Nghiên cứu ảnh hưởng của một số yếu tố công nghệ tới năng suất và độ nhám bề mặt khi gia công bằng xung điện

Luận văn thạc sĩ khoa học PGS.TS Tăng Huy BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - NGHIÊM VĂN LUẬT NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ YẾU TỐ CÔNG NGHỆ TỚI NĂNG SUẤT VÀ ĐỘ NHÁM BỀ MẶT KHI GIA CÔNG BẰNG XUNG ĐIỆN Chuyên ngành : CHẾ TẠO MÁY - CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC CHẾ TẠO MÁY NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC : PGS.TS TĂNG HUY Hà Nội – Năm 2012 HV: Nghiêm Văn Luật Khóa: 2011 Luận văn thạc sĩ khoa học PGS.TS Tăng Huy LỜI CAM ĐOAN Tôi tên là: Nghiêm Văn Luật – Tác giả luận văn Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khác Tác giả luận văn Nghiêm Văn Luật HV: Nghiêm Văn Luật Khóa: 2011 Luận văn thạc sĩ khoa học PGS.TS Tăng Huy LỜI CẢM ƠN Trong trình nghiên cứu thực đề tài này, với hướng dẫn tận tình thầy PGS.TS Tăng Huy Đến nay, đề tài nghiên cứu em hoàn thành Dù cố gắng nghiên cứu, tìm tịi khơng tránh khỏi thiếu sót, hạn chế Vì em kính mong bảo, đóng góp phê bình thầy giáo để đề tài nghiên cứu em luận văn hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn Viện khí, Viện đào tạo Sau đại học Trường Đại học Bách khoa Hà Nội tạo điều kiện giúp em thực hoàn thành đề tài nghiên cứu Em xin chân thành cảm ơn Thầy giáo PGS.TS.Tăng Huy quan tâm giúp đỡ, bảo tận tình để em khắc phục thiếu sót, tìm kiếm thêm ý tưởng hồn thành luận văn Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo trung tâm đào tao Đại Học Cơng Nghiệp Hà Nội- Tập Đồn Khoa Học Kỹ Thuật Hồng Hải giúp em hoàn thành đề tài nghiên cứu Em xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo hội đồng chấm luận văn thạc sĩ cho ý kiến xét duyệt Hà Nội, ngày tháng 11 năm 2012 Học viên Nghiêm Văn Luật HV: Nghiêm Văn Luật Khóa: 2011 Luận văn thạc sĩ khoa học PGS.TS Tăng Huy MỤC LỤC TRANG BÌA LỜI CAM ĐOAN LỜI CẢM ƠN MỤC LỤC DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ 10 PHẦN MỞ ĐẦU 13 I LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI 13 II NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 14 III MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU 14 IV ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 14 Đối tượng nghiên cứu 14 Phạm vi nghiên cứu 14 V PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 14 VI Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ Ý NGHĨA THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 15 1.Ý nghĩa khoa học: 15 2.