THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
1. Thông tin chung
- Tên đề tài: Nghiên cứu thiết kế và chế tạo đầu rung trong gia công xung điện bề mặt trụ ngoài.
- Mã số: B2023-TNA-19
- Chủ nhiệm đề tài: TS. Đỗ Thị Tám
- Tổ chức chủ trì: Đại học Thái Nguyên
- Thời gian thực hiện: 2023- 2025
2. Mục tiêu
- Thiết kế, chế tạo được đầu rung cho gia công xung điện trong gia công bề mặt trụ ngoài;
- Đánh giá được hiệu quả của đầu rung trong gia công xung điện bề mặt trụ ngoài có sự trợ giúp của rung động.
3. Kết quả nghiên cứu
- Năng suất gia công MRR tăng 137.67 % ; Độ nhám Ra tăng nhẹ từ 2.872 lên 3.77 µm, nhưng vẫn nằm trong giới hạn cho phép (Ra < 4 µm) trong nhiều ứng dụng cơ khí chính xác khi áp dụng UV-EDM dùng TOPSIS;
- Năng suất gia công MRR tăng 152.68 %; Độ nhám Ra tăng từ 2.872 lên 4 µm, nhưng vẫn nằm trong giới hạn cho phép (Ra < 4 µm) trong nhiều ứng dụng cơ khí chính xác khi áp dụng UV-EDM dùng AHP.
- Ứng dụng phương pháp MABAC bằng cách sử dụng các trọng số khách quan có nguồn gốc từ phương pháp Entropy: Tỷ lệ loại bỏ vật liệu là 3,354 g/h và tỷ lệ mài mòn điện cực là 0,007 g/h được xác định là cấu hình cân bằng nhất, đạt được sự thỏa hiệp có lợi giữa năng suất gia công và bảo toàn điện cực.
4. Sản phẩm
1. Van-Thanh Dinh, Thi-Tam Do, Thu-Quy Le, Anh-Tung Luu , Ngoc-Pi Vu and Thi-Phuong-Thao Tran, Initial Research on Ultrasonic Vibration-Assisted EDM for Processing Cylindrical Surfaces, Coatings 2025, 15, 463. https:// doi.org/10.3390/coatings15040463 (ranking: Q2, danh mục WoS);
2. Van-Thanh Dinh, Thu-Quy Le, Thi-Tam Do, Ngoc-Pi Vu and Thi-Phuong-Thao Tran, Optimization of Ultrasonic Vibration- Assisted EDM for External Cylindrical
Machining of 90CrSi to Improve Surface Roughness and Material, Technology & Applied Science Research (ETASR), https://doi.org/10.48084/etasr, (Q2 - Accepted).
4.2. Sản phẩm đào tạo
- 03 chuyên đề NCS
- 01 luận văn thạc sĩ
4.3. Sản phẩm ứng dụng
- 01 bản thiết kế đầu rung và chế độ xung tối ưu cho gia công xung điện với sự trợ giúp của rung động để gia công chày dập viên nén định hình kích thước 6-18 mm, vật liệu thép hợp kim dụng cụ;
- 01 đầu rung trong gia công xung điện.
5. Hiệu quả
5.1. Đối với lĩnh vực giáo dục và đào tạo
- Đề tài nghiên cứu có ý nghĩa gắn kết giữa lý thuyết về phương pháp gia công tiên tiến với thực tế ứng dụng trong sản xuất công nghiệp của nội dung đề tài.
- Việc tiến hành nghiên cứu đề tài này góp phần nâng cao năng lực nghiên cứu cho các thành viên thực hiện đề tài, đồng thời là động lực thúc đẩy sự phát triển nhóm nghiên cứu về Tối ưu hóa gia công cơ khí tại Đại học Thái Nguyên.
- Tạo điều kiện cho các nghiên cứu sinh, các học viên cao học có được mô hình nghiên cứu và thử nghiệm thực tế về thiết bị công nghệ và đối tượng nghiên cứu của đề tài. Góp phần đào tạo thạc sỹ và NCS tiến sỹ..
5.2. Đối với lĩnh vực khoa học và công nghệ có liên quan
- Kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ đóng góp vào việc cải tiến quy trình công nghệ, nâng cao năng suất và chất lượng gia công chày dập định hình.
- Kết quả nghiên cứu của đề tài cũng là cơ sở, tư liệu cho việc nghiên cứu cải tiến, nâng cao năng suất và chất lượng của gia công EDM nói chung.
5.3. Đối với phát triển kinh tế - xã hội
- Dự kiến khi áp dụng đề tài sẽ nâng cao cao năng suất và nâng cao chất lượng sản phẩm khi chế tạo chày cối dập viên định hình.
- Góp phần thực hiện hiện đại hóa sản xuất công nghiệp; góp phần giảm yêu cầu đòi hỏi thợ bậc cao trong quy trình sản xuất.
- Kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ đóng góp vào việc nghiên cứu cải tiến quy trình công nghệ, nâng cao chất lượng hệ thống, tăng tính cạnh tranh cho các nhà sản xuất sản phẩm thương mại.
