Đang tải... (xem toàn văn)
14 - Điện áp đánh lửa Uz.- Thời gian đánh lửa trễ td.- Điện áp phóng tia lửa điện Ue.- Dòng phóng tia lửa điện Ie.- Thời gian phóng tia lửa điện te.- Thời gian xung t .- Khoảng cách xung
Bộ giáo dục đào tạo Trờng đại học bách khoa hµ néi NguyÔn đình đại Luận văn thạc sỹ khoa học Ngành: Công nghệ chế tạo máy công nghệ chế tạo máy Nghiên cứu ảnh hởng số yếu tố công nghệ đến chất lợng chi tiết gia công phơng pháp tia lửa điện Nguyễn đình đại 2004 - 2006 Hà Néi - 2006 Tai ngay!!! Ban co the xoa dong chu nay!!! 17061131431721000000 Céng hoµ x· héi chđ nghÜa Việt nam Độc lập - Tự - Hạnh phúc lời cam đoan Tôi là: Nguyễn Đình Đại Nơi công tác: Viện nghiên cứu phát triển khí xây dựng Tên đề tài: Nghiên cứu ảnh hởng số yếu tố công nghệ đến chất lợng chi tiết gia công phơng pháp tia lửa điện Chuyên ngành: Công nghệ chế tạo máy Mà số: Tôi xin cam đoan luận văn riêng Các số liệu luận văn đợc đo đạc cách trung thực xác phòng thí nghiệm có uy tín Các kết luận văn cha đợc công bố tài liệu Hà Nội, ngày tháng Ngời viết năm 2006 Mục lục Mục Nội dung Trang Trang bìa luận văn Lời cam đoan Mục lục Mở đầu Chơng I: tổng quan gia công tia lửa điện tình hình nghiên cứu sử dụng 1.1 Tình hình nghiên cứu ứng dụng gia công tia lửa điện 10 1.2 Đặc điểm phơng pháp gia công tia lửa điện 11 1.2.1 Khả công nghệ phơng pháp gia công tia lửa điện 12 1.2.2 Các phơng pháp gia công tia lửa điện 12 1.2.3 Gia công xung định hình 14 - Điện áp đánh lửa U z - Thời gian đánh lửa trễ t d - Điện áp phóng tia lửa điện U e - Dòng phóng tia lửa điện I e - Thêi gian phãng tia lưa ®iƯn t e - Thêi gian xung t i - Khoảng cách xung t 1.2.4 Mét sè nghiªn cøu trªn thÕ giíi vỊ gia công tia lửa điện 16 1.3 Hớng nghiên cứu đề tài 17 1.4 Kết luận chơng 20 chơng II - nghiên cứu chất phơng pháp gia công tia lửa điện 2.1 Bản chất vật lý chế hớt kim loại tia lửa điện 22 2.2 Cơ cấu tách vật liệu 24 2.3 Đặc tính điện phóng tia lửa ®iƯn 25 2.4 Lỵng hít vËt liƯu 27 2.5 ChÊt lợng bề mặt gia công tia lửa điện 28 2.6 Độ xác tạo hình gia công tia lửa điện 30 2.7 Sự mòn điện cực 31 2.8 Các tợng xấu gia công tia lửa điện 32 Chơng III - thông số điều chỉnh trình xung điện 3.1.1 Dòng phóng tia lửa điện, bớc xung điện 34 3.1.2 Độ kéo dài xung t i 35 3.1.3 Khoảng cách xung t 36 3.1.4 Điện ¸p ®¸nh lưa u z 37 3.1.5 Khe hë phãng điện 37 3.2 Chất điện môi hệ thống dòng chảy 39 3.2.1 Nhiệm vụ chất điện môi 39 3.2.2 Các loại chất điện môi tiêu chuẩn đánh giá chúng 40 3.2.3 Các loại dòng chảy chất điện môi 41 3.2.4 Các lỗi dòng chảy 43 3.3 Điện cực vật liệu điện cực 44 3.3.1 Yêu cầu vật liệu điện cực 44 3.3.2 Các loại vật liệu điện cực 44 3.3.3 Quy trình chế tạo vật liệu graphit 45 3.3.4 Kích thớc điện cực 46 3.3.5 G/c xung