Ý nghĩa thực tiễn: 15 CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ GIA CÔNG TIA LỬA ĐIỆN 16 1.1 CÁC PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG TIA LỬA ĐIỆN 16 1.1.1 Phương pháp gia công xung điện 16 1.1.2 Phương pháp gia công cắt dây tia lửa điện 17 1.1.3 Các phương pháp khác 17 1.2 ĐẶC ĐIỂM CỦA PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG TIA LỬA ĐIỆN 19 1.2.1 Các đặc điểm phương pháp gia cơng tia lửa điện 19 1.2.2 Khả công nghệ phương pháp gia công tia lửa điện 19 HV: Nghiêm Văn Luật Khóa: 2011 Luận văn thạc sĩ khoa học PGS.TS Tăng Huy 1.3 BẢN CHẤT VẬT LÝ CỦA PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG TIA LỬA ĐIỆN 19 1.3.1 Pha I: Pha đánh lửa 20 1.3.2 Pha II: Sự hình thành kênh phóng điện 21 1.3.3 Pha III: Sự nóng chảy bốc vật liệu 22 KẾT LUẬN CHƯƠNG I 24 CHƯƠNG II: MÁY XUNG ĐIỆN VÀ CÁC YẾU TỐ CÔNG NGHỆ ẢNH HƯỞNG DẾN ĐỘ NHÁM - NĂNG SUẤT KHI GIA CÔNG XUNG ĐIỆN 25 2.1 MÁY XUNG ĐIỆN 25 2.1.1 Sơ đồ cấu tạo 25 2.1.2 Một số loại máy xung điện 26 2.2 PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG XUNG ĐIỆN 29 2.2.1 Đặc tính phóng điện 29 2.2.2 Cơ chế bóc tách vật liệu 32 2.3 CÁC YẾU TỐ CƠNG NGHỆ ẢNH HƯỞNG TỚI Q TRÌNH GIA CÔNG XUNG ĐIỆN 33 2.3.1 Đặc tính phóng điện xung điện định hình 34 2.3.2 Một số yếu tố công nghệ ảnh hưởng gia công xung điện 35 2.3.2.1 Ảnh hưởng điện áp đánh lửa Ui 35 2.3.2.2 Ảnh hưởng thời gian trễ phóng tia lửa điện td 35 2.3.2.3 Ảnh hưởng điện áp phóng tia lửa điện Ue 35 2.3.2.4 Ảnh hưởng dịng phóng tia lửa điện Ie 35 2.3.2.5 Ảnh hưởng thời gian phóng tia lửa điện te 35 2.3.2.6 Ảnh hưởng độ kéo dài xung ti 35 2.3.2.7 Ảnh hưởng khoảng cách ngừng xung t0 38 2.3.2.8 Ảnh hưởng khe hở phóng điện δ 39 2.3.2.9 Ảnh hưởng điện dung C 42 2.3.2.10 Ảnh hưởng diện tích vùng gia công 42 HV: Nghiêm Văn Luật Khóa: 2011 Luận văn thạc sĩ khoa học PGS.TS Tăng Huy 2.3.2.11 Ảnh hưởng ăn mòn điện cực 43 2.3.2.12 Ảnh hưởng vật liệu phôi 43 2.3.2.13 Ảnh hưởng vật liệu điện cực 44 2.3.2.13.1 Chọn vật liệu điện cực dựa vào yếu tố sau 45 2.3.2.13.2 Các loại vật liệu thường dùng 45 2.3.2.14 Ảnh hưởng chất điện môi 48 2.3.2.14.1 Tác dụng chất điện môi 48 2.3.2.14.2 Tiêu chuẩn đánh giá chất điện môi 49 2.3.2.14.3 Các yếu tố an tồn chất điện mơi 50 2.3.2.14.4 Các loại dòng chảy chất điện môi 50 2.3.2.15 Hệ thống lộc chất điện môi 53 2.3.3 Các yếu tố liên quan trình gia công xung điện 54 2.3.3.1 Độ nhám bề mặt 54 2.3.3.2 Độ cứng lớp bề mặt gia công 55 2.3.4 Các tượng không tốt gia công xung điện 56 2.3.4.1 Hồ quang 56 2.3.4.2 Ngắn mạch, sụt áp 57 2.3.4.3 Xung mạch hở, khơng có dòng điện 58 2.3.4.4 Sự nhiệt chất điện môi 59 2.3.4.5 Nhiễu hệ thống 59 2.3.4.6 Nhiễu ngẫu nhiên 59 KẾT LUẬN CHƯƠNG II 60 CHƯƠNG III: MƠ HÌNH THỰC NGHIỆM - ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM KHI GIA CÔNG BẰNG XUNG ĐIỆN 61 3.1 MỤC TIÊU VÀ PHƯƠNG PHÁP TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM 61 3.1.1 Mục tiêu 61 3.1.2 Phương pháp tiến hành thí nghiệm 61 HV: Nghiêm Văn Luật Khóa: 2011 Luận văn thạc sĩ khoa học PGS.TS Tăng Huy 3.2 THIẾT KẾ THÍ NGHIỆM 61 3.2.1 Các giới hạn thí nghiệm 61 3.2.2 Máy gia công 62 3.2.2.1 Dưới số hình ảnh máy xung điện CHMER - CM323C 62 3.2.2.2 Các thông số kỹ thuật máy 66 3.2.3 Vật liệu gia công 67 3.2.4 Dụng cụ đo 68 3.2.4.1 Máy