5.4. Đối với tổ chức chủ trì và các cơ sở ứng dụng kết quả nghiên cứu
Đối với đơn vị chủ trì (Đại học Thái Nguyên)
- Tạo điều kiện phát triển cho các nhà khoa học trong tổ chức;
- Tăng cường sự hợp tác trong nghiên cứu khoa học và chuyển giao công nghệ;
- Gia tăng các sản phẩm nghiên cứu được chuyển giao, nhằm xây dựng và khẳng định uy tín, thương hiệu của tổ chức;
Đơn vị phối hợp (Doanh nghiệp tư nhân Cơ khí chính xác Thái Hà)
- Tăng cường sự hợp tác trong nghiên cứu khoa học và chuyển giao công nghệ;
- Tiếp nhận được các kết quả nghiên cứu để tiếp tục nghiên cứu phát triển sản phẩm thương mại;
- Tổ chức hoạt động chuyển giao công nghệ và sản xuất thiết bị công nghệ.
6. Khả năng ứng dụng
Kết quả nghiên cứu được chuyển giao cho Doanh nghiệp tư nhân Cơ khí chính xác Thái Hà tiếp tục nghiên cứu phát triển sản phẩm thương mại.
INFORMATION ON RESEARCH RESULTS
1. General information
Project title: Research on the Design and Manufacturing of a Vibratory Head for Electrical Discharge Machining of External Cylindrical Surfaces.
Code number: B2023-TNA-19
Coordinator: Dr. Do Thi Tam
Implementing institution: Thai Nguyen University
Duration: from 2023 to 2025
2. Objective(s)
- Design and manufacture a vibratory head for electrical discharge machining (EDM) of external cylindrical surfaces.
- Evaluate the effectiveness of the vibratory head in vibration-assisted EDM of external cylindrical surfaces.
3. Research results
- Machining Material Removal Rate (MRR) increased by 137.67%; surface roughness (Ra) slightly increased from 2.872 to 3.77 µm, but remained within acceptable limits (Ra < 4 µm) for many precision mechanical applications when applying UV-EDM with TOPSIS.
- Machining MRR increased by 152.68%; surface roughness (Ra) increased from 2.872 to 4 µm, but remained within acceptable limits (Ra < 4 µm) for many precision mechanical applications when applying UV-EDM with AHP.
- Applying the MABAC method using objective weights derived from the Entropy method: A material removal rate of 3.354 g/h and an electrode wear rate of 0.007 g/h were determined as the most balanced configuration, achieving a favorable compromise between machining productivity and electrode preservation.
4. Products
4.1. Publications
- Van-Thanh Dinh, Thi-Tam Do, Thu-Quy Le, Anh-Tung Luu, Ngoc-Pi Vu and Thi-Phuong-Thao Tran, "Initial Research on Ultrasonic Vibration-Assisted EDM for Processing Cylindrical Surfaces," Coatings 2025, 15, 463. https://doi.org/10.3390/coatings15040463 (ranking: Q2, WoS category).
2. Đinh Van Thanh, Le Thu Quy, Do Thi Tam, and Tran Thi Phuong Thao*, Multi-Criteria Decision-Making for Optimal Parameter Selection in Ultrasonic-Assisted EDM: A Case Study Using EAMR and Entropy-Based Weights, Edeweiss Applied Science and Technology (EAST), ISSN: 2576-8484 (Q3 - Accepted).
4.2.Training Products
- 02 PhD student specialized topics
- 01 Master's thesis
4.3. Applied Products
- 01 design drawing of a vibratory head and optimal pulse mode for vibration-assisted EDM to machine tablet punches with shaped dimensions of 6-18 mm, using tool alloy steel material.
- 01 vibratory head for electrical discharge machining.
5. Transfer alternatives, application institutions, impacts and benefits of research results:
5.1. For Education and Training
- The research project effectively links advanced machining theory with practical applications in industrial production.
- This research contributes to enhancing the research capacity of the project members and serves as a driving force for the development of the Mechanical Machining Optimization research group at Thai Nguyen University.
- It provides opportunities for PhD students and Master’s students to access research models and practical experiments on technological equipment and the subject matter of the project, contributing to the training of Master’s and PhD students.
5.2. For Related Science and Technology Fields
- The research results will contribute to improving technological processes, increasing productivity, and enhancing the quality of shaped punch machining.
- The research results also serve as a basis and reference for further research to improve the productivity and quality of EDM in general.
5.3. For Socio-Economic Development
- It is expected that the application of this project will enhance productivity and improve product quality in the manufacturing of shaped tablet punches and dies.
- It contributes to the modernization of industrial production and helps reduce the demand for highly skilled laborers in the production process.
- The research results will contribute to improving technological processes, enhancing system quality, and increasing the competitiveness of commercial product manufacturers.
5.4. For the Host Institution and Application Facilities
For the Host Institution (Thai Nguyen University):
- Facilitates the development of scientists within the organization.
- Strengthens cooperation in scientific research and technology transfer.
- Increases the number of transferred research products, thereby building and affirming the prestige and brand of the institution.
For the Collaborating Unit (Thai Ha Precision Mechanics Private Enterprise):
- Strengthens cooperation in scientific research and technology transfer.
- Receives research results for further development of commercial products.
- Organizes technology transfer and manufacturing of technological equipment.
6. Applicability:
The research results will be transferred to Thai Ha Precision Mechanics Private Enterprise for further research and development of commercial products.
