- Các nguyên lý gia công tạo hình bề mặt. - Gia công định hình. - Gia công bao hình. - Động học gia công. - Tổng quan công nghệ gia công tia lửa điện. - 22 1.2.1 Sơ l-ợc và lịch sử phát triển công nghệ gia công tia lửa điện. - 22 1.2.2 Đặc điểm và khả năng công nghệ của gia công tia lửa điện. - 24 1.2.3 Nguyên lý gia công tia lửa điện. - Bản chất vật lý của quá trình phóng tia lửa điện. - Cơ chế bóc kim loại bằng gia công tia lửa điện. - Năng suất gia công. - ảnh h-ởng của điện dung C. - ảnh h-ởng của diện tích gia công F. - Các ph-ơng pháp gia công tia lửa điện. - Ph-ơng pháp gia công xung định hình. - Ph-ơng pháp gia công cắt dây tia lửa điện. - Các hiện t-ợng xấu khi gia công tia lửa điện. - Chất điện môi trong gia công tia lửa điện. - Các nghiên cứu về gia công cắt dây tia lửa điện. - Nghiên cứu về thiết bị cắt dây. - Nghiên cứu về vật liệu dây cắt và dung dịch điện môi. - Nghiên cứu về giám sát quá trình gia công. - Nghiên cứu về chất l-ợng chi tiết gia công và tối -u hóa các thông số công nghệ. - Nghiên cứu một số ứng dụng của cắt dây tia lửa điện. - Gia công vật liệu đặc biệt. - Gia công tế vi cắt dây tia lửa điện. - Mở rộng khả năng công nghệ ph-ơng pháp cắt dây tia lửa điện. - H-ớng nghiên cứu của Luận văn. - các thông số công nghệ của quá trình gia công cắt dây tia lửa điện. - 79 2.2 Các chỉ tiêu đánh giá chất l-ợng quá trình gia công tia lửa điện. - 79 2.2.1 Chất l-ợng chi tiết gia công. - 81 2.2.3 Năng suất gia công. - Máy cắt dây. - 83 2.3.2 Máy đo độ nhấp nhô bề mặt. - 85 CHƯƠNG 3: nghiên cứu chất l-ợng bề mặt chi tiết gia công trong cắt dây tia lửa điện. - Cơ sơ nghiên cứu. - 87 3.2.1 Vật liệu. - Vật liệu điện cực và chất điện môi. - ảnh h-ởng của điện áp phóng điện Ue đến độ nhấp nhô bề mặt. - 88 3.3.2 ảnh h-ởng của dòng phóng điện Ie đến độ nhấp nhô bề mặt. - 91 3.3.3 ảnh h-ởng của chiều dày phôi đến độ nhấp nhô bề mặt. - 94 3.3.4 ảnh h-ởng của thời gian xung đến độ nhấp nhô bề mặt. - 97 3.3.5 ảnh h-ởng của góc nghiêng dây đến độ nhấp nhô bề mặt. - 107 ` 4 Danh mục các bảng Số bảng Tên bảng Trang Bảng 2.1 Giá trị Ue của một số cặp vật liệu 65 Bảng 2.2 Thuộc tính về điện của một số vật liệu dây 67 Bảng 2.3 Các loại dây cắt và phạm vi ứng dụng 69 Bảng 2,4 Giá trị về nhiệt của một số vật liệu 70 Bảng 3.1 Thành phần hóa học của thép SKD61 79 ` 5 Danh mục các hình vẽ Số hình Tên hình Trang Hình 1.1 Sơ đồ phay bánh răng bằng dao phay đĩa modun 8 Hình 1.2 Sơ đồ phay lăn răng 10 Hình 1.3 Phay bao hình bề mặt t- do 11 Hình 1.4 Sơ đồ chuyển động quanh nhóm II 13 Hình 1.5 Sơ đồ tổ hợp hai chuyển động thẳng nhóm III 14 Hình 1.6 Sơ đồ tổ hợp hai chuyển động quay nhóm IV 15 Hình 1.7 Sơ đồ tổ hợp hai chuyển động thẳng đều và quay nhóm V 16 Hình 1.8 Sơ đồ tổ hợp chuyển động nhóm VI 17 Hình 1.9 Sơ đồ tổ hợp chuyển động nhóm VIII 18 Hình 1.10 Chuyển đổi hệ tọa độ 20 Hình 1.11 Hai