đo độ nhám 68 3.2.4.2 Thước đo chiều dài 69 3.3 THỰC HÀNH THÍ NGHIỆM 69 3.3.1 Kiểm tra tính đồng thí nghiệm 69 3.3.2 Ảnh hưởng cường độ dòng điện đánh lửa tới suất độ nhám bề mặt 70 3.3.2.1 Ảnh hưởng cường độ dòng điện tới suất cắt 71 3.2.2.2 Ảnh hưởng cường độ dòng điện tới độ nhám bề mặt 74 3.3.3 Ảnh hưởng thời gian phóng điện tới suất độ nhám bề mặt 77 3.3.3.1 Ảnh hưởng thời gian phóng điện tới suất xung điện 78 3.3.3.2 Ảnh hưởng thời gian xung điện tới độ nhám bề mặt 80 3.3.4 Ảnh hưởng tổng hợp Ie te tới suất xung độ nhám bề mặt 84 3.3.4.1 Ảnh hưởng tổng hợp te Ie tới suất xung Q … …………… 88 3.3.4.2 Ảnh hưởng tổng hợp te Ie tới độ nhám bề mặt 88 KẾT LUẬN CHƯƠNG III 94 KẾT LUẬN CHUNG 95 MỘT SỐ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CHO LUẬN VĂN 96 TÀI LIỆU THAM KHẢO 97 HV: Nghiêm Văn Luật Khóa: 2011 Luận văn thạc sĩ khoa học PGS.TS Tăng Huy DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT Kí hiệu viết tắt Giải nghĩa NC Numerical Control CNC Computer Numerical Control EDM Electrical Discharge Machining WEDM Wire Electrical Discharge Machining We Năng lượng tách vật liệu Ue Điện áp phóng tia lửa điện Ie Dịng phóng tia lửa điện Ui Điện áp đánh lửa te Thời gian phóng tia lửa điện td Độ trễ đánh lửa ti Độ kéo dài xung t0 Khoảng cách xung δ Khe hở phóng điện Ra Sai lệch prfin trung bình V Năng suất cắt S Diện tích cắt T Thời gian cắt SKD 11 Mác thép HV: Nghiêm Văn Luật Khóa: 2011 Luận văn thạc sĩ khoa học PGS.TS Tăng Huy DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng Chi tiết Trang Bảng 3.1 Thông số kỹ thuật máy 65 Bảng 3.2 Thành phần hóa học thép SKD 11 66 Bảng 3.3 Ảnh hưởng Ie tới Q Ra 70 Bảng 3.4 Ảnh hưởng Ie tới Q 70 Bảng 3.5 Ảnh hưởng Ie tới Ra 74 Bảng 3.6 Ảnh hưởng te tới Q Ra 76 Bảng 3.7 Ảnh hưởng te tới Q 77 Bảng 3.8 Ảnh hưởng te tới Ra 81 Bảng 3.9 Ảnh hưởng tổng hợp te Ie tới Q Ra 84 Bảng 3.10 Ảnh hưởng tổng hợp te Ie tới Q 84 Bảng 3.11 Bảng logarit hóa thơng số ảnh hưởng tới Q 85 Bảng 3.12 Bảng ma trận quy hoạch thực nghiệm cho Q 85 Bảng 3.13 Ảnh hưởng tổng hợp te Ie tới Ra 89 Bảng 3.14 Bảng logarit hóa thơng số ảnh hưởng tới Ra 89 Bảng 3.15 Bảng ma trận quy hoạch thực nghiệm cho Ra 90 HV: Nghiêm Văn Luật Khóa: 2011 Luận văn thạc sĩ khoa học PGS.TS Tăng Huy DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Hình 1.1 Sơ đồ ngun lý gia công tia lửa điện 20 Hình 1.2 - Pha đánh lửa 21 Hình 1.3 - Sự hình thành kênh phóng điện 22 Hình 1.4 - Sự nóng chảy bốc vật liệu 23 Hình 2.1 - Sơ đồ cấu tạo máy xung điện 25 Hình 2.2 - Máy sodick C32 27 Hình 2.3 - Máy HOCHEN H60 27 Hình 2.4 - Máy Jiangzhou D7125 28 Hình 2.5 - Máy xung WT - 450 28 Hình 2.6 - Đồ thị điện áp dịng điện xung phóng điện 29 Hình 2.7 - Các thơng số ảnh hưởng đến suất gia công 33 Hình 2.8 - Mối quan hệ Vw ti 36 Hình 2.9 - Mối quan hệ θ ti 37 Hình 2.10 - Mối quan hệ Rmax ti 37 Hình 2.11 - Ảnh hưởng ti t0 38 Hình 2.12 - Ảnh hưởng δ 