Mô hình dự đoán nhám bề mặt và mòn dụng cụ trong tiện cứng chính xác bằng dụng cụ cắt PCBN

Nguyễn Thị Quốc Dung và cs Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 63(1): 40 - 45 
40 
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên  
MÔ HÌNH DỰ ĐOÁN NHÁM BỀ MẶT VÀ MÒN DỤNG CỤ 
TRONG TIỆN CỨNG CHÍNH XÁC BẰNG DỤNG CỤ CẮT PCBN 
Nguyễn Thị Quốc Dung , Phan Quang Thế 
Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp – ĐH Thái Nguyên 
TÓM TẮT 
Bài báo này trình bày về mô hình dự đoán nhám bề mặt và mòn dụng cụ trong tiện cứng chính xác 
bằng dụng cụ cắt PCBN (Nitrit Bo lập phương đa tinh thể). Mô hình được xây dụng bằng phương 
pháp phân tích hồi qui sử dụng dữ liệu đo đạc từ các thí nghiệm tiện cứng chính xác thép 9XC tôi 
cứng bằng dụng cụ cắt PCBN. Kết quả cho thấy giảm vận tốc cắt và lượng chạy dao sẽ cho chất 
lượng bề mặt tốt hơn và làm giảm mòn dụng cụ. Việc tăng chiều sâu cắt sẽ làm tăng mòn dao song 
hầu như không làm nhám bề mặt thay đổi. 
Từ khóa: Tiện cứng, mòn dụng cụ, nitrit bo lập phương đa tinh thể, phân tích hồi qui. 
*ĐẶT VẤN ĐỀ 
Trong gia công, chất lượng bề mặt chi tiết là 
một trong những chỉ tiêu quan trọng nhất. 
Thông số đặc trưng của chất lượng bề mặt chi 
tiết gia công là nhám bề mặt. Tiện cứng chính 
xác bằng dụng cụ cắt PCBN cho phép nhà sản 
xuất có thể đơn giản hóa quá trình gia công 
mà vẫn đạt được yêu cầu về độ nhám. Tuy 
nhiên, có nhiều thông số của quá trình gia 
công ảnh hưởng đến nhám bề mặt song vẫn 
chưa được đánh giá một cách thích đáng. Để 
giúp các nhà sản xuất có thể thu được lợi ích 
tối đa trong ứng dụng công nghệ tiện cứng 
bằng dụng cụ cắt PCBN, cần phải xây dựng 
các mô hình dự đoán chính xác nhám bề mặt 
chi tiết và mòn dụng cụ[12]. Các mô hình của 
quá trình cắt có thể được xây dựng bằng 
phương pháp phân tích, phương pháp số và 
phương pháp thực nghiệm. Trong phương 
pháp phân tích, mô hình được xây dựng dựa 
trên các định luật vật lý cơ bản như mô hình 
lực cắt của Merchant, mô hình tính góc mặt 
phẳng trượt của Oxley Phương pháp thực 
nghiệm xây dựng mô hình dựa trên các đo đạc 
thực nghiệm, điển hình là mô hình xác định 
tuổi thọ dụng cụ của Taylor. Phương pháp 
phân tích số xây dựng mô hình dựa trên toán 
học ứng dụng kết hợp với máy tính thông qua 
các thuật toán và chương trình như phương 
pháp phần tử hữu hạn, phương pháp saiphân 
hữu hạn, các phương pháp mô hình trí tuệ 
nhân tạo như: mạng nơ ron nhân tạo, lý thuyết 
*
 Tel: 0915308818, Email: quocdung@yahoo.com.vn 
lo gic mờ [14]. Các mô hình thực nghiệm 
được xây dựng dựa trên các dữ liệu thí 
nghiệm thu được trong một điều kiện cụ thể. 
