượng chạy dao và chiều sâu cắt trong phạm vi khuyến nghị của máy. Mô hình sai số biên dạng được xây dựng dựa trên Box-Berken để mô phỏng và đánh giá độ chính xác của bề mặt gia công. Phân tích kết quả thí nghiệm cho thấy các thông số gia công đều có ảnh hưởng đến sai số biên dạng. Tốc độ trục chính và chiều sâu cắt cùng tăng hoặc giảm sẽ làm giảm sai số biên dạng, trong khi lượng chạy dao tăng thường làm tăng sai số biên dạng. Thuật toán di truyền được áp dụng để tối ưu hóa các thông số cắt, đạt sai số biên dạng tối thiểu 0,846 µm với tốc độ trục chính 2000 vòng/phút, tốc độ tiến dao 5 µm/phút và độ sâu cắt 8 µm. Nghiên cứu này phát triển mô hình dự đoán sai số hình dạng trong gia công tiện kim cương bề mặt cầu và tối ưu hóa thông số cắt. Đồng thời, nghiên cứu giúp nâng cao hiểu biết về ảnh hưởng của các thông số gia công đến sai số hình dạng, hỗ trợ dự đoán và tối ưu hóa quy trình nhằm nâng cao chất lượng gia công trong tiện kim cương.