39 Hình 2.13 - Đồ thị mối quan hệ η ap 41 Hình 2.14 - Ảnh hưởng điện dung C 42 Hình 2.15 - Ảnh hưởng diện tích vùng gia cơng F 42 Hình 2.16 - Dịng chảy bên ngồi 51 Hình 2.17 - Dịng chảy áp lực 52 Hình 2.18 - Ảnh hưởng Ui &C 55 Hình 2.19 - Tác dụng xung điện lên độ cứng bề mặt 55 Hình 2.20 - Hiện tượng hồ quang 57 Hình 2.21 - Hiện tượng ngắn mạch, sụt áp 57 Hình 2.22 - Hiện tượng xung mạch hở 58 HV: Nghiêm Văn Luật 10 Khóa: 2011 Luận văn thạc sĩ khoa học PGS.TS Tăng Huy Bảng 3.9 Ảnh hưởng tổng hợp te Ie tới Q Ra Mẫu TN0 te(s) Ie(A) t(phút) Q(mm3/ph) Ra(µm) 3.1 2,0 15’32’’ 12,50 4,95 3.2 0,8 20’18’’ 9,38 5,07 3.3 2,0 228’20’’ 0,82 2,00 3.4 0,8 245’26’’ 0,77 1,68 3.3.4.1 Ảnh hưởng tổng hợp te Ie tới suất xung Q Ảnh hưởng tổng hợp te Ie tới suất xung Q phản ánh thông qua bảng số liệu thực nghiệm sau: Bảng 3.10 Ảnh hưởng tổng hợp te Ie tới Q Mẫu TN0 te(s) Ie(A) Q(mm3/ph) 3.1 2,0 12,50 3.2 0,8 9,38 3.3 2,0 0,82 3.4 0,8 0,77 Dựa vào kết nghiên cứu trước đây, ta có dạng phương trình quan hệ Q = a.teb.Iec Trong đó: a,b,c – hệ số cần xác định Để áp dụng phương pháp quy hoạch thực nghiệm trực giao, ta phải biến phương trình dạng đa thức bậc nhiều biến Do ta sử dụng phương pháp logarit hóa hai vế Ta phương trình sau lograrit hóa sau: lnQ = lna + b.lnte + c.lnIe Đặt: y = lnQ x1 = lnte x2 = lnIe HV: Nghiêm Văn Luật 85 Khóa: 2011 Luận văn thạc sĩ khoa học PGS.TS Tăng Huy Khi phương trình trở thành dạng tuyến tính bậc sau: y = lna + b.x1 + c.x2 Ta có bảng thơng số thí nghiệm logarit hóa sau: Bảng 3.11 Bảng logarit hóa thơng số ảnh hưởng tới Q Mẫu TN0 x1 = lnte x2 = lnIe y = lnQ 3.1 0,693 2,079 2,526 3.2 -0,223 2,079 2,239 3.3 0,693 0,693 -0,198 3.4 -0,223 0,693 -0,261 Bảng ma trận quy hoạch thực nghiệm trực giao hai yếu tố sau: Bảng 3.12 Bảng ma trận quy hoạch thực nghiệm cho Q Mẫu TN0 z1 z2 x1 x2 y 3.1 -1 -1 0,693 2,079 2,526 3.2 +1 -1 -0,223 2,079 2,239 3.3 -1 +1 0,693 0,693 -0,198 3.4 +1 +1 -0,223 0,693 -0,261 Theo phương pháp quy hoạch trực giao, phương trình sau tìm có dạng: y = a’ + b’.z1 + c’.z2 Trong hệ số a’, b’, c’ tính theo cơng thức sau: a’ = (2,526 + 2,239 - 0,198 - 0,261) a’ = 1,077 b’ = (- 2,526 + 2,239 + 0,198 - 0,261) b’ = -0,088 c’ = (-2,526 - 2,239 - 0,198 - 0,261) c’ = -1,306 HV: Nghiêm Văn Luật 86 Khóa: 2011 Luận văn thạc sĩ khoa học PGS.TS Tăng Huy Phương trình hồi quy thực nghiệm có dạng: y = 1,077 - 0,088z1 - 1,306.z2 Chuyển phương trình hồi quy thực nghiệm biến x1 x2 theo công thức đổi sau: Zi = xi- xi Δx i Trong đó: xi Giá trị trung bình giá trị xi Δxi – Khoảng chênh lệch giá trị xi Phương trình hồi quy chuyển biến x1 x2 sau: y = 1,077 - 0,088.(x1-0,1175) 1,306.(x2-1,386) 0,458 0,693 y = 3,712 - 0,192.x1 - 1.885.x2 Vậy ta có hệ số a, b, c sau: lna = 3,712 => a = 40,918 b = - 0,192 c = - 1,885 Vậy phương trình thể quan hệ suất cắt điện áp đánh lửa te dịng phóng tia lửa Ie là: Q = 40,918.te-0,192.Ie-1,885 Lập trình phần mềm Matlab để vẽ dạng đồ thị phương trình quan hệ Q te, Ie với đoạn chương trình sau: te= 0.8 : 0.25 : 2.0; % khai bao gia tri te Ie = : 0.025 : 8; % khai bao gia tri Ie [x,y] = meshgrid(te,Ie) % Tao ma tran gia tri Q=40.918*(x.