Mặc dù đôi khi không đúng trong các điều 
kiện tương tự khác nhưng chúng cho phép 
nghiên cứu một dải rộng các vấn đề phức tạp 
một cách nhanh chóng và cực kỳ hữu dụng 
khi cho phép sử dụng kết quả dễ dàng và 
thuận tiện ở các dạng bảng tra. Có thể coi các 
kết quả nhận được từ mô hình thực nghiệm là 
điểm khởi phát của quá trình điều khiển để 
người sử dụng có thể chắc chắn không có sai 
hỏng nghiêm trọng nào xảy ra và là cơ sở 
vững chắc để chứng minh hoặc cải tiến một 
mô hình phân tích lý thuyết [9]. Mức độ chính 
xác của mô hình còn phụ thuộc vào nhiều yếu 
tố khi lựa chọn các thông số đầu vào cho mô 
hình cũng như cách xử lý các dữ liệu. Ngay cả 
việc xây dựng một mô hình phân tích có xét đến 
đầy đủ các nhân tố ảnh hưởng cũng rất phức 
tạp, tính ứng dụng thấp và thường là điều không 
thể làm được. Vì vậy, cần phải sàng lọc lựa 
chọn các nhân tố quyết định để xây dựng một 
mô hình đủ độ chính xác cần thiết [7]. Mô hình 
dự đoán nhám bề mặt chi tiết gia công và mòn 
dụng cụ trong tiện cứng chính xác thép 9XC 
bằng dụng cụ PCBN được xây dựng bằng 
phương pháp phân tích hồi qui dựa trên các qui 
tắc thống kê và tối ưu hóa thống kê. 
CHỌN CÁC THÔNG SỐ NGHIÊN CỨU 
Hiệu quả quá trình gia công nói chung và tiện 
cứng nói riêng được đặc trưng bởi các chỉ tiêu 
trực tiếp như năng suất cắt, tuổi bền của dụng 
Nguyễn Thị Quốc Dung và cs Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 63(1): 40 - 45 
41 
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên  
cụ, chất lượng bề mặt gia công, chi phí năng 
lượnghoặc các chỉ trung gian như lực cắt, 
nhiệt cắt, mòn dụng cụ, rung độngCác chỉ 
tiêu này bị chi phối bởi rất nhiều yếu tố độc 
lập như các thông số chế độ cắt, dụng cụ cắt, 
vật liệu phôi Sự phụ thuộc của các chỉ tiêu 
vào điều kiện cắt có thể biểu diễn khái quát 
bằng hàm[1]: F(a,b,v,g,f,r,M,N,Fd,O). 
Trong đó: a,b là bề rộng và bề dày cắt; v- vận 
tốc cắt; g,f,r - góc trước, góc nghiêng và bán 
kính mũi dao; M,N-vật liệu của phôi và dao; 
Fd- diện tích mặt cán dao; O-dung dịch trơn 
nguội; 
Việc nghiên cứu thực nghiệm ảnh hưởng của 
tất cả các thông số là điều không thể nên cần 
phải sàng lọc và tổ hợp các yếu tố nhằm xác 
định các yếu tố ảnh hưởng chính để nghiên 
cứu. Nếu số yếu tố ảnh hưởng cần nghiên cứu 
lớn, cần được tổ hợp thành các nhóm để thực 
hiện các kế hoạch thực nghiệm song song. 
Trong nghiên cứu này, các yếu tố đầu vào 
được xác định dựa trên các thông tin tiên 
nghiệm, có được nhờ kết quả quan sát trực 
tiếp từ quá trình tiện cứng và các tài liệu tham 
khảo của các mô hình nghiên cứu tương tự. 
