Nghiên cứu ảnh hưởng của các thông số chế độ cắt đến chất lượng bề mặt và lực cắt khi tiện thép hợp kim SKD11 trên máy tiện CNC

Tóm tắt

Thép SKD11 là loại thép công cụ hợp kim cao, được sử dụng phổ biến trong chế tạo khuôn mẫu nhờ độ cứng và khả năng chống mài mòn vượt trội. Tuy nhiên, việc gia công thép SKD11 sau nhiệt luyện (tiện cứng) gặp nhiều thách thức do lực cắt lớn và nhiệt cắt cao. Bài báo này trình bày nghiên cứu thực nghiệm nhằm đánh giá ảnh hưởng của các thông số chế độ cắt (vận tốc cắt vc, lượng tiến dao fz, chiều sâu cắt ap) đến độ nhám bề mặt (Ra) và tải trọng trục chính (Load SPL) khi tiện trên máy CNC bằng mảnh cắt hợp kim Sumitomo. Sử dụng phương pháp thiết kế thực nghiệm Taguchi với mảng trực giao L_9, kết quả phân tích phương sai (ANOVA) cho thấy lượng tiến dao fz là yếu tố chi phối mạnh nhất đến độ nhám bề mặt với mức đóng góp 99,60%. Trong khi đó, chiều sâu cắt ap ảnh hưởng quyết định đến tải trọng trục chính với mức đóng góp 62,76%. Nghiên cứu đã xây dựng thành công các phương trình hồi quy bậc 2 với độ tin cậy cao (R2 > 96%). Bộ thông số tối ưu được xác định là vc = 130 m/phút, fz = 0,12 mm/r và ap = 1,0 mm, cho phép đạt chất lượng bề mặt tương đương mài tinh (Ra = 0,642 µm) trong khi vẫn đảm bảo an toàn tải trọng máy.