đ/ h theo nhiều giai đoạn, cã thĨ thùc hiƯn b»ng c¸ch 47 3.3.6 Gia công xung định hình với chức hành tinh 48 3.3.7 Gia công xung định hình theo công tua (đờng viền) 50 3.3.8 Xác định khe hở phóng điện 52 3.3.9 Bề mặt điện cực phía trớc 53 3.3.10 Các sai số hình học gia công xung định hình 54 chơng IV: hệ thống thí nghiệm đánh giá chất lợng bề mặt gia công tia lửa điện 4.1 Thiết kế thí nghiệm 56 4.1.1 Các giới hạn thiÕt kÕ thÝ nghiƯm 57 4.1.2 §iỊu kiƯn thùc nghiÖm thÝ nghiÖm 57 4.2 Nhãm thÝ nghiÖm 57 4.2.1 Thí nghiệm khảo sát chế độ gia công tối u 57 chơng V - mô hình hoá trình gia công tia lửa điện 5.1 Mô hình định tính trình xung định hình 62 5.2 Mô hình toán học 66 5.2.1 Kiểm tra tính đồng thí nghiệm 66 5.2.2 Các bớc tiến hành quy hoạch thực nghiệm 67 5.2.3 Lựa chọn phân tích mô hình thống kê 68 5.4 Kết luận chơng v 78 5.5 KÕt luËn chung 79 5.6 Tãm t¾t luËn văn tiếng Việt 83 5.7 Tóm tắt luận văn tiếng Anh 85 5.8 Tài liệu tham khảo 88 Mở đầu Ngày khoa học công nghệ phát triển nhanh nh vũ bÃo, khó đoán trớc đợc diễn biến Trong lĩnh vực khoa học khác, khcn luôn đợc tôn trọng quốc gia, Vì công nghệ gia công kim loại luôn tảng ngành công nghiệp, đà thúc ép phải có nhiều đầu t nghiên cứu trình gia công kim loại Để tự động hoá, linh hoạt hoá trình gia công kim loại, việc nghiên cứu ảnh hởng yếu tố công nghệ đến trình đó, đặc biệt đến chất lợng độ xác gia công thiếu đợc Trong gia công kim loại tia lửa điện phơng pháp Phơng pháp gia công kim loại tia lửa điện phơng pháp hữu hiệu để gia công loại vật liệu cứng, siêu cứng, lâu mòn gia công bề mặt có hình dáng phức tạp (các hốc, đờng biên) Khó gia công đợc phơng pháp cắt gọt thông thờng, gia công tia lửa điện phơng pháp đợc sư dơng réng r·i nhÊt nhãm c«ng nghƯ gia công không truyền thống Vào khoảng năm 50 Thế kỷ XX, thiết bị gia công tia lửa điện đà có mặt giới Đến năm 1980 Kỹ thuật điều khiển số tự động hoá đà tạo cho phơng pháp gia công tia lửa điện có tính công nghệ vợt trội 1- Tính cấp thiết đề tài Là phơng pháp gia công kim loại, công nghệ gia công tia lửa điện với u điểm trội, đà đợc sử dụng rộng rÃi để thay số trình gia công truyền thống nhiều ngành công nghệ khác nh công nghệ hàng không vũ trụ, điện tử v.v đặc biệt ngành chế tạo khuôn mẫu Phơng pháp gia công tia lửa điện đợc sử dụng rộng rÃi, nhng trình ăn mòn tia lửa điện nhiều yếu tố cha rõ Điều thể tác động liên quan đến tia lửa điện đợc phóng trình gia công cha đợc hiểu biết đầy đủ Vấn đề nâng cao chất lợng chi tiết suất gia công đà tiêu tốn công sức nhiều nhà nghiên cứu giới thời gian dài đến vấn đề thời Phơng pháp gia công tia lửa điện đà đợc phổ biến rộng rÃi giới, Việt Nam không phơng pháp xa lạ Nhng kiến thức chuyên ngành công nghệ cha đợc phổ cập cho