Vì tiện cứng là quá trình gia công tinh nên chỉ 
tiêu quan trọng nhất là chất lượng bề mặt gia 
công và tuổi thọ dụng cụ. Các nhân tố ảnh 
hưởng tới chất lượng bề mặt gia công và tuổi 
thọ của dao tuy rất đa dạng song chỉ tập trung 
vào nghiên cứu ảnh hưởng của điều kiện cắt 
vì có thể thay đổi và chọn lựa chúng trong 
quá trình gia công. Mặc dù tất cả các nhà chế 
tạo dụng cụ cắt đều có các khuyến cáo về chế 
độ gia công đối với từng loại vật liệu dụng cụ 
song thường chỉ là các hướng dẫn chung, 
nhiều khi không thích hợp với các trường hợp 
gia công cụ thể. Nghiên cứu cho thấy các yếu 
tố về điều kiện gia công có ảnh hưởng lớn 
nhất tới chất lượng bề mặt và tuổi thọ dụng cụ 
là các thông số chế độ cắt bao gồm vận tốc 
cắt v, chiều sâu cắt t và lượng chạy dao s. 
Quan hệ phụ thuộc của chỉ tiêu chất lượng bề 
mặt và tuổi thọ dụng cụ vào các thông số này 
là quan hệ hàm số mũ [3,6,11]: 
F= Cvrtpsq (1) trong đó C,r,p,q là các giá trị 
không đổi. 
Việc xây dựng mô hình dự đoán chất lượng bề 
mặt gia công và tuổi thọ dụng cụ phụ thuộc vào 
các yếu tố nêu trên là quá trình xác định giá trị 
các hệ số không đổi trong công thức (1). 
Để tuyến tính hóa, logarit hai vế (1): 
lnF=lnC+rlnv+plnt+qlns (2) 
Dựa theo các thông tin tiên nghiệm, các thí 
nghiệm sàng lọc và tài liệu liên quan, mô hình 
dự đoán được xây dựng phụ thuộc vào ba 
nhân tố chính của chế độ cắt biến đổi trong 
miền giá trị sau: 
1) Vận tốc cắt: v=100-170m/ph 
2) Chiều sâu cắt: t= 0,09-0,15 mm 
3) Lượng chạy dao: s= 0,07-0,15mm/vòng 
THIẾT BỊ THỰC NGHIỆM 
+) Máy: Tiến hành trên máy tiện kỹ thuật số 
HTC 2050 (TQ) tại xưởng cơ khí thực 
nghiệm số 2, trường ĐH KTCN Thái Nguyên. 
+) Dao: Mảnh dao PCBN hình tam giác của 
hãng EHWA (Hàn quốc) ký hiệu TPGN 
160308 T2001, EB28X, hàm lượng CBN là 
50%; chất dính kết TiC; cỡ hạt: 2m[10]. 
+) Thân dao: Ký hiệu MTENN 2020K-16W 
(ISCAR) với kết cấu sẽ tạo thành góc trước 
âm: =-8; góc sau: =11. 
+) Thiết bị đo 
- Thiết bị đo độ nhám bề mặt: Máy đo nhám 
Mitutoyo SJ – 201, Nhật Bản. 
- Kính hiển vi ĐT TM-1000 Hitachi, Nhật Bản. 
+) Phôi: Nghiên cứu được thực hiện trên phôi 
thép 9XC là loại thép hợp kim dụng cụ được sử 
dụng rộng rãi để chế tạo các chi tiết có yêu cầu 
độ bền cao, khả năng chống mòn tốt. Kích 
thước phôi: chiều dài L=300mm, đường kính 
62, tôi thể tích đạt độ cứng 56-58 HRC. 
 +) Sơ đồ thí nghiệm (hình 1). 
t 
s 
n 
L 
D
1 
2 
3 
4 
Lcắt 
Hình 1. Sơ đồ thí nghiệm 
Nguyễn Thị Quốc Dung và cs Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 63(1): 40 - 45 
42 
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên  
QUI HOẠCH THỰC NGHIỆM 
Xây dựng mô hình hồi qui 
Phương pháp qui hoạch thực nghiệm cho 
phép tối thiểu hóa số thực nghiệm cần thiết 
trong khi vẫn đảm bảo được chất lượng của 
mô hình toán học của hệ theo những chuẩn tối 
ưu [7]. Theo nguyên tắc phức tạp dần mô hình 
toán học đồng thời do các thông tin tiên nghiệm 
chưa đầy đủ để khẳng định hệ đang ở vùng phi 
tuyến, chọn phương pháp kế hoạch hóa thực 
nghiệm là phương pháp kế hoạch bậc một hai 
mức tối ưu toàn phần (2k) với các ưu điểm: kế 
hoạch trực giao, kế hoạch là tối ưu D và kế 
hoạch có tính tâm xoay. Ngoài ra, nếu mô hồi 
qui sử dụng kế hoạch bậc một hai mức tối ưu 
không tương hợp với thực nghiệm thì có thể 
dùng luôn làm nhân kế hoạch bậc hai [7]. 