^ -0.192).*(y.^ -1.885); surf(x,y,Q); HV: Nghiêm Văn Luật 87 Khóa: 2011 Luận văn thạc sĩ khoa học PGS.TS Tăng Huy title('Anh huong cua te va Ie den Q'); xlabel('te (s)'); ylabel('Ie(A)'); zlabel('Q(mm3/phut)'); Đồ thị 3D biểu diễn quan hệ suất xung Q với điện áp đánh lửa te cường độ dịng phóng tia lửa điện Ie hình dưới: Hình 3.23 - Đồ thị 3D biểu diễn quan hệ suất cắt với cường độ dòng xung điện thời gian phóng tia lửa điện 3.3.4.2 Ảnh hưởng tổng hợp te Ie tới độ nhám bề mặt Kết đo độ nhám bề mặt mẫu thí nghiệm từ 3.1 ÷ 3.4 máy đo độ nhám SJ – 301 hãng mitutoyo (Nhật Bản) hình dưới: HV: Nghiêm Văn Luật 88 Khóa: 2011 Luận văn thạc sĩ khoa học PGS.TS Tăng Huy Hình 3.24 - Kết đo nhám mẫu thí nghiệm 3.1 Ảnh hưởng tổng hợp te Ie tới độ nhám bề mặt Ra phản ánh thông qua bảng số liệu thực nghiệm sau: HV: Nghiêm Văn Luật 89 Khóa: 2011 Luận văn thạc sĩ khoa học PGS.TS Tăng Huy Bảng 3.13 Ảnh hưởng tổng hợp te Ie tới Ra Mẫu TN0 te(s) Ie(A) Ra(µm) 3.1 2,0 4,95 3.2 0,8 5,07 3.3 2,0 2,00 3.4 0,8 1,68 Dựa vào kết nghiên cứu trước đây, ta có dạng phương trình quan hệ độ nhám bề mặt Ra thời gian xung te cường độ dòng điện Ie sau: Ra = a.teb.Iec Trong đó: a,b,c – hệ số cần xác định Để áp dụng phương pháp quy hoạch thực nghiệm trực giao, ta phải biến phương trình dạng đa thức bậc nhiều biến Do ta sử dụng phương pháp logarit hóa hai vế Ta phương trình sau lograrit hóa sau: lnRa = lna + b.lnUi + c.lnIe Đặt: y = lnRa x1 = lnte x2 = lnIe Khi phương trình trở thành dạng tuyến tính bậc sau: y = lna + b.x1 + c.x2 Ta có bảng thơng số thí nghiệm logarit hóa sau: Bảng 3.14 Bảng logarit hóa thơng số ảnh hưởng tới Ra Mẫu TN0 x1 = lnte x2 = lnIe y = lnRa 3.1 0,693 2,079 1,599 3.2 -0,223 2,079 1,623 3.3 0,693 0,693 0,693 3.4 -0,223 0,693 0,519 HV: Nghiêm Văn Luật 90 Khóa: 2011 Luận văn thạc sĩ khoa học PGS.TS Tăng Huy Bảng ma trận quy hoạch thực nghiệm trực giao hai yếu tố sau: Bảng 3.15 Bảng ma trận quy hoạch thực nghiệm cho Ra Mẫu TN0 z1 z2 x1 x2 y 3.1 –1 –1 0,693 2,079 1,599 3.2 +1 –1 –0,223 2,079 1,623 3.3 –1 +1 0,693 0,693 0,693 3.4 +1 +1 –0,223 0,693 0,519 Theo phương pháp quy hoạch trực giao, phương trình sau tìm có dạng: y = a’ + b’.z1 + c’.z2 Trong hệ số a’, b’, c’ tính theo cơng thức sau: a’ = (1,599 + 1,623 + 0,693 + 0,519) a’ = 1,109 b’ = (–1,599 + 1,623 – 0,693 + 0,519) b’ = -0,038 c’ = (–1,599 – 1,623 + 0,693 + 0,519) c’ = -1,503 Phương trình hồi quy thực nghiệm có dạng: y = 1,109 – 0,038.z1 – 1,503.z2 Chuyển phương trình hồi quy thực nghiệm biến x1 x2 theo công thức đổi sau: Zi = HV: Nghiêm Văn Luật xi- xi Δx i 91 Khóa: 2011 Luận văn thạc sĩ khoa học PGS.TS Tăng Huy Trong đó: xi Giá trị trung bình giá trị xi Δxi – Khoảng chênh lệch giá trị xi Phương trình hồi quy chuyển biến x1 x2 sau: y = 1,077 - 0,038.