lực lợng sử dụng thiết bị nh cán nghiên cứu, ứng dụng công nghệ Các thông số công nghệ, thông số điều chỉnh máy nh: điện áp xung, dòng ®iÖn xung, thêi gian xung, thêi gian nghØ, thêi gian dừng điện cực vị trí gia công, thời gian nhấc dừng điện cực vị trí vùng gia côngtrên máy xung nhập từ nớc đà đợc hÃng sản xuất tích hợp cài đặt sẵn máy Điều gây khó khăn cho ngời sử dụng lựa chọn giải toán tối u cho chế độ công nghệ gia công tia lửa điện điều kiện sản xuất cụ thể Những thông số đặc trng cho chất lợng bề mặt đà đợc nghiên cứu nhng tập trung nhiều vào độ xác kích thớc, độ nhám bề mặt, yếu tố khác nh chiều sâu lớp biến cứng, lớp ảnh hởng nhiệt, nứt tế vi bề mặt cha đợc nghiên cứu đầy đủ Việc cung cấp thêm kiến thức chuyên ngành công nghệ gia công tia lửa điện cho sở nghiên cứu sản xuất nớc, khai thác hiệu máy gia công tia lửa điện, nâng cao suất, chất lợng hạ giá thành sản xuất, đáp ứng phần đòi hỏi đây, tác giả tập trung nghiên cứu giải vấn đề: Nghiên cứu ảnh hởng số yếu tố công nghệ đến chất lợng chi tiết gia công phơng pháp tia lửa điện 2- Mục đích nghiên cứu Đề tài tập trung nghiên cứu công nghệ gia công tia lửa điện nhằm đánh giá ảnh hởng thông số công nghệ đến chất lợng gia công, xác định chế độ tối u điều kiện gia công cụ thể (bằng xung định hình) Kết nghiên cứu đợc ứng dụng thực tế sản xuất nhằm nâng cao chất lợng sản phẩm suất gia công hạ giá thành sản phẩm Phơng pháp nghiên cứu gia công xung định hình đợc ứng dụng cho nhiều nghiên cứu khác công nghệ gia công đặc biệt tia nh Laser, Plasma 3- Đối tợng phơng pháp nghiên cứu: Nghiên cứu ảnh hởng số yếu tố công nghệ đến chất lợng chi tiết đợc gia công xung điện định hình (EDM) máy xung Hurco Spark 900 Trung tâm khuôn mẫu Viện máy dụng cụ công nghiệp (IMI) + Điện cực đồng thau + Vật liệu gia công gồm lo¹i: - ThÐp 45 thêng - ThÐp 45 nhiƯt luyện - Thép hợp kim CM55 thờng Các thông số công nghệ đợc nghiên cứu thực nghiệm Các kết thí nghiệm mẫu đợc đo đạc xử lý thiết bị đo phần mềm chuyên dụng, đại phòng thí nghiệm Trờng ĐHBK Hà nội Viện IMI Kết nghiên cứu đợc áp dụng thử nghiệm phân xởng sản xuất Viện IMI gia công loại khuôn mẫu, qua đánh giá đợc hiệu quả, mức độ tin cậy nh khả mở rộng phạm vi nghiên cứu 4- ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài + ý nghĩa khoa học: - Đánh gía đợc ảnh hởng yếu tố công nghệ đến chất lợng bề mặt chi tiết đợc gia công xung định hình - Mô hình hoá trình gia công tia lửa điện đợc rút từ trình thực nghiệm sản xuất, từ xây dựng mối quan hệ toán học yếu tố chất lợng bề mặt với thông số c«ng nghƯ gia c«ng + ý nghÜa thùc tiƠn: - Kết nghiên cứu đề tài chế độ gia công đà giúp sở nghiên cứu, sản xuất khuôn mẫu sử dụng máy gia công tia lửa điện đợc tốt hơn, điều kiện gia c«ng thĨ