Mô hình hồi qui biểu diễn sự phụ thuộc của 
độ nhám bề mặt gia công Ra và mòn dụng cụ 
qua các biến mã hóa với giả thiết có tương tác 
kép giữa các biến như sau: 
0 1 1 2 2 3 3 12 1 2 13 1 3
23 2 3 123 1 2 3
y b b x b x b x b x x b x x
b x x b x x x
$
Trong đó:
ˆlny Y $ với Yˆ là hàm mục tiêu: 
nhám bề mặt chi tiết gia công hoặc mòn dụng 
cụ; x1, x2, x3 là các biến mã hóa tương ứng 
của các thông số z1, z2, z3 lần lượt là giá trị 
logarit tự nhiên của vận tốc cắt, chiều sâu cắt 
và lượng chạy dao: z1=lnv; z2=lnt; z3=lns; x0 
là biến ảo tương ứng với hệ số hồi qui b0: 
x0=+1; bj là các hệ số hồi qui. 
Xây dựng kế hoạch thực nghiệm và tiến 
hành thực nghiệm 
Ma trận kế hoạch thực nghiệm dạng 2k được 
lập như bảng 1, trong đó ngoài 8 thí nghiệm cơ 
bản còn có 3 thí nghiệm được thực hiện song 
song tại tâm kế hoạch. Tiến hành các thí nghiệm 
theo kế hoạch. Tại mỗi điểm thí nghiệm, đo đạc 
và ghi lại kết quả đầu ra của các hàm mục tiêu 
là độ nhám Ra (μm) và tuổi thọ của dao được 
xác định diện tích gia công Sc (cm2) khi vẫn đạt 
chỉ tiêu về độ nhám cần thiết. 
Xây dựng mô hình hồi qui mô tả nhám bề mặt 
Kết quả đo nhám bề mặt sau chiều dài cắt xác 
định Lc=750mm tại các điểm thí nghiệm theo 
kế hoạch như trong bảng 2. 
 Bảng 2. Kết quả đo nhám bề mặt chi tiết gia công 
Số 
TT 
1 2 3 4 5 6 
Ra 
(μm) 
0,45 0.39 0,39 0.46 0,51 0.50 
lnRa -
0,798 
-
0,941 
-
0,941 
-
0,776 
-
0,673 
-
0,693 
Số 
TT 
7 8 9 10 11 
Ra 
(μm) 
0,39 0.60 0,38 0.42 0,39 
lnRa -
0,941 
-
0,510 
-
0,967 
-
0,867 
-
0,942 
Dựa trên các số liệu đo được từ các thí 
nghiệm theo kế hoạch, lần lượt tiến hành theo 
các bước[6,8]: 
- Tính các hệ số của mô hình hồi qui bj, bju. 
- Tính phương sai lặp 
2
11S . 
