Phân tích ảnh hưởng của các thông số chế độ cắt đến độ nhám bề mặt khi gia công vật liệu SUS440C = Analysis of the effects of cutting parameters on surface roughness in machining of SUS440C material

Abstract

Bài báo trình bày nghiên cứu tối ưu hóa đa mục tiêu cho quá trình tiện cứng thép không gỉ mactenxit SUS440C (58-62 HRC) bằng dao CBN trong điều kiện cắt khô. Phương pháp Bề mặt Đáp ứng (RSM) với thiết kế Box-Behnken 16 lượt được sử dụng để xây dựng mô hình hồi quy cho độ nhám bề mặt Ra. Phân tích ANOVA và quy trình loại bỏ lùi (Backward Elimination) cho thấy chỉ có bước tiến f (tuyến tính và bậc hai) là các thành phần có ý nghĩa thống kê (p < 0,001); mô hình rút gọn cuối cùng chỉ gồm hai số hạng này, đạt R² = 0,982 và R²adj = 0,979, không có lack-of-fit (p= 0,671). Năng suất cắt gọt MRR được tính trực tiếp từ công thức vật lý xác định, không mô hình hóa bằng RSM nhằm tránh sai lầm phương pháp luận. Tối ưu hóa đa mục tiêu (tối thiểu hóa Ra, tối đa hóa MRR) bằng Hàm Thỏa mãn Tổng hợp (DFA) xác định điểm tối ưu thỏa hiệp tại Vc = 200 m/phút, f = 0,12 mm/vòng, aₚ= 0,20 mm với D = 0,750. Thí nghiệm kiểm chứng xác nhận mô hình với sai lệch dưới 10%. So với tối ưu đơn mục tiêu, điểm DFA tăng MRR lên 7,6 lần trong khi Ra tăng ở mức chấp nhận được. Giới hạn của nghiên cứu (không đo mòn dao thực nghiệm) và hướng nghiên cứu tiếp theo cũng được thảo luận.