(x1-0,1175) 1,503.(x2-1,386) 0,458 0,693 y = 4,087 - 0,083.x1 - 2,169.x2 Vậy ta có hệ số a, b, c sau: lna = 4,087 => a = 59,589 b = - 0,083 c = - 2,169 Vậy phương trình thể quan hệ độ nhám bề mặt Ra thời gian xung te cường độ dòng điện Ie là: Ra = 59,589.te-0,083.Ie-2,169 Lập trình phần mềm Matlab để vẽ dạng đồ thị phương trình quan hệ Ra te, Ie với đoạn chương trình sau: te= 0.8 : 0.25 : 2.0; % khai bao gia tri te Ie = : 0.025 : 8; % khai bao gia tri Ie [x,y] = meshgrid(te,Ie) % Tao ma tran gia tri Ra=59.589*(x.^ -0.083).*(y.^ -2.169); surf(x,y,Ra); title('Anh huong cua teva Ie den Ra '); xlabel('te (s)'); ylabel('Ie(A)'); zlabel(' Ra (micromet)'); HV: Nghiêm Văn Luật 92 Khóa: 2011 Luận văn thạc sĩ khoa học PGS.TS Tăng Huy Đồ thị 3D biểu diễn quan hệ độ nhám bề mặt Ra với thời gian xung te cường độ dòng điện Ie hình dưới: Hình 3.25 - Đồ thị 3D biểu diễn quan hệ độ nhám bề mặt với điện áp đánh lửa dịng phóng tia lửa điện HV: Nghiêm Văn Luật 93 Khóa: 2011 Luận văn thạc sĩ khoa học PGS.TS Tăng Huy KẾT LUẬN CHƯƠNG III Trong chương tác giả tập trung vào nghiên cứu ảnh hưởng thông số công nghệ tới suất độ nhám bề mặt gia công điện xung điện Mà cụ thể xét đến hai thông số công nghệ cường độ dịng phóng tia lửa điện (hay điện áp khởi tạo) thời gian phóng tia lửa điện Tác giả sử dụng 12 mẫu xung với chế độ khác Các mẫu cắt máy xung điên CHMER - CM323C Trung Quốc Đây máy xung Trung tâm đào tạo khí xác Đại Học Cơng Nghiệp Hà Nội - Tập Đồn KHKT Hồng Hải Các mẫu thí nghiệm đo thiết bị đo độ nhám Mitutoyo – SJ 301 Nhật bản, kích thước đo thước cặp Mitutoyo – SuperCaliper Sau có kết thực nghiệm, tác giả tiến hành xử lý số liệu thực nghiệm, sử dụng phần mềm Matlab R2007, tác giả xác định phương trình tốn học vẽ đồ thị biểu diễn mối quan hệ đại lượng sau: - Mối quan hệ suất điện áp đánh lửa - Mối quan hệ độ nhám bề mặt điện áp đánh lửa - Mối quan hệ suất dịng phóng tia lửa điện - Mối quan hệ độ nhám bề mặt dịng phóng tia lửa điện - Ảnh hưởng tổng hợp điện áp đánh lửa dịng phóng tia lửa điện tới suất cắt - Ảnh hưởng tổng hợp điện áp đánh lửa dịng phóng tia lửa điện tới độ nhám bề mặt HV: Nghiêm Văn Luật 94 Khóa: 2011 Luận văn thạc sĩ khoa học PGS.TS Tăng Huy KẾT LUẬN CHUNG Trong thời đại ngày nay, với phát triển vượt bậc khoa học cơng nghệ, có nhiều loại vật liệu đời với độ bền độ cứng cao Hơn nữa, ngành khí ngày có u cầu ngày cao độ xác, độ bền, độ nhám bề mặt, suất tính kinh tế … Do việc phát triển phương pháp gia công phi truyền thống ngày trở nên quan trọng Máy xung điện nói riêng máy gia cơng tia lửa điện nói chung xuất cách nửa kỷ, nhiên loại máy áp dụng sản xuất Việt Nam Trong có nhiều máy khơng chuyển giao cơng nghệ hồn tồn, thơng số gia cơng tối ưu khơng cung cấp cho người sử dụng, gia công vật liệu việc điều chỉnh thơng số cơng nghệ để đạt