- Tính sai lệch trung bình của phân bố Sb 
Bảng 1. Ma trận kế hoạch thực nghiệm 
S TT Biến thực Biến mã Hàm 
mục tiêu 
Loga 
hàm mục tiêu 
Z1 Z2 Z3 x0 x1 x2 x3 x1x2 x1x3 x2x3 x1x2x3 y lny 
1 100 0,09 0,07 + - - - + + + - y1 lny1 
2 170 0,09 0,07 + + - - - - + + y2 lny2 
3 100 0,15 0,07 + - + - - + - + y3 lny3 
4 170 0,15 0,07 + + + - + - - - y4 lny4 
5 100 0,09 0,15 + - - + + - - + y5 lny5 
6 170 0,09 0,15 + + - + - + - - y6 lny6 
7 100 0,15 0,15 + - + + - - + - y7 lny7 
8 170 0,15 0,15 + + + + + + + + y8 lny8 
9 135 0,12 0,11 + 0 0 0 0 0 0 0 
0
1y 
0
1ln y 
10 135 0,12 0,11 + 0 0 0 0 0 0 0 
0
2y 
0
2ln y 
11 135 0,12 0,11 + 0 0 0 0 0 0 0 
0
3y 
0
3ln y 
Nguyễn Thị Quốc Dung và cs Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 63(1): 40 - 45 
43 
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên  
- Kiểm tra tính có nghĩa của các hệ số hồi qui. 
- Xác định mô hình toán học. 
- Tính phương sai dư Sd. 
- Kiểm tra sự tương hợp của mô hình với hệ 
thống. 
Phương trình hồi qui có dạng: 
3 1 20,784 0,080 0,095y x x x 
$ 
ln 2,967 3,021ln 6,837 ln 0,238ln 1,404ln lnaR v t s v t 
Chuyển phương trình hồi qui với các biến mã 
hóa xj về phương trình với các biến thực lnzj: 
3,021 0,238 1,404ln
6,837
0,0514 v
a
v s t
R
t
 (4) 
Đồ thị quan hệ của độ nhám với các thông số 
chế độ cắt được vẽ bằng Matlab như hình 2. 
Xây dựng mô hình hồi qui mô mòn dụng cụ 
Tiêu chuẩn để đánh giá tuổi thọ dụng cụ cắt 
rất đa dạng. Dụng cụ cần phải mài lại hoặc 
thay thế khi bị hỏng và không còn khả năng 
cắt gọt, khi nhiệt cắt tăng cao và tạo thành 
hoa lửa, khi quá trình cắt gây ồn lớn hoặc 
rung động mạnh, khi kích thước hay độ hoàn 
thiện của bề mặt gia công thay đổi hoặc khi 
hình dạng dụng cụ thay đổi một lượng nhất 
định[9]. Thông thường, có thể khảo sát tuổi 
thọ dụng cụ thông qua thời gian gia công ứng 
với một chế độ cắt xác định. Tuy nhiên, nếu 
chế độ cắt thay đổi, đánh giá bằng chỉ tiêu 
thời gian gia công trở nên thiếu chính xác vì 
không phản ánh đúng thực chất hiệu quả làm 
việc của dao. Trong trường hợp này, tuổi thọ 
dụng cụ cần được đánh giá qua các chỉ tiêu 
khác như khối lượng vật liệu cắt được hoặc 
độ mòn dụng cụ tương ứng với yêu cầu đảm 
bảo chất lượng bề mặt gia công. Với quá trình 
gia công tinh như tiện cứng chính xác bằng 
dụng cụ PCBN, thường thực hiện với lượng 
dư nhỏ nên khối lượng vật liệu cắt đi không ý 
nghĩa bằng diện tích bề mặt được gia công. Vì 
vậy tuổi thọ dụng cụ được khảo sát thông qua 
chỉ tiêu diện tích bề mặt gia công đảm bảo đạt 
nhám bề mặt theo yêu cầu . 
Kết quả đo diện tích bề mặt được gia công Sc 
(cm2) đến khi nhám bề mặt chi tiết đạt 
Ra=60μm tương ứng với các chế độ cắt tại các 
điểm thí nghiệm theo kế hoạch như bảng 3. 