loại hình gia công EDM cơ bản 22 Hình 1.12 Nguyên lý gia công EDM 24 Hình 1.13 Sự hình thành kênh dẫn điện 25 Hình 1.14 Sự phóng điện qua kênh dẫn điện 27 Hình 1.15 Sự hóa rắn hơi vật liệu và phục hồi 30 Hình 1.16 Các miệng núi lửa hình thành liên tiếp 31 Hình 1.17 ảnh huởng của điện dung C tới năng suất hớt vật liệu V0 32 Hình 1.18 ảnh hởng của diện tích F tới năng suất V0 33 Hình 1.19 Máy xung định hình 35 Hình 1.20 Sơ đồ gia công bằng máy cắt dây EDM 39 Hình 1.21 Máy cắt dây EDM 39 Hình 1.22 Cấu hình trục cho máy cắt dây 41 Hình 1.23 Các trờng hợp khó khăn đối với dòng chảy đồng trục 43 Hình 1.24 ảnh h-ởng của các lực sinh ra trong vùng gia công đến độ chính xác 43 Hình 1.25 Sản phẩm của cắt dây tia lửa điện 47 Hình 1.26 Cấu trúc tinh thể CBN1000 48 Hình 1.27 Gia công MWEDM 50 ` 6 Hình 1.28 Nguyên lý tiện WEDM và sản phẩm gia công 52 Hình 2.1 Biểu đồ các thông số công nghệ và chỉ tiêu đánh giá chất l-ợng 74 Hình 2.2 Đồ thị điện áp và dòng điện trong một xung điện 75 Hình 2.3 Máy cắt dây FI440CC của hãng AgieCharmills 88 Hình 2.4 Máy SURFTEST JS 301 89 Hình 3.1 Biểu đồ ảnh hởng của điện áp phóng điện Ue đến độ nhấp nhô bề mặt 92 Hình 3.2 Biểu đồ ảnh hởng của cờng độ dòng phóng điện Ie đến độ nhấp nhô bề mặt 95 Hình 3.3 Biểu đồ ảnh hởng của chiều dày phôi h đến độ nhấp nhô bề mặt 98 Hình 3.4 Biểu đồ ảnh hởng của chiều dày phôi h đến độ nhấp nhô bề mặt 101 Hình 3.5 Biểu đồ ảnh hởng của góc nghiêng dây đến độ nhấp nhô bề mặt 104 Hình 3.6 Chi tiết gia công 106 ` 7 Lời Mở ĐầU Ra đời cách đây khoảng 70 năm (1944), công nghệ gia công tia lửa điện ngày càng củng cố vị thế vững chắc trong lĩnh vực gia công cơ khí, đặc biệt là gia công các dạng bề mặt phức tạp, kích th-ớc nhỏ, chiều dày phôi lớn và rất cứng. - Tại Việt Nam, ngày càng nhiều các doanh nghiệp đầu t- các thiết bị gia công tia lửa điện nói chung và máy cắt dây tia lửa điện nói riêng nhằm mở rộng khả năng sản xuất, đặc biệt là trong lĩnh vực gia công khuôn mẫu. - Do đó, việc nghiên cứu về lĩnh vực gia công cắt dây tia lửa điện nhằm mục đích hiểu rõ bản chất, mở rộng khả năng ứng dụng, khai thác thiết bị theo h-ớng tiết kiệm năng l-ợng, nâng cao chất l-ợng sản phẩm, phục vụ đào tạo, chuyển giao công nghệ … mang ý nghĩa hết sức quan trọng về khoa học và thực tiễn trong điều kiện cụ thể tại Việt Nam ` 8 CHƯƠNG 1: TổNG QUAN 1.1. - Gia công định hình Phay định hình là một ph-ơng pháp tạo hình bề mặt mà chi tiết đ-ợc chép lại theo biên dạng của bề mặt tạo bởi luỡi cắt dụng cụ. - Để gia công bề mặt theo ph-ơng pháp này thì biên dạng dụng cụ phải giống hệt biên dạng chi tiết, ví dụ nh- cắt bánh răng trụ bằng dao phay định hình (dao phay đĩa modun). - Với ph-ơng pháp này biên dạng dao phải trùng khít với biên dạng rãnh của các bánh răng, khi phay hết rãnh này dùng đầu phân độ để phay rãnh tiếp theo. - Đ-ờng chạy dao trong gia công định