hiệu suất chất lượng khó khăn Với khn khổ đề tài luận văn dề cặp nghiên cứu chất q trình phóng tia lửa điện Tác giả mô tả đánh giá ảnh hưởng hai yếu tố cơng nghệ “Cường độ dịng phóng tia lửa điện thời gian phóng tia lửa điện” đến suất, chất lượng bề mặt chi tiết gia công (đối với vật liệu thép SKD 11) Từ tìm phương trình mơ tả mối quan hệ thông số công nghệ với suất cắt độ nhám bề mặt Việc tìm phương trình mơ tả quan hệ quan trọng, từ dễ dàng tìm thông số tối ưu cách sử dụng phần mềm tính tốn HV: Nghiêm Văn Luật 95 Khóa: 2011 Luận văn thạc sĩ khoa học PGS.TS Tăng Huy MỘT SỐ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CHO LUẬN VĂN Trong trình tiến hành làm luận văn, thời gian có hạn điều kiện sở vật chất để tiến hành thí nghiệm cịn hạn chế, có nhiều vấn đề chưa đề cập đến luận văn Vì tác giả nêu số hướng để mở rộng cho đề tài sau: - Tiếp tục nghiên cứu ảnh hưởng yếu tố công nghệ khác ảnh hưởng vật liệu gia công, ảnh hưởng tần số xung, ảnh hưởng loại chất điện mơi khác dịng chảy chúng … - Ở đề tài tác giả nghiên cứu ảnh hưởng yếu tố cơng nghệ thời gian phóng tia lửa điện chu kỳ nhận thấy yếu tố không ảnh hưởng nhiều đến suất xung điện Tác giả thay đổi thời gian phóng điện thay đổi chu kỳ thời gian không đổi Vì mở rộng nghiên cứu thay đổi chu kỳ thời gian cho đề tài nghiên cứu sau - Mở rộng tiêu cần nghiên cứu độ xác gia cơng, sai số hình dáng hình học, sai số vị trí tương quan bề mặt … - Các thí nghiệm nghiên cứu luận văn thực thời gian ngắn điều kiện hạn chế nên chưa đánh giá ảnh hưởng yếu tố mòn điện cực Cần tập trung nghiên cứu ảnh hưởng tượng để nâng cao hiệu q trình gia cơng - Nghiên cứu ảnh hưởng yếu tố công nghệ đến q trình gia cơng có tính đến ảnh hưởng nhiễu q trình gia cơng HV: Nghiêm Văn Luật 96 Khóa: 2011 Luận văn thạc sĩ khoa học PGS.TS Tăng Huy TÀI LIỆU THAM KHẢO Vũ Hồi Ân (1994), Nhập mơn gia cơng CNC, Tài liệu giảng dạy Viện máy dụng cụ công nghiệp, Hà Nội Vũ Hồi Ân (1997), Gia cơng tia lửa điện CNC, Nxb Khoa Học kỹ thuật, Hà Nội Nguyễn Trọng Bình (1997), Tối ưu hóa q trình cắt gọt, Nxb Khoa Học kỹ thuật, Hà Nội Tạ Văn Dĩnh (2000), Phuơng pháp tính, Bài giảng Cao học Nghiên cứu sinh Đại học BKHN, Nxb Giáo dục, Hà Nội Nguyễn Duy, Trần Sỹ Túy, Trịnh Văn Tự (1997), Nguyên lý cắt kim loại, Nxb Đại học Trung học chuyên nghiệp, Hà Nội Trần Văn Địch (2000), Công nghệ máy CNC, Nxb Khoa học kỹ thuật, Hà Nội Trần Văn Địch (2003), Các phương pháp xác định độ xác gia cơng, Nxb Khoa học kỹ thuật, Hà Nội Trần Văn Địch (2003), Nghiên cứu độ xác gia cơng phương pháp thực nghiệm, Nxb Khoa học kỹ thuật, Hà Nội Phạm Thượng Hàn, Nguyễn Trọng Quế, Nguyễn Văn Hòa (1996), Kỹ thuật đo lường đại lượng vật lý, Nxb Giáo dục, Hà Nội 10 Nghiêm Hùng (1999), Vật liệu học, Bộ Giáo dục đào tạo, Hà Nội 11 Tạ Duy Liêm (1999), Hệ thống điều khiển số cho máy công cụ, Nxb Khoa học kỹ thuật, Hà Nội 12 Bành Tiến Long, Trần Thế Lục, Trần Sỹ Túy (2000), Nguyên lý gia công vật liệu, Nxb Khoa học kỹ thuật, Hà Nội 13 Nguyễn Đắc Lộc, Lê Văn Tiến, Ninh Đức Tốn, Trần Xuân Việt (2000), Sổ tay công nghệ chế tạo máy Tập I, II, Nxb Khoa học kỹ thuật, Hà Nội HV: Nghiêm Văn Luật 97 Khóa: 2011 Luận văn thạc sĩ khoa học PGS.TS Tăng Huy 14 Ngô Diệp Tập (1996), Đo lường điều khiển máy tính, Nxb Khoa học kỹ thuật, Hà Nội 15 Nguyễn Tiến Thọ, Nguyễn Thị Xuân Bảy, Nguyễn Thị Cẩm Tú (2001), Kỹ thuật đo lường - kiểm tra chế tạo khí, Nxb Khoa học kỹ thuật, Hà Nội 16 Tô Cẩm Tú, Trần Văn Diễn, Nguyễn Đình Hiên, Phạm Chí Thành (1999), Thiết kế phân tích thí nghiệm, Nxb Khoa học kỹ thuật, Hà Nội 17 Đỗ Văn Vũ, Viện máy dụng cụ công nghiệp, Luận án Tiến sỹ kĩ thuật, Nghiên cứu ảnh hưởng số yếu tố công nghệ đến chất lượng chi tiết gia công tia lửa điện 18 Daw D.F Van Coppenolle B (1995), “On the of EDM Reseach”, Proceeding of the 11th International Symposium of Electromaching (ISEM - 11), Switzerland 19 DIBTONTO,D.D (1986), “Theoretical models and electrical discharge machining process A single cathode erosion model”, Jurnal of applicated Physics 66, pp 4095 - 4103 20 DIDIER STAUFER (1997) “Machining and Measurement of Sculptured Surface”, The newest achievement in electrical dischar maching, Krakow 21 ERLE SHOBERT, Electrical discharge machining Tooling, methods and application, Hannover university, gemany 22 ERIK L.J.BOHEZ (1995), Electrical discharge machining school of advanced Technology 23 E.C.Jameson (1983), Electrical discharge machining -Tooling, Methods and application, Dearborn Michigan, USA 24 INDRAJIT BASAK, AMITTABHA (1997), Journal of Materials Processing Technology, Krakow 25 JERZY KOZAK (1997), Machining and Measurement of Sculptured Surface, Krakow HV: Nghiêm Văn Luật 98 Khóa: 2011 Luận văn thạc sĩ khoa học PGS.TS Tăng Huy 26 JERZY KOZAK (1997), “ Nontraditional manufacturing of sculptured sufaces” university of Technology, Poland 27 L.Lianles (2000), “ Influence of Electrical discharge machining on the sliding contact response of cemented carbis”, International Journal of Reftractory Metal & hard Materials, 19, pp 35 - 40 28 Moser and Bill Boehmert, Trends In Electrical discharge machining, Charmilles, Technologies Corporation HV: Nghiêm Văn Luật 99 Khóa: 2011 ... nhám bề mặt gia cơng xung điện III MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU Mục tiêu đề tài nghiên cứu độ nhám bề mặt suất gia công xung điện, ảnh hưởng yếu tố công nghệ tới suất - độ nhám gia công xung điện Mục... gian phóng điện tới suất độ nhám bề mặt 77 3.3.3.1 Ảnh hưởng thời gian phóng điện tới suất xung điện 78 3.3.3.2 Ảnh hưởng thời gian xung điện tới độ nhám bề mặt 80 3.3.4 Ảnh hưởng tổng... CHƯƠNG II: MÁY XUNG ĐIỆN VÀ CÁC YẾU TỐ CÔNG NGHỆ ẢNH HƯỞNG DẾN ĐỘ NHÁM - NĂNG SUẤT KHI GIA CÔNG XUNG ĐIỆN 2.1 MÁY XUNG ĐIỆN Máy xung điện, tên đầy đủ thường gọi Máy xung định hình tia lửa điện (Die-sinker