Bảng 3. Kết quả đo diện tích bề mặt gia công Sc 
Số 
TT 
1 2 3 4 5 6 
SC 
(cm2) 
8792 6044,5 7143,5 2747,5 13188 2198 
lnSc 9.08 8,71 8,87 7,92 9,48 7,69 
Số TT 7 8 9 10 11 
SC 
(cm2) 
5495 1648,5 3297 2747,5 3077,2 
lnSc 8,61 7,41 8,10 7,92 8,03 
 Dựa trên các số liệu đo được từ các thí 
nghiệm theo kế hoạch, lần lượt thực hiện các 
bước tương tự như trên, nhận được phương 
trình hồi qui có dạng: 
1 2 3 1 28,471 0,539 0,269 0,174 0,209y x x x x x 
$ 
Chuyển phương trình hồi qui với các biến mã 
hóa xj về phương trình với các biến thực lnzj: 
10,896
7,27 1,04 2,344ln
1854720782
c v
s
S
v t s
 (5) 
Đồ thị quan hệ giữa mòn dụng cụ thông qua 
diện tích gia công Sc với các thông số của chế 
độ cắt được vẽ bằng Matlab như trên hình 3. 
PHÂN TÍCH KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 
Từ phương trình hồi qui và đồ thị cho thấy: 
- Vận tốc cắt v có ảnh hưởng lớn nhất tới cả 
độ nhám bề mặt chi tiết và tuổi thọ dụng cụ. 
Điều này cũng phù hợp với kết quả nghiên 
cứu của một số mô hình dự đoán nghiên cứu 
Hình 3 Mặt hồi qui mô tả tuổi thọ dụng cụ thông 
qua diện tích gia công Sc theo vận tốc cắt và 
lượng chạy dao (a) và đồ thị đường mức (b). 
a) b
) 
Hình 2 Mặt hồi qui của độ nhám Ra theo vận 
tốc cắt và chiều sâu cắt (a) và đồ thị đường 
mức mặt hồi qui (b). 
a
) 
b
) 
Nguyễn Thị Quốc Dung và cs Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 63(1): 40 - 45 
44 
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên  
về tiện cứng chính xác thép AISI 52110 
[12,13]. 
- Độ nhám bề mặt tăng khi tăng vận tốc cắt và 
lượng chạy dao. - Việc tăng chiều sâu cắt t 
hầu như không có ảnh hưởng tới nhám bề 
mặt. Do đó trong vùng khảo sát có thể chọn 
chiều sâu cắt lớn mà vẫn đảm bảo độ nhám 
cần thiết. 
ln 21,341 7,27 ln 1,04ln 10,896ln 2,34ln lncS v t s v s 
- Tuổi thọ dụng cụ giảm khi tăng vận tốc cắt 
v, chiều sâu cắt t và lượng chạy dao s. Tuy 
nhiên việc tăng lượng chạy dao ít ảnh hưởng 
tới tuổi thọ dụng cụ. Thậm chí ứng với chiều 
sâu cắt t không thay đổi (t=0,12), việc tăng 
lượng chạy dao làm tăng tuổi thọ dụng cụ. Vì 
vậy trong phạm vi lượng chạy dao s=0,07-
0,15, có thể chọn lượng chạy dao lớn để tăng 
hiệu quả quá trình gia công. 
KẾT LUẬN 
- Việc xây dựng các mô hình của quá trình 
tiện cứng giúp dự đoán và đánh giá được sự 
thay đổi và các quan hệ phụ thuộc của các 
thông số trong quá trình gia công nhằm nâng 
cao hiệu quả quá trình. 
- Mô hình dự đoán nhám bề mặt và mòn dụng 
cụ đảm bảo độ tin cậy trong dải số liệu khảo 
sát, kết quả dự đoán phù hợp với các thông số 
thực nghiệm. 