hình là những đ-ờng đơn giản, dễ xác định. - Gia công định hình th-ờng đ-ợc ứng dụng để chế tạo các bề mặt chi tiết máy đơn giản nh- bánh răng trụ, côn, rãnh cam. - Thiết bị gia công là các máy vạn năng đơn giản ( di chỉ cần các đ-ờng chạy dao đơn giản). - Ph-ơng pháp này dễ thực hiện nh-ng độ chính xác không cao, đòi hỏi phải sử dụng các dụng cụ chuyên dùng. - 9 Hình 1.1 – Sơ đồ phay bánh răng bằng dao phay đĩa modun 1.1.2. - Gia công bao hình Gia công bao hình là ph-ơng pháp tạo hình bề mặt mà bề mặt tạo hình là mặt bao của họ bề mặt tạo bởi l-ỡi cắt của dụng cu. - Tùy theo đặc tính về hình dạng của bề mặt cần gia công ng-ời ta thiết lập các sơ đồ động học giữa dụng cụ và chi tiết để tạo thành các ph-ơng pháp phay bao hình khác nhau. - 1.1.2.1Phay bao hình các bề mặt cho phép chuyển động “tự tr-ợt”. - Các bề mặt của nhóm này bao gồm bề mặt bề mặt của bánh răng trụ răng thẳng, răng nghiêng, côn xoắn, bề mặt then hoa, bánh vít, các bề mặt xoán của dụng cụ nh- mũi khoan, dao phay … Để gia công các bề mặt này ng-ời ta sử dụng ph-ơng pháp bao hình có tâm tích và ph-ơng pháp bao hình không tâm tích. - Ph-ơng pháp bao hình có tâm tích dựa trên nguyên lý ăn khớp của các bề mặt đối tiếp của các cặp động học. - Trong quá trình tạo hình bằng ph-ơng pháp này tồn tại các đ-ờng lăn của dụng cụ và chi tiết tiếp xúc và lăn không tr-ợt với nhau. - Trong cặp động học ăn khớp đó, ng-ời ta cho một là dụng cụ, một là phôi và thiết lập một mắt xích bao hình từ dụng cụ đến phôi, xích bao hình có thể là xích cứng (các bộ truyền bánh răng thay thế) hay xích mềm (ch-ơng trình điều khiển CNC). - Dựa vào sự ăn khớp của bánh răng và bánh răng, ng-ời ta tạo ra ph-ơng pháp gia công bao hình là xọc răng, sự ăn khớp giữa bánh răng và trục vít tạo ph-ơng pháp phay lăn răng. - 10 Hình 1.2 – Sơ đồ phay lăn răng Dựa vào sự ăn khớp của bánh răng và bánh dẹt sinh t-ởng t-ợng ta có ph-ơng pháp gia công bao hình bánh răng côn cong. - Ph-ơng pháp bao hình không tâm tích. - Trong quá trình tạo hình bằng ph-ơng pháp này không tồn tại các đ-ờng lăn của dụng cụ và chi tiết. - Các ph-ơng pháp phay bao hình không tâm tích nh- phay các rãnh xoắn của mũi khoan, dao phay trụ răng xoắn,… dựa trên nguyên lý hình thành bề mặt xoắn vít. - Gia công bao hình bề mặt phức chi tiết máy cơ bản đòi hỏi dụng cụ phải có biên dạng thích hợp theo biên dạng chi tiết, muốn xác định biên dạng dụng cụ phải xác định bề mặt khởi thủy của dụng cụ. - Phay bao hình các bề mặt tự do Các bề mặt thuộc nhóm này bao gồm các bề mặt khuôn mẫu có hình dạng phức tạp nh- bề mặt khuôn dập vỏ ô tô, khuôn đúc cánh quạt, vỏ điện thoại, vỏ máy thu hình … Ph-ơng pháp này dựa trên nguyên lý bề mặt đ-ợc tạo thành coi là đúng khi chiều cao nhấp nhô để lại giữa các vết cắt nhỏ hơn một giá trị cho phép (h
Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn hoặc xem
Tóm tắt