- Mô hình cho thấy trong phạm vi khảo sát, 
vận tốc cắt có ảnh hưởng quyết định đến 
nhám bề mặt chi tiết và mòn dụng cụ. Chiều 
sâu cắt và lượng chạy dao có ảnh hưởng 
không đáng kể nên có thể tăng năng suất và 
hiệu quả quá trình bằng cách chọn chiều sâu 
cắt và lượng chạy dao lớn. Tuy nhiên để đánh 
giá hiệu quả quá trình gia công một cách toàn 
diện cần phải tiếp tục nghiên cứu xem xét 
đồng thời các nhân tố để vừa đạt được độ 
nhám cần thiết, vừa đảm bảo tuổi thọ dụng cụ 
lớn nhất cũng như năng suất gia công cao. 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
[1] Đào Cán (1959), Nguyên lý cắt kim loại. Nxb 
Giáo dục, Hà Nội. 
[2] Nguyễn Cảnh (2004), Qui hoạch thực nghiệm. 
Nxb Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh. 
[3] Nguyễn Duy, Trần Sỹ Túy, Trịnh Văn Tự 
(1997), Nguyên lý cắt kim loại. Nxb Đại học và 
Trung học chuyên nghiệp, Hà Nội. 
[4] Trần Tuấn Điệp, Lý Hoàng Tú (1999), Lý thuyết 
xác xuất và thống kê toán học. Nxb Giáo dục. 
[5] Bành Tiến Long, Trần Thế Lục, Trần Sỹ Túy 
(2001), Nguyên lý gia công vật liệu. Nxb Khoa 
học và Kỹ thuật, Hà Nội. 
[6] Bùi Minh Trí (2005), Xác xuất thống kê và Qui 
hoạch thực nghiệm. Nxb KH&KT, Hà Nội. 
[7] Nguyễn Minh Tuyển (2005). Qui hoạch thực 
nghiệm. Nxb Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội. 
[8] Nguyễn Doãn Ý (2006), Qui hoạch và xử lý số 
liệu thực nghiệm. Nxb Xây dựng, Hà Nội. 
[9] E.M Trend, P.K Wright. Metal cutting. 
Published by Elsevier, India Private Limited, New 
Delhi (2000), India. 
[10] EHWA Diamond industrial Co.,LTD, Korea. 
Innovator in technology PCB/PCBN cutting tools. 
[11] M. V. Kowstubhan and P. K, PhiIip. On the 
tool-life equation tools of TiN-coated high speed 
steel. Wear, 143 (1991) 267-275. 
[12] Tugrul Ozel, Yigit Karpat. Predictive 
modeling of surface roughness and tool wear in 
hard turning using regression and neural 
networks. International Journal of Machine Tools 
& Manufacture 45 (2005) 467–479. 
[13] Tugru Ozel, Yigit Karpat, Luıs Figueira, J. 
Paulo Davim. Modelling of surface finish and tool 
flank wear in turning. Journal of Materials 
Processing Technology, Volume 189, Issues 1-3, 6 
July 2007, Pages 192-198. 
[14] Yahya Dogu, Ersan Aslan, Necip Camuscu. A 
numerical model to determine temperature 
distribution in orthogonal metal cutting. Journal of 
Materials Processing Technology 
171 (2006) 1–9. 
Nguyễn Thị Quốc Dung và cs Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 63(1): 40 - 45 
45 
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên  
SUMMARY 
PREDICTIVE MODELING OF SURFACE ROUGHNESS AND TOOL WEAR 
IN HARD TURING USING PCBN CUTTING TOOL 
Nguyen Thi Quoc Dung
2
, Phan Quang The 
College of Technology - Thai Nguyen University 
This paper presents the models to predict surface roughness and tool wear in finish hard turning 
with PCBN (Polycrystal Cubic Boron Nitride) using regression analysis. A set of data obtained 
from performed experiments in fininsh turning of hardened 9XC steel has been utilized. The 
models show that decrease cutting speed and feed rate resulted in better surface roughness and 
lower tool wear. Increase the depth of cut resulted in faster tool wear but unremarkable effect on 
surface roughness. 
Keyword: Hard turnig, tool wear, polycrystal cubic boron nitride, regression analysis. 
2 Tel: 0915308818, Email:quocdung@yahoo.com.vn